thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc truc tăng áp

Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Mục lục Trang Lời nói đầu. 3 Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 4 1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết. 4 1.2. Phân tích tính công nghệ chi tiết. 4 1.3. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi. 4 Phần II: Thiết kế quy trình công nghệ. 5 2.1. Tiến trình công nghệ. 5 2.2. Thiết kế nguyên công. 6 Phần III: Chọn lợng d gia công. 13 Phần IV: Tra chế độ cắt cho các nguyên công. 15 4.1. Nguyên công 1. 15 4.2. Nguyên công 2. 15 4.3. Nguyên công 3. 15 4.4. Nguyên công 4. 15 4.5. Nguyên công 5. 15 4.6. Nguyên công 6. 16 4.7. Nguyên công 7. 16 Phần V: Thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ 5. 16 5.1. Chọn máy. 16 5.2. Định vị 17 5.3. Tính toán cơ cấu kẹp vit ốc. 18 5.4. Tính chọn cơ cấu dẫn hớng. 20 5.5. Tính chọn cơ cấu phân độ 21 5.6. Kiểm tra bền mặt cắt. 22 5.7. Sai số đồ gá. 22 5.8. Thuyết minh đồ gá. 22 Tài liệu tham khảo. 23 Lời nói đầu: Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quá trình thiết kế chỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế đa ra phải có tính u việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công nghệ. Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nớc có thể thực hiện đợc và hạn chế thấp nhất giá thành chế tạo.Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo. Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 3 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn tới giảm đợc giá thành chế tạo. Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối u có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý t- ởng có thể thực hiện đợc. Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy.Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này. Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết bạc trục tăng áp số 2 với các nội dung sau: - 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công. - 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ 5 . - 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết. - 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi. - 01 bản thuyết minh A4. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đức Phơng thuộc bộ môn chế tạo máy đã tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành đúng tiến độ và công việc đ- ợc giao với chất lợng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh đ- ợc các thiếu sót, rất mong đợc sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn. Học viên: Trần Văn Hùng Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 1.1-Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Chi tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chi tiết dạng bạc có các đặc điểm kỹ thuật nh sau: - Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc chính là mặt trụ ngoài và mặt trụ trong có cấp độ nhám khá cao đạt cấp 8(0,63 m à ) và dung sai kích thớc của hai mặt trụ làm việc là 0,01 mm đạt độ chính xác IT7 - Độ đồng tâm giữa hai mặt trụ làm việc là 0,02 mm, độ không vuông góc giữa đ- ờng tâm và bề mặt tỳ là 0,01 mm 1.2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết - Chi tiết là bạc tăng áp làm việc với yêu cầu cao, chi tiết có thành mỏng 5 mm do đó khi gia công chi tiết ta phải chú ý các yêu cầu nh đặc tính kỹ thuật chi tiết. - Chi tiết có rãnh 2x5 (mm) ở mặt trụ trong không thông suất rất khó cho việc gia công rãnh đó. Vì vậy để đảm bảo tính công nghệ khi gia công ta làm rãnh thông suất mà không làm thay khả năng làm việc của chi tiết. - Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiến hành gia công chi tiết sau đó tới nhiệt luyện. - Do yêu cầu nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng (4246 ) HRC, cấp độ nhám cấp 8, ta cần phải thực hiện nguyên công mài sau nhiệt luyện. 1.3-Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi Căn cứ vào hình dạng, kích thớc, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất là loạt vừa ta chọn phôi đúc với dạng đúc ly tâm để gia công cho chi tiết. Sử dụng phôi dạng này thì cho chất lợng kém đối với mặt trụ trong do đó khi đúc cần phải Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 4 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy có lợng d lớn ở bề mặt này, nhng phơng pháp này cho năng suất và hiệu quả sử dụng phôi tốt. Phần 2:Thiết kế quy trình công nghệ 2.1- Tiến trình công nghệ Các ngyên công để gia công chi tiết bạc trục tăng áp số 2 đạt đợc các yêu cầu đề ra: Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ 71, tiện trong mặt trụ 30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu nhỏ, tiện ngoài mặt trụ 40, tiện ngoài mặt trụ 36, tiện ren M36x1, tiện rãnh 1xH2, tiện mặt tỳ, tiếp đến tiện tinh mặt trụ 40, mặt tỳ, vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 3 : Tiện ngoài mặt trụ 35, tiện rãnh ở mặt tỳ. Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 5. Nguyên công 5 : Xọc rãnh (5x2) mặt mặt trong. Nguyên công 6 : Khoan lỗ 4. Nguyên công 7 : Nhiệt luyện. Nguyên công 8 : Mài mặt trụ ngoài 40, và mài mặt tỳ. Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong 30,5. 2.2-Thiết kế nguyên công Nguyên công 1: Chọn máy tiện ren vít vạn năng kiểu T616 - Đờng kính lớn nhất gia công đợc trên thân máy 320 mm - Khoảng cách hai đầu tâm 750 mm - Đờng kính chi tiết lớn nhất trên bàn dao 175 mm - Chiều dài lớn nhất tiện đợc 700 mm - Số cấp trục chính 12 - Phạm vi tốc độ trục chính 44-1980 vg/ph - Đờng kính lỗ trục chính 30 mm - Số dao lắp trên đài dao 4 -Kích thớc dao (rỗng x cao) 20x20 mm - Phạm vi bớc ren cắt đợc ( ren hệ mét) 0,5-9 mm - Công suất động cơ của truyền động chính 4,5 kw - Khối lợng máy 1850 kg Đồ gá Đồ gá thiết kế Dao - Tiện mặt đầu và tiện mặt trụ ngoài (Bảng 4-6 [1]): Dao gắn mảnh thép gió: h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5. - Tiện mặt trụ trong (Bảng 4-13 [1]): Dao gắn mảnh hợp kim cứng: h=16, b=16, L=140, p=40, n=3,5, l=8. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 5 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 1: Nguyên công 1 Đồ gá: Định vị và kẹp chặt bằng sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mặt định vị là mặt trụ 40 Bớc 1: Tiện tinh mặt đầu Bớc 2: Tiện tinh mặt trụ ngoài 71 Bớc 3: Tiện thô mặt trụ trong 30,5 Bớc 4: Tiện tinh mặt trụ trong 30,5 Bớc 5: Tiện để khử cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 2: Chọn máy tiện : Dùng máy ở nguyên công một Đồ gá Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 6 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 2: Nguyên công 2 Dao - Tiện mặt đầu, mặt tỳ, mặt trụ ngoài: (Bảng 4-6 [1]): Dao tiện ngoài có gắn mảnh thép gió: h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5. - Tiện rãnh: - Tiện ren: (Bảng 4-12 [1]), dao tiên ren gắn mảnh hợp kim cứng: h=20, b=12, L=120, n=3, l=6, bớc ren 0,8-3 Đồ gá: Định vị mặt trong, sử dụng trục gá đàn hồi để định vị và kẹp chặt. Trục gá: Bảng 8-14 [2] B ớcthực hiện: - Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ 40 - Bớc 2: Tiện tinh mặt trụ 36 - Bớc 3: Tiện tinh mặt tỳ - Bớc 4: Tiện tinh mặt đầu - Bớc 5: Tiện ren - Bớc 6 Tiện rãnh 1xH2 - Bớc 7: Tiện để khử cạnh sắc. Nguyên công 3: Chọn máy Chọn máy tiện nh nguyên công trên. Đồ gá Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 7 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 3: Nguyên công 3 Dao -Tiện mặt trụ ngoài 35 & tiện tinh mặt trụ ngoài 35 (Bảng 4-34 [1]): Dao tiện ngoài cong có gắn mảnh cômpdit: H=20, B=12, L=125, =90 0 . - Tiện rãnh 0,5 ở mặt tỳ cũng dùng dao trên. Gá chi tiết: Sử dụng trục gá để định vị và kẹp chặt. ớc: - Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ ngoài 35. - Bớc 2: Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ. Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ 5 Chọn máy Chọn máy khoan đứng kiểu K125, do Việt Nam sản xuất. * Đặc tính kỹ thuật: - Đờng kính lớn nhất khoan đợc 25 mm - Khoảng cách từ đờng tâm trục chính tới trụ 250 mm - Kích thớc bề mặt làm việc bàn máy 375x500 mm - Dịch chuyển lớn nhất của trục chính 175 mm - Số cấp tốc độ trục chính 9 - Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph - Lực tiến dao 900 KG - Momen xoắn 2500 KG.cm - Công suất động cơ chính 2,8 kw - Trọng lợng máy 925 kg. Đồ gá Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 8 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy ình 4: Nguyên công 4. Dao Chọn mũi khoan (Bảng 4-41 [1]): mũi khoan ruột gà đuôi trụ d=5, L=132, l=82. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: - Định vị bằng mặt tỳ-hạn chế 3 bậc tự do - Định vị bằng mặt trụ trong- hạn chế 2 bậc tự do. B ớc Thực hiện 4 bớc khoan phân độ. Nguyên công 5: Xọc rãnh 5x2 Chọn máy Chọn máy xọc của Nga 7A412 Thông số kỹ thuật: - Chiều dài hành trình xọc 10-100 mm - Tiết diện lớn nhất của dao 16x24 mm - Công suất động cơ truyền dẫn chính 0,8-1,5 kw - Khối lợng 1200 kg Đồ gá Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 9 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 5: Nguyên công 5 Dao: Sử dụng dao xọc chuyên dùng. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: - Định vị bằng mặt đầu to, chi tiết định vị là mặt phẳng -hạn chế 3 bậc tự do - Định vị bằng mặt trụ ngoài, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ -hạn chế 2 bậc tự do - Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ , lực kẹp có khi ta vặn đai ốc. B ớc: Thực hiện một bớc Nguyên công 6: Khoan lỗ 4 Chọn máy: Dùng máy phay ở nguyên công 1 Đồ gá Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 10 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 6: Nguyên công 6. Dao - Chọn dao (Bảng 4-41 [1]), mũi khoan ruột gà: L=119, l=78. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: - Định vị bằng mặt đầu to (hạn chế 3 bậc tự do), và bằng mặt trụ trong (hạn chế 2 bậc tự do). - Kẹp chặt bằng đai ốc B ớc thực hiện: Thực hiện trong một bớc Nguyên công 7: Nhiệt luyện - Tôi - Làm sạch bề mặt. Nguyên công 8: Mài mặt tỳ và mặt trụ ngoài 40 Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài. Kiểu máy 3153 - Thông số kỹ thuật: - Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công 140 mm - Chiều dài lớn nhất gia công 400 mm - Tốc độ mài 1620 vg/ph - Công suất động cơ chính 5,5 kw - Khối lợng máy 3000 kg Đồ gá : Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 11 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 8: Nguyên công 8. Chọn dao:Dao đá mài (Bảng 4-170 [1]), Loại đá - Kích thớc: D=175-350, H=3,2-200, d=32-203. Gá chi tiết: - Định vị và kẹp chặt ta sử dụng trục gá đàn hồi. B ớc thực hiện:Thực hiện một lần Nguyên công 9: Mài mặt trụ trong. Chọn máy Máy mài tròn trong: Kiểu máy 3A227 - Thông số kỹ thuật : - Đờng kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ đợc mài 20-100 mm - Chiều dài lớn nhất gia công 125 mm - Tốc độ đá mài 18500 vg/ph - tốc độ phôi vô cấp - Công suất động cơ chính 3 kw - Khối lợng máy 2500 kg Đồ gá : Chọn dao: Chọn đá mài trong (Bảng 4-170 [1]), Loại đá - Kích thớc: D=3-25, H=1-40, d=1-68. Gá chi tiết: - Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị và kẹp chặt. B ớc thực hiện:Thực hiện một lần Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 12 [...]... trên, để kẹp chặt chi tiết trên đồ gá Đa kết cấu đồ gá lên bàn máy Khi chi tiết đã ở vị trí cần gia công, ta cố định đồ gá trên bàn máy Tiến hành khoan lỗ thứ nhất, sau khi khoan xong lỗ thứ nhất kéo chốt phân độ ra, quay phân độ góc 90o sau đó tiếp tục khoan các lỗ tiếp theo Khi gia công xong nguyên công của một chi tiết, lấy chi tiết ra và tiếp tục đa chi tiết tiếp theo vào gia công Giáo viên hớng... 4.8>Tra chế độ cắt cho nguyên công 9 Chế độ cắt Sd Bớc (mm/vòng) N (kW) 17,7 0,2 v (m/ph) 11,5 12 0,0011 40 1,0 Mài tinh mặt trụ 30,5 Công suất cắt tra theo chế độ cắt ở các nguyên công đều nhỏ hơn công suất máy đã chọn Kết quả tra hợp lý Phần 5: thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ 5 1 Chọn máy: Theo chọ máy ở phần thiết kế nguyên công 2 Định vị: 2.1 Chọn chuẩn định vị Chi tiết gia công dạng bạc nên yêu cầu về độ đồng... đồ gá đặt chi tiết của đồ gá cần thiết kế sau khi nghiên cứu các đồ gá trong thực tế chọn cơ cấu đệm tháo nhanh (đệm chữ C) 4 Tính toán thiết kế cơ cấu dẫn hớng 4.1 Bạc dẫn hớng Bạc dẫn hớng lầ cơ cấu trực tiếp dãn hớng dụng cụ cắt, nó đợc lắp trên phiến dẫn Đó là chi tiết đã dợc tiêu chuẩn hoá Căn cứ vào kích thớc (lỗ nhỏ) và yêu cầu chất lợng gia công (trung bình) do vậy chọn bạc dẫn là bạc dẫn cố...Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 9: Nguyên công 9 Phần 3:chọn lợng d gia công Tra lợng d cho các nguyên công Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết và loại phôi ,kích thớc phôi ,theo bảng Nguyên Bớc công 1 1 2 3 4 5 2 1 2 3 4 5 6 7 3 1 2 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 Nội dung các bớc Tiện tinh mặt đầu Tiện tinh... phẳng tỳ vào mặt tỳ hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết bạc Một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết bạc 2.3 Sơ đồ định vị + Sơ đồ định vị đợc trình bày nh hình vẽ dới đây Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng 15 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy + Sơ đồ gá đặt 3 Tính toán cơ cấu kẹp vít ốc 3.1 Tính lực kẹp + Kẹp chặt chi tiết bằng vít đai ốc Giáo viên hớng dẫn: TS... thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho - So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại - Tính thời gian máy Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các nguyên công nh sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn đợc cho dới dạng bảng 4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1 Chế độ cắt t Bớc... tiếp theo vào gia công Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng 21 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Tài liệu tham khảo 1 Bài giảng CNCTM 2 CNCTM tập 1&2 3 Sổ tay CNCTM tập 1, 2 &3 4 Chi tiết máy 5 Vật liệu học & nhiệt luyện 6 HD thiết kế đồ án CNCTM 7 Công nghệ kim loại 1 8 Đồ gá gia công cơ 9 Sổ tay atlat đồ gá 10 Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng... đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, gia công thô lấy K 1 = 1,2 K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn chọn K2 = 1,5 K3 - hệ số tăng lực khi gia công gián đoạn K3 = 1,2 K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng tay ta lấy K4 = 1,3 K5 - hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay Thuận lợi chọn K5 = 1,0 K6 - hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết định vị... độ khoan 4 lỗ chi tiết cần quay góc 90 o chọn đồ định vị phần quay là chốt côn đàn hồi có kết cấu nh hình vẽ 5.2 Kết cấu cơ cấu quay phân độ 6 Kiểm bền cho phần mặt cắt nhỏ nhất trên tiết diện ngang Xác định ứng suất trên tiết diện nguy hiểm nhất của chi tiết: = F = S 1055 34 2 30,5 2 3,14. 2 2 = 5,95 N/mm2 . với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này. Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết bạc trục tăng áp số 2 với các nội dung sau: - 01 bản vẽ A0 trình. 0,01 mm 1.2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết - Chi tiết là bạc tăng áp làm việc với yêu cầu cao, chi tiết có thành mỏng 5 mm do đó khi gia công chi tiết ta phải chú ý các yêu. tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Chi tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chi tiết dạng bạc có các đặc điểm kỹ thuật nh sau: - Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc