THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHI TIẾT DẠNG TRỤC

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 1 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam VIỆN CƠ KHÍ độc lập- tự do- hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ: THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ và tên: Nguyễn Quyết lớp: CTM1-K53 I/ Đầu đề thiết kế: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng: TRỤC II/ Các số liệu ban đầu: Sản lượng hàng năm: 10000 chi tiết Điều kiện sản xuất: máy công cụ truyền thống III/ Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 3. Xác định dạng sản xuất 4. Chọn phương pháp chế tạo phôi 5. Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt,ký hiệu,định vị,kẹp chặt,chọn máy,chọn dao,ký hiệu chiều chuyển động của dao và chi tiết) 6. Tính lượng dư cho một bề mặt(mặt tròn ngoài,trong hoặc mặt phẳng)Và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại 7. Tính chế độ cắt cho 1 nguyên công(cho nguyên công cần thiết kế đồ gá) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại 8. Tính thời gian gia công cơ bả n cho tất cả các nguyên công. 9. Tính và thiết kế 1 đồ gá( sơ đồ gá đặt,lực kẹp,thiết kế các cơ cấu của đồ gá,tính sai số chuẩn,sai số kẹp chặt,sai số mòn,sai số điều chỉnh,sai số chế Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 2 tạo cho phép,đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá,lập bảng kê khai các chi tiết đồ gá, thiết kế đồ gá gia công đạt kích thước,tập thuyết minh phải có bản gốc nhiệm vụ thiết kế và bản vẽ chi tiết) IV/ Phần bản vẽ: 1. Chi tiết lồng phôi: 1 bản (khổ A0 hay A1) 2. Sơ đồ nguyên công: 1 bản ( khổ A0) 3. Đồ gá: 1 bản ( khổ giấy A0 hay A1) Hà n ội ngày 30 tháng 8 năm 2011 Người nhận: giảng viên hướng dẫn: (họ tên và chữ ký) (họ tên và chữ ký) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 3 Lời nói đầu Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hi ểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Trương Hoành Sơn trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đ ã hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Hoành Sơn đã giúp đỡ em hoàn thành công việc được giao. Hà Nội, ngày 06/8/2011 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 4 I.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: *Chi tiết tiết được thiết kế là chi tiết Trục Quạt Trần: Với sản lượng 10.000 chiếc/ năm điều kiện sản xuất truyền thống - Vật liệu chế tạo trục là thép C45. - chi tiết chịu tải trọng và môment xoắn khá lớn - Những kích thứơc quan trọng là những bề mặt lắp ghép, đòi hỏ i độ chính xác cao về hình dáng hình học và vị trí tương quan.Những bề mặt này đòi hỏi phaỉ đảm bảo độ bóng bề mặt, độ đồng tâm, độ vuông góc các bề mặt cần thiết để trục làm việc được lâu dài, để tránh gây mài mòn cho các bề mặt. -kích thước đoạn trục có đường kính ∅17dùng để lắp ổ lăn ảnh hưởng lớn nhất tới chất lượng chi ti ết,các bề mặt khác ít ảnh hưởng túi chất lượng của chi tiết * Các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là: - Mặt trụ A cần được gia công với độ chính xác, độ bóng bề mặt cao để lắp với chi tiết khác. - Độ đồng tâm giữa mặt lắp ghép A và φ 17 là 0,02mm. - Độ vuông góc giữa các đường tâm phải chính xác, nằm trong khoảng 0,1 /100mm bán kính. II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: - Trụ c có đường kính giảm dần về hai phía các bề mặt của trục có khả năng gia công được bằng các dao thông thường cú thể tiến dao thông suốt - Đường kính trục nhỏ nhất có thể mà vẫn đảm bảo chức năng làm việc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 5 - L/D <10 trục có độ cứng vững cao đủ để gia cụng chi tiết đạt cấp chinh xác cấp 6,7. - Và phải gia cụng lỗ trên bề mặt trục,gia cụng các lỗ giao nhau nên việc gia cũng khá phức tạp,tuy nhiên độ chính xác về vị trí tương quan và độ chính xác hình học yêu cầu không cao. - đây là trục bậc, yêu cầu về độ chính xác về vị trí tương quan và độ chính xác hình học của các bề mặt làm việc và lắp ghép cao nên việc gia công là phức tạp hơn nhiều so với trục trơn, giá thành đắt hơn - Cú thể dung thép C38, C40 để gia cụng chi tiết mà chi tiết vẫn có tính năng tương dương *Đây là chi tiết trục có tính công nghệ cao III.Xác định dạng sản xuất: Dựa vào sản lượng hàng năm và khối lượng của phôi để xác định dạng sản xuất. Theo (1) TKĐACNCTM: Công thức tính sản lượng hàng năm: N = N 1 .m. ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + + 100 1 βα Trong đó: N 1 : Sản lượng sản phẩm trong một năm N 1 = 10000 sản phẩm/1 năm. m: Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm. α : Số phần trăm chi tiết phế phẩm, α = (3 ÷ 6) %, chọn α = 4% β: Số phần trăm chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ, β =5÷7%, chọn β= 6. N = 10000.1. = 11000(chi tiết/năm) Khối lượng chi tiết xác định theo công thức: Q =V.γ (Kg) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 6 Trong đó: Q 1 : khối lượng của chi tiết V: thể tích của chi tiết γ: khối lượng riêng của vật liệu Thể tích của chi tiết (tính gần đúng): V=L×π.d 2 /4=11.7×3.14×2.2 2 /4= 0.0445(dm 3 ) Với thép γ = 7.852 Kg/dm 3 Ta có: Q=0.0445×7.852=0.350(Kg) Dựa vào giá trị tính toan cua N và Q 1 tra bangr 2.6 ta xác định dược dạng sản xuất của sản phẩm là loạt lớn IV.Chọn phương pháp chế tạo phôi Dạng sản xuất là loạt lớn, chi tiết là trục bậc có độ chênh đường kính không lớn nên ta dùng phôi cán nóng, tiết diện tròn cho độ chính xác thường và cao, giảm đáng kể được lượng dư gia công, góp phần giảm giá thành sản phẩm. V.Thứ tự nguyên công 5.1 Thiết kế sơ bộ nguyên công * Nguyên công 1: gia công tạo chuẩn Khỏa mặt đầu và khoan hai lỗ tâm: tiến hành trong một nguyên công, đồng thời thực hiện phay mặt đầu và hai khoan lỗ tâm ở cả hai phía trên maý chuyên dung *Nguyên công 2: tiện thô và tiện tinh mặt ngoài của trục Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 7 Gá trục trên hai mũi tâm của máy tiện ren vít vạn năng, tiện thô và tinh trong một lần gá đặt tiện thô mặt ngoài,tiên tinh đoạn trục có đường kính ∅17 dùng để lắp ổ lăn *Nguyên công 3: lăn nhám đoạn trục có đường kính ∅19 dùng là Stato *Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ ∅6 trên máy khoan đứng *Nguyên công 5: Khoan lỗ ∅8 trên máy khoan đứng *Nguyên công 6: Khoan các lỗ ∅6,∅8 trên máy khoan đứng *Nguyên công 7: nhiệt luyện để chi tiết đạt độ cứng yêu cầu *Nguyên công 8: mài thô, mài tinh đoạ n trục có đường kính ∅17 dùng để lắp ổ lăn.Mài phẳng một phần trên trục tai vị trí cần gia công lỗ trên trục trên máy mài chuyên dung *Nguyên công9: kiểm tra đọ đồng tâm của đoạn trục lắp ổ lăn 5.2 Thiết kế nguyên công *Nguyên công 1:khỏa mặt đầu và khoan lỗ tâm -Định vị và kep chặt: dây là nguyên công đầu tiên nên chuẩn gia công là Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 8 chuẩn thô,là mặt trụ ngoài của phôi.Chi tiết gia công được định vị và kẹp chặt trên khôi V tự định tâm -Chọn máy:chon may chuyên dùng 6902ПM∅2 công suất động cơ N = 3kW(tra bảng 9-31sổ tay CNCTM tập 3) -chọn dao : dao phay mặt đầu bằng thép gió P18 có kích thước D = 50mm,L =36mm, d = 22mm, số răng 10 (tra bảng 4-92 sổ tay CNCTM tập 1) Mũi khoan tâm chuyên dùng P18 *Nguyên công 2: tiện thô, tiện tinh, mặt ngoài của trục -Định vị và kẹp chặt:định vị bằng 2 lỗ tâm, gá trên hai mũ i tâm.dùng tốc kẹp để truyền chuyển động quay cho trục.lực kẹp theo phương dọc trục -Chon máy: máy tiện ren vít vạn năng 1K62 -Chọn dao: dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng Kích thước H = 16mm; B = 10mm; L =100mm ; =45° dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió P18 Kích thước H = 16mm; B = 10mm; L =100mm (tra bảng 4-5 và 4-8 sổ tay CNCTM tập 1) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 9 *Nguyên công 3:lăn nhám đoạn trục ∅19 -Định vị và kẹp chặt:định vị bằng 2 lỗ tâm, gá trên hai mũi tâm.dùng tốc kẹp để truyền chuyển động quay cho trục.lực kẹp theo phương dọc trục -Chọn máy :máy mai tròn ngoài 3A130 -Dụng cụ lăn nhám : Sử dụng con lăn trụ *Nguyên công 4: khoan doa lỗ ∅6 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết GVHD: Trương Hoành Sơn CTM1-K53 MSSV: 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 10 -Định vị và kẹp chặt: dịnh vị bằng 2 khối V ngắn khống chế 4 bậc tự do,vai trục tì lên than khối V khống chế 1 bậc tự do -Chọn máy: máy khoan đứng 2A125 có dường kính mũi khoan có độ bền trung bình lớn nhất là ∅25.Công suất của máy N = 2.8kW(tra bảng 9-1b sổ tay CNCTM tập 3) -Chon dao:- mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn,loại ngắn có đường kính d =5.8mm có các kích thước: chiều dài L =138mm,chiều dài làm việc l =57mm, mũi doa liền kh ối chuôi trụ P18 có kích thước D = 2 ÷16mm, L = 49÷170mm, l =11 ÷52mm(tra bảng 4-42 ; 4-47sổ tay CNCTM tập 1) *Nguyên công 5: khoan lỗ ∅8 -Định vị và kẹp chặt: dịnh vị bằng 2 khối V ngắn khống chế 4 bậc tự do,vai trục tì lên than khối V khống chế 1 bậc tự do -Chọn máy: máy khoan đứng 2A125 có dường kính mũi khoan có độ bền trung bình lớn nhất là ∅25.Công suất của máy N = 2.8kW(tra bảng 9-1b sổ tay CNCTM tập 3) [...]... 3mm/ph Số vòng quay của chi tiết nct = 300 vòng/ph *mài tinh Tra bảng 5-204 sổ tay CNCTM tập 2 Lượng chạy dao ngang S = 2.33mm/ph Số vòng quay của chi tiết nct = 500 vòng/ph VIII Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công: Thời gian gia công cho các nguyên công được tính như sau: Tng = Tcb + Tph + Tphv + Tk - Tcb là thời gian gia công cơ bản được tính theo sơ đồ gia công cụ thể (bảng 5.3÷5.9)... độ cứn vững cho chi tiết khi gia công sử dụng them chót tì phụ tí vào dầu trục ∅16.5 9.3kích thướ đồ định vị: +phiến dẫn Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy +chốt tì phụ Page 35 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 GVHD: Trương Hoành Sơn Khối V 9.4xác định phương chi u của lực cắt,lực kẹp *lực cắt:mũi khoan di từ trên xuống,lực doc P tu tren xuống,momen xoan theo chieu quay cua... theo máy n = 600 vòng/ph Vận tốc cắt thực tế V = 600× π × 8 =15 m/ph 1000 Công suất cắt N (tra bảng 5-88 sổ tay CNCTM tập 2) N = 0.8 kW So sánh với công thức máy : Nc ≤Ne × - Nghĩa là : 0.8 kW ≤2.2 ×0.8 = 1.76 kW Nguyên công 7 :nhiệt luyện Nguyên công 8: mài trục ∅17 *mài thô Tra bảng 5-203 sổ tay CNCTM tập 2 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 29 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV:... kính d =12mm có các kích thước: chi u dài L =182mm ,chi u dài làm việc l = 101mm và d = 8mm có các kích thước: chi u dài L =156mm ,chi u dài làm việc l = 75mm (tra bảng 4.42 sổ tay CNCTM tập 1) Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 11 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 GVHD: Trương Hoành Sơn *Nguyên công 7: nhiệt luyện và sửa lại lỗ tâm *Nguyên công 8:mài 2 mặt trụ ngoài ∅17... cho trục. lực kẹp theo phương dọc trục -Chọn máy :máy mài tròn ngoài 3A110B,máy có công suất la N = 2,2 kW -Chon đá:chọn loại đá ПП profin thẳng co kich thước D =3÷25mm H = 1 ÷40 mm,d = 1÷ 68mm(tra sổ bảng 4-170tay CNCTM tập 1) Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 12 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 GVHD: Trương Hoành Sơn *Nguyên công 9 :kiểm tra VI.Tính toán lượng dư gia công. .. 0.7 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 21 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 GVHD: Trương Hoành Sơn 0.75 610 ⎞ 0.75 kP : Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP= ⎛ ⎟ =0.81 ⎜ ⎝ 750 ⎠ Mx= 10×0.0345×5.82× 0.10.8 ×0.81 = 1.49 (N.m) Po = 10×68×5.8×0.1 0.7×0.81 = 637.4( N ) -Công thức tính công suất cắt: Ne = M x n = 1.49×1500/9750 = 0.23 kW 9750 - So sánh với công. .. Sơn *Nguyên công 9 :kiểm tra VI.Tính toán lượng dư gia công Vì chi tiết gia công dược gá trên 2 mũi tâm nên sai số gá đặt theo phương hướng kính trong trường hợp này εgd=0 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 13 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 GVHD: Trương Hoành Sơn Lượng dư gia công tối thiểu được tính theo công thức: 2Zmin=2(RZ i-1+Tai-1+ i-1) Sai lệch về vị trí không... dưới cua chi tiết Kích thước danh nghĩa của đường kính : d0dn= 17.001 + 3.098 =20.099 mm ≈ 20.1mm Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 16 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 GVHD: Trương Hoành Sơn Kiểm tra độ chính xác của tính toán đã thự hiện : Z0max – Z0min = ph – ct Thật vậy: 3486 – 2399 =1100 – 13 =1087μ Lượng dư gia công các kích thước giới hạn trung gian của mặt trục ∅... tính đến các yếu tố gia công thực tế 0.75 610 ⎞ 0.75 kP= kmP= ⎛ ⎜ ⎟ =0.81 ⎝ 750 ⎠ Mx= 10×0.0345×82× 0.150.8 ×0.81 = 3.92 (N.m) Po = 10×68×8×0.15 0.7×0.81 = 1167.74( N ) - Công thức tính công suất cắt : Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 19 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 Ne = - GVHD: Trương Hoành Sơn M x n = 3.92×1060/9750 = 0.43 kW 9750 So sánh với công thức máy : Nc ≤Ne... 400.0,8 Thời gian của nguyên công 4:Tng4 = 1,25(0,11 +0,08) =0,238 phút Nguyên công 5: khoan lỗ ∅8 D−d cot gϕ + (0,5 ÷ 2) = 10mm 2 L = 13mm L1 = Tcb = L + L1 13 + 10 = = 0,14 phút S.n 1120.0,15 Thời gian của nguyên công 5:Tng5 = 1,25×0,14=0,175 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 33 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quyết CTM1-K53 MSSV: 20082150 GVHD: Trương Hoành Sơn Nguyên công 6: khoan lỗ ∅8; ∅12 Lỗ∅12 . 20082150 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Page 2 tạo cho phép,đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá,lập bảng kê khai các chi tiết đồ gá, thiết kế đồ gá gia công đạt kích thước,tập thuyết minh phải. của chi tiết: *Chi tiết tiết được thiết kế là chi tiết Trục Quạt Trần: Với sản lượng 10.000 chi c/ năm điều kiện sản xuất truyền thống - Vật liệu chế tạo trục là thép C45. - chi tiết. cụng chi tiết mà chi tiết vẫn có tính năng tương dương *Đây là chi tiết trục có tính công nghệ cao III.Xác định dạng sản xuất: Dựa vào sản lượng hàng năm và khối lượng của phôi để xác định dạng