Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy (như các môn học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại, Dung Sai,…) để chế tạo được một chi tiết máy nhằm bảo đảm được yêu cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý. Để thực hiện được Đồ án sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… mà còn phải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất. Một qui trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thước với dung sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội.
GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 1 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo viên phản biện SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 2 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy (như các môn học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại, Dung Sai, …) để chế tạo được một chi tiết máy nhằm bảo đảm được yêu cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý. Để thực hiện được Đồ án sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… mà còn phải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất. Một qui trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thước với dung sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội. Sinh viên thực hiện Trần Ngọc Thắng SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 3 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy MỤC LỤC Trang Chương 1 : Phân tích chi tiết gia công và dạng sản xuất 5 Chương 2 : Xác định phôi 7 Chương 3 : Lập tiến trình gia công 10 Chương 4 : Thiết kế các nguyên công 17 Chương 5 : Xác định lượng dư và kích thước trung gian 27 Chương 6 : Xác định chế độ cắt 34 Chương 7 : Xác định thời gian gia công cơ bản 49 Chương 8 : Lập phiếu tổng hợp các nguyên công 55 Chương 9 : Thiết kế đồ gá 56 Kết luân : 59 CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 4 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy SẢN XUẤT 1.1. Công dụng của chi tiết. - Chi tiết moay ơ là một chi tiết dạng bạc, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí. - Là một chi tiết dùng để lót các ổ, lỗ trên thân máy chịu lực tác dụng từ cổ trục, tránh mòn cho ổ và cổ trục làm việc trong điều kiện ma sát. Nhờ có bạc, cổ trục có vị trí nhất định trong máy và quay tự do quanh 1 tâm đã định. - Bề mặt làm việc chủ yếu của loại bạc này là mặt đầu và mặt trong của lỗ do đó đòi hỏi độ nhám thấp và độ chính xác tương quan như độ song song, độ đồng tâm, độ vuông góc. 1.2. Phân tích chi tiết. - Chi tiết có dạng trụ tròn xoay có đáy là hình tròn. Yêu cầu kỹ thuật: • Độ không song song giữa 2 mặt đầu là 0,02(mm) • Độ không vuông góc giữa mặt trụ trong và mặt đầu A là 0,02(mm) • Bề mặt trong lỗ Ø45 và mặt trụ ngoài Ø80 là bề mặt làm việc chính nên yêu cầu độ nhám Ra =2.0 μm • Kích thước Ø 45 ta chọn cấp chính xác 7 Dung sai Ø45 0,025 • Độ bóng 2 mặt đầu là Ra = 20 μm SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 5 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy • Độ bóng mặt trụ ngoài Ra = 20 μm • Chiều dài lớn nhất của chi tiết ta chon cấp chính xác 15 - Vật liệu chế tạo là thép C45 ( ) 750 850 b N mm σ = ÷ . Thành phần hóa học : Theo bảng 1.1(trang16-HDTKDACNCTM). C Si Mn S P Ni Cr HB 200 3,0 – 3,7 1,2 – 2,5 < 0,045 <0,045 0,30 0,30 1.3. Phân tích công nghệ trong kết cấu của chi tiết. - Đặc điểm của chi tiết bạc có kích thước nhỏ nên rất khó khăn cho việc gá đặt, gia công như chạy dao, thoát dao và điều chỉnh. - Để tiện cho quá trình gia công cũng như lắp ráp các cạnh đều được vát mép nhằm mục đích tránh cạnh sắc. - Chi tiết có lỗ lớn Ø45 nên khi chế tạo phôi yêu cầu phôi có lỗ sẵn. - Bề mặt có yêu cầu độ bóng thấp và sai số cho phép thấp phải gia công chính xác. 1.4. Dạng sản xuất. - Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết. - Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau [1, trang 23, công thức 2.1]: +× +××= 100 1 100 1 0 βα mNN Trong đó: + 0 N = 280000 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch + m =1 : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm + α =3% : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy trên dùng làm phụ tùng thay thế. + β =6% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo - Vậy: 3 6 280000.1. 1 305200 100 N + = + = ÷ (chiếc/năm) - Khối lượng của chi tiết: Q = V . γ (kg) SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 6 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy γ = 7,83 kg/dm 3 : trọng lượng riêng của thép c45 - Sử dụng phần mềm Solid works ta tính được: Thể tích của chi tiết: V= 331619.6 mm 3 = 0.3316196 dm 3 Q = 0.3316196 * 7.83 = 2.5 < 4(kg)- Tra bảng 2 / 16 Sách Thiết kế đồ án CNCTM dựa vào N và Q ta có dạng sản xuất là : HÀNG LOẠT LỚN CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHÔI 2.1. Xác định dạng phôi. Có nhiều phương pháp tạo phôi, vì vậy ta phải phân tích ưu nhược điểm giữa các dạng phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp. 2.1.1. Phôi rèn dập : Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều có độ bền cơ tính cao, tạo ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại được áp dụng nhiều cho chi tiết dẻo, tính đàn hồi tốt. 2.1.2. Phôi cán : Cơ tính của phôi cán cũng giống như của phôi rèn dập. 2.1.3 Phôi đúc : Vật liệu chi tiết là thép C45, đặc trưng cơ học của nó là dẻo; chịu được nén tốt. Mặc khác thép C45 có thể đúc, lượng dư chế tạo phôi có thể nhỏ. Do đó ít tốn kém nguyên liệu khi chế tạo phôi. Vậy ta chọn dạng phôi là phôi đúc là hợp lý nhất. 2.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi. 2.2.1. Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ. - Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1716 ITIT ÷ . - Độ nhám bề mặt: 160 z R m µ = . 2.2.2. Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại. - Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1615 ITIT ÷ . - Độ nhám bề mặt: mR z µ 80= . 2.2.3. Đúc trong khuôn kim loại. - Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 7 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Loại phôi này có cấp chính xác: 1514 ITIT ÷ . - Độ nhám bề mặt: mR z µ 40= . 2.2.4. Đúc ly tâm. - Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến. 2.2.5. Đúc áp lực. - Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao. 2.2.6. Đúc trong vỏ mỏng. - Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Kết luận: Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”. 2.3. Xác định lượng dư của phôi. Lượng dư của phôi được xác định dựa vào các yếu tố sau : - Kích thước lớn nhất của chi tiết : 100mm - Cấp chính xác của phôi : II - Cấp chính xác kích thước : IT15-16 • Kích thước danh nghĩa 70mm : ta tra được lượng dư 4mm(2 phía trên và dưới lượng dư là 8mm) • Kích thước danh nghĩa Ø80mm : ta tra được lượng dư 4mm • Kích thước danh nghĩa Ø100mm : ta tra được lượng dư 4mm • Kích thước danh nghĩa 35mm : ta tra được lượng dư 4mm • Kích thước danh nghĩa Ø 45mm : ta tra được lượng dư 4mm 2.4. Bản vẽ lồng phôi. SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 8 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 9 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy 2.5. Bản vẽ khuôn đúc chi tiết. CHƯƠNG 3. LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 3.1. Phương pháp gia công các bề mặt. 3.1.1. Đánh số bề mặt gia công. 3.1.2. Lựa chọn phương pháp gia công bề mặt. Gia công mặt đầu 1: • Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt : SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 10 [...]... rất phức tạp và tốn kém Gia công mặt 8: • Các phương pháp gia công có thể sử dụng : Phương pháp 1 Khoan: Phương pháp 2 Phương pháp 3 Phay: - Cấp chính xác : 13 - Cấp chính xác : 11 - Ra = 40 μm - Ra = 40μm Taro: Taro: - Cấp chính xác : 6g - Cấp chính xác : 6g - Ra = 6.3 μm - Ra = 6.3 μm Bề mặt 8 gia công đường kính nhỏ nên chọn phương pháp gia công là (khoan – taro) 3.4 Tiến trình gia công các bề... taro) 3.4 Tiến trình gia công các bề mặt của phôi Phương án 1: BỀ MẶT STT TÊN NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG ĐỊNH VỊ KẸP CHẶT DẠNG MÁY 1 Gia công mặt đầu, trụ ngoài, vát mép 4+5 2+3 2 Máy tiện 2 Gia công mặt đầu 1 4+5 4 Máy phay đứng 3 Gia công lỗ Ø45 6 4+5 4 Máy khoan 4 Gia công trụ ngoài, vát mép 2+3 5+6 1+5 Máy tiện 5 Gia công rãnh then 7 4+5 4 Máy xọc 6 Gia công M10 8 5+6 1+5 Máy khoan ... Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Phương án 2: STT TÊN NGUYÊN CÔNG BỀ MẶT GIA CÔNG ĐỊNH VỊ KẸP CHẶT 1+5 2+4 2 Máy tiện 6 4+5 4 Máy khoan 2+3+4 5+6 1+5 Máy tiện Máy xọc 1 Gia công 2 mặt đầu 2 Gia công lỗ Ø45 3 Gia công trụ ngoài, bậc, vát mép 4 Gia công rãnh then 7 4+5 4 5 Gia công M10 8 5+6 1+5 DẠNG MÁY Máy khoan Phân tích : Nếu ta sử dụng phương... phương pháp trên ta thấy phương pháp 2 ( Khoét thô, khoét tinh, doa tinh ) là thích hợp nhất sẽ mang lại độ chính xác cao Gia công mặt 6 rất quan trọng vì là chuẩn công nghệ, khi gia công phải đảm bảo được độ đồng tâm và vuông góc so với hai mặt đầu Gia công mặt 7: • Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt : - Độ nhám bề mặt : Rz = 20 μm • Các phương pháp gia công có thể sử dụng : Phương pháp 1 Xọc thô: Phương... thấy tiện là phương pháp thích hợp nhất, chỉ cần tiện thô và tiện bán tinh là đạt được cấp chính xác và cấp độ nhám theo yêu cầu Phương pháp phay cũng có thể đạt được Rz = 20 μm nhưng sẽ khó gia công Phương pháp 2 không hợp lý Gia công mặt 5: • Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt : - Độ nhám bề mặt : Rz = 20 μm • Các phương pháp gia công có thể sử dụng : Phương pháp 1 Phương pháp 2 Phương pháp 3 Tiện thô:... 2 khi gia công hai mặt đầu thì ta phải dung máy vạt mặt, khoan tâm chuyên dung để có thể lắp hai con dao vạt mặt gia công cùng một lúc Khó khăn trong việc chế tạo đồ gá và kẹp chặt Nếu ta sử dụng phương án 1 khi ta gia công mặt đầu (5) trên máy tiên ta có thể gia công thêm trụ ngoài (4) và vát mép mà chỉ cần kẹp chặt và định vị trên mâm cặp Mặt đầu còn lại có thể sử dụng chung cơ cấu gá đặt và kẹp... Thắng Trang 11 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Theo yêu cầu kĩ thuât của bề mặt thì độ nhám chỉ cần Rz = 2 μm, vì vậy phương pháp gia công cho bề mặt này đòi hỏi phải chính xác và cao hơn nên phương pháp 1 là hợp lý nhất Đảm bảo được yêu cầu kĩ thuật và dễ dàng gá đặt và thao tác gia công Gia công mặt 3: • Yêu cầu kĩ thuật của bề... chặt với nguyên công 3 nên rất thuận tiện Thêm nguyên công nhưng thao tác gia công dễ dàng hơn phương án 2 Vậy ta chọn phương án 1 là hợp lý nhất SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 16 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG 4.1 Xác định chuẩn công nghệ -... 0.63 μm Tiện tinh: - Cấp chính xác : 8 - Rz = 2.5 μm Ta chọn phương pháp 1 để gia công bề mặt này vì sử dụng chung nguyên công tiện với bề mặt 2 Nếu ta sử dụng phương pháp khác như phay hoặc mài thì hiệu quả công nghệ lẫn kinh tế thấp Gia công mặt 4: • Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt : - Độ nhám bề mặt : Rz = 20 μm • Các phương pháp gia công có thể sử dụng : ... phân tích chi tiết ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là lỗ Ø45 + Bề mặt này phải đạt dung sai về kích thước + Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ - Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ như sau: + Chuẩn thô: Dùng bề mặt số(2) làm chuẩn thô để gia công thô và tinh bề mặt (5) + Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 6 (lỗ Ø45) và bề mặt 5 làm chuẩn tinh để gia công các bề . Án Công Nghệ Chế Tạo Máy MỤC LỤC Trang Chương 1 : Phân tích chi tiết gia công và dạng sản xuất 5 Chương 2 : Xác định phôi 7 Chương 3 : Lập tiến trình gia công 10 Chương 4 : Thiết kế. 55 Chương 9 : Thiết kế đồ gá 56 Kết luân : 59 CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SVTH: Trần Ngọc Thắng Trang 4 GVHD: Trần Trung Lê Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy SẢN XUẤT 1.1. Công. nguyên công 17 Chương 5 : Xác định lượng dư và kích thước trung gian 27 Chương 6 : Xác định chế độ cắt 34 Chương 7 : Xác định thời gian gia công cơ bản 49 Chương 8 : Lập phiếu tổng hợp các nguyên công