THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 Lời mở đầu Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo Đinh Đắc Hiến đến nay. Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cảm ơn. Ngày 2 tháng 11 năm 2007 SV: Nguyễn Đăng Hải. 1 GVHD: Đinh Đắc Hiến 1 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I.PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT. Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết dạng ống tròn, thành mỏng. Trong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu : + Mài mòn lớn. 2 GVHD: Đinh Đắc Hiến 2 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 + ứng suất thay đổi theo chu kì. + Lực va đập. + Tải trọng động lớn Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việc gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối với các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5. Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện. Theo đề bài: 8125,0 80 65 max == D l như vậy thoả mãn điều kiện 1.Yêu cầu kỹ thuật cơ bản. Yêu cầu kĩ thuật quan trọng nhất là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm, trong trường hợp cụ thể này cần yêu cầu cả độ song song giữa hai mặt đầu. - Độ song song giữa hai mặt đầu bạc 0,1/100 mm - Đường kính hai mặt ngoài ỉ50 ±0,1 ; ỉ80 ±0,2 . - Chiều cao 65 ± 0,2 . - Đường kính lỗ ỉ30 ± 0,03 . - Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ bạc 0,1/100 mm bán kính. - Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ bạc < 0,15 mm. 2.Yêu cầu độ nhám các bề mặt: - Các bề mặt ngoài cần đạt R z =20. - Bề mặt rãnh rộng B=12 (mm) R z =40. - Bề mặt lỗ phần làm việc R a =2,5. 3 GVHD: Đinh Đắc Hiến 3 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 - Bề mặt lỗ phần phụ không làm việc R z =80. 3.Vật liệu chế tạo: Qua việc phân tích trên ta chọn vật liệu chế tạo bạc là thép C45. Thành phần hoá học ở bảng sau: C Si Mn S P Ni Cr 0,4-0,5 0,17-0,37 0,5-0,8 0,045 0,045 0,3 0.3 Đặc tính cơ lý và nhiệt luyện: ( ) T MPa σ ( ) bp MPa σ (%) S δ (%) ψ C (J/ 2 cm ) HB(không lớn hơn) Không nhỏ hơn Sau cán nóng Sau ủ 360 610 16 40 50 241 197 II.PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT. Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việc gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối với các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5 Theo đề bài: 8125,0 80 65 max == D l như vậy thoả mãn điều kiện Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Đường kính lỗ φ30 là tương đối nhỏ nên khi gia công khá khó khăn, khó đạt được độ chính xác về hình dáng và kích thước đồng thời dễ bị biến dạng chi tiết khi gia công. Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện, bạc có bề dày 10 mm cũng tương đối đủ bảo đảm không bị biến dạng khi gia công và nhiệt luyện. 4 GVHD: Đinh Đắc Hiến 4 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 III.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT. Xác định dạng sản xuất theo phương pháp gần đúng: Ta có yêu cầu sản lượng hàng năm : N1= 5500 (chi tiết/năm) +Số lượng chi tiết sản xuất hàng năm: 1 (1 ) 100 N m N α β + = × × + Trong đó : - N1 là sản lượng hàng năm : N1= 5500 (chi tiết/năm) - m là số chi tiết trong một sản phẩm m = 1 - α là số % chi tiết trong một sản phẩm 5% α = - β số % chi tiết sản xuất để cho dự trữ 5% β = Do đó: 5 5 5500 1 (1 ) 6050 100 N + = × × + = (chiếc) + Trọng lượng của chi tiết. Q = γ.V Với : γ khối lượng riêng của vật liệu: thép C45 có γ= 7,952 (kg/ 3 dm ) V thể tích của chi tiết: V= V1 + V2 V1 thể tích phần mặt bích: 2 2 1 ( ) 4 b n b V d d l π = × − × = 2 2 3 1 (80 50 ).10 30615( ) 4 V mm π = × − = V2 thể tích phần trụ dài: 5 GVHD: Đinh Đắc Hiến 5 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 2 2 1 ( ) 4 n l t V d d l π = × − × = 2 2 3 1 (50 30 ) 65 81640( ) 4 V mm π = × − × = ⇒ V= 30615 + 81640 = 112255 3 ( )mm Vậy Q = 7,852 x 0,112255 = 0,88 (kg) Căn cứ vào N1 và Q ta chọn dạng sản xuất theo bảng 2.6 HDTK ĐA CNCTM => dạng sản xuất là hàng loạt lớn. IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI. - Do các đặc điểm của phôi như : + Sản xuất hàng khối. + Vật liệu là thép. + Chi tiết không lớn. - Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo phương pháp đúc trong khuôn cát. Căn cứ vào điều kiện sản xuất của nước ta, qui định phương pháp đúc trong khuôn cát với: + Khuôn cát làm bằng máy. + Mẫu làm băng kim loại - Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ. 6 GVHD: Đinh Đắc Hiến 6 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 1.Nguyên công tạo phôi. Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc. Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại. 2.Nguyên công ủ và làm sạch phôi. Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch trước khi gia công cơ. V. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT. 1. Xác định đường lối công nghệ: Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng loạt lớn và trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng. 2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết: Trình tự gia công các bề mặt: Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu để gia công sau : 7 GVHD: Đinh Đắc Hiến 7 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 Nguyên công thứ Nhiệm vụ I Tiện mặt ngoài D50, mặt đầu, mặt bậc,lỗ và rãnh trong lỗ II Tiện mặt đầu, mặt ngoài D80, bề mặt lỗ thô III Kiểm tra độ song song giữa hai mặt đầu. IV Khoan 4 lỗ D10 trên mặt bích. V Phay rãnh B = 10 trên mặt bích. VI Phay rãnh B = 3 trên mặt đầu. VII Tổng kiểm tra toàn chi tiết. a- Nguyên công I : Tiện thô mặt đầu, mặt ngoài D50, mặt bậc, mặt lỗ, tiện rãnh trong lỗ. Chi tiết được gia công trên máy tiện 1K62. Định vị và kẹp chặt chi tiết bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc tự do. Chọn dao: - Tiện mặt ngoài D50 bằng dao tiện đầu thẳng gắn mảnh hợp kim cứng kích thước : 25x16x140x45. -Tiên mặt đầu và mặt bậc bằng dao tiện đầu cong gắn mảnh hợp kim cứng có kích thước: 25x16x140x45. -Tiện tinh mỏng mặt lỗ bằng dao tiện lỗ có góc nghiêng chính 0 60 ϕ = gắn mảnh hợp kim cứng, kích thước 16x12x170. -Tiện rãnh trong lỗ bằng dao có thân như dao tiện lỗ và phần cắt có gắn mảnh hợp kim cứng như dao tiện cắt đứt. Sơ đồ gá đặt như hình vẽ: 8 GVHD: Đinh Đắc Hiến 8 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 n S4 S5 S3 S2 S1 W Ø50 Ø30+0,03 32 4 4 2,5 Rz20 Rz20 Rz20 55 b- Nguyên công II : Tiện mặt đầu,tiện mặt ngoài. Chi tiết được gia công trên máy tiện 1K62. Định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc tự do. Chọn dao: - Tiện mặt ngoài D80 bằng dao tiện đầu thẳng gắn mảnh hợp kim cứng kích thước : 25x16x140x45. -Tiên mặt đầu dao tiện đầu cong gắn mảnh hợp kim cứng có kích thước: 25x16x140x45. -Tiện mặt lỗ bằng dao tiện lỗ có góc nghiêng chính 0 60 ϕ = gắn mảnh hợp kim cứng, kích thước 16x12x170. Sơ đồ gá đặt như hình vẽ sau: 9 GVHD: Đinh Đắc Hiến 9 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 n Rz20 Rz20 10 Ø80 ±0,2 S2 S1 W c- Nguyên công III : Kiểm tra độ song song giữa hai mặt đầu. Sơ đồ gá đặt như hình vẽ: 0 0,1/100 A d- Nguyên công IV : Khoan 4 lỗ φ10: Chi tiết được gia công trên máy khoan đứng 2H125. Định vị bằng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do và phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do. Chọn dao: ta dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi trụ loại ngắn, kích thước d = 10, chiều dài L = 50, chiều dài phần làm việc l = 20 mm. Sơ đồ gá đặt như hình vẽ: 10 GVHD: Đinh Đắc Hiến 10 [...]... Ninh Đức Tốn Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 tập – NXB KH&KT - 2001 3- Lê Văn Tiến; Trần Văn Địch; Trần Xuân Việt Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá - NXB KH&KT – 2000 4- Nguyễn Đắc Lộc cùng các tác giả khác Công nghệ chế tạo máy 2 tập – NXB KH&KT – 2000 5- Phạm Đắp Cơ sở máy công cụ - ĐHBKHN – 1976 6- Ninh Đức Tốn Hướng Dẫn làm bài tập dung sai – 2000 35 GVHD: Đinh Đắc Hiến 35 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng... tiết……………………….……… ……2 II.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết ………………….…… 3 III.Xác định dạng sản xuất………………………………… ……….………….4 IV.Chọn phương pháp chế tạo phôi……………………………… …………….5 V Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết……………………………… 6 1 Xác định đường lối công nghệ ………………………………………6 2 Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết…………………6 VI lượng dư gia công của các bề măt…………………………………………... của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để tính sai số chế tạo cho phép [ ε ct ] = 2 ε gd  − ε c2 + ε k2 + ε m + ε c2      [ ε ct ] = 333,332 −  2002 + 30 2 + 111, 242 + 102  = 240( µ m)   2 *** Hết *** 34 GVHD: Đinh Đắc Hiến 34 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 tài liệu tham khảo 1- Pgs-Pts - Trần Văn Địch Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – NXB KH&KT-1999 2- Nguyễn Đắc... Hiến 11 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 nd Sn W Rz40 10 W g- Nguyên công VI : Phay rãnh mặt đầu Chi tiết gia công trên máy phay ngang 6P10 Định vị bằng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do và phiến tỳ vành khuyên hạn chế 3 bậc tự do Chọn dao: ta dùng dao phay cắt rãnh, kích thước như sau D = 50 mm, B = 3 mm, d = 13 mm, số răng 16 răng Sơ đồ gia công như hình vẽ: 12 GVHD: Đinh Đắc Hiến 12 Đồ án CNCTM... toán: vtt=vb.kMv.knv.kuv.kd knv = kuv =kuv = 1;  vtt = 287.1.1.1 =287 (m/ph) Chọn theo máy vm = 250 (m/ph)  Số vòng quay của trục chính theo tính toán: ntt= - 1000 × vtt 1000 × 250 = = 1592(vg / ph) πD 3,14 × 50 Công suất cắt: Tra bảng 5.68 (sổ tay CNCTM II)ta có: Nyc = 4,9 (kw) Nyc = 4,9 (kw) < Ne thoả mãn công suất máy Bước công nghệ 2: tiện mặt bậc giống chế độ cắt khi tiên mặt đầu Bước công nghệ. .. dùng để điều chỉnh khi lắp ráp Thực tế khi tính toán đồ gá ta lấy ồdc=10 33 33 GVHD: Đinh Đắc Hiến ( µm) Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 e.Sai số gá đặt: Khi tính toán đồ gá, ta lấy sai số gá đặt cho phép: [ồgđ] = Với δ 1 1 δ = 1 = 0,33333(mm) 3 3 là dung sai nguyên công g.Sai số chế tạo cho phép của đồ gá: Sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ gá Do đa số các sai số phân bố theo quy luật... ỉ50±0,2 ……………… ….…………11 2.Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại…………………………… 13 VII .Chế độ cắt cho các nguyên công ……………………………………………14 1/ Tính chế độ cắt cho nguyên công phay rãnh mặt đầu 3……………….14 2/ Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại ………………………….16 VIII Thời gian gia công cho một chi tiết ………………………………… …22 IX Tính toán và thiết kế đồ gá gia công rãnh rông 3……………………………27 1.Tính lực kẹp khi phay…………………………………………….……... Nguyên công VII: Kiểm tra lần cuối VI LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CỦA CÁC BỀ MĂT 1.Tính lượng dư cho mặt trụ ngoài ỉ50±0,2 Công thức tính lượng dư: 2Zmin=2(Rzi-1+Ti-1+i-1+ồi) Rzi-1- chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại Ti-1- chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại i-1- tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại 13 GVHD: Đinh Đắc Hiến 13 Đồ. .. = = 1433(vong / phut ) πD 3,14 ×10 Ta chọn số vòng quay theo máy: nm= 1400(vong/phut) Công suất cắt: tra bảng 5.167 ta có N yc = 0,8 (kW) thoả mãn công suất cắt của máy đã chọn VIII THỜI GIAN GIA CÔNG CHO MỘT CHI TIẾT Trong sản xuất loạt vừa, thời gian nguyên công được tính theo công thức: Ttc=To+Tp+Ttp+Ttn 24 GVHD: Đinh Đắc Hiến 24 Đồ án CNCTM Nguyễn Đăng Hải-CTM4-K48 To- Thời gian cơ bản, là thời... toán: vtt=vb.kMv.knv.kuv.kd knv = kuv =kuv = 1; kd =0,96  vtt = 323.0,96 = 310 (m/ph) Chọn theo máy vm = 300 (m/ph)  Số vòng quay của trục chính theo tính toán: ntt= - 1000 × vtt 1000 × 300 = = 1194, 2(vg / ph) πD 3,14 × 80 Công suất cắt: Tra bảng 5.68 (sổ tay CNCTM II)ta có: Nyc = 4,9 (kw) Nyc = 4,9 (kw) < Ne thoả mãn công suất máy c/ Nguyên công IV: Khoan 4 lỗ ỉ10 Chọn máy khoan đứng 2A125, công