đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Trục

Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ s ph¹m kü thuËt hng yªn ®¹i häc ĐỒ ÁN MÔN HỌC Giáo Viên Hướng dẫn : Phan Công Trình Sinh viên thực hiện : Phạm Thị An Lớp : CTK34L Khóa học : 2004- 2006 Tháng 1 năm 2006 Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 1 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 1 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn : Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 2 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 2 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học Lời nói đầu Nước ta đang trên đang tiến lên công nghiệp hoá và hiện đại hoá với đường lối xây dựng CNXH. Đảng ta đồng thời đề ra ba cuộc cách mạng. Trong đó cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật là then chốt để tạo ra của cải vật chất cho xã hội. Vì vậy phải yêu tiên công nghiệp nặng một cách hợp lí. Trước tình hình và yêu cầu của đất nước, việc phát triển nghành công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng đối việc xây dựng và phát triển nền kinh tế quốc dân. Song song với việc phát triển của ngành công nghệ chế tạo máy đòi hỏi phải có đội ngũ cán bộ công nhân kỹ thuật lành nghề mới đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển đó. Hiện nay em là một sinh viên đang theo học chuyên nghành cơ khí chế tạo trong trường. được nhà trường trang bị kiến thức về mặt lí luận và kỹ thuật cơ sở đặc biệt là tay nghề.Để sau này em có thể ứng dụng kiến thức đã học góp phần bé nhỏ vào công cuộc xây dựng và phát triển nghành công nghệ nước nhà. Thời gian này em được nhà trường giao cho đè tài đồ án môn học :Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Trục .Em đã cố gắng vận dụng hết khả năng kinh nghiệm cuả mình và kiến thức đã học tại trường để hoàn thành đề tài này. Sau khi nhận được đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn, các thầy cô trong khoa cùng với sự cố gắng lỗ lực của bản thân. Em đã làm việc một cách nghiêm túc, cùng với sự tìm tòi nghiên cứu tài liệu và sự đóng góp ý kiến của bạn bè đồng nghiệp đến nay đề tài của em đã được hoàn thành. Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai sót do trình độ cũng như kinh nghiệm còn hạn chế. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo và giúp đỡ của thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo và bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Hưng Yên, Ngày7 tháng 1 năm 2004 Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 3 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 3 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học Sinh viên: Phạm Thị An NỘI DUNG 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, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kí hiệu chuyển động của dao, của chi tiết ) 6. Tính lượng dư cho một bề mặt( mặt tròn ngoài, mặt tròn trong, hoặc mặt phẳng ) và tra lượng dư cho các mặt còn lại 7. Tính toán chế độ cắt cho một nguyên công( tính cho nguyên công cần thiết kế đồ gá ) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại 8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công. 9. Tính và thiết kế đồ gá ( lập sơ đồ gá đặt, tính 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 tạo cho phép của đồ gá, yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá ) Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 4 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 4 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1 Công nghệ chế tạo máy tập 1. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 2 Đồ gá : Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật - Đặng Vũ Giao. 3 Nguyên lý cắt kim loại : Trường ĐH Bách khoa Hà Nội . 4 Máy cắt kim loại : Trường ĐH Bách khoa Hà Nội . 5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 7 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 3. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 8 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch . 9 chế độ cắt gia công cơ khí Nhà xuất bản Đà nẵng 10 Dung sai và chuỗi kích thước trong thiết kế . Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 11 Tính và thiết kế đồ gá : Đặng Vũ Giao . Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 5 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 5 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học 12 Sổ tay và Atlas đồ gá . Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch . PHẦN I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT - Chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài, mặt này thường dùng để lắp ghép - Với chi tiết trục T2 bề mặt làm việc chủ yếu là ∅50 +0,03 cần gia công đạt cấp độ bóng ∇8( Ra=0,63; Rz=3,2), vì vậy phải qua nguyên công mài và cần được gia công chính xác để lắp ghép - Chi tiết “Trục T2” được làm bằng thép 45 đây là một loại thép trong nhóm thép cacbon. Kết cấu có chất lượng tốt, độ cứng vừa phải, sử dụng làm chi tiết trục là phù hợp nhất. Thép 45 có thành phần cấu tạo như sau: C Si Mn S P Ni Cr 0,4÷0,5 0,17÷0,37 0,5÷0,8 0,045 0,045 0,30 0,30 Thép 45 có HB = 197, giới hạn bền δ b = 610kG/mm 2 . Loại thép này phù hợp với công dụng của “Trục T2’’ dùng để lắp ghép ********* Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 6 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 6 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học PHẦN I I PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Tính công nghệ của một sản phẩm hay chi tiết là đảm bảo những yêu cầu và chức năng của chi tiết hay sản phẩm đó mà tốn ít nhiên liệu nhất, hợp lí hoá kết cấu chi tiết dễ tháo lắp, tận dụng được thời gian gia công và thời gian lắp ráp, tiết kiệm vật liệu trong suốt quá trình gia công. Sử dụng được các phương pháp gia công tiên tiến nhất nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. - chi tiết trục vô lăng là chi tiết dạng trục, 2 đầu được phay đạt kích thước 26 -0,1 để truyền mô men xoắn. Trên trục được gia công nhiều bậc khác nhau - chi tiết trục T2 có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay và cấp độ nhẵn bóng chủ yếu là∇3 ( Ra=20; Rz=80) nên ta có thể gia công bằng dao tiện thường - kích thước đường kính giảm dần về 2 phía đầu trục - kết cấu của trục đơn giản nên không cần gia công trên các máy chép hình thủy lực - Ta có tỷ lệ l/d = 260/65 =4 nên trục là trục cứng vững - đường kính ∅65 là lớn nhất - vai trục ∅60 được gia công chính xác và đòi hỏi phải vuông góc với mặt đầu - Kích thước ∅50 được gia công chính xác và được mài đạt cấp độ bóng ∇8 ( Ra =0,63 ;Rz = 3,2 ) - Trên trục được gia công ren M48×1,5 để bắt đai ốc định vị ổ lăn lắp trên đường kính ∅50 - Khi gia công trục T2 cần khoan 2 lỗ tâm 2 đầu để chống tâm khi gia công ********* PHẦN I I I XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Trong chế tạo máy người ta phân biệt ra ba dạng sản xuất : - Sản xuất đơn chiếc - Sản xuất hàng loạt (loạt lớn, loạt vừa,loạt nhỏ) Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 7 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 7 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học - Sản xuất hàng khối. Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiềuyếutốkhác nhau. Để đảm bảo được sản lượng hàng năm của đề tài được giao thì ta phải xác định được dạng sản xuất. Bởi vì đó chính là cơ sở để ta thiết kế quy trình công nghệ và đồ gá cùng các trang thiết bị phù hợp nhằm giảm giá thành sản xuất mà vẫn đảm bảo số lượng và chất lượng sản phẩm. Ví dụ ta không thể dùng dồ gá vạn năng cho sản xuất hàng loạt hay cũng không thể dùng đồ gá chuyên dùng cho cho sản xuất đơn chiếc. Vì vậy việc xác định dạng sản xuất mang lại cho nhà sản xuất nhiều lợi ích. Ngoài ra việc xác định quy mô và trình tự sản xuất cho chi tiết cũng là bước quang trọng cho cac bước tiếp theo. Nếu xác định không đúng nó sẽ ảnh hưởng tới việc lập quy trình công nghệ theo nguyên tắc nào và đảm bảo được sản lượng của hàng năm của chi tiết hay không. Muốn xác định được dạng sản xuất hợp lí ta căn cứ vào hai thông số chính là sản lượng hàng năm và trọng lượng của chi tiết. 1. Tính sản lượng hàng năm của sản phẩm: Sản lượng của chi tiết gia công: N = N 1 .m .(1+ 100 βα + ) Trong đó : N- Số chi tiết sản xuất trong năm N 1 –Số sản phẩm sản xuất trong một năm ( theo kế hoạch của đề tài ) N 1 = 60000 (chiếc /năm ) m- Số chi tiết trong sản phẩm (m=1) β - Số phần trăm chi tiết chế tạo dự chữ thường lấy β = 5 -7 % ta nên chọn β =6% α - Là số phần trăm chi tiết phế phẩm thường có α = 3- 6 % lấy α =5% Thay vào công thức ta có N =60000.1 . (1+ 100 65 + ) = 6.660 Theo số liệu ban đầu của đề tài thì lượng hàng sản xuất hàng năm N=6660(chi tiết/năm). Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 8 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 8 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học Sau khi biết sản lượng của chi tiết hằng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết: 2.Tính trọng lượng của chi tiết: . Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức sau •1=V. γ(kg) ở đây : •1 - trọng lượng chi tiết (kg) V- Thể tích của chi tiết (dm 3 ) γ -Trọng lượng riêng của vật liệu.Vật liệu của chi tiết chọn là Thép 45 . Ta có: γ=7,852 (kg/dm3). Để tính thể tích ta chia chi tiết ra làm nhiều khối khác nhau(hv). Ta có, thể tích của chi tiết là: V1=3,14.(40/2) 2 .46 - 3,14.7 2 .40 -2.3690 = 44.241,6 mm 3 V2=3,14.(65/2) 2 .8 = 26.533 mm 3 V3=3,14.(60/2) 2 .13= 36.738 mm 3 V4=3,14.(48/2) 2 .2=3.617,28 mm 3 V5=3,14.(50/2) 2 .36 = 70.650 mm 3 V6=3,14.(48 /2) 2 .46 = 83.197,44 mm 3 V7=3,14.(50/2) 2 .38= 74.575 mm 3 V8=3,14.(44/2) 2 .2= 3.039,52 mm 3 V9=3,14.(48/2) 2 .33 = 59.685,12 mm 3 Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 9 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 9 Trường Đại học SPKT Hưng yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học V10=3,14.(40/2) 2 .36-2.3690 = 37.836 mm 3 V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10≈440.000 mm 3 ≈0,44dm 3 Như vậy trọng lượng của chi tiết •1=V. γ≈0,44.7,852≈3,45 kg Ta có bảng 2: Bảng xác định dạng sản xuất: DẠNG SẢN XUẤT •1 trọng lượng > 200 Kg (4 ữ 200) Kg < 4 Kg Sản lượng hàng năm trong chi tiết . Đơn chiếc < 5 < 10 < 100 Hàng loạt nhỏ 55 ữ100 10 ữ200 100 ữ 500 Hàng loạt vừa 100 ữ 300 200 ữ 500 500 ữ 5000 Hàng loạt lớn 300 ữ1000 500 ữ 5000 5000 ữ50000 Hàng khối > 100 > 5000 >50000 Dựa theo bảng xác định dạng sản xuất trên để xác định dạng sản xuất cho chi tiết Trục Vô Lăng Chi tiết của đề tài có trọng lượng • ≈3,45(kg) Theo bảng trên ta xác định dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn vì có sản lượng trung bình hàng năm là 6.660 chiếc /năm Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 10 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An 10 [...]... yên Đồ án Môn Học Khoa cơ khí × - Nguyên công 1: Gia công mặt trụ ∅40,vát mép 2 450 - Nguyên công 2: Gia công mặt trụ∅65, ∅60, ∅50, ∅48, ∅40, × vát mép 2 450 Và cắt 2rãnh × - Nguyên công 3: Gia công ren M48 1,5 - Nguyên công 4: Gia công2 mặt phẳng - Nguyên công 5: Gia công2 mặt phẳng - Nguyên công 6: Gia công lỗ ∅13,6 - Nguyên công 7: Nhiệt luyện - Nguyên công 8: Gia công mặt trụ ∅50 - Nguyên công. .. Phương án 2 × - Nguyên công 1 :Gia công mặt trụ∅40, vát mép 2 450, × - Nguyên công 2: Gia công mặt trụ ∅65, ∅60, ∅50, ∅48, ∅40, vát mép2 450 - Nguyên công 3: Gia công cắt rãnh ` × - Nguyên công 4: Gia công ren M48 1,5 - Nguyên công 5: Gia công lỗ ∅13,6 - Nguyên công 6: Gia công mặt phẳng - Nguyên công 7: Gia công mặt phẳng - Nguyên công 8: Nhiệt luyện - Nguyên công 9: Gia công mặt trụ ∅50 - Nguyên công. .. tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất Trong đó mỗi nguyên công được thực hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết Do đó, đối với chi tiết Trục T2 có các phương án thiết kế nguyên công như sau: a) Phương án 1: Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Sinh viên... công việc gia công chi tiết sao cho tốn ít thời gian nhất, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm bảo độ chính xác gia công Quá trình gia công chi tiết phải qua nhiều nguyên công, nhưng phải phân chia cách thực hiện nguyên công đó như thế nào để đạt được các yêu cầu nói trên? Chúng ta có thể chon phương án tập trung nguyên công hay phân tán nguyên công Tuy nhiên việc chọn cách phân chia nguyên công. .. nghiên cứu kỹ bản vẽ mẫu ta tiến hành phân chia các bề mặtgia công và chọn phương án hợp lý So sánh hai phương án thì độ chính xác bề mặt,độ nhẵn khi gia công thì hai phương án có thể như nhau, nhưng Phương án 1 phân chia hợp lý Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An Trang 16 16 Trường Đại học SPKT Hưng yên Đồ án Môn Học Khoa cơ khí hơn, dễ gia công vì chọn kết cấu đồ gá không... xác của chi tiết và diều kiện điều kiện sản xuất của nước ta hiện nay Đối với dạng sản xuất loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao có thể đạt được độ chính xác cao thì nên chọn phương án phân tán nguyên công tức là quy trình công nghệ được phân ra thành các nguyên công đơn giản,ta dùng các máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng 2 - Các phương án thứ tự các nguyên công Khi thiết kế quy trình công nghệ ta... 13 13 Trường Đại học SPKT Hưng yên Đồ án Môn Học Khoa cơ khí hình dáng hình học của phôi lớn do tính in dập khi gia công Để đạt yêu cầu của chi tiết cần phải cắt nhiều lần và bằng nhiều dao, kéo dài thời gian gia công, chi phí sản xuất lớn Do đó, để khắc phục thì ta phải gia công chuẩn lại phôi Gia công chuẩn lại phôi thường là: Làm sạch phôi, nắn thẳng phôi, gia công bóc vỏ, khoan chống tâm Tuỳ theo... dư gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch hình dáng hình học của chi tiết và chi tiết sẽ trở thành phế phẩm và bị hỏng Do vậy việc xác định lượng dư hợp lý là việc công việc rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến những sai lệch và yêu cầu cho các chi tiết 1 Tính lượng dư cho bề mặt ∅ 50 Quy trình công nghệ gia công trụ ∅50 gồm 4 bước: tiện thô, tiện tinh,mài thô , mài tinh Chi tiết. .. Hưng yên Đồ án Môn Học Khoa cơ khí Do dạng sản xuất của chi tiết trục T2 là hàng loạt lớn nên ta chọn phương án thứ 3 để khoan tâm 2 đầu(Máy phay và khoan tâm bán tự động MP76M) -********* -PHẦN V LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG (VẼ SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT , KÝ HIỆU ĐỊNH VỊ, KẸP CHẶT, CHỌN MÁY, CHỌN DAO, KÝ HIỆU CHI U CHUYỂN ĐỘNG CỦA DAO) 1 Xác định đường lối công nghệ: Xác định đường lối công nghệ là xác... chất lượng bề mặt của các chi tiết gia công như ảnh hưởng đến tuổi bền của dao , máy và quá trình sản xuất và chi tiết Xác định chế độ cắt là xác định chi u sâu cắt , lượng chạy dao, tốc độ cắt và thời gian gia công cơ bản trong điều kiện gia công nhất định Chọn chế độ cắt hợp lý vừa đảm bảo năng suất lao động , hạ giá thành đồng thời phát huy hết khả năng của máy , các trang thiết bị và dụng cụ cắt . nghành công nghệ nước nhà. Thời gian này em được nhà trường giao cho đè tài đồ án môn học :Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Trục .Em đã cố gắng vận dụng hết khả năng kinh nghiệm cuả. Tập 3. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 8 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch . 9 chế độ cắt gia công cơ khí Nhà xuất bản Đà nẵng 10 Dung. yên Khoa cơ khí Đồ án Môn Học 12 Sổ tay và Atlas đồ gá . Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch . PHẦN I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT - Chi tiết dạng trục là loại chi tiết