đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế qtcn gia công cụm rôto bơm hút chân không 2X-70A

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trường ĐHBK-Hà Nội Độc lập- Tự do- Hạnh phóc Nhiệm vô thiết kế tốt nghiệp Sinh viên thực hiện : Đoàn Thu Hương Nguyễn Phương

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trường ĐHBK-Hà Nội Độc lập- Tự do- Hạnh phóc

Nhiệm vô

thiết kế tốt nghiệp

Sinh viên thực hiện : Đoàn Thu Hương

Nguyễn Phương Thuý

Nguyễn Kim Anh

Lê Trọng Nghĩa

Líp: Cơ tin kỹ thuật

1.Đề tài thiết kế:

Thiết kế qtcn gia công cụm rôto bơm hót chân không 2X-70A

2.Dữ kiện cho trước:

- Bản vẽ cụm rôto

- Sản lượng 300 chiếc/năm

- Điều kiện trang thiết bị: xưởng C8 Đại Học BKHN

Phần1:Giới thiệu chung (Sinh viên thực hiện Đoàn Thu Hương)

+, Giới thiệu về bơm hót chân không

+, Giới thiệu về kết cấu của Rôto bơm hót chân không

Phần2: Quy trình công nghệ

+, Xác định dạnh sản xuất

+, QTCN gia công các chi tiết

QTCN gia công bán trục 1 (SVTH Nguyễn Phương Thuý)

QTCN gia công bán trục 2 (SVTH Nguyễn Kim Anh)

QTCN gia công thân (SVTH Lê Trọng Nghĩa)

QTCN gia công sau lắp ráp (SVTH Đoàn thu Hương)

Phần3: Tính toán 1 số đồ gá cho QTCN

+,Phân tích phương hướng thiết kế

+, Thiết kế đồ gá cho 1 số nguyên công

Đồ gá phay rãnh 14 ( Nguyễn Phương Thuý)

Đồ gá khoan, khóet, doa côn 4 chốt định vị (Đoàn Thu Hương)

Đồ gá khoan lỗ bắt bulông ở nửa thân rôto (Lê Trọng Nghĩa)

Đồ gá khoan (Nguyễn Kim Anh)

4.Các bản vẽ Bản vẽ các chi tiết( 3 A1)

Giáo viên hướng dẫn

Trường ĐHBK-Nà Nội Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Khoa cơ khí Độc lập- Tự do-Hạnh phóc

Bộ môn công nghệ chế tạo máy

Nhận xét

Đồ án tốt nghiệp

Họ và tên sinh viên : Đoàn Thu Hương

Nguyên Phương Thuý

Nguyễn Kim Anh

Lê Trọng Nghĩa

Líp cơ tin kỹ thuật - HNO3

Ngành học : cơ khí chế tạo máy

Thiết kế QTCN gia công cụm rôto bơm cấp 2 máy hót chân không

Nội dung nhận xét

I. Khèi lượng của bản vẽ

1 Phần thuyết minh : trang 2 Phần bản vẽ : 12 bản A0 II Ưu điểm của đồ án

III. Nh ợc điểm của đồ án ………

………

………

………

………

IV Kết luận ………

………

………

Đánh giá: Hà Nội,ngày tháng năm 2006

Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Xuân Tuệ Trường ĐHBK-Nà Nội Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Khoa cơ khí Độc lập- Tự do-Hạnh phóc Bộ môn công nghệ chế tạo máy Nhận xét Đồ án tốt nghiệp Họ và tên sinh viên : Đoàn Thu Hương Nguyên Phương Thuý Nguyễn Kim Anh Lê Trọng Nghĩa Líp cơ tin kỹ thuật - HNO3 Ngành học : cơ khí chế tạo máy Thiết kế QTCN gia công cụm rôto bơm cấp 2 máy hót chân không Nội dung nhận xét V Khối lượng của bản vẽ

3 Phần thuyết minh : trang 4 Phần bản vẽ : 12 bản A0 VI Ưu điểm của đồ án

VII. Nh ợc điểm của đồ án ………

………

………

………

………

VIII Kết luận ………

………

………

4

Đánh giá: Hà Nội,ngày tháng năm 2006

Giáo viên nhận xét

Trong công nghệ tráng gương hiện nay thì thiết bị quan trọng bậc nhất là các máy hót chân không.Độ chân kkhông trong buồng tráng phủ gương ảnh hưởng đến chất lượng phủ gương (chất lượng của líp nhôm nguyên chất được phủ lên bề mặt kính) Sau một thời gian làm việc, rôto bơm hót chân không phải thay thế do không đạt đựơc yêu cầu(độ chân không không đảm bảo)

Được sự đồng ý chấp nhận của thầy giáo hướng dẫn, nhóm chúng

em đã được giao đề tài : thiết kế QTCN gia công cụm rôto bơm cấp 2 máybơm chân không 2X- 70A

Nội dung bản đồ án của nhóm chúng em gồm 3 phần:

- Phần 1: Giới thiệu chung về bơm hót chân không

- Phần 2: Thiết kế QTCN gia công côm rôto cấp 2

- Phần 3: Thiết kế một số đồ gá cho một số nguyên công

Bản đồ án của chúng em đã hoàn thành, nhưng do kiến thức còn hạn chế nên việc giải quyết kỹ thuật trong đồ án sẽ còn nhiều thiếu sót.Chúng em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo trong bộ môn để bản đồ án của chúng em được áp dụng tốt trong thực tế

Chóng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn và các thầy giáo trong bộ môn

Hà Nội, ngày tháng năm 2006 Sinh viên

Đoàn Thu Hương Nguyên Phương Thuý Nguyễn Kim Anh

Lê Trọng Nghĩa

PHẦN I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY

BƠM HÓT CHÂN KHÔNG KIỂU 2X

6

A Giới thiệu về bơm hót chân không kiểu 2X.

Không khí

- Stato (1) co rôto (2) quay lệch tâm Hai cánh gạt (3) liên kết với nhau bằng lực lò xo, khi quay sẽ hót không khí ở buồng làm việc ra ngoài qua van (4).Trong quá trình làm việc, việc làm khí khít và bôi trơn bằng dầu

- Với nguyên lý làm việc trên, ta có thể vận hành độc lập hoặc kết hợp với nhiều bơm khác nhau để tạo ra độ chân không cao như kiểu bơm 2X -70A.

- Tuy nhiên không nên dùng bơm này trong môi trường có khí bụi,

có xu hướng nổ hay mòn kim loại

b) Nguyên lý làm việc kiểu 2X-70A.

Cấu tạo của bơm 2X-70A bao gồm 2 bơm liên kết với nhau

1 2

3

4 5D?u

Rôto cấp 2

Bơm cấp 1: Hót không khí sơ bộ từ buồng làm việc

Bơm cấp 2: Hót nèt phần không khí còn do bơm cấp 1 không đủ áp suất đẩy ra

- Rôto của 2 bơm cùng nhận chuyển động từ động cơ 5,5Kw qua tỷ số truyền đai để có tốc độ quay là 320v/ph

- Giữa rôto cấp 1 và 2 được nối với nhau bằng vấu truyền lực Rôto cấp 1 chuyển động trên 2 ổ bi còn bơm cấp 2 chuyển động trên 2 ổ bạc

8

- Khi bơm cấp 1 hoạt động cánh gạt 3 đẩy không khí qua van 4 và lớp dầu

để ra ngoài, những không khí chưa được đẩy ra sẽ qua bơm cấp 2 để đẩy rangoài với áp suất lớn hơn

- Việc kín khít của bơm sẽ được thực hiện bằng lớp dầu

2 Công dụng.

a Công nghệ tráng gương.

Tráng gương thực chất là phủ lên 1 bề mặt của tấm kính trắng một lớp vỏ mỏng vật liệu kim loại như nhôm, bạc có tính chất phản xạ ánh sánggần như hoàn toàn

Với phương pháp khuyếch tán nhôm nóng chảy trong chân không thì nhôm là nguyên liệu rẻ tiền, năng suất phủ cao, chất lượng sản phẩm ổn định, dễ tự động hóa, rất thích hợp với dạng sản xuất lớn

b.Công nghệ sơn tĩnh điện

Các bề mặt kim loại có kích thước hạn chế đều có thể sơn tĩnh điện được nhờ vào tính dẫn điện cao của nã

Để có thể sơn, trước tiên Kim loại phải qua công đoạn xử lý bề mặt (phốt phát hóa) với thứ tự như sau:

Sauk hi xử lý bề mặt kim loại, sản phẩm kim loại được phun phủ 1 lớp sơn bột tĩnh điện bằng 1 loại thiết bị phun đặc biệt còn được goi là súng phun sơn tĩnh điện Hạt sơn đi qua đầu súng sẽ được tích điện bằng 1 bộ phận cao áp của súng tạo ra Điện áp cao tác động vào hạt sơn làm cho các hạt sơn này bám dính trên bề mặt kim loại được tiếp đất tốt bằng lực hót tĩnh điện

c Công nghệ in vân gỗ.

Sản phẩm khi sơn sẽ được chuyển qua bộ phận in vân gỗ Tại đây người ta bọc kín phần bề mặt cần trang trí bằng 1 lớp giấy phim cỏ các hình vân trang trí như vân gỗ, vân Granito v.v…

Sau đã sản phẩm được xếp vào mét khay chứa của lò chân không có líp bạt silicon chịu nhiệt bao phủ kín và dùng bơm hót chân không rót toàn

bộ khí trong khay chứa ra ngoài với áp lực chân không vào khoảng p= - 0,73 bar Khay chứa được đưa vào bên trong lò sấy và gia nhiệt ở nhiệt độ >200oC trong khoảng 10-15 phót Áp lực không khí bên ngoài sẽ nén Ðp làm cho tấm giấy phim bị áp chặt vào bề mặt sản phẩm Ở nhiệt độ cao hạt sơn sẽ nở ra, tạo khe hở giúp cho màu trang trí trên lớp giấy phim

có thể thẩm thấu vào bên trong lớp sơn và in hình vân lại bên trong lớp sơn

và toàn bộ hình trang trí trên lớp giấy phim đã được chuyển sang bề mặt của sản phẩm cần trang trí

Sau khi lấy sản phẩm ra khỏi lò các hạt sơn sẽ nguội dần, co kín bề mặt giữa các hình vân đã được in sang lại bên trong tạo cho sản phẩm có các hình trang trí có độ bề màu cao

Tẩy dầu Rửa nước Tẩy rỉ Rửa nước Định hình

Rửa nước Phốt phát hóa

10

Đầu ốngvào(mm)

Lượn

g dầucầnthiết(l)

Trọnglượng(kg)

Độồn(dB)

Kích thước

L x x x H(mm)

Trục Rôto bơm cấp II của máy bơm hót chân không được hình thành

từ 3 chi tiết ghép lại bao gồm :

1: Thân Rôto (Chi tiết số 1)

Thân Rôto gồm 2 nửa bán nguyệt ghép lại để tạo ra rãnh chứa cánh bơm

Đường kính lớn của thân Rôto là 195-0.1

Bề rộng thân Rôto là 50 -0,050-0,025

Vì thân Rôto chứa cánh bơm, cánh bơn trượt liên tục trong quá trình hoạt động của bơm nên thân Rôto phải có khả năng chịu va đập, vì vậy ta chọn vật liệu gia công thân Rôto là gang xám GX 21-40

Khi gia công mặt đầu và mặt chứa cánh bơm cần đạt độ nhám

12

Cao 12,5mm

3: Bán trục 2 (Chi tiết số 3)

Chi tiết này có hình dạng và kích thước tương tư như bán trục 1 nhưng không có vấu truyền Mụmen nờn kích thước chiều ngang giảm đi 12,5mm so với bán trục 1

Vật liệu gia công chi tiết này dung thép 40X

* Sau khi gia công từng chi tiết, các chi tiết sẽ được lắp ráp với nhau nhờ cỏc vít M8

Khi lắp ráp phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của Rụto đó nêu trên, sau

đó người ta khoan 4 lỗ đóng chốt côn với độ côn 1:10 để định vi cho cỏc bỏn trục với từng phần của thõn Rụto

II yêu cầu kỹ thuật.

- Đường kính lắp ghép ( ỉ60-0,01

-0,0029) có độ chính xác cáp 7 và độ nhám bề mặt đạt Ra= 0,63 -0,85

- Độ đồng tâm giữa 2 đoạn trục lắp ghép có sai số <0,02mm

- Rãnh chưa cánh bơm có kích thước 14H7 có tâm đối xứng trùng với tõm ỉ60, sai số cho phép là 0,05

- Các kích thước khỏc cú độ chính xác cấp 8 và độ nhấp nhô bề mặt là Ra=2,5-5,2

PHẦN II

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC RễTO CẤP 2 MÁY BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 2X – 70A

14

A: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của Rụto, chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.

I: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu Rụto.

- Các bề mặt gia công trong kết cấu của Rụto

- Các mặt trụ trong và trụ ngoài đều có dạng bề mặt khá giống nhau cho phép sử dụng: + Các bước gia công

+ Đồ gá

+ máy + Định vị

- Cỏc nguyờn công: + Phay rãnh

+ Phay vấu

Đều tạo bề mặt đi qua tấm chi tiết và có kích thước gần giống nhau cho phép sử dụng chung đồ gá cố định vị và cữ so dao (đồ gá lắp ghép).

- Các lỗ cần gia công đều là các lỗ thông suốt thuận tiện cho việc gia côngkhông bị biến dạng

Rụto.

- Rụto bơm hút chân không là một bộ phận chuyển động trong bơm hút khí có tác dụng bơm hút không khí còn dư của bộ phận Rụto của bơm cấp I chưa đẩy hết ra ngoài với áp lực đẩy ra lớn hơn so với lực đẩy của bơm cấp I

- Rô to có rãnh xẻ chứa 2 cánh bơm là 1 bộ phận chớnh hỳt khớ và đẩy khí ra ngoài

B:Xác định dạng sản xuất.

Trong chế tạo máy người ta chia ra làm 3 dạng sản xuất bao gồm :

- Sản xuất đơn chiếc

- Sản xuất hàng loạt: - Hàng loại lớn - Hàng loại vừa

- Hàng loại nhỏ

- Sản xuất hàng khối

Mỗi dạng đều có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Để xác định được dạng sản xuất người ta dựa vào 2 chỉ tiêu chính đó là sản lượng hàng năm và trọng lượng của chi tiết

* Xác định sản lượng hàng năm

16

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức

N = N 1 n (1 + β/100)

Trong đó: N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

N1: Số sp (số máy) được sản xuất trong 1 năm

M: Số chi tiết trong 1 sp

β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữu (5%-7%) *Xác định trọng lượng của chi tiết:

Trọng lượng của chi tiết được xác định bằng công thức Q = V.γ (kg)

Trong đó: Q: Trọng lượng của chi tiet

V: Thể tích vật liệu của chi tiết

γ : Trọng lượng riêng của vật liệu làm ra chi tiết

Ở đây sản lượng là 300 chiếc/ năm nên ở dạng sản xuất loạt vừa Cụm chi tiết trục Rụto cấp II có trọng lượng 13kg

C:Quy trình công nghệ gia công các chi

tiết của cụm Rụto.

I: Phương pháp chế tạo phôi

D T

2: Phụi bỏn trục

Tạo phôi cho 2 bán trục như sau:

- Vật liệu làm phôi là thép 40X, chọn phôi là phụi rốn trong khuôn đơn giản

1:Đường lối cụng nghờ

Rụto được lắp ghép giữa 3 chi tiết: thân và 2 bán trục Người ta thực hiện theo 3 giai đoạn

a)Gia công trước khi lắp ráp: gia công từng chi tiết riêng biệt

- Thõn Rụto là chi tiết cú phụi dạng bạc, gia công trờn cỏc kích thước sau

đó cắt đứt thành 2 chi tiết Sau đó gia công nửa thõn Rụto, cỏc bề mặt lắp ráp và các lỗ để bắt bulụng

- Các chi tiết bán trục: gia công theo các chi tiết dạng trục Sau khi tiện các đường kính (để lại lượng dư để sửa lại sau lắp ráp) sẽ phay rãnh chứa cánh bơm và các lỗ để lắp bulụng Với bán trục 2 sẽ phay vấu truyền lực

b)Lắp ráp

- Lắp ráp 2 chi tiết bán trụ và thõn Rụto đảm bảo cho rãnh chứa cánh bơmđạt yêu cầu theo chế độ làm việc

- Khi lắp ráp xong sẽ khoan 2 lỗ định vị ở mỗi nửa thõn Rụto

a Gia công sau khi lắp ráp

Gia công lại bề mặt trục ngoài (bề mặt lắp ổ và thõn Rụto)

2:Lập thứ tự quy trình công nghệ.

a,Thân Rô to

T T T ê n n g H ì n h v ẽ M á y G h i

3: Giới thiệu cỏc nguyờn cụng

3.1/ Các nguyên công gia công thân Rôto:

- Chuẩn: Mặt ngoài: Hạn chế 4 bậc tự do

Mặt đầu: Hạn chế 1 bậc tự do

- Máy: Máy tiện 1K62 của Nga

- Đồ gá: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm (chấu trái)

- Dao tiện: Gắn mảnh hợp kim cứng BK8, có kích thước 20x16x150

- Chế độ cắt: Tiện thô: t = 2mm; S = 0,4mm/vòng; n = 120vòng/phút

Tiện tinh: t = 0,4mm; S = 0,2mm/vòng; n = 176vòng/phút

24

 Nguyên công 2: Tiện đường kính ngoài:

- Yêu cầu kỹ thuật: Đạt chuẩn kích thước 196+0,1 Độ nhám Ra = 1,25

 Nguyên công 3: Tiện hai mặt đầu và các đường kính trong:

- Chuẩn: Mặt ngoài chế 4 bậc tự do

Mặt đầu 1 bậc tự do

- Máy: Máy tiện 1K62 của Nga

- Đồ gá: Mâm cặp ba chấu tự định tâm (chấu trái)

- Dao tiện: Gắn mảnh hợp kim cứng BK8, có kích thước 16x12x100

- Chế độ cắt: Tiện thô: t = 2mm; S = 0,4mm/vòng; n = 120vòng/phút

Tiện tinh: t = 0,4mm; S = 0,2mm/vòng; n = 176vòng/phútKhi tiên thô có  = 3o, α = 6o,φ1 = 45o, λ = 0, khi tiện tinh có bán kínhmòi dao r = 1

- Yêu cầu kỹ thuật: Đạt chuẩn kích thước 160+0,1 và 110+0,1 độ nhám Ra

= 1,25

- Các bước công nghệ:

+ Tiện thô đường kính trong và mặt đầu đạt 160 với l = 18.

+ Tiện tinh đường kính trong và mặt đầu đạt  160+0,1 với l = 17,5.

+ Tiện sấn sâu 1 ly đạt 110+0,1

+ Quay đầu tiện các kích thước còn lại

+ Tiện các bước tương tù nh trên

+ Dông cụ đo: Thước cặp 1/20 x 300

+ Bậc thợ: Thợ bậc 4

26

 Nguyên công 4: Phay cắt đứt.

- Chuẩn: Mặt đầu (Hạn chế 3 bậc tự do)

Mặt trụ ngoài (Hạn chế 2 bậc tự do)

- Máy: Máy phay đứng 676

- Đồ gá chuyên dùng: Định vị trên phiến tỳ và có 2 chốt định vị mặtngoài Kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít có tác dụng liên động, đồ gá có cữ sodao

- Dao:

+ Phay ngón 14, vật liệu là thép gió P18

+ Chiều toàn bộ: chiều dài phần làm việc + Đường kính: số răng dao = 111 x 26 x 14 x 4

+ Tuổi bền dao 60 phót

- Các bước công nghệ: Thực hiện cắt nhiều lát đến khi cắt đứt

+ Chế độ cắt:

Chiều sâu cắt: t = 2mm

Bước tiến dọc bàn máy: S = 60mm/phút

Tốc độ quay của dao: n = 350v/phút

Số lát cắt: 26

+ Thời gian máy: t = 84,5 phót

28

 Nguyên công 5: Mài hai mặt đầu

- Chuẩn: Mặt đầu ba bậc tự do.

- Máy mài phẳng 3B732

- Gá: gá bằng bàn từ, gá nhiều chi tiết

- Đá mài: dùng đá mài hình trụ

- Các bước công nghệ: + Mài thô một mặt (Mặt A)

+ Mài thô mặt kia (Mặt B)

+ Mài tinh mặt B

+ Mài tinh m

- Chế độ cắt: Mài thô: t = 0,2mm

Tốc độ bàn máy tiến dọc 80ht kẹp/phút Tốc độ đá 1450v/phút

Tiến ngang bằng 0,1B đá/ht kép

Mài tinh: T = 0,1 mm

Tốc độ bàn máy tiến dọc 80ht kép/phút Tốc độ đá 1450v/phút

- Chuẩn: Mặt đầu đã mài ở nguyên công trước (3 bậc tự do).

Mặt trụ (ỉ196) 2 bậc tự do ( Định vị bằng 2 chốt)

Mặt đầu gia công (1 bậc tự do, định vị bằng tấm chặn, sau đótháo ra để gia công)

- Đồ gá: Chuyên dùng, kẹp chặt bằng vít kẹp

- Khi đặt đồ gá trên máy: Nhờ lực hót của bàn từ, định vị 3 bậc tự do

- Máy: Máy mài 3B 732

+ Dông cụ đo: thước cặp 1/20 x 200

+ Thời gian máy: T = 0,6 phót ( Hình vẽ )

 Nguyên công 7: Khoan 3 lỗ ỉ8,5

32

Chuẩn: Mặt đầu (2 bậc tự do)

Mặt phẳng đầu (2 bậc tự do)

Định vị mặt ngoài bằng khối V tự lùa (1 bậc)

Đồ gá: chuyên dùng, có bạc dẫn hướng và kẹp chặt bằng cơ cấu renvít.Máy 2E52.(Khoan cần)

Dao: + Mòi khoan Ф 8,5 có kích thước: chiều dài 165

chiều dài phần làm việc l = 109

+ Dông cụ đo: Thước cặp 1/10 x 150

+ Thời gian máy: T = 1,56 phút.(Hình vẽ)

 Nguyên công 8: Kiểm tra

34

3.2 Các nguyên công gia công bán trục I

 Nguyên công 1: xén mặt khoan tâm

Chuẩn:Mặt ngoài Ө161,1(hạn chế 4 bậc tự do)

Măt đầu Ө161 (hạn chế 1bậc tự do)

 Nguyên công 2: Tiên thô các đường kính

 Tiện thô đ ường kính lớn Ө161,1=18,5

Chuẩn: Đường kính Ө65 (Chuẩn thô: định vị 4 bậc tự do)

+Tiện thô mặt đầu đạt: l=18,5

+Tiện thụ ,bỏn tinh đường kính ngoài (đ ạt Ө161)

+Chế độ gia công:

-Tiện thô đường kính ngoài: t=2mm, s=0,6mm/vũng, n=252vũng /phỳt-Tiện thô mặt đầu: t=1,3mm, s=0,6mm/vũng, n=252vũng /phỳt

 Tiện thô đ ường kính ngoài Ө61:

+Tiện thô đường kính ngoài Ө61 và mặt đầu Ө161 đạt chiều dài L2= 46,2+Xấn rãnh 4x1 để thoỏt đỏ

 Nguyên công 3: tiện tinh các đường kính

Chuẩn: Đường kính ngoài 16,4 (Hạn chế 4 bậc tự do)

+Tiện tinh ngoài: Ө 160