Thiết kế qui trình công nghệ gia công đế bơm thủy lực ( bản vẽ kèm theo)

BỘ ĐẠI HỌC VÀ THCN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: Cơ Khí BỘ MÔN: Chế Tạo Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC SVTH: Nguyễn Trung Nghiệp Phạm Hoàng Phương Đinh Toàn Lộc Ngành: KTCT khoá, lớp: CK06KSTN 1. Đầu đề đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ gia công đế bơm thủy lực 2. Số liệu ban đầu: 1. Bản vẽ chi tiết đế bơm 2. Bản vẽ lắp bơm 3. Sản lượng 10.000 ch/năm 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1. Xác định dạng sản xuất 2. Phân tích chi tiết gia công 3. Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo 4. Chọn tiến trình gia công 5. Thiết kế nguyên công 6. Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 7. Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản 8. Lập phiếu tổng hợp nguyên công 9. Thiết kế đồ gá 1 4. Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ): Tên bản vẽ Số lượng Kích thước 1. Bản vẽ chi tiết 1 A3 2. Bản vẽ phôi 1 A3 4. Bản đánh số 1 A3 5. Bản vẽ sơ đồ nguyên công 17 A3 6. Bản vẽ đồ gá 2 A1 5. Ngày giao đồ án: 6. Ngày hoàn thành đồ án: Nội dung và yêu cầu của đồ án đã được thông qua hội nghị bộ môn ngày: Ngày tháng năm 2002 Người hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn (ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN Ngày tháng năm Người chấm đồ án (Ký và ghi rõ họ tên) 2 MỤC LỤC Trang Lời nói đầu 4 Chương 1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 6 1.1 Khối lượng chi tiết 1.2 Sản lượng cần chế tạo Chương 2 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 7 2.1 Công dụng chi tiết 2.2 Điều kiện làm việc 2.3 Vật liệu 2.4 Yêu cầu kỹ thuật. Chương 3 CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG 8 PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Chọn dạng phôi 3.2 Phương pháp chế tạo 3.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi 3.4 Hình thành bản vẽ phôi và xác định khối lượng phôi Chương 4 CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 11 4.1 Mục đích 4.2 Bản vẽ đánh số 4.3 Phương án gia công 4.4 Chọn tiến trình gia công các bề mặt Chương 5 THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG 14 5.1 Nguyên công 1 5.2 Nguyên công 2 5.3 Nguyên công 3 5.4 Nguyên công 4 5.5 Nguyên công 5 5.6 Nguyên công 6 5.7 Nguyên công 7 5.8 Nguyên công 8 5.9 Nguyên công 9 5.10 Nguyên công 10 5.11 Nguyên công 11 Chương 6 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN 24 VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 6.1 Phương pháp phân tích 6.2 Phương pháp tra bảng 3 Chương 7 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA 33 CÔNG CƠ BẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG 7.1 Xác định chế độ cắt và thời gian gia công bằng phương pháp phân tích 7.2 Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản bằng phương pháp tra bảng Chương 8 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 58 8.1 Tính lực kẹp 8.2 chọn bu lông. 8.3 Sai số đồ gá. ii. Tài liệu tham khảo 64 4 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 I ,II , Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,…) 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 người 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. Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn . Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau, việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội. Tuy nhiên, do đây là lần đầu thực hiện đồ án Thiết Kế Qui Trình Công Nghệ nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu. Chúng em rất mong thầy cô góp ý, để chúng em bổ sung kiến thức của mình được hoàn thiện hơn . Nhóm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trung Nghiệp Phạm Hoàng Phương Đinh Toàn Lộc 5 CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Khối lượng chi tiết Dùng phần mềm Solidworks tính được khối lượng gần đúng của chi tiết là : Mct ≈ 4.3kg 1.2 Sản lượng chế tạo N = N 0 .m(1 + 100 α )(1 + 100 β ) (1.1) Trong đó : Sản lượng chế tạo trong một năm theo yêu cầu của đề bài là: No=10000 (chi tiết/năm). Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm m = 1 (chi tiết). Số phần trăm dự trữ cho chi tiết làm phụ tùng  = 10%. Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo  = 3%. Do đó sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm là : N = 10000.1(1 + 100 10 )(1 + 100 3 ) = 11330 chi tiết/năm ⇒ Tra [1, Bảng 2-1, Trang 25] ứng với N = 11330 (chi tiết/năm) và M = 4,3 kg ta xác định được dạng sản xuất của nhà máy là hàng loạt vừa. 6 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1 Công dụng của chi tiết Chi tiết là một bộ phận của phần vỏ hộp của bơm bánh răng gồm 3 chi tiết đế bơm, thân bơm, và nắp bơm. Phần đế bơm có hai nhiệm vụ quan trọng. Một là xác định vị trí tương quan giữa hai bánh răng bơm và lòng thân bơm sao cho hai bánh răng này không chạm vào lòng thân bơm nhưng khe hở giữa chúng phải đủ nhỏ để lượng dầu xì qua khe hở đó là chấp nhận được. Hai là xác định vị trí tương quan giữa trục bánh răng chủ động và trục ra của hộp giảm tốc để đảm bảo sự truyền động giữa chúng. 2.2 Điều kiện làm việc Các trục quay của bơm được lắp vào đế đều gián tiếp qua bạc trược, ổ bi, và vòng phớt. Dó đó phần đế bơm ít bị mài mòn. 2.3 Vật liệu Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45 có các thông số sau : + Thành phần các nguyên tố hóa học trong thép C 45 tính bằng % ): C = 0,4 ÷ 0,5; Ni = 0.3; Mn = 0,5 ÷ 0,8; Cr = 0,3, S < 0,045; P < 0,045. + Khi chế tạo phôi cần khống chế đúng thành phần các nguyên tố hóa học trên nhằm mục đích nâng cao cơ tính và chống lại sự ăn mòn hóa học. 2.4 Yêu cầu kỹ thuật Phôi sau khi đúc xong được ủ hoặc thường hóa. Không có hiện tượng biến cứng, rỗ khí, rỗ xĩ,… Các bề mặt làm việc quan trọng: Mặt 6, 9 dùng để lắp bạc làm gối đỡ cho trục bánh răng có cấp chính xác 7, độ nhám Ra=3,2. Mặt 2, 11 dùng để lắp chốt định vị có cấp chính xác 6, độ nhám Ra=0,8. Mặt 1 tiếp xúc với thân bơm, có độ nhám là Ra= 3,2. Mặt số 20 dùng để định vị bơm với hộp giảm tốc có Ra=2,5, độ đồng tâm với mặt chuẩn A là 0,006. Mặt 15 dùng để lắp phớt có cấp chính xác 7, độ nhám Ra=3,2. Mặt 16 dùng để lắp ổ bi có cấp chính xác 7, độ nhám Ra=3,2. Các kích thước quan trọng: Khoảng cách trục giữa mặt trụ 6 và chốt định vị 2: 0,003 7 Khoảng cách trục giữa mặt trụ 9 và chốt định vị 11: 0,003 Khoảng cách trục giữa hai chốt định vị : 0,003 Các bề mặt gia công khác gồm: các rãnh gắn vòng cao su, lắp phe có cấp chính xác 8 hoặc 9, các bề mặt còn lại có cấp chính xác 15. Mặt 12 không làm việc mà chỉ dùng để định vị khi gia công có cấp chính xác 7, độ nhám ra =2,5. CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Chọn dạng phôi Việc chọn phôi được xác định dựa vào vật liệu, hình dáng kích thước và dạng sản xuất của chi tiết. Chi tiết được yêu cầu chế tạo bằng thép C45 có kết cấu phức tạp , dạng sản xuất loạt vừa. Do đó ta chọn phôi là dạng phôi đúc. 3.2 Phương pháp chế tạo Phương pháp chế tạo phôi cũng tuỳ thuộc vào dạng sản xuất. Ở đây, dạng sản xuất là loạt vừa và chế tạo phôi bằng phương pháp đúc. Ta có các phương pháp đúc sau đây: a. Đúc trong khuôn kim loại có cấp chính xác I, cấp chính xác kích thước IT14-15, có độ nhám bề mặt m40R z µ= b. Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại, làm khuôn bằng máy, phôi thu được có cấp chính xác II, cấp chính xác kích thướt IT 15-16, độ nhám R z = 80 µ m. c. Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay dùng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phôi thu được có cấp chính xác III, cấp chính xác kích thước IT16 - 17, độ nhám R z = 160 µ m. Theo yêu cầu kỹ thuât và dạng sản xuất của chi tiết cần chế tạo, ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, có cấp chính xác IT 15, độ nhám R z = 80 µ m,cấp chính xác là cấp II. 3.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi Lượng dư của phôi được xác định dựa vào các yếu tố sau: Vật liệu đúc là thép. Kích thước lớn nhất của chi tiết là 156 mm. Cấp chính xác của phôi đúc: cấp II. Cấp chính xác kích thước IT 15-16. Tra tài liệu 1 ( sổ tay công nghệ ) được lượng dư gia công, sai lệch kích thước cho phép và sai lệch khối lượng như sau: Lượng dư gia công: Kích thước Vị trí bề mặt khi Lượng dư gia 8 danh nghĩa rót kim loại công ≤120 Trên Dưới, cạnh 5 4 >120 Trên Dưới, cạnh 6 4 Sai lệch kích thước: Kích thước danh nghia ≤50 >50÷120 >120 Sai lệch kích thước 0,5 0,8 1 Sai lệch khối lượng: 7% 3.4 Hình thành bản vẽ phôi và xác định khối lượng của phôi Khối lượng phôi m = 5,38 ±0,38 kg Bản vẽ phôi 9 10 [...]... = 383 vòng/phút  Thời gian gia công cơ bản (Thời gian máy) Theo [5, trang 99, công thức (2 .51)] l.i n.S tM = Với: - l , ( phút ) : chiều dài bề mặt gia công, xác định theo sơ đồ gá đặt trong mục thiết kế nguyên công; l = 25 mmm -I : số lần chuyển dao để cắt hết lượng dư gia công i = 1 lần - n,S : giá trị số vòng quay và lượng ăn dao tối ưu đã được chọn 25.1 383.0,15 Thay vào công thức trên ta được:... zi sai dư 2 Kích hước trung gian (mm) (mm) 0.Phôi đặc 1.Khoan 12 0,15 10 10+0.15 2.Tarơ 8 0,027 2 12+0.027 Các bước công Cấp Dung Lượng nghệ chính δi zi Khoan lỗ 21-23-26-29: Kích thước lỗ xác sai dư 2 (mm) 0.Phôi đặc 1.Khoan 12 0,42 32 13 Kích hước trung gian (mm) CHƯƠNG 7: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN 7.1 Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản bằng phương pháp phân tích... 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 4.1 Mục đích Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra 4.2 Bản vẽ đánh số 11 4.3 Phương án gia công các bề mặt Cấp chính xác phôi: 15, độ nhám Rz80 Bề mặt Cấp chính xác, độ nhám Các phương án gia công cần gia công 1 Cấp 12, Ra=3,2 Tiện nửa tinh (CCX 14, Ra=6,3)→tiện tinh (CCX 12, Ra=3,2)... tinh (CCX 12 , Ra=6,3)→tiện tinh (CCX 7 , Ra=3,2) Tiện nữa tinh (CCX 12 , Ra=6,3)→tiện tinh (CCX 7 , Ra=3,2) Tiện tinh (CCX 12, Ra=6,3) Tiện tinh (CCX 11, Ra=6,3) Phay tinh (CCX 11, Ra=6,3) Tiện tinh (CCX 13, Ra=6,3) )→tiện tinh (CCX 12, Ra=3,2) Phay thô (CCX 13, Ra=6,3) )→phay tinh (CCX 12, Ra=3,2) Tiện phá (CCX 15 , Rz=80)→tiện nữa tinh (CCX 12 , Ra=6,3)→tiện tinh (CCX 7 , Ra=3,2) Khoan lỗ (CCX 13... và thời gian gia công cơ bản bằng phương pháp phân tích cho một bề mặt: gia công lỗ 9 (lỗ 6 tương tự) Các thông số ban đầu: - Đường kính lỗ cần gia công D = Ø24 mm - Chiều dài lỗ L = 25 mm - Lượng dư gia công : Khoan đạt: Ø23,25 mm Khoét đạt: Ø23,8 mm Doa tinh đạt Ø24 mm - Dụng cụ gia công: Mũi khoan ruột gà, mũi khoét và mũi doa; vật liệu làm dao là thép gió - Dạng máy: máy khoan đứng K125, công suất... -1,4 3,8 Các bước công nghệ Cấp chính xác Dung sai Lượng dư 2Z Kích thước trung gian Phôi Tiện thô Tiện bán tinh Tiện tinh 15 15 12 7 +1 +1 +0,25 +0,025 12 9 1,8 1,2 20+1 29+1 30,8+0,25 32+0,025 Mặt 16 Các bước công nghệ L= 2±0,05 Tiện bán tinh Mặt 14 49,5 Gia công lỗ 12 Kích thước lỗ ∅80+0.01 5( 8H7) Các bước công nghệ Cấp Dung Lượng δi zi chính xác sai dư 2 Kích hước trung gian (mm) (mm) 0.Phôi đặc... tính đến các yếu tố gia công thực tế phụ thuộc vào vật liệu gia công và được xác định bằng: kP = , n = 0,6 theo [2, trang 9, bảng 5-9], tập 2 ⇒ kP = 1 Thay các giá trị tra được vào công thức (7 .3), (7 .4) ta được: ⇒ Mx = 10.0,0345.23,252,0.0,150,8.1 Mx = 40,9 N.m ⇒ Po = 10.68.23,251,0.0,150,8.1 Po = 3465,8 N  Công suất cắt Theo [2, trang 21]tập 2 ta có công thức tính công suất cắt: 35 Ne = M n x 9750 (7 .5)... Phay thô (CCX 13 , Ra=6,3)→phay tinh (CCX 12, Ra=3,2) 2,11 Cấp 6, Ra=0,8 Khoan lỗ (CCX 13 , Ra=6,3)→khoét(CCX 10 , Ra=3,2)→doa (CCX 6 , Ra=0,8) 3 Cấp 12, Ra=3,2 Tiện nửa tinh (CCX 14, Ra=6,3)→tiện tinh (CCX 11, Ra=3,2) Phay thô (CCX 13 , Ra=6,3)→phay tinh (CCX 11, Ra=3,2) 5, 8, Cấp 11, Ra=3,2 Phay tinh (CCX 11, Ra=3,2) 26 6, 9 Cấp 7, Ra=3,2 Khoan lỗ (CCX 13 , Ra=12,5)→khoét(CCX 10 , Ra=6,3)→doa (CCX 7... 0,2 8+0.015 Cấp Dung Lượng Gia công lỗ 2 và 11: Kích thước lỗ ( 10G6) Các bước công nghệ Kích hước chính trung gian xác (mm) 31 Kích thước trung gian δi sai zi dư 2 (mm) 0.Phôi đặc 1.Khoan 12 0,15 9,8 9,8+0.015 2.Doa thơ 8 0,015 0,16 9,96+0.015 2.Doa tinh 6 0,022 0,04 10+0.022 Khoan – tarô lỗ 22-24-25-28: Kích thước M12x1,75 (d0 = 10,106 mm; d = 12 mm) Các bước công Cấp nghệ chính xác Dung Lượng δi... Trên bản vẽ ghi là Kích thước lớn nhất sau khi tiện tinh: mm Trên bản vẽ ghi là Các bước công nghệ Cấp chính xác Phôi 15 Tiện bán tinh 12 Tiện tinh 7 Kích thước giữa mặt 1 và mặt 18 Dung sai Lượng dư 2Z Kích thước trung gian +1 +0,25 +0,025 3 1,8 1,2 44+1 45,8+0,25 47+0,025 Các bước công nghệ Cấp chính xác Dung sai Lượng dư Z Kích thước trung gian Phôi Tiện bán tinh phía dưới 15 15 ±0,6 ±0,6 3,5 0, 9(+ 0,6) . HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: Cơ Khí BỘ MÔN: Chế Tạo Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC SVTH: Nguyễn Trung Nghiệp Phạm Hoàng Phương Đinh. Bản vẽ chi tiết đế bơm 2. Bản vẽ lắp bơm 3. Sản lượng 10.000 ch/năm 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1. Xác định dạng sản xuất 2. Phân tích chi tiết gia công 3. Chọn dạng phôi và