đồ án công nghệ chế tạo máy

Đồ án công nghệ chế tạo máy - 1 - Më ®Çu ỏn cụng ngh ch to mỏy - 2 - Phần 1 : Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 1.1 Chức năng làm việc của chi tiết Chi tiết tay biên đ-ợc phân vào loại chi tiết dạng càng.Các chi tiết dạng càng th-ờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (nh- piston của động cơ đốt trong) thành chuyển động quay của chi tiết khác (nh- trục khuỷu). Ngoài ra, chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ). Chi tiết tay biên là chi tiết có trong động cơ đốt trong để truyền chuyển động. Khi piston chuyển động lên xuống, một đầu tay biên đ-ợc gắn với piston (bằng chốt )sẽ chuyển động theo piston, đầu kia gắn với trục khuỷu làm trục khuỷu chuyển động quay. Tay biên làm việc phải chịu tải va đập nặng, có chu kỳ. Từ chức năng làm việc trên, ta có thể rút ra đ-ợc những yêu cầu kĩ thuật trong chế tạo chi tiết nh- Khoảng cách giữa các lỗ phải đảm chính xác, nếu không hành trình piston sẽ bị thay đổi. Độ không song song của các đ-ờng tâm lỗ cơ bản phải nhỏ để lắp ghép đựoc với trục quay và trục khụỷu, và không bị bó kẹt. Độ không vuông góc giữa tâm lỗ với mặt đầu đủ nhỏ do lỗ có sự chuyển động t-ơng đối với chốt nối trục khuỷu. Các mặt làm việc (mặt trong lỗ các lỗ cơ bản ) phải đ-ợc nhiệt luyện và tôi cứng. 1.2 Điều kiện kĩ thuật Từ điều kiện làm việc của chi tiết, ta xác định đ-ợc yêu cầu kĩ thuật của chi tiết nh- sau Kích th-ớc các lỗ cơ bản gia công với độ chính xác cấp 7; Độ không song của các tâm lỗ cơ bản 0,02 Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu 0,05 Độ nhám của các bề mặt đầu R z =20 Độ nhám bề mặt lỗ đạt R a =2,5 Các bề mặt làm việc đ-ợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50-55 HRC 1.3 Tính công nghệ trong kết cấu Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết có một ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh h-ởng tới năng suất, độ chính xác gia công. Khi thiết kế tay biên,ta cũng cần chú ý tới kết cấu của nó nh-: Độ cứng vững của tay biên. Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau; các mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song là tốt nhất. ỏn cụng ngh ch to mỏy - 3 - Kết cấu nên đối xứng qua một mặt phẳng nào đó. Với những lỗ vuông góc kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công các lỗ đó. Hình dáng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất Hình dạng thiết kế thuân lợi cho việ gia công nhiều chi tiết cùng lúc Nh- vậy, ta nhận thấy hình dạng thiết kế trong bản vẽ là hợp lý, không phải sửa đổi gì. ỏn cụng ngh ch to mỏy - 4 - Phần 2: Xác định dạng sản xuất Tính khối l-ợng chi tiết Từ phần mềm AutoCAD, ta vẽ đ-ợc chi tiết dạng 3D(hình 1) sau đó tính đ-ợc thể tích của vật thể Hình 1 V ct = 70041 mm 3 m ct = V ct * thép = 0,07.7,852 = 0,5474 (kg) Sản l-ợng : N = N 1 . m .(1+ (+)/100) N : số chi tiết đ-ợc sản xuất trong một năm. N 1 : số sản phẩm đ-ợc sản xuất trong một năm. m : số chi tiết trong một sản phẩm. : số phế phẩm chủ yếu trong các phân x-ởng đúc, rèn : số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ. Ta xác định đ-ợc các thông số sau: = 4% = 6% m=1 thay số : N = 5000.(1+0,1) = 5500 (chi tiết) Nh- vậy ta tra đ-ợc dạng sản xuất là : Loạt lớn ỏn cụng ngh ch to mỏy - 5 - Phần 3: Chọn ph-ơng án tạo phôi và trình tự gia công 3.1 Vật liệu và ph-ơng án tạo phôi Thông th-ờng vật liêu chế tạo chi tiết tay biên là thép cacbon 20,40,45. Thép hợp kim 18XHMA, 18X2H4BA, 40XMA có độ bền cao. Do điều kiện làm việc chịu kéo và chịu uốn nên gang ít đ-ợc sử dụng. Càng cỡ nhỏ, sản l-ợng 5000 chi tiết nên chọn ph-ơng pháp dập, sau đó ép tinh lên máy ép để vừa tăng cơ tính vừa chống cong vênh cho càng. Mặt khác , do chi tiết có mặt đầu lỗ lồi lên, dùng ph-ơng pháp dập thì diện tích gia công sẽ giảm. Phần thân tay biên không gia công, là nơi độ cứng vững kém nhất, với ph-ơng pháp chế tạo phôi này bề mặt thân càng sẽ nhẵn bóng và có cơ tính cao. Nh- vậy, ta chọn vật liệu là thép các bon C20 vì thích hợp cho việc tạo phôi dập. 3.2 Lập bảng trình tự gia công Ph-ơng án 1: Thứ tự NC Tên nguyên công Máy 1 Tạo phôi Máy ép trục khuỷu 2 Phay một mặt đầu làm mặt chuẩn Máy phay ngang 3 Phay mặt còn lại Máy phay ngang 4 Gia công thô và tinh lỗ đầu nhỏ Máy khoan và khoét 5 Gia công thô và tinh lỗ đầu to Máy khoan và khoét 6 Phay mặt đầu lỗ có ren trên đầu nhỏ Máy phay ngang 7 Phay mặt đầu lỗ M8 trên đầu to Máy phay ngang 8 Gia công lỗ có ren trên đầu nhỏ Máy khoan và taro 9 Gia công lỗ M8 trên đầu to Máy khoan và taro 10 Cân bằng trọng l-ợng 11 Kiểm tra ỏn cụng ngh ch to mỏy - 6 - Ph-ơng án 2: Thứ tự NC Tên nguyên công Máy 1 Tạo phôi Máy ép trục khuỷu 2 Phay đông thời hai mặt đầu bằng bộ hai dao phay đĩa ba mặt cắt Máy phay ngang có bàn quay chuyên dùng 3 Gia công thô và tinh lỗ đầu nhỏ Máy khoan và khoét 4 Gia công thô và tinh lỗ đầu to Máy khoan và khoét 5 Phay mặt đầu lỗ có ren trên đầu nhỏ Máy phay ngang 6 Phay mặt đầu lỗ M8 trên đầu to Máy phay ngang 7 Gia công lỗ có ren trên đầu nhỏ Máy khoan và taro 8 Gia công lỗ M8 trên đầu to Máy khoan và taro 9 Cân bằng trọng l-ợng 10 Kiểm tra Ph-ơng án 3: Thứ tự NC Tên nguyên công Máy 1 Tạo phôi dập Máy ép trục khuỷu 2 Khoan, khoét, doa lỗ đầu to Máy khoan đứng 3 Khoan, khoét, doa lỗ đầu nhỏ Máy khoan đứng 4 Phay một mặt đầu hai đầu càng Máy phay đứng 5 Phay mặt đầu còn lại Máy phay đứng 6 Phay mặt đầu hai vấu của tay biên Máy phay ngang 7 Khoan lỗ của vấu trên đầu to Máy khoan đứng 8 Khoan lỗ của vấu trên đầu nhỏ Máy khoan đứng 9 Cân bằng trọng l-ợng 10 Tổng kiểm tra So sánh các nguyên công: Trong ph-ơng án thứ nhất, gia công hai mặt đầu đ-ợc chia làm hai nguyên công. Sau khi phay mặt phẳng thứ nhất, mặt phẳng này đ-ợc chọn làm chuẩn tinh chính để phay mặt phẳng thứ hai và thực hiện tiếp các nguyên công tiếp theo. Nguyên công này đảm bảo độ song song giữa hai mặt đầu, và đồng phẳng giữa hai mặt đầu của hai đầu càng. Trong nguyên công gia công mặt chuẩn của ph-ơng án hai, càng đ-ợc gá trên bàn quay, hai mặt đầu của càng đ-ợc gia công đồng thời bằng bộ dao hai đĩa. Sau khi gia công song một đầu thì xoay càng 180 o để gia công tiếp đầu kia. Nh- vậy thời gian gia công đ-ợc rút ngắn nh-ng khó đảm bảo sự đồng phẳng của mặt đầu giữa hai đầu càng. ỏn cụng ngh ch to mỏy - 7 - Ph-ơng án 3, khi khoan các lỗ cơ bản tr-ớc, các mặt đầu ch-a đ-ợc gia công sau khi dập, độ nhám lớn. Điều này, có thể gây sai lệch khi gia công hai lỗ cơ bản. Mặt khác, khi gia công hai lỗ cơ bản, ta chọn chuẩn thô là một mặt đầu sẽ vi phạm nguyên tắc chọn chuẩn thô hai lần Nh- vậy, qua các phân tích trên ph-ơng án thứ nhất là ph-ơng án khả thi nhất. ỏn cụng ngh ch to mỏy - 8 - Phần 4 : Thiết kế các nguyên công Tạo phôi Chi tiết tay biên đ-ợc tạo phôi bằng ph-ơng pháp dập nóng trên máy ép trục khuỷu ( mặt phân khuôn đ-ợc chọn nh- hình vẽ). Hình 2 Nguyên công 2 : Tạo mặt chuẩn Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt đáy ba bậc tự do; một khối V ngắn định vi hai bậc tự do ở đầu to; một khối V tự lựa định vị một bậc tự do do tại đầu nhỏ tay biên. Kẹp chặt : Tại đầu nhỏ tay biên, khối V tự lựa có tác dụng kẹp chặt. Ph-ơng lực kẹp chặt vuông góc với ph-ơng kích th-ớc thực hiện. Chọn máy: máy phay đứng 6H12 Chọn dao : dao phay mặt đầu thép gió Sơ đồ gá đặt đ-ợc thể hiện trên hình vẽ: Hình 3: Tạo chuẩn tinh ỏn cụng ngh ch to mỏy - 9 - Nguyên công 3 : Gia công mặt đầu còn lại Lật ng-ợc chi tiết lại, ta kẹp chặt và định vị giống nh- nguyên công trên. Chuẩn tinh là mặt đầu vừa gia công đ-ợc Nguyên công 4: Khoan, khoét lỗ đầu to chi tiết Định vị: Chi tiết đ-ợc định vị nhờ phiến tỳ tại mặt đáy ba bậc t- do, khối V ngắn định vị hai bậc tự do tại vành ngoài đầu to, khối V tự lựa sẽ định vị một bậc tự do tại đầu nhỏ càng. Kẹp chặt : Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng đòn kẹp vào đầu to càng Chọn máy : K125 Sơ đồ gá đặt thể hiện nh- hình vẽ: Hình 4 Nguyên công 5 : Khoan, khoét, lỗ đầu nhỏ của chi tiết Định vị: Chi tiết đ-ợc định vị bằng phiến tì tại mặt đầu(ba bậc tự do) và chốt trụ ngắn tại lỗ đầu to đã đ-ợc gia công tinh (hai bậc tự do). Để chống xoay chi tiết ta dùng khối V tự lựa tì vào vành ngoài của đầu nhỏ. Kẹp chặt: Khối V tự lựa sẽ đóng vai trò kẹp chặt chi tiết qua bulong. Chọn máy: Máy khoan đứng K125 Sơ đồ gá đặt thể hiện nh- hình vẽ ỏn cụng ngh ch to mỏy - 10 - Hình 5 Nguyên công 6 : Phay mặt đầu hai vấu của tay biên Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị bằng phiến tì tại mặt đầu (hạn chế ba bậc tự do) chốt trụ ngắn tại đầu to (hạn chế hai bậc tự do) và chốt côn tự lựa tại đầu nhỏ (hạn chế một bậc tự do ) Kẹp chặt : Chi tiết đ-ợc kẹp chặt nhờ đai ốc và bạc chữ C Chọn máy : Máy phay ngang Chọn dao : Dao phay đĩa D=50 Dao phay mặt đầu D=80 Sơ đồ gá đặt đ-ợc thể hiện nh- hình vẽ Hình 6 [...]... ng: - Rza : chiề cao nhấ nhôtếvi do b- c cô nghệsá tr- c đ lạ u p ớ ng t ớ ể i - 14 - ỏ cụ ngh ch to mỏ n ng y - Ta : chiề cao lớ h-hỏ bềmặ do b- c cô nghệsá tr- c đ lạ u p ng t ớ ng t ớ ể i a : sai lệ vịtríkhô gian do b- c cô nghệ sá tr- c đ lạ (đ ch ng ớ ng t ớ ể i ộ cong vê đ lệ tâ đ khô song song ) nh, ộ ch m, ộ ng b : sai sốgáđ t chi tiế ởb- c cô nghệ thự hiệ ặ t ớ ng ang c n Zbmin : giá trịnhỏ... c cô t a ợ ng nh ớ ng nghệ thự hiệ ang c n dmin ,dmax : kí th- c giớ hạ tạ mỗ b- c cô nghệ ch ớ i n i i ớ ng Zmin , Zmax : l- ng d-lớ nhấ vànhỏnhấ tạ mỗ b- c cô nghệ ợ n t t i i ớ ng Kiể tra: m - L- ng d-tổ cộ ợ ng ng: zo = 2Zomax - 2Zomin = 440 - 290 = 150 = 2 - 4 = 180 - 30 =150 - L- ng d-trung gian: ợ z3 = 2Zomax - 2Zomin = 200 - 90 = 110 = 2 - 3 = 180 - 70 = 110 b)Tí toá chế cắ : nh n ộ t -... 2 2 3000mm3 3.10 6 m 3 6 6 131,3 A 43,77.10 6 N / m 2 43MPa [ ] 600MPa 6 3.10 chi tiế đ bề t ủ n N2 A B C N1 W 131,7Nm 7.5 Tí sai sốchếtạ đ gá nh o ồ : Sai sốchếtạ đ gáđ ợ tí theo cô thứ : o ồ - c nh ng c 2 ct gd 2 c2 k2 m d2 [ct] : sai sốchếtạ cho phé củ đ gá o p a ồ c : sai sốchuẩ n c = 0 (do chuẩ đnh vị ng vớ chuẩ kí th- c) n ị trù i n ch ớ k : sai sốkẹ chặ do lự kẹ gâ ra p... 1 3 gd 70( m) ct (0,07) 2 (0,035 2 0,005 2 ) 0,06(mm) Vậ sai sốchếtạ đ gá y o ồ - Độkhô vuô gó giữ tâ bạ dầ vàđ y đ gá< 0,06 mm ng ng c a m c n á ồ - Độkhô song song giữ bềmặ phiế tì đ y đ gá< 0,06 mm ng a t n và á ồ - 29 - ỏ cụ ngh ch to mỏ n ng y Tài liệu tham khảo 1 Nguyể Đắ Lộ vàcá tá giảkhá n c c c c c Cô nghệchếtạ má 2 tậ ng o y, p Nhàxuấ bả khoa họ vàkĩ t n c thuậ 1998 t, 2 Trầ Vă... thời gian gia công nh Thờ gian ngyê cô đ ợ xá đnh theo cô thứ sau: i n ng - c c ị ng c - 22 - 0,22 152,9 ỏ cụ ngh ch to mỏ n ng y Tnc=T0 + Tp + Tpv + Ttn Tnc : thờ gian nguyê cô i n ng T0 : thờ gian cơbả ( thờ gian cầ thiế đ biế đ i hì dạ tí chấ cơlý i n i n t ể n ổ nh ng nh t củ chi tiế a t) Tp : thờ gian phụ ( thờ gian cầ thiế đ ng- i cô nhâ thá dỡ gáđ t chi i i n t ể ờ ng n o , ặ tiế chọ chế cắ v.v.)... Nguyê cô 8: Khoan lỗcủ vấ trê đ u to cà n ng a u n ầ ng Đị vịvàkẹ chặ : T- ng tựđ gánguyê cô 7, tuy nhiê đ ờ nố hai nh p t ơ ồ n ng n - ng i tâ chố trụvàchố trá nằ thẳ đ ng m t t m m ng ứ Chọ má : K125 n y Chọ dao : Mũ khoan ruộ gàthé gió4 n i t p Hì 8 nh - 11 - ỏ cụ ngh ch to mỏ n ng y Phần 5 : Xác đị l-ợng d- và chếdộ cắt nh Nguyê cô 1 : Tạ mặ chuẩ n ng o t n Chọ má má phay đ ng 6H12 n y: y ứ Chọ... 360 Nguyê cô 7: Khoan lỗcủ vấ trê đ u to cà n ng a u n ầ ng Đị vị kẹ chặ : T- ng tựnguyê cô trê nh và p t ơ n ng n Chọ má : K125 n y Chọ dao : Mũ khoan ruộ gàthé gió8 n i t p Xá đnh chế cắ c ị ộ t - Khoan lỗdầ u Xá đnh chế cắ c ị ộ t - Khoan lỗdầ u Chiề sâ cắ t= d/2=4/2=2 mm u u t: L- ng chạ dao vò Sv= 0,1 mm/vò ợ y ng: ng Nhó thé : 5 m p - 20 - ( B 5_87) ( B 5_224) ỏ cụ ngh ch to mỏ n ng y Tố đ... Nhàxuấ bả khoa họ vàkĩ t n c thuậ 1998 t, 2 Trầ Vă Đị n n ch Sổtay vàATLAS đ gá ồ Nhàxuấ bả khoa họ vàkĩ t n c thuậ 2000 t, 3 Nguyễ Đắ Lộ Ninh Đứ Tố LêVă Tiế Trầ Xuâ Việ n c c, c n, n n, n n t Sổtay Cô nghệchếtạ má 2 tậ ng o y, p Nhàxuấ bả khoa họ vàkĩ t n c thuậ 2000 t, 4 Phạ Đắ Nguyễ Đứ Lộ Phạ ThếTr- ng, Nguyễ Tiế L- ng m p, n c c, m ờ n n ỡ Tí toá thiế kếmá cắ kim loạ nh n t y t i Nhàxuấ bả đ i họ vàtrung... n c y Dao V(m/phut) t(mm) K125 P9 25,13 2 S(mm/vò ng) S(mm/phut) 0,22 152,9 Nguyê cô 8: Khoan lỗcủ vấ trê đ u to cà n ng a u n ầ ng Chọ má : K125 n y Chọ dao : Mũ khoan ruộ gàthé gió4 n i t p Xá đnh chế cắ c ị ộ t - Khoan lỗdầ u Chiề sâ cắ t= d/2=4/2=2 mm u u t: L- ng chạ dao vò Sv= 0,1 mm/vò ợ y ng: ng ( B 5_87) Nhó thé : 5 m p ( B 5_224) Tố đ : V= 32 m/ph c ộ ( B 5_86) Tố đ tí toá c ộ nh n Vt=... l-ợng d- và chếdộ cắt nh Nguyê cô 1 : Tạ mặ chuẩ n ng o t n Chọ má má phay đ ng 6H12 n y: y ứ Chọ dao : dao phay mặ đ u thé gió n t ầ p Tra l- ng d-: Gia cô thô1,3 mm ợ ng Gia cô tinh 0,2 mm ng Xá đnh chế cắ c ị ộ t - Phay thô Chiề sâ cắ t= 1,3 u u t: L- ng chạ dao tí cho mộ ră Sz=0,12 mm/ră ợ y nh t ng: ng (B 5_34) L- ng chạ dao vò Sv= 1,68 mm/vò ợ y ng: ng Sốră Z=14 ră ng: ng Tố đ : V= 43 m/ph c . Đồ án công nghệ chế tạo máy - 1 - Më ®Çu ỏn cụng ngh ch to mỏy - 2 - Phần 1 : Phân tích tính công nghệ trong. Ph-ơng án 1: Thứ tự NC Tên nguyên công Máy 1 Tạo phôi Máy ép trục khuỷu 2 Phay một mặt đầu làm mặt chuẩn Máy phay ngang 3 Phay mặt còn lại Máy phay ngang 4 Gia công thô và. nhỏ Máy khoan và taro 8 Gia công lỗ M8 trên đầu to Máy khoan và taro 9 Cân bằng trọng l-ợng 10 Kiểm tra Ph-ơng án 3: Thứ tự NC Tên nguyên công Máy 1 Tạo phôi dập Máy ép