Đồ án công nghệ chế tạo máy: Thiết kế Gia Công Chi Tiết Máy

GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy 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, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,Dung Sai,…) 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 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. Sinh viên thực hiện Trần Thị Thủy SVTH: Trần Thị Thủy Trang 1 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy MỤC LỤC    Trang CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 5 CHƯƠNG 2 : ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 7 CHƯƠNG 3 : CHỌN PHÔI 8 CHƯƠNG 4 : LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 10 CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG 14 I – Nguyên công 1 : 14 II – Nguyên công 2 : 16 III – Nguyên công 3 : 18 IV – Nguyên công 4 20 V – Nguyên công 5 : 24 VI – Nguyên công 6 : 27 VII – Nguyên công 7 : 29 CHƯƠNG 6 : TÍNH LƯNG DƯ GIA CÔNG LỖ 24 ∅ 31 CHƯƠNG 7 : XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG LỖ 24∅ 35 CHƯƠNG 8 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 38 Kết luận 41 Tài liệu tham khảo 42 SVTH: Trần Thị Thủy Trang 2 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Chöông I : : PHAÂN TÍCH CHI TIEÁT GIA COÂNG PHAÂN TÍCH CHI TIEÁT GIA COÂNG 1.1 Công dụng của chi tiết: - Chi tiết thanh nối là một chi tiết dạng càng, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí. - Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ) - Thông thường ta gặp chi tiết “ thanh nối” trong các trường hợp cần truyền động, nối các trục song song trong cơ cấu, máy trong công nghiệp. 1.2 Phân tích chi tiết - Bề mặt làm việc quan trọng nhất của chi tiết chủ yếu là các bề mặt lỗ trụ trong Ø14, Ø24 và mặt đầu SVTH: Trần Thị Thủy Trang 3 GVHD: Nguyn Tt Ton n Cụng Ngh Ch To Mỏy Yờu cu k thut: khụng song song gia ng tõm cỏc l ỉ14, ỉ24 l 0,01 ( Bng 2.15, trang 95,[4]) khụng vuụng gúc gia ng tõm v mt u cỏc l ỉ14, ỉ24 l 0,04( Bng 2.15, trang 95,[4]) phng mt u cỏc l l 0,03 ( Bng 2.7, trang 95,[4]) búng b mt trong cỏc l ỉ 14, ỉ24 l Ra = 0,8( tng ng vi nhỏm cp 7) ( Bng 11.1 v 11.2 , trang 56-57 ,[5]) Kớch thc ỉ 14, ỉ24 l l lm vic ch yu ta chn cp chớnh xỏc 7 Dung sai ỉ24 0,02 , ỉ14 0,02 (Bng 7, trang 242,[5]) búng mt u cỏc l l Rz = 20 m ( Tng ng nhỏm cp 4) Kớch thc ỉ 34, ỉ36, ỉ 26 l kớch thc t c khi ta ỳc Dung sai chung l 0.5 (Bng 3-3, trang 174,[1]) Kớch thc di 180 gia hai tõm l ỉ24 ta chn cp chớnh xỏc cp 9 Dung sai 180 0.05 ( Bng 3.91\ trang 248,[1]) Kớch thc di 45 ta chn cp chớnh xỏc cp 10 Dung sai 45 0.05 Kớch thc di 70 ta chn cp chớnh xỏc cp 9 Dung sai 70 0.03 Kớch thc di 22 ta chn cp chớnh xỏc cp 10 Dung sai 22 0.04 III> VT LIU - Vt liu ch to l thộp C45 ( ) 750 850 b N mm = ữ c dựng lm cỏc chi tit chu ti trng khụng cao nh trc khuu ca ng c ụ tụ nh v trung bỡnh, trc truyn , thanh truyn , thanh ni, bỏnh rng tc chm C tớnh ca thộp C45( Theo vt liu hc v nhit luyn ca Nghiờm Hựng) SVTH: Trn Th Thy Trang 4 Thaứnh phan hoựa hoùc (%) C Si Mn Cr Ni 0,44 < 0,37 < 0,8 0.25 0.25 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Chương II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT - Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết - Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau [1, trang 23, công thức 2.1]:       +×       +××= 100 1 100 1 0 βα mNN Trong đó: + 0 N = 40000 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch + m =1 : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm + α =4% : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy trên dùng làm phụ tùng thay thế. + β =6% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo - Vậy: 0.06 0,04 10000.1. 1 . 1 10000 100 100 N     = + + =  ÷  ÷     (chiếc/năm) - Khối lượng của chi tiết: Q = V . γ (kg) γ = 7,83 kg/dm 3 : trọng lượng riêng của thép c45 - Sử dụng phần mềm ProEngineer Wildfile4.0 ta tính được Thể tích của chi tiết: V= 1.324301.10 5 mm 3 = 0.1324301dm 3 SVTH: Trần Thị Thủy Trang 5 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy  Q = 0.1324301 * 7.83 = 1,04 (kg)- Tra bảng 2 / 16 Sách Thiết kế đồ án CNCTM dựa vào N và Q ta có dạng sản xuất là : HÀNG LOẠT LỚN Chương III : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI. 3.1 Chọn dạng phôi : Có nhiều phương pháp tạo phôi, vì vậy ta phải phân tích ưu nhược điểm giữa các dạng phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp. 3.1.1 Phôi rèn dập : Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều có độ bền cơ tính cao, tạo ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại được áp dụng nhiều cho chi tiết dẻo, tính đàn hồi tốt. - Chi tiết đã cho làm bằng thép C45 nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp lý vì gang xám có tính dòn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ làm cho chi tiết bị hiện tượng nứt nẻ. 3.1.2 Phôi cán : Cơ tính của phôi cán cũng giống như của phôi rèn dập. 3.1.3 Phôi đúc : Vật liệu chi tiết là thép C45, đặc trưng cơ học của nó là dẻo; chịu được nén tốt. Mặc khác thép C45 có thể đúc, lượng dư chế tạo phôi có thể nhỏ. Do đó ít tốn kém nguyên liệu khi chế tạo phôi. Vậy ta chọn dạng phôi là phôi đúc. 3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi : 3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ: - Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1716 ITIT ÷ . - Độ nhám bề mặt: 160 z R m µ = . 3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại: - Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1615 ITIT ÷ . - Độ nhám bề mặt: mR z µ 80= . 3.2.3/ Đúc trong khuôn kim loại: - Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1514 ITIT ÷ . - Độ nhám bề mặt: mR z µ 40= . SVTH: Trần Thị Thủy Trang 6 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy 3.2.4/ Đúc ly tâm : - Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến. 3.2.5/ Đúc áp lực: - Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao. 3.2.6/ Đúc trong vỏ mỏng : - Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Kết luận: Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”. + Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II. + Cấp chính xác kích thước: + Độ nhám bề mặt: mR z µ 40= 3.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi : Theo bảng 3-110, trang 259,[1] ta chọn lương dư cho các bề mặt là: + Lượng dư phía trên: 3 mm + Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3 mm + Góc nghiêng thoát khuôn: 1,3 0 + Bán kính góc lượn: 3 mm Bản vẽ khuôn đúc của chi tiết SVTH: Trần Thị Thủy Trang 7 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Bản vẽ khuôn đúc của chi tiết Chương IV : CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI. 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, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo. 4.2 Nội dung: - Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi. - Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt. - Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết. 4.2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi: - Sử dụng các thiết bị như: Máy phay, khoan, khoét, doa, tiện… 4.2.2 Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt : - Khi phân tích chi tiết ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là lỗ Ø14 và 2 lỗ Ø24. + Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước + Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ - Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ như sau: +Chuẩn thô: Dùng bề mặt 1 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh bề mặt 2. + Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 2 làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại. Sơ đồ đánh số chi tiết: SVTH: Trần Thị Thủy Trang 8 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy 4.2.3 Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi : Phương án 1 Phương án 2 NC1: Phay thô, bán tinh mặt 1 NC1: Phay thô, bán tinh mặt 1 NC2: Phay thô, bán tinh mặt 2 NC2: Phay thô, bán tinh mặt 2 NC3: Phay thô, bán tinh mặt 6 NC3: Phay thô, bán tinh mặt 6 SVTH: Trần Thị Thủy Trang 9 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Khoan , doa lỗ Ø14 NC4: Khoét , doa lỗ Ø24 số 3 NC4: Khoét , doa lỗ Ø24 số 3 NC5: Khoét , doa lỗ Ø24 số 4 NC5: Khoét , doa lỗ Ø24 số4 SVTH: Trần Thị Thủy Trang 10 [...]... chặt: - Chi tiết được kẹp chặt bằng mỏ kẹp : mỏ kẹp sẽ kẹp chi tiết xuống khi ta xiết bulong Và lấy chi tiết ra theo chi u ngược lại 7.3.3: Cơ cấu dẫn hướng: - Dùng bạc dẫn hướng tháo lắp nhanh cho các bước: kht , doa, vát mép 7.4 Tính tốn đồ gá: 7.4.1 Tính lực kẹp : Khi kht, doa chi tiết được định vị trong 2 khối V, chi tiết sẽ có khả năng bị xoay xung quanh tâm của nó SƠ ĐỒ LỰC KẸP CỦA CHI TIẾT -... Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -NC6: Khoan, doa lỗ Ø14 NC6: Vát mép 2 lỗ Ø24, và lỗ Ø14 NC7: Vát mép 2 lỗ Ø24, và lỗ Ø14 So sánh hai phương án trên ta thấy mỗi phương án có những ưu nhược điểm riêng Phương án I tối ưu hơn phương án II - Phương án thứ 2 dùng phương pháp tập trung ngun cơng ( số bước trong mỗi ngun cơng nhiều) nên tốn thời gian hơn... SVTH: Trần Thị Thủy Trang 18 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -a Các bước ngun cơng - Kht thơ lỗ Ø24 - Kht tinh lỗ Ø24 - Doa tinh lỗ Ø24 - Vát mép b Sơ đồ gá đặt: c Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125 (bảng 9-21 trang 45[4]) - Bề mặt làm việc của bàn máy: 4 00x450mm - Cơng suất 2.2kw - Lực tiến dao:900 kg - Moment xoắn:2500kgcm... Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000  Thời gian ngun cơng Thời gian gia cơng cơ bản: T0 = 0,00021dL ( Bảng 33, trang 71 ,thiết kế đồ án) T0 = 0,00021 dL = 0.00021 23,35 45= 0,22 ( phút) Thời gian ngun cơng : Ttc = t0 + tp + tpv + ttn Với tp : thời gian phụ tp = 10% t0 = 0,022 ( phút ) tpv : thời gian thực hiện gia cơng tpv = 10% t0 = 0,022( phút ) ttn : thời gian nghỉ ngơi của cơng nhân ttn = 5% t0... Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000  Thời gian ngun cơng Thời gian gia cơng cơ bản: T0 = 0,00021dL ( Bảng 33, trang 71 ,thiết kế đồ án) T0 = 0,00021 dL = 0.00021 23,85 45= 0,225 ( phút) Thời gian ngun cơng : Ttc = t0 + tp + tpv + ttn Với tp : thời gian phụ tp = 10% t0 = 0,0225 ( phút ) tpv : thời gian thực hiện gia cơng tpv = 10% t0 = 0,0225( phút ) ttn : thời gian nghỉ ngơi của cơng nhân ttn = 5% ... Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000  Thời gian ngun cơng Thời gian gia cơng cơ bản: T0 = 0,00086dL ( Bảng 33, trang 71 ,thiết kế đồ án) T0 = 0,00086 dL = 0.00086 24 45= 0,929 ( phút) Thời gian ngun cơng : Ttc = t0 + tp + tpv + ttn Với tp : thời gian phụ tp = 10% t0 = 0,0929 ( phút ) tpv : thời gian thực hiện gia cơng tpv = 10% t0 = 0,0929( phút ) ttn : thời gian nghỉ ngơi của cơng nhân ttn = 5% t0... Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000  Thời gian ngun cơng - Thời gian gia cơng cơ bản: T0 = 0,00086dL ( Bảng 33, trang 71 ,thiết kế đồ án) T0 = 0,00086dL = 0.00052 14 22= 0,2649 ( phút) Thời gian ngun cơng : Ttc = t0 + tp + tpv + ttn Với tp : thời gian phụ tp = 10% t0 = 0,0265 ( phút ) tpv : thời gian thực hiện gia cơng tpv = 10% t0 = 0,0265( phút ) ttn : thời gian nghỉ ngơi của cơng nhân ttn = 5% ... cao hiệu suất và độ chính xác gia cơng vì vị trí của chi thiết so với máy, dao được xác định bởi các đồ định vị, khơng phải ra gá mất thời gian - Độ chính xác gia cơng được bảo đảm, nhờ phương án chọn chuẩn, độ chính xác của đồ gá - Giảm thiểu sức lực của cơng nhân, khơng cần cơng nhân có tay nghề cao - Kẹp chặt phải đúng vị trí gá đặt và khơng làm biến dạng chi tiết cần gia cơng, dễ dàng thực hiện thao... bước ngun cơng: - Phay thơ đạt Rz =50 - Phay bán tinh đạt Rz = 20 b Sơ đồ gá đặt: SVTH: Trần Thị Thủy Trang 14 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy c Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6H82 (bảng 9-38 trang 75 [3]) - Bề mặt làm việc bàn máy 320x1250 mm2 - Cơng suất động cơ P = 1.7KW... 0,225 ( phút) Thời gian ngun cơng : Ttc = t0 + tp + tpv + ttn Với tp : thời gian phụ tp = 10% t0 = 0,0225 ( phút ) tpv : thời gian thực hiện gia cơng tpv = 10% t0 = 0,0225( phút ) ttn : thời gian nghỉ ngơi của cơng nhân ttn = 5% t0 = 0,01125 ( phút) SVTH: Trần Thị Thủy Trang 24 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy