ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

đồ án môn học công nghệ chế tạo máy GVHD:Bùi Đức Hùng SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trờng cđ ck - lk cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Khoa khí Độc lập - Tự - Hạnh phúc Bộ môn: Dao - CNCTM Phiếu giao nhiệm vụ Thiết kế đồ án môn học CNCTM Họ tên: Đỗ Thọ Lớp: CĐCK 43C Lâm Khoá: 43 Chuyên ngành: Cơ khí I Đầu đề tài thiết kế: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết: Trục khuỷu trái II Các số liệu ban đầu: -Sản lợng hàng năm: 10.000 Chi tiết / năm -Điều kiện sản lợng: III Nội dung phần thuyết minh tính toán: Phân tích chi tiết gia công: a Phân tích tính công nghệ gia công: b Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết: Chọn biện pháp gia công lần cuối Xác định dạng sản xuất: Chọn phôi phơng pháp chế tạo phôi: Quy trình công nghệ: a Vấn đề chuẩn định vị (Chuẩn tinh chuẩn thô) b Trình tự gia công: (Vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, chọn dụng cụ đo, ký hiệu chiều chuyển động dao chi tiết) Tính tra lợng d: (Tính cho bề mặt) Tính tra chế độ cắt: (Tính cho bớc công nghệ) Thiết kế đồ gá cho nguyên công: IV.Phần vẽ: Chi tiết lồng phôi: A1 (2 vẽ thể tờ A0) Sơ đồ nguyên công: A0 (1 tờ A0 thể nguyên công) Đồ gá: 1A0 Thái nguyên, ngày tháng năm 2007 Ngời nhận (Họ tên chữ ký) GVHD:Bùi Đức Hùng Cán hớng dẫn (Họ tên chữ ký) SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Mục lục Lời nói đầu Phần I: Phân tích đặc điểm chi tiết gia công Phần II: Xác định dạng sản xuất Phần III: Chọn phôi phơng pháp chế tạo phôi Phần IV: Thiết kế quy trình công nghệ Phần V Tính tra lợng d cho bề mặt Phần VI : Tính tra chế độ cắt Phần VII : Tính thiết kế đồ gá Tài liệu tham khảo GVHD:Bùi Đức Hùng 10 13 33 40 53 64 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Lời nói đầu Hiện nay, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ s khí cán kỹ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Mục tiêu môn học công nghệ chế tạo máy tạo điều kiện cho ngời học nắm vững vận dụng có hiệu phơng pháp thiết kế, xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kĩ thuật sản xuất tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc tiêu kinh tế, kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện qui mô sản xuất cụ thể Môn học truyền đạt yêu cầu tiêu công nghệ trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng qua trình đào trở thành kỹ s Qua trình làm đồ án giúp cho sinh viên hiểu rõ kiến thức đợc tiếp thu trình học tập, đồng thời nâng cao khả vận dụng sáng tạo kiến thức để làm đồ án nh công tác sau Là sinh viên chuyên ngành khí Trong thời gian làm đồ án em đợc giao đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu trái Đây đề tài khó em Tuy nhiên thời gian làm đồ án đợc giúp đỡ bảo tận tình thầy, cô đặc biệt thầy giáo hớng dẫn trực tiếp: Thầy bùi đức hùng Với học hỏi thân, em đa phơng án gia công trục khuỷu trái, theo em phơng pháp đảm bảo độ xác yêu cầu kỹ thuật Tuy nhiên trình độ hiểu biết lý thuyết thực tế hạn chế, đồ án tránh khỏi sai sót Vậy em mong nhận đợc bảo thầy để em hiểu sâu môn học nh phơng pháp gia công khác hợp lý hơn, để phục vụ cho công tác sau Em xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, ngày 14 tháng 02 năm 2008 Sinh viên : Đỗ Thọ Lâm GVHD:Bùi Đức Hùng SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Phần I: phân tích đặc điểm chi tiết gia công 1.1, Phân tích chức năng, điều kiện làm việc, đặc điểm kết cấu 1.1.1, Chức điều kiện làm việc: a) Chức năng: - Chi tiết gia công trục khuỷu trái, chi tiết dạng trục đợc phân loại trục đặc biệt có tâm lỗ không trùng với tâm quay trục - Trục khuỷu chi tiết máy quan trọng động cơ, cờng độ làm việc lớn giá thành cao Công dụng trục khuỷu nhận trực tiếp lực tác dụng pittông truyền qua tay biên biến chuyển động tịnh tiến pittông thành chuyển động quay trục để đa công suet (dẫn động máy công tác khác) - Khối lợng trục khuỷu thờng chiếm từ 7% ữ15% khối lợng động Giá thành trục khuỷu thờng chiếm 25%ữ30% giá thành toàn động b) Điều kiện làm việc trục khuỷu: - Trong trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng áp lực khí, lực quán tính (lực quán tính chuyển động tịnh tiến chuyển động quay) - Những lực có giá trị lớn thay đổi theo chu kỳ định, gây ma sát cổ trục cổ biên phát sinh nhiệt, gây ứng suất uốn, xoắn dẫn đến cổ trục bị mòn nhanh - Ngoài trục chịu lực kéo, uốn, xoắn máy công tác tác dụng ngợc trở lại Các lực thờng gây va đập, đồng thời gây tợng dao động dọc trụcvà xoắn, trục khuỷu thờng phải làm việc trạng thái cân bằng, cổ trục bị tróc dỗ bề mặt - Tuổi thọ cấu trục khuỷu phụ thuộc vào tính chất vật liệu, độ xác gia công, kết cấu dộng Vì trục khuỷu phải đảm bảo yêu cầu sau: +) Có sức bền lớn, độ cứng lớn, trọn lợng nhỏ, hao mòn +) Có độ xác gia công cao, bề mặt làm việc trục cần có độ bóng bề mặt độ cứng cao +) Trong trình làm việc tránh tợng cộng hởng +) Kết cấu trục khuỷu phải bảo đảm tính cân tính đồng động nhng đồng thời phải dễ chế tạo 1.1.2, Phân tích đặc điểm kết cấu: - Kết cấu trục khuỷu gồm có trục khuỷu trái, trục khuỷu phải cổ biên (chột nối trục khuỷu) Điều quan trọng khó chế tạo trục khuỷu phải đảm bảo trình lắp ráp dờng tâm trục khuỷu phải trục khuỷu trái phải trùng - Kết cấu trục khuỷu trái gồm: +) Má khuỷu: phận nối liền cổ trục cổ biên, đợc tính toán để giảm khối lợng, nâng cao đợc tính công nghệ mà bảo đảm yêu cầu kỹ thuật Trên má khuỷu đợc gia công lỗ đờng kính ỉ25,1 00 041 08 để lắp cổ biên Lỗ cần phải gia công xác +) Cổ trục: gồm có cổ trục ỉ20 ++00 015 002 dùng để lắp ổ bi có chiều dài làm việc 14.5 mm Ngoài có cổ trục ỉ19.05 ++00 015 002 dùng để lắp bánh GVHD:Bùi Đức Hùng SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đề, có chiều dài làm việc 9.5 mm cổ trục ỉ19-0.021 có chiều dài làm việc 39 mm +) Phần côn 5o42: phần côn trục khuỷu dùng để lắp mâm điện, phần có phay rãnh then +) Phần ren M10x1.25: phần dùng để lắp đai ốc nhằm giữ chặt mâm điện trình chuyển động - Vật liệu chế tạo trục khuỷu thép 40X; thành phần hoá học thép 40X nh sau: C Si Mn Ni Cr 0,36 ữ 0,44 < 0,4 < 0,8 < 0,3 0,8 ữ1,1 Có : +) Độ cứng: HB = 200 +) Giới hạn bền: b = 1000 N mm 1.2, Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: - Tính công nghệ kết cấu tính chất quan trọng sản phẩm khí nhằm đảm bảo tiêu hao kim loại nhất, giá thành thấp Tính cônh nghệ kết cấu chi tiết ảnh hởng trực tiếp tới suất độ xác gia công Tính công nghệ kết cấu chi tiết phụ thuộc vào quy mô sản xuất cụ thể - Chi tiết máy phải đợc phân tích kết cấu cách cẩn then theo quan điểm công nghệ để tìm phần tử, kết cấu, nh yêu cầu kỹ thuật cha hợp lý với choc làm việc chi tiết gia công Từ đa đề nghị sửa đổi bổ sung kết cấu nhằm nâng cao tính công nghệ, cho phép giảm khối lợng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu hạ giá thành sản phẩm 1.2.1, Về yêu cầu kỹ thuật: -Với yêu cầu vẽ chi tiết: độ nhám bề mặt, kích thớc, dung sai chi tiết hợp lý để đảm bảo choc điều kiện làm việc chi tiết, nh khả công nghệ để gia công chi tiết Ví dụ nh yêu cầu độ không đồng trục ỉ20; ỉ19,05; ỉ19 mặt côn 0,004 mm hoàn toàn đạt đợc gá hai mũi tâm gia công máy vạn kết hợp với đồ gá chuyên dùng - Với điều kiện làm việc trình bày vật liệu chế tạo thép 40X đảm bảo yêu cầu tính chi tiết trục khuỷu trái 1.2.2, Khả áp dụng gia công tiên tiến: - Các phơng pháp gia công công nghệ tiên tiến không phù hợp với điều kiện kỹ thuật điều kiện sản xuất vì: +) Nếu nh mài điện hoá dùng đá mài trung tính cho suet không cao chất lợng bề mặt không cần đòi hỏi cao +) Nếu nh gia công máy CNC không phù hợp với điều kiện sản xuất nớc ta +) Gia công đồng thời nhiều dao tỷ số L/D W2 > W1 Chọn W = W3 = 189(KG) 7.7.2,Tính lực xiết bu lông: Ta sơ đồ hoá cấu kẹp nh sau: Chọn l1 = l2 = 100 mm mA = Q.( l1 + l2 ) - W.l1 W l 189.100 = = 94,5 (KG) Q= l1 + l 200 Xác định đờng kính bu lông theo công thức : d C W [k ] ( mm) Với : [ k ] - Là ứng suất kéo cho phép bu lông thép 40X có [ k ] = 25 KG/mm2 C = 1,4 ( Đối với ren hệ mét ) d 1,4 189 3,8(mm) 25 Ta chọn bu lông M12 theo TCVN 1905-76 có : dtb = 10,863 mm; R = mm; r = mm; S = 1,25 R r q.l = Q.[ rtb tg( + ) +2/3f ] R r2 góc prôphin = 600 (1) Trong đó: + , : Góc nâng ren; = 2,5o GVHD:Bùi Đức Hùng 62 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học +, tg = f Cos công nghệ chế tạo máy - Góc nửa prôphin ren = 300 +, R - Bán kính đai ốc R = mm +, r - Bán kính vòng đnh ren bu lông r = mm +, f - Hệ số ma sát f = 0,15 tg = 0,15 = 0,173 o Cos30 = 9,8260 q- Lực vặn tay công nhân q = ( 12 ữ 15 KG ) Q- Lực xiết bu lông Thay giá trị vào ( ) ta có : R3 r Q.[rtb tg ( + ) + f ] l= R r2 q 93 63 94,5.[5,431.tg (9,826 + 2,5) + 0,15 ] l= 480 12 12 l = 40 mm ( Chiều dài kẹp ) 7.4.3,Tính sai số đồ gá Sai số gá đặt đợc xác định theo công thức: gd = c + k + dg Trong đó: c sai số chuẩn, c = ; k sai số kẹp; dg sai số đồ gá a)Tính sai số kẹp k: Tra bảng 21 [1] ta đợc k = 450(àm) = 0,45(mm) b)Tính sai số đồ gá dg Trong đó: dg = dg + dg: dung sai đồ gá = N à: Độ mòn đồ gá: : Hệ số phụ thuộc vào kiểu tiếp xúc = 0,3 ữ 0,8 = 0,5 N: Số lợng chi tiết gia công đồ gá N = 10000(ct/năm) = 0,5 10000 = 50(m) = 0,05 (mm) Dung sai đồ gá lấy 1/3 dung sai chi tiết: GVHD:Bùi Đức Hùng 63 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy D 0,6 = = = 0,2(mm) dg Khi đó: 3 => dg = 0,2 + 0,05 = 0,2(mm) Thay trị số tính vào công thức sai số gá đặt ta đợc: gd = + 450 + 200 = 492( m) = 0,49(mm) 7.7.4, Điều kiện kỹ thuật đồ gá - Độ không vuông góc tâm khối V mặt đầu chi tiết 0,45mm - Độ không song song đờng tâm với mặt đáy đồ gá 0,02mm 100mm chiều dài - Khi lắp ghép đồ gá đờng tâm hai khối V phải trùng - Các mặt đỡ khối V phẩi thấm C đạt 0,6 ữ0,8 mm, độ bóng đạt đợc cấp 8, độ cứng đạt đợc sau nhiệt luyện đạt 55ữ 60 HRC GVHD:Bùi Đức Hùng 64 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Tài liệu tham khảo Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (PGS.TS Trần văn Địch- Nhà xuất KH- KT - 2002) Công nghệ chế tạo máy - Tập I, II (ĐHBK Hà nội - Nhà xuất KH- KT - 1995) Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập I (PTS.GS - Nguyễn đắc Lộc ; PGS.TS - Lê văn Tiến ; PGS.TS - Ninh đức Tốn ; PGS.TS - Trần xuân Việt - Nhà xuất KH - KT - 2001) Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập II, III IV (Nguyễn ngọc Anh - Phan đình Thuyên - Nguyễn ngọc Th - Hà văn Vui Nhà xuất KH - KT - 1979) Thiết kế môn học công nghệ chế tạo máy ( Bộ môn công nghệ chế tạo máy - Trờng ĐHBK - 1979) Hớng dẫn thiết kế đồ án môn học dao cắt ( Trịnh khắc Nghiêm - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên - 1991) Chế độ cắt gia công ( Bộ môn dao cắt - Trờng ĐHBK - 1975 ) Sổ tay atlas đồ gá ( PGS.TS Trần văn Địch - Nhà xuất KH KT - 2000) Dung sai kỹ thuật đo lờng ( Nhà xuất KH KT ) GVHD:Bùi Đức Hùng 65 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học GVHD:Bùi Đức Hùng công nghệ chế tạo máy 66 SVTH:Đỗ Thọ Lâm [...]... +0.002 0.63 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy S1 Nguyên công xii: mài thô côn 5042 1.25 542" (ỉ19 -0.021) GVHD:Bùi Đức Hùng 29 542'' +0.1 17-0.4 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy S1 Nguyên công xiii: mài tinh côn 5042 0.63 542" (ỉ19-0.021) GVHD:Bùi Đức Hùng 30 542'' +0.1 17-0.4 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Nguyên công xiv: mài thô lỗ ỉ25,1... SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Nguyên công vii: Khoan + khoét lỗ ỉ25,1 0.08 Bớc 1: Khoan lỗ ỉ23 0+0, 21 Bớc 2: Khoét lỗ ỉ24,8 0+0,084 Rz80 0.041 +0,21 ỉ23 0 GVHD:Bùi Đức Hùng 24 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy GVHD:Bùi Đức Hùng 25 R15 S 3+0,1 Nguyên công viii: phay rãnh then SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy S Nguyên công ix: nhiệt luyện... nghệ chế tạo máy Nguyên công iv: tiện thô côn 5042 +0.1 17-0.4 542" +0.052 (ỉ19.8+0 ) Rz80 S1 GVHD:Bùi Đức Hùng 21 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Nguyên công v: tiện tinh côn 5042 +0.1 17-0.4 542" +0.052 (ỉ19.8+0 ) Rz80 S1 GVHD:Bùi Đức Hùng 22 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Nguyên công vi: phay mặt đầu B 13-0,03 2,5 GVHD:Bùi Đức Hùng 23 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ. . .đồ án môn học công nghệ chế tạo máy b) Nhợc điểm: chi phí cho việc chế tạo khuôn cao, đòi hỏi hề thống công nghệ phải cứng vững * Kết luận: Dựa vào phân tích u nhợc điểm của các phơng pháp chế tạo phôi trên, với chi tiết trục khuỷu trái vật liệu là thép 40X ta chọn phơng pháp chế tạo phôi là phôi dập nóng là hợp lý nhất * Bản vẽ chế tạo phôi: GVHD:Bùi Đức Hùng 11 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công. .. xiv: mài thô lỗ ỉ25,1 S1 1.25 GVHD:Bùi Đức Hùng 31 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Nguyên công xv: mài tinh lỗ ỉ25,1 S1 0.63 GVHD:Bùi Đức Hùng 32 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Phần V tính và tra lợng d cho các bề mặt - Lợng d gia công cơ là lớp kim loại đợc hớt đi trong suốt quá trình gia công cơ khí, để biến phôi thành chi tiết theo yêu cầu mà ta cần Phôi... T(s) a) GVHD:Bùi Đức Hùng T(p) 0 120 b) 26 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy S1 nguyên công x: mài thô các bề mặt cổ trục Bớc 1: Mài thô ỉ19 Bớc 2: Mài thô ỉ19,05 Bớc 3: Mài thô ỉ20 S2 nd GVHD:Bùi Đức Hùng S3 ỉ19.3+0.033 +0 ỉ19.35+0.033 +0 ỉ20.3+0.033 +0 1.25 27 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy S1 nguyên công xi: mài tinh các bề mặt cổ trục Bớc 1: Mài tinh ỉ19 Bớc... công I: Phay mặt đầu A + khoan 2 lỗ tâm Bớc 1: Phay mặt đầu A Bớc 2: Khoan 2 lỗ tâm GVHD:Bùi Đức Hùng 17 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 110-0.43 S S 120 ỉ2 ỉ5 60 2.5 n2 5+1 GVHD:Bùi Đức Hùng 18 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Nguyên công ii: tiện thô các bề mặt trụ Bớc 1: Tiện thô ỉ10 Bớc 2: Tiện thô ỉ19 Bớc 3: Tiện thô ỉ19,05 Bớc 4: Tiện thô ỉ20 Bớc 5: Tiện... môn học công nghệ chế tạo máy * Bản vẽ lông phôi: R3,5 26,4 8 1110.27 160,135 23,50,5 ỉ90-0,22 ỉ240,35 C100 R21 R33,2 439" R6.5 2 bờn R3 2 bờn 3.1 8,2 7 Phần IV: Thiết kế quy trình công nghệ GVHD:Bùi Đức Hùng 12 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 4.1, Vấn đề về chuẩn định vị khi gia công: Việc chọn chuẩn chính xác, hợp lý có tác dụng rất lớn đến độ chính xác chi tiết gia công, để đảm... M10x1,25 4) Nguyên công IV: Tiện thô côn 5042 5)Nguyên côngV: Tiện tinh côn 5042 6) Nguyên công VI: Phay mặt đầu B 7) Nguyên công VII: Khoan, khoét lỗ ỉ25,1 8) Nguyên công VIII: Phay rãnh then 9) Nguyên công IX: Tôi cao tần cổ trục và phần côn GVHD:Bùi Đức Hùng 16 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 10) Nguyên công X: Mài thô cổ trục ỉ19;ỉ19,05; ỉ20 11) Nguyên côngXI: Mài tinh cổ... Lâm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Nguyên công III: Tiện tinh các bề mặt cổ trục Bớc 1: Tiện tinh ỉ10 Bớc 2: Tiện tinh ỉ19 Bớc 3: Tiện tinh ỉ19,05 Bớc 4: Tiện tinh ỉ20 Bớc 5: Tiện tinh ỉ81 Bớc 6: Tiện rãnh Bớc 7: Tiện ren 2.5 M10x1,25 19,8+0,052 +0 19,85+0,052 +0 20,8 +0,052 +0 N 1.25 15-0,18 13 1.25 S3 S1 80-0,3 S2 14,5-0,43 9,5-0,36 S4 GVHD:Bùi Đức Hùng 20 SVTH:Đỗ Thọ Lâm đồ án môn học công nghệ ... Zbmin = 3,1 mm Zbmin = 3,1 mm 2Zbmin = 14 mm 2Zbmin = 12,02 mm 2Zbmin = 0,9 mm 2Zbmin = 1,08 mm Zbmin = mm Zbmin = mm , 041 5.2.8, Bề mặt lỗ 25,10, 08 - Khoan : - Khoét: - Mài thô : - Mài tinh... Tiện tinh : - Mài thô : - Mài tinh : công nghệ chế tạo máy 2Zbmin = 0,9 mm 2Zbmin = 0,5 mm 2Zbmin = 0,3 mm 5.2.4, Bề mặt côn 5o42 - Phôi : 2Zbmin = mm - Tiện thô : 2Zbmin = 3,3 mm - Tiện tinh... - Phôi : 2Zbmin = mm - Tiện thô: 2Zbmin = 2,3 mm - Tiện tinh : 2Zbmin = 0,9 mm - Mài thô : 2Zbmin = 0,5 mm - Mài : 2Zbmin = 0,3 mm +0.021 5.2.2,Bề mặt ỉ 19,05 0.002 - Phôi : 2Zbmin = 4,95 mm