Luận văn Đồ án môn học cơ khí ché tạo máy
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 Lời nói đầu Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất , sửa chữa và sử dụng. Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng. Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chơng trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngờ kỹ s gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí. Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo ,đặc biệt là thầy Nguyễn đắc lộc đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này. Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên :Ngô Thanh Bình đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 Mục lục Lời nói đầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mục lục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. . . . . . . . . . . . . . . . Chơng 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết . . . . . . . Chơng 3: Xác định dạng sản xuất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chơng 4: Chọn phơng pháp chế tạo phôi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chơng 5: Lập thứ tự các nguyên công . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chơng 6: Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại. Chơng 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công . . . . . . . . . . . . . . . . . Chơng 8: Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. . Chơng 9: Tính và thiết kế đồ gá. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tài liệu tham khảo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 3 4 5 6 8 1 0 2 2 2 6 3 0 đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 Chơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. 1.Chức năng làm việc. Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di tr- ợt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ). Sơ đồ làm việc: 2.Điều kiện làm việc: Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh răng ăn khớp với nhau) và chi tiết thờng xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao. Chơng 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phần tử kết cấu cũng nh những yêu cầu kỹ thuật cha hợp lý với chức năng làm việc của đối tợng gia công. 1. Về yêu cầu kỹ thuật: cặp bánh răng cố định cặp bánh răng di trượt càng gạt đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 Với những yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết là cha phù hợp để đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết là tối u. Đó là bề mặt trong lỗ 42 là có độ nhẵn Ra=2,5 là không hợp lý vì bề mặt này không làm việc không cọ sát nên có thể chỉ cần lấy là Rz = 40àm. 2.Về các phần tử kết cấu: a. Đơn giản hoá kết cấu: Ngoài những phần do đảm bảo chức năng làm việc không thể thay đổi đợc nh mặt trụ, mặt làm việc , ta xét các bề mặt còn lại. Gân trợ lực : Do khi làm việc chi tiết có chịu va đập mà vật liệu làm bằng gang dễ vỡ đồng thời phần chuyển tiếp giữa phần trụ ở đầu và thân có kích thớc thay đổi đột ngột nên tập trung ứng suất , do đó tại vị trí này chi tiết dễ bị gãy. Để tránh việc chi tiết bị phá huỷ cần có gân trợ lực, việc bỏ gân trợ lực để đơn giản kết cấu là không thể đợc. Bố trí chi tiết đối xứng: Do hình dạng của chi tiết nên ta ghép hai chi tiết lại thành một chi tiết có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết khi gia công, đồng thời làm giảm số lợng các nguyên công (do chỉ gia công một chi tiết sau đó có nguyên công cắt đứt sau cùng). Việc bố trí chi tiết đối xứng là không có lợi vì nh thế sẽ làm tăng nguyên công hoặc bớc, phải gia công các mặt đầu qua 2 nguyên công hoặc bớc và khi đó định vị trên chuẩn tinh thống nhất chi tiết có độ cứng vững không cao. Việc thay thế kết cấu bằng hàn , lắp ghép đều không đem lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật. b. Khả năng áp dụng các phơng pháp gia công tiên tiến Các phơng pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất. Gia công bằng phơng pháp cắt dây và tia lửa điện cho năng suất không cao và chất lợng bề mặt không đòi hỏi cao. Gia công bằng phơng pháp điều khiển số CNC không phù hợp với điều kiện sản xuất ở nớc ta. Chơng 3: Xác định dạng sản xuất. Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây: ) 100 1.(.1 + += mNN Trong đó: N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất trong một năm. N1: Số sản phẩm(số máy) đợc sản xuất trong một năm. m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1. : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ(5%). : Số phế phẩm(3%). 5400) 100 35 1.(1.5000 = + += N Trọng lợng của chi tiết: Q=V. Trong đó: : Trọng lợng riêng của vật liệu . = 7kg/dm 3 . V: Thể tích chi tiết. V 262222 10.50605506058.42 4 35.18 42 8.107).3362( 35.33 4 dmmm == + += Q kg35,010.50605.7 6 == . Tra bảng 2 trang 13[5], ta đợc dạng sản xuất là hàng loạt lớn. Chơng 4: Chọn phơng pháp chế tạo phôi. đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 I.Xác định phơng pháp chế tạo phôi: Đối với chi tiết đã có , có thể áp dụng các phơng pháp chế tạo phôi sau đây: 1.Phôi dập: Phôi dập thờng dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác , các chi tiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu. . .có các đặc điểm: Sử dụng một bộ khuôn có kích thớc lòng khuôn gần giống vật gia công. Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích thớc theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn . Thông thờng độ bóng của dập thể tích đạt đợc từ 2 ữ 4 ,độ chính xác đạt đợc 0,1ữ 0,05 . Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn , biến dạng triệt để hơn , cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp. Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao. Hệ số sử dụng vật liệu cao. Thiết bị sử dụng có công suất lớn , chuyển động chính xác , chế tạo khuôn đắt tiền. Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối. 2.Rèn tự do. Ưu điểm của rèn tự do: Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu t ít. Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc nh rỗ khí, rỗ co .Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ , tạo đợc các tổ chức thớ uốn xoắn , do đó làm tăng cơ tính sản phẩm. Lợng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt . Các nhợc điểm của rèn tự do: Độ chính xác kích thớc , độ bóng bề mặt kém. đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 Chất lợng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất lợng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc. Năng suất lao động thấp , lợng d , dung sai và thời gian gia công lớn , hiệu quả kinh tế không cao. Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy. 3.Đúc trong khuôn kim loại: Có thể tạo ra sản phẩm có chất lợng cao, kích thớc chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá , tự động hoá cao. Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác . Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co , rỗ khí , nứt . . . Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót , đậu ngót. . . Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt. Tóm lại: Từ chức năng , điều kiện làm việc và sản lợng của chi tiết ta chọn phơng pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại là phù hợp nhất. II.Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1.Xác định l ợng d gia công cơ: Xác định lợng d gia công cơ phụ thuộc hợp kim đúc , kích thớc lớn nhất của vật đúc, tính chất sản xuất, mức độ phức tạp của chi tiết, phơng pháp làm khuôn(bằng tay hay bằng máy ) , vị trí bề mặt trong khuôn và cấp chính xác của vật đúc . Với những vật đúc trong khuôn kim loại ta có cấp chính xác 2. Tra bảng (3-110)[7] ta đợc lợng d gia công cơ là: đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 Mặt trên: 2,5 mm. Mặt dới: 2,0 mm. Mặt bên: 2,2 mm. Dung sai vật đúc là 1,0mm. 2.Xác định độ dốc rút mẫu: Tra bảng I-6 [5] ta đợc: Độ dốc rút mẫu mặt ngoài: 1 00 Độ dốc rút mẫu mặt trong: 2 00 Ghi chú: Mặt có gia công cơ độ xiên phải lấy chùm lên độ d gia công cơ. Mặt không gia công cơ độ xiên lấy nh sau: Thành dày < 5mm độ xiên làm tăng chiều dày. Thành dày 5ữ 10mm độ xiên tăng một phần và giảm một phần . Thành dày >10mm độ xiên làm giảm chiều dày. Trên các gân tăng cứng vững góc nghiêng thờng lấy 5 ữ 8 . 3.Xác định trị số góc đúc: Những chỗ giao nhau giữa các thành vật đúc có các góc l- ợn bằng (1/5ữ 1/3) tổng chiều dày vật đúc. Bán kính giữa phần trụ đặc và gân : 5mm. Bán kính giữa phần trụ đặc và thân: 5mm. Bán kính giữa phần thân và gân: 4mm. Chơng 5: Lập thứ tự các nguyên công. 1.Xác định đờng lối công nghệ: Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nớc ta là các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 chọn phơng án gia công tập trung nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt. 2.Chọn phơng pháp gia công: Chọn phơng pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng và độ chính xác yêu cầu: Gia công lỗ 42 25,0 , độ bóng Ra=2,5àm.: Dung sai 0,25 ứng với cấp chính xác 14, độ bóng cấp 6 ,có thể áp dụng phơng pháp gia công sau cùng là: - Khoét tinh. - Tiện. Gia công lỗ 16 018,0 + , độ bóng Ra= 2,5àm: Dung sai +0,018 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp 6. Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là: - Doa. - Tiện. Gia công kích thớc 35 125,0 + độ bóng Rz=40àm: Dung sai +0,125 ứng với cấp chính xác 11, độ bóng cấp 4. Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là: - Phay. - Bào. - Chuốt. Gia công kích thớc 12mm , độ bóng Rz=40àm: Có thể áp dụng các phơng pháp gia công cuối cùng là: - Phay. - Bào. Gia công rãnh then bề rộng 4 015,0 mm, độ bóng Rz = 20àm. Có thể áp dụng các phơng pháp gia công cuối cùng là: - Xọc. đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44 - Chuốt. Gia công cắt đứt chi tiết. Có thể áp dụng các phơng pháp gia công là: - Bào. - Phay. Gia công vát mép. Có thể áp dụng các phơng pháp gia công là: - Khoét. - Tiện. 3.Lập tiến trình công nghệ: Ph ơng án 1: Nguyên công 1: Chế tạo phôi. Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ nhất. Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai. Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ ba. Nguyên công 5: Khoan khoét, doa lỗ đặc. Nguyên công 6: Khoét lỗ rỗng 42. Nguyên công 7: Vát mép. Nguyên công 8: Xọc rãnh then. Nguyên công 9: Cắt đứt. Nguyên công 10: Kiểm tra. Ph ơng án 2: Nguyên công 1: Chế tạo phôi. Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ nhất. Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai. Nguyên công 4: Khoan khoét, doa lỗ đặc. Nguyên công 5: Tiện mặt đầu, tiện lỗ 42. Nguyên công 6: Vát mép. Nguyên công 7: Xọc rãnh then. Nguyên công 8: Cắt đứt. Nguyên công 9: Kiểm tra. [...].. .đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình -cơ tin 2-k44 So sánh hai phơng án: Phơng án 2(pa2) có số nguyên công nhiều hơn phơng án 1(pa1) do nguyên công 3 và nguyên công 6 trong pa1 tập trung thành nguyên công 5 trong pa2 Trong pa1 sử dụng tối đa máy phay và máy khoan hơn pa2, còn pa2 tuy số nguyên công ít hơn nhng loại máy sử dụng lại nhiều hơn Không thể nói phơng án nào là tối u hơn,... là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lợng d thờng lớn hơn giá trị cần thiết đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình -cơ tin 2-k44 Ngợc lại , phơng pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh Trong đồ án này chỉ tính lợng d theo phơng pháp phân tích cho nguyên công 4, còn lại là thống kê kinh nghiệm... xuống dới c Chọn máy: Máy khoan cần dùng thực hiện nguyên công này là tốt nhất nhng vì theo điều kiện sản xuất ở nớc ta chỉ nên dùng máy khoan đứng cho đỡ lãng phí Chọn máy khoan đứng K135 hay 2A135 Các đặc tính kỹ thuật của máy: - Đờng kính mũi khoan khi khoan thép có độ bền trung bình : max = 35mm - Công suất động cơ: N = 6kw, hiệu suất = 0,8 - Số vòng quay trục chính trong một phút: đồ án công nghệ... S(mm/ máy hút) út) vg) ph) 7 Nguyên công 7: xọc rãnh then a Định vị: Chi tiết đợc định vị 3 bậc qua mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ Lỗ trụ thứ nhất định vị 2 bậc qua chốt trụ ngắn , lỗ trụ còn lại định vị 1 bậc còn lại qua chốt trám b Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động lên khối trụ giữa c Chọn máy: Chọn máy xọc 7A420 Công suất máy N = 2,8kw Bảng tốc độ cắt của máy( mm/phút): t m m đồ án. .. chính máy: n = 1000.Vt/D = 1000.34,5/3,14.90 = 122 vòng/phút Tốc độ máy: n = 118vòng/phút Tốc độ cắt thực tế: Vt = D n /1000 = 3,14.90.118/1000 = 33,3 m/phút Lợng chạy dao phút: Sp = 1,6.118 = 188,8 mm/phút t m m đồ án công nghệ ctm Bảng chế độ cắt: 6H82 33,3 118 Tên V(m/p n(v/ph máy hút) út) ngô thanh bình -cơ tin 2-k44 12 t(mm) 1,6 188,8 S(mm/ S(mm/ vg) ph) Chơng 8: Tính thời gian gia công cơ bản... b Lợng d: đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình -cơ tin 2-k44 Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,54mm Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,3 Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm c Tra chế độ cắt: Bớc 1: gia công thô Chiều sâu cắt: t = 2,54mm Lợng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,24 = 2,4mm/vòng Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5-127[6]): Vb = 141m/phút Tốc độ tính toán: Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5... tốc độ máy: n = 300 vòng/phút Tốc độ cắt thực tế: Vt = .D n /1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2 m/phút Lợng chạy dao phút: Sp = 300.2,4 =720mm/phút Bớc 2: gia công bán tinh t m m đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình -cơ tin 2-k44 Chiều sâu cắt: t = 0,3mm Lợng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,24 = 2,4mm/vòng Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5-127[6]): Vb = 158m/phút Tốc độ tính toán: Vt... từ trên xuống dới c Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12 d Chọn dao: Chọn dao mặt đầu thép gió Các thông số dao: (bảng 4-95[6]) - Đờng kính dao: D = 40mm - Góc nghiêng chính: = 75 - Chiều cao: L = 20mm - Số răng: z = 10 đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình -cơ tin 2-k44 - Tuổi bền: 130 phút - Mác hợp kim: BK8 d Lợng d: Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,79mm Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,25 Lợng... tốc độ máy: n = 190 vòng/phút Tốc độ cắt thực tế: Vt = .D n /1000 = 3,14.40.190/1000 = 24 m/phút Lợng chạy dao phút: Sp = 190.2,0 = 380 mm/phút t m m đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình -cơ tin 2-k44 Bớc 2: gia công bán tinh Chiều sâu cắt: t = 0,25mm Lợng chạy dao răng: Sz = 0,2mm/răng Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,2 = 2,0mm/vòng Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5-96[7]): Vb = 35mm/phút Tốc độ tính toán: Vt... bán tinh sau thô: 0,3mm Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm 2.Nguyên công 2: phay mặt đầu thứ hai Lợng d đúc 2,01mm Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,54mm Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,3mm Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm 3.Nguyên công 3: phay mặt đầu Lợng d đúc 2,21mm Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,79mm Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,25mm Lợng d gia công tinh sau bán