chế tạo chi tiết bánh đà dùng cho các loại động cơ nổ

Công Nghệ Chế Tạo Máy là một môn khoa học cơ bản. Cung cấp các kiến thức cơ sở trong lĩnh vực cơ khí Chế Tạo Máy.

i Lời nói đầu: Công Nghệ Chế Tạo Máy là một môn khoa học cơ bản. Cung cấp các kiến thức cơ sở trong lĩnh vực cơ khí Chế Tạo Máy. Để sản xuất ra một sản phẩm cung ứng, lưu thông trên thị trường, để sản phẩm đó có khả năng cạnh tranh, đem lại hiệu quả cho nhà sản xuất, nó phải thoả mãn các chỉ tiêu kĩ thuật, kinh tế theo một yêu cầu xác định. Để làm được điều đó thì vai trò của nhà công nghệ là chủ đạo. Do vậy mỗi sinh viên trong nghành cần trang bị cho mình một lượng kiến thức đầy đủ: từ cơ bản đến chuyên sâu, để có khả năng làm việc, tốt, hiệu quả trong tương lai. Đồ án CNCTM như là một lần đưa kiến thức mà mỗi sinh viên đã được trang bị của môn CNCTM vào thực tế. Với nhiệm vụ được giao là chế tạo chi tiết bánh đà dùng cho các loại động cơ nổ. Và với sự hướng dẫn tận tình của thầy Phí Trọng Hảo, em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn, đủ các yêu cầu được giao. Qua đó em được củng cố thêm rất nhiều kiến thức từ lí thuyết đến thực tiễn, những kiến thức để chế tạo ra sản phẩm của mình đạt các yêu cầu kỹ thuật đề ra, đồng thời có khả năng đảm bảo được các chỉ tiêu về kinh tế trong điều kiện sản xuất cụ thể , các đòi hỏi với sản xuất trong thực tế. Đồng thời có thêm sự hiểu biết về các điều kiện sản xuất thực tế của các cơ sở, xí nghiệp và nhà máy nhìn chung của nước ta. Đó là những kiến thức rất thiết thực cho em sau này trong công việc. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Phí Trọng Hảo, đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ trong công việc. đồng thời em mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn CNCTM của khoa Cơ Khí trường Đại học Bách khoa Hà nội, để em vững vàng hơn cho sau này. Hà nội 12-2002 Sinh viên thực hiện: Đỗ Đức Thục I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết : Chi tiết là bánh đà. Có chức năng bình ổn chuyển động của máy. Là nơi tích trữ năng lượng. Chi tiết này dùng phổ biến trong các loại máy có sử dụng động cơ đốt trong. II. Phân tích kết cấu của chi tiết: Chi tiết có kích thước lớn nhất là φ 425 . Với kết cấu dạng đĩa tương đối đơn giản. Các bề mặt có yêu cầu độ chính xác chất lượng không cao (ngoại trừ bề mặt côn ) có độ bóng bề mặt là R z 80. Do vậy phần lớn các bề mặt khi gia công chỉ cần qua gia công thô là đã đạt được độ chính xác yêu cầu. Mặt côn được dùng trong lắp ghép. Trên mặt côn có rãnh then chữ nhật. Do vậy trong gia công có thể dùng bề mặt côn làm chuẩn tinh. Mặt côn có độ bóng R a 2,5 như vậy với phương pháp tiện tinh trong có thể đạt được. Với kích thước lỗ là φ 50 do vậy khi gia công rãnh then ta phải xọc. Trong quá trình làm việc một yêu cầu quan trọng của bánh đà đó là cân bằng để đảm bảo điều đó khi chế tạo phải đạt các yêu cầu kĩ thuật sau: Yêu cầu kỹ thuật trong kết cấu chi tiết như sau: -Độ nhảy hướng kính của φ 425 với tâm lỗ côn cho phép là 0,1 mm. -Độ nhảy của hai mặt M với đường tâm lỗ côn biên vòng φ 425 không quá 0,1mm. Sai lệch giữ đường tâm rãnh then với đường tâm lỗ côn không quá 0,1mm. xiên không quá 0,025 mm. -phải được khử nội lực -các góc lượn không ghi lấy R3-5 -vật đúc không được xốp, nứt, kẹp xỉ -lỗ côn và rãnh then được có khuyết tật gì -các mặt khác không được có quá 9 lỗ khí. Mỗi lỗ không quá 3mm, sâu không quá 2mm, mép cách nhau ít nhất 10mm, trên mặt gia công không quá 6 lỗ. III.Xác định dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm của chi tiết như sau :       += 100 1 1 β mNN Trong đó : N: số chi tiết được sản xuất ra trong một năm N 1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất ra trong một năm. N 1 =700 m: Số chi tiết trong một sản phẩm m=1 β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β=10 ⇒       += 100 10 1.1.700N =770 *Trọng lượng chi tiết được xác định như sau : Q=V.γ (kg) Trong đó : V thể tích của chi tiết V=3330 cm 3 γ khối lượng riêng của gang γ=7,4 g/cm 3 ⇒ Q=7,4.3330=24kg Tra bảng 2 (hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có dạng sản xuất hàng năm là hàng loạt lớn. IV. chọn phương pháp chế tạo phôi: Chi tiết có kết cấu dạng đĩa không phức tạp. yêu cầu các bề mặt có độ chính xác không cao. Vật liệu chế tạo là gang xám GX80. Trong điều kiện sản xuất của phân xưởng hiện tại kĩ thuật còn lạc hậu Do vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi là: Phôi đúc trong khuôn cát, dùng mẫu kim loại. Công nghệ làm khuôn bằng tay. Với phương pháp chế tạo phôi như vậy phôi tạo ra có cấp chính xác là cấp II Trong quá trình chế tạo phôi: Do lỗ côn có kích thước như sau: đầu to là φ50 đầu nhỏ là φ 45 chiều sâu lỗ côn 50mm do vậy khi đúc lỗ côn ta làm lõi. 3lỗ φ80 có chiều sâu 9mm, do vậy ta làm phần nhô. Các lỗ M10 ta đúc đặc. Mặt phân khuôn chọn như hình vẽ: Lượng dư kích thước được tra theo bảng 3.8( STCNCTM) các số liệu như sau: - bề mặt ngoài φ425: 5.7 - hai mặt F: + trên 4.3 +dưới 2.8 - hai mặt M +trên 4.3 +dưới 2.8 -lỗ côn: 3.7 - các mặt gờ 0.8 dung sai kích thước phôi tra theo bảng 3.7( STCNCTM) và thể hiện trên hình vẽ chi tiết lồng phôi. V. Lập thứ tự các nguyên công: Với dạng sản xuất hàng loạt lớn. Và trong điều kiện sản xuất hiện tại. Ta chọn đường lối công nghệ là gia công tuần tự một vị trí. Sử dụng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng. Vật gia công là chi tiết dạng đĩa. Có lỗ côn được gia công chính xác dùng cho lắp ghép. Do vậy ta dùng mặt trụ ngoài làm chuẩn thô để gia công chuẩn tinh(do phôi đúc có độ chính xác thấp, hơn nữa bề mặt đầu phải làm độ côn để rút mẫu nên trước đó ta có nguyên công gia công thô mặt được làm chuẩn thô) mặt côn làm chuẩn tinh. Dùng mặt côn làm chuẩn tinh gia công. Các bề mặt đầu M, mặt trụ ngoài do có yêu cầu kĩ thuật là cần độ chính xác tương quan với lỗ côn. nên sau nguyên công tiện thô ban đầu( mặt trụ ngoài làm chuẩn) ta cần tiện lại với chuẩn là mặt côn. Rãnh then chạy dọc lỗ côn( có độ nghiêng so với đường thẳng đứng một góc bằng độ côn, góc này không lớn ) do đó khi xọc rãnh then ta đánh lệch hướng của dụng cụ đi một góc như vậy mà không cần phải gá nghiêng chi tiết. Trình tự nguyên công như sau: Nguyên công I: Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm kẹp ba chấu, hạn chế 5 bậc tự do. Do chi tiết có đường kính lớn do vậy ta chọn máy T630 có công suất máy 10kw Bước1:tiện thô một nửa bề mặt trụ ngoài (kích thước φ 425 ± 0.63) . a. dụng cụ gia công là dao tiện ngoài thẳng có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có tuổi bền 60 phút. Có độ cứng 80.2HRC. Với góc nghiêng ở đầu dao ϕ=60. b. Lượng dư gia công( bước này lượng dư được xác định bằng tính toán) c. Chế độ cắt như sau:  Chiều sâu cắt: t=0.5÷2mm do máy có công suất lớn (10kw) do vậy ta chọn t=2mm  Chiều dài cắt: L=L ct +y c +y vr  Trong đó L ct chiều dài chi tiết gia công L ct =30mm y c chiều dài vào cắt. tra bảng 5.24(STCNCTM ) y c =2mm y vr chiều dài vào ra của dao, tra bảng 5.25(STCNCTM ) y vr =6mm ⇒L=30+2+6=38mm  Bước tiến dao: Theo bảng 5.26(STCNCTM ) s o =0.8. Do hệ thống công nghệ có độ cứng vững tương đối cao nên ta chọn tăng thêm 1.5 lần ⇒s = 1.2mm. Bước tiến lớn nhất của máy là 2.65 ⇒giá trị như vậy thoả mãn.  Vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: +;tra bảng 5.29 (STCNCTM ) v b =62m/phút +;tính vận tốc cắt thực: v=v b .k 1 .k 2 trong đó k i các hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. tra bảng 5.33 ⇒k 1 =1 tra bảng 5.37⇒k 2 =1 ⇒v=62m/phút.  Tốc độ quay trục chính: == v D n t π 1000 45.46 425 62.1000 = π vòng/phút thấy n máy =750 >n t thoả mãn d. tính lực cắt: *tra lực cắt bảng 5-40(STCNCTM ) P b =450 *tính lại lực cắt: P z =P zb .k p1 .k p2 Các hệ số điều chỉnh lực cắt tra bảng 5-41 và 5-42 (STCNCTM ) K p1 =0.55 K p2 =1 ⇒p z =450 . 0,55=247,5(N) công suất cắt: kw vP N z c 5,2 6120 62.5,247 6120 === kiểm tra lại công suất N c <N đc .η với N đc : công suất động cơ η: hệ số hữu ích của động cơ N đc .η=10.0,95=9,5 ⇒Thoả mãn. Thời gian cơ bản: t o =L/(s o n)=0.68 phút bước 2:tiện thô lần một mặt đầu M a. dụng cụ gia công là dao tiện ngoài đầu cong có ϕ=45 o , gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có tuổi bền 60 phút. Có độ cứng 80.2HRC. b. Lượng dư gia công: tra bảng 4-14 được z=2mm c. Chế độ cắt như sau:  Chiều sâu cắt: t=0.5÷2mm do máy có công suất lớn (10kw) do vậy ta chọn t=1.8mm  Chiều dài cắt: L=L ct +y c +y vr Trong đó L ct chiều dài chi tiết gia công L ct =12,5mm y c chiều dài vào cắt. tra bảng 5.24(STCNCTM ) y c =2mm y vr chiều dài vào ra của dao, tra bảng 5.25(STCNCTM ) y vr =6mm ⇒L=12,5+2+6=20,5mm  Bước tiến dao: Theo bảng 5.26(STCNCTM ) s o =0.8. Do hệ thống công nghệ có độ cứng vững tương đối cao nên ta chọn tăng thêm 1.5 lần ⇒s = 1.2mm. Bước tiến lớn nhất của máy là 2.65 ⇒giá trị như vậy thoả mãn.  Vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: +;tra bảng 5.29 (STCNCTM ) v b =66m/phút +;tính vận tốc cắt thực: v=v b .k 1 .k 2 trong đó k i các hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. tra bảng 5.33 ⇒k 1 =1 tra bảng 5.37⇒k 2 =1 ⇒v=66m/phút.  Tốc độ quay trục chính: Lấy như tiện mặt trụ ε == v D n t π 1000 45.46 425 62.1000 = π vòng/phút thấy n máy =750 >n t thoả mãn d. tính lực cắt: *tra lực cắt bảng 5-40(STCNCTM ) P b =450 *tính lại lực cắt: P z =P zb .k p1 .k p2 Các hệ số điều chỉnh lực cắt tra bảng 5-41 và 5-42 (STCNCTM ) K p1 =0.55 K p2 =1 ⇒p z =450 . 0,55=247,5(N) công suất cắt: kiểm tra lại công suất N c <N đc .η với N đc : công suất động cơ η: hệ số hữu ích của động cơ N đc .η=10.0,95=9,5 ⇒Thoả mãn. Thời gian cơ bản: t o =L/(s o n)=0.37 phút bước 3: tiện mặt F a. dụng cụ gia công là dao tiện mặt đầu đầu cong có ϕ=45 o , gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có tuổi bền 60 phút. Có độ cứng 80.2HRC. b. Lượng dư gia công: tra bảng 4-14 được z=2mm c. Chế độ cắt như sau:  Chiều sâu cắt: t=0.5÷2mm do máy có công suất lớn (10kw) do vậy ta chọn t=1.8mm  Chiều dài cắt: L=L ct +y c +y vr Trong đó L ct chiều dài chi tiết gia công L ct =12,5mm y c chiều dài vào cắt. tra bảng 5.24(STCNCTM ) y c =2mm y vr chiều dài vào ra của dao, tra bảng 5.25(STCNCTM ) y vr =6mm ⇒L=12,5+2+6=20,5mm  Bước tiến dao: Theo bảng 5.26(STCNCTM ) s o =0.8. Do hệ thống công nghệ có độ cứng vững tương đối cao nên ta chọn tăng thêm 1.5 lần ⇒s = 1.2mm. Bước tiến lớn nhất của máy là 2.65 ⇒giá trị như vậy thoả mãn.  Vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: +;tra bảng 5.29 (STCNCTM ) v b =66m/phút +;tính vận tốc cắt thực: v=v b .k 1 .k 2 trong đó k i các hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. tra bảng 5.33 ⇒k 1 =1 tra bảng 5.37⇒k 2 =1 ⇒v=66m/phút.  Tốc độ quay trục chính: == v D n t π 1000 54 365 62.1000 = π vòng/phút thấy n máy =750 >n t thoả mãn d. tính lực cắt: *tra lực cắt bảng 5-40(STCNCTM ) P b =450 *tính lại lực cắt: P z =P zb .k p1 .k p2 Các hệ số điều chỉnh lực cắt tra bảng 5-41 và 5-42 (STCNCTM ) K p1 =0.55 K p2 =1 ⇒p z =450 . 0,55=247,5(N) công suất cắt: kw vP N z c 5,2 6120 62.5,247 6120 === kiểm tra lại công suất N c <N đc .η với N đc : công suất động cơ η: hệ số hữu ích của động cơ N đc .η=10.0,95=9,5 ⇒Thoả mãn. Thời gian cơ bản: t o =L/(s o n)=0.37 phút bước 4: tiện mặt gờ của 3 lỗ M10 có đường kính172: a. dụng cụ gia công là dao tiện mặt đầu đầu cong có ϕ=45 o , gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có tuổi bền 60 phút. Có độ cứng 80.2HRC. b. Lượng dư gia công: tra bảng 4-14 được z=0.8 mm c. Chế độ cắt như sau:  Chiều sâu cắt: t=0.5÷2mm do máy có công suất lớn (10kw) do vậy ta chọn t=0.8mm  Chiều dài cắt: L=L ct +y c +y vr Trong đó L ct chiều dài chi tiết gia công L ct =24mm y c chiều dài vào cắt. tra bảng 5.24(STCNCTM ) y c =1mm y vr chiều dài vào ra của dao, tra bảng 5.25(STCNCTM ) y vr =6mm ⇒L=24+1+6=31mm  Bước tiến dao: Theo bảng 5.26(STCNCTM ) s o =0.8. Do hệ thống công nghệ có độ cứng vững tương đối cao nên ta chọn tăng thêm 1.5 lần ⇒s = 1.2mm. Bước tiến lớn nhất của máy là 2.65 ⇒giá trị như vậy thoả mãn.  Vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: +;tra bảng 5.29 (STCNCTM ) v b =80m/phút +;tính vận tốc cắt thực: v=v b .k 1 .k 2 trong đó k i các hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. tra bảng 5.33 ⇒k 1 =1 tra bảng 5.37⇒k 2 =1 ⇒v=80m/phút.  Tốc độ quay trục chính: == v D n t π 1000 148 172 80.1000 = π vòng/phút thấy n máy =750 >n t thoả mãn d. tính lực cắt: *tra lực cắt bảng 5-40(STCNCTM ) P b =170 *tính lại lực cắt: P z =P zb .k p1 .k p2 Các hệ số điều chỉnh lực cắt tra bảng 5-41 và 5-42 (STCNCTM ) K p1 =0.55 K p2 =1 ⇒p z =170 . 0,55=93.5(N) công suất cắt: kw vP N z c 2,1 6120 80.5,93 6120 === kiểm tra lại công suất N c <N đc .η với N đc : công suất động cơ η: hệ số hữu ích của động cơ N đc .η=10.0,95=9,5 ⇒Thoả mãn. Thời gian cơ bản: t o =L/(s o n)= 17.0 148.2,1 31 = phút vì có 5 mặt gờ lồi cho nên t o =3 . 0,263= 0.789 bước 5: tiện mặt gờ của 2 lỗ M10 có đường kính132 tương tự bước 3. Thời gian gia công cơ bản t 0 =2x0.246=0.526 bước 6: tiện mặt gờ của kích thước φ 80 a. dụng cụ gia công là dao tiện mặt đầu đầu cong có ϕ=45 o , gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có tuổi bền 60 phút. Có độ cứng 80.2HRC. b. Lượng dư gia công: tra bảng 4-14 được z=1.4 mm c. Chế độ cắt như sau:  Chiều sâu cắt: t=0.5÷2mm do máy có công suất lớn (10kw) do vậy ta chọn t=1.4mm  Chiều dài cắt: L=L ct +y c +y vr Trong đó L ct chiều dài chi tiết gia công L ct =16mm y c chiều dài vào cắt. tra bảng 5.24(STCNCTM ) y c =2mm y vr chiều dài vào ra của dao, tra bảng 5.25(STCNCTM ) y vr =6mm ⇒L=16+2+6=24mm  Bước tiến dao: Theo bảng 5.26(STCNCTM ) s o =0.8. Do hệ thống công nghệ có độ cứng vững tương đối cao nên ta chọn tăng thêm 1.5 lần ⇒s = 1.2mm. Bước tiến lớn nhất của máy là 2.65 ⇒giá trị như vậy thoả mãn.  Vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: +;tra bảng 5.29 (STCNCTM ) v b =66m/phút +;tính vận tốc cắt thực: v=v b .k 1 .k 2 trong đó k i các hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. tra bảng 5.33 ⇒k 1 =1 tra bảng 5.37⇒k 2 =1 ⇒v=66m/phút.  Tốc độ quay trục chính: lấy như tiện các mặt gờ trên == v D n t π 1000 148 172 80.1000 = π vòng/phút thấy n máy =750 >n t thoả mãn d. tính lực cắt: *tra lực cắt bảng 5-40(STCNCTM ) P b =340 *tính lại lực cắt: P z =P zb .k p1 .k p2 Các hệ số điều chỉnh lực cắt tra bảng 5-41 và 5-42 (STCNCTM ) K p1 =0.55 K p2 =1 ⇒p z =340 . 0,55=187(N) công suất cắt: kw vP N z c 44.2 6120 80.187 6120 === [...]... khoảng cách tâm tới tâm chi tiết là R=86 Chi tiết được định vị đủ 6 bậc tự do đó là:  3 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do ở mặt đầu M  một chốt côn lắp tuỳ động tại lỗ côn khống chế 2 bậc tự do  Dùng một then trên chốt côn khống chế nốt khả năng xoay quanh tâm của nó của chi tiết Chi tiết được kẹp chặt bằng 3 cơ cấu kẹp chặt kiểu Bulong-đai ốc có sử dụng bạc chữ C Được lắp tại 3 lỗ φ80 Do khoan 3 lỗ cách... IX,tính toán và thiết kế đồ gá cho khoan lỗ M10 Như đã nói ở phần thứ tự các nguyên công Để khoan chi tiết Ta định vị chi tiết đủ 6 bậc tự do Như sau: 3 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do ở mặt đầu M  một chốt côn lắp tuỳ động tại lỗ côn khống chế 2 bậc tự do  Dùng một then trên chốt côn khống chế nốt khả năng xoay quanh tâm của nó của chi tiết  Chi tiết được kẹp chặt bằng 3 cơ cấu kẹp chặt kiểu Bulong-đai... Nđc: công suất động cơ η: hệ số hữu ích của động cơ Nđc.η=10.0,95=9,5 ⇒Thoả mãn Thời gian cơ bản: to=L/(son)= 17.5 = 0.31 0,8.69,8 phút Nguyên công V: Chi tiết được định vị bằng trục côn vào lỗ côn, hạn chế 5 bậc tự do đồng thời trục côn chế tạo có ốc xiết để tạo thêm lực kẹp cho chi tiết để đảm bảo độ cứng vững khi gia công Sơ đồ định vị và kẹp chặt xem trên sơ đồ nguyên công Chọn máy là loại máy tiện... chặt: Chi tiết được định vị như sau:  Mặt đầu dùng 2 phiến tì hạn chế 3 bậc tự do  Mặt trụ ngoài dùng một khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do  Dùng một khối trụ tì vào một mặt của gờ hạn chế nốt bậc tự do xoay quanh tâm của nó - Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt liên động Tạo khả năng tháo lắp nhanh Khi gá đặt Lực kẹp có phương vuông góc với phương kích thước thực hiện Chi u lực kẹp cùng chi u... Do khoan 3 lỗ cách đều nên ta sử dụng cơ cấu phân độ Với bản vẽ kết cấu của đồ gá đã có Và bảng kê đầy đủ các chi tiết Tính lực kẹp chặt trong khi gá: Dưới tác dụng của Mx làm chi tiết gia công có xu hướng quay xung quanh trục của nó Do đó cần thiết phải có lực kẹp Q đủ để đảm bảo dưới tác dụng của P0 và Q tạo ra lực ma sát giữa chi tiết và các mặt phiến tỳ thắng được tác dụng quay chi tiết của Mx Trong... công suất Nc