Thiết kế quy trình chế tạo chi tiết gối đỡ

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.

Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy LỜI NĨI ĐẦU Cơng nghệ chế tạo máy ngành then chốt, đóng vai trị định nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước Nhiệm vụ công nghệ chế tạo máy chế tạo sản phẩm khí cho lĩnh vực nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy mối quan tâm đặc biệt Đảng nhà nước ta Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực đầu tư trang bị đại Việc phát triển nguồn nhân lực nhiệm vụ trọng tâm trường đại học Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kĩ sư khí cán kĩ thuật khí đào tạo phải có kiến thức tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất Môn học cơng nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chương trình đào tạo kĩ sư cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ ngành kinh tế công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Để giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức môn học giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy môn học thiếu sinh viên chuyên ngành chế tạo máy kết thúc môn học Sau thời gian tìm hiểu với bảo nhiệt tình thầy giáo Nguyễn Viết Tiếp, đến Em hồn thành đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy Trong q trình thiết kế tính tốn tất nhiên có sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế, em mong bảo thầy cô giáo môn cơng nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để lần thiết kế sau thực tế sau hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Ngày tháng 11 năm 2005 SV Đàm Văn Thuỳ Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy Trường Đại họcBách Khoa Hà nội Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Khoa Cơ khí Độc lập – Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên sinh viên : Đàm Văn Thùy Lớp : CTM6 Khố : 46 Chun ngành : Cơng nghệ chế tạo máy I Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình chế tạo chi tiết gối đỡ II Các số liệu ban đầu: Sản lượng hàng năm : 5000 Điều kiện sản xuất : Tự chọn III Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Phân tích chức làm việc chi tiết Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Xác định dạng sản xuất Chọn phương pháp chế tạo phôi Lập thứ tự nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động dao, chi tiết) Tính lượng dư cho bề mặt (mặt trịn ngồi, mặt trịn mặt phẳng) tra lượng dư cho bề mặt cịn lại Tính chế độ cắt cho ngun cơng (tính cho ngun cơng cần thiết kế đồ gá) tra chế độ cắt cho nguyên công cịn lại Tính thời gian gia cơng cho tất ngun cơng Tính thiết kế đồ gá (lập sơ đồ gá đặt, tính lực kẹp, thiết kế cấu đồ gá, tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép đồ gá, đặt yêu cầu kỹ thuật đồ gá, lập bảng kê khai chi tiết đồ gá) IV Phần vẽ: Chi tiết lồng phôi: (khổ giấy A0 , A1) Sơ đồ nguyên công: (khổ giấy A0) Đồ gá: (khổ giấy A0 , A1) Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy Hà nội ngày 16 tháng 10 năm 2005 Cán hướng dẫn: Nguyễn Viết Tiếp THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ chi tiết dạng hộp Do gối đỡ loại chi tiết quan trọng sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tương đối trục khơng gian nhằm thực nhiệm vụ động học Gối đỡ làm nhiệm vụ ổ trượt Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia cơng với độ xác khác có nhiều bề mặt gia công Bề mặt làm việc chủ yếu gối đỡ lỗ trụ 40 nên ta cần phải gia cơng xác lỗ Cần gia cơng mặt phẳng C lỗ 16 xác để làm chuẩn tinh thống gia công bề mặt khác gối đỡ Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ 40 đến mặt phẳng C là: 100+ 0,05 Chi tiết làm việc điều kiện rung động thay đổi nên vật liệu sử dụng thường dùng gang xám Ta chọn mác vật liệu sử dụng là: GX 15-32, có thành phần hố học sau: C = – 3,7 Si = 1,2 – 2,5 Mn = 0,25 – 1,00 S < 0,12 P =0,05 – 1,00 []bk = 150 MPa bk = 150 MPa []bk = 150 MPa bu = 320 Mpa II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Từ vẽ chi tiết ta thấy : - Gối đỡ có kết cấu đủ độ cứng vững cần thiết để gia cơng khơng bị biến dạng nên dùng chế độ cắt cao, đạt suất cao - Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích định phép thực nhiều nguyên công dùng bề mặt làm chuẩn đảm bảo thực Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy trình gá đặt nhanh Gối đỡ có lỗ lắp ghép vng góc với mặt đáy chi tiết tiết dạng hộp điển hình ta lấy hai lỗ vng góc với mặt đáy mặt đáy làm chuẩn tinh thống trình gia cơng chi tiết, việc gia cơng mặt đáy hai lỗ ta chọn làm chuẩn tinh cần gia cơng xác - Kết cấu gối đỡ tương đối đơn giản, song gặp khó khăn khoả bề mặt bích khơng gian gá dao hẹp Điều ta khắc phục cách chọn loại dao có thơng số hình học hợp lý Các bề mặt cần gia công : Gia công bề mặt phẳng C với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau Gia công lỗ 16 lần máy khoan nhiều trục, lỗ chéo cần phải gia công tinh để lầm chuẩn tinh thống cho q trình gia cơng cho ngun cơng sau Gia cơng mặt bích đảm bảo việc gá lắp chặt làm việc Phay mặt phẳng đầu lỗ trụ 40 Khoả mặt bích khoan lỗ 6 làm lỗ dẫn dầu bôi trơn bề mặt ngõng trục Khoét, doa lỗ 40 đảm bảo độ bóng xác cho chi tiết, bề mặt là bề mặt làm việc gối đỡ III XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm chi tiết gia công Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau: α+β N = N1.m (1+ 100 ) Trong N- Số chi tiết sản xuất năm N1- Số sản phẩm sản xuất năm (5000 chiếc/năm) m- Số chi tiết sản phẩm - Phế phẩm xưởng đúc  =(3-:-6) % - Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ  =(5-:-7)% +4 Vậy N = 5000.1(1 + 100 ) =5500 chi tiết /năm Trọng lượng chi tiết xác định theo cơng thức Q1 = V. (kg) Trong Q1- Trọng lượng chi tiết Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án cơng nghệ chế tạo máy  - Trọng lượng riêng vật liệu gang xám= 6,8-:-7,4 Kg/dm3 V - Thể tích chi tiết V = VĐ+ VTR+2.VG VĐ- Thể tích phần đế VTR-Thể tích thân trụ rỗng VG- Thể tích gân V - Thể tích chi tiết Vđ = 160.120.30 = 576000 mm3 VTR = ( 402 - 202 ).120.3,14 = 452160 mm3 VG = 120.20.70 - 3,14.30.402 = 67520 mm3 V = 576000 + 452160 + 67520 = 1095680 mm3 =1,096 dm3 Vậy Q1 = V. = 1,096.7,2 = 7,9 (kg) Dựa vào N & Q1 bảng (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất dạng sản xuất hàng khối IV XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI 1- Xác định phương pháp chế tạo phôi Kết cấu gối đỡ có số thành vách, số bề mặt không cần gia công, mặt khác chi tiết chế tạo từ GX15-32 nên phương pháp chế tạo phôi thích hợp chọn lựa chế tạo phương pháp đúc Với bề mặt không làm việc khơng cần độ xác q cao, mặt khác ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc khuôn cát, làm khuôn máy Sau đúc cần có ngun cơng làm cắt ba via để chuẩn bị cho việc gia công sau Kết cấu gối đỡ có dạng đối xứng, việc tạo lỗ để q trình gia cơng cắt gọt sau nên mặt phân khuôn ta chọn hợp lý thể hình vẽ với lõi đặt nằm ngang Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án cơng nghệ chế tạo máy Với mặt phân khuôn ta dễ dàng tạo lịng khn, sửa lại lịng khn dễ dàng, dễ dàng lấy chi tiết Việc bố trí cốc rót, đậu đậu ngót hình biểu diễn với mặt phân khuôn ta chọn đồng thời đảm bảo việc điền đầy dễ dàng vật liệu vào lòng khn mà đảm bảo vị trí lõi lịng khn, dễ dàng cắt đậu đâụ ngót nguyên công chuẩn bị gia công Bản vẽ lồng phôi Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy V.THỨ TỰ CÁC NG UYÊN CÔNG 1- Xác định đường lối công nghệ Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phương pháp gia cơng vị trí, gia cơng Dùng máy vạn kết hợp với đồ gá chuyên dùng 2- Chọn phương pháp gia công - Gia công lỗ 40+0,039 vật liệu GX15-32 Ta thấy dung sai +0,039 ứng với 40 cấp xác (tra bảng dung sai), với độ nhám Rz=1,25 Ta chọn phương pháp gia công lần cuối doa tinh Các bước gia công trung gian là: khoét, doa thô - Gia công mặt đáy đạt Rz = 20, mặt đầu trụ 40 Theo bảng (TKĐA CNCTM), độ bóng cấp 5, phương pháp gia công lần cuối phay tinh, bước gia công trước phay thô - Gia công lỗ 16 mặt đáy đạt Ra = 2,5 theo bảng (TKĐACNCTM) có cấp độ bóng 6, ta có phương pháp gia cơng lần cuối doa thơ, Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy bước gia công trước khoan, khoét Trong lỗ có lỗ chéo chọn làm chuẩn định vị nên cần phải qua bước gia công tinh - Lỗ 6 lỗ dẫn dầu bôi trơn cho trục lắp ghép nến khơng u cầu độ nhẵn bóng cao nên ta cần khoan lỗ đảm bảo yêu cầu VI TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI 1-Tính lượng dư gia cơng lỗ 40 Với phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn cát, làm khuôn máy, khối lượng phơi 8kg ta có độ xác phơi cấp 2, vật liệu GX15-32 Do phơi có lỗ tạo sẵn nên ta chọn quy trình công nghệ gồm bước: khoét, doa thô, doa tinh Chi tiết định vị mặt đáy lỗ 16 ta gia công nguyên cơng trước Theo bảng 10, TKĐA CNCTM ta có Rza Ta phôi 250 350 m Sai lệch không gian tổng cộng xác định theo công thức bảng 14 (TKĐA CNCTM):  = cv Trong cv = k L - sai lệch cong vênh L- Chiều dài chi tiết k = 10 m/mm (Bảng 3-67 SổTayCNCTM I)   =10 120 =1200 (m ) b = c + kc + đg Sai số kẹp chặt k = (lực kẹp vng góc mặt định vị) Sai số chuẩn c = (kích thước đạt phụ thuộc vào dụng cụ cắt) Bỏ qua sai số đồ gá gđ =  b = Z b min=2( R za+T a + √ ρ2a +ε 2b )  2Zbmin = 2( 250 + 350 + 1200 ) = 36000 (m ) Bước1: Khoét lỗ Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có Rza = 50 (m ) Ta = 50 (m ) Sai lệch khơng gian tổng cộng tính theo công thức :  = k phôi k hệ số giảm sai (Hệ số xác hố ) k = 0,05 theo bảng 24 TKĐA CNCTM  =0,05 1200 =60 (m )  Z b min=2( R za+T a + √ ρ2a +ε 2b ) 2Zbmin = ( 50 + 50 + 60) = 320 (m )  Bước 2: Doa thô Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy Sai lệch không gian độ lệch đường tâm lỗ sau khoét nhân với hệ số giảm sai ks= 0,04 (Bảng 24 TKĐA CNCTM ) a = 60 0,04 = 2,4 ( m ) Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có Rza =10 (m ) Ta = 20 (m ) Z b =2( R za + T a + √ ρ2a + ε 2b )  2Zbmin = 2( 10 + 20 + 2,4 ) = 65 (m ) Bước 3:Doa tinh Sai lệch khơng gian độ lệch đường tâm lỗ sau doa nhân với hệ số giảm sai ks= 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM ) a = 2,4 0,02= 0,05 ( m ) Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có Rza =6,3 (m ) Ta = 10 (m ) Z b =2( R za + T a + √ ρ2a + ε 2b )  2Zbmin = 2( 6,3+ 10+ 0,05 ) = 32,7 (m ) Sau tính tốn lượng dư gia cơng lỗ 40 ta lập bảng tính lượng dư sau:  Rz Ta  Dt Dmax Dmin 2Zg 2Zma Zbmin h x Phôi Khoét Doa thô Doatinh 250 50 10 6,3 350 50 20 10 1200 60 2,4 0,05 3600 320 65 32,7 39,621 39,941 40,006 40,039 870 220 87 39 39,621 39,941 40,006 40,039 38,751 39,721 39,919 40,000 3600 320 65 33 970 198 81 Zomax =1249 2Zomin = 418 Kiểm tra lại kết tính tốn: + Lượng dư tổng cộng 2Z0max- 2Z0min = 1249 - 418 = 831 (m) ph- ct =870 - 39 = 831 (m) + Kiểm tra bước trung gian: khoét 2Zmax- 2Zmin = 198 - 65 = 133 (m) 1- 2 = 220 - 87 = 133 (m) 2- Tra lượng dư cho ngun cơng cịn lại Lượng dư gia cơng mặt đáy Zb= 3,5 mm (Bảng 3-95 SổTayCNCTM I ) Lượng dư gia cơng mặt bích Zb= 3,0 mm (Bảng 3-95 SổTayCNCTM I ) Lượng dư gia công mặt đầu Zb = 3,5 mm (Bảng 3-95 SổTayCNCTM I ) Lớp CTM6 – K46 Khoa Cơ khí Đàm Văn Thuỳ  Đồ án công nghệ chế tạo máy Lượng dư gia cơng lỗ trụ 2Zb = 3,0 mm VII TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUN CƠNG CỊN LẠI Lập thứ tự nguyên công : Nguyên công I: chế tạo phôi Nguyên công II : Gia công chuẩn bị phôi Nguyên công III : Phay mặt phẳng đáy Nguyên công IV : Khoan ,khoét, doa lỗ 16 Nguyên công V : Phay hai mặt phẳng đầu lỗ 40 Nguyên công VI : Gia công mặt phẳng A Nguyên công VII : Gia công lỗ 40 Nguyên công VIII : Gia công lỗ 6 Nguyên công IX : Kiểm tra 1/ Nguyên công I: Chế tạo phôi Bản vẽ chế tạo phôi vẽ chi tiết lồng phôi 2/ Nguyên công II : Gia công chuẩn bị phôi a/ Cắt bavia, đậu rót, đậu ngót: Bavia vật đúc làm đục máy mài cầm tay, đậu ngót, đậu rót vật đúc cắt búa tay b/ Làm phôi Làm phôi loại bỏ cát cháy cát dính bề mặt phơi đúc Đối với sản xuất hàng loạt lớn chọn, chi tiết làm tang quay có chứa mảnh gang, thép nhọn cứng, cát cháy cát làm va đập c/ Ủ phôi Do nguội nhanh không đồng phần kim loại bề mặt phôi đúc phần kim loại bên nên lớp kim loại bề mặt vật đúc thường cứng có ứng suất cần phải ủ phơi để làm đồng tính giảm ứng suất lớp bề mặt Chế độ ủ bao gồm: tốc độ nung, thời gian ủ, tốc độ nguội phụ thuộc vào thành phần hố học, hình dạng, kích thước phơi Lớp CTM6 – K46 10 Khoa Cơ khí ... PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI 1- Xác định phương pháp chế tạo phơi Kết cấu gối đỡ có số thành vách, số bề mặt không cần gia công, mặt khác chi tiết chế tạo từ GX15-32... Đàm Văn Thùy Lớp : CTM6 Khoá : 46 Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy I Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình chế tạo chi tiết gối đỡ II Các số liệu ban đầu: Sản lượng hàng năm : 5000 Điều kiện... KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ chi tiết dạng hộp Do gối đỡ loại chi tiết quan trọng sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tương đối