Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết vỏ hộp giảm tốc của động cơ máy bơm

“ Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết vỏ hộp giảm tốc của động cơ máy bơm”. Nội dung của đồ án bao gồm các công việc như: xác định dạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, thiết kế đồ gá….

Trang 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

……….

Trang 2

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐÔNG BẢO VỆ

………

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay , ngành Cơ khí nói chung và ngành Cơ khí Chế tạo máy nói riêng đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của ngành Công nghệ Chế tạo máy là định ra quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm cơ khí phục vụ cho mọi lĩnh vực của đời sống xã hội Do đó, việc phát triển ngành Công nghệ Chế tạo máy

đã và đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và Nhà nước ta.

Phát triển ngành Công nghệ Chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và các trang thiết bị hiện đại Trong

đó, việc trước tiên là phải đào tạo ra một đội ngũ kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật có trình cao, có thể vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Để giúp sinh viên nắm vững được kiến thức cơ bản trong suất quá trình học tập và làm quen với nhiệm vụ thiết kế sau này; thì đồ àn tốt nghiệp là một phần không thể thiếu được của sinh viên khoa Cơ khí khi kết thúc cả khoá học và chuẩn bị hành trang ra trường.

Trong đồ án này, nhiệm vụ của em được giao là:

“ Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết vỏ hộp giảm tốc của động cơ máy bơm”.

Nội dung của đồ án bao gồm các công việc như: xác định dạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, thiết kế đồ gá….

Sau một thời gian tìm tòi, thiết kế và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo, đến nay em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên, trong quá trình tính toán, thiết kế sẽ khó tránh khỏi những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn và sự đóng góp ý kiến của các bạn học sinh, sinh viên.

Hà Nội Ngày….tháng….năm 2005

Học sinh thực hiện.

Trang 4

Đỗ Hữu Hướng

Trang 5

Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

I Phân tích chức năng và điều kiên làm việc của chi tiết.

- Vỏ hộp giảm tốc là chi tiết dạng hộp Nó là bộ phận không thể thiếu của mỗi động cơ Ngoài nhiệm vụ là vỏ hộp là vỏ hộp nó còn kết hợp với vỏ hộp điều chỉnh để lắp và đảm bảo vị trí tương đối giữa các chi tiết và bộ phận máy; tiếp nhận tải trọng do các chi tiết do các chi tiết lắp trên vỏ hộp truyền đến; đựng dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết như bánh răng, trục, ổ đỡ, ổ trượt…

- Trên vỏ hộp có nhiều bề mặt phảt gia công có độ chính xác khác nhautuỳ thuộc vào điều kiện làm việc của mỗi bề mặt đó Bề mặt làm việc của mỗi bề mặt đó Bề mặt làm việc chủ yếu là các gối đỡ trục có các kích thước là 85mm và 52mm

- Ta cần gia công chính xác bề mặt A và lỗ 15 để đảm bảo chuẩn tinh gia công Phải đảm bảo độ song song giữa mặt B và mặt phẳng A, chitiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi

- Vật liệu sử dụng là GX15_32 có thành phần hoá học và cơ tính như sau:

Trang 6

II Phân tích công nghệ trong kết cấu chi tiết.

Trong lĩnh vực công nghệ chế tạo hiểu được kết cấu của chi tiết có ý nghĩa quan trọng trong quá trình chế tạo và sản xuất

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết vỏ hộp giảm tốc có độ cứng vững theo yêu cầu kỹ thuật Chi tiết có cấu tạo gồm các bề mặt phẳng và cong, lại có các gân trợ lực do đó mức độ cứng vững được tăn nên đáng kể đảmbảo không bị biến dạng khi gia công Có thể cắt gọt ở tốc độ cao nhằm tăng năng suất

Mặt B tương đối bằng phẳng có thể làm chuẩn thô để gia công mặt

A Hầu hết các bề mặt của chi tiết cho phép gia công dễ dàng và có thể phối kết hợp các máy vạn năng trong việc gia công các mặt

Các lỗ trên chi tiết đều có kích thước nhỏ nên ta có thể đúc dặc đỡ tốn công làm lỗ nhằm hạ giá thành

Việc sử dung vật liệu là GX15_32 có những ưu điểm như sau:

Việc xác định dạng sản xuất là cơ sở cho việc lựa chọn đường lối

và quy trình công nghệ gia công Dạng sản xuất gồm:

+ sản xuất đơn chiếc

+ sản xuất hàng loạt (loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn)

+ sản xuất hàng khối

Trang 7

Muốn xác định được dạng sản xuất phải biết được sản lượng hàngnăm của chi tiết và sản lượng hàng năm của chi tiết được tính theo côngthức:

1 

Trong đó:

N – số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1 – số sản phẩm được sản xuất trong một năm

m – số chi tiết trong một sản phẩm

 - số chi tiết được chế tạo thêm phòng phế phẩm

(thường lấy bằng 5  7%, nếu tính đến cả phế phẩm do đúc hoặcrèn thì chọn 8  10%)

Vậy ta có: N = 3000.1 (1+5/100) = 3150 (chi tiết)

2 Trọng lượng của chi tiết:

Sau khi xác định được sản lượng, cần tính trọng lượng Q của chitiết

Ta có công thức tính trọng lượng của chi tiết là:

Q  V  (kg)

Trong đó:

 - là trọng lượng riêng của vật liệu

GX = 6,77,4 (kg/dm3)

V – là thể tích toàn bộ chi tiết

Dựa vào hình dạng chi tiết ta xây dựng được công thức tính thểtích chi tiết như sau:

V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6

- V1 là thể tích hai mặt bên của vỏ hộp có 6 lỗ 12 :

Vậy V1 = 2( 20.13.344 – 6.13.3,14.62) = 161236,8mm3

Trang 8

- V2 là thể tích hai mặt bên của vỏ hộp có 6 lỗ 12 và có giá đỡ trục: Vậy: V2 = [( 26.13.310 + 20.13.310) – (6.3,14.27,5.62)] + [( 2.

2

) 26 40 (

14 , 3

Trang 9

 Đặc chưng của dạng sản xuất này là có tính ổn định và tính lặp lại,

sử dụng máy vạn năng và trang bị đồ gá chuyên dùngmới đem lạihiệu quả về kinh tế- kỹ thuật

Chương II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI.

Trang 10

I Xác định phương pháp chế tạo phôi.

Dựa vào hinh dáng chi tiết, sản lượng, khối lượng và vật liệu

GX15-32 Vậy ta chọn phương pháp đúc

1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ :

- Được áp dụng với chi tiết từ nhỏ tới lớn, trong sản xuất loạt nhỏ vàloạt vừa với sản lượng hàng năm không lớn Với phương pháp này để đảmbảo chính xác cho phôi thì mẫu gỗ phải được chế tạo chính xác và hàmkhuôn được định vị chính xác Để khắc phục sản xuất của phương pháp này

ta có thể làm khuôn bằng máy Phương pháp này được dùng phổ biến hiệnnay vì nó vừa kinh tế và việc chế tạo khuôn đơn giản, năng suất và độ chínhxác của phôi là tương đối

- Trong quá trình làm khuôn nó đảm bảo được độ đồng nhất và giảmsai số do quá trình làm khuôn gây nên

2 Đúc trong khuôn kim loại :

- Với phương pháp này thì lượng dư nhỏ, tiết kiệm được nguyên vậtliệu, có dộ chính xác cao, tuy nhiên giá thành chế tạo khuôn hơi cao, phùhợp với dạng sản xuất loạt lớn, loạt khối, không áp dụng với chi tiết có cấuhình phức tạp

3 Đúc trong khuôn mẫu chảy:

- Có độ chính xác, lượng dư gia công nhỏ, có những bề mặt khôngphải gia công Làm theo phương pháp này giá thành gia công cao, chế tạokhuôn cao nên chỉ áp dụng cho gia công chi tiết có cấu tạo phức tạp mà cácphương pháp khác không làm được

4 Đúc áp lực :

- Tạo ra phôi, chi tiết hình dạnh phức tạp, kích thước nhỏ

Trang 11

Kết luận :Căn cứ vào kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, kích thước, khối lượng, yêu cầu kỹ thuật Nên chọn phương pháp chế tạo phôi

là đúc trong khuân cát

II Thiết kế bản vẽ lồng phôi.

1 Tính toán lượng dư.

Bản vẽ chi tiết lồng phôi rất quan trọng cho qúa trình gia công vì nóảnh hưởng đến việc chọn phương pháp gia công, chọn dạng dụng cụ cắt, từbản vẻ chi tiết lồng phôi ta có thể biết được những bề mặt nào cần gia công

và độ chính xác của bề mặt đó là bao nhiêu Để xây dựng nên bản vẻ chi tiếtlồng phôi ta cần phải xác định được lượng dư gia công Zb, dung sai kíchthước, độ bóng bề mặt

Xác định lượng dư gia công của vật đúc với cấp chính xác cấp II trabảng 3-95 (Sổ tay CNCTM I ) theo kích thước lớn nhất của chi tiết là344mm và vị trí bề mặt khi rót kim loại vào khuôn ta có lượng dư gia côngcủa các bề mặt là:

- Mặt A: Kích thước danh nghĩa 344 mm, ở vị trí lòng khuôn dưới thì lượng

dư gia công là Zb (A) = 5 ( mm)

- Mặt B: Kích thước danh nghĩa 310 mm, ở vị trí lòng khuôn trên thì lượng

dư gia công là Zb (B) = 5 ( mm)

- Mặt C: Kích thước danh nghĩa 110 mm, ở vị trí mặt bên thì lượng dư giacông là Zb (C) = 3 ( mm)

- Mặt D: Kích thước danh nghĩa 85 mm, ở vị trí mặt trên thì lượng dư giacông là Zb (D) = 3 ( mm)

Trang 13

Chương III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIA CÔNG CHI TIẾT.

I Xác định đường nối công nghệ và phương pháp gia công.

Chi tiết thuộc dạng sản xuất loạt lớn và do điều kiên sản xuất có pầnhạn chế nên quy trình công nghệ được xác định theo nguyên tắc phân tánnguyên công ( chia thành nhiều nguyên công đơn giản khác nhau ), ở đâymỗi máy thực hiên một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ

Trình tự thực hiện các nguyên công như sau:

- Nguyên công I: Đúc phôi

- Nguyên công II: Phay mặt đáy A đạt Rz20

- Nguyên công III: Phay mặt trên của 4 lỗ 15

- Nguyên công IV: Khoan – doa 4 lỗ 15

- Nguyên công V: Phay mặt B đạt Rz20

- Nguyên công VI: Phay mặt đầu có các lỗ M8x1,25

- Nguyên công VII: Phay hai mặt bên của giá đỡ trục ở vách ngăn

- Nguyên công VIII: Khoan 2 lỗ 6 và khoan tarô 12 lỗ M12x2

- Nguyên công IX: Khoét – doa các giá đỡ trục

- Nguyên công X: Tiện các rãnh đặt long đen hãm

- Nguyên công XI: Khoan tarô 12 lỗ M8x1,25

- Nguyên công XII: Kiểm tra độ song song giữa mặt A và mặt B

Trang 14

II Lập quy trình công nghệ.

 A- Nguyên công I: Đúc phôi.

1 Sơ đồ gia công gá đặt chi tiết.

Trang 15

2 Phân tích nguyên công.

Đúc trong khuân cát mẫu gỗ

2.1 Mục đích.

Khuân phải phù hợp với kết cấu của chi tiết gia xoay với dạng sảnxuất đảm bảo phân phối, lấy lượng dư cần thiết để gia công đạt yêu cầu

kỹ thuật của bản vẽ chi tiết

2.2 Yêu cầu kỹ thuật.

- Phôi không được nứt rỗ, cong vênh

- Phôi không được sai lệch hình dáng quá phạm vi cho phép

- Đảm bảo kích thước hình vẽ

- Bề mặt đúc nhẵn, sạch nhấp nhô < 0,5, ủ trước khi gia công, làm sạch

và mài ba via

Trang 16

 B- Nguyên công II: Phay mặt đáy A đạt R z 20.

Trang 17

2.1 Mục đích:

Phay tạo chuẩn cho nguyên công sau, độ bóng cần đạt ở nguyêncông này là Rz20

2.2 Chọn chuẩn:

- Dùng hai phiến tỳ áp vào mặt B hạn chế ba bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo OY

+ Quay quanh OX

+ Quay quanh OZ

- Mặt bên hạn chế hai bặc tự do dùng hai chốt tỳ

+ Quay quanh OY

+ Tịnh tiến theo OX

Chọn máy phay đứng 6H12 có các thông số như sau:

- Công suất động cơ: N = 7 KW, hiệu suất máy là 0,75

- Bề mặt làm việc 400x1600

- Số vòng quay trục chính ( v/p ): 30-35; 5-47; 190-235-300-375-475-600-950-1180-1500

5-60-75-95-118-150 Bước tiến của bàn máy (mm/ph): 30-37, 5-47, 190-235-300-375-475-600-735-950-1180-1500

Trang 18

5-60-75-95-118-150 Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến của máy (KG): 150.

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách lắp dao K1= 1

- Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2 = 1

Vậy Sz = 0,14.1.1 = 0,14 mm/r

c, Chọn tốc độ cắt

Theo bảng 5-127(STCNCTM-II) thì Vb = 145 (v/p)

- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang K1 = 1

- Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2 = 1

- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3 = 1

- Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công K4 = 1

- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1,13

- Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1,1

Trang 19

- Vận tốc thực tế:

1000

235 250 14 , 3 1000

.

ph m D

Kn K Ku K D C V

.

Trang 20

8 , 0 1 , 1 1 1 250 528

1 335 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

ph m

Số vòng quay trục chính là :

250 4 , 31

63 , 150 1000

1000

ph v D

.

ph m D

475

n

Sm Sz

475

5 2 , 3 344

2 1

s (mm/

p)

t(mm)

T(Phút)Phay thô

Trang 21

 C- Nguyên công III: Phay mặt trên của 4 lỗ 15.

1 Sơ đồ gá đặt gia công chi tiết.

Trang 22

II.1 Mục đích:

Phay để đạt độ bóng để thực hiện nguyêng công sau

II.2 Chọn chuẩn:

- Dùng hai phiến tỳ áp vào mặt B hạn chế ba bbậc tự do:

+ Quay quanh OX

+ Quay quanh OZ

+ Quay quanh OY

5-60-75-95-118-150 Bước tiến của bàn máy (mm/ph): 30-37, 5-47, 190-235-300-375-475-600-735-950-1180-1500

5-60-75-95-118-150 Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến của máy (KG): 150

b, Chọn dao:

Trang 23

Theo bảng 4-94 trang 374 (STCNCTM-I): Chon dao phay mặt đầurăng chắp mảnh hợp kim cứng BK6 có: D = 100, B = 39, d = 32(H7),

Vậy Sz = 0,14.1.1 = 0,14 mm/r

- Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công K4 = 1

- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1,13

.

ph m D

n

Trang 24

II.8 Tính lượng chạy dao Sp.

s (mm/

p)

t(mm)

T(Phút)

Trang 25

 D – Nguyên công IV: Khoan – doa 4 lỗ 15 đạt Ra = 0,63

Trang 26

+ Quay quanh OX

+ Quay quanh OZ

+ Quay quanh OY

Trang 27

- Phạm vi tốc độ trục chính: 30 – 1700 (v/p) Với các tốc độ: 47,5-60-75-95-118-150-190-225-300-375-475-600-950-1180-1500-1700.

30-37,5 Bước tiến dao ( mm/v): 1,15-1,54-2,2

75 , 0

81 , 0 75

, 0

81 , 0

v mm HB

.

p m k S t T

D C

v yv xv m

zv v

Trang 28

 Kv = Kmv.Knv.Kcv K v = 0,9.1,3.1.1 = 1

2 , 0 4 , 7 35

8 , 14 6 , 17

55 , 0 2 , 0 125 , 0

25 , 0

p m



Số vòng quay trục chính :

8 , 14 14 , 3

24 1000

1000

ph v D

.

ph m D

6 , 0 6

, 0

Trang 29

- Công suất cắt gọt:

Theo bảng 5- 103 (STCNCTM)

N =1 KW

vì [N] > N mày làm việc an toàn

Kl: an toàn cho máy

- Thời gian làm việc khoan:

.

2 1 0

n S

L L L

8 , 14 1 58 cot 2

0 0

600

3 6 , 5 5 , 19

d D

.

HB S t T

D C

Trang 30

 13 , 4 ( / )

190 1 , 0 56 , 0 60

15 14500

3 , 1 1 , 0 5 , 0 3 , 0

2 , 0

ph m

15 4 , 31

4 , 13 1000

1000

ph v D

.

ph m D

L L L T

.

2 1 0

8 , 0 2 5 , 19

s (mm/

p)

t(mm)

T(Phút)Khoan

Trang 31

 E - Nguyên công V: Phay mặt B đạt R z 20.

1 Sơ đồ gia công gá đặt gia công chi tiết.

Trang 32

II.10 Mục đích:

Phay đạt yêu cầu kỹ thuật bản vẽ, độ bóng cần đạt ở nguyên côngnày là Rz20

II.11 Chọn chuẩn:

- Dùng hai phiến tỳ áp vào mặt A hạn chế ba bậc tự do:

+ Quay quanh OY

+ Quay quanh OZ

- Hai lỗ dối diện hạn chế ba bặc tự do

Chọn máy phay đứng 6H12 có các thông ssố như sau:

Trang 33

5-60-75-95-118-150 Bước tiến của bàn máy (mm/ph): 30-37, 5-47, 190-235-300-375-475-600-735-950-1180-1500.

Vậy Sz = 0,14.1.1 = 0,14 mm/r

- Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công K4 = 0,8

- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1

Vậy Vt = K1 K2 K3 K4 K5 K6 Vb

= 1.1.1.1.0,8.1,1.145 = 127,6 (v/p)

- Số vòng quay trục chính:

Trang 34

n = 162( / )

250 4 , 31

6 , 127 1000

1000

ph v D

.

ph m D

Kn K Ku K D C V

.



Tra bảng (75) sách CĐCGCCK :

Cv = 528 ; qv = 0,2; xv = 0,15; yv = 0,335; n = 0; m = 0,32; z = 1

Trang 35

8 , 0 1 , 1 1 1 250 528

18 , 0 335 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

ph m

250 4 , 31

153 1000

1000

ph v D

.

ph m D

550

n

Sm Sz

235

5 2 , 3 344

2 1

B ng thông s : ảng thông số: ố:

Trang 36

Vật liệu D n

(v/p)

v(m/p)

s (mm/

p)

t(mm)

T(Phút)Phay thô

 F - Nguyên công VI: Phay mặt đầu có các lỗ M8x1,25.

Trang 37

2.1 Mục đích:

Phay đạt yêu cầu kỹ thuật bản vẽ, độ bóng cần đạt ở nguyên côngnày là Rz20

2.2 Chọn chuẩn:

- Dùng hai phiến tỳ áp vào mặt A hạn chế ba bậc tự do:

+ Quay quanh OY

+ Quay quanh OZ

- Hai lỗ dối diện hạn chế ba bặc tự do

Trang 38

5-60-75-95-118-150 Bước tiến của bàn máy (mm/ph): 30-37, 5-47, 190-235-300-375-475-600-750-900.

.

ph m D

Trang 39

Kết luận :Máy làm việc đảm bảo an toàn.

e, Tính Tm

Sm

L L L

s (mm/

p)

t(mm)

T(Phút)

Trang 40

 G - Nguyên công VII: Phay hai mặt bên của giá đỡ trục ở vách ngăn.

Định dạng
Số trang	80
Dung lượng	596 KB