ĐỒ án CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy 1

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bịcơ khí phục vụ các ngành kinh tế n

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tam Cương Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tấn Khang

TP.HCM - 12/2014

MỤC LỤC

Contents

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 3

I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 3

1 Chức năng làm việc 3

2 yêu cầu kỹ thuật 3

II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 3

1 Tính sản lượng hàng năm 3

2 Tính trọng lượng chi tiết 4

CHƯƠNG 2: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 6

I CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 6

II BẢN VẼ LỒNG PHÔI 8

CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG 9

PHƯƠNG ÁN 1: 9

PHƯƠNG ÁN 2: 10

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 11

1 Nguyên công 1: phay mặt A 11

2 Nguyên công 2: khoan lỗ ∅ 18,5 12

3 Nguyên công 4: khoan lỗ ∅28 14

4 Nguyên công 5: khoét lỗ ∅32 15

5 Nguyên công 6: khoét lỗ ∅34 16

II.TRA LƯỢNG DƯ CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI 30

CHƯƠNG 6: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG 32

I.TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG 32

II THỜI GIAN GIA CÔNG 41

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết địnhtrong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Nhiệm vụ của công nghệchế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghànhkinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mốiquan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòihỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơbản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giảiquyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình

đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bịcơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vậntải, điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học vàgiúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ ánmôn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đ ợc của sinh viênchuyên ngành cơ khớ chế tạo máy

Sau một thời gian tìm hiểu cựng sự hướng dẫn tận tỡnh của thầy Nguyễn

Tam Cương đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy.

Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực

tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáotrong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lầnthiết kế sau và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CễNG

1 Chức năng làm việc

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy đõy là chi tiết dạng càng Chúng là một loại chitiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặctao với nhau một góc nào đó

Chi tiết dạng càng thờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này( thờng là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (nh làtrục khuỷu) hoặc ngợc lại Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánhrăng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ)

2 yờu cầu kỹ thuật

khụng đồng tõm giữa 2 lỗ ∅6 khụng quỏ 0,02mm

Độ khụng đồng tõm giữa 2 lỗ ∅9 khụng quỏ 0,02mm

N: số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm

N0: số sản phẩm đợc sản xuất trong 1 năm (N0=6780 chi tiết/năm)

m: số lợng chi tiết trong 1 sản phẩm (m=1)

α : Tính đến tỉ lệ % phế phẩm  =4 %

Bảng xác định dạng sản xuất

CHƯƠNG 2: CHỌN DẠNG PHễI VÀ PHƯƠNG

-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 th ớc theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn Thông thờng độ bóng của dập thể tích đạt đợc từ 

2  4 ,độ chính xác đạt đợc  0,1  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 Phụi Rèn tự do

* Ưu điểm của phụi rèn tự do:

-Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu t ít

- Lợng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt

*Các nhược điểm của rèn tự do:

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

-Đỳc được cỏc vật đỳc phức tạp

-Vật đỳc cú chất lượng tốt, tuổi bền cao, độ chớnh xỏc và độ nhẵn búng bề mặt cao

-Tổ chức kim loại nhỏ mịn, năng suất cao, hạ được giỏ thành sản phẩm

 Từ chức năng, điều kiện làm việc và sản lượng của chi tiết ta chọn Phương phỏp chế tạo phụi là phương phỏp đỳc trong khuụn kim loại

II BẢN VẼ LỒNG PHÔI

CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG

PHƯƠNG ÁN 1:

Nguyên công 1: phay mặt A

Nguyên công 2: phay mặt B

Nguyên công 3: khoan lỗ ∅ 18,5

Nguyên công 4: khoan lỗ ∅28

Nguyên công 5: khoét lỗ ∅32

Nguyên công 6: khoét lỗ ∅34

Nguyên công 7kg/dm: khoan lỗ ∅9

Nguyên công 8: khoét lỗ ∅13

Nguyên công 9: khoan lỗ ∅9

Nguyên công 10: khoét lỗ ∅13

Nguyên công 11: khoan lỗ ∅12

Nguyên công 12: khoan lỗ ∅6

Nguyên công 13: khoan lỗ ∅6

Nguyên công 14: khoan và ta rô lỗ M5

PHƯƠNG ÁN 2:

Nguyên công 1: phay mặt A

Nguyên công 2: phay mặt B

Nguyên công 3: khoan lỗ ∅ 18,5

Nguyên công 4: khoan lỗ ∅28

Nguyên công 5: khoét lỗ ∅32

Nguyên công 6: khoét lỗ ∅34

Nguyên công 7kg/dm: khoan 2 lỗ ∅9

Nguyên công 8: khoét 2 lỗ ∅13

Nguyên công 9: khoan lỗ ∅12

Nguyên công 10: khoan 2 lỗ ∅6

Nguyên công 11: khoan và ta rô lỗ M5

 Qua 2 phương án nêu trên ta nhận thấy phương án 3 là phương án tốt nhất

Vì : + các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện

+ thời gian thực hiện các nguyên công là thấp nhất

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

1 Nguyên công 1: phay mặt A

Chọn dao

+ Theo bảng (3-4) STCNCTM T1 chọn vật liệu dao là BK8

+ Theo bảng (4-95): Chọn dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8

Chọn D=1,5B=1,3.60=90mm+ Theo bảng (4-94) STCNCTM T1 chọn dao theo tiêu chuẩn có

Chọn máy khoan cần 2E52

+ Mặt khoan có đờng kính lớn nhất: φ 25mm

+ Công xuất động cơ: N=4kw

Chän dao

+ Chän mòi khoan ruét gµ ®u«i c«n

d=17,5mm; L=250mm; l=17,5mm+ Chän vËt liÖu cho mòi khoan lµ thép giã

3 Nguyên công 4: khoan lỗ ∅28

Định vị và kẹp chặt

Chi tiết đợc định vị trên phiến tỳ phẳn Vị trí của dao đợc xác định bằng cữ

xo dao Dùng then dẫn hớng để xác định vị trí chính xác của đồ gá trên bàn máy

Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2E52

+ Mặt khoan có đờng kính lớn nhất: φ 35mm

+ Công xuất động cơ: N=4kwChọn dao

+ Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với các thông số sau

D=27,5mm; L=250mm; l=17,5mm

4 Nguyờn cụng 5: khoột lỗ ∅32

Định vị và kẹp chặt

Chi tiết đợc định vị trên phiến tỳ phẳng Vị trí của dao đợc xác định bằng cữ xo dao Dùng then dẫn hớng để xác định vị trí chính xác của đồ gá trên bàn máy

Chọn máy

Nguyên công đợc thực hiện trên máy khoột đứng 2613

+ D=62mm: đờng kính trục chính+ Kích thớc làm việc của bàn máy 710*900(mm 2 )Chọn dao

Chon dao khoột có các thông số sau D=32mm; L=200mm; l=10mm

Định vị và kẹp chặt

Chi tiết đợc định vị trên phiến tỳ phẳng Vị trí của dao đợc xác định bằng cữ xo dao Dùng then dẫn hớng để xác định vị trí chính xác của đồ gá trên bàn máy

Chọn máy

Nguyên công đợc thực hiện trên máy khoột đứng 2613

+ D=62mm: đờng kính trục chính+ Kích thớc làm việc của bàn máy 710*900(mm 2 )Chọn dao

Chon dao khoột có các thông số sau D=34mm; L=200mm; l=2mm

Định vị và kẹp chặt

Chi tiết đợc định vị trên phiến tỳ phẳn Vị trí của dao đợc xác định bằng cữ

xo dao Dùng then dẫn hớng để xác định vị trí chính xác của đồ gá trên bàn máy

Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2E52

+ Mặt khoan có đờng kính lớn nhất: φ 35mm

+ Công xuất động cơ: N=4kwChọn dao

+ Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với các thông số sau

D=8,75mm; L=250mm; l=17,5mm

Định vị và kẹp chặt

Chi tiết đợc định vị trên phiến tỳ phẳn Vị trí của dao đợc xác định bằng cữ

xo dao Dùng then dẫn hớng để xác định vị trí chính xác của đồ gá trên bàn máy

Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2E52

+ Mặt khoan có đờng kính lớn nhất: φ 35mm

+ Công xuất động cơ: N=4kwChọn dao

+ Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với các thông số sau

D=12,75mm; L=250mm; l=8,5mm

Định vị và kẹp chặt

Chi tiết đợc định vị trên phiến tỳ phẳn Vị trí của dao đợc xác định bằng cữ

xo dao Dùng then dẫn hớng để xác định vị trí chính xác của đồ gá trên bàn máy

Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2E52

+ Mặt khoan có đờng kính lớn nhất: φ 35mm

+ Công xuất động cơ: N=4kwChọn dao

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN

I XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN CHO MỘT BỀ MẶT CỦA PHÔI BNAGWF PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

1 Tính lượng dư khi gia công cho nguyên công 3: khoan lỗ ∅ 18.5

Kích thước cần đạt là ∅ 18.5+0,021 Theo bảng 10 TKDDACNCTM ta có:

Lượng dư gia công theo công thức:

2Zmin=2(Rzi−1+T i−1+√ρ i−12 +ε i2)

Sau khi doa tinh: dmax=18,521mm dmin=18,521-0,021=18,5mm

Sau khi doa thô: dmax=18,321mm dmin=18,321-0,17kg/dm=18,151mm

Kích thước phôi: dmax=16,521mm dmin=16,521-0,4=16,121mm

Lượng dư giới hạn:

+ Khi doa tinh

2 Tính lượng dư khi gia công cho nguyên công : khoan lỗ ∅ 28

Kích thước cần đạt là ∅ 28+0,021 Theo bảng 10 TKDDACNCTM ta có:

Lượng dư gia công theo công thức:

2Zmin=2(Rzi−1+T i−1+√ρ i−12 +ε i2)

d1=28,021-0,23= 27kg/dm,7kg/dm91mm

kích thước phôi:

d1=27kg/dm,7kg/dm91-1,8= 25,991mm

2Zmin =28,021-27kg/dm,7kg/dm91=0,23mm=230m 2Zmax=28-27kg/dm,621=0,37kg/dm9mm=37kg/dm9m

+ Khi doa thô:

2Zmin =27kg/dm,7kg/dm91-25,991=1,8mm=1800m 2Zmax=27kg/dm,621-25,591=2,03mm=2030m

Lượng dư tổng cộng:

2Zmin =230+1800=2030m

2Zmax =37kg/dm9+2030=2409m

Kiểm tra kết quả sau tính toán:

+ Sau doa tinh

2Zmax- 2Zmin=37kg/dm9-230=149m+ Sau khi doa thô

2Zmax- 2Zmin=2030-1800=230mLập bảng:

dmaxmm

2Zmi nmm

2Zmaxmm

3 Tính lượng dư khi gia công cho nguyên công : khoan lỗ ∅ 32

Kích thước cần đạt là ∅ 32+0,025 Theo bảng 10 TKDDACNCTM ta có:

Rz=250 , Ti=350

cộng được xác định theo công thức:

Lượng dư nhỏ nhất của doa tinh là:

Sau khi doa tinh: dmax=32,025mm dmin=32,025-0,025=32mm

Sau khi doa thô: dmax=31,7kg/dm95mm dmin=31,7kg/dm95-0,17kg/dm=31,625mm

Kích thước phôi: dmax=29,995mm dmin=29,995-0,4=29,595mm

Lượng dư giới hạn:

+ Khi doa tinh

2Zmin =32,025-31,7kg/dm95=0,23mm=230m 2Zmax=32-31,625=0,37kg/dm5mm=37kg/dm5m

+ Khi doa thô:

2Zmin =31,7kg/dm95-29,995=1,8mm=1800m 2Zmax=31,625-29,595=2,03mm=2030m

Lượng dư tổng cộng:

2Zmin =230+1800=2030m

2Zmax =37kg/dm5+2030=2405m

Kiểm tra kết quả sau tính toán:

+ Sau doa tinh

2Zmax- 2Zmin=37kg/dm5-230=145m+ Sau khi doa thô

4 Tính lượng dư khi gia công cho nguyên công : khoan lỗ ∅ 34

Kích thước cần đạt là ∅ 34+0,025 Theo bảng 10 TKDDACNCTM ta có:

Lượng dư gia công theo công thức:

2Zmin=2(Rzi−1+T i−1+√ρ i−12 +ε i2)

Lượng dư nhỏ nhất của doa thô là:

2Zmin=2.(600+√282 2

+ 74,8 2 )= 2.900mLượng dư nhỏ nhất của doa tinh là:

Sau khi doa tinh: dmax=34,025mm dmin=34,025-0,025=34mm

Sau khi doa thô: dmax=33,7kg/dm95mm dmin=33,7kg/dm95-0,17kg/dm=33,625mm

Kích thước phôi: dmax=31,995mm dmin=31,995-0,4=31,595mm

Lượng dư giới hạn:

+ Khi doa tinh

2Zmin =33,7kg/dm95-31,995=1,8mm=1800m 2Zmax=33,625-31,595=2,03mm=2030m

Lượng dư tổng cộng:

2Zmin =230+1800=2030m

2Zmax =37kg/dm5+2030=2405m

Kiểm tra kết quả sau tính toán:

+ Sau doa tinh

2Zmax- 2Zmin=37kg/dm5-230=145m

+ Sau khi doa thô

2Zmax- 2Zmin=2030-1800=230mLập bảng:

dmaxmm

2Zmi nmm

2Zmaxmm

+ phay tinh với lượng dư z=0,5mm

3 Nguyên công : khoan lỗ ∅ 12

Chọn đường kính mũi khoan là D=11,85mm

Doa thô với lượng dư z=0,5.(zmax-zmin)=0,5.230=115m=0,115mmDoa tinh với lượng dư z=0,5 (zmax-zmin)= 0,5.149=7kg/dm4,5m=0,07kg/dm45mm

4 Nguyên công : khoan 2 lỗ ∅ 6

Chọn đường kính mũi khoan là D=5,85mm

5 Nguyên công : khoan 2 lỗ ∅ 9

Chọn đường kính mũi khoan là D=8,85mm

Doa thô với lượng dư z=0,5.(zmax-zmin)=0,5.230=115m=0,115mmDoa tinh với lượng dư z=0,5 (zmax-zmin)= 0,5.149=7kg/dm4,5m=0,07kg/dm45mm

6 Nguyên công : khoan 2 lỗ ∅ 13

Chọn đường kính mũi khoan là D=12,85mm

Doa thô với lượng dư z=0,5.(zmax-zmin)=0,5.230=115m=0,115mmDoa tinh với lượng dư z=0,5 (zmax-zmin)= 0,5.149=7kg/dm4,5m=0,07kg/dm45mm

7kg/dm Nguyên công : khoan lỗ ∅ 18,5

Chọn đường kính mũi khoan là D=18mm

Doa thô với lượng dư z=0,5.(zmax-zmin)=0,5.230=115m=0,115mmDoa tinh với lượng dư z=0,5 (zmax-zmin)= 0,5.149=7kg/dm4,5m=0,07kg/dm45mm

8 Nguyên công: khoan lỗ ∅ 28

Doa tinh với lượng dư z=0,5 (zmax-zmin)= 0,5.149=7kg/dm4,5m=0,07kg/dm45mm

9 Nguyên công: khoan lỗ ∅ 32

Chọn đường kính mũi khoan D=31,85mm

Doa thô với lượng dư z=0,5.(zmax-zmin)=0,5.230=115m=0,115mm

Doa tinh với lượng dư z=0,5 (zmax-zmin)= 0,5.145=7kg/dm2,5m=0,07kg/dm25mm

10.Nguyên công : khoan lỗ ∅ 34

Chọn đường kính mũi khoan D=31,85mm

Doa thô với lượng dư z=0,5.(zmax-zmin)=0,5.230=115m=0,115mm

Doa tinh với lượng dư z=0,5 (zmax-zmin)= 0,5.145=7kg/dm2,5m=0,07kg/dm25mm

CHƯƠNG 6: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI

Chiều rộng phay: B=44mm

Lượng chạy dao Sz=0,25

Tốc độ cắt được tính theo công thức:

D: là đường kính dao phay: D=100mm

T: là tuổi bền của dao phay, tra bảng (5-40) STCNCTM2 ta có T=180 phút

Lượng chạy dao Sz=0,1

Số răng dao phay z=10

Tốc độ cắt được tính theo công thức:

D: là đường kính dao phay: D=100mm

T: là tuổi bền của dao phay, tra bảng (5-40) STCNCTM2 ta có T=180 phút

Xác định thời gian gia công cơ bản theo công thức:

T0=L+L1+L2

S n

Trong đó:

L: chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1: chiều dài ăn dao (mm)

L2: chiều dài thoát dao (mm)

S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

3 Nguyờn cụng khoan lỗ ∅ 18.5

Xác địng thời gian gia công cơ bản theo công thức

V=60(m/ph)Lực P o và mômen xoắn M x đợc tính theo công thức

Từ sơ đồ lực ta có phơng trình cân bằng lực nh sau

1 sinα2

W=

K M

f R+ f1 R

sinα2

K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy Ko=1

K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1

K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3

K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay , lấy K5=1,2

Ko:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1

Từ đó tính đợc : K = 1,5.1.1.1.1,3.1,2.1 = 2,34 lấy K = 2,5

Thay vào công thức tính lực kẹp ta có :

W = 1,38KN

* Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực

Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi và an toàn Với các yêu cầu nh vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu

Cơ cấu dẫn hớng đợc dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn đợc chọn là loại bạc thay nhanh

* Các cơ cấu khác

Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc

Thân đồ gá đợc chọn theo kết cấu nh bản vẽ lắp , thân đợc chế tạo bằng gang

4 Xác định sai số chế tạo đồ gá

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - GS.TS.Trần Văn Địch – NXB khoahọc kỹ thuật 2004

2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I,II,III – NXB khoa học kỹ thuật 2003-GS.TS Nguyễn Đắc lộc chủ biên

3 Đồ gá gia công cơ NXB khoa học kỹ thuật 2003 - GS.TS.Trần Văn

Địch

4 Công nghệ chế tạo máy tập I, II GS.TS Trần Văn Địch chủ biên – giáo trình trờng ĐHBK HàNội