Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Giá đỡ trục

Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí LỜI NÓI ĐẦU Hiện đất nước ta thực công :‘‘công nghiệp hoá đại hoá đất nước ” muốn thực điều ngành quan tâm phát triển cần đầu tư Đó ngành khí chế tạo lẽ ngành khí chế tạo đóng vai trò qua trọng việc sản xuất thiết bị, công cụ phục vụ ngành công nghiệp khác,tạo tiền đề cho phát triển ngành công nghiệp khác phát triển mạnh Ngành công nghiệp chế tạo máy ngành ngành khí có nhiệm vụ nghiên cứu thiết kế tổ chức thực trình chế tạo sản phẩm khí đạt yêu cầu kỹ thuật điều kiện sản xuất cụ thể Mục đích việc làm đồ án tốt nghiệp củng cố toàn kiến thức học trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Ngoài giúp đỡ cho sinh viên độc lập suy nghĩ,trong sáng tạo có trách nhiệm với công việc giao phó Đồ án tốt nghiệp em giao nhiệm vụ : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “Giá Đỡ Trục Từ kiến thức học được,kinh nghiệm có lần thực tập đặc biệt hướng dẫn thầy giáo DƯƠNG VĂN ĐỨC thầy cô giáo khác khoa khí Em cố gắng đưa phương án công nghệ nhằm chế tạo chi tiết “Giá Đỡ Trục đạt tiêu kinh tế, kỹ thuật tối ưu lại phù hợp với điều kiện gia công máy móc thiết bị truyền thống Do khả hiểu biết kỹ thuật em hạn chế so với yêu cầu kỹ thuật chi tiết Vì phương án công nghệ mà em đưa Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí tránh khỏi sai sót Em mong bảo tận tình thầy cô đóng góp ý kiến chân thành bạn, để đồ án tốt nghiệp em tốt Trong trình làm đồ án với hướng dẫn tận tình thầy giáo môn DƯƠNG VĂN ĐỨC Cùng với lỗ lực thân em hoàn thành đề tài thấy giao Song có cho cố gắng không tránh khỏi thiếu sót Em cảm ơn thầy tất thầy cô giáo dạy bảo cho em kiến thức học tập kiến thức để sau bước vào sống Sinh viên: NGUYỄN VĂN NGUYÊN Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (ký tên) MỤC LỤC Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí Lời nói đầu ……………………………………………………………1 Mục lục ……………………………………………………………….3 Giới thiệu chung ngành công nghệchế tạo máy ………………4 Phần I Phân tích chức làm việc chi tiết ,tính công nghệ… Chương I Phân tích chức đIều kiện làm việc chi tiết trình công ………………………………………………… Chương III Xác định dạng sản xuất ……………………………… 10 Chương IV Chọn phương pháp chế tạp phôi…………………… 12 Chương V Thiết kế nguyên công …………………………… 13 Phần II Thiết kế quy trình công nghệ nguyên công ………… 16 Nguyên công I: Đỳc phôi……………………………………………16 Nguyên công II : Phay mặtB……………………………………… 20 Nguyên công III: Phay mặt A………………………………………23 Nguyên công IV : Phay mặt D&E……………………………… 29 Nguyên công V: Khoan lỗ φ10……………………………… …35 Nguyên côngVI : Khoan lỗ φ9 Taro ren M12 ………….…….42 Nguyên công VII : Phay mặt C:.………………………………… 49 Nguyên công VIII: Khoe,Doa lỗφ60,φ35,vỏt mộp 1,5x45 lỗφ60 54 Nguyên công IX: Vỏt mộp 1,5x45 lỗ φ35 ………………………….61 Nguyên công X : Kiểm tra tõm lỗ φ60 song song với mặt B PhầnIII.Thiết kế đồ gá ……………………………………………… 66 I Khái quát chung đồ gá ……………………………………… 67 II.Thiết kế đồ gá …………………………………………………… 68 Kết luận :…………………………………………………………………69 Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Ngành chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị máy móc cho tất ngành kinh tế quốc dân.Có thể nói ngành chế tạo máy không tồn ngành công nghiệp khác Vì việc phát triển khoa học kỹ thuật lĩnh vực công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu, nhằm thiết kế, hoàn thiện, vận dụng phương pháp chế tạo, tổ chức, điều khiển qúa trình sản xuất đạt hiệu kinh tế cao Bất kể sản phẩm khí hình thành vào mục đích sử dụng, thiết kế nguyên lý thiết bị, từ thiết kế kết cấu thực, chế tạo thử để kiểm nghiệm lại kết cấu sửa đổi hoàn thiện đưa vào sản xuất hàng loạt.Nhiệm vụ nhà thiết kế phải thiết kế thiết bị đảm bảo phù hợp với yêu cầu sử dụng, nhà công nghệ vào kết cấu thiết kế để để chuẩn bị cho trình sản xuất Nhưng thiết kế chế tạo có mối quan hệ với nhau, nhà thiết kế nghĩ tới nhu cầu sử dụng thiết bị đồng thời phải nghĩ tới vấn đề công nghệ để sản xuất chúng.Vì nhà thiết kế phải nắm vững kiến thức công nghệ chế tạo Từ thiết kế kết cấu đến lúc cho sản phẩm trình phức tạp chịu tác động yếu tố chủ quan khách quan làm cho sản phẩm sau chế tạo có sai lệch so với thiết kế kết cấu Công nghệ chế tạo máy lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế tổ chức thực trình chế tạo sản phẩm khí đạt tiêu kinh tế kỹ thuật điều kiện sản xuất cụ thể Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí Công nghệ chế tạo máy mối liên quan chặt chẽ lý thuyết thực tế sản xuất Nó tổng kết từ thực tiễn sản xuất, trải qua nhiều lần kiểm nghiệm sản xuất, không ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật đem vào ứng dụng thực tế Hiện nay, khuynh hướng tất yếu chế tạo máy tự động hoá điều khển trình công nghệ thông qua việc điện tử hoá, sử dụng máy tính trình sản xuất : Công nghệ NC, CNC Để làm công nghệ tốt cần có hiểu biết sâu rộng môn học : Sức bền vật liệu, nguyên lý cắt, máy cắt Các môn học tính toán thiết kế đồ gá , thiết kế nhà máy khí Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT …….o0o…… CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CHI TIẾT Chi tiết Giáđỡ trục chi tiết dùng để thực chuyển động tịnh tiến trục Do vậy, bề mặt, φ60 bề mặt tiếp xúc với bạc đòi hỏi bề mặt gia công lỗ với yêu cầu đạt kỹ thuật đạt độ bóng Ra=1.25 Các lỗ φ35 dùng để đỡ trục quay phải gia công đạt độ bóng Mặt khác, độ không vuông góc 60 35 W1 = W2 = 1128665 =564332(N) - Tính đường kính bu lông cho cấu kẹp: Do sử dụng cấu kẹp liên động nên ta có Q = 2.W = 564332 =112866,5 ( kg) - Theo công thức: d = C Q σ Với C = 1.4 Với bu lông làm thép 45 => σ = 75 => d = 1,4 Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 112866 = 1504( mm) 75 64 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí - Chọn đường kính bu lông M16 + Cơ cấu kẹp dùng cấu mỏ kẹp ren vít + Cơ cấu sinh lực dùng cấu ren + Điểm đặt lực hai đầu chi tiết có phương vuông góc với mặt đáy hướng vào mặt đáy Các cấu khác đồ gá : Thân đồ gá làm gang dùng phương pháp đúc sau gia công phương pháp khí Sai số gá đặt: Ta có công thức tính ε gd = ε c + ε k + ε dcg hay ε dg = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc Trong đó: εc: sai số chuẩn εk: sai số khoảng cách cắt εct: sai số chế tạo εdc: sai số điều chỉnh εm: sai số mòn εgd: sai số gá đặt Vậy ta có: [ε ct ] = [ε gd ] − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] (mm) Theo bảng 19 sách hướng dẫn thiết kế đồ án ta có εc = mm, chuẩn định vị trùng với gốc kích thước a Sai số kẹp chặt : ε k - sai số lực kẹp gây Sai số kẹp xác định công thức bảng 20 (HDTKĐACNCTM) Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 65 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Chi tiếtđược gá phiến tỳ chốt tỳ ta có : Khoa Cơ khí ε k = CW 2L Trong : C- hệ số vật liệu phụ thuộc vào vật liệu gia công , C=0,08 L- chiều dài chỗ tiếp xúc ,L = 80(mm) W- lực kẹp ,W= 56433(KG) Thay số vào ta có : ε k = 0,08 x56433 =28,2 ( µ m) x80 b εm = B N , với B = 0,1 N = 3000 ( số lượng chi tiết sản xuất năm Vậy εm = 0,1 3000 = 5,4 µm c εdc = 8-10 µm , chọn εdc=8 µm d [ε gd ] = × δ , δ: dung sai nguyên công, ta có: [ε ] = 14 × 0,03 = 0,007 mm.=7( µ m) gd Thay số vào ta có: [ε ct ] = [ ] − 28,2 + 5,4 + 82 = 28,9 ( µ m) Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: - Sai số gá đặt εđg gá đắt chi tiết phải ≤ 0,0215(mm) Gồm sai số độ song song phiến tỳ với trục chính, chốt định vị vuông góc với phiến tỳ sai số gá đặt chi tiết… - Sai số kẹp không vượt 0,0215(mm) - Độ mòn phiến tỳ, chốt định vị không vượt 0,014(mm) - Điều kiện kĩ thuật đồ gá: Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 66 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí Từ kết tính sai số chế tạo ta đưa yêu cầu kĩ thuật sau : -Độ không song song mặt đáy hạn chế bậc tự chi tiết mặt đáy đồ gá không vượt 0,03 (mm Độ không đồng tâm chốt trụ tâm chi tiết không vượt 0,0215 mm -Bề mặt chốt trụ nhiệt luỵện đạt HRC = 50 ~ 55 -Bề mặt phiến tỳ định vị nhiệt luyện đạt HRC = 50 ~ 60 Nguyên lý làm việc Đồ gá : - Chi tiết định vị phiến tỳ, chốt trụ ngắn Và kẹp chặt cấu kẹp liên động Thân đồ gá có đuôi côn để lắp ghép với móc côn trục máy tiện -bản vẽ chi tiết đồ gá sau: III Tính thiết kế đồ gá cho nguyên công VI : Khoan lỗ φ9,Taro ren M12 1.Chọn chuẩn định vị : Mặt đáy sử dụng hai phiến tỳ , hạn chế bậc tự Một lỗ φ10 hạn chế bậc tự , dùng chốt trụ ngắn Một lỗ φ hạn chế bấc tự , dùng chốt trám Chi tiết định vị : a.Mặt đáy dùng phiến tỳ phẳng hạn chế bậc tự - Kích thước phiến tỳ 20x90 - Vật liệu Thép 20X , HRC = 55 ÷ 60 b.Mặt lỗ φ10 dùng chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự - Đường kính D =10 , l = - Vật liệu Thép Y8A có HRC = 55 ÷ 60 Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 67 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí c Mặt lỗ φ8 chéo với lỗ dùng chốt trám - Đường kính D = 15 - Vật liệu Thép Y8A có HRC = 55 ÷ 60 Cơ cấu kẹp chặt : - Lực kẹp có phương vuông góc với mặt đáy - Để kẹp chặt ta dùng cấu kẹp bulông - đai ốc Với yêu cầu bước ren bulông không lớn để đảm bảo tính tự hãm Thân đồ gá : Thân đồ gá chế tạo hình chữ nhật với lỗ để bắt bulông , với chi tiết khác Vật liệu GX15-32 Tính lực kẹp : - Phương trình cân lực theo phương đứng : P + G = N (1) - Phương trình cân lực theo phương ngang: W =F ms1+Fms2= N.(f1+f2) (2) Trong : f- hệ số ma sát : chọn f = 0,15 N- áp lực chi tiết lên thân đồ gá P- áp lực gia công G- trọng lượng chi tiết Thay (1) vào (2) ta : W= (P+G) (f1+f2) K- hệ số an toàn : K = K0 K1 K2 K3K4K5 K6 Trong : K0 = 1,5-2 hệ số an toàn chung cho trường hợp, chọn K0=1,8 K1 hệ số kể tới lượng dư không , chọn K1 = 1,2 K2 hệ số kể tới độ mòn dao K2=1-1,9 , chọn K2=1,5 K3 hệ số kể tới cắt không liên tục K3=1,5 Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 68 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí K4 hệ số kể tới nguồn sinh lực kẹp không ổn định , kẹp tay nên ta chọn K4=1,3 K5 hệ số kể tới thuận tiện thao tác kẹp tay , K5=1,2 K6 hệ sốkể tới mômen làm lật phôi , K6=1 Thay số vào công thức ta có : K = 7,58 Để đảm bảo an toàn gia công lực kẹp tính theo công thức sau : W = (P+G) (f1+f2).K Thay số vào ta : W = (150 +3,2.10.10-3)(0,15+0,15).7,58 = 341,2(KG) Tính đường kính bulông: Đường kính bulông kẹp tính theo công thức : d = Cx W σb Trong : Cx- hệ số , chọn Cx=1,4 W- lực kẹp chặt , W=341,2 (KG) σ b - giới hạn bền vật liệu, thép C45 ta có σ b =70-80(N/mm2) Chọn σ b =75(N/mm2) =7,5(KG/mm2) Thay vào công thức ta : d = 1,4 341,2 =9,44(mm) 7,5 Vậy chọn d = 14(mm) Sai số chế tạo cho phép đồ gá : Sai số chế tạo đồ gá ảnh hưởng trực tiếp tới sai số kích thước gia công ảnh hưởng tới sai số vị trí tương quan bề mặt gia công với bề mặt làm chuẩn Vì việc tính sai số chế tạo quan trọng Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 69 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí Sai số gá đặt tính theo công thức sau: ε gd = ε C + ε k + ε ct + ε m + ε dc Trong : ε gd -sai số gá đặt ; ε C -sai số chuẩn ; ε k -sai số kẹp ε ct -sai số chế tạo ; ε m - sai số mòn ; ε dc - sai số điều chỉnh b Sai số chuẩn : ε C Do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên c Sai số kẹp chặt : ε C =0 ε k - sai số lực kẹp gây Sai số kẹp xác định công thức bảng 20 (HDTKĐACNCTM) Chi tiếtđược gá phiến tỳ chốt tỳ ta có : ε k = CW 2L Trong : C- hệ số vật liệu phụ thuộc vào vật liệu gia công , C=0,8 L- chiều dài chỗ tiếp xúc ,L = 88(mm) W- lực kẹp ,W= 341,2 (KG) Thay số vào ta có : ε k = 0,8 x341,2 =1,7 ( µ m) x80 d Sai số mòn : ε m Do đồ gá mòn gây sai số mòn , tính theo công thức : εm =β N ( µ m) Trong : β - hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị phiến tỳ : β = 0,2- 0,4 , chọn β = 0,3 N- số chi tiết gia công đồ gá , N=3000 Thay số vào ta có: ε m = 16,4( µ m) Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 70 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí e Sai số điều chỉnh : ε dc trình lắp ráp , điều chỉnh chi tiết gây Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính toán đồ gá ta lấy : ε dc = 5-10 ( µ m) ; ta chọn ε dc =8 ( µ m) f Sai số gá đặt : Ta có ε gd ε gd = (1/3-1/5 ) δ , ta lấy [ε gd ] = 1/4 δ Với δ dung sai nguyên công thực hiện, δ = ± 0,15(mm) Vậy [ε gd ] = 1/4.300 =75( µ m) f Sai số chế tạo cho phép đồ gá : [ ε ct ] Sai số cần xác định thiết kế đồ gá : [ε ct ] = [ε ] − (ε [ε ct ] = 75 − 1,7 + + 16,4 =72( µ m) gd c ) + ε k2 + ε m2 + ε dc2 thay số vào ta có : ( ) Vậy sai số chế tạo đồ gá [ ε ct ] =72( µ m) Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 71 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu nghiên cứu em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “ THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GIÁ ĐỠ TRỤC” Đây đề tài tương đối khó đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững điều kiện quy mô chi tiết xem có phù hợp với điều kiện sản xuất nước ta hay không Để từ đưa phương pháp gia công chi tiết Với đề tài náy em đưa bước tiến hành gia công chi tiết, từ việc chọn phôi tới việc thiết kế nguyên công chế tạo chi tiết với số liệu đưa cụ thể vẽ chi tiết cho nguyên công Dựa sở ta xây dựng thành chi tiết cụ thể đưa sản xuất hàng loạt Vì chi tiết thiết kế cho sản phẩm tối ưu nhất, giá sản phẩm sản xuất phù hợp với kinh tế nước ta Trong thời gian thực đề tài bên cạnh lỗ lực thân em giúp đỡ nhiệt tình thày cô đặc biết hướng dẫn, tận tình bảo thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Mai Anh giúp đỡ bạn lớp Em xin bầy tỏ lời cảm ơn tới thầy cô bạn bè tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 72 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơ khí Tuy cố gắng đồ án em không tránh khỏi sai sót, khuyết điểm Em mong tham gia góp ý thầy cô giáo khoa bạn để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2012 Sinh viên NUYỄN VĂN NAM TÀI LIỆU THAM KHẢO SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY :TẬP I,II,III (nhà xuất khoa học kỹ thuật ) CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TẬP I ,II III CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ (trường đại học sư phạm thành phố hồ chí minh) GIẢO TRÌNH VẬT LIỆU CƠ KHÍ (trường đại học côngnghiệp hà nội ) AT LÁ ĐỒGÁ (nhà xuất khoa học kỹ thuật ) DUNG SAI VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT (nhà xuấtbản giáo dục ) GIÁO TRÌNH NGUYÊN LÝ CẮT VÀ DỤNG CỤ CẮT (biên soạn thầy : Phùng Xuân Sơn ) THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY (nhà xuất khoa học kỹ thuật ) CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ Sinh Viên:Nguyễn Văn Nguyên 73