Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy giáo trình cho sinh viên khoa cơ khí trần văn địch

THl/VIEN DAIHQC I HUY SAN M 670 T r 121 D GS TS TRAN VAN DICH THIET KE D O AN CONG NGHE IE TAO MAY (;s i s m Ấ N N ÃNĐỊCH Thiết ,kế dồ án C(')NG NGHỆ GHẾ TẠO NIÁ١ l( } i ü o ‫ﺍﺍﺍﺍ^ )(ﺃﺍ'ﺍ ﺍﺍﺍﺍﺃ'؛ﺍ‬١١ '1‫ﺍ'ﺍ‬١‫■ﺍ‬ ()■‫ﺍ'ﺍﺍﺍ‬١ liì ‫ اا؛'اا‬llni' nfim ‫('ا‬١ SLỴ’a сіи'га h (‫ ؟‬suiva ‫ ز'زإ‬:‫ة ر؛؛ةذ‬:‫ ؛أﺑﺔآا؛ة‬١'‫؛ﻟﻤﺔ‬١‫إا‬ -‫دى‬-'-٠- ‫ذ ذ ج ' أ ة‬ Л7 /Л ХиХт BÁN к и о л HOC \/Д KỸ n i L ’À T НА N Ơ I- 2004 Tác ịỊÌii: CÍS.TS ĨR Ẩ N VAN ĐỊCH CliỊu trách Iihỉệm xuất híiii: !١‫!ح؛‬٦ lập sửa ch^' hi'1,1 ٦''r'!iili bàv V‫؛‬، làm chế biiii: Vẽ liìitli: Vẽ bia: PịỊs l s r ỏ Đănịí Hiií NịỊu.yen Thị Díệu ThUy Trần Văn Cầm PhiỊ.n v ‫؛‬١n I'ước Hií.niịỉ 1‫ ا ا ا؛د‬ Nhà xuất biiii Khoa liọc Kỹ thuật Hà Nội 2004 Ill 1000 cuốn, khổ 16 X 24c'm, Ní nghiệp in 19 - s6' tluờng Nguyỗn !)hnng sác - Nghĩa Tan - Cổu c ١iấy - ĩia N(١i ( ١١iấy phCp sổ: 1) 89-44 tin Cục Xuất cấp ngày 17-1-20()4 In xnng nộp luu chiểu tháng năm 2004 ‫ا‬0 ‫ ا‬NĨI ĐẦU Đỏ ìi n iơ ìi ٠IỌC C ị iig a g liệ ch ế íạo m ã)' L ١a m ộ t d'ị án chu)?ẽn Iig ìili c liiìiK cua s iìili ٧ ‫ ا'أﺟﺎ‬ìig c u ili cống rigỉiè chC tạo niá)f, đ n g th b i đô án nci)' cíxìig la m ọ t ‫ل‬.‫ ة‬an h ilt huộc d ố i ١ 1‫ا‬5‫ ة‬nòt so n g d n h n h Ot.ò, Đ ộ n g d ố t t ٣ơ n g ١ M ) c h iìx h ró c , Cơ tin k ) th.ưat a.a lyỏ n m n hợc C ông nghệ C hế tuo m y iiỉíó ĩig d ẫ n s in h VÌCÌI gLcìi m ột ván á'ê tồ n g hợp ve cịn g nghệ chế tạ.o lìicrv sau h h l dã n g ١xÌên chu chc gia.0 t ٣ln h hố.n cha ngCinh C hế tạơ m ) K i ll th lC t hế đồ án m ơn học Công nghi: c^xế tạo m d ) s in h ơlên Id m quen ơơl cdeh sh d u n g tdl· llệ u ١ sổ ta ), tiẽu chu.án ud h h d n a n g hết hợp, so sdnh„ ١xh!~tng htến tliiíc 1١‫ ا‬th u )ế t 1‫ ة)ا‬ttuíc tế sdn ^u t Mạ.t k h c k h l th iC t k ế d.ơ ã n ١ s in h aiGìi p h d l p h d t h u ) tố l d a t in h dộc lộ p sơn g tạ o d ể glá.l q u )ế t m ộ t ơấn de cơng nghệ cụ thổ Đ ề h o d n th d n h n h iệ m vụ (tó, s in h viê n p h d í n g h iê n cứu kỹ n h ữ n g g iả o t r in h n h C ông n g h ệ c h ế tcio m ả y, M ả y cát, N g u y ê n lý cắt k im lo i, Đ ò g g iá o t r in h có Liên q u a n chuyên n g ìịh Chế tạo m ảy T d l liệ u n d ) dư ợc hlCn soqn dựa trcn co sơ cha ta i llệư da dược ^ u d t bàn n ă m có sica cỉiữa, bổ su n g thèm m ột số p h n d ể tạo d ie u k iệ n cho s in h ٧ lơn sử d.i.‫؛‬.ng tỉiu n lợ l hon, glồ.m dược 1‫ ا ة ا ا‬g ia n d٠l txm ta i llệ ]ihác N g o d l ra, td l l-.lộu nCi.) k,hịng c lil dií.ợc d ìiìig d.ề th iế t kê dô dn m ô n học m a la m ta i I.ÌC.U th a m khỏơ k h l t lilc t kế dơ a.n, tơ t n g hiệp K h l so q n th d o td l t.lệu n d ) c h ltn g t.ơl d.a t^ết hợp n h ltn g k in h n g h iệ m hư n g d ẫ n d٠'ơ n c ĩig nghệ cha Bọ m òn troixg n lilc u n a in q u a ơớl n h h n g ta i Hậu nư ớc ìig o ĩ (N ga Ị)/iá p ) dươc x u ấ t bán g â n d ẫ y có c h ii ỷ d cn t ‫ ا‬n h dộ.c th ù cha n g d n h C.Ơ k h i V lc t N am Cluiiig íịi ‫اااإ‬ ١ (.ỈKÌVÌ ìlưình C(‫؛‬m ()‫اا‬ ٠ F('iS Đ(uìg\' h Ciiuo PCj S ‫ ا ذ ا‬rủn XỹcmVợỗt dcỡ Hp \ kicn C ؛ ا ا ا‬١١)au cho v ٠ư ;c ٠u)cm l ‫ ا ﻧ ﺎ ا أ‬١‫ اا‬tcii Uẹu nci\١ Để l'a.n ^u.ố.t hdn sau ta i Uêu dược hocin c h ln h hơn, C-‫؛‬rh.ng tơ l ^ In trh n tro n g cam a il n ỉiừ ĩig ỷ k ic n d o n g góp ciia bạn d()c va d'ông n g hiệp C.ơc ) k lơ n đ ỏ iig gơp ^ In gh 13G Bộ m ơn c.ơng nghệ ChC tạo m ) K h o a Cơ k h l, T ritơ n g Đ q i học Bơ.ch khoa Ba NỢi oa N h a ^u.a.t bán K h o a học oa K ) thuộ.t, Trâ,n l l i t n g Đqo, B a N ộ l T c giả C lurơ nu NỘI DUNG VA TRÌNH Tự THIÊT KÊ D ÁN MÔN HỌC C،)NG NGH.Ệ CHẾ TẠO MAy 1.1 Nộ‫ ؛‬dung dồ án mOn học COng nghệ ch ế t máy Dồ án inOn học công nghệ chế tạo máy bao gồm hai phần: - T hiết kế qui trin h cOng nghệ gia cOng m ột tiế t đđ (chi tiế t dạng càng, dạng bạc, dạng hộp, dạng trục, bánh râng) - Th‫؛‬ết kê' m ột dO gá (thường la dồ gá phay, dO ga khoan, dO ga doa, dồ gá tiện, dồ gá mài,dồ gá chuốt) Như dồ án mOn học công nghệ chế tạo máy bao gồm ca phần tinh toán vẽ Khối lượiig tinh toan Khối lượng tinh toán dược viết thành thuyết m inh theo m ột trinh tự nội dung từ n g phần dược trinh bày cụ th ể sau Kh()i lifcjiig vẽ DO án dược trin h bày bân vẽ theo dUng yêu cầu kỹ th u ật: - vẽ chi tiế t lồng phOi (khổ giấy Aị A()) - vẽ sơ dồ nguyên công gồm e, ổ, nguyên cOng (khổ giấy A(١) - bàn vẽ dồ gá với dầy đủ hlnh chiếu theo tỷ lệ (khổ giấy A\) A ١) Khốỉ lượng tinh toán th iết kế dồ gá phụ thuộc vào chương trin h tạo môn học cOng nghệ chế tạo máy môn dồ gá cho th n g ngành chuyên môn Sinh viên ngành công nghệ, chế tạo ĩnáy phải hoàn th n h tấ t phàn dược trin h bày dây Sinh viên chuyên ngành khác sinh viên hệ cao dẳng kỹ th u ậ t cd th ể khOng phải làm m ột số phàn 1.2 Trình t ٧ thiẽt kẽ dồ án môn học cồng nghệ ch ẽ tạo Quá trinh th iết kế dồ án môn học công nghệ chế tạo máy dưí.íc tiến hành theo nội dung vồ, trin h tự sau dây: í Phan tinh ch٢íc nang làiìì vi(‘C (:ha nhi t.iết Phân t.lnh tinh cỏng nghệ tỉ.ong hết nấu nủa nh‫ ؛‬tiết Xán 3ịnh dạng sản xuht Chọn phiíơng phap nhh' tạo phoi Lập t/hi'ĩ tỊí cán ngun nơng, nhn hướn (vẽ sơ đồ gá dặt, ký hiệu dinh V‫؛‬, k(.:p nhặt, nhpn máy, chọn dao, vẽ ký hiệu nhiều nhuyển dộng dao, chi ti(٢t) Tinh lượng dư cho n١ột bề m ặt do' (ĩnặt tnOn trong, n١ặt trOn m ặt phẳng) ndn th t cán m ặt gla nOng khán chi tiết thỉ tra theo Sổ tay công nghệ chế tạo [7] Tinh chế độ nắt cho nguyên công (thương nguyên công phải thiết kế đồ gá) cOn t,ất nguyên cOng khác thỉ tra theo Sổ tay công nghệ chế t.(ỊO m áy [7] Khi thiết kế tốt nghiệp t,hỉ phai tỉnh che' độ cắt cho tấ t ngưyén cOng cân thiết kế dồ gá Tinh t.hơi gian gia cOng cho t.ất nguyên cOng Khi thiết kế tốt nghiệp nần xác định thời gian gia cOng tííng cho tấ t na cac nguyên cOng Số liệu la sở dể xác dỊnh nán ch! tiêu kinh tế kỹ th u ậ t quỉ trinh cOng nghộ Thiết kế m ột dồ ga gia cOng dồ gá kiểm tra theo dinh giao viên hướng dẫn P hàn thiết, kế dồ gá bao gồm bước sau dây: - x ac d?nh nấu định vị phOi - Tinh Itíc kẹp nần thiết Dựa vào sư dồ định vị lực kẹp dể chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt, th ỉết kế nán nơ cấu khác ciụi đò ga (cơ câ^i dẫn hướng, cấu so dao, cấu phan độ, cấu xác định V, tri ntia đố gá máy) - Tinh sai sổ chế tạo cho phép đô ga b'c[] - Đặt y،٠y chu kỹ th u ật cha dO ga - b^ập bang kê khai chi tiết dO ga ('tên gọi tiết, số lượng chi tiết vật liệu sử dụng) to Viết th u y ết íninh khoảng 30-50 trang theo nội dung phần da tinh toán th iế t kê' 11 Xây d١٠.ĩng vẽ (một ban ve tiết lồng phoi, vẽ sơ dO ngun cOng va nì(١t vẽ dồ ga, xn mục 1.1.2 Khối lượng vẽ) can bướ(': hưdng dẫn trCn day la nân thiết, nhưng- thực cO th ể thay dổi trinh tự số bước n٦à không anh hưởng dến nội dung cUa dồ án C h u n ịỊ PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DANG SẨN XƯÂT 2.1 Phân tích chức đỉều kiện làm việc chi tiết Dựa vào vẽ chi tiết giao, sinh viêc phải nghiên cứu tỷ inỷ k ết cấu, chức điều kiện làm việc chi tiết, cụ th ể phải xác định chi tiết làm việc phận máy, bề m ặt chi tiế t n h ữ n g bề m ặ t làm việc chủ yếu, n h ữ n g kích thước q u an trọng Cá biệt trường hợp khơng íõ chức làm việc chi tiết phải phân tích theo kiến thức học môn cỉii tiết mấy, m áy cảt, dộng dốt trong, m ảy dệt, m ảy hóa, m ảy nâng chuyển, m ảy bơm, ôtô v.v để xác định chức năng, nhiệm vụ chi tiết có th ể xếp chi tiết đố vào dạng chi tiế t m học tro n g giáo trỉn h công nghệ chế tạo mảy: chi tiết dạng trục, chi tiế t dạng bạc, chi tiết dạng càng, chi tiế t dạng hộp, chi tiế t bánh Từ đố cd th ể xác định điều kiện kỹ th u ậ t chi tiệt (xem phần Q trinh cơng nghệ diểỉi h ìn h giáo trìn h Cơng nghệ chế tạo mảy) Sau phân tích chức điều kiện làm việc chi tiế t cần cho biết th àn h phần hda học v ật liệu sử dụng Ví dụ, thép 45 cd th àn h phần hda học bảng Bảng l Thành phần hóa học thép 45 c s, 0,4-0,5 017-0,37 Mn 0١5-0١8 s p 0,045 0,045 Ni 0,30 Cr 0.30 Công việc phải nêu lên quan điểm riêng vật liệu cảm thấy chưa hợp lý thay đổi vật liệu khác hợp lý 2.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cáu tiẽt Khi th iế t kế đồ án công nghệ chế tạo máy (môn học hay tố t nghiệp) tro n g thực tế sản xuất, đối tượng gia công (chi tiế t máy) cân phan tích kết cấu (:hch cẩn thận theo quan điển) cOng nghệ để tim I.a phần t(í kết cổu cững n h ‫ ؛ا‬những yêu cầu kỹ th u ậ t chưa hợp lý vớỉ chức n an g làm việc cha đổi tượng gia cOng Từ do' cO th ế dưa ìa dề nghị ổ.ửa dổi hổ sung kết cấu nhằm nâng cao t.ỉnh cOng nghệ, cho phdp giảm khối lượng lao dộng, tang hệ sổ SIÍ dụng vật, lỉệu hạ giá th àn h sản phổm ٠ Vi th iế t‫؛‬ saỉ số ng.hệ vậv, bàn vẽ chi tỉết phhi cO đủ hlnh chiếu m ặt cắt cần kích thước với dung sai, độ bo'ng bê m ặt gia cOng, sai sổ hlnh dáng, y‫ ؛‬tri tương q u an ‫ ؛‬các yêu câu kỹ thuật Phần nghiên cứu tinh cOng kết, cấu nên dược t.ỉến hành t.heo bước sau dây: Trẻn sở nghiên C I Í U diêu kiện làm việc chi tỉết t,a phân tlch khả nồng dơn giản hOa kết, cáu, chẳng hạn thay kết cấu hàn, kết cấu lắj) ghbp, dOng thơi kha nang thay dổi vật liệu 3١‫ ﻵ‬dụng Phân tlch kha nảng ap dụng phương pháp gia cOng tiên tiến Xác dinh chuỗi kích thước cOng nghệ khả n ăn g kiểỉn tr a kích thước phương phap trqc tiếp ٠ Xác định bề m ặt chuẩn dảm bao dU độ cứng vững c(ia chi tiết gia cOng Phân t.‫؛‬ch kha năng, ap dụng phương pháp G Phân tích be n١ặt cda chi tiết dễ bị xem vật liệu da chọn dhng yêu cầu chưa '? chế độ phoi tỉên tiến biến dạng nhiệt luyện Dể giứp cho việc nghiên cứu tinh cOng nghệ kết cấu dược dễ dàng, sinh viên diía vào số gợi y sau day loại chi tiết điển hỉnh 2.2 ‫ ا‬ Bánh rang Kết, cấu banh răn g phai cO dặc điểm sau dây: - Hinh dang lỗ phải dơn giản bởỉ vỉ lỗ phức t,ạp phai díing ma ٧ bán tự dộng may rơvonve - H ỉnh d an g vành cha bánh ran g phai dơn gian Bánh ran g cd tinh cOng nghệ cao nhất, la bánh không cd gờ - Nếu co' gờ nên m ột-phía, v'i gờ ca hai phía thời gian gia cOng se t.àng lên rấ t nhỉêu - K ết cấu bánh ran g phai tạo diêu kiện gia cOng nhiều dao cíing m ột iưc - DOi với cac banh rang nghiêng thỉ gdc nghiêng nên 3Ỡ(١ 2.2.2 Chi tiết dang hộp - Kết cấu bề m ặt phàl chc phép t.hoát dao luột cdch dễ dàug - Các lỗ hộp phàỉ cho phép gia cOng đồng thời n ١a ٧ nhĩều ti٦٠ic chinh - CO th ể đưa dao vào dể gia cOng cắc lỗ, bề m ật m ột cdch dễ dàng hay không ? - Trên hộp cO lỗ tỊt hay không ? c o khả n àng thay th ế chUng cdc lỗ thOng- suốt khOng ? - Trên hộp cO bề m ặt nghiêng so với dáy khOng ? co khầ nang thay th ế chUng bề m ặt song song vuOng gOc với đá.v khOng ٠.’ - T rên hộp cO nh ữ n g lỗ nghiêng so với bề m ặ t án dao khOng khả nảng thay th ế chUng - Chi tiết cO đủ độ cứng vững hay khOng ? - Các bề m ặt làm chuẩn cO đủ dicn tích khầ nâng dUng chuẩn phii khOng ? - Khả áp dụng phương pháp chế tạo phoi tiên tiến 2.2 ‫ و‬٠ Clii tiết dang trục - Kết cấu trục cO cho phép gia cOng dao tiện thường khOng '? - Kích thước dường kinh cO gỉầm dân tư hai phía dầu ti٠ục hay khOng ? - T rư ng hợp trê n trụ c cO rã n h th en kin, cO th ể thay th ế chứng rãnh then hở hay khOng ? - K ết cấu trụ c cO cho phOp gia cOng máy chep hinh thUy lực hay khOng ? - T rpc cO đủ độ cdng vững hay khOng ٠? (Ví dụ, dể dạt độ chinh xác cấp 2-3 trục cO tỷ số chỉều dài dường kinh 1/d = 10-12 la khOng cứng vững Dể d ạt độ chinh xác cấp 4-5 tỷ sổ dO lớn 15 không dU độ cứng vững) - T rục cO phải nhiệt luyện khOng kha nàng bị biến dạng nhiệt, luyện ? - Khỉ, gia cOng trục cO cần lỗ tâm phụ hay khOng ? - CO thể thay trục bậc trục trơn hay klìOng ? (V‫ ؛‬gia cơng trục trơn dơn gỉàn nhibu so với trục bậc) T rên dây m ột số gợi ý dổi với ba loại chi tiế t điển hlnh, cOn loại δ ‫؛‬ hi tiết khác: tiốn hành tưcỉng tự Sau phân tích tính cơng nghệ tro n g kết cấu tấ t cá đ.ẻ xuất phải thòng qua giáo viên hướng d ẫn trưcK: vÌPt thuyết minh trin h bày vẽ Sau ta nghiên cứu m ột số ví dụ võ phán tích tính (.cuìg nghệ kết cấu hai loại chi tiết đỉển hình a Bánh nín Ị* Bánh ran g trụ (hình 1) cci th()iig sị sau đây: Mơđun M = 4١5mm; Số z = B5; Hệ sỏ dịch chinh Ị = ; Lỗ then hoa có số rãnh then z = 16 Bánh ră n g đưực th ấm than với chiều sâu 1,4 mm, độ cứng HRC 56 63, sau gia công bánh rãng làm cùn cạnh sắc Bánh răn g chế tạo từ thép 20XHP qua thấm than nhiệt luyện, vấn đề biến dạng cần quan tâm Phân nối vành răn g thân răn g chưa đ ạt yêu câu nhiệt luyện có xu hướng biến dạng theo m ột phía T rong trư n g hợp vành ráng có kích thước giảm xuống đầu trái Như lỗ bị cồn nhiệt luyện Phương án hợp lý phân nằm vành răn g th ân b.ánh ráng cần phải có vị tri nghiêng đường nét đ ứ t (hĩnh l) 'K ế t cấu vạy giảm biến dạng nhiệt luyện N hln chung, tinh cơng nghệ bánh răn g chưa cao phía trái gờ nhị lên mm, ta gia công nhiều chi tiết lúc (cắt rãng) ta phải đ ặ t thêm vòng đệm hai chi tiết, điều đđ làm tă n g chiều dài cát tức giảm suát lao dộng Ngoài ra, ta gia công hai bánh lúc thl phán bánh ráng phía xuất ba via ch ú n g cũ n g cần hớt Bánh ràn g có mơ đun M = 4,5nim thườ ng phải gia công làm hai hước: thồ tin h (bàng phương pháp lãn ráng) Như n àn g su،ất gia cỏng không ca(j ta thực gia công thô bàng phư n g pháp biến d ạng dẻo thi bánh ră n g không đủ độ cứng vững Tuy vậy, bánh răn g có ưu điếm lả lỗ cd hai đàu vát mép nên ta có th ể dùng phương pháp chuốt đe gia công lỗ then hoa cách dễ dàng Các m ặt đ.áu bánh rang có the gia cơng nhiều dao lúc, đd thay đổi gá đat, nên cd thể đạt độ xác cao in ặ t đáu dùng làm chuẩn cát rang h Chi íiết hộp ỊỊỈùm tỏ c Chi tiết hộp giảm tốc (hhih ) chế tạo bàng phương-pháp đúc từ gang xám 21-40 Q uá trin h đúc không phức tạp, cần phải cd m ặt ‫ﻫ‬ ‫ﺓﺓ‪:‬‬ ‫ﺐ‪0٧‬ﺍ‪١ ٦‬‬ ‫‪ оТзз‬‬ ‫‪154‬‬ Hlnb 12 £)0 ga phay n h then cua tru c khu\)u Hinh 13 ‫ة‬ ga mai CO bien cua ٤ ٢ ‫ ﺣﺒﺎ‬khuyy 155 d ạn g 156 σ) Л‫ى‬ ·δ