Đồ án công nghệ chế tạo máy giá điều chỉnh. ( Full bản vẽ 2D + thuyết minh)

Tài liệu tham khảo Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy & Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1999 Lê Trung Thực, Đặng Văn Nghìn Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Đại học bách khoa – 1992 Hoàng xuân nguyên Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật Nhà xuất giáo dục – 1994 Nhóm tác giả trường đại học Bách Khoa Hà Nội Công nghệ chế tạo máy & Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1998 Bộ môn công nghệ chế tạo máy Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy 1&2 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, 1970 PHẦN : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 sản lượng chế tạo theo yêu cầu đồ án 10000 sp/năm 1.2 khối lượng chi tiết 3,5 Kg 1.3 Dạng sản xuất Xác định hình thức tổ chức sản xuất :      N= N m.1 + .1 +  sp/naêm  100   100  Trong : N0 – số sản phẩm năm theo kế hoạch (được cho nhiệm vụ thiết kế) m – số lượng chi tiết sản phẩm,  - số phần trăm dự trữ cho chi tiết ( = 10 20%)  - số phần trăm chi tiết phế phẩm trình chế tạo ( = 5%) 10     N = 10000.1.1 + .1 +  = 11440 sp/năm  100  100  Dạng sản xuất hàng loạt vừa PHẦN : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG : Bản vẽ đánh số bề mặt chi tiết gia công: 11 12 16 13 10 14 15 2.1 Công dụng : Đây chi tiết dạng càng, đối xứng, có lỗ (5) rãnh lỗ (12) - Trong chi tiết có lỗ tâm song song (5,7,10) với nhau, lỗ có tâm vuông góc với tâm ba lỗ (16) - Chi tiết có tác dụng chuyền chuyển động quanh trục (5) - Hai lỗ bên (7,10) có vai trò xiết giữ chi tiết hoạt động - 2.2 Các yêu cầu kỹ thuật • Vật liệu gang xám GX 15-32, 190HB, k=150, n=320 • Chi tiết đòi hỏi độ xác song song lỗ cao • Bảng tóm tắt yêu cầu kỹ thuật chi tiết: Bề mặt chi tiết Hình dáng Mặt phẳng Vị trí tương quan Song song Cấp xác 10 (50+0,1) Độ nhám Ra=2,5m 1,9,10,12 Mặt phẳng Song song với 11 mặt (9) Ra=3,2m 7,10 Lỗ 12 Rz=20m 14,15 Mặt phẳng Vuông góc mặt (9) Vuông góc với mặt (9) 11 Ra=3,2m 16 Lỗ Song song với mặt (9) 14 Ra=2,5m Các bề mặt lại Yêu cầu kỹ thuật khác Độ đảo hướng tâm so với trục (5) không 0,2 Dung sai độ song song so với mặt (9) không 0,3mm 100mm chiều dài Dung sai độ vuông góc so với mặt (9) không 0,2mm Rz=80m 2.3 Vật liệu Vật liệu dùng chế tạo gang xám có ký hiệu GX 15-32 phù hợp với chi tiết dạng càng, chịu tải trọng nhẹ 2.4 Tính công nghệ GX 15-32 Là gang ferit-peclit với grafit tương đối thô, có tính trung bình, chịu mà mòn, dùng chi tiết chịu tải trọng nhẹ • Giới hạn bền b=(N/mm2) • Độ cứng HB=150-250 • Không chịu biến dạng dẻo, dễ bị phá huỷ dòn PHẦN : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Chọn dạng phôi phương pháp chế tạo phôi A Giới thiệu dạng phôi a Phương pháp đúc : [1, trang 169…186] Phương pháp sử dụng rộng rãi cho phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp, đạt kich thước từ nhỏ đến lớn, phù hợp với nhiều loại vật liệu Phôi đúc chia thành cấp xác : ▪ Cấp xác : bảo đảm mẫu kim loại với việc khí hoá việc chế tạo phôi, sấy khô rót kim loại Sử dụng điều kiện sản xuất hành khối, dùng chế tạo chi tiết hình dạng phức tạo thành mỏng Phôi cấp xác kích thước IT14-IT15, độ nhám Rz=40m ▪ Cấp xác cấp :Nhận nhờ mẫu gỗ dùng khuôn kim loại dễ tháo lắp sấy khô Phương pháp cho sản xuất hàng loạt Loại phôi cấp xác kích thước IT15-IT16, độ nhám Rz=80m ▪ Cấp xác cấp : thường dùng khuôn cát, chế tạo phương pháp thủ công Phương pháp thuận lợi chế tạo chi tiết có dạng kích thước từ hợp kim đúc khác sản xuất đơn loạt nhỏ Loại phôi cấp xác kích thước IT16-IT17, độ nhám Rz=160m Phôi đúc phân loại thành cấp độ phức tạp Năm cấp ghi minh hoạ tài liệu tham khảo [1,từ trang 170 183] b Phôi rèn tự [1, trang 186 216] Sử dụng sản xuất đơn hàng loạt nhỏ, cho chi tiết có thù hình đơn giản với mép dư lớn c Phôi dập [1, trang 217 224] Thường dạng thép thỏi, phôi trục lớn, tay gạt tay kéo, phôi có thù hình đơn giản, có kết cấu hình học đơn giản B Chọn lựa phương pháp chế tạo cách chế tạo phôi : Từ yêu cầu sản xuất hàng loạt vừa với vật liệu GX15-32 ta thấy phương pháp đúc thích hợp với tính chất vật liệu, yêu cầu kỹ thuật dạng sản xuất chọn • Chọn mặt phân khuôân đúc : Khi chọn mặt phân khuôân cần ý : - Mặt phân khuân đảm bảo dễ làm khuân rút mẫu Mặt phân khuôân phải đơn giản nhất, số mặt phân khuôn phải Tốt chọn mặt phân khuôn tránh mặt cong, bậc - Mặt quan trọng chi tiết nên để quay xuống  Ở chi tiết em chọn mặt phân khuân bề mặt A_A hình vẽ Với cách chọn ta dễ dang làm khuôn, lấy mẫu - A A • Chọn vị trí dẫn kim loại vào khuôn: vị trí dẫn kim loại vào khuôn phải đảm bảo điền đầy kim loại vào khuôn - không bị xói khuôn rót kim loại vào -  Vị trí dẫn kim loại chọn dẫn theo phía hình vẽ bên dưới: dẫn kim loại vào • Chọn vị trí đặt đậu ngót: - Đậu ngót để bổ sung kim loại cho vật đúc đông đặc - Đậu ngót bố trí vào chỗ thành vật đúc tập trung nhiều kim loại đông đặc chậm co rút nhiều  Vị trí đậu ngót chi tiết bố trí hình vẽ : Vị trí đậu ngót PHẦN : CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT 4.1 Chọn phương pháp gia công bề mặt : Phương pháp gia công có nhiều cách để đạt yêu cầu kỹ thuật Nhưng thực tế chọn biện pháp gia công đem lại hiệu kinh tế xuất cao 4.1.1 Bề mặt 3,9 Yêu cầu cần đạt - Độ nhám Ra=2,5m - Cấp xác :11 Phôi CCX 15, Rz=80m Tiện thô CCX 14, Rz=50m Phay thô CCX 12, Rz=40m Tiện bán tinh CCX 11, Ra=3,2m Phay bán tinh CCX 11, Ra=3,2m Tiện tinh CCX 10, Ra=2,5m Phay tinh CCX 10, Ra=2,5m 4.1.2 Bề mặt 4,5,6 Yêu cầu kỹ thuật - Độ nhám Ra=2,5m - Cấp xác : Phôi CCX 15, Rz=80m Tiện thô CCX 12, Rz=40m Khoét thô CCX 12, Rz=80m Tiện tinh CCX 8, Rz=2,5m Doa thoâ CCX 10, Rz=50m Doa tinh CCX 8, Ra=2,5m 4.1.3 Bề mặt 1,8,11,13,14,15 Yêu cầu kỹ thuật - Độ nhám Ra=3,2m - Cấp xác : 11 Phoâi CCX 15, Rz=80m Phay thoâ CCX 12, Rz=40m Phay tinh CCX 11, Rz=3,2m 10 Dùng dao phay ngón mác thép P18 cấu tạo riêng phay không cần khoan d=16 d=18 L=92 l=32 - Dùng thược cặp để kiểm tra kich thước ❖ Dung dịch trơn nguội : nước - 25 PHẦN : TÍNH TOÁN LƯNG DƯ 6.1 Xác định lượng dư phương pháp phân tích cho bề mặt (9) : - Lượng dư nhỏ phía Zimin = R zi−1 + Ti−1 + i−1 + i Z imin - Lượng dư bé bước công nghệ thứ I; R zi−1 - Chiều cao nhấp nhô bề mặt (độ nhám) bước gia công sát trước để lại , m; Ti-1 - chiều sâu lớp mặt bị hư hỏng biến cứng lớp gia công sát trước để lại i-1 – sai số không gian bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại - Sai lệch khoâng gian :  =  cv +  2vt Với cv sai số cong vênh bề mặt gia công, m vt sai số vị trí tương quan mặt gia công mặt định vị, m - Sai số gá đặt phôi : i =  2c +  2k +  2đg Với c sai số chuẩn, m k sai số kẹp chặt, m đg sai số đồ gá, m ❖ Tính toán : - Chất lượng bề mặt phôi đúc Rz+h, m chi tiết đúc từ vật liệu gang : R z0 +h =500 m - Bước : tiện thô cấp xác 16, độ nhám R z1 = 200 m - Bước : tiện bán tinh cấp xác 12, độ nhám R z2 = 40 m - Bước : tiện tinh cấp xác 10, độ nhám R z3 = 10 m - Với gang sau bước công nghệ đầu T=0 Sai số không gian bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại : l • cv=  k (m) : sai số cong vênh bề mặt gia  k + 0,25 công sử dụng mâm cặp chấu tự định tâm) Với k= 1m/mm l = 50 mm 26 cv= 40 m • vt : sai số vị trí tương quan mặt gia công mặt định vị vt=1000 m  Sai lệch vị trí phôi : o= 402 + 10002 = 1000,8 m ➢ Sai số không gian sau bước tiện thô : 1=0,06.1000,8 = 60,084 m ➢ Sai số không gian sau bước tiện bán tinh : 2=0,05.1000,8 = 50,04 m ➢ Sai số không gian sau bước tiện tinh : 1=0,04.1000,8 = 40,032 m • Sai số gá đặt i = -  2c +  2k +  2đg =100 m c = (vì chi tiết gá mâm cặp chấu tự định tâm) k = 100 m đg = sai số đồ gá nhỏ bỏ qua Lượng dư cho bước tiện thô : Zmin1 = R z0 + T0 + 0 +  = 500 + 1000,8 + 100 = 1600,8 m - Lượng dư cho bước tiện bán tinh : Zmin2 = R z2 + T2 + 2 +  = 200 + 60,084 + 100 = 360,084 m - Lượng dư cho bước tiện tinh : Zmin3 = R z3 + T3 + 3 + 3 = 40 + 50,04 + 100 = 190,04 m - Kính thước bé chi tiết : L min3 = 50 mm - Kích thước trung gian bé phôi trước gia công tinh : L min2 = L min3 + Zmin3 = 50 + 0,19004 = 50,19004 m - Kích thước trung gian bé phôi trước gia công bán tinh : L min1 = L min2 + Zmin2 = 50,19004 + 0,360084 = 50,550124 m - Kích thước bé phoâi : L min0 = L min1 + Zmin1 = 50,550124 + 1,6008 = 52,150924 m - Dung sai kích thước tra sau : - Dung sai phôi : 0 = 2,4 m - Dung sai sau bước tiện thô : 1=1,6 mm - Dung sai sau bước tiện bán tinh : 2 = 0,25 mm - Dung sai sau bước tiện tinh : 3= 0,05 mm - Kích thước lơn : L min0 = 52,16 mm L max = 52,16 + 0 = 52,16 + 2,4 = 54,56 mm 27 Lmin1 = 50,56 mm L max1 = 50,56 + 1 = 50,56 + 1,6 = 52,16 mm L min2 = 50,2 mm L max = 50,2 + 2 = 50,2 + 0,25 = 50,45 mm Lmin3 = 50 mm L max = 50,05 mm - Lượng dư trung gian bé lớn bước : • Bước tiện thô : Z min1 = L min0 - Lmin1 = 52,16 – 50 ,56 = 1,6 mm Z max1 = L max - L max1 = 54,56 – 52,16 = 2,4 mm • Bước tiện bán tinh : Z min2 = L min1 - L min2 = 50,56 – 50 ,2 = 0,36 mm Zmax = L max1 - L max = 52,16 – 50,45 = 1,71 mm • Bước tiện tinh : Z min3 = L min2 - Lmin3 = 50,2 – 50 = 0,2 mm Zmax = L max - L max = 50,45 – 50,05 = 0,4 mm - - - Lượng dư tổng cộng bé lớn Z min0 =  Z Zmax =  Zmax = 1,6 + 0,36 + 0,2 = 2,16 mm i i = 2,4 + 1,71 + 0,4 = 4,51 mm Thử lại kết : Zmax - Z min0 = 4,51 – 2,16 = 2,35 mm ph - kt =2,4 – 0,05 = 2,35 mm  Vaäy kết Lượng dư trung gian danh nghóa bước tiện thô : Z1 = Zmax1 − ES0 + ES1 =2,4 – 1,2 + 0,05 = 1,25 mm - Lượng dư tổng cộng danh nghóa : Z0 = Zmax − ESph + ESct = 4,51 – 1,2 + 0,05 = 3,36 mm - Kích thước danh nghóa phôi (một phía): L0 = Lkt + Z0 =50 +3,36 = 53,36 mm 28 Trình tự bước công nghệ gia Rzi công 0.Phôi Các yếu tố tạo thành lượng dư (m) Ti i i 500 1000,8 100 Lượng Kích thước Dung dư tính tính toán, sai toán mm (mm) Zmin ,m Kích thước giới hạn Lượng dư giới haïn Lmin Lmax Zmin Zmax 52,150924 2,4 52,16 54,56 50,550124 1,6 50,56 52,16 1,6 2,4 1.Tiện thô 200 60,084 100 1600,8 2.Tiện bán tinh 40 50,04 360,084 50,19004 0,25 50,2 50,45 0,36 1,71 3.Tieän tinh 10 40,032 100 190,04 0,05 50 50,05 0,2 0,4 coäng 4,51 6.2 100 50 2,16 Xác định lượng dư phương pháp tra bảng ❖ Xác định lượng dư kích thước trung gian cho bề mặt (3) Lượng dư tổng cộng cho kích thước L = 50 3mm vớ dung sai kích thước 0,5 mm - Kích thước phôi : L = 50 + =53 - Kích thước lớn phôi Lmax = 53 + 0,6 = 53,6 mm Công nghệ gồm cá bước sau : ▪ Phay thô, độ xác cấp 12, dung sai 1 = 0,25 mm ▪ Phay baùn tinh, độ xác cấp 10, dung sai 2 = 0,1 mm  Lượng dư phay thô bán tinh : Zmax = + 0,6 = 3,6 mm - - - Lượng dư chia làm hai phần ▪ Phay bán tinh Z2 = 1,2 mm ▪ Phay thô Z1 = 2,4 mm Kích thước trung gian xác đinh sau : ▪ Kích thước lơn Lmax = 53,6 mm ▪ Kích thước sau bước phay thô : Lmax1 = Lmax − Z1 = 53,6 − 2,4 =51,2 mm ❖ Các bề mặt khác xác định tương tự kết tổng kết trình tính toán ghi bảng sau 29 Số bề mặt gia công Các bước công nghệ Cấp xác Dung sai i, m Phôi Khoét Doa 13 10 0,12 0,46 0,046 Lượng dư Zi , Kích mm thước trung gian 23,5 590,6 6,5 65,5+0.,4 0,5 66+0,046 Phoâi Tiện thô 2.Khoét 3.Doa Phôi Khoan KHoét Phôi Phay thô 2.Phay bán tinh Phôi Phay bán tinh Phôi Phay thô Phay bán tinh Phôi Phay bán tinh Phôi Khoan Khoét Doa 14 0,62 0,062 0,039 23 4,5 1,7 0,3 380,5 42+0,62 43,7+0,062 440,039 13 11 0,27 0,18 0,84 0,27 0,11 2,22 1,2 12+0,27 13+0,18 190,42 16,2+0,27 16+0,11 11 0,7 0,1 23 6,35 180,35 12+0,11 13 11 0,27 0,18 16+0,27 18+0,18 11 0,84 0,18 23 6,42 210,42 15+0,11 13 11 0,27 0,18 0,027 0,85 0,15 140+0,27 14,85+0,18 15+0,027 7,10 1,8 11,13 12 14,15 16 13 11 Nguồn gốc tài liệu ghi 30 PHẦN : TÍNH TOÁN LƯNG DƯ 7.1 Tính toán chế độ cắt phương pháp phân tích (tài liệu tham khảo 1) Cho bề mặt (9) Số liệu ban đầu : ▪ Vật liệu : gang xám 15-32, có HB=190 ▪ Máy tiện 1A616 ▪ Công suất máy N= 4Kw ▪ Dao cắt BK8 - Chiều sâu cắt t • Tiện thô t1=2,4 mm • Tiện bán tinh t2=1,71 mm • Tiện tinh t3=0,4 mm - Lượng chạy dao s, mm/vòng • Lượng chạy dao tinh S1=0,8 mm/vg • Lượng chạy dao bán tinh S2=0,6 mm/vg • Lượng chạy dao tinh S3=0,25 mm/vg - Tốc độ cắt : C V = m xv y K v T t S Trong tra bảng ta có thông số sau : + Khi S  0,4 : Cv=243 x=0,15 y=0,4 m=0,2 + Khi S > 0,4 : Cv=292 x=0,15 y=0,2 y=0,2 T=50 Kv=KMN.Knv.Khv =1.0,82.1=0,82 KMN _ ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công Knv _ ảnh hưởng trạng thái phôi Khv _ ảnh hưởng vật liệu cắt dao 292 o Vthoâ = 0,82 =100 m/ph 500,2.2,4 0,15.S0,2 292 o Vbaùn tinh = 0,82 =112 m/ph 500,2.1,710,15.0,6 0,2 243 o Vtinh = 0,2 0,82 =138 m/ph 50 0,4 0,15.0,250,4 - Số vòng quay : 31 1000.V .D Trong + V_ vận tốc cắt + D_ đường kính phôi cắt 1000.100 o n thô = = 354 vòng/phút 3,14.90 1000.112 o n bán tinh = = 396 vòng/phút 3,14.90 1000.138 o n tinh = = 488 vòng/phút 3,14.90 Chọn số vòng quay theo số vòng quay máy o nthô=322 vg/ph o nbán tinh=360 vg/ph o ntinh=464 vg/ph Tính lại vận tốc cắt theo số vòng quay máy 322.3,14.90 o Vthô= = 91 m/ph 100 360.3,14.90 o Vbán tinh= = 101,736 m/ph 100 464.3,14.90 o Vtinh= = 131,126 m/ph 100 Lực cắt P : Px,y,z=10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp Tra bảng ta thông số sau : + Với Pz : Cp=91 x=1 y=0,75 n=0 + Với Py : Cp=54 x=0,9 y=0,75 n=0 + Với Px : Cp=91 x=1 y=0,4 n=0 Kp=KMP.K.Ky KMP=1 (x,y,z) Kz=0,94 Ky=0,77 Kx=1,11  Pz=10 92 2,4 0,80,75 0,94 = 1754 N Py=10 92 2,40,9 0,80,75 0,77 =914 N Px=10 46 2,4 0,60,4 1,11=999 N Tính công suất máy : n= - - - - 32 Pz V 1756.91 = = 2,61 Kw 1024.60 1024.60 Ta thấy N