1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và chọn biện pháp gia công lần cuối -Để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục ỉ60, ỉ44, ỉ28 ta chọn chuẩn tinh thống nhất cho phù hợp -Với lỗ ỉ28+0.021,Ra=
Trang 1Lời nói đầu
Chế tạo là phơng pháp chủ yếu trong sản xuất cơ khí Để chế tạo đợc những chi tiết đảm bảo chính xác yêu cầu đề ra phải co qui trình công nghệ hợp lý và đầy
đủ Chính vì vậy việc thiết kế qui trình công nghệ là rất quan trọng trong qua trình sản xuất.
Sau quá trình hoc tập nghiên cứu tại trờng em đợc giao đề làm đồ án công nghệ chế tạo máy là gia công chi tiết dạng trục, chi tiết là trục bơm cao áp Đợc sự h-ớng dẫn tận tình của các thầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đặc biệt
là sự quan tâm hớng dẫn của thầy Trần Minh Đức và sự nỗ lực của bản thân kết hợp giữa lý thuyết học trên lớp và kiến thức thực tế đến nay đồ án của em đã hoàn thành.
Do kiến thức còn hạn chế và lần đầu mới làm nên không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận đợc sự chỉ bảo ,giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn để
em nắm rõ hơn nữa về trình tự thiết kế và để đồ án của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn !
Thái Nguyên 16 11 - 2006 –
Sinh viên:
Nguyễn Huy Hoàng
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
3
4
Trang 2Tài liệu tham khảo
1 Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1+T2+T3– Nguyễn Đắc Lộc – NXB khoa học kỹ thuật Hà nội 2003
2 Bài giảng công nghệ chế tạo máy – Khoa cơ khí –Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy – trờng đại học KTCN Thái Nguyên
3 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – Trần Văn Địch – NXB khoa học
và kĩ thuật Hà Nội 1999
4 átlas Đồ gá - Trần Văn Địch – NXB khoa học và kĩ thuật – Hà Nội 2004
5 Đồ gá cơ khí hoá và tụe động hoá-NXB khoa học và kĩ thuật – Hà Nội 2003
9
Trang 3Phần I Phân tích chi tiết gia công
1.1 Phân tích tính năng,điều kiện làm việc,đặc điểm của chi tiết gia công
-Chi tiết có bề mặt cơ bản phải gia công là các mặt tròn xoay
-Trên bề mặt chi tiết phải gia công các rãnh then để lắp ghép
-Chi tiết thuộc dạng họ trục
Vậy áp dụng qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng trục rỗng để gia công chi tiết đã cho
1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và chọn biện pháp gia công lần cuối
-Để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục ỉ60, ỉ44, ỉ28 ta chọn chuẩn tinh thống nhất cho phù hợp
-Với lỗ ỉ28(+0.021),Ra=1,25 có nhiều biện pháp để gia công,do yêu cầu kĩ thuật ta chọn biện pháp gia công tih lần cuối là mài
-Với ỉ60(-0.01), ỉ60(+0,024/-0,011),Ra=0,63 để đạt đợc độ chính xác và độ nhám yêu cầu ta chọn biện pháp gia công tinh lần cuối là mài
-Với lỗ ỉ11, ỉ32 độ chính xác bề mặt không cao,nhám bề mặt cao nên có thể
đạt đợc dễ dàng bằng khoan và tiện tinh
-Với các rãnh nhỏ bên trong và ngoài trục có thể gia công đơn giản bằng
tiện,với rãnh then bên trong cần sử dụng máy chuyên dùng là xọc để gia công,với rãnh then ngoài có thể gia công trên các máy phay vạn năng
1.3 Phân tích tính công nghệ rong kết cấu
Với kết cấu trục nh bản vẽ yêu cầu ta thấy:kết cấu trục là hoàn toàn hợp lý không cần sửa đổi gì thêm
Phần II Xác định dạng sản xuất
+Tính sản lợng hàng năm :
N = Ni m ( 1 +
100
β
) trong đó: N là số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm
Ni là số sản phẩm máy sản xuất trong một năm
m : là số chi tiết trong 1 sản phẩm m = 1
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
15
16
Trang 4 số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ = 5%
⇒ N = 20.000 1( 1 +
100
5 ) = 21.000( chiếc/năm) +Tính trọng lợng của chi tiết
Q = γ V
V là thể tích của chi tiết gia công
γ trọng lợng riêng với γ = 7,852 (kg/dm3)
Ta có :
V = 0,337 (dm3 )
=> G = 0,337 x 7,852 = 2,6 (KG)
Theo bảng 2-HĐTKDACNCTM ⇒ dạng sản xuất là hàng loạt vừa
Phần III Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Loại phôi đợc xác định theo kết cấu của chi tiết,vật liệu ,điều kiện dạng sản xuấtvà điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp
1-Phôi thép thanh : thờng dùng để chế tạôcn lăn,chi tiết kẹp chặt, các loại trục,xi lanh piston…
u điểm :giá thành rẻ,dễ tìm
Nhợc : lợng kim loại hớt đi lớn
2-Phôi dập
u : có thể dập đợc các chi tiết có hình dáng phức tạp,lợng kim loại hớt đi nhỏ Nhợc:phải chế tạo khuôn dập nên giá thành sản xuất phôi cao
3-Phôi rèn tự do
u : giá thành hạ do không phải chế tạo khuôn dập
Nhợc: dùng trong sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ vì phôi có độ chính xác không cao,sản lợng phôi ít
Với chi tiết đã cho dựa vào kết cấu và sản lợng hàng năm ta chọn phôi là phôi thép thanh
21
Trang 5
Bản vẽ chi tiết lồng phôi
Phần IV Thiết kế quy trình công nghệ
4.1 Chọn chuẩn
4.1.1 Yêu cầu chung khi chọn chuẩn
-Đảm bảo chất lợng chi tiết máy trong suốt quá trình gia công
- Đảm bảo năng suất cao và giá thành hạ
4.1.2 Nguyên tắc chung khi chọn chuẩn
- Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm, để khống chế hết số bậc tự
do cần thiết 1 cách hợp lý tránh hiện tợng siêu định vị và thiếu định vị,một số tr-ờng hợp tránh thừa định vị không cần thiết
-Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt ,lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản,sử dụng thuận lợi nhất và phù hợp với từng loại hình sản xuất
4.2 Chọn chuẩn tinh.
4.2.1 Yêu cầu khi chon chuẩn tinh.
- Chọn chuẩn tinh đảm bảo yêu cầu phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công
- Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với nhau
4.2.2 Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh.
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
222 ±0,1
220 ±0,1
27
28
Trang 6- Nên chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt,nếu chọn đợc
nh vậy sẽ giảm sai số tích luỹ
- Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Nếu chọn đợc nh vậy vị trí của chi tiết gia công tơng tự nh khi làm việc và thông số đạt đợc khi gia công phù hợ với thông số làm việc của chi tiết tức là các yếu tố này đạt đợc 1 cách trực tiếp sẽ cho
độ chính xác cao nhất
- Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất, chuẩn tinh thống nhất là chuẩn tinh đợc sử dụng ở nhiều nguyên công của quá trình công nghệ.Nếu chọn đợc nh vậy sẽ giảm chi phí thiết kế,chế tạo đồ gá
Từ yêu cầu , lời khuyên và bản vẽ ta có các phơng án chọn chuẩn tinh:
+P/a 1 : Chuẩn tinh là hai lỗ tâm
Ưu điểm: đảm bảo độ đồng tâm cao giữa các bậc trục qua nhiều lần gá,không gian gia công lớn
Nhợc : độ cứng vững thấp
+P/a 2: chuẩn tinh là mặt trụ ngoài của trục sử dụng mâm cặp 3 chấu
Ưu : có lực kẹp lớn,có tính vạn năng cao
Nhợc: độ chính xác định tâm thấp (do kết cấu mâm cặp phức tạp)thao tác gá đặt tơng đối đơn giản nhng năng suất không cao,không gian gia công bị thu hẹp
Từ u nhựơc điểm của 2 phơng án trên và theo lời khuyên,yêu cầu kĩ thuật ta chọn phơng án 1
4.3 Chọn chuẩn thô.
4.3.1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô
33
Trang 7- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công.
- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với các bề mặt không gia công
4.3.2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có 1 bề mặt không gia công nên chọn đó làm chuẩn thô
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có 2 hay nhiều
bề mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công nào có yêu cầu đảm bảo
độ chính xác tơng quan với các bề mặt gia công công cao nhất chọn làm chuẩn thô
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có tất cả các bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt bề mặt gia công nào có yêu cầu cơ tính đồng đều nhất làm chuẩn thô
- Nếu chi tiết có nhiều bề mặt đủ điều kiện chọn làm chuẩn thô ta nên chọn bề mặt nào bằng phẳng nhất trơn chu nhất làm chuẩn thô
- ứng với mỗi bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công nên chọn chuẩn thô không quá một lần trong suốt quá trình gia công Vi phạm điều này gọi là phạm chuẩn thô,phạm chuẩn thô sẽ làm cho sai số về vị trí tơng quan giữa các ề mặt gia công rất lớn vì vậy phải tránh phạm chuẩn thô
Với những yêu cầu và lời khuyên cùng với kết cấu của chi tiết và từ phơng án chọn chuẩn tinh ta chỉ có một phơng án chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài
Ưu : có tính vạn năng cao,lực kẹp lớn
Nhợc : độ chính xác định tâm thấp,năng suất gá đặt không cao,không gian gia công bị hạn chế
4.4 Thiết kế qui trình công nghệ
Từ các phân tích ở trên ta chọn phơng án gia công và tiến trình công nghệ nh sau:
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
39
40
Trang 8PhÇn V: tra lîng d cho c¸c nguyªn c«ng
+L
¬ng d cho bÒ mÆt Ø 60
-TiÖn th« : 2Zbmax = 4 (mm)
-TiÖn tinh : 2Zb = 1,6 mm
-Mµi : 2Zb = 0,45 mm
⇒ Lîng d tæng céng : 2Zo = 6,05(mm)
Chän ph«i Ø65 vµ ph©n bè lîng d nh sau
TiÖn th« 2Zb= 3 (mm)
TiÖn tinh 2Zb=1,5 (mm)
Mµi 2Zb = 0,47 (mm)
+L îng d cho bÒ mÆt Ø 44
-TiÖn th« : 2Zbmax = 4 (mm)
-TiÖn tinh : 2Zb = 1,4( mm)
⇒ Lîng d khi tiÖn th« 21-1.4-0,05 = 19,55
⇒ TiÖn 5 lÇn 2Zb = 3,,91 (mm)
⇒ TiÖn tinh 2Zb = 1,2(mm)
+L îng d cho lç Ø 28
-Khoan : 2Zb = 27 (mm)
-TiÖn tinh :2Zb =0,85 (mm)
-Mµi : 2Zb = 0,15 (mm)
+L îng d cho lç Ø 32
-Khoan 2Zb = 31 (mm)
-TiÖn tinh : 2 Zb = 1 (mm)
45
Trang 9Phần Vi: tra chế độ cắt cho các nguyên công
+Nguyên công I:
-Bớc1 : t = 1 mm tra bảng 5-72 STCNCTM2 ⇒S = 0,13→0,16( mm /vòng )
⇒Với máy 1K62 chọn S = 0,14 (mm/vòng) ⇒tra bảng 5-74 ⇒Vo = 95 ( m/ ph)
⇒Vt = Vb Ki (Ki là hệ số hiệu chỉnh)
Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền T của dao K1=1
Hệ số phụ thuộc vào tỉ số D/d K2 = 1
Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội K3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim K4= 1,54
⇒ Vt = Vb.Ki = 95.1,54= 146,3 (m/ph)
60
95 1000
1000
=
=
=
π
V
⇒ Tra máy nm = 500 (vg/ph)
⇒ Theo bảng 27 –TKDACNCTM
500 14 , 0
1 1 60 / 1 30
3 2
n S
L L L T
o
-Bớc 2 : t = 5,5 (mm) ⇒Tra bảng 5-87 ST-T2 ⇒ S=0,17→0,21 ⇒ Sm=0,2 (mm/vg)⇒Vb = 15 (m/ph)
⇒ Vt = Vb.Ki = 15.1=15 (m/ph)
11
15 1000
1000
=
=
=
π
V
⇒ nm = 400 (v/p)
400 2 , 0
5 112
2
n S
L L
-Bớc 3 : t = 8 mm ⇒ Tra bảng 5-87 ST-T2 ⇒ S=0,32→0,4⇒ Sm=0,39 (mm/vg)⇒Vb = 15 (m/ph)
⇒ Vt = Vb Ki =15.1=15 (m/ph)
28
15 1000
1000
=
=
=
π
V
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
51
52
Trang 10⇒ nm = 160 (v/p)
160 39 , 0
5 108
2
n S
L L
-Bíc 4 : t = 0,425 mm ⇒ Tra b¶ng 5-62 ST-T2 ⇒ S=0,4→0,5⇒ Sm=0,47 (mm/vg)⇒Vb = 165 (m/ph)
⇒ Vt = Vb.Ki = 165.0,82= 135,3 (m/ph)
28
3 , 135 1000
1000
=
=
=
π
V
⇒ Tra m¸y nm = 1500 (vg/ph)
1500 47 , 0
2 80
3 2
n S
L L L
-Bíc 5 : t = 2 mm ⇒ Tra b¶ng 5-72 ST-T2 ⇒ S=0,08→0,1⇒ Sm=0,097 (mm/vg)⇒Vb = 136 (m/ph)
⇒ Vt = Vb.Ki = 136.1,54= 209,44 (m/ph)
32
44 , 209 1000
1000
=
=
=
π
V
⇒ Tra m¸y nm = 20000 (vg/ph)
2000 097 , 0
2 2
2
n S
L L
-Bíc 6 : t = 3,3 mm ⇒ Tra b¶ng 5-60 ST-T2 ⇒ S=0,6→0,7⇒ Sm=0,7 (mm/vg)⇒Vb = 144 (m/ph)
⇒ Vt = Vb.Ki = 144.0,92= 132,48 (m/ph)
44
48 , 132 1000
1000
=
=
=
π
V
⇒ Tra m¸y nm = 800 (vg/ph)
800 7 , 0
1 60 / 2 , 3 108
3 2
n S
L L L
-Bíc 7 gièng bíc 1
57
Trang 11Các nguyên công khác tra tơng tự ta có kết quả ở bảng:
Nguyên công II:
Nguyên công III:
Nguyên công IV:
Nguyên công V:
Nguyên công VII:
Nguyên công VIII:
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
63
64