đồ án công nghệ chế tạo trục bơm

thiết kế, chế tạo trục bơm li tâm hoàn chỉnh do kĩ sư Nguyễn Đức Mạnh tính toán, thiết kế và chế tạo. file cad liên hệ call: 0961167454 email: nguyenmanh250798gmail.com PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

… … … …

MỤC LỤC

Trang Lời nói đầu……… 4

PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG……….5

1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công……….5

2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật, xác định phương pháp gia công lần cuối….5 3 Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu kĩ thuật quan trọng……6

4 Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết gia công………6

PHẦN II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT……… 7

1 Ý nghĩa……….…7

2 Xác định dạng sản xuất………7

PHẦN III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI………10

1 Cơ sở của việc lựa chọn phôi……… 10

2 Phương pháp chế tạo phôi……….… 11

PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG………13

1 Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị……… 13

1.1 Vấn đề chuẩn định vị khi gia công……… 13

1.1.1 Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn ………13

1.1.2 Những lời khuyên chung khi chọn chuẩn……….13

1.2 Chọn chuẩn tinh………14

1.2.1 Những yêu cầu khi chọn chuẩn tinh……… 14

1.2.2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh……….14

1.2.3 Căn cứ vào lời khuyên ta có phương pháp chọn chuẩn……….14

1.3 Chọn chuẩn thô……….….17

1.3.1 Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô……….17

1.3.2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô………17

2 Thiết kế quy trình công nghệ……….19

2.1 Lập trình tự công nghệ………19

2.2 Bản vẽ sơ đồ nguyên công……… 19

PHẦN V: TRA LƯỢNG DƯ……… 26

1 Lượng dư………26

2 Phân bố lượng dư……… 26

PHẦN VI: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT……… 29

1 Nguyên công I: Tôi cải thiện……… 29

2 Nguyên công II: Khỏa mặt đầu, khoan tâm……… 29

3 Nguyên công III: Tiện thô mặt trụ Ф20, Ф18, Ф16……… 30

4 Nguyên công IV: Tiện tinh mặt trụ Ф20, Ф18, Ф16………

Vát mép Ф22, Ф18, Ф6………30

5 Nguyên công V:Tiện thô mặt trụ Ф22, Ф18, Ф14, Ф6……….31

6 Nguyên công VI: Tiện tinh mặt trụ Ф22, Ф18, Ф14, Ф6………

Vát mép Ф22, Ф18, Ф14, Ф6……… 31

7 Nguyên công VII: Phay rãnh then……….32

8 Nguyên công VIII: Mài tinh bề mặt Ф20, Ф14……… 32

9 Nguyên công IX: Tổng kiểm tra………32

Kết luận………33

Tài liệu tham khảo……… ……34

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình hội nhập và phát triển của đất nước ta hiện nay thì tất cả các lĩnh vực ngành nghề đều phát triển mạnh mẽ Mặt khác quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang diễn ra rất nhanh chóng Các máy móc thiết bị hiện đại đều đã và đang được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực Cùng với sự phát triển đó thì ngành công nghệ chế tạo máy đang từng bước đổi mới để phù hợp với điều kiện thực tế Để có một nền kinh tế phát triển thì nền công nghiệp không thể không phát triển được Chính vì vậy, nhà nước ta đã có những chính sách để tạo điều kiện cho ngành công nghiệp như có sự tham gia đầu tư từ nước ngoài,

sự mọc lên của các công ty liên doanh, các doanh nghiệp nước ngoài

Như vậy, để tránh tụt hậu về kiến thức thì yêu cầu người kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật viên phải nắm vững kiến thức, trao rồi kiến thức, học hỏi kinh nghiệm, và phải biết vận dụng những kiến thức đó sao cho hợp lý nhất

Đối vối một sinh viên cơ khí như em thì cần phải cố gắng học tập tốt, nhất là những môn chuyên ngành Đồ án công nghệ chế tạo máy là một điều kiện rất tốt để em có thể đọc thêm, hiểu thêm và tổng hợp các kiến thức và vận dụng chúng vào trong đồ án của mình Và đề tài

em được giao là: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục bơm ”

Sau thời gian làm đồ án, được sự hưỡng dẫn tận tình của thầy giáo TRƯƠNG CÔNG GIANG, các thầy trong bộ môn Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn cùng lớp đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình

Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, do sự tổng hợp ý kiến chưa đầy đủ, kinh nghệm thực tế còn thiếu nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu xót Vậy em rất mong được

sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Mạnh

PHẦN 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.

1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

Chi tiết gia công là dạng trục được dùng phổ biến trong ngành chế tạomáy, chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt trụ tròn xoay, mặt ngoài dùng

để lắp ghép với bánh rang, ổ lăn, bánh đai, khớp nối và một số chi tiết khác

Trên trục có các rãnh then dùng để truyền moment xoắn

Các chi tiết dạng trục thường được dùng để trền moment xoắn giữa haitrục song song với nhau nhờ sự ăn khớp giữa bánh răng với bánh răng hoặcbánh răng với bánh đai

Do đó khi bộ truyền làm việc do trục ổ và các bánh đai trong quá trìnhlàm việc bị mòn hoặc hỏng điều đó không tránh khỏi Vì vậy đòi hỏi chi tiếtphải được gia công chính xác, nhiệt luyện đạt độ cứng cần thiết để đáp ứngđược các yêu cầu kĩ thuật của chi tiết khi làm việc

Nhưng với trục thì yêu cầu quan trọng nhất là đảm bảo độ cứng uốn và độcứng xoắn Tất cả các yêu cầu trên quyết định đến điều kiện làm việc của chitiết

2. Phân tích yêu cầu kĩ thuật từ đó xác định ra phương pháp gia công lần cuối.

Với bề mặt trụ 22, độ nhám = 5 nên ta chọn phương pháp gia công lầncuối là tiện tinh

Với bề mặt trụ 20, độ nhám = 1,25 nên ta chọn phương pháp gia công lầncuối là mài tinh

Với bề mặt trụ 18, độ nhám = 3,2 nên ta chọn phương pháp gia công lầncuối là tiện tinh

Với bề mặt trụ 16, độ nhám = 3,2 nên ta chọn phương pháp gia công lầncuối là tiện tinh

Với bề mặt trụ 14, độ nhám = 1,25 nên ta chọn phương pháp gia công lầncuối là mài tinh

Với bề mặt trụ 6, độ nhám = 3,2 nên ta chọn phương pháp gia công lầncuối là tiện tinh.

Để gia công rãnh then sử dụng phương pháp phay

3. Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu kĩ thuật quan trọng.

Để đảm bảo được độ đồng tâm giữa các cổ trục và các bề mặt lắp bánhrăng dùng chuẩn tinh thống nhất là 2 lỗ tâm và dùng 2 mũi tâm để định vị chitiết

Ta có tỷ số 9.5 vì thế sử dụng 2 mũi chống tâm ở hai đầu cũng có thểđảm bảo độ cứng vững

4. Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết gia công.

Kích thước đường kính trục thỏa mãn giảm dần về 2 đầu trục thuận lợicho gia công và lắp ráp các chi tiết lên trục

Các bề mặt trục phải có khả năng gia công được bằng các dao thôngthường

Việc gia công mặt đầu để tạo mặt phẳng cho bước khoan tâm ( để đảmbảo việc đồng tâm) cho các đoạn trục phận bố đều lượng dư Để đảm bảo yêucầu này cần gia công đồng thời hai lỗ tâm trên cùng một nguyên công và thựchiện trên cùng một lần gá

Để đạt năng suất, giảm bớt chi phí phụ ta xây dựng quy trình công nghệtheo nguyên tắc tập trung nguyên công Ta có thể sử dụng phương pháp giacông đồng thời bằng nhiều dao để tăng năng suất và giảm giá thành

PHẦN II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1. Ý nghĩa

Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp phản ánh mốiquan hệ giữa các đặc trưng công nghệ về hình thức tổ chức sản xuất để chếtạo ra các sản phẩm có chất lượng tốt và giá thành hợp lý Dạng sản xuất cócác đặc trưng sau:

Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm ( sản lượng cơkhí):

N= m

Trong đó:

N: số chi tiết được sản xuất trong một năm (ct/năm)

: số sản phẩm được sản xuất trong một năm, 1 (ct/năm)

m: Số chi tiết cùng tên trong một sản phẩm, m=1

N= 1.1.(1+)= 1,08 (ct/năm).

Xác định khối lượng của chi tiết gia công

+ khối lượng của chi tiết gia công được xác định theo công thức

sau

Q= V (kg)Trong đó:

Q: Trọng lượng của chi tiết gia công (kg)

V: Thể tích chi tiết gia công ()

: khối lượng riêng của chi tiết gia công (kg/)

Với vật liệu là thép => chọn = 7.852 (kg/)

Ta có thể tích của chi tiết:

Từ trái sang phải ta lần lượt đặt thể tích của các đoạn trục lần lượt từ đến

Ta có :

= = ()

= = ()

= = ()

PHẦN III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. Cơ sở của việc lựa chọn phôi.

Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạngsản xuất cụ thể của từng Nhà máy xí nghiệp Chọn phôi tức là chọn phươngpháp chế tạo xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi

Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹthuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trìnhgia công Hình dáng của phôi càng giống hình dáng của chi tiết bao nhiêu thìcàng giảm được lượng dư gia công, yêu cầu này cho phép giảm số lần chạydao, giảm thời gian gia công, tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm

Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vàocác yêu cầu sau:

- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công đòi hỏi

- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công

- Dạng sản xuất cụ thể

- Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý

- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất

Vật liệu chế tạo là thép C45 nhiệt luyện đạt 45- 50 HRC Thép C45 có cơtính tốt độ bền cao nên ta có nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau (nhưcán, rèn, dập, có thể bằng phương pháp đúc)

Dựa vào các đặc điểm kết cấu hình dáng kích thước của chi tiết, yêu cầu

kỹ thuật, độ bóng, độ đồng tâm, độ vuông góc và khả năng làm việc của nó:chi tiết làm việc chịu tải và mô men xoắn Đồng thời căn cứ vào ưu nhượcđiểm của từng phương pháp mà ta đưa ra phương pháp chế tạo phôi hợp lýnhất là sử dụng phôi đúc

2. Phương pháp chế tạo phôi

Phương pháp đúc:

* Đúc là phương pháp tạo phôi mà trong đó quá trình sản xuất là nấu chảykim loại, hợp kim rồi rót vào một khoang rỗng đó được tạo hình trước theo yêucầu.

- Ưu điểm:

Sản phẩm đúc có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu

Có thể đúc được những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến lớn Sản phẩm đúc có thể đạt được độ chính xác, độ nhẵn khá cao với nhữngphương pháp đúc đặc biệt

Tạo ra trên vật đúc các lớp vật liệu có cơ tính khác nhau

Có thể cơ khí hoá, tự động hoá, năng suất cao

- Nhược điểm:

Chưa tiết kiệm được kim loại do hệ thống rót, do sai hỏng…

Tỉ lệ phế phẩm còn cao vì khuyết tật đúc khá nhiều

Kiểm tra khuyết tật khó khăn

- Phương pháp đúc bằng khuôn cát tương đối phổ biến Tuy nhiên chế tạo khuônmẫu rất tốn thời gian , độ chính xác không cao Nếu sử dụng thiết bị ép đùn,năng suất tạo khuôn sẽ tăng lên Đúc trong nền xưởng có thể tạo khuôn có khốilượng lớn tới 10 đến 15 tấn, chiều dày vách bé đạt 3÷8 (mm)

-Đúc trong khuôn vỏ mỏng sử dụng chủ yếu cho các loại phôi quan trọng cóhình dáng phức tạp từ vật liệu thép và hợp kim nhôm khối lượng đạt 150(kg).Chiều dày vách có thể đạt 1÷ 1,5(mm) với phôi nhôm và 3 ÷ 3,5 (mm) cho phôithép cấp chính xác đạt 12÷ 14 Độ nhám bề mặt Rz = 40÷10(µm)

- Đúc trong khuôn mẫu nóng chảy mang lại hiệu quả cao khi đúc các chi tiếthình dáng phức tạp từ vật liệu bất kì Với số lượng trong loạt >100 chiếc khối

lượng phôi đạt 50(kg).Vách đúc nhỏ nhất có thể đạt 0,5(mm) Độ chính xỏc đạtcấp 11÷12 độ nhám đạt Rz=40÷10µm

- Đúc áp lực sử dụng chủ yếu để tạo phôi cho các chi tiết từ vật liệu thiếc nhômmagie và hợp kim của kẽm.Phương pháp này cho phép tao phôi tới 100 kg, vàchiều dày vách nhỏ nhất đạt 0,5 (mm) độ chính xác cấp 11÷12, độ nhám đạtRz=20 µm

- Đúc li tâm sử dụng chủ yếu tạo phôi chi tiết có dạng tròn xoay Năng suất đạt15phôi trong 1giờ, khối lượng phôi đạt 0,01÷3 (tấn )

- Đúc trong khuôn kim loại: độ chính xác về hình dáng và kích thước cao Tổchức vật đúc mịn chặt Bề mặt chi tiết dễ biến cứng cho nên sau khi đúc phải ủ

để chuẩn bịcho gia công cơ tiếp theo

=> Từ hình dáng hình học của chi tiết và căn cứ vào dạng sản xuất,vậtliệu chi tiết gia công, đặc điểm của từng phương pháp tạo phôi ta thấy chọnphôi đúc là hợp lí nhất Và chọn phương pháp đúc trong khuôn cát

Bản vẽ vật đúc

PHẦN IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

1. Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị

1.1 Vấn đề chuẩn định vị khi gia công

1.1.1 Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn

Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rấtquan trọng, để đảm bảo được yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùngchuẩn tinh thống nhất Việc phân tích lựa chuẩn định vị có ý nghĩa quan trọng,

nó quyết định đến chất lượng chi tiết gia công Do vậy việc chọn chuẩn phảithoả mãn hai yêu cầu sau:

+ Phân bố lượng dư trên toàn chi tiết trong suốt quá trình gia công đảm bảo độđồng tâm giữa các cổ trục

+ Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm

1.1.2 Những lời khuyên chung khi chọn chuẩn

- Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết sốbậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất Trong một số trường hợp tuyệt đốitránh thiếu định vị hay siêu định vị

- Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết giacông quá nhiều Đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm nhẹ sức lao động chocông nhân, đảm bảo lực kẹp an toàn

- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản sử dụng thuận lợi nhất vàthích hợp với từng loại hình sản xuất

1.2 Chọn chuẩn tinh

1.2.1 Những yêu cầu khi chọn chuẩn tinh

- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt cần gia công, chủ yếu nhằmđảm bảo độ chính xác kích thước

- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công vớinhau.

1.2.2 Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Chọn chuẩn tinh chính làmcho việc định vị trong quá trình gia công lắp ghép của chi tiết có tính thốngnhất Do vậy độ chính xác của các kích thước sẽ dễ dàng đạt được khi giacông, Ngoài ra còn giảm bớt được thời gian gia công và loại bỏ được chuẩntinh phụ

- Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho có tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.Nếu chuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất thì sai số chuẩn là nhỏ nhất Nếuchuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất, trùng chuẩn cơ sở thì sai số chuẩn bằngkhông

- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt (dùng một hệchuẩn để gá đặt trong suốt quá trình gia công) Hướng tới chuẩn tinh thốngnhất để đơn giản hoá việc sử dụng đồ gá trong một quá trình công nghệ, giảmđược chủng loại đồ gá do đó giảm được thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá

Thoả mãn được các lời khuyên trên khi chọn chuẩn sẽ làm cho chủng loại

đồ gá dùng để gá đặt trong quá trình gia công ít đi và nâng cao độ chính xácgia công vì không có sai số tích luỹ khi đổi chuẩn

1.2.3 Căn cứ vào lời khuyên ta có các phương án chọn chuẩn như sau:

 Phương án 1: Chọn hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn

Với hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do, một bậc tự do quay quanh trụckhông khống chế Sơ đồ định vị chi tiết trục bơm trên hai mũi tâm:

Ưu điểm:

- Không gian gia công rộng

- Có thể hoàn thành gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt của chi tiết,đây là chuẩn tinh thống nhất

- Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn và định vị trên hai mũi tâm để gia côngmặt ngoài thì không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính các

cổ trục vì khi đó chuẩn định vị trùng chuẩn đo lường

Nhược điểm:

- Có sai số chuẩn theo phương chiều trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâmcứng khi gia công trục bậc theo phương pháp chỉnh sẵn dao

- Độ cứng vững kém, phải truyền lực bằng tốc kẹp

 Phương án 2: Chọn bề mặt trụ ngoài và lỗ tâm làm chuẩn

Định vị mặt trụ ngoài bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, kết hợp với vai truc

và một đầu chống tâm Sơ đồ định vị

- Độ chính xác đồng tâm thấp Năng suất không cao

 Phương án 3: Chọn bề mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục làm chuẩn.Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài để khống chế bốn bậc tự do, vai trục han chếmột bậc tự do, còn một bậc tự do không cần khống chế Sơ đồ định vị

Ưu điểm: Cho độ cứng vững cao

Nhược điểm: Phải chế tạo đồ gá nên phương án này đắt tiền

Ta sử dụng phương án này để làm chuẩn tinh khi phay rãnh then