Luận văn thuyết minh công nghệ chế tạo máy

Trang 1

,

bè tài: Thuyết minh công nghệ

chê tạo máy

Luận văn tốt nghiệp

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn công nghệ chế

tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kĩ sư, một công nhân có thể

dựa vào làm cơ sở thiết kế Môn công nghệ chế tạo máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kĩ thuật và càng ngày không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu và ngày càng được ứng dụng nhiều công nghệ mới góp phần tăng năng suất và chất lượng gia công lên rất cao Đối với mỗi sinh viên cơ khí, đồ án

môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học giúp làm quen với việc

giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã được học

ở trường qua các giáo trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy Khi làm

đồ án này ta phải làm quen với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng như so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ thể một sản

phẩm điển hình Để hoàn thành được đồ án môn học này, em xin chân

thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Lưu Văn Nhang cùng các thày

thuộc bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trường Đại Học Bách Khoa

Hà Nội Do là lần đầu được hoàn thành môn học này, tất nhiên không thể tránh khỏi có sai sót Em rất mong có được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy và các bạn để sau này ra trường đi làm việc khỏi bỡ ngỡ

Hà Nội 08/2008

Sinh viên

Nguyễn Trọng Luận

Trang 3

TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Khoa Cơ khí Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

Bộ môn CNCTM

NHIỆM VỤ

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Trọng Luận

Lớp : CTMt1-K44 Chuyên ngành Công nghệ Chế tạo máy

I Dau đề thiết kế :

Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng

1 Các số liệu ban dau :

Sản lượng hàng năm : 5000 chỉ tiết

Điều kiện sản xuất : Tự chọn

IH Nội dung các phần thuyết minh và tính toán :

1 Phân tích chức năng làm việc của chỉ tiết

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chỉ tiết

3 Xác định dạng sản xuất

4 Chọn phương pháp chế tạo phôi

5 Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đò gá đặt , kí hiệu định vị,kẹp

chặt, chọn máy, chọn dao,kí hiệu chiều chuyển động của dao,của chi

tiết)

6 Tính lượng dư cho 1 bề mặt (mặt tròn ngoài, mặt tròn trong ,hoặc mặt phẳng) và tra lượng dư cho các mặt còn lại

7 Tính chế độ cắt cho 1 nguyên công (tính cho nguyên công cần thiết

kế đồ gá) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

8 Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công

9 Tính và thiết kế 1 đồ gá (lập sơ đồ gá đặt ,tính lực kẹp ,, thiết kế các

kết cấu của đồ gá , tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt , sai số mòn, sai

số hiệu chỉnh , sai số chế tạo cho phép của đồ gá , đặt yêu cầu kĩ thuật của đồ gá , lập bảng kê các chỉ tiết cấu đồ gá )

Trang 4

IV Phần bản vẽ

1 Chi tiết lồng phôi

2 Sơ đồ nguyên công

3 Đồ gá

Người nhận : Hà Nội ngày Tháng năm 2008

(Họ tên và chữ ký )

Trang 5

PHẦN I

PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA

CHI TIẾT

Dựa vào bản vẽ chỉ tiết gia công ta thấy rằng càng gạt cần chế tạo

là 1 chi tiết dạng càng.Càng thuộc loại chỉ tiết có 1 hoặc 1 số lỗ cơ bản

mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau 1 góc nào đó 1.Chức năng làm việc

Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm

điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ)

2.Điều kiện làm việc:

Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men

xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh răng ăn khớp với nhau) và chỉ

tiết thường xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm

việc, nhiệt độ làm việc không cao

Trang 6

PHAN II PHAN TICH TINH CONG NGHE TRONG KET CAU CUA CHI

TIET

Tính công nghệ trong kết cấu là 1 tính chất quan trọng của sản

phẩm hoặc chỉ tiết cơ khí nhằm đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhất ,khối lượng gia công và lắp ráp là ít nhất , giá thành chế tạo là thấp nhất trong điều kiện và quy mô sản xuất nhất định

Đối với chỉ tiết càng nói chung ,bề mặt làm việc chủ yếu là các mặt trong của các lỗ chính vì vậy khi thiếc kế cần chú ý đến kết cấu

của nó như :

- Độ cứng vững của càng :

+Do mặt đầu làm việc của chỉ tiết quá mỏng(12mm) trong quá trình

gia công và làm việc có thể không đủ cứng vững cần làm thêm phần

gân tăng cứng

+Lỗ ®16 lắp với trục gạt cần phải khử ba via bằng vát mép,đồng thời thuận lợi cho lắp ghép.Lỗ chốt nằm trên mặt trục khó khăn cho việc khoan nên làm bể mặt vuông góc với mũi khoan nhưng lỗ chốt

không quan trọng có thể không cần thay đổi kết cấu

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TAO MAY 5

Trang 7

- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của

chúng cùng nằm trên 2 mặt phẳng song song

+ Hai đường tâm của 2 lỗ B và C đảm bảo khoảng cách 107*9%! + Độ không song song của hai tâm lỗ là 0,05mm trên 100mm chiều đài

+ Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,05mm trên

- Kết cấu càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chỉ tiết cùng 1

lúc

- Hình dáng càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn

tinh thống nhất

Trang 8

1 Để xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng hàng năm

Ñ, là số lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch Theo

đầu đề của đồ án ta có : N=10000 chỉ tiết

m là số lượng chỉ tiết trong I sản phẩm Do ta phải cắt đứt chỉ tiết ra

làm hai để cho ra hai sảm phẩm nên lấy m = 0,5

z là số lượng sảm phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi (đúc hoặc rèn gây ra) ø =3-6% lấy „ = 4%

ø là lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ ø=5-7% lấy ø = 6%

Từ đó suy ra

N=10000/,5(1+ 0) 5500 (chỉ tiết năm)

2 Khối lượng chỉ tiết được xác định theo công thức sau :

ø=vz (kg)

Trong đó ; là khối lượng riêng của vật liệu

Với vật liệuc gang xám GX15-32 ta có „=(6,8:7,4)kg/dm°

Q, khối lượng của chỉ tiết

Trang 9

Dựa vào giá trị tính toán của N và Q; và tra bảng 2.6 ta xác định

được dạng sản xuất của sản phẩm là sản xuất hàng loạt vừa

PHẦN IV

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Thiết kế bản vẽ chỉ tiết lồng phôi

Phương pháp chọn phôi phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề như chức

năng và kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy , vật liệu sử dụng , yêu cầu kĩ thuật hình dáng bể mặt và kích thước của chỉ tiết , quy mô và tính loạt của sản xuất

1.Chọn phôi

Chọn phôi nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo , phương pháp hình thành phôi , xác định lượng dư gia công cho các bề mặt , tính toán kích thước

và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi

- Vật liệu chế tạo phôi là gang xám GX15-32

Trang 10

- Ta chon phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc

Tra bảng 2.12 ta có :

+ Chọn cấp chính xác đúc là cấp 1 với số lượng chi tiết 1000 - 10000

+ Trang bị đúc : mẫu và hòm khuôn bằng kim loại

+ Chế tạo : Khuôn chế tạo bằng máy Thao đúc có kích thước lớn, lắp bằng máy và thao có kích thước nhỏ lắp bằng tay

Tra bang 2.11 cho ta kích thước danh nghĩa của phôi cần xác định dung sai (mm

Trang 11

PHẦN V THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIA CÔNG CHI TIẾT

V-I Xác định đường lối công nghệ

Với chỉ tiết là càng gạt và dạng sản xuất là hàng loạt vừa trong khi điều kiện sản xuất ở nước ta các máy chủ yếu là vạn năng nên ta chọn

phương pháp phân tán nguyên công và gia công tuần tự các bể mặt 'V-II Chọn phương án gia công

Theo bảng 4 tài liéu [I] vat liệu là gang xám GX15-32

+ Bề mặt I (do nguyên công I thực hiện )cần gia công mặt đầu có kích thước 35+0.125 Vì dung sai là 0.25 mm ứng với độ chính xác cấp 7,

độ bang Ra = 10 cấp nhắn bóng là A4nên ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tỉnh

+ Bề mặt II (do nguyên công II thực hiện) cần gia công mặt đầu có kích thước 35+0.125 Vì dung sai là 0.25 mm ứng với cấp chính xác 7

„ độ bóng Ra = 10, do đó cấp cấp nhắn bóng là A4 nên chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh

+ Bề mặt III(do nguyên công III thực hiện ) cần gia công mặt đầu có kích thước 12+0.125 tương tự chọn phương pháp phay tính

+ Bề mặt IV(do nguyêncông IV thực hiện )cần gia công lỗ ¿16+0.018 cấp nhắn bóng là v6nên chọn phương án cuối cùng là doa thô

+ Bề mặt V (do nguyên công V thực hiện )cần gia công lỗ có kích thước ø42+0.25 Vì dung sai là 0.5 mm ứng với cấp chính xác 14, đạt

độ bóng Ra = 25 ứng với cấp nhắn bóng v6 nên chọn phương án cuối

cùng là tiện bán tinh

+ Bề mặt VI cần gia công rãnh then có kích thước 4+015 Vì dung sai

là 0.03 ứng với cấp chính xác 9 độ bóng Ra = 10 ứng với cấp nhắn bóng V5 nên chịn phương án cuối cùng là xọc thô

V-II Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công

Dựa vào hình dáng và điều kiện làm việc của chỉ tiết ta lập được

Trang 12

Nguyên công I : Phay mặt đầu thứ nhất

Nguyên công 2 : Phay mặt đầu thứ hai

Nguyên công 3 : Phay mặt đầu thứ ba

Nguyên công 4 : Khoan, khoét, doa lỗ Ø16

Nguyên công 5 : Khoét lỗ Ø42

Nguyên công 6 : Khoét miệng côn lỗ Ø16

Nguyên công 7 : Xọc rãnh then

Nguyên công 8 : Kiểm tra

Nguyên công 9 : Cát đứt

Nguyên cong I

Phay mat đầu thứ nhất

1 Định vị: +Định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ khía nhám

+Hai mặt bên hạn chế 3 bậc tự do bằng 3 khối V, trong đó có 1

khối V tuỳ động, 1 khối V cố định

Để phay mặt đầu thứ nhất này ta chọn máy phay đứng vạn năng

6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau :

Công suất của động cơ chính : 7KW

Trang 13

Công suất của động cơ chạy dao 1,7KW

Khối lượng máy 2900 kg

Kích thước phủ bì của máy

Dài x rộng x cao = 2100x2440x1875

Phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 (vòng /phút) với các tốc độ sau :

30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

Các đặc tính kĩ thuật tra bảng 7-12 trang 458 sách Sổ tay Công nghệ

chế tạo máy 2000 (Trần Văn Dich)

Tra bảng 3-94 tập I-2003 đối vứi phôi gang đúc cấp chính xác I

- Kích thước lớn nhất của chỉ tiết 247 mm e(120-260)

- Vị trí bề mặt khi rót kim loại : trên

- Kích thước danh nghĩa : 62mm >50 mm

Do đó ta chọn được lượng dư z= 3mm

Ta chia làm hai bước công nghệ

Trang 14

Vay lượng chạy dao vòng: Sv = 8*0,26= 1,88 mm/vòng

Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-127 trang

115 tập I-2005 ta có v = 158 m/phút (với tuổi thọ của dao là T =

Chiéu sau cat t= 0,5mm

Lượng chạy dao vòng: Sv = 1 mm/vòng

115 tập I-2005 ta có v = 228 m/phút (với tuổi thọ của dao là T= 180p)

Khi tính đến các hệ số điều chỉnh :

Trang 15

+Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang với HB =182-199

Trang 16

Phay mặt đầu thứ hai

Công suất của động cơ chạy dao 1.7KW

30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

Trang 17

chế tạo máy 2000 (Trần Văn Địch)

- Kích thước lớn nhất của chỉ tiết 214 mm (120-260)

- Vị trí bề mặt khi rót kim loại : dưới

- Kích thước danh nghĩa : 33mm < 50 mm

Luong chay dao rang: Sz = 0,26mm/rang

Vay lượng chay dao vong: Sv = 8*0,26= 1,88 mm/vong

Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k tra bang 5-127 trang

115 tập I-2005 ta có v,= 158 (m/phút) (với tuổi thọ của dao là T= 180p)

Khi tính đến các hệ số điều chỉnh :

ta có

k,=1

Trang 18

+Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao kạ= 0.8 với

Chiéu sau cat t = 0,5mm

Luong chạy dao vòng: Sv = 1 mm/vòng

115 tập I-2005 ta có v = 228 m/phút (với tuổi thọ của dao là T= 180p) Khi tính đến các hệ số điều chỉnh :

ta có

k,=1

+Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bên của dao kạ= 0.8 với

Tạ/Tụ =2

Trang 19

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng Với BK6 ta có

+Hai mặt bên hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 khối V, trong

đó có 1 khối V tuỳ động, 1 khối V cố định

Trang 20

Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ phải

sang trái.Để cho chắc chắn người ta thêm cơ cấu kẹp chặt ở hai đầu mặt

đã gia công

3.Chọn máy:

Để phay mặt đầu thứ ba này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau :

Công suất của động cơ chạy dao 1.7KW

30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

chế tạo máy 2000 (Trần Văn Dich)

Trang 21

- Đường kính lỗ dao d = 27 mm

- Bề rộng răng L =40 mm

5 Luong du:

- Kích thước lớn nhất của chi tiết 214 mm e(120-260)

- Vị trí bề mặt khi rót kim loại : dưới

- Kích thước danh nghĩa : 62mm >50 mm

Lượng chay dao rang: Sz = 0,2 (mm/rang.)

Vay lượng chạy dao vòng: Sv = 14*0,2= 2,8( mm/vong.)

Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-120 tập II-

2005 ta có v = 38 m/phút (với tuổi thọ của dao là T = 180p)

Lượng chạy dao răng Sr = 0,10 (mm/răng)

Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,10.14 = 1,4 mm/vong

Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-120 tập II-

2005

n

Trang 22

ta có v = 48 m/phút (với tuổi thọ của dao là T = 180p)

Trang 23

Nguyên công IV: Khoan ,khoét ,doa lỗ đặc Ø 16+0,018

Vì theo yêu cầu của bài toán là gia công lỗ Ø 16+0,018 đạt cấp

chính xác 7 và độ bóng Ra=2,5 đạt cấp v6 nên theo bảng 3-129 tập ta chọn phương pháp gia công là khoan khoét va doa ban tinh

-Chi tiết được định vị 3 bậc tự do tại mặt đáy

-Khối V cố định định vị 2 bac tu do tai 1 trong 2 trụ ngoài của càng

-Một khối V di động định vị 1 bậc tự do tại mặt trụ ngoài còn lại

2.Kẹp chặt:

- Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối trụ ở giữa, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới

3.Chọn máy:

Chọn máy khoan đứng 2H125 với các thông số sau :

- Đường kính lớn nhất khoan được : 25 mm

- Số cấp chạy dao : 12

- Kích thước bàn máy : 450x500

- Công suất động cơ chính : 2/2kW

- Số cấp tốc độ quay của trục chính 12 với số vòng quay 45-2000 vòng /phút

- Phạm vi bước tiến : 0,1-1,6 mm/vòng với 9 cấp bước tiến

- Mômen xoắn 2500KGcm

- khối lượng máy 1000 kg

4.Chọn dao:

Trang 24

+Dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió chuôi trụ tròn ngắn có d = 15

mm, L= 170mm, 1, = 105 mm

+Dùng mũi khoét thép gió phi tiêu chuẩn Ø15,8mm

+mũi doa thép gió Øl6mm

5.Luong du gia công:

Lượng dư gia công cho khoan khoét doa lần lượt là:

- Lượng dư khoan : 7,5 mm

- Lương dư khoét : 0,4mm

- Luong du doa thé: 0,1mm

6.Chế đô cắt:

a)Khoan thô lỗ đường kính Ø15mm

+Chiéu sau cat: 7,5mm

+Luong chay dao Sv

Tra bang 5-89[II] với d =13, HB <200, nhóm chạy dao Ï ta có

—>Lượng chạy dao: Chọn theo máy s ,= 0,6 (mm/Vv)

Lượng chạy dao phút Sph = 0,6.600 = 360(mm/phút)

Trang 25

—>Lượng chạy dao: Chọn theo máy s„= 0,8 (mm/v)

Lượng chạy dao phút Sph = Sv.n,, = 0,8.475=380 (mm/phut)

c)Doa 16 $16

+chiéu sau cat: t = 0,1 (mm)

+Lượng chạy dao:Tra bảng 5-112[3] với đường kính mũi doa d = 16 Vật liệu gang có HB = 190, nhóm chạy dao II —>s ,= 2,4 (mm/v)

+Tốc độ cắt: tra bang 5-114[3]

Với HB „ =190, s = 2,4 ;d = 16—>v,= 6,5 (m/ph) Chu kì bền danh nghĩa T = 60phút

Ta có: v,= v,.k

Tiêu đề	Luận văn thuyết minh công nghệ chế tạo máy
Trường học	Hanoi University of Science and Technology
Chuyên ngành	Mechanical Engineering
Thể loại	Thesis
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	8,3 MB