ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC KHUỶU

Danh mục bảng biểu 2 Danh mục hình vẽ 3 Chương 1: Phân tích chi tiết và định dạng sản xuất 5 1.1: Phân tích chi tiết 5 1.1.1: Phân tích chức năng điều kiện làm việc 5 1.1.2: Yêu cầu kỹ thuật cơ bản chi tiết dạng trục 6 1.1.3: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 7 1.2 Xác định dạng sản xuất 8 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI 9 2.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi 9 2.2. Xác định lượng dư tổng cộng cho các bề mặt 10 `2.2.1 Tra lượng dư cho các bề mặt gia công 10 `2.2.2 Tính lượng dư cho bề mặt 40 12 2.3. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi 16 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 17 3.1. Xác định đường lối công nghệ gia công chi tiết 17 3.1.1. Tập trung nguyên công 17 3.1.2. Phân tán nguyên công 17 3.2. Chọn phương pháp gia công cho các bề mặt 18 3.3. Lập trình tự các nguyên công 18 3.4. Thiết kế nguyên công 20 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG 7 37 4.1. Xác định cơ cấu định vị 37 4.2 Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt 38 4.2.1. Tính lực kẹp. 38 4.3. Xác định cơ cấu khác 41 4.3.1.Cữ so dao 41 4.3.2. Thân đồ gá 42 4.4. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 42 4.6. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá 43 CHƯƠNG 5: TÍNH GIÁ THÀNH GIA CÔNG CHI TIẾT ( NGUYÊN CÔNG 5 ) 44 5.1. Thời gian gia công 44 5.2. Chi phí tiền lương: 44 5.3. Giá thành điện: 45 5.4. Chi phí cho dụng cụ: 45 5.5. Chi phí khấu hao máy 46 5.6. Chi phí sửa chữa máy 46 5.7. Chi phí sử dụng đồ gá 46 5.8. Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công thiết kế 47 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

Trang 1

M c L c ụ ụ

Danh mục bảng biểuBảng 1.2: Các dạng sản xuất

Bảng 2.1 : Bảng tính lượng dư và kích thước giới hạn 40 Bảng 2.2 : Chi tiết lồng phôi

Bảng3.1: Bảng trình tự gia công

Bảng3.2: Bảng tiến trình công nghệ

Bảng 4.2 Thông số thân đồ gá

Danh mục hình vẽ

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết địnhtrong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của công nghệchế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tếquốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặcbiệt của Đảng và nhà nước ta

Đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và cácthiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giaothông vận tải, điện lực

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học vàlàm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo, đồ án môn học côngnghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngànhchế tạo máy khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo,đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Quê đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học côngnghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những saisót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của cácthầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của cácbạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Trang 3

Chương 1: Phân tích chi tiết và định dạng sản xuất

1.1: Phân tích chi tiết

1.1.1: Phân tích chức năng điều kiện làm việc

a, Phân tích chức năng của chi tiết:

Chi tiết trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng , có cường

độ làm việc lớn nhất Cộng dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực khí thể tác dụngvào piston qua thanh truyền và biến chuyển tịnh tiến thành chuyển động quay trụckhuỷu để đưa công suất ra ngoài

Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác động của lực khí thể, lựcquán tính, lực quán tính Những lực này có trị số lớn và thay đổi theo chu kỳ nhấtđịnh nen tính va đập mạnh

Các lực tác dụng gây ra ứng suất uốn và xoắn trục, dồng thời còn gây rahiện tượng dao động dọc và dao động xoắn làm dộng cơ rung dộng , mất cân bằng

Các lực tác dụng gây ra hao mòn lớn trên bề mặt ma sát của của cổ trục vàchốt khuỷu

Chi tiết trục khuỷu thuộc nhóm chi tiết thuộc họ trục , nó là loại trục lệchtâm vì có các cổ trục không nằm trên đường tâm

b) Điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

Trong quá trình động cơ làm việc, trục khuỷu chịu lực tác dụng rất phức tạp: + Lực khí thể

+ Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston – thanh truyền

+ Lực quán tính chuyển động quay của đầu to thanh truyền và của chính trụckhuỷu Những lực này có cường độ thay đổi làm cho trục khuỷu bị va đập; gây chotrục khuỷu ứng suất kéo, nén, uốn, xoắn; gây ra dao động dọc và dao động xoắn làmđộng cơ rung động, mất cân bằng

+ Ma sát trên bề mặt cổ trục lớn gây làm các cổ trục bị mài mòn Khi thiếu dầubôi trơn sẽ sinh nhiệt rất lớn làm hỏng bề mặt cổ trục

Trang 4

1.1.2: Yêu cầu kỹ thuật cơ bản chi tiết dạng trục

Đối với các chi tiết dạng trục ta cần đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậctrục Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật này ta cần chọn biện pháp công nghệ là chọnchuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất

Chuẩn tinh thống nhất của chi tiết dạng trục sẽ là 2 lỗ tâm, vậy để đảmbảo độ đồng tâm giữa 2 bề mặt được chọn làm chuẩn tinh ta sẽ chọn biện phápcông nghệ là gia công đồng thời 2 bề mặt trên cùng 1 lần gá

+ Độ không song song của đường đường tâm cổ trục thanh truyền động sovưới mặt A 0.03/100(mm) , 10- 12 trên suốt chiều dài

Để đạt yêu cầu này ta phải gia công cổ trục và gờ chặn trên cùng một lần gáđặt với chuẩn tinh là 2 lỗ tâm

+ Độ côn cho phép của cổ trục và cổ biên : 10

+ Độ ô van cho phép của cổ trục và cổ biên : 10

+ Độ chính xác cân bằng từ 20-30 g.cm/ khoảng lệch tâm e

+ Độ không thẳng góc của lỗ ren M12 x 1,25 so với đường tâm cổ trục0.2( mm )

≤

và độ thẳng góc so với mặt phẳng lắp đối trọng 0.2/30(mm)

Để đảm bảo độ tròn, độ trụ của các bề mặt gia công ta cần đảm bảo độ songsong và vuông dọc giữa trục dao và bề mặt dẫn hướng trong quá trình gia công.Cũng như đảm bảo độ chính xác của đồ gá gia công

Chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng khối loạt lớn Vậy ta chọn biệnpháp công nghệ là phân tán nguyên công

Chọn biện pháp đạt độ chính xác gia công là tự động đạt kích thước

Chọn vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45 Đây là một loại thép cacbontrung bình Loại thép này rất phổ biến trong nghành cơ khí, dễ tìm, giá thànhkhông cao, mặt khác chế tạo gia công nóng loại thép C45 dễ xác định chẳng hạn

Trang 5

như rèn, dập, nhiệt luyện, cỏn Lượng tạp chất trong thép tương đối ít thành phần

% P,S do đó nó có chất lượng tốt độ bền, độ cứng cũng như độ dẻo dai khá cao + Thành phần hoá học (Tra bảng 1.1 [16]):

197

1.1.3: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu

Trên cơ sở nghiên cứu điều kiện làm việc của chi tiết ta nhận thấy rằng kếtcấu của chi tiết đã phù hợp, không đơn giản hoá kết cấu được nữa

Vật liệu làm bằng thép C45 là thép cacbon tốt, phù hợp với điều kiện làmviệc của trục như đã nêu ở trên

Chi tiết có tính công nghệ trong kết cấu

Trục có hình dáng thuôn nhỏ về hai đầu, thuận tiện cho việc tháo lắp cácchi tiết khác lên đó

Các vát mép thuận tiện cho việc lắp ghép, vận chuyển

Các chi tiết lắp trên trục đều được định vị theo phương chiều trục

Dung sai kích thước đều nằm trong phạm vi mà có thể chế tạo được bằngcác phương pháp gia công thông thường

Trang 6

Phôi được chế tạo đơn giản.

Kết luận: Kết cấu của chi tiết đã hợp lý và không cần sửa đổi

1.2 Xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất ta phải biết được sản lượng hàng năm và khối lượngchi tiết gia công :Ta có =20000 (chi tiết)

(Tr20[5])Trong đó N : số lượng sản xuất thực tế trong 1 năm

: số sản phẩm sản xuất theo đơn đặt hàng

m số chi tiết trong 1 sản phẩm

tỉ lệ phần trăm về số chi tiết phế phẩm không tránh khỏi trong sản xuất (3 - 6%)

: Tỉ lệ phần trăm về số chi tiết dự trữ để phòng ngừa sự cố (5-7%)

Vậy =22000 (.chi tiết )

Sử dụng phần mềm inventor lấy thể tích giá đỡ V= 7,852 mm3

Trọng lượng của chi tiết là Q = 1,41 (Kg) ( vật liệu thép C45)

Dựa vào bảng xác định dạng sản xuất xác định dạng sản xuất là sản xuất hàng loạtlớn

500÷5000 200÷500 100÷300Hàng loạt lớn 5000÷

1000

Trang 7

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI

2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi

Căn cứ vào dạng sản xuất đã xác định ở chương 1 là dạng sản xuất loạtlớn ,căn cứ vào kết cấu của chi tiết ,căn cứ vào vật liệu chi tiết gia công là C45 tachọn phương pháp chế tạo phôi gia công áp lực

Phương pháp chế tạo phôi bằng gia công áp lực :

+ Vật liệu để rèn tự do là các thỏi kim loại đúc và các phôi cán

+ Rèn tự do có rèn bằng tay hay bằng máy

+ Rèn tay dùng để rèn những vật có khối lượng không lớn lắm

+ Phù hợp với những chi tiết có kết cấu đơn giản, sản lượng nhỏ và vừa

- Phương pháp rèn khuôn

Rèn khuôn (còn gọi là dập thể tích) là phương pháp gia công áp lực,trong đó kim loại được biến dạng hạn chế trong lòng khuôn dướic tác dụng củalực đập

So với rèn tự do, rèn khuôn có đặc điểm:

+ Độ chính xác và chất lượng vật rèn cao

+ Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp

+ Năng suất cao

+ Dễ cơ khí hóa và tự động hóa

+ Nhưng giá thành chế tạo khuôn cao, khuôn chống mòn, vì vậy phươngpháp dập khuôn chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối

 Chọn phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết gia công là rèn khuôn (dập thể tích)

2.2 Xác định lượng dư tổng cộng cho các bề mặt

Trang 8

`2.2.1 Tra lượng dư cho các bề mặt gia công

Chi tiết dạng trục có chiều dài L = 150 (mm) có khối lượng G =1,41 (Kg),

bề mặt Ø40 Tra bảng 3.9 [2-T103] tổng cộng 2Zb= 4 (mm)

Với phôi dập nóng trên máy rèn ngang (nhóm thứ 2 có chứa Rz 20~40 ) nênlấy thêm 0,5 (mm)

- Độ nhám bề mặt Ra= 0,64 (µm) ta nên lấy thêm 0,5 (mm)

⇒ Vậy lượng dư tổng cộng cho bề mặt trụ ngoài: 2Zb= 5 (mm)

⇒ Vậy lượng dư tổng cộng cho bề mặt trụ : Ø45

* Đối với các mặt đầu của trục là 2Zb = 4,2(mm)

- Độ nhám bề mặt Rz = 40, ta lấy thêm 0,3(mm)

- Với phôi được dập trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm)

⇒ Vậy lượng dư tổng cộng cho bề mặt đầu : 2Zb= 5 (mm)

⇒ Chi tiết dạng trục có chiều dài L = 150 (mm)

Phân bố lượng dư :

Trang 9

+ Lượng dư cho tiện tinh: 2Zb2= 1,5 ; Gia công đạt chính xác cấp 9 nhám bềmặt Ra= 2,5

+ Lượng dư cho mài thô : 2Zb3= 0,4 Gia công đạt chính xác cấp 8 nhám bềmặt Ra= 1,6

+ Lượng dư cho mài tinh : 2Zb4= 0,1 ; Gia công đạt chính xác cấp 6 nhám bềmặt Ra= 0,64

Trang 10

`2.2.2 Tính lượng dư cho bề mặt 40

* Tính lượng dư cho bề mặt trục 40

Quy trình công nghệ gồm 2 bước: Tiện thô , tiện tinh , mài thô , mài tinh

Theo bảng 4.5 [6] giá trị Ri=250 và Ti=350

Lượng dư gia công được xác định theo công thức bảng 4.4 [6]:

min

2Z i =2.(R za+ +T a ρa)

Trong đó:

RZa: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ta: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước NC sát trước để lại

ρa: Sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại

Trang 11

=3 dung sai phôi dập )

Do đó sai lệch không gian của phôi là

Trang 12

+ Tiện tinh : min

+ Sau mài tinh: d4= 40,01+0,015=40,025 mm

+ Sau mài thô : d3= 40,09+0,03=40,12 mm

+ Sau tiện tinh : d2= 40,30+0,12=40,42 mm

+ Sau tiện thô : d1= 40,70+0,4=41,1 mm

+ Phôi : d0= 40,15+3=43,15 mm

Lượng dư giới hạn khi:

+ Mài tinh

2Zmin = 40,09–40,01= 0.08 = 90 (µm) 2Zmax = 40,12 – 40,025 = 0.095 mm = 95 (µm)+ Mài thô

2Zmin = 40,30–40,09= 0.21 = 210 (µm) 2Zmax = 40,42 – 40,12 = 0.3 mm = 300 (µm) + Tiện tinh

Trang 13

2Zmin = 40,70–40,30= 0.4 = 400 (µm) 2Zmax = 41,1 – 40,42 = 0.68 mm = 680 (µm)+ Tiện thô

2Zmin = 40,15–40,70= 4,45mm = 4450 (µm)

2Zmax = 43,15 – 41,1=7,05mm = 7050 (µm) Kiểm tra kết quả tính toán :

Trang 14

2.3 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

Bảng 1.2 : Chi tiết lồng phôi

Trang 15

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG CHI TIẾT

3.1 Xác định đường lối công nghệ gia công chi tiết

3.1.1 Tập trung nguyên công

- Năng suất gia công tăng lên nhờ gia công song song và sự trùng hợp thời gian máy

- Nâng cao hệ số sử dụng mặt bằng sản xuất

- Máy có độ phức tạp cao và điều chỉnh máy cũng rất khó khăn

- Ứng dụng cho những chi tiết phưc tạp có nhiều bề mặt cần gia công

- Áp trên cơ sở tự động hóa sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động rút ngắnchu kỳ giảm chi phí điều hành và lập kế hoạch sản xuất

3.1.2 Phân tán nguyên công

- Có tính linh hoạt cao : quá trình chuyển đổi đối tượng gia công được thực hiệnnhanh chóng và chi phí không đáng kể

- Tăng năng xuất lao động

- Rút ngắn chu kỳ sản xuất

- Giảm chi phí điều hành và lập kế hoạch sản xuất

- Chỉ áp dụng qui mô sản xuất lớn

 Kết luận : trên cơ sở phân tích phương pháp tập trung nguyên công và phân tánnguyên công , đồng thời căn cứ vào dạng sản xuất cũng như kết cấu của chi tiết , tachọn phương pháp phân tán nguyên công

Trang 16

3.2 Chọn phương pháp gia công cho các bề mặt

Bảng3.1: Bảng trình tự gia công

Ф20 Tiện thô =>Tiện tinh=>Mài

Nguyên công Phương án 1 Phương án 2

2 Khỏa mặt đầu khoan lỗ Khỏa mặt đầu khoan lỗ

Trang 17

5 Tiện thô tiện tinh trục

khuỷu Ф30 Tiện thô tiện tinh trụckhuỷu Ф30

Chọn phương án (1) vì :

- Thuân lợi cho việc gá đặt gia công tuần tự

- Việc đi dao thoát dao dễ dàng khi gia công thô, tinh nửa trục một

- Chuẩn tinh thống nhất mặt đầu và lỗ tâm giảm sai số khi gia công

- Phương án (2) tiện thô đồng thời các bậc trục làm tăng số lần chuyển dao( sản xuất loạt nhỏ đơn chiếc ) gây tốn thời gian điều chỉnh máy

Trang 18

3.4 Thiết kế nguyên công

a, Nguyên công 1 : Tạo phôi

Hình 3.1 : Khuôn dập

Yêu cầu kỹ thuật :

+ Sau khi đúc phôi phải được cắt bavia

+ Phôi đúc xong đạt độ chính xác cấp 2

+ Phôi không bị biến dạng, cong vênh

Chi tiết được nung nóng đến nhiệt độ khoảng

Trang 19

- Động năng va chạm 1600 kGm

- Khối lượng danh nghĩa phần rơi: 630 kg

- Tốc độ va chạm đầu búa : 80 lần/phút

- Hành trình lớn nhất của đầu búa : 1000mm

- Khoảng cách giữa hai trục : 400mm

- Khoảng cách từ đe tới nền : 840mm

- áp suất hơi : 6 ÷

8 at

- Khối lượng máy không có đế đe : 7360 kg

- Khối lượng đế đe : 12600 kg

- Kích thước phủ bì của máy :

+ Dài : 2000mm + Rộng : 1280mm + Cao : 4380mm Khuôn được dùng là loại khuôn hở

b, Nguyên công 2 : Khỏa mặt đầu khoan lỗ tâm

- Sơ đồ gá đặt

Trang 20

Hình 3.2 : Sơ đồ gá đặt nguyên công 2

v n

D

π

(vòng/phút)Chọn theo máy :𝑛𝑛 = 500 v/ph + Số vòng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20;31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 235; 325; 375; 500; 630; 800; 1000;1250; 1600; 2000

Trang 21

1000 1000.24

10193,14.7,5

v n

D

π

(vòng/phút)Chọn theo máy :𝑛𝑛 = 1000 v/ph + Số vòng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20;31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 235; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250;1600; 2000

- Tính thời gian gia công cơ bản :

L là chiều dài bề mặt gia công L = 11 (mm)

S là lượng chạy dao vòng S = 0,12 (mm/vòng)

Trang 22

+ Lượng chạy dao s = 0.95 (mm/vòng ) Bảng 5.60 [1]

+ Tốc độ cắt : V= 87 (m/phút ) Bảng 5.65 [1]

+ Số vòng quay trục chính là :

6753,14.41

v n

D

π

(vòng/phút)Chọn theo máy :𝑛𝑛 = 630 v/ph +Số vòng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20;31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250;1600; 2000

• Tiện tinh Φ

40.5 Chiều sâu cắt : 0.5 mm

Lượng chạy dao s= 0,15 (mm/ vòng ) Bảng 5.62 [1]

v n

D

π

(vòng/phút)Chọn theo máy :𝑛= 1250 v/ph

+Số vòng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160;200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.\ Như vậy tốc độ cắtthực tế sẽ là:

Trang 23

159 / 1000

ph +Lct là chiều dài bề mặt gia công

+Lv là chiều dài thoát dao

ph +Lct là chiều dài bề mặt gia công

d, Nguyên công 4 : Tiện thô , tinh mặt bậc trục Ф20 và Ф30

Sơ đồ gá đặt

Trang 24

13193,14.21

v n

D

π

• Tiện tinh Φ

20.5Chiều sâu cắt : 0.5 mm

v n

D

π

3,14.20,5.1600

103 / 1000

8933,14.31

v n

D

π

Trang 25

• Tiện tinh Φ

30.5Chiều sâu cắt : 0.5 mm

v n

D

π

3,14.30,5.1250

119 / 1000

ph

+Lct là chiều dài bề mặt gia công

ph

+Lct là chiều dài bề mặt gia công

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	917,15 KB
File đính kèm	fb: đồ án ngành công nghệ chế tạo máy.rar (25 MB)