Đồ án công nghệ chê tạo máy L ời n ói đ ầ u Công nghệ chế tạo máy ngành then chốt, đóng vai trò dịnh nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất nớc Nhiệm vụ công nghệ chế tạo máy chế tạo sản phẩm khí cho lĩnh vực nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy mối quan tâm đặc biệt Đảng nhà nớc ta Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực đầu t trang bị đại Việc phát triển nguồn nhân lực nhiệm vụ trọng tâm trờng đại học.Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kĩ s khí cán kĩ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất.Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chơng trình đào tạo kĩ s cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv.Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc kiến thức môn học giúp cho hä lµm quen víi nhiƯm vơ thiÕt kÕ, chơng trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy môn học thiếu đợc sinh viên chuyên ngành chế tạo máy kết thúc môn học Sau thời gian tìm hiểu với bảo nhiệt tình thầy giáo Đến Em đà hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong trình thiết kế tính toán tất nhiên có sai sót thiÕu thùc tÕ vµ kinh nghiƯm thiÕt kÕ, em mong đợc bảo thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để lần thiết kế sau thực tế sau đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Ngày 20 tháng 10 ăm 2005 SV:Hoàng Bá Lĩnh Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -1- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy I-Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ chi tiết dạng hộp Do gối đỡ loại chi tiết quan trọng sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tơng đối trục không gian nhằm thực nhiệm vụ động học Gối đỡ làmnhiệm vụ ổ trợt Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ xác khác có nhiều bề mặt gia công.Bề mặt làm việc chủ yếu lỗ trụ ỉ22 Cần gia công mặt phẳng C lỗ ỉ22 xác để làm chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích thớc từ tâm lỗ ỉ22 đến mặt phẳng C : 40+ 0,1 Chi tiết làm việc điều kiện rung động thay đổi Vật liệu sử dụng : GX 15-32 , có thành phần hoá học sau : C = 3-:- 3,7 Si = 1,2-:- 2,5 Mn = 0,25 -:-1,00 S < 0,12 P =0,05 – 1,00 [δ]bk = 150 MPa [δ]bu = 320 Mpa II Phân tích tính công nghệ kÕt cÊu cđa chi tiÕt Tõ b¶n vÏ chi tiÕt ta thấy : Gối đỡ có đủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng dùng chế độ cắt cao , đạt suất cao Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích định phép thực nhiều nguyên công dùng bề mặt làm chuẩn đảm bảo thực trình gá đặt nhanh Chi tiết gối đỡ đợc chế tạo phơng pháp đúc Kết cấu tơng đối đơn giản Các bề mặt cần gia công : Gia công mặt phẳng đáy để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau Gia công mặt tai gối đỡ có Rz40 tơng ứng với cấp độ nhám cấp Khoan lỗ lỗ dùng để định vị lắp ghép Phay hai mặt đầu lỗ có đờng kính 22 cấp độ nhám dùng máy phay đứng phay thô tinh Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -2- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy Với mặt lỗ có Ra2.5 tơng ứng có cấp độ nhám bề mặt cấp gia công lần cuối gia công tinh Phay mặt bên đảm bảo kích thớc 400.1 16 0.5 m¸y phay ngang cïng mét lóc hai dao nh vËy đạt suất cao IIi-xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm chi tiết gia công Sản lợng hàng năm đợc xác định theo c«ng thøc sau : α+β N = N1.m (1+ ) 100 Trong N- Số chi tiết đợc sản xuất năm N1- Số sản phẩm đợc sản xuất năm (5000 chiếc/năm) m- Số chi tiết sản phẩm (m=1) - Phế phẩm xởng đúc =(3-:-6) % - Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)% 6+4 Vậy N = 5000.1(1 + ) =5500 chi tiết /năm 100 Trọng lợng chi tiết đợc xác định theo công thức Q1 = V. (kg) Trong đó: Q1- Trọng lợng chi tiết - Trọng lợng riêng vật liệu gang xám= 6,8 ÷ 7,4 Kg/dm3 V - ThĨ tÝch cđa chi tiÕt ThĨ tÝch cđa chi tiÕt tÝnh theo phÇn mÕm Solidwork: V=1976.87mm =1.977dm VËy Q1 = V.γ = 1,977.7.2 = 14.23 (kg) Dựa vào N & Q1 bảng (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất dạng sản xuất hàng khối IV- Xác định phơng pháp chế tạo phôi thiết kế vẽ chi tiết lồng phôi 1.Xác định phơng pháp chế tạo phôi: Kết cấu chi tiết không phức tạp nhng vật liệu chi tiết gang xám 15x32 nên ta dùng phơng pháp đúc, bề mặt không làm việc không cần xác ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phơng pháp đúc khuôn cát.Làm khuôn máy Sau đúc cần có nguyên công làm cắt ba via Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -3- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy 2.Bản vẽ lồng phôi: 33 ỉ2 2+ 0.0 21 160.05 0.3 0+ Ø2 D 0.05 D 2.5 0.05 B 10 8±0.05 17±0.5 38 Rz20 B 20±0.05 Rz20 A 40±0.1 43 52±0.02 0.05 C C 0.05 A Ø6 Ø1 A Ø Ø1 20±0.05 Ø4 22 A 0.05 C 64 V.lập thứ tự ng uyên công 1.Xác định đờng lối công nghệ: Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phơng pháp gia công vị trí ,gia công Dùng máy vạn kết hợp với đồ gá chuyên dùng Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -4- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy 2.Chọn phơng pháp gia công: Gia công lỗ ỉ22+0,021 vật liệu gang xám 15x32 Ta thÊy dung sai 0,021mm øng víi Ø22 lµ cÊp chÝnh xác 7, với độ nhám R z=2.5 Gia công lần cuối doa tinh,các bớc gia công khoan rộng-doa thô-doa tinh Gia công bề mặt đạt R z = 20 Rz40 Theo bảng 2-1 Q2 (CNCTM 2) có cấp độ bóng theo bảng 2.2 với cấp độ bóng gia công cuối phay tinh ,còn cấp độ bóng phơng pháp gia công cuối phay thô Theo bảng 2-2 Q2 ta có phơng pháp gia công lần cuối phay tinh ,các bớc gia công trớc phay thô 3.Thứ tự nguyên công:(Vẽ sơ đồ gá đặt ,ký hiệu định vị,kẹp chặt ,chon máy ,chän dao,ký hiƯu chiỊu chun ®éng cđa dao,cđa chi tiÕt): Nguyên công 1: Đúc chi tiết Nguyên công 2: Làm cắt ba via Nguyên công 3: Phay mặt phang đáy Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -5- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy n S W W định vị: mặt E bậc phiến tỳ,mặt K bậc chốt mặt D bậc nhằm tăng suất gia công kẹp chặt:Kẹp chặt vào mặt C Nguyên công 4: Phay mặt tai gèi b»ng dao phay trô ngang phay dao cïng lúc Định vị:nh hình vẽ Kẹp chặt:Kẹp vào mặt lỗ 22 Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -6- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy S n W Nguyên công 5: Khoan lỗ định vị lỗ,lỗ tra dầu định vị :Nh nguyên công Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -7- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy n n S Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -8- S Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy Nguyên công 6: Khoan hai lỗ :Định vị giống nh nguyên công n S Nguyên công 7: định vị :Mặt E bậc tự do-2 lỗ định vị vừa gia công xong chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự chốt trám hạn chế bậc tự kẹp chặt:Chi tiết đợc kẹp chặt từ mặt C Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh -9- Lớp ctm6-k46 Đồ án công nghệ chê tạo máy Nguyên công 8:Phay mặt B C dao phay trụ lắp dao định vị:Nh nguyên công kẹp chặt:Kẹp vào lỗ 22 cấu đòn kẹp Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 10 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy L1 = t ( D − t ) + 0.5− : −3mm D=30mm L1 = 0.7(30 − 0.7) + = 8mm L2 = (2.5− : −5)mm = 4mm L=43mm n=1800vg/ph 43 + + T0 = = 0.15 0.2 * 1800 phay tinh:t=0.3mm L1 = 0.3(30 − 0.3) + = 6mm L2 = (2.5− : −5)mm = 4mm T0 = 43 + + = 0.15 0.2 * 1800 Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 25 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy n S A A Nguyên Công IV:Phay hai mặt tai gèi D=110mm=>L1=14mm,L2=4mm,L=64mm;S=0.29mm/vg; n=500vßng/phót =>T0=0.5phót,Tp=0.1*0.5=0.05ph Tpvkt=0.08T0=0.08*0.5=0.04ph;T pvtc=0.05T0=0.05*0.5=0.03ph =>Tpv=0.07ph;Ttn=0.05*0.5=0.03ph =>T0=0.5+0.05+0.07+0.03=0.65ph Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 26 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy S 240.05 380.2 340.05 n Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 27 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy Nguyên công V: Khoan doa hai lỗ định vị ỉ4 khoan lỗ tra dầu T0 = L + L1 + L2 S n L=10mm; d L1= cot gϕ + 2mm = * cot g120 + = 0.85mm L2=3mm S=0.12mm n=1800(vg/ph) T0 = 10 + 0.85 + = 0.06 (phót) 0.12 *1800 Sinh viªn thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 28 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy n n S S ỉ40.1 ỉ4+0.1 4.Nguyên công VI:Khoan lỗ T0 = L + L1 + L2 S n L=10mm d L1= cot gϕ + 2mm = * cot g120 + = 0.3mm L2=3mm 10 + 0.3 + T0 = = 0.06 (phót) 0.12 *1800 Sinh viªn thùc hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 29 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy n S ỉ6 A A 5.Nguyên công VII: Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 30 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy T0 = L + L1 + L2 i(phót) S n 20+0.5 L=64mm L1= t ( D − t ) + t=1mm D=75mm =>L1= 74 + = 11.6mm L2=5mm S=0.29mm/vg n=500vg/ph T0=(64+11.6+5)/0.29/800=0.35(phót) S Sinh viªn thùc hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 31 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy 6.Nguyên công VIII:Phay hai mặt bên song song với mặt trụ ỉ22 T0 = L + L1 + L2 (phót) S n t=1mm,D=75mm,S=0.2(mm/vßng), n=800(vßng/phót) L=20mm L1= 1.5(75 − 1.5) + = 12mm ,L2=(2-:-5)mm chän L 2=4mm L + L1 + L2 T0 = S n T0=(20+12+4)/0.2/800=0.025phút Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 32 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy 400.1 80.5 AA A Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 33 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy Nguyên công IX:Khoan rộng -Doa Thô -Doa tinh d=20mm:Đờng kính lỗ cha gia công D=21.8mm §êng kÝnh dao khoan réng D=21.98mm §êng kÝnh dao doa thô D=22mm Đờng kính dao Doa tinh a/Khoan rộng: L + L1 + L2 (phót) T0 = S n L=20mm D−d 21.8 − 20 L1= ctg1200 + 2mm = ctg1200 + = 1.5mm 2 L2=(1-:-3)mm chän L 2=3mm S=1mm Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 34 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy n S ỉ22+0.021 Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 35 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy n=800(vòng/phút) T0=0.03(phút) b/Doa thô: L + L1 + L2 (phót) T0 = S n L=20mm L1=1.5mm S=2mm n=800(vg/ph) T0=0.03(phót) c/Doa tinh: L + L1 + L2 T0 = S n L=20mm L1=1.5mm S=2mm n=800(vg/ph) T0=0.03(phót) 5.TÝnh vµ thiÕt kế đồ gá: Thiết kế đồ gá Khoan rộng Doa thô-Doa tinh I.Các thành phần đồ gá: ã Cơ cấu định vị: Phiến tỳ,chốt tỳ ã Cơ cấu kẹp chặt: Cơ cấu đòn kẹp ã Cơ cấu dẫn hớng:Bạc dẫn hớng ã Cơ cấu so dao ã Thân đồ gá,đế gá ã Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá bàn máy II.Xác định kích thớc bàn máyD325 ã Kích thớc bàn máy: 400ì450mm ã Khoảng cách lớn từ trục đến bàn máy: 300mm ã Khoảng chuyển động lên xuống bàn máy: 200mm 2.Xác định phơng pháp định vị: Chi tiết đợc định vị bậc tự Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 36 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy ã Định vị bậc mặt phẳng qua phiến tỳ ã Định vị bậc chốt trụ ngắn ã Định vị bậc lại chốt trụ ã Các cấu định vị cố định 3.Xác định phơng chiều điểm đặt lực cắt,lực kẹp: Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết: n S W Mx Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá LÜnh k46 Po - 37 - W Líp ctm6- §å án công nghệ chê tạo máy 4.Xác định vị trí kết cấu đồ định vị(Cần đảm bảo cho lực cắt ,lực kẹp hớng vào đồ định vị vuông góc với chúng) 5.Tính lực kẹp : a.Xác định sơ đồ định vị:Đà có sơ đồ b.Viết phơng trình cân lực: Không tín đến lực hớng trục phơng trình cân lực có dạng K.M=Q.f.a a.Là khoảng cách từ tâm dao đến mỏ kẹp a=L/2=52/2=26mm Mô men cắt: M=Mx=1.1kW=1100N Q:lùc kĐp cđa má kĐp f.HƯ sè ma s¸t bề mặt tiếp xúc chi tiết phiến tú f=0.5 K:lµ hƯ sè an toµn c.HƯ sè an toàn tính đén khả làm tăng lực cắt trình gia công đợc tính nh sau: K=K0K1K2K3K4K5K6 K0:Hệ số an toàn cho tất trơng hợp K0=0.5 K1:Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt ®é bãng thay ®ỉi Gia c«ng th« K 1=1.2 gia công tinh K 1=1 K2:Hệ số tăng lực cắt mòn dao K 2=1.6 K3:Hệ số tăng lực cắtkhi gia công gián đoạn K 3=1.2 K4:Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt K 4=1.3 K5:Hệ số tính đến mức độ thuân lợi cấu kẹp chặt tay K5=1.2 K6:Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K 6=1.5 =>K=0.5*1.2*1.6*1.2*1.3*1.2*1.5=2.7 d.Từ phơng trình cân lực phơng trình mô men xác định đợc lực kẹp cần thiết: Q=K.M/f.a Q=2,7.1100/0,5.26=228.5N=22.85kG 6.Chọn cấu kẹp cần thiết: Chọn đờng kính ren trung bình bulông kẹp chặt đợc xác định theo công thức sau(chọn σ=2kG/mm2) d=C Q 22.85 =1.4 =3.35mm σ Sinh viªn thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 38 - Lớp ctm6- Đồ án công nghệ chê tạo máy Chọn d=4mm 7.vẽ cấu dẫn hớng: Then dẫn huớng Bạc dẫn huớng 8.Vẽ chi tiết phụ đồ gá nh vít lò xo đai ốc phận khác Sinh viên thực hiện:Hoàng Bá Lĩnh k46 - 39 - Lớp ctm6- ... năm chi tiết gia công Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau : + N = N1.m (1+ ) 10 0 Trong N- Số chi tiết đợc sản xuất năm N1- Số sản phẩm đợc sản xuất năm (5000 chi? ??c /năm) m- Số chi. .. án công nghệ chê tạo máy Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy I-Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ chi tiết dạng hộp Do gối đỡ loại chi tiết. .. đổi Gia công th« K 1= 1.2 gia c«ng tinh K 1= 1 K2:HƯ sè tăng lực cắt mòn dao K 2 =1. 6 K3:Hệ số tăng lực cắtkhi gia công gián đoạn K 3 =1. 2 K4:Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt K 4 =1. 3 K5:Hệ số tính