Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Mục lục Trang Lời nói đầu. 3 Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 4 1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết. 4 1.2. Phân tích tính công nghệ chi tiết. 4 1.3. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi. 4 Phần II: Thiết kế quy trình công nghệ. 5 2.1. Tiến trình công nghệ. 5 2.2. Thiết kế nguyên công. 6 Phần III: Chọn lợng d gia công. 13 Phần IV: Tra chế độ cắt cho các nguyên công. 15 4.1. Nguyên công 1. 15 4.2. Nguyên công 2. 15 4.3. Nguyên công 3. 15 4.4. Nguyên công 4. 15 4.5. Nguyên công 5. 15 4.6. Nguyên công 6. 16 4.7. Nguyên công 7. 16 Phần V: Thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ 5. 16 5.1. Chọn máy. 16 5.2. Định vị 17 5.3. Tính toán cơ cấu kẹp vit ốc. 18 5.4. Tính chọn cơ cấu dẫn hớng. 20 5.5. Tính chọn cơ cấu phân độ 21 5.6. Kiểm tra bền mặt cắt. 22 5.7. Sai số đồ gá. 22 5.8. Thuyết minh đồ gá. 22 Tài liệu tham khảo. 23 Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 3 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lời nói đầu: Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quá trình thiết kế chỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế đa ra phải có tính u việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công nghệ. Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nớc có thể thực hiện đợc và hạn chế thấp nhất giá thành chế tạo.Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo. Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn tới giảm đợc giá thành chế tạo. Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối u có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý t- ởng có thể thực hiện đợc. Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy.Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này. Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết bạc trục tăng áp số 2 với các nội dung sau: - 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công. - 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ 5 . - 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết. - 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi. - 01 bản thuyết minh A4. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đức Phơng thuộc bộ môn chế tạo máy đã tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành đúng tiến độ và công việc đ- ợc giao với chất lợng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh đ- ợc các thiếu sót, rất mong đợc sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn. Học viên: Trần Văn Hùng Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 4 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 1.1-Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Chi tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chi tiết dạng bạc có các đặc điểm kỹ thuật nh sau: - Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc chính là mặt trụ ngoài và mặt trụ trong có cấp độ nhám khá cao đạt cấp 8(0,63 m à ) và dung sai kích thớc của hai mặt trụ làm việc là 0,01 mm đạt độ chính xác IT7 - Độ đồng tâm giữa hai mặt trụ làm việc là 0,02 mm, độ không vuông góc giữa đ- ờng tâm và bề mặt tỳ là 0,01 mm 1.2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết - Chi tiết là bạc tăng áp làm việc với yêu cầu cao, chi tiết có thành mỏng 5 mm do đó khi gia công chi tiết ta phải chú ý các yêu cầu nh đặc tính kỹ thuật chi tiết. - Chi tiết có rãnh 2x5 (mm) ở mặt trụ trong không thông suất rất khó cho việc gia công rãnh đó. Vì vậy để đảm bảo tính công nghệ khi gia công ta làm rãnh thông suất mà không làm thay khả năng làm việc của chi tiết. - Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiến hành gia công chi tiết sau đó tới nhiệt luyện. - Do yêu cầu nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng (4246 ) HRC, cấp độ nhám cấp 8, ta cần phải thực hiện nguyên công mài sau nhiệt luyện. 1.3-Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi Căn cứ vào hình dạng, kích thớc, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất là loạt vừa ta chọn phôi đúc với dạng đúc ly tâm để gia công cho chi tiết. Sử dụng phôi dạng này thì cho chất lợng kém đối với mặt trụ trong do đó khi đúc cần phải có lợng d lớn ở bề mặt này, nhng phơng pháp này cho năng suất và hiệu quả sử dụng phôi tốt. Phần 2:Thiết kế quy trình công nghệ 2.1- Tiến trình công nghệ Các ngyên công để gia công chi tiết bạc trục tăng áp số 2 đạt đợc các yêu cầu đề ra: Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ 71, tiện trong mặt trụ 30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu nhỏ, tiện ngoài mặt trụ 40, tiện ngoài mặt trụ 36, tiện ren M36x1, tiện rãnh 1xH2, tiện mặt tỳ, tiếp đến tiện tinh mặt trụ 40, mặt tỳ, vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 3 : Tiện ngoài mặt trụ 35, tiện rãnh ở mặt tỳ. Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 5. Nguyên công 5 : Xọc rãnh (5x2) mặt mặt trong. Nguyên công 6 : Khoan lỗ 4. Nguyên công 7 : Nhiệt luyện. Nguyên công 8 : Mài mặt trụ ngoài 40, và mài mặt tỳ. Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong 30,5. Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 5 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 2.2-Thiết kế nguyên công Nguyên công 1: Chọn máy tiện ren vít vạn năng kiểu T616 - Đờng kính lớn nhất gia công đợc trên thân máy 320 mm - Khoảng cách hai đầu tâm 750 mm - Đờng kính chi tiết lớn nhất trên bàn dao 175 mm - Chiều dài lớn nhất tiện đợc 700 mm - Số cấp trục chính 12 - Phạm vi tốc độ trục chính 44-1980 vg/ph - Đờng kính lỗ trục chính 30 mm - Số dao lắp trên đài dao 4 -Kích thớc dao (rỗng x cao) 20x20 mm - Phạm vi bớc ren cắt đợc ( ren hệ mét) 0,5-9 mm - Công suất động cơ của truyền động chính 4,5 kw - Khối lợng máy 1850 kg Đồ gá Đồ gá thiết kế Dao - Tiện mặt đầu và tiện mặt trụ ngoài (Bảng 4-6 [1]): Dao gắn mảnh thép gió: h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5. - Tiện mặt trụ trong (Bảng 4-13 [1]): Dao gắn mảnh hợp kim cứng: h=16, b=16, L=140, p=40, n=3,5, l=8. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Hình 1: Nguyên công 1 Đồ gá: Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 6 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Định vị và kẹp chặt bằng sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mặt định vị là mặt trụ 40 Bớc 1: Tiện tinh mặt đầu Bớc 2: Tiện tinh mặt trụ ngoài 71 Bớc 3: Tiện thô mặt trụ trong 30,5 Bớc 4: Tiện tinh mặt trụ trong 30,5 Bớc 5: Tiện để khử cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 2 : Chọn máy tiện : Dùng máy ở nguyên công một Đồ gá Hình 2: Nguyên công 2 Dao - Tiện mặt đầu, mặt tỳ, mặt trụ ngoài: (Bảng 4-6 [1]): Dao tiện ngoài có gắn mảnh thép gió: h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5. - Tiện rãnh: - Tiện ren: (Bảng 4-12 [1]), dao tiên ren gắn mảnh hợp kim cứng: h=20, b=12, L=120, n=3, l=6, bớc ren 0,8-3 Đồ gá: Định vị mặt trong, sử dụng trục gá đàn hồi để định vị và kẹp chặt. Trục gá: Bảng 8-14 [2] Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 7 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy B ớcthực hiện: - Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ 40 - Bớc 2: Tiện tinh mặt trụ 36 - Bớc 3: Tiện tinh mặt tỳ - Bớc 4: Tiện tinh mặt đầu - Bớc 5: Tiện ren - Bớc 6 Tiện rãnh 1xH2 - Bớc 7: Tiện để khử cạnh sắc. Nguyên công 3 : Chọn máy Chọn máy tiện nh nguyên công trên. Đồ gá Hình 3: Nguyên công 3 Dao -Tiện mặt trụ ngoài 35 & tiện tinh mặt trụ ngoài 35 (Bảng 4-34 [1]): Dao tiện ngoài cong có gắn mảnh cômpdit: H=20, B=12, L=125, =90 0 . - Tiện rãnh 0,5 ở mặt tỳ cũng dùng dao trên. Gá chi tiết: Sử dụng trục gá để định vị và kẹp chặt. ớc : - Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ ngoài 35. - Bớc 2: Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ. Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 5 Chọn máy Chọn máy khoan đứng kiểu K125, do Việt Nam sản xuất. Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 8 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy * Đặc tính kỹ thuật: - Đờng kính lớn nhất khoan đợc 25 mm - Khoảng cách từ đờng tâm trục chính tới trụ 250 mm - Kích thớc bề mặt làm việc bàn máy 375x500 mm - Dịch chuyển lớn nhất của trục chính 175 mm - Số cấp tốc độ trục chính 9 - Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph - Lực tiến dao 900 KG - Momen xoắn 2500 KG.cm - Công suất động cơ chính 2,8 kw - Trọng lợng máy 925 kg. Đồ gá ình 4: Nguyên công 4. Dao Chọn mũi khoan (Bảng 4-41 [1]): mũi khoan ruột gà đuôi trụ d=5, L=132, l=82. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: - Định vị bằng mặt tỳ-hạn chế 3 bậc tự do - Định vị bằng mặt trụ trong- hạn chế 2 bậc tự do. B ớc Thực hiện 4 bớc khoan phân độ. Nguyên công 5 : Xọc rãnh 5x2 Chọn máy Chọn máy xọc của Nga 7A412 Thông số kỹ thuật: - Chiều dài hành trình xọc 10-100 mm - Tiết diện lớn nhất của dao 16x24 mm - Công suất động cơ truyền dẫn chính 0,8-1,5 kw Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 9 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Khối lợng 1200 kg Đồ gá Hình 5: Nguyên công 5 Dao: Sử dụng dao xọc chuyên dùng. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: - Định vị bằng mặt đầu to, chi tiết định vị là mặt phẳng -hạn chế 3 bậc tự do - Định vị bằng mặt trụ ngoài, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ -hạn chế 2 bậc tự do - Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ , lực kẹp có khi ta vặn đai ốc. B ớc: Thực hiện một bớc Nguyên công 6: Khoan lỗ 4 Chọn máy: Dùng máy phay ở nguyên công 1 Đồ gá Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 10 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 6: Nguyên công 6. Dao - Chọn dao (Bảng 4-41 [1]), mũi khoan ruột gà: L=119, l=78. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: - Định vị bằng mặt đầu to (hạn chế 3 bậc tự do), và bằng mặt trụ trong (hạn chế 2 bậc tự do). - Kẹp chặt bằng đai ốc B ớc thực hiện: Thực hiện trong một bớc Nguyên công 7 : Nhiệt luyện - Tôi - Làm sạch bề mặt. Nguyên công 8 : Mài mặt tỳ và mặt trụ ngoài 40 Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài. Kiểu máy 3153 - Thông số kỹ thuật: - Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công 140 mm - Chiều dài lớn nhất gia công 400 mm - Tốc độ mài 1620 vg/ph - Công suất động cơ chính 5,5 kw - Khối lợng máy 3000 kg Đồ gá : Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 11 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 8: Nguyên công 8. Chọn dao:Dao đá mài (Bảng 4-170 [1]), Loại đá - Kích thớc: D=175-350, H=3,2-200, d=32-203. Gá chi tiết: - Định vị và kẹp chặt ta sử dụng trục gá đàn hồi. B ớc thực hiện: Thực hiện một lần Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong. Chọn máy Máy mài tròn trong: Kiểu máy 3A227 - Thông số kỹ thuật : - Đờng kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ đợc mài 20-100 mm - Chiều dài lớn nhất gia công 125 mm - Tốc độ đá mài 18500 vg/ph - tốc độ phôi vô cấp - Công suất động cơ chính 3 kw - Khối lợng máy 2500 kg Đồ gá : Chọn dao: Chọn đá mài trong (Bảng 4-170 [1]), Loại đá - Kích thớc: D=3-25, H=1-40, d=1-68. Gá chi tiết: - Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị và kẹp chặt. B ớc thực hiện: Thực hiện một lần Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 12 [...]... Mặt phẳng tỳ vào mặt tỳ hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết bạc Một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết bạc 2.3 Sơ đồ định vị + Sơ đồ định vị đợc trình bày nh hình vẽ dới đây + Sơ đồ gá đặt 3 Tính toán cơ cấu kẹp vít ốc 3.1 Tính lực kẹp Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng 16 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy + Kẹp chặt chi tiết bằng vít đai ốc + Các lực tác dụng... định vị là các mặt: mặt tỳ trên của bạc, mặt trụ trong ống Các bề mặt này đã đợc gia công ở các nguyên công trớc đó Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng 15 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 2.2 Chọn đồ định vị Đồ gá cho nguyên công khoan lỗ, do khoan 4 lỗ 5 và cha có lỗ đã đợc khoan nên chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do, chuẩn định vị đã chọn là: mặt phẳng tỳ trên của bạc và mặt trụ... CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Tài liệu tham khảo Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng 22 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 1 Bài giảng CNCTM 2 CNCTM tập 1&2 3 Sổ tay CNCTM tập 1, 2 &3 4 Chi tiết máy 5 Vật liệu học & nhiệt luyện 6 HD thiết kế đồ án CNCTM 7 Công nghệ kim loại 1 8 Đồ gá gia công cơ 9 Sổ tay atlat đồ gá 10 Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng Đồ án Công... xác + Kết cấu phiến dẫn: + Kết cấu trục gá của phiến dẫn: 5 Thiết kế cơ cấu phân độ 5.1 Chọn cơ cấu quay phân độ Do các lỗ cần khoan đợc phân bố trên vành của bạc lệch nhau góc 90 o, nên để khoan tuần tự các lỗ mà chỉ gá đặt một lần ta dùng cơ cấu phân độ Lỗ khoan yêu cầu độ chính xác không cần cao nên để quay phân độ khoan 4 lỗ chi tiết cần quay góc 90 o chọn đồ định vị phần quay là chốt côn đàn hồi... nhiều vòng ren, do vậy năng suất của các đồ gá sử dụng cơ cấu kẹp vít đai ốc rất thấp Để khắc phục nhợc điểm này cần có biện pháp về kết cấu để giảm bớt số vòng ren phải vặn khi kẹp và nhả kẹp, làm cho tốc độ khi tháo nhanh hơn tốc độ khi kẹp, tốc độ ở xa nhanh hơn tốc độ khi bắt đầu có lực ép Với sơ đồ gá đặt chi tiết của đồ gá cần thiết kế sau khi nghiên cứu các đồ gá trong thực tế chọn cơ cấu đệm... cơ 9 Sổ tay atlat đồ gá 10 Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí Giáo viên hớng dẫn: TS Nguyễn Đức Phơng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy (NXB khoa học và kỹ thuật) (NXB khoa học và kỹ thuật) (HVKTQS) (NXB đại học và trung học CN) (HVKTQS) (HVKTQS) (NXB khoa học và kỹ thuật) (NXB khoa học và kỹ thuật) (HVKTQS) 23 ... Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - ứng suất kéo, = 9 KG/mm2 đối với bu lông thép 45 Q - lực kẹp cần thiết Q = 1055 N Thay số vào công thức trên ta có d = 1,4 1055 = 4,8 mm 9.9,8 Để tăng độ cứng vững và phù hợp với kết cấu của đồ gá ta chọn d = 8 mm 33 Xác định mômen quay + Mômen cần để quay đai ốc: Theo công thức kinh nghiệm (Trang 124 CSTT TK đồ gá - Học viện) M 0,2.d.Q... mòn dc - là sai số điều chỉnh 8 Thuyết minh nguyên lý làm việc của đồ gá Đồ gá thực hiện nguyên công khoan 4 lỗ 5 đã thiết kế làm việc theo nguyên lý nh sau: Lật phiến dẫn - bạc dẫn về phía sau Vặn đai ốc kẹp chặt M10, tháo đệm chữ C ra Lắp chi tiết vào đồ gá sao cho các bề mặt chuẩn đợc định vị đúng Lắp đệm chữ C, vặn chặt đai ốc kẹp chặt M10 với mô men tay vặn đã đợc tính toán nh trên, để kẹp... trên, để kẹp chặt chi tiết trên đồ gá Đa kết cấu đồ gá lên bàn máy Khi chi tiết đã ở vị trí cần gia công, ta cố định đồ gá trên bàn máy Tiến hành khoan lỗ thứ nhất, sau khi khoan xong lỗ thứ nhất kéo chốt phân độ ra, quay phân độ góc 90o sau đó tiếp tục khoan các lỗ tiếp theo Khi gia công xong nguyên công của một chi tiết, lấy chi tiết ra và tiếp tục đa chi tiết tiếp theo vào gia công Giáo viên hớng... CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Căn cứ vào sơ đồ gá đặt chi tiết, để giảm tối đa thời gian gá đặt cũng nh tháo phôi, đồng thời từ yêu cầu lỗ cần khoan không yêu cầu độ chính xác cao nên chọn phiến dẫn động kiểu bản lề Tuy nhiên do quá trình làm việc phiến dẫn xoay quanh bản lề ngang trục chi tiết nên dễ gây sai số do khe hở ở khớp quay Để khắc phục sai số này khớp giữa phiến dẫn và trục . kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn. Học viên: Trần Văn Hùng Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 4 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần I: Phân tích. l=8. Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Hình 1: Nguyên công 1 Đồ gá: Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Đức Phơng 6 Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Định vị và. cấu trục gá của phiến dẫn: 5. Thiết kế cơ cấu phân độ. 5.1. Chọn cơ cấu quay phân độ. Do các lỗ cần khoan đợc phân bố trên vành của bạc lệch nhau góc 90 o , nên để khoan tuần tự các lỗ mà chỉ