Đồ án công nghệ chế tạo máy

Chi tiết được làm bằng hợp kim nhôm Ta chọn vật liệu là hợp kim nhôm có khối lượng riêng, độ giãn nở nhiệt nhỏ, không có khuyết tật bên trong và ngoài, tính đúc và tính chống ăn mòn cao

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ – ĐIỆN ***

ĐỒ ÁN:

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

HÀ NỘI – 2023

MỤC LỤC

Chương I PHÂN TÍCH SƠ BỘ CHI TIẾT 1

1.Phân tích kết cấu, khả năng làm việc của chi tiết 1

1.1.Phân tích kết cấu 1

Hình 1 1: Bản vẽ khối hộp 3D 1

Hình 1 2: Bản vẽ khối hộp 2D 1

1.2.Khả năng làm việc của chi tiết máy 2

2.Phân tích tính công nghệ của kết cấu chi tiết 2

Chương II THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ 3

2.3 Phương pháp tạo phôi 6

Chương III Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 7

1.Chọn phương pháp gia công 7

1.1 Phương án thứ nhất 7

1.2 Phương án hai 8

2.Thiết kế nguyên công: 9

2.1 Nguyên công 1: phay thô mặt 1 9

2.2 Nguyên công 2: Phay các mặt 2,3,4 10

2.3 Nguyên công 3: Phay mặt tinh mặt 1 11

2.4 Nguyên công 4: Phay thô mặt 5 12

2.5 Nguyên công 5: Phay mặt 6 13

2.6 Nguyên công 6: khoét Ø 70,doa Ø 70 14

3.Xác định lượng dư gia công và chế độ cắt cho các nguyên công: 15

3.1.Tra lượng dư gia công 16

3.2.Xác định chế độ cắt cho các bề mặt: 17

3.2.2 Tra chế độ cắt cho nguyên công 2 18

3.2.3 Tra chế độ cắt cho nguyên công 3 18

3.2.4 Tra chế độ cắt cho nguyên công 4 18

3.2.5 Tra chế độ cắt cho nguyên công 5 18

3.2.6 Tra chế độ cắt cho nguyên công 6 19

3.Ảnh minh hoạ 19

4.Tài liệu tham khảo 21

1

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

Chương I PHÂN TÍCH SƠ BỘ CHI TIẾT

1 Phân tích kết cấu, khả năng làm việc của chi tiết

1.1 Phân tích kết cấu

Hình 1 1: Bản vẽ khối hộp 3D

Hình 1 2: Bản vẽ khối hộp 2D

1.2 Khả năng làm việc của chi tiết máy

Chi tiết dạng khối hộp là dạng chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành

cơ cấu máy

độ chính xác lắp ghép

Chi tiết được làm bằng hợp kim nhôm

Ta chọn vật liệu là hợp kim nhôm có khối lượng riêng, độ giãn nở nhiệt nhỏ, không có khuyết tật bên trong và ngoài, tính đúc và tính chống ăn mòn cao do đó hiệu quả chi phí thấp

2 Phân tích tính công nghệ của kết cấu chi tiết

- Khối hộp dài 300mm, với kết cầu như hình vẽ ta có thể gia công các bề mặt bằng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng

- Khối hộp có lỗ trụ tròn thông suốt trên trục thẳng đứng, ta có thể gia công bằng mũi khoét và mũi doa

- Độ cứng vững thấp, không cho phép đạt độ chính xác cao

không, cụ thể hàm lượng nhôm trong phôi cao thì không thể hoá bền bằng phương pháp nhiệt luyện do đó cơ tính thấp, dẻo Ngược lại với hợp kim nhôm với hàm lượng Si từ 4 ÷ 10% kết hợp Cu và Mg có thể nhiệt luyện để cải thiện độ bền Với nhiệm vụ cụ thể của khối hộp, ta sẽ chọn vật liệu hợp lý để đáp ứng nhu cầu sử dụng cũng như tiết kiệm chi phí sản xuất

- Các kết cấu không gây khó khăn trong quá trình gia công Trong quá trình gia công, ta sử dụng các phương pháp:phay, khoan hợp lí cho những bề mặt để đạt được những yêu cầu đặt ra

3

Chương II THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ

1 Chọn và xác định dạng sản xuất

- Trọng lượng của chi tiết theo công thức 3 trang 13:

4

2 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi

2.1 Chọn phôi

Chọn phôi

- Chi tiết trục đỡ có khối lượng là 12,6 kg thuộc dạng sản xuất hang khối - Khối hộp thuộc chi tiết dạng hộp có hình dạng chi tiết đơn giản - Vật liệu chế tạo khối hộp là hợp kim nhôm Alcu5

*Ưu nhược điểm của các loại phôi :

- Phôi đúc : Phôi đúc thường dùng để chế tạo các loại chi tiết như : Các gối đỡ ,các chi tiết dạng hộp các loại càng phức tạp các loại trục chữ thập Vật liệu dùng cho phôi đúc là Gang thép đồng nhôm và các loại hợp kim khác Ưu điểm :

+ Đúc được tất cả các kim loại và hợp kim khác nhau + Có thể đúc được các vật có khối lượng nhỏ và rất lớn + Đúc được các vật đúc có hình dáng phức tạp mà các phương pháp khác khó thực hiện

Nhược điểm :Có thể có khuyết tật như rỗ khí, rỗ xỉ, không điền đầy hết các lòng khuôn, vật đúc bị nứt

-Phôi dập thường dùng để chế tạo các loại chi tiết sau đây trục răng côn trục răng thẳng,các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục Ưu điểm : + Tiết kiệm kim loại do lượng dư gia công nhỏ

+Giảm thời gian gia công cơ, giữ được mặt ngoài có cơ tính cao +Năng suất lao động tương đối cao do đó giá thành hạ, thao tác máy dễ dàng

Nhược điểm : + Lực dập lớn dễ gây nứt chi tiết +Máy làm việc ổn

- Phôi cán được chế tạo bằng cách cho phối đi qua hệ thống máy cán với 2 trục cán quay ngược chiều nhau, hình dạng mặt cắt của phôi thay đổi theo mặt cắt của khe hở giữa 2 trục cán

Ưu điểm : +Độ chính xác chất lượng bề mặt cao +Thành phần hóa học ổn định

+Gia công được các kích thước, tiết diện ngang và chiều dài theo tiêu chuẩn +Tiết kiệm được kim loại

Nhược điểm :+Không thích hợp cho việc chế tạo phôi chịu tải

5

+Tồn tại ứng suất dư nhiều

+Không gia công được các chi tiết phức tạp

- Rèn là quá trình gia công bằng áp lực (thông qua búa tay hoặc búa máy )để thay đổi hình dáng của phôi

Ưu điểm:+Có cơ tính cao

+Tiết kiệm được kim loại và giảm chi phí cho gia công cắt gọt +Tăng độ bền và độ cứng

+Thiết bị đơn giản

Nhược điểm:+Không chế tạo được các chi tiết phức tạp hoặc quá lớn +Không gia công được vật liệu giòn (gang )

+Rèn tự do có độ chính xác và năng suất thấp

+Chi tiết dễ bị cong vênh, chất lượng bề mặt thấp dễ gây nứt

-Hàn là phương pháp công nghệ nối các chi tiết máy bằng kim loại hoặc phi kim bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái hàn Sau đó kim loại lỏng hóa rắn hoặc kim loại dẻo thông qua lực ép chỗ nối tạo thành mối hàn Ưu điểm : +Tiết kiệm kim loại

+Thời gian gia công giảm

+Mối hàn có độ bền độ kín tốt, thiết bị đơn giản dễ đầu tư Nhược điểm:+Ứng suất nhiệt dư lớn tại lân cận vùng hàn,

6

Phương pháp đúc bằng khuôn kim loại : dùng để đúc kim loại và hợp kim màu có độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị đầu tư lớn , phôi có hình

Phương pháp đúc ly tâm : Chỉ đúc được những sản phẩm có hình dáng tròn xoay thành ống mỏng nên không thích hợp

Phương pháp đúc bằng mẫu chảy : Dùng để đúc chi tiết có hình dáng phức tạp, việc làm mẫu chảy rất khó khăn và tốn kém vật liệu vì một mẫu chỉ đúc được một sản phẩm Thường dùng cho sản xuất đơn chiếc nên không thích hợp

Phương pháp đúc bằng áp lực : Chủ yếu dùng để đúc kim loại và hợp kim màu nên không thích hợp

Phương pháp đúc trong khuôn cát : Đúc được tất cả các vật liệu có tính nóng chảy, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ và hàng loạt vừa, đúc được những hình dạng phức tạp Vật liệu làm hòm khuôn CT3, hỗn hợp làm khuôn : cát, đất sét ( chất kết dính) vật liệu phụ, nước nên thích hợp cho việc chế tạo phôi bằng gang, độ chính xác tương đối cao, phù hợp cho dạng sản xuất hàng loạt vừa

=> Kết luận ta chọn phương pháp đúc bằng khuôn kim loại do yêu cầu sản xuất hàng khối

7

Chương III Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 1 Chọn phương pháp gia công

1.1 Phương án thứ nhất

8

1.2 Phương án hai

Từ 2 phương án ta thấy :

Phương án thứ nhất dùng chẩn thô phay thô rồi mới lật lại gia công thô và tinh mặt đối diện điều này giúp đảm bảo yêu cầu của đề bài khi dung sai kích thước các mặt là 0,025 Còn phương án hai gia công khó để đạt được dung sai cho phép

Kết luận : Chọn phương án 1 là phương án tối ưu nhất

9

2 Thiết kế nguyên công:

Sơ đồ gia công:

10

Đường kính lỗ dao : 50mm

Số lượng và trình tự các bước công nghệ: Số lần gá: 1

Các bước: Phay thô mặt 1

Sơ đồ gia công:

Dụng cụ đo : thước cặp 1/20, thước dài, bộ lấy dấu Chiều dài chuôi dao: L=104mm Chiều dài lưỡi dao: l=38mm Số rang: Z=6

-Số lượng và trình tự các bước công nghệ: Số lần gá: 1

Các bước:

Bước 1: Phay thô mặt 2 Bước 2: Phay tinh mặt 2 Bước 3:Phay thô mặt 3 Bước 4: Phay tinh mặt 3 Bước 5: Phay thô mặt 4 Bước 6: Phay tinh mặt 4

Sơ đồ gia công:

Bước 1: Phay tinh mặt 1

Sơ đồ gia công:

Bước 1: Phay thô mặt 5

Sơ đồ gia công:

Bước 1: Phay thô mặt 6 Bước 2: Phay tinh mặt 6

Sơ đồ gia công:

-Chọn máy khoan cần 2M57 của Nga, có các thông số sau: Đường kính lớn nhất khoan được, 75 mm

Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ, 500-2000 mm

Góc quay lớn nhất của cần xung quanh trục thẳng đứng, độ: 360 Công suất động cơ chính,7,5 kW:

• Tuổi bền của dao: T = 120 ph (Bảng 5.30 - [ 3.1]) -Số lượng và trình tự các bước công nghệ : - Số lần gá : 1

Các bước:

3 Xác định lượng dư gia công và chế độ cắt cho các nguyên công:

- Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt căn cứ vào : • Vật liệu chi tiết

Phôi và phương pháp chế tạo phôi Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt

16

• Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt

Kích thước, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công

3.1.Tra lượng dư gia công

Căn cứ vào phương pháp chế tạo phôi và các kích thước của phôi,ta có bảng tra lượng dư cho các nguyên công như sau:

- Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt căn cứ vào : • Vật liệu chi tiết

• Phôi và phương pháp chế tạo phôi • Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt •Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt

Kích thước, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công

4 Phay tinh mặt bên 3 0.5

6 Phay tinh mặt bên 4 0.5

17

Bản vẽ lồng phôi

3.2.Xác định chế độ cắt cho các b m t: ề ặ

Quá trình tra chế độ cắt được tiến hành như sau:

-Đầu tiên ta tiến hành chọn chiều sâu cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám bề mặt(cho gia công tinh), yêu cầu nâng cao về năng suất(cho gia công thô) -Tra lượng chạy dao : tuỳ thuộc vào độ cứng vững của hệ thống công nghệ, độ bền của dụng cụ cắt, công suất động cơ (khi gia công thô) và độ chính xác kích thước ,nhám bề mặt gia công(cho gia công tinh) để chọn lượng chạy dao phù hợp Khi tra được lượng chạy dao đã tính đến các hệ số điều chỉnh, thì kết quả này phỉ làm tròn theo giá trị thực của máy

18

Tra tốc độ cắt: được tra theo các bảng trong các sổ tay hoặc được tính theo các công thực nghiệm đã được xác lập cho từng phương pháp công nghệ.Khi tra được tốc độ cắt ta tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy

Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho -So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại

-Tính thời gian máy :

Theo trình tự như vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lượt cho các nguyên công như sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn được cho dưới dạng bảng :

3.2.1 Tra chế độ cắt cho nguyên công 1

Phôi hợp kim nhôm

Dao phay gắn mảnh hợp kim

20

Máy phay đứng 6H12

Mũi khoét

Mũi doa

21

Ê tô máy phay

4 Tài liệu tham khảo

- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ; - Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1, 2, 3

- Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ; - Công nghệ đúc