Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ chế tạo máy là một nghành then chốt nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí phục vụ cho mọi lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Việc phát triển nghành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của đảng và nhà nước. Phát triển nghành công nghệ chế tạo phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang thiết bị. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học. Hiện nay trong các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể trong thực tế sản xuất. Để giúp cho sinh viên nắm vững được kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiêm vụ thiết kế. Trong quá trình đào tạo, đồ án môn công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên nghành cơ khí chế tạo. Sau một thời gian tìm hiểu với sự giúp đỡ tận tình của thầy Trần Văn Thắng đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán sẽ có nhiều sai sót do thiếu kinh nghiệm và thiếu thực tế. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và sự đóng góp của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này sẽ được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Đỗ Tuấn Hãnh SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 1 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Hưng Yên ngày tháng năm 2011 Giáo viên hướng dẫn TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 2 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy 1. Đồ gá gia công cơ khí( tiện phay –bào mài), Hồ viết Tiến- Lê Đăng Hoàng Nguyễn Nọc Đào( khoa cơ khí chế tạo máy -ĐHSPKT Thành Phố HCM) 2. Nguyên Lý Cắt Kim Loại,GS.TS Trần Văn Định,nhà xuất bản khoa học và kỹ,Thuật HN -2006 3. Sổ tay gia công cơ, GS.TS Trần Văn Địch-Lưu Văn Nháng-Nguyễn Thanh Mai. 4. Công Nghệ Chế Tạo Máy, GS.TS Trần Văn Địch-PGS.TS Nguyễn Trọng Bình, PGS.TS Nguyễn Thế Đạt-PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp-PGS.TS Trần Xuân Việt, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật HN 2003 5. Dung Sai Và Lắp Ghép, PGS.TS Ninh Đức Tôn, nhà xuất bản giáo dục 6. Sổ Tay và ATLAS Đồ Gá, PGS.TS Trần Văn Địch, Nhà xuất bản KH và KT HN 2000 7. Cơ Sơ Máy Công Cụ, TS Phạm Văn Hùng –PGS.TS Nguyễn Phương, 8. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy T1, T2 và T3, GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Trẫn Xuân Việt 9. Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ án CNCTM, PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Lưu Văn Nhang, nhà xuất bản kh và kt 10. Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ án CNCTM,PGS.TS Trần Văn Địch THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 3 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy Tên đề tài: thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết H32 I. Phân tích chức năng làm việc 1.1 Bản vẽ chi tiết Hình 1: Bản vẽ chi tiết SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 4 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy Hình 2 bản vẽ 3D của của chi tiết 1.2 Phân tích tính năng làm việc của chi tiết` Chi tiết H32 là chi tiết dạng hộp làm việc ở vị tri thẳng đứng. Các bề mặt làm việc chính của chi tiết là bề mặt D và mặt trên và lỗ Ф20 và lỗ Ф8 ngoài ra còn các bề mặt khác cũng rất quan trọng. Trong các bề mặt của chi tiết thì các bề mặt được dùng để lắp ráp đó là mặt D dùng để lắp ráp với một mặt cố định như là lắp trên mặt đế thông qua lỗ Ф20 và 2 lỗ Ф8 . Từ những đặc tính của chi tiết nói trên thì ta một số yêu cầu kỹ thuật của các bề mặt chi tiết như sau. - Độ không vuông góc giữa đường tâm của lỗ Ф20 và mặt D là 0,02 - Độ không song song của mặt D so với mặt trên chi tiết là 0.02 - Độ nhám của bề mặt lỗ Ф20 là Ra = 1.25 - Độ nhám của bề mặt lỗ Ф8 là Ra = 1.25 SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 5 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy - Độ nhám của các bề mặt D và mặt trên Ra =2.5 II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu Hình 3 Hình biểu diễn 3D của chi tiết Chi tiết H32 là chi tiết dạng hộp. Chi tiết gồm có nhiều lỗ phải gia công và nhiều bề mặt phải gia công, các bề mặt lại không nằm trên một bề mặt mà lại phân bố theo các mặt vuông góc nên khó gia công Chi tiết có độ cứng vững cao và diện tích các bề mặt định vị cũng được đảm bảo. Chi tiết có bề mặt cần phải gia công nên các bề mặt này phải được gia công trên máy phay . Đặc biệt là chi tiết có các lỗ làm việc chính các lỗ này gia công đòi hỏi phải gia công trong một lần gá trên máy khoan để đạt độ chính xác cao. Các lỗ có đường kính nhỏ hơn Ф20 ở đây ta chọn phôi đúc đặc. SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy Các lỗ cần gia công có đường tâm vuồng góc với nhau nên không thể gia công trên máy nhiều trục. Chi tiết không có vấu bề mặt gia công thì bằng phẳng nên thuận lợi cho việc gia công các bề mặt IIi-x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công .sản lượng hàng năm được xác định theo công thưc sau. N = N 1 .m (1+ 100 βα + ) Trong đó: N- số chi tiết được xác định trong một năm . N 1 - số sản phẩm được xác định trong 1 năm (15000 chi tiết/năm) và m là số chi tiết trong một sản phẩm α- phế phẩm trong xưởng đúc α =(3-:-6) % β-số chi tiết được chế tạo them để dự trữ β =(5-:-7)% Ta có : N = N 1 .m (1+ 100 βα + ) = 15000.1(1+ 100 64 + ) = 16500 (chi tiết) Trọng lượng của chi tiết đươc xác định theo công thức. Trong đó. Q = V.γ (kg) Q - trọng lượng chi tiết γ - trọng lượng riêng của vật liệu γ gang xám = 6,8-:-7,4 Kg/dm 3 V – thể tích của chi tiết Ta tính được thể tích chi tiết. V=147609.6 mm 3 ≈ 0,1476096dm 3 Vậy Q = V.γ = 0,1476096 . 7,2 = 1,06 (kg) Dựa vào bảng 1.1 Sách CNCTM ta xác định được dạng sản xuất hàng loạt lớn. SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 7 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy VI. Chọn phương pháp chế tạo phôi 4.1. Các phương pháp chế tạo phôi Trong nghành chế tạo máy thì tuỳ theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiềm từ 30- 60% tổng chi phí chế tạo. Phôi được xác lập hợp lý sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao và khi chế tạo phải đảm bào lượng dư gia công. Lượng dư gia công quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công, tốn năng lượng dụng cụ cắt vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng. Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để bớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện, làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia công. Như vậy việc xác định phương pháp tạo phôi dựa trên hình dáng của chi tiết và đảm bảo lượng dư gia công để nhằm tiết kiệm nguyên vật liệu, quy trình công nghê đơn giản, giảm được thời gian gia công cơ bản trong quá trình chế tạo cơ bản trong quá trình chế tạo chi tiết, tăng năng xuất lao động nhưng vẫn đảm bảo số lượng và chất lượng sản phẩm đồng thời không bị phế phẩm dẫn đến giá thành hạ. Trong công nghệ chế tạo máy thường sử dụng các phương pháp tạo phôi sau. 4.1.1 Phôi dập: Phôi dập thường dùng cho 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 khuỷu. . .có các đặc điểm: Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công. Độ chính xác của vật dập cao, đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ ∆ 2 ÷∆ 4, độ chính xác đạt được ± 0,1÷ ± 0,05. Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp. Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao. Hệ số sử dụng vật liệu cao. SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 8 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy Thiết bị sử dụng có công suất lớn, chuyển động chính xác, chế tạo khuôn đắt tiền. Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối. 4.1.2. Rèn tự do. Ưu điểm của rèn tự do: Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư ít. Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm. Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt . Các nhược điểm của rèn tự do: Độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt kém. Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ tay nghề của người công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc. Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh tế không cao. Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy. 4.1.3. Đúc trong khuôn kim loại: Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao. Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác. Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt . . . Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. . . Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt. 41.4. Đúc áp lực SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 9 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao. Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao. 4.1.5. Đúc ly tâm Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi. Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tỏ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn. Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót. Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất. 4.1.6. Đúc trong khuôn mẫu chảy. Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu. 4. 1.7. Đúc liên tục. Thích hợp với vật đúc dài, tiết diện không đổi và có chiều dài không hạn chế, đúc các tấm kim loại thay cho cán, vật đúc không có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích. Cơ tính vật đúc cao, năng xuất cao, giá thành giảm. Vật đúc dễ bị nứt, không đúc được các vật phức tạp . 4.1.8. Đúc khuôn vỏ mỏng. Đạt được độ bóng và chính xác cao, vật đúc ít rỗ và ít bị khuyết tật. Giảm chi phí kim loại, quá trình đúc dễ cơ khí hoá tự động hoá. Chu trình làm khuôn dài, giá thành khuôn cao. SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Thắng 10 [...]... nguyên công gia công mặt phẳng đáy D 1-Tính lợng d khi gia công mặt phẳng D Độ chính xác phôi cấp 2 khối lợng phôi 0,815 (kg),vật liệu GX15-32 Gia công bề mặt B với kích thớc cần đạt là 570,1, với Ra=2,5 , quy trình công nghệ chia làm hai bớc: phay thô và phay tinh trên một lần gá đặt Công thức tính lợng d cho bề mặt phẳng : Zmin = Rza + Ti +i+i Trong đó : RZa : Chi u cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ. .. Chi u cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại Ta : Chi u sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại i : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song ) i : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện Theo bảng 10 Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz = 250 àm SVTH: Tun Hónh GVHD:Trn Vn Thng... Sph=1000mm/ph Công suất cắt No=6,6 KW (Bảng 5-175 SổTayCNCTM ) No< Nm.=10.0,75=7,5 KW Công suất cắt No=1,2 KW (Bảng 5-175 SổTayCNCTM ) Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết Chế độ cắt khi phay tinh * Chi u sâu cắt t = 0,5 mm lợng chạy dao vòng S0=1 mm/vòng (Bảng 5-37 SổTayCNCTM ) Lợng chạy dao răng Sz = So/z =1/16 =0,0625 mm/răng Tốc độ cắt Vb=228 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTM... máy ta có Sph=1000mm/ph Công suất cắt No=3,8 KW (Bảng 5-130 tr.118 Sổ tay CNCTM II ) No< Nm.=10.0,75=7,5 KW Với máy đã chọn,đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết Chế độ cắt khi phay tinh Gia công với chi u sâu cắt t = 0,5 mm lợng chạy dao vòng S0=1 mm/vòng (Bảng 5-37 Sổ tay CNCTM tập 2 ) Lợng chạy dao răng Sz = So/z =1/10 =0,1 mm/răng Tốc độ cắt Vb= 260 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTM )... máy ta có Sph=1000mm/ph Công suất cắt No=3,8 KW (Bảng 5-130 tr.118 Sổ tay CNCTM II ) No< Nm.=10.0,75=7,5 KW Với máy đã chọn,đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết Chế độ cắt khi phay tinh Gia công với chi u sâu cắt t = 0,5 mm lợng chạy dao vòng S0=1 mm/vòng (Bảng 5-37 Sổ tay CNCTM tập 2 ) Lợng chạy dao răng Sz = So/z =1/10 =0,1 mm/răng Tốc độ cắt Vb= 260 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTM )... l= 18 * Chế độ cắt :Vì ta phải thực hiện cả khoan và khoét và doa trong một nguyên công nên khi gia công ta thực hiện theo 3 bớc : Bớc 1 khoan lỗ 18 , bớc 2 khoét lỗ 19, bớc 3 doa lỗ 20 Chế độ cắt gia công lỗ 23 đợc tính ở dới Tra chế độ cắt khi khoan lỗ 18 : + Mũi khoan ruột gà thép gió 18 Chi u sâu cắt: t =0,5.D= 10,5 mm Lợng chạy dao tra bảng 5.89[2] có: S = 0,38 mm/vòng Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5.90[2])... không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: phôi = 2 c2 + cm trong đó cm= =0,4mm=400àm c=k.L với L: chi u dài chi tiết, ta có L=57mm theo bảng 3-67(HDTKĐ/ACTCTM) ta có k=3,4(àm/mm) c =3,4.57=193,8 àm phôi 4002 + 193,8 2 = = 444,5 àm Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô là: 1=0,05phôi=0,05.444,5=22,225 àm Sai số gá đặt chi tiết i ở bớc nguyên công đang thực hiện đợc xác định bằng... ngh ch to mỏy Từ các kết quả trên ta có công suất cắt N 0 = 2,3 Kw (Bảng 5-130 Sổ tay CNCTM tập 2 ) No< Nm.=10.0,75=7,5 KW Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết Bảng thông số chế độ cắt nguyên công I: Phay tinh 235,5 750 0,5 800 Phay thô 188,4 600 3,0 1000 Bớc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/ph) 5.2.2 Nguyờn cụng 2: Phay b mt A + S nh v: SVTH: Tun Hónh GVHD:Trn Vn Thng... Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy Từ các kết quả trên ta có công suất cắt N 0 = 2,3 Kw (Bảng 5-130 Sổ tay CNCTM tập 2 ) No< Nm.=10.0,75=7,5 KW Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết Bảng thông số chế độ cắt nguyên công V: Phay tinh 235,5 750 Phay thô 188,4 600 Bớc CN V(m/phút) n(v/phút) 5.2.6 Nguyờn cụng 6: Khoan, khoột 2 l 8 + S nh v: SVTH: Tun Hónh GVHD:Trn Vn Thng 29 0,5 3,0... 2 khoét lỗ 8 Chế độ cắt gia công lỗ 8 đợc tính ở dới Tra chế độ cắt khi khoan lỗ 7 : + Mũi khoan ruột gà thép gió 7 Chi u sâu cắt: t = 8 mm Lợng chạy dao tra bảng 5.89[2] có: S = 0,32 mm/vòng Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5.90[2]) có: Vb = 35 mm/phút Tốc độ tính toán: Vt = Vb.k1.k2 Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoan, k1=1,0 Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chi u sâu mũi khoan(bảng 5.87[2]), . bậc t do quay quanh ox và oy và t nh tiến theo oz trong m t ph ng xoy. - Ta d ng m t ch t trụ ng n kh ng ch 2 bậc t do là t nh tiến theo ox và oy SVTH: Đỗ Tuấn Hãnh GVHD:Trần Văn Th ng 20 . Trư ng ĐHSPKT H ng Yên Đồ án c ng ngh ch t o máy LỜI NÓI ĐẦU C ng ngh ch t o máy là m t ngh nh then ch t nó đ ng vai trò quy t định trong sự nghiệp c ng nghiệp hoá hiện đại hoá đ t nước (chi ti t) Tr ng lư ng của chi ti t đươc xác định theo c ng thức. Trong đó. Q = V.γ (kg) Q - tr ng lư ng chi ti t γ - tr ng lư ng ri ng của v t liệu γ gang xám = 6, 8-: -7 ,4 Kg/dm 3 V – thể t ch