Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn công nghệ chế tạo máy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học là một công trình nghiên cứu và sáng tạo trong phạm vi của ngành học của quá trình học tập nhằm sử dụng vốn kiến thức đã có để hoàn thành một công việc trong phạm vi của ngành học. Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, cùng với sự đòi hỏivề mẫu mã đa dạng phong phú, thúc đẩy người thiết kế phải càng ngày càng nhạy bén hơn.Hiện nay có rất nhiều phương pháp gia công cơ khí khác nhau dựa trên các loại máy móc ngày một hiện đại như là :máy tự động, máy điệu khiển bằng chương trình số. Tuy nhiên với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay chưa đủ khả năng để đáp ứng rộng rãi nhu cầu thì những phương pháp gia công đó chưa được phổ biến. Do đó để phù hợp với điều kiện của ngành cơ khí nước ta nói riêng, đồ án môn Công Nghệ Chế Tạo Máy đã thiết kế qui trình công nghệ gia công theo phương pháp cổ điển. Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế, đồ án này đã đề nghò một trong những qui trình công nghệ tối ưu nhất để gia công hoàn chỉnh chi tiết. Việc quyết đònh sử dụng các phương án tối ưu của qui trình công nghệ và tối ưu về kỹ thuật theo đúng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết giúp cho sinh viên ôn lại những kiến thức đã học về chọn tiến trình công nghệ tối ưu, tính chế độ cắt, chọn chuẩn, sai số chuẩn, tính lượng dư gia công… và những kiến thức này được vận dụng một cách đúng đắn và phù hợp dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Đây là lần đầu tiên chúng em làm quen với môn đồ án công nghệ chế tạo máy có nội dung và kiến thức rất nhiều nên có nhiều thiếu xót trong suốt quá trình thực hiện.Do đó em rất mong được sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và ý kiến đóng góp của các bạn. Cuối cùng em xin chân thành cám ơn sự dẫn dắt và chỉ bảo tận tình của thầy Đỗ Mạnh Long đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. 1 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long CHƯƠNG I : CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Do sai số về chế tạo và lắp ráp làm cho gối đỡ trục không đồng tâm và sai lệch. Ngoài ra, khi bộ truyền làm việc, dưới tác dụng của lực ngoài và phản lực ở gối đỡ, trục bò biến dạng. Do đó, độ không song song đường tâm lỗ không quá 0.02, độ không đồng tâm không quá 0.01, độ không vuông gốc đường tâm với mặt phẳng không quá 0.02. 2 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất : • Sản xuất đơn chiếc • Sản xuất hàng loạt • Sản xuất hàng khối Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu vào nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp tính toán. Muốn xác đònh phương pháp tính toán trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được tính theo công thức : 1 . .(1 ) 100 N N m β = + Trong đó : • N -số chi tiết sản xuất trong một năm. • N 1 – số sản phẩm. • m- số lượng chi tiết như nhau. • β- số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (từ 5% đến 7%). Nếu tính đến số α% phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn thì ta có công thức sau : 1 . .(1 ) 100 N N m α β + = + trong đó α% = 3% -6%. Sản lượng sản xuất hàng năm của chi tiết là 30000 chiếc /năm α =5%,γ=7% ⇒ 33600) 100 75 1(1.30000 = + += N Sau khi xác đònh được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác đònh trọng lượng chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác đònh như sau : . ct Q V γ = • V ct : thể tích tổng thể của chi tiết. • γ: trọng lượng riêng của vật đúc. Do vật liệu là gang xám, nên γ = (6,8÷7,4) kg/ 3 dm V ct = V1 + V2 - V3 - V4 + V5 - V6 - V7 + V8 - V9 + V10 – V11 – V12 3 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long V1= 200.120.30= 720000 3 mm V2= 3 mm V3= 60.60.5=18000 3 mm V4= 75,529815.5,7.14,3.215 .2 22 == R π V5= 6908055.20.14,355 22 == R π 3 mm V6= 2041065.10.14,365 22 == R π 3 mm V7= 5,35325.15.14,35 22 == R π 3 mm V8= 2(50+20)20.10=28000 3 mm V9= 2.10.10.10= 2000 3 mm V10= 150 3 mm V11= 20.20.2,5=1000 3 mm V12= 5,3925.5.14,35 22 == R π 3 mm Nên Vct= 0,28 3 dm ⇒ Q = V ct . γ =0,28.7= 2 kg. Cách xác đònh dạng sản xuất : • Q 1 = 2 kg • N= 33600 chiếc Tra bảng (3-2) trang 173-sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập I, ta có dạng sản xuất là hàng loạt vừa. Từ việc xác đònh dạng sản xuất ta có thể chọn thiết bò, trang bò phương án lập trình công nghệ cho phù hợp. 4 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long CHƯƠNG III : CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI. Theo kết cấu của chi tiết, vật liệu cũng như điều kiện làm việc, dạng sản xuất, ta chọn phôi đúc trong khuôn cát và phương pháp làm khuôn là làm bằng máy và vật liệu chế tạo phôi là gang xám vì các ưu điểm sau : Gang xám rẻ, dễ đúc, cơ tính khá, làm việc tốt trong điều kiện mài mòn và rung động. Tính dễ đúc thể hiện ở chỗ : • Chảy loãng tốt, hình dáng có thể phức tạp. • Khi đông đặc co ngót ít. • Co ngót sau khi đông đặc nhỏ nên nên ít gây nứt, phần lớn gang đúc xong không cần ủ, khử ứng suất. • Kích thước tương đối ổn đònh. Khi thiết kế các chi tiết đúc bằng gang không cần quan tâm đến tính đúc của hợp kim nhưng phải nắm vững mối quan hệ giữa tốc độ nguội và tổ chức của gang. Trong cùng một vật đúc do tốc độ làn nguội chênh lệch nhau có thể tạo tổ chức gang khác nhau.Về cơ bản khi đúc những vật dày mỏng khác nhau phải biết chọn hợp kim đúng, đôi khi cần sử dụng các biện pháp khác. Sau khi xác đònh phôi và phương pháp chế tạo, tra bảng ta xác đònh lượng dư của các bề mặt gia công là : Mặt A : Z A = 5mm Mặt B : Z B =4 mm 5 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long Bảng vẽ thiết kế khuôn đúc như sau : 6 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long CHƯƠNG IV : CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ. PHƯƠNG ÁN 1: Nguyên công Nội dung Đònh vò Kẹp chặt 1 Phay mặt đáy Mặt đầu: 3 BTD Khối V ngắn : 2 BTD Khối V di động : 1 BTD Tay quay 2 Phay mặt đầu Mặt đáy: 3 BTD Rãnh trong: 2 BTD Chốt: 1 BTD Đòn kẹp 3 Khoét, doa lỗ φ20 Mặt đáy: 3 BTD Rãnh trong: 2 BTD Chốt: 1 BTD Đòn kẹp 4 Khoét, doa lỗ φ30 Mặt đáy: 3 BTD Rãnh trong: 2 BTD Chốt: 1 BTD Đòn kẹp 5,6 Phay 2 rãnh B=10, t=10 Mặt đáy : 3 BTD Chốt trụ ngắn : 2 BTD Chốt: 1 BTD Đòn kẹp 7 Khoan 2 lỗ φ15 Mặt đáy: 3 BTD Rãnh trong: 2 BTD Chốt: 1 BTD Đòn kẹp 8 Phay rãnh B=20, t=2,5 Mặt đầu : 3 BTD Chốt trụ ngắn: 2 BTD Chốt : 1 BTD Tay quay 9 Khoan φ10 Mặt đầu : 3 BTD Chốt trụ ngắn: 2 BTD Chốt : 1 BTD Tay quay 7 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long PHƯƠNG ÁN 2 : Nguyên công Nội dung Đònh vò Kẹp chặt 1 Phay mặt đáy Mặt đầu : 3 BTD Khối V ngắn : 2 BTD Khối V di động : 1 BTD Tay quay 2 Phay mặt đầu Mặt đáy :3BTD Sử dụng 3 chốt hạn chế 3 BTD còn lại Đòn kẹp 3 Phay rãnh kích thước 120x120mm Mặt đầu : 3 BTD Khối V ngắn : 2 BTD Khối V di động(có khả năng tự lựa) : 1 BTD Tay quay 4 Khoét, doa 2 lỗ Mặt đáy : 3 BTD Chốt trụ ngắn : 2 BTD Chốt trám : 1 BTD Đòn kẹp 5 Khoét, doa lỗ φ30 Mặt đáy : 3 BTD Chốt trụ ngắn : 2 BTD Chốt trám : 1 BTD Đòn kẹp 6,7 Phay 2 rãnh B=10, t=10 Mặt đáy : 3 BTD Chốt trụ ngắn : 2 BTD Chốt trám : 1 BTD Đòn kẹp 8 Phay rãnh B = 20, t=2.5 Mặt đáy : 3 BTD Chốt trụ ngắn : 2 BTD Chốt trám : 1 BTD Tay quay 9 Khoan lỗ φ10 Mặt đáy : 3 BTD Chốt trụ ngắn : 2 BTD Chốt trám : 1 BTD Tay quay Ở phương án 1 : dùng bề mặt làm việc là lỗ φ20 để đònh vò gia công lỗ φ10 và rãnh B=20x20, như vậy sẽ làm cho bền mặt làm việc chính thức này sẽ bò biến dạng trong quá trình đònh vò, dẫn đến khả năng làm việc không chính xác.Và trong quá trình gia công lại đổi chuẩn đònh vò thống nhất, rất mất thời gian trong việc thiết kề đồ gá. 8 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long Ở phương án hai, sau nguyên công thứ hai đã tạo được chuẩn tinh thống nhất là mặt đáy và chuẩn tinh phụ 2 lỗ φ15.Dùng hai chuẩn đònh vò này trong suốt quá trình gia công, tiết kiệm được thời gian gá đặt, bảo đảm bề mặt làm việc chính thức không bò biến dạng trong quá trình gia công. Từ nhận đònh trên, ta chọn phương án 2 để gia công chi tiết gối đỡ trục. CHƯƠNG V : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG. 9 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long 1. Nguyên công 1 : Phay bán tinh mặt phẳng mặt đáy. Đònh vò : 6 bậc tự do. Mặt đònh vò là mặt phẳng mặt đầu: 3 BTD.Chọn chuẩn thô là mặt phẳng B. Đònh vò mặt bên bằng khối V ngắn : 2 BTD Khối V di động chống xoay : 1 BTD Kẹp chặt bằng tay quay Chọn máy phay ngang ký hiệu 678M, công suất N= 1.7kW, µ=0.75 Chọn dao : ba dao phay trụ thép gió P18 Lượng dư gia công lần một là Z b = 4mm. Lượng dư gia công lần hai là Z b = 1 mm. Chế độ cắt : Bước 1 : Chiều sâu cắt t= 4 mm. Bảng (5-134) sổ tay sổ tay CNCTM tập 2 : S z = 0,15 mm/răng ;số răng dao phay Z = 8;chu kỳ bền của dao T=180 ;đường kính dao phay D=60mm;chiều rộng phay B=60 Tốc độ cắt:V b = 39,5 m/ph. Tốc độ cắt tính toán là : V tt = V b .k 1 .k 2 .k 3 Trong đó : •Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k 1 = 0,9 10 SVTH: Đỗ Tuấn Duy [...]... M có xu hướng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục của chi tiết Muốn cho chi tiết không bò xoay thì momen ma sát do lực kẹp gây ra phải thắng momen cắt.Do khoan lỗ suốt nên lực dọc trục không tham gia vào quá trình kẹp chặt nên phương trình cân bằng lực có dạng: 2KMC = 2.Wct f.a trong đó: • Mc – momen cắt • Wct - lực kẹp xuống chi tiết • f – hệ số ma sát giữa chấu kẹp và chi tiết, f = 0,05 • a – khoảng... số tính đến momen làm quay chi tiết Trường hợp đònh vi chi tiết trên các chốt tỳ thì K6 = 1; trên các phiến tỳ K6 = 1,5 Từ phương trình cân bằng lực và momen ta xác đònh được lực kẹp cần thiết Dựa vào lực kẹp ta xác đònh cơ cấu kẹp chặt Cơ cấu kẹp chặt cần phải được thiết kế trên cơ sở ứng dụng tối đa các chi tiết tiêu chuẩn Tính lực kẹp khi khoan, khoét, doa 2 lỗ φ 15 Chi tiết được đònh vò bằng mặt... 0,5.0,10 ,1 Số vòng quay của trục chính : n= 1000.V 1000.9,74 = = 207 vòng/ph π.D 3,14.15 Lấy theo máy n= 191vg/ph 28 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long CHƯƠNG VIII : TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1) Phương pháp tính lực kẹp : Lực kẹp chặt phôi được xác đònh theo trình tự sau: Xác đònh sơ đồ đònh vò và kẹp chặt chi tiết, xác đònh phương, chi u và điểm đặt của lực cắt,... chi u và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp, lực ma sát và phản lực của mặt tỳ Trong một số trường hợp cần tính lực ly tâm và trọng lượng chi tiết Viết phương trình cân bằng của chi tiết dưới tác dụng của tất cả các lực như lực cắt, lực kẹp, lực ma sát, lực ly tâm, trọng lượng chi tiết, và phản lực của mặt tỳ 29 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long Hệ số an toàn K có tính... 10 sách thiết kế đồ án CNCTM, giá trò R z và T bằng 600 µm (250 +350) Sau bước thứ nhất đối với gang có thể loại trừ T i chỉ còn Rz Theo bảng 13 thì Rz ở các bước sau là : Rz = 50 µ m và Rz = 3 µ m 2 Sai lệch không gian tổng cộng : ρ p = ρ c2 + ρlt Giá trò cong vênh ρc của lỗ được tính theo công thức : ρc = (∆ k d ) 2 + (∆ k l ) 2 ∆k tra theo bảng 15 sách thiết kế đồ án CNCTM, còn l và d là chi u dài... chuẩn xuất hiện do chi tiết bò xoay khi đònh vò vào hai chốt mà hai chốt có khe hở với lỗ đònh vò 23 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long ρmax = δ A + δ B + ρ min Ở đây: δA là dung sai của lỗ đònh vò δA =0,018mm δB là dung sai của chốt đònh vò δB =0,016mm ρmin là khe hở nhỏ nhất giữa lỗ đònh vò và chốt đònh vò ρmin =0,015mm Góc xoay lớn nhất của chi tiết được xác đònh... : 1 bậc tự do Chọn máy khoan nhiều trục 2C135, công suất N=6kW Dụng cụ cắt: bằng thép gió 14 SVTH: Đỗ Tuấn Duy Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long Chế độ cắt : • Bước 1 : Khoét Þ29,8 Chi u sâu cắt t = 2,9 mm Bảng 5-106 sổ tay CNCTM tập 2 : S0= 1mm/v; Vb =30 m/ph Tốc độ cắt tính toán là : Vtt = Vb.k1.k2.k3 = 30 0,9 0,75 1=20,25m/ph Số vòng quay trục chính của máy : n= 1000.Vtt 1000.27,5... xoay lớn nhất của chi tiết được xác đònh : tgα = δ max 0,018 + 0,016 = 0,015 = = 0,00049 H 100 H: là khoảng cách giữa hai lỗ đònh vò Sai số chuẩn trên chi u dài lỗ gia công : ε c = L.tgα = 55.0,00049 = 26,95µm Sai số kẹp chặt ε k = 90 µm (Bảng 24 Thiết kế Đồ án CNCTM) ⇒ ε gd = 90 2 + 26,95 2 = 94 µm Sai số gá đặt còn lại ở nguyên công doa: ε gd 2 = 0,05.ε gd = 4,7 µm Xác đònh lượng dư nhỏ nhất theo... Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tác giả: Trần Văn Đòch- NXB KHKT 2002 2) Công Nghệ Chế TẠo Máy – Tác giả:Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào – ĐH SPKT 3) Chế độ cắt khi gia công cơ khí - Tác giả:Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào – NXB: Đà Nẵng 4) Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – tập 1,2 – NXB KHKT 2001 5) Đồ gá khi gia công cơ khí - Tác giả:Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào, Lê Đăng Hoàng – NXB Đà Nẵng 6) Thiết. .. khoan đứng 2H175, công suất N= 7 kW Dụng cụ cắt bằng thép gió P18 • Bước 1 : Khoét φ 59,8 Dùng dao khoét 59,8 Chi u sâu cắt t= 2,9 mm Lượng chạy dao vòng S= 2mm/v ( 5-104 Sổ tay CNCTM tập 2) Tốc độ cắt V= 24m/ph Tốc độ cắt tính toán là : Vtt = Vb.k1.k2.k3 =24 0,9 0,75 1=16,2m/ph Số vòng quay trục chính của máy : n= 1000.Vtt 1000.27,5 = = 592 v/ph(sửa) π.D 3,14.14,8 Lấy theo máy n= 150v/ph Tốc độ cắt