Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A Lêi nãi ®Çu Tr¬c sù ®ßi hái cđa sù nghiƯp c«ng nghiƯp ho¸ - hiƯn ®¹i ho¸ ®Êt níc, cđng nh yªu cÇuvỊ hiƯn ®¹i ho¸ Qu©n §éingµy cµng cao, th× mét nh÷ng nghµnh cÇn quan t©m ph¸t triĨn m¹nh ®ã lµ c¬ khÝ chÕ t¹o V× nã ®ãngmét vai trß quan träng viƯc thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c lo¹i m¸y mãc trang thiÕt bÞ cho c¸c nghµnh kinh tÕ qc d©n, t¹o tiỊn ®Ị cho sù ph¸t triĨn kinh tÕ chung cđa ®Êt níc §å ¸n c«ng nghƯ chÕ t¹o m¸y lµ mét néi dung b¾t bc ch¬ng tr×nh ®µo t¹o kü s c¬ khÝ Nh»m gióp cho ngêi häc hƯ thèng l¹i nhìng kiÕn thøc ®· häc, ®ång thêi vËn dơng s¸ng t¹o nh÷ng ®ã vµo qu¸ tr×nh thiÕt kÕ, chÕ tËãcc chi tiÕt ®¸p øng yªu cµu nhiƯm vơ c«ng t¸c sau nµy Qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n, ngoµI kiÕn thøc m«n häc c«ng nghƯ chÕ t¹o m¸y ®ßi hái ngêi thùc hiƯn ph¶I biÕt vËn dơngkÕt hỵp kiÕn thøc tỉng hỵp cđa nhiỊu m«n häc kh¸ nh: Dung sai, VËt liƯu,C«ng nghƯ kim lo¹i I, II….th× míi ®¹t ®ỵc kÕt qu¶ cao Trong ®å ¸n nµy,sỴ thùc hiƯn thiÕt kÕ “Quy tr×nh c«ng nghƯ” gia c«ng chi tiÕt:Trơc cã lç c«n vµ thiÕt kÕ ®å g¸ cho mét nguyªn c«ng phay r¶nh then Chi tiÕt trơc cã lç c«n cã h×nh d¹ng, kÕt cÊu vµ yªu cÇu kh¸ phøc t¹p gåm: r¶nh then, lç c«n, lç ∅6 nhá dµI, ren….Do vËy, ph¶I nghiªn cøu, ph©n tÝch tû mØ th× míi ®¹t dỵc ph¬ng ¸n hùoplý, tèi u Qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n, ®ỵc sù híng dÉn tËn t, sù gióp ®ì nhiƯt t×nh cđa thÇy T¹ §¨ng Doanh vµ c¸c thÇy gi¸o kh¸c bé m«n Nhê vËy mµ ®å ¸n ®ỵc hoµn thµnh ®Çy ®đ néi dung, yªu cÇu vµ ®ómg tiÕn ®é Tuy nhiªn, víi kh¶ n¨ng kiÕn thøc cßn h¹n chÕ, kinh nghiƯm thiÕt kÕ cha nhiỊu , vËy ®å ¸n nµy sỴkh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt, khiÕm khut RÊt mong ®ỵc sù chØ b¶o, gãp ý cđa c¸c thÇy c« ®Ĩ ®å ¸n ®ỵc hoµn thiƯn h¬n Xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Häc viªn Ngun HiỊn Ch¬ng i: ph©n tÝch chi tiÕt Ph©n tÝch kÕt cÊu, yªu cÇu kü tht cđa chi tiÕt: Chi tiÕt cÇn gia c«ng ®å ¸n lµ trơc cã lç c«n cã c¸c ®Ỉc ®iĨm kü tht sau: Chi tiÕt thc hä trơc cã bËc, ®êng kÝnh lín nhÊt ∅26 vµ chiỊu dµI 140 Tû sè L/D = 5.38, thc lo¹i thêng, träng lỵng kho¶ng 0.5kg −0.08 PhÇn trơ ∅ 26 −0.029 (∅26e7), cã cÊp chÝnh x¸cIT7 vµ cÊp ®é nh¸m 7, Ra=1.25 nªn ta ph¶I dïng ph¬ng ph¸p mµI sau nhiƯt lun 1.1 Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A R¶nh then bxtxL=5x3x35 ®Ĩ trun m« men xo¾n, v× s¶n xt hµng lo¹t , ®Ĩ t¨ng hiƯu qu¶ kinh tÕ ta dïng dao phay r¶nh then Lç c«n 1:24 ®êng kÝnh lín nhÊt ∅18 -0.021, cÊp chÝnh x¸c IT7 , cÊp ®é nh¸m Ra=0.63 §©y lµ mét yªu cÇu cao, ®Ĩ ®¹t ®ỵc ta ph¶I dïng c¸c ph¬ng ph¸p khoan, kht, doa vµ mµI sau nhiƯt lun PhÇn trơ ∅18 dai 55 ®ỵc gia c«ng ren M18x2, kh«ng cã yªu cÇu g× ®Ỉc biƯt nªn dïng ph¬ng ph¸p gia c«ng th«ng thêng: tiƯn ren Ph¬ng ph¸p nµy dƠ gia c«ng trªn m¸y tiƯn vµ hiƯu qu¶ cao Lç ∅6 dµI 55cã cÊp ®é nh¸m 7, Ra=1.25, ®©y lµ yªu cÇu cùc kú khỉtng qu¸ tr×nh gia «ng Do lç qu¸ nhá kh«ng mµI ®ỵc nªn ®Ĩ gia c«ng nã ta dïng c¸c ph¬ng ph¸p:khoan, kht vµ doa 1.2 Ph©n tÝch tÝnh c«ng nghƯ kÕt cÊu cđa chi tiÕt: Tõ h×nh d¹ng, kÕt cÊu vµ yªu cÇu kü tht cđa chi tiÕt, cã nhËn xÐt sau: Chi tiÕt nhá, nhĐ vµ máng tron qu¸ tr×nh gia c«ng dƠ bÞ bĐp, mÐo lµm gi¶m ®é chÝnh x¸c Do vËy , ph¶I dïng c¸c biƯn ph¸p kh¾c phơc nh: dïng m©m cỈp ®µn håi, trơc c«n,mòi chèng t©m…®Ĩ g¸ ®Ỉt Chi tiÕt lµm b»ng vËt liƯu thÐp C45, yªu cÇu nhiƯt lun ®¹t ®é cøng HRC 48…52 Do vËy, ph¶I tiÕn hµnh gia c«ng c¾t gät khoan, kht,doa, tiƯn tríc nhiƯt lun Sau nhiƯt lun sỴ lµm gi¶m cÊp ®é nh¸m vµ cÊp chÝnh x¸c ®I chót Ýt, cho nªn ta ph¶I mµI c¸c bỊ mỈt lç c«n, trơ ∅26 vµ lµm s¹ch lç ∅6 th× míi ®¶m b¶o ®ỵc yªu cÇu kü tht Chi tiÕt kh«ng cã yªu cµu vỊ ®é ®ång trơc, ®ång t©m vËy cã thĨ gia c«ng c¸c lç trªn m¸y tiƯn víi ®é chÝnh x¸c t¬ng ®èi cao vµ rÊt thn tiƯn 1.3 ý kiÕn vỊ nh÷ng s÷a ®ỉi: §Ĩ dƠ dµng gia c«ng ren M18x2 vµ thn tiƯn l¾p ghÐp, tiƯn thªm r¶nh ë trơ ∅18 §Ĩ dƠ gia c«ng vµ thn tiƯn viƯc ®Þnh vÞ, v¸t mÐp thªm lç c«n vµ lç ∅6 Ch¬ng ii: chän ph«I vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i C¨n cø vµo kÕt cÊu cđa chi tiÕt vµ d¹ng s¶n xt lµ lo¹t lín, cã thĨ dïng c¸c ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«I sau: 1.1 Ph«I ®óc: NÕu sư dơng ph«I dóc, chÕ t¹o cã bỊ mỈt xÊu nh: rç khÝ, ®Ëu h¬I, ®Ëu ngãt, ngËm xÜ….Do vËy sÏ lµm t¨ng thêi gian s¶n xt, lµm dơng c¾t nhanh háng, lµm t¨ng gi¸ thµnh s¶n xt Trong s¶n xt lo¹t lín , ta kh«ng dïng ph¬ng ph¸p nµy 1.2 Ph«I rÌn tù do: Ph«I cã d¹ng trßn xoay, nhiỊu lç vËy rÌn tù sÏ khã kh¨n vµ kh«ng hiƯu qu¶ Víi s¶n xt lo¹t lín kh«ng dïng ph¬ng ph¸p nµy 1.3 Ph«I dËp: Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A Ph¬ng ph¸p nµy t¹o ®ỵc ph«I nhanh, ®é chÝnh x¸c cao, lỵng d gia c«ng Ýt Nhng ®Çu t vỊ khu«n dËp lín dÉn tíi chi phÝ gia c«ng cao, kh«ng dïng ph¬ng ph¸p nµy 1.4 Ph«I c¸n (Ph«I thÐp thanh): Do ®é chªnh lƯch kÝch thíc c¸c bËc kh«ng lín (∅26, ∅18)vµ chiỊu dµi b©c gia c«ng nhá chØ 55mm, cho nªn lỵng d gia c«ng lµ kh«ng lín l¾m dïng ph«I thÐp V¶ l¹i dïng ph«I thÐp sỴ rÊt thn lỵi v× cã s½n trªn thÞ trêng, c¬ tÝnh vµyªu cÇu kü tht phï hỵp víi chi tiÕt gia c«ng, chÕ t¹o ph«I nhanh,gi¶m ®c chi phÝ s¶n xt, t¨ng hiƯu qu¶ kinh tÕ Tõ viƯc ph©n tÝch trªn, chän ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«I lµ ph«I thÐp Ch¬ngiii: LËp quy tr×nh c«ng nghƯ gia c«ng c¬ 3.1 Thø tù c¸c nguyªn c«ng: §Ĩ t¹o trơc cã lç c«n, tiÕn hµnh gia c«ng theo thø tù c¸c nguyªn c«ng sau: • Nguyªn c«ng I : TiƯn mỈt ®Çu, khoan lç ®Þnh t©m, tiƯn th«, tiƯn c¾t ®t • Nguyªn c«ng II : Khoan lç c«n Φ14 • Nguyªn c«ng III : Khoan, kht vµ doa lç Φ6 • Nguyªn c«ng IV : TiƯn mooc lç Φ18 • Nguyªn c«ng V : Kht vµ doa lç c«n 1:24 • Nguyªn c«ng VI : V¸t mÐp, tiƯn r¶nh vµ tiƯn`tinh • Nguyªn c«ng VII: Phay r·nh then b = • Nguyªn c«ng VIII: TiƯn ren M18x2 • Nguyªn c«ng IX : NhiƯt lun • Nguyªn c«ng X : MµI lç c«n 1:24 • Nguyªn c«ng XI : MµI mỈt trơ Φ26 3.2 S¬ ®å c¸c nguyªn c«ng: Theo c¸ch ph©n chia nh trªn cã 11 nguyªn c«ng Tuy nhiªn, nguªn c«ng nhiƯt lun kh«ng cã s¬ ®å nguyªn c«ng mµ ta h×nh dung lµ cã nguyªng c«ng nµy.C¸c s¬ ®å nguyªn c«ng ®ỵc thĨ hiƯn lÇn lỵt nh sau: Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A Ch¬ng IV: ThiÕt kÕ ®å g¸ 4.1 ThiÕt kÕ ®å g¸: 4.1.1 X¸c ®Þnh m¸y: Trong ch¬ng III, ta ®· x¸c ®Þnh m¸y cho nguªn c«ng phay r·nh then lµ m¸y phay 6H12 cã c¸c sè liƯu chÝnh nh sau: -Sè cÊp tèc ®é trơc chÝnh : 18 -Ph¹m vi tèc ®é trơc chÝnh : 30 – 15007 [v/ph] -C«ng st ®éng c¬ chÝnh : [kw] -c«ng st ®éng c¬ ch¹y dao : 1.7 [kw] -KÝch thíc lµm viƯc bµn m¸y : 320x1250 [mm] -Sè cÊp bíc tiÕn bµn m¸y : 18 -HiƯu st :0.75 4.1.2 Ph¬ng ph¸p ®Þnh vÞ vµ kĐp chỈt: §Þnh vÞ chi tiÕt lªn khèi V ng¾n h¹n chÕ bËc tù do, vµ mét trơc c«n vµo lç c«n h¹n chÕ bËc tù tÞnh tiÕn KĐp chỈt nhê má kĐp S¬ ®å kÕt cÊu cđa ®å g¸ ®ỵc thĨ hiƯn ë b¶n vÏ ®å g¸(TËp b¶n vÏ) 4.1.3 TÝnh lùc kĐp cÇn thiÕt: Trong s¬ ®å trªn, chän L=2.l C«ng thøc tÝnh: N1 = W l L ⇒ W= N L l2 CÇn tÝnh ph¶n lùc N1 t¹i bỊ mỈt ®Þnh vÞ cđa khèi V S¬ ®å ph¶n lùc gèi tùa ®ỵc thĨ hiƯn nh sau: Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A Ph¬ng tr×nh c©n b»ng lùc t¸c dơng lªn chi tiÕt phay nh sau: N = (2 N 1' + N 2' ) cos 45 (1) S¬ ®å lùc c¾t phay nh sau: Lùc c¾t tiÕp tun ®ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc; Rz = C p t x S zy B u D q n w z.K Trong ®ã: Rz-Lùc c¾t tiÕp tun CP-HƯ sè ¶nh hëng cđa vËt liƯu, tra b¶ng 5-41ta cã CP=68.2 t-chiỊu s©u c¾t, t=3 Sz-Lỵng ch¹y dao r¨ng, Sz= n S ph z.n = 54 = 0.0085 [mm/r] 4.1950 B-BỊ réng r¨ng, B=5[mm] D-§êng kÝnh dao phay,D= 5[mm] n- cđa Sè vßng quay dao, n=1590[v/ph] z-Sè r¨ng dao phay, z= K-HƯ sè phơ thc vËt liƯu, tra b¶ng 5-9 ST CNCTM II, K= Trong ®ã;n=1.59, σb=750KG/cm2 750 ⇒ K = ( ) = 750 x, y, u, w, q-C¸c chØ sè mò, tra b¶ng 5-41 ST CNCTM II, x=0.86; y=0.72; u=1.0; w=o; q=0.786 1.59 68,2.3 0.86.0,0085 o.72.51.0 4.1 = 32[ N ] ⇒ Rz = o.786.1590 o C¸c thµmh phÇn lùc kh¸c ®ỵc lÊy nh sau: Lùc híng kÝnh Py=0,4 32=13[N] Lùc ch¹y dao PS=0,4.32=13[N] Lùc Pv=0,9.32=30[N] §Ĩ chi tiÕt ®ỵc ®Þnh vÞ ch¾c ch¾n qu¸ tr×nh gia c«ng th× lùc ma s¸t t¹i c¸c bỊ mỈt tiÕp xóc (gåm c¸c bỊ mỈt ch÷ V vµ t¹i vÞ trÝ kĐp chỈt) ph¶I lín h¬n lùc c¾t däc trơc t¹o phay Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A §Ĩ ®¬n gi¶n tÝnh lùc kĐp, ta cho r»ng chØ cã lùc P S t¸c dơng lªn chi tiÕt Trong trêng hỵp nµy c¬ cÊu kĐp chỈt ph¶I t¹o lùc ma s¸t lín h¬n lùc PS Do ®ã ta ph¶I cã: 2N1.f+ 2(N1’+N2’).f ≥ K.PS Trong ®ã f lµ hƯ sè ma s¸t, theo b¶ng 434 trang 86 tµI liƯu [7] ta cã f=0,1 K lµ hƯ sè an toµn; K= K0…K6 K0 - hƯ sè an toµn tÝnh cho tÊt c¶ c¸c trêng hỵp , K0 = 1,5 K1 - hƯ sè tÝnh ®Õn trêng hỵp t¨ng lùc c¾t ®é bãng thay ®ỉi, gia c«ng th« lÊy K1 = 1,2 K2 - hƯ sè t¨ng lùc c¾t dao mßn, chän K2 = 1,4 K3 - hƯ sè t¨ng lùc gia c«ng gi¸n ®o¹n, K3 = 1,2 K4 - hƯ sè tÝnh ®Õn sai sè cđa c¬ cÊu kĐp chỈt, kĐp chỈt b»ng tay, ta lÊy K4 = 1,3 K5 - hƯ sè tÝnh ®Õn møc ®é thn lỵi cđa c¬ cÊu kĐp chỈt b»ng tay, thn lỵi chän K5 = K6 - hƯ sè tÝnh ®Õn m«men lµm quay chi tiÕt, ®Þnh vÞ trªn c¸c phiÕn tú chän K6 = 1,5 Tõ ®ã ta cã : K = 1,5.1,2.1,4.1,2.1,3.1.1,5 =5,9 KÕt hỵp víi N1’ = N2’ vµ ph¬ng tr×nh (1) ta cã : N1 ( ≥ K PS f.2 +2 ≥ 159 VËy ta cã N1 ≥ 159 (N) Do ®ã W = ) = 5,9.13 ( 0,1 2 + (N) ) N L 159.L = l2 l2 = 159.2 = 318 (N) 4.1.4 TÝnh kÝch thíc bu l«ng kĐp: Theo c«ng thøc trang 510 tµi liƯu [9, ta cã d ≥ C ®ã : C W σ [mm] - hƯ sè , C = 1,4 ®èi víi ren hƯ mÐt c¬ b¶n - øng st kÐo, σ = KG/mm2 ®èi víi bu l«ng thÐp 45 W - lùc kĐp cÇn thiÕt Thay sè vµo c«ng thøc trªn, ta cã : σ d ≥ 1,4 318 = 2,6 9.9,8 (mm) §Ĩ t¨ng ®é cøng v÷ng vµ phï hỵp víi kÕt cÊu cđa ®å g¸, ta chän d = mm 4.1.5 TÝnh sai sè cho phÐp cđa ®å g¸: Dùa theo ph¬ng ph¸p tÝnh sai sè cho phÐp cđa ®å g¸ tµi liƯu [7] trang 88, ta cã : Đồ án công nghệ chế tạo máy [ε ct ] = Trong ®ã : [ε ] − [ε gd c Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] [ε ct ] - sai sè cho phÐp cđa ®å g¸ [ε ] gd - sai sè g¸ ®Ỉt, εg® = δ víi δ lµ dung sai cđa nguyªn c«ng phay r·nh Theo trªn ta cã δ 0,014 Suy εg® = δ = 0,047 (mm) = 46,7 ( µm) εc - Do kÕt cÊu nµy chn ®Þnh vÞ trïng víi gèc kÝch thíc nªn εc = εk - Sai sè kĐp chỈt lùc kĐp g©y ra, εk = lùc kĐp vu«ng gãc víi ®êng trơc cđa chi tiÕt εm - Sai sè ®å g¸ bÞ mßn g©y εm = β N Víi : β - HƯ sè phơ thc kÕt cÊu ®å ®Þnh vÞ Khi chn tinh lµ khèi V th× β = 0,5 0,8; Ta chän β = 0,5 N - Sè chi tiÕt ®ỵc gia c«ng trªn ®å g¸, ta chän N =1000 chi tiÕt VËy εm = 0,5 1000 = 15,8 (µm) εdc - Sai sè ®iỊu chØnh, ta lÊy εdc = µm Ci cïng ta cã : [εct] = [ 46,7] − [0 + + 15,8 + ] = 43 (µm) = 0,043 (mm) 4.2 Nguyªn lý lµm viƯc cđa ®å g¸: §å g¸ thùc hiƯn nguyªn c«ng phay r·nh then ®· thiÕt kÕ lµm viƯc theo nguyªn lý nh sau: • Më c¸c kĐp cµ ®Ỉt chi tiÕt lªn khèi ch÷ V • KĐp chỈt b»ng c¸c ®ai èc víi lùc kĐp nh ®· tÝnh to¸n ë trªn • §a kÕt cÊu lªn bµn m¸y b»ng tay Khi chi tiÕt ®· ë vÞ trÝ cÇn gia c«ng, ta cè ®Þnh b»ng c¸c bu l«ng kĐp • Khi gia c«ng xong nguyªn c«ng cđa mét chi tiÕt, th¸o ®ai èc, më kĐp vµ tiÕp tơc ®a chi tiÕt tiÕp theo vµo gia c«ng Đồ án công nghệ chế tạo máy sè Nguyễn Hiền – Lớp Vũ Khí A