1 Lời nói đầu Hiện khoa học kỹ thuật phát triển với tốc độ vũ bão, mang lại lợi ích to lớn cho ngời tất lĩnh vực vật chất tinh thần Để nâng cao đời sống nhân dân, để hội nhập vào phát triển chung nớc khu vực, nh nớc giới, Đảng Nhà nớc ta đề mục tiêu cho năm tới thực Công nghiệp hóa đại hóa đất nớc Muốn thực Công nghiệp hóa đại hóa đất nớc ngành cần quan tâm phát triển mạnh khí chế tạo khí chế tạo đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cần thiết để ngành phát triển mạnh Để phục vụ cho việc phát triển ngành khí cần đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao lĩnh vực công nghệ kinh điển, đồng thời phải đáp ứng đợc công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động sản xuất khí Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy đồ án giành cho sinh viên u tú, có vị trí quan trọng chơng trình đào tạo kỹ s cán kỹ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực v.v Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy phần thởng xứng đáng cho sinh viên nỗ lực, cố gắng học tập, giúp sinh viên cứng cáp trớc trờng, giúp họ làm quen với trình thiết kế, tra cứu tài liệu, sổ tay công nghệ.tiếp thu công nghệ kinh điển, nắm bắt công nghệ trình làm đồ án Sau thời gian tìm hiểu, cố gắng thân với bảo nhiệt tình thầy giáo, cô giáo khoa Cơ khí đặc biệt thầy Th.s Nguyễn Văn Trúc em hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Trong trình thiết kế tính toán không tránh khỏi sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế, em mong đợc bảo thầy, cô giáo khoa đóng góp ý kiến bạn để đồ án đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Nam định, ngày 15 tháng 06 năm 2012 Sinh viên: Trần Trọng Chí CHƯƠNG 1: PHÂN TíCH CHứC NĂNG Và ĐIềU KIệN LàM VIệC CủA CHI TIếT 1.1CHC NNG LM VIC: 1.1.1 Chc nng lm vic Chi tiết dạng thờng có chức biến chuyển động thẳng chi tiết (piston động đốt trong.) thành chuyển động quay chi tiết khác (trục khuỷa) Ngoài chi tiết dạng đợc dùng nh tay gạt để đẩy bánh (khi cần thay đổi tỷ số truyền hộp tốc độ) Kích thớc lớn chi tiết: Chiều dài l =153mm, chiều cao h=120mm Chi tiết có mặt làm việc mặt trụ, mặt trụ phải đợc gia công xác,đảm bảo độ bóng, độ vuông góc tâm lỗ 22 28 mặt đầu, độ đông tâm hai lỗ 22 , đạt tiêu yêu cầu kỹ thuật 1.1.2 Điều kiện kỹ thuật: -Kích thớc lỗ gia công với độ xác : -Độ không đồng tâm đờng tâm lỗ 22 : 0,05/100 -Độ không vuông góc đờng tâm lỗ mặt đầu : 0,1/100 -Độ không vuông góc mặt đầu lỗ 22H7,28H7 : 0,1/100 -Độ không song song mặt đầu lỗ 22H7 : 0.05/100 -Độ cứng vật liệu : 180HB - 220HB (gang xám) -Độ nhám mặt đầu : Rz= 40 -Độ nhám mặt trụ: Rz= 20 1.2 IU KIN LM VIC: Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chịu mô men xoắn nhỏ làm việc (gạt cho bánh ăn khớp với nhau) chi tiết thờng xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập làm việc, nhiệt độ làm việc không cao 17+0.035 Rz40 60+0.03 -0.02 Rz20 0,05/100 A ỉ28-0,021 120+0.02 0,05/100 ỉ52+0,5 17+0.035 Rz20 0,1/100 0,05/100 Rz40 Rz20 +0.05 107-0.02 Rz40 +0.03 65-0.02 ỉ40+0,5 ỉ22+0,021 Rz40 0,1/100 Hình 1: Bản vẽ chi tiết CHƯƠNG 2: PHÂN TíCH TíNH CÔNG NGHệ TRONG KếT CấUCủA CHI TIếT - Tính công nghệ kết cấu có ý nghĩa quan trọng ảnh hởng trực tiếp tới suất độ xác gia công Những chi tiết dạng cần phải ý đặc điểm sau: + Độ cứng vững chi tiết + Chiều dài lỗ nên mặt đầu ý nằm mặt phẳng để tiện gá đặt + Kết cấu nên đối xứng qua một phẳng + Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô tinh thống + Kết cấu phải thuận lợi gia công nhiều chi tiết lúc 2.1.PHN TCH TNH CHN CHUN NH V: 2.1.1 Yờu cu chung chn chun Chọn chuẩn có ý nghĩa quan trọng việc thiết kế quy trình công nghệ.Để chọn chuẩn hợp lý phải thoả mãn hai yêu cầu sau: Đảm bào chất lợng chi tiết suốt trình gia công, đảm bào suất cao, giá thành hạ 2.1.2 Nguyên tắc chung chọn chuẩn + Nguyên tắc thứ nhất: Việc chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc điểm định vị để khống chế hết số bậc tự cần thiết cách hợp lý Tuyệt đối tránh trờng hợp thiếu siêu định vị thừa định vị không cầnthiết + Nguyên tắc thứ hai: Chọn chuẩn cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng cong vênh chi tiết nhiều phải chọn cho lực kẹp nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân + Nguyên tắc thứ ba: Chọn chuẩn cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ thuận tiện thao tác thích hợp với loại hình sản xuất định 2.1.3 Chọn chuẩn thô 2.1.3.1.Yêu cầu chung chọn chuẩn thô: + Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho bề mặt gia công + Đảm bảo độ xác vị trí tơng quan mặt không gia công mặt gia công 2.1.3.2 Các lời khuyên chọn chuẩn thô + Theo phơng kính thớc định chi tiết có bề mặt không gia công nên chọn bề mặt làm chuẩn thô + Theo phơng kính thớc chi tiết có hay nhiều bề mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công có yêu cầu độ xác vị trí tơng quan với bề mặt gia công mức cao làm chuẩn thô + Theo phơng kính thớc chi tiết gia công có tất bề mặt gia công nên chọn bề mặt có yêu cầu tính đồng làmchuẩn thô + Theo phơng kính thớc chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ điều kiện làm chuẩn thô nên chọn bề mặt phẳng, trơn chu làm chuẩn thô + ứng với bậc tự cần thiết chi tiếtgia công, chuẩn thô đợc chọn sử dụng không lầm suốt trình gia công, vi phạm lời khuyên phạm chuẩn thô làm cho sai số vị trí tơng quan bề mặt gia công lớn phải tránh phạm chuẩn thô 2.1.4 Chọn chuẩn tinh 2.1.4.1 Yêu cầu chung chọn chuẩn tinh + Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho bề mặt gia công để đảm bảo độ xác kích thớc + Đảm bảo độ xác tơng quan bề mặt gia công với 2.1.4.2 Các lời khuyên chọn chuẩn tinh + Nên chọn chuẩn tinh cho tính trùng chuẩn cao tốt, chọn đợc nh làm giảm sai số tích luỹ Nếu chuẩn sở trùng với chuẩn điều chỉnh trùng với chuẩn khởi xuất sai số chuẩn không: + Nên chọn chuẩn tinh chuẩn tinh chính, chọn đợc nh vị trí chi tiết gia công tơng tự nh làm việc thông số đạt đợc gia công phù hợp với thông số làm việc chi tiết tức yếu tố đạt đợc cách trực tiếp cho độ xác cao + Nên chọn chuẩn tinh chuẩn tinh thống -là chuẩn tinh đợc sử dụng nhiều nguyên công trình công nghệ Nếu chọn nh giảm đợc chủng loại đồ gá nên giảm thời gian thiết kế chế tạo đồ gá, giảm bớt đợc chi phí thiết kế chế tạo Dựa theo yêu cầu lời khuyên ta có phơng án chọn chuẩn thô chuẩn tinh cho chi tiết gạt nh sau: +Đối với chọn chuẩn thô: Chọn mặt trụ làm chuẩn thô để gia công cho bễ mặt mặt trụ lại +Đối với chọn chuẩn tinh: - Khi gia công tinh mặt trụ ta chọn chuẩn tinh để gia công mặt trụ lại - Dùng mặt trụ gia công tinh làm chuẩn tinh để gia công lỗ Dùng mặt trụ gia công tinh mặt lỗ gia công tinh để gia công mặt đầu lỗ Tóm lại: Chi tiết đáp ứng đợc tơng đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết để gia công Chi tiết có độ cứng vững hai cha đáp ứng đợc tính công nghệ ,nên gia công ta phải gia thêm cứng vững chốt tỳ để tăng độ cứng vững CHƯƠNG 3: XáC ĐịNH DạNG SảN XUấT 3.1 TNH SN LNG HNG NM Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây: N = N1.m.(1 + + ) 100 Trong đó: N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất năm N1: Số sản phẩm(số máy) đợc sản xuất năm m: Số chi tiết sản phẩm, m=1 : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ(5%) : Số phế phẩm(3%) N==5400(sp) 3.2 TNH TRNG LNG CA CHI TIT - áp dụng công thức: Q=V Trong đó: : Trọng lợng riêng vật liệu = 7kg/dm V: Thể tích chi tiết V=V1+2V2+V3 V= V1=9360 V2= V3= 2.10.40+(107-30).120.40-0.5.3,14.-0.5.3,14 40 -2(107-30).40 V3=205141,2 V=9360.3,14+2754.3,14+205141,2=0,24317dm Q=V = 7.0,24317=1.7kg Tra bảng trang 13[5], vớiQ=1.7kg, N=5400, ta đợc dạng sản xuất hàng loạt lớn CHƯƠNG 4: CHọN PHƯƠNG PHáP CHế TạO PHÔI thiết kế vẽ lồng phôi 4.1.XáC ĐịNH PHƯƠNG PHáP CHế TạO PHÔI Đối với chi tiết có , áp dụng phơng pháp chế tạo phôi sau đây: 4.1.1.Phôi dập: + Phôi dập thờng dùng cho loại chi tiết sau đây: trục côn, trục thẳng, loại bánh khác , chi tiết dạng , trục chữ thập, trục khuỷu .có đặc điểm: + Sử dụng khuôn có kích thớc lòng khuôn gần giống vật gia công + Độ xác vật dập cao , đặc biệt kích thớc theo chiều cao sai lệch hai nửa khuôn Thông thờng độ bóng dập thể tích đạt đợc từ ữ ,độ xác đạt đợc 0,1ữ 0,05 + Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung nén khối, kim loại có tính dẻo tốt , biến dạng triệt để , tính sản phẩm cao gia công vật phức tạp + Dễ khí hoá nên suất cao + Hệ số sử dụng vật liệu cao + Thiết bị sử dụng có công suất lớn , chuyển động xác , chế tạo khuôn đắt tiền Do đặc điểm nên dập thể tích dùng sản xuất hàng loạt hàng khối 4.1.2.Rèn tự do: Ưu điểm rèn tự do: + Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu t + Có khả loại trừ khuyết tật đúc nh rỗ khí, rỗ co Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ , tạo đợc tổ chức thớ uốn xoắn , làm tăng tính sản phẩm + Lợng hao phí kim loại rèn gia công cắt gọt Các nhợc điểm rèn tự do: +Độ xác kích thớc , độ bóng bề mặt +Chất lợng vật rèn không đồng phần chi tiết loạt gia công chất lợng gia công phụ thuộc vào trình độ công nhân trình độ tổ chức nơi làm việc +Năng suất lao động thấp , lợng d , dung sai thời gian gia công lớn , hiệu kinh tế không cao Sử dụng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy 4.1.3.Đúc khuôn kim loại: + Có thể tạo sản phẩm có chất lợng cao, kích thớc xác, độ bóng bề mặt cao, có khả khí hoá , tự động hoá cao + Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ so với dạng sản xuất khác + Vật đúc dễ tồn dạng rỗ co , rỗ khí , nứt + Tiêu hao phần kim loại hệ thống rót , đậu ngót + Khi đúc khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt khuôn cao nên khả điền đầy Mặt khác có cản khuôn kim loại lớn nên dễ gây nứt 4.1.4.Đúc khuôn cát : Chi tiết đúc cấp xác III thờng đúc khuôn cát, chế tạo khuôn phơng pháp thủ công Phơng pháp thuận lợi chế tạo chi tiết đúc có hình dạng, kích thớc, trọng lợng từ hợp kim đúc khác dạng sản xuất đơn hàng loạt Ưu điểm: + Chế tạo khuôn dễ phơng pháp thủ công + Nguyên liệu làm khuôn dùng lại đợc nhiều lần + Khả điền đầy kim loại tốt + Giá thành sản phẩm hạ so với phơng pháp khác Nhợc điểm: + Tồn khuyết tật vật đúc nh rỗ co, rỗ khí , nứt + Tiêu hao phần kim loại hệ thống rót, đậu ngót + Độ bóng bề mặt không cao Tóm lại: Từ chức , điều kiện làm việc sản lợng chi tiết ta chọn phơng pháp chế tạo phôi đúc khuôn cát phù hợp 4.2.THIếT Kế BảN Vẽ LồNG 60+0.03 -0.02 17+0.035 120+0,02 ỉ28-0,021 17+0.035 ỉ52+0,5 +0.05 107-0.02 +0.03 65-0.02 ỉ40+0,5 ỉ22+0,021 Hình 2: Bản vẽ lồng phôi 4.2.1.Xác định lợng d gia công cơ: Xác định lợng d gia công phụ thuộc hợp kim đúc , kích thớc lớn vật đúc, tính chất sản xuất, mức độ phức tạp chi tiết, phơng pháp làm khuôn(bằng tay hay máy ) , vị trí bề mặt khuôn cấp xác vật đúc Với vật đúc khuôn kim loại ta có cấp xác Tra bảng (3-96)[6] Sổ tay công nghệ chế tạo máy với chiều dài l=153mm chiều cao h=120 ,ta đợc lợng d gia công là: Mặt : mm Mặt dới : mm Với sai lệch lớn Tra bảng (3-99)[6] Ta lấy dung sai vật đúc -1,5mm Các lỗ đúc đặc sản xuất hàng lọat thờng đúc lỗ lớn 30mm 4.2.2.Xác định độ dốc rút mẫu: 10 Tra bảng I-6 [5] ta đợc: Độ dốc rút mẫu mặt ngoài: 00 Độ dốc rút mẫu mặt trong: 00 Ghi chú: Mặt có gia công độ xiên phải lấy chùm lên độ d gia công Mặt không gia công độ xiên lấy nh sau: Thành dày < 5mm độ xiên làm tăng chiều dày Thành dày 5ữ 10mm độ xiên tăng phần giảm phần Thành dày >10mm độ xiên làm giảm chiều dày Trên gân tăng cứng vững góc nghiêng thờng lấy ữ CHƯƠNG 5: LậP THứ Tự CáC NGUYÊN CÔNG 5.1.XáC ĐịNH đờng lối công nghệ Với dạng sản xuất loạt lớn để phù hợp điều kiện sản xuất nớc ta máy chủ yếu máy vạn nên ta chọn phơng án gia công tập trung nguyên công gia công bề mặt 5.2.Chọn phơng pháp gia công Chọn phơng pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng độ xác yêu cầu: Gia công lỗ 28+0.021 , độ bóng Rz20: Dung sai + 0,021 ứng với cấp xác 7, độ bóng cấp ,có thể áp dụng phơng pháp gia công sau là:Doa Trình tự gia công : khoan,khoét doa Gia công lỗ 22 +0.021 , độ bóng RZ20: Dung sai +0,021 ứng với cấp xác 7, độ bóng cấp Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối là: Doa Các bớc gia công :khoan ,khoét ,doa 10 69 Cn c vo b rng chi tit ta chn dao cú ng kớnh D = 75mm + : ng kớnh dao D = 75mm + Conner Radius : Bỏn kớnh gúc ln = - Holder : Thit t cỏn dng c õy ta theo mc nh - Cut Parameters: Thiờt t cỏc thụng s ca quỏ trỡnh ct + Stype : Ti õy cung cp cỏc kiu ct khỏc nh Zigzag, oneway, onepass, dynamic Ta chn kiu ct l oneway: Ct theo chiu - Depth cut: Chiu sõu ct: 69 70 +Max rough step: Giỏ tr ln nht ca chiu sõu ct thụ, ly = 3.5mm +Finish cut: S lỏt ct tinh Khụng ct tinh nờn ta = + Finish step :Chiu sõu ct tinh ly 0.5 - Linking Parameters: Tham s v cỏc khong cỏch gia dng c ct v phụi 70 71 + : v trớ ca dng c ct bt u v kt thỳc gia cụng theo mc nh + + : Mt phng bt u gia cụng Nhp giỏ tr =2 : Khong lựi dao gia cụng Ly = 25mm so vi v trớ trc lựi dao + : im trờn cựng ca phụi Ly = trựng vi gc ca phụi + : Chiu sõu ct Ly = 1mm, nhp vo giỏ tr -3.5 + Absolute: Ta tuyt i, Incrementer : Ta tng i - Coolant: Dung dch trn nguụi 71 72 Master Cam cung cp dang phun dung dich trn ngui Flood, Mist, Thru-tool õy ta chn dng Flood: Dung dich trn ngui a vo di dng dũng chy - Cỏc hp mc khỏc hp thoi ta theo mc nh - Nhn nỳt OK ta nhn c ng chy dao phay mt phng nh sau: 72 73 2.2 KHOAN KHOẫT DOA L - i vi khoan chn Drill lỳc ny mt hp thoi : Ta kớch vo l cn gia cụng , lỳc ny xut hin bng sau : 73 74 Vo Tool chn mi khoan : - Linking Parameters: Tham s v cỏc khong cỏch gia dng c ct v phụi 74 75 Dethp : ly 80mm khoan thng l 65mm *Sau ú nhn nỳt Ok hon tt quỏ trỡnh la chn i vi khoột v doa lm tng t nh khoan khỏc l phi chn mi khoan v mi khoột Chn mi khoột nh hỡnh v : 75 76 Do th vin khụng cú mi khoột 27,8mm nờn chn ta phi sa li ng kớnh ca dao Sau ú n Ok Chn mi doa nh hỡnh v : 76 77 Khi ó lp trỡnh xong chy th quỏ trỡnh gia cụng ta chn biu tng hp thoi : 77 78 Quỏ trỡnh gia cụng nh sau : 2.3 XUT PHAI NC TA LM NH SAU: Trong hp thoi Operations Manage ta nhp vo nỳt Post Selected 78 79 Hp thoi Post Processing Nhp vo nỳt OK tip tc chn v trớ lu file NC sau ú nhn save 79 80 Master Cam s t ụng xut chng trỡnh file NC 2.4.í NGHA MT S CU LNH C BN: 80 81 G21 : n v o l h G17 : Gia cụng trờn mt phng XOY G90 : Ghi ta tuyt i G49 : Hy bự chiu di dao G40 : Hy bự dao bỏn kớnh dao G41, G42: Bự bỏn kớnh dao bờn trỏi, bờn phi G43: Bự dao theo chiu di G80 : Hy b cỏc chu trỡnh úng hp trc ú M3, M4 Cho trc chớnh quay cựng, ngc chiu kim ng h M8, M9: M, tt dung dich trn ngui M5: Dng trc chớnh M1: Dng chng trỡnh cú iu kin M30 Dng chng trỡnh M6 Gi v thay dao G54 :Thit lp gc phụi S: S vũng quay trc chớnh F : lng chy dao G91 G28 Z0: Cho dao tr v im chun ca mỏy G00 : Chy nhanh khụng ct n v trớ gia cụng G01 : ni suy theo ng thng G02 : Ni suy cung trũn theo chiu kim ng h G03 : Ni suy cung trũn theo chiu ngc kim ng h X, Y, Z : Ta ca cỏc im cn gia cụng LI KT Với hớng dẫn tận tình thầy, cô giáo khoa Cơ khí đặc biệt thầy giáo Th.s Nguyễn Văn Trúc em hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp Trong hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy em hiểu thêm đợc nhiều vấn đề công nghệ gia công chi tiết nói chung gia công chi tiết 81 82 em nói riêng, em đợc học thêm phơng pháp thiết kế tài liệu công nghệ gia công chi tiết máy, đồng thời với loại máy em dùng công nghệ chế tạo chi tiết em đợc hiểu sâu sắc Em xin trân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo Khoa Cơ khí có bảo tận tình em gặp khó khăn làm đồ án Nam định, ngày 15 tháng 06 năm 2012 SVTH : Trần Trọng Chí TI LIU THAM KHO [1].Công nghệ chế tạo máy NXB KHKT -Hà Nội 1998 Chủ biên hiệu đính : PGS,PTS Nguyễn Đắc Lộc,PGS,PTS Lê Văn Tiến [2].Sổ tay Atlas đồ gá NXB KHKT - Hà Nội 2000 PGS,PTS Trần Văn Địch [3].Đồ gá NXB KHKT - Hà Nội 1999 PGS,PTS Lê Văn Tiến, PGS,PTS Trần Văn Địch,PTS Trần Xuân Việt 82 83 [4].Chế tạo phôi- tập 1,2 NXB ĐHBK - 1993 Hoàng Tùng, Phạm Bá Nông, Nguyễn Văn Hảo, Đinh Công Mễ, Nguyễn Luyến [5].Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy NXB KHKT- Hà Nội 2000 PGS,TS Trần Văn Địch [6].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 1,2 NXB KHKT - Hà Nội 2000 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt [7].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy NXB KHKT - Hà Nội 1998 Chủ biên: Trần Văn Địch 83 ... trụ gia công tinh làm chuẩn tinh để gia công lỗ Dùng mặt trụ gia công tinh mặt lỗ gia công tinh để gia công mặt đầu lỗ Tóm lại: Chi tiết đáp ứng đợc tơng đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết. .. 1: Bản vẽ chi tiết CHƯƠNG 2: PHÂN TíCH TíNH CÔNG NGHệ TRONG KếT CấUCủA CHI TIếT - Tính công nghệ kết cấu có ý nghĩa quan trọng ảnh hởng trực tiếp tới suất độ xác gia công Những chi tiết dạng... thớc chi tiết có hay nhiều bề mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công có yêu cầu độ xác vị trí tơng quan với bề mặt gia công mức cao làm chuẩn thô + Theo phơng kính thớc chi tiết gia công