Thuyết minh Đồ án công nghệ chế tạo máy

22 763 0
Thuyết minh Đồ án công nghệ chế tạo máy

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đề tài : Quy trình công nghệ chế tạo sản xuất trục đơn chiếc Chi tiết trục thứ cấp là chi tiết dạng trục. Được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt trụ tròn xoay, mặt ngoài dùng để lắp ghép với bánh răng, ổ lăn, bánh đai, khớp nối và một số chi tiết khác. Trên trục có một rãnh then và một đầu có then hoa dùng để truyền mômen xoắn cho bánh răng.

ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão, mang lại những lợi ích cho con người về tất cả nhữnh lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tới là nước công nghiệp hoá hiện đại hoá . Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát triển nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy vì ngành cơ khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Với những kiến thức đã học và học hỏi thêm của bản thân, Em đã tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng. Đây là một chi tiết được sử dụng phổ biến trong nghành chế tạo máy. Qua đề tài này Em đã tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn, giúp Em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ sư thiết kế quy trình công nghệ. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của Em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn và các Thầy Cô giáo trong khoa để đồ án Em được hoàn thiện hơn . Cuối cùng Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các Thầy Cô trong khoa và bộ môn Chế Tạo Máy trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Hoàng Văn Quyết. Thái Nguyên, Ngày tháng 01 năm 2013 Lý Văn Ngân Lý V¨n Ng©n 14 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Phần I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết. Chi tiết trục thứ cấp là chi tiết dạng trục. Được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt trụ tròn xoay, mặt ngoài dùng để lắp ghép với bánh răng, ổ lăn, bánh đai, khớp nối và một số chi tiết khác. Trên trục có một rãnh then và một đầu có then hoa dùng để truyền mômen xoắn cho bánh răng. 1.2 Phân tích tính yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công lần cuối. Những bề mặt làm việc của chi tiết: - Đoạn trục 0,009 0,034 42 φ − − có then, dùng lắp bánh răng để nhận mô men xoắn từ bánh răng lắp trên trục khác ăn khớp với nó. - Hai đoạn trục có đường kính: 0,018 0,002 35 φ + + dùng lắp ổ lăn. - Đoạn trụcn có then hoa, dùng lắp bánh răng hoặc bánh đai để nhận mô men xoắn từ bánh răng lắp trên trục khác ăn khớp với nó hoặc nhận chuyển động quay từ động cơ thông qua bộ truyền đai. Các kích thước đường kính của các đoạn trục này cần phải được qui định dung sai một cách chặt chẽ vì đây là các bề mặt lắp ghép. Ngoài ra, ta còn phải gia công đạt độ nhám bề mặt theo yêu cầu của chi tiết. Những điều kiện kỹ thuật cơ bản của chi tiết: - Kích thước đường kính các cổ trục lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7 ÷10 nên phương pháp gia công lần cuối là mài ( tra phụ lục VIII- [1] trang 302 thì: T = 35 ÷ 140 ( µm ). - Độ chính xác về hình dáng hình học như độ côn, độ ô van của các cổ trục nằm trong giới hạn 0,25 ÷ 0,5 dung sai đường kính cổ trục. - Bảo đảm dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 ÷ 0,2 ( mm ). - Độ đảo cổ trục lắp ghép không quá 0,01 ÷ 0,03 ( mm ). Lý V¨n Ng©n 15 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y - Độ không song song của rãnh then đối với tâm trục không vượt quá 0,1 mm trên chiều dài. - Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Ra = 1,25 ÷ 1,16, của các mặt đầu Rz = 40 ÷ 20, của các bề mặt không lắp ghép Rz = 80 ÷ 40. Về tính chất cơ lý của bề mặt trục: - Phần trục có then hoa yêu cầu tôi cao tần độ cứng đạt 48÷52HRC - Phần khác tôi cải thiện đạt độ cứng 22 ÷ 25 HRC. Chi tiết được chế tạo bằng vật liệu thép 40, có thành phần hoá học như trong bảng. ( Bảng 1- [ 2 ] ). C Si Mn S P Ni Cr 0,36 ÷ 0,44 0,17 ÷ 0,37 0,5 ÷ 0,8 0,035 0,035 0,30 0,8÷1,1 Khi trục thứ cấp được dùng làm trục đầu ra của Hộp giảm tốc hoặc trục đầu ra trong Hộp tốc độ của máy công cụ thì tải trọng lớn, điều kiện làm việc nặng nhọc nên chế tạo bằng thép 40X là phù hợp. Ưu điểm: - Có tính công nghệ cao như dễ tạo hình (đúc, rèn, dập ), dễ nhiệt luyện, dễ gia công cơ, do đó giảm khối lượng lao động. - Hạ giá thành sản phẩm. - Rẻ tiền, dễ kiếm. 1.3. Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu quan trọng. - Để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục trong khoảng 0.05 ÷ 0.1mm, độ đồng tâm của then hoa thì biện pháp công nghệ là định vị lỗ tâm để gia công các mặt trụ. - Để đảm bảo độ đối xứng của rãnh then 12 thì biện pháp công nghệ là định vị trên 2 khối V ngắn để gia công rãnh then. 1.4/ Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nó đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhất, khối lượng gia công Lý V¨n Ng©n 16 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y và lắp ráp là ít nhất, giá thành chế tạo rẻ nhất trong điều kiện qui mô sản xuất nhất định. Với chi tiết trục từ bản vẽ chế tạo ta thấy kết cấu của trục vậy là hợp lý nó đảm bảo được khả năng làm việc, thuận tiện cho việc tháo lắp và gia công. Các bề mặt của trục có thể gia công được bằng các dao thông thường. - Chi tiết có tính công nghệ trong kết cấu: + Trục có hình dáng thuôn nhỏ về hai đầu, thuận tiện cho việc lắp các chi tiết khác lên đó. + Có các cạnh vát để tránh gây tập trung ứng suất ở các bề mặt chuyển tiếp, các đoạn trục có đường kính khác nhau. + Các vát mép thuận tiện cho việc lắp ghép vận chuyển. + Các chi tiết lắp trên trục đều được định vị theo phương chiều trục, then hoa hở nên việc gia công được dễ dàng. + Dung sai kích thước đều nằm trong phạm vi mà có thể chế tạo được bằng các phương pháp thông thường . + Chuẩn: bề mặt chuẩn là hai lỗ tâm đảm bảo đủ độ cứng vững cho chi tiết gia công . + Phôi dược chế tạo đơn giản: đúc, rèn, dập. + Vật liệu: thép 40X và với kết cấu như bản vẽ thì nhiệt luyện dễ dàng. Lý V¨n Ng©n 17 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Phần II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT. 2.1. Khái niệm dạng sản xuất: Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) là một khái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ giữa các đặc trưng về kĩ thuật, về công nghệ của nhà máy vơí các hình thức tổ chức sản xuất, hạch toán kinh tế được sử dụng trong quá trình đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật Dạng sản xuất có các ý nghĩa: Dạng sản xuất nói lên quy mô sản xuất với ý nghĩa vốn đầu tư, đầu tư cơ sở vật chất trang thiết bị kỹ thuật để tổ chức sản xuất nhằm đạt được các mục đích khác nhau như nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm, hoặc nhằm đạt được một kế hoạch nhất định trong một khoảng thời gian nào đó. 2.2. xác định dạng sản xuất Xác định dạng sản xuất bằng phương pháp tra bảng thông qua hai chỉ tiêu là Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm và khối lượng của chi tiết gia công : Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm (sản lượng cơ khí) : Nck = Ni. m (1 )(1 ) 100 100 β α + + trong đó : N ck : Số lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch : Ni : Số lượng chi tiết trong một sản phẩm Ni = 46000 (chi tiết) α : Lượng sản phẩm dự phòng sai hỏng khi tạo phôi gây ra β : Lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ m: sản lượng chi tiết cùng tên có trong sản phẩm Thông thường lấy α= β = 3 ÷ 6 . Ta chọn α = β = 3 Lý V¨n Ng©n 18 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y ck 3 3 N = 46000. 1 (1 )(1 ) 100 100 + + = 48801(chi tiết/năm) + Tính thể tích của chi tiết: Ta coi chi tiết có hình dáng đơn giản như sau: V1 V2 V4 V5 V3 áp dụng công thức tính thể tích hình trụ: V = h d . 4 2 π (mm 3 ). Ta có bảng tính toán như sau: STT d (mm) h (mm) Vi (mm 3 ) ∑ = = 8 1i i VV 1 35 16 15393.8 V = 224455(mm 3 )= 0,224455(dm 3 ). 2 40 25 51522.12 3 44 2 3041.062 4 42 38.5 53339.53 5 40 80.5 101159.3 + Tính trọng lượng của chi tiết. Gọi trọng lượng của chi tiết là Q 1 , ta có: γ . 1 VQ = (kg). Trong đó γ là trọng lượng riêng của vật liệu. Lý V¨n Ng©n 19 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y đối với thép thì γ =7,852 (kg/dm 3 ). Vậy Q 1 = 0,224455.7,852 = 1,76 (kg). Tra bảng 2- [2]: Ta xác định được dạng sản xuất hàng khối. Lý V¨n Ng©n 20 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Phần III XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1/Chọn phôi. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết ta nhận thấy: - Chi tiết thuộc họ trục nên kết cấu đơn giản . - Vật liệu là thép 40X có tính công nghệ cao, dễ gia công, dễ kiếm, dễ chế tạo phôi. - Kích thước lớn nhất là 44 φ , không quá lớn. - Cơ tính yêu cầu đối với chi tiết là 48 ÷ 52 HRC ( cho then hoa ) là cao nhất, còn các phần khác là 22 ÷ 25 HB (các đoạn trục và cổ trục ) là trung bình. Không có yêu cầu gì đặc biệt. Căn cứ vào các điểm đã phân tích ở trên ta lựa chọn phôi dập nóng để chế tạo chi tiết. 3.2/Chọn phương pháp chế tạo phôi. Với vật liệu chi tiết là thép 40X cùng với dạng sản xuất hàng khối có rất nhiều phương án chế tạo phôi được áp dụng: Phôi đúc, phôi cán, phôi rèn, và phôi dập a. Phôi đúc : Đúc là phương pháp gia công tạo phôi mà trong đó quá trình la lấu chảy kim loại, hợp kim rồi rót vào một khoang rỗng đã được tạo hình trước theo yêu cấu. * Ưu điểm: Sản phẩm đúc có thể được chế tạo từ nhiều vật liệu. + Có thể đúc được những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến rất lớn. + Sản phẩm đúc có thể đạt được độ chính xác cao, độ nhẵn bề mặt khá cao nhờ những phương pháp đúc đặc biệt. + Tạo ra trên vật đúc những lớp vật liệu có cơ tính khác nhau. + Có thể cơ khí hoá, tự động hoá. * Nhược điểm + Chưa tiết kiệm được vật liệu do tổn hao ở hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi, do sai hỏng gây nên. + Kiểm tra khuyết tật của vật đúc là khó khăn. Lý V¨n Ng©n 21 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y b. Phôi thanh (Phôi cán) : Cán là phương pháp cho kim loại biến dạng giữa hai trục quay ngược chiều nhau (trục cán) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết quả làm cho chiều cao của phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng. * Ưu điểm : + Nâng cao được chất lượng phôi + Năng suất cao. * Nhược điểm : + Chỉ cán được những sản phẩm không phức tạp. c. Phôi rèn : Rèn là phương pháp gia công bằng áp lực trong đó quá trình biến dạng tự do dần dần về các hướng mà không bị hạn chế bới một bề mặt nào khác ngoài bề mặt tiếp xúc trực tiếp với dụng cụ gia công. * Ưu điểm : + Phương pháp gia công có tính linh hoạt cao, phạm vi gia công rộng, + Có thể chế tạo được các chi tiết có hình dáng kích thước, khối lượng rất khác nhau, + Phôi có tính đồng đều thích hợp với các chi tiết chịu tải lớn, + Dụng cụ và thiết bị tương đối đơn giản cho nên vốn đầu tư ít, tính linh hoạt trong sản xuất cao + Nâng cao chất lượng sản phẩm. * Nhược điểm : + Độ bóng và độ chính xác đạt được không cao, + Sự đồng đều trong cả loạt sản xuất là không cao, + Lượng dư lờn, hệ số sử dụng vật liệu thấp, + Năng suất thấp đặc biệt khi rèn bằng tay, + Hình dáng phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân. d. Phôi dập : Phương pháp gia công bằng dập thể tích hay còn gọi la rèn khuôn khi gia công áp lực phôi sẽ biến dạng và điền đầy vào một khoảng rỗng được gọi là lòng khuôn. Sự biến dạng của kim loại được giới hạn trong lòng khuôn. Kết thúc quá trình dập kim loại sẽ điền kín lòng khuôn và vật dập có hình dáng, kích thước giống lòng khuôn. * Ưu điểm: + Vật dập có độ bóng và độ chính xác cao hơn phương pháp rèn tự do khi áp dụng những phương pháp đặc biệt thì độ chính xác đạt được có thể rất cao. + Cơ tính của vật dập cao, đồng đều do giai đoạn nén khối gây nên, + Có thể dập được những chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết kiệm được kim loại do hệ số sử dụng vật liệu cao so với rèn tự do, thao tác đơn giản không cần có thợ bậc cao * Nhược điểm : Lý V¨n Ng©n 22 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y + Giá thành chế tạo khuôn tương đối lớn, thường áp dụng cho sản xuấtloạt lớn hàng khối. + Đòi hỏi công suất thiết bị lớn do đó hạn chế trọng lượng của vật dập. * Kết luận: Căn cứ vào ưu nhược điểm của các phương pháp chế tạo phôi đã phân tích trên, căn cứ vào hình dạng chi tiết khá đơn giản, căn cứ vào dạng sản xuất là hàng khối và căn cứ vào điều kiện sản xuất chọn phương pháp chế tạo phôi là dập thể tích. Với phương pháp chế tạo phôi như vậy sẽ đảm bảo cho chi tiết gia công đạt năng suất cao phù hợp với dạng sản xuất yêu cầu, cơ tính cao, đồng đều, và đảm bảo tính kinh tế là cao nhất. Bản vẽ vật dập T D P Lý V¨n Ng©n 23 [...]... Nguyễn Đắc Lộc-Sổ tay công nghệ tập 1,2,3, NXB Khoa học và kỹ thuật,2003 [IV] GS.TS Trần Văn Địch -Sổ tay công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học và kỹ thuật,2003 [V] Trịnh Khắc Nghiêm - Thiết kế đồ án môn học Nguyên lý dụng cụ cắt, Trường đại học kỹ thuật công nghiệp, 1996 [VI] Ninh Đức Tốn – Dung sai và lắp ghép, NXB Khoa học và kỹ thuật,1997 [VII] GS.TS Trần Văn Địch – Công nghệ chế tạo bánh răng, NXB Khoa... nct(v/p) n®(v/p) 0,5 To(p) Nguyên công XII : Mài Φ35 1 3A110 Buíc M¸y Lý V¨n Ng©n 9A50-M28K5 ΠΠ400x203x40 Dao 0,2 0,01 S®(mm) 33 t(mm) 25 1500 nct(v/p) n®(v/p) 0,5 To(p) ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Tài liệu tham khảo [I] GS.TS Trần Văn Địch - Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ CTM, NXB Khoa học và kỹ thuật,2005 [II] GS.TS Trần Văn Địch -Công nghệ chế tạo máy , NXB Khoa học và kỹ thuật,2003...ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Phần IV THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 4.1/ Chuẩn định vị và cách gá đặt cho mỗi nguyên công Đối với chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng Để đảm bảo yêu cầu này, khi gia công trục ta cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất, hoặc gia công trên một lần gá, hoặc gia công một đầu sau đó dùng đầu đã gia công làm... khối V cao Sơ đồ định vị phôi trên khối V: Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết: Lý V¨n Ng©n 27 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Phần V: TRA LƯỢNG DƯ 5.1 Vấn đề về lượng dư gia công: Muốn đạt được chi tiết có hình dáng và kích thước, chất lượng bề mặt phù hợp với yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ ta phải thực hiện gia công trên nhiều nguyên công (hay nhiều bước) Tại mỗi nguyên công hay bước... gia công trục bậc theo phương pháp chỉnh sẵn dao - Độ cứng vững kém, phải truyền lực bằng tốc kẹp Sơ đồ định vị chi tiết trục thứ cấptrên hai mũi tâm: Lý V¨n Ng©n 25 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y b/ Phương án 2: Chọn chuẩn tinh là mặt trụ φ 40 khống chế 2 bậc tự do, vai trục khống chế 1 bậc tự do kết hợp lỗ tâm khống chế 2 bậc tự do Theo phương án này, dùng một đầu trục làm chuẩn thô, gia công. .. Ng©n 31 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Phần VI: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT Tra chế độ cắt cho các nguyên công Nguyên công II : Khỏa mặt đầu, khoan tâm 2 1 Buíc FXLZD Máy 0,8 0,2 S(mm/v) P18 T15K6 Dao 1,8 2,5 t(mm) 224 600 n(vòng/p) 0.3 0.28 T0(phút) Nguyên công III : Tiện thô Φ43, Φ41 2 1 B­ íc T616 T15K6 Máy Dao 0,4 0,4 S(mm/v) 0,6 1,5 600 1,5 600 0,8 t(mm) n(vòng/p) T0(phút) Nguyên công IV : Tiện... Khoa học và kỹ thuật,2005 [VIII] Hồ Viết Bình - Đồ gá gia công cơ khí , NXB Khoa học và kỹ thuật,2005 Lý V¨n Ng©n 34 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y Mục Lục Trang 2 Phần I Phân tích chi tiết gia công Phần II Xác định dạng sản xuất 5 Phần III Xác định phương pháp chế tạo phôi 7 Phần IV Thiết kế qui trình công nghệ 10 Phần V Tra lượng dư 14 Phần VI Tra chế độ cắt 17 Lý V¨n Ng©n 35 ... được lời khuyên này thì các nguyên công sử dụng chuẩn thống nhất đồ gá hoàn toàn giống nhau sẽ làm giảm chủng loại đồ gá,giảm tính toán thiết kế đồ gá do đó hạ giá thành - Chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chọn chuẩn bằng không - Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, thuận tiện khi sử dụng 4.1.5/ Các phương án khi chọn chuẩn tinh a/ Phương án 1: Căn cứ vào các lời khuyên khi... đơn giản nhưng năng suất không cao Sơ đồ định vị chi tiết trục thứ cấptheo phương án hai: Kết luận về chọn chuẩn tinh: Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm ở hai đầu trục (phương án 1), đây là chuẩn tinh thống nhất 4.2.1/ Chọn chuẩn thô: Chuẩn thô thường được dùng ở nguyên công đầu tiên của quá trình gia công cơ chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đối với quá trìng công nghệ 4.2.2/ Những yêu cầu khi chọn chuẩn... quá trình gia công, đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt sắp gia công và bề mặt không bị gia công Lý V¨n Ng©n 26 ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y 4.2.3/ Lời khuyên khi chọn chuẩn thô: Nếu chi tiết gia cxông có một bề mặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô vì như vậy sẽ làm cho sự thay đổi vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công là nhỏ nhất

Ngày đăng: 24/07/2014, 22:09

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan