Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng Lời nói đầu Chế tạo là phơng pháp chủ yếu trong sản xuất cơ khí. Để chế tạo đợc những chi tiết đảm bảo chính xác yêu cầu đề ra phải co qui trình công nghệ hợp lý và đầy đủ. Chính vì vậy việc thiết kế qui trình công nghệ là rất quan trọng trong qua trình sản xuất. Sau quá trình hoc tập nghiên cứu tại trờng em đợc giao đề làm đồ án công nghệ chế tạo máy là gia công chi tiết dạng trục, chi tiết là trục bơm cao áp. Đợc sự h- ớng dẫn tận tình của các thầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đặc biệt là sự quan tâm hớng dẫn của thầy Trần Minh Đức và sự nỗ lực của bản thân kết hợp giữa lý thuyết học trên lớp và kiến thức thực tế đến nay đồ án của em đã hoàn thành. Do kiến thức còn hạn chế và lần đầu mới làm nên không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận đợc sự chỉ bảo ,giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn để em nắm rõ hơn nữa về trình tự thiết kế và để đồ án của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn ! Thái Nguyên 16 11 - 2006 Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 1 2 3 4 5 6 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng Tài liệu tham khảo 1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1+T2+T3 Nguyễn Đắc Lộc NXB khoa học kỹ thuật Hà nội 2003 2. Bài giảng công nghệ chế tạo máy Khoa cơ khí Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trờng đại học KTCN Thái Nguyên 3. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Trần Văn Địch NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội 1999 4. átlas Đồ gá - Trần Văn Địch NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội 2004 5. Đồ gá cơ khí hoá và tụe động hoá-NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội 2003 trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 7 8 9 10 11 12 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng Phần I. Phân tích chi tiết gia công 1.1 Phân tích tính năng,điều kiện làm việc,đặc điểm của chi tiết gia công -Chi tiết có bề mặt cơ bản phải gia công là các mặt tròn xoay -Trên bề mặt chi tiết phải gia công các rãnh then để lắp ghép -Chi tiết thuộc dạng họ trục Vậy áp dụng qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng trục rỗng để gia công chi tiết đã cho. 1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và chọn biện pháp gia công lần cuối -Để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục ỉ60, ỉ44, ỉ28 ta chọn chuẩn tinh thống nhất cho phù hợp -Với lỗ ỉ28(+0.021),Ra=1,25 có nhiều biện pháp để gia công,do yêu cầu kĩ thuật ta chọn biện pháp gia công tih lần cuối là mài -Với ỉ60(-0.01), ỉ60(+0,024/-0,011),Ra=0,63 để đạt đợc độ chính xác và độ nhám yêu cầu ta chọn biện pháp gia công tinh lần cuối là mài -Với lỗ ỉ11, ỉ32 độ chính xác bề mặt không cao,nhám bề mặt cao nên có thể đạt đợc dễ dàng bằng khoan và tiện tinh -Với các rãnh nhỏ bên trong và ngoài trục có thể gia công đơn giản bằng tiện,với rãnh then bên trong cần sử dụng máy chuyên dùng là xọc để gia công,với rãnh then ngoài có thể gia công trên các máy phay vạn năng 1.3 Phân tích tính công nghệ rong kết cấu Với kết cấu trục nh bản vẽ yêu cầu ta thấy:kết cấu trục là hoàn toàn hợp lý không cần sửa đổi gì thêm Phần II. Xác định dạng sản xuất +Tính sản lợng hàng năm : N = N i . m ( 1 + 100 ) trong đó: N là số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm Ni là số sản phẩm máy sản xuất trong một năm m : là số chi tiết trong 1 sản phẩm m = 1 trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 13 14 15 16 17 18 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ = 5% N = 20.000 . 1( 1 + 100 5 ) = 21.000( chiếc/năm) +Tính trọng lợng của chi tiết Q = . V V là thể tích của chi tiết gia công trọng lợng riêng với = 7,852 (kg/dm 3 ) Ta có : V = 0,337 (dm 3 ) => G = 0,337 x 7,852 = 2,6 (KG) Theo bảng 2-HĐTKDACNCTM dạng sản xuất là hàng loạt vừa Phần III. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi Loại phôi đợc xác định theo kết cấu của chi tiết,vật liệu ,điều kiện dạng sản xuấtvà điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp 1-Phôi thép thanh : thờng dùng để chế tạôcn lăn,chi tiết kẹp chặt, các loại trục,xi lanh piston u điểm :giá thành rẻ,dễ tìm Nhợc : lợng kim loại hớt đi lớn 2-Phôi dập u : có thể dập đợc các chi tiết có hình dáng phức tạp,lợng kim loại hớt đi nhỏ Nhợc:phải chế tạo khuôn dập nên giá thành sản xuất phôi cao 3-Phôi rèn tự do u : giá thành hạ do không phải chế tạo khuôn dập Nhợc: dùng trong sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ vì phôi có độ chính xác không cao,sản lợng phôi ít Với chi tiết đã cho dựa vào kết cấu và sản lợng hàng năm ta chọn phôi là phôi thép thanh. trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 19 20 21 22 23 24 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng Bản vẽ chi tiết lồng phôi Phần IV. Thiết kế quy trình công nghệ 4.1 Chọn chuẩn 4.1.1 Yêu cầu chung khi chọn chuẩn -Đảm bảo chất lợng chi tiết máy trong suốt quá trình gia công - Đảm bảo năng suất cao và giá thành hạ 4.1.2 Nguyên tắc chung khi chọn chuẩn - Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm, để khống chế hết số bậc tự do cần thiết 1 cách hợp lý tránh hiện tợng siêu định vị và thiếu định vị,một số tr- ờng hợp tránh thừa định vị không cần thiết -Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt ,lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân - Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản,sử dụng thuận lợi nhất và phù hợp với từng loại hình sản xuất 4.2. Chọn chuẩn tinh. 4.2.1 Yêu cầu khi chon chuẩn tinh. - Chọn chuẩn tinh đảm bảo yêu cầu phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công. - Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với nhau. 4.2.2 Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh. trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 222 0,1 220 0,1 65 -0,1 25 26 27 28 29 30 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng - Nên chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt,nếu chọn đợc nh vậy sẽ giảm sai số tích luỹ - Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính .Nếu chọn đợc nh vậy vị trí của chi tiết gia công tơng tự nh khi làm việc và thông số đạt đợc khi gia công phù hợ với thông số làm việc của chi tiết tức là các yếu tố này đạt đợc 1 cách trực tiếp sẽ cho độ chính xác cao nhất - Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất, chuẩn tinh thống nhất là chuẩn tinh đợc sử dụng ở nhiều nguyên công của quá trình công nghệ.Nếu chọn đợc nh vậy sẽ giảm chi phí thiết kế,chế tạo đồ gá Từ yêu cầu , lời khuyên và bản vẽ ta có các phơng án chọn chuẩn tinh: +P/a 1 : Chuẩn tinh là hai lỗ tâm Ưu điểm: đảm bảo độ đồng tâm cao giữa các bậc trục qua nhiều lần gá,không gian gia công lớn Nhợc : độ cứng vững thấp +P/a 2: chuẩn tinh là mặt trụ ngoài của trục sử dụng mâm cặp 3 chấu Ưu : có lực kẹp lớn,có tính vạn năng cao Nhợc: độ chính xác định tâm thấp (do kết cấu mâm cặp phức tạp)thao tác gá đặt tơng đối đơn giản nhng năng suất không cao,không gian gia công bị thu hẹp Từ u nhựơc điểm của 2 phơng án trên và theo lời khuyên,yêu cầu kĩ thuật ta chọn phơng án 1 4.3 Chọn chuẩn thô. 4.3.1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô. trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 31 32 33 34 35 36 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng - Chọn chuẩn thô phải đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công. - Chọn chuẩn thô phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với các bề mặt không gia công. 4.3.2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô. - Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có 1 bề mặt không gia công nên chọn đó làm chuẩn thô. - Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có 2 hay nhiều bề mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công nào có yêu cầu đảm bảo độ chính xác tơng quan với các bề mặt gia công công cao nhất chọn làm chuẩn thô. - Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có tất cả các bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt bề mặt gia công nào có yêu cầu cơ tính đồng đều nhất làm chuẩn thô. - Nếu chi tiết có nhiều bề mặt đủ điều kiện chọn làm chuẩn thô ta nên chọn bề mặt nào bằng phẳng nhất trơn chu nhất làm chuẩn thô. - ứng với mỗi bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công nên chọn chuẩn thô không quá một lần trong suốt quá trình gia công. Vi phạm điều này gọi là phạm chuẩn thô,phạm chuẩn thô sẽ làm cho sai số về vị trí tơng quan giữa các ề mặt gia công rất lớn vì vậy phải tránh phạm chuẩn thô Với những yêu cầu và lời khuyên cùng với kết cấu của chi tiết và từ phơng án chọn chuẩn tinh ta chỉ có một phơng án chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài Ưu : có tính vạn năng cao,lực kẹp lớn Nhợc : độ chính xác định tâm thấp,năng suất gá đặt không cao,không gian gia công bị hạn chế 4.4 Thiết kế qui trình công nghệ Từ các phân tích ở trên ta chọn phơng án gia công và tiến trình công nghệ nh sau: trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 37 38 39 40 41 42 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng Phần V: tra lợng d cho các nguyên công +L ơng d cho bề mặt ỉ 60 -Tiện thô : 2Zbmax = 4 (mm) -Tiện tinh : 2Zb = 1,6 mm -Mài : 2Zb = 0,45 mm Lợng d tổng cộng : 2Zo = 6,05(mm) Chọn phôi ỉ65 và phân bố lợng d nh sau Tiện thô 2Zb= 3 (mm) Tiện tinh 2Zb=1,5 (mm) Mài 2Zb = 0,47 (mm) +L ợng d cho bề mặt ỉ 44 -Tiện thô : 2Zbmax = 4 (mm) -Tiện tinh : 2Zb = 1,4( mm) Lợng d khi tiện thô 21-1.4-0,05 = 19,55 Tiện 5 lần 2Zb = 3,,91 (mm) Tiện tinh 2Zb = 1,2(mm) +L ợng d cho lỗ ỉ 28 -Khoan : 2Zb = 27 (mm) -Tiện tinh :2Zb =0,85 (mm) -Mài : 2Zb = 0,15 (mm) +L ợng d cho lỗ ỉ 32 -Khoan 2Zb = 31 (mm) -Tiện tinh : 2 Zb = 1 (mm) trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 43 44 45 46 47 48 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng Phần Vi: tra chế độ cắt cho các nguyên công +Nguyên công I: -Bớc1 : t = 1 mm tra bảng 5-72 STCNCTM2 S = 0,130,16( mm /vòng ) Với máy 1K62 chọn S = 0,14 (mm/vòng) tra bảng 5-74 Vo = 95 ( m/ ph) Vt = Vb. Ki (Ki là hệ số hiệu chỉnh) Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền T của dao K1=1 Hệ số phụ thuộc vào tỉ số D/d K2 = 1 Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội K3 = 1 Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim K4= 1,54 Vt = Vb.Ki = 95.1,54= 146,3 (m/ph) 9,503 60. 95.1000 . .1000 === D V n t (vòng/ph) Tra máy nm = 500 (vg/ph) Theo bảng 27 TKDACNCTM )(46,0 500.14,0 1160/130 . 321 ph tg nS LLL T o o = +++ = ++ = -Bớc 2 : t = 5,5 (mm) Tra bảng 5-87 ST-T2 S=0,170,21 Sm=0,2 (mm/vg)Vb = 15 (m/ph) Vt = Vb.Ki = 15.1=15 (m/ph) 434 11. 15.1000 . .1000 === D V n t (vòng/ph) nm = 400 (v/p) )(46,1 400.2,0 5112 . 21 ph nS LL T o = + = + = -Bớc 3 : t = 8 mm Tra bảng 5-87 ST-T2 S=0,320,4 Sm=0,39 (mm/vg)Vb = 15 (m/ph) Vt = Vb .Ki =15.1=15 (m/ph) 5,170 28. 15.1000 . .1000 === D V n t (vòng/ph) trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 49 50 51 52 53 54 Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng nm = 160 (v/p) )(81,1 160.39,0 5108 . 21 ph nS LL T o = + = + = -Bớc 4 : t = 0,425 mm Tra bảng 5-62 ST-T2 S=0,40,5 Sm=0,47 (mm/vg)Vb = 165 (m/ph) Vt = Vb.Ki = 165.0,82= 135,3 (m/ph) 1538 28. 3,135.1000 . .1000 === D V n t (vòng/ph) Tra máy nm = 1500 (vg/ph) )(12,0 1500.47,0 280 . 321 ph nS LLL T o = + = ++ = -Bớc 5 : t = 2 mm Tra bảng 5-72 ST-T2 S=0,080,1 Sm=0,097 (mm/vg)Vb = 136 (m/ph) Vt = Vb.Ki = 136.1,54= 209,44 (m/ph) 3,2083 32. 44,209.1000 . .1000 === D V n t (vòng/ph) Tra máy nm = 20000 (vg/ph) )(02,0 2000.097,0 22 . 21 ph nS LL T o = + = + = -Bớc 6 : t = 3,3 mm Tra bảng 5-60 ST-T2 S=0,60,7 Sm=0,7 (mm/vg)Vb = 144 (m/ph) Vt = Vb.Ki = 144.0,92= 132,48 (m/ph) 4,958 44. 48,132.1000 . .1000 === D V n t (vòng/ph) Tra máy nm = 800 (vg/ph) )(99,05. 800.7,0 160/2,3108 . 321 ph tg nS LLL T o = ++ = ++ = -Bớc 7 giống bớc 1 trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 55 56 57 58 59 60 [...]... 1250 0,046 2 350 4,5 22,39 630 0,11 Nguyên công III: Bớc Nguyên công IV: Bớc Nguyên công V: Bớc t(mm) 4 V(m/ph) 11 To(ph) 1,02 Sd(m/ph) t(mm) Vd (m/ph) nct(vg/ph) To(ph) 0,5 0,07 15,3 125 0,143 Sd(m/ph) 1 S(mm/htk) 0,14 t(mm) Vd (m/ph) nct(vg/ph) To(ph) 0,4 0,225 30,6 120 0,49 Nguyên công VII: Bớc 1 Nguyên công VIII: Bớc 1 63 64 65 66 trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên ...61 62Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng Các nguyên công khác tra tơng tự ta có kết quả ở bảng: Nguyên công II: Bớc S(mm/vg) t(mm) V(m/ph) n(vg/ph) To(ph) 1 0,14 1 95 500 0,46 2 0,2 5,5 15 434 1,41 3 0,39 10,5 15 160 1,81 4 5 0,47 0,7 0,425 1,5 135,3 132,5 1500 800 0,12 0,99 6 . tại trờng em đợc giao đề làm đồ án công nghệ chế tạo máy là gia công chi tiết dạng trục, chi tiết là trục bơm cao áp. Đợc sự h- ớng dẫn tận tình của các thầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo. gia công -Chi tiết có bề mặt cơ bản phải gia công là các mặt tròn xoay -Trên bề mặt chi tiết phải gia công các rãnh then để lắp ghép -Chi tiết thuộc dạng họ trục Vậy áp dụng qui trình công nghệ. định nếu trên chi tiết gia công có 2 hay nhiều bề mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công nào có yêu cầu đảm bảo độ chính xác tơng quan với các bề mặt gia công công cao nhất chọn