Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án cộng nghệ chế tạo máy phần thuyết minh đồ án chi tiết trục đứng ............................................................................................................................................................................
LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta đang trong quá trình phát triển và hội nhập. Tỷ trọng ngành công nghiệp trong cơ cấu ngành kinh tế ngày càng tăng. Trong tiến trình công nghiệp hoa hiện đại hoa đất nước việc phát triển ngành cơ khí là một trong những ưu tiên hàng đầu. Do đó việc đào tạo đội ngũ kỹ sư cơ khí có trình độ chuyên môn cao về công nghệ truyền thống cũng như nắm bắt được các công nghệ gia công tiên tiến, hiện đại để áp dụng có hiệu quả vào sản xuất trong nước là một nhiệm vụ quan trọng của ngành cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy là một phần quan trọng trong quá trình đào tạo của chuyên ngành cơ khí tại các trường đại học. Nó giúp sinh viên tổng hợp lại toàn bộ kiến thức chuyên môn trong quá trình học tập, tìm hiểu để áp dụng vào quá trình sản xuất thực tế. Bên cạnh đó nó cũng giúp sinh viên có điều kiện tìm hiểu làm quen với thực tế sản xuất. Để phục vụ cho quá trình làm việc, công tác của sinh viên khi ra trường Đề tài em được giao là “ Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Trục Đứng“ đề tài này rất mới đối với em , nên không tránh khỏi bỡ ngỡ , cùng với lý thuyết và thực tiễn còn hạn hẹp, việc tính toán thiết kế còn có nhiều sai sót .Em rất mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Kiều Xuân Viễn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm Sinh viên Nguyễn Đình Tân PHẦN I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Chi tiết được sản xuất là chi tiết Trục Đứng -Được dùng trong máy ép mùn cưa chế tạo viên chất đốt là xu hướng máy mới đang được phát triển ở Việt Nam . -Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài lắp ghép với các ổ , bích dẫn và các rãnh trên trục lắp ghép then . -Trong quá trình làm việc trục dễ bị biến dạng do tác dụng của tải trọng và điều kiện làm việc (trục chịu kéo và chịu xoắn ). -Ba đoạn trục ( (Tra bảng 4 T.23 KTĐ) dùng để lắp ổ bi côn , , dùng lắp ghép với bánh răng và bích dẫn động . - Chi tiết trục đứng làm bằng thép C45 là một loại thép trong nhóm thép cacbon kết cấu có chất lượng tốt , độ cứng vừa phải , sử dụng làm chi tiết trục là phù hợp nhất. thành phần của C45 được cấu tạo : C Si Mn S P Ni Cr 0,4÷0,5 0,17÷0,37 0,5÷0,8 0,045 0,045 0,3 0,3 Thép C45 có HB=197 , giới hạn bền δ b =610 kg/mm 2 . loại thép này phù hợp với công dụng của “ Trục Đứng“ để lắp ghép PHẦN II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Khi thiết kế các chi tiết dạng trục cần phải chú ý các vấn đề sau : Chi tiếc gia công của chúng ta phải đảm bảo 4 yếu tố : - Độ chính xác về kích thước. -Độ chính xác về hình dáng hình học. -Độ chính xác về vị trí tương quan. -Độ chính xác về chất lượng bề mặt chi tiết gia công. -Toàn bộ chiều dài là 1025mm, đường kính phần lớn nhất Ø165 , xẻ rãnh then 20x20, -Bề mặt làm việc chủ yếu là các mặt trục ngoài có kích thước Ø 150,và hai bề mặt trục có Ø 130, Ø134 -Ba đoạn trục lắp ghép yêu cầu độ nhám bề mặt Ra=0,63 , đoạn trục Ø134- 0,03 Ø130 -0,03 nhám bề mặt R a =1,25 , độ đồng trục 0,1 -Kích thước đường kính trục thoả mãn giảm dần về hai phía thuận lợi cho gia công được bằng các dao thông thường cụ thể tiến dao thông suốt và lắp ráp ráp các chi tiết lên trục. -Các bề mặt trên trục có thể gia công được bằng các giao thông thường -Rãnh then hở giúp nâng cao năng xuất gia công -Đây là trục bậc yêu cầu về độ chính xác về vị trí tương quan và độ chính xác hình học của các bề mặt làm việc và lắp ghép cao nên việc gia công là phức tạp hơn rất nhiều so với trục trơn, giá thành đắt hơn trục trơn -Nhiệt luyện đạt độ cứng 40-50 HRC. Để đạt độ cứng này ta tiến hành nhiệt luyện (tôi + ram cao PHẦN III XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT TRONG KẾT CẤU 1. ý nghĩa : Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ giữa cácđặc trưng công nghệ về hình thức tổ chức sản xuất để chế tạo ra các sản phẩm có chất lượng tốt và giá thành hợp lý. Dạng sản xuất có các đặc trưng sau : - Sản lượng - Tính ổn định của sản phẩm - Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất 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 Sản lượng sản xuất hàng loạt nhỏ . Khối lượng của chi tiết :sử dụng phần mềm vẽ 3D Inventor để vẽ chi tiết và tính các thông số của chi tiết “Trục Đứng” Material (vật liệu) : ……………. Thép (steel ,carbon) Density (khối lượng riêng):…………… 7,83 Kg/dm 3 (đã gia công ) Mass( khối lượng ) :……………. 89,982 kg Area (diện tích) :…………… 745327,668 mm^2 Volume (thể tích ) :…………… 11433570,255 mm^3 Tra bảng 2 Trang 21 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta được dạng sản xuất là PHẦN IV CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỌN PHÔI 4.1. Phân tích vật liệu: - Chọn vật liệu chế tạo phôi người ta thường căn cứ vào : • Dạng sản xuất . • Điều kiện làm việc của chi tiết . • Tính công nghệ của chi tiết . • Tính chất cơ lý của chi tiết . • Giá thành của sản phẩm . Nhằm mục đích chi tiết đảm bảo chất lượng và giá thành rẻ nhất . - Yêu cầu vật liệu phải có : • Cơ tính tổng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai, tính mài mòn ) • Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt, tính gia công áp lực, tính hàn ) - Do đặc điểm làm việc của chi tiết trong điều kiện chịu tải trọng tĩnh và tải trọng va đập trung bình nên chi tiết phải đảm bảo độ bền và độ dai. Do đó có thể sử dụng loại thép hoá tốt (Thuộc thép kết cấu \ thép hợp kim ). Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc điểm một vài nhóm thép hoá tốt có thể dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết : Nhóm thép các bon ( Thuộc thép hoá tốt ) : • Rẻ. • Tính công nghệ tốt . • Độ thấm tôi thấp do đó độ cứng không đồng đều. • Cơ tính không cao. • Ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng không lớn: trục truyền, trục khuỷu động cơ • Điển hình : C45. Nhóm thép Crôm : • Cơ tính tổng hợp cao. • Tính chống ram tốt do đó giảm ứng suất dư bên trong . • Độ bền, giá thành, độ thấm tôi cao hơn một chút so vối nhóm thép các bon . • Tính công nghệ kém hơn nhóm thép các bon . • Ứng dụng chế tạo chi tiết có tốc độ, áp suất riêng và chịu tải trọng trung bình: trục, bánh răng, hộp giảm tốc • Điển hình : 40Cr ( Tốt nhất trong nhóm này ). Nhóm thép Crôm – Măng gan và Crôm – Măng gan – Silic : • Tương đối rẻ (Đắt hơn nhóm thép Crôm một chút ) . • Cơ tính khá cao . • Tính công nghệ tốt . • Ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng tương đối cao: các trục, các kết cấu chịu lực • Điển hình : 30CrMnSi . Mác thép C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) S(%) 40 Cr 0.37 - 0.44 0.17 - 0.37 0.50 - 0.80 0.80 -1.10 ≤ 0.25 ≤ 0.004 C 45 0.42 - 0.49 0.17 - 0.37 0.50 - 0.80 ≤ 0.25 ≤ 0.25 ≤ 0.004 30CrMnSi 0.28 - 0.35 0.90 - 1.20 0.80 - 1.10 0.80 - 1.10 ≤ 0.25 ≤ 0.035 Thành phần hoá học một số mác thép hoá tốt - Kết luận : + Do chi tiết làm việc trong điều kiện bình thường cho nên để đảm bảo tính kinh tế ta sẽ dùng thép C45 . 4.2. Chọn phôi: - Để chế tạo chi tiết “ Trục” có thể sử dụng các loại phôi chủ yếu sau : • Phôi thanh . • Phôi đúc (Đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại ) . • Phôi cán ống (Phôi cán hình) . • Phôi rèn tự do . • Phôi dập . Sau đây ta xem xét đặc điểm từng loại phôi . 4.2.1. Phôi thanh: - Ưu điểm : • Không cần phải chi phí gia công chế tạo phôi . • Phù hợp chi tiết dạng trục trơn . • Chế tạo chi tiết nhanh . - Nhược điểm : • Hệ số sử dụng kim loại thấp . • Quy trình công nghệ gia công chi tiết dài do đó tổn hao (Máy, dao, nguyên công) làm tăng chi phí sản xuất . • Chất lượng sản phẩm thấp . - Áp dụng : Thường chế tạo chi tiết dạng trục trơn hoặc trục bậc chênh lệch ít . Dạng sản xuất thường dùng : đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ . 4.2.2. Phôi đúc (Đ úc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại ): a) Phôi đúc trong khuôn cát : - Ưu điểm : • Có thể chế tạo phôi có hình dạng gần giống chi tiết . • Quá trình công nghệ đơn giản . • Trang thiết bị đơn giản, vốn đầu tư ít . - Nhược điểm : • Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi . • Sản phẩm có nhiều khuyết tật, chất lượng bề mặt, cơ tính thấp, lượng dư gia công lớn . • Độ chính xác của phôi thấp . • Hệ số sử dụng kim loại trung bình . - Áp dụng : Thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc . b)Phôi đúc trong khuôn kim loại : - Ưu điểm : • Sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công ít . • Độ chính xác cao . • Hệ số sử dụng kim loại cao . • Năng suất cao . - Nhược điểm : • Chế tạo khuôn phức tạp . • Giá thành cao . - Áp dụng : Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối . 4.2.3. Phôi cán ống (Phôi cán hình ) : - Ưu điểm : • Phôi có hình dạng gần giống chi tiết . • Hệ số sử dụng kim loại cao . • Sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công ít . • Năng suất cao . • Thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá . - Nhược điểm : • Đòi hỏi đầu tư máy móc làm kinh phí đầu tư lớn . -Áp dụng : Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt . 4.2.4. Phôi rèn tự do : - Ưu điểm : • Phương pháp đơn giản . • Sản phẩm có cơ tính tốt (Tốt hơn đúc ) . • Hệ số sử dụng kim loại trung bình . - Nhược điểm : • Lao động nặng nhọc . • Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thể lực và trình độ công nhân . • Độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt thấp . • Năng suất thấp . - Áp dụng : Thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc và trong sửa chữa . 4.2.5. Phôi dâp: - Ưu điểm : • Năng suất cao . • Phôi có hình dạng gần giống chi tiết . • Sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công ít . • Hệ số sử dụng kim loại cao . • Thao tác đơn giản quy trình công nghệ ít . • Thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá . - Nhược điểm : Chi phí đầu tư khuôn và máy lớn . - Áp dụng : Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối . - Chọn phôi người ta thường căn cứ vào: • Vật liệu và cơ tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi . • Kích thước, hình dáng, kết kấu của chi tiết . • Dạng sản xuất và sản lượng của chi tiết . • Khả năng đạt độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật của các phương pháp chế tạo phôi • Hoàn cảnh cụ thể của nhà máy . - Yêu cầu khi chọn phôi: • Lượng dư gia công nhỏ nhất . • Có hình dạng gần giống chi tiết để giảm các nguyên công gia công trên máy . • Có hình dạng đơn giản, phù hợp với điều kiện trang bị công nghệ . • Rẻ tiền . Nhằm mục đích: đạt chất lượng tốt và giá thành rẻ nhất . - Nhận xét : + Điều kiện làm việc chịu tải trọng va đập tải trọng động trung bình do đó chi tiết phải có cơ tính đảm bảo nên không sử dụng phôi đúc trong khuôn cát. + Dạng sản xuất của chi tiết là loạt nhỏ nên không sử dụng phôi rèn tự do, phôi đúc trong khuôn cát. + Kết cấu của chi tiết dạng bậc nhỏ,độ chênh giữa các bậc không lớn, đồng thời chi tiết dạng trục dài kết kấu đơn giản nên sử dụng phôi cán . Hình vẽ : Sơ đồ cán Bản vẽ phôi : [...]... đặt chi tiết nhanh chóng, đảm bảo tốt kích thớc đờng kính và đảm bảo độ đồng tâm giữa các phần trục có đờng kính khác nhau mặc dù phải qua nhiều lần gá * Nhợc điểm: - Độ cứng vững không cao, do đó cần phải có các biện pháp thích hợp để đảm bảo độ cứng vững của hệ thống công nghệ khi gia công Đối với chi tiết dài dùng thêm kết cấu luy nét để tăng độ cứng vững chi tiết khi gia công Với chi tiết trục. .. trên đồng thời căn cứ vào hình dáng, kết cấu cụ thể của chi tiết gia công xét thấy: Chi tiết gia công hầu hết các bề mặt phải qua gia công cơ Trong đó bề mặt cổ trục chính 150 đợc lắp với ổ bi, đây là bề mặt quan trọng nên đợc gia công đạt cấp chính xác 8 với độ nhẵn bề mặt đạt Ra = 0,63 àm tơng ứng với 8 , nh vậy độ chính xác về vị trí tơng quan với các bề mặt là cao, do đó lợng d đợc phân bố đồng... 1 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L= 581 mm Bc 2 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L= 581 mm Bc 3 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L= 300 mm Bc 4 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L = 300 mm Bc 5 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L = 300 mm Bc 6 : Tin tinh t t trờn chiu di L=300 mm Bc 7 : Tin tinh t t trờn chiu di L=75 mm Bc 8 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L=206 mm Nguyờn cụng 5:... Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L= 419 mm Bc 2 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L= 419 mm Bc 3 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L= 204 mm Bc 4 : Tin thụ t kớch thc t trờn chiu di L = 204 mm Bc 6 : Tin tinh t t trờn chiu di L=204 mm Bc 7 : Tin tinh t t trờn chiu di L=215 mm Nguyn ỡnh Tõn Lp : CK5A ỏn mụn hc CNCTM Bc 8 : Tin thụ t kớch thc GVHD: Kiu Xuõn Vin t trờn chiu di L=65mm Bc 8 : Ct rónh... kết cấu và hình dáng cụ thể của chi tiết gia công ta có các phơng án chọn chuẩn tinh sau: Nguyn ỡnh Tõn Lp : CK5A ỏn mụn hc CNCTM GVHD: Kiu Xuõn Vin a/Phơng án 1:Chọn chuẩn tinh là 2 lỗ tâm, dùng tốc kẹp để truyền mô men xoắn.Phơng án này ta khống chế 5 bậc tự do, trong đó lỗ tâm cố định khống chế 2 bậc tự do và lỗ tâm di động khống chế 3 bậc tự do, còn 1 bậc tự do quay xung quanh trục của nó ta không... thì thực hiện quá trình gá đặt đơn giản, kết cấu đồ gá đơn giản gọn nhẹ, thuận tiện khi thao tác * Nhợc điểm: - Chọn chuẩn tinh theo phơng án này thì có sai số gá đặt gây ra,không phải là chuẩn tinh thống nhất - Quá trình gá đặt phải cân chỉnh nên không năng suất,độ chính xác đồng tâm thấp * Nhận xét: Qua phân tích 2 phơng án trên và so sánh ta thấy phơng án 1 có nhiều u điểm nên ta chọn chuẩn tinh là... GVHD: Kiu Xuõn Vin Thc hin kp cht bng m kp ren vớt vo mt tr ngoi ca chi tit Phng chiu lc kp vuụng gúc v hng vo mt nh v + Chn mỏy: - Do phụi thanh trũn cú chiu di ln hn rt nhiu chiu di chi tit vỡ vy ta phi ct phụi cú phụi vi chiu di gn bng chiu di chi tit nhng phi m bo lng d gia cụng Cú nhiu phng phỏp ct phụi: ct bng ca tay, ca a, mỏy ca cn, ca vũng ct t trờn mỏy tin õy phự hp vi dng sn xut v iu... GVHD: Kiu Xuõn Vin Chi tit c nh v vo mt tr ngoi trờn 2 khi V ngn hn mi khi V hn ch 2 bc t do, c t u trc hn ch 1 bc t do Vy chi tit c khng ch 5 bc t do + Kp cht: Thc hin kp cht bng m kp ren vớt vo mt tr ngoi ca chi tit Phng chiu lc kp vuụng gúc v hng vo mt nh v + Chn mỏy: - Mỏy kha mt khoan tõm chuyờn dựng MP-73M c tớnh k thut ca mỏy MP-73M - ng kớnh gia cụng, mm: 25-125 - Chiu di chi tit gia cụng, mm:... b/Phơng án 2: - Chọn chuẩn tinh một đầu là bề mặt trụ ngoài còn đầu kia là lỗ chống tâm Theo phơng án ta cũng khống chế 5 bậc tự do, trong đó bề mặt ngoài khống chế 3 bậc tự do, lỗ tâm khống chế 2 bậc tự do còn một bậc tự do xoay quanh trục ta không cần khống chế Phơng án này có u, nhợc điểm sau: * u điểm: Nguyn ỡnh Tõn Lp : CK5A ỏn mụn hc CNCTM GVHD: Kiu Xuõn Vin - Chọn chuẩn tinh theo phơng án này... nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả bề mặt phải gia công thì ta nên chọn bề mặt nào có lợng d nhỏ nhất và phân bố đều nhất làm chuẩn thô Nguyn ỡnh Tõn Lp : CK5A ỏn mụn hc CNCTM GVHD: Kiu Xuõn Vin - Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt dù điều kiện làm chuẩn thô Thì ta nên chọn bề mặt nào trơn tru nhất và lợng d phân bố đồng đều nhất làm . đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm Sinh viên Nguyễn Đình Tân PHẦN I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Chi tiết được sản xuất là chi tiết. khuôn cát. + Kết cấu của chi tiết dạng bậc nhỏ,độ chênh giữa các bậc không lớn, đồng thời chi tiết dạng trục dài kết kấu đơn giản nên sử dụng phôi cán . Hình vẽ : Sơ đồ cán Bản vẽ phôi : Ø165 +0,9 -2,5 Mác. công dụng của “ Trục Đứng để lắp ghép PHẦN II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Khi thiết kế các chi tiết dạng trục cần phải chú ý các vấn đề sau : Chi tiếc gia công