LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, trong các ngành kinh tế và đặc biệt là ngành Cơ khí, đũi hỏi kỹ sư và cán bộ kỹ thuật khi đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng. Đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng. Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý cỏc quỏ trỡnh chế tạo sản phẩm Cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể. Môn học cũn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trỡnh thiết kế các kết cấu Cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chung. Đồ án môn học “Cụng nghệ chế tạo mỏy” nằm trong chương trỡnh đào tạo của ngành Chế tạo máy, thuộc khoa Cơ khí, có vai trũ hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viờn hiểu một cỏch sõu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một quy trỡnh sản xuất chi tiết Cơ khí. Được sự giúp đỡ tận tỡnh của cỏc thầy, cụ giỏo trong khoa, đặc biệt là thầy Luyện Duy Tuấn đó giỳp em hoàn thành đồ án môn học này. Trong quá trỡnh thiết kế em đó cố gắng tỡm hiểu cỏc tài liệu liờn quan và cả trong thực tế, tuy nhiờn đồ án không tránh khỏi những sai sót do thiếu kinh nghiệm thực tế, không tiếp cận được những công nghệ gia công mới. Do vậy em rất mong đựoc sự chỉ bảo, đánh giá của thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, ngày… tháng …năm 2009 Sinh viờn thực hiện: Luyện Thế Thạnh NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết: Theo đề bài thiết kế: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết T2: “ chêm ” với sản lượng 1850 SP/năm, điều kiện sản suất : tự chọn Chêm là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp. Chêm là chi tiết cơ bản của cơ cấu kẹp ,có hai mặt phẳng làm việc chính không song song với nhau trong đó một bề mặt tạo với phương nằm ngang một góc: α (gúc nghiờng của chờm) Dưới đây là hỡnh ảnh cơ bản của chờm: Hỡnh 1.1 Hỡnh 1.1.Cơ cấu chêm Chi tiết chêm là cơ cấu kẹp tạo ra lực kẹp bằng bulông ,đai ốc hoặc từ các nguồn sinh lực khí nén để tác dụng tăng lực,hoặc kết hợp với một số cơ cấu khác.Cơ cấu kẹp bằng chêm thường được sử dụng trong các cơ cấu đồ gá… Điều kiện làm việc của chi tiết chờm đũi hỏi: + Chịu được lực kẹp lớn. + Chêm có hai bề mặt làm việc không song song với nhau.Khi đó chêm vào,mặt làm việc của nó tạo ra lực kẹp.Mặt vát có chiều dài là: 90mm + Trong quỏ trỡnh làm việc,dưới tác dụng của ngoại lực,chêm không bị tụt ra nhờ lực ma sát ở hai mặt làm việc của nó.Tính chất đó gọi là tính tự hóm của chờm. + Mặt vát của chêm tạo với phương nằm ngang môt góc: α=10 0 ( Gúc nghiờng của chờm.) + Lỗ cú gia công ren dùng để tăng giảm lực kẹp,lỗ ren :M12 Dưới đây là hỡnh vẽ về cỏc bề mặt, gúc độ và một số lực sinh ra trong quá trỡnh kẹp.Hỡnh 1.2. Hỡnh 1.2.Cỏc lực sinh ra trong quỏ trỡnh kẹp Bảng 1.1: Thành phần hoỏ học của thộp CT45. C Si Mn P S Ni Cr 0,45 0,3 0,7 0,045 0,045 0,3 0,3 II. Phõn tớch tớnh cụng nghệ trong kết cấu của chi tiết: Từ việc phân tích chức năng làm việc của chi tiết chêm thỡ đây là chi tiết dạng hộp nên kết cấu của nó tương đối đơn giản. Hỡnh 2.1.Cơ cấu chêm. Cụ thể, cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau: + Lỗ ren dùng để tăng giảm lực nên cần đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ.( Độ không vuông góc ≤ 0,05/100mm) + Độ không song song và vuông góc giữa mặt trên và mặt đáy và giữa hai mặt bên ≤ 0,01mm/100mm chiều dài. + Độ song song giữa 2 mặt đầu ≤0,02/100mm chiều dài + Từ điều kiện làm việc như vậy, cần đảm bảo được độ nhẵn bóng bề mặt ngoài của chêm : Rz20 + Độ nhẵn của 2 mặt đầu : Rz40 + Làm cựn cỏc cạnh sắc. III. Xác định dạng sản xuất: Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất. + Sản xuất đơn chiếc. + Sản xuất hàng loạt ( hàng loạt lớn, hàng loạt vừa và hàng loạt nhỏ ). + Sản xuất hàng khối. Theo số liệu đó cho: Ta cú sản lượng hàng năm : 1850 ( chiếc /năm ). Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây: ) 100 1.(. 1 β +Ν=Ν m Trong đó: N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm; N 1 : Số sản phẩm (số máy ) được sản xuất trong 1 năm; m : Số chi tiết trong 1 sản phẩm; õ : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) ⇒ N =1850.1.(1 + 6%) = 1961 (sản phẩm ) Sau khi xác định được sản lượng hàng năm, ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V.ó (kG) Trong đó: Q: Trọng lượng của chi tiết (kG); V: Thể tớch của chi tiết (dm 3 ); ó: Trọng lượng riêng của vật liệu : ó thộp = 7,852 kG/dm 3 ; Thể tích của chi tiết được xác định như sau : V = V 1 −V 2 −V 3 − V 4 −2V 5 Trong đó: V: thể tớch của chi tiết ; V 1 : thể tớch của khối hộp chữ nhật cú chiều dài :150mm ,chiều rộng:40 mm, chiều cao :40 mm . V 2 : thể tớch của hỡnh khối vỏt cú cạnh vỏt : 90mm , gúc vỏt 10 0 ,chiều rộng : 40mm . V 3 : thể tớch của phần rónh cú chiều dài : 50mm ,chiều rộng 40mm,chiều cao 5mm. V 4 : thể tớch của khối trụ cú chiều dài 80mm,đường kính 12mm. V 5 : thể tớch của khối vỏt : 5x45 0 ,cú chiều cao 15,5mm. Các thể tích được minh họa bởi các hỡnh vẽ ở đây: Hỡnh 3.1.Thể tớch tớnh toỏn. Ta cú : V 1 = 150.40.40 = 240000 (mm 3 ) V 2 = 40.10cos.10sin.90. 2 1 002 ≈27700 (mm 3 ) V 3 = 50.40.5 = 10000 ( mm 3 ) V 4 = ở.6 2 .80 ≈ 9043 (mm 3 ) V 5 = 2 1 .5 2 .15 = 187,5 (mm 3 ) ⇒ V = 240000 − 27700 − 10000 − 9043 − 2. 187,5 = 192882(mm 3 ) V ≈ 0,193 (dm 3 ) Ở đây ta chọn vật liệu làm phôi bằng thép, do vậy chọn ó = 7,852 (kG/dm 3 ). Vậy trọng lượng của chi tiết bằng: Q = 0,193. 7,852 ≈ 1,5 (kG) Theo bảng 2 trang 13 - Thiết kế đồ án CNCTM, ta có : Dạng sản xuất : HÀNG LOẠT VỪA. IV. Xác định phương pháp chế tạo phôi : + Chi phớ phụi chiếm từ 20% ÷ 50% giỏ thành sản phẩm. Vỡ vậy, chọn phương pháp chế tạo phôi, vật liệu phôi, gia công chuẩn bị phôi hợp lý gúp phần nõng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật của quỏ trỡnh sản xuất. + Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương. Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi. Sau đây là các loại phôi thường dùng đối với đồ án công nghệ chế tạo máy. Dưới đây là bản vẽ lồng phôi( Hỡnh 4.1 ) Hỡnh 4.1:Bản vẽ lồng phụi 4.1. Phụi thộp thanh. Phôi thép thanh hay dùng để chế tạo các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xi lanh, pitton, bạc bánh răng có đường kính nhỏ…Trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn, hàng khối. 4.2. Phụi dập. - Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đõy :trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khửu … có các đặc điểm. Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lũng khuụn gần giống vật gia cụng. Độ chính xác của vật dập cao, đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa 2 mặt khuụn. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ ∆ 2 ÷ ∆ 4, độ chính xác đạt được ± 0,1 ÷ ± 0,05. Trạng thỏi ứng xuất vật gia cụng núi chung là nộn khối, do đó kim loại cú tớnh dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn, cú tớnh sản phẩm cao hơn và cú thể gia cụng vật phức tạp. Dễ cơ khí hoỏ nờn năng suất cao. Hệ số sử dụng vật liệu cao. Thiết bị sử dụng cú cụng suất lớn, chuyển động chớnh xỏc, chế tạo khuụn đắt tiền. Do những đặc điểm trờn nờn dập thể tớch chỉ dựng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối. 4.3. Rốn tự do. + Ưu điểm của rốn tự do : - Thiết bị rốn đơn giản, vốn đầu tư ớt. - Cú khả năng loại trừ cỏc khuyết tật đúc như rỗ khớ, rỗ co … Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được cỏc tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tớnh sản phẩm. Lượng hao phớ kim loại khi rốn ớt hơn khi gia cụng cắt gọt. + Cỏc nhược điểm của rốn tự do: - Độ chớnh xỏc kớch thước, độ búng bề mặt kộm. - Chất lượng vật rốn khụng đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa cỏc loạt gia cụng, chất lượng gia cụng cũn phụ thuộc vào trỡnh độ cụng nhõn và trỡnh độ tổ chức nơi làm việc. - Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia cụng lớn, hiệu quả knh tế khụng cao. - Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ cụng nghiệp sửa chữa, chế tạo mỏy. 4.4. Đúc trong khuôn kim loại. - Cú thể tạo ra sản phẩm cú chất lượng cao, kớch thước chớnh xỏc, độ búng bề mặt cao, cú khả năng Cơ khí hoỏ. tự động hoỏ cao. - Giỏ thành sản phẩm đúc núi chung hạ hơn so với cỏc dạng sản xuất khỏc. - Vật đúc dễ tồn tại cỏc dạng co, rỗ khớ, nứt … - Tiờu hao một phần kim loại do hệ thụng rút, đậu ngút … - Khi đúc trong khuụn kim loại, tớnh dẫn nhiệt của khuụn cao nờn khả năng điền đầy kộm. Mặt khỏc cú sự cản cơ của khuụn kim loại lớn nờn dễ gõy ra nứt. 4.5.Phụi cỏn. Trong ngành chế tạo máy thường dùng các loại phôi cán sau đây: -Phôi cán thường phẩm dưới dạng thép thỏi,dùng để rèn hoặc dập -Phụi cỏn cú prụphin đơn giản,thông thường là trũn,vuụng ,lục lăng và các thanh hỡnh khắc ,dựng để chế tạo các trục trơn ,trục bậc có đường kính ít thay đổi,các tay gạt ,trục then ,các mặt bích. -Độ chính xác của phôi cán nóng thường đạt cấp 12÷14,cũn cỏn nguội thỡ đạt cấp 9÷12. Túm lại: [...]... thộp CT45, chi tiết dạng hộp, trọng lượng chi tiết Q = 1,5 (kG) Ta sử dụng phụi cán.Do chi tiết đơn giản nờn sử dụng phụi cỏn giảm giỏ thành chế tạo phụi, giảm giỏ thành sản phẩm V Lập thứ tự cỏc nguyờn cụng Lập thứ tự nguyên công là xác định hợp lý tiến trỡnh cụng nghệ ứng với cỏc bề mặt của chi tiết, sao cho chu kỡ gia cụng hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, gúp phần hạn chế chi phớ gia cụng, bảo... phôi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng giao động của kích thước tính từ chuẩn đo đến mặt tỳ theo phương kích thước gia công Như đó biết chuẩn thiết kế và chuẩn cụng nghệ cú thể trựng nhau hoặc khụng trựng nhau thỡ cú nghĩa là đó thể hiện tốt quan điểm công nghệ khi thiết kế hay nói cách khác bản thiết kế có tính công nghệ cao Sơ đồ định vị chi tiết khi gia cụng mặt phẳng đáy B Hỡnh 6.1:Sơ đồ đinh... nhiều bước công nghệ nối tiếp nhau Do đó lượng dư cũng phân thành lượng dư gia công trung gian và lượng dư gia công tổng cộng Để xác định lượng dư trung gian, trước hết cần xác định lương dư gia công tối thiểu Lượng dư gia công tối thiểu có thể được xác định bằng phương pháp tính toỏn phõn tớch hoặc tra bảng Trong cụng nghệ chế tạo mỏy người ta dựng hai phương phỏp để xỏc định lượng dư gia cụng: + Phương... nguyên công cũn lại Theo sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy 1 ( bảng 3- 95 ) 1 Nguyờn công I: Phay mặt đáy của chi tiết Tớnh lượng dư ở trên 2 Nguyờn cụng II Phay mặt trờn chi tiết Lượng dư là: Zb = 2,5 mm 3 Nguyờn cụng III Phay mặt bờn thứ nhất của chi tiết : Lượng dư là: Zb = 2,5 mm 4 Nguyờn cụng IV Phay mặt bờn thứ hai của chi tiết : Lượng dư là: Zb = 2,5 mm 5 Nguyờn cụng V Phay mặt cạnh thứ nhất của chi tiết. .. Nguyờn cụng VI Phay mặt cạnh thứ hai của chi tiết Lượng dư là: Zb = 2,5 mm VII:Tớnh chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công cũn lại 7.1.Nguyên công I: Phay mặt đáy chi tiết + Định vị: Chi tiết được định vị ở mặt trên bằng 2 phiến tỳ nhỏ ở hai đầu khử ba bậc tự do, dùng hai chốt tỳ khía nhám định vị mặt bên khử hai bậc tư do Chi tiết hạn chế 5 bậc tự do + Kẹp chặt: Kẹp chặt... số không gian ban đầu sau khi gia công chính là hệ quả của hiện tượng sao chép sai số ban đầu; hiện tượng này cũn được gọi là di truyền công nghệ khi gia công Độ lớn của sai số cũn sút lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như phương pháp gia công, độ cứng vững của hệ thống công nghệ và tính chất cơ lý của vật liệu gia cụng… Sai số khụng gian cũn sút lại được tính gần đúng theo công thức thực nghiệm sau: ρ... kế đồ án công nghệ chế tạo máy) Với ∆ k = 0,5 ÷ 2 chọn ∆ k = 1 a - chi u dài của mặt gia cụng ( a = 155 mm ) B – bề rộng của mặt gia cụng ( b = 45 mm ) Do đó : ρ cv = (1.155) 2 + (1.45) 2 =160 (µm) Vậy sai số khụng gian tổng cộng với loại phụi này khi gia cụng ρ ph = ρ cv = 160 µm mặt phẳng là: b) Xác định sai số không gian cũn sút lại Sai số khụng gian cũn sút lại trờn bề mặt có sai số không gian ban... 0,75 (Bảng 9-38/trang 73 :Sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy tập 3) + Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng Thụng số của dao là D : 100 ; L : 50 ; d(H7) : 32 ; số răng : 8 (Bảng 4-95/trang 374 : Sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy tập 1) 5.2.Nguyên công II : Phay mặt đầu của chi tiết. (Hỡnh 5.2 ) + Sơ đồ gá đặt: Hỡnh 5.2: Phay mặt đầu + Định vị: Chi tiết được định vị ở mặt đáy bằng 2 phiến... tay cụng nghệ chế tạo mỏy tập 3) + Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng Thụng số của dao là D : 100 ; L : 50 ; d(H7) : 32 ; số răng : 8 (Bảng 4-95/trang 374 : Sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy tập 1) VI Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt cũn lại: Do đồ án công nghệ tính theo dạng sản xuất hàng loạt vừa nên các nguyên công của quá trỡnh cụng nghệ đều được... dư gia công sẽ được xác định bằng phương pháp tính toán phân tích Lượng dư gia công cơ được hiểu là lớp vật liệu cần có để khắc phục các sai xuất hiện trong quá trỡnh tạo phôi và gia công cơ, đảm bảo cho sản phẩmcó được cá thông số chất lượng yêu cầu Lớp vật liệu này sẽ được hớt bỏ trong quá trỡnh gia cụng Thụng thường để đạt được độ chính xác yêu cầu, một bề mặt phải được gia công qua nhiều bước công . LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, trong các ngành kinh tế và đặc biệt là ngành Cơ khí, đũi hỏi kỹ sư và cán bộ kỹ. góc giữa mặt đầu và tâm lỗ.( Độ không vuông góc ≤ 0,05/100mm) + Độ không song song và vuông góc giữa mặt trên và mặt đáy và giữa hai mặt bên ≤ 0,01mm/100mm chiều dài. + Độ song song giữa 2 mặt đầu ≤0,02/100mm. mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng .Thụng số của dao là D : 100 ; L : 50 ; d(H7) : 32 ; số răng : 8. (Bảng 4-95/trang 374 : Sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy tập 1) 5.2.Nguyên công II : Phay mặt đầu