Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Gia công trục khuỷu máy diezel
Lời nói đầu Môn học Công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chơng trình đào tạo kĩ s cán kỹ thuật thiết kế chế tạo loại máy, trang bị khí phục vụ ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực,v v Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy đồ án sinh viên nghành công nghệ chế tạo máy, đồng thời đồ án đồ án bắt buộc số nghành nh ô tô, động đốt trong, máy xácĐồ án công nghệ chế tạo máy hớng dẫn sinh viên giải vấn đề tổng hợp công nghệ chế tạo máy sau đà nghiên cứu giáo trình nghành công nghệ chế tạo máy Khi làm đồ án công nghệ chế tạo máy sinh viên vận dụng lí thuyết nhiều môn học: Công nghệ kim loại, Dung sai, sổ tay để giải nhiệm vụ công nghệ Với mục đích nh học môn học Công nghệ chế tạo máy đợc giao nhiệm vụ thiết kế qui trình công nghệ gia công Trục khuỷu máy dập Gia công Trục khuỷu máy diezel công việc phức tạp yêu cầu thợ bậc cao, đồ gá, máy chuyên dùng có tính xác cao Các nguyên công gia công trục khuỷu máy diezel đòi hỏi phải có đồ gá song phạm vi nghiên cứu nh hạn chế mặt thời gian nên đồ án tiến hành thiết kế đồ gá cho nguyên công phay rÃnh then trục Việc hoàn thành đồ án môn học tạo cho học viên có sơ tốt để tìm hiểu thiết kế loại chi tiết khác Phát huy trí sáng tạo,ý thức tự chủ, tự giác nghiên cứu giải nhiệm vụ khoa học khác, hình thành phơng pháp luận khoa học cho ngời học viên, đặc biệt cách tra bảng biểu Mặc dù đà có nhiều cố gắng nghiên cứu tham khảo tài liệu đặt giả thiết so sánh kết luận, nhiên kiến thức thực tế hạn chế, khối lợng công việc tơng đối lớn nên đồ án có thiếu sót Tôi mong nhận đợc đóng góp ý kiến xây dựng để đồ án đợc hoàn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn hớng dẫn bảo thầy giáo Nguyễn Đức Hát giáo viên khác môn công nghệ chế tạo máy đồng chí lớp đà giúp hoàn thành đồ án Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung Mục lục: Phần I: Phân tích chi tiết, chọn phôi xác định phơng pháp chế tạo 1.1 Phân tích chi tiết gia công 1.2.Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: 1.3 Xác định phơng pháp chế tạo phôi Phần II : Lập qui trình công nghệ gia công 2.1 Thứ tự nguyên công 2.2 Sơ đồ nguyên công 2.3 Tra lợng d cho nguyên công 2.4 Tra chế độ cắt cho nguyên công Phần III: Tính toán thiết kế đồ gá 3.1 Thiết kế đồ gá chuyên dùng cho nguyên công gia công cổ khuỷu Phần kết luận Tài liệu tham khảo Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung Phần i Phân tích chi tiết xác định phơng pháp chế tạo phôi Trong nội dung chơng xem xét điều kiện làm việc trục khuỷu máy Diezel từ đa đợc kết luận tính công nghệ kết cấu 1.1 Phân tích chi tiết gia công: Trục khuỷu máy Điezel chi tiết dạng trục, chi tiết quan trọng động cơ, cờng độ làm vịêc lớn giá thành cao động đốt Công dụng trục khuỷu tiếp nhận từ pittông truyền qua truyền, biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay để đa công suất nhận mômen từ bánh đà truyền lên pittông để khởi động trình làm việc động Trạng thái làm việc trục khuỷu nặng Trong trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng lực khí thể lực quán tính ( quán tính chuyển động tịnh tiến quán tính chuyển động quay).Những lực có trị số lớn thay đổi theo chu kỳ nên có tính chất va đập mạnh.Các lực tác dụng gây ứng suất uốn xoắn trục đồng thời gây tợng dao động dọc dao động xoắn, lực tác dụng nói gây hao mòn lớn bề mặt ma sát cổ trục cổ khuỷu Vì chế tạo trục khuỷu cần đạt yêu cầu sau: Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lợng nhỏ mòn Có độ sát gia công cao, bề mặt làm việc cần có độ bóng độ cứng cao Không sảy tợng dao động cộng hởng phạm vi tốc độ sử dụng Kết cấu phải đảm bảo tính cân tính đồng tính cân động phải dễ chế tạo Hình dạng kết cấu trục khuỷu phụ thuộc vào số xilanh cách bố trí xilanh số kỳ động va thứ tự làm việc xilanh Về kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo yêu cầu sau Đảm bảo động làm việc đồng đều, biên độ dao động mômen xoắn nhỏ Động làm việc cân rung động ứng suất sinh dao động xoắn nhỏ Công nghệ chế tạo đơn giản Về hình thức kết cấu trục khuỷu có trục khuỷu nguyên trục khuỷu ghép có trục khuỷu ®đ cỉ trơc vµ thiÕu cỉ trơc Trơc khủu ta cần chế tạo trục khuỷu máy Diezel thiếu cổ trơc MTrơc khủu m¸y Diezel cã c¸c bé phËn chÝnh nh sau: -Đầu trục khuỷu -Cổ trục -Má khuỷu -Cổ khuỷu Gvhd:Nguyễn Đức Hát hvth:Trần Quang Trung 24 -Đuôi trục khuỷu +Đầu trục khuỷu: Thờng dùng để nhận công suất từ máy +Cổ trục: phận để lắp trục lên thân máy qua bạc trợc +Má khuỷu: Là phận nối cổ trục cổ khuỷu +Cổ khuỷu : Là phần nối với truyền tạo chuyển động quay +Đuôi trục khuỷu: Thờng lắp với chi tiết máy cấu truyền dẫn công suất (nh bánh răng, puli.v.v) 1.2.Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: Trục khuỷu máy Diezel có dạng trục lệch tâm Trục loại chi tiết quan trọng, chúng có bề mặt cần gia công dạng tròn xoay Bề mặt làm việc trục bề mặt trụ tròn xoay 50-0,050-0,025,và 60-0,0070,012, kích thớc quan trọng bề mặt quan trọng chi tiết 50 60 chiều dài Độ nhám bề mặt trơ 60 kh¸ cao Ra = 0,63 ( cÊp ), độ lệch tâm e cổ khuỷu so với cổ trục e = 65 (mm) Độ đồng tâm cổ trục 0,02 (mm) Độ song song hai cổ khuỷu 0,05 (mm) Trục có chiều dài 600(mm), trục có độ cứng vững không cao Các má khuỷu đợc chế tạo với yêu cầu kỹ thuật không cao Vật liệu chế tạo thép 40Cr thành phần là: C(%) 0,050,06 Si(%) 0,170,27 Mn(%) 0,20,4 S(%) 0,02 P(%) 0,027 Ni(%) 0,30 Cr(%) 1,31,65 Cu(%) 0,25 Trong nhiệt luyện cần ý đến biến dạng trục Khi nhiệt luyện cần đảm bảo trục t thẳng đứng Các bề mặt gia công xác, để đảm bảo độ đồng tâm hai cổ trục cần có hai lỗ tâm làm chuẩn tinh thống qúa trình gia công Từ phân tích ta nhận thấy điều kiện làm việc trục phức tạp vừa chịu mô men xoắn vừa chịu uốn nên khó gia công 1.3 Phân Tích Vật Liệu Và Chọn Phôi Loại vật liệu chuyên dùng để chế tạo trục khuỷu thép bon, thép hợp kim mang gang, thép hợp kim niken Crôm, ta cần chế tạo trục khuỷu thép hợp kim Crôm với yêu cầu nhiệt luyện đạt độ cứng HRC= 4852 Trong chơng phân tích chi tiết phơng pháp gia công để định phơng pháp chế tạo phôi Các phơng pháp tạo phôi : + Phôi cán nóng + Rèn tự rèn tự khuôn đơn giản + Dập nóng máy dập ép máy ép + Rèn máy rèn ngang + Đúc Căn vào hình dáng cđa chi tiÕt ta thÊy r»ng chØ cã thĨ cã phơng pháp gia công rèn ( rèn tự rèn khuôn) đúc Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung - Đối với phơng pháp đúc, thờng đúc trục khuỷu thép cácbon, thép hợp kim gang grafit cầu M Phơng pháp đúc trục khuỷu có u điểm nh: Trọng lợng phôi lợng d gia công nhỏ, đồng thời đúc đợc kết cấu phức tạp trục khiến cho việc phân bố khối lợng bên trục khuỷu thực theo ý muốn để đạt đợc sức bền cao Tuy nhiên phơng pháp đúc trục khuỷu có nhiều nhợc điểm, là: -Thành phần kim loại đúc khó đồng đều; thép kết tinh không tinh thể phía thô tinh thể phía ngoài, gang grafit cầu có trình cầu hoá không hoàn toàn nên ảnh hởng đến sức bền trục khuỷu -Dễ xảy khuyết tật đúc nh rỗ ngót, rỗ khí, rạn nứt ngầm, -Sức bền kéo , nén gấp khúc -Đối với phơng pháp rèn khuôn với lý sau đây: * điểm: +Rèn khuôn chế tạo đợc vật rèn đạt độ xác gia công từ cấp đến cấp độ nhám bề mặt từ cấp đến cấp +Thao tác trình rèn khuôn đơn giản không đòi hỏi trình độ tay nghề cao +Thuận lợi cho khí hoá tự động hoá trình rèn , phù hợp với công nghiệp sản xuất hàng loạt giá thành sản phẩm giảm, suất cao +Trớc gia công ta phải tiến hành ủ thờng hoá để khử nội lực Trớc mài phải ram để đảm bảo tính trục khuỷu Nhợc điểm: +Lợng d gia công lớn, gia công cắt gọt thớ kim loại trục khuỷu bị cắt đứt, không liên tục ảnh hởng ®Õn søc bỊn cđa trơc khủu, víi nh÷ng trơc khủu có khối lợng lớn, sản xuất loạt vừa hoàn loạt có tính kinh tế không cao Căn vào hình dáng chi tiết, u nhợc điểm phơng pháp rèn, đúc phơng án đồ án ta chọn phơng pháp chế tạo phôi đúc Trục khuỷu chi tiết quan trọng yêu cầu kỹ thuật cao nên ta đúc khuôn hợp kim có lớp trát phủ, đúc áp lực Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung Phần II Lập qui trình công nghệ gia công Trong chơng này, từ việc xác định phôi đúc ta tiến hành phân tích giải vấn đề theo trình tự nguyên công sau: 2.1 Thứ tự nguyên công: Để tạo sản phẩm chi tiết trục khuỷu máy Diezel ta phải tiến hành gia công theo thứ tự nguyên công sau: Nguyên công : Phay mặt đầu khoan lỗ tâm Nguyên công : Tiện thô mặt trụ 60 50 (cổ trục) Nguyên công : Tiện tinh mặt trụ 60 50 (cổ trục) Nguyên công : Tiện thô hai cổ khuỷu 50 Nguyên công : Tiện tinh hai cổ khuỷu 50 Nguyên công : Phay rÃnh then Nguyên công : Nhiệt luyện Nguyên công 8: Kiểm tra biến dạng trục Nguyên công 9: Sửa lỗ tâm Nguyên công 10: Mài tinh cổ trục 60 50 Nguyên công 11: Mài tinh hai cổ khuỷu 50 2.2 Sơ đồ nguyên công: Theo cách phân chia nh có 11 nguyên công, nhiên nguyên công nhiệt luyện,kiểm tra sơ đồ nguyên công mà ta hình dung phải có nguyên công MCác sơ đồ nguyên công đợc thể lần lợt nh sau: M Nguyên công i: phay mặt đầu khoan lỗ tâm Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung Chọn chuẩn thô: mặt trụ đầu đuôi trục Chọn máy:Tra bảng 9_38 sổ tay công nghệ chế tạo máy trang 73 ta chọn máy phay vạn khoan tâm bán tự động kí hiệu 6H82 có thông số sau: + Khoang cách a từ đờng trục trục đếm bàn máy 30ữ350 mm + khoảng cách b từ sống trợt thân máy tới bàn máy 240ữ480 mm + khoảng cách lớn từ sống trợc thẳng đứng đến giằng 775 mm +khoảng cách lớn từ mặt mút trục đến mặt dới xà ngang 155 mm + khoảng cách lớn từ mặt mút trục đến ổ đỡ trục dao 700 mm + khoảng cách từ mặt sau bàn đến sống trợc thân máy 320 mm + đờng kính lỗ trục 29 mm + đờng kính trục gá dao 32 mm + phạm vi tốc độ truc 30ữ1500 vg/phút + công suất động chạy dao 1,7 KW + kích thớc bề mặt làm việc bàn máy B1= 320 mm, L= 1250 mm +Công suất động phay-khoan:5,5{k} Chọn dụng cụ: +Dao phay:Theo bảng 4-92 trang 373 tập 1sổ tay công nghệ chế tạo máy chọn dao phay mặt đầu thép gió có thông số :D=75 mm, d=32 mm, L=45 mm,z=18 +Dụng cụ khoan lỗ tâm: Tra bảng 4_40 trang 321 chọn mũi khoan tâm kiểu xoắn vít liền khối đuôi trụ loại ngắn có thông số sau:L=36mm, d=4 mm,l=8 mm +Đồ gá: khối V ngắn Các bớc nguyên công: + Phay mặt đầu dát kích thớc 600 mm + Khoan lỗ tâm M Nguyên công ii: tiện thô, vát mặt đầu 60 50 Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung Chọn chuẩn: lỗ tâm khống chế bậc tự d o Chọn máy: Theo bảng 9_4 trang 17 sổ tay CNCTM ta chọ máy tiện 1K62 với thông số nh sau: +Đờng kính lớn chi tiết đợc gia công máy:400[mm] +Khoảng cách hai đầu tâm:700ữ1000 [mm] +Hiệu suất:0,75 +Số cấp tốc độ trục chính: 23 +Phạm vi tốc độ trục chính:12,5ữ2000[v/p], máy tiện ren vít 1K62 có cấp tốc độ [v/p]: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 +Động truyền động đạt công suất: 7,5ữ10[KW] +Kích thớc máy: 2522ì1166ì1324 [mm] + Khối lợng máy 2290 kg +dịch chuyển lớn bàn dao (dọc 460ữ930 mm, ngang 250 mm ) Chän dao tiƯn : Theo b¶ng 4-6 trang 297 tËp sỉ tay CNCTM chän dao tiƯn thân cong có góc nghiêng 90o (trái phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc hìbìL=16ì10ì100 [mm] ,n=4,l=10,R=0,5 [mm], Dao vát mép:Theo bảng 4-6 trang 297 sổ tay CNCTM dao tiện thân cong có góc nghiêng 90o (phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc là: hìbìL=16ì10ì100[mm] Đồ gá : mũi tâm kẹp tốc Các bớc nguyên công: + Lần gá Tiện thô đạt 60,925 Tiện thô đạt 50,925 Vát mét + Lần gá Tiện thô đạt 60,925 Tiện thô đạt 50,925 Vát mép M Nguyên công III: tiện tinh 60 50 Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung - Chọn chuẩn: lỗ tâm khống chế bậc tự - Định vị : mũi tâm kẹp tốc Hạn chế bậc tự - Chọn máy: Theo bảng 9_3 sỉ tay CNCTM trang 16 ta chä m¸y tiƯn T616 có thông số sau: +Đờng kính gia công lớn chi tiết gia công thân máy:320 [mm] +Khoảng cách lớn hai mũi tâm:750 [mm] +Số cấp tốc độ trục chính:12 +Giới hạn vòng quay trục chính:44ữ1980 [v/p] +Công suất động cơ:4,5 [kW] +Kích thớc máy:2355ì852ì1225 [mm] - Chọn dao: Theo b¶ng 4-6 trang 297 tËp sỉ tay CNCTM chọn dao tiện thân cong có góc nghiêng 90o (trái phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc : hìbìL=16ì10ì100 [mm] , n=4, l=10, R=0,5 [mm] Các bớc nguyên công: Lần gá 1.Tiện tinh đạt 60,215 2.Tiện tinh đạt 50,215 Lần gá 3.Tiện tinh đạt 60,215 4.Tiện tinh đạt 60,215 Nguyên công Iv: tiện thô cổ biên Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 hvth:Trần Quang Trung Chọn chuẩn: chuẩn tinh đầu trục, đuôi trục điểm má khuỷu; chuẩn thô: gờ trục Định vị: khối V ngắn Chọn máy: máy tiện 1K62 giống nguyên công Chọn dao: Theo b¶ng 4-6 trang 297 tËp sỉ tay CNCTM chọn dao tiện thân cong có góc nghiêng 90o (trái phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc hìbìL=16ì10ì100 [mm] , n=4, l=10, R=0,5 [mm], Thứ tự nguyên công: Gá lần Tiện thô cổ khuỷu đạt 50,925 mm truc 54 đạt 54,12 Gá lần - Tiện thô cổ khuỷu hai đạt 50,925 mm truc 54 đạt 54,12 Nguyên công v: tiện tinh cổ biên Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 10 hvth:Trần Quang Trung M Nguyên công V có chuẩn, gá, dao giống nh nguyên công IV Chọn chuẩn: chuẩn tinh đầu trục, đuôi trục điểm má khuỷu; chuẩn thô: gờ trục Định vị: khối V ngắn Chọn máy: máy tiện T616 giống nguyên công Chọn dao: Dao tiện thân cong có góc nghiêng 90 o phải trái gắn hợp kim cứng có kích thớc là: hìbìL=16ì10ì100 [mm] , n =4, l=10, R=0,5 [mm], Thứ tự nguyên công: Gá lần +Tiên tinh cổ khuỷu đạt 50,215 va truc 54 đạt 54 mm Gá lần +Tiện tinh cổ khuỷu đạt 50,215 va truc 54 đạt 54 mm Nguyên công VI khác nguyên công V chế độ công nghệ (ta xem xét phần tra chế độ cắt) M Nguyên công Vi: phay rÃnh then Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 11 hvth:Trần Quang Trung Chọn chuẩn: Mặt trụ đầu trục khuỷu, đuôi trục khuỷu điểm má khuỷu Định vị: khối V ngắn chốt tì Chọn máy:Theo bảng 9_38 sỉ tay CNCTM ta chän m¸y cho phay r·nh then máy 6H12 với thông số sau: +Số cấp tốc độ chính: 18 +Công suất động chính: KW +Công suất động chạy dao:1,7 KW +Kích thớc làm việc bàn máy:320ì1250 [mm] +Số cấp bớc tiến bàn máy: 18 +Hiệu suất: 0,75 Dao phay:Theo b¶ng 4-74 trang 363 sỉ tay CNCTM chän dao phay chu«i trơ cã th«ng sè sau: D= 5,75 mm , L=52 mm , l=8 mm +Số dao loại MTh tự nguyên công: +Phay rÃnh then dài 65 [mm] +Sâu (mm) +Rộng (mm) M nguyên công VIi: nhiệt luyện Mnguyên công VIii: kiểm tra biến dạng chi tiết Mnguyên công ix: sửa lỗ tâm Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 12 hvth:Trần Quang Trung MNguyên công x: mài mặt trụ 50 60 Chọn chuẩn: hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự Định vị : giống nguyên công II Chọn máy: tra bảng 9_50 trang 95 sổ tay CNCTM ta chọn máy mài tròn kí hiệu 3M151 có thông số nh sau: + Đờng kính gia công lớn nhất: 200 [mm] + Chiều dài gia công lớn nhất: 700 [mm] + Đờng kính mài lớn + Mài ngoµi 60 mm + ChiỊu dµi mµi lín nhÊt + Mài 700 mm + Chiều cao từ tâm tới bàn máy 125 mm +Côn móc trục ụ trớc nòng ụ sau: N0 + Số vòng quay trục chính:50ữ500; Số vòng quay phôi gia công: 75; 150; 300; +Tốc độ dịch chuyển tự động bàn máy: 0,05ữ5 [vòng/ph] +Dịch chuyển ngang lớn ụ mài: 185 [mm] +Công suất động cơ: 10 [kW] +Kích thớc máy: 4635X2459X2150 [mm]3 +Đờng kính đá mài lớn 600 mm Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 13 hvth:TrÇn Quang Trung +ChiỊu cao lín nhÊt 100 mm +Tèc độ chạy dao ngang ụ mài 0,1ữ4 (mm/ph) +Tốc độ quay trục mang đá mài 1590 (vòng/ph) Chọn đá mài: tra bảng 4_170 sổ tay CNCTM trang 459 ta chọn đá mài phẳng kí hiệu có thông số nh sau: +Đờng kính đá mài : 80 [mm] +Chiều dầy đá mài: 63 [mm] Chọn hạt mài: 30 Chất kết dính : vunkanit Thứ tự bớc nguyên công: Lần gá 1; + Mài thô cổ trục đạt 60,85 dài 55 [mm] + Mài thô đầu trục đạt 50,01dài 90 [mm] + Mài tinh cổ trục đạt 60 dài 55 [mm] + Mài tinh đầu trục đạt 49,975dài 90 [mm] Lần gá 2: + Mài thô cổ trục đạt 60,85 dài 55 [mm] + Mài thô đuôi trục đạt 50,01 dài 96 [mm] + Mài tinh cổ trục đạt 60 dài 55 [mm].độ nhám 0,63 HRC + Mài tinh đuôi trục đạt 49,975dài 96 [mm] độ nhám 0,63 HRC M Nguyên công Xi: mài cổ khuỷu Chọn chuẩn, gá giống nguyên công IV Chọn máy giống nguyên công X Chọn đá mài có chiếu dày 40mm Thứ tự bớc nguyên công: Gá lần + Mài thô cổ biên đạt 50,10 dài 45 [mm] + Mài tinh cổ biên đạt 49,975 dài 45 [mm], độ nham 0,63 HRC Gá lần + Mài thô cổ biên đạt 50,10 dài 45 [mm] Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 14 hvth:Trần Quang Trung + Mài tinh cổ biên đạt 49,975 dài 45 [mm], độ nhám 0,63 HRC 2.4 Tra lợng d cho nguyên công: - Xác định lợng d gia công cho bề mặt vào: Vật liệu chi tiết +Phôi phơng pháp chế tạo phôi +Tiến trình công nghệ gia công bề mặt +Sơ đồ gá đặt chi tiết gia công bề mặt +Kích thớc, yêu cầu kỹ thuật bề mặt gia công Căn vào phơng pháp chế tạo phôi kích thớc phôi tra bảng [3] tập sổ tay CNCTM ta có lợng d cho nguyên công nh sau: Nguyên công I III IV V VI VII X Nội dung bớc Lợng d[mm] 2 Phay mặt đầu Khoan lỗ tâm Tiện thô cổ trục 60 dài 55 Tiện thô đầu trục 50 dài 90 Vát mép Tiện thô cổ trục 60 dài 55 Tiện thô đuôi trục 50 dài 96 Vát mép Tiện tinh cổ trục 60 dài 55 Tiện tinh đầu trục 50 dµi 90 TiƯn tinh cỉ trơc φ60 dµi 55 4 II Bớc Tiện tinh đuôi trục 50 dài 96 1,1 2 1 Tiện thô cổ khuỷu 50 dài 45 Tiện thô cổ khuỷu 50 dài 45 Tiện tinh cổ khuỷu φ50 dµi 45 TiƯn tinh cỉ khủu φ50 dµi 45 Phay rÃnh then Nhiệt luyện Mài thô cổ trục 60 dài 55 Mài thô đầu trục 50 dài 90 Mài thô cổ trục 60dài 55 Mài thô đuôi trục 50 dµi 96 Mµi tinh cỉ trơc φ60 dµi 55 3 1 Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 15 Ghi 3 3 1,1 0,3 0,3 0,3 0,3 0,06 hvth:Trần Quang Trung Mài tinh đầu trục 50 dµi 90 Mµi tinh cỉ trơc φ60 dµi 55 Mµi tinh đuôi trục 50 dài 96 Mài thô cổ khuỷu φ50 dµi 45 Mµi tinh cỉ khủu φ50 dµi 45 0,06 0,06 0,06 0,3 0,06 XI Mài thô cổ khuỷu 50 dài 45 Mµi tinh cỉ khủu φ50 dµi 45 0,3 0,06 2.5 Tra chế độ cắt cho nguyên công Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau: - Đầu tiên ta chọn chế độ cắt phù hợp với yêu cầu độ nhám bề mặt, yêu cầu nâng cao suất - Tra lợng chạy dao - Tra tốc độ cắt: Khi tra đợc tốc độ cắt đà tính đén hệ số điều chỉnh ta tính số vòng quay tính toán, sau chọn số vòng quay theo máy - Từ thông số ta tra công suất cắt cần thiết với công suất máy Nếu thấy nhỏ thoả mÃn, không phải chọn lại Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho nguyên công nh sau: a.Tra chế độ cắt cho nguyên công I : Tra bảng 5_87 CNCTM trang 84, b¶ng 5-88, b¶ng 5-125, b¶ng 5-126, b¶ng 5-129 sỉ tay CNCTM Vậy ta lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên công I nh sau: Chế độ cắt t[mm] S [mm/r(v)] v[m/p] Nc[kW] T0[ph] Bớc Phay mặt đầu 0.1 45,5 1,2 Khoan lỗ tâm 0,53 20 b Tra chế độ cắt cho nguyên công II: Tra bảng 5-60 trang 52, bảng 5-64 trang 56 tài liệu [st], Từ bảng 5-64 tra đợc v= 144 m/p Từ t, S, v tra đợc Nc; Từ ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công II: Chế độ cắt t[mm] Bớc Tiện thô cổ trục Tiện thô đầu trục Vát mép Tiện thô cổ trục Tiện thô đuôi trục Vát mép Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 S [mm/v] v[m/p] Nc[kW] 0,6 0,5 144 144 5,2 5,2 0,6 0,5 144 144 5,2 5,2 16 T0[ph] hvth:TrÇn Quang Trung c Tra chế độ cắt cho nguyên công III: Tra b¶ng 5-62 [st] cã s= 0,16 [mm/v], b¶ng 5-63 có v= 106 [m/p] , bảng5_68 ta có công suất N Bảng tra chế độ cắt cho nguyên công III: Chế độ cắt Bớc Lần gá Tiện tinh cổ trục Tiện tinh đầu trục Lần gá hai Tiện tinh cổ trục Tiện tinh đầu trục t[mm] S [mm/v] v[m/p] Nc[kW] 1,1 1,1 0,16 0,16 106 106 2 1,1 1,1 0,16 0,16 106 106 T0[ph] 2 d.Tra chế độ cắt cho nguyên công IV: Tơng tự nh tra chế độ cắt cho nguyên công II ta lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên công V, tính cho hai lần gá Chế độ cắt t[mm] S [mm/r] v[m/p] Nc[kW] T0[ph] Bíc TiƯn th« cỉ khủu 0,5 144 5,2 e.Tra chế độ cắt cho nguyên công V: Tơng tự nh tra chế độ cắt cho nguyên công III ta lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên công VI, tính cho hai lần gá: Chế độ cắt t[mm] S [mm/z] v[m/p] Nc[kW] T0[ph] Bớc TiƯn tinh cỉ khủu 1,1 0,16 106 f.Tra chÕ độ cắt cho nguyên công VI: Tra bảng 5-146 trang 131 sổ tay CNCTM, bảng 5_147 ta lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên công VI: Chế độ cắt t[mm] S [mm/z] v[m/p] Nc[kW] T0[ph] Bíc Phay r·nh then 0,21 33 g Tra chế độ cắt cho nguyên công IX: Tra bảng 5-203 trang 181, bảng 5-205 trang 183 sổ tay CNCTM, ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công IX: Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 17 hvth:Trần Quang Trung Chế độ cắt t[mm] Sct [mm/p] nct[v/p] Nc[kW] T0[ph] Bớc Lần gá1 Mài thô cổ trục 0,25 1,15 60 Mài thô đầu trục 0,25 1,15 60 Lần gá Mài thô cổ trục 0,25 1,15 60 Mài thô đuôi trục 0,25 1,15 60 Tra bảng 5-204 trang 182, bảng 5-205 trang 183 tài liệu [sổ tay CNCTM],] ta có bảng chế độ cắt cho mài tinh: Chế độ cắt T[mm] Sct [mm/p] nct[v/p] Nc[kW] T0[ph] Bớc Lần gá Mài tinh cổ trục 0,06 150 Mài tinh đầu trục 0,06 150 Lần gá Mài tinh cổ trục 0,06 150 Mài tinh đuôi trục 0,06 150 i Tra chế độ cắt cho nguyên công XI: Tra b¶ng 5_203 trang 181, 5-204 trang 182, b¶ng 5-205 trang 183 sổ tay CNCTM ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công nh sau, tính cho hai lần gá: Chế độ cắt Bớc Mài thô cổ biên Mài tinh cổ biên t[mm] Sct [mm/p] nct[v/p] Nc[kW] 0,25 0,06 1,84 1,32 105 150 5,0 4,0 Ch¬ng iii Thiết kế đồ gá T0[ph] Trong nội dung chơng ta thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công cổ khuỷu.tiện mài cổ khuỷu Nội dung chơng bao gồm: thiết kế đồ gá, nguyên lí làm việc đồ gá 3.1 Thiết kế đồ gá: 3.1.1 Xác định máy: Trong chơng III ta đà xác định máy cho nguyên công tiện cổ khuỷu maý có ký hiệu T616 có thông số kích thớc nh sau: -Kích thớc bàn máy: 2355x852x1225[mm] Gvhd:Nguyễn Đức Hát 18 hvth:Trần Quang Trung 24 -Số cấp tốc độ trục 12 -Phạm vi tốc độ trục 44ữ1980 v/ph -công suất động 4,5 Kw -Khoảng cach lớn từ tâm máy tới mếp đài dao 185 mm -Khoảng cách lớn từ bàn máy đến trục chính: 450[mm] 3.1.2 Phơng pháp định vị kẹp chặt: Để gia công cổ khuỷu máy tiện hay máy mài ta phải đánh lệch cổ để đa tâm quay cỉ khủu trïng víi t©m quay cđa trơc chÝnh khoản lệch tâm 65mm khoảng cách hai tâm cổ cổ khuỷu, để trình gia công không lực li tâm gây ảnh hởng đến chất lợng gia công ta tạo đối trọng để cân lực chi tiết quay tạo Định vị chi tiết lên đồ gá nhờ khối V ngắn hạn chế bậc tự Khối V1 đợc gá trục máy, khối V2 đợc gá vào ụ động phía sau ,chi tiết đợc kẹp chặt bulông Cá bulông xoay đợc cần tháo miệng kẹp để gá chi tiết gia công, tâm quay cỉ khủu trïng víi t©m quay cđa trơc chÝnh ta phải hạn chế bật tự xuay quanh cổ trục chốt trám 3.1.3.Sơ đồ kết cấu đồ gá: Sơ đồ kết cấu đồ gá đợc thể vẽ đồ gá (Tập vẽ) 3.1.4.Tính lực kẹp cần thiết tiện: Trong sơ đồ ta chọn L=2.l Khi tiện chi tiết chịu tác dụng cđa c¸c lùc Lùc tiÕp tun Pz, lùc chiỊu trơc Px, lực hớng kính Py Theo sơ đồ ta có phơng trình cân lực Mo= N2.L2-N1.L1= Phơng trùnh cân lực có dạng: Mms= Wt.f2.R+ 2f1.R.Wt/(2.sin/2) = K.M= K.Pz.R0 Gvhd:Nguyễn Đức Hát 19 hvth:Trần Quang Trung 24 Trong đó: Mms- mô men ma sát bề mặt tiếp xúc chữ V chi tiết f1 , f2 - hệ số ma sát bế mặt tiếp xúc chữ V chi tiết mỏ kẹp với chi tiết.theo bảng 7.2 sách hớmg dẫn thiết kế đồ án CNCTM ta chän f1= 0,15 ; f2= 0,25 Wt - lực kẹp tổng cộng R bán kính chi tiết phần cha gia công R0 - bán kính chi tiết phần đà gia công M - mô men cắt K - hệ số an toàn K= 1,3ữ1,6 Từ công thøc c©n b»ng lùc ta cã: Wt = K M f1 R f + sin ( α / 2) = R. K Pz R0 f1 f2 + sin ( α / ) B©y giê ta phải tính phản lực N1 gối tựa (khối V) Sơ đồ phản lực gối tựa: Sơ đồ phản lực gối tựa Để chi tiết định vị chắn trình gia công tiện lực ma sát bề mặt tiếp xúc phải lớn lực cắt tiếp tuyến tạo tiện.Hay nói cách khác mômen ma xác lớn mômen quay lực tiếp tuyền gây Sơ đồ tính lực cắt tiện nh sau: Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 20 hvth:Trần Quang Trung Pzlà lực cắt tiếp tuyến Px lực cắt dọc trục Py lực cắt hớng kính Theo giáo trình công nghệ kim loại II Ta có Pz: Py : Px= 1: 0,45: 0,35 Lùc c¾t Pz chiÕm 99% lực cắt Lực cắt tiếp tuyến tiện đợc xác định theo công thức: Pz= 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp đó: Rz- lực cắt tiếp tuyến CP- hệ số ảnh hởng vật liƯu, tra b¶ng 52 trang 18 sỉ tay CNCTM ta cã: CP= 300 x=0,1; y=0,75; u=1; n=-0,15 t- chiỊu s©u cắt, t=1,1 [mm] Sz- lợng chạy dao răng, Sz= 0,16 [mm/r] Tốc độ cắt: V= 106 (m/ph) Kp hệ số điều chỉnh Kp= Kmp.k kp.kp.kp krp Theo bảng 5-9, 5-10 5-22 ta có: Hệ số điều chỉnh đặc trng cho ảnh hởng chất lợng vật liệu gia công: Kmp= Hệ số điều chỉnh đặc trng cho ảnh hởng góc nghiêng chính: k= 0,89 Hệ số điều chỉnh đặc trng cho ảnh hëng cđa gãc tríc: kγp= (γ0= 100) HƯ sè điều chỉnh đặc trng cho ảnh hởng góc cắt chính: kp= Hệ số điều chỉnh đặc trng cho ảnh hởng bán kính đỉnh dao: Prp= 0,87 ⇒ Kp= 1.0.89.1.1.1.0,87= 0,7743 ⇒ Pz= 10.300.1,10,1.0.160,75.106-0,15.0,7743 Pz= 294,7568 (N) Các thành phần lực khác đợc lấy nh sau: Lùc híng kÝnh Py=0,45.Pz = 0,45.294,7568 =132,64 [N] Lùc Px= 0,35.Pz = 0,35.294,7568 = 103,16 [N] Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 21 hvth:Trần Quang Trung Để đơn giản tính lực kĐp ta cho r»ng chØ cã lùc P s t¸c dụng lên chi tiết tạo mô men quay Trong trờng hợp cấu kẹp chặt phải tạo mô men ma sát lớn mômen lực Pz tạo Do ta phải có: Wt ≥ R K Pz R0 f1 f2 + sin ( α / 2) K lµ hƯ sè an toµn ; K = K0…K6 K0 - hƯ sè an toµn tÝnh cho tÊt trờng hợp, K0 = 1,5 K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, K1= K2 - hệ số tăng lực cắt dao mòn, chọn K2= K3 - hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn, K3= 1,2 K4 - hƯ sè tÝnh ®Õn sai sè cấu kẹp chặt, K4= 1,3 K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp b»ng tay, chän K5= K6 – hÖ sè tÝnh đến mô men làm quay chi tiết, K6= 1,5 Từ ®ã ta cã K= 1,5.1.1.1,2.1,3.1.1,5=3,15 Ta cã + R0= 50,215+ 65+ 50,215/2= 140,3 mm +R= 50,925+ 65+50,925/2= 141,38 mm + f1= 0,12 + f2= 0,25 Wt = Do ®ã: 3,15.294,7568.140,3 = 4343,5 0,15 141,380,25 + N 3.1.5 TÝnh kÝch thíc bu l«ng kĐp: Theo c«ng thøc trang 510 tµi liƯu [9] d ≥ C W σ [mm] Trong ®ã : C -hƯ sè, C =1,4 ®èi víi ren hệ mét - ứng suất kéo, =0,8 KG/mm2 bu lông thép 45 W- lực kẹp cần thiết Thay số vào công thức ta cã: d ≥1,4 4343,5 = 7,44 8.9,8 [mm] §Ĩ tăng độ cứng vững phù hợp với kết cấu đồ gá ta chọn d = 10 mm 3.1.6 Tính sai số cho phép đồ gá: Dựa theo phơng pháp tính sai số cho phép đồ gá tài liệu hớng dẫn thiết kế đồ gá ta cã: [ε ct ] = [ε gd ]2 − [ε c + ε k + ε m + ε dc ] 2 2 Trong ®ã: [εct] -sai sè cho phép đồ gá [gđ] - sai số gá ®Ỉt, εg® = δ ; δ - dung sai nguyên công tiện tinh cổ khuỷu Tra b¶ng 3-120 trang 265sỉ tay CNCTM tËp1cã δ = 0,34 [mm] Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 22 hvth:Trần Quang Trung [εct] = 0,34/3= 0,113= 111 µm [εc] -sai sè chuÈn chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc gây ra, kết cấu đồ gá chuẩn định vị trùng với gốc kích thớc nên c = k - sai số kẹp chặt lực kẹp gây ra, εk = lùc kĐp vu«ng gãc víi ®êng trôc chi tiÕt εm - sai sè ®å gá bị mòn gây m= N Với : β - hƯ sè phơ thc kÕt cÊu ®å định vị Khi chuẩn tinh khối V thỉ = 0,5 ÷ 0,8; ta chän β = 0,5; N - số chi tiết đợc gia công đồ gá, ta còng chän N = 2000 chi tiÕt VËy cã m = 0,5 2000 = 22,3 [àm] đc - sai số điều chỉnh, Lấy đc= 10 [àm] Cuối ta cã: [ε ct ] = [113] − [0 + + 22,3 + 10 ] = 110 [àm] =0,11 [mm] 3.2 Nguyên lí làm việc đồ gá: Đồ gá thực nguyên công tiện trục khuỷu mài tinh thô đà thiết kế làm việc theo nguyên lí nh sau: Mở kẹp đặt chi tiết lên khối V Kẹp chặt đai ốc với lực kẹp nh đà tính toán mục 4.1.4 Đa két cấu lên bàn máy nhờ việc đánh lệch tâm cổ để ®a t©m quay cđa cỉ khủu trïng víi t©m quay cđa cđa trơc chÝnh cđa m¸y hai khèi V g¸ lên trục máy ụ động phía sau Khi chi tiết đà vị trí cần gia công cố định bu lông kẹp Khi gia công xong lần gá thứ chi tiết tháo đai ốc, mở kẹp tiếp tục gá lần hai gia c«ng cỉ khủu thø hai ga c«ng xong chi tiết thứ ta làm tơng tự nh tiếp tục đa chi tiết vào gá gia công KếT LUậN Đồ án công nghệ chế tạo máy công việc học viên Học viện kỹ thuật quân nói riêng học viên chuêng ngành khí nói chung trình đào tạo kỹ s Qua trình làm đồ án đà giúp làm quen với công việc cụ thể ngời kỹ s khí, đồng thời đồ án đà giúp củng cố thêm kiến thức đà đợc học Về đồ án đà hoàn thành tiến độ đợc giao Qua đồ án rút điều tính công nghệ sản phẩm tính chất mô hình nhà thiết kế đa có cấu tạo cho khả công nghệ đất nớc chế tạo đợc thực tế phải hạn chế đến mức thấp giá thành sản phẩm Do thiết kế đồ án ý định thân không nằm mục đích Do thời gian kinh nghiệm thực tế hạn chế nên không tránh khỏi sai sot mong thầy giáo bạn lớp góp ý cho ngày hoàn thiện Và cuối Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 23 hvth:Trần Quang Trung xin cám ơn thầy giáo Nguyễn Đức Hát thầy giáo môn đà tận tình hớng dẫn cho hoàn thành đồ án Ngày tháng năm 2004 Trần Quang Trung Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 24 hvth:Trần Quang Trung Tài liệu tham khảo TRONG QúA TRìNH THIếT Kế [1].Công nghệ chế tạo máy, tập Trờng ĐHBK Nhà xuất khoa học kĩ thuật 1997 [2].Công nghệ chế tạo máy, tập Trờng ĐHBK Nhà xuất khoa học kĩ thuật 1997 [3].Sổ tay Atlas đồ gá Nhà xuất khoa học kĩ thuật [4].Kết cấu tính toán động đốt trong, tập Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp [5].Sổ tay CNCTM tập Nhà xuất khoa học kĩ thuật 2000 [6] Sổ tay CNCTM tập Nhà xuất khoa häc vµ kÜ tht 2000 [7] Híng dÉn thiÕt kế đồ án CNCTM HVKTQS - 2003 [8].Hớng dẫn tËp c«ng nghƯ ph«i HVKTQS - 1998 [9].Sỉ tay CNCTM tËp II, III, IV NXBKH&KT - 1976 [10].Sæ tay thiÕt kÕ CNCTM tËp NXBKH&KT - 1970 [11].VÏ kÜ thuËt khí tập Trần hữu Quế-Đặng văn Cứ-Nguyễn văn TuÊn, NXBGD - 2000 [12].VÏ kÜ thuËt c¬ khÝ tËp Trần hữu Quế-Đặng văn Cứ-Nguyễn văn Tuấn, NXBGD - 2000 [13].Sæ tay CNCTM tËp I NXBKH&KT - 1976 [14].Sæ tay dung sai HVKTQS 1986 Gvhd:Nguyễn Đức Hát 24 25 hvth:TrÇn Quang Trung ... xoắn nhỏ Công nghệ chế tạo đơn giản Về hình thức kết cấu trục khuỷu có trục khuỷu nguyên trục khuỷu ghép có trục khuỷu đủ cổ trục thiếu cổ trục Trục khuỷu ta cần chế tạo trục khuỷu máy Diezel thiếu... thiếu cổ trục MTrục khủu m¸y Diezel cã c¸c bé phËn chÝnh nh sau: -Đầu trục khuỷu -Cổ trục -Má khuỷu -Cổ khuỷu Gvhd:Nguyễn Đức Hát hvth:Trần Quang Trung 24 -Đuôi trục khuỷu +Đầu trục khuỷu: ... chơng xem xét điều kiện làm việc trục khuỷu máy Diezel từ đa đợc kết luận tính công nghệ kết cấu 1.1 Phân tích chi tiết gia công: Trục khuỷu máy Điezel chi tiết dạng trục, chi tiết quan trọng động