THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG GIÁ ĐỠ TRỤC BÁNH RĂNG
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
------------*** ----------- -------------o0o------------
KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên:
Tên đề tài:THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG GIÁ ĐỠ TRỤC BÁNH RĂNG
I .Số liệu cho trước:
– Sản lượng:43600 chi tiết / năm
– Điều kiện thiết bị: Tự chọn.
II.Nội dung thuyết minh và tính toán:
1. Nghiên cứu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu…
2. Xác định dạng sản xuất.
3. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi,tra lượng dư cho các bề mặt gia công
4. Lập tiến trình công nghệ:Thứ tự gia công, gá đặt , so sánh các phương án , chọn phương án hợp lý.
5.Thiết kế nguyên công.
- Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt,dụng cụ cắt ỡ vị trí cuối cùng,chỉ rõ phương chiều của chuyển động. Ghi kích thước, độ bóng, dung sai của nguyên công đang thực hiện
- Chọn máy, kết cấu dao
- Trình bày các bước:chọn dao(loại dao và vật liệu làm dao),tra các chế độ cắt: s,v,t; tra lượng dư cho các bước và tính thới gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ.
6. Thiết kế đồ gá:
- Vẽ sơ đồ nguyên lý,thiết kế cơ cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.
- Tính lực kẹp cần thiết,lực kẹp của cơ cấu kẹp
- Tính sai số chuẩn và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá.
- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực
III.Các bản vẽ:
– Bản vẽ chi tiết: 1 bản (A3).
– Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1 bản (A3).
– Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công:4 bản(A3).
– Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ băng bút chì) 1 bản (A1).
IV.Ngày giao nhiệm vụ:
V.Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
VI.Giáo viên hướng dẫn: Thầy ....
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá –hiện đại hóa nhằm thực hiện mục tiêu đến năm 2020 nước ta cơ bản là một nước công nghiệp.
Muốn được như vậy thì phải phát triển mạnh ngành công nghiệp, giảm lao động thủ công trong ngành công nghiệp.
Trong công nghiệp thì ngành chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các máy móc thiết bị phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu ra thế giới. Để phát triển ngành cơ khí chúng ta cần đẩy mạnh việc đào tạo đội ngủ cán bộ khoa học kỹ thuật và công nhân lành nghề có thể nắm bắt và làm chủ công nghệ mới. Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học chuyên ngành của sinh viên cơ khí. Quá trình làm đồ án giúp cho sinh viên gắn lý thuyết với thực tế, biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Sau thời gian được trang bị kiến thức về công nghệ, nay em được giao làm đồ án với đề tài: “THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG GIÁ ĐỠ TRỤC BÁNH RĂNG”
Do kiến thức và thời gian có hạn, thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu xót. Kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đạt kết quả tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy ............... và các thầy cô trong khoa cơ khí cũng như các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án.
Sinh viên thực hiện
LỜI NÓI ĐẦU
&
Như chúng ta đã biết, vấn đề mà nhà sản xuất quan tâm nhất đối với sản phẩm của mình là: năng suất – chất lượng – giá thành. Trong ngành cơ khí chế tạo máy nói riêng, có thể xem qui trình công nghệ gia công cơ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến năng suất – chất lượng – giá thành, một qui trình công nghệ gia công hợp lý của một chi tiết sẽ rút ngắn được thời gian gia công và đảm bảo được chất lượng sản phẩm theo yêu cầu từ đó giảm được giá thành.
Với kiến thức đã tiếp thu được qua môn học công nghệ chế tạo máy và với sự hướng dẫn tận tình của thầy HỒ VIẾT BÌNH, chúng em đã hoàn thành đồ án: thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết Giá Đỡ Trục Bánh Răng
Trong quá trình thực hiện tất nhiên không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong những ý kiến đóng góp quí báu và chân thành của quí thầy, cô trong bộ môn Chế Tạo Máy và các bạn sinh viên.
1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT:
- Tên chi tiết: Gía dẫn hướng.
- Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:
Gía dẫn hướng là chi tiết trung gian để liên kết hai trục song song với nhau, để trục này di chuyển song song với trục kia.
- Vật liệu và cơ tính yêu cầu
- Vật liệu: Gang xám (GX 32-52), theo sách kim loại học và nhiệt luyện ta có:
+ , ,
+
+ Gang xám là hợp kim sắt với cacbon và có chứa một số nguyên tố khác như (0,5¸4,5)%Si, (0,4¸0,6)%Mn, 0,8%P, 0,12%S, ngoài ra còn có thêm Cr, Cu, Ni, Al …
+ Gang xám có độ bền nén cao chịu mài mòn, tính đúc tốt, gia công cơ dễ, nhẹ, rẻ và giảm rung động
- Phân tích yêu cầu kỹ thuật
Ta cần quan tâm đến các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Về kích thước:
+ , có dung sai lỗ là H8
+ , có dung sai lỗ là H8
- + , có dung sai lỗ là H8
- Về độ nhẵn của bề mặt gia công:
+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính Ø51 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5
+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính Ø16+0,027 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5
+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính Ø48+0,033 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5
2. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT
Mục đích:xác định hình thức tổ chức sản xuất(đơn chiếc,hành loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết ,chọn phương pháp chế tạo phôi,chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết.
Các yếu tố phụ thuộc: + Sản lượng chế tạo
+ Khối luợng chi tiết
1. Sản luợng chi tiết cần chế tạo trong một năm:
Trong đó:
- N0 = 200.000 chiếc, là số sản phẩm trong một năm theo đề bài yêu cầu.
- m = 1 số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm.
- b số % dự trữ làm phụ tùng cho chi tiết máy nói trên,chọn b=7%
- a số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo, chọn a=3%
Þchiếc/năm
2. Khối lượng chi tiết:
Khối luợng chi tiết gia công có thể tính gần đúng như sau:
- Thể tích hình trụ lớn
- Thể tích hình trụ nhỏ:
- Thể tích hình trụ nhỏ :
- Thể tích 2 gờ lồi:
=> Thể tích đặc của chi tiết:
mm3
Vậy khối lượng của chi tiết là:
M=r*V
Với r khối lượng riêng của chi tiết:
rgang xám =6,8 kg/dm3
ð M=6,8*157057.3*10-6
=1,068 kg
Theo bảng 2 – 1, [1,trang 24 ], với lượng sản xuất 220000 chiếc/năm và khối lượng chi tiết là 1,068 Kg Þ Ta được dạng sản xuất là: Hàng loạt lơn
Vì dạng sản xuất ở đây không phải là sản xuất hàng loạt lớn hay hàng khối, nên ta không cần xác định nhịp sản xuất.
3. CHỌN PHÔI & PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1 Dạng phôi:
Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.
Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế – kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất.
Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)
Sản lượng hàng năm của chi tiết
Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)
Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi. Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:
° Phôi đúc:
Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn,có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp (chi tiết của ta có hình dạng khá phức tạp) . Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao. Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp,tuy nhiên năng suất không cao. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa.
° Phôi rèn:
Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy. Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt. Ơ phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chi tiết có hình dạng đơn giản ,năng suất thấp. Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn,năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn .Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao. Phương pháp này khó đạt được các kích thước với cấp chính xác 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp.
° Phôi cán:
Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụ và các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít. Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp. Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ 9®12. Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền.
=>Chi tiết giá đẫn hướng có hình dạng khá phức tạp và có một số mặt có độ chính xác kích thước khá cao (cấp 7-8),nên ta không dùng phương pháp cán để tạo phôi.
Ngoài ra trong thực tế sản xuất người ta còn dùng phôi hàn nhưng ở quy mô sản xuất nhỏ đơn chiếc.
0 Chọn phôi
Dựa vào đặc điểm của các phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phương pháp đúc vì:
+ giá thành chế tạo vật đúc rẻ
+ thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tư thấp
+ phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa
+ độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo
0 Phương pháp chế tạo phôi:
Trong đúc phôi có những phương pháp sau:
1. Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
- Loại phôi này có cấp chính xác IT16 ® IT17.
- Độ nhám bề mặt: Rz=160mm.
=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,gây khó khăn trong các bước gia công tiếp theo.
2. Đúc trong khuôn cát – mẫu loại:
- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao.
- Cấp chính xác của phôi: IT15 ® IT16.
- Độ nhám bề mặt: Rz=80mm.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ,đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn.
3. Đúc trong khuôn kim loại:
- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.
- Cấp chính xác của phôi: IT14 ® IT15.
- Độ nhám bề mặt: Rz=40mm.
=>Phương pháp nay cho năng suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa.
4. Đúc ly tâm:
- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các chi tiết hình ống hay hình xuyến.
- Khó nhận được đường kính lỗ bên trongvật đúc chính xác vì khó định được lượng kim loại rót vào khuôn chính xác
- Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp chất và xỉ.
5. Đúc áp lực:
- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn
- Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu.
- Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí…
- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao.
6. Đúc trong khuôn vỏ mỏng:
- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm
- Có thể đúc được gang , thép, kim loại màu như khuôn cát,khối lượng vật đúc đến 100 kg
- Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.
7. Đúc liên tục:
-Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào moat khuôn bằng kim loại,xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi là bình kết tinh) .Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…
-Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm
0 Kết luận:
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.
- Phôi đúc đạt cấp chính xác là II.
- Cấp chính xác kích thước IT15 ® IT16
- Độ nhám bề mặt: Rz=80mm.
3.2 Xác định lượng dư gia công:
- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn X-X (nằm ngang).
- Lượng dư phía trên: 3,5mm
- Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3,5 mm
- Góc nghiêng thoát khuôn: 30
- Bán kính góc lượn: 3 mm.
3.3 Bản vẽ lòng khuôn:
TÀI LIỆU THAM KHẢO
(1)- Hướng dẫn thiết kế đồ án CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Xuất bản năm 2013
(2)-Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố HCM
(3)-CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ
NGUYỄN TRỌNG ĐÀO
HỒ VIẾT BÌNH
Nhà xuất bản Đà Nẵng,2001
(4)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 1
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2010
(5)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 2
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
(6)-ATLAS ĐỒ GÁ
TRẦN VĂN ĐỊCH
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2003
(7)-Sách CÔNG NGHỆ KIM LOẠI
NGUYỄN TÁC ÁNH
HOÀNG TRỌNG BÁ
(8)-Sách DUNG SAI KỸ THUẬT ĐO
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – TRẦN VĂN ĐỊCH. NXB KHKT 2000
- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2000. –HỒ VIẾT BÌNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ. – NXB ĐÀ NẴNG 2001. NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH.
- SỔ TAY CNCTM TẬP 1,2. NXB KHKT 2001. –NGUYỄN ĐẮC LỘC – LÊ VĂN TIẾN.
- ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ. NXB ĐÀ NẴNG 2000. – HỒ VIẾT BÌNH – LÊ ĐĂNG HOÀNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ. – NXB KHKT 2000. –TRẦN VĂN ĐỊCH.
- CÁC SÁCH GIÁO KHOA VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.
- CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2002. – NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH – PHAN MINH THANH.
TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ RÃNH ĐUÔI ÉN ĐHCN HÀ NỘI
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy – Lê Trung Thực – Đặng Văn Nghìn.
- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-Trần Văn Địch-NXB KH-KT-HN 2000
- Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập I – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tổn – Trần Xuân Việt. NXB KH-KT-HN 2005
- Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập II – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tổn – Trần Xuân Việt. NXB KH-KT-HN 2005
- Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập III – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tổn – Trần Xuân Việt. NXB KH-KT-HN 2005
- Đồ gá gia công cơ khí Tiện – Phay – Bào – Mài. Hồ Viết Bình Lê Đăng Hoành, Nguyễn Ngọc Đào. ĐH SPKT –TPHCM 2006
7. Giáo trình kim loại học và Nhiệt Luyện- Nghiêm Hùng
ĐH SPKT 1997
8. Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật – Hoàng Xuân Nguyên – Nhà xuất bản giáo dục.
9Chế độ cắt gia công cơ khí – Nguyễn Ngọc Đào- Trần Thế San-Hồ Viết Bình
10Sổ tay CNCTM – Nguyễn Ngọc Anh
