THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG NẮP TRÊN THÂN BƠM CAO THẮNG
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Mục Lục: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG NẮP TRÊN THÂN BƠM CAO THẮNG
CHƯƠNG 1: BƠM THỦY LỰC BÁNH RĂNG.
- Giới thiệu.......................…………………………………………trang4.
- Cấu tạo bơm bánh răng ………………………………………….trang5.
- Nguyên lý hoạt động của bánh răng khớp trong…………………trang6.
CHƯƠNG 2: CHI TIẾT GIA CÔNG.
Phần 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG ( CTGC )
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC…………..trang 8.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC…………………………………trang8.
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC……………………………...trang8.
1.4. Phân tích độ chính xác gia công………………………………….trang8.
1.4.1. Độ chính xác của kích thước………………………………trang8.
1.4.1.1. Đối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai……………..trang9.
1.4.1.2. Những kích thước không chỉ dẫn dung sai………………trang9.
1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học………………………trang10.
1.4.3. Độ chính xác về vị trí tương quan…………………………trang10.
1.4.4. Chất lượng bề mặt ( độ nhám và độ cứng )………………..trang11.
1.4.5. Yêu cầu về cơ lý tính………………………………………trang11.
1.4.6. Kết luận……………………………………………………trang11.
1.5. Xác định sản lượng năm………………………………………….trang11.
Phần 2.CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNGDƯ GIA CÔNG.
2.1. Chọn phôi…………………………………………………………trang12.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi………………………………………...trang12.
2.3.Xác định lượng dư………………………………………………….trang 12.
Phần 3. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG:
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH BƠM THỦY LỰC BÁNH RĂNG ĂN KHỚP TRONG
- GIỚI THIỆU VỀ BƠM THỦY LỰC BÁNH RĂNG ĂN KHỚP TRONG
- Bơm thủy lực bánh răng ăn khớp trong là một loại bơm thủy lực được sử dụng phổ biến hiện nay. Do có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với các loại bơm thủy lực khác mà người ta lựa chọn và sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
- Bơm thủy lực bánh răng ăn khớp trong là loại bơm có 2 bánh răng được đặt lệch tâm nhau . bánh răng chủ động và bị động ăn khớp với nhau và nằm trong vở bơm .
- Bơm bánh răng ăn khớp trong thường được dùng nhiều hơn so với bơm bánh răng ăn khớp ngoài trong điều kiện làm việc với dộng cơ có số vòng quay cao ( vận tốc lớn ) .
- CẤU TẠO
Theo hình vẽ ta thấy bơm có 15 chi tiết chính:
- 1) bulong: kẹp chặt thân bơm với nắp thân bơm
- 2) vòng đệm : giữ cho việc chống mài mòn thi kẹp chặt thâm bơm
- 3) nắp dưới thân bơm
- 4) vòng cao su Ø118 : ngăn không cho dầu ra ngoài
- 5) bạc lót
- 6) thân bơm
- 7) vòng nhựa Ø29
- 8) lò xo
- 9) vòng cao su Ø29
- 10) bánh răng bị động
- 11) miếng cao su
- 12) vòng cao su Ø114
- 13) nắp trên
- 14) vòng chắn dầu
- 15) trục Ø32
- Ngoài ra còn có các chi tiết khác như chốt , cánh gạt , phe , bạc lót nữa ……
- NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM
*Nguyên lý hoạt động :
Bánh chủ động và bánh bị động luôn đặt lệch tâm. Khi bánh chủ động quay kéo theo bánh bị động quay cùng chiều trong Stato. Chất lỏng ở trong các rãnh răng theo chiều quay của các bánh răng vận chuyển từ khoang hút đến khoang đẩy vòng theo vỏ bơm. Khoang hút và khoang đẩy được ngăn cách với nhau bởi lưới chắn .
* Ưu điểm :
- Lưu lượng được cung câp đều
- Có khả năng chịu tải
- bơm bánh răng ăn khớp trong có độ ồn thấp hơn so với bơm bánh răng ăn khớp ngoài
* Nhược điểm :
- Gía thành cao
- khó chế tạo hơn bánh răng ăn khớp ngoài
- tháo lắp khó hơn so với bơm bánh răng ăn khớp ngoài
* ỨNG DỤNG :
Máy bơm thủy lực nói chung và bơm thủy lực bánh răng ăn khớp trong nói riêng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong xây dựng thì bơm được sủ dụng trong các hệ thống nâng thủy lực…, trong ngành cơ khí bơm được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa điều khiển bởi các chương trình số, hệ thống bơm dầu trong động cơ đốt trong…
CHƯƠNG 2: CHI TIẾT GIA CÔNG
Phần 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC).
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC
- Nắp trên thân bơm có công dụng lắp với thân bơm thành một khối cố định cố định không để dầu tràn ra ngoài.
- Điều kiện làm việc:
- Làm việc trong môi trường có nhiều dầu.
- Khi làm việc chi tiết cố định, rung động nhỏ.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC
- Vật liệu: Gang xám là hợp kim Fe-C với hàm lượng các bon lớn hơn 2,14%. Thực tế trong gang luôn có các nguyên tố khác như: Si, Mn, P và S. Các loại Gang thông dụng thường chứa:2,8÷3,5% Các bon; 1,5÷3% Si; 0,5÷1% Mn; 0,1÷0,2% P; <0,08% S.
- Công dụng, tính công nghệ của vật liệu:
- Sử dụng chúng rất nhiều trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn, có độ phức tạp cao, các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tốt. Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử dụng đến >70% tổng trọng lượng. Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,...), thân máy của động cơ đốt trong... cũng được sản xuất từ gang xám.
- Một số tính chất cơ tính của vật liệu:
- GX15-32, Gang xám có giới hạn bền kéo tối thiểu 15KG/mm2 và giới hạn bền uốn tối thiểu 32KG/mm2.
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTCT.
- Chi tiết thuộc dạng hộp.
- Chi tiết có những kích thước:ø110+0.03, ø46+0.03, ∅36, ∅106, ∅64, ∅102,170 ,142, 115, 105, 14, 12, 7, 6, 8, 2,1, R2, R3, R1.5, R14, R20.5, R42, R85, R15, R7.
- Bề mặt đặc biệt cần quan tâm là: A,B, ø110+0.03 , ø46+0.03.
1.4. Phân tích độ chính xác gia công:
1.4.1. Độ chính xác của kích thước:
- Các kích thước có cấp chính xác cao nhất( có chỉ dẫn dung sai):
- ø 110+0.03cấp chính xác 7.
- ø46+0.03cấp chính xác 7.
- Các kích thước có cấp chính xác thấp nhất ( không chỉ dẫn dung sai):
- ∅36, ∅64 R2, R3, R1.5, R14, R20.5, R42, R85, R15, R7cấp chính xác 16.
1.4.1.1. Đối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai, phân tích như sau:
- Kích thước đường kính lỗ: ø110+0.03.
- Kích thước danh nghĩa: DN = 110.
- Sai lệch trên: ES = 0.03.
- Sai lệch dưới: EI = 0.
- Dung sai kích thước: ITD = ES – EI = 0.03 – 0 = 0.03.
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).
- Độ chính xác về kích thước đường kính lỗ đạt cấp chính xác 7.
- Miền dung sai kích thước trục H7: vậy – ø110+0.03--> ø110H7.
- Kích thước: ø46+0.03
- Kích thước danh nghĩa: DN = 46.
- Sai lệch trên: ES = 0.03.
- Sai lệch dưới: EI = 0.
- Dung sai kích thước: ITD = ES – EI = 0.03 – 0 =0.03.
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 7.
1.4.1.2. Những kích thước không chỉ dẫn dung sai, phân tích như sau ( đối với phôi đúc có CCXII):
- Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi hai bề mặt không gia công có cấp chính xác 16:
- Kích thước ø36, R20.5, R15: cấp chính xác 16. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 1.6mm.
Kích thước đầy đủ ø36±0.8, ø41±0.8, ø30±0.8
- Kích thước ø64: cấp chính xác 16. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 1.9mm.
Kích thước đầy đủø34±0.95
- Kích thước R42: cấp chính xác 16. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 2.2 mm.
Kích thước đầy đủ R42.
- Kích thước R85: cấp chính xác 16. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 2.5 mm.
Kích thước đầy đủ R85.
- Kích thước R1.5, R2, R3: cấp chính xác 16. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0.75 mm.
Kích thước đầy đủ R1.5±0.4, R2±0.4, R3±0.4.
1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học:
Tra bảng 2.15 trang 82 sách bảng tra dung sai lắp ghép.
- Dung sai độ song song giữa mặt B so với mặt A .
- Dung sai độ vuông góc giữa bề mặt A và đường tâm lỗ ø110
1.4.3. Độ chính xác về vị trí tương quan:
- Đảm bảo độ vuông góc giữa mặt A và đường tâm lỗ ø110.
1.4.4. Chất lượng bề mặt ( độ nhám, độ cứng):
Tra bảng 2.29 trang 97 sách bảng tra dung sai lắp ghép.
- Lỗ Ø110có độ nhám Ra = 1,6.
- Lỗ Ø46 có độ nhám Ra = 1.6.
- Lỗ Ø102 có độ nhám Ra = 1.6.
- Bề mặt A có độ nhám Ra = 1.6.
- Bề mặt B có độ nhám Ra=6.3.
- Những bề mặt còn lại có độ nhám Rz = 80.
1.4.5. Kết luận:
- Đảm bảo dung sai kích thước ø110+0.03 , ø46+0.03
- Đảm bảo độ song song giữa mặt B so với mặt A.
- Đảm bảo độ vuông góc giữa bề mặt A và đường tâm lỗ ø110.
- Đảm bảo độ nhám bề mặt lỗ ø110 đạt cấp chính xác 7.
- Đảm bảo độ nhám bề mặt ø46 đạt cấp chính xác 7.
- Đảm bảo độ nhám bề mặt B đạt cấp chính xác 7.
- Đảm bảo độ nhám bề mặt A đạt cấp chính xác 7.
1.5. Xác định sản lượng năm.
- Khối lượng CTGC: 2.1 kg.
- Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
- Tra bảng 2. Cách xác định dạng sản xuất
Sách thiết kế đồ án gia công chế tạo máy, ta có sản lượng hàng năm của chi tiết: 200-500 ( chiếc).
Phần 2.CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.
2.1. Chọn phôi.
Dựa vào.
- Dạng sản xuất vừa, trang thiết bị tự chọn.
- Đặc điểm, hình dạng CTGC dạng hộp.
- Vật liệu CTGC: gang xám.
- Công dụng phôi đúc: chế tạo đc những vật đúc có hình dạng, kết cấu rất phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ.
- Ưu , nhược điểm phôi đúc: có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc, có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa, giá thành chế tạo vật đúc rẻ, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất cao. Tốn kim loại cho hệ thống rót, có nhiều khuyết tật ( thiếu hụt, rỗ khí), kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hỏi thiết bị hiện đại.
- Phôi thép thanh: dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xylanh, pitton, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ v.v…Trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn, hàng khối.
- Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu.v.v…Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng. Đối với các loại chi tiết đơn giản thì dập không có ba via, còn chi tiết phức tạp sẽ có ba via ( lượng ba via khoảng 0,5%- 1% trọng lượng của phôi).
- Phôi rèn tự do: Trong sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do. Ưu điểm chính của phôi rèn tự do trong điều kiện sản xuất nhỏ là hạ giá thành.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi:
- Đúc trong khuôn cát.
- Vật đúc đạt CCX II.
2.3. Xác định lượng dư:
- Phôi đúc, tra bảng 3.4. cấp chính xác II, trang 29, sách bài giảng BTL CNCTM.
- Lượng dư bề mặt A là 4mm.
- Lượng dư bề mặt B là 4mm.
- Lượng dư mặt lỗ Ø110 là 2 0.3) mm.
- Lượng dư mặt lỗ Ø46 là 5 1) mm.
PHẦN 3: THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG, LẬP BẢNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
- Trình Tự Gia Công.
- Nguyên công I: Chuẩn bị phôi.
- Nguyên công II: Tiện thô mặt B đạt kích thước 25±0.3, Rz=40.
Tiện thô ø108 đạt kích thước ø104±0.2, Rz=40 .
- Nguyên công III: Tiện thô mặt A đạt kích thước 22±0.3, Rz=40.
Tiện thô ø106 đạt kích thước ø109±0.1, Rz=40 .
Tiện tinh mặt A đạt kích thước 21±0.05, Ra=2.5.
Tiện tinh ø109 đạt kích thước ø110+0.03, Ra=2.5 .
- Nguyên công IV: Tiện tinh mặt B đạt kích thước 20±0.05, Ra=2.5.
Tiện tinh ø104 đạt kích thước ø102+0.05, Ra=2.5 .
- Nguyên công V: Khoan 4 lỗ đạt kích thước ø11, Ra=6.3, L=20mm, Taro 4 lỗ M12 .
- Nguyên công VI: Tiện thô lỗ ø36 đạt kích thước ø42±0.2, Rz=40.
Tiện tinh ø42 đạt kích thước ø46+0.03, Ra=2.5 .
- Nguyên công VII : Phay mặt C đạt kích thước 13.
- Nguyên công VIII: Tổng kiểm tra.
- Biện luận quy trình công nghệ.
vNguyên công I: Chuẩn bị phôi.
Ở nguyên công này việc làm sạch phôi, kiểm tra phôi, thường hóa đúng ra là 3 nguyên công khác nhau vì quá trình thực hiện các nguyên công đó được diễn ra ở 3 nơi khác nhau nhưng để đơn giản trong việc lập quy trình công nghệ người ta thường sắp xếp chúng thành một nguyên công.
Làm sạch phôi bằng máy mài cầm tay, cắt bỏ các phần thừa của phôi như đậu ngót, đậu hơi, phần dư của mặt phân khuôn trên phôi.
Sau khi làm sạch, ta tiến hành kiểm tra các kích thước của phôi theo yêu cầu của bảng vẽ lồng phôi, kiểm tra vết rạng nứt, cong vênh, rổ khí. . .
Sau cùng là ủ phôi: nhằm ổn định cấu trúc tinh thể.
vNguyên công II: Tiện thô mặt B đạt kích thước 25 , tiện thô ø108 đạt kích thước ø104 , Rz = 40
-Chọn máy tiện 1K62.
-Chiều cao tâm 200mm.
-Khoảng cách giữa 2 tâm đến 1400mm.
-Công thức động cơ: N= 10KW.
-Hiệu suất máy n= 0.75.
-Đường kính lỗ suốt trục chính (v/ph): 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.
-Lượng tiến dọc(mm/v): 0.07-0.014-0.084-0.097-0.11-0.12-0.13-0.14-0.15-0.17-0.195-0.21-0.23-0.26-0.28-0.3-0.34-0.39-0.43-0.47-0.52-0.57-0.61-0.7-0.78-0.87-0.95-1.04-1.14-1.21-1.4-1.56-1.74-1.9-2.08-2.28-2.42-2.8-3.12-3.48-3.8-4.16.
-Lượng tiến ngang(mm/v): 0.035-0.037-0.042-0.048-0.055-0.06-0.065-0.07-0.074-0.074-0.097-0.11-0.12-0.13-0.14-0.15-0.17-0.195-0.21-0.23-0.26-0.28-0.3-0.34-0.39-0.43-0.47-0.52-0.57-0.6-0.7-0.78-0.87-0.95-1.04-1.14-1.21-1.4-1.56-1.74-1.9-2.08.
-Lưc cho phép của cơ cấu chạy dao Px =360KG.
- Chuẩn gia công: mặt A" 3 BTD, mặt D " 2 BTD, mặt E " 1 BTD
- Dụng cụ đo: thước cập 1/10.
vBước 1. Tiện thô mặt B:
Tiện thô mặt B đạt kích thước 25±0.3, Rz=40.
- Dao tiện lỗ BxH = 16x20(mm), =45,R=10.
- Vật liệu phần cắt của dao hợp kim cứng BK6.
- chiều sâu cắt: t= 3mm.
- Bước tiến:
- Tính theo sức bền mãnh hợp kim
- Theo bảng 21-1 trang 27
o Chiều dày mãnh hợp kim cứng 4 (mm)
o t = 4 (mm)
S = 1.3 mm
- Khi gia công gang các trị số nhân với hệ 1.6
- với = 45 K=1
S = 1.3x1.6x1 = 2.08 (mm/v)
- Tính bước tiến khi tiện thô dọc và ngang dùng dao hợp kim cứng
- Theo bảng 25-1 trang 29
o D = 170 (mm).
o F = 16x25 (mm).
o Gang
o t = 3 (mm)
S = (1 – 1.5) (mm/v)
Tra thuyết minh máy 1K62 chọn Smin = 1.04 (mm/v)
- Vận tốc cắt V:
- Tra bảng 45-1 trang 38
o HB = 182-199
o t = 4 (mm)
o S = 1 (mm/v)
o Tiện ngang
V = 154 (m/p)
- T = 60→k=1
- BK6 → k=1
- = 45→ k=1
- Không vỏ cứng → k=1
V = 154x1x1x1x1 = 154 (m/p)
- Tính n
n= = =289 (vòng/ph).
Tra thuyết minh máy tiện 1K62 chọn n=250 (v/p)
Vt= = 133 (m/p)
- Kiểm nghiệm .
- Tra bảng 54-1 trang 42.
o HB = 160-245.
o t =4 (mm).
o S = 0.96 (mm/v).
o V = 120 (m/p).
Ncg = 5.8(kW) < Nđc = 7.5(kW).
Máy làm việc an toàn.
- Thời gian chạy máy Tm.
o Sm=Sxn =1.04x 250 =260(mm/ph).
o L1= 31(mm).
o L2= 1(mm).
o L3= 1(mm).
o L = L1+L2+L3
ð T = ==0.13 (phút).
vBước 2. Tiện thô ø108 :
Tiện thô ø108 đạt kích thước ø104±0.2, Rz=40.
- Dao tiện lỗ BxH = 16x20(mm), =45,R=10.
- Vật liệu phần cắt của dao hợp kim cứng BK6.
- chiều sâu cắt: t= 2mm.
- Bước tiến S:
- Tính theo sức bền mãnh hợp kim
- Theo bảng 21-1 trang 27
o Chiều dày mãnh hợp kim cứng 4 (mm)
o t = 4 (mm)
S = 1.3 mm
- Khi gia công gang các trị số nhân với hệ 1.6
- với = 45 K=1
S = 1.3x1.6x1 = 2.08 (mm/v)
- Tính bước tiến khi tiện thô dọc và ngang dùng dao hợp kim cứng
- Theo bảng 25-1 trang 29
o D = 108 (mm).
o F = 16x25 (mm).
o Gang
o t = 3 (mm)
S = (1 – 1.5) (mm/v)
Tra thuyết minh máy 1K62 chọn Smin = 1.04 (mm/v)
- Vận tốc cắt V:
- Tra bảng 45-1 trang 38
o HB = 182-199
o t = 4 (mm)
o S = 1 (mm/v)
o Tiện dọc ngoài
V = 97 (m/p)
- T = 60→k=1
- BK6 → k=1
- = 45→ k=1
- Không vỏ cứng → k=1
V = 97x1x1x1x1 = 97 (m/p)
- Tính n
n= = =182 (vòng/ph).
Tra thuyết minh máy tiện 1K62 chọn n=160 (v/p)
Vt= = 85 (m/p)
- Kiểm nghiệm .
- Tra bảng 54-1 trang 42.
o HB = 160-245.
o t =2.8 (mm).
o S = 0.96 (mm/v).
o V = 70 (m/p).
Ncg = 2.4(kW) < Nđc = 7.5(kW).
Máy làm việc an toàn.
- Thời gian chạy máy Tm.
o Sm=Sxn =1.04x 160 =166(mm/ph).
o L1= 6(mm).
o L2= 3(mm).
o L = L1+L2+
ð T = ==0.06 phút.
Nguyên công III: Tiện thô mặt A đạt kích thước 22±0.3, Rz=40.
Tiện thô lỗ ø106 đạt kích thước ø109±0.1, Rz=40 .
Tiện tinh mặt A đạt kích thước 21±0.05, Ra=2.5.
Tiện tinh lỗ ø109 đạt kích thước ø110+0.03, Ra=2.5.
