Đồ án Công nghệ chế tạo máy: Chế tạo máy nhông trước xe máy

Chia sẻ: Kim Văn Tháp | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

232
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sau đây là đồ án Công nghệ chế tạo máy: Chế tạo máy nhông trước xe máy. Đồ án trình bày về chức năng làm việc của chi tiết; tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết; xác định dạng sản xuất; xác định phương pháp chế tạo phôi; lập tiến trình công nghệ;... Mời các bạn tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Công nghệ chế tạo máy: Chế tạo máy nhông trước xe máy

Lời nói đầu Công nghệ ch ế t ạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết đị nh trong sự công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nướ c. Nhiệm vụ c ủa công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm c ơ khí cho mọi lĩnh vự c của ngành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặ c biệt của Đảng và nhà nướ c ta. Phát tri ển ngành công nghệ chế tạo máy phải đượ c tiến hành đồng thời vớ i việc phát tri ển nguồn nhân lực và đầu tư các trang thiết bị hiện đạ i. Việc phát tri ển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm củ a các trườ ng đạ i học. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư và cán bộ kỹ thuật đượ c đào tạ o ra phải có kiế n thứ c cơ bản tươ ng đố i rộng, đồng thời phải bi ết v ận dụng nh ững ki ến th ức đó để giả i quyết những vấn đề cụ th ể thườ ng g ặp trong s ản xu ất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan tr ọng trong ch ươ ng trình đào tạo các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật về thiết k ế, ch ế t ạo các loạ i máy và các thiết bị c ơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng,… .
Đ ể giúp sinh viên nắm vững đượ c các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen v ới nhi ệm vụ thi ết k ế, trong ch ương trình đào tạ o, đồ án môn học công nghệ ch ế t ạo máy là môn học không thể thiếu đượ c của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Sau một th ời gian tìm hi ểu và với sự chỉ bảo, hướ ng d ẫn t ận tình của PGS.TS Đào Quang K ế, đến nay em đã hoàn thành xong đồ án môn học đã đượ c giao. Tuy nhiên do thiếu kinh nghi ệm th ực t ế s ản xu ất nên trong quá trình tính toán, thiết k ế vẫn chưa l ường tr ước đượ c các yế u tố phát sinh nên sẽ gặ p phả i nhiều sai sót nhất đị nh. Cho nên em rất mong nh ận đượ c sự chỉ bảo của các thầ y cô trong b ộ môn công nghệ c ơ khí và sự đóng góp ý kiến của các bạn để khi làm đồ án tốt nghiệp sẽ hoàn thiện hơn. Em xin trân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn! Hà Nội, ngày Nội dung thuyết minh và tính toán. 1. Phân tích chức năng làm việc của chi ti ết. Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy nhông trước xe máy là chi tiết d ạng bánh răng và nằm trong c ơ cấu truy ền động xích của xe máy. Nhông nhận lực trực tiếp từ
động cơ thông qua xích và nhông sau, vậy nên nhông trướ c là chi tiết rất quan trọng để giúp xe chuyển động và cũng là chi tiết chịu nhi ều tác động dẫn đế n rấ t nhanh bị h ư h ỏng. Vậy nên nhông phải đượ c chế tạo cẩn thận chi tiết và phả i làm bằng vật li ệu ch ịu b ền t ốt. Các bề mặt làm việc chủ yếu của nhông trướ c là các mặt của răng và các bề mặt rãnh then. Vật liệu làm nhông là thép CT45 có thành phần hóa học như sau: C % Mn% S% Si% P% Ni% Cr% 0,3 – 0,4 0,5 – 0,8 0,045 0,17–0,37 0,045 0,3 0,03 2. Phân tích tính công nghệ trong k ết cấu của chi ti ết . Ta đã biết rằng k ết c ấu c ủa m ột chi ti ết ảnh h ưởng tr ực ti ếp đế n quy trình công nghệ ch ế t ạo do đó cũng ảnh hưở ng trực ti ếp t ới năng suấ t và chấ t lượ ng của sản phẩm cùng độ bền khi làm việc. Vậy ngay t ừ khi thi ết k ế đố i với bánh răng thẳng c ần chú ý tới kết cấu và hình dạng bề mặt như sau: Hình dạng lỗ ph ải th ật đơn giản để tránh phải sử dụng máy tự độ ng. Mặt ngoài của bánh răng phải thật đơn giản, bánh răng có tính công nghệ cao nh ất là bề mặt ngoài có dạng phẳng không có mayơ. Cố gắng
tránh s ử dụng bánh răng có mayơ ở cả hai phía (giảm năng suất khi chế tạo). Bề dày bánh răng phải đủ để tránh biến dạng khi nhi ệt luy ện. Hình dạng và kích thướ c các rãnh (nếu có) phải thuận l ợi cho vi ệc thoát dao khi gia công cơ. Các bánh răng bậc nên có cùng một mô đun. Ta nhận th ấy r ằng nhông trướ c nên chế tạo theo k ết c ấu công nghệ điển hình cần có đối với bánh răng, và nó là chi tiết bánh răng loại nhỏ ,đơn giản nên ta áp dụng phươ ng pháp chế tạo phôi tiên tiến để năng cao chất lượ ng và nâng cao năng suất. Một số yêu cầu kỹ thuật c ủa sản phẩm. Nhận thấy rằng trong k ết c ấu c ủa bánh răng ta cần chế tạo rãnh then lắp trục truyền mômen xoắn. Do đó trong quá trình làm việc bánh răng sẽ là chi tiết trung gian, có nhiệm vụ truy ền chuy ển động từ trục này tớ i trục khác mộ t cách gián tiếp. V ậy để đảm bảo rằng bánh răng ta chế tạo hoàn thành tốt nhiệm vụ của nó thì khi chế tạo thì ta phải chú ý tới các yêu cầu kỹ thuật sau: Độ đảo không đồng tâm giữa mặt lỗ và đườ ng tròn cơ sở là 0,05 mm.
Độ vuông góc của mặt đầ u với lỗ tâm không quá 0,03mm. Sau nhiệt luy ện độ cứng đạt 55 – 60 HRC. Độ sau khi thấm C là 1 2 mm. Còn các yêu cầu khác đượ c thể hiện trên bản vẽ chế tạo. 3. Xác định dạng sản xuất. Ta xác đị nh dạng sản xuất b ằng ph ương pháp tra bảng. Ta có, sả n lượ ng chi tiết tổng c ộng ch ế t ạo trong m ột năm đượ c xác đị nh theo công thứ c: N = .m.(1 + ) Trong đó: là số lượ ng sản phẩm cần ch ế t ạo trong năm theo kế hoạch. m là số chi tiết trong m ột s ản ph ẩm. là sản phẩm dự phòng do sai h ỏng khi t ạo phôi (đúc hoặc rèn) gây ra. là sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ. Có thể chọn: = 3 6%, = 5 – 7%. N = 25000.1. (1 + )  N = 27500 (chi ếc). Khối lượ ng chi ti ết đượ c xác đị nh theo công thứ c:
= V. với: là khối lượ ng của chi ti ết (kg). là khối lượ ng riêng của vật liệu (kg/) . c ủa thép là : 7,853 ( kG/ ) V là thể tích của chi ti ết (). Ở đây ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp dậ p nóng khi đó hình dạng s ơ b ộ của phôi trướ c khi gia công như hình sau: Ta có: V = Trong đó: là th ể tích của phôi. là th ể tích của lỗ lắp tr ục. là th ể tích phần giữa các răng. là th ể tích l ỗ lắp bulông. = .5,5 = 14775,585 (). = .5,5 – 2.4.5,5.6 = 983,758 (). = 13..5,5 = 1796,08 (). = 2..5.,5 = 310,86 ().
 = 14775,585 – 983,758 – 310,86 – 1796,08 = 13684,887 ().= 0,0117 ( ).  Q = 0,0137.7,852 = 0,182 (kg). Với N = 25000 (chi ếc/năm), tra bảng 2 [2]. Ta đượ c dạng sản xuất là hàng loạt lớn. 4. Xác định phươ ng pháp chế tạo phôi. Đ ể đạt đượ c hiểu quả kinh tế cao thì quy trình công nghệ và công tác tổ chức sản xuất ph ải h ợp lý và khoa học. Và ngay từ quá trình chọn phôi và phươ ng pháp gia công chế tạo phôi cũng cần phải đượ c phân tích, nghiên cứ u kỹ càng để đưa ra đượ c phươ ng án tối ưu nhất để dả m bả o đượ c chấ t lượ ng và nâng cao năng suất. Sau khi phân tích kết cấu, ch ức năng làm việc của chi ti ết ở các phần trên kết h ợp với dạng sản xu ất là hàng loạt lớn thì và còn dựa theo khả năng và trình độ ở nướ c ta thì nên chọn phôi là phôi dập chế tạo theo phươ ng pháp dậ p nóng. Vì dập nóng có thể cho ta đươ c phôi có dạng giống nhất v ới chi ti ết c ần ch ế t ạo đ ể hạn chế đượ c các nguyên công sau đó và cơ tính của phôi cũng rấ t cao phù hợp với điều kiện làm việc của chi ti ết. 5. Lập tiến trình công nghệ.
5.1. Lập sơ bộ các nguyên công. Sau khi ch ế t ạo phôi bằng phươ ng pháp dậ p nóng ta đượ c phôi có hình dạng gần giống v ới chi ti ết c ần ch ế t ạo. Ta có thể lập sơ đồ nguyên công như sau: Nguyên công 1: Tiện hai m ặt đầu. Nguyên công 2: Gia công lỗ 15 và chuốt rãnh then hoa. Nguyên công 3: Khoan, taro hai l ỗ M6. Nguyên công 4: Nhi ệt luy ện. Nguyên công 5: Mài răng. Nguyên công 6: Ki ểm tra. 5.2. Thiết kế các nguyên công cụ thể.  Nguyên công 1. Tiện hai mặt đầu. Do bề mặt làm việc chủ yếu của nhông là các mặt răng và mặt then nên không yêu cầu cao về mặt kỹ thuật đối với hai mặt bên. Vậy nên ta chỉ c ần tiện thô hai bề mặt. Sơ đồ định vị: (Hình 1) Chọn chuẩn là lỗ.
Hình 1. Định vị: Chi tiết đượ c đị nh vị trên chốt trụ dài qua lỗ 15 có đai ốc ở một mặt hạn chế 5 b ậc t ự do. Kẹp chặt: Sau khi chi ti ết đượ c định vị trên chốt trụ ta xiết đai ốc để kẹp chặt. Lực xi ết có phươ ng vuông góc vớ i bề mặt cần gia công. Sau khi kẹp chặt ta ti ến hành gia công tiện thô mặt đầ u. Khi tiện xong m ặt đầu thứ nhất ta tháo đai ốc ra xiết vào bề mặt đã gia công để tiến hành gia công mặt còn lại.
Chọn máy gia công: Máy tiện vạn năng T620 của Liên Xô công suất của động cơ là 7,5 kW. ( vì có kích thướ c phù hợp, phù hợp với điề u kiện sản xuất ở ,chi phí vừa phải). Chọn dao: Dao ti ện ngoài thân thẳng gắn mảnh h ợp kim c ứng làm lưỡ i cắt Hợp kim Titan – Volfram – Coban T15K6.( Gia công tinh và bán tinh thép Cácbon và thép không gỉ, tốc độ cắt có thể đạt 350 mét/phút). Thông số là : H = 16mm; B = 10mm; L = 100mm; a = 8mm; r = 0,5.  Nguyên công 2. Gia công lỗ 15, vát mép và chuốt rãnh then hoa. Sơ đồ đị nh vị: (Hình 2). Chọn chuẩn là mặt đáy.
Hình 2. Định vị: Chi ti ết đượ c đị nh vị bằng đồ gá chuyên dùng hai mặt A, B đượ c kẹp chặt và hạ n chế 3 bậc tự do. Vi ệc đị nh vị như vậ y giúp ta có thể gá đượ c nhiều chi ti ết trong m ột l ần gá đặ t nhờ đó nâng cao năng suất khi gia công. Kẹp chặt: Chọn máy: Máy khoan đứng 2H125 đườ ng kính khoan tối đa là 25mm, động cơ là 1,5kW, tốc độ trục chính là 230 – 1910 (vòng/phút), kích thướ c bàn làm việc là 420mm.
Chọn dao: Theo b ảng 4.40 và 4.56 ta ch ọn: Mũi khoan ru ột gà bằng thép gió đuôi trụ loại ng ắn. Có d = 15mm, L = 100mm, l = 60mm, v ật li ệu l ưỡi c ắt là hợp kim kim loại g ồm có Volfram–Coban BK6OM (Gia công Volfram và Molipden, thép tôi, hợp kim nhôm). Dao vát mép bằng thép gió có D = 17 mm, d = 15mm. Dao chuốt l ỗ then hoa prôphin thẳng, đị nh tâm bằng đườ ng kính trong cắt t ổ h ợp thay đổ i. Ta tiến hành khoan rộng và vát mép lỗ 15, sau đó chuốt rãnh then hoa.  Nguyên công 3. Khoan, vát mép và taro 2 lỗ M6. Sơ đồ đị nh vị : (Hinh 3). Ch ọn chu ẩn là mặt đáy và lỗ.
Hình 2. Định vị: Ta sử dụng đồ gá chuyên dùng, mặt B đượ c hạn chế 3 bậc tự do nhờ phi ến t ỳ có 2 lỗ như 2 lỗ M6 và lỗ 15 đượ c hạ n chế 2 bậc tự do nh ờ ch ốt trụ. Kẹp chặt: Để cố định chi tiết trên đồ gá ta sử dụ ng mối ghép ren để tạo lực kẹp chặt giữ chi ti ết c ố đị nh trên trục khi gia công. Sau khi chi ti ết đượ c kẹp chặt ta tiến hành khoan, vát mép 2 lỗ 5 và sau đó taro tạo ren M6. Chọn máy: Giống nguyên công 2. Chọn dao:
Mũi khoan thép gió chuyên dùng có bậc (vừa khoan vừa vát mép) đuôi trụ vật liệu lưỡ i cắt là hợp kim kim lo ại gồm có Volfram–Coban BK6OM đườ ng kính d = 5mm, L = 100mm. Mũi taro có cổ ki ểu 1 theo b ảng 4.135 [5]. Có L = 66mm; l = 19mm; d = 6mm  Nguyên công 4. Nhiệt luyện. Đ ể nhông đạt độ cứ ng từ 55 – 60 HRC ta ti ến hành nhiệt luyện thấm cacbon.  Nguyên công 5. Mài răng. Sau khi nhi ệt luy ện thì độ chính xác của chi tiết th ườ ng gi ảm 1 cấp còn độ nhám thì tăng lên 1 đến 2 cấp nên ta cần phải tiến hành mài lại. Sơ đồ đị nh vị: (Hình 3). Chọn chu ẩn là lỗ.
Định vị: Chi ti ết đượ c định vị trên đồ gá Kẹp chặt: Kẹp ch ặt nh ờ bulông kẹp rút thông qua bạc lót Chọn máy: Tra bảng 10, T172 [2], ta ch ọn máy mài 3164A có các thông số kỹ thu ật : Đườ ng kính lớn nhất có thể gia công đượ c D = 400mm. Chiều dài lớn nhất L = 2000mm. Công suất N = 13kW. Số vòng quay c ủa trục chính n = 920 – 1240 (vòng/phút). Chọn đá mài loại 2Π theo bảng 4.93 [3], ta có: D = 250÷500, d =76 254, H = 836, α = 400 600, h(b) = 3 ÷8. (mm).
 Nguyên công 6. Kiểm tra. Kiểm tra độ đảo hai mặt đầu không quá 0,08mm. Kiểm tra độ không vuông góc giữa đườ ng tâm lỗ và mặt đầ u. Kiểm tra độ cứng bề mặt răng HRC 40 – 45. 6. Tính lượ ng dư gia công. 6.1. Tính lượ ng dư gia công khoan, vát mép và taro lỗ M6. Độ chính xác phôi cấp 2, khối l ượ ng phôi là 0,182kg, vật liệu là thép CT45. Quy trình công nghệ g ồm 2 b ướ c khoan (vát mép luôn) và taro ren. Chi ti ết đượ c đị nh vị bằng mặt đáy và lỗ 15. Công thức xác định lượ ng dư nhỏ nhất là: 2 = 2( + + ) Bướ c khoan, vát mép lỗ. Theo bảng 13 [2], ta có sau khi khoan l ỗ thì: = 40 , = 60. Có : sai lệch không gian tổng c ộng đượ c xác đị nh theo công thứ c: (vì chi tiết không chuyển động khi gia công theo bảng 14 [2])
= Trong đó: là độ lệch của đườ ng tâm lỗ. là độ cong đườ ng trục lỗ. l là chiều dài lỗ. l = 5,5 (mm). Tra bảng 18 [2], ta đượ c: = 10/mm; = 2,1/mm.  = = 12,79 () Sai s ố gá đặt: = + + . Trong đó: là sai s ố chuẩn. = 0 vì gốc kích thướ c và chuẩn đị nh vị trùng nhau. là sai s ố k ẹp chặt. = 0 vì phươ ng của lực kẹp chặt vuông góc với mặ t phẳng gia công. là sai s ố của đồ gá. Ta bỏ qua vì gia công yêu cầu độ chính xác không cao. Vậy lượ ng dư nhỏ nh ất là: 2 = 2( + + ) = 2(40 + 60 + 12,79 ) = 225,58 (). Bướ c taro ren.
Có: = 30 , = 40. Sai lệch không gian còn lại sau khi taro là: = k. Với: k là hệ số chính xác hóa. Theo trang 48 [2], ta có k = 0,05. là sai lệch không gian của bướ c sát trướ c.  = 0,05.12,79 = 0,6359 (). Vậy lượ ng dư nhỏ nh ất là: 2 = 2( + + ) 2.(30 + 40 + 0,6359) = 141,27 (). Ta có bảng lượ ng dư sau: Bướ Y ế u 2 Kích Lượ ng dư giới hạn. c gia tố () (mm) () thướ () công. t ạ o c thành giới
lượ n hạn. g dư (mm) trung gian. () 2 2 Phôi 150 200 0 5,645 750 4,9 4,15 Khoan 40 60 12,79 0 225,58 5,871 48 5,822 5,774 922 1624 Taro 30 40 0,6359 0 141,27 6,012 12 6,0 5,998 178 224 Khi khoan: 2 = 5,822 – 4,9 = 0,992 (mm) = 922 (). 2 = 5,774 – 4,15 = 1,624 (mm) = 1624 (). Khi taro: 2 = 6,0 – 5,822 = 0,178 (mm) = 178 (). 2 = 5,998 – 5,774 = 0,224 (mm) = 224 (). Lượ ng dư tổng c ộng là: 2 = 922 + 178 = 1100 (). 2 = 1624 + 224 = 1848 (). Ki ểm tra: 2 2 = 1848 – 1100 = 738 = 750 12 = 738
6.2. Tra lượ ng dư các mặt còn lại. Tiện mặt đầu: theo bảng 3.125 [5] ta đượ c lượ ng dư : a = 0,5 (mm), với dung sai cho chi ều dài là 0,2 (mm). Gia công lỗ, vát mép lỗ 15 và chuốt rãnh then: theo b ảng 3.134 và 3.135 Gia công lỗ 15 lượ ng dư: 2a = 4 (mm). Chuốt then hoa: a = 0,6 (mm). Mài răng: Theo bảng 3.145 [5] ta đượ c lượ ng dư là: 2a = 0,23 (mm). 7. Tính toán chế độ cắt. 7.1. Tính cho nguyên công 3: Khoan và taro hai l ỗ M6.  Bướ c khoan. Chiều sâu cắt t (mm). Theo trang 20 [6], ta có: t = 0,5.D v ới D là đườ ng kính lỗ khoan.  t = 0,5.6 = 3 (mm). Lượ ng chạy dao S (mm/vòng). Theo bảng 5.25 [6], ta có: