Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ gia công thân giữa bơm thuỷ lực H III 50B

Trang 1 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang BỘ ĐẠI HỌC VÀ THCN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: Cơ Khí BỘ MÔN: Chế Tạo Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC SVTH: Phạm Thân Đình Khôi Nguyễn Quốc Hưng Phạm Đức Khải Thạch Quốc Trung Ngành: KTCT khoá, lớp: CK99 1. Đầu đề đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ gia công thân giữa bơm thuỷ lực H III 50B .................................................................................................................................................. 2. Số liệu ban đầu: 1. Bản vẽ chi tiết thân giữa bơm 2. Sản lượng 10.000 ch/năm 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1. Xác định dạng sản xuất 2. Phân tích chi tiết gia công 3. Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo 4. Chọn tiến trình gia công 5. Thiết kế nguyên công 6. Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 7. Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản 8. Lập phiếu tổng hợp nguyên công 9. Thiết kế đồ gá .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. 4. Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ): Tên bản vẽ Số lượng Kích thước 1. Bản vẽ chi tiết 1 A3 2. Bản vẽ phôi 1 A3 3. Bản đánh số 1 A3 Trang 2 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang 4. Bản vẽ sơ đồ nguyên công 17 A3 5. Bản vẽ đồ gá 2 A1 5. Ngày giao đồ án: 6. Ngày hoàn thành đồ án: .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. Nội dung và yêu cầu của đồ án đã được thông qua hội nghị bộ môn ngày: Ngày tháng năm 2002 Người hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn (ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. Ngày tháng năm 2002 Người chấm đồ án (Ký và ghi rõ họ tên) Trang 3 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy (như các môn học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy I ,II , Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,) để chế tạo được một chi tiết máy nhằm bảo đảm được yêu cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý. Để thực hiện được Đồ án người sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường, mà còn phải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất. Một qui trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thước với dung sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội. Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn . Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau, việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội. Tuy nhiên, do đây là lần đầu thực hiện đồ án Thiết Kế Qui Trình Công Nghệ nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu. Chúng em rất mong thầy cô góp ý, để chúng em bổ sung kiến thức của mình được hoàn thiện hơn . Nhóm Sinh viên thực hiện: Phạm Thân Đình Khôi Nguyễn Quuốc Hưng Thạch Quốc Trung Phan Đức Khải ---O0oo0O--- Trang 4 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ I.Xác định dạng sản xuất: Trong ngành chế tạo máy thường có ba dạng sản xuất:  Sản xuất đơn chiếc.  Sản xuất hàng loạt.  Sản xuất hàng khối. Việc xác định dạng sản xuất để đưa ra một qui trình công nghệ hợp lý, để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp để tạo phôi và các phương pháp gia công để đạt được hiệu quả cao với chi phí sản xuất thấp nhất. 1. Sản lượng chi tiết cần chế tạo: Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy được tính theo công thức sau:              100 1 100 1m.NN 0 (chiếc/năm) Trong đó: N0 - Số sản phẩm trong 1 năm theo kế hoạch là 10.000. m - Số chi tiết như nhau trong một sản phẩm là 1.  - Số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng, lấy trung bình  = 10  20%.  - Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo,  =3  5% Ta chọn: N0 = 10000 (chiếc/ năm )  = 20%  = 3% Khi đó: N=10000.1.(1+20/100)(1+3/100)=12360(chiếc/năm) 2. Khối lượng của chi tiết: Xác định khối lượng sản phẩm thân giữa của bơm theo bản vẽ chi tiết. Khối lượng của chi tiết được tính theo công thức sau: M = .V Trong đó:  : Khối lượng riêng của chi tiết (Kg/ 3m ) V : Thể tích của chi tiết ( 3m ) Trang 5 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang Vật liệu gang xám  gang xam=7800 kg/ 3m Thể tích chi tiết V=3,4. 35mm10 Do đó khối lượng sản phẩm là:  M = .V=3,4.105.7800=2,652(kg) 3.Xác định dạng sản xuất: Chi tiết có khối lượng 2,652 kg và sản lượng chế tạo trong một năm là 12360 chiếc. Cho nên dạng sản xuất là dạng sản xuất loạt vừa. II.Phân tích chi tiết gia công: 1.Công dụng: Dùng làm thân giữa bơm bánh răng, các mặt bích được lắp với các bộ phận của máy. Phần bên trong là nơi lắp bánh răng vào. Khoảng khe hở giữa các đỉnh răng và đường kính trong của chi tiết rất bé giúp cho việc bơm lưu chất và áp suất của bơm đúng yêu cầu kỹ thuật. 2.Điều kiện làm việc: Đây là phần tiếp xúc trực tiếp với lưu chất cần bơm cho nên điều kiện làm việc là:  Chịu được áp suất lớn.  Chịu được nhiệt độ cao ( do nhiệt trong lưu chất và nhiệt do ma sát giữa các răng của bánh răng tạo ra ).  Chịu mài mòn thuỷ lực và mài mòn do ma sát. 3.Các yêu cầu kỹ thuật:  Phôi sau khi đúc được ủ hoặc thường hóa, không có hiện tượng biến cứng, rỗ khí , rỗ xỉ.  Thành phần nguyên tố trong gang: %C = 3,20  3,50%, Mn = 0,60  1,10%, Cr = 0,25  0,80%, S < 0,12%, P < 0,12%.  Dung sai của lỗ  52,24 là 0,02 (cấp chính xác 6 ).Vì lỗ này là phần làm việc của bơm yêu cầu kỹ thuật phải có độ chính xác cao, nếu độ chính xác không cao thì bơm làm việc sẽ bị giảm.Độ nhám bề mặt lỗ là Ra = 1,25  Độ nhám bề mặt cao nhất Ra =1,25 và thấp nhất là m80Rz   Độ song song của hai mặt bên (để lắp với mặt bích đầu và bích đuôi của thân bơm ) không vượt quá 0,01mm trên 45mm chiều dài .  Độ vuông góc 2 mặt bên (để lắp với mặt bích đầu và bích đuôi của thân bơm ) so với 2 mặt bên còn lại không vượt quá 0,01mm  Dung sai khoảng cách tâm hai lỗ 8 là 0,016mm(cấp chính xác 7)dùng làm chuẩn định vị  Dung sai khoảng cách tâm hai lỗ 11 là 0,3mm trên chiều dài 40 mm , 76mm và 112mm.  Dung sai khoảng cách hai mặt bên là 0,03mm.( cấp chính xác7)  Dung sai khoảng cách tâm các lỗ ren là 0,2mm trên chiều dài 24mm và 71mm.  Dung sai đường kính lỗ 30 và 26 là 0,33mm là 1,6 mm và 1,3mm( cấp chính xác13-15)  Các kích thướt còn lại lấy theo cấp chính xác IT15  16. 4.Tính công nghệ trong kết cấu: Hình dạng chi tiết cho ta việc thiết kế phôi đơn giản thuận lợi cho quá trình tạo khuôn, mẫu và các bước gia công cơ tiếp theo như: phay, khoan, Trang 6 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang 0,03 045    Vật liệu chi tiết làm bằng gang xám có tính chất về hóa lý tốt, thỏa mãn điều kiện làm việc của chi tiết như: Độ bền , độ chịu nhiệt,và áp suất cao.  Gang xám có tính chảy loãng cao, tính co rút thấp nên có tính đúc tốt , gia công cắt gọt dễ. 5.Các yêu cầu kỹ thuật về độ chính xác tương quan được kiểm tra:  Kiểm tra độ nhám tế vi các bề mặt 1, 9, 4, 12, 16, 20  Kiểm tra độ vuông góc các bề mặt 1, 9, 16, 20  Kiểm tra độ song song 1, 9, 16, 20  Kiểm tra kích thướt thẳng, Đặt biệt là kích thướt khoảng cách tâm hai trục bánh răng ( để đáp ứng về vấn đề chất lượng sản phẩm ). III.Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi: 1.Chọn phôi:  Việc chọn phôi được xác định dựa vào vật liệu, hình dáng kích thước và dạng sản xuất của chi tiết.  Chi tiết được yêu cầu chế tạo bằng gang xám có kết cấu tương đối đơn giản , dạng sản xuất loạt vừa. Do đó ta chọn phôi là dạng phôi đúc. Ngoài ra, do gang xám là vật liệu cứng, giòn, dễ gãy vỡ nên không thích hợp với việc chế tạo khác như rèn, dập. 2.Các phương pháp chế tạo phôi: Phương pháp chế tạo phôi cũng tuỳ thuộc vào dạng sản xuất. Ở đây, dạng sản xuất là loạt vừa và chế tạo phôi bằng phương pháp đúc. Ta có các phương pháp đúc sau đây: a. Đúc trong khuôn kim loại có cấp chính xác 1, cấp chính xác kích thước IT14- 15, có độ nhám bề mặt m40Rz  b. Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại, làm khuôn bằng máy, phôi thu được có cấp chính xác II, cấp chính xác kích thướt IT 15-16, độ nhám Rz = 80 m. c. Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay dùng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phôi thu được có cấp chính xác III, cấp chính xác kích thước IT16 - 17, độ nhám Rz = 160 m. Theo yêu cầu kỹ thuâät và dạng sản xuất của chi tiết cần chế tạo, ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, có cấp chính xác IT 15- 16, độ nhám Rz = 80 m,cấp chính xác là cấp 2 3.Xác định lượng dư của phôi: a.Lượng dư của phôi được xác định dựa vào các yếu tố sau:  Kích thước lớn nhất của chi tiết là 146,3 mm.  Cấp chính xác của phôi đúc: cấp II.  Cấp chính xác kích thước IT 15-16.  Kích thước danh nghĩa 106 mm: Tra tài liệu 1 ( sổ tay công nghệ ) được lượng dư hai phía kích thước này là 3,5  4,5 mm.Ta lấy lượng dư hai phía nhỏ nhất là 3,5mm. Tra tài liệu 1, tra dung sai là 1,4mm  Kích thước lớn nhất giữa hai bề mặt là: 106 + 3,5 + 1,4 = 110,9(110,9-1,4) mm  Kích thước danh nghĩa Lượng dư một phía 3,0  4,0 lấy 3,0 mm. Dung sai kích thước  = 1 mm, vì vậy kích thước lớn nhất giữa hai bề mặt bên: 45 + 3 + 1 = 49 (49-1,0)mm Trang 7 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang + Lỗ 02.0024,52  ( bề mặt dưới ), lượng dư hai phía 3,5mm, dung sai  = 1,2mm, Do đó: Dp = 52,24- 3,5 -1,2 = 47,54 (47,54-1,2)mm b.Lượng dư cần gia công của các bề mặt:  Kích thuớc dài danh nghĩa 106 (lượng dư cần gia công mỗi bề mặt): mm45,2 2 1069,110     Kích thước danh nghĩa 45: mm2 2 4549     Lỗ  52,24: mm35,2 2 54,4724,52    Bảng vẽ phôi và phân bố lượng dư: IV.Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi: Bảng đánh số: Trang 8 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang 22 10 14 1213 15 27 11 23 24 1 43 2 16 8 9 6 7 5 17 26 25 21 19 20 18 Có hai phương án được lựa chọn với trình tự, chuẩn và các phương pháp gia công các bề mặt được đưa ra dưới đây: Bảng thống kê các phương án: Phương án STT và tên nguyên công Số của bề mặt gia công Số của bề mặt định vị Dạng máy công nghệ 1 1.phay 16 20, bán kính cong phay đứng 2.phay 20 16, bán kính cong phay đứng 3.phay 1 9, 16 phay đứng 4.phay 9 1, 16 phay đứng 5.khoét, doa 14 20, bán kính cong doa đứng 6.khoét, doa 6 20, bán kính cong doa đứng 7.khoan, khoét, doa 4,12 20, bán kính cong doa đứng 8.khoan 2, 7, 10, 15 6,14,16 khoan đứng 9.khoan 3, 5, 11, 13 6,14,16 khoan đứng 10.khoan 24 6,14,16 Khoan đứng 11.khoan, taro 23, 25, 26, 27 6,14,16 Taro đứng 12.khoan 19 6,14,16 khoan đứng 13.khoan, taro 17, 18, 21, 22 6,14,16 Taro đứng 14.phay 8 4,12,16 phay đứng 15.mài 20 16 mài 16.mài 16 20 mài 17.mài 1 9 mài 18.mài 9 1 mài 2 1.phay 16 20, bán kính cong phay đứng 2.phay 20 16, bán kính cong phay đứng 3.khoan, khoét, doa 4,12 20, bán kính cong doa đứng 4.phay 1 4, 12, 20 phay đứng 5.phay 9 4, 12, 20 phay đứng 6.khoét, doa 6, 14 4, 12, 20 doa đứng 7. khoan 2, 7, 10, 15 4, 12, 20 khoan đứng 8. khoan 3, 5, 11, 13 4, 12, 20 khoan đứng 9.khoan 24 4, 12, 20 khoan đứng Trang 9 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang 10.khoan, taro 23, 25, 26, 27 1,16 Taro đứng 11. khoan 19 4, 12, 20 khoan đứng 12. khoan, taro 17, 18, 21, 22 9,16 Taro đứng 13. phay 8 4, 12, 20 Phay đứng 14. mài 16 20 mài 15. mài 20 16 mài 16. mài 1 9 mài 17. mài 9 1 mài  Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa caùc phöông aùn: Phöông aùn 1:  Öu ñieåm: Gia coângbeà maët 6, 14 tröôùc (hai loã 0,01052,24  ). ñoä chính xaùc vò trí cao. Sau ñoù duøng chuaån naøy ñeå gia coâng caùc beà maët coù ñoä chính xaùc cao hôn.  Nhöôïc ñieåm: Gaù ñaët taïi nhieàu vò trí vaø tö theá,nhieàu nguyeân coâng hôn phöông aùn 2vì loã 6,14 lôùn phaûi maøi laïi laàn cuoái ñaûm baûo ñoä chính xaùc vaø ñoä nhaùm do ñoù toán thôøi gian gaù ñaët, daãn ñeán giaù thaønh saûn phaåm gia taêng. Phöông aùn 2:  Öu ñieåm: Vò trí gaù ñaët deã daøng, ít toán keùm thôøi gian vaø ñoà gaù. Duøng hai loã 4, 12 laøm ñònh vò neân khi gia coâng caùc beà maët tieáp theo ñaït ñoä chính xaùc cao, duøng moät chuaån thoáng nhaát. Do ñoù giaù thaønh saûn phaåm haï.  Nhöôïc ñieåm: Dung sai vò trí töông quan hai loã taâm 4, 12 laø +0,02 neân khoù ñieàu chænh maùy ñeå ñaït ñöôïc ñoä chính xaùc ban ñaàu. Sau khi caân nhaéc , ta choïn phöông aùn 2 ñeå tieán haønh gia coâng chi tieát. V.Thieát keá nguyeân coâng coâng ngheä: 1.Nguyeân coâng 1: Phay thoâ, tinh 16, ñònh vò 20, baùn kính cong  Sô doà gaù ñaët:  Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu lắp cán răng lớn 125 OCT 8259 – 57.  Máy công nghệ: máy phay đứng 6H81.  Dung dịch trơn nguội: khan.  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip hàm 45H7  Đồ gá công nghệ: Êtô, bàn gá, khối V Trang 10 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang 2. Nguyên công 2: Phay thô, tinh bề mặt 20, định vị bề mặt 1, 16, bán kính cong  Sơ đồ gá đặt: Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu lắp cán răng lớn, kí hiệu 125OCT8259-57  Máy công nghệ: Máy phay đứng 6H81  Dung dịch trơn nguội: khan  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip hàm 45H7  Đồ gá công nghệ: Êtô, bàn gá, khối V 3.Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa 4, 12, định vị bề mặt 20 bán kính cong.  Sơ đồ gá đặt: Dụng cụ cắt: Dao khoan OCT 888 - 41, lưỡi khoét 7,96OCT1675- 55 chiều dài làm việc l0 = 58 mm, lưỡi doa 8- 50I OCT 1672-53.  Máy công nghệ: Máy khoan 2H55  Dung dịch trơn nguội: Dầu khoáng (doa).  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 8H7  Đồ gá công nghệ: Bàn gá, khối V, bạc dẫn. 4. Nguyên công 4: Phay thô, tinh bề mặt 1, định vi bề mặt 9, 16.  Sơ đồ gá đặt: Trang 11 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang  Dụng cụ cắt: Dao phay mặy đầu lắp cán răng lớn, kí hiệu 100 OCT 8259 -57  Máy công nghệ: Máy phay đứng 6H81  Dung dịch trơn nguội: khan  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 - 150 x 0,02mm, calip hàm 106H7  Đồ gá công nghệ: Eâtô, bàn gá 5. Nguyên công 5: Phay thô, tinh bề mặt 9, định vị 1, 16.  Sơ đồ gá đặt:  Dụng cụ cắt: Dao phay mặy đầu lắp cán răng lớn, kí hiệu 100 OCT 8259-57  Máy công nghệ: Máy phay đứng 6H81  Dung dịch trơn nguội: khan  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip hàm 106H7  Đồ gá công nghệ: Eâtô, bàn gá 6. Nguyên công 6: Khoét, doa bề mặt 6, 14 định vị bề mặt 4, 12, 20.  Sơ đồ gá đặt:  Dụng cụ cắt: Dao khoét 49,76OCT 2525-51, 51,16 OCT 2525-51 chiều dài làm việc l0 = 55, dao doa 52,14 OCT 2525- 51, 52,24 OCT 2525- 51  Máy công nghệ: máy doa 2A614.  Dung dịch trơn nguội: Dầu khoáng (doa).  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 52,24H7 Trang 12 Đồ Aùn Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD:Nguyễn Lê Quang  Đồ gá công nghệ: Đòn kẹp đứng, chốt trụ, chốt trámï, bàn gá. 7. Nguyên công 7: Khoan bề mặt 2, 7, 10, 15 định vị 4, 12, 20.  Sơ đồ gá đặt:  Dụng cụ cắt: Dao khoan 11OCT 888 - 41.  Máy công nghệ: Máy khoan 2H55.  Dung dịch trơn nguội: Khan.  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 11H8  Đồ gá công nghệ: Đòn kẹp đứng, bàn gá, chốt trụ, chốt trám, bạc dẫnï. 8. Nguyên công 8: Khoan bề mặt 3, 5, 11, 13 định vị 4, 12, 20. Sơ đồ gá đặt:  Dụng cụ cắt: Dao khoan11OCT 888-41  Máy công nghệ: Máy khoan 2H55.  Dung dịch trơn nguội: Khan.  Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 11H8  Đồ gá công nghệ: Đòn kẹp đứng, bàn gá, chốt trụ, chốt trám, bạc dẫn 9. Nguyên công 9: Khoan 24, định vị 4, 1