Bài tập lớn công nghệ chế tạo máy potx

TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo

Lời Nhận Xét

…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
………………………….
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

……………………………………………………………………
……………………………………………
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 1 -
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo
Bài tập lớn công nghệ chế tạo máy
Lời nói đầu
Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước hiện nay. Các
ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kỹ sư phải có
kiến thức tương đối rộng, phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết
các vấn đề cụ thể trong sản xuất và trong sửa chữa.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vai trò rất quan trọng, môn học giúp
sinh viên nắm vững và biết vận dụng hiệu quả các phương pháp thiết kế và
quản lí quá trình chế tạo một sản phẩm cơ khí có hiệu quả. Bài tập lớn cộng
nghệ chế tạo máy là việc tổ hợp những kiến thức đã học vào việc thiết kế quy
trình công nghệ chế tạo máy cho chi tiết điển hình. No giúp cho người sinh viên
làm quen và thiết kế một quy trình cộng nghệ gia công cho một sản phẩm cơ
khí cụ thể.
Trong quá trình làm bài tập lớn môn học được sự chỉ bảo tận tình của thầy
Đậu Phi Hải và các thầy cô trong bộ môn nhưng do kiên thức và thời gian còn
hạn chế nên còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô trong bộ môn tận tình góp ý
chỉ bảo cho em.
Em xin cảm ơn các thầy, cô đã giúp em hoàn thành bài tập lớn này.


Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 2 -
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo
sinh viên nguyễn xuân hữu
Phần I: Phân tích điều kiện làm việc,yêu cầu

kỹ thuật, tính kết cấu công nghệ phương pháp
chọn phôi và gia công phôi.
1. Điều kiện làm việc:
Bánh xích khớp nối là chi tiết được dùng nhiều trong nghành
chế tạo máy nó là chi tiết dạng bánh răng.Bánh xích khớp nối có
vai dùng để nối hai chi tiết máy liên kết bằng chuyển động quay
chung giữa trục với trục.
Ngoài ra nó dùng để truyền mô men xoắn cũng có thể giúp cho
máy không bị quá tải(khớp nối bảo vệ). Cho nên khớp nối thường
chịu ảnh hưởng của lực dọc trục,mô men xoắn trong lúc làm việc
2. Yêu cầu kỹ thuật và tính công nghệ trong kết cấu:
• Yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất đối với chi tiết bánh xích
khớp nối là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt trong lỗ cũng như
độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ. Cụ thể đảm bảo các
yêu câù sau:
-Độ không đồng tâm giữa mặt lỗ và đường tròn cơ sở nằm trong
khoảng (0,05
÷
0,1)mm
-Độ không vuông góc giữa mặt đầu và lỗ trong khoảng (0,01
÷
0,015)mm trên 100mm đường kính
- Mặt lỗ và các cổ trục cua bánh xích được gia công đạt chính xác
cấp 7.
- Các bề mặt không làm việc có độ nhám Rz =40
- Bề mặt làm việc là mặt đầu và mặt lỗ trong nên cần độ bóng
cao Rz =20, cấp chính xác cấp 8.
- Các bề mặt kết cấu khác được gia công đạt cấp chính xác
8,9,10; Độ nhám Ra =(10
÷

2,5) hay Rz =(40
÷
10)
- Sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng 55
÷
60 HRC. Độ sâu khi thấm
các bon là 1
÷
2mm
- Độ cứng các bề mặt không gia công thường đạt 180
÷
280 HB
• Tính kết cấu trong công nghệ cũng như các chi tiết dạng khác
tính kết cấu công nghệ trong kết cấu Bánh xích có kết cấu ảnh
hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng gia công, ảnh hưởng
đến độ bền khi làm việc.
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 3 -
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo
- Mặt ngoài của bánh xích phải có tính công nghệ cao, hình dáng
mặt ngoài phẳng, máy ơ năm về một phía,
- bề dày của răng cua bánh xích phải lớn để tránh biến dạng khi
nhiệt luyện.
3. Xác định dạng sản xuất:
a. Áp dụng công thức (2) trang 12 sách thiết kế đồ án công
nghệ chế tạo máy ta có.

1
. 1
100

N N m
α β
+
 
= +
 ÷
 

Trong đó:
4%
α
=
tỷ lệ phế phẩm.

N1=5000 chiếc/năm.

1m =
số chi tiết trong một sản phẩm.

6%
β
=
số chi tiếy được chế tạo để dự trữ.
=> N = 5000.1.







+
+
100
64
1
= 5500 (chiếc)
b. Trọng lượng chi tiết được tính theo công thức:

1
.Q V
γ
=
(kg)
1
Q
: trọng lượng chi tiết
V
: thể tích chi tiết (dm
3
)
7,852
γ
=
kg/dm
3
khối lượng riêng của thép
=> Q
1
= 0,274.7,852 = 2,151 (kg)

Qua bảng 2 trang 13 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có:
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 4 -
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo

Vậy chi tiết có dạng sản xuất ra hàng loạt lớn.

4. Phương pháp chọn phôi và gia công phôi:
Dựa trên các yêu cầu làm việc của chi tiết là chiu luc tải trọng trung bình ta chọn
vật liệu thép 45 . Dạng phôi có thể là phôi rèn,phôi dập phôi thanh… Tuy nhiên hình
dạng chi tiết không thích hợp cho việc chế tạo phôi cán, dập nên ta chọn phưong pháp
rèn dập là hợp lý nhất
- Rèn là phương pháp gia công bằng áp lực mà kim loại biến dạng khống chế
bởi một mặt nào khác ngoài bề mặt tiếp xúc giữa phôi kim loại với dụng cụ gia
công (bua và đe).
- Dưới tác động của lực P do búa gây ra và phản lực N từ đe khối kim loại biến
dạng, sự biến dạng chỉ bị khống chế bởi hai mặt trên và dưới, con các mặt xung
quanh hoàn toan tự do.
- Rèn là phương pháp khử ứng suất tao lai mạng lưới tinh thể theo sớ theo biên
dạng răng.
=> Tóm lại,vớí bánh xích là dạng sản xuất hàng loạt lớn(tra bảng
2,trang 13,sách thiết kế đồ công nghệ chế tạo máy) vật liệu c30 rèn dập
tròn xoay,kết cấu đơn giản,yêu cầu chất lượng không cao,nâng cao năng
suất nên ta chọn phương pháp ren dập nóng.
- Lượng dư cho các bề mặt phôi tra trang 256,bảng 3-103,sach sổ
tay công nghệ chế tạo máy ta có kích thước lớn nhất 120mm,ta có lượng
dư gia công của phôi:
Kích thước ≤120mm,lượng dư là 4mm.
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 5 -
Dạng sản

xuất
Q
1:
Trọng lượng của chi tiết (kg)
>200 4-200 <4
Sản lượng hằng năm của chi tiết
Đơn chiếc <5 <10 <100
Hàng loạt nhỏ 55-100 10-200 100-500
Hàng loạt vừa 100-300 200-500 500-5000
Hàng loạt lớn 300-1000 500-1000 5000-50000
Hàng khối >1000 >5000 >50000
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo


Phần II: TIẾN TRÌNH GIA CÔNG
Chọn phương án hợp lý:
 Phương án 1:
+Nguyên công 1: Chọn chuẩn thô là mặt ngoài và mặt đầu để định
vị, tiện mặt đầu
φ
77,2,mặt lỗ
φ
20 và mặt trụ
φ
77,2.
+Nguyên công 2: chọn măt đầu
φ
77,2 và mặt lỗ
φ

20 để định vị :
tiện mặt đầu
φ
40, mặt trụ
φ
40, mặt bậc
φ
77,2

+Nguyên công 3: dùng bề mặt lỗ
φ
20 và mặt đầu để định vị : Cắt
răng trên máy phay mô đun, bằng dao phay đia mô đun trên đầu phân
độ nhiều trục.
+Nguyên công 4: Chọn mặt đầu
φ
77,2 và mặt trụ
φ
77,2 làm định
vị : xọc then hoa
Nguyên công II: Tiện mặt đầu
φ
40, mặt trụ
φ
40, mặt bậc
φ
77,2
-Định vị mặt đầu hạn chế 1 bậc tự do bằng mặt phẳng và mặt trụ
φ
40

hạn chế 4 bậc tự do bằng trục gá kẹp đàn hồi kẹp chặt bằng bu lông
– đai ốc
- Máy: thực hiện trên máy tiện vạn năng T620 công suất động cơ
10KW,tốc độ trục chính từ 12,5
÷
2000 (vg/ph)
-Dao: Dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
Tiện mặt đầu bằng dao đầu cong có góc
0
45=
ϕ
.
Tiện mặt ngoài
40
φ
bằng dao tiện ngoài bậc.
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 6 -
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo
9.5
+0.05
-0.05
40
+0.021
-0.012
S 3
S 2
S 1
35
+0.05

-0.05
Tính toán chế độ cắt:
 Bước 1: Tiện mặt đầu
φ
40:
-Chiều sâu cắt: t=2(mm).Ta có thể gia công trong 1 lần cắt.
-Lượng chạy dao: s = 0,3 (mm).
-Vận tốc cắt lý thuyết: Tra trang 56, bảng 5-64, sách sổ tay công
nghệ chế tạo máy tập 2 ta có:
v = 186 m/ph
-Số vòng quay :
n = 1000x186/( π×64)=871 vg/ph ; chọn n = 800 vg/ph.
- Vận tốc cắt thực tế: v = π×60×800/1000 = 150m/ph
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 7 -
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo
-Công suất cắt: Tra trang 60, bảng 5-68 sách sổ tay công nghệ chế
tạo máy tập 2 ta có:
N
1
= 4,1kW.
Bước 2: Tiện bề mặt lỗ
20Φ
-Chiều sâu cắt:
+ Tiện thô : t=1.5(mm).
+ Tiện tinh : t=0.5(mm).
-Vận tốc cắt lý thuyết: Tra trang 56, bảng 5-64, sách sổ tay công
nghệ chế tạo máy tập 2 ta có:
+ Tiện thô :182 m/ph .
+ Tiện tinh : 205 m/ph.

-Số vòng quay :
+ Tiện thô : n
1
= 1000×182/(π×64)=852 vg/ph ; chọn n = 800 vg/ph.
+ Tiện tinh : n
1
= 1000×205/(π×61)= 1053vg/ph ; chọn n = 1000 vg/ph.
- Vận tốc cắt thực tế:
+ Tiện thô : π×64×800/1000 = 170 m/ph.
+ Tiện tinh: π×61×1000/1000 = 194 m/ph .
-Công suất cắt: Tra trang 60, bảng 5-68 sách sổ tay công nghệ chế tạo
máy tập 2 ta có:
+ Tiện thô lỗ Ø30: N

= 3,4kW.
+ Tiện tinh lỗ Ø30: N

= 4,1 kW.
Ta có bảng sau:
Bước R
z
(μm
)
ρ
a
(μm
)
ε
(μm
)

Kích
thước
tính
toán
(mm)
Dung
sai
(μm)
d
min
(mm)
d
max
(mm)
2Z
min
(μm)
2Z
max
(μm)
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 8 -
TRNG HSPKT VINH Khoa:c khớ ch
to
Phụi 250 350 268 27,85
6
350 27,51 27,86
Tin
thụ
50 50 100 100 29,22
8

50 29,18 29,23 1370 1670
Tin
tinh
20 30 100 30,02
5
25 30 30,02
5
795 820
V Tính toán và thiết kế đồ gá cho nguyên công tiện m t u

40 và m t lỗ
20

a -Sơ đồ gá đặt:
Với đặc điểm của nguyên công tiện mặt ngoài,đế đảm bảo đủ độ cứng vứng và
thao tác nhanh trong quả trình gá đặt dùng trục gá đế gá đặt chi tiết gia công.Chi tiết
gia công đợc định vị khống chế 5 bậc tự do:măt lỗ khống chế 2 bậc tịnh tiến đó là :
Oy , Oz và mặt đầu của trục gá khống chế 3 bậc tự do đó là :tịnh tiến theo Ox ,quay
quanh Oy và Oz.
Sau khi chi tiết đợc định vị và kẹp chặt lên trục gá,bây giờ chi tiết gia công và
trục gá trở thành 1 chi tiết.Khi gia công chi tiết này đợc gá đặt trên máy 1 đầu chống
tâm và một đầu đợc kẹp trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
VI.Tính sai số cho phép của đồ gá
Chi tiết gia công đợc gá đặt khống chế 5 bậc tự do .Số chi tiết đợc gia công trên đồ
gá là N= 2120.
Sai số của đồ gá ảnh hởng đến sai số của kích thớc gia công nhng phần lớn nó ảnh h-
ởng đến sai số vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
Sai số của đồ gá tiên ngoài ,tiện trong,mài ngoài ảnh hởng đến sai số vị trí tơng
quan bề mặt gia công và bề mặt chuẩn của chi tiết gia công nhng không ảnh hởng
đến sai số hình dáng của bề mặt gia công .

a.Sai số chuẩn

c
do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc gây ra
Theo bảng 19 sách -TKCNCTM ta có
c
= 0(àm)
b .Sai số kẹp chặt


k

Do lực kẹp gây ra sai số kẹp chặt đợc xác định
ỏn:Cụng ngh ch to mỏy Trang - 9 -
TRNG HSPKT VINH Khoa:c khớ ch
to

k
= c . p
5,0
= 0.04(mm)
c.Sai số mòn


m
Do đồ gá bị mòn gây ra sai số mòn đợc tính theo công thức sau:

m
= .
N

(àm) chọn =0,5

m
= 0,5.
2120
= 19(àm).
Trong đó : . :Hệ sổ phụ thuộc vào kết cẩu định vị;khi chuẩn tinh là khổi V
ta lấy =0,5. N :Là sổ lợng chi tiết đợc gia công trên đồ gá .
d.Sai số điều chỉnh


dc
Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá.Sai số điều chỉnh phụ
thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ đợc dùng để điều chỉnh khi lắp ráp.Trong
thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy
dc
= 5ữ10 (àm) ,lấy
dc
= 8(àm)
e.Sai số chế tạo cho phép của đồ gá
[

ct
]


Sai số này cần xác định khi thiết kế đồ gá.Do đó số các sai số phân bố theo quy
luật chuẩn và phơng của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để tính.
Sai số gá đặt cho phép
gđ

:
Với sai số gá đặt cho phép
gd
= (1/2 ữ1/5).,
lấy [
gd
] =1/3. = 1/3 .0,2 = 0.07 (mm).
Sai sổ chể tạo cho phép của đồ gá là :

ct
=
[ ]
[ ]
2222
2
dcmkcgd

+++
[
ct
] =
( )
2222
008.0019,004.0007,0 +++
= 0.054(mm).

TI LIU THAM KHO
ỏn:Cụng ngh ch to mỏy Trang - 10
-
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế

tạo

1. PGS.TS. Trần Văn Dịch; Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy; Nhà
xuất bản khoa học kĩ thuật; Hà Nội 2001.
2. GS. TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS. TS Lê Văn Tiến, PGS. TS Ninh Đức
Tốn, PGS. TS Trần Xuân Việt; Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 1; Nhà xuất
bản khoa học và kĩ thuật; Hà Nội 2003.
3. GS. TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS. TS Lê Văn Tiến, PGS. TS Ninh Đức
Tốn, PGS. TS Trần Xuân Việt; Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 2; Nhà xuất
bản khoa học và kĩ thuật; Hà Nội 2003.
4. GS. TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS. TS Lê Văn Tiến, PGS. TS Ninh Đức
Tốn, PGS. TS Trần Xuân Việt; Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 3; Nhà xuất
bản khoa học và kĩ thuật; Hà Nội 2003.
5. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc; PGS.TS. Lê Văn Tiến; Cơ sở Công nghệ chế
tạo máy; Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật; Hà Nội 2003.
6. TS. Nguyễn Hữu Lộc; Cơ sở Thiết kế máy; Nhà xuất bản Đại học Quốc
gia Tp. Hồ Chí Minh; 2004.
7.PGS,PTS.Lê Văn Tiến;PGS,PTS.Trần Văn Địch;PTS.Trần Xuân Việt:
Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá; Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. Hà nội năm
1999.
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 11
-
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  Khoa:cơ khí chế
tạo
MỤC LỤC
Lời nói đầu Trang
2
Phần I: Phân tích điều kiện làm việc,yêu cầu kỹ thuật,tính kết cấu công nghệ… 3
Xác định dạng sản xuất,phương pháp chọn phôi và gia công phôi.
1. Phân tích điều kiện làm việc.

2. Yêu cầu kỹ thuật và tính kết cấu trong công nghệ.
3. Xác định dạng sản xuất.
4. Phương pháp chọn phôi và gia công phôi.
Phần II: Trình gia công ………………………………………………………… 7
I. Xác định chế độ căt bằng phương pháp tính toán.
Nguyên công II:Tiện mặt đầu ø40, mặt trụ
φ
40 và mặt
bậc
φ
77,2
Phần III: Tính toán thiế kế đồ giá nguyên công II ………………
Đồ án:Công nghệ chế tạo máy Trang - 12
-