ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng trong sản
xuất cơ khí nói chung cũng như ngành chế tạo máy nói riêng ,nó gắn liền với thực
tế của sản xuất trực tiếp ,thiết kế ,chế tạo ra các chi tiết máy với điều kiện đảm bảo
được các yêu cầu kỹ thuật về thiết kế chế tạo các chi tiết làm ra thay thế cho các chi
tiết máy các loại thiết bị máy móc từ đơn giản đến phức tạp ,đáp ứng nhu cầu của
mọi ngành sản xuất .
Em là Đỗ Như Kiên Sinh viên lớp CTM5 – K45 khoa Cơ khí
Được giao nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ gia công cụm máy đập búa
hay còn gọi là máy đánh tơi NPK ,nằm trong dây truyền sản xuất NPK phục vụ cho
ngành nông ,lâm nghiệp cả nước .
NỘI DUNG THIẾT KẾ BAO GỒM
Phần I :Giới thiệu chung cụm sản phẩm MĐB - NPK
1. Thân ổ đõ MĐB –NPK
2. Trục MĐB - NPK
3. Đĩa động MĐB - NPK
4. Vỏ MĐB - NPK
Phần II :Thiết kế quy trình công nghệ gia công cụm thân .trục MĐB - NPK
Chương I : Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân ổ đỡ MĐB – NPK
Chương II : Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục MĐB – NPK.
Sau 4 tháng thực hiện công việc thiết kế ,được sự hướng dẫn tận tình của
thầy GS.TS Trần Văn Địch , thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Bình cùng các thầy cô
giáo trong khoa cơ khí cũng như bộ môn Công nghệ chế tạo máy ,ngoài ra còn
tham khảo ý kiến của các đồng nghiệp ,các bạn học cùng các tài liệu liên quan đến
nay em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao .Trong quá trình thực hiện do khả năng
còn hạn chế nên bản thiết kế đồ án này không thể tránh khỏi không thiếu sót .Vì
vậy chúng em rất mong được sự đóng góp ,chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn
đồng nghiệp để khi gặp trong thực tế chắc chắn sẽ hoàn chỉnh hơn.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa cũng như bộ
môn đặc biệt là thầy GS-TS Trần Văn Địch , thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Bình đã
khi vào công đoạn vê viên tạo ra hạt sản phẩm là NPK.
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nguyên lý hoạt động và các thông số cơ bản của MĐB – NPK
MĐB – NPK có các bộ phận chính là : Thân ổ đỡ ,trục ,đĩa động ,vỏ máy , ngoài
ra còn nhiều các chi tiết khác .
Trên thân ổ đỡ có lắp vỏ máy ,trên vỏ máy có phễu vào liệu và đường ra của
lân xuống băng tải .Thân ổ đỡ được lắp với trục qua 2 ổ bi được lắp trên cổ trục
máy .một đầu trục được lắp với puly nhận chuyển động từ động cơ còn đầu kia
được lắp với đĩa động của máy ,trên đĩa động được lắp các lá búa .
Khi đóng điện , động cơ quay truyền chuyển động cho trục máy quay và đĩa
động quay theo .Trên đĩa động được lắp các lá búa thông qua 3 giá .Khi dòng
SUPE lân từ phễu rót chảy vào được các lá búa trên đĩa động đập tơi và gạt xuống
băng tải .Với nguồn liệu vào liên tục được bổ xung nên tạo ra nguồn liệu ra liên tục
.
Các thông số cơ bản của MĐB – NPK :
• Tốc độ quay : 1700 ( vòng / phút )
• Năng suất : 3 5 tấn/h ( phụ thuộc vào độ ẩm của vật liệu vào ).
• Công suất đặt : 17 KW 1450 ( vòng / phút ).
• Đường kính Rô to : 590 mm.
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN II :THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
THÂN VÀ TRỤC MĐB - NPK
Chương I : Thiết kế quy trình công nghệ gia công
chi tiết thân ổ đỡ MĐB- NPK.
I.1.CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT THÂN Ổ ĐỠ MĐB – NPK
Thân ổ đỡ là cơ bản của cụm máy đập búa NPK ,nó là bộ phận chính để liên
• N : Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm
• N1:Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm .
• m : Số chi tiết trong 1 sản phẩm .
• : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ
= 5 % 7 % lấy : =7% =7/100.
• 〈 : Tỷ lệ tính đến chi tiết phế phẩm
〈 = 3 % 6 % lấy : 〈 = 5 % =5/100.
Vậy ta có :
7 + 5
100
= 448
Trọng lượng của chi tiết được tính theo công thức sau :
Q1=V. (kg)
Trong đó :
- Q1 :Trọng lượng chi tiết (kg).
- V : Thể tích chi tiết (dm3).
- : Trọng lượng riêng của vật liệu ( kg/dm3 ).
- gang xám= 6,8 7,4 ( kg/dm3 ) lấy gang xám=7,2 ( kg/dm3 )
Thể tích của chi tiết :
V = 9,75 dm3.
Vậy
Q = 9,75.7,2 = 70,3 kg.
Từ sản lượng sản phẩm của chi tiết trong 1 năm và trọng lượng của chi tiết .( Tra
bảng 2 trang 13 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ). Xác định được dạng sản
xuất là loạt vừa .
I.4 : PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI ( Hình I .1 ).
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
9
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
13
thứ
tự
1.
Phay mặt phẳng đế dưới
Máy: phay giường 6632
Dao :phay mặt đầu gắn BK6 ;D/Z = 150/14
2.
Phay mặt phẳng đế trên
Máy: phay giường 6632
Dao: phay mặt đầu gắn BK6 ;D/z = 150/4
3.
Khoan doa lỗ ∅24
Máy: khoan 2H55
Dao :mũi khoan ∅23,5 ,mũi doa ∅24
4.
Phay mặt phẳng gối đỡ phía
sau thân ổ đỡ
Máy: phay giường 6632
Dao :phay mặt đầu gắn BK6 ;D/z = 200/16
5.
Tiện lỗ bậc ∅200
Máy: doa ngang 2615
Dao :tiện gắn hợp kim cứng BK6
6.
Khoét ,Doa (thô và tinh ) lỗ
• Công suất động cơ chính : 10 KW .
+ Chọn dao : Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8 .
+ Lượng dư gia công : t = 2,5 mm.
Bước 1 : Tính toán chế độ cắt khi phay thô
+ Chiều sâu cắt : t = 2,5 mm .
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Lượng chạy dao : S Z = 0,26 (mm/vòng)
[ Tra bảng 5 – 33 Số tay Công nghệ chế tạo máy
]
+ Tốc độ cắt : Tốc độ cắt V được tính theo công thức sau :
q
T . t .Sz . B . Z
Trong đó :
- T : Tuổi bền ( Chu kỳ bền ) của dao ,T = 180 phút
[ Bảng 5 – 40 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
- kV :Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể :
kV = kMV.knv.kuv
HB = 200 ; nv = 1,25
[ Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
- kMV : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công trong bảng 5-1 5-4 sổ
tay công nghệ chế tạo máy.
190
Hb
=
1,25
= 0,94
p
. k
V
.
V = m Cx V yD u
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
n
tt
=
1000.V
.D
=
1000.95,34
3,14.150
= 202,4 (vòng / phút).
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 200 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
V
th . t
=
.D.n
1000
=
3,14.150.200
1000
= 94,2 (m /phút).
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
Pz =
10.
. 0,24
0,74
.150
1
.14
1 0
.1.053 = 5214,78 N .
+ Momen xoắn trên trục chính của máy :
M
x
=
+ Công suất cắt :
Pz .D = 5214,78.150 = 3911 Nm
2.100 2.100
N
e
=
Pz .V = 5214,78.94,2 = 8,03 KW
1020.60 1020.60
2.Bước 2 : Tính toán chế độ cắt khi phay tinh
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
16
D . n
k
MP
=
200
190
150 .200
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
V
th . t
=
.D.n
1000
=
3,14.150.250
1000
= 117,75 ( m /ph).
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
Pz =
10.54,5. 0,50, 9 . 0,20, 74 . 1101.14
1 0
.1.05 = 956,86 (N) .
+ Momen xoắn trên trục chính của máy :
Mx =
+ Công suất cắt :
N
e
=
Pz .D = 956,86.150 = 717,65 (Nm).
2.100 2.100
Pz .V = 956,86.117,75 = 1,84 (KW).
1020.60 1020.60
3.Bước 3 : Sau khi gia công xong làm cùn các cạnh sắc .
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
17
180
150 .250
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
]
+ Tốc độ cắt : Tốc độ cắt V được tính theo công thức sau :
q
T . t .S B . Z
Trong đó :
- T : Tuổi bền ( Chu kỳ bền ) của dao ,T = 180 phút
[ Bảng 5 – 40 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy
]
- kV :Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể
kV = kMV.knv.kuv.
HB = 200 ; nv = 1
[ Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy
]
- kMV : - Hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công
190 n
Hb
v
190
200
1, 25
= 0,94
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
20
C
V
. D
V = m x y u p . k V
k MV = =
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3,14.150
= 260,19 (vòng / phút).
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 250 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
V
th . t
=
.D.n
1000
=
3,14.150.250
1000
= 117,75 (m /phút).
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
P
z
=
10.
C
p
. t
x
. S
y
. B
u
. Z
Pz .V = 1398,2.117,75 = 2,69 KW
1020.60 1020.60
2.Bước 2 : Tính toán chế độ cắt khi phay tinh
+ Chiều sâu cắt : t = 0,5 mm .
+ Lượng chạy dao :S = 0,2 mm/răng
[ Tra bảng 5 – 37 Số tay Công nghệ chế tạo máy
]
Áp dụng trình tự , công thức và các bảng tra tương tự như như phay thô ta tính
được:
+ Tốc độ cắt :
V =
0,32
445.1500, 2
. 0,50,15 . 0,20,35 400, 2 .140
.0,75 = 214,42 ( m/ph)
+ Số vòng quay của trục chính tính theo tính toán
n
tt
=
1000.V
.D
=
1000.214,42
3,14.150
= 295,24 (vòng / phút).
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 250 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
Vth . t =
.D.n
1000
W
n
Rz 40
S
Hình I.3 : Phay mặt phẳng đế phía trên
I.5.3 .NGUYÊN CÔNG III:
KHOAN , DOA LỖ ∅24 ( HÌNH I.4)
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
24
±0 ,15
26
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Định vị : Dùng mặt phẳng đế trên làm chuẩn tinh Dặt 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do
.Dùng 2 chốt tỳ đặt vào mặt đầu gối đỡ hạn chế 2 bậc tự do .Dùng 1 chốt tỳ ở giữa
thân ổ đỡ hạn chế bậc tự do còn lại .Chi tiết được hạn chế hoàn toàn 6 bậc tự do .
+ Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng đòn kẹp kiểu bản lề ,vitme - đai ốc .Hướng của lực kẹp
từ trên xuống dưới ,phương của lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị chính .
+ Chọn máy : Dùng máy khoan cần 2H55 Có các thông số kỹ thuật sau :
• Đường kính gia công lớn nhất : ∅50 mm.
• Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy : 450 1600 mm.
• Số cấp tốc độ : 21.
• Giới hạn vòng quay : 20 2000 vg/ph.
• Số cấp tốc độ chạy dao : 12 .
• Giới hạn chạy dao : 0,056 2,5 mm/vg.
• Công suất động cơ : 4KW.
• Kích thước bàn máy : 968 ⋅1650 mm.
+ Chọn dao : Dùng mũi khoan ruột gà ∅23,5 và dao doa ∅24.
+ Lượng dư gia công : - Khoan : t = 0,5 .d = 0,5.23,5 = 11,75 mm
- Doa :t = 0,5 .(D – d ) = 0,5.(24 – 23,5 ) = 0,25 mm
1.Bước 1 : Tính toán chế độ cắt khi khoan 4 lỗ ∅23,5
kv = 0,94.1.1 = 0,94
Từ [ Bảng 5-28 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].Có các số liệu sau :
- Cv = 17,1 ;q = 0,25 ; y = 0,4 ; m = 0,125 .
Vậy
V =
17,1.23,5
0, 25
0,125
.0,94 = 26,396 (m/ph).
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán
n
tt
=
1000.V
.D
=
1000.26,396
3,14.150
= 357,72 (vòng / phút).
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 315 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
V
th . t
=
.D.n
1000
=
3,14.23,5.315
1000
= 23,244 (m /ph).
Mx =10 .CM.Dq.Sy.kp
- CM=0,021 ; q = 2;y = 0,8 ;x = 0
[ Bảng 5-32 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
Vậy
Mx = 10.0,021.23,52.0,540,8.11,750.1,031 = 73,03 Nm
+ Công suất cắt khi khoan : Ne được tính theo công thức
N
e
=
Mx .n = 73,03.315 = 2,36 KW
9750 9750
2.Bước 2 .Tính chế độ cắt khi doa 2 lỗ ∅24
+ Chiều sâu cắt : t = 0,15 mm.
+ Lượng chạy dao : S = 3,4 mm/vg
[ Bảng 5 – 27 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
+ Tốc độ cắt khi doa thô : V được tính theo công thức :
. q
T . t .S
Từ [ Bảng 5-29 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].Có các số liệu sau :
- Cv = 15,6 ;q = 0,2 ;x = 0,1; y = 0,5 ; m = 0,3
- T = 120 phút – Tuổi bền của dao
[ Bảng 5 –30 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].
- k v: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế và được
tính theo công thức :
kv =kMV.kuv.klv
- HB = 200 ; nv= 1,3
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
27
k
P
1000.4,31
3,14.23,8
= 57,67 (vòng / phút).
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 50 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
V
th . t
=
.D.n
1000
=
3,14.23,8.50
1000
= 3,737 (m /ph).
+ Mô men xoắn trên trục chính của máy doa :
Mx =
x y
2.100
- CP = 23,5 ;x = 1,2; y = 0,4
[ Bảng 5-32 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy ].
- Sz =
S
Z
=
3,4
8
= 0,43 (mm/răng)
Mx =
23,5. 0,15
1, 2