Đồ án công nghệ chế tạo máy BKHN

Đồ án công nghệ chế tạo máy do chính mình làm. Rất chi tiết và kì công. Đây là đồ án công nghệ chế tạo máy của Đại học Bách Khoa Hà Nội. Chi tiết mình làm là bạc lót. Gồm có phương pháp chế tạo, và nguyên công chế tạo. Các bạn có thể liên hệ với mình qua sđt: Tạ Tuấn 0395112623.

CHƯƠNG 1: Phân tích chức năng làm việc và xác định dạng

sản xuất

Bạc đỡ là một chi tiết thuộc loại chi tiết điển hình dạng bạc, được dùng

nhiều trong chế tạo máy Chi tiết có hình ống tròn, thành mỏng Bạc đỡ cố định

với thân của máy bởi 7 bu lông, có 6 lỗ ren để ghép nối với chi tiết khác

Chức năng chính của bạc đỡ là được dùng để đỡ các trục quay Nhớ có bạc

đỡ trục có vị trí nhất định trong máy và quay tự do quanh một đường tâm đã

định

Mặt làm việc chính của bạc là mặt trong (lỗ Ø62 và Ø72) Mặt này trong quá

trình làm việc luôn tiếp xúc với trục Ngoài ra yêu cầu về độ chính xác về khoảng

cách giữa các lỗ bắt bu lông 2 lỗ làm việc được doa côn mặt đầu để tháo lắp trục

được dễ dàng

2 Điều kiện làm việc của bạc đỡ

Trong quá trình làm việc (trục quay), bạc đỡ luôn chịu tải trọng va đập và

dao động Mặt làm việc luôn chịu ma sát và mài mòn, nhiệt độ làm việc tương đối

cao Tuy nhiên nó không đên mức quá khắc nghiệt bởi nó được bôi trơn trong quá

Bảng 1: Thành phần hoá học thép C35

3 Xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của

chi tiết gia công Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:

N – số sản phẩm được sản xuất trong một năm

m – số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

Sản lượng hàng năm của chi tiết gia công là:

4 Phân tích tính công ghệ trong kết cấu của chi tiết gia công

Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như những

yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công Nó có { nghĩa

quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lượng lao động, tăng hệ

số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm Cần lưu { rằng bạc có đường kính lỗ

là (Ø62 và Ø 72), trong khi chiều dài cả 2 lỗ là 60mm, việc tạo phôi có lỗ sẵn là có

- Hình dáng và vị trí của lỗ Ø 62 và Ø 72không cho phép ta gia công hết toàn bộ từ

một phía Như vậy khi gia công lỗ này, ta phải thay đổi gá đặt và quá trình này sẽ

ảnh hưởng tới độ đồng tâm giữa lỗ và mặt ngoài cũng như độ vuông góc giữa mặt

đầu và đường tâm lỗ

- Mặt làm việc (mặ trụ trong Ø 72) yêu cầu độ nhám Ra=1,6 là hợp l{ vì khi độ

nhám bề mặt này càng cao thì khả năng diễn ra bôi trơn ma sát ướt càng dễ Yêu

cầu cấp chính xác đường kính lỗ đạt CCX 7 Yêu cầu này hoàn toàn hợp lý, vì kiểu

lắp giữa bạc và trục thông thường là các kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn: H7/e8 ; H7/f7

- Các mặt còn lại không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt được độ bóng và

độ chính xác

*Yêu cầu kĩ thuật

Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của bạc đỡ như

trên thì yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của bạc đỡ là độ đồng tâm giữa mặt ngoài (Ø95)

và mặt trong (Ø72 và Ø62) cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ

- Đường kính mặt ngoài Ø95 đạt cấp chính xác f8

- Đường kính mặt trong Ø72 và Ø62 đặt cấp chính xác H7

- Sai lệch đồng tâm mặt ngoài Ø95 với mặt trong Ø72 là 0,060 mm

- Dung sai độ trụ mặt trong Ø72 là 0,012mm

- Độ vuông góc giữa mặt trong Ø72 và mặt bậc là 0,02mm

- Độ nhám cắt gọt của mặt trong Ø72 và mặt bậc là 1,6

Chương 2 Xác định phương pháp chế tạo phôi và bản vẽ lòng

phôi 2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi

Đúc trong khuôn kim loại

Ưu điểm:

- Tốc độ kết tinh của hợp kim đúc lớn nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim

lỏng với thành khuôn cao, do đó cơ tính của vật đúc đảm bảo tốt

- Độ bóng bề mặt, độ chính xác của lòng khuôn cao nên tạo ra chất lượng vật đúc

tốt

- Tuổi thọ của khuôn kim loại cao

- Do tiết kiệm được thời gian làm khuôn nên nâng cao năng suất, giảm giá thành

- Dễ cơ khí và tự động hoá, điều kiện vệ sinh lao động tốt

- Giá thành chế tạo khuôn cao

- Phương pháp này chỉ thích hợp trong dạng sản xuất hàng loạt với vật đúc đơn

giản, nhỏ hoặc trung bình

2.2 Thiết kế bản vẽ lồng phôi

Bản vẽ lồng phôi được xây dựng dựa trên lượng dư và sai lệch về kích thước của

chi tiết đúc Cấp chính xác chi tiết đúc nhận được là cấp chính xác II

*Theo bảng 3-103 (sổ tay CN CTM) ta có lượng dư về kích thước phôi:

Với kích thước lượng dư đạt được là: 5 mm

Với kích thước lượng dư đạt được là: 6 mm

*Theo bảng 3 – 106 (sổ tay CN CTM) Ta có sai lệch cho phép kích thước phôi:

Với kích thước lượng sai lệch cho phép là

Với kích thước lượng sai lệch cho phép là

Với kích thước lượng sai lệch cho phép là

Sai lệch cho phép theo trọng lượng của phôi: 7%

Từ đây ta có thể vẽ được bản vẽ lồng phôi cho chi tiết đúc

Chương 3 Thiết kế nguyên công

3.1 Nguyên công 1: Gia công thô mặt đầu và mặt trụ ngoài Ø130; gia công thô và

tinh mặt trụ trong Ø62

Định vị: Định vị vào mặt tròn ngoài Ø95 hạn chế 2 bậc tự do và mặt đầu 3 hạn chế

3 bậc tự do

Kẹp chặt: Bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm

Phương pháp gia công: Tiện trên máy tiện vạn năng bằng dao tiện mặt đầu, dao

tiện ngoài và dao tiện lỗ

Chọn máy: Máy tiện vạn năng 1K62, có công suất động cơ N = 10KW (B9.4-tr17

3.2 Nguyên công 2: Gia công thô mặt đầu đối diện và mặt đầu còn lại, gia công

thô và tinh mặt trụ ngoài Ø95, mặt trụ trong Ø72

Định vị: Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc tự do

Phương pháp gia công: Tiện trên máy tiện vạn năng bằng dao tiện mặt đầu, dao

tiện ngoài, dao tiện trong

Chọn máy: Máy tiện vạn năng 1K62, có công suất động cơ N = 10KW (B9.4-tr17

3.3 Nguyên công 3: Khoan 6 lỗ Ø9, khoan - khoét – doa 1 lỗ Ø9

Định vị: Định vị vào mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ trong Ø62 hạn chế 2 bậc

tự do

Kẹp chặt: Bằng đai ốc

Phương pháp gia công: Khoan, khoét, doa trên máy khoan cần bằng mũi khoan,

mũi khoét và doa

Chọn máy: Máy khoan cần 2H53, có công suất động cơ N = 2,8 KW (Bảng 9.22 -

tr46 [3])

Chọn dao:

- Mũi khoan ruột gà đuôi trụ, vật liệu T14K8, kiểu II, L = 84, l = 40 (Tra bảng 4.41 –

tr326 [1])

- Mũi khoét , vật liệu T14K8, = 0 - 5; = ; =; = ; = 10 - 20; f = 0,8 ÷ 2

3.4 Nguyên công 4: Khoan và taro 2 lỗ ren M8

Định vị: Định vị vào mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ trong Ø62 hạn chế 2 bậc

tự do và lỗ khoan ở nguyên công 3 hạn chế 1 bậc tự do

Kẹp chặt: Bằng đai ốc

Phương pháp gia công: Khoan và taro trên máy khoan cần bằng mũi khoan và mũi

taro

Chọn máy: Máy khoan cần 2H53, có công suất động cơ N = 2,8 KW (Bảng 9.22 –

3.5 Nguyên công 5: Khoan và taro 6 lỗ ren M6

Định vị: Định vị vào mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ trong Ø72 hạn chế 2 bậc

tự do

Kẹp chặt: Bằng đòn kẹp

Phương pháp gia công: Khoan và taro trên máy khoan cần bằng mũi khoan và mũi

3.6 Nguyên công 6: Phay cạnh mặt trụ ngoài Ø130

Định vị: Định vị vào mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ trong Ø62 hạn chế 2

bậc tự do và 1 chốt trám hạn chế 1 bậc tự do

Kẹp chặt: Bằng đai ốc

Phương pháp gia công: Phay trên máy phay đứng bằng dao phay cắt đứt

Chọn máy: Máy phay đứng 6H82, có công suất động cơ N = 1,7 KW (Bảng 9.38 –

3.7 Nguyên công 7: Kiểm tra

- Độ không đồng tâm giữa Ø95 và Ø72 không quá 0,06

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ Ø72 không quá 0,04

- Dụng cụ: Đồng hồ so với độ chính xác 0,01 mm

- Chi tiết được gá trên trục gá

Chương 4 Tính lượng dư gia công

4.1 Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công

Ta tính lượng dư khi gia công lỗ Ø72H7, còn tất cả các bề mặt gia công khác

ta tra bảng

Vật liệu: vật liệu gia công là thép c35

Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công : Ra = 1,6, Ra = 0,32

Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 bước công nghệ

là:

- Gia công thô

- Gia công tinh

Tính toán lượng dư

Bề mặt gia công là mặt tròn trong đối xứng nên lượng dư nhỏ nhất là:

n

Trong đó:

RZi-1: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại;

Ti-1 : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại;

i - 1

ρ : Tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại

i: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

* Tiện thô:

Tra bảng 3.2 [7] ta có : RZi-1 + Ti-1 = 700

Sai lệch không gian ρd của phôi được xác định :

ρ = ρ + ρd 2cv 2lk

- ρlk : sai số do lệch thao đúc tạo lỗ có giá trị bằng dung sai kích thước tính từ

mặt gia công tới đường tâm trên các lỗ, ρlk = δb = 0,8 mm=800m (bảng

k: độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7*7+

k=0,7m/1mm chiều dài

d: đường kính lỗ gia công d=72 mm

l: chiều dài lỗ gia công l=49 mm

Rzi-1: sau tiện thô là 50m

Ti-1 : sau tiện thô là 50m

- Sai lệch không gian còn lại sau khi tiện thô là: ρ = K ρcl cx ph

ρph: sai số không gian tổng cộng của phôi

Xác định cột kích thước: Kích thước tính toán khi tiện thô sẽ bằng kích thước

tính toán khi tiện tinh trừ đi lượng tối thiểu khi tiện tinh, còn kích thước tính toán

của phôi sẽ bằng kích thước tính toán khi tiện thô trừ đi lượng dư tối thiểu khi

tiện thô:

Khi tiện tinh: d1 = 72,03 (mm)

Khi tiện thô: d2 = 72,03 - 0,28 = 71,75 (mm)

Phôi: dph = 71,75 – 3,01 = 68,74 (mm )

Cột kích thước giới hạn dmax nhận được bằng cách làm tròn kích thước tính

toán tới con số có nghĩa của dung sai của bước tương ứng theo chiều giảm, còn

dmin nhận được bằng cách lấy hiệu của với dung sai của bước tương ứng :

Dung sai các bước được lấy theo bảng tra trong các sổ tay:

δ phôi = 740 (μm)

δ = 300 (μm)thô

δ tinh = 30 (μm)

Khi tiện tinh: dmax = 72,03 ( mm ) ; dmin = 72,03 – 0,03 = 72,00 ( mm )

Khi tiện thô: dmax = 71,75 (mm) ; dmin = 71,75 - 0,3 = 71,45 (mm)

Phôi: dmax = 68,74 (mm) ; dmin = 68,74 – 0,74 = 68 (mm)

* Lượng dư giới hạn được xác định như sau:

Khi tiện tinh: 2.Zmax= 72,00 - 71,45 = 0,55 (mm) = 550 (m)

- Lượng dư danh nghĩa: Z0dn = 2.Z0min + T - T = 3290 + 740 - 30 = 4000 (μm)ph ct

Trong đó: Tct, Tph là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phôi có giá trị lần

lượt bằng: Tct = 30 (m)

Tph = 740 (m)

- Kiểm tra độ chính xác của các kích thước tính toán đã thực hiện:

Tiện tinh: Zmax - Zmin = 550 – 280 = 270 (m)

dmax

(mm)

2.Zmin(mm)

2.Zmax(mm) Phôi 700 503,7 - - 68,74 740 68 68,74 - - Tiện

thô 50 50 40,12 50 3010 71,75 300 71,45 71,75 3010 3450 Tiện

tinh 30 30 - 2,5 280 72,03 30 72,00 72,03 280 550

4.2 Tra lượng dư cho các bề mặt khác

Tra bảng 2.11*7+ ta có bảng kết quả:

Kích thước

Lượng dư

Dung sai Tra bảng Tính toán

Chương 5 Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan 7 lỗ ,

khoan – khoét – doa 1 lỗ và tra chế độ cắt cho các nguyên

công khác

5.1 Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan 7 lỗ

5.1.1 Khoan 7 lỗ

- Chiều sâu cắt: t (mm)

Khi khoan chiều sâu cắt t = 0,5.D với D = 9 (mm) thì t = 4,5 mm

- Lượng chạy dao: S (mm/vòng)

Tra bảng 5.25[3] ta có S = 0,31 mm/vòng

- Tốc độ cắt: V (m/ph)

Tốc độ cắt tính theo công thức: V = ( m/phút ) Trong đó:

t m y v

q v

k S T

D C

.

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1900 ( vòng/phút)

C q y

p

C q y



=> Vậy máy 2H53 đủ công suất để khoan lỗ Ø9

5.1.2 Khoan – khoét – doa 1 lỗ Ø9

a) Khoan lỗ Ø8

- Chiều sâu cắt: t (mm)

Khi khoan chiều sâu cắt t = 0,5.D với D = 8 (mm) thì t = 4 mm

- Lượng chạy dao: S (mm/vòng)

Tra bảng 5.25[3] ta có S = 0,31 mm/vòng

- Tốc độ cắt: V (m/ph)

Tốc độ cắt tính theo công thức:

q v

t m y v

C D

V = k

T S ( m/phút ) Trong đó:

nv : số mũ cho trong bảng 5.2[3], nv = 1,3

k : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi, k = 1,0 (Bảng 5.6[3])

k : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu dụng cụ cắt , k = 0.83 (Bảng

5.6[3])

= 1 1 0,83 = 0,83

V =

0,45 0,2 0,3

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 2000 (vg/phút)

M

C q y



Lực chiều trục: P0  10C D S K p q y PTra bảng [5-32] ta có:

42, 7 1 0,8

p

C q y

Tốc độ cắt tính theo công thức :

q v

t m x y v

C D

V = k

T t S ( m/phút ) Trong đó:

Momen xoắn: M x  10.C D t S k M. q .x y. p

Tra bảng 5.32[3], ta có:

0,196 0,85 0,8

0, 7

M

C q x y

0, 4

p

C q x y



t m x y v

C D

V = k

T t S (m/phút) Trong đó:

kMV = . 190

v n

0,2 0,125 0,1 0,4

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1180 ( vòng/phút)



Tra bảng 5.32[3], ta có:

0,196 0,85 0,8

0, 7

M

C q x y

0, 4

p

C q x y

=> Vậy máy 2H53 đủ công suất để khoan lỗ Ø9

5.2 Tra chế cắt cho các nguyên công khác

5.2.1 Nguyên công 1 : Gia công thô mặt đầu và mặt trụ ngoài Ø130; gia công thô

và tinh mặt trụ trong Ø62

Bước 1 : Gia công mặt đầu Ø130

- Chọn máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có công suất động cơ nđc= 10 kW

- Chọn dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh hợp kim cứng, vật liệu BK6,

φ=600, H=40, B=25, L=200, m=13, a= 25, r=2, T=90 (phút)

- Chiều sâu cắt t = 3,5 mm

- Lượng chạy dao S:

Tra bảng 5.60[3] với kích thước dao 40 x 25, vật liệu gia công GX 15 – 32,

K3: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, K3 = 0,8

K4: Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu, K4 = 1

 Chọn theo máy nm = 200 vg/ph

- Công suất cắt N =8,3 Kw (tra bảng 5.69 [3])

Bước 2: Gia công mặt ngoài Ø130

- Chọn máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có công suất động cơ nđc= 10 kW

- Chọn dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng, vật liệu BK6,

φ=450, h=40, b=25, L=200, n=14, n1= 12,5, l=20, R=2, T=90 (phút)

- Chiều sâu cắt t = 1,75 mm

- Lượng chạy dao S:

Tra bảng 5.60[3] với kích thước dao 40 x 25, vật liệu gia công GX 15 – 32,

K3: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, K3 = 0,8

K4: Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu, K4 = 1

 Chọn theo máy nm = 200 vg/ph

- Công suất cắt N = 5,8 Kw (tra bảng 5.69[3])

Bước 3: Tiện thô mặt trụ trong Ø62

- Chọn máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có công suất động cơ nđc= 10 kW

- Chọn dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng, vật liệu BK6, φ=600, R=1,

H=B=16, L=200, P=60, n= 4,5, l=80, T=90ph

- Chiều sâu cắt t = 1,75 mm

- Lượng chạy dao S:

Tra bảng 5.61*3+ với kích thước dao 16x16, L=200, vật liệu gia công GX 15 –

K3: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, K3 = 0,8

K4: Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu, K4 = 1

- Công suất cắt N = 3,4 Kw (tra bảng 5.69[3])

Bước 4: Tiện tinh mặt trụ trong Ø62

- Chọn máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có công suất động cơ nđc= 10 kW

- Chọn dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng, vật liệu BK6, φ=600, R=1,

H=B=16, L=200, P=60, n= 4,5, l=80, T=90ph

- Chiều sâu cắt t = 0,25 mm

- Lượng chạy dao S:

Tra bảng 5.62*3+ với kích thước dao 16x16, L=200, vật liệu gia công GX 15 –

K3: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, K3 = 1

K4: Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu, K4 = 1

- Công suất cắt N = 2,9 Kw (tra bảng 5.69[3])

5.2.2 Nguyên công 2: Gia công thô mặt đầu đối diện và mặt đầu còn lại, gia công

thô và tinh mặt trụ ngoài Ø95, mặt trụ trong Ø72

Bước 1: Tiện thô mặt đầu còn lại của hình trụ Ø130

- Chọn máy tiện ren vít vạn năng 1K62 có công suất động cơ nđc= 10 kW

- Chọn dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh hợp kim cứng, vật liệu BK6,

φ=450, H=40, B=25, L=200, m=12, a=25, r=2, T=90 (phút)

- Chiều sâu cắt t = 3,5 mm

- Lượng chạy dao S:

Tra bảng 5.60[3] với kích thước dao 40 x 25, vật liệu gia công GX 15 – 32, t =

K3: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, K3 = 0,8

K4: Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu, K4 = 1

 Vt = 108.0,92.1.0,8.1 = 79,5 m/ph

- Tốc độ quay trục chính n: