Đồ án công nghệ chế tạo máy_giá đỡ

Đồ án công nghệ chế tạo máy_giá đỡ

Lời nói đầu

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh

mẽ của các nghành công nghiệp mới nói chung và nghành cơ sở của mọi nghành nói riêng đó là nghành Cơ khí Là một nghành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các nghành công nghiệp khác Do vậy đòi hỏi kỹ s- và cán bộ nghành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của nghành, đồng thời không ngừng trau rồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trong nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể th-ờng gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn

Trong ch-ơng trình đào tạo kỹ s- Cơ khí tại Tr-ờng Đại Học Bách Khoa

Hà Nội, sinh viên đ-ợc trang bị những kiến thức cơ sở của nghành Công nghệ Chế tạo máy qua các giáo trình : Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo trình khác có liên quan đến nghành Công nghệ Chế tạo máy Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế hoá những kiến thức mà sinh viên đã đ-ợc trang bị, thì môn Đồ án Công nghệ Chế tạo máy nhằm mục đích đó Trong quá trình thiết kế đồ án môn học sinh viên sẽ đ-ợc làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý t-ởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tính quan trọng của Đồ án mà môn bắt buộc đối với sinh viên chuyên nghành Cơ khí và một số nghành có liên quan

Qua một thời gian tìm hiểu với sự h-ớng dẫn chỉ bảo tận tình của PGS.TS.Nguyễn Viết Tiếp, em đã hoàn thành Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy đ-ợc giao Với kiến thức đ-ợc trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai

sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế Do vậy, em rất mong đ-ợc sự chỉ bảo của các thày cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng nh- hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp đã tận tình h-ớng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện Đồ án này./

Tr-ờng đại học bách khoa hà nội

Hà nội 10 / 2005

Sinh viên thực hiện : Hoàng Minh Tiến

Điều kiện sản xuất : Tự chọn

Phần III Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau:

- Gối đỡ có dạng hình trụ tròn,trong có khoan các lỗ , từ đó ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp

- Gối đỡ dùng để đỡ các trục quay trong máy Bề mặt làm việc chủ yếu là các lỗ:  110, 70, 56  

- Dung sai của đ-ờng kính lỗ nhỏ (  1100,01

) do vậy yêu cầu gia công đạt

độ chính xác cao

- Một số bề mặt có yêu cầu độ bóng cao : cấp nhẵn bóng 5 , 6, 7

- Gối đỡ làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tảI trọng khá lớn do trục quay trên giá gây ra Các lực đó có thể là lực dọc trục, lực h-ớng tâm, trọng lực của các chi tiết đặt trên nó

- Gối đỡ là chi tiết chịu nén ,do vậy vật liệu để chế tạo là gang xám GX 15-

32 là hoàn toàn hợp lí Gối đỡ đ-ợc đúc từ gang xám

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi

tiết GốI Đỡ

- Gối đỡ là một chi tiết có kết cấu khá đơn giản, do vậy ta không thể giảm l-ợc đựơc kết cấu hơn nữa, ph-ơng pháp đúc kết cấu này với vật liệu là gang xám hoàn toàn phù hợp

- Những bề mặt trong của các lỗ rất hay gặp sự rỗ co trong quá trình đúc

- Các bề mặt chính cần đạt độ chính xác cao, bề mặt phụ độ chính xác không cao

- Các bề mặt cần gia công: mặt đáy, mặt trên, 2 lỗ  18, 2 mặt bên, các lỗ

110, 70, 56,

   6 lỗ M10, 1 lỗ M16 Các bề mặt chính có cấp độ chính xác cao (5 , 6, 7)

N : Số chi tiết đ-ợc sản xuất trong 1 năm

N1: Số sản phẩm đ-ợc( số máy ) đựơc sản xuất trong một năm

N1= 10 000

m : số chi tiết trong một sản phẩm : m=1

 : số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ:  = 7%

Ta có : Q1= 0,8942 7 =6,26 (kg)

Các thông số : N = 11 300 ( chi tiết / năm)

Q1 = 6,26 (kg)

Tra bảng 2 (TK ĐACNCTM) ta xác định dạng sản xuất : Hàng khối

IV Chọn ph-ơng pháp chế tạo phôi

Để chọn đ-ợc ph-ơng pháp đúc hợp lí ta phân tích lại yêu cầu của chi tiết :

- Một số bề mặt cần đạt độ chính xác cao

- L-ợng d- của các bề mặt nhỏ Do vậy ta sẽ dùng ph-ơng pháp đúc trong

vỏ mỏng cấp chính xác cao ( cấp 2) , năng suất cao và l-ợng d- gia công cắt gọt nhỏ

V Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết

C Lập tiến trình công nghệ

- Phân tích chuẩn và chọn chuẩn

Gối đỡ là một chi tiết dạng hộp , khối l-ợng gia công chủ yếu tập chung vào gia công các lỗ Do vậy để gia công đ-ợc nhiều lỗ trên nhiều bềmặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh… Ta cần chọn 1 chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và 2 lỗ chuẩn tinh phụ  18 vuông góc với mặt phẳng đáy đó

Nguyên công đầu tiên là phải gia công bề mặt tạo chuẩn Việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này rất quan trọng Với chi tiết này ta có 3 ph-ơng

 Không đảm bảo phân phối đều l-ợng d- gia công

 Rất khó đảm bảo độ đồng tâm của 2 lỗ  110 & 56 

 Bề mặt làm chuẩn thô là dạng tròn do vậy việc gá đặt khá khó khăn

 Nguyên công 1 : Phay mặt đáy

 Nguyên công 2 : Phay mặt trên

 Nguyên công 3 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ  18.

 Nguyên công 4 : Phay 2 mặt bên

 Nguyên công 5 : Tiện các lỗ  110, 56  ,tiện mặt đầu, tiện lỗ

định hình

 Nguyên công 6 : Khoan, tarô 6 lỗ M10, sâu 15

 Nguyên công 7 : Khoan, tarô lỗ M16

 Nguyên công 8 : Tổng kiểm tra

dao lắp trên đồ gá

1.3 Chọn dao( dụng cụ cắt)

 Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đ-ờng kính dao lấy là: D=(1,25… 1,5)B

Trong đó: D: Là đ-ờng kính dao

B-ớc 2: Phay tinh t=1,0 mm

 B-ớc 1: Phay thô: t=2,0 mm;tra bảng 5.33(2) (ST CNCTM) l-ợng chạy dao răng: S r=0,2 mm/răng

chạy dao vòng: S=SZ.Z =0,2.10 = 2 mm/vòng

- Tốc độ cắt (trang 27 ST CNCTM_2)

z x m

q V

Z B S t T

D C

.

kUV : hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt

Tra bảng 5-6 (STCNCTM) kUV = 0,83

Do đó kV =1,27.0,85.0,83 = 0,9

V = 0,33 0,17 0,32 0,22 0

22 , 0

10 66 2 , 0 2 180

90 695

5 , 179 1000

= 635 (vòng/phút) Tra trị số vòng quay tiêu chuẩn : n =600 (vòng/phút) (TT TKMCKL) Tốc độ cắt thực tế là

V = 1000

= 188,4 (m/phút)

- Lực cắt:

Pz = q w

u y z x p

n D

Z B S t C

.

10

600 90

10 66 2 , 0 2 5 , 54 10

.0,65

Pz = 1473 (N)

Momen xoắn: Mx =

100 2

- L-ợng chạy dao S tra theo bảng 5-37 (STCNCTM) :

Từ Rz =10 tra bảng 5 (TKĐACNCTM) và theo bảng 5-37

S = 1(mm/vòng)

- Tốc độ cắt

z x m

q V

Z B S t T

D C

.

10 66 1 1 180

90 695

68 , 120 1000

= 426,8 (vòng/phút) Tra trị số vòng quay tiêu chuẩn : n = 475 (vòng/phút)

Tốc độ cắt thực tế là

V = 1000

Dn



= 1000

475 90 14 , 3

=134,2 (m/phút)

- Lực cắt:

Pz = q w

u y z x p

n D

Z B S t C

.

10

475 90

10 66 1 , 0 1 5 , 54 10

.0,65

Pz = 472,7 (N)

Momen xoắn: Mx =

100 2

90 7 , 472

= 212,7 (Nm)

Công suất cắt : Ne =

60 1020

.V

P z

= 1,03 (KW) Kết quả tính chế độ cắt :

Phay tinh 6H82 BK8 134,2 475 1 1,0 Phay thô 6H82 BK8 188,4 600 2 2,0 B-ớc CN Máy Dao V(m/ph) n(v/ph) S(mm/vòng) t(mm)

 Dùng một chốt tỳ chỏm cầu định vị lên cạnh không có l-ợng d- còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại(hình vẽ):

Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do

 =

1000.185, 6 3,14.75 = 778 v/ph Tra theo máy thì n m=750 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực sẽ là:

 =

1000.208 3,14.75 = 883,22v/ph Tra theo máy thì n m=950 v/ph

S P= n m.S=950.1=950 mm/ph

Kết quả tính toán chế độ cắt:

Phay tinh 6H12 BK8 188,4 950 1 0,5 Phay thô 6K12 BK8 132,8 750 2 1,5 B-ớc CN Máy Dao V(m/ph) N(v/ph) S(mm/vòng) t(mm)

 Nguyên công đ-ợc thực hiện trên máy khoan cần 2H53

Theo bảng 8 TK ĐACNCTM ta có các thông số của máy khoan cần 2H53:

 Số cấp tốc độ: m=21

 Giới hạn vòng quay: 25 – 2500 (vg/ph)

 Số cấp tốc độ chạy dao: 12

 Giới hạn chạy dao: 0,056 – 2,5 (mm/vg)

 =1000.72/(3,14.16,5)=1389 v/ph

Tra theo máy thì n m=1250 v/ph

 =1000.127,5/(3,14.17,85) = 2273,6 v/ph Tra theo máy thì n m=2000 v/ph



=0,075 mm Theo bảng 5.116 (ST CNCTM):

1000.60 3,14.18 =1061 v/ph Tra theo máy thì n m=1000 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

 Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK8 có D/Z=250/20

4.4 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 4

 Các b-ớc thực hiện nguyên công:

V = y u p

z x m

q V

Z B S t T

D C

.

.

kV

Ta cã: VT =

0,2 0.32 0,15 0.35 0,2 0

 =

1000.114, 2 3,14.250 = 145,48 v/ph Tra theo m¸y th× nm= 118 v/ph

VT =

0,2 0.32 0,15 0.35 0,2 0

 =

1000.236,1 3,14.250 = 300,7 v/ph Tra theo m¸y th× nm=300v/ph

 KiÓm tra c«ng suÊt c¾t cña m¸y

N e= 3244, 7.94, 2

1020.60 = 4,995(kW) Vậy: với máy phay ngang 6H82 Công suất động cơ chính là 7

kW thì hoàn toàn thoả mãn điều kiện để gia công

Bảng kết quả tính toán chế độ cắt cho nguyên công 4:

Phay tinh 6H82 BK8 235,5 300 1 1 Phay thô 6H82 BK8 94,2 118 4 1,5 B-ớc CN Máy Dao V(m/ph) n(v/ph) S(mm/vòng) t(mm)

5 nguyên công 5: tiện mặt đầu lỗ  110 & lỗ 56 và tiện định hình

Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do

 Để tăng độ cứng vững cho chi tiết trong quá trình gia công

ta dùng thêm 1 chốt tỳ tự lựa tỳ vào mặt C đã đ-ợc gia công trong nguyên công tr-ớc của chi tiết

 Kẹp chặt:

 Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 đòn kẹp, toàn bộ đồ định vị

và kẹp chặt đ-ợc lắp lên mâm tròn và lắp lên trục chính

của máy tiện thông qua lỗ côn moóc của đầu trục chính máy tiện T630 Để cho chi tiết khi quay cân bằng thì ta lắp thêm phần đối trọng(Sơ đồ nguyên công)

Khoả mặt đầu từ  150 vào  110 với l-ợng d- là 2,5 mm

B-ớc thô: chiều sâu cắt: t1=1,5 mm(theo bảng 5.65(ST CNCTM))

L-ợng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; mặt đầu V=195 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t

V D

1000.195 3,14.150=414 v/ph Tra theo máy thì n m=400 v/ph

VËy n t=1000.

.

t

V D

1000.248 3,14.150=526 v/ph Tra theo m¸y th× n m=500v/ph

B-íc th«: chiÒu s©u c¾t: t1=1,7 mm(theo b¶ng 5.65(2))

L-îng ch¹y dao vßng: S=0,4 mm/vßng ; tiÖn trong V=140 m/ph

VËy n t=1000.

.

t

V D

1000.140 3,14.56 =796 v/ph Tra theo m¸y th× n m=630v/ph

B-íc tinh: chiÒu s©uc¾t: t1=0,5 mm; (theo b¶ng 5.65(2))

L-îng ch¹y dao vßng: S=0,25mm/vßng ; tiÖn trong V=177 m/ph

VËy n t=1000.

.

t

V D

1000.177 3,14.56 =1006 v/ph Tra theo m¸y th× n m=1000 v/ph

B-ớc thô: chiều sâu cắt: t1=1,7mm(theo bảng 5.65(2))

L-ợng chạy dao vòng: S=0,4mm/vòng ; mặt đầu V=195 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t

V D

1000.195 3,14.110=564,6v/ph Tra theo máy thì n m=500v/ph

B-ớc tinh: chiều sâu cắt: t1=0,5mm; độ nhám bề mặt cần đạt đ-ợc

sau khi gia công:R Z=20(theo bảng 5.65(2))

L-ợng chạy dao vòng: S=0,25 mm/vòng ; mặt đầu V=248 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t

V D

1000.248 3,14.110=718v/ph Tra theo máy thì n m=630v/ph

B-ớc thô: chiều sâu cắt: t1=1,7 mm(theo bảng 5.65(2))

L-ợng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; tiện trong V=140 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t

V D

1000.140 3,14.110=405v/ph Tra theo máy thì n m=400v/ph

B-ớc tinh: chiều sâu cắt: t1=0,5 mm; độ nhám bề mặt cần

1000.225 3,14.110=651,4v/ph Tra theo máy thì n m=630v/ph

1000.19 3,14.56 =108 v/ph Tra theo máy thì n m=100 v/ph

 Kẹp chặt:

 Chi tiết đ-ợc kẹp chặt thông qua Bu lông và bạc chữ C (hình vẽ).

6.2 Chọn máy

Nguyên công đ-ợc thực hiện trên máy khoan cần 2H53

Các thông số của máy khoan cần 2H53 xem ở nguyên công 3 6.3 Chọn dao

 Chọn mũi khoan ruột gà hợp kim cứng BK8 th-ờng dùng 6.4 Tra chế độ cắt

 Các b-ớc cần thực hiện trong nguyên công:

Khoan xong đ-a vào Ta rô ren nhóm chạy dao 2: S t=0,22….0,28 mm/vòng

Theo bảng 5.95(2) ta có:

Vật liệu gang xám GX15-32 có độ cứng HB=170…190 , S t=0,28 mm/vòng

1000.72 3,14.8, 5=2697 v/ph Tra theo máy thì n m=2500 v/ph

 B-ớc 2: Tarô 6 ren M10

Dùng đồ gá trên ( khoan 6 lỗ 8,5) đ-a chi tiết lên máy Ta rô ren bán tự động 5A05 Theo bảng 23(1) ta có các thông số của máy nh- sau:

 Đ-ờng kính gia công lớn nhất: 18 mm

 Số cấp tốc độ: 6

 Giới hạn số vòng quay: 112 – 1120 vg/ph

 Công suất động cơ: N = 1,5 kW

Ta rô ren hợp kim theo tiêu chuẩn M101,25

Dao hợp kim cứng BK6(theo bảng 5.188(2))

1000.9 3,14.10=286,6 v/ph

Tra theo máy thì n m=280 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

Khoan 2H53 BK8 66,725 2500 0,28 4,25 B-ớc

CN

Máy Dao V(m/ph) n(vg/ph) S(mm/vg) t(mm)

Theo bảng 5.95(2) ta có:

Vật liệu gang xám GX15-32 có độ cứng HB=170…190 , S t=0,28 mm/vòng

1000.82 3,14.14 =1865 vg/ph

Tra theo máy thì n m=1440 vg/ph

Dùng đồ gá trên ( khoan lỗ 14) đ-a chi tiết lên máy Tarô ren bán

tự động 5A05(2056) Các thông số máy xem ở nguyên công 6

Dao hợp kim cứng BK6 ,(theo bảng 5.188(2))

1000.11 3,14.16=218,9 vg/ph

Tra theo máy thì n m=180 vg/ph

Kết quả tra chế độ cắt cho nguyên công 7:

8 nguyên công 8: tổng kiểm tra

 Kiểm tra độ song song của tâm lỗ 110 với mặt đáy: Chi tiết đ-ợc

đặt trên bàn máy khống chế 3 bậc tự do, lồng trục gá có lắp bạc vào trong lỗ 110, dùng đồng hồ so ở hai vị trí chính là độ không song song của tâm lỗ với mặt chuẩn (hình vẽ)

VI Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các

L1 là chiều dài ăn dao

L2 là chiều dài thoát dao

S là l-ợng chạy dao (tính theo mm/vòng)

N là tốc độ quay của máy(vòng/phút)

1 Nguyên công 1: (Phay mặt phẳng đế bằng dao phay mặt đầu   0

 

=0,25(ph) Phay tinh:

 

=0,04(ph) Phay tinh:

 

=0,06(ph) Nguyên công 2: (tính cho cả hai bích đế hai bên)

 

=0,03(ph) Nguyên công 3 : có 2 lỗ 18

T03=2.( T 03khoan+T 03khoet+T 03doa)=2.(0,06+0,02+0,03)=0,22(ph)

4 Nguyên công 4: (Phay mặt đầu C)

 

=0,52(ph) Phay tinh:

 

=0,83(ph) Nguyªn c«ng 4 ;

T05mat dau_ 1=T05mat dautho_ +T05mat dautinh_ =0,18+0,29=0,47(ph)

*TiÖn lç 56(lç th«ng suèt)

L=15mm

LÊy t-¬ng tù nh- trªn L1=4mm ; L2=5 mm

B-íc th«:

T05mat dau tho_ 2 = 1 2

T05mat dau_ =T05 56lo tho+T05 56lo tinh=0,16+0,20=0,36(ph)



=0,47ph) Tæng thêi gian:

T05 110lo =T05 110lo tho+T05 110lo tinh=0,280,47=0,75(ph)

T05=T05mat dau_ T o lo5 _ 56T05mat dau_ 2T05 110lo T05dinhhinh

.

L L

S n

)=6.( 4 15 4 15

1, 5.280 1, 5.112

)=0,95(ph) Trong đó : n=280vg/ph là tốc độ cắt khi tarô

n1 =112vg/ph là tốc độ quay của dao khi quay ng-ợc

7 Nguyên công 7: ( Khoan, tarô ren M16)

n1 =112 vg/ph là tốc độ quay của dao khi quay ng-ợc

8 Thời gian cơ bản để gia công chi tiết

Thời gian cơ bản để gia công chi tiết đ-ợc tính bằng tổng thời

gian cơ bản của các nguyên công:

T0 T01T02T03T04T05T06T07T08T09T010

T0=0,661+0,206+0,216+1,344+3,255+0,234+0,95+0,09+0,232

T0=7,188(phút)

vii.tính toán và thiết kế đồ gá

 Thiết kế đồ gá cho nguyên công V: Gia công mặt bậc,tiện các lỗ 110

 56 và lỗ định hình của chi tiết tren máy tiện ngang T630

 Đồ gá thiết kế ra phải đảm bảo một số yêu cầu kĩ thuật nh- sau:đảm bảo việc gá đặt phải nhanh chóng,đơn giản,tốn ít công sức,sai số chế tạo đồ gá phải đảm bảo sao cho chi tiết gia công ra phải đảm bảo yêu dặt ra nh- vậy đồ gá thiết kế cũng phải đủ cứng vững và tránh làm x-ớc bề mặt khi gia công