Đồ án công nghệ chế tạo máy_gối đỡ

Đồ án công nghệ chế tạo máy_gối đỡ

Lời nói đầu

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch-ơng trình

đào tạo kĩ s- và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết

bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh- công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững đ-ợc các kiến thức cơ bản của môn học

và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong ch-ơng trình đào tạo ,

đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đ-ợc của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo

L-u Văn Nhang đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán sẽ không tránh khỏi có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đ-ợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đ-ợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh Viên : Bùi Văn C-ơng

Lớp : CTM5-K48

Mục Lục Trang:

Lời nói đầu 1

Mục lục 2

Phần thuyết minh chính: I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 3

II Phân tích tính công nghệ của chi tiết 4

III Chọn dạng sản xuất 4

IV Chọn ph-ơng pháp chế tạo phối 5

V Lập thứ tự các nguyên công 6

VI Tính l-ợng d- cho 1 mặt và chọn theo các 7

bảng tra cho các mặt còn lại VII Tính toán cho các nguyên công cụ thể Nguyên công 1: 9

Nguyên công 2: 11

Nguyên công 3: 12

Nguyên công 4: 14

Nguyên công 5: 15

Nguyên công 6: 18

Nguyên công 7: 19

Nguyên công 8: 20

Nguyên công 9: 21

VIII Xác định thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công 1 NC1 22

2 NC2 23

3 NC3 24

4 NC4 24

5 NC4 26

6 NC6 25

7 NC7 26

8 NC8 27

IX Tính thiết kế đồ gá cho nguyên công số 1: 1 Phân tích sơ đồ 26

2 Chọn tính các thông số công nghệ 3 Xây dựng sơ đồ tác dụng lực 28

4 Lập sơ đồ và tính toán các lực kẹp

5 Tính chọn các cơ cấu kẹp 29

6 Chọn các cơ cấu khác 29

7 Tính độ chính xác 30

8 Yêu cầu kỹ thuật 31

Bảng các tài liệu dùng để tham khảo

Thuyết Minh Đồ án

Công nghệ chế tạo máy

I ) Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

+ Gối đỡ là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy

Nhiệm vụ chính: để đỡ các trục đỡ và các trục truyền thông qua các ổ đỡ bi, vì

vậy gối đỡ th-ờng làm việc theo cặp ( hai cái thành một 1 bộ)

+ Các bề mặt chính cần gia công:

- Bề mặt 100 dùng để lắp với vành ngoài của ổ bi ( th-ờng ở chế độ lắp lỏng hay lắp trung gian) Đây là bề mặt quan trọng nhất của chi tiết giá công, yêu cầu độ chính xác cao nhất ( ta chọn độ chính xác là cấp 7)

- Bề mặt 72 dùng để lắp lót kín tránh hiện t-ợng chảy dầu hay mỡ

bôi trơn, đây cũng là một bề mặt yêu cầu chính xác

- Bề mặt 56 để thoát trục ra

- 4 lỗ M8x1,25 dùng để bắt lắp đậy của gối đõ đôI khi cũng có tác

dụng chặn ổ ( khi trên trục có chịu tác dụng của lực dọc trục)

- Lỗ  6x1 chỉ dùng để tiếp dầu hoặc mỡ bôi trơn ổ bi, lỗ này th-ờng

đ-ợc nút kín lại khi làm việc để tránh làm bẩn, bụi rơi vào các phần bên trong

của ổ

- Các lỗ 17 dùng để bắt chặt gối đỡ vào thân máy bằng bu lông

- Bề mặt 86 có tác dụng là gờ chặn vành ngoài của ổ bi, mặt này

không yêu cầu phải có độ chính xác cao

- Trong quá trình làm việc tải trọng tác động lên ổ và gối đỡ th-ờng

có giá trị ổn định, nhiệt độ không cao, th-ờng các gối đỡ làm việc theo bộ lên

chế tạo để đảm bảo đ-ợc lắp lẫn hoàn toàn

- Vật liệu sử dụng là : GX 15-32, có các thành phần hoá học sau :

C = 3  3,7 ; Si = 1,2  2,5 ; Mn = 0,25  1,00 ;

S < 0,12 ; P =0,05 1,00 ; []bk = 150 MPa

[]bu = 320 Mpa

II ) Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

+ Do có hình dáng t-ơng đối phức tạp, tải trọng đều và cũng không lớn lắm , chọn phôi là gang đúc trong các lòng khuôn kín là hợp lý nhất

+ Kết cấu đã cho có độ cứng vững khá cao, các mặt gia công có thể thực hiện bằng các ph-ơng pháp gia công có năng suất khá cao

+ Khoảng cách từ lỗ tâm 100 tới mặt đáy có dung sai ± 0,1 là hợp lý

độ nhám trên các bề mặt yêu cầu gia công vẫn theo ký hiệu cũ ta sẽ đổi lại.Các bề mặt 100 và 72 ch-a có độ nhám, xuất phát từ chức năng làm việc lắp trung gian với vòng ngoài của ổ bi ta có:

Bề mặt 100 Ra=2,5; 72 có Rz =20 m;

kích th-ớc 100 lắp với vòng ngoài của ổ bi, ta chọn cấp chính xác là cấp 7, giá trị sai lệch 100+ 0,035;

các kích th-ớc khác còn lại có thể lấy dung sai tự do là ± 0,5 mm

Lỗ ren M6 nếu điều kiện cho phép ta có thể làm vuôn góc với đ-ờng tâm

lỗ để tiện cho việc gia công hơn ( còn với kết cấu lỗ nghiêng nh- trong bản vẽ đã cho có lợi cho việc bôi trơn nh-ng khó cho gia công)

+ Khoảng cách tâm giữa hai lỗ 17 theo chức năng chỉ cần chế tạo với dung sai ± 0,1 tuy nhiên khi gia công, ng-ời ta th-ờng dùng hai lỗ này làm chuẩn tinh thống nhất vì vậy dung sai của nó lên chọn là ± 0,05 cho phù hợp với chức năng gia công

III ) Xác định dạng sản xuất:

Ta xác định theo ph-ơng pháp gần đúng:

Khi xác định dạng dạng sản xuất bằng ph-ơng pháp tra bảng ta cần xác định

khối l-ợng của chi tiết gia công và số l-ợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong

N - Số chi tiết đ-ợc sản xuất trong một năm ;

N1- Số sản phẩm đ-ợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm);

m - Số chi tiết trong một sản phẩm;

- Phế phẩm trong x-ởng đúc  =(3-:-6) % ta chọn  =4% ;

- Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ  =(5-:-7)% chọn  =6%

Vậy N = 5000.1(1 +

100

4

6 ) =5500 (chi tiết /năm)

Trọng l-ợng của chi tiết đ-ợc xác định theo công thức :

đều không lớn , vì vậy chọn vật liệu là gang xám thông th-ờng là hợp lý

- Do dạng sản xuất là loạt lớn lên tạo phôi trong khuôn kín là hợp lý nhất Ta chọn đúc trong khuôn kim loại trong tr-ờng hợp này

Khi đúc ta có thể thiết kế hộp khuôn có mặt phân khuôn nh- hình vẽ:

T D

Với cách chọn mặt phân khuôn nh- hình vẽ trên ta có thể rút mẫu dễ dàng

V ) Lập thứ tự các nguyên công:

a) Tr-ớc tiên ta phải phân tích chuẩn và định vị khi gia công:

+ Để đạt dộ chính xác của các lỗ 100; 72, dộ song song của chúng với mặt đáy và khoảng cách từ tâm của các lỗ này đến mặt đáy thi khi gia công

+ Để đạt độ vuông góc của tâm hai lỗ 100; 72 với các mặt đầu của gối đỡ ta có hai ph-ơng án sau:

 chọn một trong hai mặt đầu đã gia công làm chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do đẻ gia công lỗ

 Dùng mặt đáy và hai lỗ 17 để làm chuẩn tinh thống để gia công lỗ 100, 72 và hai mặt đầu

Khi ta sử dụng ph-ơng án đầu tiên dễ dàng đạt đ-ợc độ vuông góc của tâm hai lỗ 100 và 72 với mặt đầu nh-ng khả năng đạt đ-ợc độ song song của hai tâm lỗ này với mặt đáy và khoảng cách 80 là không cao

Khi sử dụng ph-ơng án thứ hai ta phải mất thêm thời gian gia công chính xác hai lỗ 17 Nh-ng theo ph-ơng án này ta dễ dàng đạt đ-ợc độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với mặt đáy, và độ chính xác của kích th-ớc 80 cũng cao hơn Độ khônng vuông góc vói hai mặt đầu cũng không quá lớn vì khi gia công hai mặt đầu ta đã sử dụng chuẩn tinh thông nhất là ( mặt đáy và hai lỗ

17 làm chuẩn)

+ Đối với gối đỡ, yêu cầu về độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với mặt đáy th-ờng cao hơn so với yêu cầu về độ vuông góc của chúng với mặt đầu Do đó ta chọn ph-ơng án mặt đáy và hai lỗ 17 vuông góc với nó đã đ-ợc gia công tinh từ tr-ớc làm chuẩn tinh thống nhất để gia công các bề mặt còn lại là hợp lý.Việc chọn chuẩn nh- vậy cho phép đạt đ-ợc các -u điểm sau:

 Dễ dàng đạt độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với mặt

đáy, dộ vuông góc của chúng với mặt đầu và độ chính xác của kích th-ớc 80

 Đồ gá có kết cấu đơn giản , tin cậy, sử dụng thống nhất cho hầu hết các nguyên công

 Mặt đáy có diện tích đủ lớn , đảm bảo gá đặt ổn định khi gia công bằng các ph-ơng pháp có năng suất cao

b) Xác định trình tự của các b-ớc nguyên công:

Nh- đã phân tích ở trên , giai đoạn đầu tiên của quá trình gia công gối

đỡ là gia công các mặt đáy cùng hai lỗ 17 để làm chuẩn tinh thống nhất khi gia công các mặt còn lại:

Ta có thứ tự các nguyên công nh- sau:

 Nguyên công 1:phay mặt đáy2;

 Nguyên công 2: phay mặt đáy trên 3;

 Nguyên công 3: khoan , khoét , doa 2 lỗ 17;

 Nguyên công 4:phay hai mặt đầu;

 Nguyên công 5:tiện thô các lỗ 100; 56; 86; 104;

 Nguyên công 6:khoan , ta rô 4 lỗ M8x1,25;

 Nguyên công 7:khoan lỗ 5; khoét 12, ta rô M6x1;

 Nguyên công 8: tiện bán tinh, tiện tinh 100; tiện định hình

72

 Nguyên công 9: tổng kiểm tra c) Xác định đ-ờng lối công nghệ:

Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn ph-ơng pháp gia công một vị trí gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

VI ) Tính l-ợng d- cho một bề mặt và tra l-ợng d- cho các bề mặt còn lại

1) Tính l-ợng d- khi gia công lỗ 100

Độ chính xác phôi cấp 1 khối l-ợng phôi 5,5 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32 Quy trình công nghệ gồm 3 b-ớc : tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh Chi tiết đ-ợc định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 17

Theo bảng 3.2[2] ta có Rza và Ta của phôi là 200 và 300 m

Sai lệch không gian tổng cộng đ-ợc xác định theo công thức sau:

ph = 2 2

lk

cv 

 Trong đó cv = 2 2

) ( ) ( k l  k d - sai lệch cong vênh l- Chiều dài chi tiết

lk là độ lệch khuôn

lk = 2

2 2

 

1 là sai số của mặt đáy so với tâm lỗ 100

2 là sai số của 2 lỗ định vị so với tâm lỗ 100

k c

gd  

  Sai số chuẩn xuất hiện do chi tiết bị xê dịch ngang trên chốt định vị

Khe hở lớn nhất max = A + B + min

A Dung sai của lỗ 17H7 A = 18 m

B Dung sai của lỗ 17f7 B = 18 m

Khe hở nhỏ nhất min = 16

 c = max = 0,018+0,018+0,016 = 0,052

Do đó sai số gá đặt khi tiện lỗ là

gd = 2 2

400

52  = 403 Khi tiện tinh và bán tinh không thay đổi cách gá đặt

 Khi tiện thô 2Z bmin 2(200300 3102 4032)= 2.1200

 Khi tiện bán tinh Rza = 50 , Ta = 50

2Z bmin  2(5050 162 202)= 2.150

 Khi tiện tinh Rza = 35 , Ta = 30

)18,03035(2

2.80

97,175 99,575 99,875

100

97,175 99,575 99,875

Lấy l-ợng d- danh nghĩa là 2x2,5

Các l-ợng d- còn lại tra bảng với phôi cấp chính xác I ta có( bảng

3-95 [1]

VII ) Tính toán cho các nguyên công cụ thể

Nguyên công 1: Phay mặt đáy

Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do Kẹp chặt: Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng đai ốc

Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7

KW Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng Với các thông số sau D =80, Z =8 răng

L-ợng d- gia công : phay 2 lần : + B-ớc 1 Zb=2 mm

+ B-ớc 2 Zb=0,5 mm

.1000

ph vg D

Nh- vậy tốc độ cắt thực tế là:

V tt D n t 160,768m/ ph

1000

640.80.14,31000

Chế độ cắt b-ớc 2: (phay tinh với Rz =20)

Chiều sâu cắt t = 0,5 mm , l-ợng chạy dao răng S0=1,04 mm/vòng (Bảng 5-37 [2] )

140.1000

.1000

ph vg D

ph m n

D

Nguyên công 2 : Phay mặt 2 (mặt đối diện với mặt đáy)

Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt trên của đáy 3 bậc tự do bởi 2 phiến tì, mặt đầu 2 bậc tự bởi 2 chốt tì, mặt bên 1 bậc tự do bởi 1 chốt tì

Kẹp chặt: Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng đòn kẹp từ trên xuống ph-ơng của lực kẹp trùng với ph-ơng kích th-ớc cần thực hiện

Chọn máy : máy phay nằm đứmg vạn năng 6A54 Công suất máy

Nm = 7,8 KW Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng Với các thông số sau D = 80 mm, Z = 8 răng

L-ợng d- gia công : phay 2 lần : + B-ớc 1 Zb=2 mm

+ B-ớc 2 Zb=0,5 mm

Tốc độ cắt Vb=175 m/ph (Bảng 5-143 [2] )

Hệ số điều chỉnh: Ws = 1

 Tốc độ cắt tính toán là: Vt =Vb Ws = 175.1= 175m/phút

175.1000

.1000

Chế độ cắt b-ớc 2: (phay tinh) :

Chiều sâu cắt t = 0,5 mm L-ợng chạy dao răng Sz = 0,13 mm/răng (Bảng 5-143 [2])  L-ợng chạy dao vòng S0= 0,13 8 = 1,04 mm/vòng

250.1000

.1000

ph vg D

ph m n

D

Nguyên công 3: Khoan - Khoét – Doa lỗ định vị

Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt đầu 2 bậc

tự do bởi 2 chốt tì, mặt bên 1 bậc tự do Nh- hình vẽ

Kẹp chặt: Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng cơ cấu vít - đai ốc

Chän m¸y : M¸y khoan K125 C«ng suÊt m¸y Nm = 2,8KW

Chän dao : Mòi khoan thÐp giã , mòi khoÐt, doa thÐp giã

5,31.1000

.1000

(1,321000

950.16.14,31000

vong m

n D

33 1000

1000

600.7,16.14,31000

ph m n

D

Theo bảng 5-139 [2] ,ta có : NYC = 1,7 Kw < Nm = 2,8

4,10.1000

 

Nguyên công 4 : Phay 2 mặt đầu

Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế

Chế độ cắt b-ớc 1: (phay thô)

Chiều sâu cắt t =2 mm L-ợng chạy dao răng Sz=0,13 mm/răng (Bảng 5-34 [2])

203.1000

.

228.1000

n w

w

o Dao cụ : chọn loại dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng

đây là loại dao tiện hay đ-ợc sử dụng nhất:

Tra bảng 4-13 1 chọn đ-ợc kích th-ớc của dao tiện lỗ có góc nghiêng chính ( =600) :

+ Số cấp tốc độ 12; Nmin=44 ; Nmax=1980 (vòng/ phút)

+ L-ợng chạy dao dọc :Smin=0,06;SMAX=1,07 (mm/vòng)

*Tính toán chế độ cắt cho nguyên công tiện lỗ 100:

B-ớc 1:Tiện thô mặt 100 ta sẽ tính toán cho nguyên công này

+ Ta chọn chiều sâu tiện thô t=1 (mm)

+ s=0,4 (tra bảng 5-12 2

+ tốc độ cắt đ-ợc tính toán theo các công thức:

V = m x v y v

K S t T

1000

=

100 14 , 3

177 1000

= 563 (vßng/phót)

*ta tÝnh lu«n c¸c lùc c¾t Px ; Py ;Pz : Lùc c¾t ®-îc tÝnh theo c«ng thøc:

177 336 60 1020

 tiện thô cho các mặt còn lại đ-ợc tra theo bảng :

 B-ớc 2: tiện mặt 86 ( kích th-ớc này không cần độ chính xác)

Chiều sâu tiện 2,5 mm ; S =0,3 mm tra trong bảng 5-61 2V=140 (m/ph)





 

Nguyên công 6: khoan lỗ và ta rô ren M8x1,25

 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh- hình vẽ: chi tiết đ-ợc định vị nhờ bạc rời:

Với cấu tạo của bạc dẫn rời nh- hình vẽ : chi tiết đ-ợc định vị cả 6 bậc tự do: nh- hình vẽ:

 Máy ta dùng trên máy khoan cần 2E52

 3 , 14 6 1326( / )

28 1000

ph vong

 chọn n = 1320 (v/ph)

tốc độ cắt thực tế là : vtt=1320

 Chu kỳ bền T của mũi khoan th-ờng dùng là : T= 20 phút

 Công suất yêu cầu cầu 1kw B-ớc 2: ta rô ren Mx1,25

Dùng dao ta rô 8x12,5 (kích th-ớc của dao tra bảng 4-135 1

Tra bảng 5-188 2 ta có tốc độ cắt là :V=10 (m/ph) vì cắt gang có HB=190 ta lấy V=10x1,1 =11 (m/ph)

Công suất của máy vẫn đáp ứng đ-ợc

Máy: dùng trên máy khoan đứng K125 ;N=2,8 kw; n=971360

+(tra bảng 5-92 )ta có : Nyêu cầu =1 (kw)

+công suất thực của máy N=2,8 X0,8 =2,24 (KW)

 B-ớc 2:Khoét 12

Dùng dao khoét lỗ 12 bằng thép gió; tra bảng 4-47 1 ta có thông

số của dao cắt nh- sau:

D=12 , chiều dài toàn bộ L=160 , phần làm việc l=80 (dùng mũi khoét liền khối đuôi côn)

 Tiện bán tinh , tiện tinh 100 , tiện định hình 72

 Sơ đồ gá đặt nh- hình vẽ :( Giống nh- tiện thô ban đầu)

 Chọn máy T616

 Chọn dao :dùng các loại dao tiện tinh nh- hình vẽ

B-ớc 1:Tiện bán tinh 100:

Tiện bán tinh : chọn chế dộ cắt nh- sau : t=0,5 ; S =0,21 (mm/phút)

 tốc độ cắt V=225 (m/phút ); từ đó ta tính đ-ợc số vòng quoay cần thiết n =

D

V

14 , 3

1000

=

100 14 , 3

225 1000

= 700 (vòng/phút)

B-ớc 2: Tiện tinh lần 1 :

Chọn t= 0,3 (mm) ta tra bảng 5-62 2 ; S=0,15 (mm/vòng)tra bảng 5-61 2 ; chọn tốc độ cắt n=700 (vòng/phút)

B-ớc 3: : Tiện tinh lần 2:

Chọn chiều sâu cắt :t=0,2 (mm);

S= 0,15 (mm/vòng) tra bảng 5-62 2; tốc độ cắt V=225 (m/ph) (tra trong bảng 5-69 2 ) Chọn tốc độ của trục chính n=700

(vòng/phút)

Nguyên công 9: Tổng kiểm tra:

100

VIII- Xác định thời gian nguyên công

Thời gian cơ bản đ-ợc xác định theo công thức sau:

) (

2

n S

L L L T

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1- Chiều dài ăn dao (mm)