NỘI DUNG THUYẾT MINH và TÍNH TOÁN đồ án môn học CÔNG NGHỆ GIA CÔNG cơ KHÍ chi tiết thuộc nhóm dạngbạc thuyết minh(tiến)

Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiếnhành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tcác trang bị hiện đại.. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọngtr

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóngvai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đạihoá đất nớc Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo

ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tếquốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy

đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiếnhành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tcác trang bị hiện đại Việc phát triển nguồn nhân lực lànhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơkhí nói riêng đòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí

đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tơng đối rộng, đồngthời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyếtnhững vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọngtrong chơng trình đào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết

kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ cácngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vậntải, mỏ, điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bảncủa môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế,

trong chơng trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chếtạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinh viên chuyênngành chế tạo máy khi kết thúc môn học

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

Nguyễn Thanh Tựng đến nay em đã hoàn thành đồ án mônhọc CNCTM Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên

sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế,

em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộmôn và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau

và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn.!

Hà Nội 26 tháng 11 năm 2011

Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Tiến

Đồ án môn học Công Nghệ Chế tạo máy

~~~~~~~~~~~~~~

Chơng i Phân tích chi tiết gia công, xác định dạng hình sản xuất và phơng pháp chế tạo phôi

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.

Bạc đỡ ổ là chi tiết điển hình của dạng bạc, nó đợc dùngnhiều trong ngành chế tạo máy Chi tiết có dạng ống tròn, thànhmỏng, trên chi tiết có mặt bích và có thể có lỗ để dẫn dầu bôitrơn Bạc đỡ đợc cố định với thân máy bằng Bulông

Với nhiệm vụ nh đã nêu ở trên thì điều kiện làm việc củabạc là chịu tải trọng động từ ổ tác động lên cùng với nhiệt độtrong quá trình làm việc là tơng đối cao tuy nhiên cũng không

đến lỗi qua khắc nhiệt

1.2 Phân tích tính công nghệ kết cấu của chi tiết.

Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết có ý nghĩa quantrọn đối với việc gia công để đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật cầnthiết và khả năng làm việc lâu dài của chi tiết Tính côngnghệ đợc thể hiện qua việc chọn vật liệu, kích thớc , bề mặt ;các yêu cầu kỹ thuật , khả năng làm việc lâu dài , việc thao lắpthay thế các bộ phận , các biện pháp bôi trơn bảo vệ

Đối với chi tiết dạng bặc thì yêu cầu quan trọng nhất làphải đảm bảo độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ , cũng

nh độ vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm

Bề mặt làm việc chủ yếu của bặc là bề mặt trong của lỗ,

bề mặt ngoài và bề mặt bích Cụ thể ta cần đảm bảo cácyêu cầu kỹ thuật sau :

- Đờng kính mặt ngoài  144 đạt cấp chính xác 7

- Đờng kính lỗ đạt cấp chính xác 7

- Độ dày thành bạc cho phép sai lệch trong khoảng 0,03 0,15 mm

- Độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ bạc <0,09 mm

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và và bề mặt  116khoảng 0,08/100 mm

- Độ nhám bề mặt theo yêu cầu thì cần phải đạt đợc nhsau:

+ Mặt đầu  144 có R =40 => R =12,5

Để xác định đợc dạng hình sản xuất trớc tiên ta phải xác

định đợc sản lơng năm của chi tiết gia công (N) và khối lợngvật đúc (Q)

Trong đó: γ : Khối lợng riêng của vật liệu (γ =7,852kg/dm3)

V: Thể tích chi tiết gia công (cần xác

định)

V = V1+V2

V1:Thể tích phần mặt bích: V1= 384581,2 (mm3)

V2:Thể tích phần trụ dài: V2= 327740,37 (mm3)

 Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn.

Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc quy định kết cấucủa chi tiết

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kếtcấu cũng nh những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việccủa chi tiết gia công Nó có ý nghĩa quan trọng trong việcnâng cao tính công nghệ, giảm khối lợng lao động, tăng hệ số

sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm

I T? l? 2:1

Chi tiết bạc đỡ (hình trên) đợc chế tạo bằng phơng pháp

đúc từ thép C40 Quá trình đúc không quá phức tạp , nhng cầnphải có mặt phân cách vì chi tiết có dạng tròn xoay nên khôngthể đúc trong một hòm khuôn Cần lu ý rằng bạc có đờng kính

lỗ là 54, trong khi chiều dài lỗ là 96mm, do vậy việc tạo phôi có

ra bôi trơn ma sát ớt càng dễ Yêu cầu cấp chính xác đờng kính

lỗ đạt CCX7 Yêu cầu này ta có thể thực hiện đợc nhng cũnggặp khó khăn bởi với cùng một CCX7 thì việc gia công trục baogiờ cũng dễ hơn, hơn nữaviệc gia công đạt yêu cầu đó làkhông cần thiết bởi trong thực tế, kiểu lắp giữa bạc và trụcthông thờng là các kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn: H7/e8 ; H7/f7 Nhvậy, với đờng kính lỗ bạc chỉ cần gia công với CCX7 là đủ

- Với mặt ngoài (144), yêu cầu CCX7 và độ nhám Ra=3,2

+ Bốn lỗ này là bốn lỗ khụng phải lỗ bậc nên chỉ phải gia côngbằng một dao và một bạc dẫn.

+ Ta sử dụng phương phỏp gia cụng mỏy khoan phõn độ 4 lỗ

- Về mặt vật liệu: Với việc chế tạo bạc thộp C40 là vật liệu cókhả năng chống mài mòn cao Tuy vây, về lâu dài vấn đề màimòn vẫn không thể khắc phục đợc hết Sau một thời gian làmviệc, khe hở giữa bạc và trục lớn, không đảm bảo đúng chứcnăng làm việc ta phải thay bạc Để tiết kiệm ta có thể dùng lótbạc Với việc dùng lót bạc thì khi bạc bị mòn mặt làm việc tachỉ cần đổi lót bạc khác thay vì việc phải đổi cả bạc Việcthay thế cũng dễ dàng

Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu nh

ở trên, nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong điều kiệnsản xuất hàng loạt lớn

1.4 Xác định phơng pháp chế tạo phôi và dạng phôi.

Với vật liệu chế tạo phôi là thép C40 và với các đặc tínhhóa học và vật lý của nó ta căn cứ vào dạng hình sản xuất và

điều kiện cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp, địa phơng,cùng kết cấu chi tiết, vật liệu chế tạo, ta chọn phơng pháp chếtạo phôi là phơng pháp Đúc

u nhợc điểm của phơng pháp này :

- Ưu điểm:

+ Phôi không bị nứt, vỡ khi chế tạo+ Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ+ Nếu chọn đợc phơng pháp đúc hợp lý thì vật đúc

sẽ đạt đợc cơ tính rất cao

- Nhợc điểm:

+ Lợng d lớn+ Độ chính xác phôi không cao+ Năng suất thấp

+ Phôi dễ có khuyết tật Tuy nhợc điểm của phơng pháp không ít nhng đối với chitiết cần chế tạo là Bạc đỡ ổ thì phơng pháp này cũng đạt đợc

sự hợp lý cao

Bản vẽ đúc:

D

B¶n vÏ lång ph«i:

2,4mm 2,4mm

Ø111 ± 0.8 mm

Ø68 Ø80 Ø116 H8

Ø172 Ø152 ± 0.8 mm 14f8

Ø 200 Ø113 ± 0.8 mm

2.2 Chọn phơng pháp gia công.

Trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam, muốn chuyên mônhóa cao và để có thể đạt năng suất lớn thì đờng lối công nghệthích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bớc công nghệ trongmột nguyên công) Tức ở đây ta kết hợp các loại đồ gá chuyêndùng và các máy chuyên dùng để chế tạo

Căn cứ vào bản vẽ chi tiết và dựa vào bảng 2-1 trang 17 “giỏotrinh thiết kế đồ ỏn gia cụng cơ khớ ”ta chọn phơng pháp gia công nhsau:

- Các mặt đầu có Rz=40=> Ra=12,5 cṍp nhỏm 3 =>tiện bántinh

- Các mặt ngoài Φ106, Φ200, không yêu cầu độ nhám caonên chĩ cần tiện thô một lần

- Mặt trong Φ54H9 Rz=40 cấp nhám 3 nờn chỉ cần tiện thụmột lần ;cũn Φ68 cú Ra=1,6 nờn cần tiện tinh và Φ116 Ra=3,2nờn cần tiện tinh

- Mặt ngoài Φ144 Ra=3,2 cấp nhám 5=> tiện tinh

- Mặt tron Φ116 Ra=3,2 cấp nhám 5=> tiện tinh

2.3 Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết ( Có bản vẽ

kèm theo)

Thành lập tiến trình công nghệ là xác định thứ tự trớc saucủa các nguyên công để gia công các bề mặt chi tiết máy.

Nh vậy để lập đợc tiến trình công nghệ gia công chi tiêtthì ta cần phải nắm kĩ đợc quy trình công nghệ gia công cácchi tiết điển hình và tuân thủ theo những nguyên tắc chungnhất

B5: Tiện thụ mặt trong Φ54

B6,7: Tiện thụ,tinh chộp hỡnh cụn

NC II: Tiện

(Định vị bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm)

B1,2: Tiện thô :mặt đầu Φ144 ,và mặt ngoài Φ144

B3,4: Tiện tinh mặt ngoài Φ144

B5,6: Tiện thụ :mặt trong Φ144 và Φ68

Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo

độ chính xác yêu cầu và năng suất cao Độ chính xác và năng

suÊt phô thuéc vµo chÕ dé c¾t, lîng d, sè bíc vµ thø tù c¸c bícc«ng nghÖ.

n

n

2.4.2 Chọn máy gia công.

Để đạt đợc năng suất cao thì máy đợc chọn phải có kích thớc phù hợp với chi tiết gia công và phải tận dụng đợc khả năng làm việc của máy với chế độ cắt tối u

Theo bảng ta chọn đợc máy tiện là máy có kí hiệu T630 Các thông số chủ yếu của máy nh sau:

Dịch chuyển lớn nhất của bàn dao trên, mm 140

+Hệ modun, theo modun 0,5 Π-48 Π

Đờng kính của phôi lắp trên luynet động, mm 20-80

Đờng kính của phôi lắp trên luynet cố định,

Khoảng cách từ đờng tâm trục chính tới trụ ,

Dịch chuyển lớn nhất của trục chính, mm 175

- TiÖn mÆt ®Çu và mặt trong: ta dïng dao th©n cong lìi lµmb»ng thÐp giã, kÝch thíc nh sau: 25x16x45o

- TiÖn ngoµi: dïng dao th©n th¼ng lìi lµm b»ng thÐp giã,kÝch thíc nh sau: 25x16x45o

- Khoan lç ren: Dïng mòi khoan ruét gµ đuôi côn,đầu gắn mảnhhợp kim cứng cã kÝch thíc c¬ b¶n nh sau: d = 10 vµ 8 ; L = 300; l

của chi tiết máy 3.1: Tính và tra lợng d

3.1.1: Tính lợng d gia công bề mặt trong  116

Để đạt đợc kích thớc bề mặt 116H8 (116)

Bề mặt có cấp chính xác 7

Độ nhám bề mặt cấp 7

Ta phải thc hiện các bớc : Tiện thô bề mặt trong  116

Tiện tinh bề mặt trong  116Chi tiết đợc gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm

- Tiện tinh: Định vị và kẹp chặt vào mặt lỗ đã đợc giacông băng mâm cặp 3 chấu tự định tâm.

1-T

ính sai lệch không gian

Sai lệch không gian tổng cộng đợc tính theo

(Công thức 2.11 trang 25 Tài liệu 1)

c = K.D là độ cong vênh của chi tiết

Với D là đờng kính lớn nhất của phôi D =200 mm ;

K= 0,7m/mm

 c = 0,7.200 = 140(m)

Còn giá trị sai lệch đợc tính theo công thức sau :

=

Vì bề mặt trong và ngoài tròn xoay

ở đây là dung sai chiều dài thành vật đúc theo phơng bvới phôi có kích thớc danh nghĩa lớn nhất < 260

Trong đó: c : sai số chuẩn (khi gốc kích thớc không trùngvới chuẩn định vị ) ở đây chuẩn định vị trùng với gốc kíchthớc  c = 0.

kc: sại số kẹp chặt Tra bảng 3.11- Hớng dẫn thiết kế đồ áncông nghệ CTM – Nguyễn Đắc Lộc  k = 60 m  gd =

Hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ CTM – Nguyễn Ngọc Bảo

2Zmin = 2 [Rzi-1 + Ti-1 + ] i-1 là sai lệch không gian của từng nguyên công

i-1 là sai số gá đặt của từng nguyên công

Rzi-1 :Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc đểlại , đợc tra trong bảng 3.66 và 3.69 tập 1

Ti-1 : Chiếu sâu lớp kim loại bề mặt bị h hỏng do bớc côngnghệ sát trớc để lại, đợc tra trong bảng 3.91 tập 1

Phơng pháp gia công R t độ bóng Phôi đúc áp lực (thộp

C40) 300 300 4

Tiện thô 50 50 4

Tiện tinh 20 25 5

Vậy lợng d nhỏ nhất khi tiện thô là:

2Zmin = 2 [Rzi-1 + Ti-1 + ]

=2(300 +300 + )= 2828,72m

Lợng d nhỏ nhất khi tiện tinh là

2Zmin = 2 [Rzi-1 + Ti-1 + ]

KÝch thíc tÝnh to¸n khi tiÖn tinh :

Dung sai cña ph«i 1= 350m ( IT12)

Dung sai tiÖn th« 2= 220m ( IT11)

Dung sai tiÖn tinh 3= 140 m ( IT10)

6, Tính lượng dư giới hạn :

Lîng d giíi h¹n khi tiÖn th«: 2Z1min= d2min - d1min = 1,49mm

2Z1 max = d2 max - d 1max =1,84mm

Lîng d giíi h¹n khi tiÖn tinh: 2Z2min= d3min - d2min =0,868 mm

2Z2max = d3 max - d 2max

= 2(0,948 + 1,84) = 5,576 mm

7, Kiểm tra kết quả tính :

Sau khi tiÖn tinh:

KÝch thíc giíi h¹n

KÝch thíc mm

812, 15 40,6 1 16,2 43

60

2.310

115,0 9 116,9 3 116,0 62

350 220 140

115,09 116,93 116,06 2

115,44 117,15 117,20 2

1,49 0,86 8

1,84 0,94 8

3.1: tra lượng dư các bề mặt còn lại :

BÒ MÆt KÝch thíc ( mm) Lîng d (mm) Tra b¶ng TÝnh to¸n Dung sai (mm)

4.1- ChiÒu s©u c¾t:

Với bề mặt có cấp độ nhám 7 thì ta có thì :t=0,3 mm 4.2- Lîng ch¹y dao:

Lợng chạy dao đợc tính sao cho tân dụng đợc hết khảnăng cắt của dao và máy

- Theo sức bền của thân dao:

Nh vậy Lợng chạy dao vòng đợc chọn nh sau:

Thay các thông số trên vào công thức ta có vận tốc cắttính toán:

Từ đây ta tính đợc số vòng quay tơng ứng với tốc độcắt trên là:

Theo đó ta chọn đợc số vòng quay thực của máy n =

225 vg/ph

4.4- Tính lực cắt:

Lực cắt có đợn vị tính là N, nó đợc chia thành 3 thànhphần theo tọa độ của máy; lực cắt theo hớng tiếp tuyến Pz; lựccắt theo hớng kính Py và lực cắt theo hớng trục Px Các thànhphần này đợc xác định nh sau:

Trong khi Ndm=7 KW => thỏa mãn

Chơng IV

thiết kế đồ gá KHOAN

1- Tính chế độ cắt khi khoan

chiều sâu cắt khi khoan :t = = = 5 mm

Theo bảng (8-3 ) với mũi khoan có đờng kính D= 10mm ta lấy

K : hệ số điều chỉnh chung về tốc độ cắt giông nhtiện , xét thêm ảnh hởng của chiều sâu lỗ khoan K

P0 = 68 10 0,22 0,82 = 19,32 KGm <75 KGm .So với{P0}=2000KG của máy ta thấy với bớc tiến đã chọn máy làm việc

Công suất khi khoan Nc= = = 1,87 KW

So với công suất của máy [N] =4,5 KW , máy đảm bảo an khilàm việc

Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các bớc sau đây:

Thiết kế một đồ gá cho nguyên công 4 Khoan 4 lỗ 10.

Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các bớc sau đây:

2-Xác định khích th ớc

Kích thớc bàn máy 320 x 1320 mm2, khoảng cách từ bàn máytới trục chính Đó là những số liệu cần thiết để xác địnhkích thớc đồ gá

2.1, Xác định phơng án dịnh vị

Chi tiết đợc định vị bằng mặt đầu ( 3 bậc tự do), 1 chốt trụngắn định vị vào mặt trụ trong (định vị 2 bậc tự do), 1 chốttrụ ngắn định vị vào rãnh chi tiết đợc địnhvị cả 6 bậc tự do

ở đây ta sử dụng kẹp chặt bằng bu lông Nguyên công này

đ-ợc thực hiện trên máy khoan cần

2.2, Tính lực kẹp

2.2.1,Sơ đồ gá đặt :

2.2.2,Tính toán lực kẹp cho cơ cấu kẹp chặt

Chi tiết đợc kẹp bằng bu lông với lực kẹp dặt hớng từ trên suốngdới ép chi tiết lên phiến tì.Dới tác dụng của mô men khoan ,vật

cã xu híng quay quanh trôc XX Lùc POVµ W t¹o ra trªn bÒ mÆt

rtb=24mm

Xác lực quay Q của ngời công nhân

Vẽ đờng bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo

tỉ lệ 1:1) Đờng bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch Việcthể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ thuộc vào mức độphức tạp của đồ gá Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phải đợcthể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy

Xác định phơng, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp.Phơng của lực kẹp vuông góc với thân tay biên có hớng từ haiphía cùng tiến vào tự định tâm Điểm đăt của lực kẹp ta chọnvào giữa của phiến kẹp (PK thu gọn về)

Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảocho lực cắt, lực kẹp hớng vào đồ định vị vuông góc vớichúng)

Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá nh vít, lò xo, đai ốc và các bộphận khác nh cơ cấu phân độ

Vẽ thân đồ gá

Vẽ 2 hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cảcác chi tiết trong đồ gá Cần chú ý tới tính công nghệ khi giacông và lắp ráp, đồng thời phải chú ý tới phơng pháp gá và tháochi tiết, phơng pháp thoát khi gia công

Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá

Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá

Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá [CT]