công nghệ chế tạo máy - quy trình thiết kế bạc trục tăng áp

Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối u có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời

Trang 1

Trần Văn Hùng CNCT Vũ Khí 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Mục lục Trang Lời nói đầu 3

Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 4

1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết 4

1.2 Phân tích tính công nghệ chi tiết 4

1.3 Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi 4

Phần II: Thiết kế quy trình công nghệ 5

2.1 Tiến trình công nghệ 5

2.2 Thiết kế nguyên công 6

Phần III: Chọn lợng d gia công 13

Phần IV: Tra chế độ cắt cho các nguyên công 15

4.1 Nguyên công 1 15

Phần V: Thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ Φ5 16

5.1 Chọn máy 16

5.2 Định vị 17

5.3 Tính toán cơ cấu kẹp vit ốc 18

5.4 Tính chọn cơ cấu dẫn hớng 20

5.5 Tính chọn cơ cấu phân độ 21

5.6 Kiểm tra bền mặt cắt 22

5.7 Sai số đồ gá 22

5.8 Thuyết minh đồ gá 22

Tài liệu tham khảo 23

Lời nói đầu:

Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quá trình thiết kế chỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế đa ra phải có tính

Trang 2

Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc dẫn tới giảm đợc giá thành chế tạo Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối u

có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một cái nhìn tổng quát làm cho các

ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý t-ởng có thể thực hiện đợc

Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy.Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này

Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết “bạc trục tăng

áp số 2” với các nội dung sau:

- 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công

- 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ Φ 5

- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết

- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi

- 01 bản thuyết minh A4

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đức Phơng thuộc bộ môn chế tạo máy đã tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành đúng tiến độ và công việc

ợc giao với chất lợng đảm bảo Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh

đ-ợc các thiếu sót, rất mong đđ-ợc sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn

Học viên:

Trần Văn Hùng

Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 1.1-Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Chi tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chi tiết dạng bạc

có các đặc điểm kỹ thuật nh sau:

- Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc chính là mặt trụ ngoài và mặt trụ trong có cấp độ nhám khá cao đạt cấp 8(0,63 àm) và dung sai kích thớc của hai mặt trụ làm

việc là 0,01 mm đạt độ chính xác IT7

- Độ đồng tâm giữa hai mặt trụ làm việc là ≤ 0,02 mm, độ không vuông góc giữa đ-ờng tâm và bề mặt tỳ là ≤ 0,01 mm

1.2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Chi tiết là bạc tăng áp làm việc với yêu cầu cao, chi tiết có thành mỏng 5 mm do

đó khi gia công chi tiết ta phải chú ý các yêu cầu nh đặc tính kỹ thuật chi tiết

- Chi tiết có rãnh 2x5 (mm) ở mặt trụ trong không thông suất rất khó cho việc gia công rãnh đó Vì vậy để đảm bảo tính công nghệ khi gia công ta làm rãnh thông suất mà không làm thay khả năng làm việc của chi tiết

- Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiến hành gia công chi tiết sau đó tới nhiệt luyện

- Do yêu cầu nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng (42…46 ) HRC, cấp độ nhám cấp 8,

Trang 3

có lợng d lớn ở bề mặt này, nhng phơng pháp này cho năng suất và hiệu quả sử dụng phôi tốt

Phần 2:Thiết kế quy trình công nghệ 2.1- Tiến trình công nghệ

Các ngyên công để gia công chi tiết bạc trục tăng áp số 2 đạt đợc các yêu cầu đề ra:

 Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ Φ71, tiện trong mặt trụ Φ30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mặt đầu

 Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu nhỏ, tiện ngoài mặt trụ Φ40, tiện ngoài mặt trụ Φ36, tiện ren M36x1, tiện rãnh 1xH2, tiện mặt tỳ, tiếp đến tiện tinh mặt trụ Φ40, mặt tỳ, vê tròn cạnh sắc mặt đầu

 Nguyên công 3 : Tiện ngoài mặt trụ Φ35, tiện rãnh ở mặt tỳ

 Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ Φ5

 Nguyên công 5 : Xọc rãnh (5x2) mặt mặt trong

 Nguyên công 6 : Khoan lỗ Φ4

 Nguyên công 7 : Nhiệt luyện

 Nguyên công 8 : Mài mặt trụ ngoài Φ40, và mài mặt tỳ

 Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong Φ30,5

2.2-Thiết kế nguyên công

 Nguyên công 1:

Chọn máy tiện ren vít vạn năng kiểu T616

- Đờng kính lớn nhất gia công đợc trên thân máy 320 mm

- Khoảng cách hai đầu tâm 750 mm

- Đờng kính chi tiết lớn nhất trên bàn dao 175 mm

- Chiều dài lớn nhất tiện đợc 700 mm

- Số cấp trục chính 12

- Phạm vi tốc độ trục chính 44-1980 vg/ph

- Đờng kính lỗ trục chính 30 mm

- Số dao lắp trên đài dao 4

-Kích thớc dao (rỗng x cao) 20x20 mm

- Phạm vi bớc ren cắt đợc ( ren hệ mét) 0,5-9 mm

- Công suất động cơ của truyền động chính 4,5 kw

- Khối lợng máy 1850 kg

Đồ gá

Đồ gá thiết kế

Dao

- Tiện mặt đầu và tiện mặt trụ ngoài (Bảng 4-6 [1]): Dao gắn mảnh thép gió:

h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5

- Tiện mặt trụ trong (Bảng 4-13 [1]): Dao gắn mảnh hợp kim cứng:

h=16, b=16, L=140, p=40, n=3,5, l=8

Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt

Trang 4

Hình 1: Nguyên công 1

Đồ gá:

Định vị và kẹp chặt bằng sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mặt định vị là mặt trụ Φ40

Bớc 1: Tiện tinh mặt đầu

Bớc 2: Tiện tinh mặt trụ ngoài Φ71

Bớc 3: Tiện thô mặt trụ trong Φ30,5

Bớc 4: Tiện tinh mặt trụ trong Φ30,5

Bớc 5: Tiện để khử cạnh sắc mặt đầu.

Chọn máy tiện :

Dùng máy ở nguyên công một

Đồ gá

Trang 5

Hình 2: Nguyên công 2

Dao

- Tiện mặt đầu, mặt tỳ, mặt trụ ngoài: (Bảng 4-6 [1]): Dao tiện ngoài có gắn mảnh thép gió:

h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5

- Tiện rãnh:

- Tiện ren: (Bảng 4-12 [1]), dao tiên ren gắn mảnh hợp kim cứng:

h=20, b=12, L=120, n=3, l=6, bớc ren 0,8-3

Đồ gá:

Định vị mặt trong, sử dụng trục gá đàn hồi để định vị và kẹp chặt

Trục gá: Bảng 8-14 [2]

B

ớcthực hiện:

- Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ Φ40

- Bớc 2: Tiện tinh mặt trụ Φ36

- Bớc 3: Tiện tinh mặt tỳ

- Bớc 4: Tiện tinh mặt đầu

- Bớc 5: Tiện ren

- Bớc 6 Tiện rãnh 1xH2

- Bớc 7: Tiện để khử cạnh sắc

Chọn máy Chọn máy tiện nh nguyên công trên.

Đồ gá

Trang 6

Dao

-Tiện mặt trụ ngoài Φ35 & tiện tinh mặt trụ ngoài Φ35 (Bảng 4-34 [1]): Dao tiện ngoài cong có gắn mảnh cômpdit:

H=20, B=12, L=125, ф=900

- Tiện rãnh 0,5 ở mặt tỳ cũng dùng dao trên

Gá chi tiết:

Sử dụng trục gá để định vị và kẹp chặt

Β ớc:

- Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ ngoài Φ35

- Bớc 2: Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ

 Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ Φ5

Chọn máy Chọn máy khoan đứng kiểu K125, do Việt Nam sản xuất.

* Đặc tính kỹ thuật:

- Đờng kính lớn nhất khoan đợc 25 mm

- Khoảng cách từ đờng tâm trục chính tới trụ 250 mm

- Kích thớc bề mặt làm việc bàn máy 375x500 mm

- Dịch chuyển lớn nhất của trục chính 175 mm

- Số cấp tốc độ trục chính 9

- Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph

- Lực tiến dao 900 KG

- Momen xoắn 2500 KG.cm

- Công suất động cơ chính 2,8 kw

- Trọng lợng máy 925 kg

Đồ gá

Trang 7

Ηình 4: Nguyên công 4

Dao

Chọn mũi khoan (Bảng 4-41 [1]): mũi khoan ruột gà đuôi trụ

d=5, L=132, l=82

Gá chi tiết:

- Định vị bằng mặt tỳ-hạn chế 3 bậc tự do

- Định vị bằng mặt trụ trong- hạn chế 2 bậc tự do

B

ớc Thực hiện 4 bớc khoan phân độ.

 Nguyên công 5: Xọc rãnh 5x2

Chọn máy Chọn máy xọc của Nga 7A412

Thông số kỹ thuật:

- Chiều dài hành trình xọc 10-100 mm

- Tiết diện lớn nhất của dao 16x24 mm

- Công suất động cơ truyền dẫn chính 0,8-1,5 kw

- Khối lợng 1200 kg

Đồ gá

Trang 8

Dao: Sử dụng dao xọc chuyên dùng.

Gá chi tiết:

- Định vị bằng mặt đầu to, chi tiết định vị là mặt phẳng -hạn chế 3 bậc tự do

- Định vị bằng mặt trụ ngoài, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ -hạn chế 2 bậc

tự do

- Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ , lực kẹp có khi ta vặn đai ốc

B

ớc: Thực hiện một bớc

 Nguyên công 6: Khoan lỗ Φ4

Chọn máy:

Dùng máy phay ở nguyên công 1

Đồ gá

Trang 9

Dao

- Chọn dao (Bảng 4-41 [1]), mũi khoan ruột gà:

L=119, l=78

Gá chi tiết:

- Định vị bằng mặt đầu to (hạn chế 3 bậc tự do), và bằng mặt trụ trong (hạn chế 2 bậc tự do)

- Kẹp chặt bằng đai ốc

B

ớc thực hiện: Thực hiện trong một bớc

 Nguyên công 7: Nhiệt luyện

- Tôi

- Làm sạch bề mặt

 Nguyên công 8: Mài mặt tỳ và mặt trụ ngoài Φ40

Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài Kiểu máy 3Б153

- Thông số kỹ thuật:

- Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công 140 mm

- Chiều dài lớn nhất gia công 400 mm

- Tốc độ mài 1620 vg/ph

- Công suất động cơ chính 5,5 kw

Đồ gá :

Trang 10

Chọn dao:Dao đá mài (Bảng 4-170 [1]), Loại đá ПП

- Kích thớc:

D=175-350, H=3,2-200, d=32-203

Gá chi tiết:

- Định vị và kẹp chặt ta sử dụng trục gá đàn hồi

B

ớc thực hiện:Thực hiện một lần

 Nguyên công 9: Mài mặt trụ trong.

Chọn máy Máy mài tròn trong: Kiểu máy 3A227

- Thông số kỹ thuật :

- Đờng kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ đợc mài 20-100 mm

- Chiều dài lớn nhất gia công 125 mm

- Tốc độ đá mài 18500 vg/ph

- tốc độ phôi vô cấp

- Công suất động cơ chính 3 kw

Đồ gá :

Chọn dao:

Chọn đá mài trong (Bảng 4-170 [1]), Loại đá ПП

- Kích thớc:

D=3-25, H=1-40, d=1-68

Gá chi tiết:

- Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị và kẹp chặt

B

ớc thực hiện:Thực hiện một lần

Trang 11

TrÇn V¨n Hïng CNCT Vò KhÝ 35 §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y

H×nh 9: Nguyªn c«ng 9

PhÇn 3:chän lîng d gia c«ng Tra lîng d cho c¸c nguyªn c«ng

C¨n cø vµo yªu cÇu c«ng nghÖ cña chi tiÕt vµ lo¹i ph«i ,kÝch thíc ph«i ,theo b¶ng

Nguyªn

2 TiÖn tinh mÆt trô ngoµi Φ71 1,1

3 TiÖn th« mÆt trô trong Φ30 2

4 TiÖn tinh mÆt trô trong Φ30 0,9

5 TiÖn khö c¹nh x¾c

2 TiÖn tinh mÆt trô ngoµi Φ36

5 TiÖn ren

6 TiÖn r·nh 1xH2

7 TiÖn khö c¹nh x¾c

3 1 TiÖn tinh mÆt trô ngoµi Φ35

2 TiÖn tinh r·nh trªn mÆt tú

Trang 12

9 1 Mài mặt trụ trong Φ30,5+

-0,01 0,4

Phần 4: chọn chế Độ cắt

Tra chế độ cắt cho các nguyên công

Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau:

- Đầu tiên ta tiến hành chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám bề mặt, yêu cầu nâng cao về năng suất…

- Tra lợng chạy dao

- Tra tốc độ cắt: Khi tra đợc tốc độ cắt đã tính đến các hệ số điều chỉnh ta tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy

- Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho

- So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại

- Tính thời gian máy

Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các nguyên công nh sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn đợc cho dới dạng bảng

4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1

Chế độ cắt

Tiện ren

Chế độ cắt

Tiện tinh rãnh trên

Trang 13

Chế độ cắt

Chế độ cắt t

(mm) (mm/vòng)S (v/p)nct (kW)N

Chế độ cắt

Bớc (mm/vòng)Sd (mm/htk)Sbd (vg/ph)nct (kW)N

Công suất cắt tra theo chế độ cắt ở các nguyên công đều nhỏ hơn công suất máy

đã chọn Kết quả tra hợp lý

Phần 5: thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ Φ5

1 Chọn máy: Theo chọ máy ở phần thiết kế nguyên công

2 Định vị:

2.1 Chọn chuẩn định vị

Chi tiết gia công dạng bạc nên yêu cầu về độ đồng trục, độ đồng tâm giữa mặt ngoài

và mặt lỗ, độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ và mặt chuẩn cao Hơn nữa do thành ống của bạc mỏng nên rất dễ bị biến dạng Do vậy chọn chuẩn định vị là các mặt: mặt tỳ trên của bạc, mặt trụ trong ống Các bề mặt này đã đợc gia công ở các nguyên công trớc đó 2.2 Chọn đồ định vị

Đồ gá cho nguyên công khoan lỗ, do khoan 4 lỗ Φ5 và cha có lỗ đã đợc khoan nên chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do, chuẩn định vị đã chọn là: mặt phẳng tỳ trên của bạc và mặt trụ trong là:

• Mặt phẳng tỳ vào mặt tỳ hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết bạc

• Một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết bạc

2.3 Sơ đồ định vị

Trang 14

+ Sơ đồ gá đặt

3 Tính toán cơ cấu kẹp vít ốc.

3.1 Tính lực kẹp

+ Kẹp chặt chi tiết bằng vít đai ốc

Trang 15

+ Các lực tác dụng lên chi tiết:

• Mômen cắt M

• Lực chiều trục P

• Lực kẹp Q

+ Tính mômen cắt và lực dọc trục:

• Mômen cắt M tính theo công thức:

M = 10.CM.Dq.Sy.kp (Nm)

Trong đó: CM = 0,041 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió)

D = 5 mm

q = 2 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió)

S = 0,15 mm/vòng (Bảng 5-25 – Sổ tay )

y = 0,7 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió)

kp = kMP = B n











750

σ = 0 , 75

750

650











 = 0,9 (Bảng 5-9 Sổ tay)

Thay số ta có:

M = 10.0,041.52.0,150,7.0,9 = 2,4 Nm

Trang 16

kp = kMP = 0,9 Thay số ta có:

Po = 10.143.5.0,150,7.0,9 = 1705 N

+ Phơng trình cân bằng lực:

1

).

(

.

2

R f Q P

R

K

d

M

o +

=

R f d

R K M

1

.

2

Trong đó: M = 2,4 Nm = 2400 Nmm

Po = 1705 N

R = 28 mm

d = 5 mm

K = Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6 = 1,5.1,2.1,5.1,2.1,3.1,0.1,0

Ko - hệ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp K0 = 1,5

K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, gia công thô lấy K1

= 1,2

K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn chọn K2 = 1,5

K3 - hệ số tăng lực khi gia công gián đoạn K3 = 1,2

K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng tay ta lấy K4 = 1,3

K5 - hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay Thuận lợi chọn

K5 = 1,0

K6 - hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết định vị trên các phiến tỳ chọn

K6 = 1,0

R1 = 0,5.[30,5 + 0,5.(71 - 30,5)] = 25,4 mm

f = 0,15 (mặt chuẩn định vị chính là mặt tinh nên chọn f = 0,15)

Thay số ta có Q = 2760 – 1705 = 1055 N

3.2 Tính kích thớc bu lông kẹp

Theo công thức , ta có

d =

σ

Q

C. [mm]

Trong đó :

Hệ số C = 1,4 đối với ren hệ mét cơ bản

σ - ứng suất kéo, σ = 9 KG/mm2 đối với bu lông thép 45

Q - lực kẹp cần thiết Q = 1055 N

Thay số vào công thức trên ta có

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	1,65 MB