thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ 30 mm

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu đợ

Trang 1

Lời nói đầu

Hiện nay trong các nghành kinh tế nói chung và đặc biệt là nghành cơ khí đòi hỏi

kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tơng đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong 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 các nghành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu đợc đối với sinh viên chuyên nghành chế tạo máy khi kết thúc môn học

Mục lục

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trang 4

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết trang 5

III Xác định dạng sản xuất trang 5

IV Chọn phơng pháp chế tạo phôi trang 6

V Tra cấp chính xác lỗ trang 6

VI Kiểm tra độ bóng bề mặt gia công trang 6

VII Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d

cho các bề mặt còn lại trang 8

VIII Tính chế độ cắt cho một nguyên công

Trang 2

và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại trang 10

IX Xác định thời gian nguyên công trang 28

X Thiết kế đồ gỏ cho nguyờn cụng gia cụng lỗ φ30 mm trang 33

Tài liệu tham khảo

1 Công nghệ chế tạo máy tập I,tập II

2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I

3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II

4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III

5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I-1976

6 Atlas đồ gá (Trần Văn Địch)

7 Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá (Lê Văn Tiến-Trần Văn

Trần Xuân Việt)

8 Nguyên lý gia công vật liệu (Nguyễn Duy-Bành Tiến Long-Trần Thế Lục)

9 Giáo trình vật liệu học (Nghiêm Hùng)

Trang 3

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

- Căn cứ vào bản vẽ chi tiết thân gối đỡ phụ với vật liệu là GX15-32 (gangxám 15-32)

- Ta thấy rằng chi tiết này có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào, đợclắp với thân máy bằng vít, chi tiết có lỗ bậc để đa trục ra, lắp vòng bi và vòng chắncao su để chắn bụi và dầu Nh vậy có thể coi chi tiết thân đỡ này nh một chi tiếtdạng bạc

- Tra cấp chính xác:

- Lỗ 0 , 01

03 , 0

150 +

−

Φ → cấp chính xác : 0 , 004

021 , 0

160−−

Φ → Cấp chính xác: 0 , 043

143 , 0

Trang 4

Nếu nh Thép là kim loại có cơ tính tổng hợp cao, có thể chịu tải trọng rấtnặng, độ bền cao và độ dai va đập Thì, gang lại là vật liệu có cơ tính không cao, độbền thấp, độ dẻo và độ dai va đập thấp, có thể coi là vật liệu giòn Tuy vậy với bạc

đỡ làm việc trong điều kiện không quá khắc nghiệt, mặt làm việc luôn chịu ma sát

và mài mòn thì gang xám lại có u điểm: trong gang xám có thành phần Grafit cókhả năng tự bôi trơn nên làm tăng tính chống mài mòn Hơn nữa, gang là vật liệukhá rẻ, dễ gia công cắt gọt bởi phoi là phoi vụn (do sự có mặt của Grafit), là vậtliệu có tính chảy loãng cao, rất thích hợp cho phơng pháp chọn phôi là phôi đúc.Nếu chọn đợc phơng pháp đúc hợp lý sẽ nâng cao đợc cơ tính của vật liệu

Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng nh những yêu cầu

kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công Nó có ý nghĩa quantrọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lợng lao động, tăng hệ số sửdụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm

Chi tiết bạc đỡ (hình trên) đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc từ gang xám

GX15-32 Chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via

Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những nhợc

điểm sau:

- Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạng hớngkính cần đợc lu ý

- Chi tiết có lỗ bậc nên khó khăn trong việc gá đặt và gia công

- Mặt làm việc (mặt lỗ φ150) yêu cầu độ nhám Ra=1,25( ccx6) và ặt lỗ

φ100( ccx7) là hợp lý vì φ150 dùng để lắp ổ bi nên cần độ chính xác cao và φ100dùng để lắp vòng chặn nên ccx7 là đủ - Vớimặt ngoài (φ160), yêu cầu CCX9 là hợp lý

- Các mặt còn lại không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt đợc độbóng và độ chính xác

Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu nh ở trên, nhìn chungchi tiết có tính công nghệ trong điều kiện sản xuất hàng loạt vừa

Trang 5

1

β

α + +

N

N1 = 400: Số lợng sản phẩm cần chế tạo trong một năm( bảng 2.6)

m : só lợng chi tiết trong 1 sản phẩm

α : số lợng dự phòng do sai hang khi tạo phôI gây ra Chọn α = 5%

β : lợng sản phẩm dự trũ cho hang hóc và phế phẩm trong quá trình gia côngcơ Chọn β = 5%

440 ) 100

10 _ 1 ( 1

=

N

IV Chọn phơng pháp chế tạo phôi :

Vật liệu để chế tạo gối đỡ phụ là gang xám GX15-32 và chi tiết có dạng bạc

Ph-ơng pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó cho một số u điểm đặc biệt quantrọng mà phơng pháp khác không có đợc:

Trang 6

- Phôi không bị nứt, vỡ khi chế tạo

- Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ

- Giá thành tạo khuôn rẻ

- Ngoài ra, nếu chọn đợc phơng pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tính cũngrất cao

Bên cạnh đó, nó có một số nhợc điểm:

- Lợng d lớn

- Độ chính xác của phôi không cao

- Năng suất thấp

- Phôi dễ mắc khuyết tật

Ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát.Đúc trong khuôn cát là dạng đúcphổ biến Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn).Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lợng

d lớn Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lợng lớn Không thích hợp cho sản xuấthàng loạt lớn và hàng khối Phơng pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự

Trang 7

Thùc hiÖn trªn m¸y tiÖn v¹n n¨ng T620

1.3 Chän dao: dïng dao tiÖn ®Çu g¾n m¶nh hîp kim cøng BK8

- TiÖn mÆt ®Çu: Dao tiÖn ngoµi th©n cong g¾n m¶nh thÐp giã, kÝch thíc dao25x16x45o

- TiÖn ngoµi vµ mÆt A: Dao tiÖn r·nh th©n cong g¾n m¶nh thÐp giã, kÝch

Trang 9

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-Tiện ngoài : Dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió, kích thớc dao25x16x140

5 Nguyên công V: khoan 4 lỗ φ26

1.1 Lập sơ đồ gá đặt:

Chuẩn định vị là mặt đẩu, lỗ trong khống chế 5 bậc tự do Dùng thêm một chốt trụ

tỳ vào mặt lồi để chống xoay Định và kẹp chặt trên đồ gá khoan khống chế 6 bậc

tự do Toàn bộ đồ gá đợc đặt trên bàn quay phân độ Sauk hi gia công xong một lỗ

ta phân độ 900 và gia công lỗ tiếp theo

1.2.Chọn máy:

Thực hiện trên máy khoan đứng: K125

1.3 Chọn dao:

Chọn dao khoan và dao doa có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng

- Dao khoan ruột gà đuôi côn: Kích thớc dao:250x170.Đờng kính dao φ25

6 Nguyên công VI: khoan và ta rô 4 lỗ M12x25

1.1 lập sơ đồ gá đặt

S 5

n m S 1

Chuẩn định vị mặt A và mặt trong khống chế 5 bậc tự do, ding thêm một chốt trám

để chống xoay.Định vị và kẹp chặt trên đồ gá khoan, khống chế 6 bậc tự do.Toàn bộ

Trang 10

đồ gá đợc đặt trên bàn quay phân độ Sau khi gia công xong một lỗ ta phân độ 900

và gia công lỗ tiếp theo

1.2 Chọn máy:

Thực hiện trên máy khoan đứng: K125

1.3 Chọn dao:

Chọn dao khoan và tarô có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng

- Dao khoan ruột gà đuôi côn: Kích thớc dao:250x170 Đờng kính φ10

- Dùng tarô ngắn có cổ dùng cho ren hệ mét Đờng kính φ12

7 Nguyên công VII: kiểm tra độ đồng tâm của φ160, φ150, φ100 Kiểm tra độ vuông góc của đờng tâm đó với mặt đầu phía nối với thân máy.

VI Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại:

1 Tính lợng d khi gia công lỗ Φ150

Phôi đúc, khối lợng 14,85 kg Gia công lỗ bằng 2 nguyên công tiện thô và tiện tinh.Lợng d gia công tối thiểu:

) (

2

1 1

Trang 11

*Nguyên công tiện thô:

) (

∆k độ cong đơn vị lấy theo bảng 3.7 HDTKĐA

L = 52(mm) chiều dài của lỗ gia công

D = 150(mm) đờng kính lỗ gia công

) ( 67 , 110 )

150 7 , 0 ( ) 50 7 , 0

50 m

R Ztho = à Bảng 3.5 HDTKĐA

) ( 53 , 5 05

Trang 12

4

2 Tra lợng d cho các bề mặt còn lại:

- Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có:

Lợng d gia công các lỗ bậc còn lại: 2Z = 3,5(mm)

Lợng d gia công mặt A và mặt đàu phía trục ra: Z = 4(mm)

Lợng d gia công mặt B và mặt đầu nối với thân máy: Z = 3,5(mm)

Lợng d gia công mặt trụ ngoài φ160: 2Z = 4(mm)

Lợng d gia công mặt trụ ngoài φ210: 2Z = 3,5(mm)

VII.Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

I nguyên công I: tiện thô mặt đầu, mặt ngoài φ160, mặt A và mặt trong φ81

1.1 Lợng d gia công:

-Tiện mặt đầu và tiện mặt A: gia công một lần với lợng d: Z = 2(mm)

-Tiện φ160: tiện thô với lợng d: 2Z = 3(mm)

-Tiện φ81: tiện thô với lợn d: 2Z = 1,75(mm)

1.2 Chế độ cắt:

1.2.1 Chiểu sâu cắt:

-Tiện mặt đầu và tiện mặt A: t = 2(mm)

-Tiện φ160: tiện thô với lợng d: t = 1,5(mm)

-Tiện φ81: tiện thô với lợn d: t = 0,875(mm)

Trang 13

• Tra bảng 5.65 STCNCTMI ta có: Vb= 122(m/ph)

⇒ Vt = Vb K1.K2.K3

Trong đó:

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=0,83

- K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8

- K3: Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao Với dao BK8 thì K3=1

⇒ Vt = 122 0,83 0,8 1 = 81,008(m/ph)

⇒ nt = 161 , 16 ( / ).

160

1000 008 , 81

1000

.

ph v D

π π

chọn theo máy có: nm= 200 (v/ph)

1000

160 200 1000

.

ph m D

1000 008 , 81

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

265 100 1000

.

ph m D

1000 672 , 81

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

Trang 14

1000

160 200 1000

.

ph m D

1000 528 , 117

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

81 500 1000

.

ph m D

Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt

II Nguyên công II: Tiện thô mặt đầu, mặt ngoài φ210, mặt B, φ150, mặt C,

Trang 15

1000 008 , 81

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

chän theo m¸y cã: nm= 150 (v/ph)

1000

210 150 1000

.

ph m D

n

V m

-TiÖn mÆt B: Vb= 138(m/ph)

Trang 16

⇒ Vt = 138 0,83 0,8 1 = 91,632(m/ph)

⇒ nt = 110 , 065 ( / ).

265

1000 632 , 91

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

265 150 1000

.

ph m D

1000 408 , 64

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

210 100 1000

.

ph m D

1000 528 , 117

1000

.

ph v D

π π

1000

150 250 1000

.

ph m D

Trang 17

⇒ nt = 374 , 1 ( / ).

100

1000 528 , 117

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

100 400 1000

.

ph m D

1000 96 , 92

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

135 100 1000

.

ph m D

Ta thấy, ở bớc Tiện mặt đầu là có khả năng cho công suất cắt cao nhất

Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bớc nguyên công này nh sau:

` NC = 2,4 (KW)

III Nguyên công III : tiện tinh mặt đầu, φ150 mặt C và φ100

Trang 18

1000 496 , 208

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

210 350 1000

.

ph m D

1000 4 , 149

1000

.

ph v D

π π

1000

150 350 1000

.

ph m D

n

V m

Trang 19

1000 4 , 149

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

100 500 1000

.

ph m D

Ta thấy, ở bớc Tiện mặt đầu là có khả năng cho công suất cắt cao nhất

` NC = 2,4 (KW)

IV Nguyên công IV: tiện tinh φ160.

Trang 20

⇒ Vt = 225 0,83 0,8 1 = 149,4(m/ph)

⇒ nt = 297 , 22 ( / ).

160

1000 4 , 149

1000

.

ph v D

V t

=

= π π

1000

160 300 1000

.

ph m D

572 , 23 1000

10000

.

=

m

n D

1.2 Công suất cắt.

Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bớcnguyên công có công suất cắt lớn nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho b-

ớc nguyên công này nh sau: NC = 2,4 (KW)

Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy K125 đã đảm bảo công suất cắt

VI Nguyên công VI: khoan và ta rô 4 lõ M12x25.

1 Chế độ cắt:

1.1 Khi khoan:

Trang 21

S T

D C

V =

Bảng 5.28 STCNCTMII

20 , 0

30 , 0

45 , 0

2 , 34

C v

Hệ số điêuf chỉnh tốc độ cắt tính đế các điều kiện cắt thực tế:

lv uv Mv

k =

kMv= 1,3: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

kuv = 0,83: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt

klv = 1: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan

079 , 1 1 83 , 0 3 ,

8 , 10 2 , 34

3 , 0 2 , 0

45 , 0

021 , 0

=

y q

C M

031 , 1 ) 190

200 ( ) 190 ( = 0 , 6 =

Mx 10.0,021.1120,320,81,031= 10,53(Nm)

Lực chiều trục: P0 = 10C p D q S y K P

Trang 22

Tra STCNCTMII ta có:

8 , 0 1

7 , 42

=

y q

.

kw n

M

Với n là số vòng quay của dụng cụ cắt:

) / ( 32 , 487 10

14 , 3

84 , 16 1000

1000

phut vong D

n= =

Chọn theo máy: n = 300(vòng/phút)

) / ( 3 , 11 1000

V tt = =

1.3 Công suất cắt.

Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bớcnguyên công có công suất cắt lớn nhất Khi tarô lực cắt và momen cắt nhỏ hơn sovới khi khoan do vậy ta chọn công suất máy và thiết kế đồ gá theo bớc khoan

NC = 2,4 (KW)

Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy K125 đã đảm bảo công suất cắt

Trang 23

021 , 0

=

y q

C M

031 , 1 ) 190

200 ( ) 190 ( = 0 , 6 =

7 , 42

=

y q

C p

P0 = 10.42,7.111.0,320,8.1,031 = 1946,25(N)

2 TÝnh lùc kÑp W:

Trang 24

- Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu khi kẹp chặt phải giữ đúng vị trí phôi,lực kẹp tạo ra phải đủ lớn, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tácthuận tiện an toàn

Phơng trình cân bằng:

)

.

2 (

).

(

1 1

R f d

R K M W

R f W P R K d

R: khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm chi tiết

R1: Khoảng cách từ tâm phiến tỳ đến tâm chi tiêt

M = 10,53(Nm): mômen xoắn trên mũi khoan do lực cắt gây ra

d = 11(mm): đờng kính mũi khoan

f = 0,1: hệ sô ma sát giữa chi tiết và phiến tỳ

P0 = 1946,25(N): lực dọc trục

K = k0.k1.k2.k3.k4.k5.: hệ số tính toán

k0 = 1,5: hệ sô an toàn

k1 = 1,2: hệ số phụ thuộc vào lợng d không đều khi gia công thô

k2 = 1: hệ số phụ thuộc vào lợng mòn làm tăng lực cắt

k3 = 1: hệ số phụ thuộc vào lực cắt khi không cắt liên tục

k4 = 1,3: hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực kẹp

k5 = 1,5: Hệ số phụ thuộc vào mômen làm lấp phôi quanh điểm tựa, khi định

vị trên các phiến tỳ

K = 1,5.1,2.1.1.1,3.1,5 = 3,51

) ( 78 , 3093 )

25 , 1846 2

, 1 1 , 0 11 , 0

9 , 0 51 , 3 53 , 10 2

= σ

Trong đó: C = 1,41

[σ] = 600 MPa = 60 KG

(Tra giáo trình vật liệu học Nghiêm Hùng - Trang 190 với thép làm bulông là thép C45)

Mômen xiết bulông:

M = 0,1 d W = 0,1 11 3093,78 = 3403,16 (KG.mm)

3 Tính sai số đồ gá chế tạo đồ gá

Trang 25

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để từ đó quy

định điều kiện kỹ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá

2

1 : 5

1

2 2 2 2 2

gd ctlr ld m k c

⇔εctlr = [ ]2 2 2 2 2

c ld m k

2

. (Bảng 20 HD thiết kế đồ án CNCTM)

C = 0,8: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công

Q = W = 3093,78 (KG): Lực kẹp

L = 25 (mm): Chiều dài chỗ tiếp xúc

⇒εk =

25 2

78 , 3093 8 , 0

= 51,5 (àm) εm= β N : Là sai số mòn của đồ gá

β = 0,2: Vì định vị trên phiến tỳ, chuẩn tinh

x Xác định thời gian nguyên công

Thời gian gia công cơ bản (T0) là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng,kích thớc và tính chất cơ lý của chi tiết

Thời gian gia công cơ bản đợc tính theo công thức:

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

Trong đó:

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

Trang 26

L1- Chiều dài ăn dao (mm)

L2 - Chiều dài thoát dao(mm)

S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng)

n: Số vòng quay hoặc số hành trình kép trong một phút

Tuỳ từng sơ đồ gia công ta có công thức tính cụ thể trong bảng 27ữ32 trang 55(HDTKĐACN)

1 Nguyên công I: Tiện thô mặt đầu, mặt ngoài φ160, mặtA, mặt trong φ81

* tiện mặt đầu:

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

) ( 5 , 39 21

81 2

160 2

d D

L= − = − =

) ( 2 ) 2 5 , 0 ( 60

5 , 1 ) 2 5 , 0

tg tg

1

3 2 5 , 39

T = + + =

*Tiện mặt A:

n S

L L L

T

.

2 1 0

+ +

) ( 5 , 52 21

160 2

265 2

d D

L= − = − =

) ( 2 ) 2 5 , 0 ( 60

5 , 1 ) 2 5 , 0

tg tg

1

3 2 5 , 52

T = + + =

* tiện mặt ngoài φ160:

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	523 KB