Công nghệ chế tạo máy thiết kế chế tạo gối đỡ

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyếtdịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ

của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh

vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo

máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta

Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng

thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại

Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại

học

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêngđòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến

thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức

đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương

trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và

các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông

nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn

học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình

đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể

thiếu được 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

Nguyễn Đắc Lộc đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ

chế tạo máy 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 được sự chỉ

bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng

góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được

hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Ngày 20 tháng 11 năm 2000

SV Nguyễn Xuân Thiện.

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

I-PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp

Do gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gối đỡlàm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong

không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Gối đỡ còn làmnhiệm vụ của ổ trượt

Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.

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

II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

-Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể

dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao

-Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện

nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiệnquá trình gá đặt nhanh

Chi tiết gối đỡ được chế tạo bằng phương pháp đúc Kết cấu tương đốiđơn giản , tuy nhiên cũng gặp khó khăn khi khoả 4 bề mặt bích do khônggian gá dao hẹp

Các bề mặt cần gia công là :

1. Gia công bề mặt phẳng C với độ bóng cao để làm chuẩn tinh chonguyên công sau

2. Gia công 4 lỗ √16 một lần trên máy tiện nhiều trục ,trong đó 2

lỗ chéo nhau là phảI gia công tinh để lầm chuẩn tinh gia công cho

nguyên công sau

〈+ 

N = N m (1+ 100 )

1

Trong đó

N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)1

m- Số chi tiết trong một sản phẩm

〈- Phế phẩm trong xưởng đúc 〈 =(3-:-6) %

- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  =(5-:-7)%

6 + 4

Vậy N = 5000.1(1 + 100 ) =5500 chi tiết /năm

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức

Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là gang xám15x32 nên ta dùng phương pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cầnchính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc

trong khuôn cát.Làm khuôn bằng máy Sau khi đúc cần có nguyên công làmsạch và cắt ba via

Bản vẽ lồng phôi

V.TH Ứ TỰ CÁC NG UYÊN CÔNG

1- Xác định đường lối công nghệ

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

2- Chọn phương pháp gia công

- Gia công lỗ 40+0,039 vật liệu là gang xám 15x32 Ta thấy dung sai

+0,039ứng với 40 là cấp chính xác 7, với độ nhám R =1,25 Ta chọn

z

phương pháp gia công lần cuối là doa tinh.Các bước gia công trung gian là:khoét, doa thô

- Gia công mặt đáy đạt R = 20 Và 2 mặt đầu trụ 40 Theo bảng 2-1 Q2

z

,được độ bóng cấp 5

Theo bảng 2-4 Q2 ta có phương phápgia công lần cuối là phay tinh ,các

bước gia công trước là phay thô

- Gia công 4 lỗ 16 mặt đáy đạt R = 2,5 theo bảng 2-1 Q2 có cấp độ bóng

a

là 6

Theo bảng 4-Q2, ta có phương pháp gia công lần cuối là doa thô ,các bướcgia công trước là khoan , khoét Trong 4 lỗ này có 2 lỗ chéo nhau chọn làmchuẩn định vị nên phảiqua gia công tinh

- Lỗ 8 chỉ cần khoan

VI- TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI

1-Tính lượng dư khi gia công lỗ  40

Độ chính xác phôi cấp 2 khối lượng phôi 8 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32.Quy trình công nghệ gồm 3 bước : khoét , doa thô, doa tinh Chi tiết được

định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 16

Theo bảng 10 , Thiết kế đồ án CNCTM ta có R và T của phôi là 250 và

Doa thô : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi

khoét nhân với hệ số giảm sai k = 0,04 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )

Doa tinh : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi doa

nhân với hệ số giảm sai k = 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )

60 2,4 0,05

320 65 32,7

39,9413 40,0063 40,039

220 87 39

39,941 40,006 40,039

39,721 39,919 40,000

320 65 33

970 198 81 tinh

2Z2Z

omax =1249

= 418omin

Kiểm tra kết quả tính toán :

+ Lượng dư tổng cộng 2 Z

0max

- 2Z0min

- 2Zmin

= 198 - 65 = 133 (∝m)

 -  = 220 - 87 = 133 (∝m)

1 2

2- Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại

Lượng dư gia công mặt đáy Z = 3,5 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM )

VII- TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI.

1-Nguyên công 1: Phay mặt đáy

Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống

phương của lực kẹp trùng với phương kích thước cần thực hiện

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

m

Chọn dao : Dao phay hình trụ răng liền P18 Z=16 răng

Lượng dư gia công : phay 2 lần :

⇒ Lượng chạy dao vòng S = 0,12 16 = 1,92 mm/vòng.

Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,9 Kw < Nm

2-Nguyên công 2: Khoan - Khoét - Doa và khoả mặt bích

Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt trụ 2 bậc tự do,

mặt đầu 1 bậc tự do

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu trụ trượt từ trên xuống

Chọn máy : Máy khoan K125 Công suất máy N = 2,8KW

Chọn dao :Dao khoét thép gió Số răng Z = 5 răng

Lượng dư gia công : Z =3 mm

b

Chế độ cắt Chiều sâu cắt t=3 mm ,

Theo bảng 5-150 SổTayCNCTM ,ta có : N = 1,4 Kw < N = 2,8 Kw

3.Nguyên công 3 :phay 2 Mặt đầu

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

do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám )

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống

vuông góc với mặt đáy

Chọn máy : máy phay nằm ngang P623 Công suất máy N = 6,3 KW

Công suất cắt N =4,3 KW (Bảng 5-174 SổTayCNCTM )

Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do ,2 lỗ 6 hạn chế 3 bậc

tự do ( Dùng một chốt trụ , một chốt trám )

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống

vuông góc với mặt đáy

Chọn máy : Máy khoan K125 Công suất máy N = 2,8KW , = 0,8

m

Chọn dao : Dao phay ngón và mũi khoan là thép gió

Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , 2 lỗ 16 hạn chế 3 bậc

T m t S y

190

1000 V

1000 4 , 47 3,14.39,7

120 0,15 27

15,6.40 0, 2 0,3 0,1 0,5 .1

Nguyên công kiểM tra

Kiểm tra độ song song giữa mặt lỗ trụ và mặt đáy

III- Xác định thời gian nguyên công

Thời gian cơ bản được xác định theo công thức sau:

T0 = L + L 1 + L2

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L - Chiều dài ăn dao (mm)

Công thức tính thời gian phay

Nguyên công gia công lỗ √40 phải qua 3 bước : khoét , doa thô , doa tinh

Vì vậy khi tính toán đồ gá ta chỉ cần tính cho nguyên công khoét

1-Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công gia công

Yêu cầu đối với lỗ √40 là phải nằm song song với mặt đáy của chi tiết và

phải vuông góc với 2 mặt đầu do vậy để gia công được ta phải định vị đủ 6bậc tự do

+ Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do và có R = 20 Mặt phẳng này được

Chuyển động cắt song song với mặt đáy và vuông góc với lỗ định vị √16

Hướng của lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị và vuông góc với

Mx V 14 , 31 168

Ne = 9750

Po Px

W

Xác định lực cắt, tính lực kẹp

Tính Mô Men gây lật do lực dọc trục Po và Mô Men xoắn Mx gây ra

K = Ko.K1 K2 K3 K4 K5 K6Với : Ko:là hệ số an toàn trong mọi trường hợp , lấy Ko=1,5

K1:là hệ số kể đến lượng dư không đều ,khi khoan lỗ rỗng lấy K2=1

K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy Ko=1

K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1

K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3

K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay , lấy K5=1,2

Ko:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1

Từ đó tính được : K = 1,5.1.1.1.1,3.1,2.1 = 2,34 lấy K = 2,5

Thay vào công thức tính lực kẹp ta có :

W = 1549,8 2,5 = 3874,5 N = 387,45 kg

* Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực

Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôilực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tácthuận lợi và an toàn Với các yêu cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đònkẹp , kẹp chặt bằng ren

Cơ cấu sinh lực là tay công nhân

4.Chọn cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác

*Cơ cấu dẫn hướng

Với đồ gá khoan , khoét , doa thì cơ cấu dẫn hướng là một bộ phận quan trọng,nó xác định trực tiếp vị trí của mũi khoan và tăng độ cứng vững của dụng cụtrong quá trình gia công

Cơ cấu dẫn hướng được dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn được chọn là loạibạc thay nhanh

* Các cơ cấu khác

Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc

Thân đồ gá được chọn theo kết cấu như bản vẽ lắp , thân được chế tạo bằng gang

∑ ctlr = [ ∑ gd ] 2

− ∑ k2 − ∑ m2 − ∑ ld2 − ∑ c2 = 20 2 − 2,5 2 − 10 2 − 10 2 = 17

∝m

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1-

2-Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch –1999

Sổ tay công nghệ chế tạo máy

7-Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs-Pts– Lê Văn Tiến –1999

Công nghệ chế tạo máy tập1và 2 Pgs-Pts– Nguyễn Đắc lộc –1999

Máy cắt kim loại –Nguễn Thé Lưỡng

Cơ sở máy công cụ

Dung sai –Ninh Đức Tốn

Mục lục

5- Xác định sai số gá đặt

Bảng liệt kê danh sách các chi tiết của đồ gá cho nguyên công khoét

khảo