đồ án môn công nghệ chế tạo máy - gia công chi tiết gối đỡ

Mỗi sinh viên đợc giao 1 đề tài cụ thể: Lập tiến trình công nghệ gia công 1 chi tiết điển hình nhằm vận dụng cơ sở lý thuyết & thực tế đã có cùng với sự vận dụng và p hát triển sáng tạo

Lời nói đầu

Trong chơng trình đào tạo: kĩ s chế tạo máy _khoa: Công nghệ _Trờng Đại

Học Hải Phòng thì đồ án môn: Công nghệ chế tạo máy là kết quả vận dụng lý

thuyết & thực tế của 2 kì học môn : Công nghệ chế tạo máy I,II Mỗi sinh viên đợc giao 1 đề tài cụ thể: Lập tiến trình công nghệ gia công 1 chi tiết điển hình nhằm vận dụng cơ sở lý thuyết & thực tế đã có cùng với sự vận dụng và p hát triển sáng tạo của kiến thức nhằm trang bị cho mỗi sinh viên những kiến thức cơ bản để chuẩn

bị hành trang lập nghiệp …

Riêng em giao nhiệm vụ gia công chi tiết: Gối đỡ là chi tiết thuộc nhóm chi tiết

điển hình đã đợc nghiên cứu Để thực hiện nhiệm vụ cần giái quyết những vấn đề sau:

1 Chuẩn bị đầy đủ tài liệu cần thiết:Bản vẽ chi tiết; Giáo trình công nghệ chế tạo máy tập 1,2; Sổ tay công nghệ tập 1,2,3; Hớng dẫn thiết kế Công nghệ chế tạo máy;Atlas đò gá; Vẽ kĩ thuật tập 1,2 …

2 Phân tích chức năng, tính công nghệ, kết cấu của chi tiết xem đã hợp lí cha

có phù hợp với điều kiên sản xuẩt của nhà máy Thông qua đó cần thay đổi kết cấu phù hợp thuận lợi trong quá trình gia công không ảnh hởng đến tính năng làm việc của chi tiết…

3 Lập & vẽ sơ bộ các nguyên công, Sau đó tống duyệt toàn bộ sơ đồ nguyên công

4 Viết thuyết minh & hoàn thành bản vẽ.

Đợc sự hớng dẫn tận tình của các thầy cô giáo bộ môn, đặc biệt là thầy: TS

Đỗ Trọng Hùng và cô: Tạ Thuý Hơng đã giúp em hoàn thành xong nhiệm vụ Tuy nhiên do thời gian có hạn và trình độ thực tế còn hạn chế nên Qui trình công nghệ không tránh khỏi sai sót Rất mong thầy cô & các bạn giúp đỡ…

Mục lục

Mục lục………

Chơng I >Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Chơng II>Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

phẳng hoặc bề mặt gia công đợc chỉ định thiết kế đồ gá) và tra lợng d cho các bề mặt còn lại

ChơngVII>Tính chế dộ cắt cho 1 nguyên công và tra chế dộ cắt cho các nguyên

công còn lạiChơngVIII > Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công

ChơngIX> Tính và thiết kế đồ gá phay mặt bên ( lập sơ đồ thiêt kế đồ gá, tính lực

kẹp thiết kế các cơ cấu kep, tính toán thiết kế chính xác của đồ gá, xác

định các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, thao tác và bảo quản đồ gá

Tài liệu tham khảo

thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy

chơng 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 đỡ làm nhiệm vụ đỡ trụccủa máy và xác định vị trí tơng đối của trục trong không gian nhằm thực hiện 1 nhiệm vụ động học nào đó.Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trợtTrên gối dỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công

Bề mặt làm viếc chủ yếu là lỗ trụ φ 110 Cần phải gia công bề mặt phẳng A và

các lỗ φ 18 và φ 16 chính xác để làm chuẩn tinh gia công

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 quá trình gá đặt nhanhChi tiết gối đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc

kết cấu tuơng đối dơn giản ,tuy nhiên cũng gạp khó khăn khi khoả mặt B do không gian gá dao hẹp

Các bề mặt cần gia công là:

1.Gia công bề mặt phẳng A với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau

2.Gia công 2 lỗ φ 18 một lần trên máy tiện nhiều trục

3.Gia công các mặt bích đảm bảo việc gá dặt chặt khi làm việc

4.phay 2 mặt phẳng

5.Gia công lỗ φ 110 và φ 56,φ 70trong cùng 1 lần gá

6.Khoan ,ta rô renφ 16

Chơng III>xác định dạng sản xuất :

Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của chi tiết gia công Sản lợng hàng năm đớc xác định theo công thức sau:

Q1 : Trọng lợng của chi tiết

γ : Khối lợng riêng của vật liệu

Dựa vào N và Q1 (Tra bảng 2 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ) ta

có dạng sản suất là dạng sản xuất hàng khối

Chơng IV>Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản

vẽ chi tiết lồng phôi

Gia công lỗ φ 110 + 0.022 vật liệu là gang xám 15-32.

Ta tháy dung sai +0.022 ứng với φ 110 là cấp chính xác 6, với độ nhám R Z

=2.5 Ta chọn phơng pháp gia công lần cuối là doa tinh Các bớc gia công trung gian là :khoét ,doa thô

Gia công mặt dáy đạt R a=2.5 và 2 mặt B và C Theo bảng 5 quyển thiết kế đồ

NC7:Khoan ,ta rô ren M16

NC8:Khoan ,ta rô ren M10

NC9:Đồ gá kiểm tra

Chơng VI>tính lơng d cho 1 bề mặt và tra lơng d cho các bề mặt còn lại

Vì chi tiết dạng hộp Định vị bằng 2 lỗ φ 18 có đờng tâm song song và mặt

phẳng đáy vuông góc với đờng tâm 2 lỗ Nên theo bảng 3.6 (Sách hớng dẫn thiết

ρ -Sai số do độ lệch thao đúc tạo lỗ ρlklà sai lệch về vị trí của các mặt chuẩn

đã gia công ở các nguyên công trớc và đợc sử dụng để gá đặt chi tiết trên nguyên công đang thực hiện so với bề mặt cần gia công

Trên hình vẽ ,để gia công đạt kích thớc E =95+0.035 trớc hết ngời ta phải gia công mặt A làm chuẩn

Khi gia công mặt A ngời ta dùng lỗ φ 110làm chuẩn ,thì sai số vị trí của lỗ φ 110

với mặt A theo kích thớc E sẽ đợc tính theo công thức :

σ :dung sai của kích thớc E đạt đợc sau khi phay mặt phảng (Dung sai công

nghệ )

Do phay mặt phảng sâu 1 bớc công nghẹ có thể đạt cấp chính xác 11ữ12(Bảng

2.37 Sách hớng dẫn thiết kế dồ án công nghệ chế tạo máy )

Tra bảng ta có dung sai kích thớc E=95 ,cấp chính xác 11 là 1.6 (àm) Do đó

φ so với mặt bên của phôi (mật D) đó là kích thớc G

Sai lệch kích thớc G sẽ gây ra sai số vị trí của lỗ φ 110 so với các lỗ φ 18.Sai số kích thớc G đợc lấy bằng dung sai của nó theo cấp chính xác tơng ứng của phôi

Sai lệch không gian tổng cộng đợc tính theo công thức ρ 1=kì ρ

k:hệ số giảm sai (Hệ số chính xác hoá )

k:0.05 Bảng 3.9 (hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy )

Dtinh: dmindtinh =110.035 -0.035 = 110 (µm)

Lîng d nhá nhÊt giíi h¹n Zmingh

Kích thớc giới hạn (mm)

- R Za: chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại

- T a: chiều cao lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại

- ρa: sai lệch vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại (độ cong

vênh, độ lệch tâm, độ không song song )

- εb: sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.

- Z bmin: giá trị nhỏ nhất của lợng d gia công tính cho bớc công nghệ đang thực hiện

- dmin,dmax : kích thớc giới hạn tại mỗi bớc công nghệ

- Zmin, Zmax: lợng d lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi bớc công nghệ

viI>tính chế độ cắt cho 1 nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

1.nguyên công 1:phay mặt đáy

-Định vị : Chi tiết gia công đợc định vị trên 2 phiếm tỳ khía nhám hạn chế 3 bấc tự

do (dùng phiếm tỳ khía nhám vì mặt chuẩn cha gia công ) hai chốt bên hạn chế 2 bậc tự do ,chốt còn lại hạn chế 1 bậc tự do

-Kẹp chặt : chi tiết đợc kẹp chặt nhờ cơ cấu bu lông đai ốc

-Chọn máy :chọn máy phay ngang 6H82(sổ tay công nghệ chế tạo máy 3)

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng

1000

=

160 14 3

158 1000

ì

ì =314.49 (vg /ph)

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=300 (vg /ph)

(Bảng 9-38 Sổ tay công nghệ chế tạo máy III )

=

1000

300 160 14

3 ì ì

=152(m/ph)Công suất cắt :N O=4.6 (kW)

(Bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2)

Tốc độ cắt : V b =158 m/ph (Bảng 5-127 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2)

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng BK6 :

W S=1 ( Bảng 5-127 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

158 1000

3 ì ì

=152(m/ph)Công suất cắt :N O=4.6 (kW)

(Bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2)

O

N <N M ì η=7ì0.8 =5.6(kW)

Lợng chạy dao phút : S p=S vìn m=300ì3.84=1152(mm/ph)

2)Nguyên công 2 : Phay 2 vấu

Chi tiết đợc định vị 5 bấc tự do Phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do , 2 chốt hạn chế 2 bậc

tự do

Kẹp chặt : Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ cơ cấu bu lông dai ốc

Chọn máy : Chọn máy phay ngang 6H82 ( Sổ tay công nghệ chế tạo máy 3 )

Tốc độ cắt : V b=180 m/ph (Bảng 5-127 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng

W S=1 ( Bảng 5-127 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Tộc độ cắt tính toán là : V t=V bì ƯW S=180ì1=18 0(m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

180 1000

3 ì ì

=190.048(m/ph)Công suất cắt :N O=5.5 (kW)

(Bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2)

Tốc độ cắt : V b=158 m/ph (Bảng 5-127 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng

W S=1 ( Bảng 5-127 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

158 1000

3 ì ì

=150.833(m/ph)Công suất cắt :N O=4.6 (kW)

(Bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2)

O

N <N M ì η=7ì0.8 =5.6(kW)

Lợng chạy dao phút: S p=S vìn m=2.4ì480=1152(mm/ph)

3)Nguyên công 3 :Khoan ,Khoét ,Doa

Định vị :Chi tiết đợc định vị ở mặt có 2 vấu hạn chế 3 bậc tự do , Mặt bên hạn chế 1 bậc tự do , Mặt phảng bên tráI hạn chế 1 bậc còn lại

Kẹp chặt : Cơ cấu đợc kẹp chặt nhờ cơ cấu bu lông đai ốc

Chọn máy : Máy khoan K125 Công suất máy N m=2.8kW

Chọn dao :Mũi khoan ruột gà bằng thép gió loại ngắn ,mũi khoét ,mũi doa

Lợng chạy dao vòng : S o=0.35 (mm/vong ) (Bảng 5-89 Sổ tay công nghệ chế tạomáy 2)

Tốc độ cắt : V b=33.5 m/ph (Bảng 5-90 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

5 33 1000

Tốc độ cắt : V b=25 m/ph (Bảng 5-106 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

25 1000

=29.53(m/ph)Bảng 5-92 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ⇒ N y/c=2.1 kW <N m=2.8kW

c)Chế độ cắt bớc 3 :Doa 2 lỗ φ 18

Chiều sâu cắt t=(18-17.4 )/2 =0.3 (mm)

Lợng chạy dao vòng : S o=2 (mm/vong ) (Bảng 5-112 Sổ tay công nghệ chế tạomáy 2)

Tốc độ cắt : V b=6.8m/ph (Bảng 5-114 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

8 6 1000

Kẹp chặt :Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ cơ cấu đòn kẹp liên động

Chọn máy : Máy phay nằm ngang 6H83 Công suất N m=10 (kW)

Số tốc độ của máy là: n m=30; 37.8 ;47.628 ; 60.01 ;75.61 ; 95.27 ; 120.045 ; 151.256 ; 190.58 ; 240.135 ; 300 ; 381.23 ;480 ; 600 ;762.62 ;960.9 ;1210.7 ;1500

Chọn dao : Dao phay đĩa 2 phía gắn mảnh hợp kim cứng

Đờng kính dao D = 315 ,B=32 ,d=60 ,Z =20 răng

Tốc độ cắt : V b=321 m/ph (Bảng 5-178 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

321 1000

m

q V

Z B S

t

T

D C

(Bảng 5-39 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2

T=240 (phút) chu kì bền của dao (Bảng 5-40)

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt

K V=K MV ìK NV ìK UV

q V

Z B S t T

D C

315 85

n D

Z B S t C

20 32 2 0 5 1 261

315 8 1468

×

× =2313.36(kW)

*)C«ng suÊt c¾t :

8 59 8 1468

ì

ì

=1.4352(kW)b)Phay bán tinh:

Chiều sâu cắt : t=1 (mm)

Lợng chạy dao :S Z=0.22(mm/răng) (Bảng 5-33 Sổ tay công nghệ chế tạomáy 2)Lợng chạy dao vòng : S o=0.22ì20=4.4 (mm/vong )

Tốc độ cắt : V b=284 m/ph (Bảng 5-178 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

284 1000

m

q V

Z B S

t

T

D C

(Bảng 5-39 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2

T=240 (phút) chu kì bền của dao (Bảng 5-40)

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt

V= y u p

Z x m

q V

Z B S t T

D C

315 85

Z B S t C

20 32 22 0 1 261

315 63 708

5 57 63 708

ì

ì

=0.665(kW)5)Nguyên công 5 : Khoét ,doa lỗ φ 110

Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bấc tự do chốt trụ hạn chế 3 bậc tự do ,chốt trám hạn chế 1 bậc tự do

Kẹp chặt : Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ cơ cấu khối V tự lựa

Chọn máy : Chọn máy khoan đứng 2H150 có N =7.5 (kW)

Số cấp tốc độ

22.4 ; 31.58 ; 44.53 ; 62.8 ;88.5 ;124.8 ;175.96 ;248 ;349.8 ;493.2 ;700.5 ; 1000Chọn dao : Mũi khoét hợp kim cứng

Tốc độ cắt : V b=77m/ph (Bảng 5-109 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

77 1000

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

1 5 1000

=7.72(m/ph)c)Doa tinh:

Chiều sâu cắt t=(110-109.8)/2=0.1(mm)

Lợng chạy dao vòng : S o=3.4 (mm/vong ) (Bảng 5-112 Sổ tay công nghệ chế tạomáy 2)

Tốc độ cắt : V b=5.8m/ph (Bảng 5-114 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

8 5 1000

3 ì ì

=7.74(m/ph)6)Nguyên công 6

a) Tiện thôlỗ φ 70

-Định vị : Chi tiết đợc định vị trên phiếm tỳ hạn chế 3 bậc tự do ,chốt trụ ngặn hạn chế 2 bậc tự do ,chốt trám hạn chế 1 bậc tự do

Kẹp chặt :Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động

Chọn máy : Chọn máy doa ngang 2613 với N=4.5 (kW)

Số cấp tốc độ của máy :

51 ;71.91 ;101.4 ;142.9 ;200 ;282 ;397.62 ;480.6 ;667.6 ;830.6 ;1071.2 ;1285Chọn dao : Dao tiện định hình

Tốc độ cắt : V b=87m/ph (Bảng 5-65 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

87 1000

Tốc độ cắt : V b=62m/ph (Bảng 5-65 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

62 1000

Tốc độ cắt : V b=87m/ph (Bảng 5-65 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

87 1000

3 ì ì

=97.96(m/ph)7.Nguyên công 7 :Khoan ,ta rô ren M16

a)Định vị :Chi tiết đợc định vị trên phiếm tỳ hạn chế 3 bậc tự do ,chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do ,chốt trám hạn chế 1 bậc tự do

b)Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động

c) Chọn máy :Chọn máy khoan đứng K125 ,Công suất N=2.8 (kW)

M16

tạomáy 2)

Tốc độ cắt : V b=31.5m/ph (Bảng 5-90 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

5 31 1000

Tốc độ cắt : V b=11m/ph (Bảng 5-188 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

11 1000

3 ì ì

=9.65(m/ph)8)Nguyên công 8:Khoan ,ta rô ren M10

a)Định vị : Chi tiết đợc định vị trên phiếm tỳ hạn chế 3 bậc tự do ,chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do ,chốt trám hạn chế 1 bậc tự do

b)kẹp chặt :Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động

c) Chọn máy :

Chọn máy khoan đứng 2H150 có công suất N=7.5 (kW)

Hiệu suất η=0.8

Số vòng quay trục chính :

=4.25(mm)Lợng chạy dao vòng : S o=0.2 (mm/vong ) (Bảng 5-89 Sổ tay công nghệ chế tạomáy 2)

Tốc độ cắt : V b=31m/ph (Bảng 5-90 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

31 1000

Tốc độ cắt : V b=10m/ph (Bảng 5-188 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

10 1000

3 ì ì

=10.99(m/ph)9)Nguyên công 9 Nguyên công Kiểm tra

A C

Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt bên và mặt đáy

VIII>xác định thời gian nguyên công

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

3 16 140

3 14 140

+

+ +

=0.136(phút)2)nguyên công 2 :phay 2 vấu

L =3(mm)

S=2.4(mm/vg)

2 5 20

×

+ + ×1 =0.101 (phót )

2 2 20

×

+ + ×1 =0.063 (phót)

c)Doa :

T o=

n S

L L L

+

i (phót)L=20(mm)

2 2 20

×

+

1=0.088 (phót) 4,Nguyªn c«ng 4

6 4 160

×

+

1 =0.141 (phót )5) Nguyªn c«ng 5:

a)KhoÐt :

Thêi hian cã b¶n :

T o=

n S

L L

2 39

× +

=0.11(phót )

b) Doa th«:

T o=

n S

L L

2 39

2 39

×

+

=0.54 (phót )6.)nguyªn c«ng 6 :

2 5 6

tg +2 =3.5 (mm)

2

L =2(mm)

2 23

n S

L L n

S

L L

2 23

×

+

+

100 2 0

2 23

×

+

=0.651 +1.25 =1.901 (phót )8) Nguyªn cong 8 :

a) Khoan :

T o=

n S

L L

o

+ +

n S

L L n

2 15

×

+

=0.242+0.85 =1.092 (phót )Tæng thêi gian cã b¶n lµ:

o

T =0.138+0.136+0.057+0.056+0.101+0.063+0.088+0.141+0.141+0.11+0.457+0.54

Yêu cầu đối với mặt bên là phảI vuông góc với mặt chuẩn A của chi tiết và đảm bảo

đợc các kích thớc 66+0 046 và 33+0 025 do vậy khi gia công ta phải định vị đợc 6 bậc tự

do

+ Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do và có R Z=10 Mặt phẳng này đợc dùng 2 phiếm tỳ để hạn chế

+Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do

+Chốt trám hạn chế 1 bậc tự do

-Chuyển động cắt vuông góc với mặt đáy

-Hớng của lực kẹp vuông góc vơí mặt phẳng đáy

315 8 1468

ì

ì

=2313.36(Nm)+Lực cắt :

P Z= q Z W y u

x p

n D

Z B S t C

20 25 45 27 0 28 2 261 10

8 59 8 1468

ì

ì =1.4352 (kW)