Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy chi tiết giá đỡ

1 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy I: PHÂN TÍCH CHỨC NẦNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Chi tiết ta cần thiết kế là chi tiết giá đỡ, chức năng làm việc chủ yếu là đờ cho các chi tiết khác mà

Trang 1

Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi

kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đuợc đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng

, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó đế giải quyết những vấn đề cụ

thế thuờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng

có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạosản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉtiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thế

Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình

thiết kế các kết cấu cơ khí đế góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo củangành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho

sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi

thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GSTS Tăng Huy đã tận tình giúp đỡ,động viên đế em có the hoàn thành tốt đồ án môn học này

Em xin chân thành cảm ơn!

1

I: PHÂN TÍCH CHỨC NẦNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Chi tiết ta cần thiết kế là chi tiết giá đỡ, chức năng làm việc chủ yếu là đờ cho các

chi tiết khác mà cụ thể ở đây là đầu trục trong máy

Giá đỡ được kẹp chặt xuống nền nhờ 2 bu lông lắp vào 2 lồ chân giá đờ

Các lỗ (Ị)56, (Ị) 110 cần đảm bảo độ đồng tâm, độ song song của tâm so với mặt đáy

sao cho khi làm việc trục không bị đảo và khi lắp ráp đuợc dễ dàng

II: PHÂN TÍCH TỈNH CÔNG NGHỆ TRONG KÉT CẢU

Chi tiết mà ta cần thiết kế có tính công nghệ tương đối cao:

Trọng lượng sản phâm vừa phải không quá lớn

Vật liệu GX15-32 tương đối thông dụng và rẻ tiền

Có độ cứng HB = 170 -5-190

Các kích thước trên và dưới đều hợp lý

Dung sai ,độ nhám hợp lý không quá cao và không quá thấp cụ thế như lỗ (Ị)l 10 là

bề mặt làm việc nhiều nhất(lắp với vòng ngoài của 0 lăn) nó yêu cầu độ chính xác

cao đế làm việc và lắp ráp không quá khó khăn dung sai là +0,09 độ nhám Rz=6,3

như vậy đã phù hợp với chức năng và điều kiện làm việc của nó, Ộ56 chỉ có tác dụng

cho đầu trục xuyên qua nên không có yêu cầu gì đặc biệt về độ bóng

Các lồ lắp Bulông MI0 là lỗ không thông thì bất tiện cho việc gia công, tuy nhiên

đây không phải là bất tiện lớn vì lồ MI0 là tương đối nhỏ và là lỗ phụ

Chi tiết giá đỡ như thiết kế cần sửa chữa một chút về phần mặt đầu D của lỗ, chúng

ta làm lồi phần này ra so phần rãnh chân nhằm dễ dàng gia công cho phần này vuông

góc với tâm lỗ ộ 110, bằng cách làm lõm phần rãnh chân xuống 1 mm và khi chế tạo

phôi không cần có lượng dư gia công, nhờ vậy ta có thể dễ dàng tiện được mặt đầu D

cùng nguyên công tiện lồ (Ị) 110, như vậy ta có thể dùng các phương pháp gia công

dao cụ thông thường

Gia công tương đối thuận tiện và năng suất

Lắp ráp thuận tiện vì nó ít mối lắp ghép, tính chất lắp lẫn cao

Ngoài ra nó còn tiết kiệm được vật liệu

III: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:

2

Trang 2

N=Ni.m.[l+(4+6)/100] = 5500 chiếc/nămKhối lượng chi tiết:

tra bảng 2 được dạng sản xuất là hàng khối

IV: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHÉ TẠO PHÔI

Trong các phương pháp chế tạo phôi ta thấy có rất nhiều phương pháp, trong đó ta

Trang 3

Vĩ LẶP THỬ TỤ CÁC NGUYÊN CÔNG

Trong ngành chế tạo máy tồn tại một số lượng lớn các loại chi tiết gia công cho

phép tập hợp một số rất lớn các chi tiết và nhóm máy trong cơ khí thành một số loại

có hạn, bảo đảm có khả năng chuyển từ quá trình công nghệ đơn chiếc thành quá

trình công nghệ điển hình mang dấu hiệu đặc trưng cho từng loại Chi tiết ta cần gia

công được phân loại Chi tiết ta cần gia công được phân loại thành chi tiết dạng hộp

1) Qui trình công nghệ chế tạo:

-Lỗ chính xác: Dùng đế đỡ các đầu trục được gọi là lồ chính-Lỗ không chính xác: Dùng đế kẹp các bộ phận khác được gọi là lồ phụ-Yêu cầu kỹ thuật

+ĐỘ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng0,05 - 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài

+ĐỘ nhám bề mặt của các mặt này Ra = 5 - 1,25 pm+ĐỘ nhám bề mặt lỗ chính 4> 110 là Rz= 6,3 prn, cấp chính xác C7

+Sai số hình dáng của lỗ là 0,5 - 0,7 dung sai đường kính lỗ

+Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng 1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ

nhất=0,05

+ĐỘ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ chính là 0,05 - 0,1mm/lOOmm bán kính

2) Thực hiện các nguyên công chính

Gia công mặt phẳng chuẩn làm chuẩn tinh thống nhất (mặt phang A)

Gia công mặt B

Gia công 2 lỗ (Ị) 18

Gia công mặt bên c

Gia công các lỗ Ộ56, (j)l 10, và mặt đầu D, E

Tiện định hình lỗ Ộ56 để lắp rãnh dẫn dầu

Gia công các lỗ ren M10

Gia công ren lỗ M16

3) Chọn chuẩn

Chọn chuẩn, phân tích cách chọn chuẩn và cách thiết lập trình tự gia công việc chọnchuẩn trong quá trình gia công sẽ quyết định khả năng để đạt độ chính xác kích

thước của chi tiết

Neu như chọn chuấn khi gia công lắp ráp, kiếm tra mà trùng nhau thì sẽ rất có lợitrong việc gia công chế tạo sản phấm vì nó tránh được sai số chuân -^giúp ta đảmbảo được độ chính xác yêu cầu của sản phấm

4

Trang 4

là mặt A, có kèm theo hai lỗ trên đế giá đỡ Vì mặt A sẽ quyết định các kích thước

còn lại trong quá trình gia công các nguyên công khác

Vì vậy ở đây ta chọn mặt chuẩn A và hai lỗ (ị) 18 vuông góc với mặt A làm chuấntinh và vì nó còn được dùng trong quá trình lắp ráp, làm chuấn cho nhiều nguyên

công sau Nguyên công phay mặt đáy, nên nó được gọi là chuấn tinh chính hay

chuấn tinh thống nhất

Vậy chuẩn tinh ở đây ta chọn là mặt A và các lồ vuông góc với bề mặt A

Đe có được bề mặt A và các lỗ trên bề mặt A(lồ ộl 8) làm chuẩn tinh thì trước hết

ta phải chọn chuẩn thô

Phân tích việc chọn chuấn thô:

Các mặt có thế dùng làm chuấn thô là B, D, c, F

-Neu dùng mặt F và mặt B làm chuẩn: Ta có thể dùng mặt trụ ngoài (Ị>150 đế làmchuẩn thô, dùng khối V để định vị khống chế 4 bậc tự do, dùng mỏ kẹp kẹp vào phía

trong của bề mặt trụ (ị) 110, và phương án này ta phải dùng 1 chốt tỳ nữa định vị vào

mặt B đế hạn chế thêm 1 bậc tự do quay quanh tâm khối V Với cách này thì sau khi

gia công xong mặt chuẩn tinh chính thì khi gia công mặt lỗ ộl 10 sẽ đảm bảo đồng

tâm với trụ ngoài Nhưng khi thiết kế đồ gá đế gia công trên máy phay đứng thì lại

cồng kềnh (cao và kém cứng vững)

-Đổi với việc dùng mặt B và mặt D làm chuẩn thô thì việc định vị tương đổi dễ,dùng 3 chốt tỳ định vị lên mặt D khống chế 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ định vị lên mặt B

khổng chế 2 bậc tự do Viêc kẹp chặt, ta có thể dùng bạc chữ c và bulông đế kẹp qua

lỗ Ộ56 Cách này gia công chi tiết trên máy phay ngang và có ưu điếm là đồ gá gọn

và cứng vũng Cách này cũng tương tự’ như dùng mặt c thay cho mặt D, tuy nhiên

nếu chọn mặt c thì sẽ khó hơn trong việc tháo lắp nhanh

Do vậy ta chọn mặt D và mặt B làm chuẩn thô, kích thước đạt được theo mặt B

4) Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

Kích thước vật đúc lớn nhất là 240 mm, đúc trong khuôn kim loại(theo bảng 3-110, trang 259_sổ tay tập 1)

Mặt phẳng A có vị trí phía trên của vật đúc kích thước danh nghĩa: 240 Lượng dư

gia công là 2,5 mm

Mặt B, D là mặt bên ngoài, và mặt dưới có lượng dư 2,0 mm

Mặt E và 2 lỗ Ộ56, (Ị)l 10 là mặt bên trong có lượng dư 2,2 mm

Lượng dư cho 2 lồ (ị) 18 là 9 mm

Lượng dư cho 6 lỗ M10 là 5 mm

5

Trang 5

6

Trang 6

Tên chi tiết: Giá đỡ; Vật liệu: Gang xám 15-32

Be mặt cần gia công: Mặt đầu c

côngThành phần lượng dư(pm) Lượngdư tính

7

^-rnin

KTtínhtoán

saichế

Kích thước

(mm)

Lượng dư

(pm)Rz

l) Bước gia công thô

Phôi đúc bằng khuôn kim loại( theo bảng 3-66 _T1 số tay CNCTM), Chiều caonhấp nhô tế vi, và chiều sâu lóp hư hởng do bước công nghệ sát trước đế lại:

RZj_i = 200 pm, Tj_i = 300 pinSai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước đế lại:

Pphôi "\/P C pcm

pc = Ak.L = 0,7.240 = 168 pmTrong đó: A = 0,7 (theo bảng 15 trang 43_ hướng dẫn thiết kế)K

pcm = T = 620 |am,Pphôi = V 1682 + 6202 = 642 pmSai số gá đặt khi phay thô ( định vị bằng lỗ)

7

ớ đây, Do lực kẹp không trùng với phương đạt kích thước £ K= 0

Sai sổ chuẩn xuất hiện là do chi tiết bị xoay khi định vị vào hai chốt mà hai chốtnày có khe hở so vói lỗ định vị

ômax = T A + T B + Ô min

Ta: Dung sai lỗ định vị cấp chính xác TT7: T A= 0,018 mm(B.3.91STCNTl)

TB: Dung sai của đường kính chốt cấp chính xác IT6: TB = 0,011 mm

5mjn: Khe hở nhỏ nhất của lỗ và chốt: ômin = 0,013 mmGóc xoay lớn nhất của chi tiết:

tga =

HTrong đó: H là khoảng cách giữa hai lỗ

2) Bước gia công tinh

Phôi đã được gia công thô và đối với vật liệu Gang thì Ti = 0, Rz của bước thô vàbước tinh là 50 pm và 20 prn (bảng 3-69 trang 237 _T1 sổ tay CNCTM)Khi phay tinh thì sai lệch không gian của bước gia công thô là:

pi = 0,05.pphôi = 0,05 642 = 32,1 pmSai số gá đặt khi phay tinh sẽ là:

£tinh = 0,05.£thô = 0,05.50 = 2,5 pm

—^2/mjn Rzthô Tthô Pthô EphaytinhThay số: zmjn = 50 + 0 + 32,1 + 2,5 = 84,6 pm

Trang 7

l) Tính chế độ cắt cho nguyên công 4 (Phay mặt bên C)

Mặt đáy A của chi tiết được đặt trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụngắn lồng vào một lỗ 4>18 khống chế 2 bậc tự do, một chốt trám lồng vào lỗ 4>18 cònlại khống chế một bậc tự do

Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu Bulông _ đòn kẹp với việc đặt lực kẹp vào trong lỗ4)110

Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi gia công mặt c

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

Lượng chạy dao vòng:

s = z.sr= 10.0,2 = 2 mm/vòngLượng chạy dao phút:

Sp = nm.s = 120.2 = 240 mm/ph

b)Phay tinh:

Thông số chế độ cắt

t = 0,3 mm; s = 0,5-ỉ-l mm/vòng; => Sz = 0,05 mm/răngChiều rộng phay lớn nhất B = 170 mm;

Trang 8

e 1020.60

c) Kỉểm tra công suất cắt của máy

a) Nguyên công lĩ (Phay mặt phăng đáy A làm chuân tinh chỉnh)

Dùng ba chốt tỳ khía nhám định vị lên mặt D của chi tiết khống chế 3 bậc tự’ do,

hai chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt B khống chế 2 bậc tự’ doChi tiết được kẹp chặt bằng bulông thông qua bạc chữ c lên mặt c của chi tiếtGia công chi tiết trên máy phay ngang 6A82 (công suất động cơ chính 7,5 kW), khigia công dao quay tròn tại chồ và bàn máy thực hiện chuyển động chạy dao s Kíchthước đạt được thông qua cữ so dao lắp trên đồ gá

Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đường kính dao lấy

D =(1,25-5-1,5)BTrong đó: D: Là đường kính dao

12

Trang 9

B: Là chiều rộng bề mặt gia côngChọn dao phay mặt đầu có D/Z = 90/10, vật liệu thép hợp kim cứng BK8

Phay thô: ti = 2,0 mm; chạy dao Sr = 0,2 mm/răng

Tra bảng vận tốc cắt(bảng 5-127, sổ tay CNCTM T2)

Vb = 204 m/ph; hệ số điều chỉnh tốc độ k = 0,8

1000.V, _ 1000.163,2

TLD 3,14.90Tra theo máy thì nm = 500 v/ph

Sp = nm.s = 500.2 = 1000 mm/ph = 0,5 mm; chạy dao s = 1 mm/vòng sr = 0,1 mm/răng

Tra bảng vận tốc cắt(bảng 5-127, sổ tay CNCTM T2)

Vb = 260 m/ph; hệ số điều chỉnh tốc độ k = 0,8

□ Vt = 260.0,8 = 208 m/ph1000.V 1000.208

□ nt= —1000 = 1000= 736 v/phLượng chạy dao phút:

Trang 10

v“= — = ^r~

b) Nguyên công 2: (Phay 2 mặt bích đế B)

Dùng phiến tỳ định vị lên mặt chuẩn tinh chính A khống chế 3 bậc tự do, hai chốt

tỳ chỏm cầu định vị lên cạnh đáy không có lượng dư khống chế 2 bậc tự do, và mộtchốt tỳ chỏm cầu định vị lên cạnh không có lượng dư còn lại khống chế nốt một bậc

tự do còn lại (hình vẽ):

Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu đòn kẹp vào mặt trong lỗ (Ị) 110Nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng 6H10 ( công suất 3 kW), khi giacông dao quay tròn tại chỗ và bàn máy mang chi tiết thực hiện chuyến động chạydao s

Chọn dao phay mặt đầu họp kim cứng BK8 có D/Z = 75/10

Phay thô: ti = 1,5; chạy dao sr = 0,2 mm/răngTra bảng vận tốc cắt(bảng 5-127, sổ tay CNCTM_T2)

vb = 232 m/ph; hệ số điều chỉnh tốc độ k = 0,8

1000.185,6

71 D 3,14.75Tra theo máy thì nm = 564 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

nm.;rD 564.3,14.75

= 132,8 m/ph1000

Lượng chạy dao vòng:

s = Z.Sr = 10.0,2 = 2 mm/vòngLượng chạy dao phút:

Sp = nm.s = 564.2 = 1128 mm/phChọn theo máy Spm =1120 mm/ph

= 0,5 mm; chạy dao s = 1 mm/vòng Sr = 0,1 mm/răng

— 188,4 m/ph

15

Sơ đồ định vị gia công mặt bích BKet quả tính chế độ cắt:

c) Nguyên công 3: (Khoan Khoét Doa hai lỗ (Ị)18 làm chiỉân tinh chỉnh)

Định vị và kẹp chặt chi tiết giống như trong nguyên công 2, vị trí chính xác của hai

lỗ được xác định thông qua phiến dẫn và bạc dẫnNguyên công được thực hiện trên máy khoan cần 2H53

16

Sơ đồ định vị chi tiết khi khoan khoét doa 2 lỗ (ị) 18 làm chuấn tinh chínhKet quả tính chế độ cắt của nguyên công:

Trang 11

Vật liệu Gang xám 15-32 có độ cứng HB = 170-190, st = 0,6 mm/vòngThì vb = 138 m/ph

Tra theo máy thì nm = 2000 v/ph

1000.V, 1000.60 1/^1

18

Trang 12

d) Nguyên công 5ĩ (Tiện mặt đầu, lỗ Ộ110, lỗ (Ị)56, và tiện định hình)

Mặt đáy chi tiết được định vị trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụ

ngắn định vị vào một lỗ (Ị) 18 khống chế 2 bậc tự do, và lỗ kia định vị bằng chốt trám

khống chế nốt bậc tự' do còn lại Đế tăng cứng vững cho chi tiết ta dùng thêm một

chốt tự lựa tỳ vào mặt c đã gia công của chi tiết

Chi tiết được kẹp chặt bằng hai đòn kẹp, toàn bộ đồ định vị và kẹp chặt được lắp lên

mâm tròn và lắp lên trục chính của máy tiện thông qua lỗ côn móoc của đầu trục

chính máy tiện T620 Để cho chi tiết khi quay cân bằng thì ta lắp thêm phần đối

trọng ( Sơ đồ nguyên công)

*Khoả mặt đầu D:

Khoả mặt đầu từ (ị) 150 vào (ị) 110 với lượng dư là 2 mm

Bước thô: ti = 1,5 mm; (Theo bảng 5-65 sổ tay T2)

s = 0,4 mm/vòng; mặt đầu V = 195 m/ph

ÌOOO.V, 1000.195

L n,= JI.D “ 3,14.150Tra theo máy thì nm = 400 v/ph

Sơ đồ định vị gia công trên máy tiện T620

20

Trang 13

Tiện lỗ (j)56 mm với tống lượng dư 2,2 mm

Bưóc thô: t] = 1,7 mm; (Theo bảng 5-65 sổ tay T2)

Tiện bậc (Ị)56 mm lên (Ị) 110 với tống lượng dư 2,2 mm

Trang 14

Tiện lỗ (Ị)l 10 mm với tông lượng dư 2,2 ram

s = 0,4 mm/vòng; tiện trong V = 140 m/ph

1000.140

3,14.110Tra theo máy thì nm = 400 v/ph

e) Nguyên công 6: (Kiếm tra độ song song của tâm lỗ ệlio với mặt đáy)

Chi tiết được đặt lên bàn máp khống chế 3 bậc tự do, lồng trục gá có lắp bạc vào

trong lỗ (Ị) 110, dùng đồng hồ so kiểm tra ở vị trí cao nhất trên hai đầu trục gá

Sai lệch số chỉ của đồng hồ so ở hai vị trí chính là độ không song song của tâm lỗ

với mặt chuẩn (hình vẽ)

22

Trang 15

D 8,5 , Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

Sơ đồ kiển tra độ không song song của tâm lỗ với mặt đáy

f) Nguyên công 7:(Khoan 6 lo Ộ8,5 mm đế gia công ren)

Mặt D của chi tiết được định vị lên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt chỏm

cầu định vị vào mặt A khống chế 1 bậc tự do

Vị trí các lỗ được xác định thông qua bạc dẫn và phiến dẫn với việc: Định vị phiếndẫn lên mặt phẳng c tinh khống chế 3 bậc tự do, Chốt trụ ngắn vào lồ ộ 110 khốngchế 2 bậc tự’ do, và một chốt chỏm cầu khống chế nốt bậc tụ’ do thứ 6

23

Sơ đồ định vị chi tiết khi khoan 6 lỗ (Ị)8,5 để Ta rô ren M10Kết quả

Nguyên công được thực hiện trên máy khoan cần 2H53Chiều sâu cắt khi khoan t:

t = — = - 2 — = 4,25 mm

2 2

Theo bảng 5-94 sổ tay T2:

24

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	1,35 MB