Đồ án công nghệ chế tạo máy Bách Khoa Hà Nội Thiết kế gối đỡ bi

Nhiệm vụ của ngành Công nghệ Chế tạo máy là định ra quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm cơ khí phục vụ cho mọi lĩnh vực của đời sống xã hội.. Môn học Công nghệ Chế tạo máy có vị trí

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay , ngành Cơ khí nói chung và ngành Cơ khí Chế tạo máy nói riêng đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của ngành Công nghệ Chế tạo máy là định ra quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm

cơ khí phục vụ cho mọi lĩnh vực của đời sống xã hội Do đó, việc phát triển ngành Công nghệ Chế tạo máy đã và 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 các trang thiết bị hiện đại Trong đó, việc trước tiên là phải đào tạo ra một đội ngũ kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật có trình cao, có thể vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Môn học Công nghệ Chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ

sư và cán bộ kỹ thuật về lĩnh vực thiết kế, chế tạo máy và trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải,….

Để giúp sinh viên nắm vững được kiến thức cơ bản của mộ học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế; trong chương trình đào tạo, đồ án công nghệ chế tạo máy là một phần không thể thiếu được của sinh viên khoa Cơ khí khi kết thúc môn học.

Trong đồ án này, nhiệm vụ của em được giao là:

“ Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết nắp trên hộp số động cơ xe máy SYM”

Nội dung của đồ án bao gồm các công việc như: xác định dạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, thiết kế đồ gá….

Sau một thời gian tìm tòi, thiết kế và với sự chỉ bảo tận tình của thầy

chế tạo máy Tuy nhiên, trong quá trình tính toán, thiết kế sẽ khó tránh khỏi những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn và sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên.

Trang 2

Em xin chõn thành cảm ơn!

LỜI NểI ĐẦU 1

PHẦN THUYẾT MINH 2

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CễNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2

1 Phõn tớch chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết: 2

2 Phõn tớch cụng nghệ trong kết cấu của chi tiết: 2

3 Xỏc định dạng sản xuất: 3

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHễI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHễI 5

1 Xỏc định phương phỏp chế tạo phụi 5

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ QUY TRèNH CễNG NGHỆ GIA CễNG CHI TIẾT 6

1 Xỏc định đường lối cụng nghệ: 6

2 Chọn phương phỏp gia cụng: 6

3 Lập tiến trỡnh cụng nghệ: 6

4 Tớnh toỏn lượng dư gia cụng: 18

5 Tớnh toỏn chế độ cắt cho từng nguyờn cụng: 23

6 Tớnh thời gian cơ bản cho tất cả cỏc nguyờn cụng: 34

7 Tính toán kết cấu đồ gá 44

Trang 3

PHẦN THUYẾT MINHCHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN

XUẤT

1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:

Chi tiết gỗi đỡ bi Đó là những chi tiết dạng bạc: ống tròn, thành mỏng…Trong quá trìnhlàm việc chi tiết luôn chịu :

+ Mài mòn lớn

+ Ứng suất thay đổi theo chu kì

+ Lực va đập

+ Tải trọng động lớn

Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việc gia công để đạt các yêu cầu

kĩ thuật cần thiết Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối cới các chi tiết dạngbạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết Tỉ số phải thoả mãntrong giới hạn: 0,5  3,5

Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗbao giờ cũng khó hơn gia công trục

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công vànhiệt luyện

Theo đề bài: D l

max

200=0.9 như vậy thoả mãn điều kiện

Yêu cầu kĩ thuật:

- Phôi đúc không rỗ nứt, và các khuyết tật khác

- Độ không đồng tâm của các

2 Phân tích công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các yêu cầu

kĩ thuật cần thiết Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối cới các chi tiết dạngbạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết Tỉ số phải thoả mãntrong giới hạn: 0,5  3,5

Trang 4

Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗbao giờ cũng khó hơn gia công trục.

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công vànhiệt luyện

- Khối lượng riêng của gang xám :  = 6,8 – 7,4 kG/dm3

- Trọng lượng của chi tiết

Q = .V

Trang 5

Vậy Q = 1,13.7 = 7,91 (kg)

 Tính sản lượng chi tiết:

Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức :

m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1)

 - Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( lấy  = 6)

Trang 6

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN

VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI

1 Xác định phương pháp chế tạo phôi

- Do các đặc điểm của phôi như :

+ Sản xuất hàng khối

+ Vật liệu là gang xám

+ Chi tiết không lớn

- Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo phương pháp đúc trong khuôn cát Căn cứ vàođiều kiện sản xuất của nước ta, qui định phương pháp đúc trong khuôn cát với:

+ Khuôn cát làm bằng máy

+ Mẫu làm băng kim loại

- Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ

Trang 7

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

1 Xác định đường lối công nghệ:

Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng khối và trong điều kiệnsản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ

gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng

2 Chọn phương pháp gia công:

Đối với dạng sản xuất hàng khối, muốn chuyên môn hóa để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công ( ít bước công nghệ trong một nguyên công ) Ở đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dung và các may chuyên dung dễ chế tạo

3 Lập tiến trình công nghệ:

Nguyên công tạo phôi.

Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc

Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại

Nguyên công ủ và làm sạch phôi.

Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạchtrước khi gia công cơ

Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu để giacông sau :

- Nguyên công 1 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai)

- Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ (tiện ngoài, mặt đầu, vai)

- Nguyên công 3 : Tiện côn ngoài với độ côn 5,420

- Nguyên công 4: Gia công lỗ bên trong Ø90 (tiện)

Trang 8

- Nguyên công 5 : Gia công lỗ Ø75 (khoét, doa)

- Nguyên công 6 : Khoan, taro các lỗ ở đầu lớn (4 lỗ Ø8)

- Nguyên công 7 : Khoan 6 lỗ M15 ở đầu lớn

- Nguyên công 8: Khoan, taro các lỗ ở đầu nhỏ (4 lỗ Ø8)

- Nguyên công 9: Khoan, taro 2 lỗ ren M15 ở 2 bên

- Nguyên công 10 : Tổng kiểm tra

a) Nguyên công 1: Gia công đầu to:

(Nguyên công tạo mặt phẳng tinh để gia công các mặt khác)

 Định vị và kẹp chặt:

Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(Ø120) được tỳ sát vàomột mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự do.Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do

 Chọn máy:

Chọn máy T616, công suất Nm = 10kW

Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm, số vòng quay trục chính 12,5…2000

vòng/phút, bước tiến dao 0,07…4,15, bước tiến dao ngang 0,035…2,08

 Chọn dao:

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

Dao tiện để khỏa thằng mặt đầu hợp kim cứng T15K6

(Tra theo bảng 6-1 Dao tiện sổ tay Công nghệ chế tạo máy)

Trang 9

S2

S3 S4

 Chọn máy:

 Chọn dao:

Trang 10

Dao tiện ngoài, khỏa thằng mặt đầu hợp kim cứng T15K6

S1

S2 S4

 Chọn máy:

 Chọn dao:

Trang 11

Dao tiện côn trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

d) Gia công lỗ bên trong Ø90:

 Định vị và kẹp chặt:

Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(Ø200) được tỳ sát vàomột mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự do.Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do

 Chọn máy:

Trang 12

 Chọn dao:

Dao tiện trong bằng hợp kim cứng T15K6

S1 S2

e) Nguyên công 4: Gia công lỗ Ø75:

 Định vị và kẹp chặt:

Mặt phẳng đáy định vị bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

Mặt bên dung 2 khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do

 Chi tiết hạn chế 5 bậc tự do

Chi tiết được kẹp bằng 2 khối V

 Chọn máy:

Máy khoan đứng 2A135 có đường kính mũi khoan lớn nhất Ở đây mũi khoét, doa được lắp vào chuôi côn máy khoan

Trang 14

Lỗ Ø75 định vị bằng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do.

=> Chi tiết được định vị 5 bậc tự do

Kẹp chặt dùng cơ cấu bulông kẹp rút thông qua bạc dẫn tháo rời, phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện và mặt định vị chính

Trang 15

Trang 16

=> Chi tiết được định vị 5 bậc tự do.

i) Khoan, taro 2 lỗ ren M15 ở hai bên:

Trang 17

j) Tổng kiểm tra:

Trang 18

4 Tính toán lượng dư gia công:

 Nguyên công 1: Gia công đầu to:

Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu đạt kích thước Ø200

Với kích thước Ø200 tra bảng 394 sổ tay công nghệ tập 1 ta có: lượng dư

Z = 2,5 (mm)

Bước 2: Tiện ngoài đạt kích thước 30 (mm) ta có lượng dư là Z = 2 (mm)

Bước 3: Tiện mặt bích đối diện có lượng dư là Z = 2 (mm)

 Nguyên công 2: Gia công đầu nhỏ:

Tính toán lượng dư gia công

- Mặt trụ ngoài Ø120±0,2

Trang 19

Công thức tính lượng dư:

2Zmin=2(Rzi-1+Ti-1+i-1+ i)

Rzi-1- chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ti-1- chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

i-1- tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại

 i- sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

Đối với phôi đúc: Rz=250m ; T=350m

Vì gia công bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm nên sai số gá đặt trong trường hợp này bằng 0 => gd=0

Như vậy ta có công thức tính:

2Zmin=2(Rzi-1+Ti-1+i-1)

Ta lập bảng để ghi các bước công nghệ và các thành phần lượng dư

Sai lệch vị trí không gian phôi được xác định theo công thức:

Trang 20

t- sai lệch do lấy tâm làm chuẩn.

ρ t=√δ2p

4 +0 , 25

2

 p - dung sai phôi đúc  p =3mm

0,25- độ võng của tâm phôi

2=0,4*1=0,4*110=44m.Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức:

2Zbmin=2(Rza+Ta+a)Như vậy ta có:

Tiện thô: 2Zbmin=2(250+350+1830)=2*2430m

Tiện tinh: 2Zbmin=2(50+50+110)=2*220 m

Các kích thước trong quá trình gia công:

Tiện thô: d2=174,8+2*220*10-3=175,24(mm)

Phôi: d1=175,24+2*2430*10-3=179,1(mm)

Trang 21

Xác định kích thước giới hạn bằng cách cộng cột kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin

với dung sai 

Zbmin

Kíchthướctínhtoán

Lượng dưgiới hạn,mm

175,2

175,24

175,64

3860

6460Tiện

Xác định lượng dư giới hạn:

Zbmax- hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất

Zbmin- hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất

Tiện tinh: 2Zbmax=175,64-174,92=0,72(mm)

2Zbmin=175,24-174,8=0,44(mm)

Tiện thô: 2Zbmax=182,1-175,64 =6,46(mm)

2Zbmin=179,1-175,24=3,86(mm)

Trang 22

 Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại : bảng 3-17 (sổ tay tập II).

Lượng dư hai mặt đầu: Zmin=2,5(mm)

Lượng dư mặt bích đối diện: Zmin=2 (mm)

 Nguyên công 3: Tiện côn ngoài:

Tiện côn với lượng dư bé nhất Z = 2,5 (mm)

 Nguyªn c«ng 4: TiÖn trong lç Ø90:

TiÖn trong víi lîng d bÐ nhÊt Z = 2,5 (mm)

 Nguyên công 5: Khoét, doa lỗ Ø75:

Lượng dư tổng cộng Z = 2(mm)

Bước 1: Khoét 1,5 mm

Bước 2: Doa 0,5 mm

 Nguyên công 6: Khoan và taro các lỗ Ø8 ®Çu lín:

Lượng dư bằng đường kính lỗ

 Nguyên công 7: Khoan các lỗ M15 ®Çu lín:

 Nguyên công 8: Khoan và taro các lỗ Ø8 ®Çu nhá:

 Nguyên công 9: Khoan vµ taro lç ren M15:

5 Tính toán chế độ cắt cho từng nguyên công:

Trang 23

Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu ỉ200 với Rz = 3,2 => ta phải chia mỏy tiện thành tiện thụ

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu

kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75

 Tiện tinh :

Với chiều sâu cắt t = 0,5 (mm).Tra bảng 5.62 với bán kính đỉnh dao 1mm, vật liệu là thép ta có : lợng chạy dao S = 0,11(mm/vòng)

Từ bảng 5.64 ta có Vcắt = 409 (m/ph)  Vtt = 409.K1.K2.K3 =165,6(v/ph)

Trang 24

Số vòng quay của trục chính ne =

1000.

251

tt

v d

  (v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy

ne = 250(v/ph)  tính lại vận tốc cắt Vcắt =

.

165 1000

Bước 2 : Tiện ngoài đầu to đạt Ra = 3,2 với ỉ200, lượng dư 2 (mm)

 Tiện thô: Với chiều sâu cắt t = 1,5(mm) Tra bảng 5.60 sổ tay CNT2 ta chọn

tt

v d

  (v/ph).Ta chọn theo số vòng quay theo máy

ne= 130 (v/ph)

Tính lại vận tốc cắt Vcắt =

1000

 Tiện tinh mặt đầu

Với chiều sâu cắt t = 0,5(mm) tra bảng 5.62 sổ tay CNT2 ta có S = 0,2(mm/vòng)

Vcắt = 95 (m/ph) Ta tính số vòng quay của máy ne =

1000.

.

tt

v d

 144(v/ph)

Ta chọn số vòng quay theo máy ne=150(v/ph)

Ta xác định lại vận tốc cắt Vcắt =

1000

đợc công suất yêu cầu: N = 2(KW).Nh vậy thoả mãn loại máy đã chọn

Bước 3 : Tiện mặt bớch đối diện :

Lợng d 2 (mm), do bề mặt này không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta chỉ gia công thô 1 lần cho cả lợng d

Trang 25

Với chiều sâu cắt t = 2(mm) tra bảng 5.60 sổ tay CNT2 ta có lợng chạy dao

 143 (v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy

ne=150(v/ph).Ta tính lại vận tốc cắt Vcắt =

1000

Dựa vào các giá trị, tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu N = 2(KW).Thoả mãn

b) Nguyên công 2: Gia công đầu nhỏ trên máy tiện:

Các thông số máy đã đợc chọn ở trên

B

ớc 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt 100

Do yêu cầu về cấp chính xác nên ta tiến hành 2 lần tiến dao để cắt hết lợng d

 Tiện thô với chiều sâu cắt t = 2(mm)

Tra bảng 5.60 sổ tay T2 ta có lợng chạy dao S = 0,7(mm/vòng)

ne = 220(v/ph)  tính lại vận tốc cắt: Vcắt =

1000

 Tiện tinh vơi chiều sâu cắt t = 0,5(mm)

 328(v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy

Trang 26

1000

B

ớc 2 : Tiện thô ngoài đạt 100

 Tiện thô với chiều sâu cắt t = 2 (mm)

1000

Bướ c 3 : Tiện mặt bích đối diện

Với chiều sâu cắt t = 2(mm) tra bảng 5.60 sổ tay CNT2 ta có lợng chạy dao S

ne=300(v/ph).Ta tính lại vận tốc cắt Vcắt =

1000

Dựa vào các giá trị, tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu N = 2,9(KW).Thoả mãn

c) Nguyên công 3 : Tiện côn ngoài :

Tiện côn ngoài với lợng d bé nhất là 2,5(mm)

Đờng kính tiện lớn nhất là 120  S = 0,8 (mm/vòng)

 Vcắt = 182(m/ph) Vtt = 182.0,9.0,6.0,75 =74(m/ph)

Định dạng
Số trang	49
Dung lượng	0,96 MB