THIẾT kế đồ gá CHO NGUYÊN CÔNG

Do điều kiện khách quan và kiến thức bản thân, cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên trong quá trình làm bài chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót .vậy em mong các thầy, cô giúp

LỜI NÓI ĐẦU

Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí.

Đồ án công nghệ chế tạo máy giúp cho sinh viên hiểu thêm những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt vv Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy rất thiết thực cho sinh viên nghành cơ khí nói chung cũng như nghành công nghệ kỹ thuật cơ khí nói riêng Nó không những phục vụ cho việc học tập nghiên cứu về công nghệ mà còn bắt buộc sinh viên tìm hiểu thêm Đây là dịp để sinh viên

có điều kiện kiểm tra, ôn lại những môn học có lien quan.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Khánh đã hướng dẫn tận tình trong quá trình hoàn thành đồ án Do điều kiện khách quan

và kiến thức bản thân, cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên trong quá trình làm bài chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót vậy em mong các thầy, cô giúp đỡ chỉ bảo thêm để em dược hoàn thiện tốt hơn trong học tập cũng như trong công việc sau này.

Sinh viên.

Hồ Quyết Thắng

Mục Lục

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

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

Thể hiện trên bản vẽ đề bài ta xác định được đây là chi tiết dạng bạc treo (hình trên) Dựa vào bản vẽ và chức năng làm việc của chi tiết ta có thể phân tích chức năng vàđiều kiện làm việc của chi tiết như sau

Bạc treo là một chi tiết tuộc loại chi tiết điển hình dạng bạc, được dùng nhiều trongchế tạo máy Chi tiết có hình ống tròn, thành mỏng, trên chi tiết có mặt bích Bạc treođược cố định với thân máy bởi rãnh then

Chức năng chính cả bạc treo là được dùng để đở các trục quay Nhờ có bạc treo, trục

có vị trí trong máy và quay tự do quanh một đường tâm đả định

Mặt làm việc chính của bạc treo là mặt trong (lỗ ᴓ32).mặt này trong quá trình làmviệc luôn tiếp xúc với trục Ngoài ra về độ chính xác về khoảng cách giửa hai tâm lỗ ᴓ32với lỗ ᴓ20 va lỗ ᴓ10 cũng hết sức quan trọng

Trong quá trình làm việc thì bạc treo luôn chịu tải trọng va đập và dao động, luôn chịu

ma sát và mài mòn, nhiệt độ làm việc tương đối cao

Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của bạc treo như trên thì yêu cầu

kỹ thuật chủ yếu của bạc treo là độ đồng tâm giữa lỗ ᴓ20 và lỗ ᴓ10 cũng như độ vuônggóc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ Cụ thể ta phải đảm bảo:

• Chiều dài của chi tiết la: 109

bảo độ đồng trục với với lỗ trụ ᴓ35 và phải giảm thiểu độ không vuông góc giữaphần thân và phần đế của chi tiết

ᴓ32 là Rz 10, mặt đầu của chi tiết cố độ nhám là Rz 20

[]bk= 250 MPa

[]bu = 300 MPa

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

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

tiết có phần trụ rỗng nên khi đúc cần phải co lõi

• Ta cần có một cung lượn nhất định ở phần giao nhau giữa thân và đế của chi tiết

để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết

chuẩn định vị , khi lắp ráp cũng căn cứ vào mặt đế Ngoài ra để đảm bảo các vị trítương quan khi gia công các mặt khác ta sử dụng mặt này để định vị Vì vậy chọnmặt này làm chuẩn tinh thống nhất cũng như chuẩn tinh chính

• Chi tiết có 1 lỗ là ᴓ320.016 nên ta có thể đúc lỗ này Vì vậy việc tạo khuôn đúc phải

có lõi Đối với lỗ ᴓ20 và lỗ ᴓ10 cần đúc đặc sau đó khoan để đạt độ bóng cầnthiết Hai chi tiết này cần có độ chính xác về vị trí vì chi tiết sẽ bắt chặt với chitiết khác của máy

Các bề mặt cần gia công:

chính xác và độ nhẵn bề mặt vì đây là phần giử chặt của chi tiết vối bộ phận khác

 Yêu cầu kĩ thuật của chi tiết:

Từ bản vẽ ban đầu và những phân tích trên, ta xác định yêu cầu kĩ thuật của chi tiếtnhư sau::

dài 26± 0.1mm.

bảo độ đồng trục với với lỗ trụ ᴓ35 và phải giảm thiểu độ không vuông góc giữaphần thân và phần đế của chi tiết

ᴓ32 là Rz 10, mặt đầu của chi tiết cố độ nhám là Rz 20

Nhìn chung chi tiết của ta khá đơn giản vì vậy cần đảm bảo đầy đủ tính công nghệ củatrong kết cấu của chi tiết

III XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ TÍNH KHỐI LƯỢNG CHỦA CHI TIẾT.

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hằng năm của chi tiết gia

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

N = N1.m (1+ )Trong đó:

N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm

M : Số chi tiết trong một sản phẩm

: Phế phẩm trong xưởng đúc � =(3-6)%

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

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q1= V.γ (kg)Trong đó:

Q1: là trọng lượng chi tiết

V: là thể tích của chi tiết

γ: là trọng lượng riêng của vật liệu: γgang xám=6,8 ÷ 7,4 (kg/dm3)

Thể tích của chi tiết:

(Hình 2 )

Gỉa xử chi tiết đặc như hình 1.Ta có thể tính thể tích của chi tiết như sau :

Thể tích của mặt đáy là :

Vđáy =( 2 V20) + (2 V70) + (2.Vchữ nhật ) + (2 Vtam giác) + V

=( 2 5092,6) + (2 1161.4) + (2 22048 ) + (2 12086 ) + 45810 = 126586(mm3)

Thân chi tiết là 1 khối hình trụ nên ta có thể tính thể tích của khối trụ đó như sau :

 Suy ra trọng lượng của chi tiết là : Q = 323634 x 10 -6 x 7.2 2.3 (kg)

Gs.Ts Trần Văn Địch ) ta xác định dạng sản xuất là hàng loạt lớn

IV XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI.

2 Phương pháp chế tạo phôi

xám Vì vậy phương pháp chế tạo phôi được chọn là đúc

lỗ này và sử dụng lõi

khô ,tuổi bền cao vì vậy ta đúc trong khuôn cát

(2÷50kg) thì tuổi thọ của khuôn đúc từ 1000÷5000 lần

pháp tốt để giảm tốc độ làm nguội (chống biến trắng khi đúc) , chống va đậpnhiệt , tăng tuổi thọ của khuôn Muốn chống biến trắng thì sơn dày một lớp

để giảm bớt tốc độ nguội và tránh cho khuôn khỏi bị nứt vì va đập nhiệt

Dung sai kích thước và độ nhám bề mặt của chi tiết đúc là : IT14-IT17 và Rz20(bảng 3/13,trang 185 sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 )

Quá trình đúc trong khuôn cát có tản nhiệt cho phép quá trình đúc nhanh hơn vàkhuôn sẽ có độ bền lâu hơn

 Mô hình đúc chi tiết:

(Hình 4 )

Chờ một khoảng thời gian quy định sau đó ta dở khuôn , đục phá lõi , cắt ba via ta được

chi tiết như hình dưới :

 Bảng vẽ lồng phôi :

Vì chi tiết được tạo ra bằng phương pháp đúc trong khuôn cát nên dựa vào bảng 3.94trang 252 sách STCNCM tập 1, ta xác định được lượng dư gia công của mặt khuôn trênbên trong và mặt khuôn dưới như sau :

Mặt bên ngoài : 3.0 mm

Mặt bên trong : 2.5 mm

(Hình 5 )

V XÁC ĐỊNH CHUẨN GIA CÔNG VÀ PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG

1 Xác định chuẩn gia công.

- Từ yêu cầu kỹ thuật cho ta thấy diểm ảnh hưởng đến hoạt động của chi tiết là độ chính

xác của 2 lỗ trụ ᴓ67+0.02 và ᴓ32+0.016 Vì vậy những yêu cầu kỹ thuật để chi tiết hoạt động

ổn định xoay quanh lỗ Vì vậy phải gia công chính xác lỗ Mà lỗ suốt co vị trí tương quanvới mặt đế của chi tiết Vì vậy ta chọn một trong 2 mặt này để là chuẩn tinh để gia công.

- Nếu chọn mặt lỗ là chuẩn thô để gja công mặt đáy (mặt 1 hình dưới) thì thì ta phải khống chế thêm bật tự do xoay Phương án này cho ta đạt kích 109 0.02 đễ dàng Tuy nhiên khả năng đạt bề dày đế 26mm sẽ khó hơn và làm đồ gá cũng phức tạp hơn Vì vậy

ta không thể sử dụng lỗ để gia công mặt đáy

Nếu dung mặt 4+6 (hình dưới) làm chuẩn thô để gia công mặt đáy (mặt 1) đầu tiên.Khi dung mặt này làm chuẩn thô để gia công mặt đáy không những thuận lợi cho việc gá đặt mà còn cho phép đạt độ vuông góc giữa thân và đế của chi tiết dễ dàng mặt 1 sau khigia công tinh sẽ được dùng để gia công các mặt còn lại Sử dụng mặt này để vừa làm chuẩn định vị vừa làm chuẩn đo lường nên đạt kích thước 109 0.2 mm khá dễ dàng.Vì vậy ta chọn phương án này là hợp lí

1.Phương án gia công

Sơ đồ đánh số các mặt gia công

(Hình 6 )

Có nhiều phương án để gia công nhưng dựa vào yêu cầu kĩ thuật và chọn bề mặt đáy làm chuẩn , ta đưa ra 2 phương án chọn lọc và được xem là hiệu quả kinh tế hơn cả

Còn ở phương án 2 sẽ không đảm bảo sai lệch kích thước giữa 2 tâm lỗ khi gia công 2 nguyên công cùng một lần gá đặt nên sẽ không đảm bảo đúng với yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ chi tiết nên ta không chọn phương án này.

Phôi có dạng phôi đúc cấp chính xác cấp I, khối lượng 2.3 kg.Tiến trình gia công lỗ

32+0.016 được tiến hành một lần bằng phương pháp khoét thô và khoét tinh trên một lần gá đặt.Sơ đồ gá đặt như hình vẽ.Giá trị tổng cộng như Rz và Ta đặt trưng cho phôi đúc cấp I bằng 600(sách Hướng dẫn TKĐACNCTM bảng 3.2 trang 70).Sau bước đầu tiên thì gang đúc thì Ta không còn nữa, do vậy sau khi khoan thì chỉ còn lại Rz.Tra bảng 3.87 sách STCNCTM 1, sau khi khoét ta có Rz =50m, sau doa thô là m, sau doa tinh là 20m

(Hình 7 )

Sai số không gian tổng cộngvới loại phôi này khi gia cong lỗ 32 xác định theo công thức :

Pph=

Pcv : Là sai số do độ cong vênh của bề mặt lỗ sau khi đúc.Sai số này phải được tính theo hai phương dọc trục và hướng kính:

Pph=

Trong đó : là độ cong vênh đơn vị được lấy theo bảng 3.7 sách HDTKĐACNCTM (=1)

d là dường kính lỗ gia công

l chiều dài của lỗ gia công

Do đó : Pcv==113m)

Plk –sai số do độ lệch thao tác đúc tạo lỗ.Trong trường hợp này Plk chính là sai lệch về vị trí của các bề mặt chuẩn đã gia công ở các nguyên công trước và được sử dụng gá đặt chi tiết trên nguyên công đang thực hiện so với bề mặt cần gia công Được xác định theo công thức sau :

Sai số không gian còn sót lại khi khoét là : P1 = k Pph

Với k là hệ số chính xác hóa Đối với gia công lỗ lấy k = 0.05 sau gia công thô, k = 0.02 sau gia công tinh

P1= 0.05 x Pph = 0.05 x 170.7 = 8.5 m)

Sai lệch không gian còn lại sau bước doa thô:

P2 = k P1 = 0.05 x 8.5 = 0.425m)

Sai lệch không gian còn lại sau bước doa tinh:

P3 = k P2 = 0.02 x 0.425 = 0.0085m)

Sai số gá đặt khi khoét được tính theo công thức là : gd =

Chi tiết được định vị bằng mặt đáy hạn chế 3 bật tự do, dùng một chốt trám để định vị mặt 2 để hạn chế một bậc tự do Ta dùng them một chốt côn tự lựa để định vị lỗ 10 định

vị 2 bậc tự do, lỗ này đã được gia công chính xác ở nguyên công trước bằng cách này ta đảm bảo được độ song song của tâm lỗ 32 và lỗ 10, sai số về độ vuông góc giưa thân và mặt đáy cuuar chi tiết cũng được giảm tối đa Vì vậy ta có sai số chuẩn c = 0:

Sai số kẹp chặt cho phôi cho kích thước 67mm lấy bằng 80 m (bảng 3.14) sách hướng dẫn TKĐACTM

Vậy sai số gá đặt khi khoét sẽ có giá trị là :

gd = = 80m)

Do doa thô và doa tinh không thay đổi gá đặt nên sai số gá đặt còn sót lại là :

Sai số gá đặt khi doa thô: gd2 = 0.016 gd + phando = 0.016 x 80 = 1.28m)

Sai số gá đặt khi doa tinh: gd3 = 0.016 gd2 + phando = 0.016 x 1.28 = 0.02m)

(phando = 0 do không có phân độ)

Theo công thức tính lượng dư cho bề mặt đối xứng:

2Zbmin =2(Ri-1 + Ti-1 + )

+ Khi doa tinh:

Cột kích thước giới hạn Dmax nhận được bằng cách làm tròn kích thước tính toán tới con

số có nghĩa của dung sai của bước tương ứng theo chiều giảm , còn Dmin nhận được bằng cách lấy hiệu của Dmax với dung sai của bước tương ứng

Doa tinh : dmax 3 = 32.016 mm ; ; dmin 3 = 32.016 – 0.035 = 31.981 mm

Doa thô : dmax 2 = 31.97 mm ; ; dmin 2 = 31.97 – 0.087 = 31.89 mm

Khoét : dmax 1 = 31.84 mm ; dmin 1 = 31.84- 0.22 = 31.62 mm

Phôi : dmax phôi = 30.3 mm ; dmin phôi = 30.3 – 0.6 = 29.7 mm

Gía trị lượng dư nhỏ nhất giới hạn Zgh

min bằng hiệu của các kích thước lớn nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trước nó Còn giá trị lượng dư lớn nhất giớihạn Zgh

max bằng hiệu của các kích thước giới hạn nhỏ nhất trên nguyên công đang thực hiện với nguyên công kề ngay trước đó

Với doa tinh : Zgh

Tất cả các bản được ghi vào bản bên dưới

Lượng dư tổng cộng Z0min và Z0max bằng tổng các lượng dư trung gian và được ghi ở phíadưới các cột tương ứng

 Bảng xác định lượng dư và kích thước giới hạn cho các bước công nghệ gia công lỗ 32 +0.16 của ly hợp

dp

Dun

g sai

Giới hạn kích thước

Lượng dư giớhạn

m)

Zgh max

VII CHẾ ĐỘ CẮT NGUYÊN CÔNG 3; KHOÉT, DOA LỖ TRỤ ᴓ32 +0.016

- Định vị : chi tiết định vị ở mặt 1 và lỗ ᴓ10 và mặt 2, hạn chế 6 bậc tự do

(Hình 8 )

η = 0.8 Công suất máy = 6 x 0.8 = 4.8 kW

- Chọn dao: dao khoét, doa gắn mảnh hợp kim cứng Vì lỗ trụ có nhiều kích thước khác nhau nên ta không thể chọn dao tiêu chuẩn mà phải sử dụng dao hiệu chỉnh được , tức là dao phi tiêu chuẩn.

 Lượng chạy dao răng: Sr = = = 0.21 (mm/r)

- Tốc độ cắt khi khoét được xác định theo công thức: k

 Số vòng quay trục chính :

 n = = = 695.5 (v/p)

Theo thuyết minh máy chọn n = 530 (v/ph )

 Lượng chạy dao phút: Sp = Sr Z n = 0.24 4 530 = 508.8 (mm/p)

So với công suất máy thì việc gia công sẽ đảm bảo an toàn

dùng mũi doa gắn hợp kim cứng là k = 0.7

 Vậy Sv = 3.4 x 0.7 = 2.38 (mm/v)

 Lượng chạy dao răng: Sr = = =0.27 (mm/r)

 Lượng chạy dao phút: Sp = Sr Z n = 0.3 6 530 = 954 (mm/p)

dùng mũi doa gắn hợp kim cứng là k = 0.7

 Vậy Sv = 3.4 x 0.7 = 2.38 (mm/v)

 Lượng chạy dao răng: Sr = = =0.27 (mm/r)

Theo thuyết minh máy chọn V = 68 (m/p)

(v/p)

 Lượng chạy dao phút: Sp = Sr Z n = 0.3 6 530 = 954 (mm/p)

VIII THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 3: KHOÉT, DOA LỖ TRỤ ᴓ32 +0.016

(Hình 9 ).

(Hình 10 ).