DO AN CONG NGHE CHE tạo MAY gối đỡ

Thiết kế nguyên công - Vẽ sơ đồ gá đặt - Chọn máy, kết cấu dao - Trình bày các bước: chọn dao loại dao và vật liệu làm dao; tra chế độ cắt: s, v,t; tra lượng dư cho các bước và tính thời

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật

TP Hồ Chí Minh

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TÁO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TÁO MÁY

Họ và tên: MSSV:

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết GỐI ĐỠ

I Số liệu cho trước

- Sản lượng: 80.000 chi tiết/năm

- Điều kiện thiết bị: Tự chọn

II Nội dung thuyết minh và tính toán

1 Nghiên cứu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công ngệ của kết cấu,

…

2 Xác định dạng sản xuất

3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi, tra lượng dư các bề mặt gia công

4 Lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án,chọn phương án hợp lý

5 Thiết kế nguyên công

- Vẽ sơ đồ gá đặt

- Chọn máy, kết cấu dao

- Trình bày các bước: chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao; tra chế độ cắt: s, v,t; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian từng chiếc cho từng bước công nghệ

6 Thiết kế đồ gá:

- Vẽ sơ đồ nguyên lý, thiết kế cơ cấu và trình bày nguyên lí làm việc của đồ gá

- Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp

- Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá và ghi các yêu cầu kỹ thuật

- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực

III Các bản vẽ

- Bản vẽ chi tiết: 1 bản (A3)

- Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1 bản (A3)

- Bản vẽ lắp khuôn đúc: 1 bản (A3)

- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 4 bản (A3)

- Bản vẽ tách chi tiết từ đồ gá: 1 bản (A3)

- Bản vẽ thiết kế đồ gá: 1 bản (A1)

IV Ngày giao nhiệm vụ:

V Ngày hoàn thành nhiệm vụ

VI Giáo viên hướng dẫn: Th.s Trần Thái Sơn

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy sau cùng của nhiều môn học nhưCông Nghệ Chế Tạo Máy và Gia Công Kim Loại… Qua đồ án này giúp cho sinhviên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại trước khi làm luận án tốtnghiệp

Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng đượcnhững công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảoyêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ giacông giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc đểđáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau Việc thiết lậpquy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương áncông nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian giacông cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội

Trong thời gian thực hiện đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy em đã được củng cố lại được các kiến thức đã học và tiếp thu được thêm nhiều kiến thức bổ ích khác

Ngoài việc củng cố về mặt lý thuyết công nghệ chế tạo chi tiết máy, em được tìmhiểu kỹ hơn về những phương pháp công nghệ thông dụng khác nhau Qua đó tạocho em sự hiểu biết rõ ràng hơn so với khi nghiên cứu lý thuyết

Tuy nhiên các số liệu mà em tính toán và đưa ra chỉ ở góc độ sử dụng tư liệu, sổ tay

do vậy phải gặp những điều không thực tế Do đó trong quá trình làm đồ án em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em mong được thầy cô chỉ dẫn thêm

TPHCM, ngày tháng năm 2016

Sinh viên thực hiện

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN:

THUYẾT MINH

CHƯƠNG 2: NGIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI

Trang 4

2.1 Nghiên cứu chi tiết gia cụng

2.1.1 Đọc bản vẻ chi tiết.

Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau:

- Gối đỡ có dạng hình trụ tròn, trong có khoan các lỗ, từ đó ta thấy gối đỡ là chitiết dạng hộp

- Gối đỡ dùng để đỡ các trục quay trong máy Bề mặt làm việc chủ yếu là các lỗ:

φ 100,φ16,φ20

- Dung sai của đường kính lỗ nhỏ ( φ 100+0 035 ) do vậy yêu cầu gia công đạt

độ chính xác cao

- Một số bề mặt có yêu cầu độ bóng cao: cấp nhẵn bóng 5, 6, 7

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

- Gối đỡ làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tải trọng khá lớn do trục quaytrên giá gây ra Các lực đó có thể là lực dọc trục, lực hướng tâm, trọng lực của cácchi tiết đặt trên nó

- Gối đỡ là chi tiết chịu nén, do vậy vật liệu để chế tạo là gang xám GX 15- 32 làhoàn toàn hợp lí Gối đỡ được đúc từ gang xám

N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

N1: Số sản phẩm (số máy) đựơc sản xuất trong một năm

N1= 80 000

m: số chi tiết trong một sản phẩm : m=1

β : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ: β = 7%.

α : số phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn : α = 6%

Do vậy ta có: N= 80 000.1.(1+

7 +6

100 ) = 90.400 ( chi tiết / năm).

Trọng lượng của chi tiết : Q1 = V γ ( kG)

Tra bảng 2 (TK ĐACNCTM) ta xác định dạng sản xuất: Hàng khối

2.1.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Gối đỡ

Trang 5

- Gối đỡ là một chi tiết có kết cấu khá đơn giản, do vậy ta không thể giảm lượcđựơc kết cấu hơn nữa, phương pháp đúc kết cấu này với vật liệu là gang xám hoàntoàn phù hợp.

- Những bề mặt trong của các lỗ rất hay gặp sự cố rỗ trong quá trình đúc

- Các bề mặt chính cần đạt độ chính xác cao, bề mặt phụ độ chính xác khôngcao

- Các bề mặt cần gia công: mặt đáy, mặt trên, 2 lỗ bậc φ100 , 2 mặt bên, các

2.2.2 Tra lượng dư đúc.

Chi tiết được chế tạo bằng gang xám được đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làmkhuôn bằng máy, mặt phân khuôn nằm ngang

Lượng dư thành bên: 4 mm

Chiều dài lớn nhất của chi tiết: 330 mm

Kích thước bề dày đế 42 mm cộng thêm mặt trên và dưới:

Trang 6

Khuôn đúc

Bản vẽ đúc

Trang 7

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG

3.1 Thiết lập trình tự gia công hợp lý

3.1.1 Lựa chọn mức độ phân tán nguyên công

Để chuyên môn hoá cao nhằm đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ViệtNam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công Dùng cácloại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễchế tạo

3.1.2 Chọn những bề mặt làm chuẩn tinh, chuẩn thô.

- Phân tích chuẩn và chọn chuẩn

Gối đỡ là một chi tiết dạng hộp, khối lượng gia công chủ yếu tập trung vào gia côngcác lỗ Do vậy để gia công được nhiều lỗ trên nhiều bềmặt khác nhau qua các giaiđoạn thô, tinh… Ta cần chọn 1 chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và 2 lỗchuẩn tinh phụ φ20 vuông góc với mặt phẳng đáy đó.

Nguyên công đầu tiên là phải gia công bề mặt tạo chuẩn Việc chọn chuẩn thô chonguyên công này rất quan trọng Với chi tiết này ta có 3 phương án chọn chuẩn thô:Phương án 1: dùng mặt trên 2 lỗ φ20 .

Phương án 2: dùng mặt thô 1 lỗ φ50

Phương án 3: dùng mặt trụ ngoài φ160

Nhận xét: phương án 2 & phương án 3 chọn mặt chuẩn thô như vậy không đảm bảomột số yêu cầu sau:

Không đảm bảo phân phối đều lượng dư gia công

Rất khó đảm bảo độ đồng tâm của 2 lỗ φ50 và φ100

Bề mặt làm chuẩn thô là dạng tròn do vậy việc gá đặt khá khó khăn và phức tạp.Với phương án 1 đã đưa ra ta thấy nó đảm bảo 1 số yêu cầu sau của chuẩn thô:

Bề mặt trên này có lượng dư gia công nhỏ và đều nên đảm bảo phân phối đủ và đềulượng dư gia công

Đảm bảo vị trí tương quan giữa các lỗ & mặt đáy với độ dịch chuyển sai khác lànhỏ nhất

Do vậy ta chọn phương án 1: Chọn chuẩn thô là mặt trên và 2 lỗ φ20 .

3.1.3 Thứ tự gia công các bề mặt

Tham khảo hướng dẫn trong giáo trình công nghệ chế tạo máy và hướng dẫn làm đồ

án công nghệ chế tạo máy, ta lập thứ tự các nguyên công như sau:

 Nguyên công 1: Phay mặt đáy

 Nguyên công 2: Phay mặt trên

 Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ φ20 .

 Nguyên công 4,5: Phay 2 mặt bên

 Nguyên công 6: Khoét, doa lỗ φ50

 Nguyên công 7: Tiện 2 lỗ φ100

Trang 8

 Nguyên công 8: Khoan, 3 lỗ suốt φ16

 Nguyên công 9: Tổng kiểm tra

3.2 Chọn phương án giá đặt cho từng nguyên công

NC3:Khoan, doa, khoét lỗ φ20 NC3: Khoan, doa, khoét lỗ φ20

Trang 9

NC4: Phay mặt bên NC4: Phay mặt bên

Trang 10

NC7: Tện lỗ φ100 NC7: Tện lỗ φ100

Trang 11

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy

1.1 Sơ đồ gá đặt

1.2 Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do

- Dùng khối V dài định vị lên mặt dưới của chi tiết khống chế 4 bậc tự do

- Dùng 1 chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt bên khống chế 1 bậc tự do

1.3 Kẹp chặt: dùng đòn kẹp

1.4 Chọn máy: máy phay đứng 6H12 công suất của máy là Nm = 7 Kw

1.5 Chọn dao: dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng D=125mm, Z=12.(Bảng 4-94 t376 sổ tay CNCTM tập 1) vật liệu BK6 ( chiều rộng gia công lớn nhấtchi tiết là 100, vật liệu gia công là gang xám HB=190-tra bảng 5-127 và 5-125 sổtay CNCTM tập 2)

1.6 Dụng cụ đo: thước kẹp dài 300mm, độ chính xác 0,02

1.7 Chia bước: nguyên công này chia làm 2 bước: phay thô 2 lần Z= 2,2 mm, vàphay bán tinh với Z= 0,6mm để đạt độ bóng bề mặt cấp 5, Rz20 ( sau khi gia côngxong)

1.8 Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công

Trang 12

a Bước 1: Phay thô

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu gia công (Gang xám, HB=190) K1=1

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=1

Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3=1

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K4=0,8

Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 =1

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6=1

Với φ=1,26 ta có φ10 = 10,08(gần với 10,7)

Vậy số vòng quay theo máy là nm= 30x10,08=302,4 vòng/phút

Chọn thực tế theo máy lày (300 v/ph)

Tốc độ cắt thực tế là:

V tt=

3 ,14.125 300

1000 =117,75 (m/phút)

Lượng chạy dao phút Sp=0,15.12 300=540 (mm/phút)

Lượng chạy dao của máy là Sm=30-1500mm/phút Lượng chạy dao ở trên quá

nhanh nên ta chọn Sph=300 mm/phút.(Theo máy)

Công suất thực tế của máy là: 7x0,75=5,25 KW

Công suất cắt khi phay thô:

Với chi tiết là gang xám có độ cứng HB=190, dùng dao hợp kim cứng, theo bảng

5-130, số tay CNCTM tập 2 ta có công suất cắt là Nc=3,3 KW

Nc=3,3KW < Nm=5,25 KW

- Tính thời gian gia công khi phay thô

Trang 13

L2 là khoảng lùi dao

L2 = (1-6)mm đối với phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu, L2 = 5mm

L chiều dài chi tiết gia công; L = 330 mm

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công (gang đúc có vỏ cứng) K4=0,8

Lượng chạy dao phút: Sph = S0 x n x Z= 0, 5 x375= 187,5 mm/phút

nhanh nên ta chọn Sph=150 mm/phút (Theo máy)

Thời gian gia công: Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn = T0 + 26% T0

Với L1 là khoàng cách giữa dao và chi tiết trước khi dao tiến vào chi tiết

Trang 14

L1 = 0,5D+3=0.5x125 + 3 = 65,5mm

L2 = (1-6) mm đối với phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu, L2 = 5mm

Vậy T0 = 2,67phút

Ttc = 2,67+ 0,26.2,67 = 3,36 phút

Chế độ cắt khi phay bán tinh: t=0,6mm; S ph =150 mm/phút; n m =375vòng/phút

2 Nguyên công 2: Phay mặt trên

2.1 Sơ đồ gá đặt

2.2 Định vị: chi tiết được định vị 6 bậc tư do:

Định vị: Dùng 2 phiến tỳ định vị lên mặt dưới của chi tiết khống chế 3 bậc tự do.Dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt bên khống chế 2 bậc tự do

Dùng 1 chốt tỳ định vị mặt bên của chi tiết

2.3 Kẹp chặt: dùng đòn kẹp

2.4 Chọn máy: máy phay đứng 6H12 công suất của máy là Nm = 7 Kw

2.5 Chọn dao: dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng D=100mm, Z=10,(Bảng 4-94 t376 sổ tay CNCTM tập 1) T=120ph, vật liệu BK6, vật liệu gia công làgang xám HB=190-tra bảng 5-127 và 5-125 sổ tay CNCTM tập 2)

2.7 Chia bước: nguyên công này chia làm 2 bước: phay thô với Z=3,3mm và phaybán tinh với Z= 0,7mm để đạt cấp chính xác là cấp 5, độ nhám bề mặt Rz20

Trang 15

a Bước 1: Phay thô

Chiều sâu cắt t=3,3mm

Lượng chạy dao răng Sz = 0,15 mm/răng (Z=10 răng)

Lượng chạy dao vòng S= Sz.Z = 0,15.10 = 1,5 (mm/vòng)

Tốc độ cắt Vb=181 m/phút.(bảng 5-125 và 5-127, sổ tay CNCTM tập 2)

Lượng chạy dao phút: Sph = S0 x n x Z= 0, 15 x 375x10= 562,5 mm/phút

Lượng chạy dao của máy là Sm=30-1500mm/phút Lượng chạy dao ở trên quánhanh nên ta chọn Sph=300 mm/phút

Công suất thực tế của máy là: 7x0,75=5,25 KW

Công suất cắt khi phay thô:

5-130, số tay CNCTM tập 2 ta có công suất cắt là Nc=4,6KW





Trang 16

L2 = (1-6) mm đối với phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu, L2 = 5mm

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công (gang đúc có vỏ cứng) K4=0,8

Lượng chạy dao phút: Sph = S0 x n x Z= 0, 5 x600= 300 mm/phút

Lượng chạy dao của máy là Sm=30-1500mm/phút Lượng chạy dao ở trên quánhanh nên ta chọn Sph=190 mm/phút

Thời gian gia công: Ttc = 2x(T0 + Tp + Tpv + Ttn = T0 + 26% T0)

Với L1 là khoàng cách giữa dao và chi tiết trước khi dao tiến vào chi tiết

L1 = 0,5D+3=0.5x100 + 3 = 53mm

Vậy T0 = 0,66 phút

26 , 1





Trang 17

Ttc = (0,66+ 0,26.0,66)x2 = 1,7phút

Chế độ cắt khi phay bán tinh: t=0,7mm; S ph =190 mm/phút; n m =600 vòng/phút

3 Nguyên công 3:Khoan khoét, doa 2 lỗ ᴓ20

3.5 Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125, công suất 2,8 KW; 9 cấp tốc độ trục

chính, từ 97-1360 vòng/phút; 9 cấp chạy dao 0,1-0,81 mm/vòng (Chế độ cắt gia công cơ khí trang 220)

3.6 Chọn dao:

- Mũi khoan ruột gà bằng thép gió duôi côn, loại ngắn 18, chiều dài L=300(Theo bảng 4.40(ST CNCTM)

- Mũi khoét liền khối chuôi côn,

- Mũi doa liền khối chuôi côn

Bước 1: Khoan lỗ 18

Bước 2: Khoét lỗ 19,8.

Bước 3: Doa lỗ  20.

3.7 Tra chế độ cắt và thời gian gia công

a Gia công khoan

Đường kính lỗ khoan đạt ᴓ18

Trang 18

Lượng chạy dao: Theo bảng 5.25(ST CNCTM): Vật liệu gang xám GX15-32 có độcứng HB=170…190, S t=0,41mm/vòng.

1360

97 =14 ; Tra bảng 4.7 (hướng dẫn đồ án CNCTM) ta chọn φ = 1,41

Công suất cắt khi khoan: Nc = 1,5 KW (tra bảng 5-92, sổ tay CNCTM tập 2)

công suất của máy thực tế: Nmtt = 2,8x0,8=2,24

So sánh với công suất của máy: Nc = 1,5 KW < Nm = 2,24KW

b Gia công khoét

Khoét lỗ đạt ᴓ 19,85

Lượng chạy dao: khoét thô S = 1mm/vòng (tra bảng 5-26 sổ tay CNCTM tập 2)Vận tốc cắt Vb = 23 m/phút, chiều sâu cắt khoét t = 1,5 mm ( tra bảng 5-106 sổ tayCNCTM tập 2)

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền k1=0,76

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi k2=0,8

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng k3=1

1360

Trang 19

V tt=3,14 195 19 ,8

1000 =12 ,12 m/phút

Công suất cắt khi khoét nhỏ nên không cần tra, lấy công suất của bước khoan đểtính toán đồ gá nếu cần

c Gia công doa

Đường kính lỗ doa cần đạt ᴓ 20, Lượng chạy dao khi doa thô: S= 2,6 mm/vòng (trabảng 5-27, sổ tay CNCTM tập 2)

1360

Trang 20

Dùng 2 phiến tỳ định vị lên mặt dưới của chi tiết khống chế 3 bậc tự do.

Dùng chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do, chốt tram khống chế một bậc tự do.4.3 Kẹp chặt: dùng đòn kẹp

4.4 Chọn máy: máy phay ngang 6H13 công suất của máy là Nm = 10 Kw

4.5 Chọn dao: dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng D=200mm, Z=20, trabảng 4-94 sổ tay CNCTM tập 1) ( đường kính gia công lớn nhất chi tiết là 160,vật liệu gia công là gang xám HB=190)

T=240ph, vật liệu BK6 -tra bảng 5-40 sổ tay CNCTM tập 2)

4.7 Chia bước: nguyên công này chia làm 2 bước: phay thô với Z=3,3mm và phaybán tinh với Z= 0,7mm để đạt cấp chính xác là cấp 5, độ nhám bề mặt Rz20

a Bước 1: Phay thô

Trang 21

Số vòng quay chọn theo máy là: 150 (v/ph)

Tốc độ cắt thực tế: V tt=

3 ,14 200 150

1000 =94 , 2 (m/phút)

Lượng chạy dao phút: Sph = S0 x n x Z= 0, 1 x 150x20= 300 mm/phút

nhanh nên ta chọn Sph=235 mm/phút (Theo máy)

Công suất cắt của máy: Nm=10x0,75=7,5 KW

5-130, số tay CNCTM tập 2 ta có công suất cắt là Nc=6,6 KW

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	595,59 KB