Đồ án công nghệ chế tạo máy- lồng phôi chi tiết gối đỡ

Đồ án chế tạo máy - gối đỡ

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy 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 đầu tư các trang bị hiện đại Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến

thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phái biết vận dụng những kiến thức

đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình

đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết

bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực .vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào

tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Đắc Lộc đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót

do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của

các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến

của các bạn đề lần thiết kế sau va trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Ngày 20 tháng 11 năm 2000

SV Nguyễn Xuân Thiện

THUYÉT MINH ĐỎ ÁN MÔN HỌC

CONG NGHE CHE TAO MAY

I-PHAN TICH CHUC NANG VA DIEU KIEN LAM VIEC CUA CHI TIET

Dựa vào bản vẽ chỉ tiết ta thấy gối đỡ là chỉ tiết dạng hộp

Do gối đỡ là loại chỉ tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong

không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt

Trên gối đỡ 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 việc chủ yếu là lỗ trụ ®40 Cần gia công mặt phang C và các lỗ ®16 chính xác để làm chuẩn tỉnh gia

công Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ ®40 đến mặt phẳng C là : 100” *%

Chỉ tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đối

Vật liệu sử dụng là : GX 15-32, có các thành phần hoá học sau :

-Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thé

dùng chế độ cắt cao , dat năng suất cao

khí

1 Gia công bề mặt phẳng C với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho

nguyên công sau

2 Gia công 4 lỗ ©16 một lần trên máy tiện nhiều trục „trong đó 2 lỗ chéo nhau là phải gia công tinh để lầm chuẩn tỉnh gia công cho nguyên công sau

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

N- Số chỉ tiết được sản xuất trong một năm

N¡- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)

IV- XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHAP CHE TAO PHOI VA THIET KE BAN VE CHI

TIET LONG PHOI

1- Xác định phương pháp chế tạo phôi

Kết cấu của chỉ tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chỉ tiết là gang xám 15x32 nên ta đùng phương pháp đúc, đo bề mặt không làm việc không cần chính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát.Làm khuôn bằng máy Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via

V.TH Ứ TỰ CÁC NG UYÊN CÔNG

1- Xác định đường lỗi công nghệ

Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí ,gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

2- Chọn phương pháp gia công

- Gia cong 16 640°? vat ligu 1a gang xm 15x32 Ta thay dung sai +0,039tmg với $40 1a cap chinh xac 7, voi dé nham R,=1,25 Ta chon phwong phap gia công lần cuối là doa tỉnh.Các bước gia công trung gian 1a: khoét, doa thô

- Gia cong mat day dat R, = 20 Và 2 mặt dau tru 40 Theo bảng 2-I Q2 ,được

Theo bảng 4-Q2, ta có phương pháp gia công lần cuối là doa thô ,các bước gia công trước là khoan , khoét Trong 4 lỗ này có 2 lỗ chéo nhau chọn làm chuẩn định vị nên phảiqua gia công tinh

- Lỗ $8 chỉ cần khoan

VI- TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BÈ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BÈ MẶT CÒN LẠI

1-Tính lượng dư khi gia công lỗ $40

Độ chính xác phôi cấp 2 khối lượng phôi 8 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32 Quy trình công nghệ gồm 3 bước : khoét , doa thô, đoa tỉnh Chỉ tiết được định

vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 616

Theo bảng 10, Thiết kế đồ án CNCTM ta có Rạ; và T, của phôi là 250 và 350

uụm

Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau: p = poy

Trong đó pev= AL.L - sai lệch cong vênh

L- Chiều dài chỉ tiết

A, =10um/mm (Bảng B3-67 SốTayCNCTM 1)

=> p=10.120 =1200 (um )

Ep =Eo + Exe + Egg

Sai số kẹp chặt e= 0

Sai số chuẩn e¿= 0

Bỏ qua sai số đồ gá Eea = 0

T,=50 (um)

Sai lệch không gian tổng cộng được tính theo công thức : p=k Dphôi

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

k=0,05 Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM

_ p=0,05 1200 =60 (tm )

2Z,„„ =2(R„+T,+2|ø‡ +2)

LD 2Zpmin = 2 (50 + 50 + 60) = 320 (um )

Doa thô : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi khoét

nhân với hệ số giảm sai k,= 0,04 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )

Doa tỉnh : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi doa

nhân với hệ số giảm sai k,= 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )

Phôi 250 | 350 | 1200 3600 | 39,6213 | 870 | 39,621 | 38,751

Khoét 50 50 60 320 | 39,9413 | 220 | 39,941 | 39,721 | 320 | 970 Doa thé | 10 20 2,4 65 40,0063 87 | 40,006 | 39,919 | 65 | 198

+ Lượng dư tổng cong 2 Zomax- 2Zomin = 1249 - 418 = 831 (um)

Sph- Set =870 - 39 = 831 (um) + Kiểm tra bước trung gian : khoét

2Zmax- 2Zmin = 198 - 65 = 133 (um) 51-52 = 220 - 87 = 133 (um) 2- Tra lượng dự cho các nguyên công còn lại

Luong du gia céng mat day Z,=3,5 mm (Bang 4-14 S6TayCNCTM )

Lượng đư gia công mặt bích Z„= 3,0 mm (Bang 4-14 Sé6TayCNCTM )

Lượng đư gia công 2 mặt đầu Z,= 3,5 mm (Bang 4-14 SéTayCNCTM ) Lượng du gia cong 16 tru 2Z, = 3,5 mm

VII- TINH CHE DO CAT CHO MOT NGUYEN CONG VA TRA CHE DO CAT CHO CAC NGUYEN CONG CON LAI

1-Nguyên công 1: Phay mặt đáy

Định vị : Chỉ tiết được định vị ở mặt trên của đề 3 bậc tự do

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống phương của lực kẹp trùng với phương kích thước cần thực hiện

Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy N„ = 7 KW

Chọn dao : Dao phay hình trụ răng liền PI§ Z=1ó6 răng

Lượng dư gia công : phay 2 lần :

Lượng chạy dao răng S;= 0,12 mm/răng (Bảng 5-126 SốTayCNCTM)

= Lượng chạy dao vòng Sẹ= 0,12 16 = 1,92 mm/vong

Công suất cắt Nạ=3,8 KW (Bảng 5-140 S6TayCNCTM )

khí

No< N„.n=7.0,8=5,6 KW

Chế độ cắt bước 2: (phay tỉnh với R„ =20)

Chiều sâu cắt t =l mm, lượng chạy dao vòng Sạ=2,5 mm/vòng (Bang 5-127

2-Nguyên công 2: Khoan - Khoét - Doa và khoả mặt bích

Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt trụ 2 bậc tự do, mặt dau 1 bac tự đo

Kep chat: Chi tiét duoc kep chat bang cơ cấu tru trượt từ trên xuống

Chon máy : Máy khoan K125 Céng suat may Nm = 2,8KW

Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió

Chiều sau cat t = (16-13)/2 = 1,5mm,

Lượng chạy dao S, = 0,75 mm/vong (Bang 5-104 Sé6TayCNCTM )

Chọn dao :Dao khoét thép gió Số rang Z = 5 rang

Lượng dư gia công : Z¿=3 mm

Chọn máy : máy phay nằm ngang P623 Công suất máy N„ạ = 6,3 KW

Chọn dao : Dao phay đĩa 2 mặt răng liền PI§ , đường kính dao D = 250_, số răng Z=22 răng

Lượng dư gia công : phay 2 lần

khí

Luong chay dao rang S,=0,24 mm/rang (Bang 5-34 va 5-170 S6TayCNCTM )

=> Luong chay dao vong So= 0,24 22= 5,28 mm/vong

Chế độ cắt bước 2: (phay tỉnh với R„= 20)

Chiều sâu cắt t =l mm, lượng chạy dao vòng Sg=l,5 mm/vòng (Bang 5-37

Lượng chạy dao răng S;=0,12mm/răng (Bảng 5-146 SốổTayCNCTM )

khí

Sô răng Z = 5 răng

=> Lượng chạy dao vòng Sạ= 0,12 5= 0,6 mm/vòng

5.Nguyên công 5 : Tính chế độ cắt cho nguyên công khoét , doa lỗ 640

Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự đo, 2 lỗ ¿16 hạn chế 3 bậc

tự đo

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu tháo lắp nhanh lực kẹp vuông góc với mặt đáy

Chọn máy : Máy khoan K135 Công suất máy N„ạ = 4 Kw

Chọn dao : Mũi khoét thép gió

Chế độ cắt bước 1 : Khoét lỗ ÿ36

+ Lượng chạy dao S =l,5 mm/vòng ( Bảng 5-26, số tay CNCTM )

+ Tốc độ cắt V được tính theo công thức

Kiyv =1 , Bang 5-31 Sé tay CNCTM II

khí

O Ta chọn số vòng quay theo máy n„= 168 vg/ph

Như vậy tốc độ cắt thực tế là: ˆ ƒ =^ Din _ 314.331.168

+ Lượng chạy dao S =3,4 mm/vòng ( Bảng 5-27, số tay CNCTM )

+ Tốc độ cắt V được tính theo công thức

Kyy =1, Bang 5-6 Số tay CNCTM II

K,y= 1, Bang 5-31 Sé tay CNCTM II

Trong đó :-Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 SổTayCNCTM II

Kyy = 1, Bang 5-6 Sổ tay CNCTM II

K,y =1 , Bang 5-31 $6 tay CNCTM II

n= 1000.V _ 1000.5,71

= 45,5vòng/phút 3,14.D 3,14.40

6 Nguyên công kiểm tra

Kiểm tra độ song song giữa mặt lỗ trụ và mặt đáy

II- Xác định thời gian nguyên công

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

_L+L +L

T, 0 2 i(phiit)

NN

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L¡- Chiều đài ăn dao (mm)

L¿- Chiều đài thoát dao (mm)

S,- Luong chay dao vòng (mm/vg)

n- Sé vong quay trong | phit (vg/ph)

¡- Số lần gia công

Sp=Sy.n (mm/ph) Công thức tính thời gian phay

+>Nguyên công5: Khoét -Doa

khí

Thời gian nguyên công (Thời gian từng chiếc) : Tạ= Tạ +Tp +Tpy +Tin

To- Thời gian cơ bản

Tp- Thời gian phụ = 10%T¿ =0,591 phút

Tpv- Thời gian phục vụ = 11%To = 0,650 phut

Tụn- Thời gian nghỉ = 5%To =0,295phút

Chuyên động cắt song song với mặt đáy và vuông góc với lỗ định vị ®16

Hướng của lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị và vuông góc với chuyển động cắt

Kích thước gia công cần đạt được là ®40*°°' , độ nhám là R„= 1,25

+ Tính lực chiều trục pụ

po= 10 Cạ È.D1, S*.K, Cp=23,5;q=0;x=1,2;y=0,4 Bảng 5-32 Số tay CNCTM II

K: là hệ số an toàn,được tính như sau :

K =K,.Ky Ky K3 Ky Ks Ke

K=1549,8.K (N)

Voi: Kg:la hệ số an toàn trong mọi trường hợp , lấy K„=l,5

K¡:là hệ số kế đến lượng dư không đều ,khi khoan lỗ rỗng lấy K;=1

Kz:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt slay K =1

K;:là hệ số kế đến lực cắt không liên tục , lấy K;=1

K¿:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K„=1,3

K::là hệ số kế đến vị trí tay quay , lay Ks=1,2

K,:là hệ số kế đến tính chất tiếp xúc , lấy Kạ=1

Từ đó tính được: K= 1,5.1.1.1.1,3.1,2.1= 2,34 lấy K =2,5

Thay vào công thức tính lực kẹp ta có :

W = 1549,8 2,5 = 3874,5 N = 387,45 kg

* Chon co’ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực

Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi

và an toàn Với các yêu cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp , kẹp chặt bằng ren

Cơ cấu sinh lực là tay công nhân

4.Chọn cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác

*Cơ cấu dẫn hướng

khí

Với đồ ga khoan , khoét , doa thi co cấu dẫn hướng là một bộ phận quan trọng ,nó xác định trực tiếp vị trí của mũi khoan và tăng độ cứng vững của dung cu trong qua trình gia công

Cơ cấu dẫn hướng được dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn được chọn là loại bạc

thay nhanh

* Các cơ cấu khác

Cơ cầu kẹp chặt đồ ga lên bàn máy là Bulông và đai Ốc

Thân đồ gá được chọn theo kết cấu như bản vẽ lắp , thân được chế tạo bằng gang

Trong đó

eụ: là sai số do kẹp chặt phôi , trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện do đó eụ= 0

em: là sai số do mòn đồ gá,ta có em= B JN = 0,03.V5500 =2,2um

gig: 1a sai số do lap đặt đỗ gá, lấy giá= 10 um

£, : là sai số chuẩn do định vi chi tiét gia cong ec=0

Egạ: là sai số gá đặt,

voi & = 0,023 mm 1a sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công,

ta CO &gq = (1/5-:-1/2).50 =20 um

vay é,, =, le, f —62 -e2 — 62 —e? = (20° —2,5° -10° -10? =17 um

khí

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch —1999

2- Số tay công nghệ chế tạo máy

Pgs-Pts - Trần Văn Địch vàPgs-Pts Nguyễn Đắc lộc —2000

3- Dé ga co khí hoá và tự động hoá Pgs-Pts- Lê Văn Tiến —1999

4- Công nghệ chế tạo máy tậplvà 2 Pgs-Pts- Nguyễn Đắc lộc —1999

5- May cat kim loai -Nguén Thé Luong

6- Cơ sở máy công cụ

7- Dung sai Ninh Đức Tốn