ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết: Gối đỡ

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết: Gối đỡ 2.Các số liệu ban đầu:Sản lượng hàng năm: 20500 sản phẩmnămĐiều kiện sản xuất:3.Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:Phân tích chức năng, điều kiện làm việc:+ Chức năng: gối đỡ được cố định vị trí với bề mặt lắp ghép bằng chốt định vi. Sau khi cố định gối đỡ với bề mặt 2 thì kẹp chặt gối đỡ với 2 bằng hai bulong M8x50. Lắp ghép ổ bi đỡ chặn và trục vitme với gối đỡ sau đó cố định bằng bulong M8x20 • Bề mặt 1, 2 , 4,5 không phải là bề mặt lắp ghép và không tham gia trong quá trình gia công.•Bề mặt 3 là bề mặt làm việc chính của gối đỡ do lắp ghép trực tiếp ổ bi đỡ chặn. Trong quá trình làm việc các lực trên trục qua ổ trượt sẽ tác dụng trực tiếp vào ổ này.•Bề mặt 5 không phải là bề mặt lắp ghép nhưng 4 sẽ được dùng làm chuẩn thô để gia công nên cần độ nhẵn bóng cao.•Bề mặt 6, 10: là bề mặt tiếp xúc với bề mặt lắp ghép nên cần có nhẵn bóng để tránh cào xước bề mặt khác.•Bề mặt 7 là bề mặt lắp ghép với lỗ ren để cố định ổ bi đỡ chặn.•Bề mặt 8 là bề mặt lắp ghép bulong M8 để kẹp chặt gối đỡ với bề mặt lắp ghép.•Bề mặt 9 là bề mặt lắp ghép với chốt định vị để định vị vị trí gối đỡ với mặt phẳng lắp ghép.•Bề mặt 11 là bề mặt phụ để thoát dầu bôi trơn của trục vitme trong quá trình làm việc.+ Điều kiện làm việc: Do lắp ghép với trục vitme và ổ bi đỡ chặn 5 nên gối đỡ chịu lực trực tiếp từ ổ bi đỡ chặn 5. Theo tài liệu TKCTM tải trọng tối đa của ổ 5 là Q=210daN = 2100N.TH1: Coi gối đỡ chỉ chịu lực kéo của trục: Coi như ổ chịu tải trọng tối đa và chỉ có thành phần dọc trục thì 2 bulong M8x50 sẽ chịu lực kéo với . Nhận thấy tiết diện (11) là tiết diện nguy hiểm do có momen chống uốn nhỏ nhất. Tại tiết diện (11) momen chống uốn với trục trung hòa Ox là: . Hai lực kéo thành phần Fk1 sẽ gây ra momen uốn Mu= 2.Fk1.35= 2210035=147000Nmm. Vậy ứng suất uốn tại mặt cắt (11) : .TH2: Gối đỡ chỉ chịu lực lực nén của trục: Tương tự trường hợp 1 ta có: Tiết diện nguy hiểm là tiết diện (11) với momen chống uốn với trục Oz là: Momen uốn do hai lực Fn1 gây ra là: . Do đó ứng suất uốn tại mặt cắt (11) là:

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên sinh viên: Nguyễn Đại Thạch Lớp: Cơ – Điện Tử K16 Chuyên nghành: Cơ – Điện Tử Đầu đề thiết kế: Thiết kế qui trình cơng nghệ gia cơng chi tiết: Gối đỡ M8 1x45° R2 2.5 0.015 +0.3 98-0.3 0,05 AB Ø4 +0.5 128-0.5 B 0.015 38 35 13 57.5 R5 Ø24+0.021 R2 0.1 A 0.1 A +0.3 28-0.3 Ø4 A Ø9 Ø16 Các số liệu ban đầu: Sản lượng hàng năm: 20500 sản phẩm/năm Điều kiện sản xuất: Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Phân tích chức năng, điều kiện làm việc: + Chức năng: gối đỡ cố định vị trí với bề mặt lắp ghép chốt định vi Sau cố định gối đỡ với bề mặt kẹp chặt gối đỡ với hai bulong M8x50 Lắp ghép ổ bi đỡ chặn trục vitme với gối đỡ sau cố định bulong M8x20 13 Ø25 11 10  Bề mặt 1, , 4,5 bề mặt lắp ghép khơng tham gia q trình gia cơng  Bề mặt bề mặt làm việc gối đỡ lắp ghép trực tiếp ổ bi đỡ chặn Trong trình làm việc lực trục qua ổ trượt tác dụng trực tiếp vào ổ  Bề mặt bề mặt lắp ghép dùng làm chuẩn thơ để gia cơng nên cần độ nhẵn bóng cao  Bề mặt 6, 10: bề mặt tiếp xúc với bề mặt lắp ghép nên cần có nhẵn bóng để tránh cào xước bề mặt khác  Bề mặt bề mặt lắp ghép với lỗ ren để cố định ổ bi đỡ chặn  Bề mặt bề mặt lắp ghép bulong M8 để kẹp chặt gối đỡ với bề mặt lắp ghép  Bề mặt bề mặt lắp ghép với chốt định vị để định vị vị trí gối đỡ với mặt phẳng lắp ghép  Bề mặt 11 bề mặt phụ để dầu bơi trơn trục vitme trình làm việc + Điều kiện làm việc: Do lắp ghép với trục vitme ổ bi đỡ chặn nên gối đỡ chịu lực trực tiếp từ ổ bi đỡ chặn Theo tài liệu TKCTM tải trọng tối đa ổ Q=210daN = 2100N TH1: Coi gối đỡ chịu lực kéo trục: 10 Ø25 22.5 57.5 38 x y 28 35 z O Fk1 y Fk1 Fk Coi ổ chịu tải trọng tối đa có thành phần dọc trục bulong M8x50 chịu lực kéo với Nhận thấy tiết diện (1-1) tiết diện nguy hiểm có momen chống uốn nhỏ Tại tiết diện (1-1) momen chống uốn với trục trung hòa Ox là: Hai lực kéo thành phần Fk1 gây momen uốn Mu= 2.Fk1.35= 2*2100*35=147000Nmm Vậy ứng suất uốn mặt cắt (1-1) : TH2: Gối đỡ chịu lực lực nén trục: 10 Ø25 y Fk1 Fk1 35 z O 22.5 57.5 x 38 Fk 28 y Tương tự trường hợp ta có: Tiết diện nguy hiểm tiết diện (1-1) với momen chống uốn với trục Oz là: Momen uốn hai lực Fn1 gây là: Do ứng suất uốn mặt cắt (1-1) là:  Trong trình làm việc gối đỡ chủ yếu chịu ứng suất kéo lượng khơng đáng kể ứng suất uốn có khả va đập hệ thống có trục trặc - Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Từ chức phân tích gối đỡ trên, ta thấy chi tiết sở đảm bảo vị trí tương quan đắn chi tiết khác cấu Gối đỡ gồm bề mặt lỗ làm việc , lỗ phụ kẹp chặt chi tiết lỗ phụ Ø10 5 R2  1, bề mặt bên tiếp xúc trực tiếp với người nên cần bo trịn góc nhọn  2, suất tránh tập trung ứng Ø9 Ø9 Ø13 Ø16  lỗ lắp ghép với bulong M8 mà đầu bulong có kích thước lớn 14,2mm nên chuyển lỗ để lắp ghép bulong M8 Do lỗ có tác dụng kẹp chặt gối đỡ ta bố trí lỗ để có khoảng cách lớn để lực kẹp có momen kẹp chặt lớn  lỗ định vị vị trí gối đỡ với bề mặt lắp ghép Do cần phải đảm bảo khoảng cách lỗ định xa thuận tiện q trình gia cơng .5 R0  góc lỗ cần phải bo trịn để có khả gia công tránh ứng suất tập trung 1X45°  phần bề mặt vành khan R22.5 tiếp xúc trực tiếp với người nên cần vát mép cạnh 1x45°  phần vát mép mặt lỗ để việc lắp ghép với ổ bi đỡ chặn thuận tiện Ø10 Ø4  lỗ dầu q trình làm việc Nếu dùng lỗ lớn, ảnh hướng đến độ xác lắp đặt ổ bi đỡ chặn, tăng khối lượng gia công việc thu nhỏ thành không ảnh hưởng đến việc dầu bơi trơn Ø25  Ø24 ổ bi, ổ lăn, ổ đỡ không tiêu chuẩn hóa Ta thay lỗ lỗ Việc thay đổi không làm giảm lượng dư gia công, tăng momen chống uốn mặt cắt nguy hiểm (1-1) - Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu chế tạo chi tiết dạng hộp: + Độ không phẳng độ khơng song song bề mặt cần đảm bảo trong khoảng 0,05 ÷ 0,1 mm toàn chiều dài `=> thừa => sửa lại: chọn độ khơng song 0,1mm tồn chiều dài nhỏm b mt ca chỳng vi Ra=5ữ125 àm => thừa => sửa lại: chọn Ra =5 µm + Các lỗ hộp có độ xác cấp 6÷8 -> đạt => giữ nguyên Độ nhám bề mặt cỏc l ny Ra=2,5ữ6,3 àm, ụi cn t Ra=0,32ữ0,16àm => đạt giữ nguyên Sai số hình dáng hình học lỗ (0,5÷0,7) dung sai đường kính lỗ => thiếu bổ sung: sai số hình dáng lỗ 0,7 dung sai đường kính lỗ + Dung sai khoảng cách tâm lỗ phụ thuộc vào chức Nếu lỗ lắp trục bánh dung sai khoảng cách lỗ tâm 0,02÷0,1mm => khơng có => bỏ Dung sai độ khơng song song tâm lỗ dung sai khoảng cách làm lỗ => khơng có =>bỏ Độ khơng vng góc tâm lỗ dùng để lắp trục với bánh côn lỗ dùng để lắp trục vít bánh vít 0,02÷0,06mm => khơng có => bỏ + Dung sai độ không đồng tâm lỗ đồng trục 1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ => lỗ đồng trục trường hợp khơng cần độ xác cao q trình gia cơng lần gá đảm bảo điều +Độ khơng vng góc mặt đầu mà tâm lỗ hộp lấy khoảng 0,01÷0,05mm 100mm bán kính => đạt => giữ nguyên Và độ khơng vng góc mặt phẳng cho giới hạn 0,05÷0,2mm 100mm chiều dài => bỏ mặt vng góc với mặt phẳng khơng tham gia vào làm việc gia cơng - Phân tích chọn vật liệu: Vật liệu chế tạo phôi bao gồm vật liệu kim loại phi kim Nhưng vật liệu phi kim dễ biến dạng nên hoạt động thiết bị không ổn định nên ta chọn vật liệu kim loại để chế tạo phôi Vật liệu kim loại bao gồm thép, gang, kim loại màu hợp kim màu 10 Bước 2: Doa thô lỗ : Lượng chạy dao: S = 1,0mm/vg ( Bảng 5-112 TL2 Tr104) Tốc độ cắt : V= 9,2 m/ph ( Bảng 5-113 TL2 Tr105) Chiều sâu cắt: t = 0,07 mm ( Bảng 3-130 TL1 Tr273) Bước 3: Doa tinh lỗ : Lượng chạy dao: S = 0,8mm/vg ( Bảng 5-112 TL2 Tr104) Tốc độ cắt : V= 9,2 m/ph ( Bảng 5-113 TL2 Tr105) Chiều sâu cắt : t =0,03 mm ( Bảng 3-130 TL1 Tr273) Bước 4: Vát mép lỗ : Chọn máy khoan đứng 2H125 ( Bảng 9-21 TL3 Tr45) Công suất Chiều rộng bàn máy Rãnh chữ T P = 2,2kW 400x450 14 Tốc độ trục 2000v/ph 46 - Tính lượng dư gia cơng cho bề mặt lỗ Tra lượng dư cho bề mặt lại + Tính lượng dư gia cơng cho bề mặt lỗ vật liệu thép, khối lượng kg: Quy trình công nghệ bao gồm khoét doa thô Theo bảng 10: Ri +Ti =150+200=350µm Giá trị cong vênh xác định theo phương hướng kính hướng trục:  Sai lệch khơng gian cịn lại sau kht: Sai số gá đặt khoét: Sai số chuẩn chi tiết bị xoay định vị vào chốt mà chốt có khe hở với lỗ định vị: dung sai lỗ định vị dung sai chốt định vị 47 Khe hở nhỏ lỗ chốt Góc xoay lớn chi tiết xác định: Sai số chuẩn chiều dài lỗ gia công: Sai số kẹp chặt xác định theo bảng 24 Sai số gá đặt nguyên công khoét là: Sai số gá đặt nguyên công doa thô Lượng dư nhỏ khoét: Lượng dư nhỏ doa thơ: Bước Rz Ti Zmt µm µm µm µ m Phôi 15 20 21 71 Khoé 40 t 40 11 Doa thô 20 10 dt µm mm dmin dmax µm mm mm 2Zmi n 2Zmax µm µm 22,07 30 22,23 22,65 57 23,83 15 23,99 23,83 1184 1760 92 24,02 21 24,00 24,02 10 184 48 Dung sai kht 154µm, dung sai doa thơ 21 µm, dung sai phơi 300 µm Cột kích thước giới hạn xác định cách lấy kích thước tính tốn làm trịn theo bảng số có có nghĩa dung sai ta d max sau dó lấy dmax trừ dung sai ta dmin: Sau doa thô ta được:dmax = 24,021; dmin= 24,021-0,021 = 24,000 Tương tự với kht kích thước phơi Cột lương dư giới hạn 2Zmax xác định:zmin hiệu hai kích thước lớn ngun cơng kề nhau; zmax hiệu hai kích thước nhỏ hai nguyên công kề Từ bảng lượng dư gia cơng ta có lượng dư tổng cộng: 2zmax =1760+184=1944µm 2zmin =1184+10=1194µm Lượng dư cho bề mặt cịn lại: Theo bảng 3-142;3-131;3-91;3-129 Bề mặt Bước NC Lượng dư Dung sai Phay thô 2,0 ±0.8 Phay thô 2,0 ±0,8 Phay tinh 0,05 ±0,3 Khoan 3,9 ±0,018 Doa thô 0,1 ±0,012 Khoan 3,9 ±0,018 Khoan 4,8 ±0,022 Khoét rộng lỗ 7,15 ±0,027 Khoan 5,8 ±0.018 49 Tazo lỗ M8 - Khoan 3,9 ±0,06 Tính thời gian gia công cho tất nguyên công: Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM ta có: Ở đây: Ttc thời gian chiếc( thời gian nguyên công) T0 – thời gian bản( thời gian cần thiết để biến đổi hình dạng kích thước tính chất lý chi tiết; thời gian thực máy tay trường hợp gia cơng cụ thể có cơng thức tính tương ứng) Tp – thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt dịch chuyển ụ dao bàn máy, kiểm tra kích thước chi tiết v.v ) Khi xác định thời gian ngun cơng ta lấy giá trị gần Tp = (7÷10)%T0 Tpv – thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật(T pvkt) để thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (T pvkt= 8%T0); thời gian phục vụ tổ chức (T pvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc bàn dao ca kíp( 2÷3)%T0 Ttn – thời gian nghỉ ngơi tự nhiên cơng nhân( Ttn = (3÷5)%T0)  Thời gian xác định theo công thức sau: Với: L – chiều dài bề mặt gia công(mm) L1 – chiều dài ăn dao (mm) L2 – chiều dài thoát dao S – lượng chạy dao vòng(mm/vòng) 50 n – số vịng quay hành trình kép phút Theo bảng 27 – 29 tài liệu ta có thời gian sơ gia cơng từng nguyên công sau: + NC1: Phay thô mặt phẳng 1: L = 128mm L2 = 5mm S = 1,0 mm/vg; n = 137v/ph  + NC2: Phay thô phay tinh mặt 2: L = 128mm; t = 1,5mm L2 = 5mm S = 1,0 mm/vg; n = 137v/ph => Do chế độ cắt phay tinh tương đương với phay thô nên chọn + NC3: Khoan, doa thô lỗ định vị : Bước 1: Khoan lỗ thông suốt: L= 28mm 51 L2 = 1,5mm Bước 2: Doa thô : L= 28mm; n =1000v/ph; S = 0,8 mm/v L2 = 1,5mm  Tổng thời gian T0 = 0,25 +0,04 =0,29 ph  Tổng thời gian nguyên công chiếc: Ttc =2.1,25.T0 = 2.1,25.0,29=0,725(ph) NC4: Khoan, khoét lỗ bậc : Bước 1: Khoan lỗ thông suốt: L= 28mm; S =0.05mm/v; n = 2500v/ph L2 = 1,5mm Bước 2: Khoan lỗ thông suốt: L= 28mm; n=806v/ph; S = 0,22 mm/ph L2 = 1,5mm Bước 3: Khoét lỗ bậc : 52 L1=0,5mm; S = 0,42 mm/v; n = 627v/ph => tổng thời gian T0 = 0,25+0,18 +0,01=0,44 ph => Tổng thời gian nguyên công chiếc: Ttc = 2.1,25.T0 =2.1,25.0,44=1,1 ph NC5: Khoan, tazo lỗ ren M8: Bước 1: Khoan lỗ thông suốt: L= 11,5 mm; n = 1500v/ph; S = 0,13 mm/v L2 = 1,5mm Bước : Tazo ren M8: S = P = 1,25mm/v; n = 358v/ph L1 = L2 = 2P= 2.1,25 =2,5 mm  Tổng thời gian T0 = 0,03 + 0,07 = 0,1 phút  Tổng thời gian nguyên công chi tiết:  Ttc = 1,25.Ttc =1,25.0,1 = 0,125 phút Ngun cơng : Khoan lỗ dầu thơng suốt: L= 24mm; n = 2500v/ph; S = 0,05mm/vg L2 = 1,5mm 53  Tổng thời gian nguyên công chi tiết : Ttc = 1,25.T0 = 1,25.0,22 = 0,3 (phút) Nguyên công 7: Khoét doa lỗ vát mặt đầu: Bước 1: Khoét: Bước 1: Khoét lỗ bậc : L1=0,5mm; L = 28 mm; n = 686v/ph; S = 0,42 mm/v Bước 2: Doa thô: L= 28mm; n = 122v/ph; S = 1,0 mm/v L2 = 1,5mm Bước 3: Doa tinh: L= 28mm; S= 0,8mm/vg L2 = 1,5mm Bước 4: Vát mép lỗ mặt đầu: T0 = ph  Tổng thời gian T0 = 0,1+2,46+3,05+1= 4,3 ph  Tổng thời gian nguyên công chi tiết: Ttc = 1,25.4,3=5,4 ph 54 - Tính tốn, thiết kế đồ gá gia công bề mặt: lỗ (lập sơ đồ nguyên lý đồ gá, tính lực kẹp, thiết kế cấu kẹp, tính tốn độ xác đồ gá, xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá, thao tác bảo quản đồ gá) + yêu cầu nguyên công  Độ khơng vng góc chốt trụ mặt định vị < 0,03  Độ khơng vng góc tâm bạc dẫn đáy đồ gá < 0,03  Bề mặt làm việc bạc dẫn nhiệt luyện HRC 40…60  Bề mặt làm việc chốt trụ định vị nhiệt luyện HRC 50 55 + sơ đồ gá đặt: 55 W W + chọn cấu định vị, cấu kẹp: Định vị: định vị chi tiết đủ bậc tự do, đó:  Mặt định vị bậc dùng phiến tỳ dạng đĩa  Lỗ định vị trái định vị bậc tự chốt trụ ngắn  Lỗ định vị trái định vị bậc tụ chốt trám Kẹp chặt: chọn cấu đòn kẹp lien động + Xác định điều kiện an tồn: Do ngun cơng gồm bước nguyên công: khoét, doa thô, doa tinh vát mép mặt đầu nên ta chọn bước có lực cắt momen xoắn lớn Nhận thấy q trình kht q trình có lượng dư lớn nhất, tốc độ cắt lớn điều kiện khác tương tự nên chọn bước kht làm sở để tính tốn với: Mx=5Nm P = 358N 56 P Mx Dưới tác dung mômen xoắn Mx q trình gia cơng chi tiết bị xoay quanh tâm chốt trụ ngắn P W W Ptd 21 118 57 Theo CT49 TL Hướng dẫn DACNCTMta có phương trình cân :  Trong : K – hệ số an tồn K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 =1,5.1,2.1,1.1.1,3.1,0.1,0.1,0=2,57 K0 – hệ số an toàn trường hợp, K0 = 1,5 K1 – gia công thô, K1 = 1,2 K2 – hệ số kể đến dao mòn làm tăng lực cắt, K2 = 1,1 K3 – hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn, K3 = K4 – hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt, kẹp chặt tay K =1,3 K5 – hệ số kể đến vị trí tay quay cấu kẹp thuận tiện hay không, thuận lợi K5 = 1,0 K6 – hệ số tính đến mơmen làm lật phôi quay điểm tựa, K6 = 1,0 f – Hệ số ma sát, chọn f = 0,3 (B.34 TL5) + Tính tốn cấu kẹp: W l =36 Q L=72 Theo hình vẽ mỏ kep Q.l = W.L => Q =W.L/l=362.72/36=724 N 58 + sai số đồ gá: W W 118 24+0.021 17 47 H  - sai số chuẩn :do chuẩn định vị không trùng với chuẩn đo Sai số chuẩn lớn chuẩn định vị xa chuẩn đo Trong trường hợp sai số chuẩn lớn ta có: mm Với - khoảng cách khe hở lớn chốt định vị lỗ Mối ghép chốt định vị với lỗ =>  - sai số kẹp chặt: sai số lực kẹp gây ra, kích thước đạt vng góc với lực kẹp =>  - sai số mòn: đồ gá bị mòn gây ra: Với - hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị ( chốt trụ) 59 N =6000 số lượng chi tiết gia công đồ gá Chọn - sai số điều chỉnh- sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Chọn - sai số gá đặt cho phép : - sai số chế tạo ; - sai số gá đặt: Với thông số ta thấy biểu thức: + yêu cầu kĩ thuật đồ gá: 60 ... Tính thời gian gia công cho tất nguyên công: Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM ta có: Ở đây: Ttc thời gian chi? ??c( thời gian nguyên công) T0 – thời gian bản( thời gian cần thiết để biến... yêu cầu cao máy móc thiết bị Do chi tiết gối đỡ, có thành mỏng nên gia công phương pháp gia công áp lực Các phương pháp gia công áp lực bao gồm:  Phôi từ thép cán: phôi cắt từ thép cán có hệ số... Kim màu hợp Chế tạo phôi gia công Đánh giá Đạt Đạt Khơng Có độ cứng tương đương Khó chế tạo gia đạt thép kết cấu có khả cơng chống mài mịn cao Khơng Độ cứng cao chống Khó chế tạo gia đạt mài