ĐỒ án môn học CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy đề tài THIẾT kế QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG GIÁ đỡ TRỤC XOAY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG GIÁ ĐỠ TRỤC XOAY GVHD PHAN THANH VŨ SVTH Võ Minh Trọng Tín MSSV 19143347 Lớp 191433A TP HCM, tháng 5 năm 2022 1 MỤC LỤC 2 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG 1) Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết Chức năng gối đỡ trục xoay là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy Nhiệm vụ chính là đỡ các trục đỡ và.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG GIÁ ĐỠ TRỤC XOAY

Trang 2

MỤC LỤC

2

Trang 3

PHẦN 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG 1) Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

- Chức năng: gối đỡ trục xoay là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy Nhiệm

vụ chính là đỡ các trục đỡ và các trục truyền thông qua các ổ lăn

- Điều kiện làm việc: trong quá trình làm việc tải trọng tác dụng lên ổ và giá đỡ thường cógiá trị ổn định và nhiệt độ không cao

- Các bề mặt cần gia công có yêu cầu kỹ thuật:

Bề mặt ∅36 dùng dể lắp với thành ngoài của ổ bi Đây là bề mặt quan trọng nhất của chitiết gia công, yêu cầu độ chính xác cao nhất (ta chọn độ chính xác là cấp 6)

Độ không song song giữa tâm lỗ ∅36 và bề mặt A không vượt quá 0,05 mm

Độ không đồng tâm giữa 2 lỗ ∅36 không vượt qua 0,02 mm

N: số chi tiết thực tế được sản xuất trong 1 năm

N1: số chi tiết theo kế hoạch năm N1 = 30000/năm

β: số phần trăm chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (β=5÷ 7)

α: số phần trăm phế phẩm (α=3÷ 6)

N=30000(1+3+5100)=32400

- Tính khối lượng chi tiết

Dùng phần mềm inventor tính toán ta có được khối lượng chi tiết là 4,714 kg

Trang 4

- Dạng sản xuất

Theo bảng trên ta chọn dạng sản xuất là hàng khối

PHẦN 2: TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU

- Hình dạng chi tiết cho ta việc thiết kế phôi đơn giản thuận lợi cho quá trình tạo khuôn, mẫu và các bước gia công cơ tiếp theo như: phay, khoan,…

- Chú ý tới độ cứng vững của chi tiết giá đỡ

- Các bề mặt phải chú ý tới độ bóng và độ chính xác

- Vật liệu chi tiết làm bằng gang xám với yêu cầu kỉ thuật là đúc phôi và nhiệt luyện Các tính chất về hóa lý gang xám thỏa mãn điều kiện làm việc của chi tiết như: Độ bền , độ chịu nhiệt,…và áp suất cao

- Gang xám có tính chảy loãng cao, tính co rút thấp nên có tính đúc tốt , gia công cắt gọt dễ

4

Trang 5

PHẦN 3: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI 1) Phôi đúc

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập nhưng việc chế tạo cho những chi tiết khá phức tạp vẫn đễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản, đồng thời còn phù hợp với những chi tiết là gang vì có những đặc điểm sau:

Lượng dư phân bố đều

Tiết kiệm được vật liệu

Giá thành rẻ, được dung phổ biến

Độ đồng đều của phôi cao do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong nên làm giảm năng suất và hiệu quả

Kết luận: từ các phương pháp tạo phôi như trên ta thấy phôi đúc hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác, đặc biệt là gang xám

2) Phương pháp chế tạo phôi

- Đúc trong khuôn cát _mẫu gỗ

Chất lượng bề mặt đúc không cao , giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản , phù hợp chosản suất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

Loại phôi này có câó chính xác IT16-IT17

Độ nhám bề mặt: Rz=160

Phương pháp này cho năng suất trung bình , chấp lượng bề mặt không cao , gây khó khăn cho nững bề mặt không gia công cơ

- Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại

Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết, lượng dư nhỏ, tiết kiệm vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao

Cấp chính xác của phôi :IT14-IT15

Nguyên công 1: Phay mặt đáy

Nguyên công 2: Phay mặt đầu lỗ ∅ 36và 2 lỗ ∅ 17

Nguyên công 3: Khoét doa lỗ ∅ 76

Nguyên công 4: Khoan 2 lỗ ∅ 17và doa 1 lỗ

Trang 6

Nguyên công 5: Phay các mặt đầu của lỗ ∅ 36

Nguyên công 7: Khoét lỗ ∅ 36

- Phương án 2: chọn mặt đáy và 2 lỗ ∅ 17 làm chuẩn tinh thống nhất

 Trình tự công nghệ:

Nguyên công 1: Phay mặt đáy

Nguyên công 2: Phay mặt đầu lỗ ∅ 36 và 2 lỗ ∅ 17

Nguyên công 3: Khoan, doa 2 lỗ ∅ 17

Nguyên công 5: Phay các mặt đầu của lỗ ∅ 36

Nguyên công 7: Khoét lỗ ∅ 36

 Kết luận: từ hai phương án nêu trên ta chọn phương án 2 vì 2 lỗ ∅ 17 được gia công trong

1 lần gá đặt cho nên 2 lỗ này chính xác hơn Hai lỗ ∅ 17 có khoảng cách xa hơn nên nó sẽchống xoay tốt hơn và định vị chính xác hơn

PHƯƠNG ÁN 1 PHƯƠNG ÁN 2

6

Trang 9

PHẦN 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 5.1 Nguyên công 1

5.1.1 Định vị:chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 4 bậc tự do bằng khối V dài, 1 bậc tự do bằng

chốt tỳ, 1 bậc tự do bằng chốt tỳ

5.1.2 Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh.

5.1.3 Chọn máy: chọn máy phay đứng 6H12 có công suất 7 KW, n = 30 – 1500, 18 cấp.

5.1.4 Chọn dao: chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng Các thông số dao (tra bảng

5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)

Đường kính dao: D = 200; số răng Z = 16; vật liệu K20 (BK6)

Tuổi bề dao T = 180 phút

Dụng cụ đo: thước kẹp dài 150 mm, độ chính xác 0,05.

5.1.5 Chia bước: Nguyên công này được chia thành 2 bước (theo bảng 3.1) phay thô Z = 3,5

Trang 10

mm, phay bán tinh Z = 0,5 mm.

5.1.6 Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công

- Phay thô:

Chiều sâu cắt t = Z = 3,5 mm

Lượng chạy dao thô Sz = 0,14 mm/răng (bảng 5-125 CNCTM, tập 2)

Tốc độ cắt Vb = 180 m/phút (bảng 5-127 CNCTM, tập 2) Trị số này tương ứng với chiều sâu cắt t = 3,5 mm

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang K1 = 0,89, vì độ cứng vật liệu gia công là gang có HB = 200

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2 = 0,8 vì muốn tuổi bền thực tế cao gấp

2 lần tuổi bền cho trong sổ tay

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

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

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 0,89

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1

Theo bảng 4.7 ứng với φ=1,26 ta có giá trị φ7 =5,04 gần với 4,8

Vậy số vòng quay theo máy là: nm = 30.5,04=151 vòng/ phút

Công suất cắt khi phay thô:

Với chi tiết gang xám có độ cứng 200HB, dùng dao HKC, theo bảng 5-130 CNCTM tập 2 ta

Trang 11

T c =0,93+0,26.0,93=1,17 phút

Chế độ cắt khi phay thô: t = Z = 2,5mm; Sph = 270 mm/phút; nm = 151 vòng/phút; Nc = 3,8 kW

- Phay tinh

Lượng chạy dao vòng S0 = 0,5 mm/vòng (bảng 5-125 CNCTM, tập 2)

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

V tt = πDn1000= 3,14.200 1901000 =119 m/ phút

Lượng chạy dao phút:

S ph =S z .Z n=0,05.16 190=152 mm/ phút

Lượng chạy dao theo máy chọn thấp : Sm = 160 mm/phút

- Thời gian gia công:

Trang 12

5.2 Nguyên công 2

5.2.1 Định vị:chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do bằng 2

chốt tỳ, một bậc tự do bằng chốt tỳ

5.2.4 Chọn dao: chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng Các thông số dao (tra bảng

5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)

Đường kính dao: D = 75; số răng Z = 10; vật liệu K20 (BK6)

Tuổi bề dao T = 120 phút

5.2.5 Chia bước: Nguyên công này được chia thành 2 bước (theo bảng 3.1) phay thô Z = 3,5

mm, phay bán tinh Z = 0,5 mm

- Phay thô:

Trang 13

Ứng với φ17có giá trị 50,65 gần với 50 tương ứng φ=1,26 (bảng 4.7)

Mặt khác:

φ x= n t

n min= 43930 =14,6

Công suất cắt khi phay thô:

Với chi tiết gang xám có độ cứng 200HB, dung dao HKC, theo bảng 5-130 CNCTM tập 2 ta

Lượng chạy dao vòng S0 = 0,5 mm/vòng (bảng 5-125 CNCTM, tập 2)

Trang 14

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

V tt = πDn1000= 3,14.75 5581000 =131m/ phút

Lượng chạy dao phút:

S ph =S z Z n=0,05.10 558=279mm/ phút

Lượng chạy dao theo máy chọn thấp : Sm = 160 mm/phút

- Thời gian gia công:

5.3.3 Chọn máy: chọn máy khoan đứng 2H135 có công suất 4 KW, n = 31,5 – 1400, 9 cấp

chạy dao 0,1-1,6 mm/vòng (theo bảng 4.1)

5.3.4 Chọn dao: Mũi khoan thép gió có d = 16,5 mm

Mũi doa thép gió có :∅ 16,9 , ∅ 17

5.3.5 Tra chế độ cắt khi khoan

Chiều sâu cắt: t = 8,25

Tra bảng 5-89 tài liệu [2] ta được lượng chạy dao là S = 0,75 mm/vòng

Tra bảng 5-90 tài liệu [2] ta được tốc độ cắt Vb = 25 mm/phút

Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc

K1 = 1 - tuổi bền thực tế bằng tuổi bền danh nghĩa

K2 = 0,8 – phôi có vỏ cứng

14

Trang 15

So sánh: Nc = 1,1kW < Nm = 4 kW

5.3.6 Tra chế độ cắt khi doa

Chiều sâu cắt: khi doa thô t = 0,2 mm, doa tinh t = 0,05 mm

Lượng chạy dao: khi doa thô S = 2,5 mm/vòng

Khi doa tinh S = 1,9 mm/vòng

(Theo bảng 5-112, trang 104, sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)

Khi doa tinh chọn số vòng quay tương tự như doa thô

Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra, lấy công suất của bước khoan để tính toán đồ

gá nếu cần

5.3.7 Tính thời gian gia công

Theo bảng 4.8 công thức tính thời gian cơ bản khi khoét doa theo công suất sau

Trang 16

5.4.3 Chọn máy: chọn máy khoan phay doa liên hợp 6904BMΦ2 có công suất 4,5 KW, n = 32 – 2000, 31 cấp chạy dao

5.4.4 Chọn dao: Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng K40 (BK8): ∅ 72, ∅ 74 và ∅ 75,5 tuổi bền

T = 60 phút; mũi doa thép gió:∅ 75,9 , ∅ 76, tuổi bền T = 60 phút

5.4.5 Tra chế độ cắt khi khoét

Chiều sâu cắt: khi khoét thô t = 2,5 mm, khoét tinh t = 0,8 mm

Lượng chạy dao: khi khoét thô S = 1,85 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 1,3 mm/vòng

Trang 17

Chọn số vòng quay theo máy trước hết tìm công bội φ

So sánh: Nc = 3kW < Nm = 4,5 kW

Lượng chạy dao: khi doa thô S = 4,7 mm/vòng

Khi doa tinh S = 3,8 mm/vòng

Theo bảng 4.7 ta thấy trị số 1,41 trong cột φ=1,41 gần bằng 0,5 Vậy số vòng quay của máy

khoan phay doa liên hợp 6904BMΦ2 là: 32× 1,41 = 45 n m =45 vòng phút

Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán

đồ gá nếu cần

Trang 18

Khi doa tinh

T0= 14+3+3 3,8.45 =0,117 phút

Thời gian cơ bản cả bốn bước là:

5.5.4 Chọn dao: chọn dao phay đĩa thép gió

5.5.5 Chia bước: Nguyên công này được chia thành 2 bước (theo bảng 3.1) phay thô Z = 3

mm, phay bán tinh Z = 0,5 mm

- Phay thô:

Chiều sâu cắt t = Z = 3 mm

Lượng chạy dao vòng S0 = 0,14.22 = 3,08 mm/vòng

Tốc độ cắt Vb = 44,5 m/phút (bảng 5-172 CNCTM, tập 2

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang K1 = 1, vì độ cứng vật liệu gia công là gang

có HB = 200

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K3 = 1 (thô)

Vậy tốc độ tính toán V t =V b .K1 K2 K3=35,6 m/phút

Số vòng quay tính toán:

18

Trang 19

Vậy số vòng quay theo máy là: nm = 30.3,16= 95 vòng/ phút

Lượng chạy dao Sz = 0,14 mm/răng (bảng 5-163 CNCTM, tập 2)

Lượng chạy dao vòng S0 = 0,14.22 = 3,08 mm/vòng

Tốc độ cắt Vb = 44,5 m/phút (bảng 5-172 CNCTM, tập 2

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang K1 = 1, vì độ cứng vật liệu gia công là gang

có HB = 200

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K3 = 0,8

Trang 20

φ x= n t nmin=7330=2,43

Vậy số vòng quay theo máy là: nm = 30.2,5= 75 vòng/ phút

20

Trang 21

5.6.4 Chọn dao: Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng K40 (BK8): ∅ 34, ∅ 35,7 tuổi bền T = 50 phút; mũi doa thép gió:∅ 35,93 , ∅ 36, tuổi bền T = 120 phút

Chiều sâu cắt: khi khoét thô t = 2 mm, khoét tinh t = 0,85 mm

So sánh: Nc = 3kW < Nm = 4,5 kW

Lượng chạy dao: khi doa thô S = 3,2mm/vòng

Khi doa tinh S = 2 mm/vòng

Trang 22

khoan đứng 2H135 là: 31,5×1,41 = 44 n m =44 vòng phút

Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán

đồ gá nếu cần

Trang 23

chốt trụ ngắn, một bậc tự do bằng chốt trám.

5.7.4 Chọn dao: Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng K40 (BK8): ∅ 34, ∅ 35,7 tuổi bền T = 60 phút; mũi doa thép gió:∅ 35,93 , ∅ 36, tuổi bền T = 60 phút

Chiều sâu cắt: khi khoét thô t = 2 mm, khoét tinh t = 0,85 mm

Khi khoét tinh, số vòng quay giữ nguyên, lượng chạy dao thay đổi ít nên thời gian cơ bản lấy gần bằng khoét thô T0 = 0,06 phút