Luận văn Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: Ổ đỡ trục ppt

Chọn phôi và phương pháp tạo phôi,tra lượng dư cho các bề mặt gia công 4..  Chọn máy,kết cấu dao  Trình bày các bước : Chọn dao loại dao và vật liệu làm dao, tra các chế độ cắt : n,s,t

Luận văn Thiết kế quy trình công nghệ

gia công chi tiết: Ổ đỡ trục

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

-*** -

-o0o -KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV : 09203063

Ngành : Cơ khí chế tạo máy Niên Khoá : 2009-2013

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: Ổ đỡ trục

I Số liệu cho trước:

 Sản lượng: 100000 chiếc/năm

 Điều kiện thiết bị: Đầy đủ

Nội dung thiết kế :

1 Tìm hiểu chi tiết gia công: Điều kiện làm việc, kết cấu, độ chính xác.v.v…

2 Xác định dạng sản xuất : hàng khối

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

4 Lập tiến trình công nghệ: thứ tự gia công, phương pháp gá đặt, so sánh các phương án

5 Thiết kế nguyên công

 Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt ở vị trí cuối cùng,chỉ rõ phương chiều chuyển động Ghi kích thước,độ bóng,dung sai các nguyên công đang thực hiện

 Chọn máy,kết cấu dao

 Trình bày các bước : Chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao), tra các chế độ cắt : n,s,t ; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước

 Tính lượng dư gia công cho nguyên công 3: Phay mặt đầu

 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 3: Phay mặt đầu

6 Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5: Khoan lỗ 10:

 Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá Chọn kết cấu đồ gá,trình bày nguyên lý làm việc của đồgá

 Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cho cơ cấu kẹp

 Tính sai số chuẩn và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá đó

 Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực

II Các bản vẽ:

 Bản vẽ chi tiết : 1 bản A3

 Bản vẽ chi tiết lồng phôi : 1 bản A3

 Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công : 4 bản A3

 Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ bút chì) 1 bản A1

III Ngày giao nhiệm vụ:

IV Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

V Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN PHI TRUNG

Giáo Viên Hướng Dẫn

Ký tên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN PHI TRUNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Giáo viên phản biện MỤC LỤC

Trang Lời nói đầu

Chương I : Phân tích chi tiết gia công 6

Chương II : Xác định dạng sản xuất 8

Chương III : Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 10

Kết luận

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là một môn học mang tính tổng hợp các kiếnthức đã học có liên quan tới công nghệ chế tạo máy (như các môn học Cơ Sở Công Nghệ ChếTạo Máy, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,…) để chếtạo được một chi tiết máy nhằm bảo đảm được các yêu cầu về kỹ thuật và tính kinh tế trong

sản xuất, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại, với thời gian và phương pháp gia công tốiưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một quy trình công nghệ giacông hợp lý.

Trong quá trình thực hiện Đồ án người sinh viên phải nắm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… và biết cách lựachọn ra phương pháp tối ưu, hợp lý nhất Một quy trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phícho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đảm bảo được kích thước và dung sai đúng với yêu cầu

kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội.

Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệmcủa thầy hướng dẫn

Tuy nhiên, trong quá trình hiện đồ án Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ do trình độ và nănglực còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũngnhư chọn các số liệu Chúng em rất mong thầy cô góp ý, để chúng em bổ sung kiến thức củamình được hoàn thiện hơn

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN PHI TRUNG– thầy là người trực tiếp hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đồ án này Nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy

mà em tự nhận ra được những yếu kém, những hạn chế của bản thân không chỉ về kiến

thức chuyên môn mà cả về thực tế cuộc sống Mặc dù đồ án công nghệ chế tạo máy do

sinh viên tự làm nhưng theo em nó mang đậm hình bóng người thầy

Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

I Chức năng :

Chi tiết thân đỡ trục là một chi tiết thường gặp trong các hệ thống cơ khí

Chi tiết dạng ổ đỡ trục thường có chức năng như một ổ bi để định vị hoặc cữ chặncho các trục

 Gồm: lỗ Φ40 lắp ổ bi.

II Yêu cầu kỹ thuật :

1 Đối với lỗ Ф40: là bề mặt làm việc chính của chi tiêt.

2 Đối với mặt đế:

3 Lỗ 10 vuông góc mặt đế:

Lỗ dùng lắp ghép bulong Chọn cấp chính xác của lỗ và mặt trên lỗ là cấp 12

 Độ nhám bề mặt lỗ là Rz =25 μmm (khoan)

 Độ nhám bề mặt của gờ trên lỗ là Rz =25 μmm (phay)

 Dung sai khoảng cách 2 tâm lỗ theo chiều dài:50 ± 0.05 (bảng 2-37 ; 103 ; [3])

4 Đối với lỗ 10 + rãnh

Lỗ dùng lắp ghép bulong Chọn cấp chính xác của lỗ và mặt trên lỗ là cấp 12

 Độ nhám bề mặt lỗ là Rz =25 μmm (khoan + phay)

 Độ nhám bề mặt của gờ trên lỗ là Rz =25 μmm (phay)

 Dung sai khoảng cách 2 tâm lỗ theo chiều dài: 60 ± 0.05 bảng (2-37 ; 103 ; [3])

III Vật liệu:

như (0.54.5)% Si, (0.40.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S và một số nguyên tố khôngđáng kể như: Cr, Ni, Cu, Al …

Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có độ bền trung bình, dễ giacông có tính làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong ngành chế tạo máy

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Trong sản xuất nguời ta chia ra làm ba dạng chính:

 Sản xuất hàng lọat( nhỏ, vừa, lớn)

Việc phân biệt dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố và mang tính tương đối

Dưới đây là một trong những cách phân lọai phổ biến :

I Trọng lượng chi tiết:

Trọng luợng chi tiết đuợc xác định theo công thức: Q1 = V. (kg )

Q1: trọng lượng chi tiết (kg)

II Sản lượng hàng năm:

Sản lượng hàng năm tính theo công thức:

N1: số sản phẩm ( chi tiết máy, máy…) sản xuất trong một năm.

m: số chi tiết trong một sản phẩm

β: số chi tiết đuợc chế tạo thêm để dự trữ (β=5% ÷ 7% )β=5 %÷ 7 %¿

αα: phế phẩm chủ yếu trong các phân xuởng đúc và rèn,

α = (3% ÷ 6% )α=3 %÷ 6 %¿

6+5

Căn cứ vào bảng số liệu trên thì dạng sản xuất là sản xuất hàng khối

CHƯƠNG III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

I Chọn phôi:

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động nhẹ, không có va đập, tải trọng nhẹ và trungbình, dạng sản xuất hàng khối… chọn vật liệu là gang xám, có chi phí thấp mà vẫn đảm bảođiều kiện làm việc Mác gang là GX 15 - 32

Cơ tính:

Mác gang

Độ bền

Độ cứng HB Kéo Uốn

Tra lượng dư cho phôi đúc:

 Chi tiết đúc cấp chính xác I ( 168; [3] ) , cấp chính xác kích thước IT15- IT19bảng (3.14; 185; [3])

 Độ nhám bề mặt đạt Rz80 bảng (3.13; 185; [3]).

 Góc thoát khuôn của phần trụ ∅ 50và phần đế là 1000’ bảng (3.7; 177; [3])

 Dung sai kích thước chi tiết đúc (bề mặt không gia công) bảng (3.11; 182; [3])

Bản vẽ khuôn đúc :

A T A

D

T D

6

CHƯƠNG IV CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ LẬP QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ

Chọn chuẩn là một việc làm có ý nghĩa quan trọng Mục đích của việc chọn chuẩn đểđảm bảo 2 yêu cầu sau:

 Chất lượng chi tiết trong quá trình gia công

I Chọn chuẩn thô : cần chú ý đến những yêu cầu sau :

với các bề mặt gia công

Với yêu cầu trên ta chọn mặt bên (kích thước Ø60 mm) làm chuẩn thô để gia công ở nguyêncông đầu tiên

II Chọn chuẩn tinh :

 Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp Mặtchuẩn phải đủ diện tích định vị

1 98

Z Y X o

Z

Y X o

n

X

Nguyên công 3: Phay mặt 10

Z Z Y Y X X

Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø10 (9)

W

n Z

Y X

Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø10 (9)

W

n Z

Y X

Nguyên công 6: Khoan lỗ Ø10 (8)

W n Z

Y X o

Z Z Y Y X X

Nguyên công 6: : Khoan lỗ Ø10 (8)

W n Z

Y X o

Z Z Y Y X X

Trong hai phương án nêu trên thì phương án 1 sử dụng chuẩn tinh thống nhất do đó xét

về mặt năng xuất và đảm bảo về độ chính xác kích thước cũng như độ bóng cao.Vì vậy, chọn

phương án gia công 1.

CHƯƠNG V THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

n

X

Các bước nguyên công :

Bước 1 Tiện thô mặt 1, 3, Ø38 đạt cấp chính xác 12, Rz=40 µm

Bước 2 Tiện tinh mặt 1, 3, 4, Ø38 đạt cấp chính xác 7, Ra= 1.6 µm

Định vị :

Để gia công mặt (1) ta sử dụng chuẩn thô cần khống chế các bậc tự do sau:

Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm khống chế 5 bậc tự do

Dao tiện ngoài gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 4 –6; 297; [3])

Dao tiện rãnh gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 4 –8; 298; [3])

Dao tiện lỗ gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 4 –14; 302; [3])

Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm).

L1 : chiều dài ăn dao (mm)

L2 : chiều dài thoát dao (mm)

S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

i : số lần cắt trong 1 nguyên công

- Do tiện 1 lần hết lượng dư 1.9 mm nên i = 1

Trong đó Ttc: thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T0: Thời gian cơ bản biến đổi trực tiếp hình dáng chi tiết

Y X o

1.91.91.91.9

0.610.150.150.15

173165173191

503138013801380

0.220.150.15

331165173

95813801380

0,6426

Các bước nguyên công :

Bước 1 Tiện thô mặt 2, 5, 6, 7 đạt cấp chính xác 12, Rz=40 µm

Bước 2 Tiện tinh mặt 2, 5 đạt cấp chính xác 7, Ra= 1.6 µm

Dao tiện ngoài gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 4 –6; 297; [3])

Dao tiện rãnh gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 4 –8; 298; [3])

Dao tiện lỗ gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 4 –14; 302; [3])

Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm).

L1 : chiều dài ăn dao (mm)

L2 : chiều dài thoát dao (mm)

S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

i : số lần cắt trong 1 nguyên công

- Do tiện 1 lần hết lượng dư 1.9 mm nên i = 1

Vậy:

Trong đó Ttc: thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T0: Thời gian cơ bản biến đổi trực tiếp hình dáng chi tiết

Z Z Y Y X X

Các bước nguyên công :

Bước 1 phay thô mặt 10, 11 đạt cấp chính xác 12, Rz=40 µm

Bước 2 phay bán tinh mặt 10, 11 đạt cấp chính xác 10, Rz=25 µm

1.90.921

0.610.150.150.61

173173191180

50313801380958

0,54

-Mặt 5

0.10.1

0.220.15

331165

9581380

0,378

-Chọn máy phay đứng 6H12 (trang 221; [6])

Bước tiến của bàn ( mm/ph) 30-37;5-47;5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-960-1500.

- Lượng chạy dao Sz = 0,24 mm/răng ( bảng 5 – 125; 113; [4])

Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 : chiều dài ăn dao (mm)

L2 : chiều dài thoát dao (mm)

S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

i : số lần cắt trong 1 nguyên công

- Do phay 1 lần hết lượng dư 2 mm nên i = 1

Thời gian thực hiện:

TTC= T0+ Tp+ Tpv+ Ttn (phút)

Trong đó Ttc: thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T0: Thời gian cơ bản biến đổi trực tiếp hình dáng chi tiết

IV Nguyên công 4: Phay mặt 11

Z Z Y Y X X

Các bước nguyên công :

Bước 1 phay thô mặt 10, 11 đạt cấp chính xác 12, Rz=40 µm

Bước 2 phay bán tinh mặt 10, 11 đạt cấp chính xác 10, Rz=25 µm

Bước tiến của bàn ( mm/ph) 30-37;5-47;5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-960-1500.

Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm).

L1 : chiều dài ăn dao (mm)

L2 : chiều dài thoát dao (mm)

S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

i : số lần cắt trong 1 nguyên công

- Do phay 1 lần hết lượng dư 2 mm nên i = 1

Trong đó Ttc: thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T0: Thời gian cơ bản biến đổi trực tiếp hình dáng chi tiết

Bước tiến của bàn ( mm/v) 0,11- 0,15- 0,20- 0,25- 0,32- 0,43-0,57- 0,72- 0,96- 1,22- 1,6.

3.Chọn dụng cụ cắt:

- Mũi khoan ruột gà thép gió đuôi trụ loại trung bình D10 L180 l100 (bảng 4-40; 319;[3])

Bước tiến của bàn ( mm/v) 0,11- 0,15- 0,20- 0,25- 0,32- 0,43-0,57- 0,72- 0,96- 1,22- 1,6.

3.Chọn dụng cụ cắt:

- Mũi khoan ruột gà thép gió đuôi trụ loại trung bình D10 L180 l100 (bảng 4-40; 319;[3])

Z Z Y Y X X

Các bước nguyên công :

Bước 1 phay thô rãnh 8 đạt cấp chính xác 12, Rz=40 µm

Bước tiến của bàn ( mm/ph) 30-37;5-47;5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-960-1500.

3.Chọn dụng cụ cắt:

Dao phay ngón hợp kim cứng BK8, D = 10 Z = 4 (bảng 4 – 71; 360; [3])

4.1 Phay thô:

Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm).

L1 : chiều dài ăn dao (mm)

L2 : chiều dài thoát dao (mm)

S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

i : số lần cắt trong 1 nguyên công

- Do phay 1 lần hết lượng dư 2 mm nên i = 1

L1= √ t ( D−t )+(0,5÷3) mm

L1= √ 2 (100−2)+(0,5÷3) mm = 17 mm

L2=(2÷5) mm

Vậy:

2,32 475≈0,047 phút

Thời gian thực hiện:

TTC= T0+ Tp+ Tpv+ Ttn (phút)

Trong đó Ttc: thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T0: Thời gian cơ bản biến đổi trực tiếp hình dáng chi tiết

Tính lượng dư nguyên công 1: phay mặt 10.

5(bảng hướng dẫn đồ án)

- Cấp chính xác kích thước là cấp 10 (bảng hướng dẫn đồ án)

- Gia công chi tiết bằng máy phay đứng dùng dao phay mặt đầu

- Để đạt được cấp chính xác 10 và độ nhẵn bóng cấp 5 cần phải qua gia công bántinh (bảng hướng dẫn đồ án)

- vật liệu là gang xám nên sau bước thứ nhất T a = 0.(trang21; [10])

- Áp dụng công thức Kovan Z bmin=R Za+T a+ρ a+ε b

- R Za: chiều cao nhấp nhô do nguyên công hay bước sát trước để lại

- T a: chiều sâu lớp hư hỏng do nguyên công hay buớc sát trước để lại

- ρ a: sai lệch về vị trí không gian do nguyên công hay buớc sát trước để lại

- ε b: sai số gá đặt do nguyên công hay bước đang thực hiện

Bước công nghệ, độ nhám và cấp chính xác như sau:

- Tạo phôi: do là phôi đúc nên Rza +Ta = 400 (μmm) Cấp cx I (3_65; 235; [3])

- Do mặt đế là mặt trên(vị trí rót kim lọai) nên cộng thêm vào ( Rza + Ta ) = 900μmm

(trang 235, [3])

- Phay thô: sau phay thô có được Rz =50 μm m (bảng hướng dẫn đồ án).Ta = 0

- Phay tinh: sau phay tinh có thể đạt giá trị Rz = 25μmm(bảng 3-69; 237; [3]) và Ta =0

Lượng dư gia công:

Zi min= Rzi−1+ Ti−1+ ρi−1+ εi

Lượng dư cho phay thô:

Dung sai kích thước trung gian ( bảng 3-98; 253; [3])





Quy tròn kích thước lớn nhất và tính kích thước nhỏ nhất:

Kích thước lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết:

Lượng dư trung gian lớn nhất và bé nhất của chi tiết:

Bước phay thô: Zmin 1= Dmin0− Dmin1 =12.65 – 12.04= 0.61 mm

Zmaz 1= Dmaz 0− Dmaz1 = 13.45 – 12.5= 0.95 mm

Bước phay tinh: Zmin 2=Dmin 1−Dmin 2 = 12.04 – 11.98= 0.06 mm

Zmaz 2= Dmaz 1− Dmaz2 = 12.5 – 12.02= 0.48 mm

Zbmin

μmm

Kíchthướctínhtoánmm

Lượng dưgiới hạnmm

Chọn máy: máy phay đứng 6H12, công suất 7kW

Định vị:mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do,mặt trụ Ø40 hạn chế 2 bậc tự do

Kẹp chặt: từ trên xuống bằng 2 mỏ kẹp tự định tâm

Chọn dao: dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6, D = 100 mm Số răng Z

n: số vòng quay của dao phay (vòng/phút)

Z: số răng của dao phay

SZ: lượng chạy dao răng (mm/răng)

S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

Sph: lượng chạy dao phút (mm/phút)

Sz=0,24 mm/răng (bảng 5-125: 113; [4])

S=S Z z=0,24 10=2.4 mm/vòng

c/ Tốc độ cắt:

T: chu kỳ bền của dao cho (bảng 5-40;34 ; [4])

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độc cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

k v=k MV k nv k uv

Trong đó:

k MV: hệ số phụ thuộc do chất lượng của vật liệu gia công cho (bảng 5-1,5-4)

k nv: hệ số phụ thuộc do trạng thi bề mặt của phôi bảng 5-5

k uv: hệ số phụ thuộc do vật liệu của dụng cụ cắt bảng 5-6

n- số vòng quay của dao, vòng/ph