Công nghệ chế tạo máy - Chi tiết Bạc đỡ

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Công nghệ chế tạo máy - Chi tiết Bạc đỡ

Trang 1

Môc lôc

I.1.1.1.2.1.3.II.III.I.II.I.1.1.1.2.1.3.1.4.1.5.II.1.1.1.2.1.3.1.4.1.5.III.1.1.1.2.1.3.1.4.1.5.

Trang 2

tµi liÖu tham kh¶o………

4046

Trang 3

Lời mở đầu

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyếtđịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Nhiệm vụ củacông nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vựccủa nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máyđang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta

Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thờivới việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại Việc pháttriển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học.

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêngđòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thứccơ bản tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó đểgiải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất.

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch ơng trìnhđào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiếtbị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giaothông vận tải, điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của mônhọc và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đàotạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợccủa 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 cô giáoNguyễn Kim Nga đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chếtạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sótdo thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc sự chỉ bảo củacác thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ýkiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đ ợc hoàn thiệnhơn

Em xin chân thành cảm ơn

Ngày 20 tháng 11 năm 2000 SV Nguyễn Hữu Thắng.

Trang 4

Chức năng chính của bạc đỡ là đợc dùng để đỡ các trục quay Nhờ cóbạc đỡ, trục có vị trí nhất định trong máy và quay tự do quanh một đờng tâmđã định.

Mặt làm việc chính của bạc đỡ là mặt trong (lỗ 15) Mặt này trong quátrình làm việc luôn tiếp xúc với trục Ngoài ra yêu cầu về độ chính xác củamặt ngoài (32) và độ chính xác về khoảng cách giữa hai tâm lỗ bắt bu lôngcũng hết sức quan trọng.

 Điều kiện làm việc của bạc đỡ:

Trong quá trình làm việc (trục quay), bạc đỡ luôn chịu tải trọng va đậpvà dao động Mặt làm việc (15) luôn chịu ma sát và mài mòn, nhiệt độ làmviệc tơng đối cao Tuy nhiên nó không đên mức quá khắc nghiệt bởi nó đợcbôi trơn trong quá trình làm việc.

I.2 Điều kiện kỹ thuật.

Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của bạc đỡ nhtrên thì yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của bạc đỡ là độ đồng tâm giữa mặt ngoài(32) và mặt trong (15) cũng nh độ vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm lỗ.Cụ thể ta phải đảm bảo:

Trang 5

Vật liệu chế tạo bạc đỡ là Gang xám GX15-32.Thành phần hoá học của GX15-32:

HB 200 3,0 – 3,7 1,2 – 2,5 0,25 –1,00

< 0,12 0,05 –1,00Nếu nh Thép là kim loại có cơ tính tổng hợp cao, có thể chịu tải trọng rấtnặng, độ bền cao và độ dai va đập Thì, gang lại là vật liệu có cơ tính khôngcao, độ bền thấp, độ dẻo và độ dai va đập thấp, có thể coi là vật liệu giòn Tuyvậy với bạc đỡ làm việc trong điều kiện không quá khắc nghiệt, mặt làm việcluôn chịu ma sát và mài mòn thì gang xám lại có u điểm: trong gang xám cóthành phần Grafit có khả năng tự bôi trơn nên làm tăng tính chống mài mòn.Hơn nữa, gang là vật liệu khá rẻ, dễ gia công cắt gọt bởi phoi là phoi vụn (dosự có mặt của Grafit), là vật liệu có tính chảy loãng cao, rất thích hợp cho ph-ơng pháp chọn phôi là phôi đúc Nếu chọn đợc phơng pháp đúc hợp lý sẽ nângcao đợc cơ tính của vật liệu.

trong đó:

- N1: sản lợng hàng năm; N1=10000chiếc/năm.- m: số chi tiết trong một sản phẩm; m=1.- : số chi tiết phế phẩm; =5%.

- : số chi tiết sản xuất thêm để dự trữ; =5%.

 Trọng lợng chi tiết:

Trang 6

V= 40772,5 + 72129,5 = 112902 (mm3) = 0,1129 (cm3). Q= 0,1129 7,4 =0,83546 (kg) < 4 (Kg).

Theo bảng 2 (trang13-hớng dẫn thiết kế đồ án CNCTM-Trần VănĐịch.2000):

- Số lợng chi tiết sản xuất trong một năm: N=11035 (chi tiết).- Trọng lợng chi tiết: Q=0,83546(kg) < 4 (kg)

 Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn.

Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc quy định kết cấu của chi tíêt.

III.Phân tích tính côngnghệ trong kết cấu của chi tiết.

Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng nhnhững yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công Nócó ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lợng laođộng, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm.

Trang 7

Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có nhữngnhợc điểm sau:

- Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạnghớng kính cần đợc lu ý.

- Hình dáng và vị trí của lỗ 15 không cho phép ta gia công hết toàn bộtừ một phía Nh vậy khi gia công lỗ này, ta phải thay đổi gá đặt và quá trìnhnày sẽ ảnh hởng tới độ đồng tâm giữa lỗ và mặt ngoài cũng nh độ vuông gócgiữa mặt đầu và đờng tâm lỗ.

- Mặt làm việc (mặt lỗ) yêu cầu độ nhám Ra=1,25 là hợp lý vì khi độnhám bề mặt này càng cao thì khả năng diễn ra bôi trơn ma sát ớt càng dễ.Yêu cầu cấp chính xác đờng kính lỗ đạt CCX6 Yêu cầu này ta có thể thựchiện đợc nhng cũng gặp khó khăn bởi với cùng một CCX thì việc gia côngtrục bao giờ cũng dễ hơn, hơn nữaviệc gia công đạt yêu cầu đó là không cầnthiết bởi trong thực tế, kiểu lắp giữa bạc và trục thông thờng là các kiểu lắplỏng tiêu chuẩn: H7/e8 ; H7/f7 ….Nh vậy, với đờn kính lỗ bạc chỉ cần giacông với CCX7 là đủ.

- Với mặt ngoài (32), yêu cầu CCX7 và độ nhám Ra=2,5 là hợp lý tuyvậy, nếu ta thực hiện gia công toàn bộ mặt ngoài với cùng yêu cầu đó thì rất

Trang 8

khó và không cần thiết Do vậy ở đây ta có thể thực hiện hạ bậc mặt ngoài vớicác đờng kính 28, 30,  32 Khi hạ bậc mặt ngoài cần lu ý đến biến dạng h-ớng kính bởi lúc này chiều dầy thành bạc đã giảm xuống.

- Các mặt còn lại không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt đợcđộ bóng và độ chính xác.

- Việc gia công hai lỗ bắt bu lông cũng gặp khó khăn bởi:

+ Hai lỗ này là hai lỗ bậc nên phải gia công bằng hai dao và hai bạc dẫnkhác nhau.

+ Không thể thực hiện trên máy nhiều trục chính do khoảng cách giữahai tâm lỗ này nhỏ (50mm).

- Về mặt vật liệu: Với việc chế tạo bạc bằng gang xám GX15-32 là vậtliệu có khả năng chống mài mòn cao Tuy vây, về lâu dài vấn đề mài mòn vẫnkhông thể khắc phục đợc hết Sau một thời gian làm việc, khe hở giữa bạc vàtrục lớn, không đảm bảo đúng chức năng làm việc ta phải thay bạc Để tiếtkiệm ta có thể dùng lót bạc Với việc dùng lót bạc thì khi bạc bị mòn mặt làmviệc ta chỉ cần đổi lót bạc khác thay vì việc phải đổi cả bạc Việc thay thếcũng dễ dàng.

Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu nh ở trên, nhìnchung chi tiết có tính công nghệ trong điều kiện sản xuất hàng loạt lớn.

Trang 9

- Phôi không bị nứt, vỡ khi chế tạo.- Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ.- Giá thành tạo khuôn rẻ.

- Ngoài ra, nếu chọn đợc phơng pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tínhcũng rất cao.

Bên cạnh đó, nó có một số nhợc điểm:- Lợng d lớn.

- Độ chính xác của phôi không cao.- Năng suất thấp.

- Phôi dễ mắc khuyết tật.

Tuỳ thuộc vào loại khuôn, mẫu, phơng pháp rót ta có thể dùng nhiều ơng pháp dúc khác nhau và có các đặc điểm khác nhau Ta có thể xét các đặcđiểm của chúng nh sau:

ph-I.1 Đúc trong khuôn cát.

Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến Khuôn cát là loại khuôn đúcmột lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn) Vật đúc tạo hình trong khuôn cát cóđộ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lợng d lớn Thích hợp với vật đúcphức tạp, khối lợng lớn Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàngkhối.

Phơng pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá.

Trang 10

I.2 Đúc trong khuôn kim loại.

Đúc trong khuôn kim loại có thể thực hiện việc điền đầy kim loại theonhiều cách:

 Rót tự do:

Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạođơn giản Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau Tuy nhiênhạn chế đúc gang xám.

 Điền đày kim loại đới áp lực:

Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Vật đúc nhỏ, đơn giản Đúc vật đúcyêu cầu chất lợng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp.

Phơng pháp đúc trong khuôn kim loại dễ cơ khí hoá và tự động hoá, giáthành sản xuất đúc cao hơn so với đúc trong khuôn kim loại Tuy vậy, với sảnlợng hợp lý thì giá thành xản xuất sẽ không cao.

I.3 Đúc ly tâm.

Dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, vật đúc tròn xoay, rỗng.Không dùng cho vật liệu có thiên tích lớn Cơ tính vật đúc không đều.

I.4 Đúc liên tục.

Dùng trong sản xuất hàng loạt Vật đúc có dạng thỏi hoặc ống, có thiếtdiện không đổi trên suốt chiều dài, độ dài lớn Vật đúc có mặt ngoài và mặttrong đạt chất lợng cao, không cần gia công.

Trang 11

I.5 Đúc trong khuôn vỏ mỏng

Dùng trong sản xuất hàng loạt, vật đúc nhỏ và trung bình Chế tạo vậtđúc có chất lợng cao, kim loại quý, lợng d gia công nhỏ Tuy vậy, giá thànhsản xuất đúc là rất lớn.

Xuất phát từ những đặc điểm về sản xuất và kết cấu của chi tiết bạc đỡ:dạng sản xuất hàng loạt lớn, Vật liệu gang xám GX15-32, vật đúc tròn xoay,kết cấu không phức tạp, yêu cầu chất lợng cao, năng suất cao ở đây ta chọnphơng pháp tạo phôI là phơng pháp đúc trong khuôn kim loại, điền đầy kimloại bằng phơng pháp rót áp lực.

Theo bảng 3-98 trang 253 (Sổ tay CNCTM) ta có:

DT

Trang 12

+ Với những kích thớc  50mm sai lệch cho phép: 0,5mm

+ Với những kích thớc 50 L  120mm sai lệch cho phép: 0,8mm- Sai lệch cho phép về trọng lợng phôi: 7%.

Từ đây ta có thể vẽ đợc bản vẽ lồng phôi cho chi tiết đúc.

ỉ8,5x2 lỗ2,5

Trang 13

chơng bathiết kế nguyên công

1.1 Gá đặt:

Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài vàmăt đầu bích Định vị và kẹp chặt trênmâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế5 bậc rự do.

1.4.2 Tiện mặt đầu bích:

Gia công một lần cắt hết lợng d: Zb=1,25(mm).

1.4.3 Tiện mặt trụ ngoài và mặt ngoài bích:

Gia công hai lần cắt hết lợng d: + tiện thô: 2Zb=3(mm)+tiện tinh: 2Zb=1,5(mm)

ss

Trang 14

Chiều sâu cắt lấy bằng lợng d gia công theo một phía của từng bớc côngnghệ.Cụ thể:

- Tiện mặt đầu:

+ tiện thô: t =0,6(mm).+ Tiện tinh: t = 0,4(mm)- Tiện mặt đầu bích: t =0,625(mm).- Tiện mặt trụ ngoài và mặt ngoài bích:

+ tiện thô: t =1,5(mm)+tiện tinh: t =0,75(mm)

1.5.2 Lợng chạy dao:

Theo bảng 5-72 trang 64 (Sổ tay CNCTM) ta có:

- lợng chạy dao cho tiện mặt đầu: S = 0,2 (mm/vòng).

Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), lợng chạy dao S = 0,1(mm/vòng).- Tiện mặt đầu bích: S=0,3 (mm/vòng).

Theo bảng 5-65 trang 57 (Sổ tay CNCTM) ta có:- lợng chạy dao cho tiện mặt ngoài:Tiện thô: + Mặt ngoài 30: S= 0,4 (mm/vòng).

+ Mặt ngoài bích: S= 1 (mm/vòng).Tiện tinh: S = 0,5(mm/vong).

1.5.3 Tốc độ cắt:

a Tiện mặt đầu và mặt đầu bích:

Tốc độ cắt đựơc tra theo bảng 5-74 trang 57 (Sổ tay CNCTM)

 Tiện mặt đầu: Vb= 59(m/ph). Vt = Vb K1.K2.K3.

Trong đó:

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=0,83.- K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8.

Trang 15

- K3: HÖ sè phô thuéc tuæi bÒn cña dao Víi dao BK8 th× K3=1. Vt = 59 0,83 0,8 1 = 39,176 (m/ph).

 nt = 389,69(/).30

chän theo m¸y cã: nm= 400 (v/ph).

 TiÖn mÆt ®Çu bÝch: Vb= 49(m/ph). Vt = Vb K1.K2.K3.

 Vt = 49 0,83 0,8 1 = 32,536 (m/ph). nt = 147,95(/).

 Vt = 138 0,83 0,8 1 = 91,632 (m/ph). nt = 972,24(/).

 TiÖn tinh: Vb= 156(m/ph). Vt = Vb K1.K2.K3.

 Vt = 156 0,83 0,8 1 = 103,584 (m/ph). nt = 1099,06(/).



Trang 16

chọn theo máy có: nm= 1000 (v/ph).

 Vt = 97 0,83 0,8 1 = 64,408 (m/ph). nt = 292,88(/).

 Vt = 156 0,83 0,8 1 = 103,584 (m/ph). nt = 471,025(/).

Ta thấy, ở nguyên công I, bớc Tiện mặt ngoài bích là có khả năng cho

công suất cắt cao nhất.

Theo bảng 5-69 trang 61(Sổ tay CNCTM) Ta có công suất cắt cho bớcnguyên công này nh sau: NC = 1,2 (KW).

Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt.

Trang 17

1.1 Định vị:

Thứ tự bớc công nghệ để thực hiện hai nguyên công này nh sau:

Nguyên công II: Gia công bóc

vỏ hết chiều dài của phần mặt ngoài28 và 32-0,025 Trong nguyên côngnày này ta thực hiện định vị và kẹpchặt trên mâm cặp ba chấu tự định tâmhạn chế năm bậc tự do.

Nguyên công V:

Bớc 1: Tiện thô mặt 28 Bớc 2: Tiện bán tinh mặt 28 Bớc 3: Tiện tinh mặt 32

Bớc 4: Tiện tinh mỏng mặt 32.Trong nguyên công này ta thựchiện định vị và kẹp chặt trên hai mũichống tâm (không có khía nhám), hạnchế năm bậc tự do Truyền mô menquay cho chi tiết nhờ tốc.

1.2.Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện T620.

1.3.Chọn dao : Dao tiện đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8.- Tiện mặt đầu: Dao thân cong, kích thớc dao 25x16x45o.- Tiện ngoài: Dao thân thẳng, kích thớc dao 25x16x45o.

Vậy lợng d cần gia công khi tiện bóc vỏ là: 2Zb = 1,2(mm)

Lợng d còn lại cần cắt bỏ sau tiện bóc vỏ để gia công mặt 28 là: 2Zb = 3,3

Trang 18

Thứ tự bớc nguyên công để gia công nốt lợng du này là:- Tiện bán tinh: 2Zb = 1,2(mm).

chọn theo máy có: nm= 1000(v/ph).



Trang 19

chän theo m¸y cã: nm= 1000(v/ph).

chän theo m¸y cã: nm= 1250(v/ph).

phmD

Trang 20

Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt.

1.1.Định vị:

Chuẩn định vị là mặt trụngoài Định vị và kẹp chặt trênmâp cặp 3 chấu tự định tâm hạnchế 5 bậc tự do.

1.2.Chọn máy: Tực hiện trênmáy tiện T620

Trang 21

- Khoét:20,75.- Doa thô:20,93.- Doa tinh: 21+0,021.

1.5 Chế độ cắt.

 Chiều sâu cắt: t = 9()2

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=1 (bảng 5-1 đến 5-4)- K2: Hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt K2=0,83.(bảng 5-6)- K3: Hệ số phụ thuộc chiều sâu khoan K3=0,7.(bảng 5-31) Vt = 28 1 0,83 0,7 = 16,268 (m/ph).

 nt = 287,68(/).18

 Lợng chạy dao: Theo bảng 5-104 trang 95(Sổ tay CNCTM) ta có:

 Tốc độ cắt: ta có: Vb=24,5(m/ph).

Trang 22

 Vt = Vb K1.K2.K3.Trong đó:

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=1 (bảng 5-1 đến 5-4)- K2: Hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt K2=0,83.(bảng 5-6)- K3: Hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét K3=1.(bảng 5-31) Vt = 24,5 1 0,83 1 = 20,335 (m/ph).

 nt = 311,94(/).75

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=1 (bảng 5-1 đến 5-4)- K2: Hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt K2=0,83.(bảng 5-6)- K3: Hệ số phụ thuộc chiều sâu doa K3=1.(bảng 5-31)

 Vt = 60 1 0,83.1 = 49,8 (m/ph).

 nt = 757,37(/).93

Trang 23

 52,6(/).1000

 Lợng chạy dao: Theo bảng 5-116 trang 107(Sổ tay CNCTM) ta có:

 Tốc độ cắt: ta có: Vb=60(m/ph). Vt = Vb K1.K2.K3.

 Vt = 60 1 0,83.1 = 49,8 (m/ph).

 nt = 754,84(/).21

1.2 Chọn máy: Thực hiện trên máy phay ngangP82.

1.3.Chọn dao:

Rz20

Trang 24