Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo vỏ con lăn

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo vỏ con lăn

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ CON LĂN

I>Phân tích chức năng làm việc của con lăn.

Trong các loại máy vận chuyển như băng đai ,băng con lăn,con lăn thường được chế tạo để đở dòng vật liệu chạy liên tục trên băng,con lăn giúp cho băng không bị võng xuống ,giúp cho dây băng luôn thẳng và có thể tăng chiều dài vận chuyển của băng

Ở băng con lăn,con lăn còn dùng để vận chuyển hang thùng ,hàng kiện,,,,

Con lăn được lắp vào trục bằng cách lắp ổ bi,con lăn đươc nối cứng với vòng ngoài của ổ bi ,và vòng trong của ổ được lắp vào trục

II>Phân tích chi tiết gia công:

Con lăn co cấu tạo đơn giản,con lăn có đường kính nhỏ ,chiều dài ngắn ,con lăn làm việc ở mặt ngoài ,khi chế tạo ,bề mặt này cần có một độ nhám bề mặt nhất định ,đễ không làm ảnh hưởng đến băng.Đễ con lăn có thể làm việc tốt và thời gian sử dụng dài ,thì khi lắp vào trục ,mặt trong của con lăn,nơi tiếp súc với vòng ngoài của ổ bi,cần được gia công có độ nhẳn và độ chính xác cao,khi đó con lăn sẻ làm việc ổn định,êm ,và ít làm ảnh hưỡng đến băng cũng như kết cấu

Xác định dạng sản xuất:

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức:













100 1

1





m N

trong đó:

N số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1=500 con lăn;số sản phẩm được sản xuất trong một năm

m=1 số chi tiết trong một sản pha

số chi tiết được chế tạo thêm và số phế phẩm trong phân xưỡng

545 100

3 6 1 1













Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

KG

V

Q1    0 62 7 , 852  4 , 9

Trong đó:V=0.62 dm3 thể tích của chi tiết

Tra bảng 2 ta chọn dạng sản xuất hàng loạt vừa

% 3

% 6









III>Chọn dạng phôi và phương pháp chế tao:

Con lăn có cấu tạo giống như một ống trụ tròn ,yêu cầu về độ chính xác không quá cao,chỉ có mặt ngoài và lắp ổ bi ở hai đầu là bề mặt thường xuyên tiếp xúc và làm việc liên tục.Đễ cho việc gia công con lăn được đơn giãn ,ta thường dùng phôi đúc,có kích thước và hình dạng lớn hơn con lăn một ít,sao cho gia công được được tiến hành nhanh nhất và lượng dư gia công là ít nhất

phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc ,vật liệu làm phôi là thép 35,khối lượng riêng   7 , 852có đường kính 71 mm,độ rắn HB=150

giới hạn bền kéobk  520N/mm2

giới hạn chảy ch  270N/mm2

IV>Chọn tiến trình gia công các bề mặt:

Đánh số các bề mặt gia công:

V>Trình tự gia công các bề mặn:

Đầu tiên ta tiên thô mặt1 ,chọn mặt 1 làm chuẩn thô,từ đó gia công mặt thô và tinh mặt 1,sau đó ta chọn mặt 1 làm chuẩn chính của chi tiết ,từ đó ta gia công theo một chuẩn di nhất,đó là mặt 1

Nguyên công mặt đầu :chọn máy tiện ren vít 1601

Dụng cụ cắt:Dao tiện thép gió ,dùng để tiện ngoài ,khoả mặt đầu và vát mép Chiều sâu cắt:t=0.025(mm)

Lượng tiến dao:S=0,45(mm)

Tốc độ tiến của bàn dao:V=180 (mm/phut)

Tốc độ quay của máy:n=60(vòng /phút)

Nguyên công 2:Lấy mặt 1 làm chuẩn ,phay thô và bán tinh mặt 2,

Nguyên công mặt2 :chọn máy tiện ren vít 1601

Dụng cụ cắt:Dao tiện thép gió có gắn hợp kim cứng dùng đễ ,dùng để tiện ngoài ,khoả mặt đầu và vát mép

Chiều sâu cắt:t=0.25(mm)

Lượng tiến dao:S=0,8(mm)

Tốc độ tiến của bàn dao:V=225 (mm/phut)

Tốc độ quay của máy:n=79,6(vòng /phút)

Nguyên công 3:

Lấy mặt 2 làm chuẩn thơ,từ đó ta gia công thô,bán tinh ,và tinh mặt 1 và 4

Gia công mặt 3 :chọn máy tiện ren vít 1601

Dụng cụ cắt:Dao tiện thép gió ,dùng để tiện ngoài ,khoả mặt đầu và vát mép Chiều sâu cắt:t=0.025(mm)

Lượng tiến dao:S=0,45(mm)

Tốc độ tiến của bàn dao:V=180 (mm/phut)

Tốc độ quay của máy:n=60(vòng /phút)

Nguyên công 4:Lấy mặt 1 làm chuẩn ,gia công mặt 4

Gia công mặt 4 :chọn máy tiện ren vít 1601

Dụng cụ cắt:Dao tiện thép gió ,dùng để tiện ngoài ,khoả mặt đầu và vát mép Chiều sâu cắt:t=0.025(mm)

Lượng tiến dao:S=0,45(mm)

Tốc độ tiến của bàn dao:V=180 (mm/phut)

Tốc độ quay của máy:n=60(vòng /phút)

Nguyên công 5:

Gia công tinh bề mặt cạnh của vỏ con lăn,theo chuẩn chi tiết là mặt 1

Gia công mặt 2:chọn máy tiện ren vít 1601

Dụng cụ cắt:Dao tiện tinh bản rộng có gắng mãnh thép gió TOCT7369-55 đễ gia công tinh mặt ngoài có khối lượng chạy dao lớn

Chiều sâu cắt:t=0.02(mm)

Lượng tiến dao:S=0,8(mm)

Tốc độ tiến của bàn dao:V=200(mm/phút)

Tốc độ quay của máy:n=80ng /phút)

VI>Tính lượng dư gia công:

Tính lượng dư gia công tại mặt 2 ,mặt làm việc của con lăn có đường kính

mm

02

.

0

02

.

0

73 





 Phôi được đúc được cấp chính xác 3,có khối lượng là 5,2(KG) Dung sai kích thước và độ nhám bề mặt chi tiết đúc: IT17

Chất lượng bề mặt chi tiết đúc với cấp chính xác III có (Rz+h)=500(m)

bảng (3-65) sách Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Các bước công nghệ:

Ta áp dụng công thức tính lượng dư gia công cho bề mặt trụ đối xứng ngoài:

2Zbmin=2(Rza+Ta+ 2 2

gd

p 

  ) Trong đó:

Rza:chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ta:chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

gđ:sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

- Vì đồ gá là dùng cho chi tiết dạng hình trụ ,nên sai số gá đặt trong trường hợp này gđ=0 Như vậy trong công thức tính Zmin không còn sai số gá đặt

- Sai lệch về vị trí không gian của phôi được xác định theo công thức sau đây:

p= 2 2 2

t ct

   công thức 25,trang 51 sách Thiết kế đồ án CNCTM

Trong đó:

 cm=1,6 :Độ sai lệch của phôi dập trên máy búa nằm ngang

 ( bảng 17 trang 43,sách TKĐA_CNCTM)

 ct=k.l=1,2.10-3.350=0,42(mm)

Với :

+ k=1,2.10-3mm, độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài(tra bảng 15,trang43,sách TKDA_CNCTM.)

+ l =350(mm)

 t =1,5mm: Độ lệch tâm của phôi

Do đó sai lệch không gian của phôi là:

p=1850m

 Tiện thô gá trên mâm cặp hình trụ :



2Zmin=2(Rza+Ta+p )=2(250+240+1850)=2.2340m

-Sau tiện thô:

Rza=250 m

Ta=240 m (bảng 3-69,sổ tay CNCTM1)

-Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô là:

1=Ks p=0,06.1850=111m ,độ bóng bề mặt 3

Trong đó:Ks=0,06: hệ số giảm sai khi tiện thô



Sau tiện bán tinh:

Rza=100 m

Ta=100 m (bảng 3-69 Sổ tay CNCTM 1)

Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện bán tinh là:

2=Ks 1=0,05.111=5,55m ,độ bóng bề mặt 6

Trong đó:Ks=0,05: hệ số giảm sai khi tiện bán tinh

 Tiện tinh gá trên mâm cặp hình trụ:



2Zmin=2(Rza+Ta+2 )=2(100+100+5,55)=2.205,55m

Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện tinh là:

3=Ks. 2=0,04.5,55=0,222m

Ks=0,4: hệ số giảm sai khi tiện tinh



2Zmin=2(Rza+Ta+3 )=2(25+25+0,222)=2.50,22m

Sau tiện mỏng:

Rza=5 m; Ta=5 m (bảng 10,trang 39, sách TKĐA-CNCTM)

*Như vậy ta có lượng dư nhỏ nhất của từng nguyên công là:

-Tiện thô: 2Zmin=2.2340 m

-Tiện bán tinh : 2Zmin=2.601m

-Tiện tinh : 2Zmin=2.205,55m

-Tiện mỏng: 2Zmin=2.50,22m

Như vậy ta có kích thước giới hạn nhỏ nhất:

- Tiện tinh: d3 = 73,02 + 2.0,05 = 73,12(mm)

- Tiện bán tinh: d2 = 73,12 + 0,411 = 73,53(mm)

- Tiện thô: d1 = 73,53 + 2.0,601 =74,131(mm)

- Phôi: dp =74,13 + 2.2,340 =78,81(mm)

Các dung sai qua các bước: 4  0 06

0  1 25

- Tiện mỏng: d4 = 73,02 + 0,06 =73,08 mm

- Tiện tinh: d3 = 73,12 + 0,09 =73,21 mm

- Tiện bán tinh: d2 = 73,53+ 0,15 =73,68 mm

- Tiện thô: d1 = 74,13+ 0,25 =74,38 mm

- Phôi: dp = 78,81+1,5 =80,31 mm

Xác định lượng dư giới hạn :

Zbmax: kích thước giới hạn lớn nhất

Zbmin: kích thước giới hạn nhỏ nhất

Ta có:

- Tiện mỏng: 2 Zbmax = 73,21 -73,08 = 0,13mm = 130m

2 Zbmin = 73,12 -73,02 = 0,1 mm = 100m

- Tiện tinh: 2 Zbmax = 73,68 -73,21 = 0,47mm = 470m

2 Zbmin = 73,53 - 73,12 = 0,41mm = 410m

- Tiện bán tinh: 2 Zbmax = 74,38 - 73,68 = 0,7mm = 700m

2 Zbmin = 74,13 - 73,53=0,6mm =600m

- Tiện thô: 2 Zbmax =80,31 - 74,38= 5,93mm =5930m

2 Zbmin = 78,81-74,13 = 4,68mm =4680m

- Z0max=

n b Z

1 max =130+470+700+5930=7320m

- Z0min=

n b Z

1 min =100+410+600+4680=5790m

Kiểm tra phép tính:phép tính đúng khi ta có biểu thức sau:

- Z0max - Z0min = p - chi tiết m

<=>7320 - 5790 =1850 - 20 =1830 m

VII>TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

Các yếu tố của chế độ cắt thường được xác định theo trình tự sau:

 Khi tiện thô:

Chiều sâu cắt: t = 1,8mm

Lượng chạy dao: S = 0,8mm/vòng ,bảng 5-11,sổ tay CNCTM tập2,NXB Khoa Học và Kỹ Thuật

Tốc độ cắt: V= m x v y K v

S t T

C

.

Trong đó:

Cv: hệ số và các số mũ tra bảng 5-17,STCNCTM 2/NXB KH-KT

Cv=292;x=0,3;y=0,15;m=0,18

T: tuổi thọ giới hạn của dụng cụ, T=50 phút

Hệ số Kv là tích của nhiều hệ số: Kv= Kmv.Knv. Kuv Ktu Ktc

Kmvhệ số điều chỉnh phụ thuộc vật liệu gia công:Kmv=Kn

nv

B 













750

Tra bảng 5-2,STCNCTM 2/NXB KH-KT

Hệ số điều chỉnh Kn=1;nv=1,75;B=900N/mm2

Kmv= 1 , 75 0 , 73

900

750

.











Knv: phụ thuộc tình trạng bề mặt (bảng 5-5, STCNCTM 2/NXB KH-KT);Knv=1

Kuv: phụ thuộc vật liệu dụng cụ(bảng 5-6, STCNCTM 2/NXB KH-KT);

Kuv=1

Ktu: hệ số thay đổi chu kỳ bền theo số dụng cụ Ktu=1,7

Ktc: hệ số thay đổi chu kỳ bền Ktc=1

Kv=0,73.1.1.1,7.1=1,241

Chiều sâu cắt: t=0,5mm.

Lượng chạy dao:

- S=0,31mm/vòng (bảng 5-11, STCNCTM 2/NXB KH-KT)

Tốc độ cắt: V= m x v y K v

S t T

C

.

Trong đó:

Cv: hệ số và các số mũ tra bảng 5-17 , STCNCTM 2/NXB KH-KT

Cv=292;x=0,3;y=0,15;m=0,18

T: tuổi thọ giới hạn của dụng cụ T=50 phút

Hệ số Kv là tích của nhiều hệ số: Kv= Kmv.Knv. Kuv Ktu Ktc

Kmvhệ số điều chỉnh phụ thuộc vật liệu gia công:Kmv=Kn

nv

B 













750

Tra bảng (5-2), STCNCTM 2/NXB KH-KT

Hệ số điều chỉnh Kn=1;nv=1,75;B=900N/mm2

Knv: phụ thuộc tình trạng bề mặt : Knv=1

Kuv: phụ thuộc vật liệu dụng cụ: Kuv=1

Ktu: hệ số thay đổi chu kỳ bền theo số dụng cụ Ktu=1,7

Ktc: hệ số thay đổi chu kỳ bền Ktc=1

Kv=0,73.1.1.1,7.1=1,241

Tra bảng 5-19, STCNCTM 2/NXB KH-KT

Chiều sâu cắt: t=0,1mm

Lượng chạy dao:

S=0,1mm/vòng,bảng 5-11, STCNCTM 2/NXB KH-KT

Tốc độ cắt: V=120mm/phút

VIII>TÍNH LỰC CẮT

Lực cắt có đơn vị tính là N, được chia thành 3 thành phần:

Pz,y,x=10.Cp.tx.Sy.Vn.kp

Tra bảng 5-22, STCNCTM 2/NXB KH-KT,ta có:

PxCp=200; y=0,75

PyCp=125; x=0,9;y=0,75

PzCp=67; x=1,2;y=0,65

Lực cắt theo phương tiếp tuyến:

Pz=10.200.0,80,75.1 =1691,8N

Py=10.125.1,80,9.0,80,75 =1794,6N

Px=10.67.1,81,2.0,80,65 =1173,3N

IX>TÍNH CÔNG SUẤT CẮT

Công suất cắt được tính theo công thức sau:

60 1020

3 155 8 , 1691 60

1020

.





Với công suất như trên thì công suất máy tịên ta đã chọn là hợp lí

Các chế độ cắt các nguyên công khác ta tra bảng

Chú thích:

t : Chiều sâu cắt

S: Bước tiến dao

v: Vận tốc cắt

n: Số vòng quay trong 1 phút