Thiết kế đồ gá chuyên dùng để gia công chi tiết trên máy vạn năng

Luận Văn: Thiết kế đồ gá chuyên dùng để gia công chi tiết trên máy vạn năng

Trang 1

L ời nói đầu.

Bất cứ một máy nào hay một cơ cấu máy nào đó đều đợc cấu thành từnhững chi tiết máy lắp ghép lại với nhau tạo thành Do đó việc chếtạo một máy, cơ cấu máy chính là việc chế tạo các chi tiết máy riêngrẽ rồi lắp ghép chúng lại với nhau theo một sơ đồ nào đó.

Muốn chế tạo đợc một chi tiết máy nào đó thì trớc tiên ta phải thiếtlập đợc một qui trình công nghệ gia công chúng Việc thiết kế quitrình công nghệ gia công một chi tiết nào đó bao gồm những côngviệc: chọn máy gia công, dao cắt, tính lợng d gia công, chế độ cắt,mặt định vị, kẹp chặt, xác định lực kẹp chặt.

Trang bị công nghệ để gia công chi tiết tuỳ thuộc theo dạng sản xuất:đơn chiếc, hàng loạt, hàng khối Đối với đồ án môn học công nghệchế tạo máy thì dạng sản xuất chủ yếu là sản xuất loạt lớn, nh vậytrang bị kĩ thuật là máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.Nh vậy trong đồ án môn học này nhiệm vụ chủ yếu là thiết kế đồ gáchuyên dùng để gia công chi tiết trên máy vạn năng thông thờng.Nội dung đồ án gồm.

1 Phân tích nguyên lý làm việc của chi tiết trong thiết bị.2 Xác định dạng sản xuất.

3 Phân tích công nghệ trong kết cấu.4 Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi.5.Lập thứ tự gia công cho các nguyên công.

Vẽ sơ đồ gá đặt , kí hiệu điịnh vị và kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kíhiệu chiều chuyển động của dao và cuả chi tiết.

6 Tính lợng d gia công cho một bề mặt (do giáo viên hớng dẫn chỉ định) các bề mặt còn lại tra theo bảng.

7 Tính chế độ cắt cho một nguyên công(do giáo viên chỉ định ), các nguyên công khác tra theo bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy.8 Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công.

9 Tính và thiết kế một đồ gá.

Em xin chân tành cảm ơn thầy giáo Nuyễn Chí Cờng đã hớng dẫn tậntình để đồ án này đợc hoàn thành.

Trang 2

1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trong thiết bị.

Chi tiết cần gia công làgối đỡ Trên gối đỡ thờng gia công lỗ để lắpghép với trục hoặc là lỗ lắp ổ lăn, với trờng hợp này gối đỡ trên đógia công lỗ để lắp ổ lăn Gối đỡ đợc lắp lên một chi tiết khác thôngqua mặt phẳng đáy và 2 lỗ xỏ bu lông.

Lắp ghép giữa lỗ và ổ lăn là lắp ghép theo hệ trục vì ổ lăn đã đợc chếtạo sẵn Do đó lỗ đợc chế tao theo vòng ngoài của ổ đạt cấp chínhxác kích thớc H7, cấp độ nhám là cấp 8.

Từ chức năng làm việc ta có thể đa ra một số yêu cầu kĩ thuật đối vớichi tiết nh sau.

2 Phân tích tính công nghệ của chi tiết.

Chi tiết cần gia công là chi tiết dạng hộp, do đó chuẩn tinh chính làmột mặt phẳng và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó Với chi tiết củata thì ta nhận thấy tính công nghệ phù hợp Do chi tiết phải lắp ghépvới chi tiết khác và đợc cố định thông qua 2 lỗ xỏ bu lông, do vậy tachọn chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và 2 lỗ xỏ bu lông.Từ tính công nghệ ta có thể đa ra một số yêu cầu kĩ thuật nh sau đốivới chi tiết.

Độ chính xác kích thớc lỗ xỏ bu lông đạt cấp 7 : 17+0.018 Độ nhám bề mặt lỗ đạt cấp 8 : Ra = 0.63.

Độ không vuông góc gia 2 lỗ xỏ bu lông và mặt đáy không vợtquá 0.02 trên toàn bộ mặt phẳng.

Độ không phẳng của mặt đáy không vợt quá 0,1 trên toàn bộmặt phẳng.

Trong đó : V là thể tích phần kim loại của chi tiết  là khối lợng riêng của chi tiết.

Ta có thể tích V: V = V1 + V2 + V3 +2*V4 (mm3).

 32

21150*80*

Trang 3

Tra bảng 2_ Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta đợc dạng sảnxuất là loạt lớn Do vậy ta chọn trang bị công nghệ để chế tạo sảnphẩm này là máy vạn năng và đồ gá chuyên dùng.

Tra bảng 3_103 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1, ta đợc lợng dgia công cho từng bề mặt.

Kích thớc lớn nhất của chi tiết là 248 mm, khi đó.Kích thớc lớn

nhất(mm) Vị trí bềmặt Kích thớc danh nghĩa (mm) 50 >50 tới

120 >120 tới260> 120 tới 260 Trên 4.0 4.5 5.0

Từ đây ta có đợc bản vẽ lồng phôi của chi tiết.

T a có bản vẽ đúc chi tiết trong lòng khuôn nh hình vẽ dới đây

Trang 4

5 Lập thứ tự nguyên công.

5.1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy.Chọn máy : Máy phay đứng kí hiệu 6H12.Đặc tính kĩ thuật của máy nh sau.

- Khoảng cách từ mặt đầu trục chính tới bàn máy là : a = 30  400.- Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao dọc là 1500 (kg).

- Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao ngang là 1200 (kg) - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao đứng là 500 (kg).- Công suất động cơ chính là N = 7 kw.

- Số cấp tốc độ là Z = 18.

- Dải tốc độ của trục chính là n = 30  1500 (vòng/ phút).- Đờng kính trục gá dao 32mm.

- Độ côn trục chính N03.

Trang 5

Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có D = 100 mm.

B = 50 mm d(H7) = 32 mm Z = 8 răng.

Đặc tính của máy:

- Đờng kính lớn nhất có thể khoan lỗ đặc Dmax= 35 mm - Số cấp tốc độ Z = 12.

- Dải tốc độ n = 40  2500 vòng/ phút - Công suất động cơ N = 2.8 kw.

- Khoảng cách A = 325  1250 mm - Khoảng cách C = 400  1400 mm.

Chọn dao: Nguyên công gồm 4 bớc : Khoan, khoét, dao thô, dao tinhnên chọn.

- Mũi khoan ruột gà có D = 15.25 mm - Mũi khoét bán tinh có D = 16.82 mm - Dao doa thô có D = 16.94 mm.

- Dao doa tinh có D = 17mm.Sơ đồ gá đặt.

Trang 6

5.3 nguyên công 3: : Phay mặt đầu 2 lỗ xỏ bu lông.Chọn máy : Máy phay đứng kí hiệu 6H12.

Đặc tính kĩ thuật của máy nh sau.

- Khoảng cách từ mặt đầu trục chính tới bàn máy là:a = 30 400.

- Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao dọc là 1500 (kg) - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao ngang là 1200 (kg) - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao đứng là 500 (kg) - Công suất động cơ chính là N = 7 kw.

Z = 14 răng r = 1.

l = 15mm N03.Sơ đồ gá đặt nh sau

Trang 7

5.4 Nguyên công 4: Phay mặt đầu lỗ 100 mm.Chọn máy : Máy phay nằm ngang kí hiệu 6H82.Đặc điểm kĩ thuật của máy.

- Khoảng cách từ tâm trục chính tới bàn máy là: a = 30  350mm.

- Công suất động cơ chính là: N = 7 kw - Số cấp tốc độ trục chính: Z = 18.

- Dải tốc độ trục chính : n = 30  1500 vòng/ phút.

- Lực kéo lớn nhất của cơ cấu chạy dao: + Dọc là 1500 (Kg) + Ngang 1200(Kg) + Đứng 500 (Kg) - Đờng kính lỗ trục chính : 29mm.

- Độ côn trục chính: N03.

- Đờng kính trục gá dao: 32 ; 50 mm.

Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có D = 100 mm.

B = 50 mm d(H7) = 32 mm Z = 8 răng.Sơ đồ gá đặt chi tiết nh hình vẽ.

Trang 8

Chọn dao: Dao tiện lỗ gắn mảnh HKC kí hiệu 2152 019 B = 25 H = 25 l = 125 d = 25 m = 12.5 H1 = 21 H = 16.5 k = 12 a1 = 12.5 b1 = 7.9.

Sơ đồ gá đặt.

Trang 9

5.6 Nguyên công 6: gia công 4 lô bắt bu lông ở mặt đầu lỗ 100.Chọn máy : Gia công trên máy khoan đứng kí hiệu 2H125.

Đặc tính của máy:

- Số cấp bớc tiến dao 9 - Phạm vi bớc tiến 0.1  1.6 - Lực tiến dao (kg) : 900 - mô men xoắn Kg.cm; 2500.

- Dịch chuyển lớn nhất của trục chính : 170 mm - Độ côn trục chính : Côn móc số 3.

- kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy: 400 x 450 - Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn: 700 mm.

Chọn dao: Cần khoan lỗ gia công ren để bắt bu lông M6 ta chọn mũikhoan ruột gà có D = 5.5mm.

Trang 10

5.7 Nguyên công 7: khoan lỗ tra dầu M8.

Chọn máy : Gia công trên máy khoan đứng kí hiệu 2H125.Đặc tính của máy:

- Số cấp bớc tiến dao 9 - Phạm vi bớc tiến 0.1  1.6 - Lực tiến dao (kg) : 900 - mô men xoắn Kg.cm; 2500.

- Dịch chuyển lớn nhất của trục chính : 170 mm - Độ côn trục chính : Côn móc số 3.

- kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy: 400 x 450 - Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn: 700 mm.

Chọn dao: Cần khoan lỗ gia công ren để bắt bu lông M8 ta chọn mũikhoan ruột gà có D = 6.5mm.Trớc khi khoan lỗ ta phải phay mặ đầutrớc khi khoan bằng dao phay ngón.

Trang 11

5.8 Nguyên công 8: Ta rô gia công ren các lỗ bắt bu lông và tra đầubằng các mũi ta rô M6 và M8 Do sản lợng hàng năm vừa phải và đ-ờng kính nhỏ ta chọn ta rô bằng tay.

5.9 Nguyên công 9: Kiểm tra độ không song song giữa lỗ và mặt

Trang 12

( bhccm

ta có b = c = 1000(m) Do vậy cm = 707(m).Sai lệch không gian tổng cộng là:

ph 16227072725(m).Sai lệch không gian sau tiện thô là.

1 = 0.05*ph = 0.05*725 = 36(m).Sai số gá đặt khi tiện thô.

22

c = L*tg = 41*0.043/194 = 0.009(mm) = 9(m).Sai số kẹp chặt xác định theo bảng 24(Hớng dẫn đồ án công nghệCTM) ta có : k = 120(m).

Sai số gá đặt: 921202120

725  ) = 2*1335(m) = 2*1.335(mm).Lợng d ở bớc tiện tinh

2Zmint = 2(50 + 36 262 ) = 2*86(m) = 2*0,086(mm).Kích thớc lỗ sau khi tiện thô.

d1 = 100.035 – 0.172 = 99.863(mm).Kích thớc lỗ của phôi.

d2 = 99.863 – 2.670 = 97.193(mm).Dung sai tiện tinh là t = 0.035(mm).

Trang 13

Dung sai tiện tinh là th = 0.170(mm).Dung sai phôi là ph = 0,4(mm).

Ta có dmax và dmin của các bớc.Sau tiện tinh.

dmax = 100.035mm.

dmin = 100.035 -0.035 = 100mm.Sau tiện thô.

dmax = 99.863mm.

dmin = 99.863- 0.170 = 99.693mm.kích thớc giới hạn của phô.

dmax = 97.197mm.

dmin = 97.197 – 0.400 = 96.793mm.Lơng d danh nghĩa.

Ztdn = Ztmin + dth – dt = Ztmin + Tth – Tt = 0.086 + 0.17 – 0.035 = 0.221.

Zthdn = Zthmin + Tph – Tth = 1.335 + 0.400 – 0.17 = 1.565(mm).Lợng d tổng cộng(Z).

2*Z = 2(Ztdn + Zthdn) = 2(0.221 + 1.565) = 2*1.786(mm).Để đảm bảo chất lợng bề mặt ta lấy 2*Zdn = 2*2(mm).

Các bề mặt khác tra theo sổ tay công nghệ tập 1.tra bảng 395 cho chi tiết có kích thớc danh nghĩa lớn nhất nhỏ hơn 248 mm ta có lợng d nh sau.

Bề mặt có kích thớc < 50mm, Trên : 4.0 mm.

Dới, bên: 3.0mm

Bề mặt có kích thớc > 50  120mm Trên : 4.5 mm.

Dới, bên: 3.5mm.Vậy lợng d các bề mặt Đáy 3.0mm.

Đầu lỗ 17: 3.0mm Đầu lỗ 100: 3.5mm Lỗ  56: 3.0mm.

7 Tính và tra chế độ cắt cho các bề mặt gia công.7.1 Tính chế độ cắt cho nguyên công tiện lỗ  100.Lỗ gia công có lợng d danh nghĩa 2mm.

Nguyên công chia làm 2 bớc.

- Bớc 1: Tiện thô với chiều sâu cắt t1 = 1.7mm.- Bớc 2: Tiện thô với chiều sâu cắt t2 = 0.3mm.Dao tiện kí hiệu 21526_004 có B = 25, H = 25.

Thép gắn dao N0 = 0614, a = 20, b = 18, c = 6, R = 17.5, HKC: BK8.Lợng chạy dao S khi tiện thô trong tra bảng 2.3 (Sổ tay chế độ gia công cơ) ta có S = 0.9mm/vòng.

Tính tốc độ cắt(Vc).

*(/)*

*tSkmphT

Trang 14

)0.79229

knv Hệ số kể đến tình trạng bề mặt phôi lấy theo bảng 2.13 sổ tay chế độ gia công cơ ta có knv = 0.85.

kuv: Hệ số kể đến vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 2.14 sổ tay chế độ gia công cơ ta có kuv = 0.4.

kov: Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công bảng 2.15 sổ tay chế độ gia công cơ ta có kov = 1.

kyv,kyLv, krv,kqv: Hệ số phụ thuộc vào thông số hình học lỡi cắt tra bảng 2.1615 sổ tay chế độ gia công cơ ta có.

kyv = 0.7 kylv = 0.91 krv = 0.94 kqv = 1.04.Suy ra kv = 0.17.

CV, m, xP, yP: Tra bảng 2.8 sổ tay chế độ gia công cơ ta có.CV = 340, m = 0.2, xP = 0.15, yP = 0.45.

*0.1726(/)9

Số vòng quay trục chính là (n).

*100082.76100

kmP: hệ số kể đến tính chất cơ lý vật liệu gia công tra bảng 2.17 Sổ taychế độ gia công cơ.

Với nP tra bảng 2.18 Sổ tay chế độ gia công cơ ta có nP = 0.4 Suy ra kmP = 1.07.

kP, kP, kP, krP: Hệ số kể đến thông số hình học của dao tr bảng 2.20 Sổ tay chế độ gia công cơ ta có.

kP = 0.8 kP = 1 kP = 1 krP = 1.Suy ra kP = 0.86

PZ = 92*1.71*0.90.75*0.86 = 125(Kg) = 1250N.Kiểm tra độ bền uốn thân dao.

6)6/25(

Ta có U = 20(kg/mm2) Suy ra U >U

Trang 15

Vậy cán dao đủ bền.Kiểm tra công suất cắt

0.56120

 ZC

Nđc = 17kw ta có Nđc* = 17*0.75 = 12.75kw > NC.Vậy thoả mãn công suất cắt.

Khi tiện tinh để đạt độ bóng Ra = 0.63 dao HKC BK8 bán kính đỉnh dao r = 1, t = 0.3 s = 0.1 mm/vòng.

Tốc độ cắt Vct*(/)*

Số vòng quay trục chính là (n).

*1000261100

kP, kP, kP, krP: Hệ số kể đến thông số hình học của dao tr bảng 2.20 Sổ tay chế độ gia công cơ ta có.

PZ = 92*0.31*0.10.75*0.86 = 4.2(kg) = 42NKiểm tra độ bền uốn thân dao.

.0.2)6/25(

Ta có U = 20(kg/mm2) Suy ra U >U Vậy cán dao đủ bền.

Kiểm tra công suất cắt

0.056120

 ZC

N = 17kw ta có N * = 17*0.75 = 12.75kw > N

Trang 16

Vậy thoả mãn công suất cắt.

7.2 Tra chế độ cắt cho tiện lỗ  56 và tiện rãnh.Lỗ 56.

Chiều sâu cắt t = 3mm.

Lợng chạy dao s = 0.5 mm/vòng.Tốc độ cắt VC = 110 m/phút.Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt.

Tuổi bền của dao 45phút : 1.06  = 450 : 0.72.

phôi đúc : 0.8

vật liệu dụng cụ cắt BK8 : 0.83.

Do vậy Vthực = 110*1.06*0.72*0.8*0.83 = 56 m/phut 317

 d

Lấy nthực = 286 (vòng/phút).

Suy ra Vthực = (286**d)/1000 = 50.3m/phút.Kiểm tra công suất cắt

6120* C

Tính lực cắt PZ.

PZ CP*txP *syPVnP *kP(Kg).CP, zxP, yP, nP: tra bảng 2.19 Sổ tay chế độ gia công cơ CP = 92, xP = 1, yP = 0.75, nP = 0 kP kmP*kP*kP*kP *krP

kP, kP, kP, krP: Hệ số kể đến thông số hình học của dao tr bảng 2.20Sổ tay chế độ gia công cơ ta có.

PZ = 92*31*0.50.75*0.86 = 142(Kg) = 1420N.Suy ra : 1.5

 ZC

Nđc = 17kw ta có Nđc* = 17*0.75 = 12.75kw > NC.Vậy đủ công suất cắt.

Tiện rãnh hình thang lắp vòng phớt.

Chiều sâu cắt t = 2 mm để khi làm nhẵn thành dễ dàng.Lợng chạy dao s = 0.6 mm/vòng Suy ra số lần chạy dao là n = (72 - 56)/2 = 4 lần.

Tốc độ cắt VC = 110 m/phút.Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt.

Trang 17

Tuổi bền của dao 45phút : 1.06  = 450 : 0.72.

phôi đúc : 0.8

vật liệu dụng cụ cắt BK8 : 0.83.

Do vậy Vthực = 110*1.06*0.72*0.8*0.83 = 56 m/phut 317

 d

Lấy nthực = 286 (vòng/phút).

Suy ra Vthực = (286**d)/1000 = 50.3m/phút.Kiểm tra công suất cắt

6120* C

PZ CP*txP *syPVnP *kP(Kg).CP, xP, yP, nP: tra bảng 2.19 Sổ tay chế độ gia công cơ CP = 92, xP = 1, yP = 0.75, nP = 0 kP kmP*kP*kP*kP *krP

PZ = 92*21*0.50.75*0.86 = 95(Kg) = 950N.Suy ra : 1

 ZC

PZ CP*txP *syPVnP *kP(Kg).CP, xP, yP, nP: tra bảng 2.19 Sổ tay chế độ gia công cơ CP = 92, xP = 1, yP = 0.75, nP = 0 kP kmP*kP*kP*kP *krP

Trang 18

PZ = 92*0.320.75*0.86 = 10.7(Kg) = 107N.Suy ra : 0.1

 ZC

Nđc = 17kw ta có Nđc* = 17*0.75 = 12.75kw > NC.Vậy thoả mãn điều kiện cắt.

7.3 Tra chế độ cắt cho nguyên công phay mặt phẳng đáy.

Do mặt đáy đợc chọn làm chuẩn định vị (chuẩn tinh thống nhất) đểgia công chi tiết nên yêu cầu về độ nhám RZ = 20 (cấp độ bóng 5),nguyên công chia làm 2 bớc phay thô và phay tinh với tthô = 2.5mm,ttinh = 0.5 mm.

Dao có đờng kính D = 100mm.Bề rộng phay B = 55mm.

Chọn bớc tiến dao răng (SZ) tra bảng 2.80 (Sổ tay công chế độ giacông cơ) Ta có SZthô = 0.3mm/răng.

SZtinh = 0.2mm/răng.

Chọn tuổi bền của dao tra bảng 2.82 (Sổ tay công chế độ gia côngcơ) Ta có TP = 120 phút.

Xác dịnh vận tốc cắt và bớc tiến dao cho bàn máy.

Xác định vận tốc cắt tra bảng 2.84 (Sổ tay công chế độ gia công cơ).Ta có Phay thô Vb = 100m/phút.

Phay tinh Vb = 110m/phút.

Tính số vòng quay thực nt của máy.

318100

(m/phút).Bớc tiến dao cho bàn máy (Sm).

Smth = SZth*Zd*nt = 0.3*8*300 = 720(mm/phút) Smt = SZth*Zd*nt = 0.2*8*300 = 480(mm/phút).Tính công suất cắt(Nc).

* 1* 21000

*VtZkkE

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	634 KB