(TIỂU LUẬN) PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG làm VIỆC của CHI TI t

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC Mở đầu Hiện nay, với phát triển ngành khí, mơn cơng nghệ chế tạo máy thực hành trang kĩ sư trước trường,người công nhân cố thể dựa vào làm sở thiết kế Môn công nghệ chế tạo máy đem vào giảng dạy hầu hết trường kĩ thuật ngày không ngừng cải tiến nghiên cứu chuyên gia hàng đầu Đối với sinh viên khí, đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy môn h ọc giúp sinh viên làm quen với việc giải vấn đề tổng h ợp công ngh ệ chế tạo máy học trường qua giáo trình cơng nghệ chế tạo máy Khi làm đồ án ta phải làm quen với cách sử d ụng tài liệu, cách tra sổ tay so sánh lý thuyết học với thực tiễn sản xuất cụ thể sản phẩm điển hình Để hồn thành đồ án mơn học này, em xin chân thành c ảm ơn hướng dẫn thầy Trương Đức Phức thầy cô giáo thuộc môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Do làm lần đầu hồn thành mơn học này, tất nhiên khơng th ể tránh khỏi có sai sót Em mong có bảo giúp đỡ thầy bạn ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC PHẦN I: PHÂN TCH CHI TIT 1.1 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIT Junction box hay g ọi hộp đấu nối loại chi tiết mà ta thường bắt gặp thiết bị điện Có nhiều loại với hình dáng khác Chi ti ết hộp đấu nối mà ta cân thiết kế loại gia đỡ trục Kết cấu đơn giản, bao gồm mặt với chức làm viêc sau: 1) Mặt đáy có tác dụng định vị gia đỡ lên lên mặt phẳng cố định khác làm 2) Hai mặt xẻ rãnh hai bên với phần mặt bích có tác dụng lắp bu lơng đai ốc để cố định gia đỡ lên 3) Phần mặt trụ hai bậc có cắt ren để lắp cố định chi tiết dạng tr ụclên Bậc trụ 30 có tác dụng vừa định vị vừa dẫn hướng, cịn bậc trụ M201,5 có tác dụng kẹp chặt chi tiết dạng trục 4) Phần mặt bích phía có hai rãnh xẻ để lắp chi tiết thứ lên 5) Có thể có tác dụng làm tăng độ cứng vững cho trục Ngoài ra, để tăng độ cứng cho chi tiết người ta làm thêm gân có chi ều dày 10mm hai ben ống trụ Qua kết cấu chức chi ti ết gia đỡ xếp vào loại chi tiết dạng hộp Bảng thành phần hóa học vật chế tạo hộp đầu nối Duralumin Al nguyên tố chính: ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Cu Mn Mg Si GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC Fe k u (kg/mm2) (kg/mm2) 0,5 0,5 1  1,5 Ph= 341 N Pv/Pz = 0,9 => Pv = 877 N Py/Pz = 0,35 => Py = 341 N Px/Pz = 0,5 => Px = 487 N k) Mômen xoắn Mx [Nm]: : (tại trang 21 Sổ tay CNCTM tập 2) 𝑷 𝑫 𝒛 = Mx = 𝟐.𝟏𝟎𝟎 𝟗𝟕𝟒.𝟏𝟎𝟎 𝟐.𝟏𝟎𝟎 = 487 (N.m) l) Cơng suất cắt đưc tính sau: (tại trang 21 Sổ tay CNCTM tập 2) Ne = 𝑃𝑧 𝑉 1020.60 = 974.31,4 1020.60 = 0,5 kW So sánh với công suất máy: Nc Nm. Nghĩa là: 0,5  7,5.0,85 = 6,375 kW Vậy máy 6H82 đủ cơng suất để phay tinh 25 ĐỒ ÁN MƠN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC Bước Máy V(m/phút) N(vịng/ph) S(mm/phút) t(mm) Phay thơ 6H82 31,7 160 3,6 1,5 Phay tinh 6H82 62,81 200 1,08 0,5 4.2 TRA CH ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CỊN LI Tra chế độ cắt q trình gia công từ trang 49 – 170 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập ta sử dụng công thức : n = 1000.𝑉 𝜋.𝐷 4.2.1 NGUYÊN CÔNG I: Phay bề mặt A ➢ Phay thô : - Chiều sâu cắt: t = mm - Lượng chạy dao: Sz= 0,15 mm/răng - Vận tốc cắt: V = 25,5 m/phút ( Bảng 5.136 Sổ tay CN CTM tập ) - n= 1000.𝑉 𝜋.𝐷 = 1000.25,5 𝜋.125 = 65 vòng/ phút - Chọn tốc độ trục theo máy: n = 63 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế :Vtt = 𝜋.𝐷.𝑛 1000 = 𝜋.125.63 1000 = 24,7 m/phút Lượng chạy dao phút : Sp = Sz.Z.n = 0,15.18.63 = 136 mm/phút ➢ Phay tinh - Chiều sâu cắt: t = mm - Lượng chạy dao: Sz= 0,06 mm/răng - Vận tốc cắt: V = 29,5 m/phút - n= - 1000.𝑉 𝜋.𝐷 = 1000.29,5 𝜋.125 = 75,12 vòng/ phút Chọn tốc độ trục theo máy : n= 80 vịng/phút Vận tốc cắt thực tế :Vtt = 𝜋.𝐷.𝑛 1000 = 𝜋.125.80 1000 = 31,41 m/phút Lượng chạy dao phút : Sp = Sz.Z.n = 0,06.18.80 = 86,4 mm/phút 26 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC Bước Máy V(m/phút) N(vòng/ph) S(mm/phút) t(mm) Phay thô 6H82 25,5 63 2,7 1,5 Phay tinh 6H82 29,5 80 1,08 0,5 4.2.2 NGUYÊN CÔNG II: : Phay bề mặt song song với mặt A ➢ Phay thô : - Chiều sâu cắt: t = mm - Lượng chạy dao: Sz= 0,15 mm/răng - Vận tốc cắt: V = 25,5 m/phút ( Bảng 5.136 Sổ tay CN CTM tập ) - n= 1000.𝑉 𝜋.𝐷 = 1000.25,5 𝜋.125 = 65 vịng/ phút - Chọn tốc độ trục theo máy: n = 63 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế :Vtt = 𝜋.𝐷.𝑛 𝜋.125.63 = 1000 1000 = 24,7 m/phút Lượng chạy dao phút : Sp = Sz.Z.n = 0,15.18.63 = 136 mm/phút ➢ Phay tinh - Chiều sâu cắt: t = mm - Lượng chạy dao: Sz= 0,06 mm/răng - Vận tốc cắt: V = 29,5 m/phút - n= - 1000.𝑉 𝜋.𝐷 = 1000.29,5 𝜋.125 = 75,12 vịng/ phút Chọn tốc độ trục theo máy : n= 80 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế :Vtt = 𝜋.𝐷.𝑛 1000 = 𝜋.125.80 1000 = 31,41 m/phút Lượng chạy dao phút : Sp = Sz.Z.n = 0,06.18.80 = 86,4 mm/phút Bước Máy V(m/phút) N(vịng/ph) S(mm/phút) t(mm) Phay thơ 6H82 25,5 63 2,7 1,5 Phay tinh 6H82 29,5 80 1,08 0,5 27 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC 4.2.3 NGUYÊN CÔNG IV: Khoan, doa lỗ ∅14 v ∅8 ➢ Khoan lỗ ∅14 14: - Chiều sâu cắt: t = 2,6 mm - Lượng chạy dao: S = 0,25 mm/vòng - Vận tốc cắt: V = 75 m/phút 1000.𝑉 => n = 𝜋.𝐷 = 1000.75 𝜋.14 = 1705,23 vòng/phút - Chọn tốc độ trục chính: n = 1800 vịng/phút ➢ Khoan lỗ ∅8: - Chiều sâu cắt: t = 2,6 mm - Lượng chạy dao: S = 0,25 mm/vòng - Vận tốc cắt: V = 75 m/phút 1000.𝑉 𝜋.𝐷 => n = = 1000.61 𝜋.8 = 2427,11 vòng/phút - Chọn tốc độ trục chính: n = 2500 vịng/phút ➢ Doa lỗ : - Chiều sâu cắt: t = 0,25 mm - Lượng chạy dao: S = 0,9 mm/vòng - Vận tốc cắt: V = 22 m/phút ( Bảng 5.116 Sổ tay CN CTM )  n= 1000.𝑉 𝜋.𝐷 = 1000.22 𝜋.28 = 250,1 vòng/phút - Chọn tốc độ trục chính: n = 250 vịng/phút Bước Máy V(m/phút) N(vịng/ph) S(mm/phút) t(mm) Khoan 2A135 61 696 1,2 90 Doa 2A135 22 250 0.9 90 4.2.4 NGUYÊN CÔNG V: Khoan lỗ ∅3 3.2 ➢ Khoan lỗ : - Chiều sâu cắt: t = mm - Lượng chạy dao: S = 0,9 mm/vịng 28 ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC - Vận tốc cắt: V = 61 m/phút 1000.𝑉 1000.61 = 𝜋.28 = 693,46 vòng/phút 𝜋.𝐷 => n = - Chọn tốc độ trục chính: n = 696 vịng/phút Bước Máy Khoan lỗ 2A135 V(m/phút) N(vòng/ph) S(mm/phút) t(mm) 61 696 0,9 4.2.5 NGUYÊN CÔNG VI: Khoan, taro lỗ ∅3.2, M4 ➢ Khoan lỗ : - Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm - Lượng chạy dao: S = 0,12 mm/vòng - Vận tốc cắt: V = 75 m/phút 1000.𝑉 => n = 𝜋.𝐷 = 1000.75 𝜋.5 = 4774,64 vòng/phút - Chọn tốc độ trục chính: n = 5100 vịng/phút ➢ Doa lỗ : - Chiều sâu cắt: t = 0,25 mm - Lượng chạy dao: S = 0,2 mm/vòng - Vận tốc cắt: V = 14 m/phút ( Bảng 5.116 Sổ tay CN CTM )  n= 1000.𝑉 𝜋.𝐷 = 1000.14 𝜋.5 = 891,27 vòng/phút - Chọn tốc độ trục chính: n = 900 vịng/phút Bước Máy V(m/phút) N(vịng/ph) S(mm/phút) t(mm) Khoan 2A135 75 5100 0,12 90 Doa 2A135 14 900 0.2 90 4.2.6 NGUYÊN CÔNG VIII: Khoan, doa lỗ ∅5 ➢ Khoan lỗ : - Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC - Lượng chạy dao: S = 0,12 mm/vòng - Vận tốc cắt: V = 75 m/phút 1000.𝑉 => n = 𝜋.𝐷 = 1000.75 𝜋.5 = 4774,64 vòng/phút - Chọn tốc độ trục chính: n = 5100 vịng/phút ➢ Doa lỗ : - Chiều sâu cắt: t = 0,25 mm - Lượng chạy dao: S = 0,2 mm/vòng - Vận tốc cắt: V = 14 m/phút ( Bảng 5.116 Sổ tay CN CTM )  n= 1000.𝑉 𝜋.𝐷 = 1000.14 𝜋.5 = 891,27 vịng/phút - Chọn tốc độ trục chính: n = 900 vòng/phút Bước Máy V(m/phút) N(vòng/ph) S(mm/phút) t(mm) Khoan 2A135 75 5100 0,12 90 Doa 2A135 14 900 0.2 90 30 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC PHẦN VI: TNH TON VÀ THIT K ĐỒ G PHAY RÃNH BỀ RỘNG 18 6.1 NHIỆM VỤ THIT K ĐỒ GÁ • Thiết kế đồ gá cho Nguyên công VII: Phay rãnh bề rộng 18 • Đảm bảo định vị đủ bậc tự • Đảm bảo đồ gá dễ tháo lắp, phù hợp với sản xuất hàng khối • Đảm bảo tính tốn đủ lực kẹp chặt • Đảm bảo tính đơn giản đồ gá, dễ dàng lắp ráp lên máy công cụ 6.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ G ĐẶT: 31 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC Chi tiết định vị bậc t ự - Định vị bậc phiến tỳ mặt A - Định vị bậc khối V - Định vị bậc tự chốt trám vào lỗ ∅8 6.3 TÍNH LỰC KẸP CẦN THIT Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: - Lực cắt gồm: lực vòng Pz, lực ly tâm Px lực ép Py - Lực kẹp: W - Phản lực: N 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC - Lực ma sát: Fms1, Fms2 Phương trình cân lực: 𝐾 W = 𝑓 √𝑃𝑥2 + 𝑃𝑧2 K : hệ số an tồn tính đến khả làm tăng lực cắt q trình gia cơng k=k0.k1.k 2.k 3.k4.k 5.k6 K0: Hệ số an toàn cho tất trường hợp K0 = 1,5 K1: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô: K1= 1,2 K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn: K2 = 11,8 Ta chọn K2 = K3: Hệ số tăng lực cắt gia cơng: K3 = K4: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt Trường hợp kẹp tay: K4 = 1,3 K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay Trường hợp thuận lợi: K5 = K6: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết K6 = 1,5  K=1,5.1.1.1.1,3.1.1,5=3,5 Trong : Px = 1819 N , Pz = 3237N √𝑃𝑥2 + 𝑃𝑧2 = √18192 + 32372 = 3713 N => W = 3,5 0,45 6.4 3713 = 28879 N CHỌN CƠ CẤU KẸP CHẶT - Kẹp chặt cấu bu lông 33 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC - Đường kính Bulong kẹp chặt : D≥√ 𝑊 =√ 0,5𝜎𝑏 628 0,5.12 =10,2 mm Chọn Bu long M12 6.5 NGHIỆM BỀN CƠ CU ĐỒ G Các chi tiết đồ gá trừ đòn kẹp chịu ứng suất nén với lực cắt lực kẹp không lớn nên khơng cần phải tính cho chi tiết Chỉ cần tính cho địn kẹp chịu momen uốn sơ đồ tác dụng lực kẹp hình vẽ: Các phương trình cân lực: F = N2 - W - N1 = (1) Các phương trình cân momen: M(A) = N2.l2 - N1.l = (2) Từ (1) (2) ta có: 𝑊.𝑙2 N1= 𝑙−𝑙2 = 628.90 200−90 = 513=4 34 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC N2 = W +N1 = 628 + 514 = 1142 (N) Momen mặt cắt B : MB = W.l2 = 628.90.10-3 = 57 N.m Biểu đồ momen uốn tác dụng lên chi tiết: mặt cắt B chịu momen uốn lớn đồng thời chi tiết có tiết diện nhỏ thay đổi đột ngột, M ta kiểm tra bền cho chi tiết tiết diện này:  A = B W X Trong Wx momen chống uốn, tính cơng thức 2 W x = bh = 80.40 = 42666,7( mm 3) = 4,27.10− 5m 6 𝑀𝐵 57 𝞂A= 𝑊𝑥 = 4,27.10−5 = 1334894 𝑝𝑎 Với [σ] = 600MPa => Vậy cấu đủ bền 6.6 XÁC ĐỊNH SAI SỐ CHẾ TẠO CỦA Đ Ồ GÁ Đồ gá gia công phay mặt chứa rãnh phải đảm bảo khoảng cách mặt 18±0,02 Ta có cơng thức :  gd =  c +  k + dg =>  gd =  2c + 2k + 2dg ; dg =  ct2 +  m2 +  dc 35 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC Trong đó: - 1  gd : sai số gá đặt, xác định [  gd ] = (  ) , với  dung sai kích thước 18±0,02 => =0,04 mm = 40 m Ta lấy: [gd]= δ = 20 m - c: sai số chuẩn: Do chuẩn định vị trùng gốc kích thước => 𝜀𝐶 = - k : sai số kẹp chặt, phương lực kẹp khơng vng góc với phương kích thước thực nên: k.= m - dg : sai số đồ gá m : sai số mòn đồ gá m =  N  : hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị,  = 0,3 N : số lượng chi tiết gia công đồ gá,chọn N= 660  𝜀𝑚 = 0,3 √660 = 7,7(𝜇𝑚) Vậy : gd -  ct : sai số chế tạo đồ gá -  dc : sai số điều chỉnh,  dc = 10 m =  2c +  2k +  2dg +  ct +  m +  dc Và [gd] = m Từ ta xác định độ xác cần chế tạo đồ gá là: [𝜀𝑐𝑡 ] = √[𝜀𝑔𝑑 ] − [𝜀𝑐 + 𝜀𝑘 + 𝜀𝑚 + 𝜀𝑑𝑐 ] 36 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC = √[20]2 − [02 + 42 + 7,72 + 102 ] = 15𝜇𝑚 Vậy với sản lượng N= 660 chi tiết ta cần chế tạo đồ gá với sai số chế tạo [𝜀𝑐𝑡 ] ≤ 15𝜇𝑚 6.7 ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ Từ sai số chế tạo đồ gá tính [𝜀𝑐𝑡 ] ≤ 15 𝜇𝑚, yêu cầu thiết kế , ta xác định điều kiện kỹ thuật đồ gá sau : • Độ khơng song song mặt định vị mặt đáy đồ gá nhỏ 0,015/100 (mm) • Độ khơng vng góc tâm bạc dẫn mặt đáy đồ gá nhỏ 0,015/100 (mm) • Độ khơng đồng tâm tâm bạc dẫn trục máy nhỏ 0,015/100 (mm) • Bề mặt làm việc bạc dẫn, chốt định vị, phiến tỳ sau nhiệt luyện đạt Từ 50 – 55 HRC 37 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC TÀI LIỆU THAM KHO Sổ tay công nghệ chế tạo máy…………….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên ) NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sổ tay công nghệ chế tạo máy (3 tập)… GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên) NXB Khoa học Kỹ thuật - 2005 Atlas Đồ Gá……………………………….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên ) NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ gá………………………………………… GS.TS Trần Văn Địch NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy…………GS.TS Trần Văn Địch NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2000 Hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy GS.TS Nguyễn Đắc Lộc , Lưu Văn Nhang NXB Khoa học Kỹ thuật 38 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC 39 ... NGHỆ CHẾ T? ??O MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC PHẦN I: PHÂN T? ??CH CHI TI? ? ?T 1.1 PHÂN T? ?CH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TI? ? ?T Junction box hay g ọi hộp đấu nối loại chi ti? ? ?t mà ta thường b? ?t gặp thi? ?t bị điện... NGHỆ CHẾ T? ??O MÁY GVHD: TS TRƯƠNG ĐỨC PHỨC 1.3.2 Trọng lưng ca chi ti? ? ?t Tính trọng lượng chi ti? ? ?t : Q = V. Trong đó: V : Thể t? ?ch chi ti? ? ?t Với chi ti? ? ?t cho ta cho thể t? ?ch gần : V = 63.50.18... t? ?ng độ cứng cho chi ti? ? ?t người ta làm thêm gân có chi ều dày 10mm hai ben ống trụ Qua k? ?t cấu chức chi ti ? ?t gia đỡ xếp vào loại chi ti? ? ?t dạng hộp Bảng thành phần hóa học v? ?t chế t? ??o hộp đầu nối