Đồ án công nghệ chế tạo máy_bạc đỡ

Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 1 Mục lục Trang 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. lời mở đầu Ch-ơng một Phân tích Phân tích chức năng làm việc. Điều kiện kỹ thuật. Vật liệu chế tạo. Xác định dạng sản xuất. Phân tích tính côngnghệ trong kết cấu. . Ch-ơng hai Chọn phôi. thiết kế bản vẽ lồng phôi. Ch-ơng ba: thiết kế nguyên công nguyên công I. . Định vị. Chọn máy. Chọn dao. L-ợng d- gia công Chế độ cắt. nguyên công II và V Định vị. Chọn máy. Chọn dao. L-ợng d- gia công. Chế độ cắt. nguyên công III và IV. Định vị. Chọn máy. Chọn dao. L-ợng d- gia công. Chế độ cắt. 3 4 4 4 4 5 5 7 10 10 12 14 14 14 14 14 14 15 18 18 19 19 19 19 22 22 22 22 23 23 Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 2 Trang IV. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. V. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. VI. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. VII. nguyên công VI. Định vị. Chọn máy. Chọn dao. L-ợng d- gia công. Chế độ cắt. nguyên công VII. Định vị. Chọn máy. Chọn dao. L-ợng d- gia công: Chế độ cắt. Tính lực kẹp. Xác định sai số đồ gá. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá nguyên công VIII Định vị. Chọn máy. Chọn dao. L-ợng d- gia công. Chế độ cắt. nguyên công kiểm tra Ch-ơng bốn tính thời gian cơ bản tài liệu tham khảo 26 26 26 26 27 27 28 28 28 28 28 30 32 36 36 37 37 37 37 37 37 39 40 46 Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 3 Lời mở đầu Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất n-ớc. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà n-ớc ta. Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đ-ợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t- các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các tr-ờng đại học. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ s- cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đ-ợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản t-ơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể th-ờng gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch-ơng trình đào tạo kĩ s- và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh- công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Để giúp cho sinh viên nắm vững đ-ợc các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong ch-ơng trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đ-ợc của 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 giáo Nguyễn Kim Nga đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đ-ợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đ-ợc hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cảm ơn. §å ¸n m«n häc NguyÔn H÷u Th¾ng CTM8-K43 4 Ngµy 20 th¸ng 11 n¨m 2000 SV NguyÔn H÷u Th¾ng. Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 5 Ch-ơng một I. Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật. 1.1. Phân tích chức năng làm việc. Bạc đỡ là một chi tiết thuộc loại chi tiết điển hình dạng bạc, đ-ợc dùng nhiều trong chế tạo máy. Chi tiết có hình ống tròn, thành mỏng, trên chi tiết có mặt bích và có lỗ ngang 10 để dẫn dầu bôi trơn. Bạc đỡ đ-ợc cố định với thân máy bởi hai bu lông. Chức năng chính của bạc đỡ là đ-ợc dùng để đỡ các trục quay. Nhờ có bạc đỡ, trục có vị trí nhất định trong máy và quay tự do quanh một đ-ờng tâm đã định. Mặt làm việc chính của bạc đỡ là mặt trong (lỗ 15). Mặt này trong quá trình làm việc luôn tiếp xúc với trục. Ngoài ra yêu cầu về độ chính xác của mặt ngoài (32) và độ chính xác về khoảng cách giữa hai tâm lỗ bắt bu lông cũng 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 đập và dao động. Mặt làm việc (15) luôn chịu ma sát và mài mòn, nhiệt độ làm việc t-ơng đối cao. Tuy nhiên nó không đên mức quá khắc nghiệt bởi nó đ-ợc bôi trơn trong quá trình làm việc. 1.2. Điều kiện kỹ thuật. Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của bạc đỡ nh- trên 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 đ-ờng tâm lỗ. Cụ thể ta phải đảm bảo: - Đ-ờng kính mặt ngoài (32) đạt CCX 7 : 32 -0,025 . - Đ-ờng kính lỗ (15) đạt CCX 6: 15 +0,011 . Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 6 - Độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và lỗ 0,15mm. - Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đ-ờng tâm lỗ không lớn hơn 0,2mm/100mm bán kính. 1.3. Vật liệu chế tạo. Vật liệu chế tạo bạc đỡ là Gang xám GX15-32. Thành phần hoá học của GX15-32: Độ cứng C Si Mặt ngoài S P HB 200 3,0 3,7 1,2 2,5 0,25 1,00 < 0,12 0,05 1,00 Nếu nh- Thép là kim loại có cơ tính tổng hợp cao, có thể chịu tải trọng rất nặng, độ bền cao và độ dai va đập. Thì, gang lại là vật liệu có cơ tính không cao, độ bền thấp, độ dẻo và độ dai va đập thấp, có thể coi là vật liệu giòn. Tuy vậy với bạc đỡ làm việc trong điều kiện không quá khắc nghiệt, mặt làm việc luôn chịu ma sát và mài mòn thì gang xám lại có -u điểm: trong gang xám có thành 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 (do sự 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 đ-ợc ph-ơng pháp đúc hợp lý sẽ nâng cao đ-ợc cơ tính của vật liệu. II. Xác định dạng sản xuất. Số l-ợng chi tiết: Yêu cầu sản l-ợng hàng năm là N 1 = 10000 chiếc/năm. số chi tiết sản xuất hàng năm: 100 1. 100 1. 1 mNN Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 7 trong đó: - N 1 : sản l-ợng hàng năm; N 1 =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%. 11035 100 5 1. 100 5 1.1.10000 N (chi tiết). Trọng l-ợng chi tiết: Q=V. : trọng l-ợng riêng; với Gang: =7,4(Kg/cm 3 ). V: thể tích chi tiết. V=V 1 +V 2 V 1 :Thể tích phần mặt bích: V 1 = 40772,5 (mm 3 ) V 2 :Thể tích phần trụ dài: V 2 = 72129,5 (mm 3 ) V= 40772,5 + 72129,5 = 112902 (mm 3 ) = 0,1129 (cm 3 ). Q= 0,1129 . 7,4 =0,83546 (kg) < 4 (Kg). Theo bảng 2 (trang13-h-ớng dẫn thiết kế đồ án CNCTM-Trần Văn Địch.2000): - Số l-ợng chi tiết sản xuất trong một năm: N=11035 (chi tiết). - Trọng l-ợng 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. Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 8 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 nh- những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối l-ợng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm. 43 17 17 112 ỉ15 ỉ28 ỉ32 ỉ21 H7 k6 ỉ30 500,2 ỉ70 22 44 ỉ10 25 ỉ13 ỉ8,5x2 lỗ 22 2,5 -0,025 +0,018 1,25 Rz40 Rz40 Rz20 Rz20 Chi tiết bạc đỡ (hình trên) đ-ợc chế tạo bằng ph-ơng pháp đúc từ gang xám GX15-32. Quá trình đúc không quá phức tạp , nh-ng cần phải có mặt phân cách vì chi tiết có dạng tròn xoay nên không thể đúc trong một hòm khuôn. Cần l-u ý rằng bạc có đ-ờng kính lỗ là 15, trong khi chiều dài lỗ là 112mm, do vậy việc tạo phôi có lỗ sẵn là không thể đ-ợc. Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những nh-ợc điểm sau: - Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạng h-ớng kính cần đ-ợc l-u ý. - Hình dáng và vị trí của lỗ 15 không cho phép ta gia công hết toàn bộ từ một phía. Nh- vậy khi gia công lỗ này, ta phải thay đổi gá đặt và quá trình Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 9 này sẽ ảnh h-ởng tới độ đồng tâm giữa lỗ và mặt ngoài cũng nh- độ vuông góc giữa mặt đầu và đ-ờng tâm lỗ. - Mặt làm việc (mặt lỗ) yêu cầu độ nhám Ra=1,25 là hợp lý vì khi độ nhám bề mặt này càng cao thì khả năng diễn ra bôi trơn ma sát -ớt càng dễ. Yêu cầu cấp chính xác đ-ờng kính lỗ đạt CCX6. Yêu cầu này ta có thể thực hiện đ-ợc nh-ng cũng gặp khó khăn bởi với cùng một CCX thì việc gia công trục bao giờ cũng dễ hơn, hơn nữaviệc gia công đạt yêu cầu đó là không cần thiết bởi trong thực tế, kiểu lắp giữa bạc và trục thông th-ờng là các kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn: H7/e8 ; H7/f7 .Nh- vậy, với đ-ờn kính lỗ bạc chỉ cần gia công với CCX7 là đủ. - Với mặt ngoài (32), yêu cầu CCX7 và độ nhám Ra=2,5 là hợp lý tuy vậy, nếu ta thực hiện gia công toàn bộ mặt ngoài với cùng yêu cầu đó thì rất khó và không cần thiết. Do vậy ở đây ta có thể thực hiện hạ bậc mặt ngoài với các đ-ờng kính 28, 30, 32. Khi hạ bậc mặt ngoài cần l-u 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 đ-ợc độ 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 dẫn khác nhau. + Không thể thực hiện trên máy nhiều trục chính do khoảng cách giữa hai tâm lỗ này nhỏ (50mm). - Về mặt vật liệu: Với việc chế tạo bạc bằng gang xám GX15-32 là vật liệu có khả năng chống mài mòn cao . Tuy vây, về lâu dài vấn đề mài mòn vẫn không thể khắc phục đ-ợc hết. Sau một thời gian làm việc, khe hở giữa bạc và trục lớn, không đảm bảo đúng chức năng làm việc ta phải thay bạc. Để tiết kiệm ta có thể dùng lót bạc. Với việc dùng lót bạc thì khi bạc bị mòn mặt làm Đồ án môn học Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 10 việc ta chỉ cần đổi lót bạc khác thay vì việc phải đổi cả bạc. Việc thay thế cũng dễ dàng. Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu nh- ở trên, nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong điều kiện sản xuất hàng loạt lớn. [...]...Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học Ch-ơng II Chọn phôi và thiết kế bản vẽ lồng phôi I Chọn phôi: Bạc đỡ có hình dáng dạng tròn xoay, nếu ta chế tạo phôi bằng ph-ơng pháp dập thể tích thì có thể có đ-ợc cơ tính rất cao Tuy nhiên, vật liệu để chế tạo bạc đỡ là gang xám GX15-32 nên ta không thể dùng ph-ơng pháp dập để chế tạo phôi Ph-ơng pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó... trang 61(Sổ tay CNCTM) Ta có công suất cắt cho b-ớc nguyên công này nh- sau: NC = 1,2 (KW) Nh- vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt II Nguyên công II và nguyên công V: 1.1 Định vị: Thứ tự b-ớc công nghệ để thực hiện hai nguyên công này nh- sau: Nguyên công II: Gia công bóc này này ta thực hiện định vị và kẹp n Rz20 28 và 32-0,025 Trong nguyên công Rz20 vỏ hết chiều dài của... gia công: Do gia công lỗ nên ở đây l-ợng d- gia công là l-ợng d- đối xứng Vây ta có công thức tính l-ợng d- gia công : 29 Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học 2 2 2Zb min= 2.( Rza +Ta+ a b ) Trong đó: - 2Zb min: L-ợng d- giới hạn của b-ớc công nghệ cần tính - Rza: Độ nhám bề mặt do b-ớc công nghệ tr-ớc đó để lại - Ta: Lớp h- hỏng bề mặt do b-ớc công nghệ tr-ớc để lại Các Giá trị của Rza và Ta đ-ợc... Sph= S.n = Sz Z n = 0,2 20 60 =240 (mm/ph) 1.5.5 Công suất cắt Theo bảng 5-175 trang 158(Sổ tay CNCTM) Ta có công suất cắt tối đa cho b-ớc nguyên công này là: NC = 1,2 (KW) Nh- vậy thực hiện nguyên công trên máy P82 đã đảm bảo công suất cắt 28 Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học V Nguyên công Vii: Khoan lỗ dẫn dầu 1.1 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ 100,05 cần đảm bảo độ độ vuông góc của đ-ờng... Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học nt = Vt 1000 49,8.1000 754,84(v / ph) D 21 chọn theo máy có: nm= 800 (v/ph) Vtt n m D 800. 21 52,78(m / ph) 1000 1000 1.5.5 Công suất cắt Ta thấy, ở hai nguyên công này b-ớc nguyên công khoan lỗ 18 có công suất cắt lớn nhất Theo bảng 5-96 trang 89(Sổ tay CNCTM) Ta có công suất cắt tối đa cho b-ớc nguyên công này là: NC = 1,4 (KW) Nh- vậy thực hiện nguyên công trên... Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học Vt 1000 103,584.1000 471,025(v / ph) D 70 nt = chọn theo máy có: nm= 480 (v/ph) Vtt n m D 480. 70 105,55(m / ph) 1000 1000 1.5.4 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho b-ớc nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở nguyên công I, b-ớc Tiện mặt ngoài bích là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Theo... l-ợng d- gia công theo một phía của b-ớc: t = 0,15(mm) L-ợng chạy dao và tốc độ cắt: bằng b-ớc 4 S = 0,5 (mm); nm= 1000(v/ph) 1.5.7 Công suất cắt Ta thấy, ở hai nguyên công này các b-ớc nguyên công có công suất cắt gần nh- nhau Theo bảng 5-69 trang 61(Sổ tay CNCTM) Ta có công suất cắt tối đa cho b-ớc nguyên công này là: NC = 1,2 (KW) Nh- vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt... mặt trong đạt chất l-ợng cao, không cần gia công 12 Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học 1.5 Đúc trong khuôn vỏ mỏng Dùng trong sản xuất hàng loạt, vật đúc nhỏ và trung bình Chế tạo vật đúc có chất l-ợng cao, kim loại quý, l-ợng d- gia công nhỏ Tuy vậy, giá thành sản 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... 25x16x45o 1.4 L-ợng d- gia công: 1.4.1 Tiện mặt đầu: Gia công hai lần với l-ợng d-: + tiện thô: Zb=1,2(mm) + Tiện tinh: Zb= 0,8(mm) 1.4.2 Tiện mặt đầu bích: Gia công một lần cắt hết l-ợng d-: Zb=1,25(mm) 1.4.3 Tiện mặt trụ ngoài và mặt ngoài bích: Gia công hai lần cắt hết l-ợng d-: + tiện thô: 2Zb=3(mm) +tiện tinh: 2Zb=1,5(mm) 15 Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học 1.5 Chế độ cắt: 1.5.1 Chiều sâu... chặt trên mâm cặp ba chấu tự định tâm s hạn chế năm bậc tự do Nguyên công V: B-ớc 1: Tiện thô mặt 28 19 Nguyễn Hữu Thắng CTM8-K43 Đồ án môn học B-ớc 2: Tiện bán tinh mặt 28 2,5 ỉ32 ỉ28 -0,021 B-ớc 3: Tiện tinh mặt 32 n Rz20 B-ớc 4: Tiện tinh mỏng mặt 32 Trong nguyên công này ta thực hiện định vị và kẹp chặt trên hai mũi s s chống tâm (không có khía nhám), hạn chế năm bậc tự do Truyền mô men quay cho chi . thuộc loại chi tiết điển hình dạng bạc, đ-ợc dùng nhiều trong chế tạo máy. Chi tiết có hình ống tròn, thành mỏng, trên chi tiết có mặt bích và có lỗ ngang 10 để dẫn dầu bôi trơn. Bạc đỡ đ-ợc cố. N 1 =1000 0chi c/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%. 11035 100 5 1. 100 5 1.1.10000 N (chi tiết) Theo bảng 2 (trang13-h-ớng dẫn thiết kế đồ án CNCTM-Trần Văn Địch.2000): - Số l-ợng chi tiết sản xuất trong một năm: N=11035 (chi tiết) . - Trọng l-ợng chi tiết: Q=0,83546(kg) < 4 (kg) Dạng