Đồ án công nghệ chế tạo máy_bạc đỡ

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

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

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

3

Lời mở đầuCông 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

4 Ngµy 20 th¸ng 11 n¨m 2000

SV NguyÔn H÷u Th¾ng

 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.

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 N1= 10000 chiếc/năm

 số chi tiết sản xuất hàng năm:

1





m N N

5 1 1

 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

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

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

- 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

11

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 cho một số -u điểm đặc biệt quan trọng mà ph-ơng pháp khác không có đ-ợc:

- 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 đ-ợc ph-ơng pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tính cũng rất cao

Bên cạnh đó, nó có một số nh-ợc điểm:

- L-ợng d- lớn

- Độ chính xác của phôi không cao

- Năng suất thấp

- Phôi dễ mắc khuyết tật

Tuỳ thuộc vào loại khuôn, mẫu, ph-ơng pháp rót ta có thể dùng nhiều ph-ơng pháp dúc khác nhau và có các đặc điểm khác nhau Ta có thể xét các

đặc điểm của chúng nh- sau:

1.1 Đúc trong khuôn cát

Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn) Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có

12

độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, l-ợng d- lớn Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối l-ợng lớn Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

Ph-ơng pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá

1.2 Đúc trong khuôn kim loại

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

 Rót tự do:

Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo

đơn giản Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau Tuy nhiên hạn chế đúc gang xám

 Điền đày kim loại đ-ới áp lực:

Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Vật đúc nhỏ, đơn giản Đúc vật đúc yêu cầu chất l-ợng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp Ph-ơng pháp đúc trong khuôn kim loại dễ cơ khí hoá và tự động hoá, giá thành sản xuất đúc cao hơn so với đúc trong khuôn kim loại Tuy vậy, với sản l-ợng hợp lý thì giá thành xản xuất sẽ không cao

13

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 xám GX15-32, vật đúc tròn xoay, kết cấu không phức tạp, yêu cầu chất l-ợng cao, năng suất cao ở đây ta chọn ph-ơng pháp tạo phôI là ph-ơng pháp đúc trong khuôn kim loại, điền đầy kim loại bằng ph-ơng pháp rót áp lực

Bản vẽ khuôn đúc đựơc vẽ sơ l-ợc nh- sau:

II thiết kế bản vẽ lồng phôi

Bản vẽ lồng phôi đ-ợc xây dựng trên cơ sở l-ợng d- và sai lệch về kích th-ớc của chi tiết đúc

Từ ph-ơng pháp chế tạo phôi đã chọn trên, ta có thể xác định đ-ợc l-ợng d- và sai lệch về kích th-ớc cho chi tiết đúc nh- sau:

14

+ Với những kích th-ớc  50mm: l-ợng d- đạt đ-ợc là 2,5mm

+ Với những kích th-ớc 50 L  120mm: l-ợng d- đạt đ-ợc là 4mm

- Sai lệch cho phép về kích th-ớc phôi

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

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

+ Với những kích th-ớc 50 L  120mm sai lệch cho phép: 0,8mm

- Sai lệch cho phép về trọng l-ợng phôi: 7%

Từ đây ta có thể vẽ đ-ợc bản vẽ lồng phôi cho chi tiết đúc

15

ch-ơng ba thiết kế nguyên công

I nguyên công I: tiện mặt đầu, mặt đầu bích, mặt ngoài bích và mặt ngoài

Thực hiện trên máy tiện vạn năng T620; công suất động cơ N=10(Kw)

1.3 Chọn dao: dùng dao tiện đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8

- Tiện mặt đầu: Dao thân cong, kích th-ớc dao 25x16x45o

- Tiện ngoài: Dao thân thẳng, kích th-ớc dao 25x16x45o

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)

Theo b¶ng 5-72 trang 64 (Sæ tay CNCTM) ta cã:

- l-îng ch¹y dao cho tiÖn mÆt ®Çu: S = 0,2 (mm/vßng)

Vµo gÇn t©m (kho¶ng 0,5 b¸n kÝnh), l-îng ch¹y dao S = 0,1(mm/vßng)

- TiÖn mÆt ®Çu bÝch: S=0,3 (mm/vßng)

Theo b¶ng 5-65 trang 57 (Sæ tay CNCTM) ta cã:

- l-îng ch¹y dao cho tiÖn mÆt ngoµi:

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=0,83

- K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8

- K3: Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao Với dao BK8 thì K3=1

 Vt = 59 0,83 0,8 1 = 39,176 (m/ph)

30

1000 176 , 39

1000

.

ph v D

.

ph m D

1000 536 , 32

1000

.

ph v D

.

ph m D

18

30

1000 632 , 91

1000

.

ph v D

.

ph m D

1000 584 , 103

1000

.

ph v D

.

ph m D

1000 408 , 64

1000

.

ph v D

.

ph m D

19

70

1000 584 , 103

1000

.

ph v D

.

ph m D

Ta thấy, ở nguyên công I, b-ớc 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 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

vỏ hết chiều dài của phần mặt ngoài

20

B-ớc 2: Tiện bán tinh mặt 28

B-ớc 3: Tiện tinh mặt 32

B-ớc 4: Tiện tinh mỏng mặt 32

Trong nguyên công này ta thực

hiện định vị và kẹp chặt trên hai mũi

chống tâm (không có khía nhám), hạn chế năm bậc tự do Truyền mô men quay 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 th-ớc dao 25x16x45o

- Tiện ngoài: Dao thân thẳng, kích th-ớc dao 25x16x45o

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

L-ợng d- còn lại cần cắt bỏ sau tiện bóc vỏ để gia công mặt 28 là: 2Zb = 3,3 Thứ tự b-ớc nguyên công để gia công nốt l-ợng du này là:

1000 584 , 103

1000

.

ph v D

.

ph m D

1000 632 , 91

1000

.

ph v D

22

1000

28 1000 1000

.

ph m D

1000 584 , 103

1000

.

ph v D

.

ph m D

- 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)

1000 268 , 16

1000

.

ph v D

.

ph m D

- 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)

75 , 20

1000 335 , 20

1000

.

ph v D

.

ph m D

26

 Chiều sâu cắt: t = 0 , 09 ( )

2

75 , 20 93 , 20

- 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)

93 , 20

1000 8 , 49

1000

.

ph v D

.

ph m D

27

21

1000 8 , 49

1000

.

ph v D

.

ph m D

Thực hiện phay đồng thời hai mặt bằng hai

dao phay 3 mặt răng thép gió: P8

Kích th-ớc dao : D=200(mm); B=25(mm);

d=50(mm); Z=20(răng)

Rz20

K1: Hệ số kể đến độ cứng của vật liệu gia công: K1=1;

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao; K2=0,88;

 Vt = 30.1 0,88 = 26,4 (m/ph)

200

1000 4 , 26

1000

.

ph v D

.

ph m D

29

V Nguyên công Vii: Khoan lỗ dẫn dầu.

1.1 Lập sơ đồ gá đặt:

Gia công lỗ 100,05 cần đảm bảo độ độ vuông góc

của đ-ờng tâm lỗ và hai mặt song song của mặt bích, yêu

cầu lỗ gia công phải thông với lỗ chính của bạc và yêu cầu

đảm bảo độ chính xác về kích th-ớc lỗ Bởi vậy ta định vị

nhờ một phiến tì hạn chế 3 bậc tự do định vị vào một mặt

đối diện mặt khoan lỗ, hai chốt tì định vị vào một mặt đầu

1.2 Chọn máy: Thực hiện trên máy khoan đứng: 2H118

Công suất máy: N = 1,5(Kw)

1.3 Chọn dao:

Chọn dao khoan và dao doa có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng

- Dao khoan ruột gà đuôi côn: Kích th-ớc dao:250x170

- Dao doa chuôi trụ : Kích th-ớc dao:60x20

k c

b  

+ c : Sai số chẩn

Do ở đây, chuẩn định vị trùng với gốc kích th-ớc nên ta có: c=0

+k : sai số do kẹp chặt gây ra

Lực kẹp ở đây song song với đ-ờng tâm lỗ do vậy nó chỉ gây biến dạng kích th-ớc chiều dài lỗ mà không ảnh h-ởng tới kích th-ớc đ-ờng kính lỗ

k = 0

 b  c2  k2 = 0

150

60

20

9,82 9,98 10,05

9,67 9,92 10,03

Từ trên ta thấy: ở b-ớc công nghệ đầu tiên ta chọn kích th-ớc dao khoan

là 9,8 Khi đó với l-ợng d- tính toán nh- trên kích th-ớc đ-ờng kính lỗ sẽ

D C

Theo bảng 5-28 (trang 23) và bảng 5-30(trang 24) sổ tay CNCTM có:

Cv = 34,2; q=0,45 ; m=0,2 ; y=0,3; T=45(phút)

Hệ số Kv = KMV.kUV.KLV