Đồ án công nghệ chế tạo máy_chi tiết dạng hộp

Đồ án công nghệ chế tạo máy_chi tiết dạng hộp

Lời nói đầu

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh 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 thầy giáo

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

Ngày 20 tháng 10 ăm 2005 SV:Hoàng Bá Lĩnh

Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy I-Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp Do gối

đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí t-ơng đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Gối đỡ còn làmnhiệm vụ của ổ tr-ợt Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công.Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ ỉ22 Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ ỉ22 chính xác để làm chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích th-ớc từ tâm

lỗ ỉ22 đến mặt phẳng C là : 40+ 0,1

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi

Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao

Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh

Chi tiết gối đỡ đ-ợc chế tạo bằng ph-ơng pháp đúc Kết cấu t-ơng

đối đơn giản

Các bề mặt cần gia công là :

1 Gia công mặt phẳng đáy để làm chuẩn tinh cho các nguyên công sau Gia công các mặt trên tai gối đỡ có Rz40 t-ơng ứng với cấp độ nhám là cấp 4

5 Phay các mặt bên đảm bảo kích th-ớc 40± 0.1 và 16± 0.5 trên máy phay ngang cùng một lúc hai dao nh- vậy sẽ đạt năng suất cao hơn

IIi-xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất tr-ớc hết ta phải biết sản l-ợng hàng năm của chi tiết gia công Sản l-ợng hàng năm đ-ợc xác định theo công thức sau :

N- Số chi tiết đ-ợc sản xuất trong một năm

N1- Số sản phẩm đ-ợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)

m- Số chi tiết trong một sản phẩm (m=1)

Q1 = V. (kg)

Trong đó:

Q1- Trọng l-ợng chi tiết

 - Trọng l-ợng riêng của vật liệu gang xám= 6,87,4 Kg/dm3

V - Thể tích của chi tiết

Thể tích của chi tiết tính theo phần mếm Solidwork:

V=1976.87mm3 =1.977dm3

Vậy Q1 = V. = 1,977.7.2 = 14.23 (kg)

Dựa vào N & Q1 bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng khối

IV- Xác định ph-ơng pháp chế tạo phôi và thiết

kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

1.Xác định ph-ơng pháp chế tạo phôi:

Kết cấu của chi tiết không phức tạp nh-ng vật liệu của chi tiết là gang xám 15x32 nên ta dùng ph-ơng pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn ph-ơng pháp đúc trong khuôn cát.Làm khuôn bằng máy Sau khi đúc cần

có nguyên công làm sạch và cắt ba via

2.Bản vẽ lồng phôi:

ỉ22+0.021

2.Chọn ph-ơng pháp gia công:

Gia công lỗ ỉ22+0,021 vật liệu là gang xám 15x32 Ta thấy dung sai 0,021mm ứng với ỉ22 là cấp chính xác 7, với độ nhám Rz=2.5 Gia

công lần cuối là doa tinh,các b-ớc gia công là khoan rộng-doa doa tinh

thô-Gia công các bề mặt đạt Rz = 20 và Rz40 Theo bảng 2-1 Q2

(CNCTM 2) có cấp độ bóng 5 và 4 theo bảng 2.2 với cấp độ bóng là

5 thì gia công làn cuối là phay tinh ,còn cấp độ bóng là 4 thì ph-ơng pháp gia công làn cuối là phay thô

Theo bảng 2-2 Q2 ta có ph-ơng pháp gia công lần cuối là phay tinh ,các b-ớc gia công tr-ớc là phay thô

3.Thứ tự các nguyên công:(Vẽ sơ đồ gá đặt ,ký hiệu định vị,kẹp chặt

,chon máy ,chọn dao,ký hiệu chiều chuyển động của dao,của chi tiết):

Nguyên công 1: Đúc chi tiết

Nguyên công 2:

Làm sạch cắt ba via

Nguyên công 3: Phay mặt phang đáy

S

định vị: mặt E 3 bậc bằng phiến tỳ,mặt K 2 bậc bằng 2 chốt và mặt D một bậc nhằm tăng năng suất gia công

S n

Nguyên công 5:

Khoan các lỗ định vị lỗ,lỗ tra dầu

định vị :Nh- ở nguyên công 2

S n

S n

Nguyên công 8:Phay mặt B và C bằng dao phay trụ lắp 2 dao

định vị:Nh- ở nguyên công 4

kẹp chặt:Kẹp vào lỗ 22 bằng cơ cấu đòn kẹp

Nguyên công 9:

Khoan rộng -doa thô-tinh

định vị:Mặt K 3 bậc tự do,mặt A 2 bậc tự do,mặt B một bậc tự do chống xoay

kep chặt:Kẹp chặt vào mặt K nhờ 2 tai gối

S

n

Nguyên công X:Kiểm tra độ đảo mặt đầu :

1.Lập trình tự gia công: Ghi vào cột 1các thông số Rz,Ta,avà vào các cột 2,3,4 phôi có dạng phôi đúc trong khuôn kim loại cấp chính xác I khối l-ợng khoảng 14 kg.tiến trình công nghệ gia công lỗ (ỉ22H7) gồm 3 b-ớc khoan rộng -doa thô-doa tinh

Chuẩn định vị :mặt đầu lỗ là mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do

Mặt đáy 2 bậc tự do

Mặt bên 1 bậc tự do

Với vật liệu đúc trong khuôn kim loại tra bảng (3.2HDTKACNCTM)

ta có Rz=200,Ta=300(m) phôi đúc trong khuôn kim loại cấp chính xác 12:14

và đ-ợc sử dụng để gá đặt chi tiết trên nguyên công đang thực hiện

so với với bề mặt cần gia công ở đây bể mặt đã gia công là mặt đầu

d ti

Dung sai



KÝch th-íc giíi h¹n(mm)

L-îng d- giíi han(mm)

6.Tính kích th-ớc tính toán:Bằng cách ghi kích th-ớc lớn nhất vào

hàng cuối cùng còn các kích th-ớc khác thì lấy kích th-ớc tr-ớc đó trừ đi l-ợng d- tính toán nhỏ nhất nh- vậy ta có:

-Doa thô d=22.021-0.031=21.990

-Khoan d=21.990-0.039=21.951mm

-Phôi d=21.918-0.230=21.688mm

9.Tính kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất :cột số 9) bằng cách lấy kích

th-ớc giới hạn lớn nhất trừ đi dung sai nguyên công.nh- vậy ta có : -Doa tinh:d=22.021-0.021=22 mm

Tra l-ợng d- cho các nguyên công còn lại:

Sử dụng bảng tra l-ợng d- gia công của (bảng 3-94) và bảng sai lệch cho phép theo kích th-ớc(bảng 3-97) của vật đúc cấp chính các I và bảng giá trị dung sai của các kíc th-ớc lỗ ta có đ-ợc các giá trị l-ợng d- và dung sai cho phép của các bề mặt còn lại ,ta đ-ợc bảng giá trị t-ơng ứng nh- sau:

độ cắt cho các nguyên công còn lại

Nguyên công III:Phay mặt phẳng đấy

Chiều sâu phay:

m

q v

k Z B S

t

T

D C

V

.



CV;m;x;y;u;q và p tra bảng 5-39

B t SZ Cv Q x y u p m

<35 <2 >0.1 322 0.2 0.1 0.4 02 0 0.2 T-chu kỳ bền của dao phay tra bảng 5-40 T=120 phút

190

=1

kuv:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt(bảng 5-6)

q v

k Z B S t

T

D C

V

.

12.22.2.0.7.0.120

30.322

2 0 2 0 4 0 1 0 2 0

2 0



v p u y Z x

m

q v

k Z B S t

T

D C V

.

12.22.2.0.3.0.120

30.322

2 0 2 0 4 0 1 0 2 0

2 0



Sè vßng quay cña truc chÝnh:

79630

*14.3

75

*1000

 vßng/phót

87030

*14.3

82

*1000

*

*1000

D

V n

 vßng/phót

Chän n1=n2=800vg/ph

n

2.Nguyªn c«ng IV:Phay hai mÆt trªn tai gèi

M¸y Phay ngang 6H82

91 200

* 14 3

57

* 1000

*

* 1000

D

V n

Khoan doa lç Ø4± 0.1-khoan lç Ø6

B-íc 1:Khoan lç Ø3.8mm mòi khoan ruét gµ -thÐp giã P18

B-íc 2: Doa lç Ø 4 dao Doa D=4

2

mm d

D

2

8.342

2     

3 2

6 2

m

q v

k S

q

v

k S

8.3

*8.9

5 0 2

0

4 0

4.Nguyên công VII: Phay mặt bên vuông góc với mặt trụ ỉ22

Máy phay ngang 6H82 công suất 1.7kW

Dụng cụ cắt:Dao phay trụ

Vật liệu dao :thép hợp kim BK8

Chọn D=120 ;Z=18(rố răng =18)

Theo bảng 5-136 =>T=180phút l-ợng chạy dao răng SZ=0.2mm/răng

Tốc độ cắt:

v p u y Z x

m

q

Z B S

t

T

D C

V

.

180

120.433

1 0 05 0 28 0 38 0 33

.

0

17 0





Số vòng quay trục chính:

52875

*14.3

199

*1000

Chọn theo số vòng quay của máy:n=500(vòng/phút)

8.Nguyên công VIII:Phay hai mặt bên song song với mặt trụ ỉ22

Chọn máy phay ngang 6H82

Dụng cụ:Dao phay trụ BK8 D=75mm,Z=18(răng)

m

q v

k Z B S

t

T

D C

V

.

180

75.433

1 0 05 0 28 0 38 0 33

.

0

17 0





Số vòng quay trục chính:

78175

*14.3

184

*1000

Chọn theo số vòng quay của máy:n=800(vòng/phút)

9.Nguyên công IX:Khoan doa vát mép lỗ ỉ22

Chọn máy:Máy D325(máy doa tọa độ)

Số cấp tốc độ trục chính:12

Phạm vi tốc độ trục chính:45-:-2000(vòng/phút)

Công suất động cơ chính:2.2kW

Chọn dao:Mũi khoan rộng D=21.8mm

đ-ờng kính dao doa thô:d=21,98mm

đ-ờng kính dao doa tinh:d=22mm

chiều sâu cắt:

t=0.5(D-d)=0.5(21.8-20)=0.9mm

D:đ-ờng kính mũi khoan rộng

d:đ-ờng kính lỗ ban đầu

m

q

v

k S

q

v

k S

*40

8.21

*2.34

3 0 0 2

0

45 0



M« men xo¾n M x (Nm) vµ lùc chiÒu trôc P 0 (N)

p y x q M

p y q x

Thay số ta có :

p y x q M

.21

*14.3

54

*1000

06.09750

788

*8.09750

Thời gian cơ bản đ-ợc xác định theo công thức sau đây(Thiết kế đồ

án công nghệ chế tạo máy trang 54):

n S

L L

L

T

.

2 1 0





L:Chiều dài bề mặt gia công,mm

L1:Chiều dài ăn dao,mm

L2:Chiều dài thoát dao,mm

S:L-ong chạy dao vòng,mm/vòng

N:số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

Nguyên công III:

phay thô t=0.7mm

n S

L L

L

T

.

2 1 0







mm t

L2  ( 2 5  :  5 )  4

L=43mm

n=1800vg/ph

L2  ( 2 5  :  5 )  4

15.01800

Nguyên công V: Khoan doa hai lỗ định vị ỉ4 khoan lỗ tra dầu

n S

L L

L

T

.

2 1 0

4.Nguyªn c«ng VI:Khoan lç 6

n S

L L

L

T

.

2 1 0

10

0    

S n

Ø6

5.Nguyªn c«ng VII:

n S

L L

L

T

.

2 1 0

n S

L L

L

T

.

2 1 0

L L

L

T

2 1

Nguyªn c«ng IX:Khoan réng -Doa Th« -Doa tinh

d=20mm:§-êng kÝnh lç ch-a gia c«ng

D=21.8mm §-êng kÝnh dao khoan réng

D=21.98mm §-êng kÝnh dao doa th«

D=22mm §-êng kÝnh dao Doa tinh

a/Khoan réng:

n S

L L

L

T

2 1 0

n

Ø22+0.021

n=800(vòng/phút)

T0=0.03(phút)

b/Doa thô:

n S

L L

L

T

2 1 0

L L

L

T

2 1 0

 Khoảng cách lớn nhất từ trục chính đến bàn máy: 300mm

 Khoảng chuyển động lên xuống của bàn máy: 200mm

2.Xác định ph-ơng pháp định vị:

Chi tiết đ-ợc định vị 6 bậc tự do

 Định vị 3 bậc bằng mặt phẳng qua phiến tỳ

 Định vị 2 bậc bằng chốt trụ ngắn

 Định vị 1 bậc còn lại bằng chốt trụ

 Các cơ cấu định vị là cố định

3.Xác định ph-ơng chiều điểm đặt của lực cắt,lực kẹp:

Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết:

n

S

Po Mx

4.Xác định vị trí và kết cấu của đồ định vị(Cần đảm bảo cho lực cắt ,lực kẹp h-ớng vào đồ định vị vuông góc với chúng)

5.Tính lực kẹp :

a.Xác định sơ đồ định vị:Đã có sơ đồ

b.Viết ph-ơng trình cân bằng lực:

Không tín đến lực h-ớng trục thì ph-ơng trình cân bằng lực có dạng

K0:Hệ số an toàn cho tất cả các tr-ơng hợp K0=0.5

K1:Hệ số tính đến tr-ờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi Gia công thô K1=1.2 gia công tinh K1=1

K2:Hệ số tăng lực cắt khi mòn dao K2=1.6

K3:Hệ số tăng lực cắtkhi gia công gián đoạn K3=1.2

K4:Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt K4=1.3

K5:Hệ số tính đến mức độ thuân lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay

=3.35mm Chọn d=4mm

7.vẽ cơ cấu dẫn h-ớng:

Bạc dẫn huớng Then dẫn huớng

8.Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá nh- vít lò xo đai ốc và các bộ phận khác

9.Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá:

2 Thép 45Then dẫn dẫn huớng

14

GX15-32

Thép 45

Thép 45 Thép 45 Thép 45

1 chốt chống xoay

18

Vít M4

2 2 4

Chốt định vị

Đai ốc M4

Vòng đệm

Phiến tỳ Dulong

Chi tiết gia công Vít M4

15

16

17

2 2 1 2 1 2 1 1 4 4 2 4 1

Số luợng

Thép lò xo 65G

Thép 45 Thép 45 Thép 20Cr Thép 45

Thép 45 GX15-32 Y10A Thép 45 Thép 45 Thép 45

GX15-32 Vật liệu

Lò xo lá

Đòn kẹp

Tấm dẫn Bạc dẫn huớng Vít M6

] [

 Hệ số phụ thuộc cơ cấu định vị   0 5

N:Số l-ợng chi tiết sản xuất tren đồ gá

35 5000

5

11.Điều kiện kỹ thuật của đồ gá:

 Độ không song song giữa đáy mặt tỳ và đấy đồ gá : 0.09mm/100mm

 Độ không vuông góc giữa tâm bạc dãn h-ớng và đáy đồ gá

Mục lục I.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

II.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

VII.Tính chế độ cắt cho các nguyên công

Nguyên công 3:Phay mặt phẳng đáy

Nguyên công 4:Phay hai mặt trên tai gối

Nguyên công 5:Khoan doa hai lỗ định vị ỉ4 khoan lỗ tra dầu Nguyên công 6:Khoan lỗ ỉ6

Nguyên công 7: Phay mặt bên vuông góc với mặt trụ ỉ22 Nguyên công 8: Phay hai mặt bên song song với mặt trụ ỉ22 Nguyên công 9:Khoan doa lỗ ỉ22

VIII.Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công

 Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá

 Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá

 Tính sai số chế tạo đồ gá

 Điều kiện kỹ thuật của đồ gá

Tài liệu tham khảo

Đồ án công nghệ chế tạo máy của Gs.Ts.Trần Văn Địch

Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I,II,III Gs.Ts.Nguyễn Đắc Lộc

Lê Văn Tiến ,Ninh Đức Tốn,Trần Xuân Việt

Tập đồ gá của GV.Phí Trọng Hảo

Đồ gá gia công cơ khí và tự động hóa NXB-KHKT Hà Nội 2003 Bảng tra dung sai PGS.TS Ninh Đức Tốn