Đồ án công nghệ chế tạo máy thân gối đỡ phụ

Đồ án công nghệ chế tạo máy_thân gối đỡ phụ

Trang 1

Lời nói đầu

Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong ch-ơng trình

đào tạo kỹ s- và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục

vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác nh-: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên đ-ợc hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể

Đ-ợc sự giúp đỡ và h-ớng dẫn tận tình của thầy Tr-ơng Hoành Sơn trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong đ-ợc sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Tr-ơng Hoành Sơn đã giúp đỡ em hoàn thành công việc đ-ợc giao

Hà Nội, ngày 20/11/2003

Sinh viên: Nguyễn Đức Minh

Trang 2

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học công Nghệ Chế Tạo Máy

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Theo đề bài thiết kế: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân gối đỡ phụ“ với sản l-ợng 10000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do

Chi tiết “Thân gối đỡ phụ “ có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào P.R.P –

150 Đây là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, có nhiệm vụ của chi tiết cơ sở là để lắp các đơn vị lắp (cụ thể là đầu máng cào P.R.P 150) tạo thành một

bộ phận máy nhằm thực hiện nhiệm vụ động học là kéo máng cào

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Chi tiết “ thân gối đỡ phụ” có kết cấu thoả mãn tính công nghệ của chi tiết dạng hộp, cụ thể :

- chi tiết có đủ độ cứng vững để không bị biến dạng khi gia công (chiều dày lớn nhất là 85 mm) và có thể ding chế độ cắt cao, đạt năng suốt cao

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

- Các lỗ ren chi tiết có kết cấu đơn giản ( là các bề mặt trụ trơn), không có rãnh hoặc dạng định hình, bề mặt lỗ không đứt quãng Các lỗ đồng tâm có đ-ờng kính giảm dần từ ngoài vào trong (150, 135, 100, 81)

- Chi tiết không có lỗ nghiêng so với bề mặt đáy hoặc bề mặt ăn dao

3 Xác định dạng sản xuất:

Sản l-ợng hàng năm đ-ợc xác định theo công thức sau đây:

N = N1m(1 + (+)/100) Trong đó:

N : Số sản phẩm (số máy) đ-ợc sản xuất trong một năm

N1 : Số chi tiết đ-ợc sản xuất trong một năm, N1 = 10000(chiếc)

m : Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1

 : Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta đ-ợc dạng sản xuất là dạng hàng khối

4 Chọn ph-ơng pháp chọn phôi:

Chi tiết đ-ợc làm bằng gang xám, kết cáu gồm nhiều bề mặt trụ trong, đơn

giản, sản l-ợng hàng năm lớn do đó ta chọn ph-ơn pháp đúc để chế tạo phôi

Trang 3

W

5 LËp s¬ bé c¸c nguyªn c«ng:

- Nguyªn c«ng 1 : TiÖn mÆt ®Çu vµ mÆt trô ngoµi 160

- Nguyªn c«ng 2 : TiÖn mÆt ®Çu, c¸c mÆt trô trong 150, 100, 81

Trang 4

W

- Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 10,5 gá đặt t-ơng tự nguyên công 3

- Nguyên công 5: Ta rô 4 lỗ M12x25

- Nguyên công 6 : Kiểm tra độ

- Nguyên công 7 : Kiểm tra

6 Thiết kế các nguyên công cụ thể:

a Nguyên công 1 :

Định vị: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ

song song và cần phảI đối xứng qua mặt phẳng

đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu

kẹp tự định tâm hạn chế cả 5 bậc tự do, và má kẹp

là hai khối v và một khối v di động và mặt chuẩn

thô là mặt bên

Kẹp chặt: Dùng hai khối v kẹp chặt chi tiết,

ph-ơng thức lực kẹp song song với mặt định

vị dùng khối v vát tạo lực vuông góc với

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm,

l-ợng chạy dao S = 0.2mm/răng, tốc độ cắt V = 34,5 (34,5 hoặc 31)m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1

v

n.d

Trang 5

Lấy mặt vừa gia công làm mặt chuẩn.cách tính toán t-ơng tự nh- nguyên công 1

Nguyên công3: Gia công các vấu bằng máy phay 3 l-ỡi

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công các vấu cần đảm bảo độ bằng phẳng và độ nhám

đạt yêu cầu.Ta định vị bằng lỗ thô có đ-ợc nhờ ph-ơng pháp tạo phôi.Mặt bên hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt trụ hạn chế 3 bậc tự do

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu má kẹp ,kep bằng cách xiết chặt ốc

Chọn máy: Máy phay đứng 6H10 Công suất của máy Nm = 3kW

Chọn dao: Phay bằng dao phay đĩa mặt đầu răng gắn mảnh thép gió, có các

kích th-ớc sau( Tra theo bảng 4-93 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

D = 100 mm, d =32 mm, B = 40 mm, số răng Z = 10 răng

L-ợng d- gia công: Phay 1 lần với l-ợng d- phay thô Zb1 = 2.5 mm và l-ợng d- màI thô Zb2 = 0.5 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm,

v

n.d

31,4 m/phút

L-ợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,2.10.50 =100 mm/phút Theo máy ta

có Sm = 95 mm/phút

Nguyên công4:Phay mặt lắp ghép bằng rao phay ngón chuôI côn

Chọn dao: Mũi rao phay gắn mảnh hợp kim cứng loạI T15K10 D=(50)mm,

L=(190)mm, l=(32)mm( Tra theo bảng 4-69, Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

L-ợng d- gia công: Phay 1 lần với l-ợng d- phay thô Zb1 = 2.5 mm và l-ợng d- màI thô Zb2 = 0.5 mm

Chế độ cắt: : Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm,

Trang 6

v

n.d

k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1

v

726,5 vòng/phút

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 696 vòng/phút và l-ợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng

Nguyên công5: Khoét, Doa,hai lỗ định vị 16: Gia công lỗ định

vị cần đảm bảo chính xác cao Rz=3,2 để bảo đảm lắp ghép chính xác hai nửa của biên.Cần đảm bảo độ song song với đ-ờng dóng của tâm biên.Định vị nhờ 3 vấu đã gia công làm chuẩn lực kẹp đ-ợc thực hiện bằng hai má kẹp nhờ hai bu lông đ-ợc xiết chặt

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu má kẹp đ-ợc xiết chặt từ mặt bên của biên bằng bu

lông

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đ-ờng kính mũi khoan lớn nhất khi

khoan thép có độ bền trung bình max = 35mm Công suất của máy Nm =4

kW

Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm, Mũi Doa

bằng thép gió D = 30mm,Vát mép bằng thép gió D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

L-ợng d- gia công: Gia công 2 lần với l-ợng d- khoét Zb1 = 1,25 mm và l-ợng d- Doa Zb2 = 0,25 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, l-ợng

chạy dao S =0.8 mm/vòng(0.81), tốc độ cắt V =72 mm/phút Ta tra đ-ợc các hệ số phụ thuộc:

k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1

Trang 7

vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 =72 mm/phút

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

29 14 , 3

72 1000

1000

10 1000

1000

ii Nguyên công 6:Khoan lỗ 6

Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ đầu lớn cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và

tâm của lỗ biên đầu to ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh- sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do chốt còn lạI hạn chế 1 bậc tự do

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp,ph-ơng của đòn kẹp theo ph-ơng nằm ngang

lực kẹp bằng cách xiết chặt bu lông

khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm Công

suất của máy Nm = 2,8 kW

Chọn dao: Mũi khoan có kích th-ớc nh- sau d = 4 mm (

Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 =

v

2189,5v/ph

 ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm =

2025vòng/phút

Nguyên công 7: Khoan ,khoét,doa lỗ đấu nhỏ55 Gia công lỗ đầu nhỏ cần

đảm bảo độ vuông góc của hai mặt bên của biên.Định vị nhờ mặt bên của

Trang 8

biên làm chuẩn tinh,lực kẹp từ trên xuống d-ới.Mặt bên của biên hạn chế

3 bậc tự do, chốt chám hạn chế 2 bậc tự do,chốt chống xoay hạn chế 1 bậc

tự do

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu má kẹp đ-ợc xiết chặt từ trên của mặt biên bằng bu

lông xuống

khoan thép có độ bền trung bình max = 55mm Công suất của máy Nm =4

kW

Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm, Mũi Doa

bằng thép gió D = 30mm,Vát mép bằng thép gió D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

L-ợng d- gia công: Gia công 2 lần với l-ợng d- khoét Zb1 = 1,25 mm và l-ợng d- Doa Zb2 = 0,25 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, l-ợng

chạy dao S =0.8 mm/vòng(0.81), tốc độ cắt V =72 mm/phút Ta tra đ-ợc các hệ số phụ thuộc:

k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1

vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 =72 mm/phút

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

29 14 , 3

72 1000

1000

10 1000

1000

iv Nguyên công9 :Kiểm tra

Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ 13 và 30

Kiểm tra độ không vuông góc giữa đ-ờng tâm lỗ và măt đầu

7 Tính l-ợng d- của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]

Tính l-ợng d- của bề mặt 55+0,021 Độ chính xác của phôi dập cấp , trọng l-ợng phôi: 4 kg vật liệu phôi: thép 20

Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai b-ớc) : khoét và doa Chi tiết

đ-ợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn ở lỗ 13+0,018 ( hạn

Trang 9

chế 2 bậc tự do), khối V tuỳ động định vị vào đ-ờng kính ngoài của đầu biên lớn ( hạn chế 1 bậc tự do)

Công thức tính l-ợng d- cho bề mặt trụ trong đối xứng 55+0,021:

RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại

Ta : Chiều sâu lớp h- hỏng bề mặt do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại

a : Sai lệch về vị trí không gian do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …)

b : Sai số gá đặt chi tiết ở b-ớc công nghệ đang thực hiện

Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:

k.d   l  1,5.30  1,5.14

Trong đó:

- k :lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy

- l,d :là chiều dài và đ-ờng kính lỗ

Giá trị cm (Độ xê dịch phôi dập ) đ-ợc tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, cm = 0.3 mm = 300m

a = 2 2

300

50  = 304,14 m

Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:

1 = k.a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá)

Bây giờ ta có thể xác định l-ợng d- nhỏ nhất theo công thức:

2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + 2 2

Trang 10

8 3671 Kiểm tra: Tph – Tch = 2000 – 25 = 1975 = 3671 – 1678 = 2Zbmax – 2Zbmin

8 Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]

Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 1 – Phay mặt đầu để đạt kích th-ớc 550,02 và cấp nhẵn bóng Ra = 5 m Ta có các thông

số đầu vào: Phay trên máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ Nm = 3kW Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích th-ớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

q v

k Z B S t T

D C

.

1867,66.065,0.50.180

100.322

0 2 , 0 4

, 0 1

, 0 2 , 0

2 , 0

226,99 m/ph Trong đó:

Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập 2  Cv = 322, m = 0.2, x = 0,1, y = 0,4, u = 0.2, q = 0.2, p = 0,

T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2  T = 180 phút

kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể

kv = kMV.knv.kuv =1,14.0,8.1 = 0,91 Trong đó:

Trang 11

kMV- hệ số phụ thuộc vào chất l-ợng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-15-4

kMV =

v n

B n

650

750

b : Giới hạn bền của vật liệu, b = 650 Mpa

Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, kn =

k n

D

Z B S t C

.

10

89,722.100

10.67,66065,0.50.5,82.10

0 1

, 1

1 1 8

, 0 95

, 0

= 22800 N Trong đó:

 = 3,14.100

99,226.1000

Py = 0,3.Pz = 0,3.22800 = 6840 N

- Mômen xoắn Mx [Nm], để tính trục dao theo uốn:

Mx =

100 2

.D

P z

- Công suất cắt Ne [kw]

9 Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:

Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đ-ợc xác định theo công thức sau đây:

Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó :

Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích th-ớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đ-ợc thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng tr-ờng hợp gia công cụ thể có công thức tính t-ơng ứng)

Trang 12

Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ng-ời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích th-ớc của chi tiết ) Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần

Ttn – Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To)

Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:

To =

n S

L L L

L – Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 – Chiều dài ăn dao (mm)

L2 – Chiều dài thoát dao (mm)

S – L-ợng chạy dao vòng(mm/vòng)

n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

8.1 Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng dao phay mặt đầu:

L L L

55034

cotg300 + (0,5  2) = 4 mm

L2 = (1  3) mm

To3.1 =

n S

L L L

34

L L L

32

L L

1



=

696 1 , 0

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	374,47 KB