Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết gối đỡ (Full bản vẽ + thuyết minh)1) Phân tích chức năng, điều kiện kỹ thuật, làm việc:a)Công dụng của chi tiết:oChi tiết gối đỡ có nhiệm vụ đỡ trục để tăng độ cứng vững của trục khi làm việc, khắc phục hiện tượng võng trục đối với những trục dài.oBề mặt trụ R12mm có nhiệm vụ đỡ trục.oBề mặt rãnh đuôi én cho phép gỗi đỡ trượt trên bề mặt khác.oCác lỗ M12 để bắt chặt dụng cụ kẹp chặt vào gối đỡ.oCác lỗ ∅12mm dùng để định vị gối đỡ.b) Thông số kỹ thuật của chi tiết: Với chi tiết giá đỡ cho như hình vẽ thì thông số về hình dáng và vị trí cần quan tâm là:•Bề mặt làm việc của rãnh đuôi én được gia công với độ nhám là Ra=1,6μm, cấp chính xác là IT9.•Bề mặt lắp ráp có độ nhám là Rz=25μm, cấp chính sác là IT11.•Bề mặt lỗ định vị có độ nhám là Ra=1,6μm, cấp chính xác là IT9.•Độ vuông góc giữa mặt đáy và lỗ định vị không quá 0,03mm.c) Vật liệu của chi tiết: Chi tiết là gang xám, ký hiệu GX 1836, theo ta có các thông số sau :•Giới hạn bền kéo 180 Nmm2 •Giới hạn bền uốn 360 Nmm2Chi tiết là gang xám GX 1836 nên ta chế tạo bằng phương pháp đúc.
GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG 1) Phân tích chức năng, điều kiện kỹ thuật, làm việc: a) Công dụng chi tiết: o Chi tiết gối đỡ có nhiệm vụ đỡ trục để tăng độ cứng vững của trục làm việc, khắc phục hiện tượng võng trục những trục dài o Bề mặt trụ R12mm có nhiệm vụ đỡ trục o Bề mặt rãnh đuôi én cho phép gỗi đỡ trượt bề mặt khác o Các lỗ M12 để bắt chặt dụng cụ kẹp chặt vào gối đỡ o Các lỗ 2mm ∅1 dùng để định vị gối đỡ b) Thông số kỹ thuật chi tiết: Với chi tiết giá đỡ cho hình vẽ thơng số hình dáng và vị trí cần quan tâm là: Bề mặt làm việc của rãnh đuôi én gia công với độ nhám là Ra=1,6μm, cấp xác là IT9 Bề mặt lắp ráp có đợ nhám là Rz=25μm, cấp sác là IT11 Bề mặt lỗ định vị có độ nhám là Ra=1,6μm, cấp xác là IT9 Đợ vng góc giữa mặt đáy và lỗ định vị không 0,03mm c) Vật liệu chi tiết: - Chi tiết là gang xám, ký hiệu GX 18-36, theo ta có thông số sau : Giới hạn bền kéo 180 N/mm2 Giới hạn bền uốn 360 N/mm2 Chi tiết là gang xám GX 18-36 nên ta chế tạo phương pháp đúc 2) Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Với chi tiết gối đỡ này thơng số cần quan tâm đó là độ bóng bề mặt làm việc của rãnh đuôi én, Bề mặt của rãnh đuôi én làm việc điều kiện ma sát cao phải trượt nên cần độ bóng cao nên chọn cấp xác là cấp đợ nhám bề mặt Rz=1,6μm Bề mặt lỗ lắp ráp gồm lỗ và rãnh phải định vị nên có độ nhám bề mặt là Ra=1,6μm và Rz=25μm GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1) Sản lượng chi tiết cần chế tạo: N = N0 m (1 + /100+ /100) (chiếc/ năm) Trong đó: m = : số lượng chi tiết một đơn vị sản phẩm = 3- 6% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, = - 7% : số % chi tiết phế phẩm trình chế tạo Ta chọn =5%, chọn = 5% N0 =80000 là sản lượng một năm theo kế hoạch N=80000.1 (1 +5/100 + 5/100) = 88000(chiếc/ năm) 2) Khối lượng chi tiết: Khối lượng tính lại phần mềm ProE là: 3,76 kg Tra bảng trang 14 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy và dựa theo sản lượng, khối lượng của chi tiết ta xác định gần dạng sản xuất là sản xuất hàng khối Dạng sản xuất Đơn chiếc Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hàng loạt lớn Hàng khối Q1: trọng lượng của chi tiết > 200 Kg ÷ 200 Kg < Kg Sản lượng năm của chi tiết ( chiếc) 100 ÷300 > 300÷ 1000 > 1000 < 10 10÷ 200 > 200 ÷500 > 500 ÷5000 > 5000 < 100 100÷ 500 > 500 ÷5000 > 5000 ÷50000 > 50000 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy CHƯƠNG III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI 1) Chọn dạng phơi : Dựa vào đặc điểm của phương pháp tạo phôi, ta chọn phơi đúc vì: + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ + Thiết bị đầu tư phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tư thấp + Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn + Độ nhám bề mặt, đợ xác sau đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo 2) Chọn phương pháp chế tạo phôi: Trong đúc phôi có những phương pháp sau: Đúc khuôn cát –mẫu gỗ - Chất lượng bề mặt vật đúc khơng cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ -Loại phơi này có cấp xác IT16 IT17 -Độ nhám bề mặt: Rz=160m => Phương pháp này cho suất trung bình, chất lượng bề mặt khơng cao,gây khó khăn bước gia công tiếp theo Đúc khuôn cát – mẫu kim loại: -Nếu cơng việc làm khn thực hiện máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khn cao -Cấp xác của phơi: IT14 IT17 -Độ nhám bề mặt: Rz=80m.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt phương pháp đúc với mẫu gỗ,đúc chi tiết có hình dạng phức tạp, suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn Đúc khuôn kim loại: GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy -Đợ xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm vật liệu giá thành sản phẩm cao -Cấp xác của phơi: IT14 IT15 -Độ nhám bề mặt: Rz=40m =>Phương pháp cho suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt giá thành cao nên khơng phù hợp với tính kinh tế sản suất loạt vừa Đúc ly tâm: -Loại này phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là chi tiết hình ống hay hình xún -Khó nhận đường kính lỗ bên trongvật đúc xác khó định lượng kim loại rót vào khn xác -Chất lượng bề mặt vật đúc (đối với vật đúc trịn xoay) chứa nhiều tạp chất và xỉ Đúc áp lực: -Dùng áp lực để điền đầy kim loại lịng khn Hợp kim để đúc áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu -Đúc áp lực dùng để chế tạo chi tiết phức tạp vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí… -Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt dạng sản suất loạt vừa hiệu kinh tế không cao Đúc khuôn vỏ mỏng: -Là dạng đúc khuôn cát thành khuôn mỏng chừng 6-8mm -Có thể đúc gang , thép, kim loại màu khuôn cát,khối lượng vật đúc đến 100 kg -Dùng sản xuất loạt lớn và hàng khối Đúc liên tục: -Là trình rót kim loại lỏng và liên tục vào moat khuôn kim loại,xung quanh bên khuôn có nước lưu thông làm ng̣i (cịn gọi là bình kết tinh) Nhờ truyền GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau rót vào khuôn kết tinh ngay, vật đúc kéo liên tục khỏi khuôn cấu đặc biệt lăn… -Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc Kết luận: -Với những yêu cầu của chi tiết cho, tính kinh tế dạng sản xuất ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn cát, mẫu kim loại làm khuôn máy -Phôi đúc đạt cấp xác là I (Bảng 3-13 sổ tay CNCTM 1): -Cấp xác kích thước IT14- IT17 -Đợ nhám bề mặt: Rz=50m Bản vẽ khuôn đúc 3) Lượng dư gia công: -Chi tiết chế tạo gang xám, đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn máy, mặt phân khuôn X-X (nằm ngang) Lượng dư phía trên: mm Lượng dư phía dưới: 2.5 mm Lượng dư mặt bên: 2.5 mm ( Bảng 3-94 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) -Góc nghiêng khn: 0045’ -Bán kính góc lượn: mm Tra bảng (3 – 94) trang 252 [sổ tay cơng nghệ tập 1] Kích thước lớn của chi tiết: 140 mm Các lỗ Ø12mm đúc đặc Kích thước của phơi đúc: Từ kích thước của chi tiết ta có kích thước của phơi đúc sau: Kích thước phơi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Bản vẽ lồng phôi: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT ĐÁY 1) Xác định lượng dư gia công cho nguyên công gia công mặt phẳng đáy: Bề mặt gia công đối xứng tra bảng tài liệu thiết kế đồ án CNCTM_ GS.TS Trần Văn Địch Lượng dư nhỏ mợt phía: Trong đó: Zimin : Lượng dư bề mặt của bước công nghệ thứ i : Chiều cao nhấp nhô bước gia công trước để lại, : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lai : là tổng sai lệch vị trí không gian bước công nghệ sát trước để lại : là sai số gá đặt chi tiết bươc công nghệ thực hiện là sai số chuẩn , k là sai số kẹp chặt, bỏ qua sai số đồ gá ( Tài liệu công nghệ chế tạo máy) Phơi đúc xác cấp I, gia cơng máy phay qua bước phay thô, phay tinh Bước 1: phay thô Phôi chọn là phôi đúc khuôn cát có: Dung sai phôi đúc là (bảng 3-97 sổ tay CNCTM tập 1) Phay thơ cấp xác đạt là IT 12 bảng 3.69 sổ tay CNCTM tập Dung sai của phay thô tra bảng 3.91 sổ tay CNCTM tập 1: Phôi : ( Bảng 3-65 sổ tay CNCTM tập 1) GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Khi phay thô: Rz=50, T=0( bảng 3-69 sổ tay CNCTM tập ) Sai lệch khơng gian của phơi tính theo cơng thức sau: (bảng 14 tài liệu thiết kế đồ án CNCTM_ GS.TS Trần Văn Địch) Trong đó: (μm/mm) độ cong vênh (Bảng 3-67 sổ tay CNCTM tập 1) (trang 50 hướng dẫn thiết kế đồ án Trần Văn Địch) Sai số chuẩn (chuẩn định vị trùng gốc kích thước) Sai số kẹp chặt: bảng 24 hướng dẫn thiết kế đồ án Trần Văn Địch) Sai số gá đặt: - Lượng dư cho bước gia công phay thô: Bước 2: phay tinh Rz=25( bảng 3-69 sổ tay CNCTM tập 1) Vật liệu làm gang nên T=0 ( trang 21 sách Công nghệ chế tạo máy_ Viết BìnhNguyễn Ngọc Đào) Sai lệch không gian: (trang 50 hướng dẫn thiết kế đồ án Trần Văn Địch) Sai số gá đặt: - Lượng dư cho bước gia công phay tinh: GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Tên chi tiết: gối đỡ; Vật liệu: Gang xám 18-36 Bề mặt cần gia công: mặt đáy Thứ tự Thành phần lượng dư (m) bước gia cơng RZ T Lượng dư tính KT tính tốn Dung sai (μm) Kích giới hạn thước Trị số g/h lượng dư (m) (mm) toán Zmin amax amin Zmax Zmin (m) Phôi 400 210 Phay thô 50 12,6 90 Phay tinh 25 2,52 5,4 Tổng 65,66 800 66,5 65,7 700 64,96 300 65,3 65 1200 700 68 64,9 200 65,1 64,9 200 100 1400 800 Lượng dư tổng cộng: Kiểm tra lại: GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Lượng dư tra bảng là: So sánh với lượng dư tra bảng ta thấy lượng dư tương đối hợp lý XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT NGUYÊN CÔNG PHAY RÃNH Bước 1: phay thô Máy phay ngang 6H82Γ, công suất KW (phụ lục trang 101 chế đợ cắt gia cơng khí_Hồ Ngọc Đào) Dao phay đĩa mặt bảng 4-85 sổ tay CNCTM tập Chiều sâu phay t=2mm Chiều rộng phay B=2,5mm Lượng chạy dao răng: bảng 5-34 sổ tay CNCTM tập Tốc độ cắt: Các hệ số tra bảng 5-39 sổ tay CNCTM tập 68,5 q 0,25 x 0,3 y 0,2 u 0,1 p 0,1 m 0,2 T=120 chu kỳ bền của dao tra bảng 5-40 sổ tay CNCTM tập Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt: -=: hệ số điều chỉnh phụ tḥc tính chất lý của vật liệu gia cơng (bảng 5-1 sổ tay cnctm tập ) GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy HB =170-229 độ cứng vật liệu gia công số mũ (tra bảng 5-2 sổ tay cnctm tập 2) → = hệ số điều chỉnh phụ tḥc vào tình trạng bề mặt phơi tra bảng 5-5 sổ tay cnctm tập - : hệ số điều chỉnh phù thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5-6 sổ tay cnctm tập → → Số vịng quay: Chọn tài liệu chế đợ cắt gia cơng khí_ Hồ Ngọc Đào Lượng chạy dao phút Sph=n.(mm/phút) -Thời gian gia công : Bảng 31 hướng dẫn thiết kế đồ án Trần Văn Địch L=140mm : chiều dài bề mặt gia công chiều dài ăn dao (mm) : chiều dài thoát dao S = 4,4 (mm/vòng) lượng chạy dao vòng n= 95 (vòng/ phút) Bước 2: phay tinh Chiều sâu phay t=0,5mm Chiều rộng phay B=2,5mm 10 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Lượng chạy dao vòng: bảng 5-37 sổ tay CNCTM tập Lượng chạy dao Tốc độ cắt: Các hệ số tra bảng 5-39 sổ tay CNCTM tập 68,5 q 0,25 x 0,3 y 0,2 u 0,1 p 0,1 m 0,2 T=120 chu kỳ bền của dao tra bảng 5-40 sổ tay CNCTM tập Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt: -=: hệ số điều chỉnh phụ tḥc tính chất lý của vật liệu gia công (bảng 5-1 sổ tay cnctm tập ) HB =170-229 độ cứng vật liệu gia công số mũ (tra bảng 5-2 sổ tay cnctm tập 2) → = hệ số điều chỉnh phụ tḥc vào tình trạng bề mặt phôi tra bảng 5-5 sổ tay cnctm tập - : hệ số điều chỉnh phù thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5-6 sổ tay cnctm tập → → Số vòng quay: Chọn tài liệu chế đợ cắt gia cơng khí_ Hồ Ngọc Đào 11 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy -Thời gian gia công : Bảng 31 hướng dẫn thiết kế đồ án Trần Văn Địch L=140mm : chiều dài bề mặt gia công chiều dài ăn dao (mm) : chiều dài dao S = 1,2 (mm/vịng) lượng chạy dao vòng n= 235 (vòng/ phút) Lực cắt Pz: Z= 14 n=95 vòng/phút Cp 30 0,83 (bảng 5-41 sổ tay CNCTM tập 2) y 0,63 u q 0,83 w (bảng 5-9 sổ tay CNCTM tập 2) Moment xoắn Mx: 12 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy W n 00 R1 21,8° Pz R ß 35 Py 78 ,5° O 63 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1)Tính lực kẹp cần thiết: 13 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Các thành phần của lực cắt hình vẽ Theo bảng 5-42 sổ tay CNCTM tập 2: Với Pz=166,67 N ta tính Py =16,667N, R=167,5N và góc β=5,7o Phương trình cân moment: Hệ số an toàn Với K0 = 1,5 : Hệ số chung trường hợp K1 = 1,2: Hệ số trường hợp gia công thô K2 = : Hệ số tính đến mịn dao K3 = 1,2 : Hệ số tính đến gia cơng gián đoạn K4 = 1,3 : Hệ số tính đến kẹp tay K5 = : Hệ số tính đến thuận tiện kẹp K6 =1 : Hệ số tính đến moment làm quay chi tiết K=1,5.1,2.1.1,2.1,3.1.1=2,808 (Tài liệu thiết kế đồ án CNCTM _Trần Văn Địch trang 85) Lực kẹp mỏ kẹp là: 2) Các thơng số hình học chi tiết: a) Tính chọn buloong: Lực kẹp buloong 14 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Kích thước địn kẹp lấy theo bảng 8-33 Trang 438 sổ tay CNCTM Tập Tỷ lệ chung của địn kẹp là : Vậy, lực kẹp Bulơng là: Tính tốn đường kính Bulơng:(sách CNCTM Trang79) Trong đó: W: là lực kẹp ren tạo W= C = 1.4 với ren hệ mét σ : ứng suất kéo , buloong thép 45 σ=8÷10 (kG/mm2) d: đường kính đỉnh ren Theo tiêu chuẩn chọn buloong có Tra bảng 8-51sổ tay CNCTM2 Bulông M12 có: 15 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Bán kính trung bình: rtb = 5,43 mm Chiều dài tay vặn: L = 140 mm Lực kẹp: Q=4750 N Lực tác động vào tay vặn: P= 70N - Kiểm tra bền theo hệ số tương đương: P: lực kéo nén tác dụng lên buloong d: đường kính chân ren của buloong : Ứng suất cho phép S Vậy buloong-đai ốc của cấu đảm bảo an toàn n 30+0.06 b) Các thơng số hình học tiêu chuẩn chi tiết đồ gá: 16 GVHD: Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Ngọc Huy Sổ tay CNCTM tập Bảng: 8-3; 8-9; 8-19; 8-23; 8-33 - Phiến tỳ: kiểu I, B=16mm, L=100mm, H=10mm Vật liệu: thép 20Cr, thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5-0,8mm, nhiệt luyện đạt HRC 50÷60 Chốt trụ: D=12mm, t=16mm, d=12mm Vật liệu: thép 20Cr thấm than, sâu 0,81,2mm, HRC 50÷55 Chốt trám: Chốt trụ: D=12mm, t=16mm, d=12mm Vật liệu: thép 20Cr thấm than, sâu 0,8-1,2mm, HRC 50÷55 Then dẫn hướng đồ gán bàn máy: kiểu I, B=18mm, H=11mm, L=30mm Vật liệu: thép 40X, độ cứng HRC 40-45 Đai ốc M12, kiểu II, vật liệu C45 Mỏ kẹp M=12mm, L=125mm, B=40mm Vật liệu: thép C45, độ cứng HRC 40-45 c) Kiểm nghiệm lại lực kẹp buloong: Lực kẹp của buloong: Q=4750 N Khi đó lực kẹp cần thiết là = N Vậy lực kẹp đủ kẹp 17