đồ án công nghệ chế tạo máy

Đồ án môn học CNCTM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I - PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT - Gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục và là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy. - Nhiệm vụ chính: để đỡ các trục đỡ và các trục truyền thông qua các ổ đỡ bi, vì vậy gối đỡ thường làm việc theo cặp ( hai cái thành một 1 bộ) - Các bề mặt chính cần gia công: + Bề mặt Φ100 dùng để lắp với vành ngoài của ổ bi (thường ở chế độ lắp lỏng hay lắp trung gian). Đây là bề mặt quan trọng nhất của chi tiết gia công, yêu cầu độ chính xác cao nhất( ta chọn độ chính xác cấp 7 ) + Bề mặt Φ86 có tác dụng là gờ chặn vành ngoài của ổ bi, mặt này không yêu cầu phải có độ chính xác cao + Bề mặt Φ72 dùng để lắp lót kín tránh hiện tượng chảy dầu hay mỡ bôi trơn, đây cũng là một bề mặt yêu cầu chính xác. + Bề mặt Φ56 để thoát trục ra. + 4 lỗ M8x1,25 dùng để bắt lắp đậy của gối đõ đôi khi cũng có tác dụng chặn ổ ( khi trên trục có chịu tác dụng của lực dọc trục). + Lỗ Φ 6x1 chỉ dùng để tiếp dầu hoặc mỡ bôi trơn ổ bi, lỗ này thường thường được nút kín lại khi làm việc để tránh làm bẩn, bụi rơi vào các phần bên trong của ổ. GVHD : Mạc Thị Thoa Page 1 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM + Các lỗ Φ17 dùng để bắt chặt gối đỡ vào thân máy bằng bu lông + Gối đỡ khi làm việc chịu các lực dọc trục, lực hướng tâm và trọng lực của các chi tiết đặt lên nó. Tuy nhiên trong quá trình làm việc tải trọng tác động lên ổ và gối đỡ thường có giá trị ổn định, nhiệt độ không cao, thường các gối đỡ làm việc theo bộ lên chế tạo để đảm bảo được lắp lẫn hoàn toàn. - Vật liệu sử dụng là : GX 15-32, có các thành phần hoá học sau : C = 3 ÷ 3,7 ; Si = 1,2 ÷ 2,5 ; Mn = 0,25 ÷ 1,00 ; S < 0,12 ; P =0,05 ÷1,00 ; [δ] bk = 150 MPa [δ] bu = 320 Mpa II - XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT - Ta xác định theo phương pháp gần đúng: - Khi xác định dạng dạng sản xuất bằng phương pháp tra bảng ta cần xác định khối lượng của chi tiết gia công và số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm: - Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm được xác định theo công thức: N = N 1 .m (1+ 100 βα + ) Trong đó : N - Số chi tiết được sản xuất trong một năm ; N 1 - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm); m - Số chi tiết trong một sản phẩm; GVHD : Mạc Thị Thoa Page 2 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM α- Phế phẩm trong xưởng đúc α =(3-:-6) % ta chọn α =4% ; β- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β =(5-:-7)% chọn β =6% . Vậy N = 5000.1(1 + 100 46 + ) =5500 (chi tiết /năm). Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức : Q 1 = V.γ (kg) Trong đó: Q 1 - Trọng lượng chi tiết γ - Trọng lượng riêng của vật liệu γ gang xám = 6,8-:-7,4 Kg/dm 3 Ta chọn : γ gang xám = 7,1 Kg/dm 3 V - Thể tích của chi tiết: V = V 1 +V 2 = V chân + V hộp Ta có V 1 = V chân = 22.66.234 - 2.22. 4 17. 2 π - 3.66.120 = 306020,88 (mm 3 ) =0,31 (dm 3 ) GVHD : Mạc Thị Thoa Page 3 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM V 2 = V hộp = 57,5.66.146 + 0,5.π.73 2 .65 - π.50 2 .41 - π.52 2 .2 - π.43 2 .19 - π.28 2 .8 - π.36 2 .7 - 4.4 2 .π.30 + 0,3.8.π(59 2 +50 2 +59.50) = 603491,87 (mm 3 ) = 0.6 (dm 3 ) GVHD : Mạc Thị Thoa Page 4 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM Tính ra ta được V = 0,31 + 0.6 = 0.91 (dm 3 ) ⇒ trọng lượng của phôi sẽ là : G = 0,91.7,1 = 6,5 (kg) Tra bảng 2.6( trang 31 HDTKĐACTM )với N = 5500 và Q 1 = 6.5kg ta có được dạng sản xuất là sản xuất hàng khối. III - PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT - Do có hình dáng tương đối phức tạp, tải trọng đều và cũng không lớn lắm , chọn phôi là gang đúc trong các lòng khuôn kín là hợp lý nhất. - Kết cấu đã cho có độ cứng vững khá cao, các mặt gia công có thể thực hiện bằng các phương pháp gia công có năng suất khá cao - 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 Φ100. - Khoảng cách từ lỗ tâm φ100 tới mặt đáy có dung sai ± 0,1 là hợp lý độ nhám trên các bề mặt yêu cầu gia công là : GVHD : Mạc Thị Thoa Page 5 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM + Bề mặt φ100 Ra=2,5; φ72 có Rz =20 µm là hợp lý vì lắp trung gian với vòng ngoài của ổ bi. Kích thước φ100 lắp với vòng ngoài của ổ bi, ta chọn cấp chính xác là cấp 7, giá trị sai lệch φ100 + 0,035 ; các kích thước khác còn lại có thể lấy dung sai tự do là ± 0,5 mm - Lỗ ren M6 nếu điều kiện cho phép ta có thể làm vuông góc với đường tâm lỗ để tiện cho việc gia công hơn ( còn với kết cấu lỗ nghiêng như trong bản vẽ đã cho có lợi cho việc bôi trơn nhưng khó cho gia công) - Cần gia công mặt phẳng đáy và các lỗ Φ17 chính xác để làm chuẩn tinh gia công. - Gối đỡ được kẹp chặt xuống nền nhờ 2 bu lông lắp vào 2 lỗ chân gối đỡ. - Khoảng cách tâm giữa hai lỗ φ17 theo chức năng chỉ cần chế tạo với dung sai ± 0,1 . tuy nhiên khi gia công, người ta thường dùng hai lỗ này làm chuẩn tinh thống nhất vì vậy dung sai của nó lên chọn là ±0,05 cho phù hợp với chức năng gia công. - Các lỗ lắp Bulông M8 là lỗ không thông thì bất tiện cho việc gia công, tuy nhiên đây không phải là bất tiện lớn vì lỗ M8 là tương đối nhỏ và là lỗ phụ. - Gia công tương đối thuận tiện và năng suất IV - CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI - Có nhiều phương pháp chế tạo phôi như là phương pháp rèn, dập, phương pháp cán tạo phôi, phương pháp đúc, phương pháp hàn + Phương pháp rèn, dập tạo phôi thường dùng cho các loại chi tiết : trục răng côn, trục răng thẳng, các lọa bánh răng, hay chi tiết dạng GVHD : Mạc Thị Thoa Page 6 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM càng,dạng bạc, trục khuỷu và các chi tiết hộp nhỏ, hình thù không phức tạp v v… + Phương pháp cán, tạo phôi thép thanh, dùng tạo các loại chi tiết như chi tiết kẹp chặt, chi tiết dạng bạc v + Phương pháp đúc tạo phôi thường được dùng cho các chi tiết dạng hộp như các gối đỡ, các chi tiết dạng càng phức tạp. Đúc có thể được đúc trong khuôn kim loại, khuôn cát, với phương pháp đúc áp lực hay đúc li tâm, đúc theo mẫu chảy + Phôi hàn được chế tạo từ thép tấm rồi hàn lại thành hộp, được dùng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, có tồn tại ứng suất dư. - Như đã phân tích ở trên, gối đỡ trên là chi tiết dạng hộp, có hình dạng khá phức tạp, có nhiều mặt cong, có gân , các gờ bố trí khá gần nhau. Mặt khác tải trọng làm việc đều không lớn, vì vậy ta chọn phương pháp đúc với vật liệu là gang xám thông thường là hợp lý nhất - Do dạng sản xuất là loạt lớn lên tạo phôi trong khuôn kín là hợp lý nhất. Ta chọn đúc trong khuôn kim loại trong trường hợp này. - Khi đúc ta có thể thiết kế hộp khuôn có mặt phân khuôn như hình vẽ: GVHD : Mạc Thị Thoa Page 7 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM Với cách chọn mặt phân khuôn như hình vẽ trên ta có thể rút mẫu dễ dàng vì mặt phân khuôn đi qua tiết diện lớn nhất của khuôn, và không có gờ làm cản trở quá trình rút mẫu. V - LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG 1) Trước tiên ta phải phân tích chuẩn và định vị khi gia công: - Ta thấy rằng với gối đỡ này khi làm việc chi tiết được kẹp chặt và định vị trên mặt đáy nhờ các bề mặt kề trên mặt đáy này( 2 lỗφ17). Đồng thời khi gia công ta phải đạt các kích thước từ mặt đáy đến lỗ chính 80, và các kích thước này đều có gốc ở mặt đáy. - để đạt độ chính xác của các lỗ φ100; φ72, độ song song của chúng với mặt đáy và khoảng cách từ tâm của các lỗ này đến mặt đáy thì khi gia công các lỗ này nên chọn mặt đáy làm chuẩn tinh chính, và mặt đáy định vị 3 bậc tự do GVHD : Mạc Thị Thoa Page 8 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM - Để đạt độ vuông góc của tâm hai lỗ φ100; φ72 với các mặt đầu của gối đỡ ta có hai phương án sau: + chọn một trong hai mặt đầu đã gia công làm chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do đẻ gia công lỗ. + Dùng mặt đáy và hai lỗ φ17 để làm chuẩn tinh thống để gia công lỗ φ100, φ72 và hai mặt đầu - Khi ta sử dụng phương án đầu tiên dễ dàng đạt được độ vuông góc của tâm hai lỗ φ100 và φ72 với mặt đầu nhưng khả năng đạt được độ song song của hai tâm lỗ này với mặt đáy và khoảng cách 80 là không cao. - Khi sử dụng phương án thứ hai ta phải mất thêm thời gian gia công chính xác hai lỗ φ17. Nhưng theo phương án này ta dễ dàng đạt được độ song song của tâm lỗ φ100 và φ72 với mặt đáy, và độ chính xác của kích thước 80 cũng cao hơn. Độ không vuông góc với hai mặt đầu cũng không quá lớn vì khi gia công hai mặt đầu ta đã sử dụng chuẩn tinh thông nhất là mặt đáy và hai lỗ φ17 làm chuẩn GVHD : Mạc Thị Thoa Page 9 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM - Đối với gối đỡ, yêu cầu về độ song song của tâm lỗ φ100 và φ72 với mặt đáy thường cao hơn so với yêu cầu về độ vuông góc của chúng với mặt đầu. Do đó ta chọn phương án mặt đáy và hai lỗ φ17 vuông góc với nó đã được gia công tinh từ trước làm chuẩn tinh thống nhất để gia công các bề mặt còn lại là hợp lý.Việc chọn chuẩn như vậy cho phép đạt được các ưu điểm sau: + Dễ dàng đạt độ song song của tâm lỗ φ100 và φ72 với mặt đáy, độ vuông góc của chúng với mặt đầu và độ chính xác của kích thước 80 + Đồ gá có kết cấu đơn giản , tin cậy, sử dụng thống nhất cho hầu hết các nguyên công. + Mặt đáy có diện tích đủ lớn , đảm bảo gá đặt ổn định khi gia công bằng các phương pháp có năng suất cao. - Để có được bề mặt đáy và các lỗ trên bề mặt đáy làm chuẩn tinh thì trước hết ta phải chọn chuẩn thô.Ta chọn mặt bích của 2 lỗ φ17 và bề mặt đầu làm chuẩn thô vì việc định vị tương đối dễ. 2) Xác định trình tự của các bước nguyên công: Như đã phân tích ở trên , giai đoạn đầu tiên của quá trình gia công gối đỡ là gia công các mặt đáy 1 cùng hai lỗ φ17 để làm chuẩn tinh thống nhất khi gia công các mặt còn lại: GVHD : Mạc Thị Thoa Page 10 SVTH: Hà Thiêm Thuận [...].. .Đồ án môn học CNCTM Ta có thứ tự các nguyên công như sau:  Nguyên công 1: phay mặt đáy 1 GVHD : Mạc Thị Thoa Page 11 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM GVHD : Mạc Thị Thoa Page 12 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM  Nguyên công 2: phay mặt bích trên 2  Nguyên công 3: khoan, khoét, doa 2 lỗ φ17 GVHD : Mạc Thị Thoa Page 13 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM  Nguyên công 4:... ±0,4 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM VII - TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 1: PHAY MẶTĐÁY, CÁC NGUYÊN CÔNG KHÁC TRA BẢNG 1- Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 1 : Phay mặt đáy - Định vị : Dùng chốt tì khía nhám định vị lên mặt đầu 3 của chi tiết, khống chế 3 bậc tự do, 2 chốt tì định vị lên mặt bích 2 khống chế 2 bậc tự do, một chốt tì định vị lên mặt bên khống chế bậc tự do còn lại -... đường lối công nghệ: Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng VI - TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI 2 Tính lượng dư khi gia công lỗ φ 100 Độ chính xác phôi cấp 1 khối lượng phôi 6.5 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32 Quy trình công nghệ gồm 3 bước : tiện thô, tiện bán tinh, tiện... phay hai mặt đầu;  Nguyên công 5: Tiện các lỗ φ100; φ56; φ86; φ104; GVHD : Mạc Thị Thoa Page 14 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM  Nguyên công 6: Khoan, ta rô 4 lỗ M8x1,25; GVHD : Mạc Thị Thoa Page 15 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM  Nguyên công 7: Khoan lỗ φ5; khoét φ12, ta rô M6x1; GVHD : Mạc Thị Thoa Page 16 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM  Nguyên công 8: Kiểm tra độ song... 0,95 ; P =0,5 ÷ 0,55; P = 0,3 ÷ 0,4 PZ Z Z Z Momen xoắn trên trục chính của máy GVHD : Mạc Thị Thoa Page 26 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM Mx = Pz.D 2.100 2352.80 = 941 2.100 = Công suất cắt Ne = Pz.V 1020.60 2352.119.32 = 4,6 KW 1020.60 = Máy đã chọn có công suất là 7 KW > 4,6 KW nên đảm bảo công suất cắt yêu cầu b Chế độ cắt bước 2: (phay tinh với Rz =20) Chiều sâu cắt t = 0,5 mm Chiều rộng... thông số của dao như sau: D=80 ;số răng dao Z=10;d=32; L=45, Vật liệu: thép gió BK6 - Tính toán chế độ cắt Ta có: Lượng dư gia công : 2,5 (mm) Vậy từ đó chia ra 2 lần gia công: + Thô : t = 2(mm) + Tinh : t = 0,5(mm) Đạt độ bóng cấp 5 Rz20 GVHD : Mạc Thị Thoa Page 23 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM a Chế độ cắt bước 1: (phay thô) Chiều sâu cắt t = 2 mm Chiều rộng phay B = 66 mm Lượng chạy dao... mặt đáy Bảng tiến trình công nghệ gia công GVHD : Mạc Thị Thoa Page 17 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Tên nguyên công Phay mặt đáy 1 Phay mặt bích 2 Khoan, khoét, doa 2 lỗ φ17 Phay hai mặt đầu Tiện các lỗ φ100; φ56; φ86; φ104 Khoan, ta rô 4 lỗ M8x1,25 Khoan lỗ φ5; khoét φ12, ta rô M6x1 Kiểm tra Độ nhám bề Kích thước gia mặt cần đạt Rz 20 Rz 20 Rz 20 công lớn nhất 234 30 25... S(mm/vg) 2 1 n(vg/ph) 640 800 3 Nguyên công 3: Khoan - Khoét – Doa 2 lỗ định vị φ 17 - Định vị : Dùng phiến tỳ định vị lên mặt chuẩn tinh chính, là mặt đáy vừa gia công khống chế 3 bậc tự do, mặt đầu 2 bậc tự bởi 2 chốt tì, mặt bên 1 bậc tự do bởi 1 chốt tì - Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp vào mặt trong của lỗ - Chọn máy : Máy khoan K125 Công suất máy Nm = 2,8KW - Chọn dao : Mũi khoan... khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào một lỗφ17 khống chế 2 bậc tự do, và lỗ kia định vị bằng chốt trám khống chế nốt bậc tự do còn lại Để tăng cứng vững cho chi tiết ta dùng thêm một chốt tự lựa tỳ vào mặt D của chi tiết - Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng hai đòn kẹp - Chọn máy: Chọn máy tiện T620, toàn bộ đồ định vị và kẹp chặt được lắp lên mâm tròn và lắp lên trục chính của máy. .. S(mm/vg) 0,7 0,56 1,9 n(vg/ph) 540 600 135 4 Nguyên công 4 : Phay 2 mặt đầu - Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng 2 phiến tì và 2 lỗ hạn chế 3 bậc tự do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám ) - Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông góc với mặt đáy - Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7 KW - Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng . Đồ án môn học CNCTM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I - PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT - Gối đỡ là loại. Thuận Đồ án môn học CNCTM  Nguyên công 2: phay mặt bích trên 2  Nguyên công 3: khoan, khoét, doa 2 lỗ φ17 GVHD : Mạc Thị Thoa Page 13 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM  Nguyên công. đáy Bảng tiến trình công nghệ gia công GVHD : Mạc Thị Thoa Page 17 SVTH: Hà Thiêm Thuận Đồ án môn học CNCTM STT Tên nguyên công Độ nhám bề mặt cần đạt Kích thước gia công lớn nhất 1 Phay