ĐỀ TÀI:TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN ĐỀ TÀI. 1.1 Mục đích và nội dung nghiên cứu. Trong lĩnh vực cơ khí nói chung và các nghành khác nói riêng ống sắt tròn được dùng phổ biến để thiết kế chế tạo ra các sản phẩn cơ khí máy móc cũng như xây dựng nhà cửa công trình hạ tần giao thông. Trên thị trường hiện nay ống sắt tròn có rất nhiều loại với nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Do đó khi khác hàng mua về cần cắt chia nhỏ phôi ra để phù hợp với mục đích nhu cầu của mình. Hiện nay có rất nhiều phương pháp cắt, chia nhỏ phôi ra như mài, cưa, cắt… Nhưng trong thực tế dựa vào hiệu quả kinh tế và tạo ra năng suất cao thì người ta lựa chọn phương pháp phù hợp nhất. Để cắt ống sắt tròn người ta thường sử dụng phương pháp cắt, cưa, mài…Nhưng cắt là phổ biến nhất vì thông dụng, phù hợp với kinh tế và tạo ra năng suất cao nhất. Hiện nay có phương pháp cắt bằng máy cầm tay và máy cắt bàn. Cắt bằng máy cắt cầm tay: thủ công tốn nhiều thời gian sản phẩm không đạt yêu cầu do khi cắt xin ra bavia phải gia công lại, hiệu quả kinh tết không cao. Cắt bằng máy cắt bàn: cắt nhanh, tiết kiệm thời gian và nhân công nhược điểm sản phẩm sinh ra ba vớ và làm biến đổi hình dạng bề mặt của vật liệu phải gia công lại. Việc nghiên cứu chế tạo thiết bị có khả năng cắt ống sắt tròn đặt đúng yêu cầu kỹ thuật chính xác, không cần gia công lại đặt biệt giá thành đáp ứng được nhu cầu sản xuất đơn chiết, hàng loạt nhỏ là cần thiết và cấp bách hiện nay. Nôi dung của đề tài là: “ Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy cắt ống lăn ma sát ” . mục tiêu phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng gia công, khả năng công nghệ và năng suất của máy… Tối ưu hóa hoạt động của máy từ đó tạo ra năng suất cao.

TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐÔNG CƠ

Đặt vấn đề

- Đường kính ống : từ 30 - 70 mm

- Vật liệu ống : là ống thép và inox 304

- Độ dầy thành ống: từ 1 - 4 mm

- Độ cứng lớn nhất là σb ≤ 750MPa

- Vật liệu dao SKD11 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tính công suất cần thiết và chọn động cơ

Tính toán và chọn động cơ 1

Hiệu suất của hệ thống:

Ta có: =x  𝑜𝑙 𝑛 ( Theo công thức 2,9 trang 19, [1] )

x : hiệu suất bộ truyền xích

ol : hiệu suất ổ lăn n: số cặp ổ lăn ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Dựa vào các máy phổ biến trên thị trường trong và ngoài nước, nhóm chọn vận tốc NA (v/p)

Tốc độ quay của dao:

Ta có: Pct = 𝑃  𝑡𝑡 ( Theo công thức 2,8 trang 19, [1] )

Pct : công suất cần thiết

Ptt : công suất thực tế

→ Chọn động cơ : Step 12V 500W ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 2 2: Hình động cơ Step 12V 500W

Tính mômen trục công tác

41 = 79893,9 (N mm) Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 có:

- Giới hạn bền 𝜎 𝑏 = 600 𝑀𝑃𝑎 ( Theo bảng 10.1 trang 353, [3] )

- Giới hạn chảy 𝜎 𝑐ℎ = 260 𝑀𝑃𝑎 ( Theo bảng 10.1 trang 353, [3] )

- Ứng suất uốn cho phép 𝜏 = (15 ÷ 30) (𝑀𝑃𝑎)

- [𝜎] = 50 (𝑀𝑃𝑎) ( Theo bảng 10.1 trang 353, [3] ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tính toán và chọn đông cơ 2 Điều kiện cho trước:

Fms= μ.m.g μ: hệ số ma sát g: gia tốc trọng trường = 9,81 m: khối lượng ống sắt (ống sắt 70 dày 4mm = 39 (kg) = 381(N))

Hình 2 3: Sơ đồ lực tác dụng lên ống

=> a = 0,35 ( m/s 2 ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

=> F = 40,43 (N) Để đẩy được ống đi thì :

Tính toán và chọn động cơ cấp phôi:

Ta có: Pct = 𝑃  𝑡𝑡 ( Theo công thức 2,8 trang 19, [1] )

Pct : công suất cần thiết

Ptt : công suất thực tế

=> Chọn động cơ : DC 12V 50W ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tính toán lực đẩy của xilanh

+ Lỗ cấp và thoát khí

+ Thanh nối ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Thông số làm việc của xilanh:

Xilanh tiêu chuẩn dòng SC

Hành trình: L (mm) Đường kính xilanh : D (mm) Độ dài Piston : d (mm) Áp xuất làm việc của xilanh: P ( bar)

Lực đẩy xilanh: F (N) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tính toán và chọn xilanh 1

Ta dùng thực nghiệm áp suất khí nén đo được tại đầu xilanh là p = 8 (bar) = 0.8 (MPa)

Ta có: Áp suất đầu vào 8 (bar), nhưng đây là áp suất tuyệt đối nên tính cả áp suất khí quyển là 1atm xấp xỉ 1bar nên khi áp dụng công thức ta trừ đi áp suất khí quyển do đó p = 8 -1 7 bar

Chon đường kính piston xilanh: DP, d

Hành trình của xilanh Lumm

Ta có công thức: F = .P.A (N) (Theo công thức trang 42 [6] )

D: đường kinh xilanh DP (mm) d: đường kính cần của piston d (mm) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

P: áp suất nguồn khí nén cần cho xilanh (N/𝑚 2 )

A: diên tích đỉnh của piston, A = ( 𝜋.𝐷 2

: hiệu xuất làm việc của xilanh (%) (0,8÷0.9)

D: đường kinh xilanh (mm) d: đường kính cần của piston (mm)

A’: diện tích đỉnh của piston, A’ = ( 𝜋.(𝐷 2 −𝑑 2 )

Chọn xilanh SC50*75 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tính toán và chọn xilanh 2: Điều kiện cho trước: Áp suất đầu vào 8 (bar), nhưng đây là áp suất tuyệt đối nên tính cả áp suất khí quyển là 1atm xấp xỉ 1bar nên khi áp dụng công thức ta trừ đi áp suất khí quyển do đó p = 8 -1 7 bar

Từ đó: chọn đường kính piston xilanh: D = 20, d = 8

Hành trình của xilanh L = 50 mm

F = .P.A ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

D: đường kinh xilanh D = 20 (mm) d: đường kính cần của piston d = 8 (mm)

A: diên tích đỉnh của piston, A = ( 𝜋.𝐷 2

D: đường kính xilanh (mm) d: đường kính cần của piston (mm)

A’: diện tích đỉnh của piston, A’ = ( 𝜋.(𝐷 2 −𝑑 2 )

4 10 −6 ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 2 8: Xilanh SC 20*50 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.

THIẾT KẾ BỘ CHUYỀN XÍCH, TRỤC VÀ THEN

Thiết kế bộ chuyên xích

- Ta có công suất động cơ pđc = 0,5 kW và số vòng quay động cơ nđc = 41 v/p , tỷ số truyền giữa động cơ và trục 1 𝑧 𝑋 = 1

Dựa vào số vòng quay, công suất, tỉ số truyền chương 1 ta chọn xích ống con lăn

- Chọn số răng của dĩa xích theo ( Theo trang 172, [3] )

- Xác định các hệ số theo điều kiện:

𝐾 𝑟 - hệ số tải trọng động: nếu dẫn động bằng động cơ điện và tải trọng ngoài tác động lên bộ truyền tương đối êm thì 𝐾 𝑟 = 1

𝐾 𝑎 - hệ số xét đến ảnh hưởng của khoảng cách trục

𝐾 𝑜 - hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền, khi đường nối hai tâm đĩa xích hợp với đường nằm ngang một góc nhỏ hơn 60° thì 𝐾 𝑜 = 1

𝐾 𝑑𝑐 – hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích: nếu trục điều chỉnh được thì 𝐾 𝑑𝑐 =1

𝐾 𝑏 – hệ số xét đến điều kiện bôi trơn: bôi trơn nhỏ giọt 𝐾 𝑏 = 1

𝐾 𝑙𝑣 – hệ số xét đến chế độ làm việc: làm việc hai ca bằng 1,12

20= 1,25 ( Theo công thức 5,24 trang 181 [3] ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Chọn xích một dãy, cho nên 𝐾 𝑥 = 1

Tính công suất tính toán :

1 = 1,058 (kW) ( Theo công thức 5,25 trang 181 [3] ) Theo bảng 5.4 trang 181 [3] theo cột 𝑛 01 = 50 𝑣/𝑝ℎ chọn bước xích 𝑝 𝑐 = 19,05 mm Theo bảng 5.2 trang 176 [3] số vòng quay tới hạn tương ứng bước xích 19,05 mm là

- Xác định vận tốc trung bình 𝑣 của xích:

60000 = 0,26 𝑚/𝑠 ( theo công thức 5,10 trang 173 [3] ) Lực vòng có ích:

Tính toán kiểm nghiệm bước xích 𝑝 𝑐 ( Theo công thức 5,26 trang 181 [3] ) với [𝑃 𝑜 ] chọn ( Theo bảng 5.3 trang 180 [3] ) là 30Mpa:

Do 𝑝 𝑐 = 19,05 nên thỏa điều kiện Đường kính đĩa xích: 𝑑 1 = 𝑑 2

Chọn khoảng cách trục sơ bộ:

Số mắt xích X: ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

184,6= 39,38 ( Mắt xích ) ( Theo công thức 5,8 trang 173,

Tính chính xác khoảng cách trục:

2𝜋 ) 2 ] = 190,5 mm ( Theo công thức 5,9 trang 173, [3] )

Ta chọn a= 190,11 mm (giảm khoảng cách trục (0.002÷0.004)a)

- Số lần va đập xích trong 1 giây:

𝑝 𝑐 = 19,05 mm chọn [𝑖] = 25 ( Theo bảng 5.6 trang 182 [3] )

- Kiểm ra xích theo hệ số an toàn s = Q

Tải trọng phá hủy Q = 29500 N (Tra theo phụ lục 4.1 trang 55)

Lực căng cho lực ly tâm:

Lực căng ban đầu của xích 𝐹 𝑜 :

𝐹 𝑜 = 𝐾 𝑓 𝑎 𝑞 𝑚 𝑔 = 3.0,19011.1,6.0,98 = 0,89 N ( theo công thức 5,17 trang 175 [3] ) Chọn 𝐾 𝑓 =3 xích nghiên nhỏ hơn 40̊ ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tính lực tác dụng lên trục:

Sơ đồ biểu diễn lực tác dụng lên trục :

Hình 3 1: Biểu diễn các lực tác dụng lên trục ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.

Chọn vật liêu làm trục

- Chọn vật liệu trục I là thép C45 có:

+ Giới hạn bền 𝜎 𝑏 ≥ 600 𝑀𝑝𝑎 ( Theo bảng 10.1 trang 353, [3] )

+ Trị số ứng suất uốn cho phép : [σ ] = 63 Mpa ( Theo bảng 10.1 trang 353, [3] )

+ Ứng suất xoắn cho phép: [𝜏 1 ] = 0,5 [𝜎] =0,5.63 = 31,5 𝑀𝑃𝑎 ( Trang 352, [3] )e

Xát định chiều dài trục

- Theo ông thức: d ≥√𝑇/(0,2 [𝐽]) 3 ( Theo công thức 10,9 trang 188, [1] )

Chọn lại đường kính trục : d = 25 (mm)

Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực d = 25 (mm) => b = 17 (mm) ( Tra bảng 10.2 trang 189, [1] ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

𝑙 𝑚13 = 𝑏 𝑑𝑎𝑜 + 𝑏 ố𝑐 +𝑏 𝑣ò𝑛𝑔 đệ𝑚 = 2 + 5 + 11 = 18 mm k3 = 10 mm; 𝑘 1 = 10 mm; 𝑘 2 = 5 l12 =0,5.( lm1 + b0 )+ k3 =0,5.(30+17)+10 = 33,5 mm l13 = 0,5.( 𝑏 𝑑𝑎𝑜 + b0 )+ k 2 + k1+ 𝑏 ố𝑐 +𝑏 𝑣ò𝑛𝑔 đệ𝑚 =0,5.(2+17)+5+10+11+5 = 40,5 mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.

Trục

Tính phản lực tại các gối đỡ

Hình 3 3 :Sơ đồ biểu diễn lực

Lực tác dụng lên trục

• Lực tác dụng lên đĩa xích: 𝐹 𝑡 = 2211,45(𝑁)

= −981.40,5 + 𝐵 𝑦 65 − 2211,45 98,5 = 0 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Phương trình cân bằng theo phương Y

Phương trình cân bằng theo phương Z

=≫ 𝐴 𝑧 = 𝐵 𝑧 = 0 (𝑁) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 3 4: Sơ đồ biểu diễn lực Mômen ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Xác định đường kính và chiều dài đoạn trục

Chọn 𝑑 𝐴 = 35 (𝑚𝑚) ( tại vị trí có then +5%)

𝑀 𝐵 = √0 2 + 74083,58 2 = 74083,58 (𝑁 𝑚𝑚) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Chọn 𝑑 𝑥 = 25 (𝑚𝑚) tại vị trí có then +5%

Điều kiện kiểm tra trục vừa thiết kế về độ bền mỏi

Theo công thức 10.19, trang 195, [1] ta có:

Trong đó: Hệ số an toàn cho phép: [𝑠] = 1,5 ÷ 2,5

𝑆 𝜎𝑗 và 𝑆 𝜏𝑗 là hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng xuất tiếp tại tiết diện j (Công thức 10.20 và 10.21, trang 195, [1])

Trong đó, σ -1 ; τ -1 là giới hạn mỏi uốn và xoắn cứng với chu kì đối xứng, vật liệu thép C45 có giới hạn bền 𝜎 𝑏 ≥ 600𝑀𝑝𝑎 σ – 1 = 0,436 x σb = 0,436 x 600 = 261,6MPa ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT τ -1 = 0,58 x σ – 1 = 0,58 x 261,6 = 151,72 MPa

( Tra bảng10,7 trang 197 [1] ) với 𝜎 𝑏 ≥ 600𝑀𝑃𝑎, ta có

Trục quay có ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó:

Vì trục quay một chiều, ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động nên:

Chọn lắp ghép

Momen cản uốn và momen cản xoắn:

(Tra bảng 10,6 trang 196, [1] ), vì trục có 2 rãnh then nên:

− 𝑏.𝑡 1 (𝑑 𝑗 −𝑡 1 ) 2 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tiết diện Đường kính trục (mm) b x h 𝒕 𝟏 𝑾 𝒋 (𝒎𝒎 𝟑 ) 𝑾 𝒐𝒋 (𝒎𝒎 𝟑 )

Kích thước của then bằng ( Tra bảng 9,1a trang 173, [1] )

Xác định hệ số 𝐾 𝜎𝑑𝑗 và 𝐾 𝜏𝑑𝑗

( Theo công thức 10.25 và 10.26, trang 197, [1] )

Các trục được gia công trên máy tiện, tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt 𝑅 𝑎 2,5 .0,63𝜇𝑚, do đó ( Tra bảng 10.8 trang 197, [1] ) ta có 𝐾 𝑥 = 1,06

Không dùng các phương pháp tăng bề mặt nén do đó hệ số tăng bền: 𝐾𝑦 = 1

Theo bảng 10.12 trang 199[1] Dùng dao phay ngón gia công rãnh then nên:

Theo bảng 10.10 trang 198, [1] ta có trị số của hệ số kích thước:

Từ đó ta xác định được tỷ số 𝐾 𝜎

𝜀 𝜏 tại rảnh then trên các tiết diện ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Theo bảng 10.11 trang 198, [1] ta có bảng trị số 𝐾 𝜎

Tiết diện Đường kính(mm) 𝐾 𝜎

Tính tiết diện lắp dao

Trục có 2 rảnh then nên momen cản uốn và momen cản xoắn:

𝑀 𝐹 𝑐 = √0 2 + 31184,19 2 = 31184,19 (𝑁 𝑚𝑚) Ứng suất uốn 𝜎 𝑎𝑗 thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên: σ aj = M j

15306,85= 2,03 (MPa) Ứng suất xoắn 𝜏 𝑎𝑗 thay đổi theo chu kỳ mạch động nên: τ aj = T j

2.36512,6 = 1,09(MPa) Trị số K σdj và K τdj

= 2,14 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT σ mj = 0

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp 𝑆 𝜏𝑗 , với 𝜏 𝑚𝑗 = 𝜏 𝑎𝑗 và 𝜓 𝜏 = 0,05

=> Tiết diện nguy hiểm trên trục đảm bảo an toàn về độ bền mỏi.

Kiểm nghiệm then

Chọn then bằng cho trục:

Kiểm tra độ bền dập và độ bền cắt:

𝑑𝑙 𝑡 𝑏 ≤ [𝜏 𝑐 ] ( Theo công thức 9.1 và 9.2 trang 173 [1] ) Trong đó: d – đường kính trục (mm)

T – moment xoắn trên trục (Nmm) lt, b, h, t – kích thước (mm), (bảng 9.1 và 9.2) [lt = (0,8…0,9)lm] ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

[σd] – ứng suất dập cho phép (bảng 9.5) với tải trọng va đập nhẹ ta có [ σd] = 100Mpa

[τc] – ứng suất cắt cho phép, tải trọng va đập nhẹ lấy giảm đi 1/3.(60…90) = (40…60) ta chọn [τc] = 60 Mpa

Kiểm tra độ bền then

=≫Tất cả độ bền của then đều thỏa.

Tính toán chọn ổ lăn

Bước 1: Sơ đồ tải trọng của trục lắp ổ lăn ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 3 5: Sơ đồ biểu diễn lực

Bước 2: Xác định phản lực tại các gối đỡ:

Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A:

Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B:

Vì FrB < FrA, cho nên ta tính toán để chọn ổ B

3263,59 = 0 < 0,3 Suy ra: ta chọn ổ bi đỡ một dãy (theo trang 212,1)

Bước 3: Tính tải trọng quy ước tác dụng lên ổ theo công thức:

Q= Qr= ( XVFr + YFa).Kđ.Kt ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Q: tải trọng động quy ước tác động lên ổ

Fr, Fa: tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục

V=1 : vì ổ lăn có vòng trong quay

X,Y: hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục

Kσ: hệ số xét đến ảnh hưởng được tính tải trọng đến tuổi thọ ổ

Kt: hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ (t⁰c) đến tuổi thọ

Ta chọn ổ bi đỡ một dãy

- Hệ số kể đến ảnh hưởng đặc tính của tải trọng, tải va đập nhẹ nên Kđ=1 ( Tra bảng 11.3 trang 215, [1] )

- Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, Kt = 1( Tra bảng trang 214, [1] )

Bước 4: Khả năng tải động:

Cd = Q 𝑚 √𝐿 Đối với ổ bi thì 𝑚 = 3

3263,59) 3 = 520,03 ( triệu vòng) Tra phụ lục 9.1 [1]

Ta chọn ổ bi đỡ với d = 35 mm; với Cd < C ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Bước 5: Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh

Tra bảng 11.6 trang 221,[1] đối với ổ bi đỡ 1 dãy Xo=0,6

Theo công thức11.19 trang 221, [1] ta có

Qt = Xo.FrB = 0,6 3263,59 = 1954,83 N = 1,9548KN < Co= 17,9 KN

=> Thỏa điều kiện tải ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.

KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA MÁY

Chi tiết vỏ máy

- Thực hiện kiểm nghiệm độ bền của vỏ máy thông qua phần mềm NX12

Hình 4 1: Kiểm nghiệm độ bền của vỏ máy trên phần mềm NX12

1 Vào Process Studio → Stress Wizard

2 Chọn NX Nastran Design → Đặt tên File → 𝑁ℎấ𝑛 𝑂𝐾

3 Hộp thoại Stress Wizard xuất hiện→ Chọn đối tượng → Nhấn Next

4 Chọn phương pháp đặt lực → Chọn điểm đặt lực → Nhấn Next

5 Thiết lập ngàm cho chi tiết → Nhấn Next

6 Chọn vật liệu cho chi tiết → Nhấn Next

7 Vào Preform Simulation thiết lập tính toán

8 Nhấn Next để hoàn tất , đồ thị lực và chuyển vị của chi tiết xuất hiện

- Tính toán kiểm nghiệm: ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 4 2: Sơ đồ lực của vỏ máy

Chi tiết cánh tay đoàn

- Thực hiện kiểm nghiệm độ bền của cánh tay đòn thông qua phần mềm NX12 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 4 3: Kiểm nghiệm độ bền của cánh tay đoàn trên phần mềm NX12

Hình 4 4: Sơ đồ lực của vỏ máy ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

=>> vậy cánh tay đoàn đủ bền.

Chi tiết cần gạt

- Thực hiện kiểm nghiệm độ bền của cần gạt thông qua phần mềm NX12

Hình 4 5: Kiểm nghiệm độ bền của cần gạt trên phần mềm NX12 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Phân tích chức năng chi tiết gia công và xát định dạng sản xuất

5.1.1 Phân tích điều kiên làm việc của chi tiết

Hình 5 1: Bản vẽ chi tiết ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 5 2: Bản vẽ đánh dấu mặt

5.1.2 Điều kiên làm việc của chi tiết

- Chi tiết được sử dụng để truyền lực để gia công cắt nên có yêu cầu về độ cứng, độ nhám và chính xác cao, chi tiết hoạt động chính là xoay và chịu lực ép khi vận hành

- Với điều kiện làm việc thì trục đòi hỏi phải có độ chính xác các bề mặt cao để vận hành tối đa và độ cứng cao để có thể làm việc lâu dài

- Hai đầu trục, một đầu dùng để nối với bánh xích bị dẫn và một đầu dùng để nối với ổ lăn, ở giữa trục gắn dao

- Hai rãnh then chịu ứng suất cao trên trục đòi hỏi cao về độ cứng

5.1.3 Chức năng làm việc và ý nghĩa các thông số kỹ thuật của chi tiết

- Mặt C, mặt H ỉ35 cú yờu cầu gia cụng cắt gọt với trị số Ra = 0,63 𝜇𝑚 Ở mặt C, mặt

H ỉ35 cú Ra = 0,63 μm mà cỏc mặt khỏc khụng yờu cầu là bởi vỡ bề mặt C, mặt H ỉ35 lắp ghép vào ổ lăn và làm việc nên yêu cầu độ chính xác và độ nhám ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Mặt B ỉ25 lắp bỏnh xớch bị dẫn để truyền dẫn lực từ động cơ cú Ra = 2,5μm

- Hai rãnh then chịu ứng suất cao trên trục được lắp vào để truyền mô-men xoắn giữa trục Trong quá trình vận hành, rãnh then chịu tải theo chu kỳ, tạo ra mômen uốn trên trục

- Mặt F ỉ60 dựng để lắp dao yờu cầu gia cụng cú Ra = 2,5 μm

- Mặt E ỉ70 khụng yờu cầu lắp ghộp nờn cú Rz= 20 μm

- Mặt D, măt G ỉ45 chỉ dựng hạ bậc nờn cú Rz = 2,5μm

Vật liệu của trục là thép C45:

Hàm lượng các nguyên tố 

- Giới hạn bền kéo: 600 Mpa

- Độ cứng HB: 229 kG/mm2

- Độ bền kéo: 16 kG/mm2

- Độ bền uốn: 40 kG/mm2

- Do thành phần hóa học và cơ tính quy định chặt chẽ nên nhóm thép này chủ yếu làm các

- Chi tiết máy, rất tiện cho việc xác định chế độ gia công nóng và tính toán sức bền khi thiết kế

Dạng chi tiết: ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Dựa trên bản vẽ chi tiết đã cho ta thấy đây là chi tiết có dạng trục bậc: trên suốt chiều dài L của trục có một số kích thước đường kính khác nhau Trên trục bậc có rãnh then, ren

5.1.4 Các thông số kỹ thuật chi tiết

Yêu cầu độ nhám các bề mặt cần gia công của chi tiết:

- Mặt C, mặt H Φ35 yêu cầu chất lượng bề mặt sau khi gia công có cấp chính xác là cấp

6 với Rz = 0,63 μm cấp độ nhám đạt cấp 8

- Mặt B Φ25 yêu cầu chất lượng bề mặt sau khi gia công có cấp chính xác là cấp 7 với

Rz = 2.5 μm cấp độ nhám đạt cấp 6

- Hai rãnh then yêu cầu chất lượng bề mặt sau khi gia công cấp độ nhám 6 Rz= 2,5 μm

- Mặt F Φ60 yêu cầu chất lượng bề mặt có độ nhám đạt cấp 6 với Rz= 2,5 μm

- Mặt D, mặt G Φ45 yêu cầu chất lượng bề mặt có độ nhám đạt cấp 6 với Ra= 2,5 μm

- Mặt F Φ70 yêu cầu chất lượng bề mặt có độ nhám đạt cấp 3 với Ra= 20 μm

Sai lệch hình học Độ đảo mặt đầu A so với đường tâm là 0,01

Dung sai độ đồng trục của bề mặt so với

Tiện tinh ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT bề mặt A là 0,01 mm

L= 40 mm es = 0,065 mm ei = -0.065mm

L= 25 mm es =v0,03 mm ei = 0 mm

L= 30 mm es =0,03 mm ei = 0 mm

L= 28 mm es =0,05 mm ei = -0,05 mm

5.1.5 Xát định dạng sản xuất

Trọng lượng chi tiết được xác định theo công thức: Q = V. (kg )

Q: trọng lượng chi tiết (kg)

V: thể tích chi tiết (dm3 ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 5 3: Trong lương chi tiết trục trên phần mềm NX12

Dùng phần mềm NX12 ta được trọng lượng chi tiết là: Q= 1,4342 kg

Sản lượng hằng năm của chi tiết được tính theo công thức:

Trong đó : N là số chi tiết được sản xuất trong một năm, đơn vị chi tiết/ năm

Ni là số sản phẩm được sản xuất trong một năm, đơn vị chi tiết/ năm m là số chi tiết trong một sản phẩm, m= 1(chi tiết) α là số chi tiết phế phẩm (α=3-6 %), lấy α= 3 % β là số chi tiết được chế tạo thêm để dự phòng (β= 5-7 %), lấy β= 6 %

Trong sản xuất người ta chia ra làm ba dạng chính: ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Sản xuất hàng loạt (nhỏ, vừa, lớn)

- Sản xuất hàng khối Việc phân biệt dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố và mang tính tương đối Dưới đây là một trong những cách phân loại phổ biến

Q: Khối lương riêng của chi tiết

Sảng lượng hàng năm của chi tiết ( chiếc ) Đơn chiếc < 5 < 10 < 100

Khối lượng chi tiết là 1,4342 kg, sản lượng triển khai sản xuất hằng năm của chi tiết là 218 chi tiết

Căn cứ vào số liệu trên ta chọn dạng sản xuất là dạng hàng loạt nhỏ Đặc trưng của sản xuất hàng loạt nhỏ:

- Sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất có sản lượng hàng năm không quá ít, sản phẩm được chế tạo theo từng loạt với chu kỳ xác định Sản phẩm tương đối ổn định

- Đặc điểm: Sản xuất hàng loạt phù hợp với các doanh nghiệp sản xuất có số chủng loại sản phẩm tương đối nhiều nhưng khối lượng hàng năm mỗi loại chưa đủ lớn để có thể hình thành một dây chuyền sản xuất độc lập Mỗi bộ phận sản xuất phải gia công chế biến nhiều loại sản phẩm được lặp đi lặp lại theo chu kì Với mỗi loại sản phẩm người ta thường đưa vào sản xuất theo từng "loạt" nên chúng mang tên là sản xuất hàng loạt ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Máy móc này được sắp xếp bố trí thành những phân xưởng chuyên môn hoá công nghệ

- Mỗi phân xưởng đảm nhận một giai đoạn công nghệ nhất định của quá trình sản xuất sản phẩm

- Năng suất lao động tương đối cao

- Chuyên môn hoá sản xuất không cao nhưng quá trình sản xuất lặp đi lặp lại một cách tương đối ổn định nên năng suất lao động tương đối cao

- Mỗi bộ phận sản xuất gia công nhiều loại sản phẩm khác nhau về yêu cầu kĩ thuật và qui trình công nghệ nên tổ chức sản xuất thường rất phức tạp

- Đối với sản xuất hàng loạt nhỏ rất gần với sản xuất đơn chiếc.

Xác định các phương pháp gia công ra các bề mặt từ các thiết bị có ở xưởng trường

Hình 5 4: Hình máy tiện BEMATO MA-2160 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 5 5: Hình máy phay BEMATO BMT-2500 ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Bảng 7.1 Bảng thông số máy tiện BEMATO MA-2160 Đặc tính kỹ thuật Thông số

Khoảng cách giữa 2 tâm (mm) 1500 Đường kính trục chính (mm) 85

Số vòng quay trục chính (v/p) 25-33-43-49-65-85-98-129-170-194-257-338-

385-446-590-779-1173-1545 Công suất động cơ ( kw ) 10

Bảng 7.2 Các phương pháp gia công

Hai rãnh then Phay bán tinh

- Gia công tiện tinh mỏng là phương pháp duy nhất gia công vật liệu là kim loại màu vì với vật liệu này không thể mài được do phoi mài dính kết vào bề mặt làm việc của đá mài, nên sẽ làm mất khả năng cắt gọt của chúng

- Tiện mỏng từ các thiết bị có ở xưởng ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Máy tiện (BEMATO MA-2160) đáp ứng được yêu cầu của phương pháp gia công tiện tinh mỏng ( ở mặt trụ Φ35) là số lượt chạy dao và chiều sâu cắt nhỏ với vận tốc cắt lớn, khi tiện tinh mỏng lấy dao hợp kim cứng có thể sử dụng dung dịch trơn vì khả năng chịu nhiệt kém

- Máy tiện (BEMATO MA-2160) có thể đảm bảo máy được trang bị có dộ chính xác và độ vững cao

- Tiện bán tinh Là quá trình gia công được tiến hành trước khi tiện tinh, để cắt bỏ các bậc gồ ghề quá nhiều trên chi tiết, để hỗ trợ cho quá trình tiện tinh

- Máy tiện (BEMATO MA-2160) đáp ứng được yêu cầu của phương pháp gia công tiện bán tinh (ở mặt B Φ25 và mặt F Φ60 ) vì chiều sâu cắt không ảnh hưởng quá lớn đến chất lượng và độ chính xác gia công nên máy tiện (BEMATO MA-2160) có thể đảm bảo được độ nhám bề mặt và có thể sử dụng dao hợp kim với vận tốc vừa

- Gia công tiện thô là gia công phá, mục đích là bóc đi bề mặt ngoài xấu xí của phôi như rỗ, dính cát, biến cứng và có sai lệch quá lớn, phát hiện ra các khuyết tật

- Máy tiện (BEMATO MA-2160) đáp ứng được yêu cầu của phương pháp gia công tiện thô (mặt E Φ70, mặt A và mặt k) vì có công suất lớn, độ cứng vững cao để đạt năng suất cao còn độ chính xác không cần thiết

- Phay là một phương pháp gia công kim loại bằng dụng cụ cắt gọt, chuyển động chính là chuyển động quay của dụng cụ cắt, chuyển động chạy dao là chuyển động xoay tròn lên xuống

- Máy phay (BEMATO BMT-2500) đáp ứng được yêu cầu của phương pháp gia công phay bán tinh (ở hai rãnh then) vì chiều sâu cắt không ảnh hưởng quá lớn đến chất lượng ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT và độ chính xác gia công nên máy phay (BEMATO BMT-2500) có thể đảm bảo được độ nhám bề mặt và có thể sử dụng dao hợp kim với vận tốc vừa

- Khi thực hiện các phương pháp gia công trên máy mà xưởng có sẵn ta sẽ được các lợi ích sau:

- Khi gia công bằng máy ở xưởng giúp tiết kiệm được chi phí vận chuyển, nếu sử dụng máy ngoài ta sẽ tốn thêm chi phí vận chuyển phôi Từ đó giảm hiệu quả kinh tế

- Khi gia công bằng máy có sẵn thì ta sẽ tiết kiệm được chi phí gia công khi phải thuê các xưởng khác làm

- Tiết kiệm được thời gian khi ta có thể rút gắn thời gian làm thay Vì đặt ngoài sẽ tốn thời gian vận chuyển dẫn đến ảnh hưởng đến năng suất làm việc, thời gian hoàn thành sản phẩm và chậm tiến độ sản xuất.

Phương pháp chế tạo phôi

Chọn phương pháp chế tạo phôi

- Việc chọn phương pháp chế tạo phôi trước hết phải dựa vào yêu cầu kỹ thuật, hình dạng, kích thước yêu cầu của chi tiết gia công, dạng sản xuất và cơ sở vật chất – kỹ thuật của cơ sở sản xuất

- Do phôi trục chi tiết có hình dáng đơn giản và chỉ sản xuất hoàng loạt nhỏ gần như đơn chiếc nên đã chọn ra được 2 phương pháp thích hợp nhất là đúc trong khuôn kim loại và đúc trong khuôn cát

Phương pháp đúc trong khuôn cát Ưu điểm:

- Có thể tạo ra phôi có hình dáng phức tạp, linh hoạt, được sử dụng hầu hết cho các dạng sản xuất

- Giá thành đầu tư thấp ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Đúc được nhiều loại phôi từ vài gram đến vài tấn

- Độ chính xác không cao, thường bị rỗ khí, rỗ xỉ, chất lượng bề mặt thấp

Phương pháp đúc trong khuôn kim loại: Ưu điểm:

- Khuôn có thể sử dụng nhiều lần giúp tiết kiệm quá trình tạo phôi

- Phôi đúc từ khuôn kim loại có độ cơ tính, độ bóng, chính xác cao

- Không đúc được phôi có khối lượng lớn, hình dạng phức tạp

- Thường phải ủ phôi sau khi đúc vì bề mặt chi tiết dễ bị biến cứng đi

=> Phôi trục chi tiết có hình dạng đơn giản không phức tạp, chỉ sản xuất hàng loạt nhỏ gần như đơn chiếc và chỉ cần đạt cấp chính xác là 13 và độ nhám Rz= 40 Đúc trong khuôn kim loại lại có giá thành khá cao so với khuôn cát vì thế ta chọn phương pháp chế tạo phôi trục chi tiết là đúc trong khuôn cát ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Hình 5 6: Bản vẽ lòng phôi.

Thiết kế nguyên công định vị kẹp chặt

Phân tích và xác định bề mặt được chọn làm chuẩn, số bậc tự do bị khống chế và kẹp chặt của chi tiết:

Bảng 7.3 Phương án gia công sau khi chuẩn bị phôi:

Nguyên công 1:Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,1 dài 122 mm

+Bước 1: Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,1 dài

+Bước 2: Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,1 dài

Nguyên công 1:Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,3 dài

+Bước 1: Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,3 dài 64mm

Bước 2: Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,3 dài 64mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Nguyên công 2:Tiện thô mặt D ϕ 45 +_0.1 dài 62mm, tiện thô mặt C ϕ 35 +0,1 dài57mm, tiện thô mặt B ϕ 21 +0,03 dài

+ Bước 1: Tiện thô mặt D ϕ 45 +0.1 dài

+ Bước 2: Tiện thô mặt C ϕ 35 +0,1 dài57mm

+ Bước 3: Tiện thô mặt B ϕ 21 +0,03 dài 40 mm

Nguyên công 2:Tiện thô mặt D ϕ 45 +_0.1 dài 62mm, tiện thô mặt C ϕ 35 +0,1 dài57mm, , tiện thô mặt B ϕ 25 +0,2 dài 40mm

+ Bước 1: Tiện thô mặt D ϕ 45 +0.1 dài 62mm

Nguyên công 3: Tiện bán tinh mặt D ϕ

45 +_0.05 dài 5mm, tiện tinh mặt C ϕ

35 +0,018 +0,002 dài 17mm, tiện bán tinh mặt

+ Bước 1: Tiện bán tinh mặt D ϕ 45 +_0.05 dài 5mm

+ Bước 2: Tiện tinh mặt C ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm

+ Bước 3: Tiện bán tinh mặt B ϕ25 +0,015 +0,002 dài 40mm

Nguyên công 3: Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,3 -0,3 dài 50mm, tiện thô mặt G ϕ 45 +0,2 -0,2 dài 22mm, tiện thô mặt H ϕ 35 +0,2 dài 17mm

+Bước 1: Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,3 -0,3 dài 50mm

+ Bước 2: Tiện thô mặt G ϕ 45 +0,2 -0,2 dài 22mm

+ Bước 3: Tiện thô mặt H ϕ 35 +0,2 dài 17mm

Nguyên công 4: Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,3 -

0,3 dài 50mm, tiện thô mặt G ϕ 45 +0,2 -0,2 dài 22mm, tiện thô mặt H ϕ 35 +0,2 dài

Nguyên công 4: Tiện bán tinh mặt D ϕ

45 +_0.05 dài 5mm, tiện tinh mặt C ϕ

35 +0,018 +0,002 dài 17mm, tiện bán tinh mặt B ϕ 25 +0,015 +0,002 dài 40mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

+Bước 1: Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,3 -0,3 dài

+ Bước 2: Tiện thô mặt G ϕ 45 +0,2 -0,2 dài

+ Bước 3: Tiện thô mặt H ϕ 35 +0,2 dài

+ Bước 3: Tiện bán tinh mặt B ϕ25 +0,015 +0,002 dài 40mm

Nguyên công 5: Tiện bán tinh mặt F ϕ

60 +_0.05 dài 28mm, tiện bán tinh mặt G ϕ

45 +_0,05 dài 5mm, tiện tinh mặt H ϕ

+ Bước 1: Tiện bán tinh mặt F ϕ 60 +_0.05 dài 28mm

+ Bước 2: Tiện tinh mặt G ϕ 45 +_0,05 dài

+ Bước 3: Tiện tinh mặt H ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm

Nguyên công 5: Tiện bán tinh mặt F ϕ

60 +_0.05 dài 28mm, tiện bán tinh mặt G ϕ

45 +_0,05 dài 5mm, tiện tinh mặt H ϕ

+ Bước 1: Tiện bán tinh mặt F ϕ 60 +_0.05 dài 28mm

+ Bước 2: Tiện tinh mặt G ϕ 45 +_0,05 dài 5mm

+ Bước 3: Tiện tinh mặt H ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm

Nguyên công 6: Tiện ren M60x1,5 dài

- Phay rãnh với kích thước có chiều dài là

25 mm và bề rộng là 8 mm và chiều sâu là 4mm

- Phay rãnh với kích thước có chiều dài là 25 mm và bề rộng là 8 mm và chiều sâu là 4mm

- Phay rãnh với kích thước có chiều dài là

12 mm và bề rộng là 18 mm và chiều sâu là 7mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Nguyên công 8: Tiện ren M60x1,5 dài

- Kiểm tra hình dạng hình học

- Kiểm tra vị trí tương quan

- Kiểm tra hình dạng hình học

- Kiểm tra vị trí tương quan

+ Đảm bảo được sai lệch vị trí tương quan cụ thể là độ đồng tâm giữa các bậc trục + Đảm bảo được độ nhám tinh ở những bước gia công tinh

+ Phân tán đều các nguyên công để đảm bảo tối ưu được quy trình sản xuất

Gia công chuẩn bị phôi

Nguyên công 1: Cắt đứt phôi theo chiều dài là 127±0.1 mm

Nguyên công 2:Tiện 2 mặt đầu với chiều dài 127±0.1 mm và khoan 2 lỗ tâm 2 mặt đầu

+Bước 1: Tiện mặt đầu mặt 1 với chiều dài 124±0.1 mm và khoan đồng thời lỗ tâm +Bước 2: Tiện mặt đầu mặt 2 với chiều dài 122±0.1 và khoan đồng thời lỗ tâm

-Định vị: mâm cặp 3 chấu

+ Mâm cặp 3 chấu khống chế 4 bậc tự do( tịnh tiến Ox, Oz; xoay Ox, Oz)

- Kẹp chặt: Kẹp mặt trụ cho chi tiết ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Gia công sau khi chuẩn bị phôi

Nguyên công 1:Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,1 dài 122 mm

+ Bước 1: Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,1 dài 64mm

+ Bước 2: Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,1 dài 64mm

- Định vị: Mũi chống tâm cố định và mũi chống tâm di động định vị 5 bậc tự do

+ Mũi chống tâm cố định: Khống chế 3 bậc tự do (2 tịnh tiến: Ox, Oz; 1 xoay: Ox) + Mũi chống tâm di động: Khống chế 2 bậc tự do (1 tịnh tiến: Oy; 1 xoay: Oz)

- Kẹp chặt: Kẹp giữa 2 mũi tâm và 1 tốc kẹp để truyền mômen quay cho chi tiết ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Nguyên công 2: Tiện thô mặt D ϕ 45 +_0.1 dài 62mm, tiện thô mặt C ϕ 35 +0,1 dài 57mm, tiện thô mặt B ϕ 25 +0,2 dài 40mm

+ Bước 1: Tiện thô mặt D ϕ 45 +0.1 dài 62mm

- Chuẩn 2 lỗ chống tâm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Kẹp chặt: Kẹp giữa 2 mũi tâm và 1 tốc kẹp để truyền mômen quay cho chi tiết

+ Bước 1: Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,3 -0,3 dài 50mm

+ Bước 2: Tiện thô mặt G ϕ 45 +0,2 -0,2 dài 22mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

+ Bước 3: Tiện thô mặt H ϕ 35 +0,2 dài 17mm

Nguyên công 4: Tiện bán tinh mặt D ϕ 45 +_0.05 dài 5mm, tiện tinh mặt C ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm, tiện bán tinh mặt B ϕ 25 +0,015 +0,002 dài 40mm

+ Bước 3: Tiện bán tinh mặt B ϕ25 +0,015 +0,002 dài 40mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Nguyên công 5: Tiện bán tinh mặt F ϕ 60 +_0.05 dài 28mm, tiện bán tinh mặt G ϕ 45 +_0,05 dài 5mm, tiện tinh mặt H ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm

+ Bước 1: Tiện bán tinh mặt ϕ 60 +_0.05 dài 28mm

+ Bước 2: Tiện tinh mặt ϕ 45 +_0,05 dài 5mm

+ Bước 3: Tiện tinh mặt ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Kẹp chặt: Kẹp giữa 2 mũi tâm và 1 tốc kẹp để truyền mômen quay cho chi tiết

- Phay rãnh với kích thước có chiều dài là 25 mm và chiều rộng là 8 mm và chiều sâu là 4mm

- Chuẩn: Mặt trụ ϕ35 đã gia công tinh, ϕ25 đã gia công , mặt đầu I

- Định vị: ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

+ 1 chốt tỳ định vị 1 bậc tự do (1 tịnh tiến: Oy)

+1 chốt tỳ phụ không có khống chế bậc tự do

- Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng cơ cấu ren

- Chuẩn: Mặt trụ ϕ35 đã gia công tinh, ϕ25 đã gia công , mặt đầu I

+ 2 khối V ngắn khống chế 4 bậc tự do (2 tịnh tiến: Ox, Oz; 2 xoay: Ox, Oz)

+ 1 chốt tỳ định vị 1 bậc tự do (1 tịnh tiến: Oy) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

+1 chốt tỳ phụ không có khống chế bậc tự do

- Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng cơ cấu ren

Nguyên công 8: Tiện ren M60x1,5 dài 21mm

- Định vị: Một khối V dài định vị mặt B và F 5 bậc tự do

- Kẹp chặt: Sử dụng vấu kẹp, kẹp chặt chi tiết

-Kiểm tra hình dạng hình học

-Kiểm tra vị trí tương quan

-Kiểm tra dung sai ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.

Tính toán chế độ cắt và thời gian gia công

Tính toán chế độ cắt:

Nguyên công 1 Tiện thô mặt E ϕ 70 +_0,1 dài 122 mm

Hình 5 15: Máy tiện BEMATO MA-2160

Chọn dao tiện ngoài gắn hợp kim cứng T15K6 (Tra bảng 4-5 trang 296, [8]) h (mm) b (mm) L (mm) l (mm)

Lượng dư gia công: 2𝑍 𝑖 = 𝑑 𝑏 − 𝑑 𝑎 = 74 -70 mm => 𝑍 𝑖 = 2mm (công thức trang 225,

[8] ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Lượng chạy dao: S = 0,4-0,7mm/vòng ( tra bảng 5-60 trang 53, [9] )

Tốc độ cắt: V= 144 m/ph ( tra bảng 5-64 trang 56, [9] )

Số vòng quay: n 00 V π D 00.144 π 74 = 619 (vòng/phút) Chọn n theo máy: nm = 590 (vg/ph)

Tốc độ cắt thực tế:

Tra bảng 27 trang 116, [7] ta có :

L: chiều dài bề mặt gia công = 122mm

Nguyên công 2: Tiện thô mặt D ϕ 45 +_0.1 dài 62mm, tiện thô mặt C ϕ 35 +0,1 dài

57mm, , tiện thô mặt B ϕ 25 +0,2 dài 40mm

- Chọn dụng cụ cắt: ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Chọn dao tiện ngoài gắn hợp kim cứng T15K6 ( Tra bảng 4-5 trang 296, [8] ) h (mm) b (mm) L (mm) l (mm)

Tiện thô: Tiện thô mặt D ϕ 45 +0.1 dài 62mm

Lượng dư gia công: 2𝑍 𝑖 = 𝑑 𝑏 − 𝑑 𝑎 p -46 mm => 𝑍 𝑖 = 12mm ( Công thức trang

Tốc độ cắt: V= 90 m/ph ( Tra bảng 5-64 trang 56, [9] )

Theo bảng 27, trang 116, [7] ta có :

L: chiều dài bề mặt gia công = 109 mm

𝐿 2 = (1 ÷3) (mm), chọn 𝐿 2 = 3 mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Tiện thô: mặt C ϕ 35+0,1 dài 57mm

Lượng dư gia công: 2𝑍 𝑖 = 𝑑 𝑏 − 𝑑 𝑎 = 46 -36 mm => 𝑍 𝑖 = 5mm ( Công thức trang 225,

Số vòng quay: n 00 V π D 00.144 π 46 = 996,4 (vòng/phút) Chọn n theo máy: nm = 779 (vg/ph)

Tra bảng 27, trang 116, [7] ta có :

0,54.779 ⋅ 1 = 0,1542 (phút) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Lượng dư gia công: 2𝑍 𝑖 = 𝑑 𝑏 − 𝑑 𝑎 = 36-26 mm => 𝑍 𝑖 = 5mm ( Công thức trang 225,

Lượng chạy dao: S = 0,5 - 0,7 mm/vòng ( tra bảng 5-60 trang 53, [9] )

- Chọn máy: ( trang 216 , [7] ) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

- Chọn dụng cụ cắt: Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,3 dài 50mm, tiện thô mặt G ϕ 45 +0,1 dài 22mm, tiện thô mặt H ϕ 35 +0,1 dài 17mm

Tra bảng 4-5 trang 296, [8] Chọn dao tiện ngoài gắn hợp kim cứng T15K6 h (mm) b (mm) L (mm) l (mm)

Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,1 dài 50mm

Lượng dư gia công: 2𝑍 𝑖 = 𝑑 𝑏 − 𝑑 𝑎 = 70-61 mm => 𝑍 𝑖 = 4,5mm ( Công thức trang

Tốc độ cắt: V= 144m/ph ( tra bảng 5-64trang 56, [9] )

L: chiều dài bề mặt gia công = 50mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Lượng dư gia công: 2𝑍 𝑖 = 𝑑 𝑏 − 𝑑 𝑎 = 60 -46 mm => 𝑍 𝑖 = 7mm ( Công thức trang

Tốc độ cắt: V= 128m/ph ( tra bảng 5-64 trang 56, [9] )

Lượng dư gia công: 2𝑍 𝑖 = 𝑑 𝑏 − 𝑑 𝑎 = 46 -36 mm => 𝑍 𝑖 = 5mm ( Công Thức trang

Lượng chạy dao: S = 0,3-0,4mm/vòng ( tra bảng 5-60 trng 53, [9] )

0,38.779 ⋅ 1 = 0,084(phút) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Nguyên công 4: Tiện bán tinh mặt D ϕ 45 +_0.05 dài 5mm, tiện tinh mặt C ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm, tiện bán tinh mặt B ϕ 25 +0,015 +0,002 dài 40mm

Tiện bán tinh: Tiện bán tinh mặt D ϕ 45+_0.05 dài 5mm

Số vòng quay: n 00 V π D 00.128 π 46 = 885,7 (vòng/phút) Chọn n theo máy: nm w9 (vg/ph)

𝑆𝑛 ⋅ 𝑖 (phút) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tiện tinh mặt C ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm

Số vòng quay: n 00 V π D 00.100 π 36 = 884,2 (vòng/phút) Chọn n theo máy: nm w9 (vg/ph)

Theo bảng 27, trang 116, giáo trình thiết kế công nghệ chế tạo máy ta có :

L: chiều dài bề mặt gia công L= 17mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tiện bán tinh mặt B ϕ 25 +0,05 -0,05 dài 40mm

Số vòng quay: n 00 V π D 00 90 π 26 = 1102(vòng/phút) Chọn n theo máy: nm w9 (vg/ph)

L: chiều dài bề mặt gia công @mm

Nguyên công 5: Tiện bán tinh mặt F ϕ 60 +_0.05 dài 28mm, tiện bán tinh mặt G ϕ 45 +_0,05 dài 5mm, tiện tinh mặt H ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm

- Chọn dụng cụ cắt: Tiện thô mặt F ϕ 60 +0,1 dài 50mm, tiện thô mặt G ϕ 45 +0,1 dài 22mm, tiện thô mặt H ϕ 35 +0,1 dài 17mm

Tiện bán tinh: F ϕ 60 +_0.05 dài 28mm

Số vòng quay: n 00 V π D 00.260 π 41 = 2018 (vòng/phút) Chọn n theo máy: nm 45 (vg/ph)

Thời gian gia công: ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tiện bán tinh: mặt G ϕ 45 +_0,05 dài 5mm

𝑆𝑛 ⋅ 𝑖 (phút) ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Tiện tinh: mặt H ϕ 35 +0,018 +0,002 dài 17mm

L: chiều dài bề mặt gia công = 17mm ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT

Chọn máy phay BEMATO BMT-2500 chọn dụng cụ cắt: dao phay ngón Ф12 (bảng 4-77 sổ tay dụng cụ cắt và dụng cụ phụ - gs,ts trần văn địch)

Chiều sâu cắt (m=5

Tiêu đề	Tính toán, thiết kế và chế tạo máy cắt ống lăn ma sát
Tác giả	Nguyễn Minh Lực, Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Quang Huy, Nguyễn Quang Dương
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Hữu Phước
Trường học	Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM
Chuyên ngành	Công nghệ chế tạo máy
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	127
Dung lượng	5,8 MB