đồ án công nghệ chế tạo chi tiết dạng gối đỡ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
MỤC LỤC 1 LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta đang trong quá trình phát triển và hội nhập. Tỷ trọng ngành công nghiệp trong cơ cấu ngành kinh tế ngày càng tăng. Trong tiến trình công nghiệp hoa hiện đại hoa đất nước việc phát triển ngành cơ khí là một trong những ưu tiên hàng đầu. Do đó việc đào tạo đội ngũ kỹ sư cơ khí có trình độ chuyên môn cao về công nghệ truyền thống cũng như nắm bắt được các công nghệ gia công tiên tiến, hiện đại để áp dụng có hiệu quả vào sản xuất trong nước là một nhiệm vụ quan trọng của ngành cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy là một phần quan trọng trong quá trình đào tạo của chuyên ngành cơ khí tại các trường đại học. nó giúp sinh viên tổng hợp lại toàn bộ kiến thức chuyên môn trong quá trình học tập, tìm hiểu để áp dụng vào quá trình sản xuất thực tế. Bên cạnh đó nó cũng giúp sinh viên có điều kiện tìm hiểu làm quen với thực tế sản xuất. Để phục vụ cho quá trình làm việc, công tác của sinh viên khi ra trường Trong qúa trình làm bài em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình của thầy Hoàng Anh Tuấn cũng như các thầy cô giáo trong khoa. Mặc dù có nhiều cố gắng, nghiêm túc trong công việc tuy nhiên do thời gian thực hiện có hạn nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót rất mong nhận được sự chỉ bảo thêm của thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Anh Tuấn cũng như các thầy cô khác trong khoa cơ khí đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong toàn bộ quá trình làm bài Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Sinh viên Lợi Quang Định Lời Nhận Xét 2 THUYẾT MINH PHẦN I: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT GỐI ĐỠ TRỤC DAO. 1.1. Giới Thiệu Chi Tiết Dạng Gối Đỡ. 3 Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công. Những chi tiết dạng gối đỡ cần phải chú ý các đặc điểm sau: Gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục( như nhóm , cụm, bộ phận). Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó. Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt. Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi. 1.2. Phân Tích Chức Năng Làm Việc Của Chi Tiết Gối Đỡ Trục Dao. Rz40 Rz40 Rz40 Rz40 Rz80 Rz20 Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau: - Gối đỡ có dạng hình trụ tròn,trong có khoan các lỗ , từ đó ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp. - Gối đỡ dùng để đỡ các trục quay trong máy. Bề mặt làm việc chủ yếu là các lỗ: Ø 90, Ø 80, Ø 49. - Dung sai của đường kính lỗ nhỏ (Ø 90±0,017) do vậy yêu cầu gia công đạt độ chính xác 4 cao. - Một số bề mặt có yêu cầu độ bóng cao : cấp nhẵn bóng 5 , 6, 7 . - Gối đỡ làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tải trọng khá lớn do trục quay trên giá gây ra. Các lực đó có thể là lực dọc trục, lực hướng tâm, trọng lực của các chi tiết đặt trên nó. - Gối đỡ là chi tiết chịu nén ,do vậy vật liệu để chế tạo là gang xám GX 15- 32 là hoàn toàn hợp lí. Gối đỡ được đúc từ gang xám. - Gang Xám : GX 15-32 + 15: chỉ giới hạn bền kéo của gang xám b k =15 kg/mm 2 + 32: chỉ giới hạn bền uốn của gang xám b u = 32kg/mm 2 + Độ cứng của bề mặt chi tiết được lấy trong khoảng HB= 163÷229 kg/mm 2 Chọn HB=185 kg/mm 2 + Thành phần hóa học cơ bản của gang xám GX 15-32 sắt (Fe), cacbon ( C) trong đó: • Cacbon (C) : 3.5 ÷ 3.7 %; Phót pho (P) : 0.3 %; Lưu huỳnh (S): 0.15 %; Man gang (Mn) : 0.5 ÷ 0.8 % ; Si lic (Si) : 2 ÷ 4% ; Còn lại là sắt (Fe) Ký hiệu gang xám %C %Si %Mn %S %P GX 15-32 3.5 – 3.7 2 – 4 0,5 – 0,8 0,15 0,3 1.3. Phân Tích Tính Công Nghệ Trong Kết Cấu Của Chi Tiết Gối Đỡ Trục Dao. 5 Chi tiếc gia công của chúng ta phải đảm bảo 4 yếu tố : - Độ chính xác về kích thước. -Độ chính xác về hình dáng hình học. -Độ chính xác về vị trí tương quan. -Độ chính xác về chất lượng bề mặt chi tiếc gia công. Các bề mặt làm việc chủ yếu và quan trọng của chi tiết là: 6 + Lỗ Ø 90±0,017 Rz= 20µm tướng đương cấp độ nhẵn bóng là 5. Đường tâm lỗ có độ song song với mặt đáy A là 0.02mm/100mm tương đương cấp chính xác 6(bảng 2-63 T102 STCNCTM19). + Mặt đáy A có độ nhám Rz=20 µm tương đương cấp độ nhẵn bóng là 5. Độ song song bề mặt 0.012mm/100mm đạt cấp chính xác 5(bảng 2-63 T102 STCNCTM19) + 2 lỗ Ø14.5±0.02 có độ vuông góc với mặt đáy A là 0.02mm/100mm đạt cấp chính xác 8(bảng 2-63 T102 STCNCTM19). + Các lỗ Ø60, Ø49, Ø 80, mặt bên có Rz=80 µm tương đơng cấp độ nhắn bóng 3. 1.4. Xác Định Dạng Sản Xuất * Sản lượng hàng năm N = 10000 chiếc/năm. * Khối lượng của chi tiết: sử dụng phần mềm vẽ 3D Inventor để vẽ chi tiết và tính toán các thông số của chi tiết gối đỡ trục dao. Material ( vật liệu): Gang {Cast Iron} Density (khối lượng riêng): 7,250 ( đã gia công ) Mass ( khối lượng): 2,583 kg Area (diện tích) : 67809,996 Volume ( thể tích) : 356278,056 Tra bảng 2.6 Trang 31 Thiết kế đồ án CN CTM ta được dạng sản xuất là hàng loạt lớn. 1.5. Phương Pháp Chế tạo Phôi. 7 Chi tiết gối đỡ trục dao với vật liệu GX 15-32 được chế tạo phôi bằng phương pháp đúc sẽ đảm bảo được yêu cầu về dung sai kích thước và dung sai hình học của phôi. Đúc gang là phương pháp có nhiều tiện ích hơn nhưng phương pháp sản xuất khác. Kỹ thuật đúc gang có thể tạo ra các sản phẩm cũng như các bộ phận máy để gia công trên các loại máy công cụ bằng cách tiện, phay , bào Gang xám là một trạng thái trong nhiều trạng thái của gang mà dựa vào vi cấu trúc của chúng để người ta phân loại. Bề mặt của gang xám ở mặt gãy của gang có màu xám, là đặc trưng của ferit và graphit tự do. Trong quá trình đông đặc, do tốc độ tản nhiệt chậm trong khuônđúc bằng cát, dân đến lượng graphít hòa tan trong sắt lỏng có đủ thời gian để giải phóng thành các phiến nhỏ, có hình thù tự do (thường là dạng tấm). Gang xám có một giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất. Gang xám có tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao, do tổ chức xốp nên cũng là ưu điểm cho các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt. Tuy vậy, gang xám dòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được. Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang bị biến trắng rất khó gia công cơ khí. Do những đặc tính trên, người ta sử dụng chúng rất nhiều trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn, có độ phức tạp cao, các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tốt. Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử dụng đến >70% tổng trọng lượng. Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào, ), thân máy của động cơ đốt trong cũng được sản xuất từ gang xám. 8 Đúc gang có nhiều phương pháp khác nhau như: đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại, đúc trong khuôn mẫu nóng chảy, đúc áp lực. Nhưng phương pháp đúc trong khuôn cát và đúc bằng khuôn kim loại là hai phướng án tốt nhất trong trường hợp này. Đúc trong khuôn cát: là một phương pháp đúc truyền thống lâu đời và ngày nay vẫn còn sử dụng rộng rãi. Khuôn chỉ đúc được một lần (chỉ rót được một lần rồi phá khuôn). Với vật liệu chủ yếu là cát, chất phụ gia đi kèm có thể tạo nên tên gọi riêng cho từng phương pháp riêng biệt. + Ưu điểm : là đúc các chi tiết lớn, phức tạp hơn do có thể làm ruột. + Nhược điểm : là Đúc khuôn cát có độ chính xác thấp, chất lượng bề mặt kém, năng xuất thấp, yêu cầu người thợ có trình độ khéo léo, từ khâu làm khuôn, ruột, đến rót kim loại vào khuôn. Do vậy, đúc khuôn cát hiện nay đang được sử dụng nhưng không chính xác. Đây chính là nguyên nhân đôi khi một số chi tiết lớn vài chục kg yêu cầu chính xác nên vẫn phải đúc khuôn kim loại Phù hợp với sản xuất đơn chiếc. Đúc trong khuôn kim loại + Ưu điểm: Đúc trong khuôn kim loại là thuật ngữ chỉ một phương pháp sản xuất vật đúc bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại. Vật đúc đông đặc dưới tác dụng của trọng trường mà không chịu bất kỳ tác động nào khác. Đây là phương pháp rất phổ biến hiện nay do nó có các đặc điểm sau đây: Khuôn được sử dụng nhiều lần; Độ sạch và độ chính xác được nâng cao đáng kể. Điều này sẽ làm giảm khối lượng gia công cơ khí; Nâng cao độ bền cơ học của vật đúc, đặc biệt là độ bền ở lớp bề mặt tiếp giáp với khuôn kim loại. Nâng cao sản lượng hàng năm do giảm được kích thước đậu ngót và phế phẩm đúc. Nâng cao năng suất lao động. Tiết kiệm diện tích nhà xưởng do không cần chế tạo hỗn 9 hợp làm khuôn và quá trình làm khuôn. Giảm giá thành sản phẩm. Dễ cơ khí và tự động hoá, điều kiện vệ sinh lao động tốt. + Nhược điểm: Chế tạo khuôn kim loại phức tạp và đắt tiền; độ bền khuôn hạn chế khi đúc thép, khó đúc những vật thành mỏng và hình dáng phức tạp; vật đúc có ứng suất lớn do khuôn kim loại cản co mạnh; vật đúc gang dễ bị biến trắng; quy trình đúc phải chặt chẽ. Tuy có những đặc điểm trên nhưng công nghệ đúc trong khuôn kim loại vẫn được sử dụng rộng rãi để đúc gang, hợp kim và kim loại màu trong sản xuất hàng loạt và loạt lớn bởi vì có những chi tiết không thể chế tạo được nếu không sử dụng khuôn kim loại, ví dụ các tấm lớn thân máy bay, các chi tiết nhỏ nhưng đòi hỏi độ bền cao trong động cơ. Như vậy ta so sánh ưu – nhược điểm của hai phương pháp đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn khim loại thì ta thấy phương pháp đúc trong khuôn kim loại là phương án tối ưu cho quá trình sản xuất phôi của chi tiết gối đỡ trục dao. 1.6. Bản Vẽ Lồng Phôi Của Chi Tiết Gối Đỡ Trục Dao 10 [...]... chốt tỳ khía nhám định vị lên mặt C của chi tiết khống chế 3 bậc tự do - Dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt B khống chế 2 bậc tự do Như vậy chi tiết được khống chế 5 bậc tự do Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng bu-lông qua bạc chữ C lên mặt D của chi tiết 13 1.2 Chọn máy: Với độ bóng bề mặt đáy yêu cầu RZ=20 tra bảng 5 cấp nhẵn bóng 5 Gia công chi tiết trên bằng máy phay ngang 6H82( công... Density(khối lượng riêng): 7,250 Mass( khối lượng): .3,537 kg Area(diện tích): 65352,938 Volume( thể tích): 487919,460 1.7 Các Phương Án Công Nghệ Gia Công Cho Chi Tiết 11 Phân tích chuẩn và chọn chuẩn Gối đỡ là một chi tiết dạng hộp , khối lượng gia công chủ yếu tập chung vào gia công các lỗ Do vậy để gia công đợc nhiều lỗ trên nhiều bề mặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh… Ta cần chọn... chặt: 33 Định vị: • Mặt đáy chi tiết đợc định vị trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do • Dùng 1 chốt trụ ngắn định vị vào một lỗ khống chế 2 bậc tự do • Dùng 1 chốt trám định vị vào lỗ còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do • Để tăng độ cứng vững cho chi tiết trong quá trình gia công ta dùng thêm 1 chốt tỳ tự lựa tỳ vào mặt D Kẹp chặt: • Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 2 mỏ... 0,8 1,15 1250 0,41 6 N(vg/ph) S(mm/vòng) t(mm) Định vị: • Mặt đáy A của chi tiết đợc đặt trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do • Dùng 1 chốt trụ ngắn lồng vào một lỗ φ 14.5 khống chế 2 bậc tự do 29 • Dùng 1 chốt trám lồng vào lỗ φ 14.5 còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại Do vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do Kẹp chặt: • Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu bulông đẩy - đòn kẹp, với việc đặt lực kẹp... lượng dư còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại(hình vẽ): Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do Kẹp chặt: • Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu đòn kẹp vào mặt trong lỗ 2.2 φ 84 Chọn máy 20 Nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng 6H12, khi gia công dao quay tròn tại chỗ và bàn máy mang chi tiết thực hiện chuyển động chạy dao S Theo bảng 19(1) ta có các thông số của máy như sau: Số cấp tốc độ:... trọng Với chi tiết này ta có 3 phương án chọn chuẩn thô: Phương án 1: dùng mặt trên 2 lỗ Ø14.5 Phương án 2: dùng mặt thô 2 lỗ Ø90 và Ø49 Phương án 3: dùng mặt trụ ngoài Ø110 Nhận xét : phương án 2 & phơng án 3 chọn mặt chuẩn thô như vậy không đảm bảo một số yêu cầu sau: • Không đảm bảo phân phối đều lượng dư gia công • Rất khó đảm bảo độ đồng tâm của 2 lỗ Ø90 và Ø49 • Bề mặt làm chuẩn thô là dạng tròn... cho nguyên công 2 6H12 BK8 188,4 950 6K12 BK8 132,8 750 Máy Dao V(m/ph) N(v/ph) 1 2 S(mm/vòng) 1 2 t(mm) 24 3 Nguyên Công 3: Khoan, Khoét, Doa 2 Lỗ 14.5 3.1 Định vị & kẹp chặt Định vị và kẹp chặt chi tiết giống như trong nguyên công 2, vị trí chính xác của hai lỗ được xác định thông qua phiến dẫn và bạc dẫn 25 3.2 Chọn máy Nguyên công được thực hiện trên máy khoan cần 2H53 Theo bảng 8 TK ĐACNCTM... 10.54,5.2 0,9.0,2 0, 74.481.8 Pz = 1251.600 0 0,65 Pz = 1127 (N) Momen xoắn: Mx = Công suất cắt : Ne = Pz D 2.100 =704,3 (Nm) Pz V 1020.60 = 4,33 (KW) 16 Rz 20 Bước 2 Phay tinh: - Chi u sâu phay: chọn t = Z = 1( mm) - Chi u rộng phay B = 48 (mm) - Lượng chạy dao S tra theo bảng 5-37 (T31 STCNCTM2) : Từ Rz =20 tra bảng 5 (TKĐACNCTM) và theo bảng 5-37 S = 1(mm/vòng) - Tốc độ cắt V= CV D q T m t x S... độ cắt Các bước thực hiện nguyên công: • Bớc 1: Phay thô t = 2mm • Bớc 2: Phay tinh t = 1 mm Bước 1: Phay thô: Thông số chế độ cắt: theo bảng 5.34 (T 29 ST CNCTM2) Chi u sâu cắt: t=2 mm; lượng chạy dao răng: SZ=0,2….0,4 mm/răng Chi u rộng phay lớn nhất: B=115 mm Tra bảng 5.39 T32; 5.40 T34; 5.1 T6; 5.4 T7(ST CNCTM2) ta có được các hệ số Thay vào công thức tính tốc độ cắt: V= CV D q T m t x S zy... chạy dao vòng: Sr S=Z =10.0,2= 2 mm/vòng 31 Lợng chạy dao phút : SP nm = S=190.2 = 380 mm/ph n S Rz 40 A A Bước 2: Phay tinh: Thông số chế độ cắt Chi u sâu cắt: t=1 mm ; theo bảng 5.37 (T31 ST CNCTM2) lượng chạy dao vòng S=0,5….1 mm/vg; Vậy SZ=0,05mm/răng Chi u rộng phay lớn nhất: B=115 mm Tính toán tương tự như trên ta có: 32 Từ đó vận tốc sẽ là: VT = 0,83=233,4m/ph nT = 1000.Vt π D = = 464,7 v/ph . Dao. Rz40 Rz40 Rz40 Rz40 Rz80 Rz20 Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau: - Gối đỡ có dạng hình trụ tròn,trong có khoan các lỗ , từ đó ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp. - Gối đỡ dùng để đỡ các trục quay trong. công. Những chi tiết dạng gối đỡ cần phải chú ý các đặc điểm sau: Gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục( như nhóm , cụm, bộ phận). Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của. THUYẾT MINH PHẦN I: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT GỐI ĐỠ TRỤC DAO. 1.1. Giới Thiệu Chi Tiết Dạng Gối Đỡ. 3 Tính công nghệ trong kết cấu có ý