Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp.Do gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục .Gối đỡlàm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trongkhông gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó . Gối đỡ còn làmnhiệm vụ của ổ trượt .
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnhtrong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của công nghệchế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tếquốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặcbiệt của Đảng và nhà nước ta
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời vớiviệc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại Việc phát triểnnguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi
kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bảntương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyếtnhững vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đàotạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khíphục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điệnlực vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học vàgiúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ ánmôn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viênchuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo ChâuMạnh Lực đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy.Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế
và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong
bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kếsau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn
Ngày 12 tháng 8 năm 2013
SV Phan Thiên Tùng
I - PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT
CỦA CHI TIẾT
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp
Trang 2Do gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gối đỡlàm 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
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 Ø40 và52
Cần gia công mặt đầu và các lỗ Ø10 chính xác để làm chuẩn tinh gia công
Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi
Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùngchế độ cắt cao , đạt năng suất cao
Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiềunguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gáđặt nhanh
Các bề mặt cần gia công là :
- Tiện mặt trụ Ø 30 và mặt đầu A và B, rãnh thoát dao 2x2x45
- Lỗ Ø40
- Tiện lỗ Ø52
- Tiện rãnh chứa dầu Ø30
- Khoan và dao hai lỗ Ø10, hai lỗ này cần gia công tinh để làm chuẩn định vịthống nhất
- Khoan và taro lỗ ren M8
II - ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
5000 chi tiết/năm
N=N1.m(1+(a+b)/100)
N :Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1:Số sản phẩm được sản xuất trong một năm
m :Số chi tiết trong một sản phẩm
Dạng sản xuất của chi tiết là hàng loạt vừa
III - PHÂN TÍCH VÀ LỰ CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
- Phương pháp tạo phôi phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề chức năng và kết cấucủa chi tiết máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt và kíchthước của chi tiết, quy mô và tính loạt của sản xuất
- Để chọn phôi có thể căn cứ vào một số đặc tính sau:
Trang 3* Tính kinh tế của phương án trong điều kiện sản xuất đã định.
* Tính hợp lý của quy trình công nghệ tạo phôi
* Mức độ trang bị của các quá trình công nghệ tạo phôi, khả năng ứng dụng tựđộng hoá vào các nguyên công
* Chất lượng của phôi, các loại sai hỏng có thể xuất hiện trong quá trình tại phôi
và khả năng loại bỏ chúng
* Hệ số sử dụng vật liệu ( Kvl ) của phương pháp
* Khối lượng gia công và khả năng tạo phôi
- Phương án tạo phôi đã chọn được thực hiện theo trình tự sau:
* Chọn dạng phôi tuỳ thuộc vào kết cấu, đặc tính làm việc, yêu cầu vậnhành của chi tiết, dạng sản xuất, hệ số sử dụng vật liệu ( Kvl ), yêu cầu kỹ thuật
* Tính toán lượng dư bằng phương pháp tính toán phân tích cho các bềmặt quan trọng Với các bề mặt còn lại có thể xác định lượng dư bằng phươngpháp bảng tra
* Lập bản vẽ phôi, xác định khối lượng phôi theo bản vẽ đã lập ra
• Ưu điểm:
• Phương pháp gia công có tính linh hoạt cao, phạm vi gia công rộng (có thểgia công được vật nhỏ từ vài gam đến vài trăm tấn), có thể gia công đượcnhững vật lớn hơn so với dập thể tích
Có thể chế tạo được những chi tiết có hình dáng, kích thước, khối lượng rất khácnhau
Có khả năng biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ phức tạp, do đó làm tăng khả năngchịu tải trọng của vật liệu
Phôi có cơ tính đồng đều thích hợp với các chi tiết chịu tải lớn
Dụng cụ và thiết bị tương đối đơn giản cho nên vốn đầu tư ít và tính linh hoạttrong sản xuất cao
Nâng cao chất lượng kim loại đặc biệt là kim loại đúc
• Nhược điểm:
Độ bóng và độ chính xác đạt được không cao
Sự đồng đều trong cả một loạt sản phẩm là không cao
Lượng dư lớn, hệ số sử dụng vật liệu thấp
Hệ số sử dụng vật liệu thấp do đó hiệu quả kinh tế không cao
Năng suất thấp đặc biệt là khi rèn bằng tay
Hình dáng, chất lượng phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân
* Phôi cán:
• Cán là phương pháp cho kim loại biến dạng giữa hai trục quay ngược chiềunhau (trục cán) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết quả là làm chochiều cao của phôi giảm, chiều dài và chiều rộng của phôi tăng
• Ưu điểm:
Nâng cao chất lượng của phôi
Năng suất đạt được rất cao (do tính liên tục)
Trang 4• Ưu điểm:
Sản phẩm đúc có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu
Có thể đúc được những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến rất lớn
Sản phẩm đúc có thể đạt được độ chính xác, độ nhẵn khá cao với những phươngpháp đúc đặc biệt
Tạo ra trên vật đúc các lớp vật liệu có cơ tính khác nhau
Có thể cơ khí hoá, tự động hoá, năng suất cao
• Nhược điểm:
Chưa tiết kiệm được kim loại do hệ thống rót, do sai hỏng
Tỉ lệ phế phẩm còn cao vì khuyết tật đúc khá nhiều
Kiểm tra khuyết tật khó khăn
• Ưu điểm:
Vật dập có độ bóng và độ chính xác cao hơn phương pháp rèn tự do Khi áp dụngnhững phương pháp đặc biệt thì độ chính xác có thể đạt được rất cao
-Cơ tính của vật dập cao, đồng đều do giai đoạn nén khối gây ra
-Có thể dập được những chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết kiệm được kim loại do
hệ số sử dụng vật liệu cao hơn so với rèn tự do, thao tác đơn giản, không cần thiết
có những bậc thợ cao
- Đạt năng suất lao động cao, dễ cơ khí hoá và tự động hoá
-Nhược điểm:
- Giá thành chế tạo khuôn thường lớn
Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp dập
IV - THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1)Phân tích các bề mặt làm chuẩn công nghệ.
Chi tiết là dạng hộp nên ta ưu tiên sử dụng một mặt phẳng chuẩn và hai lỗ để làmchuẩn định vị
Ở chi tiết này ta sử dụng mặt đầu và hai lỗ Ø10 vuông góc với mặt phẳng đó.Nếu ta sử dụng hai mặt bên thì sẻ không đảm bảo được chuẩn định vị vì không có
đủ hai lỗ để gá đặt khi gia công
Mặt chọn mặt đầu Ø30 làm chuẩn định vị nên ta gia công mặt này đầu tiên
2)Các nguyên công gia và trình tự các nguyên công.
+ Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu, tiện Ø30, tiện rãnh thoát dao.
+ Nguyên công 2 : Tiện mặt ngoài Ø100, tiện mặt đầu, tiện Ø20.
+ Nguyên công 3 : Khoan hai lỗ Ø10 và doa.
+ Nguyên công 4 : Phay hai mặt bên
+ Nguyên công 5 : Phay hai rãnh chữ T trên máy phay.
+ Nguyên công 6 : Tiện lỗ Ø40 và Ø52
+ Nguyên công 7 : Tiện rãnh chứa dầu Ø30 bên trong lỗ Ø40.
+ Nguyên công 8 : Khoan và taro lỗ ren M8.
+ Nguyên công 9 : Nguyên công kiểm tra.
3)Phân tích và lựa chọn máy, dao và đồ gá cho từng nguyên công và bước công nghệ.
+ Nguyên công 1: Tiện Ø30, tiện mặt đầu.
Trang 5*Chọn máy: (Theo bảng 9-4/18 STCNCTM T3)
Dùng máy tiện ren vít vạn năng : 1K62
Công suất động cơ truyền động chính : 10 (KW)
Số cấp tốc độ của trục chính : 23 cấp
Phạm vi tốc độ của trục chính : 12,5 - 2000 (vg/ph)
* Chọn dao : (bảng 4-23/274 STCTM T1)
Dao tiện ngoài chắp mảnh hợp kim cứng T15K6 bằng chêm
Đồ gá nguyên công này ta sử dụng đồ gá chuyên dùng được chế tạo theo phầnchế tạo đồ gá
Đầu tiên ta tiện thô tất cả các mặt cần gia công sau đó tiện rãnh rồi tiến hành tiệntinh các bề mặt cần gia công
+ Nguyên công 2: Tiện mặt ngoài, tiện mặt đầu còn lại, tiện Ø20.
Nguyên công này tương tự như nguyên công 1 nên ta chọn dao và máy của nguyêncông 1 Tiện biên dạng ngoài đạt Ø100mm, tiện mặt đầu Ø100mm còn lại lấy kíchthước đạt 70mm, tiện 20mm, tiện mặt đầu Ø20mm để đạt chiều dài là 5mm
+ Nguyên công 3: Khoan hai lỗ Ø10.
Chọn máy khoan cần 2A125
+ Đường kính lớn nhất khoan thép 25mm.Côn móc chính số 3.+ Công xuất động cơ: N=2,8kw
+ Hiệu xuất máy: =0,8
Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn
D=9.8mm; L=184mm; l=121mm Chọn vật liệu cho mũi khoan là thép gió
Chọn mũi doa liền khối đuôi côn
D=10mm; L=150mm ; l=20mm;
+ Nguyên công 4: Phay hai mặt bên.
Nguyên công này ta thực hiện trên máy phay, phay đồng thời hai mặt phẳng haibên của chi tiết
Chọn máy phay đứng vặn năng 6H82
+ Mặt làm việc của bàn máy:320*1250(mm) + Công xuất động cơ: N=7,5kw
+ Hiệu xuất máy: =0,75Chọn dao
+ Theo bảng (4-3) STCNCTM T1 chọn vật liệu dao là T15K6
+ Theo bảng (4-94) STCNCTM T1 chọn dao theo tiêu chuẩn có
D=100; B=39; d=32; z=10
Gá đặt trên phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do
Trang 6định vị trong lỗ Ø10, 1 chốt trám trong lỗ Ø10 còn lại, chiết tiết hạn chế 6 bậc tựdo.
Sau khi định vị và kẹp chặt chi tiết ta tiến hành phay đồng thời hai mặt phẳng
+ Nguyên công 5: Phay hai rãnh chữ T.
Để gia công hai rãnh chữ T
Chọn máy phay đứng vặn năng 6H82
+ Mặt làm việc của bàn máy:320*1250(mm) + Công xuất động cơ: N=7,5kw
+ Hiệu xuất máy: =0,75Chọn dao phay ngón:
+ Theo bảng (4-3) STCNCTM T1 chọn vật liệu dao là T15K6
+ Theo bảng (4-65) STCNCTM T1 chọn dao theo tiêu chuẩn có
D=7; L=60 ; l=16; n=3
Chọn dao phay đĩa bằng thép gió
+ Nguyên công 6: Tiện thô và tiện tinh lỗ Ø40 và Ø50.
Chọn máy: (Theo bảng 9-4/18 STCNCTM T3)
Dùng máy tiện ren vít vạn năng : 1K62
Công suất động cơ truyền động chính : 10 (KW)
-Số cấp tốc độ của trục chính : 23 cấp
-Phạm vi tốc độ của trục chính : 12,5 - 2000 (vg/ph)
Dùng dao tiện thép gió
• Tiện mặt đầu : Dao thân cong, kích thước dao 25x16x45o
• Tiện trụ ngoài : Dao thân cong, kích thước dao 25x16x45o
- Vát mép : dùng dao đầu thẳng, kích thước dao 25x16x45o
• Tiện rãnh:Dao tiện cắt đứt ,kích thước dao:25x16.có =90o
+Nguyên công 7: Tiện rãnh chứa dầu Ø30.
Chọn máy
*Chọn máy: (Theo bảng 9-4/18 STCNCTM T3)
Dùng máy tiện ren vít vạn năng : 1K62
Trang 7Công suất động cơ truyền động chính : 10 (KW)
Số cấp tốc độ của trục chính : 23 cấp
Phạm vi tốc độ của trục chính : 12,5 - 2000 (vg/ph)
* Chọn dao : (bảng 4-23/274 STCTM T1)
Dao tiện ngoài chắp mảnh hợp kim cứng T15K6 bằng chêm
+ Nguyên công 8: Khoan và taro lỗ ren M8.
Chọn máy khoan cần 2A125
+ Đường kính lớn nhất khoan thép 25mm.Côn móc chính số 3.+ Công xuất động cơ: N=2,8kw
+ Hiệu xuất máy: =0,8
Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn
D=6,5mm; L=144mm; l=63mm
Chọn mũi Taro:
d=8 ; p=1,25 ; L=72 ; l=22
+ Nguyên công 9: Nguyên công kiểm tra.
Kiểm tra bề mặt gia công
Kiểm tra độ không song sóng giữa hai mặt A và B
4)Xác định lượng dư tổng cộng cho từng bề mặt gia công của chi tiết.
- Chi tiết muốn đạt được kích thước và chất lượng bề mặt phù hợp với yêu cầu kỹ thuật định ra thì phải qua nhiều nguyên công gia công cơ Ở mỗi nguyên công khi cắt gọt phải hớt đi một lớp kim loại trên bề mặt gia công, nhằm thay đổi hình dáng, kích thước, chất lượng và nhẵn bóng bề mặt của phôi Lượng kim loại bị bóc
đi trong quá trình gia công gọi là lượng dư Lượng dư là một yếu tố quan trọng củaquá trình công nghệ vì việc xác định hợp lý lượng dư sẽ nâng cao hiệu quả kinh tế.-Nếu lượng dư quá lớn sẽ gây lãng phí, tốn vật liệu, tốn thời gian gia công, hao mòn dụng cụ cắt, hao mòn máy và làm giá thành chi tiết tăng
-Nếu lượng dư quá mỏng thì lượng dư này không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi.Bên cạnh đó còn xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao nhanh mòn,làm tăng phế phẩm
Tra lượng dư cho các bề mặt :
-Mặt trụ Ø100
Tiện thô 2Zbmin = 3(mm)
Trang 8-Mặt đầu Ø100
Tiện thô Zbmin = 2,5(mm)
-Lỗ tròn Ø40
Tiện thô 2Zbmin = 2(mm)
Tiện tinh 2Zbmin = 1 (mm)
-Lỗ tròn Ø52
Tiện thô 2Zbmin = 6(mm)
Tiện tinh 2Zbmin = 1(mm)
5)Xác định chế độ cắt cho từng nguyên công và từng bước công nghệ
*Các bước thực hiện nguyên công 1 :
-Bước 1: Khỏa mặt đầu Ø100mm
-Bước 2: Tiện Ø30mm
-Bước 3: Tiện rãnh
-Bước 4: Vát mép
*Bước 1 : Khỏa mặt đầu Ø100mm.
Khỏa mặt đầu từ Ø100 vào Ø30 với lượng dư 2.5 mm
Khi tiện bằng một con dao T=(30÷60) phút Ta chọn T=50 (phút)
kV : hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt
Trang 9kNV : hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt của phôi
Tra bảng 5-5 (STCNCTM) kNV =0,8 Kuv=0.74
Độ nhám cần đạt được sau khi gia công là Ra=1.25
Lượng dư cần gia công 0.5mm
Chọn chiều sâu cắt t=0.2(mm) (Tra theo bảng 5-14 STCNCTM II)
Ta có Ra= 1.25, bán kính đỉnh dao tiện r=1.2 => Lượng chạy dao S=0.156mm/vòng
Vận tốc cắt với các thông số như với tiện thô:
Tính hệ số điều chỉnh vận tốc
K=K1.K2.K3 K4.K5;
K1= 1.02: Hệ số phụ thuộc vào cơ tính vật liệu
K2= 1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
K3= 0.8 : Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội
K4= 0.8 :Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
Trang 10K5= 1.04: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao
Lượng dư gia công Z=0,5 (mm)
Chọn chiều sâu cắt t=0,3 (mm) Lượng chạy dao S=0,13(mm/vòng) Vận tốc cắt giống với các thông số tiện thô Vb=120(m/phút) (Tra bảng 5-62 STCNCTMTII).Tính hệ số điều chỉnh vận tốc
K=K1.K2.K3 K4.K5;
K1= 1.02: Hệ số phụ thuộc vào cơ tính vật liệu
K2= 1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
K3= 0.8 : Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội
K4= 0.8 :Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
K5= 1.04: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao
Lượng dư gia công Z=3
Chọn chiều sâu cắt t =3(mm) (Theo bảng5-11STCNCTM II) ta có lượng chạy daotheo bảng S = 0.5(mm/vòng).Vận tốc cắt với các thông số như bước tiệnthô:Vb=260 (m/phút) Theo bảng (5-63 STCNCTM II)
Tính hệ số điều chỉnh vận tốc
K=K1.K2.K3 K4.K5;k1= 1.02: Hệ số phụ thuộc vào cỏ tính vật liệu
K2= 1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
K3= 0.8: Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội
K4= 0.8: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
K5= 1.04: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao
Vậy :
Số vòng quay tính toán :(v/ph)
Chọn theo máy : nm= 1250(vòng/phút)
Công suất cắt Nc = 2.4(KW)
*Bước 4: Tiện mặt đầu Ø30.
Lượng dư gia công: Z=2.7(mm)
Trang 11Chế độ cắt :
Chọn chiều sâu cắt t=1,4(mm) (Theo bảng5-11STCNCTM II) ta có lượng chạydao theo bảng S =1(mm/vong).Vận tốc cắt với các thông số như bước tiện thô:(m/ph) Theo bảng 5-63 STCNCTM II
Tính hệ số điều chỉnh vận tốc
K=K1.K2.K3 K4.K5;k1= 1.02: hệ số phụ thuộc vào cỏ tính vật liệu
K2= 1: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
K3= 0.8 Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội
K4= 0.8 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
K5= 1.04 Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao
K2= 0.92: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao
K3= 0.8 Hệ số phụ thuộc vào vâtl liệu dao
K4= 0.8 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
Tính cho các nguyên công còn lại ta lập bảng như sau:
+Nguyên công 2: Tiện mặt ngoài, tiện mặt đầu, tiện Ø20.
*Bước 1: Tiện mặt ngoài
*Bước 2: Tiện mặt đầu Ø100
+Nguyên công 3: Khoan hai lỗ Ø10 và doa.
*Bước 1: Khoan hai lỗ Ø9,8
*Bước 2: Doa hai lỗ vừa khoan
Bước Máy Dao V(m/ph) n(vg/ph) S(mm/vg) t(mm) T(Phút)
+Nguyên công 4: Phay hai mặt bên.
*Bước 1: Phay đồng thời hai mặt bên
Bước Máy Dao V(m/ph) n(vg/ph) S(mm/vg) t(mm) T(Phút)