thiết kế gia công chi tiết gối đỡ phụ

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay trong các nghành kinh tế nói chung và đặc biệt là nghành cơ khí đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các nghành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân. Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên nghành chế tạo máy khi kết thúc môn học. MỤC LỤC ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trang 4 II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết trang 5 III. Xác định dạng sản xuất trang 5 IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi trang 6 V. Tra cấp chính xác lỗ trang 6 VI. Kiểm tra độ bóng bề mặt gia công trang 6 VII. Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại trang 8 VIII. Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại trang 10 IX. Xác định thời gian nguyên công trang 28 X. Thiết kế đồ gá cho nguyờn cụng gia cụng lỗ φ30 mm trang 33 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Công nghệ chế tạo máy tập I,tập II 2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I 3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II 4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III 5. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I-1976 6. Atlas đồ gá (Trần Văn Địch) 7. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá (Lê Văn Tiến-Trần Văn Địch- Trần Xuân Việt) 8. Nguyên lý gia công vật liệu (Nguyễn Duy-Bành Tiến Long-Trần Thế Lục) 9. Giáo trình vật liệu học (Nghiêm Hùng) NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN Ι. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT - Căn cứ vào bản vẽ chi tiết thân gối đỡ phụ với vật liệu là GX15-32 (gang xám 15-32). ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– - Ta thấy rằng chi tiết này có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào, được lắp với thân máy bằng vít, chi tiết có lỗ bậc để đưa trục ra, lắp vòng bi và vòng chắn cao su để chắn bụi và dầu. Như vậy có thể coi chi tiết thân đỡ này như một chi tiết dạng bạc. - Tra cấp chính xác: - Lỗ 01,0 03,0 150 + − Φ → cấp chính xác : 004,0 021,0 6150 + − Φ K - Lỗ 02,0 100 ± Φ → Cấp chính xác: 017,0 7100 ± Φ Js - Mặt ngoài 1,0 2,0 160 − − Φ → Cấp chính xác: 043,0 143,0 9160 − − Φ P - 2,0 190 ± → Cấp chính xác 145,0 11190 ± Js - Trên chi tiết ta thấy những bề mặt làm việc chủ yếu là: + Mặt trụ rỗng trong 004,0 021,0 6150 + − Φ K + Mặt trụ rỗng trong 017,0 017,0 7100 + − Φ Js + Mặt đầu Ra2,5 + Mặt trụ ngoài 043,0 143,0 9160 − − Φ P Yêu cầu kĩ thuật: đảm bảo độ đồng tâm giữa 160,150,100 ΦΦΦ và đảm bảo độ đồng tâm giữa đường tâm các kích thước đó với mặt đầu Ra2,5 Vật liệu chế tạo bạc đỡ là Gang xám GX15-32. Thành phần hoá học của GX15-32: Độ cứng C Si Mặt ngoài S P HB 200 3,0 – 3,7 1,2 – 2,5 0,25 – 1,00 < 0,12 0,05 – 1,00 Nếu như Thép là kim loại có cơ tính tổng hợp cao, có thể chịu tải trọng rất nặng, độ bền cao và độ dai va đập. Thì, gang lại là vật liệu có cơ tính không cao, độ bền thấp, độ dẻo và độ dai va đập thấp, có thể coi là vật liệu giòn. Tuy vậy với bạc đỡ làm việc trong điều kiện không quá khắc nghiệt, mặt làm việc luôn chịu ma sát và mài mòn thì gang xám lại có ưu điểm: trong gang xám có thành phần Grafit có khả năng tự bôi trơn nên làm tăng tính chống mài mòn. Hơn nữa, gang là vật liệu khá rẻ, dễ gia công cắt gọt bởi phoi là phoi vụn (do sự có mặt của Grafit), là ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– vật liệu có tính chảy loãng cao, rất thích hợp cho phương pháp chọn phôi là phôi đúc. Nếu chọn được phương pháp đúc hợp lý sẽ nâng cao được cơ tính của vật liệu. ΙΙ. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU: Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lượng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm. Chi tiết bạc đỡ (hình trên) được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám GX15-32. Chọn phương pháp đúc trong khuôn cát. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via. Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những nhược điểm sau: - Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạng hướng kính cần được lưu ý - Chi tiết có lỗ bậc nên khó khăn trong việc gá đặt và gia công - Mặt làm việc (mặt lỗ φ150) yêu cầu độ nhám Ra=1,25( ccx6) và ặt lỗ φ100( ccx7) là hợp lý vì φ150 dùng để lắp ổ bi nên cần độ chính xác cao và φ100 dùng để lắp vòng chặn nên ccx7 là đủ. - Với mặt ngoài (φ160), yêu cầu CCX9 là hợp lý. - Các mặt còn lại không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt được độ bóng và độ chính xác. Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu như ở trên, nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong điều kiện sản xuất hàng loạt vừa ΙΙI. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT: - Trọng lượng của chi tiết được xác định: ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Q 1 = V . γ (kg) Q 1 : Trọng lượng chi tiết (kg) γ: Trọng lượng riêng của vật liệu chọnγ = 7 (kG/dm 3 ) V: Thể tích của chi tiết (dm 3 ) V = V 1 + V 2 + V 3 – ( V 4 + V 5 + V 6 + V 7 ) V 1 = π x 80 2 x 22 = 442336,24 (mm 3 ) V 2 = π x 265 2 x 25 = 1755625 (mm 3 ) V 3 = π x 105 2 x 32 = 352800(mm 3 ) V 4 = π x 40,5 2 x 12 = 61835,97(mm 3 ) V 5 = π x 50 2 x 15 = 117809,72(mm 3 ) V 6 = π x 67,5 2 x6 = 685883,29(mm 3 ) V 7 = π x 75 2 x 52 = 918915,85(mm 3 ) ⇒ V = 2121684,63(mm 3 ) ⇒ Q 1 = V . γ = 2121684,63 . 7 = 14 (kg) - Sản lượng ) 100 1( 1 βα + += mNN N 1 = 400: Số lượng sản phẩm cần chế tạo trong một năm( bảng 2.6) m : só lượng chi tiết trong 1 sản phẩm α : số lượng dự phòng do sai hang khi tạo phôI gây ra. Chọn α = 5% β : lượng sản phẩm dự trũ cho hang hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ. Chọn β = 5%. 440) 100 10 _1(1.400 =+=N IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI : Vật liệu để chế tạo gối đỡ phụ là gang xám GX15-32 và chi tiết có dạng bạc. Phương pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó cho một số ưu điểm đặc biệt quan trọng mà phương pháp khác không có được: ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– - Phôi không bị nứt, vỡ khi chế tạo. - Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ. - Giá thành tạo khuôn rẻ. - Ngoài ra, nếu chọn được phương pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tính cũng rất cao. Bên cạnh đó, nó có một số nhược điểm: - Lượng dư lớn. - Độ chính xác của phôi không cao. - Năng suất thấp. - Phôi dễ mắc khuyết tật. Ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát.Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư lớn. Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lượng lớn. Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Phương pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá. V.TRÌNH TỰ NGUYÊN CÔNG 1 Nguyên công I: Tiện thô mặt đầu phía trục ra, mặt ngoài φ 160, mặt A, mặt trong φ 81 1.1. Gá đặt: s 4 s 3 s 2 s 1 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và măt đầu . Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc rự do. . 1.2. Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện vạn năng T620 1.3. Chọn dao: dùng dao tiện đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8. - Tiện mặt đầu: Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh thép gió, kích thước dao 25x16x45 o . - Tiện ngoài và mặt A: Dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió, kích thước dao 25x16x140. 2 Nguyên công II: Tiện thô mặt đầu còn lại, mặt ngoài φ 210, mặt B, mặt trong φ 150, mặt C, mặt trong φ 135, mặt D, mặt trong φ 100, mặt E. 1.1. Định vị: Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và măt đầu . Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc rự do. 1.2. Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện T620. 1.3. Chọn dao : s 8 s 9 s 7 s 6 s 5 s 4 s 3 s 2 s 1 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– - Tiện mặt đầu: Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh thép gió, kích thước dao 25x16x45 o . - Tiện ngoài và mặt B: Dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió, kích thước dao 25x16x140. - .Tiện lỗ trong: Dao tiện lỗ có góc nghiêng chính ϕ = 90 0 gắn mảnh hợp kim cứng với kích thước20x20x200 3.Nguyên công III: Tiện tinh mặt đầu, mặt trong φ 150, mặt C, mặt trong φ 100 1.1 Định vị: Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và măt đầu . Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc rự do. . 1.2 Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện T620. 1.3 Chọn dao : - Tiện mặt đầu: Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh thép gió, kích thước dao 25x16x45 o - .Tiện lỗ trong: Dao tiện lỗ có góc nghiêng chính ϕ = 90 0 gắn mảnh hợp kim cứng với kích thước20x20x200 4 Nguyên công IV: Tiện tinh φ 160 1.1. Định vị: Chuẩn định vì là lỗ trụ và mặt đầu. Định vị và s 4 s 3 s 2 s 1 s ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– kẹp chặt trên mâm cắp 3 chấu tự định tâm, khống chế 5 bậc tự do 1.2. Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện T620. 1.3. Chọn dao: -Tiện ngoài : Dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió, kích thước dao 25x16x140 5 Nguyên công V: khoan 4 lỗ φ 26 1.1. Lập sơ đồ gá đặt: Chuẩn định vị là mặt đẩu, lỗ trong khống chế 5 bậc tự do. Dùng thêm một chốt trụ tỳ vào mặt lồi để chống xoay. Định và kẹp chặt trên đồ gá khoan khống chế 6 bậc tự do. Toàn bộ đồ gá được đặt trên bàn quay phân độ. Sauk hi gia công xong một lỗ ta phân độ 90 0 và gia công lỗ tiếp theo. 1.2.Chọn máy: Thực hiện trên máy khoan đứng: K125 1.3.Chọn dao: Chọn dao khoan và dao doa có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng. [...]... vị chi tiết (ở đây chuẩn định vị trùng gốc kích thước) ⇒ εct = 100 2 − 51,5 2 − 4 2 − 10 2 − 0 , ≈ 98,025 (µm) X XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGUYÊN CÔNG Thời gian gia công cơ bản (T0) là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết Thời gian gia công cơ bản được tính theo công thức: T0 = L + L1 + L2 (phút) S n Trong đó: L- Chi u dài bề mặt gia công (mm) L1- Chi u... 1.3 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bước nguyên công có công suất cắt lớn nhất Khi tarô lực cắt và momen cắt nhỏ hơn so với khi khoan do vậy ta chọn công suất máy và thiết kế đồ gá theo bước khoan Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bước nguyên công này như sau: NC = 2,4 (KW) Như vậy thực hiện nguyên công trên máy K125 đã đảm bảo công suất cắt VIII THIẾT... ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Lượng dư gia công các lỗ bậc còn lại: 2Z = 3,5(mm) Lượng dư gia công mặt A và mặt đàu phía trục ra: Z = 4(mm) Lượng dư gia công mặt B và mặt đầu nối với thân máy: Z = 3,5(mm) Lượng dư gia công mặt trụ ngoài φ160: 2Z = 4(mm) Lượng dư gia công mặt trụ ngoài φ210: 2Z = 3,5(mm) VII.TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI I nguyên công I: tiện thô mặt... 1000 1000 1.2.4 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bước nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở nguyên công I, bước Tiện mặt A là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bước nguyên công này như sau: ` NC = 2,4 (KW) Như vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt II Nguyên công II: Tiện thô... 1.2.4 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bước nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở bước Tiện mặt đầu là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bước nguyên công này như sau: ` NC = 2,4 (KW) Như vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt IV Nguyên công IV: tiện tinh φ 160 1.1 Lượng dư gia. .. ph) 1000 1000 1.2.4 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bước nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở bước Tiện mặt đầu là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bước nguyên công này như sau: ` NC = 2,4 (KW) Như vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt III Nguyên công III : tiện tinh... 24,50 (m/ph) 1000 1000 1.2 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bước nguyên công có công suất cắt lớn nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bước nguyên công này như sau: NC = 2,4 (KW) Như vậy thực hiện nguyên công trên máy K125 đã đảm bảo công suất cắt VI Nguyên công VI: khoan và ta rô 4 lõ M12x25 1 Chế độ cắt: 1.1 Khi khoan: * Chi u sâu cắt: t = 0,5D... 2 + 3 = 0,17( ph) 0,2.500 * Thời gian nguyên công Tnc = T0 + TP + TPV + Ttn Trong đó: T0: Thời gian cơ bản; T0 = 1,087 (phút) TP = 10% T0 = 0,1 1,087 = 0,1087 (phút ): Là thời gian phụ TPV = 11% T0 = 0,11 1,087 = 0,1196 (phút): Là thời gian phục vụ Ttn= 5% T0 = 0,05 1,087 = 0,0544 (phút): Là thời gian nghỉ Vậy thời gian nguyên công là: Tnc = 1,3697(phút) 2 Nguyên công II: Tiện thô mặt đầu, mặt ngoài... + 2 2 = 0,107( ph) 1.400 * Thời gian nguyên công Tnc = T0 + TP + TPV + Ttn Trong đó: T0: Thời gian cơ bản; T0 = 1,713 (phút) TP = 10% T0 = 0,1 1,713 = 0,1713 (phút ): Là thời gian phụ TPV = 11% T0 = 0,11 1,713 = 0,1884 (phút): Là thời gian phục vụ Ttn= 5% T0 = 0,05 1,713 = 0,0856 (phút): Là thời gian nghỉ Vậy thời gian nguyên công là: Tnc = 2,1583(phút) 3 Nguyên công III: tiện tinh mặt đầu, mặt... 2( RZi −1 + Tai −1 + ρ i2−1 + ε i2 ) RZi −1 - chi u cao nhấp nhô tế vi do nguyên công sát trước để lại Ta −1 - chi u sâu lớp kim loại bề mặt bị hư hang do bước công nghệ sát trước để lại ρ i −1 - sai lệch vị trí tương quan và sai số không gian tổng cộng do bước công nghế sát trước để lại ε i - sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiên *Nguyên công tiện thô: 2 2 2 Z min = 2( RZphoi + Taphoi . cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via. Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những nhược điểm sau: - Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU: Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công. Nó có ý nghĩa. bản vẽ chi tiết thân gối đỡ phụ với vật liệu là GX15-32 (gang xám 15-32). ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– - Ta thấy rằng chi tiết này có chức năng đỡ phụ cho