đồ án kỹ thuật cơ khí Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trong thiết bị

Lời nói đầu. Bất cứ một máy nào hay một cơ cấu máy nào đó đều được cấu thành từ những chi tiết máy lắp ghép lại với nhau tạo thành. Do đó việc chế tạo một máy, cơ cấu máy chính là việc chế tạo các chi tiết máy riêng rẽ rồi lắp ghép chúng lại với nhau theo một sơ đồ nào đó. Muốn chế tạo được một chi tiết máy nào đó thì trước tiên ta phải thiết lập được một qui trình công nghệ gia công chúng. Việc thiết kế qui trình công nghệ gia công một chi tiết nào đó bao gồm những công việc: chọn máy gia công, dao cắt, tính lượng dư gia công, chế độ cắt, mặt định vị, kẹp chặt, xác định lực kẹp chặt. Trang bị công nghệ để gia công chi tiết tuỳ thuộc theo dạng sản xuất: đơn chiếc, hàng loạt, hàng khối. Đối với đồ án môn học công nghệ chế tạo máy thì dạng sản xuất chủ yếu là sản xuất loạt lớn, nh vậy trang bị kĩ thuật là máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng. Nh vậy trong đồ án môn học này nhiệm vụ chủ yếu là thiết kế đồ gá chuyên dùng để gia công chi tiết trên máy vạn năng thông thường. Nội dung đồ án gồm. 1. Phân tích nguyên lý làm việc của chi tiết trong thiết bị. 2. Xác định dạng sản xuất. 3. Phân tích công nghệ trong kết cấu. 4. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi. 5.Lập thứ tự gia công cho các nguyên công. Vẽ sơ đồ gá đặt , kí hiệu điịnh vị và kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao và cuả chi tiết. 6. Tính lợng d gia công cho một bề mặt (do giáo viên hớng dẫn chỉ định) các bề mặt còn lại tra theo bảng. 7. Tính chế độ cắt cho một nguyên công(do giáo viên chỉ định ), các nguyên công khác tra theo bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy. 8. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. 9. Tính và thiết kế một đồ gá. Em xin chân tành cảm ơn thầy giáo Nuyễn Chí Cường đã hướng dẫn tận tình để đồ án này được hoàn thành. 1 1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trong thiết bị. Chi tiết cần gia công làgối đỡ. Trên gối đỡ thường gia công lỗ để lắp ghép với trục hoặc là lỗ lắp ổ lăn, với trường hợp này gối đỡ trên đó gia công lỗ để lắp ổ lăn. Gối đỡ được lắp lên một chi tiết khác thông qua mặt phẳng đáy và 2 lỗ xỏ bu lông. Lắp ghép giữa lỗ và ổ lăn là lắp ghép theo hệ trục vì ổ lăn đã được chế tạo sẵn. Do đó lỗ được chế tao theo vòng ngoài của ổ đạt cấp chính xác kích thước H7, cấp độ nhám là cấp 8. Từ chức năng làm việc ta có thể đưa ra một số yêu cầu kĩ thuật đối với chi tiết nh sau. Độ chính xác kích thước lỗ ∅100 : ∅100 +0.035 Độ vuông góc giữa mặt đầu và lỗ ∅100 không vượt quá 0.02 trên toàn bộ mặt phẳng. Độ song giữa lỗ ∅100 và mặt phẳng đáy không vượt quá 0.02 trên toàn vbộ mặt phẳng. Độ nhám bề mặt lỗ ∅100 đạt R a = 0.63. 2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết. Chi tiết cần gia công là chi tiết dạng hộp, do đó chuẩn tinh chính là một mặt phẳng và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó. Với chi tiết của ta thì ta nhận thấy tính công nghệ phù hợp. Do chi tiết phải lắp ghép với chi tiết khác và được cố định thông qua 2 lỗ xỏ bu lông, do vậy ta chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và 2 lỗ xỏ bu lông. Từ tính công nghệ ta có thể đưa ra một số yêu cầu kĩ thuật nh sau đối với chi tiết. Độ chính xác kích thước lỗ xỏ bu lông đạt cấp 7 : ∅17 +0.018 . Độ nhám bề mặt lỗ đạt cấp 8 : R a = 0.63. Độ không vuông góc giưa 2 lỗ xỏ bu lông và mặt đáy không vượt quá 0.02 trên toàn bộ mặt phẳng. Độ không phẳng của mặt đáy không vượt quá 0,1 trên toàn bộ mặt phẳng. Độ nhám mặt đáy đạt R z = 10. Độ không vuông góc giữa lỗ xỏ bu lông và mặt đáy không vượt quá 0.02 trên toàn bộ mặt phẳng. 3. Xác định dạng sản xuất. Sản lượng hàng năm : N = 2000 chiếc/năm. Khối lượng chi tiết : G = V*γ. Trong đó : V là thể tích phần kim loại của chi tiết. γ là khối lượng riêng của chi tiết. Ta có thể tích V: V = V 1 + V 2 + V 3 +2*V 4 (mm 3 ). 2 ( ) ( ) 322 1 28456258*5075 2 1 mmV =−= π . ( ) 32 2 46835058*50* 2 1 150*80*58 mmV =−= π . ( ) ( ) 322 3 80823285015* mmV =−= π . ( ) 32 4 5180022*27*22*22*55 mmV =−= π . V =V 1 + V 2 +V 3 + 2*V 4 = 937335 (mm 3 ) = 0.94 (dm 3 ). Vật liệu gang xám GX 15—32 có γ = 0.74 kg/dm 3 . Khối lượng chi tiết là: G = V*γ = 0.94 * 0.74 = 7 (kg). Tra bảng 2_ Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta được dạng sản xuất là loạt lớn. Do vậy ta chọn trang bị công nghệ để chế tạo sản phẩm này là máy vạn năng và đồ gá chuyên dùng. 4. Chọn phương pháp chế tạo phôi. Ta có: - Vật liệu chi tiết là gang xám GX15 – 32 . - Sản lượng hàng năm N = 2000 (chiếc / năm). Do vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc. Với sản lượng 2000 chiếc /năm và điều kiện sản xuất của Việt Nam ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát và mẫu bằng gỗ. Vật đúc đạt độ chính xác cấp II. Theo nguyên tắc chọn mặt phân khuôn đối với sản phẩm đúc và kết cấu cụ thể trong chi tiết của ta, thì chọn mặt phân khuôn là mặt phẳng chứa 2 đường tâm của 2 lỗ xỏ bu lông. Tra bảng 3_103 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1, ta được lượng dư gia công cho từng bề mặt. Kích thước lớn nhất của chi tiết là 248 mm, khi đó. Kích thước lớn nhất(mm) Vị trí bề mặt . Kích thước danh nghĩa (mm) ≤ 50 >50 tới 120 >120 tới 260 > 120 tới 260 Trên 4.0 4.5 5.0 Dưới, cạnh 3.0 3.5 4.0 Từ đây ta có được bản vẽ lồng phôi của chi tiết. T a có bản vẽ đúc chi tiết trong lòng khuôn nh hình vẽ dưới đây. 3 5. Lập thứ tự nguyên công. 4 5.1. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy. Chọn máy : Máy phay đứng kí hiệu 6H12. Đặc tính kĩ thuật của máy nh sau. - Khoảng cách từ mặt đầu trục chính tới bàn máy là : a = 30 ÷ 400. - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao dọc là 1500 (kg). - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao ngang là 1200 (kg). - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao đứng là 500 (kg). - Công suất động cơ chính là N = 7 kw. - Số cấp tốc độ là Z = 18. - Dải tốc độ của trục chính là n = 30 ÷ 1500 (vòng/ phút). - Đường kính trục gá dao 32mm. - Độ côn trục chính N 0 3. Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có. D = 100 mm. B = 50 mm. d(H7) = 32 mm. Z = 8 răng. Sơ đồ gá đặt chi tiết nh hình vẽ. n w n 5.2. Nguyên công 2: Gia công lỗ xỏ bu lông ∅17 mm. Chọn máy : Máy khoan cần kí hiệu 2M53. Đặc tính của máy: - Đường kính lớn nhất có thể khoan lỗ đặc D max = 35 mm. - Số cấp tốc độ Z = 12. - Dải tốc độ n = 40 ÷ 2500 vòng/ phút. 5 - Công suất động cơ N = 2.8 kw. - Khoảng cách A = 325 ÷ 1250 mm. - Khoảng cách C = 400 ÷ 1400 mm. Chọn dao: Nguyên công gồm 4 bước : Khoan, khoét, dao thô, dao tinh nên chọn. - Mòi khoan ruột gà có D = 15.25 mm. - Mũi khoét bán tinh có D = 16.82 mm. - Dao doa thô có D = 16.94 mm. - Dao doa tinh có D = 17mm. Sơ đồ gá đặt. w n n 1 n 2 5.3. nguyên công 3: : Phay mặt đầu 2 lỗ xỏ bu lông. Chọn máy : Máy phay đứng kí hiệu 6H12. Đặc tính kĩ thuật của máy nh sau. - Khoảng cách từ mặt đầu trục chính tới bàn máy là:a = 30 ÷ 400. - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao dọc là 1500 (kg). - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao ngang là 1200 (kg). - Lực cắt lớn nhất của cơ cấu chạy dao đứng là 500 (kg). - Công suất động cơ chính là N = 7 kw. - Số cấp tốc độ là Z = 18. - Dải tốc độ của trục chính là n = 30 ÷ 1500 (vòng/ phút). - Đường kính trục gá dao 32mm. - Độ côn trục chính N 0 3. Chọn dao : Dao phay mặt đầu cán lắp răng nhỏ. D = 50 mm. d 1 = 32mm. 6 d = 22mm. d 3 = 24mm. L = 25 mm. Z = 14 răng. r = 1. l = 15mm. N 0 3. Sơ đồ gá đặt nh sau. n w 5.4. Nguyên công 4: Phay mặt đầu lỗ ∅100 mm. Chọn máy : Máy phay nằm ngang kí hiệu 6H82. Đặc điểm kĩ thuật của máy. - Khoảng cách từ tâm trục chính tới bàn máy là: a = 30 ÷ 350 mm. - Công suất động cơ chính là: N = 7 kw. - Số cấp tốc độ trục chính: Z = 18. - Dải tốc độ trục chính : n = 30 ÷ 1500 vòng/ phút. - Lực kéo lớn nhất của cơ cấu chạy dao: + Dọc là 1500 (Kg). + Ngang 1200(Kg). + Đứng 500 (Kg). - Đường kính lỗ trục chính : 29mm. - Độ côn trục chính: N 0 3. - Đường kính trục gá dao: 32 ; 50 mm. Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có. D = 100 mm. B = 50 mm. d(H7) = 32 mm. 7 Z = 8 răng. Sơ đồ gá đặt chi tiết nh hình vẽ. n n 5.5. Nguyên công 5 : Tiện lỗ. Nguyên công này gồm : Tiện lỗ ∅56, rãnh hình thang, rãnh thoát dao, tiên lỗ ∅100. Chọn máy: Máy 1A64. Đặc tính kĩ thuật của máy. - Đường kính phôi lớn nhất có thể tiện được: D max = 800 mm. - Số cấp tốc độ: Z = 24. - Dải tốc độ: n = 71 ÷ 750 vòng/phút. - Lượng chỵ dao: S d = 0.2 ÷ 3.05 vòng/phút. S n = 0.07 ÷ 1.04 vòng/phút. - Công suất máy: N = 17 kw. Chọn dao: Dao tiện lỗ gắn mảnh HKC kí hiệu 2152 019. B = 25 H = 25 l = 125 d = 25 m = 12.5 H 1 = 21 H = 16.5 k = 12 a 1 = 12.5 b 1 = 7.9. Sơ đồ gá đặt. 8 n n ww 5.6. Nguyên công 6: gia công 4 lô bắt bu lông ở mặt đầu lỗ ∅100. Chọn máy : Gia công trên máy khoan đứng kí hiệu 2H125. Đặc tính của máy: - Đường kính lớn nhất có thể khoan lỗ đặc D max = 25 mm. - Số cấp tốc độ Z = 12. - Dải tốc độ n = 45 ÷ 2000 vòng/ phút. - Công suất động cơ N = 2.8 kw. - Số cấp bước tiến dao 9. - Phạm vi bước tiến 0.1 ÷ 1.6. - Lực tiến dao (kg) : 900. - mô men xoắn Kg.cm; 2500. - Dịch chuyển lớn nhất của trục chính : 170 mm. - Độ côn trục chính : Côn móc số 3. - kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 400 x 450. - Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn: 700 mm. Chọn dao: Cần khoan lỗ gia công ren để bắt bu lông M6 ta chọn mũi khoan ruột gà có D = 5.5mm. Sơ đồ gá đặt. 9 n S 5.7. Nguyên công 7: khoan lỗ tra dầu M8. Chọn máy : Gia công trên máy khoan đứng kí hiệu 2H125. Đặc tính của máy: - Đường kính lớn nhất có thể khoan lỗ đặc D max = 25 mm. - Số cấp tốc độ Z = 12. - Dải tốc độ n = 45 ÷ 2000 vòng/ phút. - Công suất động cơ N = 2.8 kw. - Số cấp bước tiến dao 9. - Phạm vi bước tiến 0.1 ÷ 1.6. - Lực tiến dao (kg) : 900. - mô men xoắn Kg.cm; 2500. - Dịch chuyển lớn nhất của trục chính : 170 mm. - Độ côn trục chính : Côn móc số 3. - kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 400 x 450. - Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn: 700 mm. Chọn dao: Cần khoan lỗ gia công ren để bắt bu lông M8 ta chọn mũi khoan ruột gà có D = 6.5mm.Trước khi khoan lỗ ta phải phay mặ đầu trước khi khoan bằng dao phay ngón. Sơ đồ gá đặt. 10 [...]... 0.061µm Vậy [εct] = 0.061mm Tính cân bằng đối trọng Ta có chi tiết gia công và đế để định vị chi tiết có tính chất đối xứng nên trọng tâm của chi tiết nằm trên đường đi qua tâm của chi tiết nên ta chỉ việc bắt một miếng đối trọng vào phía đối diện và có khối lượng như là phía bên kia Ta tính khối lượng của chi tiết và mặt đế G = Gđế + Gchi tiết + Gkẹp chặt – G’ Gđế = Vđế*γ 32 Vđế = V1 + V2 = 2.4 +... Gkẹp chặt – G’ Gđế = Vđế*γ 32 Vđế = V1 + V2 = 2.4 + 8.4 = 10.8(dm3) Gđế = 10.8 *7.852 = 9.2(kg) Gkẹp chặt = 2 (kg) G’ = 2 (kg) Gchi tiết = 7(kg) G = 9.2 + 7 +2 – 2 = 16.2(kg) Mục lục: Trang Lời nói đầu 1 1 .Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trong thiết bị 2 2 .Phân tích tính công nghệ 2 3.Xác định dạng sản xuất 2 4.Chọn phương pháp chế tạo phôi 3 5.Lập thứ tự nguyên công 5 5.1 Nguyên công 1:... ∅100 Chi u dài cắt (lc) lc = lct + yc + yvr(mm) lct: Chi u dài gia công của chi tiết lct = 41 + 2 = 43(mm) yc: Chi u dài vào cắt, tra bảng 2.60(Sổ tay chế độ gia công cơ) lấy: yc = 2mm yvr: Chi u dài vào ra của dao(mm) tra bảng 2.61(Sổ tay chế độ gia công cơ) Lấy yvr = 3(mm) lc = 43 + 2 + 3 = 48(mm) 28 Thời gian tiện thô(t1) t1 = lc 48 = = 0.3 (phót) s * n 0.6 * 286 Bước 2: Tiện rãnh thoát dao Chi u... tinh lỗ ∅100 Chi u dài cắt (lc) lc = lct + yc + yvr(mm) lct: Chi u dài gia công của chi tiết lct = 41(mm) yc: Chi u dài vào cắt, tra bảng 2.60(Sổ tay chế độ gia công cơ) lấy: yc = 2mm yvr: Chi u dài vào ra của dao(mm) tra bảng 2.61(Sổ tay chế độ gia công cơ) Lấy yvr = 3(mm) lc3 = 41 + 2 + 3 = 46(mm) Thời gian tiện thô(t3) t1 = lc 46 = = 1.61 (phót) s * n 0.1 * 286 Bước 4: Tiện thô lỗ ∅56 Chi u dài cắt... yvr(mm) lct: Chi u dài gia công của chi tiết lct = 15(mm) yc: Chi u dài vào cắt, tra bảng 2.60(Sổ tay chế độ gia công cơ) lấy: yc = 6mm yvr: Chi u dài vào ra của dao(mm) tra bảng 2.61(Sổ tay chế độ gia công cơ) Lấy yvr = 3(mm) lc = 15 + 6 + 3 = 24(mm) Thời gian tiện lỗ ∅56 (t4) t4 = lc 4 48 = = 0.14 (phót) s * n 0.6 * 286 Bước 5: Tiện rãnh vòng phớt Do góc giữa 2 cạnh hình thang nhá ta coi chi u dài cắt... kg < [P0] Vậy đủ công suất cắt 8.Tính thời gian cơ bản để gia công chi tiết 8.1.Thời gian nguyên công phay mặt phẳng đáy Chi u dài gia công lgc = lc + y + lp(mm) Do đối xứng ta lấy cho một bên rồi nhân 2 lC: Chi u dài cắt lC = 64mm 26 y: Chi u dài vào ra của dụng cụ cắt Tra bảng 2.97 (Sổ tay công chế độ gia công cơ) lấy y = 16 mm lp: Chi u dài phụ, ở đây ta không cần lp lgc = 2*(64+16) = 160mm Thời... 0.03mm εm: Sai sè sinh ra do mòn εm = β* N N: Sè chi tiết gia công trên đồ gá N = 2000 chi c β: Hệ số mòn lấy β = 0.3 Suy ra εm = 0.013mm εđc: Sai số điều chỉnh sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá Lấy εđc = 10 µm = 0.01mm εgđ: Sai số gá đặt lấy [εgđ] = (1/3)*δ δ: Dung sai nguyên công δ = 0.2mm [εgđ] = (1/3)*0.2 = 0.07mm Sai số chế tạo của đồ gá [ε ct ] = [ε gd ] 2 − [ε c 2 + ε k 2 + ε... dao Chi u dài chạy dao (lc) lc = 8.5(mm) 29 Chạy dao 4 lần nên t5 = 4 8.5 = 0.2 (phót) 0.6 * 286 Thời gian nguyên công tnc = 0.3 + 0.07 + 1.61 + 0.14 + 0.2 = 2.2phót 8.6.Thời gian nguyên công gia công 4 lỗ bắt vít Chi u dài gia công lgc = lc + y + lp(mm) lC: Chi u dài cắt lC = 31.88mm y: Chi u dài vào ra của dụng cụ cắt Tra bảng 2.99 (Sổ tay công chế độ gia công cơ) lấy y = 5(mm) cho bước khoan lp: Chi u... bôi trơn Chi u dài gia công lgc = lc + y + lp(mm) lC: Chi u dài cắt lC = 18.88mm y: Chi u dài vào ra của dụng cụ cắt Tra bảng 2.99 (Sổ tay công chế độ gia công cơ) lấy y = 10(mm) cho bước khoan lp: Chi u dài phụ, ở đây ta không cần lp lgc1 = 18.88 + 10 = 28.88(mm) Thời gian 1 lỗ (t1) t1 = l gc S vth * nth = 28.88 = 0.3 (phót) 0.1 * 950 Thời gian nguyên công (tnc) tnc = 4*0.25 = 1(phót) 9.Tính đồ gá gia... công chia làm 2 bước - Bước 1: Tiện thô với chi u sâu cắt t1 = 1.7mm - Bước 2: Tiện thô với chi u sâu cắt t2 = 0.3mm Dao tiện kí hiệu 21526_004 có B = 25, H = 25 Thép gắn dao N0 = 0614, a = 20, b = 18, c = 6, R = 17.5, HKC: BK8 Lượng chạy dao S khi tiện thô trong tra bảng 2.3 (Sổ tay chế độ gia công cơ) ta có S = 0.9mm/vòng Tính tốc độ cắt(Vc) Vc = Cv * k v (m / ph) T * t X v * S yv m Tuổi bền của . trong đồ án môn học này nhiệm vụ chủ yếu là thiết kế đồ gá chuyên dùng để gia công chi tiết trên máy vạn năng thông thường. Nội dung đồ án gồm. 1. Phân tích nguyên lý làm việc của chi tiết trong. thầy giáo Nuyễn Chí Cường đã hướng dẫn tận tình để đồ án này được hoàn thành. 1 1 .Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trong thiết bị. Chi tiết cần gia công làgối đỡ. Trên gối đỡ thường gia. 0.63. 2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết. Chi tiết cần gia công là chi tiết dạng hộp, do đó chuẩn tinh chính là một mặt phẳng và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó. Với chi tiết của ta thì