đồ án tốt nghiệp nghành cơ khí

Lập thứ tự các nguyên công vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết 6.. Trong quá trình thiết kế, tính toán còn nhiều sai só

Trang 1

BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên sinh viên: PHẠM XUÂN LONG

Lớp: CTM.T1 Khóa: 49 SHSV: TC09 - 1131b

I Đầu đề thiết kế: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết: GỐI ĐỠ

II Các số liệu ban đầu:

Sản lượng hàng năm: 12000 chiếc/ năm

Điều kiện sản xuất : Tự chọn

III Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

3 Xác định dạng sản xuất

4 Chọn phương pháp chế tạo phôi

5 Lập thứ tự các nguyên công ( vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

6 Tính lượng dư cho một bề mặt ( mặt tròn ngoài, mặt tròn trong hoặc mặt phẳng) và tra lượng dự cho các bề mặt còn lại

7 Tính chế độ cắt cho một nguyên công (tính cho nguyên công cần thiết kế đồ gá) và tra cứu chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

8 Tính thời gian gia công cơ bản tất cả các nguyên công

9 Tính và thiết kế một đồ gá (lập sơ đồ gá đặt, tính lực kẹp, thiết kế các cơ cấu của đồ gá, tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép của đồ gá, đạt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lập bảng thông kê các chi tiết đồ gá )

IV Phần bản vẽ

1 Chi tiết lồng phôi : 1 bản A1

2 Sơ đồ nguyên công: 1 bản A0

3 Đồ gá : 1 bản A0

Hà nội, ngày… tháng… năm 2014

Người nhận Cán bộ hướng dẫn

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, đóng vai trò quyết định trong

sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Ngành công nghệ chế tạo máy có nhiệm vụ là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối bận tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta Phát triển ngành công nghiệ chế tạo mày phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư trang thiết bị hiện đại Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ 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 bản 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.

Nhằm giúp sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học quan trọng của sinh viên ngành Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo

tận tình của thầy giáo Nguyễn Luyến em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế

tạo máy Trong quá trình thiết kế, tính toán còn nhiều sai sót do thiếu kinh nghiệm thực tế cũng như kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy

Em xin chân thành cảm ơn !

Ngày… tháng ….năm 2014

SV Phạm Xuân Long

Trang 3

NỘI DUNG

PHẦN I – PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

CỦA CHI TIẾT

Dựa vào hình dang của chi tiết, ta xét thấy chi tiết gối đỡ thuộc nhóm chi tiếtdạng hộp

- Gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làmnhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không giannhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổtrượt

- Chi tiết gối đỡ có bề mặt làm việc là lỗ Ø40+0,05, Ø16,Ø6, mặt đáy

- Với bề mặt lỗ Ø40+0,05 được mài đạt độ bóng cao, ta có thể thấy chức năng củachi tiết là đỡ trục Lỗ Ø40+0,05 có thể là ổ đỡ trượt, đỡ chi tiết trục quay

- Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ Φ40 đến mặt phẳng C là: 100+ 0,05

- Chi tiết làm việc trong điều kiện chịu lực và tải trọng Các lực gây ra có thể làlực dọc trục, lực hướng tâm, momen xoắn, uốn, và trọng lực của các chi tiết đặtlên nó Chi tiết chịu lực khá lớn, đặc biệt là momen xoắn và uốn

- Các bề mặt lỗ yêu cầu độ nhắn bóng cao: 6, 7

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi nên vật liệu sử dụng thường dùng là gang xám

Ta chọn mác vật liệu sử dụng là: GX 15-32, có các thành phần hoá học sau:

C = 3 – 3,7 Si = 1,2 – 2,5 Mn = 0,25 – 1,00

S < 0,12 P =0,05 – 1,00

[δ]bk = 150 MPa

[δ]bu = 320 Mpa

Trang 4

PHẦN II- PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA

CHI TIẾT

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công

- Phôi được chế tạo từ gang xám bằng phương pháp đúc Phôi đúc có kết cấuđơn giản Tuy vậy, mặt phân khuôn rất phức tạp vì phía ngoài có các đườnggân Chiều dày gân của chi tiết được thiết kế quá mức cần thiết vì kích thướclớn nhất của chi tiết < 250 mm

- Chi tiết đòi hỏi độ vuông góc giữa tâm lỗ và bề mặt A, vì thế ta có thể chọn bềmặt A là chuẩn tinh thống nhất để gia công các kích thước còn lại

- Các bề mặt cần gia công của chi tiết đều là mặt ngoài, các lỗ thông, thuận tiệncho việc thoát phoi dễ dàng

- Mặt bậc Ø22 nằm khuất phía trong trụ ngoài, khoảng cách giữa mặt bậc Ø22

và đường gân là khá nhỏ, từ tâm đến đường gân ngang là 15mm, gây hạn chếcho việc điều chỉnh dao khi phay chi mặt bậc

- Các lỗ Ø16 bị khuất, gây khó khăn trong việc tiếp cận gia công lỗ , cần phảikhoan lỗ từ phía đáy của chi tiết Việc định vị khi khoan lỗ từ phia đáy sẽ phứctạp hơn do chuẩn định vị khá nhỏ, không dùng được chuẩn tinh thống nhất làmặt A Nhưng do yêu cầu của chỉ tiết không yêu cầu độ vuông góc giữa tâm lỗØ16 và mặt A nên việc không dung chuẩn tinh thống nhất không gây ảnh hưởngtới chi tiết

- Chi tiết chủ yếu là các nguyên công phay và khoan

- Độ nhám trên các mặt không yêu cầu cao, chi tiết không cần phải sử dụngnguyên công mài

- Mặt đầu của kích thước Ø80 khó gá đặt trong nguyên công tiện Nếu sử dụngnguyên công tiện, chi tiết sẽ bị vướng, gây khó khăng trong việc tiện mặt đầucủa chỉ tiết Vì thế ta có thể dùng phay mặt đầu để gia công chi tiết

- Đường kính lỗ Ø40 thông suốt, tạo điều kiện cho việc khoét doa chi tiết Kích

Trang 5

Sản lượng hàng năm:

Trong đó:

N: số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

N1: Số sản phẩm (số máy được sản xuất trong 1 năm)m: số chi tiết trong 1 sản phẩm

β: số chi tiết được chết tạo thêm để dự trữ (5% - 7%)α: số phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn (3% -6%)

Q1 = V.γ (k.G)Trong đó:

Q1: trọng lương chi tiết (kG)V: thể tích của chi tiết (dm3)γ: trọng lượng riêng của vật liệu ( γ = 7.852 kG/dm3)

V = V1 + V2 + ( V3– V4 ) + ( V5– V6 ) + V7+ V8

V1= π.[ ( 802 - 352 )/4].130 = 528108,75 (mm3)

V2= 150.120.35 – 70.120.15 = 504000 (mm3)

V3= [(80+120).70/2].20 = 140000 (mm3)

Trang 6

= 40623,75 (mm3)

V5= 130.32.20 = 83200 (mm3)

V6= [(10+32).45/2].20 = 18900 (mm3)

V7= 4{π.[ ( 252 +25.21 + 212 ).2/3 + π.162.2}

= 19744,32 (mm3)

V8= π.[ ( 162 +16.12 + 122 ).2/3 + π.122.2 = 4002 (mm3)

 V = 1211527 (mm3) = 1,211527 (md3)

 Q1 = 1,211527.7,2 = 8,7 (kg)

Dựa vào N &Q tra bảng 2.6 (TKĐACNCTM Tr3) ta xác định dạng sản xuất là :hàng khối

PHẦN IV-XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ

BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI

1.Xác định công nghệ chế tạo phôi

Trang 7

=> Dựa vào các điều kiện trên, tra bảng 2.11, 2.12 ( HDTKDACNCTM),phôi đúc thỏa mãn yêu cầu đề ra

Chi tiết có các đường gân, gây khó khăn trong việc chọn mặt phân khuôn.Mặt khác, chi tiết được làm bằng gang xám, không yêu cầu chất lượng bề mặtcao và các yêu cầu kĩ thuật khác lớn Vì vậy ta có thể chọn đúng trong khuôncát để giảm giá thành

Do phôi có kích thước nhỏ, hình dạng phôi phức tạp, đúc chi tiết với sốlượng lớn, ta có thể lựa chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằngmáy

Kết cấu gối đỡ có dạng đối xứng, việc tạo lỗ chính để quá trình gia côngcắt gọt sau này nên mặt phân khuôn ta chọn hợp lý được thể hiện như hình vẽvới lõi được đặt nằm ngang

Với mặt phân khuôn như trên ta dễ dàng tạo lòng khuôn, sửa lại lòng khuôn

dễ dàng, dễ dàng lấy chi tiết Việc bố trí cốc rót, đậu hơi đậu ngót như hình biểudiễn cùng với mặt phân khuôn ta đã chọn đồng thời đảm bảo việc điền đầy dễ dàng vật liệu vào lòng khuôn mà vẫn đảm bảo vị trí của lõi trong lòng khuôn, dễdàng cắt đậu hơi đâụ ngót trong nguyên công chuẩn bị gia công

Trang 8

2 Bản vẽ lồng phôi

Trang 9

Phương án 1: Dùng mặt trụ trong φ35 và mặt phẳng đối diện mặt đáy

đáy

Nhận xét

Ở phương án 1, mặt trụ trong là mặt cần gia công, ngoài ra, mặt trụ ngoài

85

φ sẽ gây khó khăn hơn cho việc kẹp chặt chi tiết.

Theo phương án 2, mặt trục ngoài là mặt duy nhất không gia công, sưthay đổi về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công

sẽ là nhỏ nhất, việc kẹp chặt chi tiết dễ dàng hơn Tuy nhiên, mặt đầu khôngkhống chế đc bậc tự do cần thiết

Phương án 3, mặt phẳng đối diện mặt đáy khống chế đc bậc tự do cầnthiết cho nguyên công phay, ngoài ra, mặt trụ ngoài dễ định vị hơn và mặt trụtrong dễ kẹp chặt, thuận tiện cho việc gia công

mặt phẳng đối diện mặt đáy

Tham khảo hướng dẫn trong giáo trình công nghệ chế tạo máy và hướng dẫnlàm đồ án công nghệ chế tạo máy, ta lập các thứ tự nguyên công như sau:

Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy

Nguyên công 2: Phay bề mặt cần khoan lỗ

Trang 10

Dao phay mặtđầu thép gióP18

mặt đầu

phẳng định vị 3bậc tự do và 3chốt trụ định vị 3bậc tự do

Chi tiết đượckẹp chặt bằngren vít, mỏkẹp dẫn bằngbulong

Dao phay đĩa 3mặt răng

lỗ

2H135 Định vị bằng 2

phiến tì định vị 3bậc tự do và 2chốt trụ định vị 2bậc tự do

Chi tiết đượckẹp chặt bằngren vít

Mũi khoan ruột

gà đuôi trụ

chuôi trụ gắnmảnh hợp kimcứng

Dao doa mũidoa liền khối

mặt bậc

phẳng định vị 3bậc tự do và 3chốt trụ định vị 3bậc tự do

Chi tiếtđược kẹpchặt bằngren vít, mỏkẹp dẫnbằng

bulong

Dao phay mặtđầu thép gióP18

Trang 11

5 Khoét,

doa lỗ

phiến tì định vị 3bậc tự do,1 chốttrụ định vị 2 bậc

tự do và 1 chốtnhám định vị 1bậc tự do

lỗ

phiến tì định vị 3bậc tự do,1 chốttrụ định vị 2 bậc

tự do và 1 chốtnhám định vị 1bậc tự do

do chống xoaycòn lại

mũi khoan ruột

do chống xoaycòn lại

mũi khoan ruột

gà đuôi trụ

Trang 12

công suất động cơ của máy là 7,5KW

- Chọn dao : Chọn dao phay mặt đầu thép gió P18

Trang 13

1 0

Trang 14

90+0,2

s n

Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ ( tra bảng 4.41 sách STCNCTM )

Chọn mũi khoét chuôi trụ gắn mảnh hợp kim cứng

Chọn dao doa mũi doa liền khối ( tra bảng 4.49 sách STCNCTM)

Trang 15

- Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu thép gió P18

Trang 18

- Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu thép gió P18

Trang 20

5.3.9 Nguyên công 9

- Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ φ40 và mặt đầu

Hình 5.6

-

Trang 21

PHẦN VI- TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT

6.1 Tính lượng dư khi gia công lỗ φ40

Với phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy,khối lượng phôi 8kg ta có được độ chính xác phôi cấp 2, vật liệu GX15-32

Do phôi có lỗ được tạo sẵn nên ta chọn quy trình công nghệ gồm 3 bước: khoét, doa thô, doa tinh Chi tiết được định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ φ16 đã được

ta gia công ở các nguyên công trước

Theo bảng 10, TKĐA CNCTM ta có Rza và Ta của phôi là 250 và 350µm Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức trong bảng 14 (TKĐA CNCTM): ρ = ρcv

Trong đó ρcv = ∆k L - sai lệch cong vênh

L- Chiều dài chi tiết

∆k = 10 µm/mm (Bảng 3-67 SổTayCNCTM I)

⇒ ρ =10 120 =1200 (µm )

εb = εc + εkc +εđg

Sai số kẹp chặt εk = 0 (lực kẹp vuông góc mặt định vị)

Sai số chuẩn εMax= εA +εB +εMin

Trong đó : εA sai số cua lỗ định vị εA= 16 µm

Trang 22

Sai lệch không gian tổng cộng được tính theo công thức : ρ = k ρphôi

k là hệ số giảm sai (Hệ số chính xác hoá )

k = 0,05 theo bảng 24 TKĐA CNCTM

ρ =0,05 1200 =60 (µm )

)(

Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi doa nhân với hệ

số giảm sai ks= 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )

ρa = 2,4 0,02= 0,05 ( µm )

Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có

Trang 23

360032032,7

39,62139,94140,039

87022039

39,62139,94140,039

38,75139,72140,000

360032033

97081

2 Zomax =1249

2Zomin = 418

Kiểm tra lại kết quả tính toán:

+ Lượng dư tổng cộng 2Z0max- 2Z0min = 1249 - 418 = 831 (µm)

δph- δct =870 - 39 = 831 (µm)

+ Kiểm tra bước trung gian: khoét

2Zmax- 2Zmin = 198 - 65 = 133 (µm)

δ1- δ2 = 220 - 87 = 133 (µm)

6.2 Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

Lượng dư gia công mặt đáy Zb= 3,5mm (Bảng 3-95 Sổ TayCNCTM I )

Lượng dư gia công mặt bích Zb= 3,0 mm (Bảng 3-95 Sổ TayCNCTM I )

Lượng dư gia công 2 mặt đầu Zb = 3,5 mm (Bảng 3-95 Sổ TayCNCTM I )

Trang 24

10 20

150 160+0,2

Trang 25

PHẦN VII- TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO 1 NGUYÊN CÔNG

Tính chế độ cắt cho một nguyên công

7.1 Nguyên công 1: phay mặt đáy bằng dao phay mặt đầu

Chiều sâu cắt : t = 3 (mm)Lượng chạy dao răng Sz = 0,08 mm/ răng

T: chu kỳ tuổi bền của dao => T = 180p ( tra bảng 5.40 STCNCTM)

kv: hệ số điều chỉnh chung tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể

Trang 26

= 83 m/ph

kv = kMV.kNV.kUV

Tra bảng 5.2 STCNCTM: nv = 0,95

Trang 27

kv = kMV.kNV.kUV

Tra bảng 5.2 STCNCTM: nv = 1

Trang 28

- Tốc độ cắt :

V = 28 m/ph ( tra bảng 5.90 STCNCTN)Tra bảng 5.86, chiều sâu cắt t , s = 0,31 , ta được tốc độ cắt V = 28m/ph

Các hệ số phụ thuộc khi khoan

k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: k1 =1

k2: hệ số phụ thuộc vào trạng thái thép k2 = 0,95

k3: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ k3 = 0,925

k4: hệ só điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan

k4=1Vận tốc tính : V = V.k k k k k = 28.1.0,95.0,925.1 = 24,6 m/ph

Trang 29

Lượng chạy dao S = 1,9mm/vòng ( tra bảng 5.112STCNCTM )

V = 7,3 m/ph ( tra bảng 5.114 STCNCTN)Tra bảng 5.114, chiều sâu cắt t , s = 1,9 , ta được tốc độ cắt V = 7,3m/ph

Các hệ số phụ thuộc khi tiện

Vận tốc tính : Vt = V.k1 = 3.1 = 7,3 m/ph

7.4 Nguyên công 4: phay mặt phẳng lỗ

Trang 30

7.5 Nguyên công 5: Khoét, doa lỗ

Bước 1: khoét lỗ

Chiều sâu cắt : t = 2,4 (mm)Lượng chạy dao S = 1 mm/vòng

V = 21 m/ph ( tra bảng 5.106 STCNCTN)Tra bảng 5.86, chiều sâu cắt t ; s = 1 , ta được tốc độ cắt V = 21m/ph

Các hệ số phụ thuộc khi khoét

k2: hệ số phụ thuộc vào trạng thái thép k2 = 0,95

k3: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ k3 = 0,925

Trang 31

Chiều sâu cắt : t = 0,1 (mm)Lượng chạy dao S = 2,7mm/vòng (tra bảng 5.112STCNCTM )

V = 5,8 m/ph ( tra bảng 5.114 STCNCTN)Tra bảng 5.114, chiều sâu cắt t , s = 2,7 , ta được tốc độ cắt V = 5,8m/ph

Các hệ số phụ thuộc khi doa

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	751,3 KB