đồ án tốt nghiệp Puli định hướng

Puli dẫn hướng, chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ, thiết kế nguyên công, tính toán chế độ cắt và thời gian gia công . Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ nghành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực…vv

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn.

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Hà nội, ngày / / 2015

Giáo viên hớng dẫn kí :

Nhận xét của hội đồng bảo vệ.

………

………

………

………

………

………

………

………

Hµ néi ngµy …/ / 2015

Ch÷ kÝ

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một nghành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sư nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển nghành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của đảng và nhà nước ta

Phát triển công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc pháttriển nguồn nhân lực và đầu tư các trang thiết bị hiện đại Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học

Hiện nay trong các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật 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

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ nghành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực…vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên nghành chế tạo máy khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo tận tình của cô giáo Phạm Thị

Thiều Thoa đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp môn công nghệ chế

tạo máy trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có nhũng sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô trong

bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng ghóp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn!

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Chơng 1: giới thiệu về chạc puly dẫn hớng

1. Yêu cầu kỹ thuật

- Bề mặt làm việc chính : lỗ ỉ45 để lắp trục puly lỗ có kích thớc ỉ45+0.025

Để khi làm việc khe hở giữa trục và bạc đều không gây ra ma sát sẽ sinh ra nóng bạc hoặc hỏng trục

- Lỗ ỉ16 dùng để lắp chặt chạc đỡ khi làm việc cần thay đổi vị trí gối đỡ có thểtrợt trren mặt phẳng

- Mặt đáy là mặt định vị chính của chạc puly

- Dung sai độ không đồng tâm giữa 2 lỗ ỉ45 ≤ 0.01mm

- Dung sai độ không song song giữa tâm lỗ ỉ45 và mặt đáy ≤ 0.02mm

- Chạc chỉ dùng để đỡ trục nên không yêu cầu độ cứng cao mà cần độ bền

- Vật liệu: GX 18 – 36 có khả năng chịu nén tốt

2. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp

Chạc đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Chạc đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tơng đối của trục trong không gian nhằm thực hiện 1 nhiệm vụ động học nào đó chạc đỡ còn làm nhiệm vụ vủa ổ tr-ợt

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 trợt ỉ45 cần gia công mặt phẳng đáy và các lỗ ỉ16 chính xác để làm chuẩn tinh gia công đảmbảo kích thớc từ tâm lỗ ỉ45 đến mặt phẳng C là: 100+0.05

Chi tiết làm việc trong điều kiện dung động và thay đổi

Vật liệu sử dụng là: GX18 – 36 có các thành phần hóa học nh sau:

C= 3 – 3,7 Si= 1,2 – 2,5 Mn= 0,25 – 1

S< 0,12 P= 0,05 – 1

3. phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Từ bản vẽ chi tiết cho thấy:

- Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế 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 gá đặt nhanh.

- Chi tiết chạc đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc Kết cấu tơng đối đơn giản, tuy nhiên cũng gặp khó khăn khi khỏa 4 bề mặt để bắt bu lông của đế dokhông gian gá dao hẹp

1 Gia công bề mặt phẳng đáy với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau

2 Gia công 4 lỗ ỉ16 một lần trên máy khoan nhiều trục, trong đó 2 lỗ chéo nhau là phải gia công tinh để làm chuẩn tinh gia công cho nguyên công sau

3 Gia công các mặt bích đảm bảo việc gá lắp chặt khi làm việc

4 Phay 2 mặt phẳng đầu lỗ trụ ỉ45

Dựa vào bảng sau :

N = 10000 (cái)

Nếu tính cả sản lợng chi tiết phế phẩm do chế tạo phôI, quá trình gia công và giữ trữ

ta có sản lợng ban đầu là

)

100 1

= N m N

Trong đó

N0 :Sản lợng cần hoàn thành theo kế hoạch

m : Số chi tiết trong 1 sản phẩm

α : Số chi tiết dữ trữ do chế tạo phôi hỏng lấyα = 3 %

β : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ lấyβ =5%

Vậy đợc sản xuất trong năm là:

100

461.(

1

Q1 - trọng lợng chi tiết(kg)

γ -trọng lợng riêng của vật liệu đối với gang xám γ =6,8 – 7,4 (Kg/dm)

V : Thể tích của chi tiết

Vật liệu chế tạo hộp giảm tốc là GX18 - 36,do vậy phơng án chế tạo phôi là Đúc

Do gang có tính chảy loãng cao, thờng có những phơng pháp đúc sau

a: Đúc trong khuôn cát

Phơng pháp này dùng mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay Phơng pháp này cho độ chính xác thấp đòi hỏi tay nghề công nhân cao Thích hợp với dạng sản xuất nhỏ, vừa

b : Đúc trong khuôn kim loại

Khuôn cát làm bằng kim loại, phơng pháp này có độ chính xác cao, lợng d gia côngnhỏ và đều Thích hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

Chơng II : tính lợng d gia công

1 Tính lợng d gia công các bề mặt

Việc xác định lơng d gia công là 1 một khâu quan trọng và cần thiết trong việc thiết

kế, tính toán

Xác đinh lợng d hợp lý sẽ giảm giá thành chế tạo phôi, giảm thời gian gia công và

có ý nghĩa kinh tế rất lớn đối với việc sản xuất

Thống kê kinh nghiệm và theo STCNCTMI

- Lấy lợng d cho mặt đáy là 2 (mm)

- Trên các bề mặt trên ( gần hớng rót xuống) : 2 (mm)

- Các bề mặt dới, bên cạnh : 2 (mm)

- Các lỗ ren, lỗ suốt đúc đặc

2 Xác định đờng lối công nghệ :

Đối với các loạt sản xuất hàng loạt vừa, hàng loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao để

có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam, thì đờng lối công nghệthích hợp nhất là phân tán nguyên công(ít bớc công nghệ trong một nguyên công) ở

đây máy gia công dùng là máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng(có thể các máy chuyên dùng dễ chế tạo)

3 Phay mặt đầu lỗ ỉ16 Khoan lỗ ỉ16

4 Khoan lỗ ỉ16 Phay mặt đầu lỗ ỉ16

5 Phay mặt đầu lỗ ỉ45 Phay mặt đầu lỗ ỉ45

6 Khoột, doa lỗ ỉ45 Khoột, doa lỗ lỗ ỉ45

7 Khoan ta rụ 8 lỗ ren M8 Khoan ta rụ 8 lỗ ren M8

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRèNH CễNG NGHỆ

1. Lập tiến trỡnh cụng nghệ:

Sau khi phân tích đặc điểm của chi tiết, các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta lậptiến trình công nghệ gia công cơ.

Hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

Chọn phương pháp gia công

1. Nguyên công I: Đúc phôi

2. Nguyên công II: Phay mặt đáy

3. Nguyên công III: Phay mặt đầu lỗ Ø16

4. Nguyên công IV: Khoan lỗ Ø16

5. Nguyên công V: Phay mặt đầu lỗ Ø45

6. Nguyên công VI: Khoét doa lỗ Ø16

7. Nguyên công VII: Khoan ta r« 8 lç M8

8. Nguyªn c«ng VIII: KiÓm tra

Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ đạt các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Chi tiết đúc cân đối về hình dạng không bị rỗ nứt cong vênh

- Vật liệu đúc đồng đều không chứa tạp chất

- Sau khi đúc phải đợc ủ để giảm độ chai cứng lớp bề mặt

- Sau khi đúc phải cắt hết ba via trớc khi gia công

Các bề mặt không gia công thi đúc bằng kích thớc chi tiết theo bản vẽ

chi tiết

2.2.Nguyờn cụng II: Phay mặt đỏy

1.Sơ đồ định vị

- Mặt trên không gia công dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do: tịnh tiến theo phơng

oz, quay quanh ox,oy

Chọn máy phay đứng có đặc điểm sau : 6H12

- Mặt làm việc của bàn máy : 400 x1600mm

- Công suất động cơ : 10kw/h

-Số cấp vòng quay trục chính : -Số cấp vòng quay trục chính : 31,5 ; 40; 50; 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 800; 1000; 1250; 1600 (vòng/phút) -Lợng chạy dao dọc và ngang: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phút)

- Lợng cắt chiếu trục lớn nhất cho phép tác dụng lên ban máy : Pxmax=19650 (kg)

2.3 Nguyờn cụng III: Phay mặt đầu lỗ ỉ16

1.Sơ đồ định vị

- Mặt trên không gia công dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do: tịnh tiến theo phơng

oz, quay quanh ox,oy

Chọn máy phay đứng có đặc điểm sau : 6H12

- Mặt làm việc của bàn máy : 400 x1600mm

- Công suất động cơ : 10kw/h

-Số cấp vòng quay trục chính : -Số cấp vòng quay trục chính : 31,5 ; 40; 50; 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 800; 1000; 1250; 1600 (vòng/phút) -Lợng chạy dao dọc và ngang: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phút)

- Lợng cắt chiếu trục lớn nhất cho phép tác dụng lên ban máy : Pxmax=19650 (kg)

3 Chọn dao:

Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng Để đạt năng suất thì đờng kính dao phay D cần lớn hơn chiều rộng dao phay B chọn theo bảng (4-94)

[STCNCTM1] ta chọn dao có D= 100 , B=39 , Z: = 10 (răng)

2.4 Nguyên công IV: Khoan lỗ Ø16

2.5 Nguyờn cụng V: Phay mặt đầu lỗ ỉ45

1. Sơ đồ định vị

 Định vị

Mặt đỏy dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

Chốt trụ ngắn kết hợp với chốt trám định vị vào 2 lỗ ỉ16 hạn chế 3 bậc tự do

⇒ Chi tiết đợc hạn chế 6 bậc tự do

 Kẹp chặt:

Kẹp chặt chi tiết trên đồ gá bằng ren thông qua đòn kẹp, phơng của lực kẹp

là thẳng đứng, chiều lực kẹp từ trên xuống dới

Đồ gá: chuyên dùng – Kẹp chặt bằng ren vít

Dụng cụ đo: thớc cặp 1/20

Bậc thợ: 3/7

Máy: Máy phay 6H83, N = 10 Kw, τ = 0,75.

Dao : Dao phay mặt đầu răng chắp, gắn mảnh HKC BK6

Đờng kính dao D = 150, B = 40, z = 8

Mặt làm việc của bàn máy: 400 ì 1600 (vg/ph)

Lợng chạy dao dọc và ngang (mm/ph): 19 ữ 900

- Đờng kính trục dao: d= 32mm Số răng: Zdao= 64 răng

- Tuổi bền dao: tra bảng 2.832[5]

Với đờng kính dao D= 250mm, dao phay đĩa cắt rãnh P18 Tp= 240 phút

2.6 Nguyờn cụng VI: Khoột doa lỗ ỉ16

1 Sơ đồ định vị

Mặt đỏy dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

Chốt trụ ngắn kết hợp với chốt trám định vị vào 2 lỗ ỉ16 hạn chế 3 bậc tự do

⇒ Chi tiết đợc hạn chế 6 bậc tự do

Kẹp chặt chi tiết trên đồ gá bằng ren thông qua đòn kẹp, phơng của lực kẹp là phơngthẳng đứng, chiều lực kẹp từ trên xuống.

2.7 Nguyờn cụng VII: Khoan ta rô 8 lỗ M8

1. Sơ đồ định vị

Mặt đỏy dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

Chốt trụ ngắn kết hợp với chốt trám định vị vào 2 lỗ ỉ16 hạn chế 3 bậc tự do

- Hiệu suất của máy: η=0,8

- Đờng kính gia công lớn nhất d= 35mm

Dùng dao thép gió cho cả nguyên công khoét và khoan

Thông số kỹ thuật của dao: tra bảng 4 – 86[2], ta đợc:

- §êng kÝnh mòi khoan d= 6mm

- Mòi ta r« M8

- Tuæi bÒn dao: tra b¶ng 2.82[5] Tp= 50 phót

2.8 Nguyên công VIII: Kiểm tra độ đồng tâm và độ song song

1. Sơ đồ kiểm tra: nh hình vẽ

2. Cách kiểm tra

- Để kiểm tra độ đồng tâm và song song ta xoay trục kiểm và cho trụckiểm trợt ra vào với khoảng dịch chuyển ≥100mm để nhìn thông số trên đồng hồ so

Chơng IV: tính toán chế độ cắt và thời gian gia công

3.1 Tính toán chế độ cắt nguyên công II: Phay mặt đáy

m

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Trong đó Kmv - hệ số xét đến chất lợng của vật liệu gia công

Theo bảng 5-2[STCNCTM2] với gang xám

Hệ số phụ phụ thuộc vào vật liệu gia công bảng 5-4[STCNCTM2]

⇒ Kv = 1 1 0,7 = 0,7

68,1107,0.10.39.24,0.5,1

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

=

=

V

(mm/phút)Tốc độ trục chính

485,35260

.14,3

68,110.1000

400.100.14,31000

6 Tính lực cắt và mômen cắt

Lực cắt khi phay tính theo công thức :

u y Z

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10

ω

=

(KG) Tra bảng(5-41) (STCNCTM2):

10.39.24,0.5,1.5,54.10

0 1 , 1

1 74 , 0 9 , 0

=

=

(N)Mômen xoắn trên trục chính:

439 , 532 100

2

100 88 , 1064 100

1020

6 , 125 88 , 1064 60

+ Khi phay tinh:

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Trong đó Kmv - hệ số xét đến chất lợng của vật liệu gia công

Theo bảng 5-2[STCNCTM2]với gang xám : Kmv = 0,7

Kuv hệ số xét đến vật liệu dụng cụ bảng5-6[STCNCTM2] : Kuv = 1

Knv hệ số xét đến trạng thái bề mặt của phôi bảng 5-5[STCNCTM2] : Knv = 1 ⇒ Kv = 1 1 0,7 = 0,7

108,1397,0.10.39.2,0.5,0

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

=

=

V

(mm/phút)Tốc độ trục chính :

019,443100

.14,3

108,139.1000

500.100.14,31000

+ Tính lực cắt và mômen cắt

Lực cắt khi phay tính theo công thức :

q p

u y Z

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10

ω

=

(KG) Tra b¶ng(5-41)(STCNCTM2):

10.39.2,0.5,0.5,54.10

0 1 , 1

1 74 , 0 9 , 0

=

=

(N)M«men xo¾n trªn trôc chÝnh:

088 , 173 100

2

100 175 , 346 100

3.2 Tính toán chế độ cắt nguyên công III : Phay mặt đầu lỗ ỉ16

m

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Trong đó Kmv - hệ số xét đến chất lợng của vật liệu gia công

Theo bảng 5-2[STCNCTM2] với gang xám

Hệ số phụ phụ thuộc vào vật liệu gia công bảng 5-4[STCNCTM2]

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

=

=

V

(mm/phút)Tốc độ trục chính

485,35260

.14,3

68,110.1000

400.100.14,31000

5 Tính lực cắt và mômen cắt

Lực cắt khi phay tính theo công thức :

u y Z

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10

ω

=

(KG) Tra bảng(5-41) (STCNCTM2):

10.39.24,0.5,1.5,54.10

0 1 , 1

1 74 , 0 9 , 0

=

=

(N)Mômen xoắn trên trục chính:

439 , 532 100

2

100 88 , 1064 100

1020

6 , 125 88 , 1064 60

+Khi phay tinh:

Chiều sâu cắt : t = 0,5 (mm)

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Trong đó Kmv - hệ số xét đến chất lợng của vật liệu gia công

Theo bảng 5-2[STCNCTM2]với gang xám : Kmv = 0,7

Kuv hệ số xét đến vật liệu dụng cụ bảng5-6[STCNCTM2] : Kuv = 1

Knv hệ số xét đến trạng thái bề mặt của phôi bảng 5-5[STCNCTM2] : Knv = 1 ⇒ Kv = 1 1 0,7 = 0,7

108,1397,0.10.39.2,0.5,0

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

=

=

V

(mm/phút)Tốc độ trục chính :

019,443100

.14,3

108,139.1000

500.100.14,31000

+ Tính lực cắt và mômen cắt

Lực cắt khi phay tính theo công thức :

q p

u y Z

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10

ω

=

(KG) Tra b¶ng(5-41)(STCNCTM2):

0 1 , 1

1 74 , 0 9 , 0

=

=

⇒P z

(N)M«men xo¾n trªn trôc chÝnh:

088 , 156 100

2

100 175 , 320 100

656 , 0 60 1020

157 175 , 320 60

3.3 Tính toán chế độ cắt nguyên công IV : Khoan 4 lỗ ỉ16

- Hệ số phụ thuộc vào tỷ số giữa chu kỳ bền thực tế và lý thuyết là : k1 =1

- Hệ số phụ thuộc chiều sâu mũi khoan : k2 =1

= 501 (v/p)

Theo TMM chọn : nt = 475(v/p)

⇒ vt = 1000

.D n t

π

= 1000

475 16 14 , 3

= 23,86 (m/p)

4 Tính lực chiều trục và mô men xoắn :

Po = Cp.Dq.Sy.kp

Mx = Cm.Dq.txSy.kp

=0,898 (KW)

N < Nđ/c.η = 4,5 0.75 = 3,375 (KW)

→ Máy đảm bảo an toàn khi làm việc

6 Tính thời gian máy :

T0 = S n

L L L

.

2

1 + +

cotang 2

118

+ 1 = 4,24 mmL2 = ( 2ữ3 ) mm, chọn L1 = 2 mm

i=2

⇒ T = 475 0 , 24

43

= 0,37(p ) vì gia công 4 lỗ nênThời gian gia công từng chiếc của nguyên công là:

Ttc = 4.1,24.0,377 = 1,87 (p)

4.4 Tính toán chế độ cắt nguyên công V : Phay mặt đầu lỗ ỉ45

1. Tính lợng d và chế độ cắt

* Phay thô:

1 Chiều sâu cắt:

t = 3(mm)Lợng d gia công : Z= 3mm

D C

.

)

190 (

HB =

25 , 1

) 190

190 (

= 1Bảng (7 –1): knv= 1

Bảng (8 –1): kuv= 1

⇒ kv= kmv knv kuv= 1.1.1 = 1

V= 180 .1.5 .0,29 .40 8 .1

150 445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

= 159 ( m/f )Tốc độ quay trục chính:

= 337 ( v/f )Theo TMM chọn nt = 300( v/f )

= 141 ( m/f )