CHƯƠNG TÍNH LƯỢNG DƯ VÀ TRA LƯỢNG CỦA CÁC BỀ MẶT I. Tính lượng dư của một số bề mặt quan trọng: Tính lượng dư của mặt tròn ngoài 32. Mặt trụ 32 được gia công với: Ta tra trong bảng 1.95 ST GCC. + Cấp chính xác 6. + Độ nhám bề mặt RZ = 5 (m). Do vậy quá trình gia công mặt trụ ngoài gồm các nguyên công và bước như sau: Ban đầu phôi đúc đạt độ chính xác cấp 16 và có kích thước đường kính là: 34 (mm). Vât liệu phôi là thộp c45 + Tiện thô đạt kích thước 33 (mm), đạt RZ = 100(m), cấp chính xác 14, dung sai công nghệ của kích thước gia công: = 620(m). + Tiện bán tinh đạt kích thước 32.5 (mm), đạt RZ = 50(m), cấp chính xác 13, dung sai công nghệ của kích thước gia công : = 340(m). + Tiện tinh đạt kích thước 32 (mm), đạt RZ = 25(m), cấp chính xác 9, dung sai công nghệ của kích thước gia công: = 50(m). Lượng dư của các bước được tính như sau: Do đây là bề mặt tròn xoay đối xứng nên theo công thức trong ST GCC ta có: 2Zi min = 2 Trong đó: RZ.i1 – Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ta.i1 – Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị hư hỏng do bước công nghệ sát trước để lại.
Trang 1Lời nói đầu
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết
định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Nhiệm vụ củacông nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vựccủa nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy
đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thờivới việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại Việc pháttriển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng
đòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thứccơ bản tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó đểgiải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình
đào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bịcơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thôngvận tải, điện lực vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học
và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ
án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinhviên chuyên 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 ng,
đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trongquá 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 đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáotrong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn đểlần thiết kế sau và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn
* Các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là:
- Mặt trụ 30và lỗvà lỗ32 cần đợc gia công với độ chính xác cao để lắp với chi tiết khác
- Độ vuông góc giữa các mặt đầu lắp ghép với đờng tâm phải chính xác,nằm trong khoảng 0và lỗ,0và lỗ2 0và lỗ,0và lỗ3mm/10và lỗ0và lỗmm bán kính
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Trang 2- Đây là chi tiết dạng trục có kích thớc nhỏ, kết cấu đơn giản, các bề mặt
Dựa vào sản lợng hàng năm và khối lợng của phôi để xác định dạng sản
xuất Theo (1) TKĐACNCTM:
-Khối lợng chi tiết: Q1 = V. (kg)
Trong đó:
V: Thể tích chi tiết Ta tính đợc V =67777,896(cm3)=67,77(dm3).
: Trọng lợng riêng của gang đúc, = 7,852kg/dm3
Q1: Trọng lợng của chi tiết, Q1 = 67,777*7,852=532(kg)
Tra bảng 2 trang 13 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Tác giả Trần Văn Địch, ta có: G =532 N = 550và lỗ0và lỗ (chiếc/năm)
Đây là dạng sản xuất hàng khối
Thiết kế quy trình công nghệ gia công
Chi tiết dạng trục
TT Tên nguyên công Máy Dụng cụ gia công
1 Tạo phôi bằng p2 cắt phụi
Trang 33 Tiện thụ ,tiện tinh bề mặt trục
ngoài cũn lại,vỏt mộp
Dao tiện ngoàibằng BK8
4 Gia cụng gia cụng rónh then
1k62
Các loại mũi khoan, khoét, doa, vê tròn mép lỗ đợc làm bằng thép gió P18
5 Kiểm tra
Trang 4
+ Tiện bán tinh đạt kích thớc 32.5 (mm), đạt RZ = 50và lỗ(m), cấp chính xác 13, dung sai công nghệ của kích thớc gia công : = 340và lỗ(m).
+ Tiện tinh đạt kích thớc 32 (mm), đạt RZ = 25(m), cấp chính xác 9, dung sai công nghệ của kích thớc gia công: = 50và lỗ(m)
Lợng d của các bớc đợc tính nh sau: Do đây là bề mặt tròn xoay đối xứng nên theo công thức trong ST GCC ta có:
2Zi min = 2R Z.i1T a.i1 i2 gdi2
Trong đó: RZ.i-1 – Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc đểlại
Ta.i-1 – Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị h hỏng do bớc công nghệ sát trớc để lại
i-1 – Sai lệch về vị trí tơng quan và sai số không gian tổng cộng do bớc công nghệ sát trớc để lại
gđi – Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.+ gđi: Sai số gá đặt chi tiết đợc tính theo công thức sau: 2 2
k dv
Trang 5+ Do dạng sản xuất là hàng loạt lớn Chọn cấp chính xác của phôi đúc là cấp II.
Tra bảng 1.21 ST GCC có RZ.i-1 +Ta.i-1= 80và lỗ0và lỗ(m)
Sai số không gian tổng cộng của phôi đúc là do SSSSộ cong vênh tạo ra
Lợng d nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là:
2Zi min = 2 100 100 40 2 20 2 490m
Tính lợng d cho nguyên công tiện tinh để đạt kích thớc 30và lỗ,5 (mm).Sau khi tiện bán tinh theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=50và lỗ m; Ta.i-1= 50và lỗm.Sai lệch giới hạn không gian với hệ số giảm sai Ky=0và lỗ,0và lỗ5 (theo bảng 1.32
ST GCC)
i-1= i Ky= 40và lỗ.0và lỗ,0và lỗ,5 = 2 m.
Trang 6Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết khi gia công đợc gá đặt và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu do đó ta có gđi = 20và lỗ m (theo bảng 1.10và lỗ4 ST GCC).
Lợng d nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là:
ST GCC)
i-1= i Ky= 2.0và lỗ,0và lỗ,4 = 0và lỗ,0và lỗ8 m.
Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết khi gia công đợc gá đặt và kẹp chặt bằng hai mũi tâm do đó ta có đv = 0và lỗ, còn do lực kẹp vuông góc với kích thớc gia công nên k=0và lỗ.
Lợng d nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là:
2Zi min = 225 25 0 , 08 100m
Kích thớc giới hạn nhỏ nhất của các đờng kính là:
+ d min mài một lần = 25,0và lỗ1 mm
+ d min tiện tinh = 25,0và lỗ1+0và lỗ,1 = 25,11 mm
+ d min tiện bán tinh = 25,11+0và lỗ,24 = 25,35 mm
+ d min tiện thô = 25,35+0và lỗ,49+10và lỗ,5= 36,34 mm.(cộng thêm lợng d của cácnguyên công trung gian và với lợng d trung gian là 10và lỗ,5 mm)
+ d min phôi =36,34+3= 39,34 mm
Kích thớc giới hạn lớn nhất của các đờng kính là:
+ d max mài một lần = 25,0và lỗ1+0và lỗ,0và lỗ1 = 25,0và lỗ2 mm
+ d max tiện tinh = 25,11+0và lỗ,0và lỗ5 = 25,16 mm
+ d max tiện bán tinh = 25,35+0và lỗ,34 = 25,69 mm
+ d max tiện thô = 36,34+0và lỗ,62 = 37,96 mm
+ d max phôi = 36,34+1,5 = 37,84 mm
Xác định các lợng d giới hạn:
+ Zb max: là hiệu các kích thớc giới hạn lớn nhất
+ Zb min: là hiệu các kích thớc giới hạn nhỏ nhất
Ta có:
+ Tiện tinh: 2Zb max= 25,69-25,16 = 0và lỗ,53 mm = 530và lỗ m
Trang 72Zb min= 25,35-25,11 = 0vµ lç,24 mm = 240vµ lç m+ TiÖn b¸n tinh:2Zb max= 39,96-25,69 = 11,27 mm = 11270vµ lç m.
2Zb min= 39,34-25,35 = 10vµ lç,99 mm = 10vµ lç990vµ lç m
+ TiÖn th«: 2Zb max= 39,84-36,96 = 3,88 mm = 3880vµ lç m
2Zb min= 39,34-36,34 = 3 mm = 30vµ lç0vµ lç0vµ lç m
KiÓm tra kÕt qu¶ tÝnh to¸n:
+ Sau khi mµi mét lÇn: 2Zb max - 2Zb min = 140vµ lç – 10vµ lç0vµ lç = 40vµ lçm
1 - 2 = 50vµ lç- 10vµ lç =40vµ lç m.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 ChÊp nhËn kÕt qu¶ tÝnh to¸n.
+ Sau khi tiÖn tinh: 2Zb max - 2Zb min = 530vµ lç – 240vµ lç = 290vµ lç m
1 - 2 = 340vµ lç-50vµ lç = 290vµ lç m.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 ChÊp nhËn kÕt qu¶ tÝnh to¸n.
+ Sau khi tiÖn b¸n tinh: 2Zb max - 2Zb min = 11270vµ lç– 10vµ lç990vµ lç = 280vµ lç m
1 - 2 = 620vµ lç- 340vµ lç =280vµ lç m.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 ChÊp nhËn kÕt qu¶ tÝnh to¸n.
+ Sau khi tiÖn th«: 2Zb max - 2Zb min = 3880vµ lç-30vµ lç0vµ lç0vµ lç = 880vµ lç m
1 - 2 = 150vµ lç0vµ lç-620vµ lç =880vµ lç m.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 ChÊp nhËn kÕt qu¶ tÝnh to¸n.
VËy ta cã b¶ng tÝnh to¸n lîng d vµ c¸c kÝch thíc giíi h¹n nh sau:
Dung sai
(m)
KÝch th¬c giíi h¹n (mm)
Lîng d giíi h¹n (m)
Rza Ta a g® dmin dmax 2Zbmin 2Zbma
x Ph«
2.150vµ lç0vµ lç
41,4
4 620vµ lç
41,44
42,0vµ lç
6 30vµ lç0vµ lç0vµ lç 3880vµ lçTiÖ
30vµ lç,79
10vµ lç990vµ lç
11270vµ lçTiÖ
6 240vµ lç 530vµ lç
Trang 830và lỗ,0và lỗ
2 20và lỗ0và lỗ 240và lỗ
1 Tra lợng d cho nguyên công tiện thô mặt ngoài:
- Lợng d của bớc tiện thô mặt ngoài: 2Zb= 3 mm
2 Tra lợng d của nguyên công gia công toàn bộ phần đuôi của chén dầu:
- Lợng d của bớc tiện tạo hình đạt kích thớc 0 , 1
1 , 0
5 ,
29
là: 2Zb=1 mm
- Lợng d của bớc tiện rãnh đạt kích thớc 26 là: 2Zb= 4,5 mm
- Lợng d của các bớc tiện vát mép
4 Tra lợng d cho nguyên công tiện hạ bậc chuẩn bị cho khoan lỗ dẫn dầu
3 ta tra đợc: Zb=1 mm
5 Tra lợng d cho nguyên công khoan lỗ 2 xiên 3: 2Zb= 3 mm
6 Tra lợng d cho nguyên công gia công toàn bộ phần đầu của chén dầu:
- Lợng d cho bớc khoả mặt đầu là: Zb=1 mm
30
Lợng d cho nguyên công này là: 2Zb= 0và lỗ,5 mm
Trang 9Chơng Sơ đồ nguyên công và chế độ gia công của từng
Trang 102 Nguyên công2: khoả mặt khoan tam
Số cấp tốc độ trục chính: 12 (cấp)
- Chọn dao: Dao tiện trơn mặt trụ ngoài , dao tiện cắt đứt có gắn mảnhhợp kim cứng BK8
- Chọn dụng cụ đo: Dùng thớc cặp có vạch đo tới 0và lỗ,0và lỗ5 mm
2.2 Chọn chế độ gia công:
Bớc1: Tiện thô toàn bộ phôi:
Với chiều sâu cắt: t = 1,5 mm
a Tính chiều dài cắt theo công thức trong ST GCC:
L = Lct + yc + yvr
Lct: Chiều dài gia công của chi tiết, ta có Lct = 310và lỗ(mm)
yc: Chiều dài vào cắt,
yvr: Chiều dài vào ra (khoảng thoát) của dao
yc, yvr đợc chọn tuỳ theo điều kiện gia công, phụ thuộc vào kết cấu của dụng cụ, lợng d gia công, hình dạng và kích thớc của chi tiết giacông
Tra bảng 2.60và lỗ ST GCC ta đợc yc = 2(mm) với góc nghiêng = 45 Tra bảng 2.61 ST GCC ta tra đợc yvr = 6(mm) với dạng phôi đúc
Trang 11k: Hệ số điều chỉnh tuỳ theo điều kiện gia công, ở đây ta chọn
Theo bảng 2.73 với vật liệu gia công là gang xám và vật liệu dụng cụ
là BK8, đồng thời ta chọn tuổi bền của dụng cụ là T = 60và lỗ(phút) do đó
.
1000
66 1000
1000
+ Chọn lại tốc độ quay của trục chính theo máy n nmáy
Ta chọn trong bảng số vòng quay tiêu chuẩn n = 40và lỗ0và lỗ(vòng/phút).+ Tính lại vận tốc cắt: Tính theo công thức có trong ST GCC:
52 , 56 1000
400 45 14 , 3 1000
Trang 12e Tính công suất cắt theo công thức: 1 , 385 ( )
6120
52 , 56 150 6120
.
kw v
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo
g Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
n S
L t
.
0
0 (phút)
L = 318(mm): Chiều dài gia công
Nh vậy ta thay vào công thức: 0 , 994
400 8 , 0
1 , 83 4 , 79 6120
.
kw v
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo
g Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
n S
L t
.
0
0 (phút)
L = 63(mm): Chiều dài gia công
Nh vậy ta thay vào công thức: 0 , 08
630 3 , 0
15
Trang 14
3 Nguyên công 3: Tiện thô ,tiện tinh mặt đầu cũn lại ,vỏt mộp tiện ren M27
Số cấp tốc độ trục chính: 12 (cấp)
- Chọn dao: Dao tiện trơn mặt trụ ngoài , dao tiện cắt đứt có gắn mảnhhợp kim cứng BK8
- Chọn dụng cụ đo: Dùng thớc cặp có vạch đo tới 0và lỗ,0và lỗ5 mm
2.2 Chọn chế độ gia công:
Bớc1: Tiện thô toàn bộ phôi:
Với chiều sâu cắt: t = 1,5 mm
a Tính chiều dài cắt theo công thức trong ST GCC:
L = Lct + yc + yvr
Lct: Chiều dài gia công của chi tiết, ta có Lct = 310và lỗ(mm)
yc: Chiều dài vào cắt,
yvr: Chiều dài vào ra (khoảng thoát) của dao
yc, yvr đợc chọn tuỳ theo điều kiện gia công, phụ thuộc vào kết cấu của dụng cụ, lợng d gia công, hình dạng và kích thớc của chi tiết giacông
Tra bảng 2.60và lỗ ST GCC ta đợc yc = 2(mm) với góc nghiêng = 45 Tra bảng 2.61 ST GCC ta tra đợc yvr = 6(mm) với dạng phôi đúc
Nh vậy ta có: L = Lct + yc + yvr = 310và lỗ + 2 + 6 = 318(mm)
b Bớc tiến dao:
Đây là bớc tiện ngoài đối với gang do đó theo bảng 2.62 ST GCC tacó: Sb = 0và lỗ,8(mm/vòng)
+ Tính bớc tiến dao theo công thức trong ST GCC: St = Sb.k
k: Hệ số điều chỉnh tuỳ theo điều kiện gia công, ở đây ta chọn
Trang 15Theo bảng 2.73 với vật liệu gia công là gang xám và vật liệu dụng cụ
là BK8, đồng thời ta chọn tuổi bền của dụng cụ là T = 60và lỗ(phút) do đó
.
1000
66 1000
1000
+ Chọn lại tốc độ quay của trục chính theo máy n nmáy
Ta chọn trong bảng số vòng quay tiêu chuẩn n = 40và lỗ0và lỗ(vòng/phút).+ Tính lại vận tốc cắt: Tính theo công thức có trong ST GCC:
52 , 56 1000
400 45 14 , 3 1000
.
kw v
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo
k Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
n S
L t
.
0
0 (phút)
L = 318(mm): Chiều dài gia công
Nh vậy ta thay vào công thức: 0 , 994
400 8 , 0
318
Trang 161 , 83 4 , 79 6120
.
kw v
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo
k Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
n S
L t
.
0
0 (phút)
L = 63(mm): Chiều dài gia công
Nh vậy ta thay vào công thức: 0 , 08
630 3 , 0
Chiều sâu cắt của bớc công nghệ này là: t = 6(mm)
a Tính chiều dài gia công: Theo công thức trong ST GCC ta có
Lgc = Lc + y + Lp
Lc: Chiều dài cắt, ở đây có Lc = 29(mm)
y: Chiều dài vào ra của dụng cụ, tra theo bảng 2.99 ST GCC đợc:với đờng kính nh trên và đây là trờng hợp khoan lỗ không thông
Ta tra đợc Sb =0và lỗ,18(mm/vòng)
+ Tra lại bớc tiến dao theo bớc tiến dao của máy:
Trang 17Ta chọn S0và lỗ = 0và lỗ,15(mm/vòng).
c Tra tuổi bền dụng cụ Tp (phút)
Theo bảng 2.10và lỗ5 ST GCC ta tra đợc Tp = 80và lỗ (phút) với số dụng cụ là 3 dụng cụ
d Tính vận tốc cắt và số vòng quay của máy
+ Xác định vận tốc theo bảng 2.113 với S0và lỗ = 0và lỗ,15 (mm/vòng), đờng kính gia công là D = 12 (mm) nên ta tra đợc: vb = 23(m/phút)
K3: Hệ số phụ thuộc tỷ số chiều dài cắt với đờng kính ta xét
tỷ số đó Lc/D = 29/12 = 2,42 < 5 nh vậy theo bảng 2.116 ST GCC tra
.
1000
Trong đó D: là đờng kính của lỗ cần gia công, vậy D = 12(mm)
48 , 732 12
14 , 3
6 , 27 1000
630 12 14 , 3 1000
.
33
f Tính toán kiểm tra
+ Xác định lực chiều trục p0và lỗ theo bảng 2.133 với đờng kính gia công
Nb: Công suất cắt tra theo bảng 2.139 ST GCC ta có:
Nb=0và lỗ,66(kw) )
Trang 18KN: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công tra bảng 2.143 ST GCC có KN=1.
n = 630và lỗ(vòng/phút): Số vòng quay của dụng cụ
1000
630 0 , 1 66 ,
Kiểm tra công suất cắt : Nc 1,2.Nđc. =1,2.4,5.0và lỗ,8 = 4,32 (kw) )
Nh vậy công suất cắt của máy là đảm bảo
5.Nguyờn cụng Phay rónh then bỏn nguyệt
-Sơ đồ:
Tính toán và thiết kế các bộ gá lắp chuyên dùng
Tính toán và thiết kế bộ gá lắp khoan hai 10mm.mm.
Trang 19KP= 0 , 68
190
95 190
55 , 0
Do đế đồ gá đợc kẹp lên băng máy bằng mỏ kẹp do đó theo bảng 6.1 Sổ tay
và Atlat đồ gá ta có công thức tính lực kẹp nh sau:
R f
M K W
R: Khoảng cách giữa điểm đặt lực kẹp và tâm của lỗ khoan
Trong đồ gá này ta có hai điểm đặt lực kẹp W1 và W2 tại hai vị trí cách tâm mũi khoan một khoảng R1=140và lỗ mm; R2=60và lỗ mm (nh hình vẽ của sơ đồ tínhlực kẹp) Mặt khác ta có K,f,M là nh nhau do đó qua công thức trên ta thấy W2>W1: nh vậy ta chỉ cần tính lực kẹp W2 thì lực kẹp W1 cũng thoả mãn
Ta đi tính hệ số an toàn chung K:
60 15 , 0
10 04 , 17 81 , 2
3
3
N kg
Do vậy ta chọn cơ cấu kẹp là:
2 Tính sai số đồ gá và đặt các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:
a Tính sai số chế tạo đồ gá cho phép:
Theo công thức trong Sổ tay và Atlat đồ gá:
Trang 20 2 2 2 2 2
dc m K c gd
Với : Dung sai của kích thớc nguyên công cần cho thiết kế đồ gá
Dung sai của kích thớc nguyên công chịu ảnh hởng của dung sai của 3 kíchthớc khác là: 29,90và lỗ,1; 250và lỗ,1; 0 , 02
03 , 0
mm
15 , 0 11 , 0 1 ,
1 3
0
Với: d: Dung sai của đoạn chi tiết đợc gá đặt ở đây d=0và lỗ,0và lỗ1 mm
o: Khe hở giữa chi tiết và trục gá Chọn o= 0và lỗ,0và lỗ2mm
33 cos
02 , 0 01 , 0
Trong đồ gá này lực kẹp dùng để kẹp chặt chi tiết vào đồ gá là rất nhỏ, do
đó độ biến dạng của bề mặt chuẩn là rất nhỏ và ta có thể bỏ qua Nh vậy
k=0và lỗ