Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy : Lập quy trình công nghệ chi tiết càng

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I) Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Bạc là loại chi tiết được dùng rộng rãi trong kết cấu cơ khí.Đó là những chi tiết có dạng hình ống tròn,thành mỏng,mặt đầu có vai hoặc không có vai,mặt trong có thể là dạng trụ hoặc côn.Mặt làm việc của bạc thường là mặt trong,và do đó ở mặt trong có khi có rãnh dầu và do đó lại phải có lỗ ngang vuông góc với đường tâm bạc để tra dầu. Chức năng làm việc của chi tiết càng : chi tiết cần yêu cầu thiết kế là chi tiết mặt bích của máy đóng bàu.Đây là chi tiết dạng bạc,nó có chức năng dùng để lắp ráp đầu trục để đỡ trục,mặt trong lắp với ổ lăn để đỡ trục . Các bề mặt làm việc của bích: + Các mặt đầu tiếp xúc với thành hộp khi lắp ráp. + Mặt trụ trong của bích dùng để lắp ráp ổ lăn đỡ trục. + Mặt trụ ngoài tiếp xúc với lỗ hộp. . Các kích thước quan trọng : +Đường kính mặt trụ ngoài 62 dùng để lắp với lỗ hộp +Đường kính mặt trụ trong 55 dùng để lắp ổ lăn. + Khoảng cách các tâm lỗ lắp bu lông 130 dùng để cố định bích với thành hộp . Điều kiện kỹ thuật cơ bản của chi tiết: +Đường kính mặt ngoài 62 của bích đạt cấp chính xác cấp 7 +Đường kính mặt trụ trong 55 của bích đạt cấp chính xác cấp 7 + Độ đồng tâm của mặt ngoài 62 và mặt lỗ 55 đạt không lớn hơn 0,1 mm +Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ bích nằm trong khoảng 0,1 mm100mm đường kính. +Độ nhám bề mặt như sau: Với bề mặt trụ 55,62 và mặt đầu vuông gõc với bề mặt trụ trụ này cần đạt Ra=2,5m Các bề mặt còn lại đạt độ bang Rz=40 m. . Điều kiện làm việc của chi tiết : + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.

Trang 1

Tạo Máy là môn học giúp sinh viên làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã đợc học ở trờng qua các giáo trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy Khi làm đồ án này ta phải làm quen với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng nh so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ thể một sản phẩm điển hình.Để hoàn thành đợc đồ án môn học này, em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn của thầy Phí Trọng Hảo cùng các thầy cô giáo thuộc bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Do làm lần đầu đợc hoàn thành môn học này, tất nhiên không thể tránh khỏi có sai sót Em rất mong có

đợc sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy và các bạn

Hà Nội Ngày 29 Tháng 10 Năm 2007 Sinh viên

Nguyễn Xuân Hoàng

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học

Công Nghệ Chế Tạo Máy

I) Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Bạc là loại chi tiết đợc dùng rộng rãi trong kết cấu cơ khí.Đó là những chi tiết códạng hình ống tròn,thành mỏng,mặt đầu có vai hoặc không có vai,mặt trong có thể

là dạng trụ hoặc côn.Mặt làm việc của bạc thờng là mặt trong,và do đó ở mặt trong

Trang 2

có khi có rãnh dầu và do đó lại phải có lỗ ngang vuông góc với đờng tâm bạc để tradầu

Chức năng làm việc của chi tiết càng : chi tiết cần yêu cầu thiết kế là chi tiết mặt

bích của máy đóng bàu.Đây là chi tiết dạng bạc,nó có chức năng dùng để lắp ráp

đầu trục để đỡ trục,mặt trong lắp với ổ lăn để đỡ trục

* Các bề mặt làm việc của bích:

+ Các mặt đầu tiếp xúc với thành hộp khi lắp ráp

+ Mặt trụ trong của bích dùng để lắp ráp ổ lăn đỡ trục

+ Mặt trụ ngoài tiếp xúc với lỗ hộp

* Các kích thớc quan trọng :

+Đờng kính mặt trụ ngoài 62 dùng để lắp với lỗ hộp

+Đờng kính mặt trụ trong 55 dùng để lắp ổ lăn

+ Khoảng cách các tâm lỗ lắp bu lông 130 dùng để cố định bích với thành hộp

* Điều kiện kỹ thuật cơ bản của chi tiết:

+Đờng kính mặt ngoài 62 của bích đạt cấp chính xác cấp 7

+Đờng kính mặt trụ trong 55 của bích đạt cấp chính xác cấp 7

* Điều kiện làm việc của chi tiết :

+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

II) Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Tính công nghệ trong kết cấu đối với chi tiết dạng càng bạc :tính công nghệ có

ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến năng suất và độ chính gia công Vì vậy , khi thiết kế chi tiết dạng bạc nên chú ý kết cấu của nó qua một số

điều kiện kỹ thuật sau :

Trang 3

có đờng kính lỗ là 55, 40 trong khi chiều dài lỗ là 21mm, do vậy việc tạo phôi có

lỗ sẵn là có thể đợc,bên cạnh đó các lỗ 6,5 và lỗ ren M6 đợc đúc đặc và đợc tạothành sau quá trình gia công Với mặt trụ 62 dùng để định vị bích vào lỗ hộp ,khichế tạo phôI ta có thể đúc liền Sau đó tạo hình dáng mặt trụ 62 bằng cách tiện trênmáy tiện

III) Tính trọng l ợng và sản l ợng của chi tiết:

a)Tính trọng lợng của chi tiết:

Với yêu cầu của đề bài ta có dạng sản xuất của chi tiết bạc là dạng sản xuất hàngloạt vừa

Từ các thông số kỹ thuật của bản vẽ chi tiết ta tính đợc khối lợng của chi tiết bích :

Ta chia bích ra thành các phần nhỏ

thể tích là V1 , V2 , V3,V4

Ta có :

Trang 4

-V1:Khối trụ 130 chiều cao 21mm

.21=278596,5 (mm3) -V2:Khối trụ đờng kính trong 62,đờng kính ngoài 130 chiêu cao 6mm

V2 = h

4

) (D 22 D211

4

) 62 130 (

14 ,

4 2 2 1





(mm3)-V3:Khối trụ đờng kính 55 chiều cao12mm

Trong đó  khối lợng riêng của gang xám ,  = 7,4 ( KG/ dm3)

G = 0,32 7,4 = ( kg) = 2,36 ( kg )

-Xác định sản lợng của chi tiết:

Với khối lợng của chi tiết là G = 2,36 kg < 4 kg và dạng sản xuất là sản xuất hàngloạt vừa nên sản lợng sản xuất hàng năm là : 500  7500 chi tiết

1 Phơng pháp chế tạo phôi : Bạc đỡ có hình dáng dạng tròn xoay, nếu ta chế tạophôi bằng phơng pháp dập thể tích thì có thể có đợc cơ tính rất cao Tuy nhiên, vậtliệu để chế tạo bạc đỡ là gang xám GX15-32 nên ta không thể dùng phơng phápdập để chế tạophôi Phơng pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó cho một số

u điểm đặc biệt quan trọng mà phơng pháp khác không có đợc:

- 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 đợc phơng pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tính cũngrất cao

Bên cạnh đó, nó có một số nhợc điểm:

- Lợng d lớn

Trang 5

pháp đúc khác nhau và có các đặc điểm khác nhau Ta có thể xét các đặc điểm củachúng nh sau

1.1 Đúc trong khuôn cát

Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến Khuôn cát là loại khuôn đúc mộtlần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn) Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chínhxác thấp, độ bóng bề mặt kém, lợng d lớn Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lợnglớn Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

Phơng pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá

1.2 Đúc trong khuôn kim loại:

Đúc trong khuôn kim loại có thể thực hiện việc điền đầy kim loại theo nhiều cách:

 Rót tự do:

Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo đơngiản Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau Tuy nhiên hạn chế

đúc gang xám

 Điền đày kim loại đới áp lực:

Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Vật đúc nhỏ, đơn giản Đúc vật đúc yêu cầuchất lợng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp

1.3 Đúc ly tâm

Dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, vật đúc tròn xoay, rỗng Khôngdùng cho vật liệu có thiên tích lớn Cơ tính vật đúc không đều

1.4 Đúc liên tục:

Dùng trong sản xuất hàng loạt Vật đúc có dạng thỏi hoặc ống, có thiết diện không

đổi trên suốt chiều dài, độ dài lớn Vật đúc có mặt ngoài và mặt trong đạt chất lợngcao, không cần gia công

1.4 Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

Dùng trong sản xuất hàng loạt, vật đúc nhỏ và trung bình Chế tạo vật đúc có chất ợng cao, kim loại quý, lợng d gia công nhỏ Tuy vậy, giá thành sản xuất đúc là rấtlớn

Trang 6

l-Xuất phát từ những đặc điểm về sản xuất và kết cấu của chi tiết bạc đỡ: dạngsản xuất hàng loạt lớn, Vật liệu gang xám GX15-32, vật đúc tròn xoay, kết cấukhông phức tạp, yêu cầu chất lợng cao, năng suất cao ở đây ta chọn phơng pháp tạophôI là phơng pháp đúc trong khuôn kim loại, điền đầy kim loại bằng phơng pháprót áp lực.

Vật đúc nhận đợc từ các mẫu gỗ, dùng khuôn kim loại dễ tháo lắp và sấy khô

Do vậy cấp chính xác chi tiết đúc nhận đợc là cấp chính xác II

Theo bảng 3-95 trang 252(Sổ tay CNCTM) ta có lợng d về kích thớc phôi:+ Với những kích thớc  50mm: lợng d đạt đợc là 2,5mm

+ Với những kích thớc 50 L  120mm: lợng d đạt đợc là 3mm

- Sai lệch cho phép về kích thớc phôi

Theo bảng 3-98 trang 253 (Sổ tay CNCTM) ta có:

+ Với những kích thớc  50mm sai lệch cho phép: 0,5mm

+ Với những kích thớc 50 L  120mm sai lệch cho phép: 0,8mm

- Sai lệch cho phép về trọng lợng phôi: 7%

Từ đây ta có thể vẽ đợc bản vẽ lồng phôi cho chi tiết đúc nh trang bên

Trang 7

ỉ55 ỉ62 h7H7 0,1/100 A

+) Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh hợp kim cứng BK8, φ = 450, H = 40,

= 25, L = 200, T = 90ph (tra bảng 4.4[2]), dùng tiện mặt đầu và tiện tròn ngoài +) Dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, φ = 600, R = 1, H = B = 16,

L = 170, P = 60, T = 90ph (tra bảng 4.13[2])

- Sơ đồ nguyên công:

Trang 8

V.2) Nguyên công 2: Tiện thô mặt đầu 2, tiện mặt trụ 130, vát mép.

- Phơng pháp gia công: Tiện trên máy tiện vạn năng bằng dao tiện mặt đầu, dao tiệnngoài

- Định vị vào mặt tròn ngoài 130 hạn chế 2 bậc tự do và mặt đầu 3 hạn chế 3 bậc tự

+) Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh hợp kim cứng BK8, φ = 450, H = 40,

B = 25, L = 200, T = 90ph (tra bảng 4.4[2]), dùng tiện mặt đầu

+) Dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8, φ = 600, H = 40,

B = 25, L = 170, T = 90ph (tra bảng 4.5[2]), dùng tiện mặt ngoài

Trang 9

V.3) Nguyªn c«ng 3: TiÖn tinh mÆt ®Çu 2, tiÖn tinh lç 55,mÆt trô 62

- Ph¬ng ph¸p gia c«ng: TiÖn trªn m¸y tiÖn v¹n n¨ng b»ng dao tiÖn mÆt ®Çu, dao tiÖn

Trang 10

15

12 6

V.4) Nguyªn c«ng 4: Khoan 6 lç 6,5, khoÐt 6 lç 11

- Ph¬ng ph¸p gia c«ng: Khoan, khoÐt trªn m¸y khoan cÇn b»ng mòi khoan vµ mòikhoÐt

- §Þnh vÞ vµo mÆt ®Çu 1 h¹n chÕ 3 bËc tù do, mÆt lç 55 h¹n chÕ 2 bËc tù do

Trang 11

V.5) Nguyên công 5: Khoan và tarô lỗ M6.

- Phơng pháp gia công: Khoan, tarô trên máy khoan cần bằng mũi khoan và mũitarô

+) Mũi tarô ngắn có chuôi chuyển tiếp, có p = 1,75; L = 89; l = 29; l1 = 105;

d1 = 9; vật liệu: phần lỡi cắt thép gió P6M5, phần chuôi thép 45

(tra bảng 4.136[2])

Trang 12

6 lo M6

V.6) Nguyên công 6: Kiểm tra.

 Độ đồng tâm giữa 62 và 55 không quá 0,1mm

- Dụng cụ: đồng hồ so với độ chính xác 0,01mm

- Chi tiết đợc gá trên bạc lắp trên trục gá

 Độ vuông góc giữa mặt đầu A và đờng tâm lỗ 55

- Dụng cụ: đồng hồ so với độ chính xác 0,01mm

- Chi tiết đợc gá trên bạc lắp trên trục gá

Trang 13

*Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công :

Vật liệu: vật liệu gia công là gang xám 15-32 có HB = 190

Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công : Ra = 2,5

Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 bớc công nghệ là:

Rz i 1 : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại

Ti 1: Chiều sâu lớp khuyết tật do bớc công nghệ sát trớc để lại

i 1: Sai lệch vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại

i : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện

-Giá trị tổng cộng Rz i -1 + Ti 1 =600m cho phôi đúc cấp chính xác cấp II(bảng 3.2.[7] ).Sau bớc công nghệ đầu tiên với vật liệu gang đúc Ti 1không còn do vậy sau khi tiện thô thì tiện tinh chỉ còn Rz.Tra bảng 3.5 [7] ta có Rz sau tiện thô là 50

m

Trang 14

- Sai lêch không gian p của phôi đợc xác định :

 p = 2 2

cv

+lk : sai số do lệch thao đúc tạo lỗ , lk = 0,5 mm=500m (bảng 2.11)

+cv: sai số do độ cong vênh của mặt lỗ sau khi đúc,xác định theo hai phơng dọc trục và hớng kính,

+ Lợng d nhỏ nhất khi tiện thô là :

Trang 15

Lợng d danh nghĩa : Z0dn= Z0min +Tph+Tct=2520+500-30=2990 (m)

Trong đó :Tct, Tph là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phô có giá trị lần lợt

bằng

30 (m) và 500 (m)

Kiểm tra độ chính xác của các kích thớc tính toán đã thực hiện:

Tiện tinh Zmax - Zmin=520-290=230(m), tho -tinh=300-70=230(m),

Tiện thô Zmax - Zmin=2930-2230=700m), phoi -tho

Trang 16

VII.1 Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan và tarô lỗ M6.

* Chọn máy và dụng cụ cắt.

- Chọn máy: Máy khoan cần 2H53, có công suất động cơ N = 13Kw.

(tra bảng 9.22[4])

- Chọn dao:

+) Mũi khoan ruột gà đuôi trụ, vật liệu BK8, L = 101, l = 63

(tra bảng 4.41[2])

+) Mũi tarô ngắn có chuôi chuyển tiếp, có p = 1,75; L = 89; l = 29; l1 = 105;

d1 = 9; vật liệu: phần lỡi cắt thép gió P6M5, phần chuôi thép 45

D C

.

( m/phút )

Trong đó :

Cv= 14,7 ; q = 0,25 ; y = 0,55 ; m = 0,125 ; T = 35 ( phút ) Tra bảng 5-28 , 5-29 , 5-30 [2]

Trang 17

+ klv: Hệ số phụ thuộc vào chất lợng vật liệu dụng cụ cắt , klv = 1

6 7 , 14

55 , 0 125 , 0

25 , 0

= 31,7 ( m/phút )

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt dựa vào công thức:

6 14 , 3

7 , 31 1000

1000



=

1000

1500 6 14 , 3

= 28,26 ( m/phút )

d) Tính mô men xoắn Mx,Nm và lực chiều trục P0

Mô men xoắn Mx= p

y q

Với n m=1500 vg/ph

Mx=2,086 Nm ta có: Ne=

9750

1500 086 , 2

q

S T

D C

.Lợng chạy dao: Smáy = 1,6 (mm/vg)

Tra bảng 5.49[3]  Cv = 64,8; y = 0,5; q = 1,2; m = 0,9; T = 90 ph

Trang 18

6 8

,

64

5 , 0 9

,

0

2 , 1

= 3,8 (m/ph)

6

8 , 3 1000

VII.2) Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

VII.2.1) Nguyên công 1: Tiện thô mặt đầu 1, tiện thô mặt lỗ 55, 40

K1: Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao, K1 = 0,92

K2: Hệ số phụ thuộc góc nghiêng chính, φ = 450  K2= 1

K3: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, K3 = 0,8

K4: Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu, K4 = 0,83

 Vt = 154.0,92.1.0,8.0,83 = 94 m/ph

- Tốc độ quay trục chính n:

130

1000 94

Do đó tốc độ cắt thực tế là: Vm =

1000

235 130 1000

Trang 19

K2: Hệ số phụ thuộc góc nghiêng chính, φ = 45  K2= 1.

 Vt = 138.1,15.1.0,8.0,83 = 105 m/ph

62

1000 105

1000

530 62 1000

K2: Hệ số phụ thuộc góc nghiêng chính, φ = 600  K2= 0,87

 Vt = 140.0,92.0,87.0,8.0,83 = 74 m/ph

5 , 54

1000 74

1000

530 5 , 54 1000

Trang 20

Tra bảng 5.60[3] với kích thớc dao 25 x 40, vật liệu gia công GX 15 – 32,

 Vt = 87.0,92.1.0,8.0,83 = 74 m/ph

40

1000 74

1000

530 40 1000

Trang 21

K2: Hệ số phụ thuộc góc nghiêng chính, φ = 60  K2= 0,87.

 Vt = 123.0,92.0,87.0,8.0,83 = 65 m/ph

130

1000 65

1000

190 130 1000

= 77,55 m/ph

- Công suất cắt N = 1,7 Kw (tra bảng 5.69[3])

VII.2.3) Nguyên công 3: : Tiện tinh mặt đầu 2, tiện tinh lỗ 55,mặt trụ 62

* B ớc 1 : Tiện tinh mặt đầu 2 đạt kích thớc (130  0,04) mm.

K1: Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao, K1 = 1

 Vt = 197.1.1.0,8.0,83 = 130 m/ph

130

1000 130

1000

300 130 1000

Trang 22

 Vt = 197.1,15.1.0,8.0,83 = 150 m/ph

62

1000 150

1000

750 62 1000

 Vt = 177.1,15.1.0,8.0,83 = 135 m/ph

55

1000 135

1000

750 55 1000

Trang 23

 Vt = 31,5.1,15 = 36,2 m/ph.

5 , 6

1000 2 , 36

1000

1500 5 , 6 1000

K1: Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao, T = 50ph  K1 = 1

K3: Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu, K3 = 1

 Vt = 97.1.0,8.1 = 77,6 m/ph

11

1000 6 , 77

1000

1900 11 1000

= 65,6 m/ph

- Công suất cắt N = 1,1 Kw (tra bảng 5.111[3])

VIII) Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công.

- Thời gian gia công từng chiếc Ttc xác định theo công thức sau:

Ttc = Tcb + Tph + Tphv + Ttn

Trong đó:

+) Tcb: thời gian cơ bản (phút)

+) Tph: thời gian phụ (phút), Tph = 10%.Tcb

+) Tphv: thời gian phục vụ (phút), Tphv = 3%.Tcb

+) Ttn: thời gian cho nhu cầu tự nhiên, Ttn = 5%.Tcb

- Thời gian gia công cơ bản (Tcb) là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hìnhdạng, kích thớc và tính chất cơ lý của chi tiết

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	807,5 KB