Quy trình công nghệ gia công chi tiết Gối Đỡ Trục Trơn

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤTI. Phân tích chi tiết gia công:1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:Gối đỡ trục trơn là một trong những bộ phận rất quan trọng, không thể thiếu được trong một cụm kết cấu máy mà đòi hỏi khả năng chịu tải của gối đỡ là rất lớn. Bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là bề mặt trong của 2 lỗ 32H7.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:Đây là chi tiết thuộc nhóm dạng càng. Nhìn chung, tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết này khá đơn giản, có thể gia công bằng các phương pháp thông thường trên các máy công cụ truyền thống. Chế tạo phôi dễ dàng, các nguyên công gia công chủ yếu trên máy phay và máy khoan.Tuy nhiên, có một số bề mặt cần gia công với độ chính xác cao như 2 lỗ 32H7. Đây là bề mặt chính tham gia vào lắp ghép có chuyển động nên yêu cầu độ bóng bề mặt đạt được Ra = 2.5mm. Bề mặt đáy được dùng làm chuẩn định vị chính là lắp ghép với thân máy nên cần gia công đạt độ bóng Rz = 20mm. Các bề mặt gia công khác chỉ cần đạt Rz = 40mm.3. Phân tích yêu cầu kỹ thuật:Ta chỉ cần xác định yêu cầu kỹ thuật cho các bề mặt làm việc và vị trí tương quan giữa các bề mặt đó. Các bề mặt làm việc này có yêu cầu kỹ thuật tương đối cao, cụ thể là: Độ không song song giữa 2 lỗ 32H7 không vượt quá 0.0550. Độ không song song giữa mặt phẳng 2 tâm lỗ 32H7 so với mặt đáy A không quá 0.02mm.

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Lời nói đầu

Trong xu thế phát triển nền kinh tế thế giới, công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp nặng nói riêng, hiện đang đợc đầu t và u tiên phát triển Bởi tỷ trọng

đóng góp cho nền kinh tế rất lớn của ngành công nghiệp nên ngành này bao giờ cũng đợc quan tâm đến hàng đầu và đợc coi là chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của ngành kinh tế đồng thời cũng là chỉ số đánh giá sự phát triển của đất nớc

Để thực hiện mục tiêu: “ Công nghiệp hoá - Hiện đại hóa đất nớc” Mà

Đảng và nhà nớc ta đề ra, chúng ta phải thực hiên phát triển một số nghành nh: Công nghệ thông tin, Điện tử, Công nghệ chế tạo máy Trong đó nghành Công…nghệ chế tạo máy có vai trò then chốt và nó là tiền đề để phát triển một số nghành khoa học kỹ thuật khác, đóng góp của nghành công nghệ chế tạo máy vào nền kinh tế quốc dân là rất lớn Bởi vậy việc đổi mới và hiện đại ngành công nghệ chế tạo máy có vai trò hết sức quan trọng và có ý nghĩa kinh tế lớn, vì nó có thể tạo ra những sản phẩm cơ khí có chất lợng tốt, giá thành hạ

Sau khi học song cơ sở lý thuyết môn Công nghệ chế tạo máy do thầy Phạm

Văn Bổng chỉ dạy, em đợc phân công làm quy trình công nghệ gia công chi tiết

"Gối Đỡ Trục Trơn" Đây là thể loại đề tài mới mà chúng em đợc giao vì vậy

gặp rất nhiều bỡ ngỡ về thể loại và quá trình thu thập tài liệu cũng nh tìm hiểu về nguyên lý, tính năng làm việc của chi tiết trên Tuy chúng em có nhiều thuận lợi

là có sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, và đã thực hành nhiều biết nhiều về nguyên lý cũng nh tính năng của nhiều loại chi tiết nhng chúng em vẫn gặp nhiều khó khăn trong quá trình hoàn thiện đồ án của mình Dới sự chỉ dạy tận tình của

thầy Phạm Văn Bổng, và sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong khoa

giúp em hoàn thành đồ án môn Công nghệ chế tạo của mình Do gặp nhiều khó khăn nên em không thể tránh khỏi thiếu xót trong đồ án, vậy em mong đợc sự chỉ bảo thêm của các thầy và ý kiến đóng góp của các bạn để đồ án của em đợc hoàn thiện hơn Và hơn nữa là em sẽ có cơ sở tốt để phục vụ cho lần Đồ án Tốt Nghiệp tới đây và cả quá trình làm việc của em sau này

Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Cơ Khí đặc biệt là

thầy Phạm Văn Bổng đã trực tiếp hớng dẫn đồ án môn Công nghệ chế tạo máy

Chúng em, những sinh viên trong ngành chế tạo máy, rất mong muốn sẽ mãi nhận

đợc sự chỉ dạy tạo điều kiện giúp đỡ của các thầy cô để chúng em tiến bộ hơn Sự quan tâm chỉ dạy giúp đỡ của các thầy cô đã giúp chúng em có kết quả tốt trong học tập, sẽ có việc làm tốt phù hợp giúp chúng em tự tin khi tiếp xúc với công việc của mình sau khi ra trờng, để xứng đáng là sinh viên của trờng Cao Đẳng Công Nghiệp Hà Nội và không phụ lòng mong mỏi của các thầy cô

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên

Nguyễn Giang Nam

Chơng I: phân tích chi tiết gia công và dạng sản xuất

I Phân tích chi tiết gia công:

1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:

Gối đỡ trục trơn là một trong những bộ phận rất quan trọng, không thể thiếu đợc trong một cụm kết cấu máy mà đòi hỏi khả năng chịu tải của gối đỡ là rất lớn Bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là bề mặt trong của 2 lỗ Φ32H7

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

Đây là chi tiết thuộc nhóm dạng càng Nhìn chung, tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết này khá đơn giản, có thể gia công bằng các phơng pháp thông thờng trên các máy công cụ truyền thống Chế tạo phôi dễ dàng, các nguyên công gia công chủ yếu trên máy phay và máy khoan

Tuy nhiên, có một số bề mặt cần gia công với độ chính xác cao nh 2 lỗ Φ32H7

Đây là bề mặt chính tham gia vào lắp ghép có chuyển động nên yêu cầu độ bóng

bề mặt đạt đợc Ra = 2.5àm Bề mặt đáy đợc dùng làm chuẩn định vị chính là lắp ghép với thân máy nên cần gia công đạt độ bóng Rz = 20àm Các bề mặt gia công khác chỉ cần đạt Rz = 40àm

3 Phân tích yêu cầu kỹ thuật:

Ta chỉ cần xác định yêu cầu kỹ thuật cho các bề mặt làm việc và vị trí tơng quan giữa các bề mặt đó Các bề mặt làm việc này có yêu cầu kỹ thuật tơng đối cao,

cụ thể là:

- Độ không song song giữa 2 lỗ Φ32H7 không vợt quá 0.05/50

- Độ không song song giữa mặt phẳng 2 tâm lỗ Φ32H7 so với mặt đáy A không quá 0.02mm

β

m N N

Trong đó:

N1: Số sản phẩm đợc sản xuất ra trong 1 năm

m: Số chi tiết trong 1 sản phẩm

β: Số chi tiết đợc chế tạo dự trữ thêm.

Nếu tính đến α phế phẩm (chủ yếu trong phân xởng đúc) ta có :

β

m N

Chọn

% 6

% 4

6 4 1 1

V: Thể tích của chi tiết (dm3)

γ : Trọng lợng riêng của vật liệu với gang xám γ = 6 8 ữ 7 4kg/dm3

Q: Trọng lợng chi tiết (kg)

5 4 3 2

3 2

Chơng II :

Xác định phơng pháp chế tạo phôi

và thiết kế bản vẽ lồng phôi

I Xác định phơng pháp chế tạo phôi:

Phơng pháp chế tạo phôi đợc xác định dựa theo nhiều yếu tố:

+ Kết cấu của chi tiết là dạng càng

+ Vật liệu chế tạo là gang xám 15-32

+ Điều kiện làm việc chịu ứng suất thay đổi và chịu va đập

+ Dạng sản xuất là dạng hàng khối

Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phơng pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn Tuỳ theo tính chất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật đúc để chọn các phơng pháp đúc khác nhau

Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt những tính kỹ thuật của chi tiết mà còn ảnh hởng tốt đến năng suất và chất lợng sản phẩm Phôi đợc xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lợng d gia công Dựa vào các yếu tố trên ta

đa ra các phơng pháp chế tạo phôi sau:

1 Phơng án 1: Đúc trong khuôn kim loại.

* Ưu điểm:

- Có thể tạo hình dáng phôi giống với hình dáng chi tiết

- Lợng d gia công bên ngoài của phôi tơng đối đồng đều, lợng d gia công nhỏ nên chế độ cắt ổn định

* Nhợc điểm:

- Giá thành chế tạo khuôn kim loại tơng đối đắt tiền

2 Phơng án 2: Đúc trong khuôn cắt mẫu gỗ

* Ưu điểm:

- Giá thành chế tạo phôi rẻ

- Có thể tạo hình dáng của phôi gần giống với hình dáng của chi tiết

Có thể đúc đợc các chi tiết lớn

* Nhợc điểm:

- Lợng d gia công lớn

- Mất nhiều thời gian để chuẩn bị phôi.

Qua đó ta thấy phơng án 2 là phù hợp với sản xuất hàng khối vì kinh tế hơn cả

II Thiết kế bản vẽ lồng phôi:

Chơng Iii:

Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

A Xác định đờng lối công nghệ:

Do kết cấu của chi tiết khá đơn giản, khả năng gá nhiều dao trên máy là hạn chế

đồng thời gia công nhiều vị trí nhiều dao và gia công song song rất khó thực hiện nên ta xây dựng quy trình công nghệ theo nguyên tắc phân tán nguyên công tức

là quy trình công nghệ đợc chia thành các nguyên công đơn giản có thời gian nh nhau (nhịp) hoặc bội số của nhịp Với quy trình công nghệ theo nguyên tắc trên thì ta chọn phơng án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự

1 Tính lợng d gia công cho mặt đáy A:

Lợng d gia công mặt phẳng đáy đợc tính theo công thức:

i i i i

Trong đó:

Rzi-1: Chiều cao nhấp nhô lớp tế vi do bớc công nghệ trớc để lại

Ti-1: Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại

ε Sai lệch gá đặt ở bớc công nghệ đang thực hiện.

Theo bảng 8 - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: Giá trị Rz và Ti của phôi là:

Rz = 250àm; Ti = 350àm.

Theo bảng 11 – Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có đợc các thông số

đạt đợc khi gia công là: Rz = 50àm(phay thô).

Sai lệch không gian tổng cộng đợc xá định theo công thức sau:

cm

ρ

ρ = +Giá trị ρc đợc xác định theo công thức sau:

l k

ρTrong đó l là chiều dài bề mặt gia công

Giá trị ∆k lấy theo bảng 13 - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có ∆k=0.7

Do đó ta có:ρc = 0 7 ì 130 = 91 àm

Giá trị sai lệch ρcmđợc xác định theo công thức sau:

2 2

c b

Với δb; δclà dung sai kích thớc của chiều dài và chiều rộng của bề mặt gia công.Tra bảng 3-98, STCNCTM-I ta có sai lệch cho phép theo kích thớc của vật đúc cấp chính xác cấp 2 là δb = 0 8mm, δc = 1mm.

k c

Vậy sai số gá đặt trong nguyên công này là εgd = εk = 120 àm

Vậy lợng d khi gia công phay thô mặt đáy là:

m

Vậy lợng d khi gia công phay tinh mặt đáy là:

Vậy lợng d khi gia công phay mặt đáy là:

m Z

Z

Zmin = 1min + 2min = 2090 + 250 = 2340 à ≈ 2.5mm

2 Tra lợng d cho các bề mặt còn lại:

Các nguyên công còn lại tra bảng 3-95, STCNCTM-I cho lợng d gia công của vật đúc cấp chính xác 2 ta có Zmin = 3.5mm

D Thứ tự tiến trình công nghệ:

Nguyên công I: Đúc phôi.

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

Nguyên công II: Gia công mặt phẳng đáy a.

- ChiÒu cao cña dao: B=39 mm

q

Z B S t T

D C

, 0 2 180

100 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

ph m k

Z B S t

T

D C

z x

784 100

14 , 3

25 , 246 1000 14

, 3

750 100 14 , 3 1000

14 ,

n

n D

- Tính lực cắt Pz(N):

Lực cắt đợc xác định theo công thức sau :

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

10 80 025

0 2 5 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

- Tính mômen xoắn Mx trên trục chính của máy :

Mômen đợc xác định theo công thức sau :

100 1790 100

D P

75 117 1790 60

D P

Z B S t T

D C

, 0 1 200

100 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

ph m k

Z B S t

T

D C

z x

14 , 3

4 114 1000 14

, 3

290 100 14 , 3 1000

14 , 3

- Tính lực cắt Pz(N):

Lực cắt đợc xác định theo công thức sau :

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

10 80 3

0 1 5 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9 , 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

- Tính mômen xoắn Mx trên trục chính của máy :

Mômen đợc xác định theo công thức sau :

100 1789 100

D P

10 1789 60

D P

Vậy máy đủ công suất và độ cứng vững khi gia công

Nguyên công II: Phay mặt F

w F

n(v/p)

I Phân tích nguyên công:

Phay bề mặt F yêu cầu độ nhám bề mặt R z = 40 àm tức là cần phải gia

công đạt độ nhám bề mặt cấp 4 do đa ta chỉ cần thực hiện chế độ cắt khi

Dïng c¬ cÊu kÑp chÆt ren vÝt cã ph¬ng chiÒu nh h×nh vÏ

q

Z B S t T

D C

u y z x

m

q

Z B S t

T

D C

10 25 025

, 0 2 180

100 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

14 , 3

86 , 179 1000 14

, 3

600 100 14 , 3 1000

14 ,

n

n D

- TÝnh lùc c¾t Pz(N):

Lực cắt đợc xác định theo công thức sau :

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

5 54

160

10 25 025

, 0 3 3 , 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

- Tính mômen xoắn Mx trên trục chính của máy :

Mômen đợc xác định theo công thức sau :

4 , 188 75 , 238 100

D P

4 , 188 75 , 238 60

D P

Nguyªn c«ng III: phay mÆt B vµ C

Z B S t T

D C

85 , 0 1 10 25 083

, 0 3 300

315 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

ph m k

Z B S t

T

D C

z x

14 , 3

282 1000 14

, 3

235 315 14 , 3 1000

14 , 3

- Tính lực cắt Pz(N):

Lực cắt đợc xác định theo công thức sau :

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

315

10 25 0083

, 0 3 5 , 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

- Tính mômen xoắn Mx trên trục chính của máy :

Mômen xoắn đợc xác định theo công thức sau :

Mômen đợc xác định theo công thức sau :

315 265 100

D P

44 , 232 265 60

q

u y z x p

n D

Z B S t C

10 95 083

, 0 3 5 , 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

44 , 232 8 , 985 60

V P

KW N

Z B S t T

D C

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

uv nv Mv

, 0 3 180

100 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

ph m k

Z B S t T

D C

z x m

118 1000 14

, 3

375 100 14 , 3 1000

14 , 3

- Tính lực cắt Pz(N):

Lực cắt đợc xác định theo công thức sau :

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

) ( 6 , 955 375

100

10 65 025

, 0 3 5 , 54 10 100

10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

118 6 , 955 60

Vậy máy đủ công suất và độ bền vững khi gia công

Nguyên công V : Tính chế độ cắt khi gia công 3 lỗ Φ13, Φ15

A

Rz 20

w S

- Công suất động cơ N = 2,8KW

- Hiệu suất của máy : η = 0,8

- Đờng kính gia công lớn nhất d = 25 mm

2 Chọn dao:

Mũi khoan thép gió P18 có:

- Đờng kính mũi khoan là D = 13mm

- Đờng kính mũi khoét là D = 15mm

q

S T

D C

23 83 0 24 0 25

13 7

7 0 2

0

4 0

23 1000

Theo thuyết minh th máy chọn nT = 530 (vòng/phút)

⇒Tốc độ cắt thực là:

65 21 1000

530 13 14 3

Mô men xoắn Mx và lực chiều trục Po:

P y q M

P y q p

6 0

3 11 190

190 24

0 13 021 0 10

6 0 8

0

190 24

0 13 7 42 10

6 0 8

0

530 3 11

q

S t T

D C

190 2

1 1 30

15

45 0 15 0 3 0

4 0

14 3

5 85 1000

Theo thuyết minh th máy chọn nT = 120 (vòng/phút)

⇒Tốc độ cắt thực là:

65 5 1000

120 15 14 3

Mô men xoắn Mx và lực chiều trục Po:

p y q x M

p y q x p

6 0

25 22 190

190 2

1 15 1 196 0 10

6 0 7

0 85 0 8

190 2

1 1 46 10

6 0 8

0

120 25 22

Nguyªn c«ng VI : khoÐt - doa vµ v¸t mÐp 2 lç Φ32H7

1 Chọn máy:

Chọn máy khoan đứng 2A135 có :

- Công suất động cơ N= 6KW

- Hiệu suất của máy: η=0,8

- Đờng kính gia công lớn nhất d=35 mm

2.Chọn dao:

Phần cắt hợp kim cứng BK8:

- Đờng kính mũi khoét là D=31,7mm

- Đờng kính mũi doa là D= 32 mm

q

S t T

D C

7 117 83 0 190

190 2

1 875 0 30

7 31

45 0 15 0 3

0

4 0

31 14 3

7 117 1000

Theo thuyết minh th máy chọn nT = 530 (vòng/phút)

⇒Tốc độ cắt thực là:

52 1000

530 7 31 14 3

Mô men xoắn Mx và lực chiều trục Po:

p y q x M

p y q x p

6 0

7 37 190

190 2

1 7 31 875 0 196 0 10

6 0 7

0 85 0 8

190 2

1 875 0 46 10

6 0 8

0

530 7 37

v y x m

q

S t T

D C

; 1 190

190 190

6 0

Kuv= 0.83; Klv= 1

49 83 0 1 27 0 15 0 75

30 109

5 0 0

45 0

2 0

14 3

109 1000

Theo thuyết minh th máy chọn nT = 400 (vòng/phút)

⇒Tốc độ cắt thực là:

7 37 1000

400 30 14 3

x p

2

12 30 27

0 15 0

400 93 0

- Xác định tốc độ cắt V(m/ph)

Tốc độ cắt V đợc xác định nh sau:

v y x m

q

S t T

D C

190 2

1 2 40

32

45 0 15 0 3 0

4 0

14 3

7 95 1000

Theo thuyết minh th máy chọn nT = 530 (vòng/phút)

⇒Tốc độ cắt thực là:

3 53 1000

530 32 14 3

(m/phút)Mô men xoắn Mx và lực chiều trục Po:

p y q x M

p y q x p

6 0

74 190

190 2

1 32 2 196 0 10

6 0 7

0 85 0 8

1064 190

190 2

1 2 46 10

6 0 8

0

530 74

Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn

Nguyên công VII : vát mép 2 lỗ Φ32H7 còn lại :

- Hiệu suất của máy : η=0,8

- Đờng kính gia công lớn nhất d=35 mm

2 Chọn dao:

Mũi khoét hợp kim cứng

3 Định vị :

S t T

D C

190 2

1 2 40

32

45 0 15 0 3 0

4 0

14 3

7 95 1000

Theo thuyết minh th máy chọn nT = 530 (vòng/phút)

⇒Tốc độ cắt thực là:

3 53 1000

530 32 14 3

(m/phút)Mô men xoắn Mx và lực chiều trục Po:

p y q x M

p y q x p

Tra bảng 5-32 STCNCTM-II:

CM= 0.196; x = 0.8; y = 0.7; q = 0.85

Cp= 46; x =1; y = 0.8; q = 0

190

190 190

6 0

74 190

190 2

1 32 2 196 0 10

6 0 7

0 85 0 8

190 2

1 2 46 10

6 0 8

0

530 74

Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn

Nguyên công VIII : khoan 2 lỗ Φ6 và khoét 2 lỗ Φ8.

w

n(v/p) n(v/p)

n(v/p) n(v/p)

I Phân tích nguyên công:

Hai lỗ Φ6 và Φ8 có chức năng dùng để bôi trơn do đó khi gia công lỗ này ta chỉ cần gia công đạt độ nhám bề mặt cấp 4 tức là đạt độ nhám bề mặt Rz40 do đó khi gia công 2 lỗ này ta chỉ cần khoan lỗ Φ6 và khoét lỗ Φ8

1 Chọn máy:

Chọn máy khoan đứng 2A125 có :

- Công suất động cơ N= 2,8KW

- Hiệu suất của máy: η=0,8

- Đờng kính gia công lớn nhất D = 25 mm

2.Chọn dao:

Mũi khoan thép gió P18 có :

- Đờng kính mũi khoan là D= 6 mm

- Đờng kính mũi khoét là D=8 mm

q

S T

D C

n mv

6 7

7 0 2

0

4 0

14 3

17 1000

Theo thuyết minh th máy chọn nT = 900 (vòng/phút)

⇒Tốc độ cắt thực là:

17 1000

900 6 14 3

Mô men xoắn Mx và lực chiều trục Po:

P y q M

P y q p

6 0

8 190

190 24

0 6 3 196 0 10

6 0 7

0 85

0 8

190 24

0 3 46 10

6 0 8

0

900 8