IPHÂN 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 Do gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục .Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó . Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt . 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 trụ 22 Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ 16 chính xác để làm chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ 40 đến mặt phẳng C là : 100+ 0,05 Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi. Vật liệu sử dụng là : GX 1532 , 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 bk = 150 MPa bu = 320 Mpa
Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh Lời nói đầu Công nghệ chế tạo máy ngành then chốt, đóng vai trò dịnh nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất nớc Nhiệm vụ công nghệ chế tạo máy chế tạo sản phẩm khí cho lĩnh vực nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy mối quan tâm đặc biệt Đảng nhà nớc ta Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực đầu t trang bị đại Việc phát triển nguồn nhân lực nhiệm vụ trọng tâm trờng đại học Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kĩ s khí cán kĩ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chơng trình đào tạo kĩ s cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc kiến thức môn học giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, chơng trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy môn học thiếu đợc sinh viên chuyên ngành chế tạo máy kết thúc môn học Sau thời gian tìm hiểu với bảo IInhiệt tình thầy giáo Đến Em hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong trình thiết kế tính toán tất nhiên có sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế, em mong đợc bảo thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để lần thiết kế sau thực tế sau đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Ngày 20 tháng ăm 2005 Hoàng Bá Lĩnh Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Hoàng Bá Lĩnh Đồ án công nghệ chế tạo máy I-Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ chi tiết dạng hộp Do gối đỡ loại chi tiết quan trọng sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tơng đối trục không gian nhằm thực nhiệm vụ động học Gối đỡ làmnhiệm vụ ổ trợt Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ xác khác có nhiều bề mặt gia công Bề mặt làm việc chủ yếu lỗ trụ 22 Cần gia công mặt phẳng C lỗ 22 xác để làm chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích thớc từ tâm lỗ 22 đến mặt phẳng C : 40+ 0,1 Chi tiết làm việc điều kiện rung động thay đổi Vật liệu sử dụng : GX 15-32 , có thành phần hoá học sau : C = 3,7 Si -= 1,2 2,5 Mn = 0,25 1,00 S < 0,12 P =0,05 1,00 []bk = 150 MPa []bu = 320 Mpa II Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết Từ vẽ chi tiết ta thấy : Gối đỡ có đủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng dùng chế độ cắt cao , đạt suất cao Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích định phép thực nhiều nguyên công dùng bề mặt làm chuẩn đảm bảo thực trình gá đặt nhanh Chi tiết gối đỡ đợc chế tạo phơng pháp đúc Kết cấu tơng đối đơn giản Các bề mặt cần gia công : Gia công mặt phẳng đáy để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau Gia công mặt tai gối đỡ có Rz40 tơng ứng với cấp độ nhám cấp Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh Khoan lỗ lắp ghép lỗ dùng để định vị Phay hai mặt đầu lỗ có đờng kính 22 cấp độ nhám dùng máy phay đứng phay thô Với mặt lỗ có Ra2.5 tơng ứng có cấp độ nhám bề mặt cấp 6 Phay mặt bên đảm bảo kích thớc 400.1 160.5 máy phay ngang lúc hai dao nh đạt suất cao IIi-xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm chi tiết gia công Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau : N = N1.m (1+ +) 100 Trong N- Số chi tiết đợc sản xuất năm N1- Số sản phẩm đợc sản xuất năm (5000 chiếc/năm) m- Số chi tiết sản phẩm (m=1) - Phế phẩm xởng đúc =(3-:-6) % - Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)% 6+4 Vậy N = 5000.1(1 + ) =5500 chi tiết /năm 100 Trọng lợng chi tiết đợc xác định theo công thức Q1 = V. (kg) Trong Q1- Trọng lợng chi tiết - Trọng lợng riêng vật liệu gang xám= 6,8 ữ 7,4 Kg/dm3 V - Thể tích chi tiết Thể tích chi tiết tính theo phần mếm Solidwork: V=1976.87mm =1.977dm3 Vậy Q1 = V. = 1,977.7.2 = 14.23 (kg) Dựa vào N & Q bảng (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất dạng sản xuất hàng khối IV- Xác định phơng pháp chế tạo phôi thiết kế vẽ chi tiết lồng phôi 1- Xác định phơng pháp chế tạo phôi Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh Kết cấu chi tiết không phức tạp nhng vật liệu chi tiết gang xám 15x32 nên ta dùng phơng pháp đúc, bề mặt không làm việc không cần xác ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phơng pháp đúc khuôn cát.Làm khuôn máy Sau đúc cần có nguyên công làm cắt ba via Bản vẽ lồng phôi: 38 20 80.5 16 Rz40 36 ỉ44 160.5 Ra2.5 Rz20 400.1 43 64 ỉ4 ỉ6 20 22 ỉ1 ỉ12 ỉ4 Rz40 64 Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Hoàng Bá Lĩnh Đồ án công nghệ chế tạo máy V.th ứ tự ng uyên công 1- Xác định đờng lối công nghệ Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phơng pháp gia công vị trí ,gia công Dùng máy vạn kết hợp với đồ gá chuyên dùng 2- Chọn phơng pháp gia công: Gia công lỗ 22+0,021 vật liệu gang xám 15x32 Ta thấy dung sai +0,021ứng với 22 cấp xác 7, với độ nhám R z=2.5 Ta chọn phơng pháp gia công khoan rộng lỗ-khoét-doa thô Gia công bề mặt đạt R z = 20 Rz40 Theo bảng 2-1 Q2 (CNCTM 2) có cấp độ bóng theo bảng 2.2 với cấp độ bóng gia công cuối phay tinh ,còn cấp độ bóng phơng pháp gia công cuối phay thô Theo bảng 2-2 Q2 ta có phơng pháp gia công lần cuối phay tinh ,các bớc gia công trớc phay thô Nguyên công 1:Phay mặt đáy định vị, kẹp chặt: Nguyên công 2:Phay mặt gờ đinh vị kẹp chặt Nguyên công 3:Khoan lỗ lắp ghép ,lỗ dùng định vị lỗ tra dầu định vị kẹp chặt Nguyên công 4:Phay hai mặt đầu lỗ có đờng kính 22 định vị kẹp chặt Nguyên công 5:Khoét doa vát mép lỗ có đờng kính 22 định vị kẹp chặt Nguyên công 6:Phay mặt bên dao phay định vị kep chặt Nguyên công 7:Tổng kiểm tra VI- Tính lợng d cho bề mặt tra lợng d cho bề mặt lại Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh Xác định lợng d kích thớc giới hạn cho bớc công nghệ gia công lỗ 22+0.021( 22 H ) 1.Lập trình tự gia công: Ghi vào cột 1các thông số Rz,Ta, a vào cột 2,3,4 phôi có dạng phôi đúc khuôn kim loại cấp xác I khối lợng khoảng 14 kg.tiến trình công nghệ gia công lỗ ( 22 H ) gồm bớc khoan rộng khoét doa thô Chuẩn định vị :mặt đàu lỗ mặt phẳng hạn chế bậc tự Mặt đáy bậc tự Mặt bên bậc tự Lợng d đợc tính theo công thức : Z i = 2( Rzi + Tai + i21 + i2 ) : Rzi :chiều cao mấp mô tế vi bớc công nghệ sát trớc để lại Tai :chiều sâu lớp kim loại bị h hỏng bớc công nghệ sát trớc để lại i :là sai số không gian tổng cộng bớc công nghệ trớc để i :sai số gá đặt lại Với vật liệu đúc khuôn kim loại tra bảng (3.2HDTKACNCTM) ta có Rz=200,Ta=300( m ) phôi đúc khuôn kim loại cấp xác 12:14 Tra bảng (3.5) Bớc gia công Rz( m ) Ta( m ) Phôi 200 300 Khoét thô 50 50 Doa thô 10 25 Doa tinh 10 2.Sai số không gian tổng cộng gia công lỗ ( 22 H ) Xác định theo công thức : ph = cv2 + lk2 Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh : cv : sai số cong vênh mặt lỗ sau đúc sai số đợc tính cho hai phơng pháp dọc trục hớng kính cv = ( d ) + ( k l ) : k = 0.7 Độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng (3.7) d = 22 Đờng kính lỗ gia công l = 20 Chiều dai lỗ gia công Do : cv = (0.7 22) + (0.7 * 20) = 21à m Sai số độ lệch thao đúc tạo lỗ trờng hợp lấy lk sai lệch vị trí mặt chuẩn gia công nguyên công tr ớc đợc sử dụng để gá đặt chi tiết nguyên công thực so với với bề mặt cần gia công bể mặt gia công mặt đầu lỗ 22 dùng để định vị gia công lỗ Sai số không gian sót lại sau khoét đợc tính theo công thức (HDTK) 0.2 lk = ph ữ + 0.252 = ữ + 0.25 = 0.270mm = 270à m : ph :dung sai phôi tra theo cấp xác chế tạo phôi kích thớc lớn ph =200 m (bảng2.11HĐTKACNCTM) sai lệch không gian tổng cộng ph = 212 + 2702 = 271à m àm 3.Sai số không gian sót lại đợc xác định theo công thức sau: cl = K cx * ph trông : Kcx:hệ số xác hoá tra bảng (3.9): Hệ sô xác hoá Khoét Doa thô Doa tinh Lớp Chế tạo máy K46 Kcx 0.05 0.05 0.02 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh ph:Dung sai phôi=200 m Do có bảng tính sau: Bớc gia công Khoét Doa thô Doa tinh Lợng d lại 0.05*271=13.55 m 0.05*13.55=0.68 m 0.02*0.68=0.01 4.Xác định sai số gá đặt: gd = c2 + k2 + dg2 c : Sai số chọn chuẩn =0 mặt gia công vuông góc mặt định vị k : Sai số kẹp chặt k = c * Qn * cos( ) = = 90 kẹp theo phơng vuông góc dg : Sai số đồ gá Sai số đồ gá thờng không liên quan đến sai số gá đặt : gd = c2 + k2 =0 Thay số vào công thức tính lợng d lập bảng ta có: Bớc công nghệ Các thành phần lợng d Lợng d tt Z Kích thớc tính dti Dung sai Rz T Phôi 200 300 271 1600 21.488 300 21.188 21.488 - - Khoét 50 50 13.55 230 21.918 150 21.768 21.918 230 380 Doa thô Doa tinh 10 25 0.68 72 21.990 39 21.951 21.990 72 183 10 0.01 31 22.021 31 31 49 Kích thớc giới hạn(mm) dmin 22 dmax 22.021 Lợng d giới han(mm) 2Z ghmin 2Z ghmax 5.Lợng d nhỏ nhất: -Khoét thô:2Z min=2(200+300+13.55)=230 m -Doa thô: Z min=2(50+50+13.55)=72 m -Doa tinh: 2Zmin=2(5+10+0.01)=31 m -Phôi:2Zmin=2(200+300+271)=1542 m ; 1600 m Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh 6.Tính kích thớc tính toán:Bằng cách ghi kích thớc lớn vào hàng cuối kích thớc khác lấy kích thớc trớc trừ lợng d tính toán nhỏ nh ta có: -Doa tinh:d=22.021mm -Doa thô d=22.021-0.031=21.990 -Khoét d=21.990-0.039=21.951mm -Phôi d=21.918-0.230=21.688mm 7.Tra dung sai nguyên công theo sổ tay CNCTM I = 300àm = 100 = 39 = 21à m 8.Tính kích thớc giới hạn lớn nhất:bằng cách làm tròn số kích thớc tính toán theo hàng số có nghĩa dung sai(số có chữ số sau dấu phẩy số chữ số dung sai) nh kích thớc giới hạn lớn nguyên công doa tinh(bớc) doa tinh la 22.021 cột 10 -Doa tinh:d=22.021mm -Doa thô d=22.021-0.031=21.990 -Khoét d=21.990-0.039=21.951mm -Phôi d=21.918-0.230=21.688mm 9.Tính kích thớc giới hạn nhỏ :cột số 9) cách lấy kích thớc giới hạn lớn trừ dung sai nguyên công.nh ta có : -Doa tinh:d=22.021-0.021=22 mm -Doa thô d=21.951-0.039=21.912mm -Khoét d=21.918-0.15=21.768mm -Phôi d=21.488-0.3=20.119mm 10.Tính lợng d giới hạn: 2Zmin:là hiệu kích thớc giới hạn lớn hai nguyên công 2Zmax:là hiệu kích thớc giới hạn nhỏ hai nguyên công 11.Xác đinh lợng d tổng cộng: Z 0ghmin = Z ighmin = 31 + 72 + 230 = 333àm Z 0ghmax = Z ighmax = 49 + 183 + 380 = 612àm Tra lợng d cho nguyên công lại: Lớp Chế tạo máy K46 Khoa Cơ khí Hoàng Bá Lĩnh Đồ án công nghệ chế tạo máy Sau chọn đợc thứ tự nguyên công bớc ta tiến hành tra lợng d cho tất bề mặt ,kể cart bề mặt mà sau tính lợng d theo phơng pháp giáo s Kovan Lợng d đợc tra theo Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập [7].kết tra lợng d bề mặt sở để xác định vẽ lồng phôi Theo bảng 3-142:lợng d gia công mặt phẳng=1mm với chiều dài bề mặt đợc gia công Lợng d cho bề mặt có kích thớc 40 0.1 1.5mm VII.Tính chế độ cắt cho nguyên công (tính cho nguyên công cần thiết kế đồ gá ) tra chế độ cắt cho nguyên công lại Tính chế độ cắt cho nguyên công khoét doa: a)chiều sâu cắt: t=0.5(D-d)=0.5(21.8-20)=0.9mm D:đờng kính mũi khoét d:đờng kính lỗ ban đầu b)Lợng chạy dao S (mm/vòng) tra bảng 5-26(STCNCTM II) S=1(mm/vòng) D>20mm vật liệu gia công Gang HB[...]... K46 11 Khoa Cơ khí Hoàng Bá Lĩnh Đồ án công nghệ chế tạo máy công suất cắt đợc xác định theo công thức: M x * n (kW) 9750 Số vòng quay dụng cụ Ne = n= 1000 * V 1000 * 54 = = 788 (vòng/phút) *D 3.14 * 21.8 M x * n 0.8 * 788 = = 0.06 (kW) 9750 9750 Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại : Nguyên công 1:Phay mặt phẳng đáy Rz40 phay thô 1 lần Chọn máy:Máy phay đứng công suất Nm=1.7kW Chọn dao:Dao phay... Đồ án công nghệ chế tạo máy Hoàng Bá Lĩnh Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế : kv=kMV.kuv.klv trong đó : kMV:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-1;5-4) nv nv kMV= 190 = 190 =1 HB 190 kuv:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt(bảng 5-6) kuv=0.83 klv:Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét (bảng 5-31) klv=1 kv=1*0.83*1=0.83 thay số vào công thức... Nguyên công khoét Vật liêu cắt Hệ số và các số mũ trong công thức Mô men xoắn CM q x y CP q x y BK8 0.085 - 0.75 0.8 23.5 - 1.2 0.4 Lực hớng trục Hệ số kp=kMP chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-9): kMP=1 Thay số ta có : M x = 10.CM D q t x S y k p =10 * 0.085 * 21.80 * 0.90.75 *10.8 *1 = 0.8( Nm) P0 = 10.C p t x D q S y k p =10*23.5*0.91.2*210*1*1=207N e )Công suất cắt Ne(kW) Lớp Chế tạo máy... phay thô 1 lần Chọn máy:Máy phay đứng công suất Nm=1.7kW Chọn dao:Dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK8 Lợng d gia công :phay 1 lần với lợng d Zb=1,5mm Chế độ cắt:xác định chế độ cắt cho dao tra bảng 5-127 T,ph D/Z t (mm) Lợng chạy dao răng mm/vòng 120 75/10 1 0.13 Tốc độ cắt:232(m/ph) Ne = Lớp Chế tạo máy 6 K46 12 Khoa Cơ khí