Lập qui trình công nghệ gia công chi tiêt bạc lót

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG I. PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC . Chi tiết gia công là chi tiêt bạc lót là một chi tiết được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy ,mặt đầu có mặt bích trên có các lỗ bắt bu lông có định với chi tiêt máy khác. Bề mặt ngoài và mặt lỗ được gia công chính xác để lắp ghép với các chi tiết khác ,mặt trong của lỗ lắp với ngõng trục.Với yêu cầu như vậy bạc bi chặn phải làm việc trong đièu kiện tương đối nặng nhọc .Đảm bảo đỡ trục và đảm bảo cho trục quay ỏn định,trong bạc co các rãnh đảm bảo boi trơn cho ngõng trục ,giảm ma sát và tránh mòn ngõng trục. Chi tiết có tỷ số LD=74,5200=0.37 II. PHÂN TÍCH CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT : Từ yêu cầu làm việc của bạc là : Bề mặt chịu ứng suất tiếp xúc cao , làm việc ổn định . Bề mặt lắp ghép đạt độ chính xác và độ nhám bề mặt tương đối cao . Bề mặt lỗ , bề mặt ngoài yêu cầu độ nhám đạt Ra 3 ( tương ứng với cấp độ nhám là cấp 7), mặt đầu Ra 1.6. Dung sai kích thước lỗ : tương ứng đạt cấp chính xác 7 Kích thước bề mặt trục : Tương ứng đạt cấp chính xác 6 Hai mặt bên yêu cầu đạt độ nhám Ra 3 (tương ứng đạt cấp chính xác là cấp 7) Sai lệch về hình dáng hình học , vị trí bề mặt : Sai lệch về độ trụ : 0,02 Sai lệch về độ tròn : (khoảng cách từ điểm thuộc profin thực đến vòng tròn áp ) là 0,02 Độ đảo hướng kính : 0,02 Sai lệch độ đồng tâm đối với đường tâm bề mặt chuẩn là : 0,02 Tất cả yêu cầu đều có độ chính xác cao . Nên để đảm bảo các yêu cầu đó cần có biện pháp gia công thật hợp lý .

Lời Nói Đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá , hiện đại hoá đất nớc hiện nay ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí nói riêng đóng một vai trò quan trọng Để phát triển đợc ngành cơ khí đòi hỏi phải đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao , đồng thời đáp ứng đợc các yêu cầu của công nghệ tiên tiến , công nghệ tự động hoá trong sản xuất

Sau thời gian học tập tại trờng và học tập môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy ,

em đợc nhận đề tài môn học thiết kế quy trình công nghệ gia công bạc chặn bi

do thầy giáo Lê Viết Bảo hớng dẫn Trong quá trình thực hiện đề tài với những kiến thức đã đợc học, cùng với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn cùng các thầy cô khác trong bộ môn và trong trờng Bản thân em đã cố gắng tìm tòi, học hỏi đến nay về cơ bản em đã hoàn thành đề tài của mình

Đề tài thiết kế mà em đợc thầy giao thuộc một trong những dạng chi tiết điển hình trong các loại máy móc cơ khí Qua quá trình thực hiện đề tài em đã hiểu thêm đợc phần nào về quá trình chế tạo chi tiết và em có thể hiểu một số về cách lắp ghép chi tiết này

Tuy nhiên trong quá trình tiến hành làm đề tài , Với trình độ và kinh nghiệm của em còn hạn chế nên đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo để em khắc phục những thiếu sót của em và đồ án của em đợc hoàn thiện hơn nữa

SINH VIÊN

Nguyễn Ngọc Cảnh

tài liệu tham khảo

[8]- Sổ tay CNCTM, tập I- PGS Nguyễn Đắc Lộc

[9]- Sổ tay CNCTM, tập II- PGS Nguyễn Đắc Lộc

[10]- Sổ tay CNCTM, tập I- Nguyễn Ngọc Anh 1976

[11]- Hớng dẫn thiết kế đồ án dao cắt- Trịnh Khắc Nghiêm-1991

Phần I

Phân tích chi tiết gia công

I Phân tích điều kiện làm việc

Chi tiết gia công là chi tiêt bạc lót là một chi tiết đợc dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy ,mặt đầu có mặt bích trên có các lỗ bắt bu lông có định với chi tiêt máy khác

Bề mặt ngoài và mặt lỗ đợc gia công chính xác để lắp ghép với các chi tiết khác ,mặt trong của lỗ lắp với ngõng trục.Với yêu cầu nh vậy bạc bi chặn phải làm việc trong đièu kiện tơng đối nặng nhọc Đảm bảo đỡ trục và đảm bảo cho trục quay ỏn định,trong bạc co các rãnh đảm bảo boi trơn cho ngõng trục ,giảm

ma sát và tránh mòn ngõng trục Chi tiết có tỷ số L/D=74,5/200=0.37

II Phân tích các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết :

Từ yêu cầu làm việc của bạc là : Bề mặt chịu ứng suất tiếp xúc cao , làm việc

∅ tơng ứng đạt cấp chính xác 7

- Kích thớc bề mặt trục : 0 043

068 0

Sai lệch độ đồng tâm đối với đờng tâm bề mặt chuẩn là : 0,02

Tất cả yêu cầu đều có độ chính xác cao Nên để đảm bảo các yêu cầu đó cần có biện pháp gia công thật hợp lý

III ph ơng pháp gia công lần cuối các bề mặt quan trọng :

Các biện pháp gia công lần cuối cho các bề mặt quan trọng đó là các bề mặt lắp ghép :

Bề mặt trụ trong : dùng phơng pháp tiện tinh

Bề mặt trụ ngoài : Dùng phơng pháp tiện tinh

IV Các biện pháp công nghệ để đạt các yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu chủ yếu của chi tiết cần gia công là độ đồng tâm giữa mặt trụ trong và mặt trụ ngoài Để đảm bảo độ đồng tâm đó có các biện pháp công nghệ

nh sau :

- Gia công mặt trụ ngoài bằng cách định vị mặt trụ trong và kết hợp với mặt đầu ở đây mặt đầu chỉ cần khống chế ba bậc tự do là đủ số bậc tự do cần khống chế

- Gia công mặt trụ trong : dùng bề mặt trụ ngoài làm chuẩn tinh để gia công kết hợp với mặt đầu khống chế 1 bậc tự do là có thể hết số bậc tự do cần thiết

V Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công

Với công dụng và điêù kiện làm việc nh vậy thì kết cấu của bạc lót phải

đảm bảo độ chính xác của các bề mặt lắp ghép tơng đối cao , đảm bảo cho trục lắp trên bạc ổn định

Kết cấu chi tiết nhìn chung là hợp lý vì có rãnh thoát dao khi tiện tinh, ngoài vát những cạnh sắc , nên đảm bảo chi tiết đợc gia công và lắp ghép đợc dễ dàng , thuận tiện Vì vậy kết cấu của chi tiết không cần phải sửa đổi gì

Vật liệu chi tiêt là hợp kim đồng CuAl11Fe4Ni4 có thành phần nh sau

Hợp kim đồng cơ tính cao,tính chông ăn mòn và chịu mài mòn nên thờng dùng làm bạc lót

lý tổ chức sản xuất nhằm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật.

Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết phải biết sản lợng hàng năm của chi tiết gia công Sản lợng hàng năm thờng đợc tính theo số lợng sản phẩm tuỳ theo sản lợng theo kế hoạch đã đặt ra mà mà xác định sản lợng cơ khí cho từng chủng loại sản phẩm

- Sản lợng cơ khí :

) 100

) (

1 (

+ α + β

= N m

Trong đó :

N : Tổng số sản phẩm phải chế tạo trong năm

Ni : Sản lợng cơ khí cần chế tạo của chi tiết thứ i

mi : Số lợng chi tiết cùng tên trong một sản phẩm

1

V: thể tích của chi tiết

γ : Trọng lợng riêng của vật liệu , γ =8,5 ( Kg/dm3)

Để tính khối lợng chi tiết ta dựa vào bản vẽ , ta tính đợc thể tích chi tiết V= 0.5406 dm3

Vậy trọng lợng chi tiết Q=8.5x0.5406=4.6(Kg) Tra bảng 2 (V) trang 13 ta xác định đợc dạng san xuất loạt lớn hàng khối

Vật liệu là CuAl11Fe4Ni4 và chi tiết sau khi gia công yêu cầu đạt độ chính xác cao nên đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy có những u , nhợc điểm sau :

- -Ưu điểm :

Đúc nhiều vạt liệu khác nhau ,kich thớc khac nhau

Tính chất sản xuất linh hoạt ,thích hợp với cac dạng san xuất

Đầu t ban đầu thấp

Dễ cơ khí hoá va tự động hoá

Cơ tính tốt vì tổ chức hạt kim loại nhỏ mịn

Chi tiết ở dạng sản xuất hàng khối ,rất phù hợp

-Nhợc điểm :

Độ chính xac không cao,chât lợng vật đúc thấp

Tuy có một số nhợc điểm nhng u điểm của phơng pháp và chi tiết làm bằng hợp kim đồng nên chọn phôi là phôi đúc và phơng pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy

3.2.

Bản vẽ hòm khuôn vật đúc

ỉ200

ỉ135 ỉ155

Phần IV

Thiết kế quy trình công nghệ

4.1.Chọn chuẩn :

+Yêu cầu khi chọn chuẩn

- Đảm bảo chất lợng chi tiết gia công trong quá trình gia công

- Đảm bảo năng suất cao , giá thành hạ

Chọn chuẩn có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế quá trình công nghệ

+ Các nguyên tắc chung khi chọn chuẩn:

- Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số

bậc tự do một cách hợp lý nhất Tuyệt đối tránh hiện tợng thiếu định vị và siêu

định vị , trong một số trờng hợp là thừa định vị một cách không cần thiết

- Chọn chuẩn sao cho lực cắt và lực kẹp không làm biến dạng cong vênh

chi tiết đồ gá , nhng đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công nhân

- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và gọn nhẹ , phảI phù hợp

với từng loại hình sản xuất

4.1.1.Chọn chuẩn tinh

a Yêu cầu:

- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các mặt gia công với nhau

- Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công

b Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh:

- Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Vì nếu chọn đợc nh vậy vị trí

của chi tiết khi gia công tơng tự nh khi làm việc nên các thông số làm việc của chi tiết nên các thông số làm việc của chi tiết đạt đợc một cách trực tiếp trong quá trình gia công nên dễ đạt độ chính xác cao Chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính để đỡ phải gia công chuẩn tinh phụ

- Nên chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt trong quy trình

.Nếu chọn đợc nh vậy thì số chủng loại đồ gá giảm do đó giảm công thiết kế và chế tạo đồ gá

Căn cứ vào các yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn, Căn cứ vào hình dáng, kết cấu, dạng sản xuất của chi tiết ta có các phơng án chọn chuẩn tinh sau :

bích , ta có sơ đồ định vị sau :

-Ưu điểm :

Đảm bảo độ đồng tâm cao giữa mặt lỗ và mặt trụ ngoài

Đảm bảo độ vuông góc giữa mặt lỗ và mặt đầu

- Ưu điểm :

Độ cứng vững cao , đảm bảo độ đồng tâm giữa mặt lỗ và trụ ngoài Không gian gia công rộng

-Nhợc điểm :

Đồ gá phức tạp do sử dụng truc gá đàn hồi

• Phơng án 4 : Chọn chuẩn tinh là mặt đầu φ160và mặt trụ ngoài φ160

• Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công

Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các mặt không gia

công và mặt gia công

b.Lời khuyên khi chọn chuẩn thô :

- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có bề mặt

không gia công nên chọn bề mặt không gia công đó làm chuẩn thô thoả mãn yêu cầu thứ hai

- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay

nhiều bề mặt không gia công nên chọn mặt không gia công nào có yêu cầu đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan với mặt gia công là cao nhất làm chuẩn thô

- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả

các bề mặt đều gia công ta nên chọn bề mặt nào ứng với bề mặt của phôi có yêu cầu trên đó phải phân bố lợng d đều và nhỏ nhất làm chuẩn thô

- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề

mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô nên chọn bề mặt nào bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô

Từ các yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn thô ta có các phơng án chọn chuẩn thô nh sau :

- Phơng án 1: Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ φ 115 và mặt đầu φ115, hay mặt bích , ta có sơ đồ định vị sau :

Ưu điểm:

Không gian gia công rộng rãi, độ cứng vững cao,đồ gá đơn giản, gá đặt

đơn giản

• Phơng án 2 : Chọn chuẩn thô là mặt đầu φ200và mặt trụ ngoài φ200 Sơ đồ định vị nh sau:

Phần V

Tra lợng d

5.1.Mục đích và ý nghĩa của việc tra l ợng d

Phải đợc xác định dựa vào lợng d gia công , lợng d gia công đợc xác định hợp lý sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì : lợng

d mà quá lớn sẽ tốn vật liệu , tiêu hao năng lợng lao động , tốn thời gian gia công , dụng cụ cắt Dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm

Lợng d quá nhỏ sẽ không hớt đI hết các sai lệch của phôi dẫn đến chi tiết chế tạo sẽ không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Mục đích của việc xác định lợng d là sao cho lợng d cho từng nguyên công, từng bớc hợp lý nhất , dễ đạt đợc độ chính xác yêu cầu , nâng cao đợc tuổi thọ dụng cụ cắt, giảm thời gian gia công , năng lợng , vật liệu dẫn đến giảm giá thành sản phẩm

Nhợc điiểm của phơng pháp này là không xét đến điiêù kiện gia công cụ thể nên lợng d gia công thờng lớn hơn giá trị cần thiết

Đặc điiểm của phơng pháp tính toán phân tích là xác định lợng d gia công trên cơ sở tính toán phân tích các yếu tố tạo ra lợng d cần thiết cần hớt đi để

đảm bảo kích thớc của chi tiết đợc hoàn chỉnh do vậy tiết kiệm đợc vật liệu , dao , giảm đợc thời gian gia công nhng lại phảI tính toán phức tạp mất nhiều thời gian

Từ các đặc điểm của hai phơng pháp nêu trên ta xác định lợng d cho các bề mặt theo phơng pháp thống kê kinh nghiệm

5.2.Tra l ợng d cho các bề mặt gia công

Tra lợng d cho kích thớc φ155Tra bảng 38 [VI] :

•Tra lîng d cho kÝch thíc φ200 Tra b¶ng 44 [VI] : Lîng d cho hai bªn : 2Z0 = 2(mm)

π = 3 , 14 200

92 1000

= 146.5(m/s) chän theo m¸y n = 125(vßng/phót)

TÝnh l¹i vËn tèc c¾t :

1000

200 125 14 , 3

5 34

2

1+ =

+

S n

l l L

= 0,33 (phót)Thêi gian c¬ b¶n : T0 = 0,33 (phót)

π = 3 , 14 135

67 1000

= 158.1(v/ph)Chän theo m¸y th× : n= 160 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

160 135 14 , 3

5 76

2 1

x S

n

l l L

= + +

= 0,58(phót)

π = 3 , 14 200

4 59 1000

= 94.6(v/ph)Chän theo m¸y th× : n = 80(v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

80 200 14 , 3

25

2

1+ =

+

S n

l l L

π = 3 , 14 155

8 82 1000

= 170.13(v/ph)Chän theo m¸y th× : n = 160 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

155 160 14 , 3

11

2

1 + =

+

S n

l l L

=0.084(ph)

•Bíc 2: TiÖn th« trô ngoµi φ155.

π = 3 , 14 155

1 53 1000

=109.1(v/ph)Chän theo m¸y th× : n=100 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

155 100 14 , 3

51

2

1+ =

+

S n

l l L

π = 3 , 14 155

8 64 1000

=133.14(v/ph)Chän theo m¸y th× : n = 125 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

155 125 14 , 3

23

2

1+ =

+

S n

l l L

π = 3 , 14 135

108 1000

= 255(v/ph)Chän theo m¸y th× : n=250(v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

135 250 14 , 3

75

2

1+ =

+

S n

l l L

5 148 1000

= 325(v/ph)Chän theo m¸y th× : n = 315 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

155 315 14 , 3

11

2

1+ =

+

S n

l l L

= 0,22 (phót)

•Bíc 2: TiÖn tinh φ155

6 120 1000

= 247.79(v/ph)Chän theo m¸y th× : n = 250 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

250 155 14 , 3

51

2

1 + =

+

S n

l l L

5 148 1000

= 317.12(v/ph)Chän theo m¸y th× : n= 315 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

315 155 14 , 3

23

2

1+ =

+

S n

l l L

= 0,73 (phót)-Bíc 4: V¸t mÐp 2x450

35

2

1 + =

+

S n

l l L

= 0,22 (phót)

T1 =

1 160

25

2

1 + =

+

S n

l l L

π = 3 , 14 135

8 64 1000

= 152.87(v/ph)Chän theo m¸y th× : n = 125 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

135 125 14 , 3

3 5

2

1 + =

+

S n

l l L

π = 3 , 14 143

165 1000

= 367.5(v/ph)Chän theo m¸y th× : n= 315 (v/ph)

Tính lại vận tốc thực :

1000

315 144 14 , 3

6 1

2

1 + =

+

S n

l l L

5 Nguyên công V:Khoan 5 lỗ φ14, 2 lỗ φ10 tarô ren 2 lỗ M12

Chọn máy: Máy khoan cần 2H53 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi

khoan thép có độ bền trung bình số vòng quay trục chính n = 25-2500vòng/phút Bớc tiến dao 0,056-2,5mm/vòng

Công suất của máy Nm =3 kW

Bớc 1: Khoan 5 lỗ φ14

Chọn dao: Mũi khoan ruột gà chuôi côn có kích thớc nh sau:

Đờng kính mũi khoan D=14 Tra bảng ta có S = 0,53(mm/vòng)

30 5

2

S n

l l

π = 3 , 14 20

27 1000

= 429(v/ph)Chän theo m¸y th× : n= 400 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

20 400 14 , 3

5 17 5

2

1+ =

+

S n

l l L

π = 3 , 14 12

11 1000

= 291.9(v/ph)Chän theo m¸y th× : n= 250 (v/ph)

TÝnh l¹i vËn tèc thùc :

1000

12 250 14 , 3

32 2

2 + 1+ 2 =

S n

l l L

π = 3 , 14 6

34 1000

= 1804.6(v/ph)Chän theo m¸y th× : n= 1600 (v/ph)

Thời gian cơ bản : T0 =

7 0 1600

41 4

4 + 1 + 2 =

S n

l l L

Phay các cạnh vát trên máy phay đứng

+Bơc1 :phay cạnh vát cách tâm 87,5 (mm) Dao phay trụ có kích thớc : tra bảng 6-16 sổ tay toàn tập ta có :

Tốc độ quay : nd=

63 14 , 3

5 , 42 1000

=214,8 (v/ph)chọn n = 160 (v/ph)

Vận tốc cắt thực : Vt = 31,6 (m/ph)

12 , 1 160

95 98

2

+

x S

n

l l L

(phút)

Để đam bảo năng suât các bước giữ nguyên chế độ căt như nhau +B¬c 2 phay 2 c¹nh v¸t c¸ch t©m 94 (mm),t=5 (mm)

12 , 1 160

74 62 2

2 + 1+ 2 = =

x S

n

l l L

(phót) + Bíc 3 phay c¹nh v¸t nghiªng c¸ch t©m 87.5 (mm)

+ Bíc 4 phay c¹nh vat nghiªng c¸ch t©m 95 (mm)