thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết giá đỡ trục

Để hệ thống lại các kiến thức đã tiếp thu đợc trong quá trình học và thực hành tại trờng và bớc đầu áp dụng lý thuyết vào thực tế cũng nh tính sáng tạo của mỗi cá nhân vào sản xuất, đồng

đợc vai trò quan trọng của ngành công nghiệp và đặc biệt là ngành cơ khí trong tiến trình phát triển ấy.

Với đòi hỏi rất lớn về cả số lợng và chất lợng thì việc phát huy nội lực trong nứơc là rất cần thiết Bên cạnh đội ngũ những chuyên viên, những kỹ

s giỏi chúng ta còn cần một số lợng rất lớn những công nhân kỹ thuật cao

để trực tiếp tạo ra những sản phẩm có chất lợng tốt

Để hệ thống lại các kiến thức đã tiếp thu đợc trong quá trình học và thực hành tại trờng và bớc đầu áp dụng lý thuyết vào thực tế cũng nh tính sáng tạo của mỗi cá nhân vào sản xuất, đồng thời chuẩn bị tốt cho việc làm

đồ án mụn học cụng nghệ chế tạo mỏy ra trờng trong lần làm đồ án này em

Trục , đảm bảo điều kiện kỹ thuật và dạng sản xuất loạt lớn , với điều kiện

gia công các máy truyền thống

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận đợc sự giúp đỡ rất lớn của nhà trờng, của các thầy cô trong khoa, th viện trờng Qua đây em xin chân thành gửi

lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa cơ khí, và đặc biệt là thầy Bựi Tiến

Sơn ngời đã tận tình hớng dẫn em trong suốt quá trình thiết kế đồ án

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

sự chỉ bảo của các thầy cô để chúng em ngày càng tiến bộ hơn và vững bớc sau khi ra trờng, để đạt đợc kết quả tốt khi ra ngoài công tác

Dù đã rất cố gắng trong quá trình hoàn thành làm đồ án, nhng với vốn kiến thức còn hạn chế và quá trình tìm hiểu áp dụng thực tế cha đợc nhiều, nên chắc chắn đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội 12/2012

Sinh viờn: Nguyễn Ngọc Đang

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MễN HỌC

CễNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁYI-PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA MÁY

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy giá đỡ trục là chi tiết dạng hộp

Do giá đỡ trục là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gía đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tơng đối của trục

2

trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Sau khi gia công xong giá đỡ trục sẽ đợc lắp vòng bi để lắp và làm nhiệm vụ đỡ trục

Trên giá đỡ trục 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

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và tải trọng thay đổi

Đối với nhiệm vụ gia công mặt trên của giá đỡ trục cần phải gia công chính xác các mặt để đảm bảo khi lắp ghép Vật liệu sử dụng là : Thep C45

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

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

- Mặt trên của giá đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh

Chi tiết giá đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc Kết cấu tơng đối đơn giản , tuy nhiên khi gia công các lỗ vít , lỗ định vị và lỗ làm việc chính

IIi-xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của chi tiết gia công Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau :

N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm

m- Số chi tiết trong một sản phẩm

Dựa vào bảng 2 (TKĐACNCTM)

IV- Tính lợng d cho một bề mặt gia công và tra lợng d cho các

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

hi-1: chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc cong nghệ sát trớc để lại

∆Σi-1: Tổng sai lệch vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại( độ cong

Chọn phơng pháp chế tạo phôi bằng phơng pháp đúc trong khuôn cát mẫu

gỗ

∆Σi-1=( ∆

2 cv+ ∆

2 dk)1/2

∆cv= 0,3 b¶ng(3-67) STCNCTM- tËp I

∆dk= 2 b¶ng (3-68) STCNCTM- tËp I

∆Σi-1=(0.3

2+2

2)

VËy lîngd gia c«ng cña bÒ mÆt nµy lµ 2,5 mm

2-Tra b¶ng lîng d gia c«ng cho c¸c bÒ mÆt kh¸c:

Theo b¶ng (3-95) STCNCTM- tËp I ta cã lîng d cña c¸c mÆt nh sau:

6 Nguyªn c«ng VI : Khoet doa φ60

7 Nguyªn c«ng V : Khoan tar« M12

8 Nguyªn c«ng VI : KiÓm tra

VI- Thø tù tiÕn tr×nh c«ng nghÖ:

NGUYÊN CÔNG I: TẠO PHÔI.

• Mục đích:phù hợp với kết cấu của chi tiết đảm bảo yêu cầu lợng d cần thiết để gia công đạt đợc yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ chi tiết

Yêu cầu kỹ thuật của phôi khi đúc ra :

1 Chi tiết đúc phải cân đối về hình dạng không bị nứt rỗ , cong vênh

2 Phôi không đợc sai lệch hình dáng quá phạm vi cho phép

3 Đảm bảo kích thớc của bản vẽ

4 Vật liệu đồng đều không chứa những tạp chất

5 Đúc song ủ để giảm độ cứng của lớp vỏ ngoài phôi

6 Vệ sinh phôi, làm sạch trớc khi gia công

8

NGUYÊN CÔNG II: PHAY MẶT A

1)Mục đích yêu cầu

-Tạo chuẩn cho các nguyên công sau

- Máy phay đứng 6H12 có công suất động cơ 7kw,hiệu suất máy là

10

- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim BK6,đờng kính dao D=125mm, B=42 mm , số răng z=12 răng.

• Bớc 1:phay thô với chiều sâu cắt t=1,5 (mm)

• Bớc2:phay tinh với chiều sâu cắt t=1 (mm)

D C

z xv mv

qv

.

Kuv:hÖ sè phô thuéc vµo chÊt lîng cña vËt liÖu dông cô c¾t

125 445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

38 109 1000

1000

1000

125 14 , 3 278 1000

.

=

=

= n D

V t t

up yp z

xp p

n D

Z B S t C

.

.

Tra b¶ng 3-5 (C§CGCCK) ta cã:

12

12.42.22,0.5,1.5,

0 1

1 74 , 0 9 , 0

38,109.17,10060

.102

7)Thêi gian lµm viÖc cña m¸y

S

y L

víi L:chiÒu dµi cÇn gia c«ng

y:kho¶ng ch¹y dao tíi

nh vËy lµ:

208,0750

3005,3

D C

z xv mv

qv

.

tra b¶ng 2-5 (C§CGCCK) víi D=250 (mm) ta cã T=240 (phót)

12 42 2 , 0 1 180

125 445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

24 , 116 1000

1000

1000

125 14 , 3 296 1000

.

= n D

V t t

up yp z

xp p

n D

Z B S t C

.

.

thay số ta đợc: 67.2

190

180.296

.125

12.42.21,0.1.5,

0 1

1 74 , 0 9 , 0

24,116.2,6760.102

7)Thời gian làm việc của máy

S

y L

với L:chiều dài cần gia công

y:khoảng chạy dao tới

nh vậy là:

208.0750

3001,3

Bíc M¸y Dao ChÕ §é C¾t T0(ph)

§K VL t(m) S(mm/ph) V(m/ph) n(v/ph)

NGUYÊN CÔNG III: PHAY MẶT B

- Máy phay đứng 6H12 có công suất động cơ 7kw,hiệu suất máy là

- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim BK6,đờng kính dao D=125mm, B=42 mm , số răng z=12 răng

8) Chế độ cắt

o Ta có lợng d gia công t=2,5 (mm)

o Vì mặt phẳng đáy là mặt chuẩn định vị cho các nguyên công sau nên ta chia làm 2 bớc:

• Bớc 1:phay thô với chiều sâu cắt t=1,5 (mm)

• Bớc2:phay tinh với chiều sâu cắt t=1 (mm)

D C

z xv mv

qv

.

125 445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

38 109 1000

1000

1000

125 14 , 3 278 1000

.

=

=

= n D

V t t

up yp z

xp p

n D

Z B S t C

.

.

Tra b¶ng(13-1) ta cã: np = 0,55

190

180.278

.125

12.42.22,0.5,1.5,

0 1

1 74 , 0 9 , 0

38,109.17,10060

.102

7)Thêi gian lµm viÖc cña m¸y

S

y L

víi L:chiÒu dµi cÇn gia c«ng

y:kho¶ng ch¹y dao tíi

nh vËy lµ:

208,0750

3005,3

150

D C

z xv mv

qv

.

125 445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

=

=

22

tốc độ trục chính là: 296 , 15

125 14 , 3

24 , 116 1000

1000

1000

125 14 , 3 296 1000

.

= n D

V t t

up yp z

xp p

n D

Z B S t C

.

.

.125

12.42.21,0.1.5,

0 1

1 74 , 0 9 , 0

6)C«ng suÊt c¾t gät:

60.102

24,116.2,6760.102

7)Thêi gian lµm viÖc cña m¸y

S

y L

víi L:chiÒu dµi cÇn gia c«ng

y:kho¶ng ch¹y dao tíi

nh vËy lµ:

208.0750

3001,3

P.tinh 6H12 125 BK6 1 750 116.24 296 0.208

NGUYấN CễNG IV : PHAY MẶT BấN

-Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công IV

* Định vị : Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng vừa gia công để bắt vít với nửa dới , hai bậc ở mặt bên nhờ áp sát chi tiết gia công vào phiến tỳ và 1 bậc ở cạnh nhờ 1 chốt tỳ, tỳ lên mặt bên ngoài của nắp

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông góc với mặt bắt vít

Chọn dao : Dao phay đĩa 3 mặt răng liền P18 , đờng kính dao D = 130 ,

số răng Z=16 răng Bảng 5-172 (Sổ tay CNCTM tập 2) Đối với dao nhỏ ta lấy đờng kính của nó là D = 114 mm

* Lợng d gia công : Tra bảng 3.110(STCNCTM )lợng d gia công của vật

đúc bằng gang cấp chính xác II đợc đúc trong khuôn kim loại đối với mặt cạnh là 2 mm

• Chế độ cắt khi phay thô :

*Lần 1 dao ngoài ăn vào với chiều sâu cắt t =4 mm

Số vòng quay của trục chính là:

ph vg D

V

130 14 , 3

5 , 31 1000

1000

* Lần 2 phay thô với 4 dao cùng gia công cắt chiều rông B = 20 mm

tuy nhiên ta cũng chỉ tính cho dao có bán kính lớn nhất cho nên chế độ cắt

V

130 14 , 3

5 , 31 1000

1000

.

=

=

= π

• Chế độ cắt khi phay tinh

* Lần 3 phay tinh khi cả 4 dao cùng gia công với chiều sâu cắt t = 0,5

Số vòng quay của trục chính là:

ph vg D

V

130 14 , 3

5 , 39 1000

D

V tt 38 , 78 /

1000

95 130 14 , 3 1000

Bíc CN V(m/phót) n(v/phót) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph)

NGUYÊN CÔNG V : KHOAN, KHOÉT DOA 3 LỖ VÍT Φ 10

-Quá trình gia công

28

-Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công V

* Định vị : Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng lắp

ghép vừa gia công , hai bậc ở mặt bên nhờ áp sát chi tiết gia công vào

2 chốt tỳ và 1 bậc ở cạnh nhờ 1 chốt tỳ, tỳ lên mặt bên ngoài của nắp

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống

vuông góc với mặt phẳng lắp ghép với nửa dới

= 2,8KW

* Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét thép gió

+ Mũi khoan ruột gà thép gió đuôi trụ kiểu III có các kích thớc cơ bản nh sau : d = 9 mm ; L =117 mm ; l = 75 mm

+ Mũi khoét chuôi côn thép gió có các kích thớc cơ bản sau đây : D =11 ; L

= 160 mm ; l = 80 mm

* Chế độ cắt :Vì ta phải thực hiện cả khoan và khoét trong một

nguyên công nên khi gia công ta thực hiện theo 2 bớc : Bớc 1 khoan lỗ

• Chế độ cắt bớc 1: Khoan lỗ ( 3 lỗ φ9 mm )

28 1000

1000

=

=

= π

ph m n

.

26 1000

1000

=

=

= π

ph m n

.

NGUYấN CễNG VI : KHOẫT, DOA LỖ ∅60

-Quỏ trỡnh gia cụng

-Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công VI

* Định vị : Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng đáy

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống

vuông góc với mặt phẳng đáy của giá đỡ

* Chọn máy : Khoan cần 2H53

Đờng kính gia công lớn nhất : 35 mm

Số cấp tốc cấp tốc độ chạy dao : 12 cấp

Công suất động cơ: 2,8 kW

Kích thớc máy 870x2140 mm

Độ phức tạp sửa chữa R: 29

*Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) bằng thép gió P18 đuôi trụ loại ngắn với đờng kính d = 8 mm;

chiều dài L = 100mm; chiều dài phần làm việc l = 20mm

Chọn mũi doa máy liền khối chuôi côn bằng hợp kim cứng

Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoan, k1=1,0

Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chiều sâu mũi khoan(bảng 5.87[2]), k2=1,0

Tốc độ trục chính:

ph vg D

V

8 , 7 14 , 3

35 1000

1000

.

V

8 , 7 14 , 3

3 , 9 1000

.

=

=

32

Bảng thông số chế độ cắt :

NGUYấN CễNG VII: KHOAN TARễ M12

-Quỏ trỡnh gia cụng

-Tạo chuẩn để gia công nguyên công sau

4)Chọn máy và dao cắt

-Chọn máy khoan cần 2A55

-Đờng kính lớn nhất khi khoan thép: 50mm

-Công suất đầu khoan 4,5 kw, công suất nâng xà ngang 1,7 kw

-Mũi khoan có D= 10, vật liệu dao P18

5) Đồ gá chuyên dùng

6) Bậc thợ : 3/7.

7)Dụng cụ kiểm tra

-Thớc cặp, thớc đo lỗ có trang bị đồng hồ xo

8) Chế độ cắt

*Chia làm 2 bớc:

-Bớc 1: khoan lỗ ỉ6.5 -Bớc 2: doa ỉ7

Tra bảng 5-25 lợng chạy dao S(mm/vòng) khi khoan thép, gang, hợp kim

đồng , nhôm bằng mũi khoan thép gió trang 21 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II

D C

.

34

Tra bảng 5-28 hệ số Cv và các số mũ trong công thức tính tốc độ khi khoan trang23 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II :

Tra bảng 5-90 tốc độ cắt khi khoan thộp bằng mũi khoan thép gió trang 86

sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II :

Có chu kỳ bền của mũi khoan danh nghĩa là: T = 35(phút)

trang 6 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II :

35

5 , 6

,

0

25 , 0

Số vòng quay của trục chính :

5 , 6 14 , 3

20 1000

Theo máy chọn n = 950(v/p/)

1000

75 , 6 950 14 , 3 1000

.

π

(m/p)

_ Mô men xoắn và lực chiều trục.

Mô men xoắn M và lực cắt P đợc tính theo công thức sau:

m y q

m D S K

C .

p m y q

p D S K

C .

6 ,

So với công suất của máy ta thấy máy làm việc an toàn với các thông số đã chọn.

_ Tính tổng thời gian khoan lỗ ∅10

n S

L L

.

1 +

L là chiều dài lỗ gia công có: L=20(mm)

Tra bảng 5-49 hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt dùng cho các dụng cụ cắt ren trang 40 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II.

Và chu kỳ bền trung bình của dao là: T=90(phút)

dùng cho ta rô, bàn ren, và đầu ren trang 43 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II

12 1000

Mô men xoắn đợc tính theo công thức sau:

43 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II

Tra bảng 5-51 hệ số và các số mũ trong công thức tính mô men xoắn trang

43 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II

38

Cm=0,013 y=1,5 q=1,4

Thay vµo c«ng thøc tÝnh m« men xo¾n ta cã:

5 , 0 5 1 25 1 8 013 0

M¸y lµm viÖc an toµn

_ TÝnh tæng thêi gian doa 2 lç Ø7.

n S

L L L n

S

L L L

.

2 1 2

L :lµ chiÒu dµi lç gia c«ng cã L=20(mm)

6 6 20 400

20

21(ph) = 1260 (s)

NGUYÊN CÔNG VIII : KIỂM TRA

TÂM LỖ φ35 SONG SONG VỚI MẶT B

KIỂM TRA SONG SONG CñA A VíI C

-Quá trình gia công

Để kiểm tra độ song song giữa φ35 với mặt B,đặt chi tiết sao cho

đế đồng hồ được đặt trờn bàn mỏp,đồng thời đặt đồng hồ xo lên bàn máp sau đó ta điều chỉnh mũi xo của đồng hồ xo tiếp xúc với tâm của trục kiểm, rồi di trợt đồng hồ trên bàn máp, khi đó ta đọc đợc chỉ số của đồng hồ xo xem có đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ không Nếu độ song song giữa

42

II Nội dung kiểm tra:

Để kiểm tra độ song song giữa A với mặt C,đặt chi tiết sao cho mặt

phẳng tiếp xúc với bàn máp, đế đồng hồ được đặt trờn bàn mỏp,đồng thời

đặt đồng hồ xo lên bàn máp sau đó ta điều chỉnh mũi xo của đồng hồ xo tiếp xúc với mặt C , rồi di trợt đồng hồ trên bàn máp, khi đó ta đọc đợc chỉ

số của đồng hồ xo xem có đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ không Nếu

thuật

PHẦN IV TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYấN CễNG III

I.Thành phần của đồ gá

1 Cơ cấu định vị là 2 phiến tỳ hình chữ nhật hạn chế ba bậc tự do, 2 chốt tỡ

ở một mặt bờn hạn chế hai bậc tự do,1 chốt tỡ ở một mặt bờn hạn chế một bậc tự do

2 Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công Cơ cấu kẹp ren vít và đợc kẹp bằng tay

3.Thân gá có dạng đĩa tròn trên đó đợc bố chí các lỗ để bắt các chi tiết khác lên đó thông qua các bu lông và chốt định vị

5 Các chi tiết nối ghép là các bu lông, dùng để nối các bộ phận của đồ gá lại với nhau

Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít Khi xoay vô lăng trục vít chuyển động

xuống thực hiện việc kẹp chặt chi tiết

-Xét trong ảnh hởng của lực Pz:

) ( Q=W KG

K.M = Q f.R Trong đó : R: là khoảng cách từ tâm lỗ tới đầu mỏ kẹp

.180.18,0

17,29.477,9

R f

M K

225,8532

4,

Ta chọn d = 16(mm)

46

Mômen xiét bulông đợc xác định theo công thức:

M= 0,1.d.Q= 0,1 16 8532,225= 1365,56 KG.mm

V,Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá

1,Các thành phần của sai số gá đặt sai số đợc tính

04,0

[ ε

ct

= 0,011(mm) Sai số này có thể chấp nhận đợc

VI, Điều kiện kỹ thuật của đồ gá

Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu em đã hoàn thành đồ án Cụng

công chi tiết giá Đỡ trục”.

Đây là một đề tài tơng đối khó và đòi hỏi ngời thiết kế phải nắm vững các điều kiện cũng nh quy mô của chi tiết xem có phù hợp với điều kiện sản xuất của nớc ta hay không Để từ đó đa ra phơng pháp gia công những chi

việc chọn phôi tới việc thiết kế các nguyên công chế tạo chi tiết với các số liệu đa ra cụ thể và các bản vẽ chi tiết cho từng nguyên công Dựa trên cơ sở

đó ta sẽ xây dựng thành chi tiết cụ thể và có thể đa ra sản xuất hàng loạt Vì chi tiết đợc thiết kế cho ra sản phẩm tối u nhất, giá sản phẩm sản xuất ra phù hợp với nền kinh tế nớc ta hiện nay

48