DÒ ÁN CONG NGHE CHE TAO MAY GOI DO TRUC

Do vậy đòi hỏi kỹ s và cán bộ nghành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của nghành, đồng thời không ngừng trau rồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan tro

Lời nói đầu

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh

mẽ của các nghành công nghiệp mới nói chung và nghành cơ sở của mọi nghành nói riêng đó là nghành Cơ khí Là một nghành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các nghành công nghiệp khác Do vậy đòi hỏi kỹ s và cán bộ nghành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của nghành, đồng thời không ngừng trau rồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trong nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn

Trong chơng trình đào tạo kỹ s Cơ khí tại Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội, sinh viên đợc trang bị những kiến thức cơ sở của nghành Công nghệ Chế tạo máy qua các giáo trình : Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo trình khác có liên quan đến nghành Công nghệ Chế tạo máy Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế hoá những kiến thức mà sinh viên đã đợc trang bị, thì môn Đồ án Công nghệ Chế tạo máy nhằm mục

đích đó Trong quá trình thiết kế đồ án môn học sinh viên sẽ đợc làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ

án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tởng mới lạ

để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tính quan trọng của Đồ án mà môn bắt buộc đối với sinh viên chuyên nghành Cơ khí và một số nghành có liên quan

Qua một thời gian tìm hiểu với sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Huy Ninh, em đã hoàn thành Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy

đợc giao Với kiến thức đợc trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý

muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế Do vậy, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thày cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy và sự

đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng nh hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Huy Ninh đã tận tình hớng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện Đồ án này./

Trờng đại học bách khoa hà nội

Hà nội 10 / 2005.

Điều kiện sản xuất : Tự chọn.

Phần III Nội dung các phần thuyết minh và tính toán.

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau:

- Gối đỡ có dạng hình trụ tròn,trong có khoan các lỗ , từ đó ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp

- Gối đỡ dùng để đỡ các trục quay trong máy Bề mặt làm việc chủ yếu là các lỗ: φ110, 70, 56.φ φ

- Dung sai của đờng kính lỗ nhỏ ( φ110+ 0,01) do vậy yêu cầu gia công đạt độ chính xác cao

- Một số bề mặt có yêu cầu độ bóng cao : cấp nhẵn bóng 5 , 6, 7

- Gối đỡ làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tảI trọng khá lớn do trục quay trên giá gây ra Các lực đó có thể là lực dọc trục, lực hớng tâm, trọng lực của các chi tiết đặt trên nó

- Gối đỡ là chi tiết chịu nén ,do vậy vật liệu để chế tạo là gang xám GX 15-

32 là hoàn toàn hợp lí Gối đỡ đợc đúc từ gang xám

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

- Gối đỡ là một chi tiết có kết cấu khá đơn giản, do vậy ta không thể giảm lợc đựơc kết cấu hơn nữa, phơng pháp đúc kết cấu này với vật liệu là gang xám hoàn toàn phù hợp.

- Những bề mặt trong của các lỗ rất hay gặp sự rỗ co trong quá trình đúc

- Các bề mặt chính cần đạt độ chính xác cao, bề mặt phụ độ chính xác không cao

- Các bề mặt cần gia công: mặt đáy, mặt trên, 2 lỗ φ18, 2 mặt bên, các lỗ

110, 70, 56,

φ φ φ 6 lỗ M10, 1 lỗ M16 Các bề mặt chính có cấp độ chính xác cao (5 , 6, 7)

N : Số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm

N1: Số sản phẩm đợc( số máy ) đựơc sản xuất trong một năm

N1= 10 000

m : số chi tiết trong một sản phẩm : m=1

β : số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ: β= 7%.

Tra bảng 2 (TK ĐACNCTM) ta xác định dạng sản xuất : h nà g loạt vừa.

IV Chọn phơng pháp chế tạo phôi.

Để chọn đợc phơng pháp đúc hợp lí ta phân tích lại yêu cầu của chi tiết :

- Một số bề mặt cần đạt độ chính xác cao

- Lợng d của các bề mặt nhỏ Do vậy ta sẽ dùng phơng pháp đúc trong vỏ mỏng cấp chính xác cao ( cấp 2) , năng suất cao và lợng d gia công cắt gọt nhỏ

V Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết (Lập thứ tự các nguyên công).

Vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết

C Lập tiến trình công nghệ

- Phân tích chuẩn và chọn chuẩn.

Gối đỡ là một chi tiết dạng hộp , khối lợng gia công chủ yếu tập chung vào gia công các lỗ Do vậy để gia công đợc nhiều lỗ trên nhiều bềmặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh Ta cần chọn 1 chuẩn tinh thống…nhất là mặt phẳng đáy và 2 lỗ chuẩn tinh phụ φ18 vuông góc với mặt phẳng đáy đó

Nguyên công đầu tiên là phải gia công bề mặt tạo chuẩn Việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này rất quan trọng Với chi tiết này ta có 3 phơng án chọn chuẩn thô :

Phơng án 1: dùng mặt trên 2 lỗ φ18

Phơng án 2: dùng mặt thô 2 lỗ φ110 & 56.φ

Phơng án 3: dùng mặt trụ ngoài φ150

Nhận xét : phơng án 2 & phơng án 3 chọn mặt chuẩn thô nh vậy không

đảm bảo một số yêu cầu sau:

• Không đảm bảo phân phối đều lợng d gia công

• Rất khó đảm bảo độ đồng tâm của 2 lỗ φ110 & 56.φ

• Bề mặt làm chuẩn thô là dạng tròn do vậy việc gá đặt khá khó khăn

nh sau:

 Nguyên công 1 : Phay mặt đáy

 Nguyên công 6 : Khoan, tarô 6 lỗ M10, sâu 15.

 Nguyên công 7 : Khoan, tarô lỗ M16

 Nguyên công 8 : Tổng kiểm tra

1.3 Chọn dao( dụng cụ cắt).

 Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đờng kính dao lấy là: D=(1,25 1,5)B…

Trong đó: D: Là đờng kính dao.

B: Là chiều rộng bề mặt gia công

 Chọn dao phay mặt đầu có D/Z=90/10, vật liệu thép hợp kim cứng BK8

1.4 Tra chế độ cắt.

Cấp nhẵn bóng cần đạt đợc của mặt đáy là 5 (Bảng 5_TK ĐACNCTM)

Nh vậy ta chia nguyên công phay làm 2 bớc: (bảng 3.142 STCNCTM)

q V Z B S t T

D C

.

kNV : hÖ sè phô thuéc tr¹ng th¸i bÒ mÆt cña ph«i

10 66 2 , 0 2 180

90 695

= 188,4 (m/phót)

- Lùc c¾t:

Pz = p x q z w y u

n D

Z B S t C

.

10

600 90

10 66 2 , 0 2 5 , 54 10

.0,65

Pz = 1473 (N)

Momen xo¾n: Mx =

100 2

.D

P z

=662 (Nm)C«ng suÊt c¾t : Ne =

60 1020

- Lợng chạy dao S tra theo bảng 5-37 (STCNCTM) :

Từ Rz =10 tra bảng 5 (TKĐACNCTM) và theo bảng 5-37

S = 1(mm/vòng)

- Tốc độ cắt

z x m

q V Z B S t T

D C

.

10 66 1 1 180

90 695

Tốc độ cắt thực tế là

=134,2 (m/phót)

- Lùc c¾t:

Pz = q z w y u

x p n D

Z B S t C

.

10

475 90

10 66 1 , 0 1 5 , 54 10

.0,65

Pz = 472,7 (N)

Momen xo¾n: Mx =

100 2

90 7 , 472

= 212,7 (Nm)C«ng suÊt c¾t : Ne =

60 1020

• Dùng một chốt tỳ chỏm cầu định vị lên cạnh không có lợng d còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại(hình vẽ):

Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do

1000.185,6 3,14.75 = 778 v/phTra theo máy thì n m=750 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực sẽ là:

1000.208 3,14.75 = 883,22v/phTra theo máy thì n m=950 v/ph

S P= n m.S=950.1=950 mm/ph

Kết quả tính toán chế độ cắt:

Phay tinh 6H12 BK8 188,4 950 1 0,5Phay thô 6K12 BK8 132,8 750 2 1,5Bớc CN Máy Dao V(m/ph) N(v/ph) S(mm/vòng) t(mm)

Theo bảng 8 TK ĐACNCTM ta có các thông số của máy khoan cần 2H53:

 Số cấp tốc độ: m=21

 Giới hạn vòng quay: 25 – 2500 (vg/ph)

 Số cấp tốc độ chạy dao: 12

 Giới hạn chạy dao: 0,056 – 2,5 (mm/vg)

π =1000.72/(3,14.16,5)=1389 v/ph

Tra theo máy thì n m=1250 v/ph

1000.60 3,14.18 =1061 v/phTra theo m¸y th× n m=1000 v/ph

Kết quả tính toán chế độ cắt của nguyên công:

Doa BK8 2H53 56,52 1000 1 0,075 Khoét BK8 2H53 112 2000 0,6 0,675 Khoan BK8 2H53 64,8 1250 0,41 8,25 Bớc CN Dao Máy V(m/ph) N(vg/ph) S(mm/vòng t(mm)

4.2 Chọn máy.

• Nguyên công đợc thực hiện trên máy phay ngang 6H82Γ

4.3 Chọn dao.

• Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK8 có D/Z=250/20

4.4 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 4

 Các bớc thực hiện nguyên công:

q V Z B S t T

D C

.

.

kV

Ta cã: VT =

0,2 0.32 0,15 0.35 0,2 0

1000.114, 2 3,14.250 = 145,48 v/phTra theo m¸y th× nm= 118 v/ph

nT = 1000.

.

t V D

1000.236,1 3,14.250 = 300,7 v/phTra theo máy thì nm=300v/ph

P Z=10.54,5.0,3 0,05 170 200,91 0,740 1

250 300 1=273,3(N) Công suất cắt khi phay đợc tính theo công thức :

N e= 3244,7.94, 2

1020.60 = 4,99≈5(kW)

Vậy: với máy phay ngang 6H82 Công suất động cơ chính là 7

kW thì hoàn toàn thoả mãn điều kiện để gia công

Bảng kết quả tính toán chế độ cắt cho nguyên công 4:

Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do

• Để tăng độ cứng vững cho chi tiết trong quá trình gia công

ta dùng thêm 1 chốt tỳ tự lựa tỳ vào mặt C đã đợc gia công trong nguyên công trớc của chi tiết

• Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 2 đòn kẹp, toàn bộ đồ định vị và kẹp chặt đợc lắp lên mâm tròn và lắp lên trục chính của máy tiện thông qua lỗ côn moóc của đầu trục chính máy tiện T630 Để cho chi tiết khi quay cân bằng thì ta lắp thêm phần đối trọng(Sơ đồ nguyên công)

• Hình vẽ trang bên

Khoả mặt đầu từ φ 150 vào φ 110 với lợng d là 2,5 mm

Lợng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; mặt đầu V=195 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t V D

1000.195 3,14.150 =414 v/phTra theo máy thì n m=400 v/ph

1000.248 3,14.150 =526 v/phTra theo máy thì n m=500v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

Lîng ch¹y dao vßng: S=0,4 mm/vßng ; tiÖn trong V=140 m/ph

VËy n t=1000.

.

t V D

1000.140 3,14.56 =796 v/phTra theo m¸y th× n m=630v/ph

Lîng ch¹y dao vßng: S=0,25mm/vßng ; tiÖn trong V=177 m/ph.

VËy n t=1000.

.

t V D

1000.177 3,14.56 =1006 v/phTra theo m¸y th× n m=1000 v/ph

Lîng ch¹y dao vßng: S=0,4mm/vßng ; mÆt ®Çu V=195 m/ph.

VËy n t=1000.

.

t V D

1000.195 3,14.110 =564,6v/ph

Tra theo m¸y th× n m=500v/ph

khi gia c«ng:R Z=20(theo b¶ng 5.65(2))

Lîng ch¹y dao vßng: S=0,25 mm/vßng ; mÆt ®Çu V=248 m/ph.

VËy n t=1000.

.

t V D

1000.248 3,14.110 =718v/phTra theo m¸y th× n m=630v/ph

Lîng ch¹y dao vßng: S=0,4 mm/vßng ; tiÖn trong V=140 m/ph.

VËy n t=1000.

.

t V D

1000.140 3,14.110 =405v/phTra theo m¸y th× n m=400v/ph

1000.225 3,14.110 =651,4v/ph

Tra theo m¸y th× n m=630v/ph

1000.19 3,14.56 =108 v/phTra theo m¸y th× n m=100 v/ph

• Vị trí các lỗ đợc xác định chính xác qua bạc dẵn và phiến dẫn với việc: Định vị phiến dẫn lên mặt phẳng C tinh khống chế nốt bậc tự do thứ 6.

• Chi tiết đợc kẹp chặt thông qua Bu lông và bạc chữ C (hình vẽ).

6.2 Chọn máy.

Nguyên công đợc thực hiện trên máy khoan cần 2H53

Các thông số của máy khoan cần 2H53 xem ở nguyên công 3

Khoan xong đa vào Ta rô ren nhóm chạy dao 2: S t=0,22 0,28…mm/vòng

Theo bảng 5.95(2) ta có:

Vật liệu gang xám GX15-32 có độ cứng HB=170 190 , … S t=0,28 mm/vòng

Thì V b=72 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t V D

1000.72 3,14.8,5=2697 v/phTra theo máy thì n m=2500 v/ph

Dùng đồ gá trên ( khoan 6 lỗ φ8,5) đa chi tiết lên máy Ta rô ren bán

tự động 5A05 Theo bảng 23(1) ta có các thông số của máy nh sau:

• Đờng kính gia công lớn nhất: 18 mm

• Số cấp tốc độ: 6

• Giới hạn số vòng quay: 112 – 1120 vg/ph

• Công suất động cơ: N = 1,5 kW

Ta rô ren hợp kim theo tiêu chuẩn M10ì1,25.

Dao hợp kim cứng BK6(theo bảng 5.188(2))

V b=9m/ph

Vậy n t=1000.

.

t V D

1000.9 3,14.10=286,6 v/ph

Tra theo máy thì n m=280 v/ph

CN

Máy Dao V(m/ph) n(vg/ph) S(mm/vg) t(mm)

• Dùng 1 chốt trụ ngắn định vị vào lỗ φ18 khống chế 2 bậc tự do.

• Dùng 1 chốt trám định vị vào lỗφ18 còn lại khống chế nốt 1 bậc

tự do còn lại

Vị trí chính xác của các lỗ đợc xác định thông qua bạc dẫn và phiến dẫn

Thì V b=82 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t V D

1000.82 3,14.14 =1865 vg/ph

Tra theo máy thì n m=1440 vg/ph

Dùng đồ gá trên ( khoan lỗ φ14) đa chi tiết lên máy Tarô ren bán tự

động 5A05(2056) Các thông số máy xem ở nguyên công 6

Dao hợp kim cứng BK6 ,(theo bảng 5.188(2))

V b=11 m/ph

Vậy n t=1000.

.

t V D

1000.11 3,14.16=218,9 vg/ph

Tra theo máy thì n m=180 vg/ph

Kết quả tra chế độ cắt cho nguyên công 7:

8 nguyên công 8: tổng kiểm tra.

 Kiểm tra độ song song của tâm lỗ φ110 với mặt đáy: Chi tiết đợc đặt

trên bàn máy khống chế 3 bậc tự do, lồng trục gá có lắp bạc vào

trong lỗ φ110, dùng đồng hồ so ở hai vị trí chính là độ không song

song của tâm lỗ với mặt chuẩn (hình vẽ)

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

Thời gian cơ bản của mỗi nguyên công là thời gian cần thiết để thực hiện nguyên công đợc tính theo công thức chung là:

L1 là chiều dài ăn dao

L2 là chiều dài thoát dao

S là lợng chạy dao (tính theo mm/vòng)

N là tốc độ quay của máy(vòng/phút)

1 Nguyên công 1: (Phay mặt phẳng đế bằng dao phay mặt đầu φ ≠ 90 0).

=0,04(ph)

T03=2.( T 03khoan+T 03khoet+T 03doa)=2.(0,06+0,02+0,03)=0,22(ph)

4 Nguyªn c«ng 4: (Phay mÆt ®Çu C).

T¬ng tù nguyªn c«ng 1 lÊy

L1=3mm ;

L2=(2 5)=5mm…

T04=2.(T 04tho+T 04tinh)=2.(0,517+0,827)=1,35(ph)

5 Nguyên công 5: ( Tiện mặt đầu, tiện lỗ, tiện định hình).

T05mat dau_ 1=T05mat dautho_ +T05mat dautinh_ =0,18+0,29=0,47(ph)

T05mat dau tho_ 2 = 1 2

T05mat dau_ =T05 56lo tho+T05 56lo tinh=0,16+0,20=0,36(ph)

T05 110lo =T05 110lo tho+T05 110lo tinh=0,280,47=0,75(ph)

T05=T05mat dau_ +T o lo5 _ 56 +T05mat dau_ 2 +T05 110lo +T05dinhhinh

n1 =112vg/ph là tốc độ quay của dao khi quay ngợc

7 Nguyên công 7: ( Khoan, tarô ren M16).

Trong đó: n=180vg/ph là tốc độ cắt khi tarô.

n1 =112 vg/ph là tốc độ quay của dao khi quay ngợc

Thời gian cơ bản để gia công chi tiết đợc tính bằng tổng thời gian cơ bản của các nguyên công:

T0 =T01 +T02 +T03 +T04 +T05 +T06 +T07 +T08 +T09 +T010

T0=0,661+0,206+0,216+1,344+3,255+0,234+0,95+0,09+0,232

T0=7,188(phút)

vii.tính toán và thiết kế đồ gá.

 Thiết kế đồ gá cho nguyên công V: Gia công mặt bậc,tiện các lỗ

110

θ ,θ 56 và lỗ định hình của chi tiết trên máy tiện ngang T630

 Đồ gá thiết kế ra phải đảm bảo một số yêu cầu kĩ thuật nh sau:đảm bảo việc gá đặt phải nhanh chóng,đơn giản,tốn ít công sức,sai số chế tạo đồ gá phải đảm bảo sao cho chi tiết gia công ra phải đảm bảo yêu dặt ra nh vậy đồ gá thiết kế cũng phải đủ cứng vững và tránh làm xớc bề mặt khi gia công

do tác dụng của lực Px Hình vẽ trang bên

Với: f1 : hệ số ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết.

f2 : hệ số ma sát giữa chi tiết và phiến tỳ

Nên W = 420/(0,5 +0,1) = 700 (N)

Nếu tính đến các hệ số an toàn K thì ta có:

K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6

Trong đó:

 K0=1,5: hệ số an toàn chung cho tất cả các trờng hợp

 K1=1,2: hệ số an toàn trong trờng hợp gia công thô

 K2=1,0: hệ số tính đến mòn dao

 K3=1,2: hệ số tính đến gia công gián đoạn

 K =1,3: hệ số tính đến khi kẹp bằng tay

 K5=1,0: hệ số tính đến thuận tiện khi kẹp.

Chi tiết gia công đợc định vị trên mặt phẳng và 2 lỗ φ18.

kích thớc từ mặt đáy đến tâm lỗ có sai số chuẩn la 0

Zimin = RZi-1 + Ti-1 + Si-1 + εi

Với phôi đúc trong khuôn vỏ mỏng, làm khuôn bằng máy, tra bảng 3-14 (STCNCTM) ta đợc cấp chính xác của phôi là cấp 14

Tra bảng 10 (TKĐACNCTM) ta có Rz = 250 àm, Ti = 350 àm

- Sai lệch không gian của vật đúc:

+ Sai lệch do độ cong vênh :

ρc = ∆K.L

∆K : độ cong vênh trên 1 mm chiều dài ∆K = 1

L : Kích thớc lớn nhất của mặt phẳng gia công L = 24 mm

ρc = 1.24 = 24

+ Sai lệch về độ không song song giữa mặt phảng chuẩn và mặt phẳng gia công : tra bảng 3 -11 (STCNCTM) với dung sai của vật đúc là 520 àm

ta có sai lệch độ không song song là

ρs = dung sai phôi / 2 = 520/2 = 260 àm + Vì sai lệch độ không song song và độ cong vênh là cùng chiều nên tổng sai lệch của phôi là :