thiết kế quy trình công nghệ và trang bị công nghệ để gia công chi tiết hai nửa gối đỡ

Các nghành nghề mũi nhọn nh: Công nghiệp, nông nghiệp, điện tử, công nghệ sinh học đang từng bớc chuyển mình phát triển, nhằm mục đích thúc đẩy và đa đất nớc ta trở thành một nớc công ng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

LỜI NểI ĐẦU

Trong thời kỳ mà tất cả các nớc đang thúc đẩy và phát triển mạnh mẽ về

công nghiệp Đứng trớc tình hình đó đất nớc ta đã và đang thúc đẩy sự

nghiệp CNH_HĐH đang diễn ra rất mạnh mẽ Các nghành nghề mũi nhọn nh: Công nghiệp, nông nghiệp, điện tử, công nghệ sinh học đang từng bớc chuyển mình phát triển, nhằm mục đích thúc đẩy và đa đất nớc ta trở thành một nớc công nghiệp trong khu vực và trên thế giới

Để góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp thì ngành cơ khíchế tạo góp một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, nó đảm

nhiệm công việc chế tạo máy ra những thiết bị máy móc phục vụ hầu hết các nghành trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế Việc chế tạo ra những thiết bị máy móc có một chất lợng tốt, giá thành hạ, mang một ý nghĩa to lớn đối vớinền kinh tế Việt Nam ta trong nhiều năm qua nghành cơ khí nói chung và

đặc biệt là nghành cơ khí chế tạo máy nói riêng còn đang rất lạc hậu so với các nớc trên thế giới và trong khu vực Song mấy năm gần đây nớc ta đã thựchiện những bớc cải cách rất đáng kể trên tất cả các lĩnh vực, trong đó có nghành cơ khí nói chung và nghành cơ khí chế tạo máy nói riêng Thực tế ở nớc ta nhiều khu công nghiệp đã xây dựng lên với vốn đầu t của nớc ngoài Việc này giúp ta bắt nhịp với các nớc phát triển trên mọi lĩnh vực,bên cạnh

đó nó đã giúp ta giải quyết bài toán về lao động và việc làm cho ngời lao

động Vì vậy trách nhiệm phát triển và các chính sách u đãi đối với ngành cơkhí nói chung và ngành cơ khí chế tạo máy đang đòi hỏi một cách bức thiết Hiện nay trong toàn quốc tất cả các trờng ĐH_CĐ_THCN đã và đang phát triển và mở rộng quy mô đào tạo Trong đó không thể không nói đến ngành công nghệ chế tạo máy vì đây là một trong những bộ phận quan trọng của ngành chế tạo máy Thông qua môn học này có thể giúp chúng ta hiểu và tạo

ra một quy tình công nghệ cho một sản phẩm mà có thể thực hiện một cách nhanh chóng và giảm đợc chi phí cần thiết

Nhiệm vụ của đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một phơng án giải quyết vấn đề công nghệ, tức là giải quyết một bài toán công nghệ để đa

ra một lời giải tối u nhất, phù hợp nhất Biết vận dụng và tổng hợp các kiến thức của môn học khác nh: công nghệ chế tạo máy, đồ gá, nguyên lý cắt, sổ

tay chế độ cắt, dung sai, máy cắt, và các giáo trình có liên quan của chuyên ngành chế tạo máy để giải quyết một vấn đề chế tạo máy cụ thể.

Nh vậy đề tài môn học công nghệ chế tạo máy mà em giải quyết là vấn

đề thiết kế quy trình công nghệ và trang bị công nghệ để gia công chi tiết

“ Hai nửa gối đỡ ”

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận đợc sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của thầy Hoàng Tiến Dũng đã giúp em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên vì kiến thức và kinh nghiệm thực tế của em còn hạn chế, nên bản đồ án còn nhiều thiếu sót Em mong các thầy cô chỉ bảo và góp ý kiến để em rút ra kinh nghiệm cho sau này

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thõ̀y cụ đã giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án

Sinh viờn

Nguyễn Ngọc Tuấn

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CễNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT I>Phõn tớch 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 trụccủa máy và xác định vị trí tơng đối của trục trong không gian nhằm thực hiện 1 nhiệm vụ động học nào

đó.Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trợt

Trên gối dỡ 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 viếc chủ yếu là lỗ trụ 50 Cần phải gia công bề mặt phẳng

E và các lỗ 13 chính xác để làm chuẩn tinh gia công

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi Vật liệu sử dụng là GX 15-32 có các thành phần hoá học sau:

C=3-3.7 Si=1.2-2.5 Mn=0.25-1.0

S<0.12 P=0.05-100

  bk=150 Mpa

  bu=320 Mpa

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

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

Gối đỡ hai nửa 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 quá trình gá đặt nhanh

Chi tiết gối đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc

Các bề mặt cần gia công là:

1.Gia công bề mặt phẳng I với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau

2.Gia công 2 lỗ 13

3.Gia công các mặt E để lắp ghộp hai nửa

4.phay 2 vấu ở nửa trờn v n à n ửa dưới

5.Gia công lỗ 50

6.Khoan ,ta rô ren M10

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 đớc xác định theo công thức sau:

Q1=V  (kg)

Trông đó :

Q1 : Trọng lợng của chi tiết

 : Khối lợng riêng của vật liệu

gangxam=6.87.4 kg/d3m

V : Thể tích của chi tiết

V= V D+ V TR

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN CÔNG.

Nguyên công 1: Tạo phôi.

- Để phù hợp với kết cấu, vật liệu, công dụng của chi tiết và dạng sản xuất Tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại làm trên máy.

- Yêu cầu kỹ thuật của phôi khi đúc ra:

+ Chi tiết phải cân đối về hình dạng, không bị nứt vỡ, cong vênh.

+ Phôi không được sai lệch hình dáng quá phạm vi cho phép.

+ Vật liệu đồng đều khụng chứa những tạp chất.

+ Ủ sau khi đỳc xong để giảm độ cứng của lớp bề mặt phụi.

+ Làm sạch phụi, mài bavia, đậu rút, đậu ngút.

Nguyờn cụng 2: Phay 2 vấu nửa trờn.

I: Phõn tớch sơ đồ nguyờn cụng.

1) Mục đích yêu cầu

- Tạo chuẩn cho các nguyên công sau.

2) Định vị

- Sử dụng 2 phiến tỳ khớa nhỏm hạn chế 3 bậc tự do.

- Sử dụng 3 chốt tỳ chỏm cầu để hạn chế 3 bậc tự do cũn lại.

3) Kẹp chặt

- Dùng cơ cấu mỏ kẹp thường cú phương và chiều từ trên xuống

d-ới Điểm đặt nh trờn bản vẽ.

4) Chọn máy và dao cắt

- Máy phay đứng 6H82 có công suất động cơ 10kw, hiệu suất máy

là =0,75 lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy là 2000(KG)

- Số vòng quay trục chính (v/ph):

30;37,5;47,5;60;75;95;118;150;190;235;300;375;475;600;753;950;1180;1 50.

- Số bớc tiến bàn máy (mm/ph):

23 ;30 ;37 ;47 ;60 ;75 ;95 ;120 ;150 ;190 ;240 ;300 ;370 ;470 ;600 ;750;12 00.

- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim BK6, đờng kính dao

 Bớc 1: phay thô với chiều sâu cắt t= 2,0 (mm)

 Bớc2: phay tinh với chiều sâu cắt t= 0,5 (mm)

bớc 1: phay thô.

1) Chiều sâu cắt: t= 2,0 (mm)

D C

z x m

q

.

25 445

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

2 , 0



Tốc độ trục chính là: 96 8

250 14 , 3

03 76 1000

1000







D V n

Đối chiếu thuyết minh máy: chọn n=95 (vòng/phút)

vậy tốc độ thực khi phay là: 74 575

1000 250 14 , 3 95 1000

.





V t t

16

370

 (mm/răng) 5) Lực cắt P Z khi phay:

u y z x V

n D

Z B S t C

.

10

16 196 24 , 0 5 , 2 5 , 54 10

0 1

1 74 , 0 9 , 0

575 74 5424 60

1020

 máy làm việc an toàn.

7)Thời gian làm việc của máy

Từ công thức: i

S y L

T

M

0







với L:chiều dài cần gia công.

: khoảng chạy quá:=3

y:khoảng chạy dao tới

3 4 , 44 250

D C

z x m

q

.

445 0,2 0,15 0,35 0,2 0 0,32

Tra b¶ng 5-40 víi D=25(mm) ta cã T=24 (phót)

16 196 2 , 0 05 240

250 445

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

2 , 0

63 104 1000

1000







D V n

§èi chiÕu thuyÕt minh m¸y : Chän n=120 (vßng/phót)

1000 250 14 , 3 120 1000

.





V t t

370

 (mm/r¨ng) 5)Lùc c¾t P Z khi phay:

u y z x V

n D

Z B S t C

.

10

16 196 19 , 0 5 0 5 , 54 10

0 1

1 74 , 0 9 , 0

2 , 94 1071 60

1020

 Máy làm việc an toàn.

7)Thời gian làm việc của máy

Từ công thức: i

S y L

T

M

0







với L:chiều dài cần gia công.

: khoảng chạy quá:=3

y:khoảng chạy dao tới

3 4 , 44 26

0    

Nguyờn cụng 3: Phay mặt E nửa trờn.

I: Phõn tớch sơ đồ nguyờn cụng.

1) Mục đích yêu cầu

- Tạo chuẩn cho các nguyên khoan 2 lỗ 13

2) Định vị

- Sử dụng 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do.

-sử dụng 3 chốt chỏm cầu hạn chế 3 bậc tự do cũn lại

3) Kẹp chặt

- Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp thường lực kẹp có phơng hớng, chiều từ trên xuống dới Điểm đặt nh trờn bản vẽ.

4) Chọn máy và dao cắt

- Máy phay đứng 6H82 có công suất động cơ 10kw, hiệu suất máy

là =0,75 lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy là 2000(KG)

- Số vòng quay trục chính (v/ph):

30;37,5;47,5;60;75;95;118;150;190;235;300;375;475;600;753;950;1180;1 50.

- Số bớc tiến bàn máy (mm/ph):

23 ;30 ;37 ;47 ;60 ;75 ;95 ;120 ;150 ;190 ;240 ;300 ;370 ;470 ;600 ;750;12 00.

- Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng thộp giú

D C

z x m

q

.

thay vào (1) ta đợc: 0 , 664

16 30 25 , 0 5 , 2 150

110 445

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

2 , 0

15 109 1000

1000







D V n

Đối chiếu thuyết minh máy: chọn n=95 (vòng/phút)

vậy tốc độ thực khi phay là: 32 , 8

1000 110 14 , 3 95 1000





V t t

750

 (mm/răng) 5) Lực cắt P Z khi phay:

u y z x V

n D

Z B S t C

.

10

14 30 178 , 0 5 , 2 5 , 54 10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

62 103 1323 60

1020

 máy làm việc an toàn.

7)Thời gian làm việc của máy

Tõ c«ng thøc: T L S y i

M

0







víi L:chiÒu dµi cÇn gia c«ng.

: kho¶ng ch¹y qu¸:=3

y:kho¶ng ch¹y dao tíi

3 08 5 30

- Mặt phẳng của hai vấu hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ.

- Mặt bên hạn chế 2 bậc tự do bằng 2 chốt tỳ.

- Mặt bên liền kề hạn chế 1 bậc tự do bằng 1 chốt tỳ.

- Kẹp chặt được thực hiện bằng mỏ kệp thường phương và chiều lực kẹp từ trên xuống như hình vẽ.

Dïng mòi khoÐt thÐp giã P18 0

0 0 1 0 0

 Theo (CDCGCCK) ta chọn máy khoan cần 2A55

Dïng m¸y khoan cÇn 2A55 cã c«ng suÊt ®Çu khoan N= 4.5 KW ; công suất xà ngang N=1.7 KW ‘ = 0,8 ; P 0 ]=2000KG

 Dông cô ®o kiÓm : thíc cÆp 1/50.

§Ó an toµn ta nh©n thªm víi c¸c hÖ sè an toµn

Phô thuéc vµo chiÒu s©u lç khoan : k 1 =0,98

Phô thuéc vµo m¸c vËt liÖu mòi khoan : k 2 =1

.

B¶ng 3-3 (CDCGCCK) : C v = 17.1 ; q = 0,25 ; x=0 ; y= 0,4 ; m= 0.125

K v =K mv K lv K lv K uv2

B¶ng 4-3 (CDCGCCK ) : Tuæi bÒn dông cô c¾t lµ: T = 60 phót B¶ng 6-3 (CDCGCCK): K lv =0,98

15 1 , 17

4 , 0 125 , 0

25 , 0



=

1000 300 15 14 , 3

e) Thêi gian gia c«ng :

Tra b¶ng TKDACNCTM

T 0 = i

Sp

L L

L

2

3 9 , 3

15 

= 0,425 mm

b) Bíc tiÕn : TÝnh theo c«ng thøc :

Theo b¶ng 9-3 (CDCGCCK ) ta cã bíc tiÕn S = 0,9 – 0,86).0,98.1 = 0,686 – 0,8428 mm/vg 1.1 mm/vg

§Ó an toµn ta nh©n thªm víi c¸c hÖ sè an toµn

Phô thuéc vµo chiÒu s©u lç khoÐt : k 1 =0,98

Phô thuéc vµo m¸c vËt liÖu mòi khoÐt : k 2 =1

S t T D C

.

Theo b¶ng 3-3 (CDCGCCK ): C v = 18,8 ; q = 0,2 ; x=0,1 ; y= 0,4 ; m= 0.125

 Kv =1.0,98.1.1= 0,98

56 , 0 425 , 0 30

85 , 15 8 , 18

4 , 0 1 , 0 125

, 0

2 , 0

= 27,38 m/ph d) Tốc độ trục chính :



=

1000

475 85 , 17 14 , 3

L

2

3 15 , 3

15 

= 0,075 mm

b) Bớc tiến : Tính theo công thức :

Bảng 10-3 (CDCGCCK ) ta có bớc tiến S = 1,6 mm/vg

Để an toàn ta nhân thêm với các hệ số an toàn

Phụ thuộc vào chiều sâu lỗ doa : k 1 =0,98

Phụ thuộc vào mác vật liệu mũi doa: k 2 =1

c) Tốc độ cắt : Ta có công thức : V= m x y v

q

S t T D C

.

Bảng 3-3 (CDCGCCK ) : C v = 15,6 ; q = 0,2 ; x=0,1 ; y= 0,5 ; m= 0.3

15 6 , 15

5 , 0 1 , 0 3

, 0

2 , 0

= 9,57 m/ph d) Tốc độ trục chính :



=

1000 150 18 14 , 3

L

2

3 2 , 4

-Tạo lỗ ren M10để bắt vít.

2) Định vị

- Mặt phẳng E hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ.

- 2 trụ dài bắt bulong 2 đầu qua 2 lụ̃ 13 hạn chế 3 bậc tự do cũn lại.

- Kẹp chặt bằng bulong phương chiều như hỡnh vẽ.

3) Chọn máy và dao cắt

- Chọn máykhoan cần 2A55.

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

- Mũi khoan thộp giú có D = 7,5 (mm)

- Mũi tarô cú lưỡi cắt bằng thộp giú M10.

5) Dụng cụ kiểm tra

3 , 1 3

5 , 7 7 , 14

55 , 0 125 , 0

25 , 0

 (m/phút)

- Tốc độ vòng quay của trục chính: 1605

5 , 7 14 , 3

8 , 37 1000

1000







D V n

.





V t t



(m/phút)

4) Lực cắt khi khoan

-Mômen xoắn: tra theo (STCNCTMII) ta có: p

y q M

M  10 (Nm)

6 , 0 6 , 0

p D S k C

P0  10 các hệ số C M và số mũ đợc tra bảng 5-32.

L L

L

2 1 0

3 16 , 3 16





 d D

1000







D V n

Theo lý thuyết máy chọn n=300 (vòng/phút)

Vậy vận tốc cắt gọt là: 7 , 536

1000

8 14 , 3 300 1000

.





V t t

S.n 2 1

2

n S L L L

Nguyờn cụng 6: Phay mặt đỏy nửa dưới.

I: Phõn tớch sơ đồ nguyờn cụng.

1) Mục đích yêu cầu

- Tạo chuẩn cho các nguyên công sau.

2) Định vị

- Sử dụng 2 phiến tỳ đầu khớa nhỏm hạn chế 3 bậc tự do.

- Sử dụng 3 chốt tỳ chỏm cầu ở cỏc mặt bờn hạn chế 3 bậc tự do cũn lại.

3) Kẹp chặt

- Dùng cơ cấu kẹp liờn động kẹp chặt chi tiết, lực kẹp có phơng ớng, chiều từ trên xuống dới Điểm đặt nh trờn bản vẽ.

h-4) Chọn máy và dao cắt

- Máy phay đứng 6H82 có công suất động cơ 10kw, hiệu suất máy

là =0,75 lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy là 2000(KG)

- Số vòng quay trục chính (v/ph):

30;37,5;47,5;60;75;95;118;150;190;235;300;375;475;600;753;950;1180;1 50.

- Số bớc tiến bàn máy (mm/ph):

23 ;30 ;37 ;47 ;60 ;75 ;95 ;120 ;150 ;190 ;240 ;300 ;370 ;470 ;600 ;750;12 00.

- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim BK6, đờng kính dao

 Bớc 1: phay thô với chiều sâu cắt t= 2 (mm)

 Bớc2: phay tinh với chiều sâu cắt t= 0,5 (mm)

D C

z x m

q

.

K nv :hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi Tra bảng 5-5 ta có:K nv =0,8.

K uv :hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu dụng cụ cắt.tra bảng 5-6

25 445

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

2 , 0

03 76 1000

1000







D V n

Đối chiếu thuyết minh máy: chọn n=95 (vòng/phút)

vậy tốc độ thực khi phay là: 74 575

1000 250 14 , 3 95 1000

.





V t t

370

 (mm/răng) 5) Lực cắt P Z khi phay:

u y z x V

n D

Z B S t C

.

10

Thay số ta đợc: 1 5424

235 250

16 196 24 , 0 5 , 2 5 , 54 10

0 1

1 74 , 0 9 , 0

575 74 5424 60

1020

 máy làm việc an toàn.

7)Thời gian làm việc của máy

Từ công thức: i

S y L

T

M

0







với L:chiều dài cần gia công.

: khoảng chạy quá:=3

y:khoảng chạy dao tới

3 4 , 44 250

Theo Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập II ( phần chế độ cắt) khi

phay ta có: k v

Z B S t T

D C

z x m

q

.

250 445

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

2 , 0

63 104 1000

1000







D V n

Đối chiếu thuyết minh máy : Chọn n=120 (vòng/phút)

1000 250 14 , 3 120 1000

.





V t t



(m/phút) 4)Tính lợng chạy dao phút và lợng chạy dao răng thực tế theo máy:

ta có: S M = S zrăng z.n = 0,2.16.120 = 384 (mm/phút)

theo m¸y chän S M = 370 (mm/phót)

=>S zthùc = 0 , 19

120

16

370

 (mm/r¨ng) 5)Lùc c¾t P Z khi phay:

u y z x V

n D

Z B S t C

.

10

16 196 19 , 0 5 0 5 , 54 10

0 1

1 74 , 0 9 , 0

2 , 94 1071 60

1020

T

M

0







víi L:chiÒu dµi cÇn gia c«ng.

: kho¶ng ch¹y qu¸:=3

y:kho¶ng ch¹y dao tíi

73 0 370

3 4 , 44 225

0    

Nguyờn cụng 7: Phay hai vấu nửa dưới.

I: Phõn tớch sơ đồ nguyờn cụng.

1) Mục đích yêu cầu

- Tạo chuẩn cho các nguyên công sau.

2) Định vị

- Sử dụng 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do.

- Sử dụng 3 chốt tỳ chỏm cầu để hạn chế 3 bậc tự do cũn lại.

3) Kẹp chặt

- Dùng cơ cấu mỏ kẹp thường cú phương và chiều từ trên xuống

d-ới Điểm đặt nh trờn bản vẽ.

4) Chọn máy và dao cắt

- Máy phay đứng 6H82 có công suất động cơ 10kw, hiệu suất máy

là =0,75 lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy là 2000(KG)

- Số vòng quay trục chính (v/ph):

30;37,5;47,5;60;75;95;118;150;190;235;300;375;475;600;753;950;1180;1 50.

- Số bớc tiến bàn máy (mm/ph):

23 ;30 ;37 ;47 ;60 ;75 ;95 ;120 ;150 ;190 ;240 ;300 ;370 ;470 ;600 ;750;12 00.

- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim BK6, đờng kính dao

D = 25 mm, số răng z=8 răng.

5) Dụng cụ kiểm tra

-Thớc cặp, thớc đo vuông góc

II:tính chế độ cắt.

-Tớnh toỏn tương tự như cỏc bước cụng nghệ của nguyờn cụng 2.

Nguyờn cụng 8: Phay mặt E nửa dưới.