Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy (Kèm Bản Vẽ Full)

Nhiệm vụ chính: để đỡ các trục đỡ và các trục truyền thông qua các ổ đỡ bi, vì vậy gối đỡ thờng làm việc theo cặp hai cái thành một 1 bộ + Các bề mặt chính cần gia công: - Bề mặt Φ100 d

Mục Lục Trang: Lời nói đầu 1

Mục lục 2

Phần thuyết minh chính: I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 3

II Phân tích tính công nghệ của chi tiết 4

III Chọn dạng sản xuất 4

IV Chọn phơng pháp chế tạo phối 5

V Lập thứ tự các nguyên công 6

VI Tính lợng d cho 1 mặt và chọn theo các 7

bảng tra cho các mặt còn lại VII Tính toán cho các nguyên công cụ thể Nguyên công 1: 10

Nguyên công 2: 12

Nguyên công 3: 13

Nguyên công 4: 15

Nguyên công 5: 17

Nguyên công 6: 20

Nguyên công 7: 21

Nguyên công 8: 22

Nguyên công 9: 23

VIII Xác định thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công 1 NC1

24 2 NC2

24 3 NC3

25 4 NC4

25 5 NC4

26 6 NC6

26 7 NC7

27 8 NC8

27 IX Tính thiết kế đồ gá cho nguyên công số 1: 1 Phân tích sơ đồ

28 2 Chọn tính các thông số công nghệ 3 Xây dựng sơ đồ tác dụng lực

29 4 Lập sơ đồ và tính toán các lực kẹp

30 5 Tính chọn các cơ cấu kẹp

31 6 Chọn các cơ cấu khác

31 7 Tính độ chính xác

32

8 Yêu cầu kỹ thuật

33Bảng các tài liệu dùng để tham khảo

Thuyết Minh Đồ án

Công nghệ chế tạo máy

I ) Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

+ Gối đỡ là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy

Nhiệm vụ chính: để đỡ các trục đỡ và các trục truyền thông qua các ổ đỡ bi, vì vậy gối đỡ thờng làm việc theo cặp ( hai cái thành một 1 bộ)

+ Các bề mặt chính cần gia công:

- Bề mặt Φ100 dùng để lắp với vành ngoài của ổ bi ( thờng ở chế

độ lắp lỏng hay lắp trung gian) Đây là bề mặt quan trọng nhất của chi tiết giá công, yêu cầu độ chính xác cao nhất ( ta chọn độ chính xác là cấp 7)

- Bề mặt Φ72 dùng để lắp lót kín tránh hiện tợng chảy dầu hay

mỡ bôi trơn, đây cũng là một bề mặt yêu cầu chính xác

- Bề mặt Φ56 để thoát trục ra

- 4 lỗ M8x1,25 dùng để bắt lắp đậy của gối đõ đôI khi cũng có tác dụng chặn ổ ( khi trên trục có chịu tác dụng của lực dọc trục)

- Lỗ Φ 6x1 chỉ dùng để tiếp dầu hoặc mỡ bôi trơn ổ bi, lỗ này ờng đợc nút kín lại khi làm việc để tránh làm bẩn, bụi rơi vào các phần bên trongcủa ổ

th Các lỗ Φ17 dùng để bắt chặt gối đỡ vào thân máy bằng bu lông

- Bề mặt Φ86 có tác dụng là gờ chặn vành ngoài của ổ bi, mặt nàykhông yêu cầu phải có độ chính xác cao

- Trong quá trình làm việc tải trọng tác động lên ổ và gối đỡ thờng

có giá trị ổn định, nhiệt độ không cao, thờng các gối đỡ làm việc theo bộ lên chếtạo để đảm bảo đợc lắp lẫn hoàn toàn

- Vật liệu sử dụng là : GX 15-32, có các thành phần hoá học sau :

C = 3 ữ 3,7 ; Si = 1,2 ữ 2,5 ; Mn = 0,25 ữ 1,00 ;

S < 0,12 ; P =0,05 ữ1,00 ;[δ]bk = 150 MPa

[δ]bu = 320 Mpa

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

+ Do có hình dáng tơng đối phức tạp, tải trọng đều và cũng không lớnlắm , chọn phôi là gang đúc trong các lòng khuôn kín là hợp lý nhất

+ Kết cấu đã cho có độ cứng vững khá cao, các mặt gia công có thể thựchiện bằng các phơng pháp gia công có năng suất khá cao

+ Khoảng cách từ lỗ tâm φ100 tới mặt đáy có dung sai 0,1 là hợp lý±

độ nhám trên các bề mặt yêu cầu gia công vẫn theo ký hiệu cũ ta sẽ đổilại.Các bề mặt φ100 và φ72 cha có độ nhám, xuất phát từ chức năng làm việc lắptrung gian với vòng ngoài của ổ bi ta có:

kích thớc φ100 lắp với vòng ngoài của ổ bi, ta chọn cấp chính xác là cấp

7, giá trị sai lệch φ100+ 0,035 ;

các kích thớc khác còn lại có thể lấy dung sai tự do là 0,5 mm±

Lỗ ren M6 nếu điều kiện cho phép ta có thể làm vuôn góc với đờng tâm

lỗ để tiện cho việc gia công hơn ( còn với kết cấu lỗ nghiêng nh trong bản vẽ đãcho có lợi cho việc bôi trơn nhng khó cho gia công)

+ Khoảng cách tâm giữa hai lỗ φ17 theo chức năng chỉ cần chế tạo vớidung sai 0,1 tuy nhiên khi gia công, ng± ời ta thờng dùng hai lỗ này làm chuẩntinh thống nhất vì vậy dung sai của nó lên chọn là 0,05 cho phù hợp với chức±năng gia công

III ) Xác định dạng sản xuất:

Ta xác định theo phơng pháp gần đúng:

Khi xác định dạng dạng sản xuất bằng phơng pháp tra bảng ta cần xác định khốilợng của chi tiết gia công và số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm:

Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm đợc xác định theo công thức:

N - Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm ;

N1- Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm);

m - Số chi tiết trong một sản phẩm;

- Nh đã phân tích ở trên, gối đỡ trên có hình dạng khá phức tạp, cónhiều mặt cong, có gân , các gờ bố trí khá gần nhau.Mặt khác tải trọng làm việc

đều không lớn , vì vậy chọn vật liệu là gang xám thông thờng là hợp lý

- Do dạng sản xuất là loạt lớn lên tạo phôi trong khuôn kín là hợp lýnhất Ta chọn đúc trong khuôn kim loại trong trờng hợp này

Khi đúc ta có thể thiết kế hộp khuôn có mặt phân khuôn nh hình vẽ:

T D

Với cách chọn mặt phân khuôn nh hình vẽ trên ta có thể rút mẫu dễ dàng

V ) Lập thứ tự các nguyên công:

a) Trớc tiên ta phải phân tích chuẩn và định vị khi gia công:

+ để đạt dộ chính xác của các lỗ φ100; φ72, dộ song song của chúngvới mặt đáy và khoảng cách từ tâm của các lỗ này đến mặt đáy thi khi gia côngcác lỗ này lên chọn mặt đáy làm chuẩn tinh chính

+ đẻ đạt độ vuông góc của tâm hai lỗ φ100; φ72 với các mặt đầu củagối đỡ ta có hai phơng án sau:

 chọn một trong hai mặt đầu đã gia công làm chuẩn tinhkhống chế 3 bậc tự do đẻ gia công lỗ

 Dùng mặt đáy và hai lỗ φ17 để làm chuẩn tinh thống để giacông lỗ φ100, φ72 và hai mặt đầu

Khi ta sử dụng phơng án đầu tiên dễ dàng đạt đợc độ vuông góc củatâm hai lỗ φ100 và φ72 với mặt đầu nhng khả năng đạt đợc độ song song của haitâm lỗ này với mặt đáy và khoảng cách 80 là không cao

Khi sử dụng phơng án thứ hai ta phải mất thêm thời gian gia côngchính xác hai lỗ φ17 Nhng theo phơng án này ta dễ dàng đạt đợc độ song songcủa tâm lỗ φ100 và φ72 với mặt đáy, và độ chính xác của kích thớc 80 cũng caohơn Độ khônng vuông góc vói hai mặt đầu cũng không quá lớn vì khi gia cônghai mặt đầu ta đã sử dụng chuẩn tinh thông nhất là ( mặt đáy và hai lỗ φ17 làmchuẩn)

+ Đối với gối đỡ, yêu cầu về độ song song của tâm lỗ φ100 và φ72 vớimặt đáy thờng cao hơn so với yêu cầu về độ vuông góc của chúng với mặt

đầu Do đó ta chọn phơng án mặt đáy và hai lỗ φ17 vuông góc với nó đã đợc giacông tinh từ trớc làm chuẩn tinh thống nhất để gia công các bề mặt còn lại làhợp lý.Việc chọn chuẩn nh vậy cho phép đạt đợc các u điểm sau:

 Dễ dàng đạt độ song song của tâm lỗ φ100 và φ72 với mặt

 Đồ gá có kết cấu đơn giản , tin cậy, sử dụng thống nhất chohầu hết các nguyên công.

 Mặt đáy có diện tích đủ lớn , đảm bảo gá đặt ổn định khi giacông bằng các phơng pháp có năng suất cao

b) Xác định trình tự của các bớc nguyên công:

Nh đã phân tích ở trên , giai đoạn đầu tiên của quá trình gia công gối

đỡ là gia công các mặt đáy cùng hai lỗ φ17 để làm chuẩn tinh thống nhất khi giacông các mặt còn lại:

Ta có thứ tự các nguyên công nh sau:

 Nguyên công 1:phay mặt đáy2;

 Nguyên công 2: phay mặt đáy trên 3;

 Nguyên công 3: khoan , khoét , doa 2 lỗ φ17;

 Nguyên công 4:phay hai mặt đầu;

 Nguyên công 5:tiện thô các lỗ φ100; φ56; φ86; φ104;

 Nguyên công 6:khoan , ta rô 4 lỗ M8x1,25;

 Nguyên công 7:khoan lỗ φ5; khoét φ12, ta rô M6x1;

 Nguyên công 8: tiện bán tinh, tiện tinh φ100; tiện định hình

Theo bảng 3.2[2] ta có Rza và Ta của phôi là 200 và 300 àm

Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:

ρph = 2 2

lk

cv ρ

ρ +Trong đó ρcv = ( ∆k l) 2 + ( ∆k d) 2 - sai lệch cong vênh

l- Chiều dài chi tiết

δ1 là sai số của mặt đáy so với tâm lỗ φ100

δ2 là sai số của 2 lỗ định vị so với tâm lỗ φ100

δ1 = δ2 =δph/2

δph là dung dai của phôi đúc CCXI và bằng 800(àm )

k c

gd ε ε

Sai số chuẩn xuất hiện do chi tiết bị xê dịch ngang trên chốt định vị

Khe hở lớn nhất δmax = δA + δB + δmin

δA Dung sai của lỗ φ17H7 δA = 18 àm

δB Dung sai của lỗ φ17f7 δB = 18 àm

Khe hở nhỏ nhất δmin = 16

⇒ εc = δmax = 0,018+0,018+0,016 = 0,052

Sai số kẹp chặt của kích thớc 80 là εk = 400 àm ( theo bảng 3.14 )

Do đó sai số gá đặt khi tiện lỗ là

310 16 -

-403 20

2.120 2.150

2.80

97,175 99,575 99,875

100,035

540 350 87

35

96,635 99,225 99,675

100

97,175 99,575 99,875

100,035

2400 300

160

2940 460

LÊy lîng d danh nghÜa lµ 2x2,5

C¸c lîng d cßn l¹i tra b¶ng víi ph«i cÊp chÝnh x¸c I ta cã( b¶ng

3-95 [1]

1 2

6 φ56 2,5 ±0,4

VII ) Tính toán cho các nguyên công cụ thể

Nguyên công 1: Phay mặt đáy.

Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đai ốc

Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7KW

Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng.Với các thông số sau D =80, Z =8 răng

Lợng d gia công : phay 2 lần : + Bớc 1 Zb=2 mm

561( / )

80.14,3

140.1000

.1000

ph vg D

Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với Rz =20)

Chiều sâu cắt t = 0,5 mm , lợng chạy dao răng S0=1,04 mm/vòng(Bảng 5-37 [2] )

140.1000

.1000

ph vg D

ph m n

D

Nguyên công 2 : Phay mặt 2 (mặt đối diện với mặt đáy)

Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đáy 3 bậc tự do bởi 2phiến tì, mặt đầu 2 bậc tự bởi 2 chốt tì, mặt ben 1 bậc tự do bởi 1 chốt tì

Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp từ trên xuống phơngcủa lực kẹp trùng với phơng kích thớc cần thực hiện

Chọn máy : máy phay nằm đứmg vạn năng 6A54 Công suất máy

Nm = 7,8 KWChọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứngVới các thông số sau D = 80 mm, Z = 8 răng

Lợng d gia công : phay 2 lần : + Bớc 1 Zb=2 mm

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)

Chiều sâu cắt t = 2mm Lợng chạy dao răng Sz = 0,24 mm/răng (Bảng 5-143 [2]) ⇒ Lợng chạy dao vòng S0= 0,24 8 = 1,92 mm/vòng

175.1000

.1000

250.1000

.1000

ph vg D

ph m n

D

Nguyên công 3: Khoan - Khoét Doa lỗ định vị–

Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt đầu 2 bậc

tự do bởi 2 chốt tì, mặt bên 1 bậc tự do Nh hình vẽ

Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu vít - đai ốcChọn máy : Máy khoan K125 Công suất máy Nm = 2,8KWChọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió

.1000

=

=

=π

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 950 (vg/ph.)

Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

)/

(1,321000

950.16.14,31000

vong m

n D

33.1000

.1000

Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

ph m n

.

4,10.1000

.1000

=

=

= π

Nguyên công 4 :Phay 2 mặt đầu

Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế 3bậc tự do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám )

Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuốngvuông góc với mặt đáy

Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7 KW Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng đờng kính dao D = 200 , số răng Z=16 răng

⇒ Lợng chạy dao vòng S0= 0,13 16= 2,08 mm/vòng

Tốc độ cắt Vb=203 m/ph (Bảng 5-127 [2] )

Số vòng quay của trục chính là:

.1000

.

228.1000

.1000

Nh vậy sơ đồ trên hạn chế cả 6 bậc tự do:

n w

w

o Dao cụ : chọn loại dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng

đây là loại dao tiện hay đợc sử dụng nhất:

Tra bảng 4-13 [1] chọn đợc kích thớc của dao tiện lỗ có góc nghiêng chính (ϕ =600) :

*Tính toán chế độ cắt cho nguyên công tiện lỗ Φ100:

Bớc 1:Tiện thô mặt Φ100 ta sẽ tính toán cho nguyên công này+ Ta chọn chiều sâu tiện thô t=1 (mm)

+ s=0,4 (tra bảng 5-12 [2]

+ tốc độ cắt đợc tính toán theo các công thức:

V = m x v y K v

S t T

= 563 (vòng/phút) *ta tính luôn các lực cắt Px ; Py ;Pz : Lực cắt đợc tính theo công thức:

Px,y,z =10.cp.tx Sy.Vn.Kp

Với K = K k K K K

177 336 60 1020

máy đã chọn sẽ đảm bảo đợc công suất yêu cầu :

• tiện thô cho các mặt còn lại đợc tra theo bảng :

• Bớc 2: tiện mặt φ86 ( kích thớc này không cần độ chính xác).Chiều sâu tiện 2,5 mm ; S =0,3 mm tra trong bảng 5-61 [2]

=

=

Nguyên công 6: khoan lỗ và ta rô ren M8x1,25

♦ Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ: chi tiết đợc định vị nhờbạc rời:

Với cấu tạo của bạc dẫn rời nh hình vẽ : chi tiết đợc định vị cả 6bậc tự do: nh hình vẽ:

♦ Máy ta dùng trên máy khoan cần 2E52

Bớc 1: khoan lỗ Φ6 :

+ Chiều sâu khoan h=7 (mm)

π 3 , 14 6 1326( / )

28 1000

ph vong

= chọn n = 1320 (v/ph)tốc độ cắt thực tế là : vtt=1320

+ Chu kỳ bền T của mũi khoan thờng dùng là : T= 20 phút

+ Công suất yêu cầu cầu 1kwBớc 2: ta rô ren Mx1,25

Dùng dao ta rô Φ8x12,5 (kích thớc của dao tra bảng 4-135 [1]

tra bảng 5-188 [2] ta có tốc độ cắt là :V=10 (m/ph)vì cắt gang có HB=190 ta lấy V=10x1,1 =11 (m/ph)

Công suất của máy vẫn đáp ứng đợc

nh vậy chi tiết đợc định vị cả 6 bậc tự do.

Máy: dùng trên máy khoan đứng K125 ;N=2,8 kw; n=97ữ1360

+(tra bảng 5-92 )ta có : Nyêu cầu =1 (kw)

+công suất thực của máy N=2,8 X0,8 =2,24 (KW)

• Bớc 2:Khoét Φ12

Dùng dao khoét lỗ Φ12 bằng thép gió; tra bảng 4-47 [1] ta có thông

số của dao cắt nh sau:

D=12 , chiều dài toàn bộ L=160 , phần làm việc l=80 (dùng mũikhoét liền khối đuôi côn)

• Tiện bán tinh , tiện tinh φ100 , tiện định hình φ72

• Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ :( Giống nh tiện thô ban đầu)

• Chọn máy T616

• Chọn dao :dùng các loại dao tiện tinh nh hình vẽ

B ớc 1:Tiện bán tinh φ100:

t=0,5 ; S =0,21 (mm/phút)

⇒ tốc độ cắt V=225 (m/phút ); từ đó ta tính đợc số vòng quoaycần thiết n =

D

V

14 , 3

.

1000 = 3 , 14 100

225 1000

= 700 (vòng/phút)

Bớc 2: Tiện tinh lần 1 :

Chọn t= 0,3 (mm) ta tra bảng 5-62 [2] ; S=0,15 (mm/vòng)tra bảng 5-61 [2] ; chọn tốc độ cắt n=700(vòng/phút)

Bớc 3: : Tiện tinh lần 2:

Chọn chiều sâu cắt :t=0,2 (mm);

S= 0,15 (mm/vòng) tra bảng 5-62 [2]; tốc độ cắt V=225 (m/ph) (tra trong bảng 5-69 [2] ) Chọn tốc độ của trục chính n=700

(vòng/phút)

Nguyên công 9: Tổng kiểm tra:

100

VIII- Xác định thời gian nguyên công

Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức sau:

) (

2

n S

L L L T

v

+ +

=

0

Trong đó:

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1- Chiều dài ăn dao (mm)

L2- Chiều dài thoát dao (mm)

Sv- Lợng chạy dao vòng (mm/vg)n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph)i- Số lần gia công

Sp=Sv.n (mm/ph) Công thức tính thời gian phay:

) (

2

S

L L L T

p

+ +

=

0

1) Nguyên công phay mặt đáy:

Phay thô:

L=234 mm

15)35,0()280(2)35,0()(

315234

=++

=0

Phay tinh:

L= 234 mm

9)35,0()5,080(5,0)35,0()(

L2=3 mm

369,0640.04,1

39234

=++

=0

315234

=++

=0

Phay tinh

L= 30 mm

9)35,0()5,080(5,0)35,0()(

L2=3 mm

148,0950.04,1

39234

=++

=0

3) Nguyên công 3:Khoan - khoét doa–

Khoan lỗ φ16; khoét lỗ φ16,7 ; doa lỗ φ17 ;+ tính thời gian gia công cơ bản lỗ φ16 (thuộc kiểu gia công lỗ thông);

Ta có các công thức tính toán nh sau :

950 7 , 0

5 , 1 6 25

1 2

Ph N

S

L L L

= + +

= + +

L1 = + ( 0 , 5 + 1 ) =

2 tgϕ

d

6 , 5 ) 1 5 , 0 ( 60 2

16 tg + + = ; L2=1,5; L=25 (mm);S=0,7 ;n=950 (v/ph)

TCB = 0 , 06 ( )

600 75 , 0

2 5 , 1

1

Ph N

S

L L

=

+

= +

L1 = 2, L2 = 1,5; L= 25

S = 0,75; n = 600+ Doa lç th«ng suèt

S = 1,5 (mm/vg) n = 267 (vg/ph)

267 5 , 1

5 , 1 2 25

1 2

Ph N

S

L L L

= + +

= + +

2

7 , 16 17 ) 2 , 0

5 , 0 ( cot

5 32

5 32 148

= + +

5) TÝnh thêi gian gia c«ng c¬ b¶n cho nguyªn c«ng sè 5:

+ TiÖn th« φ100 (h×nh thøc tiÖn cã r·nh tho¸t dao):

TCB = 3 0 , 66 ( )

503 4 , 0

2 11

) 1 (

Ph N

Víi ϕ=450 ; t=1,5;

⇒ L1=1,5 + (0,5÷1) =3;

L lµ chiÒu dµi tiÖn thùc tÕ : L=11 (mm);

T¬ng tù ta còng tÝnh cho c¸c nguyªn kh¸c : + TiÖn φ81:

TCB = 4 0 , 44 ( )

503 4 , 0

2 19

) 1 (

Ph N