THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CễNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY IPHÂN TÍCH 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 trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó . Gối đỡ cũn làm nhiệm vụ của ổ trượt . Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt khụng phải gia cụng.Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ 22 Cần gia công mặt phẳng đáy và các lỗ 4,6 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 : Gang xỏm GX1532 cú cỏc thành phần hoá học sau(% theo khối lượng) : C = 3ữ3,7 Si = 1,2ữ2,5 Mn = 0,25ữ1,00 S < 0,12 P =0,05ữ1,00 bk = 150 MPa bu = 320 Mpa
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I-PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ chi tiết dạng hộp.Do gối đỡ loại chi tiết quan trọng sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tương đối trục không gian nhằm thực nhiệm vụ động học Gối đỡ làm nhiệm vụ ổ trượt Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia cơng với độ xác khác có nhiều bề mặt khơng phải gia công.Bề mặt làm việc chủ yếu lỗ trụ Φ22 Cần gia công mặt phẳng đáy lỗ Φ4,Φ6 xác để làm chuẩn tinh gia cơng Chi tiết làm việc điều kiện rung động thay đổi Vật liệu sử dụng : Gang xám GX15-32 có thành phần hố học sau(% theo khối lượng) : C = 3÷3,7 Si = 1,2÷2,5 S < 0,12 P =0,05÷1,00 [δ]bk = 150 MPa [δ]bu = 320 Mpa Mn = 0,25÷1,00 1- Đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 II PHÂN TÍCH TÍNH CƠNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Từ vẽ ta thấy hình cắt trích hình chiếu đứng có sai khác so với hình chiếu nên ta sửa lại vẽ vẽ Từ vẽ chi tiết sửa ta thấy : -Gối đỡ có đủ độ cứng vững để gia cơng khơng bị biến dạng dùng chế độ cắt cao , đạt suất cao -Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích định phép thực nhiều nguyên công dùng bề mặt làm chuẩn đảm bảo thực trình gá đặt nhanh Tuy nhiên cần phải có rãnh phoi mặt bên mặt phẳng mặt bậc Chi tiết gối đỡ chế tạo phương pháp đúc Kết cấu tương đối đơn giản, nhiên gặp khó khăn gia công tinh lỗ Φ4, Φ6 không gian gá dao hẹp Các bề mặt cần gia công : Gia công bề mặt phẳng đáy với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho ngun cơng sau Gia công lỗ Φ6 & Φ4 máy khoan, khoét doa lỗ để làm chuẩn gia cơng xác lỗ Φ22 Kht, doa lỗ, vát mép Φ22 đảm bảo độ bóng xác cho chi tiết ,vì bề mặt là bề mặt làm việc Phay mặt bên gối đỡ Phay mặt gối đỡ Phay mặt đầu mặt bậc Khoan, doa vát mép lỗ Φ4, Φ6 mặt gối đỡ 2- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Gia cơng mặt cịn lại III-XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm chi tiết gia công Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau : N = N1.m (1+ α+β ) 100 Trong N- Số chi tiết sản xuất năm N1- Số sản phẩm sản xuất năm (5000 chiếc/năm) m- Số chi tiết sản phẩm α- Phế phẩm xưởng đúc α =(3÷6) % β- Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ β =(5÷7)% Vậy N = 5000.1(1 + 6+4 ) =5500 chi tiết /năm 100 Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức Q1 = V.γ (kg) Trong Q1- Trọng lượng chi tiết γ - Trọng lượng riêng vật liệu γgang xám= 6,8 ÷ 7,4 Kg/dm3 V - Thể tích chi tiết Dựa vào solidworks ta tính Q1 = V.γ =153,84g Dựa vào N & Q1 bảng 2.6 (HDTKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất dạng sản xuất loạt lớn 3- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 IV- XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI T D 4- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Kết cấu chi tiết không phức tạp,vật liệu chi tiết thép 45nên ta dùng phương pháp đúc, bề mặt không làm việc khơng cần xác cao chúng co vai trò để lắp ghép ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc kim loại Sau đúc cần có ngun cơng làm cắt ba via 5- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Bản vẽ lồng phôi: A Ø22 +0,021 0,05 D D Rz = 20 8+0,05 32 +0,05 0,05 B B 16 +0,05 Rz = 20 Rz = 20 38 +0,1 Rz = 40 0,05 C Rz = 40 Rz = 20 30 38 ±0,1 64 52 +0,1 Rz = 40 10 20 +0,05 Ø4 0,05 C C Ø6 vát mép1x45 o Ø4 Rz = 40 0,05 A 6- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 V.THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG 1- Xác định đường lối công nghệ Do sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp gia cơng vị trí ,gia cơng Dùng máy vạn kết hợp với đồ gá chuyên dùng 2- Chọn phương pháp gia công: 1.Gia công mặt trước sau gối đỡ, mặt gối đỡ đạt Rz= 40 tra bảng 2.1 CSCNCTM ta cần phay thơ phay bán tinh 2.Gia công lỗ φ22 vật liệu GX15-32 Ta thấy bề mặt làm việc nên ta chọn phương pháp gia công lần cuối doa tinh.Các bước gia công trung gian là: khoét, doa thô 3.Gia công mặt đáy mặt đầu mặt bậc đạt R z = 20.Theo bảng 2-1 CSCNCTM ,được độ bóng cấp 5.Theo bảng 2-4 CSCNCTM ta có phương pháp gia công lần cuối phay tinh ,các bước gia công trước phay thô, phay bán tinh 4.Gia cơng lỗ φ4 lỗ φ6 ta chọn lỗ chéo làm chuẩn tinh để định vị gia cơng xác lỗ φ22 nên ta chọn lỗ φ6 cần khoan doa bán tinh Còn lỗ φ4 cần phải doa tinh Ngun cơng trước khoan,kht doa thơ 5.Gia công mặt đáy đạt R a = 20 theo bảng 2-1 CSCNCTM có cấp độ bóng 5.Theo bảng 2.4 CSCNCTM, ta có phương pháp gia cơng lần cuối phay tinh bước gia công trước phay thô phay bán tinh 6.Lỗ φ4 mặt gối đỡ phải khoan doa bán tinh 7.Gia công mặt bên mặt bên gối đỡ đạt Rz=20 cần phải phay bán tinh Ngun cơng trước phải phay thơ 7- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 3- Thứ tự nguyên công: Nguyên công đúc Làm bavia Gia công mặt đáy Gia công mặt bậc, mặt gối đỡ Gia công lỗ Φ4 Φ6 Gia công mặt trước sau gối đỡ Gia công mặt bên gối đỡ Gia cơng lỗ Φ22 Kiểm tra độ xác 8- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 4- Tính tốn cho nguyên công: 4.1 Nguyên công III phay mặt đáy: a)Định vị kẹp chặt: Sơ đồ định vị kẹp chặt: n W W S 9- Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Do dạng sản xuất hàng loạt lớn nên ta định vị chi tiết bậc tự do(BTD) phiến tỳ khống chế BTD chốt tỳ chốt tỳ khống chế chuyển vị tịnh tiến chốt tỳ chống xoay Ta dùng cấu kẹp liên động để kẹp vào mặt bậc vng góc với mặt định vị hình vẽ b)Chọn máy: Chọn máy phay đứng vạn 6Г10, công suất máy N =10 KW c)Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu chắp mạch hợp kim cứng BK8, đường kính dao D = 100, B = 39, d = 32, số Z = 10 răng.(bảng 4-94 SổTAYCNCTM T1) d)Lượng dư gia công: Tra bảng 3.94 SổTAYCNCTM T1 cho vật đúc gang đúc khn kim loại, vật đúc cấp xác loại I ta lượng dư mặt 2,5 mm e)Chế độ cắt: • Chế độ cắt phay thô: Chiều sâu cắt : t1= 2,2 mm Lượng chạy dao S=0,2÷0,29 mm/răng (Bảng 5-33 SổTayCNCTMII ) Chọn S=0,18 Số dao Z=10 ⇒ lượng chạy dao vòng Sz= 0,18.10=1,8 mm/vòng Tốc độ cắt V b=204 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTMII ) Số vòng quay trục là: nt = 1000.Vb 1000.204 = = 649, 68 vg / ph π D 3,14.100 Ta chọn số vòng quay theo máy n m=600 vòng/phút Như tốc độ cắt thực tế là: Vtt = π D.n t 3,14.100.600 = = 188, m / ph 1000 1000 Ta có Sph=1,8.600 =1080mm/ph, chọn theo máy ta có S ph=1000mm/ph Công suất cắt N o ≈ 6,6 KW (Bảng 5-130 SổTayCNCTM ) 10 - Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 33 - Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 2.Sai số không gian tổng cộng gia công lỗ (Ф22H7) Xác định theo công thức : ρph = ρcv2 + ρlk2 : ρcv : sai số cong vênh mặt lỗ sau đúc sai số tính cho hai phương pháp dọc trục hướng kính ρcv = (∆ κ d ) + (∆ k l ) : ∆ k = 0.7 Độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng (3.7) d = 22 Đường kính lỗ gia công l = 20 Chiều dai lỗ gia cơng Do : ρcv = (0.7 ∗ 22) + (0.7 * 20) = 21µ m Sai số độ lệch thao đúc tạo lỗ trường hợp lấy ρlk sai lệch vị trí mặt chuẩn gia cơng nguyên công trước sử dụng để gá đặt chi tiết nguyên công thực so với với bề mặt cần gia công bể mặt gia công mặt đầu lỗ ỉ22 dùng để định vị gia công lỗ Sai số không gian sót lại sau khoan rộng tính theo cơng thức (HDTK) δ 0.2 ρlk = ph ÷ + 0.252 = ÷ + 0.25 = 0.270mm = 270µ m : δ ph :dung sai phơi tra theo cấp xác chế tạo phơi kích thước lớn δ ph =200 µ m (bảng2.11HĐTKACNCTM) sai lệch không gian tổng cộng ρph = 212 + 2702 = 271µ m µm 3.Sai số khơng gian sót lại xác định theo cơng thức sau: ρcl = K cx * ρ ph trơng : 34 - Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Kcx:hệ số xác hố tra bảng (3.9): Hệ sơ xác hố Kcx Khoan 0.05 Doa thô 0.05 Doa tinh 0.02 ρph:Dung sai phơi=200 µ m Do có bảng tính sau: Bước gia cơng Khoan rộng Lượng dư cịn lại 0.05*271=13.55 µ m Doa thơ 0.05*13.55=0.68 µ m Doa tinh 0.02*0.68=0.01 4.Xác định sai số gá đặt: ε gd = ε c2 + ε k2 + ε dg2 ε c : Sai số chọn chuẩn =0 mặt gia cơng vng góc mặt định vị ε k : Sai số kẹp chặt ε k = c * Qn * cos(α ) = α = 90 kẹp theo phương vng góc ε dg : Sai số đồ gá Sai số đồ gá thường không liên quan đến sai số gá đặt : ε gd = ε c2 + ε k2 =0 35 - Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Thay số vào cơng thức tính lượng dư lập bảng ta có: Bướ c cơng nghệ Các thành phần lượng dư Rz T ρ ε Lượn Kích g dư thước tt tính Zmin dti Dung sai δ Kích thước giới hạn(mm) dmin dmax Lượng dư giới han(mm) 2Zg 2Zg h Phôi 200 300 271 1600 21.488 300 21.188 21.48 Kho an rộng 50 50 13.5 230 21.918 150 21.768 21.91 230 380 Doa thô 10 25 0.68 72 21.990 39 21.951 21.99 Doa tinh 10 0.01 31 22.021 31 22 22.02 - h - 72 183 31 49 5.Lượng dư nhỏ nhất: -Khoan 2Zmin=2(200+300+13.55)=230 µ m -Doa thơ: Zmin=2(50+50+13.55)=72 µ m -Doa tinh: 2Zmin=2(5+10+0.01)=31 µ m -Phơi :2Zmin=2(200+300+271)=1542 µ m =1600 µ m 6.Tính kích thước tính tốn:Bằng cách ghi kích thước lớn vào hàng cuối cịn kích thước khác lấy kích thước trước trừ lượng dư tính tốn nhỏ ta có: -Doa tinh:d=22.021mm -Doa thơ d=22.021-0.031=21.990 -Khoan rộng d=21.990-0.039=21.951mm -Phôi d=21.918-0.230=21.688mm 36 - Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 7.Tra dung sai nguyên công theo sổ tay CNCTM I δ1 = 300 µm δ = 100 δ = 39 δ = 21µ m 8.Tính kích thước giới hạn lớn nhất:bằng cách làm trịn số kích thước tính tốn theo hàng số có nghĩa dung sai(số có chữ số sau dấu phẩy số chữ số dung sai) kích thước giới hạn lớn nguyên công doa tinh(bước) doa tinh la 22.021 cột 10 -Doa tinh:d=22.021mm -Doa thô d=22.021-0.031=21.990 -Khoan -Phôi d=21.990-0.039=21.951mm d=21.918-0.230=21.688mm 9.Tính kích thước giới hạn nhỏ :cột số 9) cách lấy kích thước giới hạn lớn trừ dung sai ngun cơng.như ta có : -Doa tinh:d=22.021-0.021=22 mm -Doa thô d=21.951-0.039=21.912mm -Khoét -Phôi d=21.918-0.15=21.768mm d=21.488-0.3=20.119mm ≈ 20mm 10.Tính lượng dư giới hạn: 2Zmin:là hiệu kích thước giới hạn lớn hai ngun cơng 2Zmax:là hiệu kích thước giới hạn nhỏ hai ngun cơng tính bảng 11.Xác đinh lượng dư tổng cộng: Z 0ghmin = ∑ Z ighmin = 31 + 72 + 230 = 333µm Z 0ghmax = ∑ Z ighmax = 49 + 183 + 380 = 612µm e)Chế độ cắt chiều sâu cắt: t=0.5(D-d)=0.5(21.8-20)=0.9mm D:đường kính mũi khoan rộng d:đường kính lỗ ban đầu Lượng chạy dao S (mm/vòng) tra bảng 5-26(STCNCTM II) S=1(mm/vòng) D>20mm vật liệu gia công Gang HBK=0.5*1.2*1.6*1.2*1.3*1.2*1.5=2.7 d.Từ phương trình cân lực phương trình mơ men xác định lực kẹp cần thiết: Q=K.M/f.a Q=2,7.1100/0,5.26=228.5N=22.85kG 6.Chọn cấu kẹp cần thiết: Chọn đường kính ren trung bình bulơng kẹp chặt xác định theo công thức sau(chọn σ=2kG/mm2) d=C Q 22.85 =1.4 =3.35mm σ 43 - Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Chọn d=4mm 7.vẽ cấu dẫn hướng: Then dÉn hng B¹c dÉn hng 44 - Đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 Ø4 8.Vẽ chi tiết phụ đồ gá vít lị xo đai ốc phận khác Chèt trơ Lß xo Vit M2 Đai ốc M4 Đòn kẹp Đòn đỡ 45 - Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 9.Lập bảng kê khai chi tiết đồ gá: 17 Chốt chống xoay Thép 45 16 Chốt định vị Thép 45 15 Đai ốc M4 Thép 45 14 Vít M4 Thép 45 13 Vòng đệm Thép 45 12 Đai ốc Thép 45 11 Phiến tỳ Thép 20Cr 10 Bulong Thép 45 Lò xo Thép lò xo 65G Đòn kẹp Thép 45 Chi tiết gia công GX 15-32 Bạc dẫn hướng Y10A Vít M4 Thép 45 Chổt trụ Thép 45 Vít M6 Thép 45 Tấm dẫn GX15-32 Thân đồ gá GX 15-32 STT Tên Số lượng Vật liệu 10.Tính sai số chế tạo đồ gá Sai số chế tạo đồ gá xác định sau: [ε ct ] = [ε gd ]2 − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] ε C = :Sai số chuẩn phụ thuộc vào dụng cụ cắt ε K = lực kẹp vng góc mặt định vị 46 - Đồ án mơn học công nghệ chế tạo máy Bùi Duy Thịnh CTM5-K47 εm = β N β: Hệ số phụ thuộc cấu định vị β = 0.5 N:Số lượng chi tiết sản xuất tren đồ gá ε m = 0.5 5000 = 35 Sai số điều chỉnh: ε dc Sai số gá đặt: ε gd => ε gd = = 10 µm [δ ] [δ ] =300 µm Dung sai nguyên công = 100 [ε ct ] = [100]2 − [0 + + 362 + 102 ] = 93µm 11.Điều kiện kỹ thuật đồ gá: Độ không song song đáy mặt tỳ đồ gá : 0.09mm/100mm Độ khơng vng góc tâm bạc dãn hướng đáy đồ gá ≤0.09mm/100mm Bề mặt làm việc bạc dẫn hướng nhiệt luyện HRC40…60 Bề mặt chốt trụ định vị nhiệt luyện đạt HRC50…55 47 -