Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết ổ đỡ TRỤC

GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường đại học sư phạm kỹ thuật TH.HCM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên: Ngành: Tên đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết: Ổ ĐỠ TRỤC I.Số liệu cho trước: - Sản lượng: 20000 chiếc/năm - Điều kiện thiết bị: tự chọn II.Nội dung thiết kế: - Nghiên cứu chi tiết gia cơng: chức làm việc, tính cơng nghệ kết cấu - Xác định dạng sản xuất - Chọn phôi phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho bề mặt gia công Lập tiến trình cơng nghệ: thứ tự gia cơng, gá đặt, so sánh phương án, chọn phương án hợp lí Thiết kế nguyên công: Chọn máy Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt vị trí cuối cùng, rõ phương chiều chuyển động Ghi kích thước, độ bóng, dung sai ngun cơng thực Trình bày bước: chọn dao (loại dao vật liệu làm dao), tra chế độ cắt: n,s,t tính thời gian gia cơng cho bước cơng nghệ Tính lượng dư gia cơng ngun cơng Tính tốn chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá Thiết kế đồ gá: Nguyên công + Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá Chọn kết cấu đồ gá trình bày nguyên lý làm việc đồ gá + Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cấu kẹp + Tính sai số chuẩn so sánh với dung sai nguyên công thực đồ gá + Tính sức bền cho chi tiết chịu lực III.Các vẽ: - Bản vẽ chi tiết:………………………………………1 (A3) - Bản vẽ chi tiết lồng phôi:……………………………1 A3) - Tập vẽ sơ đồ nguyên công:…………………… A3) - Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ bút chì) ……………1 (A1) (các vẽ A3 đóng thành tập theo quy định mơn) Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: IV.Giáo viên hướng dẫn: TRẦN QUỐC HÙNG Chủ nhiệm môn Giáo viên hướng dẫn Ký tên Ký tên Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG Phần I GIỚI THIỆU Lời nói đầu Hiện , ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ đồ án có tầm quan trọng sinh viên ngành khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu kiến thức học môn công nghệ chế tạo máy mà môn khác như: máy cắt kim loại, dụng cụ cắt Đồ án giúp cho sinh viên hiểu dần thiết kế tính tốn qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết cụ thể Khoa học ngày phát triển, với đời hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, việc thiết kế quy trình cơng nghệ để gia cơng chi tiết, từ chế tạo máy móc thiết bị cụ thể cơng việc kỹ sư Mục tiêu môn học tạo điều kiện cho người học nắm vững, có hiệu phương pháp vận dụng vào thiết kế, xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản Hiện nay, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng.xuất nhằm đạt tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện qui mô sản xuất cụ thể Mơn học truyền đạt u cầu tiêu cơng nghệ q trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Được giúp đỡ tận tình thầy giáo, đặc biệt thầy Trần Quốc Hùng em hồn thành đồ án mơn học Tuy nhiên, thời gian giới hạn đồ án mơn học nên chắc nhiều thiếu sót Em mong bảo thầy môn chế tạo máy Em xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Quốc Hùng giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.! Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… GVHD Ký tên Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG LỜI CẢM ƠN Sau 10 tuần thực đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy Sinh viên thực hoàn thành đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết ổ đỡ trục Bên cạnh cố gắng, nỗ lực thân có động viên, hướng dẫn, giúp đỡ thầy để đồ án hoàn thành thời gian quy định Sinh viên thực xin chân thành cảm ơn thầy: TRẦN QUỐC HÙNG Giáo viên trường: Đại học sư phạm kỹ thuật nhiệt tình bảo, hướng dẫn em hoàn thành đồ án Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG Phần II: NỘI DUNG THUYẾT MINH TÍNH TỐN Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.Công dụng chi tiết : - Chi tiết ổ đỡ có nhiệm vụ đỡ trục để tăng độ cứng vững trục làm việc Ngoài ra, với trục có kích thước chiều dài lớn ổ đỡ có nhiệm vụ chống độ võng trục - Chi tiết gia công có dạng dùng để điều chỉnh hoạt động chi tiết gắn vào với nó, chuyền động nhờ trục gắn vào lỗ làm việc có đường kính Φ = 22mm thông qua bạc đạn gắn lỗ Φ30 mm Nhờ trục điều khiển chi tiết khác gắn vào lỗ Φ8 mm chi tiết bắt chặt vào chi tiết khác nhờ lỗ Φ15 - Một vấn đề gây ảnh hưởng đến chất lượng ổ đỡ: Đó vật liệu chọn làm ổ đỡ Vật liệu phải chọn cho hợp lý, đảm bảo giá thành sản xuất, khả gia công đặc biệt khả nhiệt luyện để đạt độ cứng theo yêu cầu đề chi tiết - Chất lượng lỗ Φ30+0.025 đònh đến độ bền, độ ổn đònh trục, gia công Φ30+0.025 xác so với kích thước trục khử độ rơ trục lỗ, tránh va đập - Với chi tiết ổ đỡ cho hình vẽ thơng số hình dáng vị trí cần quan tâm là: - Độ đồng tâm mặt A mặt B 0.02 - Độ song song mặt đáy AB 0.05 Vật liệu chi tiết: - Chi tiết gang xám,ký hiệu GX 15-32, theo {8,trang 237, bảng 11} ta có thông số sau : • Giới hạn bền kéo 150 N/mm2 • Độ giãn dài δ ≈ 0,5% • Giới hạn bền uốn 320 N/mm2 • Giới hạn bền nén 600 N/mm2 • Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 • Dạng grafit: nhỏ mòn Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức phục vụ công nghệ chế tạo Chi tiết gang xám GX 15-32 nên ta chế tạo phương pháp đúc Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG - Với chi tiết cho vẽ, kết cấu đơn giản hoá gần hoàn thiện Với kết cấu đơn giản ta nên chọn phương pháp tạo phôi đúc - Các bề mặt gia công chủ yếu bể mặt lỗ bề mặt phẳng Nên sử dụng phương pháp gia công phổ biến tiện, phay, khoan, … Vì phương pháp cho suất cao - Về bản, tất bề mặt gia công dụng cụ cắt tiếp cận dể dàng Bề mặt lỗ Þ22 lỗ Þ30 dể dàng gia công dể đạt độ xác cao phương pháp doa mài chuốt Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Sản lượng chi tiết cần chế tạo : Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG - Số lượng chi tiết cần chế tạo năm tính theo công thức : N = N0 m.(1 + α/100).(1 + β/100) (chiếc/ năm) Trong đó: m = : số lượng chi tiết đơn vò sản phẩm α = 3- 6% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, β= - 7% : số % chi tiết phế phẩm trình chế tạo Ta chọn β=5%, chọn α = 5% N0 =20000 sản lượng năm theo kế hoạch Ta được: ⇒ N= 20000 (1 +5/100).(1 + 5/100) = 22050(chiếc/ năm) ⇒ Sản lượng hàng loạt lớn (sách thiết kế đồ án cnctm trang 15) Khoái lượng chi tiết : • Khối lượng chi tiết xác định theo cơng thức: Q=V*ρ Trong đó: Q : khối lượng chi tiết (Kg) V : thể tích chi tiết ρ : khối lượng riêng vật liệu (kg/dm3 - Thể tích chi tiết tính : 0.359368 dm3 • Khối lượng riêng gang xám 7,2 kg/dm3 • Khối lượng chi tiết Q = 7,2 0.359368 = 2.58 kg Dạng sản xuất đặc trưng • Dựa theo sản lượng chi tiết cho khối lượng chi tiết , (Tra bảng sách thiết kế đồ án) ta xác đònh gần dạng sản xuất loạt lớn Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG Chương III: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI Dạng phôi : Trong gia công khí dạng phôi là: phôi đúc, rèn, dập, cán -Xác đònh loại phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu kinh tế – kỹ thuật chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi công đoạn gia công chi tiết phải thấp -Khi xác đònh loại phôi phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm kết cấu yêu cầu chòu tải làm việc chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…) -Sản lượng hàng năm chi tiết -Điều kiện sản xuất thực tế xét mặt kỹ thuật tổ chức sản xuất (khả trang thiết bò, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…) -Mặc khác xác đònh phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính loại phôi lượng dư gia công ứng với loại phôi Sau vài nét đặc tính quan trọng loại phôi thường sử dụng: • Phôi đúc: Khả tạo hình độ xác phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn,có thể đúc chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp (chi tiết ta có hình dạng phức tạp) Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ dưỡng đơn giản cho độ xác phôi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực khuôn kim loại cho độ xác vật đúc cao Phương pháp đúc khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bò hạn chế kích thước khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp,tuy nhiên suất không cao Phương pháp đúc áp lực Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp bò hạn chế kích thước khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiên phương pháp lại có suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa • Phôi rèn: Phôi tự phôi rèn khuôn xác thường áp dụng ngành chế tạo máy Phôi rèn tự có hệ số dung sai lớn, cho độ bền tính cao, phôi có tính dẻo đàn hồi tốt phương pháp rèn tự do, thiết bò, dụng cụ chế tạo phôi vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp tạo chi tiết có hình dạng đơn giản ,năng suất thấp Rèn khuôn có độ xác cao hơn,năng suất cao phụ thuộc vào độ xác khuôn Mặt khác rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho loại chi tiết phí tổn tạo khuôn chế tạo phôi cao Phương pháp khó đạt kích thước với cấp xác 7-8 chi tiết có hình dạng phức tạp • Phôi cán: Có prôfin đơn giản, thông thường tròn, vuông, lục giác, lăng trụ hình khác nhau, dùng để chế tạo trục trơn, trục bậc có đường kính thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít Phôi cán đònh hình phổ biến thường loại thép góc, thép hình I, U, V… dùng nhiều kết cấu lắp Phôi cán đònh hình cho lónh vực riêng, dùng để chế tạo loại toa tàu, máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, trụ rỗng… Cơ tính phôi cán thường cao, sai số kích thước phôi cán thường thấp, độ xác phôi cán đạt từ 9→12 Phôi cán dùng hợp lý trường hợp sau cán không cần phải gia công tiếp theo, điều đặc biệt quan trọng chế tạo chi tiết thép hợp kim khó gia công, đắt tiền =>Chi tiết ổ đỡ có hình dạng phức tạp có số mặt có độ xác kích thước cao (cấp 78),nên ta không dùng phương pháp cán để tạo phôi Trang GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG Ngoài thực tế sản xuất người ta dùng phôi hàn quy mô sản xuất nhỏ đơn 2.Chọn phương pháp chế tạo phôi:  Chọn phôi Dựa vào đặc điểm phương pháp tạo phôi trên, ta chọn phương pháp đúc vì: + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ + Thiết bò đầu tư phương pháp tương đối đơn giản,cho nên đầu tư thấp + Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn + Độ nhám bề mặt, độ xác sau đúc chấp nhận để tiếp tục gia công  Phương pháp chế tạo phôi: Trong đúc phôi có phương pháp sau: Đúc khuôn cát –mẫu gỗ - Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bò đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn loạt nhỏ -Loại phôi có cấp xác IT16 → IT17 -Độ nhám bề mặt: Rz=160µm => Phương pháp cho suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,gây khó khăn bước gia công Đúc khuôn cát – mẫu loại: -Nếu công việc làm khuôn thực máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao -Cấp xác phôi: IT15 → IT16 -Độ nhám bề mặt: Rz=80µm.=> Chất lượng bề mặt chi tiết tốt phương pháp đúc với mẫu gỗ,đúc chi tiết có hình dạng phức tạp, suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa lớn Đúc khuôn kim loại: -Độ xác cao, giá thành đầu tư thiết bò lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm vật liệu giá thành sản phẩm cao -Cấp xác phôi: IT14 → IT15 -Độ nhám bề mặt: Rz=40µm =>Phương pháp cho suất cao,đặc tính kỹ thuật chi tiết tốt giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế sản suất loạt vừa Trang 10 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG lỗ dùng tay quay trục gá (mang đồng hồ 4) vòng, số đồng hồ độ khơng đồng tâm phải tìm Đo độ song song mặt đáy với lỗ A B Chi tiết gia công đặt bàn máp (bàn có độ phẳng gần tuyệt đối) Để kiểm tra độ song song mặt đáy với lỗ A,B có đường kính lớn phải dùng bạc số 2, 6, trục gá Khi kiểm tra độ song song dùng tay quay trục gá (mang đồng hồ 3,4) vòng, số đồng hồ độ khơng song song phải tìm Trang 39 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG CHƯƠNG TÍNH LƯỢNG DƯ CHO NGUN CƠNG 1: 1.Tính lượng dư cho ngun cơng 1: Bề mặt gia công không đối xứng dùng công thức (3-1) sổ tay CNCTM1 Lượng dư nhỏ phía: Zimin = ( RZ + h ) i −1 + ∆ ∑i −1 + ε i Trong : Zimin : Lượng dư bề mặt bước công nghệ thứ i Rzi-1 : Chiều cao nhấp nhô bước gia công trước để µ m lại, hi-1 : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lai : tổng sai lệch vị trí không gian bước công nghệ sát trước để lại i : sai số gá đặt chi tiết bươc công nghệ thực ε i = ε C2 + ε k2 + ε đg2 với ε c sai số chuẩn, ε k sai số kẹp chặt ε đg sai số đồ gá 1.1 Áp dụng cho phay mặt phẳng, với phơi phơi đúc có khối lượng , giá trị cần thiết cho bước gia công Bước : Phay thơ, CCX 13, độ nhám Rz=80 µm , chiều sâu lớp hư hỏng h = µm Bước : Phay bán tinh, CCX 11, độ nhám Rz2=16 µm , chiểu sâu lớp hư hỏng h= µm Bước 1: Phay thô Phôi chọn phôi đúc khn cát có : Ta có dung sai phơi đúc δ phơi = 1000 µm (Bảng 3-98 sổ tay CNCTM1) Dung sai phay thơ với cấp xác δ thơ =300 µm (Tra bảng 2-34 STCNCTM1) Phơi : Rz +h =500 µm (Tra bảng 3-65 sổ tay CNCTM1) -Sai lệch không gian phôi : ρ Phôi = ρ c + ρ cm ρ c = ∆ k × L = 1.5 × 200 = 300 ( µm ) Trong đó: ∆ k: Độ cong vênh đơn vị giới hạn phôi đúc 0.3:1.5(Bảng 3-67 sổ tay CNCTM1) Trang 40 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG ρ cm = dung sai đúc ⇒ cm =0,5 ì 1000=500 àm = 300 + 500 = 583 µm ρ Phơi = ρ c + ρ cm - số gá đặt : Sai số chuẩn : ε c = (chuẩn định vị trùng gốc kích thước) Sai số kẹp chặt : ε k=120 µm (Bảng 24 TKDACNCTM) Khi kích thước gia công có dung sai kích thươc tương ứng đồ gá có dung sai nhỏ gấp đến lần Sai số đồ gá: εđg = 150 (µm) Sai số gá đặt: ε gd = ε đg + ε k = 150 + 120 =193 µm - Lượng dư cho bước gia công phay thô ; Zimin = ( RZ + h ) i −1 + ∆∑i −1 + ε i = 500 + 583 + 193 = 1276 µm Bước 2: Phay tinh Dung sai phôi phay bán tinh δ h=0, Rz=200 µm , ρ ε phơitinh gđđtinh = 0,05 ρ phơitho tinh = 120 µm (tra bảng 2-34 sổ tay CNCTM1) = 0.05 × 583 =29.15 àm =0,05 gd thụ = 0.05 ì 193 =9.65 µm - Lượng dư cho bước gia công phay tinh : Zimin = ( RZ + h ) i −1 + ∆ ∑i −1 + ε i = 200 + 29.15+ 9.65 =238.8 àm Kớch thc tính tốn : - Kích thước sau phay thơ : h thơ =16 + 0.2388 = 16.2388 mm - Kích thước phôi: h phôi =16.2388 + 1.276 = 17.5148 mm • Kích thước giới hạn : -Sau phay bán tinh : h max =16 mm, h =16 - 0.12 =15.88 mm -Sau phay thô : h max =16.2388 mm, h =16.2388 - 0.3=15.9388 mm -Kích thước phơi : h max =17.5148 mm, h =17.5148 - 1=16.5148 mm • Lượng dư giới hạn : -Phay bán tinh : Zmin=16.2388 - 16 = 0.2388 mm Trang 41 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG Zmax=15.9388 – 15.88 = 0.0588 mm - Phay thô : Zmin=17.5148 – 16.2388 = 1.276 mm Zmax=16.5148 – 15.9388 = 0.567 mm Ta có bảng tra tính lượng dư : Tên chi tiết: giá đỡ; Vật liệu: Gang xám 15-32 Bề mặt cần gia công: Mặt phẳng số Ngun Thành phần lượng dư Lượng cơng (µm) dư tính Zmin ρ ε RZ h (µm) Phơi đúc 500 583 Phay thô 200 Phay bán Tinh 16 29.1 193 1276 9.65 238.8 KT tính tốn 17.51 48 16.23 88 16 Kiểm tra kết : Phay thô : Zmax- Zmin = 1267 - 567 = 700 µm δ phoi − δ tho =1000-300 =700 µm Phay bántinh: Zmax – Zmin = 238.8 – 58.8 =180 µm δ tho − δ tinh = 300 -120 = 180 µm Trang 42 Dung sai chế tạo δ 1000 300 120 Kích thước (mm) Lượng dư (µm) amax amin Zmax Zmin 17.51 48 16.23 88 16 16.51 48 15.93 88 15.88 567 1276 58.8 238.8 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG CHƯƠNG TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG -Bước 1: Xác định chế dộ cắt lỗ Φ22 -Chế độ cắt khoét lỗ Φ22 - Chiều sâu cắt t: t = (D – d)/2 = (22 – 18)/2 = 2mm - Lượng chạy dao S : S = 0.4mm (Bảng 3-3 Sách chế độ cắt GCCK) - Vận tốc cắt V: V = - Cv × D q × Kv T m × S y ×t X Các hệ số Tra theo bảng 3-3 sách chế độ cắt GCCK Cv q x y m 18.8 0.2 0.1 0.4 0.125 - Bảng 4.3 sách chế độ cắt gia cơng khí T= 40( phút) - Bảng 5.1 sách Sổ tay CNCTM T2 nv  190   190  Kv =   =   HB   190  - , 95 × 0.8 = 0.8 18.8 × 22 0.2 × 0.8 = 23.689 (m/phút) 40 0.125 × 0.4 0.4 × 0.1 1000V 1000 × 23.689 = = 343 (vòng/phút) Số vòng quay: n = πD 3.14 × 22 Vậy vận tốc cắt: V = - Chọn n = 300 (vòng /phút) nπD 300 × 3.14 × 22 = = 24.21 (m/phút) Vận tốc cắt thực tế: Vtt = - Moment xoắn khoét - - 1000 1000 C p × t X P × S YP × K P × D × Z M = × 1000 Các hệ số Tra theo bảng 7-3 sách chế độ cắt GCCK C P = 43.3 XP =1 K P = (vật liệu gang xám) YP = Mũi khoét thép gió với Z=4 Vậy moment xoắn khoét 43.3 × 21 × 0.41 × × × 22 M = = 1.53 kGm × 1000 1.53 × 300 = 0.496 Kw - Cơng suất: N = 975 - Chọn máy khoan 2H118 đảm bảo điều kiện làm việc an toàn Trang 43 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG -Bước 2: Xác định chế độ cắt lỗ Φ 30 +0.025 -Chế độ cắt khoét thô lỗ Φ28 - Chiều sâu cắt t: t = (D – d)/2 = ( 28 - 22)/2 = 3mm - Lượng chạy dao S : S = 0.4mm (Bảng 3-3 Sách chế độ cắt GCCK) - Vận tốc cắt V: V = - Cv × D q × Kv T m × S y ×t X Các hệ số Tra theo bảng 3-3 sách chế độ cắt GCCK Cv q x y m 18.8 0.2 0.1 0.4 0.125 - Bảng 4.3 sách chế độ cắt gia cơng khí T= 40( phút) - Bảng 5.1 sách Sổ tay CNCTM T2 nv  190   190  Kv =   =   HB   190  - , 95 × 0.8 = 0.8 18.8 × 28 0.2 × 0.8 = 24 (m/phút) 40 0.125 × 0.4 0.4 × 0.1 1000V 1000 × 24 = = 273 (vòng/phút) Số vòng quay: n = πD 3.14 × 28 Vậy vận tốc cắt: V = Chọn n = 250 (vòng /phút) nπD 250 × 3.14 × 28 = = 22 (m/phút) Vận tốc cắt thực tế: Vtt = 1000 1000 -Chế độ cắt khoét tinh lỗ Φ29.8 - Chiều sâu cắt t: t = (D – d)/2 = (29.8 - 28)/2 = 0.9mm - Lượng chạy dao S : S = 0.2mm (Bảng 3-3 Sách chế độ cắt GCCK) - Vận tốc cắt V: V = - Cv × D q × Kv T m × S y ×t X Các hệ số Tra theo bảng 3-3 sách chế độ cắt GCCK Cv q x y m 18.8 0.2 0.1 0.4 0.125 - Bảng 4.3 sách chế độ cắt gia cơng khí T= 40( phút) - Bảng 5.1 sách Sổ tay CNCTM T2 nv  190   190  Kv =   =   HB   190  - , 95 × 0.8 = 0.8 18.8 × 29.8 0.2 × 0.8 = 36 (m/phút) Vậy vận tốc cắt: V = 0.125 40 × 0.2 0.4 × 0.9 0.1 1000V 1000 × 36 = = 385 (vòng/phút) Số vòng quay: n = πD 3.14 × 29.8 Chọn n = 350 (vòng /phút) Trang 44 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG Vận tốc cắt thực tế: Vtt = - nπD 350 × 3.14 × 29.8 = = 32.7 (m/phút) 1000 1000 -Chế độ cắt doa lỗ Φ30 - Chiều sâu cắt t: t = (D – d)/2 = (30 – 29.8)/2 = 0.1mm - Lượng chạy dao S : S = 0.2mm (Bảng 3-3 Sách chế độ cắt GCCK) - Vận tốc cắt V: V = - Cv × D q × Kv T m × S y ×t X Các hệ số Tra theo bảng 3-3 sách chế độ cắt GCCK Cv q x y m 15.6 0.2 0.1 0.5 0.3 - Bảng 4.3 sách chế độ cắt gia cơng khí T= 75( phút) - Bảng 5.1 sách Sổ tay CNCTM T2 nv  190   190  Kv =   =   HB   190  , 95 ×1 = 18.8 × 30 0.2 × = 23.74 (m/phút) Vậy vận tốc cắt: V = 0.3 75 × 0.2 0.5 × 0.10.1 1000V 1000 × 23.74 = = 252 (vòng/phút) Số vòng quay: n = πD 3.14 × 30 - Chọn n = 190 (vòng /phút) nπD 190 × 3.14 × 30 = = 18 (m/phút) Vận tốc cắt thực tế: Vtt = - 1000 1000 - Moment xoắn doa nhỏ bỏ qua -Thời gian gia công nguyên công -Bước 1: Thời gian gia công khoét lỗ Φ22 thông suốt - T0 = L + L1 + L2 S×n (phút) - Với: L : Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : Chiều dài ăn dao (mm) L2 : Chiều dài thoát dao (mm) S : Lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n : Số vòng quay trục (vòng/phút) - d 22 × cot gϕ + = × 0.577 + = 8.35 (mm) 2 L2 = (mm) 91 + 8.35 + T0 = = 0.85 (phút) 0.4 × 300 Ta có: L1 = Vậy -Bước 2: Thời gian gia công khoét lỗ Φ 28 không thông suốt - T0 = L + L1 S×n Trang 45 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG - Ta có: L1 = (mm) - Vậy - T0 = 10 + = 0.12 (phút) 0.4 × 250 Thời gian gia công khoét lỗ Φ 29.8 khơng thơng suốt L + L1 S×n Ta có: L1 = (mm) 10 + = 0.17 (phút) Vậy T0 = 0.2 × 350 T0 = Thời gian gia công doa lỗ Φ30 khơng thơng suốt - L + L1 S×n Ta có: L1 = (mm) 10 + = 0.315 (phút) Vậy T0 = 0.2 × 190 Tổng thời gian : T0 = 0.85 + 0.12 + 0.17 + 0.315 = 1.455 (phút) Thời gian nguyên công: Ttc = T0 + TP + T pv + Ttn - Với TP = 10 0 T0 = 0.1455 (phút) - T0 = TPV = 11 T0 = 0.16 (phút) Ttn = T0 = 0.0582 (phút) - Vậy thời gian gia công nguyên công là: Ttc = 1.82 (phút) Trang 46 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUN CÔNG Yệu cầu đồ gá khot-doa Khi khot lực cắt nhỏ ,cắt lin tục nên rung động khơng lớn, đồ gá khot phải đủ độ cứng vững Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo đủ lực kẹp đủ độ cứng vững Kết cấu đồ gá khot bao gồm: Cơ cấu định vị, kẹp chặt, cấu gá đặt đồ gá với bàn máy (then dẫn hướng, bu lông kẹp chặt đồ gá với rãnh chữ T bàn máy ) Nhiệm vụ thiết kế đồ gá • Đồ gá phải đảm bảo cho trình định vị kẹp chặt nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia gia công ngắn đáp ứng nhịp độ yêu cầu sản xuất: thời gian cần thiết để gá đặt, thời gian yêu cầu nguyên công, thời gian máy thời gian phụ • Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ xác gia cơng • Giá thành phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo lắp ghép, vật liệu dễ kiếm, dễ thay & sử dụng dễ dàng Tóm lại, mục đích thiết kế đồ gá làm tăng suất gia cơng từ giảm giá thành sản phẩm 3.Nội dung thiết kế đồ gá a.Nguyên lý hoạt động đồ gá sau: Trang 47 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG - Chi tiết gia công đặt lên phiến tỳ khống chế bậc tự do, chốt trụ ngắn lồng vào lỗ φ8 chi tiết khống chế bậc tự do, chốt trám lồng vào lỗ φ8 khống chế bậc tự lại - Lực kẹp W lên chi tiết tạo cấu đòn kẹp liên động bao gồm: Đòn kẹp 4, Bulông kẹp (với đai ốc, đệm ) Bulông đẩy (với đai ốc ) - Thân đồ gá định vị lên bàn máy thông qua mặt đáy xác định vị trí bàn máy thơng qua hai then dẫn hướng vít - Khi gia công dao thực chuyển động quay chỗ n m, bàn máy mang đồ gá chi tiết thực chuyển động chạy dao S - Với nguyên tắc hoạt động đồ gá cần thiết kế phải tạo đủ lực kẹp gia cơng, đồng thời phải đạt độ xác để thực độ xác yêu cầu nguyên cơng b Tính lực kẹp cần thiết kht: Sơ đồ phân tích lực khoét: a M P0 W W - Ta có phương trình cân lực sau: W ct a.f = K.M (sách HDTKDACNCTM trang 88) ⇒ Wct = K ×M f ×a Trong :K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Với K0 = 1.5 : Hệ số chung trường hợp K1 = 1.2 : Hệ số trường hợp gia công thô K2 = 1.3 : Hệ số tính đến mòn dao K3 = 1.2 : Hệ số tính đến gia cơng gián đoạn K4 = 1.3 : Hệ số tính đến kẹp tay K5 = : Hệ số tính đến thuận tiện kẹp K6 = : Hệ số tính đến định vị phiến tỳ, xét đến trường hợp lật ⇒ K = 1.5 × × 1.2 × 1.2 × 1.3 × × = 3.65 Trang 48 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG M: moment xoắn khoét M=1.53 kGm (tính chương chế độ cắt) f: hệ số ma sát , lấy f = 0.2 (Bảng 34 sách HDTKDACNCTM) a :Là khoảng cách từ tâm mũi khoét đến tâm mõ kẹp a = 0.06m -Lực kẹp cần thiết gia công:(sách HDTKDACNCTM trang 88) K × M 3.65 ×1.53 = 465KG => W ct = = f ×a 0.2 ×0.06 Sử dụng cấu đòn kẹp - Bulơng kẹp liên động -Vậy lực kẹp cần thiết bên mỏ kẹp là: Wct 465 = = 232.5 KG 2 l + l1 Q1 =W1 (Sổ tay CNCTM2 Trang 472) l1 W1 = Kích thước đòn kẹp lấy theo bảng 8-30 Trang 434 sổ tay CNCTM T2 Tỷ lệ chung đòn kẹp : l + l1 =1,9 l1 Vậy, lực kẹp Bulơng là: Q1 = 232.5 × 1.9 = 441.75 KG Tính tốn đường kính Bulơng:(sách CNCTM Trang79) d b1 = C Q1 441.75 = 1,4 = 10.5 mm σ Trong đó: Q1: lực kẹp yêu cầu C = 1.4 với ren hệ mét σ : ứng suất kéo (nén) Theo tiêu chuẩn chọn bu long dbl = 12mm Tra bảng 8-51sổ tay CNCTM2: Lực kẹp Q loại đai ốc dùng Cờ_lê vặn Bulông M12 có: Bán kính trung bình: rtb = 5,43 mm Chiều dài tay vặn: L = 140 mm Lực kẹp: Q=4750N Lực tác động vào tay vặn: P= 70N Khi lực kẹp Q = 4471.5 N Vậy lực kẹp đủ kẹp c Kiểm tra bền theo hệ số tương đương: d ≥ 5.2 × Q1 441.75 = 5.2 × = 9.15 mm π × [σ ] 3.14 × 80 Vậy bu lơng-đai ốc cấu đảm bảo an tồn Tính sai số cho phép đồ gá: Sai số gá đặt cho phép tính theo cơng thức sau: εgd = εc + εk + εdcg = εc + εk + εct + εm + εdc Trang 49 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG => ε ct = ε gd − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] (sách HDTKDACNCTM Trang 93) -Sai số chuẩn: ε c = ∆ o + δ D + δ (Bảng 7-7 atlat đồ gá GCCK) ∆ o :Khe hở mặt chuẩn chi tiết trục gá: 18 µm δ D :Dung sai lỗ: 12 µm δ :Dung sai đường kính chốt trụ: 15 µm (STCNCTM1 Tr61) ⇒ ε c = 18 + 12 + 15 = 45 µm -Sai kẹp chặt: ε k =0 phương lực kẹp vng góc với phương kích thước -Sai số mòn đồ gá: ε m = β N = 0.4 ì 22050 = 60 àm : H s phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị β = 0.3: (Định vị chốt) N: Số lượng chi tiết gia công (N = 22050 chi tiết) -Sai số iu chnh mỏy: c = ữ 10 àm : sai số điều chỉnh, lấy ε đc =10 µm -Sai số gá đặt: [ε gd ] =  ÷ δ 1 2 ⇒ ε gd 1 5 δ : dung sai kích thước ngun cơng cần cho thiết kế đồ gá δ =160 µm (Bảng 1-96 Sổ tay gia cơng khí) = × 160 = 80 µm -Sai số chế tạo: ε ct = ε gd − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] = 80 − [45 + + 60 + 10 ] = 26 µm Vậy [εct]=26 µm Điều kiện kĩ thuật đồ gá: Từ kết tính toán sai số chế tạo cho tạo cho phép ta đưa yêu cầu kỹ thuật đồ gá : 1)Độ khơng song song mặt bên thân đồ gá mặt bên phiến tỳ l: ≤ 0.026mm 2)Độ không vuông gĩc tm chốt trụ ngắn v chốt trm với mặt phẳng bn thân đồ gá là: ≤ 0.026 mm Bảo quản đồ gá: -Trong q trình gia cơng, khơng để phoi bám bề mặt định vị Khi sử dụng xong cần lau sạch, quét kỹ bụi phoi bề mặt phiến tì -Khi cất giữ cần bảo quản điều kiện có bơi lớp chống sét lên bề mặt đồ gá -Đây đồ gá chuyên dùng nên phải bảo quản riêng điều kiện tốt KẾT LUẬN Trang 50 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG Như , qui trình cơng nghệ gia cơng chi tiết ổ đỡ hoàn thành; gồm tất 10 ngun cơng.Trình tự bước cơng nghệ chế độ cắt trình bày cụ thể tập thuyết minh Qua môn học đồ án công nghệ chế tạo máy ,chúng em học tập nhiều điều bổ ích Một cố lại tồn kiến thức môn công nghệ chế tạo máy 1,và gần môn công nghệ chế tạo máy 2.Hai chúng em tiếp thu nhiều kinh nghiệm gia công thực tế Thầy Trần Quốc Hng truyền đạt Và hết chúng em học tập thầy cách làm việc có hiệu kiểu tư vấn đề cần phải giải Tuy nhiên ,vì lần chúng em thực tập làm quen với việc lập qui trình gia cơng chi tiết cụ thể.Mặt khác hồn cảnh kinh nghiệm non nớt , kiến thức hạn chế phần phương pháp làm việc giai đoạn đầu đồ án chưa hiệu Do đồ , đồ án chắn nhiều điều thiếu sót.Chúng em kính mong q Thầy Cơ tận tình phân tích sai sót dạy thêm để chúng em ngày hoàn thiện kiến thức việc lập qui trình cơng nghệ gia cơng sản phẩm khí Trong q trình thực đồ án , chúng em Thầy Trần Quốc Hng tận tình hướng dẫn Xin chân thành cảm ơn thầy nhiệt tình giúp đỡ chúng em hồn thành hạn mơn học đồ án quan trọng TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 51 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG [1].PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc,PGS.TS Lê Văn Tiến ,PGS.TS Ninh Đức Tốn,Ts Trần Xuân Việt :Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập NXB Khoa học kỹ thuật , 2001 2003,1970,1976 [2].PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc,PGS.TS Lê Văn Tiến ,PGS.TS Ninh Đức Tốn,Ts Trần Xuân Việt :Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập NXB Khoa học kỹ thuật , 2001 2003,1970,1976 [3].PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc,PGS.TS Lê Văn Tiến ,PGS.TS Ninh Đức Tốn,Ts Trần Xuân Việt :Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập NXB Khoa học kỹ thuật,2001 [4].PGS-PTS Nguyễn Đắc Lộc,TS Lê Trung Thực :Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy , Nguyễn Đắc Lộc,1998 [5] PGS.TS Trần Văn Địch Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học kỹ thuật ,2001 [6] Nguyễn Hữu Lộc: Cơ sở Thiết kế máy Trường ĐH Bách Khoa TPHCM, 2004 [7].PGS.TS Trần Văn Địch :Sổ tay Atlas đồ gá.Trần Văn Địch,NXB Khoa học kỹ thuật ,2000 [8].Trần Hữu Quế:Vẽ kĩ thuật khí ,Nhà xuất giáo dục , 2003 [9].Ninh Đức Tốn: Dung sai lắp ghép,Nhà xuất giáo dục , 2000 [10].Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1,2 , NXB Khoa học kỹ thuật ,1998 MỤC LỤC PHẦN 1: GIỚI THIỆU Trang 52 GVHD: TRẦN QUỐC HÙNG PHẦN 2: NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT CHƯỜNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI CHƯƠNG 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG ÁN GIA CƠNG CHƯƠNG 5: LẬP QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CHƯƠNG 6: PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM TRA CHƯƠNG 7: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG CHƯƠNG 8: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG CHƯƠNG 9:TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUN CƠNG  C ọn phôi 10 Trang 53 ... CHI TIẾT GIA CÔNG 1 .Công dụng chi tiết : - Chi tiết ổ đỡ có nhiệm vụ đỡ trục để tăng độ cứng vững trục làm việc Ngoài ra, với trục có kích thước chi u dài lớn ổ đỡ có nhiệm vụ chống độ võng trục. .. chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi công đoạn gia công chi tiết phải thấp -Khi xác đònh loại phôi phương pháp chế tạo phôi cho chi. .. dần thiết kế tính tốn qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết cụ thể Khoa học ngày phát triển, với đời hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, việc thiết kế quy trình cơng nghệ để gia cơng chi tiết,