Thuyết Minh Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết Gối đỡ ( Thầy Địch)

Thuyết minh đã được ký duyệt thông qua, rất chính xác từng câu chữ và được thầy thông quá.đảm bảo mang đến là được ký liền hi.có gì cần hỗ trợ và góp ý cứ liên hệ mình nhé.mình cựu sinh viên Bách Khoa

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong

sự nghiệp công nghiệp hoḠhiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo

máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân,

việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của nhà

nước ta

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ

sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối

rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ

thể thường gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo

kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ

các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực,…

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp

cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế trong chương trình đào tạo, đồ án môn học

công nghệ chế tạo máy là một phần không thể thiếu được của sinh viên ngành chế tạo

máy khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy Trần Văn Địch

đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình

thiết kế và tính toán sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em

rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy

và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được

hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

PHẦN I: PHÂN 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 còn 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 không phải gia công Bề mặt làm việc chủ yếu của gối đỡ là lỗ trụ 40 nên ta

cần phải gia công chính xác lỗ này Cần phải gia công mặt phẳng C và các lỗ 16

chính xác để làm chuẩn tinh thống nhất gia công các bề mặt khác của gối đỡ

Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ 40 đến mặt phẳng C là 100 +0,05

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi nên vật liệu sử dụng thường

PHẦN II: PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT

CẤU CỦA CHI TIẾT

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy:

- Gối đỡ có kết cấu đủ độ cứng vững cần thiết để khi gia công không bị biến

dạng nên 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 thực hiện quá trình gá

đặt nhanh Gối đỡ có các lỗ ghép vuông góc với mặt đáy của chi tiết nên đây là

chi tiết dạng hộp điển hình ta có thể lấy hai lỗ vuông góc với mặt đáy và mặt

đáy đó làm chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công chi tiết, vì thế việc

gia công mặt đáy và hai lỗ được ta chọn làm chuẩn tinh cần được gia công

chính xác

- Kết cấu của gối đỡ tuy tương đối đơn giản, song cũng gặp khó khăn khi khỏa

bốn bề mặt bích do không gian gá dao hẹp Điều nay ta có thể khắc phục bằng

cách chọn loại dao có các thông số hình học hợp lý

Các bề mặt cần gia công là:

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

sau

2 Gia công 4 lỗ 16 một lần trên máy khoan nhiều trục trong đó 2 lỗ chéo nhau

cần phải gia công tinh để làm chuẩn tinh thống nhất cho quá trình gia công cho

nguyên công sau

3 Gia công các mặt bích đảm bảo việc gá lắp chặt khi làm việc

4 Phay 2 mặt phẳng đầu lỗ trụ 40

5 Khỏa mặt bích và khoan lỗ 6 làm lỗ dẫn dầu bôi trơn bề mặt ngõng trục

6 Khoét doa lỗ 40 đảm bảo độ bóng và chính xác cho chi tiết vì bề mặt này là

bề mặt làm việc chính của gối đỡ

PHẦN III: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi

tiết gia công Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức sau:

1 1

100

N N m  

Trong đó: N - Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1 - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (7500 chiếc/năm)

m – Số chi tiết trong một sản phẩm

α – Phế phẩm trong xưởng đúc α = (5 ÷10)%  Chọn α = 5%

β – Số chi tiết được chế tạo them để dự trữ β = (5 ÷ 7)%  Chọn β = 5%

Vậy:

5 5 7500.1 1 15000

10

N     

  Chi tiết/nămTrọng lượng chi tiết được xác định theo công thức:

Trong đó: Q1 – Trọng lượng của chi tiết

γ – Trọng lượng riêng của vật liệu γgang xám = 6,8 ÷ 7,4 Kg/dm3

V – Thể tích của chi tiết

V = VĐ + Vtr + 2VG

VĐ – Thể tích phần đế chi tiết

V – Thể tích phần trụ chi tiết

VG – Thể tích phần gân chi tiết

PHẦN IV: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ

THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LÒNG PHÔI

1 Xác định phương pháp chế tạo phôi

Kết cấu của gối đỡ có một số thành vách, một số bề mặt không cần gia công, mặt

khác chi tiết được chế tạo từ gang xám GX 15-32 nên phương pháp chế tạo phôi

thích hợp nhất được lựa chọn là chế tạo bằng phương pháp đúc

Ưu điểm:

 Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng lớn, kích thước độ bóng bề mặt không

cao, có khả năng cơ khí hóa tự động hóa cao

 Giá thành sản xuất đúc hạ hơn so với các dạng sản xuất khác

Nhược điểm:

 Vật đúc tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt…

 Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót…

 Khi đúc trong khuôn cát tính dẫn nhiệt trong khuôn cát cao nên khả năng

điền đầy kém Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra

nứt

Với các bề mặt không làm việc không cần độ chính xác quá cao, mặt khác ứng với

sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn

bằng máy Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via để chuẩn bị cho

việc gia công cơ sau này

Kết cấu của gối đỡ có dạng đối xứng, việc tạo lỗ chính để quá trình gia công cắt

gọt sau này nên mặt phân khuôn ta chọn hợp lý được thể hiện như hình vẽ với lõi

Bản vẽ mặt phân khuôn:

Với mặt phân khuôn như trên ta dễ dàng tạo lòng khuôn, sửa lại lòng khuôn dễ

dàng, dễ dàng lấy chi tiết Việc bố trí cốc rót, đậu hơi đậu ngót như hình biểu

diễn cùng với mặt phân khuôn ta đã chọn đồng thời đảm bảo việc điền đầy dễ

dàng vật liệu vào lòng khuôn mà vẫn đảm bảo vị trí của lõi trong lòng khuôn,

dễ dàng cắt đậu hơi đậu ngót trong nguyên công chuẩn bị gia công

2 Thiết kế bản vẽ lòng phôi

PHẦN V: LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

5.1 Xác định đường lối công nghệ.

Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công

tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp đồ gá chuyên dùng

Gia công lỗ 40+0,039 vật liệu là gang xám GX 15-32 Ta thấy dung sai +0,039 ứng

với lỗ 40 là cấp chính xác 7, với độ nhám Rz = 1,25 Ta chọn phương pháp gia

công lần cuối là doa tinh Các bước gia công trung gian là: khoét, doa thô

Gia công mặt đáy Rz = 20 và 2 mặt đầu trụ 40 Theo bảng 2 – 1 Q2, được độ bóng

cấp 5

Theo bảng 2 – 4 Sổ tay CN CTM II ta có phương pháp gia công lần cuối là

phay tinh, các bước gia công trước là phay thô

Gia công 4 lỗ 16 mặt đáy đạt Ra = 2,5 theo bảng 2 – 1 Q2 có độ bóng là 6

Theo bảng 4 Sổ tay CN CTM II, ta có phương pháp gia công lần cuối là doa

thô, các bước gia công trước là khoan, khoét Trong 4 lỗ này có 2 lỗ chéo nhau

chọn làm chuẩn định vị nên phải gia công tinh

Lỗ 6 chỉ cần khoan

5.2 Bảng thứ tự các nguyên công

Máy phaynằm ngang6H12

Dao phay hìnhtrụ răng liền P18

Mũi khoan thépgió, mũi khoét,doa thép gió

Doa 2 lỗđối diệnlàm chuẩntinh

Nguyên công III Phay mặt đầu4 lỗ 16

Máy phaynằm ngang6H12

Thép gió P18

đầu ∅40

Máy phaynằm ngang6H12

Dao phay đĩa haimặt răng liền P18

Nguyên công V Phay mặt lỗ6 Máy phay6H12 Dao phay thépgió P18

Nguyên công VII Khoét doa lỗ40 Máy khoan2A135

Mũi khoét, mũidoa gắn mảnhhợp kim cứng

5.3 Quy trình công nghệ gia công

5.3.1 Nguyên công I: Phay mặt đáy

Sơ đồ gá đặt:

Định vị: Chi tiết được định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do.

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống,

phương của lực kẹp trùng với phương kích thước cần thực hiện

Chọn dao: Dao phay mặt đầu D = 60mm

Lượng dư gia công: phay 2 lần:

+ Bước 1: Zb = 2,5mm

+ Bước 2: Zb = 1mm

Chế độ cắt bước 1: Phay thô

Chiều sâu cắt t = 2,5mm

Lượng chạy dao răng Sz = 0,12 mm/răng (Bảng 5 – 34 Sổ tay CNCTM II)

 Lượng chạy dao vòng S0 = 0,12.16 = 1,92 mm/vòng

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

Chiều sâu cắt t =1 mm, lượng chạy dao vòng S0=2,5 mm/vòng (Bảng 5 -127 Sổ

D n

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu trụ trượt từ dưới lên.

Chọn máy: Máy khoan 2A55

Chọn dao: Mũi khoan thép gió, mũi khoét, mũi doa thép gió.

Chế độ cắt bước 1: Khoan lỗ (4 lỗ 13 mm)

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

t t

5.3.3 Nguyên công III: Phay mặt đầu 4 lỗ 16

Chọn dao: Dao phay hình trụ

Chế độ cắt: Chiều sâu cắt t = 3mm; Lượng chạy dao S0 = 0,7mm/vg; Số vòng

quay nm = 680vg/ph

t t

D n

Theo bảng 5 – 124, 5 -88 Sổ Tay CNCTM II, ta có: Nyc = 1,4KW < Nm = 2,8KW

5.3.4 Nguyên công IV: Phay 2 mặt đầu 40

Chọn dao: Dao phay đĩa 2 mặt răng liền P18, đường kính dao D = 250, số răng

Z = 22 răng

Lượng dư gia công: phay 2 lần

+ Bước 1: 2Zb = 5mm+ Bước 2: 2Zb = 2mm

Chế độ cắt bước 1: (phay thô)

Chiều sâu cắt t = 2.5 mm

Lượng chạy dao răng Sz = 0,24 mm/răng (Bảng 5 - 34 và 5 - 170 Sổ Tay CNCTM)

Lượng chạy dao vòng S0 = 0,24.22 = 5,28mm/vòng

S

z

Ta chọn số vòng quay theo máy Nm = 60vg/ph

5.3.5 Nguyên công V: Phay mặt lỗ 6

Chọn máy: Máy phay đứng 6H12

Chọn dao: Dao phay ngón thép gió

Chiều sâu cắt: t = 3mm; Sz = 0,12mm/răng; Số răng Z = 5 răng; số vòng quay

nm = 680 vg/ph

Chế độ cắt:

Chiều sâu cắt t = 3mm

Lượng chạy dao răng Sz = 0,12 mm/răng (Bảng 5 - 146 Sổ Tay CNCTM)

5.3.6 Nguyên công VI: Khoan lỗ 6

Chọn máy: Máy khoan 2A125

Chọn dao: Mũi khoan thép gió

Chiều sâu cắt: t = 3mm; Lượng chạy dao S0 = 0,3 mm/vòng; số vòng quay

nm = 1360 vg/ph

Chế độ cắt:

5.3.7 Nguyên công VII: Khoét, doa lỗ 40

Chọn máy: Máy khoan 2A135

Chọn dao: Mũi khoét thép gió.

Chế độ cắt bước 1 (Khoét lỗ 36) : Chiều sâu cắt t = 1,3mm ; Lượng chạy dao

S = 1,5mm/vòng ; nm = 168vg/phút

Chế độ cắt bước 2 (Doa thô lỗ 39,7): t = 0,3mm; S = 3,4mm/vg; n = 38vg/ph

Chế độ cắt bước 3 (Doa tinh lỗ 40): t =0,15mm; S =3,4mm/vg; n =45,5vg/ph

q v

Các hệ số và số mũ tra bảng 5 – 29 Sổ tay CNCTM II được

Cv = 18,8; q=0,2 ; m=0,125 ; y=0,4 , x = 0,1Tuổi thọ của mũi khoét thép gió P18 T = 50 phút (Sổ tay CNCTM II)

q v

Các hệ số và số mũ tra bảng 5 – 29 Sổ tay CNCTM II được

Cv = 15,6; q=0,2; m=0,3; y=0,5; x = 0,1Tuổi thọ của mũi doa thép gió P18 T = 120 phút (Bảng 5 -30 Sổ tay CNCTM II)

.

q v

Các hệ số và số mũ tra bảng 5 – 29 Sổ tay CNCTM II được

Cv = 15,6; q=0,2; m=0,3; y=0,5; x = 0,1Tuổi thọ của mũi doa thép gió P18 T = 120 phút (Bảng 5 -30 Sổ tay CNCTM II)

5.3.8 Nguyên công VIII: Vát mép lỗ 40

Chọn máy: Máy khoan 2A135

Chọn dao: Dao vát mép thép gió.

Chế độ cắt: S0 = 0,1mm/vg; nm = 680 vg/ph; vtt = 23 vg/ph

5.3.9 Nguyên công IX: Kiểm tra

Sơ đồ gá đặt:

Kiểm tra độ song song giữa mặt lỗ trụ và mặt đáy

Kiểm tra độ vuông góc giữa đường tâm lỗ 40 với mặt đầu

PHẦN VI: TÍNH LƯỢNG DƯ CHO BỀ MẶT LỖ 40 VÀ

TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI.

6.1 Tính lượng dư khi gia công

Với phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy, khối

lượng phôi 7kg ta có được độ chính xác phôi cấp 2, vật liệu gang xám GX15-32

Do phôi có lỗ được tạo sẵn nên ta chọn quy trình công nghệ gồm ba bước: khoét,

doa thô và doa tinh Chi tiết được định vị bằng mặt đáy và hai lỗ 16 đã được ta

gia công ở nguyên công trước

Theo bảng 10, TKĐA CNCTM ta có Rza và Ta của phôi là 250 và 350µm Sai lệch

không gian tổng cộng được xác định theo công thức trong bảng 14, TKĐA

CNCTM:

 = cvTrong đó: cv = k L - sai lệch cong vênh

L – Chiều dài chi tiết

k = 10µm/mm ( Bảng 3 – 67 Sổ tay CNCTM I)

  =10 120 =1200 (m)

b = c + kc + đgSai số kẹp chặt k = 0 (Lực kẹp vuông góc mặt định vị)

Sai số chuẩn c = 0 (Kích thước đạt được chỉ phụ thuộc vào dụng cụ cắt)

Rza = 50 (m)

Ta = 50 (m)

Sai lệch không gian tổng cộng được tính theo công thức:  = k.phôi

Với k là hệ số giảm sai (hệ số chính xác hóa)

Bước 2: Doa thô

Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi khoét nhân

với hệ số giảm sai ks = 0,04 (Bảng 24 TKĐA CNCTM)

a = 60 0,04 = 2,4 (m) Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có:

Bước 3: Doa tinh

Sai lệch không gian được tính bằng độ lệch đường lỗ tâm sau khi doa nhân

với hệ số giảm sai ks = 0,02 (Bảng 24 TKĐA CNCTM)

a = 2,4 0,02 = 0,05 (m)Theo bảng 3 – 87 Sổ tay CNCTM I, ta có:

R z T a  2Z bmin D t  D max D min 2Z gh 2Z max

+ Lượng dư tổng cộng: 2Z0max- 2Z0min = 1249 - 418 = 831 (m)

ph - ct =870 - 39 = 831 (m)

+ Kiểm tra bướcc trung gian: khoét

2Zmax - 2Zmin = 198 - 65 = 133 (m) 1- 2 = 220 - 87 = 133 (m)

6.2 Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại

Lượng dư gia công mặt đáy; Zb= 3,5 mm (Bảng 4-14 Sổ Tay CNCTM )

Lượng dư gia công mặt bích: Zb= 3,0 mm (Bảng 4-14 Sổ Tay CNCTM )

Lượng dư gia công 2 mặt đầu: Zb = 3,5 mm (Bảng 4-14 Sổ Tay CNCTM )

Lượng dư gia công lỗ trụ: 2Zb = 3,5 mm

PHẦN VII: TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN CHO

TẤT CẢ CÁC NGUYÊN CÔNG

Trong sản xuất hàng loạt thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau

Thời gian từng chiếc: Ttc = T0 + TP + TPV + TTN

Trong đó:

+Ttc: là thời gian từng chiếc (hay thời gian nguyên công)

+T0: thời gian cơ bản hay thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng,

kích thước và tính chất cơ lý hóa của chi tiết

+TP : thời gian phụ hay thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháp lắp chi

tiết, mở máy chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích

thước của chi tiết, vv…

TP = (7÷10)%T0

+TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật dụng cụ

(TPVKT) để thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng

cụ (TPVKT = 8%T0); thời gian phục vụ tổ chức (TPVTC) để tra dầu cho máy, thu

gọn chỗ làm việc, bàn dao ca kíp: TPVTC = 2%T0

Vậy: TPV = TPVKT + TPVTC = 10%T0

+Tm: thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân: Tm = (3÷5)%T0

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

L1: ChiÒu dài ăn dao (mm)

L2: Chiều dài thoát dao (mm)

Sv: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n: Số vòng quay trong 1 phút (vòng/phút)

i: Số lần gia công

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

Tổng thời gian cơ bản là:

T0=0,307 + 0,227 + 0,517 + 0,395 + 0,241+ 0,043 + 0,550

+ 1,210 + 0,012 + 0,080 + 0,356 + 0,960 + 1,009 =5,907 phút

Thời gian nguyên công (Thời gian từng chiếc): Ttc= To +Tp +Tpv +Ttn

To – Thời gian cơ bản

Tp – Thời gian phụ = 10%To =0,591 phút

Tpv – Thời gian phục vụ = 11%T0 = 0,650 phút

Ttn – Thời gian nghỉ = 5%To = 0,295phút

Vậy Ttc = 5,907+ 0,591 + 0,650 + 0,295 = 7,443 phút

PHẦN VIII: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GÁ ĐẶT CHI TIẾT CHO

NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG LỖ 40

Nguyên công gia công lỗ 40 phải qua 3 bước: khoét, doa thô, doa tinh Vì vậy khi

tính toán đồ gá ta chỉ cần tính cho nguyên công khoét

8.1 Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công gia công lỗ 40

Yêu cầu đối với lỗ 40 là phải nằm song song với mặt đáy của chi tiết và phải vuông

góc với 2 mặt đầu do vậy để gia công được ta phải định vị đủ 6 bậc tự do

+ Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do và có Rz = 20 Mặt phẳng này được dùng 2

phiến tỳ để hạn chế

+ Hai lỗ trụ 16 định vị hạn chế 3 bậc tự do và có Rz = 2,5 Dùng 1 chốt trụ ngắn

và 1 chốt trám để hạn chế

Chuyển động cắt song song với mặt đáy và vuông góc với lố định vị 16

Hướng của lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị và vuông góc với chuyển động