THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT: Ổ ĐỠ TRỤC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc *** -o0o KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV : 09203063 Ngành : Cơ khí chế tạo máy Niên Khố : 2009-2013 Tên đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết: Ô đỡ trục I Số liệu cho trước: − Sản lượng: 100000 chiếc/năm − Điều kiện thiết bị: Đầy đủ Nội dung thiết kế : Tìm hiểu chi tiết gia công: Điều kiện làm việc, kết cấu, độ xác.v.v… Xác định dạng sản xuất : hàng khối Chọn phôi phương pháp tạo phôi,tra lượng dư cho bề mặt gia cơng Lập tiến trình cơng nghệ: thứ tự gia công, phương pháp gá đặt, so sánh phương án Thiết kế nguyên công − Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt vị trí cuối cùng,chỉ rõ phương chiều chuyển động Ghi kích thước,độ bóng,dung sai nguyên công thực − Chọn máy,kết cấu dao − Trình bày bước : Chọn dao (loại dao vật liệu làm dao), tra chế độ cắt : n,s,t ; tra lượng dư cho bước tính thời gian gia cơng cho bước − Tính lượng dư gia cơng cho ngun cơng 3: Phay mặt đầu − Tính tốn chế độ cắt cho nguyên công 3: Phay mặt đầu Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5: Khoan lỗ ∅10: − 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 cho cấu kẹp − Tính sai số chuẩn so sánh với dung sai nguyên công thực đồ gá − Tính sức bền cho chi tiết chịu lực II Các vẽ: − Bản vẽ chi tiết : A3 − Bản vẽ chi tiết lồng phôi : A3 − Tập vẽ sơ đồ nguyên công : A3 − Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ bút chì) A1 III Ngày giao nhiệm vụ: IV Ngày hoàn thành nhiệm vụ: V Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN PHI TRUNG Giáo Viên Hướng Dẫn Ký tên SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN PHI TRUNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 Giáo viên phản biện MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương I : Phân tích chi tiết gia cơng SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 Chương II : Xác định dạng sản xuất Chương III : Chọn dạng phôi phương pháp chế tạo phôi Chương IV : Chọn phương pháp gia cơng lập quy trình cơng nghệ Chương V : Thiết kế nguyên công Chương VI : Xác định lượng dư gia công Chương VII : Xác định chế độ cắt Chương VIII : Tính tốn thiết kế đồ gá Kết luận 10 12 17 41 44 48 LỜI NĨI ĐẦU Đồ án mơn học Công Nghệ Chế Tạo Máy môn học mang tính tổng hợp kiến thức học có liên quan tới công nghệ chế tạo máy (như môn học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,…) để chế tạo chi tiết máy nhằm bảo đảm yêu cầu kỹ thuật tính kinh tế SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 sản xuất, phù hợp với điều kiện công nghệ tại, với thời gian phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt tất điều ta phải thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng hợp lý Trong q trình thực Đồ án người sinh viên phải nắm vững kiến thức phương pháp tạo phôi, phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… biết cách lựa chọn phương pháp tối ưu, hợp lý Một quy trình cơng nghệ hợp lý áp dụng cơng nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia cơng thấp chi tiết đảm bảo kích thước dung sai với yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng nhu cầu xã hội Các số liệu, thơng số tra bảng tính tốn dựa vào tài liệu kinh nghiệm thầy hướng dẫn Tuy nhiên, trình đồ án Thiết Kế Quy Trình Cơng Nghệ trình độ lực nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót q trình tính tốn chọn số liệu Chúng em mong thầy góp ý, để chúng em bổ sung kiến thức hồn thiện Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN PHI TRUNG– thầy người trực tiếp hướng dẫn em trình thực đồ án Nhờ hướng dẫn tận tình thầy mà em tự nhận yếu kém, hạn chế thân không kiến thức chuyên môn mà thực tế sống Mặc dù đồ án công nghệ chế tạo máy sinh viên tự làm theo em mang đậm hình bóng người thầy Sinh viên thực CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG I Chức : Chi tiết thân đỡ trục chi tiết thường gặp hệ thống khí Chi tiết dạng ổ đỡ trục thường có chức ổ bi để định vị cữ chặn cho trục SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 − Gồm: lỗ Φ40 lắp ổ bi − Trên đế có lỗ Ф10 để cố định ổ đỡ II Yêu cầu kỹ thuật : Đối với lỗ Ф40: bề mặt làm việc chi tiêt − Yêu cầu : Lỗ phải định tâm tốt − Lỗ có cấp xác kích thước cấp − Kích thước lỗ Ф40+0,025 (bảng 2-8; 61; [3]) Theo (bảng 2.33; 96; [3] )ta có cấp xác kích thước cấp ta tra cấp xác hình dáng (cấp độ nhám) cấp 7.Suy : + Độ nhám bề mặt lỗ Ra=1,6 (bảng 2.29 ; 113 ; [8]) + Độ đồng tâm lổ 0.03 (bảng 2.35; 101; [3]) + Độ khơng vng góc với mặt đầu 0.016 (bảng 2.36; 102; [3]) ± + Dung sai khoảng cách tâm lỗ theo chiều dài:60 0.05 (bảng 2-37 ; 103 ; [3]) Đối với mặt đế: − Yêu cầu: Mặt đế phải phẳng, thẳng, vng góc với đường tâm lỗ Φ40 − Trị số dung sai kích thước khơng u cầu cao δ = Rz / (5-10)% Chọn Rz = 25 Lỗ Φ10 vng góc mặt đế: Lỗ dùng lắp ghép bulong Chọn cấp xác lỗ mặt lỗ cấp 12 + Độ nhám bề mặt lỗ Rz =25 (khoan) + Độ nhám bề mặt gờ lỗ Rz =25 (phay) ± + Dung sai khoảng cách tâm lỗ theo chiều dài:50 0.05 (bảng 2-37 ; 103 ; [3]) Đối với lỗ Φ10 + rãnh Lỗ dùng lắp ghép bulong Chọn cấp xác lỗ mặt lỗ cấp 12 + Độ nhám bề mặt lỗ Rz =25 (khoan + phay) + Độ nhám bề mặt gờ lỗ Rz =25 (phay) ± + Dung sai khoảng cách tâm lỗ theo chiều dài: 60 0.05 bảng (2-37 ; 103 ; [3]) ± + Dung sai khoảng cách tâm lỗ theo chiều rộng: 20 0.04 bảng (2-37 ; 103 ; [3]) III Vật liệu: − Vật liệu chế tạo thân đỡ trục số là: Gang Xám 15 – 32 − Độ cứng HB: 160…194 − Gang xám hợp kim chủ yếu Sắt với Cacbon có chứa số nguyên tố khác (0.5÷4.5)% Si, (0.4÷0.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S số nguyên tố không đáng kể như: Cr, Ni, Cu, Al … Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có độ bền trung bình, dễ gia cơng có tính làm giảm rung động nên sử dụng nhiều ngành chế tạo máy CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Trong sản xuất nguời ta chia làm ba dạng chính: SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 − Sản xuất đơn − Sản xuất hàng lọat( nhỏ, vừa, lớn) − Sản xuất hàng khối Việc phân biệt dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố mang tính tương đối Dưới cách phân lọai phổ biến : Q1 – Trọng lượng chi tiết Dạng sản xuất > 200 kg – 200 kg Đơn Hàng lọat nhỏ Hàng lọat vừa Hàng lọat lớn Hàng khối Sản lượng hàng năm ( chiếc/năm ) 1000 > 5000 < 4kg < 100 100 – 500 500 – 5000 5000 – 50.000 > 50.000 I Trọng lượng chi tiết: Trọng luợng chi tiết đuợc xác định theo công thức: Q1 = V.γ (kg ) Q1: trọng lượng chi tiết (kg) V: thể tích chi tiết (dm3) γ: trọng luợng riêng vật liệu chế tạo chi tiết (gang xám 6,8 ÷ 7,2) Chọn γ = 7.2kg/dm3 Kiểm tra V phần mềm Pro/Creo Parametric 1.0 ta : V= 1.0922115.105 mm3 = 0.10922115dm3 Suy Q1 = 0,10922115.7,2 = 0.78kg SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 II Sản lượng hàng năm: Sản lượng hàng năm tính theo cơng thức: N = N1.m(1 + β +α ) 100 N: số chi tiết sản xuất năm N1: số sản phẩm ( chi tiết máy, máy…) sản xuất năm m: số chi tiết sản phẩm β: số chi tiết đuợc chế tạo thêm để dự trữ (β=5% ÷ 7% ) α: phế phẩm chủ yếu phân xuởng đúc rèn, α = (3% ÷ 6% ) N = 100000.1.(1 + Vậy sản lượng hàng năm là: N= 6+5 ) = 111000 100 (chiếc/năm) Căn vào bảng số liệu dạng sản xuất sản xuất hàng khối CHƯƠNG III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHƠI I Chọn phơi: Chi tiết làm việc điều kiện rung động nhẹ, khơng có va đập, tải trọng nhẹ trung bình, dạng sản xuất hàng khối… chọn vật liệu gang xám, có chi phí thấp mà đảm bảo điều kiện làm việc Mác gang GX 15 - 32 Cơ tính: Độ bền Mác gang GX15 – 32 Độ cứng HB Kéo Uốn 15 32 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 160 – 194 II Phương pháp tạo phôi: Phôi đúc: Vật liệu gang xám có tính đúc cao ( tính chảy lỏng cao, độ co thấp, đúc chi tiết phức tạp…) điều kiện sản xuất hàng khối nên chọn đúc khuôn cát, mẫu kim loại Tra lượng dư cho phôi đúc: + Chi tiết đúc cấp xác I ( 168; [3] ) , cấp xác kích thước IT15- IT19 bảng (3.14; 185; [3]) + Độ nhám bề mặt đạt Rz80 bảng (3.13; 185; [3]) + Góc khn phần trụ phần đế 1000’ bảng (3.7; 177; [3]) + Dạng sản xuất hàng khối nên Ф40 đúc rổng + Dung sai kích thước chi tiết đúc (bề mặt khơng gia công) bảng (3.11; 182; [3]) Bản vẽ khuôn đúc : SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 A T T D D CHƯƠNG IV CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG VÀ LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 10 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 A Tp:Thời gian phụ, tính gần Tp = 10% T0 Tpv: Thời gian phục vụ gồm thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt = 8%T0) thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc = 3%T0) Ttn: Thời gian nghĩ ngơi tự nhiên công nhân (Ttn = 5% T0) TTC = T0 + 10%T0 + 8%T0 + 3%T0 + 5%T0 TTC = 0,047 + 10%.0.047 + 8%.0,047 + 3%.0,047 + 5%.0,047 = 0,15 phút Bảng tổng kết: Bước t (mm) s (mm/ph) v (m/ph) n(v/ph) T (ph) Phay thô 960 0,15 149 475 CHƯƠNG VI XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 42 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 W S n Z Y X o Z Z YY XX Tính lượng dư nguyên công 1: phay mặt 10 - Bề mặt chi tiết sau gia công phải đạt R z25 tương đương cấp nhẵn bóng cấp 5(bảng hướng dẫn đồ án) - Cấp xác kích thước cấp 10 (bảng hướng dẫn đồ án) Gia công chi tiết máy phay đứng dùng dao phay mặt đầu - Để đạt cấp xác 10 độ nhẵn bóng cấp cần phải qua gia công bán tinh (bảng hướng dẫn đồ án) vật liệu gang xám nên sau bước thứ = 0.(trang21; [10]) - Áp dụng công thức Kovan - : chiều cao nhấp nhô nguyên công hay bước sát trước để lại - : chiều sâu lớp hư hỏng nguyên công hay buớc sát trước để lại - : sai lệch vị trí không gian nguyên công hay buớc sát trước để lại - : sai số gá đặt nguyên công hay bước thực Bước công nghệ, độ nhám cấp xác sau: - Tạo phơi: phôi đúc nên Rza +Ta = 400 () Cấp cx I (3_65; 235; [3]) - Do mặt đế mặt trên(vị trí rót kim lọai) nên cộng thêm vào ( R za + Ta ) = 900 (trang 235, [3]) Phay thơ: sau phay thơ có Rz = (bảng hướng dẫn đồ án) Ta = - Phay tinh: sau phay tinh đạt giá trị Rz = 25(bảng 3-69; 237; [3]) Ta = - Sai số kẹp = 90(bảng 24; 50; [12]) - Sai số chuẩn =0 μm Phay thô + IT 12 R z1 Ta1 Rz Ta + =50, Phay tinh + IT + =10, =0 =0 43 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 Vì vật liệu gang xám nên chiều sâu lớp biến cứng sau bước gia cơng khơng Ta1 Ta có = =0 Sai lệch không gian tổng cộng ρ = ρ cv2 + ρ cm Trong đó: ρ cm ρ cv =0 = ∆ k.l :sai số cong vênh bề mặt gia cơng ( µm ) (với ∆ k = ( µm/mm) (Bảng 3-67; 236; [3]) l chiều dài lớn chi tiết, l= 115 ρ cv = 1x115= 115 µm Vậy sai lệch khơng gian tổng cộng phơi là: ρ0 = 115( µ m) Sai lệch không gian phay thô: ρ1 = 0.05 ì = 5.75 àm Sai lch khụng gian phay tinh: ρ = 0.04 × ρ = 4.6 µm Lượng dư gia cơng: Z i = Rzi−1 + Ti −1 + ρ i −1 + ε i Lượng dư cho phay thô: Z1min = Rz + Ta + ρ + ε = 500 +115 = 615 µm Lượng dư cho phay tinh: Z = Rz1 + Ta1 + ρ1 + ε = 50 + 5.75 = 55.75 µm -Kích thước tính tốn: D2 = 12 – 0.02 = 11.98 mm 44 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 D1 D0 = 11.98 + 0.05575 = 12.0357 mm = 12.0357 + 0.615 = 12.6507 mm Dung sai kích thước trung gian ( bảng 3-98; 253; [3]) ρ0 + Dung sai phơi: = 0.8 mm (cấp xác 15) ρ1 + Dung sai kích thước sau bước phay thơ: = 0.46 mm (cấp xác 13) ρ2 + Dung sai kích thước sau bước phay tinh: = 0.04 mm (cấp xác 8) Quy tròn kích thước lớn tính kích thước nhỏ nhất: Kích thước lớn nhỏ chi tiết: Dmin = 11.98 mm Dmaz2 = 11.98 + 0.04 = 12.02 mm Kích thước lớn nhỏ phôi trước phay tinh: Dmin1 = 12.0357 mm Dmax = 12.0357 + 0.46 = 12.4957 mm Kích thước lớn nhỏ phôi trước phay thô: Dmin = 12.65 mm Dmax = 12.65 + 0.8 = 13.45 mm Lượng dư trung gian lớn bé chi tiết: Bước phay thô: Z min1 = Dmin − Dmin1 Z maz1 = Dmaz0 − Dmaz1 Bước phay tinh: =12.65 – 12.04= 0.61 mm = 13.45 – 12.5= 0.95 mm Z = Dmin1 − Dmin Z maz = Dmaz1 − Dmaz = 12.04 – 11.98= 0.06 mm = 12.5 – 12.02= 0.48 mm Lượng dư tổng cộng: Z max Z = 1.43 mm = 0.67 mm 45 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 Thử lại: Z maz − Z ρ phôi − ρ ct = 1.43 – 0.67 = 0.76 mm = 0.8 – 0.04= 0.76 mm Bảng tính lượng dư: Trình Các yếu tố lượng Lượng dư dư tính tự tốn Zbmin bước cơng Rza T ρa εb nghệ a Kích thước tính tốn Phơi 12.65 0.8 13.4 Phay thô Phay tinh 900 Dun g sai Kích thước giới hạn mm max mm mm 115 50 5.75 615 12.04 0,46 12.5 25 4.6 55.75 11.98 0,04 12.0 12.6 12.0 11.9 Tổng CHƯƠNG VII XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT W S n Z Y X o Z Z YY XX Chọn máy: máy phay đứng 6H12, công suất 7kW Định vị:mặt phẳng hạn chế bậc tự do,mặt trụ Ø40 hạn chế bậc tự Kẹp chặt: từ xuống mỏ kẹp tự định tâm 46 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG Lượng dư giới hạn mm Zbmin Zbmax MSSV:09203063 0.61 0.95 0.06 0.48 0.67 1.43 Chọn dao: dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6, D = 100 mm Số Z = 10 răng(bảng 4-96; 377; [3] ) 1/ Phay thô a/ Chiều sâu cắt t, chiều rộng phay B t=2 mm, B= 30mm b/ Lượng chạy dao s: Ta có Trong đó: n: số vòng quay dao phay (vòng/phút) Z: số dao phay SZ: lượng chạy dao (mm/răng) S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng) Sph: lượng chạy dao phút (mm/phút) Sz=0,24 mm/răng (bảng 5-125: 113; [4]) mm/vòng c/ Tốc độ cắt: (trang 117 ; [6]) Trong đó: Cv; m; x; y; u; q v p: l hệ số v (bảng 5-39; 33; [4]) T: chu ky bền dao cho (bảng 5-40;34 ; [4]) Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độc cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể: Trong đó: : hệ số phụ thuộc chất lượng vật liệu gia công cho (bảng 5-1,5-4) : hệ số phụ thuộc trạng thi bề mặt phôi bảng 5-5 : hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt bảng 5-6 Tra bảng ta có: Cv=445;q= 0,2; x= 0,15;y= 0,35; u=0,2 ;p=0; m=0,32 T=180 ph kMV=1, (bảng 5-1 5-2 ; ; [4] knv= 0,85, (bảng 5-5 ; ; [4]) kuv=1 (bảng 5-6 ; ; [4]) Số vòng quay trục l: V *1000 160*1000 n *π * D Vt = ⇒n= t = = 509 ( vòng / phut ) 1000 π *D 3.14*100 47 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 Theo thơng số máy ta chọn: nm = 600 (vòng/phut) =0,24*10*600=1440(mm/phut) 3,14*100*600 = 188 1000 Vận tốc cắt thực tế l: Vtt = (m/pht ) d/ Lực cắt Pz,N Lực cắt tính theo cơng thức: (trang 28; [4]) Trong đó: Z- số dao phay n- số vòng quay dao, vòng/ph số mũ cho (bảng 5-41) - hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công thép gang cho (bảng 5-9) Giá trị lực cắt thành phần khác (hình 5-5 hình 5-6); lực ngang (lực chạy dao) ; lực thẳng đứng ; lực hướng kính; lực hướng trục ; xác định từ quan hệ lực cắt theo (bảng 5-42): Tra bảng ta có; x=0,9; y=0,74; u=1; q=1,15; w= (bảng 5-41; 35; [4]) 532 (N) e/ Mômen xoắn trục máy Ở đây: D- đường kính dao phay, mm g/ Công suất cắt gọt So sánh với công suất máy Nm × η Nc ≤ Nghĩa : 1.63< 7*0,75 Vậy máy 6H12 đủ công suất để phay mặt phẳng 2/ Phay tinh a/ Chiều sâu cắt t, chiều rộng phay B t=0,5mm, B=30mm b/ Lượng chạy dao s: Ta có Trong đó: n: số vòng quay dao phay (vong/phut) Z: số dao phay SZ: lượng chạy dao (mm/răng) S: lượng chạy dao vịng (mm/vòng) 48 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 Sph: lượng chạy dao phút (mm/phút) Sz=0.19 ( bảng 5-125;113 ; [4]) Sv=Sz.z=0.19*10=1.9 mm/v c/ Tốc độ cắt: rong đó: Tra bảng ta có: Cv=445;q= 0,2; x= 0,15;y= 0,35; u=0,2 ;p=0; m=0,32 theo (bảng 5-39; 33; [4]) tra Số vòng quay trục l: Vt = n *π * D V *1000 120.55*1000 ⇒n= t = = 382.16 1000 π *D 3,14 *100 (vòng/pht) Theo thơng số máy ta chọn: nm = 375 (vòng/pht) =0,19*10*375=712.5(mm/pht) 3,14 *100 * 375 = 117 ,75 1000 Vận tốc cắt thực tế l: Vtt = d/ Lực cắt Pz,N Lực cắt tính theo cơng thức: (m/pht ) Tra bảng ta có; x=0,9; y=0,74; u=1; q=1,15; w= (bảng 5-41; 33; [4]) Kmp=1 ( bảng 5-9; 9; [4]) 233.4(N) e/ Mơmen xoắn trục máy Ở đây: D- đường kính dao phay, mm g/ Công suất cắt gọt So sánh với công suất máy Nm × η Nc ≤ Nghĩa l: 0,38< 7*0,75 Vậy máy 6H12 đủ công suất để phay mặt phẳng 49 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 Chương VIII TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Thiết kế đồ gá cho nguyên công : khoan lỗ Φ10 Nhiệm vụ thiết kế đồ gá : - Trong nguyên công gia công lỗ Ø10, nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết độ vng góc đường tâm lỗ Ø10 với mặt đầu, sai số vị trí tâm lỗ Ø10 độ song song đường tâm lỗ Ø10 với đường tâm lỗ Ø40 nên ta cần thiết kế đổ gá khoan - Việc thiết kế đồ gá cho ngun cơng nhằm đạt độ xác gia công, tăng suất nguyên công gia cơng tồn chi tiết, giảm chi phí sản xuất, từ làm giảm giá thành sản phẩm 1.Sơ đồ nguyên lý: a W M W n Z Y X Z Z YY XX o Nguyên lý hoạt động: - Chi tiết gia công đặt lên phiến ty khống chế bậc tự do, chốt trụ ngắn lồng vào lỗ φ40 chi tiết khống chế bậc tự do, khối V di động khống chế xoay quanh trục z 50 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 - Lực kẹp W lên chi tiết tạo cấu đòn kẹp liên động - Thân đồ gá định vị lên bàn máy thông qua hai then dẫn hướng - 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 công, đồng thời phải đạt độ xác để thực độ xác u cầu ngun cơng Tính lực kẹp cần thiết kht: - Ta có phương trình cân moment sau: ct W a.f = K.M Wct = ⇒ K ×M 2× f × a f: hệ số ma sát , lấy f = 0.4 (Bảng 34; 91;[12]) a :Là khoảng cách từ tâm mũi khoét đến tâm mõ kẹp a = 0.5m Trong :K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 (K: hệ số an toàn chọn K=2,6 ).( 65; [10]) Với K0 : Hệ số chung trường hợp K1 : Hệ số trường hợp gia cơng thơ K2 : Hệ số tính đến mòn dao K3 : Hệ số tính đến gia cơng gián đoạn K4 : Hệ số tính đến kẹp tay K5 : Hệ số tính đến thuận tiện kẹp K6 : Hệ số tính đến định vị phiến ty, xét đến trường hợp lật M = 53 N.m ( tính phần chế độ cắt ) -Lực kẹp cần thiết gia cơng: K ×M 2, × 1, 97 = 128 × f × a × 0.4 × 0.05 ct => W = = (Kg) = 1280 (N) Tính tốn đường kính Bulơng Sử dụng cấu đòn kẹp liên động 51 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 b Q1 = Wct Q a A-A w a+b b (486; [4]) Kích thước đòn kẹp lấy theo (bảng 8-38; 438; [4]) a+b = 2, 65 b Tỷ lệ chung đòn kẹp : Vậy, lực kẹp Bulông là: 1280 × 2, 65 Q1 = db1 = C = 3392 (N) = 339,2 (KG) Q1 339, = 1, = 8,15 σ 10 mm (Tr 79; [10]) Trong đó: Q1 : lực kẹp yêu cầu C = 1.4 với ren hệ mét σ : ứng suất kéo (nén) Chọn bulong dbl = 10 mm Tra bảng 8-51/ 469 sổ tay CNCTM2: Lực kẹp Q1 loại đai ốc dùng cờ lê vặn bulơng M8 có: Bán kính trung bình: rtb = 4.5 mm Chiều dài tay vặn: L = 120 mm Lực kẹp: Q = 3392 (N) > Q1 = 3150 (N ) Đạt yêu cầu Lực tác động vào tay vặn: P= 45 N = 4,5 Kg Kiểm tra bền theo ứng suất tương đương: 52 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 d ≥ 5.2 × Q1 339, ⇔ 100 > 5.2 × = 56 π × [σ ] 3.14 ×10 mm2 Vậy bulong M8 đủ bền Tính sai số cho phép đồ gá: Các thành phần sai số gá đặt kích thước 100+0.015 : εgd = εc + εk + εdcg = εc + εk + εct + εm + εdc Ở : +εgđ : sai số gá đặt +εc : sai số chuẩn +εk : sai số kẹp +εct : sai số chế tạo +εm : sai số mòn +εđc : sai số điều chỉnh Sai số chuẩn εc: chuẩn điều chỉnh khơng trùng với chuẩn kích thước : Ở đây, sai số chuẩn phát sinh sai lệch lỗ φ40+0,021 chốt định vị (H7/h6) ε c = 2.∆ max = 2.(21 − 16) = 10( µ m) ∆ max Trong đó: độ hở lớn giữ lỗ chốt trụ định vị Sai số kẹp εk : lực kẹp vng góc với phương chạy dao εk = Sai số mòn εm : đồ gá bị mòn gây Sai số mòn tính theo cơng thức : ε m = β × N ( µm ) +β : hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị chọn β = 0,2 +N : Số lượng chi tiết gia công đồ gá N = 20000 chi tiết 53 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 => ε m = 0, × 20000 = 28( µ m) Sai số điều chỉnh εđc : sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá.Chọn εđc = 10 µm Sai số gá đặt cho phép: với δ = 150 µm 1 ε gđ  = × δ = × 150 = 50 ( µ m ) 3 : dung sai kích thước chi tiết Sai số chế tạo cho phép đồ gá ( ) [ε ct ] = [ε gđ ]2 − ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε đc2 = 502 − ( 102 + 282 + 102 ) ⇒ [ ε ct ] = 39µ m Sai số gá đặt: ε gđ  = 102 + 392 + 102 + 102 = 43µ m Nhỏ dung sai bước thực δ = 0,15 mm - Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: Từ kết tính tốn sai số chế tạo cho phép ta đưa yêu cầu kỹ thuật đồ gá : Độ không song song mặt đáy thân đồ gá mặt phiếm ty là: ≤ 0.039mm - Độ không song song tâm chốt trụ ngắn đường tâm bạc dẫn hướng đồ gá là: ≤ 0.039 mm - Độ không vng góc tâm chốt trụ ngắn mặt đáy thân đồ gá: ≤ 0,039mm KẾT LUẬN Qua môn học đồ án công nghệ chế tạo máy ,chúng em học tập nhiều điều bổ ích Một củng cố lại toàn kiến thức môn công nghệ chế tạo 54 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 máy Hai chúng em tiếp thu nhiều kinh nghiệm thầy NGUYỄN PHI TRUNG truyền đạt Và hết chúng em học tập thầy cách làm việc có hiệu kiểu tư vấn đề cần phải giải Tuy nhiên, 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 án chắn nhiều điều thiếu sót Chúng em kính mong q Thầy 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 này, chúng em thầy NGUYỄN PHI TRUNG tận tình hướng dẫn Xin chân thành cảm ơn thầy nhiệt tình giúp đỡ chúng em hồn thành úng hạn mơn học đồ án quan trọng TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy - GS.TS Trần Văn Địch - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2008 [1] 2) Giáo trình Cơng nghệ kim loại – Nguyễn Tác Ánh – Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh [2] 55 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 3) Sổ tay cơng nghệ chế tạo máy 1– GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [3] 4) Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2– GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4] 5) Sổ tay công nghệ chế tạo máy – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [5] 6) Chế độ cắt gia cơng khí – Nguyễn Ngọc Đào, Đỗ Viết Bình – Nhà xuất Đà Nẵng [6] 7) Sổ tay thiết kế khí tập – PGS.TS Hà Văn Vui – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 2006 [7] 8) Dung sai kỹ thuật đo – Trần Quốc Hùng – Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh [8] 9) Atlas đồ gá - GS.TS Trần Văn Địch – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2006 [9] 10) Cơng nghệ chế tạo máy – Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào - Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh [10] 11) Sổ tay dung sai lắp ghép – Hà Văn Vui [11] 12) Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - GS.TS Trần Văn Địch – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2008 [12] 56 SVTH: NGUYỄN CHÍ TRUNG MSSV:09203063 ... thực CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG I Chức : Chi tiết thân đỡ trục chi tiết thường gặp hệ thống khí Chi tiết dạng ổ đỡ trục thường có chức ổ bi để định vị cữ chặn cho trục SVTH: NGUYỄN CHÍ... pháp gia công tối ưu… Muốn đạt tất điều ta phải thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng hợp lý Trong q trình thực Đồ án người sinh viên phải nắm vững kiến thức phương pháp tạo phôi, phương pháp gia. .. Cơng Nghệ Chế Tạo Máy mơn học mang tính tổng hợp kiến thức học có liên quan tới công nghệ chế tạo máy (như môn học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia