Đồ án công nghệ chế tạo máy Lời nói đầu Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta. Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch ơng trình đào tạo kĩ s 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 nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Đắc Lộc đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc 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 đợc hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cảm ơn. Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 1 Đồ án công nghệ chế tạo máy Ngày 20 tháng 11 năm 2000 . 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 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 tơng đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó . Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trợt . 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 là lỗ trụ 40 Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ 16 chính xác để làm chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích thớc từ tâm lỗ 40 đến mặt phẳng C là : 100 + 0,05 Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi. Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau : C = 3 3,7 Si = 1,2 2,5 Mn = 0,25 1,00 S < 0,12 P =0,05 1,00 [] bk = 150 MPa [] bu = 320 MPa II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Từ bản vẽ chi tiết ta thấy : -Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 2 Đồ án công nghệ chế tạo máy -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 . Chi tiết gối đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc . Kết cấu tơng đối đơn giản , tuy nhiên cũng gặp khó khăn khi khoả 4 bề mặt bích do không gian gá dao hẹp. 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 tiện nhiều trục ,trong đó 2 lỗ chéo nhau là phảI gia công tinh để lầm chuẩn tinh 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. Khoả mặt bích và khoan lỗ 8 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 là bề mặt làm việc chính . IIi-xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của chi tiết gia công . Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau : N = N 1 .m (1+ 100 + ) Trong đó N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm N 1 - Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm) m- Số chi tiết trong một sản phẩm - Phế phẩm trong xởng đúc =(3-:-6) % Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 3 Đồ án công nghệ chế tạo máy - Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)% Vậy N = 5000.1(1 + 100 46 + ) =5500 chi tiết /năm Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức Q 1 = V. (kg) Trong đó Q 1 - Trọng lợng chi tiết - Trọng lợng riêng của vật liệu gang xám = 6,8-:-7,4 Kg/dm 3 V - Thể tích của chi tiết V = V Đ + V TR +2.V G V Đ - Thể tích phần đế V TR -Thể tích thân trụ rỗng V G - Thể tích gân V - Thể tích của chi tiết V đ = 160.120.30 = 576000 mm 3 V TR = ( 40 2 - 20 2 ).120.3,14 = 452160 mm 3 V G = 120.20.70 - 3,14.30.40 2 = 67520 mm 3 V = 576000 + 452160 + 67520 = 1095680 mm 3 =1,096 dm 3 Vậy Q 1 = V. = 1,096.7,2 = 7,9 (kg) Dựa vào N & Q 1 bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng khối. IV- Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi 1- Xác định phơng pháp chế tạo phôi Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 4 t d Đồ án công nghệ chế tạo máy Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhng vật liệu của chi tiết là gang xám 15x32 nên ta dùng phơng pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát.Làm khuôn bằng máy. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via . Bản vẽ lồng phôi Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 5 Đồ án công nghệ chế tạo máy V.th ứ tự các ng uyên công 1- Xác định đờng lối công nghệ Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phơng pháp gia công một vị trí ,gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng . 2- Chọn phơng pháp gia công - Gia công lỗ 40 +0,039 vật liệu là gang xám 15x32. Ta thấy dung sai +0,039ứng với 40 là cấp chính xác 7, với độ nhám R z =1,25 . Ta chọn phơng pháp gia công lần cuối là doa tinh.Các bớc gia công trung gian là: khoét, doa thô . - Gia công mặt đáy đạt R z = 20 Và 2 mặt đầu trụ 40 .Theo bảng 2-1 Q2 ,đợc độ bóng cấp 5 Theo bảng 2-4 Q2 ta có phơng phápgia công lần cuối là phay tinh ,các bớc gia công trớc là phay thô . - Gia công 4 lỗ 16 mặt đáy đạt R a = 2,5 theo bảng 2-1 Q2 có cấp độ bóng là 6 . Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 6 Đồ án công nghệ chế tạo máy Theo bảng 4-Q2, ta có phơng pháp gia công lần cuối là doa thô ,các bớc gia công trớc là khoan , khoét .Trong 4 lỗ này có 2 lỗ chéo nhau chọn làm chuẩn định vị nên phảiqua gia công tinh . - Lỗ 8 chỉ cần khoan . VI- Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại 1-Tính lợng d khi gia công lỗ 40 Độ chính xác phôi cấp 2 khối lợng phôi 8 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32. Quy trình công nghệ gồm 3 bớc : khoét , doa thô, doa tinh. Chi tiết đợc định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 16 . Theo bảng 10 , Thiết kế đồ án CNCTM ta có R za và T a của phôi là 250 và 350 àm . Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: = cv Trong đó cv = k . L - sai lệch cong vênh L- Chiều dài chi tiết k = 10 àm/mm (Bảng B3-67 SổTayCNCTM I) . =10 .120 =1200 (àm ). b = c + kc + đg Sai số kẹp chặt k = 0 Sai số chuẩn c = 0 Bỏ qua sai số đồ gá gđ = 0 b = 0 )( min 22 22 baazab TRZ +++= 2Z bmin = 2( 250 + 350 + 1200 ) = 3600 (àm ). Bớc khoét Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 7 Đồ án công nghệ chế tạo máy R za = 50 (àm ). T a = 50 (àm ). Sai lệch không gian tổng cộng đợc tính theo công thức : = k . phôi k là hệ số giảm sai (Hệ số chính xác hoá ) k = 0,05 _ Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM =0,05 . 1200 =60 (àm ). )( min 22 22 baazab TRZ +++= 2Z bmin = 2 ( 50 + 50 + 60) = 320 (àm ). Doa thô : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đờng tâm lỗ sau khi khoét nhân với hệ số giảm sai k s = 0,04 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM ) a = 60 . 0,04 = 2,4 ( àm ) Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có R za =10 (àm ). T a = 20 (àm ). )( min 22 22 baazab TRZ +++= 2Z bmin = 2( 10 + 20 + 2,4 ) = 65 (àm ). Doa tinh : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đờng tâm lỗ sau khi doa nhân với hệ số giảm sai k s = 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM ) a = 2,4. 0,02= 0,05 ( àm ) Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có R za =6,3 (àm ). T a = 10 (àm ). )( min 22 22 baazab TRZ +++= 2Z bmin = 2( 6,3+ 10+ 0,05 ) = 32,7 (àm ). Ta có bảng tính lợng d sau: Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 8 Đồ án công nghệ chế tạo máy R z Ta 2 ` 2R bmin D t D max D min 2Z m i 2Z ma Phôi Khoét Doa thô Doa tinh 250 50 10 6,3 350 50 20 10 1200 60 2,4 0,05 3600 320 65 32,7 39,6213 39,9413 40,0063 40,039 870 220 87 39 39,621 39,941 40,006 40,039 38,751 39,721 39,919 40,000 320 65 33 970 198 81 2 Z omax =1249 2Z omin = 418 Kiểm tra kết quả tính toán : + Lợng d tổng cộng 2 Z 0max - 2Z 0min = 1249 - 418 = 831 (àm) ph - ct =870 - 39 = 831 (àm) + Kiểm tra bớc trung gian : khoét 2Z max - 2Z min = 198 - 65 = 133 (àm) 1 - 2 = 220 - 87 = 133 (àm) 2- Tra lợng d cho các nguyên công còn lại Lợng d gia công mặt đáy Z b = 3,5 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM ) Lợng d gia công mặt bích Z b = 3,0 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM ) Lợng d gia công 2 mặt đầu Z b = 3,5 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM ) Lợng d gia công lỗ trụ 2Z b = 3,5 mm VII- Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại. 1-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 đòn kẹp liên động từ trên xuống phơng của lực kẹp trùng với phơng kích thớc cần thực hiện . Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N m = 7 KW Chọn dao : Dao phay hình trụ răng liền P18 Z=16 răng Lợng d gia công : phay 2 lần : Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 9 Đồ án công nghệ chế tạo máy + Bớc 1 Z b =2,5 mm + Bớc 2 Z b =1 mm Chế độ cắt bớc 1: (phay thô) Chiều sâu cắt t = 2,5mm Lợng chạy dao răng S z = 0,12 mm/răng (Bảng 5-126 SổTayCNCTM ) . Lợng chạy dao vòng S 0 = 0,12. 16 = 1,92 mm/vòng. Tốc độ cắt V b =63 m/ph (Bảng 5-135 SổTayCNCTM ) . Hệ số điều chỉnh: Ws = 0,9138 Tốc độ cắt tính toán là: V t =V b . Ws = 63.0,9138= 57,57m/phút Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: phvg D V n t t /, ., ,. . . 18229 80143 57571000 1000 === Ta chọn số vòng quay theo máy n m =234 vg/ph. Nh vậy tốc độ cắt thực tế là: phm nD V t tt /, , 7858 1000 23480143 1000 === Công suất cắt N o =3,8 KW (Bảng 5-140 SổTayCNCTM ) . Lớp Co tin 1 K45 Khoa Cơ khí 10 [...]... + 0,295 = 7,443 phút IX- Thiết kế đồ gá gá đặt chi tiết cho nguyên công gia công lỗ đờng kính 40 Nguyên công gia công lỗ 40 phải qua 3 bớc : khoét , doa thô , doa tinh Vì vậy khi tính toán đồ gá ta chỉ cần tính cho nguyên công khoét 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... Đồ án công nghệ chế tạo máy No< Nm.=7.0,8=5,6 KW Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R z =20) Chi u sâu cắt t =1 mm , lợng chạy dao vòng S 0=2,5 mm/vòng (Bảng 5-127 SổTayCNCTM ) Tốc độ cắt V b=53 m/ph (Bảng 5-135 SổTayCNCTM ) Các hệ số điều chỉnh: + Chi tiết đúc có W 1 =0,85 (Bảng 5-239 SổTayCNCTM ) + Tình trạng máy còn tốt W 1 = 1,1 (Bảng 5-239 SổTayCNCTM ) Vậy tốc độ cắt tính toán là: V... khoét , doa lỗ 40 Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , 2 lỗ 16 hạn chế 3 bậc tự do Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu tháo lắp nhanh lực kẹp vuông góc với mặt đáy Chọn máy : Máy khoan K135 Công suất máy N m = 4 Kw Lớp Co tin 1 K45 17 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Chọn dao : Mũi khoét thép gió Chế độ cắt bớc 1 : Khoét lỗ 36 Ta có : + Chi u sâu cắt t = 1,3 mm +... khảo 1- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch 1999 2- Sổ tay công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch vàPgs-Pts Nguyễn Đắc lộc 2000 3- Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs-Pts Lê Văn Tiến 1999 4- Công nghệ chế tạo máy tập1và 2 Pgs-Pts Nguyễn Đắc lộc 1999 5- Máy cắt kim loại Nguễn Thé Lỡng 6- Cơ sở máy công cụ 7- Dung sai Ninh Đức Tốn Lớp Co tin 1 K45 31 Khoa Cơ khí Đồ án công... Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do ,2 lỗ 6 hạn chế 3 bậc tự do ( Dùng một chốt trụ , một chốt trám ) Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông góc với mặt đáy Chọn máy : Máy khoan K125 Công suất máy N m = 2,8KW , = 0,8 Chọn dao : Dao phay ngón và mũi khoan là thép gió Chế độ cắt bớc 1: Khoả mặt bích Lớp Co tin 1 K45 16 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ... 0,85.39,10 1,3 0,75 1,5 0,8.1 = 14,31 Nm + Tính lực chi u trục p0 p0 = 10 Cp tx Dq S y.Kp CP = 23,5 ; q = 0 ; x = 1,2 ; y = 0,4 Bảng 5-32 Sổ tay CNCTM II P0 = 10.23,5.1,31,239,1 0.1,50,4.1 = 378,65 N + Công suất cắt Ne Ne = Mx.V 14,31.168 = = 0,25 Kw < Nm = 4 Kw 9750 9750 Lớp Co tin 1 K45 27 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế tạo máy Xác định lực cắt, tính lực kẹp Po Px W Tính mô men gây lật do lực dọc trục... sai số do mòn đồ gá,ta có m= N = 0,03 5500 = 2,2àm lđ: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy lđ= 10 àm c : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công c=0 gđ: là sai số gá đặt, với = 0,023 mm là sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công, ta có gđ = (1/5-:-1/2).50 = 20 àm vậy ctlr = [ ] gd 2 2 2 k2 m ld c2 = 20 2 2,5 2 10 2 10 2 = 17 àm Lớp Co tin 1 K45 30 Khoa Cơ khí Đồ án công nghệ chế... vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế 3 bậc tự do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám ) Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông góc với mặt đáy Chọn máy : máy phay nằm ngang P623 Công suất máy N m = 6,3 KW Chọn dao : Dao phay đĩa 2 mặt răng liền P18 , đ ờng kính dao D = 250 , số răng Z=22 răng Lớp Co tin 1 K45 14 Khoa Cơ khí Đồ án công... =49,55 m/ph Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: nt = 1000.Vt 1000.49,55 = = 197,25vg / ph D 3,14.80 Ta chọn số vòng quay theo máy n m=190 vg/ph Nh vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = D.n t 3,14.80.190 = = 47,75m / ph 1000 1000 Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,9 Kw < Nm 2-Nguyên công 2: Khoan - Khoét - Doa và khoả mặt bích Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt... quay , lấy K5=1,2 Ko:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1 Từ đó tính đợc : K = 1,5.1.1.1.1,3.1,2.1 = 2,34 lấy K = 2,5 Thay vào công thức tính lực kẹp ta có : W = 1549,8 2,5 = 3874,5 N = 387,45 kg * Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi