Đang tải... (xem toàn văn)
Gối đỡ là chi tiết quan trọng 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 nhiệm vụ động học nào đó, ngoài ra còn làm nhiệm vụ của ổ trượt.Điều kiện làm việc của nó khá nặng nhọc do chịu tác dụng của các lực biến đổi về phương chiều và độ lớn như lực hướng tâm, lực dọc trục, ma sát... Trong quá trình làm việc của máy có sự va đập của các chi tiết cắt dẫn đến ảnh hưởng độ bền của các gối đỡ, quá trình làm việc có ma sát sinh ra nhiệt ở ổ ảnh hưởng đến tính bền nhiệt của gối đỡ, quá trình rung động khi làm việc cũng gây ảnh hưởng đến gối đỡ.
Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Lời nói đầu Cơ khí là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác. Do vậy đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn. Trong chương trình đào tạo kỹ sư Cơ khí tại Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, sinh viên được trang bị những kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ Chế tạo máy qua các giáo trình : Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo trình khác có liên quan đến ngành Công nghệ Chế tạo máy. Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế hoá những kiến thức mà sinh viên đã được trang bị, thì môn Đồ án Công nghệ Chế tạo máy nhằm mục đích đó. Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy Hoàng Văn Thạnh . Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế, em đã hoàn thành đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy được giao. Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế. Do vậy, em rất mong được sự chỉ bảo của các thày cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện đồ án cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Thầy Hoàng Văn Thạnh đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện đồ án này. Đà Nẵng ,ngày 13 tháng 8 năm 2013 Sinh viên: Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 1 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh PHẦN I: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM 1. Điều kiện làm việc: Dựa vào bản vẽ chi tiết ta nhận thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp. Gối đỡ là chi tiết quan trọng 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 nhiệm vụ động học nào đó, ngoài ra còn làm nhiệm vụ của ổ trượt. Điều kiện làm việc của nó khá nặng nhọc do chịu tác dụng của các lực biến đổi về phương chiều và độ lớn như lực hướng tâm, lực dọc trục, ma sát Trong quá trình làm việc của máy có sự va đập của các chi tiết cắt dẫn đến ảnh hưởng độ bền của các gối đỡ, quá trình làm việc có ma sát sinh ra nhiệt ở ổ ảnh hưởng đến tính bền nhiệt của gối đỡ, quá trình rung động khi làm việc cũng gây ảnh hưởng đến gối đỡ. Từ điều kiện làm việc đó đòi hỏi gối đỡ cần có những yêu cầu kỹ thuật cao nhằm tạo cho gối đỡ làm việc tốt trong diều kiện của máy như độ cứng vững của gối đỡ phải tốt để tránh được rung động hay lưc tác dụng trong quá trình làm việc. Độ chính xác gia công phải cao cho các lắp lỗ do điều kiện ăn khít của hai chi tiết, tức độ nhẵn bóng bề mặt và sai số gia công tốt; chất lượng bề mặt cao như độ cứng bề mặt phải đảm bảo tuổi bền cho chi tiết suốt quá trình làm việc; đảm bảo độ đồng tâm của các lỗ không gây lệch tâm trong quá trình làm việc 2. Yêu cầu về kỹ thuật: + Độ không song song giữa đường tâm lỗ ø 20 và ø16 không vượt quá 0,03/100mm. + Độ không song song giữa đường tâm lỗ ø 20 và mặt đáy không vượt quá 0,05/100mm. - Vật liệu: 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 SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 2 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh S < 0,12 P =0,05 – 1,00 [ δ ] bk = 150 MPa [ δ ] bu = 320 MP PHẦN II: ĐỊNH DẠNH SẢN XUẤT: Số lượng sản xuất: 6000 chiếc/ năm. Khối lượng của chi tiết được tính bằng công thức: γ ×= VQ Với gang có γ =(6,8 ÷ 7,4) kg/dm 3 V= V 1 + V 2 + V 3 + V 4 + V 5 + V 6 + V 7 . V 1 = 100 × 40 × 50= 200000 mm 3 V 2 = 2 π R 2 .50 = 2 π .20 2 .50 = 125600 mm 3 V 3 = 2(8 × 65 × 46) = 47840 mm 3 SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 3 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh V 4 = 10 × 168 × 65 = 109200 mm 3 V 5 = 2(25 × 7 × 39) = 13104 mm 3 V 6 = 10 × 46 × 56 = 25760 mm 3 SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 4 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh V 7 = 10 × 46 × 55 = 25300 mm 3 54680425300257601310410920047840125600200000 ∑ =++++++== VV m 3 . 54,0 ≈ dm 3 . )996,367,3()4,78,6(54,0. ÷=÷== VQ γ kg. Tra bảng 2, TKĐACNCTM. Dạng sản xuất Khối lượng chi tiết (kg) < 4 4 ÷ 200 > 200 Sản lượng hàng năm ( chiếc ) Đơn chiếc < 100 <10 <5 Loạt nhỏ 100 ÷ 500 10 ÷ 200 55 ÷ 10 Loạt vừa 500 ÷ 5000 200 ÷ 500 100 ÷ 300 Loạt lớn 5000 ÷ 50000 500 ÷ 1000 300 ÷ 1000 Hàng khối >50000 >5000 >1000 - Sản lượng hằng năm: 6000 chiếc/ năm, với Q 1 < 4kg. Vậy chọn loại hình sản xuất là hàng loạt lớn PHẦN III: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI. SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 5 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 1. Xác định phương pháp chế tạo lồng phôi: Chi tiết là một gối đỡ có hình dáng phức tạp, vật liệu bằng gang xám GX15-32. Sản lượng hàng năm là 6000 chi tiết/ năm, được xếp vào sản xuất hàng loạt lớn Đây là chi tiết được sản xuất hàng loạt lớn nên ta dùng phương pháp đúc trong khuôn cát. - Chọn cấp chính xác chế tạo phôi đúc cấp 2. - Độ bóng : R z = 80. 2. Xác định bản vẽ chi tiết chế tạo phôi: PHẦN IV : THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ Xác định đường lối công nghệ: SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 6 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Với khối lượng chi tiết và sản lượng hàng năm như trên, dạng sản xuất là hàng loạt lớn, đường lối công nghệ được xác định phù hợp nhất là phân tán nguyên công. 1. Chọn phương pháp gia công: Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn, muốn chuyên môn hoá cao để đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công). Ở đây ta dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo. 2. Lập tiến trình công nghệ: 2.1 Phân tích các bề mặt làm chuẩn công nghệ: Gối đỡ là chi tiết dạng hộp. Khối lượng gia công chi tiết dạng hộp chủ yếu là tập trung vào việc gia công các lỗ. Muốn gia công nhiều lỗ trên nhiều bề mặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh cần tạo nên một chuẩn tinh thống nhất cho chi tiết hộp. Chuẩn đó thường là một mặt đáy và 2 lỗ chuẩn tinh phụ vuông góc với mặt đáy đó. Nguyên công đầu tiên phải là gia công tạo mặt chuẩn. Việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến lượng dư gia công cũng như độ chính xác ở các nguyên công tiếp theo. Với chi tiết gối đỡ này ta có nhiều phương án chọn chuẩn thô. Nhưng để đảm bảo những yêu cầu chọn chuẩn thô ta sẻ chọn chuẩn thô là bề mặt đáy và 2 lỗ ø12 vì: + Bề mặt này có lượng dư gia công nhỏ và đều nên đảm bảo phân phối đủ và đều lượng dư gia công. + Bề mặt gia công là mặt phẳng nên tạo thuận lợi cho việc gia công và gá đặt chi tiết nhanh khi gia công và lắp ráp. + Đảm bảo vị trí tương quan giữa các lỗ và mặt đáy với độ dịch chuyển sai khác là nhỏ. SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 7 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 2.2 Xác định các nguyên công gia công và trình tự các nguyên công: 2.2.1 Các nguyên công gia công: + Gia công bề mặt đáy đạt Rz40. gồm các bước gia công phay thô và phay tinh. + Gia công bề mặt trên đạt Rz40 gồm các bước gia công phay + Gia công lỗ ø 12 ,Ta chọn phương pháp gia công là khoan và khoét + Gia công lỗ ø 16 ±0.018 đạt độ bóng R a = 1,25 Ta chọn phương pháp gia công, có các bước là khoan ,khoét và doa. + Gia công lỗ ø 20 ±0.032 với độ bóng R a = 1,25. Ta chọn phương pháp gia công có các bước là khoan, khoét và doa. + Gia công 2 mặt bên đạt R z =40. Ta chọn phương pháp gia công là phay. 2.2.2 Trình tự các nguyên công : + Nguyên công 1: Gia công mặt đáy đạt Rz40 + Nguyên công 2: Gia công 2 mặt trên đạt Rz40 + Nguyên công 3: Gia công 2 lỗ ø12 + Nguyên công 4: Gia công 2 mặt bên đạt R z =40 + Nguyên công 5: Gia công 1 lỗ ø16 đạt độ bóng R a = 1,25 + Nguyên công 6 : Gia công 2 lỗ ø 20 đạt độ bóng R a = 1,25 + Nguyên công 7 : Kiểm tra độ song song 2 lỗ ø16 và ø20 3. Thiết kế nguyên công: + Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ. - Sản lượng: 6000 chiếc/ năm. - Vật liệu GX 15-32. - Dạng sản xuất: hàng loạt lớn 3.1 Nguyên công 1: Gia công mặt đáy SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 8 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Rz40 2 - Định vị: Chi tiết được định vị 3 bậc tự do. - Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt cơ khí, lực kẹp vuông góc với mặt đáy. - Chọn máy: Máy phay đứng 6H11. Công suất động cơ chính: 4, 5kW Bàn làm việc: 250x1250 mm 2 Số rãnh chữ T: 3, chiều rộng rãnh chữ T: 14 mm Số cấp tốc độ trục chính: 16 Phạm vi tốc độ trục chính: 65 – 1800 vg/ph - Chọn dao: Dao phay mặt đầu (D/z = 150/14) có gắn hợp kim cứng BK8. SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 9 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh • Tra tính chế độ cắt: Lượng dư gia công: 2,5mm. Khi phay thô mặt phẳng. - Lượng chạy dao răng S z S z = 0,26mm/răng (Bảng 5-33, Sổ tay CNCTM II, trang 29). - Tốc độ cắt V b khi phay V b = 158m/phút (Bảng 5-127, Sổ tay CNCTM II, trang 115). - Chiều sâu cắt t: t = 1,5mm (Bảng 5-127, Sổ tay CNCTM II, trang 115). - Tốc độ cắt tính toán V t V t = V b .k v với k v = k MV .k nv .k uv Trong đó: k MV : hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công (Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay CNCTM II, trang 6 và 7) k MV = 9378,0 200 190190 25,1 = = v n HB HB ≈ 200 (GX15-32) k nv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi (Bảng 5-5, Sổ tay CNCTM II, trang 8). k uv : hệ số phụ thuộc vào chất lượng dụng cụ cắt (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8). Các hệ số phụ thuộc k MV k nv k uv 0,9378 0,82 0,83 ⇒ Vận tốc tính toán : V t = 158.0,9378.0,82.0,83 =100,846 (m/phút.) - Số vòng quay tính toán : 214 150.1416,3 846,100.1000 .1000 === D V n t π (vòng/ phút.) Chọn số vòng quay của máy (theo tiêu chuẩn của máy) n m = 245vòng/ phút. - Vận tốc thực tế 395,115 1000 245.1416,3.150 1000 === m tt nD V π (m/phút) - Lượng chạy dao phút : S ph = S z .z.n = 0,26.14.245 = 891,8 (mm/phút.) SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 10 [...]... độ bền qua nhiều lần sử dụng - Cơ cấu kẹp chặt : + Phải tạo ra lực kẹp cần thiết đảm bảo độ cứng vững trong quá trình gia công + Các kích thước hình dáng nhỏ gọn, đủ bền, phù hợp với thân đồ gá + Dễ điều khiển 2.Tính toán thiết kế 2.1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt Chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 33 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Mặt bên định vị 3 bậc tự... 31 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 3.7 Nguyên công 7 : Kiểm tra Kiểm tra độ không song song giữa đường tâm lỗ Ø 16 và đường tâm lỗ Ø 20 không vượt quá 0,03/100 mm SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 32 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Phần 5 : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG LỖ ∅16 1 Mục đích : Nhằm định vị, kẹp chặt phôi trong quá trình gia công, do vậy thiết kế đồ. .. tế của máy : SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 14 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Ne = 3,1kw (Bảng 5-145, Sổ tay CNCTM II, trang 130) BƯỚC MÁY DAO t(mm) S(mm/ph) V(mm/ph ) n(v/ph) Ne(kw) Phay thô 6H11 BK8 2 216,3 135,84 1442 3,1 Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong đó : To - thời gian cơ bản Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian... Ne(kw) Khoan 2H13 5 P18 4 0,24 35,168 1400 1,1 Khoét 2H13 5 P18 2 0,7 52,752 1400 2,5 SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 18 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong đó : To - thời gian cơ bản Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn - thời gian nghĩ tự nhiên của công nhân(5%T0)... Trang 19 GVHD: Hoàng Văn Thạnh Rz40 Rz40 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy + Tra tính chế độ cắt Lượng dư gia công: 2,5 (mm) • Khi phay mặt phẳng - Lượng chạy dao S (mm/ răng) S = 0,18 (mm/ răng)(Bảng 5-177, Sổ tay CNCTM II, trang 160) - Tốc độ cắt V khi phay V = 180(m/ phút) (Bảng 5-178, Sổ tay CNCTM II, trang 161) - Chiều sâu cắt t: t = 96 (mm.) - Tốc độ cắt tính toán Vt Vt = V.kv với kv = kMV.knv.kuv trong... 1128,96 153,86 196 1,9 • Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong đó : To - thời gian cơ bản Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn - thời gian nghĩ tự nhiên của công nhân(5%T0) SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 21 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy T0 = GVHD: Hoàng Văn Thạnh L + L1 + L2 i S n L - chiều dài bề mặt gia công (mm)... 2,0(kw) SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 25 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh BƯỚC MÁY DAO t(mm) S(mm/vòng ) V(m/ph) n(v/ph) Ne(kw) Khoan 2H135 P18 6 0,32 26,376 700 2,2 Khoét 2H135 BK8 1,5 0,7 56,94 1400 2,5 Doa 2H135 BK8 0,5 2 17,584 1400 2,0 Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong đó : To - thời gian cơ bản Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv... = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,079 = 0,099 phút T0 = SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 26 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 3.6 Nguyên công 6 :Gia công 2 lỗ Ø20 2 1,25 2 - Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do Định vị 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng mặt phẳng SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 27 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Định vị 3 bậc tự do còn lại bằng chốt trụ ngắn và chốt... n(v/ph) Ne(kw) Khoan 2H135 P18 7,5 0,35 32,97 700 2,2 SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 30 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Khoét 2H135 BK8 2 0,9 59,0634 990 2,5 Doa 2H135 BK8 0,5 2 21,98 350 2,0 Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong đó : To - thời gian cơ bản Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn -... 115,395 245 4,2 BƯỚC MÁY DAO t(mm) Phay thô 6H11 BK8 Phay tinh 6H11 BK8 Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong đó : To - thời gian cơ bản Tp - thời gian phụ (10%T0) SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng Trang 11 Đồ Án :Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn - thời gian nghĩ tự nhiên của công nhân(5%T0) T0 = L +