Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án công nghệ chế tạo máy. 1. Phân tích điều kiện làm việc. Chi tiết cần lập quy trình công nghệ và gia công có dạng hộp dùng để đỡ trục, những bề mặt làm việc chính của nó bao gồm: Rãnh mang cá. Các lỗ 50, 65, 14. Hai mặt bên. Hai lỗ ren M16. 4 lỗ ren M8.
Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, chứng kiến phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp dựa tảng ngành khoa học sở, ngành ngành khí Là ngành đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế chế tạo máy móc phục vụ cho ngành cơng nghiệp khác, ngành đòi hỏi kỹ sư cán ngành phải tích lũy đầy đủ, khơng ngừng nâng cao vốn kiến thức mình, quan trọng phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp trình sản xuất thực tiễn Trong chương trình đào tạo kỹ sư khí trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, sinh viên trang bị nhiều kiến thức sở ngành Công nghệ chế tạo máy Nhằm mục đích cụ thể hóa thực tế hóa kiến thức mà sinh viên trang bị, đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay cơng nghệ, tiêu chuẩn… có khả vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất Mặt khác thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, ý tưởng lạ để giải vấn đề cơng nghệ cụ thể Do tính quan trọng đồ án mà môn học bắt buộc với sinh viên chuyên ngành khí số nghành có liên quan.Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo nhiệt tình Thầy Hồng Văn Thạnh, em hồn thành đồ án mơn học Công nghệ chế tạo máy với đề tài: “Thiết lập quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết Giá Đỡ” Với kiến thức trang bị trình tìm hiểu tài liệu có liên quan thực tế, em cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, nhiên khơng tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn thiếu kinh nghiệm Nên em mong bảo thấy đóng góp bạn bè để hồn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Hải Nam SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang1 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Mục lục PHẦN I PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM 1.1.Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết 1.2.Yêu cầu kĩ thuật sản phẩm PHẦN II ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT PHẦN III LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI 3.1.Chọn loại phơi 3.2.Phân tích lượng dư PHẦN IV THIẾT KẾ QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 4.1.Phân tích đặc điểm yêu cầu kĩ thật bề mặt cần gia cơng 11 4.2.Trình tự ngun cơng gia công 12 4.2.1.Xác định thứ tự nguyên công 12 4.2.2.Nội dung cụ thể nguyên công 12 4.3.Tra lượng dư bề mặt gia công 19 4.4.Tra chế độ cắt ngun cơng gia cơng 20 4.5.Tính thời gian cho nguyên công 27 SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang2 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh PHẦN V THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN TA RÔ LỖ M6x1 5.1.Xây dựng sơ đồ nguyên lý đồ gá 32 5.1.1.Cơ cấu định vị 32 5.1.2.Kẹp chặt cấu kẹp chặt 33 5.1.3.Lực cắt momen cắt 34 5.2.Tính tốn lực kẹp cần thiết, chọn cấu tạo lực kẹp tính nguồn sinh lực 34 5.2.1.Tính lực kẹp cần thiết 34 5.2.2.Chọn cấu kẹp 36 5.2.3.Tính tốn nguồn sinh lực kẹp 37 5.3.Tính chọn vít kẹp cấu kẹp chặt 39 Tài liệu tham khảo 41 SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang3 Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh PHẦN I: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM 1.1 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết: Chi tiết cần lập quy trình cơng nghệ gia cơng có dạng trục, chi tiết làm việc đỡ chi tiết khác máy, nên bề mặt làm việc máy bao gồm: + Các bề mặt rãnh + Hai lỗ 10F8 đễ đỡ đầu trục + Hai lỗ ren M6x1 + Bề mặt trục 1.2 Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm: 1.25 13±0.02 2.5 5±0.02 1.25 2.5 Ø65 ±0.02 45 ±0.02 A 1.25 M6 2.5 Ø10F8 2x45o Ø35h7 1.25 50±0.05 25±0.05 42±0.05 1x45o 2.5 2.5 110±0.05 Chi tiết có dạng trục làm vật liệu thép C45 Từ phân tích điều kiện làm việc chi tiết, ta có yêu cầu kỹ thuật sau: SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang4 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh + Độ khơng cắt đường tâm lỗ 10 đường tâm mặt trụ không vượt q 0,03/100mm + Độ khơng vng góc đường tâm lỗ 10 mặt phẳng A không vượt 0,05/100mm + Độ cứng HRC 3035 + Độ nhám bề mặt làm việc Ra = 1,25 Ra = 2,5(hai mặt bên) + Độ nhám bề mặt lại Rz40 SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang5 Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh PHẦN II: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Dạng sản xuất khái niệm cho ta hình dung quy mơ sản xuất sản phẩm Nó giúp việc định hướng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật - công nghệ tổ chức tồn quy trình sản xuất Các yếu tố đặc trưng dạng sản xuất: - Sản lượng - Tính ổn định sản phẩm - Tính lặp lại q trình sản xuất - Mức độ chun mơn hóa sản xuất Tùy theo yếu tố mà người ta chia thành dạng sản xuất; - Đơn - Hàng loạt ( hàng loạt lớn, hàng loạt vừa, hàng loạt nhỏ) - Hàng khối Q trình tính tốn Ta cần xác định số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo năm xác định theo công thức sau: N N1.m(1 ) 100 Trong đó: N1: Số lượng sản phẩm cần chế tạo năm theo kế hoạch m : Số lượng chi tiết sản phẩm : Lượng sản phẩm dự phòng sai hỏng tạo phôi gây (Chọn =3%6%) : Lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc phế phẩm q trình gia cơng (Chọn ) Vậy ta có: N1 = 8000 chi tiết/năm m 1 SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang6 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nên: N 8000.1.(1 GVHD: Hoàng Văn Thạnh 46 ) 8800 100 (chi tiết/năm) Khối lượng chi tiết xác định theo công thức: Q1 = V Trong đó: Q1 – trọng lượng chi tiết (kG) V – thể tích chi tiết (mm3) – trọng lượng riêng chi tiết, thép nên = 7,852 kG/dm3 Ta tính thể tích đoạn trục: V1 = R1 = = 17,5 mm h = 60 mm => V1 = 57726,76 (mm3) Tương tự ta có: V2 = 65x10x25 = 16250 (mm3) V3 = 40x10x25 = 10000 (mm3) V4 = 40x10x25 = 10000 (mm3) V5 = R52 h5 R5 = (mm) ; h5 = 10 (mm) => V5 = (mm3) V6 = R62 h6 R6 = (mm) ; h6 = (mm) => V6 = (mm3) => V = V1 + V2 + V3 + V4 - 2V5 - 2V6 = 91953,56 (mm3) = 0,092 (dm3) Vậy Q1 = V = 0,092 x 7,852 = 0,722384 (kG) SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang7 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Từ N = 8800 (chi tiết/năm) Q1 = 0,722384 (kG) Tra bảng 2.6 trang 31 (hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM_GS.TS Trần Văn Địch), ta có dạng sản xuất hàng loạt lớn SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang8 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh PHẦN III: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Chọn loại phôi: Loại phôi xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện kỹ thuật, dạng sản xuất điều kiện sản xuất cụ thể nhà máy, xí nghiệp, địa phương Chọn phơi tức tự chọn phương pháp chế tạo phơi Ta có số loại phôi thường dùng sau * Phôi thép thanh: dùng để chế tạo loại chi tiết lăn, chi tiết kẹp chặt, loại trục, xilanh, piton, bạc… * Phôi dập: dùng chế tạo loại chi tiết trục côn, trục thẳng, loại bánh khác, chi tiết dạng dạng càng, trục chữ thập… loại chi tiết dập máy búa nằm ngang máy dập đứng * Phôi rèn tự do: sản xuất đơn hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi phôi rèn tự do, ưu điểm giá thành thấp * Phôi đúc: dùng cho loại chi tiết gối đỡ, chi tiết dạng hộp, dạng phức tạp… vật liệu dùng cho phôi đúc gang, thép, đồng, nhôm loại hợp kim khác Kết luận: Dựa vào yếu tố xét đến trên, khả cơng nghệ, điều kiện làm việc, kích thước, sản lượng… mà ta chọn phơi dập 3.2 Phân tích lượng dư: Lượng dư gia công xác định hợp lý trị số dung sai góp phần đảm bảo hiệu kinh tế q trình cơng nghệ Lượng dư lớn tốn nguyên vật liệu, tăng chi phí gia cơng Ngược lại, lượng dư q nhỏ không đủ hớt sai lệch phôi - Đối với bề mặt phẳng gia công phương pháp phay lượng dư gia công chọn theo phương pháp chế tạo phôi - Với bề mặt lỗ lượng dư gia cơng tồn phần phơi nằm đường bao kích thước lỗ SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang9 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 4.1 Phân tích đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công : Trong dạng sản xuất hàng loạt lớn, qui trình cơng nghệ xây dựng theo nguyên tắc phân tán tập trung nguyên công Theo ngun tắc phân tán ngun cơng quy trình cơng nghệ chia ngun cơng đơn giản có thời gian (nhịp) bội số nhịp, máy thực nguyên công định, đồ gá sử dụng đồ gá chuyên dùng Theo ngun tắc tập trung ngun cơng quy trình cơng nghệ thực vài máy tự động, bán tự động Ở ta chọn phương án gia cơng vị trí, dao gia cơng Ta kí hiệu bề mặt cần gia công sau: I A H E D B C G F Với bề mặt lại yêu cầu Rz40 nên phương pháp dập đạt yêu cầu Ta có bề mặt cần gia công A-B-C-D-E-F-G-H-I * Bề mặt A, B, C, D, E, I ta dùng phương pháp phay thô sau phay tinh * Mặt F ta tiến hành khoan, doa * Mặt G ta dùng phương pháp khoan sau Taro ren * Mặt H ta dùng phương pháp tiện thơ sau tiện tinh SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang10 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Ngun cơng 3: Phay thô tinh mặt bên giá đỡ Bước 1: Phay thô - - - Chiều sâu cắt: t = 1.5mm Lượng chạy dao Sz = 0.13mm/răng Bảng 5-163[2] Lượng chạy dao vòng: S = Sz x z = 0.13 x 16 = 2,08 mm/vòng Tuổi bền dao: T = 150 phút, bảng 5-40[2] Tốc độ cắt: V = 39m/phút, bảng 5-171[2] Số vòng quay dao chạy: ntt == = 82,7 vg/phút Chọn nm = 95 v/phút Lượng chạy dao phút: S = Sz x n = 0,13 x 16 x 95 = 197,6 mm/phút Công suất cắt: N = kw Bước 2: Phay tinh Chiều sâu cắt: t =0,5 mm Lượng chạy dao Sz = 0,08mm/răng, bảng 5-119[2] Lượng chạy dao vòng: S = Sz x z = 0.08 x 16 = 1,28 mm/vòng Tuổi bền dao: T = 150 phút Tốc độ cắt: v = 45 m/phút, bảng 5-171[2] Số vòng quay dao phay: ntt == = 95,49 vg/phút Chọn nm = 95 vg/phút Lượng chạy dao phút: S = Sz x n = 0,08 x 16 x 95 = 121,6 mm/phút Công suất cắt: N = 1kw SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang21 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Ngun cơng : Khoan, doa lỗ 10 (có dùng bạc dẫn) Bước : Khoan lỗ 9,8 - Chiều sâu cắt: t = D/2 = 9,8/2 = 4,9mm - Lượng chạy dao vòng: S = 0,11 mm/vòng, bảng 5-87[2] - Tuổi bền dao: T = 15phút, bảng 5-30[2] - Tốc độ cắt: V = 32m/phút, bảng 5-86[2] - Số vòng quay trục chính: 1000V n = D = = 1040 vg/phút chọn n = 960 vg/phút - Công suất cắt: N = 1,3 kw, bảng 5-88[2] Bước 2: Doa - Chiều sâu cắt: t = 0,5.(D – d) = 0,5.(10 – 9,8) = 0,1mm - Lượng chạy dao vòng: S = 0,8mm/vòng, bảng 5-112[2] - Tuổi bền dao: T= 40 phút, bảng 5-113[2] - Tốc độ cắt: V = 9,2 m/phút, bảng 5-113[2] - Số vòng quay trục chính: SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang22 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh n = = = 293 vg/phút chọn n = 260 vg/phút - Công suất cắt: N = 1,5 kw Nguyên công : Khoan taro lỗ ren Bước : Khoan lỗ - Chiều sâu cắt: t = d/2 = 5/2 = 2,5 mm - Lượng chạy dao vòng: S = 0,11 mm/vòng, bảng 5-86[2] - Tuổi bền dao: T= 15 phút - Tốc độ cắt: V = 32 m/phút,bảng 5-86[2] - Số vòng quay trục chính: 1000v n = D = = 2037 vg/phút chọn n = 1450 vg/phút - Công suất cắt: N = 1,1 kw Bước 2: Taro M6x1 Tra bảng 5-188[2] ta chọn tốc độ cắt V = 8m/ph, lượng chạy dao vòng S = 0,5mm/vg - Số vòng quay trục chính: 1000.8 1000v n = D = 3,14.6 = 424,4 v/phút chọn n = 370 vg/phút 4.5 Tính tốn thời gian cho ngun công: SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang23 Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Trong sản xuất hàng loạt lớn thời gian nguyên công xác định theo công thức sau: Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn Ở đây: Ttc : Thời gian nguyên công T0 : Thời gian (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dáng, kích thước tính chất lý chi tiết, thời gian thực máy tay Tp : Thời gian phụ (thời gian cần thiết để công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt … Tp = (7-10)%T0 Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (T pvkt) để thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (T pvkt = 8%T0); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn dao ca kíp Tpvtc = (2-3)%T0 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Tn = (3-5)%T0 Ở ta thực tính tốn thời gian (T0) cho nguyên công T0 L L1 L2 S n (phút) L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1: chiều dài ăn dao (mm) L3: chiều dài thoát dao (mm) S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n: số vòng quay hành trình kép phút a) Nguyên công 1: + Bước 1: Khỏa mặt đầu L = 65 mm L1 = + (0,5 ÷ 3) = + (0,5 ÷ 3) = 19 mm SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang24 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy L2 = (2 ÷ 5) mm ta chọn L2 = 3mm T01 L L1 L2 S n = 0,45 phút + Bước 2: Phay mặt rãnh L = 125 mm L1 = + (0,5 ÷ 3) = + (0,5 ÷ 3) = mm L2 = (2 ÷ 5) mm ta chọn L2 = 3mm T01 L L1 L2 S n = 0,8 phút + Bước 3: Khoan lỗ tâm L = 3,3mm d 2,5 c.tan 2.tan 60 L1 = +1= + = 5,3mm Tkhoantam 3,3 5,3 L L1 S n = 0, 05.500 = 0,34 phút c) Ngun cơng 2: Cho góc trước dao = 600 L = 110 mm L1 = () + (0,5 2) = ( )+ (0,5 2) = mm L2 = (1 3) mm = 2mm T02 L L1 L2 S n = 2,7 phút SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang25 GVHD: Hoàng Văn Thạnh Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh d) Nguyên công 3: L = 50 mm L1 = + (0,5 ÷ 3) = + (0,5 ÷ 3) = 19 mm L2 = (2 ÷ 5) mm ta chọn L2 = 3mm T03 L L1 L2 S n = 0,36 phút e) Nguyên công 4: + Bước 1: Khoan lỗ 10 L = 65mm L1 = + (0,5÷2) mm = + (0,5÷2) = 9mm L2 = (1 ÷ 3) mm ta chọn L2 = 2mm Tkhoan L L1 L2 65 0,11.976 = 0,7 phút S n + Bước 2: Doa lỗ 10 L = 65mm Dd 10 9,8 c tan tan 30 L1 = + (0,5 ÷ 2) mm = + (0,5 ÷ 2) = mm L2 = (1 ÷ 3) mm ta chọn L2 = mm Tkhoan L L1 L2 65 0,8.260 = 0,33 phút S n f) Nguyên công 5: + Bước 1: Khoan lỗ L = mm L1 = + (0,5 ÷ 2) mm = + (0,5 ÷ 2) = 5mm L2 = (1 ÷ 3) mm ta chọn L2 =2mm SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang26 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Tkhoan GVHD: Hoàng Văn Thạnh L L1 L2 S n = 0,1 phút + Bước 2: Ta rô lỗ ren M6x1 L = mm L1, L2 = (1 ÷ 3)p ta chọn L1,2 = mm Ttaro ( L L1 L2 L L1 L2 82 8 2 )( )� i � S n S n1 0,5.370 0,5.450 = 0,2 phút SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang27 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh PHẦN V : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN TARO M6x1 5.1 Xây dựng sơ đồ nguyên lý đồ gá Đồ gá khoan dùng máy khoan để xác định vị trí tương quan phôi dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ khoan kht doa Ngồi đồ gá có dụng cụ phụ mang ranh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp taro Đồ gá khoan thường hạn chế bậc tự chi tiết để xác định lỗ tâm chi tiết gia công 5.1.1.Cơ cấu định vị: Ta có sơ đồ gá đặt ngun cơng sau: n s n s M6 5±0.02 W Cơ cấu định vị dùng để xác định vị trí tương đối chi tiết so với máy dụng cụ cắt, nguyên công khoan taro ren M6x1 ta dùng: SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang28 Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh - chốt tỳ cố định định vị mặt phẳng đáy mặt bên đồ gá, chốt tỳ hạn chế bậc tự Chốt tỳ làm thép C45 - khối V dài định vị mặt trụ 35 hạn chế bậc tự 5.1.2 Kẹp chặt cấu kẹp chặt: - Kẹp chặt tác động lên hệ thống đồ gá, cụ thể vào chi tiết gia công lực để làm khả xê dịch rung động lực cắt hay lực khác trình cắt sinh lực ly tâm, trọng lượng, rung động… - Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch gia công Yêu cầu cấu kẹp chặt: + Khi kẹp chặt khơng phá hỏng vị trí chi tiết định vị xác + Trị số lực kẹp vừa đủ để chi tiết không bị xê dịch rung động tác dụng lực cắt ảnh hưởng khác q trình gia cơng + Khơng làm hỏng bề mặt lực kẹp tác động vào + Cơ cấu kẹp chặt điều chỉnh lực kẹp + Thao tác nhanh, thuận tiện, kết cấu gọn, an toàn … + Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo sữa chữa - Phương, chiều, điểm đặt lực kẹp: + Phương: vng góc cắt trục dao + Chiều: hướng từ phải qua trái + Điểm đặt: bề mặt trụ 35 5.1.3 Lực cắt momen cắt: Đối với khoan Momen xoắn M x (N.m) lực chiều trục P 0(N) hai thông số cần ý tính tốn lực kẹp - Khi khoan Momen cắt Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp Tra bảng 5-32 trang 25 Sổ tay CNCTM tập 2, ta có : CM = 0,0345 q = 2,0 y = 0,8 SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang29 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh k = Kmp = (Theo bảng 5-9 trang Sổ tay CNCTM tập 2) Vậy Momen cắt Mx = 10.0,0345.52.0,110,8.1 = 1,48 (N.m) - Lực cắt P0 = 10.Cp Dq.Sy.kp Tra bảng 5-32[2] ta có: CP = 68 q = 1,0 y = 0,7 Vậy Lực cắt P0 = 10.68.51.0,110,7.1 = 725 N 5.2 Tính tốn lực kẹp cần thiết, chọn cấu tạo lực kẹp, tính tốn nguồn sinh lực 5.2.1 Tính lực kẹp cần thiết: Ta thực tính tốn lực kẹp theo giáo trình “Trang bị cơng nghệ cấp phôi tự động” Châu Mạnh Lực – Phạm Văn Song Ta có sơ đồ tính lực kẹp khoan sau: Po Mc d H R a W SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang30 W Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Theo lực kẹp nằm theo phương ngang có chiều vng góc với lực cắt P Ta có cơng thức tính lực kẹp sau: W 2.K M c H � � �d � f2 � R �2 f1 � � sin � � � Trong K hệ số an tồn, K = k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 k0: Hệ số an toàn chung k0 = 1,5 ÷ 2, ta chọn k0 = 1,5 k1: Hệ số kể đến lượng dư không đều, gia công thô k1 = 1,2 k2: Hệ số xét đến dao cùn làm lực cắt tăng, k2 = 1,0 ÷ 1,9 ta chọn k2 = k3: Hệ số xét đến cắt khơng liên tục làm lực cắt tăng k3 = 1,2 k4: Hệ số xét đến nguồn sinh lực khơng ổn định, kẹp ren vít k4 = 1,3 k5: Hệ số kể đến vị trí tay quay cấu kẹp thuận tiện hay không thuận tiện k = K6: Hệ số tính đến momen làm lật phôi quay quanh điểm tựa, định vị phiến tì nên k6 = Vậy k = 1,5.1,2.1.1,2.1,3.1.1 = 2,8 f1: Hệ số ma sát chi tiết mỏ cặp f1 = 0,1 f2 : Hệ số ma sát chi tiết khối V f2 = 0,15 d : Đường kính mũi khoan, d = 5mm H : Khoảng cách từ tâm chi tiết đến vị trí lỗ gia cơng, H = 28mm R : Bán kính chi tiết, R = 17,5mm 2.2,8.1, 48 0, 028 � � 0,15 �0,005 0,0175 � 2� 0,1� o � sin 45 � Vậy: W = = 5059 N 5.2.2 Chọn cấu kẹp: Với dạng sản xuất hàng loạt lớn ta sử dụng cấu kẹp chặt ren vít SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang31 Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Ưu điểm : + Kết cấu đơn giản + Có thể dùng nhiều cơng việc khác + Vị trí khác + Lực kẹp lớn + Tự hãm tốt Nhược điểm: + Phải quay nhiều vòng thời gian, suất thấp + Tốn sức, kẹp chậm 5.2.3 Tính tốn nguồn sinh lực kẹp: M12 Dựa vào độ lớn lực kẹp cần thiết với hình dáng dạng sản xuất chi tiết sử dụng cấu kẹp ren vít, dùng khối V tùy động để tiếp xúc kẹp chặt chi tiết Đây cấu phù hợp với chi tiết gia cơng, đơn giản dễ chế tạo Sơ đồ cấu kẹp sau: Sơ đồ tính tốn nguồn sinh lực: - Ta coi cấu kẹp ren vít cấu kẹp tổ hợp gồm đòn có cánh tay đòn SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang32 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh L hình vẽ, chêm có ma sát mặt nghiêng Khi tỷ số truyền lực là: - tỷ số truyền lý tưởng chêm - tỷ số truyền lý tưởng đòn Trong thực tế tính toán ta phải kể đến tổn thất ma sát bề mặt ren, nơi tiếp xúc trục vít đai ốc với phôi Trường hợp dùng đầu kẹp có dạng phẳng miệng đệm đầu trục vít quay lỗ miếng đệm, tiếp xúc vòng tròn có bán kính R = D/2, momen ma sát xuất đầu trục vít là: Nếu ta xét momen ma sát bề mặt ren momen tác động tay quay xác định theo công thức sau: Trong thực tế phải kể đến ma sat mặt đầu đai ốc hay trục vít nên ta có momen tay quay : == = 5059.[0,1.6.cotg60+tg(4+6).5,43] Tay quay có chiều dài L = 140mm => Q = /L = 6596/140 = 47 N SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang33 = 6596 N Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh 5.3) Tính chọn vít kẹp cấu kẹp chặt: Tính theo ứng suất kéo cho phép vật liệu chế tạo vít, ta có cơng thức tính đường kính d vít kẹp là: d� 4.P k Trong đó: Ta tính lực kẹp cần thiết vít kẹp là: W = P = 5059 N Ứng suất kéo cho phép: d� Vậy : k = 50÷60 N/mm2, chọn k = 55 N/mm2 4.5059 3,14.55 = 10,8 mm � Chọn theo tiêu chuẩn ta chọn vít kẹp M12 Tra bảng 8-50 trang 467 Sổ tay CNCTM tập ta chọn loại vít kẹp M12 với mặt tựa mặt cầu theo tiêu chuẩn có thơng số sau: - Đường kính danh nghĩa d = 12 mm - Chiều dài tay quay L = 140 mm - Lực tác động vào tay vặn Q = 45 N Kiểm nghiệm độ bền ren: Ta tính ứng suất kéo tiết diện chân ren: k Ứng suất kéo cho phép: 4.5059 4.W 2 d = 3,14.12 = 44,75 N/mm2 k = 55 N/mm2 Suy ra: k � k (Thỏa mãn điều kiện độ bền) TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang34 Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1[1], 2[2], 3[3] – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc chủ biên – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy – GS.TS Trần Văn Địch – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy – TS Lưu Đức Bình – Đại học bách khoa – Đại học Đà Nẵng Giáo trình Trang bị cơng nghệ cấp phôi tự động – Châu Mạnh Lực, Phạm Văn Song – Đại học bách khoa – Đại học Đà Nẵng Chế độ cắt gia cơng khí – Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình – Nhà xuất Đà Nẵng Sổ tay & Atlas đồ gá – GS.TS Trần Văn Địch – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật SVTH: Nguyễn Hải Nam - Lớp 09C1B Trang35