Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thân Ổ Đỡ Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật

MỤC LỤC Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thân Ổ Đỡ Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật 

 

                                                                                                                               Trang

Lời nói đầu                                                                                                                4

ChươngI: Nghiên cứu chi tiết gia công                                                                           5
Chương II: Xác định dạng sản xuất                                                                               7

Chương III: Chọn phôi và phương pháp tạo phôi                                                           8

Chương IV: Lập tiến trình gia công                                                                               11

Chương V: Trình tự gia công các nguyên công                                                                13

Chương VI: Tính toán lượng dư gia công                                                                        34
Chương VII: Xác định chế độ cắt                                                                                   36

Chương VIII: Tính toán và thiết kế đồ gá                                                                       41

Kết luận                                                                                                                     45

Tài liệu tham khảo                                                                                                      46                  

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học thuộc chuyên nghành của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy. Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Công nghệ kim loại, Vật liệu học,TT tiện, phay bào,… Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại, cũng như bám sát thực tế sản xuất trước khi làm luận án tốt nghiệp.

Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém. Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng.

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau. Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.

Với ý nghĩa quan trọng của đồ án mỗi sinh viên chuyên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy đều phải nghiên cứu thiết lập quy trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể, và nhiệm vụ mà em nhận được là:

                  “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thân Ổ Đỡ”

           Do thời gian có hạn và chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong thầy cô góp ý, bổ sung để em có thể hoàn thiện kiến thức hơn.

           Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Tất Toản và sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã giúp em hoàn thành đồ án này.

Chương I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG

  

       Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo.

1/ Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết :

         - Chi tiết Thân ổ đỡ là một chi tiết dạng hộp, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí.

         - Chi tiết thân ổ đỡ có chức năng giữ ổ đỡ có vị trí cố định với trục và máy.

          - Bề mặt làm việc chủ yếu của thân ở đỡ là rãnh bán nguyệt Ф100 x30 dùng để lắp ghép với ổ lăn, lỗ này cần gia công chính xác để đảm bảo lắp ghép với ổ lăn.

         

             Phôi chi tiết Thân ổ đỡ được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám 18-36, đây là loại gang có độ bền trung bình và có tính gia công tốt, thích hợp chế tạo các chi tiết dạng hộp…

     Gang xám 18-36 có các cơ tính như sau :

• Độ cứng HB: 183-189
• Dạng graphit :tấm thô

(2.8¸ 3.5) %C , (1.5¸3)% Si,   (0.5¸1)% Mn,   (0.1¸0.2)% P,   008% S và một số nguyên tố khác như: Cr, Ni, Cu, Al …

• Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy.

 

2/ Phân tích tính công nghệ của chi tiết gia công :

         Chi tiết được chế tạo từ gang xám 18-36 bằng phương pháp đúc, hình dáng bên ngoài của chi tiết đơn giản.

         Các mặt phẳng song song do đó có thể gia công nhiều chi tiết cùng lúc, bên ngoài chi tiết được thiết kế các cung tròn, các đoạn giao nhau được bo tròn bởi các cung để giảm được ứng suất tập trung, nhằm hạn chế gày khi co lực tác động mạnh

       Các lỗ đều là lỗ thông suốt, thuận lợi cho việc gia công bằng phương pháp kết hợp khoét, doa.

           Theo tài liệu [1] trang 134 thì kích thước lổ cơ bản 12 được gia công với cấp chính xác 7 nên theo tài liệu [4] tập 1 trang 61 ta tra ra dung sai là

12 ₀^+0,018 , và Ra=0,32

         Tương tự 26 có miền dung sai 26 ₀^+0,033   và Ra =0,63   , mặt đầu được gia công với cấp chính xác 8-10 nên có độ bóng Rz= 20, các rãnh thì được gia công với cấp chính xác từ 8-10 Rz=20

           Các bề mặt còn lại không gia công có Rz = 80

             Nhìn chung, hình dáng của chi tiết càng số là đơn giản, đối xứng, kết cấu bề ngoài phù hợp cho quá trình gia công.

 

                 Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

     Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết.

     Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức ([1], trang 13, công thức 2):

                      

với:

* N₁ số sản phẩm ( số máy) được sản xuất trong 1 năm

   N₁ = 800 chi tiết/năm

* N số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

* : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm.

                  

* : phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn

                  

* : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ

                

-     Thể tích gần đúng của chi tiết là : V » 1.123(dm³).

• Trọng lượng riêng của gang xám là : g = 7 (kg/ dm³)

         Do đó trọng lượng gần đúng của chi tiết là :

                     Q₁ » V. g = 1.123 x7 = 7.861 (kG).

Tư Q₁ và N tra bảng 2, [1] trang 14 ta có dạng sản xuất chi tiết này theo đề bài là dạng sản xuất hàng loạt lớn

      

 

Chương III: CHỌN PHÔI

VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

 

       1.Chọn dạng phôi:

         Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau:

     2. Phôi đúc:

         Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:

+ Lượng dư phân bố đều.

+ Tiết kiệm được vật liệu.

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm

+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.

         * Kết luận:

             Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám.

            Giá thành chế tạo vật đúc rẻ

         Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản, cho nên đầu tư thấp.

               Phù hợp với sản xuất hàng loạt, độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo.

           Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.

     3. Phương pháp chế tạo phôi:

           Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

     a) Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:

       - Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

       - Loại phôi này có cấp chính xác: .

       - Độ nhám bề mặt: .

     b) Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

     - Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn.

     - Loại phôi này có cấp chính xác: .

     - Độ nhám bề mặt: .

     c) Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

- Loại phôi này có cấp chính xác:

- Độ nhám bề mặt: .

       d) Đúc ly tâm:

- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến.

       e) Đúc áp lực:

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao.

       f) Đúc trong vỏ mỏng:

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

       * Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

+ Cấp chính xác kích thước:

+ Độ nhám bề mặt:

       4. Tạo phôi – Thông số về phôi:

- Chi tiết thân ổ đỡ được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy.

             Bởi vì đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn nên sau khi đúc thì chi tiết đúc được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động , bán tự động

 

Bản vẽ đúc của chi tiết :

 

Chương IV: LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

 

1. Mục đích:

       Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo.

2. Nội dung:

- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.

- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.

- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết.

     Khi phân tích chi tiết chế tạo ta chọn bề mặt đáy, và hai lỗ Ф26 làm chuẩn tinh thống nhất, muốn có được chuẩn tinh thống nhất đó ta dùng bề mặt trên và hai mặt bên của chi tiết làm chuẩn thô để gia công chuẩn tinh thống nhất đó.

 

3.Các phương án gia công:

vPHƯƠNG ÁN 1

• Nguyên công 1: phay thô và tinh mặt A

-         Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, và 2 chốt tì 2 bậc tự do, 1 chốt tì ở mặt bên 1 bậc tự do

-         Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện

• Nguyên công 2 : phay thô và tinh mặt đáy B

-         Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy A 3 bậc tự do, và 2 chốt tì 2 bậc tự do, 1 chốt tì ở mặt bên 1 bậc tự do

-         Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện

• Nguyên công 3: Khoét, doa 2 lỗ Ф26
• Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, và 2 chốt tì 2 bậc tự do, 1 chốt tì ở mặt bên 1 bậc tự do
• Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện

• Nguyên công 4: Khoét 2 hai lỗ bậc ∅50
• Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, và chốt trụ ngắn 2 bậc tự do, chốt tram 1 bậc tự do.
• Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện

• Nguyên công 5 : khoét và doa 2 lỗ ∅ 23
•      Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, và chốt trụ ngắn 2 bậc tự do, chốt tram 1 bậc tự do.
• Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện

 

• Nguyên công 6 : phay thô mặt bậc phía trên
• Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, và chốt trụ ngắn 2 bậc tự do, chốt tram 1 bậc tự do.
• Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện
• Nguyên công 7: phay rãnh tròn ∅ 100x30
•  Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, và chốt trụ ngắn 2 bậc tự do, chốt tram 1 bậc tự do.
• Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện
• ............................

         = (mm)

         Trong đó gía trị = 2 lấy theo bảng 15. Còn l và d lấy theo chiều dài và kính thước lỗ.

         Giá trị sai lệch được xác định theo công thức:

                           === 353 (mm)

         Ơ đây , là dung sai kích thước b và c.

Như vậy, sai lệch không gian tổng cộng là:

                           = = 357 (mm).

         Sai lệch không gian còn lại sau khoét thô là:

                           = 0,05.= 0,05.357 = 17,9 (mm).

         Sai sốgiá đặt khi khoét thô lỗ được xác định như sau:

                           = .

         Sai số chuẩn trong trường hợp này là do chi tiết có chiều dài khác nhau khi đúc.

                           = + +

Trong đó: = 18 = 0,018 mm: Là dung sai của mặt định vị.

                  = 15 = 0,015 mm: Là dung sai chiều dài chốt.

                  = 0 mm: Là khe hở nhỏ nhất giữa mặt định vị và chốt.

                           Þ = 0,018 + 0,015 = 0,033 (mm)

         Gióc xoay lớn nhất của chi tiết được xác định như sau:

                           tg = = = 0,0011.

Với H là khoảng cách giữa chốt và phiến tì.

         Khi đó sai số chuẩn trên chiều dài lỗ gia công là:

                           = L. tg = 5. 0,001 = 0,0055 mm = 5.5.

Với L là chiều dài lỗ gia công

         Sai số kẹp chặt được xác định theo bảng 24 trang 50 ta có= 90 (mm).

         Vậy sai số gá đặt là:

                           = = 90,4(mm).

         Sai số gá đặt còn lại là:

                           = 0,05. = 0,05 . 90,4 = 4,5(mm).

         * Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức:

                           2Z_min = 2(R_Zi-1 + T_i-1 + )

         Lượng dư nhỏ nhất khi khoét thô là:

                           2Z_min = 2(600 + ) = 1937(mm).

         Lượng dư nhỏ nhất khi dao tinh là:

                           2Z_min = 2(50 + ) = 137(mm).

Do đó, kích thước phôi sau khi khoét thô là:

                           d₁= 26,033 – 0,137 = 25,896 (mm).

         Kích thước phôi

                           d₁= 25,896 – 1,937 = 23,959 (mm).

         Dung sai khi doa thô : s = 30(mm).

         Dung sai khi khoét thô: s = 170(mm).

         Dung sai phôi: s = 500(mm).

Sau khi doa thô :      d_max = 26,033 (mm).

                                    d_min = 26,033 – 0,03 = 26,003 (mm).

Sau khi khoét thô:    d_max = 25,896 (mm).

                                    d_min = 25,896 – 0,17 = 25,726 (mm).

 

Kích thước phôi:      d_max = 23,96 (mm).

                                    d_min = 23,959 – 0,5 = 23,459 (mm).

         Lượng dư giới hạn được xác định như sau:

Khi doa thô :

2Z_min = 26,033 – 25,896 = 0,137 mm = 137 .

2Z_max = 26,003 – 25,726 = 0,277 mm = 277 .

Khi khoét thô:

2Z_min = 25,896 – 23,96 = 1,936 mm = 1936 .

2Z_max = 25,726 – 23,46 = 2,266 mm = 2266 .

         Lượng dư tổng cộng được tính như sau:

2Z_min = 1936 +137 = 2073 .

2Z_max = 2266 +277 = 2543 .

Tất cả các tính toán được ghi vào bảng:

Bước	Rz mm	Ti mm	mm	e mm	2Zmt mm	Dt mm	d mm	Dmin mm	Dmax mm	2Zmin mm	2Zmax mm
Phôi		600	357			23,959	500	23,459	23,959
Khoét thô	50		17,9	90,4	1937	25,896	170	25,726	25,896	1936	2266
Doa thô	5			4,5	137	26,033	30	26,003	26,033	137	277

 

Chương VI:TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

Nguyên công 3: Khoét thô và Doa tinh lỗ F26

         Chọn máy 2H53 giới hạn vòng quay 25- 2500 vòng /phút

Dùng mũi khoét thép gió

            1. Khoét thô: F25,8

                  a) Chiều sâu cắt t:

chiều sâu cắt khi khoét thô là:

                           t = 0,5(D – d) = 0,5(25,8 – 23,8) =1 (mm).

                  b) Lượng chạy dao: S

                           S = C_s.D^0,6.K₁.K₂ Þ S = 1,1 mm/vòng (Bảng 5.26 )

Vì khoét để chuẩn bị cho doa nên ta nhân thêm với hệ số K_os= 0,7

Nên S =1.1 x0,7 = 0,77 mm/vòng

                  c) Tốc độ cắt: v

Tốc độ cắt khi khoét: v =

Trong đó:T = 40 phút – chu kỳ bền

                  C_v = 18,8; q = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; m = 0,125

                  K_v: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:   

k_v=k_mv.k_uv.k_lv.k_nv

-         k_mv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

-         k_uv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt

-         k_lv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét

-         k_nv: hệ số điều chỉnh bổ sung khi khoét các lỗ đúc hoặc dập

-                        Bảng 5-2 [STCNCTM2]   :   k_mv=1,3

-                           Bảng 5-6   :   k_uv =0,83

-                        Bảng 5-31 : k_lv = 1,0

-                       Bảng 5-5 : k_nv = 0,8

-                            => k_v= k_mv.k_uv.k_lv.k_nv=1,3 . 0,83 . 1. 0,8 = 0,86

Do đó, tốc độ cắt là:

                           v = = 21,6 (m/phút)

                  Số vòng quay trục chính là:

         V=(vòng/phút)

                  Chọn theo máy n_m =252 (vòng/phút)

Do đó:               V_t = (m/vòng)

         d) Tính lực cắt P_o và Mô men xoắn M_x

         Lực cắt:    P_o = 10.C_p.t^xD^q.S^y . k_p

Theo bảng 5-32 STCNCTM2

Trong đó:C_p = 23,5 ; q = 0; x = 1,2; y = 0,4, k_p =1 (vật liệu là gang xám)

         Þ              Po = 10 . 23,5 . 1^1,2 .25,8⁰ . 0,77^0,4.1 = 212 N =21,2 kG

         Momen xoắn M_x được tính theo công thức:

                           M_x = 10.C_M.D²S^y.t^x.k_p         

Trong đó:C_pM = 0,085; x = 0,75; y = 0,8; k_p = 1

         Þ              M_x­ = 10 . 0,085 .25,8². 0,77^0,8. 1^0,75.1 = 495 N.m=4950kG.mm

         e). Công suất cắt N:

Công suất cắt được xác định theo công thức:

                           N_c = (kw)

Vậy máy 2H53 đủ công suất để gia công lỗ

         1. Doa thô: F26

                  a) Chiều sâu cắt t: t = 0,1 (mm)

                  b) Lượng chạy dao: S

                           S = C_s.D^0,6.K₁.K₂ Þ S = 3,1 mm/vòng ( bảng 5-27)

                  c) Tốc độ cắt: v

Tốc độ cắt khi khoét: v =

Trong đó:T = 120 phút – chu kỳ bền ( bảng 5-30 )

                  C_v = 15,6; q = 0,2; x = 0,1; y = 0,5; m = 0,3 (bảng 5-29 )

                  K_v: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:   

k_v=k_mv.k_uv.k_lv.k_nv

-         k_mv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

-         k_uv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt

-         k_lv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét

-         k_nv: hệ số điều chỉnh bổ sung khi khoét các lỗ đúc hoặc dập

-                        Bảng 5-2 [STCNCTM2]   :   k_mv=1,3

-                           Bảng 5-6   :   k_uv =0,83

-                        Bảng 5-31 : k_lv = 1,0

-                        Bảng 5-5 : k_nv = 0,85

-                            => k_v= k_mv.k_uv.k_lv.k_nv=1,3 . 0,83 . 1. 0,85 = 0,91

Do đó, tốc độ cắt là:

                           v = = 4,6 (m/phút)

                  Số vòng quay trục chính là:

         V=(vòng/phút)

                  Chọn theo máy n_m = 50 (vòng/phút)

Do đó:               V_t =(m/vòng)

 

         d) Tính lực cắt P_o và Mô men xoắn M_x

         Lực cắt:    P_o = 10.C_p.t^xD^q.S^y . k_p

Theo bảng 5-32 STCNCTM2

Trong đó:C_p = 23,5 ; q = 0; x = 1,2; y = 0,4, k_p =1 (vật liệu là gang xám)

         Þ              Po = 10 . 23,5 . 0,1^1,2 .26⁰ . 3,1^0,4.1 = 23,3 N

         Momen xoắn M_x được tính theo công thức:

                           M_x =           

                     Tra bảng 5-23 tập 2 ta có :

                     Ta có:S_Z = (mm/răng)

         =>

 

         e). Công suất cắt N:

Công suất cắt được xác định theo công thức:

                           N_c = (kw)

Vậy máy 2H53 đủ công suất để gia công lỗ

 

Chương VIII: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1. Nhiệm vụ đồ gá:

   - Độ định vị phải chính xác

   - Kẹp chặt phải đúng vị trí gá đặt và không làm biến dạng chi tiết cần gia công, dễ dàng thực hiện thao tác và nhanh chóng để có thể tăng năng suất

   - Gá đặt và tháo lắp chi tiết dễ dàng nhanh chóng

   - Đồ gá phải có kết cấu đơn giản, rẻ tiền

2. Nội dung thiết kế:

     - Nhằm đơn giản quá trình kẹp chặt và gá đặt, giảm sức lao động, giảm khoảng thời gian phụ và tăng năng suất.

     - Yêu cầu: Phải đảm bảo yêu cầu của sản phẩm.

+ Đảm bảo khoảng cách tâm giữa hai lỗ .

+ Độ không song song giữa hai lỗ.

+ Độ không vuông góc với mặt đầu

+ Cấp chính xác

+ Độ nhám.

             * Quy tắc sử dụng:

     - Đồ gá đã định vị cho chi tiết đủ 6 bậc tự do nên ta chỉ cần đặt chi tiết vào đúng vị trí là có thể tiến hành gia công được.

- Mỏ kẹp sẽ ép chi tiết xuống khi ta xiết Bulông. Lấy chi tiết ra theo chiều ngược lại

3.Tính lực kẹp:

   Ở trên khi ta tính chế độ cắt ta đã tính lực cắt và mô men cắt nên ta có:

M_x = 4950   kG.mm

                         P₀ = 21,2   kG

       - Trong thực tế để đảm bảo an toàn trong quá trình gia công chi tiết thì trị số lực kẹp phải nhân thêm hệ số an toàn K. Theo công thức 36 (tr85,[5]) ta có:

              

với:

K₀= 1.5 : hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp.                                                      

K₁= 1 : hệ số tính đến trường hợp khi dộ bóng thay đổi.

K₂= 1 : hệ số tăng lực cắt khi dao mòn

K₃= 1.2 : hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn

K₄= 1.3: hệ số xét đến sai số của cơ cấu kẹp chặt

K₅= 1 : hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay

K₆= 1.2 : hệ số tính momen làm quay chi tiết

     Vậy:

Chọn hệ số ma sát f = 0.2

- Vậy lực kẹp thực tế sẽ là:
K*M= W_1.f.a + W₂.f.b

Cho W_ct = W₁= W₂

a, b là khoảng cách tâm dao đến tâm mỏ kẹp

 

   Lực kẹp chặt Bulông đai ốc được xác định theo quan hệ:

         d=

C=1.4 đối với ren hệ mét

=8-10(kG/mm²) ứng suất kéo lấy theo thép

d= (mm)

     Chọn bulông M 10, bước ren 1,5

Theo bảng 3-1 (tr79,[8]): chiều dài l=120mm

                                           Lực vặn Q=2,5(kG)

                                          Lực kẹp W= 290(kG)

 

* Các chi tiết khác của đồ gá:

- Chọn mối lắp giữa trụ ngắn và lỗ là mối lắp có độ dôi H7/r6

+ Theo [8, bảng 4-2] ta có dung sai chốt trụ ngắn là

- Bulông nền (bắt vào đế bàn máy) M10

- Phiến tỳ định vị: h=10mm

- Lò xo:

+ Đường kính ngoài: D=18mm

+ Đường kính trong: d=2mm

- Ngoài ra ta còn sử dụng bạc tháo nhanh và đầu khoét tháo nhanh

* Bảo quản đồ gá:

- Nếu không sử dụng thì tháo rời, bôi mỡ dầu định kỳ chống rỉ sét…

 

     4. Sai số gá đặt:

- Theo [7, trang 93, công thức 62] ta có sai số chế tạo cho phép của đồ gá được tính theo công thức sau:

với:

+ : sai số gá đặt

d: dung sai nguyên công (theo [2, trang 34, bảng 21-1] thì

+ e_C: sai số chuẩn

(vì chuẩn định vị trùng với chuẩn chi tiết gia công)

+ e_k: sai số kẹp chặt

(vì phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện gia công)

+ : sai số do đồ gá bị mòn gây ra

với: N là số lượng chi tiết gia công trên đồ gá

Do dùng chốt định vị nên:

Chọn

Vậy:

+ : sai số điều chỉnh sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá

Chọn:

- Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá là:

* Kiểm nghiệm:

- Vậy ta chọn đồ gá này và phương án gá đặt này là phù hợp

KẾT LUẬN

š&›

Như vậy , qui trình công nghệ gia công chi tiết phiến đỡ cơ bản đã được hoàn thành, gồm tất cả 7 nguyên công. Trình tự các bước công nghệ và chế độ cắt đã được trình bày cụ thể trong tập thuyết minh. Trình tự gia công có thể không phải là tối ưu nhất nhưng với sự hợp lý và thời gian nhất định hy vọng sẽ tạo năng suất cao, có hiệu quả kinh tế.

            Qua môn học đồ án công nghệ chế tạo máy này ,chúng em đã học tập được rất nhiều điều bổ ích, củng cố lại toàn bộ kiến thức trong các môn thuộc bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy và hơn hết là chúng em đã học tập được một cách làm việc có hiệu quả và kiểu tư duy sáng tạo đối với vấn đề cần phải giải quyết .

            Tuy nhiên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý chân tình của quí thầy, cô trong bộ môn Chế Tạo Máy.

            Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Đoàn Tất Linh đã giúp em hòan thành đồ án này.

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

[1]: Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1 (Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt)

[2]: Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2 (Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt)

[3]: Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 3 (Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt)

[4]: Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy (Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc ,Lưu Văn Nhang )

[5]: Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy (Trần Văn Địch) – Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2000)

[6]:Atlas Đồ Gá (Trần Văn Địch ) - Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật 2000

[7]: Cơ sở Công Nghệ Chế Tạo Máy (Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh) – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2004.

[8]: Công Nghệ Chế Tạo Máy (Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào) - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2005.

[9]: Chế Độ Cắt Gia Công Cơ Khí (Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình) - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2002.

[10]: Công Nghệ Kim Loại (Nguyễn Tác Ánh) - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2004.

      TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – TRẦN VĂN ĐỊCH. NXB KHKT 2000
2. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2000. –HỒ VIẾT BÌNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
3. CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ. – NXB ĐÀ NẴNG 2001. NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH.
4. SỔ TAY CNCTM TẬP 1,2. NXB KHKT 2001. –NGUYỄN ĐẮC LỘC – LÊ VĂN TIẾN.
5. ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ. NXB ĐÀ NẴNG 2000. – HỒ VIẾT BÌNH – LÊ ĐĂNG HOÀNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
6. SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ. – NXB KHKT 2000. –TRẦN VĂN ĐỊCH.
7. CÁC SÁCH GIÁO KHOA VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.
8. CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2002. – NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH – PHAN MINH THANH.

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ RÃNH ĐUÔI ÉN ĐHCN HÀ NỘI
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK