§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
Svth : §Æng ViÖt §øc
GVHD: l£ V¡N V¡N
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
3
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu. 3
Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 4
1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết. 4
1.2. Phân tích tính công nghệ chi tiết. 4
1.3. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. 4
Phần II: Thiết kế quy trình công nghệ. 5
2.1. Tiến trình công nghệ. 5
2.2. Thiết kế nguyên công. 6
Phần III: Chọn lượng dư gia công. 13
Phần IV: Tra chế độ cắt cho các nguyên công. 15
4.1. Nguyên công 1. 15
4.2. Nguyên công 2. 15
4.3. Nguyên công 3. 15
4.4. Nguyên công 4. 15
4.5. Nguyên công 5. 15
4.6. Nguyên công 6. 16
4.7. Nguyên công 7. 16
Phần V: Thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ Φ5. 16
5.1. Chọn máy. 16
5.2. Định vị 17
5.3. Tính toán cơ cấu kẹp vit ốc. 18
5.4. Tính chọn cơ cấu dẫn hướng. 20
5.5. Tính chọn cơ cấu phân độ 21
- 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ
5
Φ
.
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết.
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi.
- 01 bản thuyết minh A4.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Văn thuộc bộ môn CHẾ TẠO MÁY
đã tận tình hướng dẫn để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ và công việc được giao
với chất lượng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh được các
thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn.
Sinh viên
Đặng Việt Đức
PHẦN I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI
1.1-Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
5
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
Chi tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chi tiết dạng bạc
có các đặc điểm kỹ thuật như sau:
- Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc chính là mặt trụ ngoài và mặt trụ trong có
cấp độ nhám khá cao đạt cấp 8(0,63
m
µ
) và dung sai kích thước của hai mặt trụ
làm việc là 0,01 mm đạt độ chính xác IT7
- Độ đồng tâm giữa hai mặt trụ làm việc là
≤
0,02 mm, độ không vuông góc giữa
Nguyên công 5 : Xọc rãnh (5x2) mặt mặt trong.
Nguyên công 6 : Khoan lỗ Φ4.
Nguyên công 7 : Nhiệt luyện.
Nguyên công 8 : Mài mặt trụ ngoài Φ40, và mài mặt tỳ.
Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong Φ30,5.
2.2-Thiết kế nguyên công
Nguyên công 1: Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ
Φ
71, tiện trong
mặt trụ
Φ
30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc
mặt đầu.
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
6
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
Chọn máy tiện ren vít vạn năng kiểu T616
- Đường kính lớn nhất gia công được trên thân máy 320 mm
- Khoảng cách hai đầu tâm 750 mm
- Đường kính chi tiết lớn nhất trên bàn dao 175 mm
- Chiều dài lớn nhất tiện được 700 mm
- Số cấp trục chính 12
- Phạm vi tốc độ trục chính 44-1980 vg/ph
- Đường kính lỗ trục chính 30 mm
- Số dao lắp trên đài dao 4
-Kích thước dao (rỗng x cao) 20x20 mm
- Phạm vi bước ren cắt được ( ren hệ mét) 0,5-9 mm
- Công suất động cơ của truyền động chính 4,5 kw
- Khối lượng máy 1850 kg
Chọn máy tiện :
Dùng máy ở nguyên công một
Chọn Dao:
- Tiện mặt đầu, mặt tỳ, mặt trụ ngoài: (Bảng 4-6 [1]): Dao tiện ngoài có gắn
mảnh thép gió:
h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5.
- Tiện rãnh:
- Tiện ren: (Bảng 4-12 [1]), dao tiên ren gắn mảnh hợp kim cứng:
h=20, b=12, L=120, n=3, l=6, bước ren 0,8-3
Đồ gá: Sử dụng trục gá đàn hồi
Định vị mặt trong, sử dụng trục gá đàn hồi để định vị và kẹp chặt.
Trục gá: Bảng 8-14 [2]
Các bước thực hiện:
- Bước 1: Tiện tinh mặt trụ Φ40
- Bước 2: Tiện tinh mặt trụ Φ36
- Bước 3: Tiện tinh mặt tỳ
- Bước 4: Tiện tinh mặt đầu
- Bước 5: Tiện ren
- Bước 6 Tiện rãnh 1xH2
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
8
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
- Bước 7: Tiện để khử cạnh sắc.
Hình 2: Nguyên công 2
Nguyên công 3:
Chọn máy Chọn máy tiện như nguyên công trên.
Đồ gá: Gá đặt như nguyên công 2
Chọn Dao:
-Tiện mặt trụ ngoài Φ35 & tiện tinh mặt trụ ngoài Φ35 (Bảng 4-34 [1]): Dao
tiện ngoài cong có gắn mảnh compodit:
Chọn mũi khoan (Bảng 4-41 [1]): mũi khoan ruột gà đuôi trụ
d=5, L=132, l=82.
Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Gá chi tiết:
- Định vị bằng mặt tỳ-hạn chế 3 bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ trong- hạn chế 2 bậc tự do.
Bước Thực hiện 4 bước khoan phân độ.
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
10
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
Hình 4: Nguyên công 4.
Nguyên công 5: Xọc rãnh 5x2
Chọn máy Chọn máy xọc của Nga 7A412
Thông số kỹ thuật:
- Chiều dài hành trình xọc 10-100 mm
- Tiết diện lớn nhất của dao 16x24 mm
- Công suất động cơ truyền dẫn chính 0,8-1,5 kw
- Khối lượng 1200 kg
Đồ gá
Chọn Dao: Sử dụng dao xọc chuyên dùng.
Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Gá chi tiết:
- Định vị bằng mặt đầu to, chi tiết định vị là mặt phẳng -hạn chế 3 bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ ngoài, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ -hạn chế 2
bậc tự do
- Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ , lực kẹp có khi ta vặn đai ốc.
Bước: Thực hiện một bước
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
11
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
Đồ gá :
Chọn dao:Dao đá mài (Bảng 4-170 [1]), Loại đá ẽẽ
- Kích thước:
D=175-350, H=3,2-200, d=32-203.
Gá chi tiết:
- Định vị và kẹp chặt ta sử dụng trục gá đàn hồi.
Bước thực hiện:Thực hiện một lần
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
13
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
Hình 8: Nguyên công 8.
Nguyên công 9: Mài mặt trụ trong.
Chọn máy Máy mài tròn trong: Kiểu máy 3A227
- Thông số kỹ thuật :
- Đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ được mài 20-100 mm
- Chiều dài lớn nhất gia công 125 mm
- Tốc độ đá mài 18500 vg/ph
- tốc độ phôi vô cấp
- Công suất động cơ chính 3 kw
- Khối lượng máy 2500 kg
Đồ gá :
Chọn dao:
Chọn đá mài trong (Bảng 4-170 [1]), Loại đá ẽẽ
- Kích thước:
D=3-25, H=1-40, d=1-68.
Gá chi tiết:
- Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị và kẹp chặt.
Bước thực hiện:Thực hiện một lần
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
14
3 Tiện tinh mặt tỳ 0.6
4 Tiện tinh mặt đầu 0,6
5 Tiện ren
6 Tiện rãnh 1xH2
7 Tiện khử cạnh xắc
3
1
Tiện tinh mặt trụ ngoài Φ35
2 Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ
4
1
Khoan 4 lỗ Φ5
5 1 Xọc rãnh 5x2
6
1
Khoan lỗ Φ4
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
15
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
7 1 Nhiệt luyện
8 1
Mài mặt trụ ngoài Φ39,9
-
+
0,01
0.4
Mài mặt tỳ 0,3
9 1
Mài mặt trụ trong Φ30,5
+
Tiện tinh mặt trụ Φ71
0,55 0,3 245 4,1
Tiện thô mặt trụ Φ30,5
0,5 0,5 229 4,1
Tiện tịnh mặt trụ Φ30,5
0,45 0,3 245 4,1
Tiện khử cạnh sắc 0,5 0,3 245 4,1
4.2>Tra chế độ cắt cho nguyên công 2
Chế độ cắt
Bước
t
(mm)
S
(mm/vòng)
V
(m/ph)
N
(kW)
Tiện tinh mặt trụ Φ40
0,5 0,3 245 4,1
Tiện mặt trụ Φ36
0,5 0,3 245 4,1
Tiện tinh mặt tỳ 0,3 0,3 245 4,1
Tiện tinh mặt đầu 0,3 0,3 245 4,1
Tiện ren
Tiện rãnh 1xH2 0,3 20 3,4
4.3>Tra chế độ cắt cho nguyên công 3
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
16
4.5>Tra chế độ cắt cho nguyên công 5
Chế độ cắt
Bước
t
(mm)
S
(mm/htk)
v
(m/ph)
N
(kW)
Xọc rãnh 0,12 11,5
4.6>Tra chế độ cắt cho nguyên công 6
Chế độ cắt
Bước
t
(mm)
S
(mm/vòng)
v
(vg/ph)
N
(kW)
Khoan lỗ Φ4
0,2 17,7 0,8
4.7>Tra chế độ cắt cho nguyên công 8
Chế độ cắt t
(mm)
S
2.1. Chọn chuẩn định vị.
Chi tiết gia công dạng bạc nên yêu cầu về độ đồng trục, độ đồng tâm giữa
mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt chuẩn cao.
Hơn nữa do thành ống của bạc mỏng nên rất dễ bị biến dạng. Do vậy chọn
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
17
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
chuẩn định vị là các mặt: mặt tỳ trên của bạc, mặt trụ trong ống. Các bề mặt
này đã được gia công ở các nguyên công trước đó.
2.2. Chọn đồ định vị.
Đồ gá cho nguyên công khoan lỗ, do khoan 4 lỗ Φ5 và chưa có lỗ đã
được khoan nên chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do, chuẩn định vị đã chọn là: mặt
phẳng tỳ trên của bạc và mặt trụ trong là:
• Mặt phẳng tỳ vào mặt tỳ hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết bạc.
• Một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết bạc.
2.3. Sơ đồ định vị.
+ Sơ đồ định vị được trình bày như hình vẽ dưới đây.
+ Sơ đồ gá đặt.
3. Tính toán cơ cấu kẹp vít ốc.
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
18
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
3.1. Tính lực kẹp.
+ Kẹp chặt chi tiết bằng vít đai ốc.
+ Các lực tác dụng lên chi tiết:
• Mômen cắt M
• Lực chiều trục P
• Lực kẹp Q
+ Tính mômen cắt và lực dọc trục:
• Mômen cắt M tính theo công thức:
σ
=
75,0
750
650
= 0,9 (Bảng 5-9 Sổ tay)
Thay số ta có:
M = 10.0,041.5
2
.0,15
0,7
.0,9 = 2,4 Nm
• Lực chiều trục P
o
tính theo công thức
P
o
= 10.C
p
.D
q
.S
y
.k
⇒
o
P
Rfd
RKM
Q −=
1
2
Trong đó: M = 2,4 Nm = 2400 Nmm
P
o
= 1705 N
R = 28 mm
d = 5 mm
K = K
o
.K
1
.K
2
.K
3
.K
4
.K
5
.K
6
= 1,5.1,2.1,5.1,2.1,3.1,0.1,0
5
= 1,0.
K
6
- hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết. định vị trên các phiến tỳ chọn
K
6
= 1,0.
R
1
= 0,5.[30,5 + 0,5.(71 - 30,5)] = 25,4 mm
f = 0,15 (mặt chuẩn định vị chính là mặt tinh nên chọn f = 0,15)
Thay số ta có Q = 2760 – 1705 = 1055 N
3.2. Tính kích thước bu lông kẹp.
Theo công thức , ta có
d =
σ
Q
C.
[mm]
Trong đó :
Hệ số C = 1,4 đối với ren hệ mét cơ bản.
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
20
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
ú - ứng suất kéo, ú = 9 KG/mm
2
đối với bu lông thép 45.
Q - lực kẹp cần thiết. Q = 1055 N
Thay số vào công thức trên ta có
4.2. Phiến dẫn.
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
21
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
Căn cứ vào sơ đồ gá đặt chi tiết, để giảm tối đa thời gian gá đặt cũng như tháo
phôi, đồng thời từ yêu cầu lỗ cần khoan không yêu cầu độ chính xác cao nên chọn
phiến dẫn động kiểu bản lề. Tuy nhiên do quá trình làm việc phiến dẫn xoay quanh
bản lề ngang trục chi tiết nên dễ gây sai số do khe hở ở khớp quay. Để khắc phục
sai số này khớp giữa phiến dẫn và trục dẫn hướng phiến dẫn cần được lắp ghép
chính xác.
+ Kết cấu phiến dẫn:
+ Kết cấu trục gá của phiến dẫn:
5. Thiết kế cơ cấu phân độ.
5.1. Chọn cơ cấu quay phân độ.
Do các lỗ cần khoan được phân bố trên vành của bạc lệch nhau góc 90
o
, nên để
khoan tuần tự các lỗ mà chỉ gá đặt một lần ta dùng cơ cấu phân độ. Lỗ khoan yêu
cầu độ chính xác không cần cao nên để quay phân độ khoan 4 lỗ chi tiết cần quay
góc 90
o
chọn đồ định vị phần quay là chốt côn đàn hồi có kết cấu như hình vẽ.
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
22
§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N
5.2. Kết cấu cơ cấu quay phân độ.
6. Kiểm bền cho phần mặt cắt nhỏ nhất trên tiết diện ngang.
Xác định ứng suất trên tiết diện nguy hiểm nhất của chi tiết:
95,5
==
S
F
σ
N/mm
2
<< [σ]
7. Tính sai số của đồ gá.
Sai số gá đặt được tính theo công thức:
dcmctkcgd
εεεεεε
++++=
(1)
Trong đó:
gd
ε
- là sai số gá đặt
c
ε
- là sai số chuẩn
k
ε
- là sai số kẹp chặt
ct
ε
- là sai số chế tạo
m
ε
- là sai số mòn
7. Công nghệ kim loại 1 (HVKTQS).
8. Đồ gá gia công cơ (NXB khoa học và kỹ thuật).
9. Sổ tay atlat đồ gá (NXB khoa học và kỹ thuật).
10. Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí (HVKTQS).
Sinh Viªn Thùc HiÖn : §Æng ViÖt §øc
24