Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
Bộ môn công nghệ chế tạo máy
thuyết minh
N CễNG NGH CH TO MY
Giáo viên hớng dấn: Luyện Duy Tuấn
Sinh viên thực hiện : Hng Ht
Lớp : CTK7lc1
nhiệm vụ
thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
Họ và tên sinh viên:
Lớp: Khoa: Chuyên ngành:
I. Đầu đề thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
II. Các số liệu ban đầu:
Sản lợng hàng năm:
Điều kiện sản xuất: Tự chọn.
III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
3. Xác định dạng sản xuất.
4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi.
5. Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp
chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao, của
chi tiết).
6. Tính lơng d cho một bề mặt(do giáo viên hớng dẫn chỉ định) và tra
lợng d các bề mặt còn lại .
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
+ Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt R
a
= 1,25 ữ 1,16; của R
z
= 40 ữ 20 và
bề mặt không lắp ghép R
z
= 80 ữ 40.
Hai bề mặt lắp ghép ổ bi là bề mặt làm việc chính của trục vì vậy:
+ Giữa hai bề mặt lắp ghép ổ bi cần đảm bảo độ đồng tâm.
+ Ngoài ra, lỗ lắp chốt treo cần đảm bảo độ vuông góc với đờng tâm và độ giao
nhau với đờng tâm để đảm bảo khi quạt làm việc đợc ổn định.
Vật liệu làm trục là thép cacbon nh: C35, C40, C45.
Với trục bậc có đờng kính chênh nhau không lớn lắm nên chọn phôi là phôi cán.
Bảng thành phần hoá học của thép 45:
C Mn Si S P Ni Cr
0,4ữ0,5 0,5ữ0,8 0,17ữ0,37
0,045 0,045
0,25 0,25
Thép 45 phôi cán có độ cứng 241 HB.
Vậy vật liệu chế tạo trục là hợp lý.
phần II. phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết.
Trục bậc có kết cấu đơn giản nên có khả năng gia công đợc bằng các dao thông
thờng.
Kích thớc đờng kính những bề mặt lắp ghép đảm bảo giảm dần về hai phía nên
thuận tiện cho việc lắp ghép các chi tiết trên trục.
Trục đợc treo cố định không chịu mômen uốn, xoắn, làm việc ở nhiệt độ không
cao và chỉ chịu lực dọc trục nên trục không cần nhiệt luyện, đảm bảo độ cứng vững.
N
1
= 1950
sản phẩm
/
1 năm
.
m = 1.
= 6 %.
N = 10000.1.(1 + 0,06) = 2067
sản phẩm
/
1 năm
.
Trọng lợng chi tiết đợc tính nh sau:
Q
1
= V. (kG).
Trong đó:
Q
1
: trọng lợng chi tiết (kG).
V : thể tích của chi tiết (dm
3
).
= =
2
3
.22
Có thể chế tạo phôi bằng phơng pháp rèn tự do nhng loại này chỉ thích hợp cho
sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ không thích hợp với sản xuất hàng loạt vừa.
Cũng có thể chế tạo phôi bằng phơng pháp đúc nhng chỉ thích hợp cho những
chi tiết có khối lợng tơng đối lớn không thích hợp cho trờng hợp này.
phần V. lập thứ tự các nguyên công.
I.
Thứ tự các nguyên công.
+ Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm.
+ Nguyên công 2: Tiện thô và tinh một bên vai trục.
+ Nguyên công 3:
Tiện thô, tiện tinh bên vai trục còn lại và tiện tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi.
+ Nguyên công 4: Lăn nhám mặt trụ
19.
+ Nguyên công 5: Khoan lỗ chốt
6.
+ Nguyên công 6: Khoan lỗ không thông
8 vuông góc với lỗ chốt
6.
+ Nguyên công 7: Mài tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi.
+ Nguyên công 8: Khoan lỗ dọc trục.
+ Nguyên công 9: Kiểm tra độ đồng tâm giữa hai mặt trụ lắp ổ bi.
II.
Thiết kế các nguyên công.
1. Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm.
5:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
.
6:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
+ Ngoài chi tiết còn đợc định vị bằng một phiến tỳ rời để xác định vị trí của chi
tiết lúc ban đầu.
Kẹp chặt:
+ Dùng cơ cấu kẹp chặt để kẹp chặt chi tiết. Điểm đặt, phơng, chiều của lực
kẹp nh trên hình vẽ.
Chọn máy:
Chọn máy chuyên dùng bán tự động có ký hiệu MP76M (của Liên xô cũ)
+ Đặc điểm của máy:
+ Bàn máy kiểu tang trống có ba vị trí:
Vị trí I để gá và tháo phôi.
Vị trí II thực hiện phay mặt đầu.
Vị trí III thực hiện khoan tâm với mũi khoan chuyên dùng.
Mỗi vị trí đợc xác định bằng cách quay bàn máy đi 120
0
.
+ Chi tiết gia công sau khi đợc định vị kẹp chặt bàn máy mang chi tiết dịch
một đoạn A
1
. Dao quay tròn, bàn máy mang chi tiết dịch chuyển vào và đồng
thời phay song cả hai mặt đầu bằng hai con dao phay ở hai đầu. Bàn máy
mang chi tiết tiếp tục dịch đi một đoạn A
2
rồi dừng lại ở vị trí khoan tâm, lúc
này trục chính mang mũi khoan tâm thực hiện chuyển động quay và dịch vào
một đoạn B
x
4
S
d
S
d
x
5
x
6
x
o
z
y
Định vị:
+ Chi tiết đợc định vị trên hai mũi tâm.
+ Mũi tâm cố định chế 3 bậc tự do là: ox, oy, oz.
+ Mũi tâm di động hạn chế hai bậc tự do là:
ằ
ằ
yoz, xoy
.
Kẹp chặt:
+ Chi tiết đợc kẹp chặt bằng tốc của máy tiện.
Chọn máy:
+ Chọn máy tiện vạn năng T620.
Chọn dao:
+ Dao tiện ngoài thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
+ Dao cắt rãnh gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
3. Nguyên công 3: Tiện thô, tiện tinh bên vai trục còn lại và tiện tinh đồng thời
ằ
ằ
yoz, xoy
.
Kẹp chặt:
+ Chi tiết đợc kẹp chặt bằng tốc của máy tiện.
Chọn máy:
+ Chọn máy tiện vạn năng T620.
Chọn dao:
+ Dao tiện ngoài thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
+ Dao cắt rãnh gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
4. Nguyên công 4: Lăn nhám mặt trụ
19.
9:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
n
S
Chiều sâu lăn nhám là 0.3
Định vị, kẹp chặt:
+ Chi tiết đợc định vị, kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm và một mũi
chống tâm.
Chọn máy:
+ Chọn máy tiện vạn năng T620.
Chọn dao:
+ Dao lăn nhám gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
5. Nguyên công 5: Khoan lỗ chốt
8 vuông góc với lỗ chốt
6.
11:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
z
x
y
o
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
n
S
W
Định vị:
+ Chi tiết đợc định vị trên hai khối V ngắn, một chốt côn tại lỗ 6 và mặt bên
của khối V.
+ Hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do là: ox, oz,
ằ
ằ
yoz, xoy
.
+ Chốt côn hạn chế một bậc tự do là:
ằ
xoz
.
+ Mặt bên của khối V hạn chế bậc tự do còn lại.
Kẹp chặt:
+ Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt. Có phơng, chiều và điểm đặt
Kẹp chặt:
+ Chi tiết đợc kẹp chặt bằng tốc của máy mài.
Chọn máy:
+ Chọn máy mài tròn ngoài của Liên xô cũ kiểu 3A161.
Chọn dao:
+ Đá mài có hõm - B.
8. Nguyên công 8: Khoan lỗ dọc trục.
n
S
S
Định vị, kẹp chặt:
+ Chi tiết đợc định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
Chọn máy:
+ Chọn máy tiện vạn năng T620.
13:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
z
x
y
o
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
Chọn dao:
+ Mũi khoan ruột gà đuôi trụ ngắn gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
9. Nguyên công 9: Kiểm tra độ đồng tâm giữa hai mặt trụ lắp ổ bi.
B
theo B
Định vị, kẹp chặt:
+ Chi tiết đợc định vị trên một mũi tâm và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự
định tâm.
Nguyên công 4.
Bớc lăn nhám dọc: t = 1mm.
Chiều sâu lăn nhám là 0,2mm.
V.
Nguyên công 7.
Theo bảng 4-1 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy.
+ Với đờng kính 17mm thì lợng d chọn đợc khi:
Mài tinh là: 0,01mm.
phần VII. Tính chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá
(NC 6).
Chiều sâu cắt tính theo công thức:
t = 0,5D = 0,5.8 = 4 mm.
Bớc tiến dao tra theo bảng 2.33 sách sổ tay gia công cơ đợc:
S = 0,2
mm
/
vg
.
Vận tốc tính theo công thức sau:
v
v v
q
v
m
ph
v
X Y
m
C .D
v .K
+ K
mv
: hệ số điều chỉnh tính đến chất lợng vật liệu gia công tra theo bảng 2.9
sách sổ tay gia công cơ có công thức sau:
v
n
mv m
b
75
K C .
=
ữ
b
= 75
2
kG
mm
.
Tra bảng 2.10 sách sổ tay gia công cơ đợc:
C
m
= 1; n
v
= 0,9.
Thay số đợc:
K
ph
1000.v
n 310 .
.D
= =
Mômen cắt và lực chiều trục tính theo công thức:
M = C
m
.D
qm
.S
Ym
.K
mp
(kG.m).
P
0
= C
p
.D
qp
.S
Yp
.K
p
(kG).
16:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
n
p
= 2.
Thay số đợc:
2
p mp
75
K K 1.
75
= = =
ữ
+ Thay số vào công thức tính mômen và lực dọc trục đợc:
2 0,8
1 0,4
M 0,0345.8 .0,2 0,6(kG.m) 600(kG.mm).
P 68.8 .0,2 286kG.
= = =
= =
phần VIII. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.
I.
Nguyên công 1.
Chiều sâu cắt:
+ Cắt một lần với chiều sâu cắt một mặt là 1mm.
Lợng chạy dao:
+ Tra theo bảng 2.83 sách sổ tay gia công cơ đợc:
S
r
= 0,1
17:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
b
tb
: bề rộng phay trung bình.
L
c
: chiều dài cắt.
F: diện tích bề mặt cần phay.
K
1
= 1.
Theo bảng 2.91 và 2.91b có: K
2
= 0,75; K
3
= 0,8.
Vận tốc cắt tính toán:
v
tt
= v
b
.K
1
.K
2
.K
3
: chiều dài vào cắt (mm).
Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với:
t = 2mm y
c
= 2mm.
t = 1,5mm y
c
= 2mm.
y
vr
: khoảng thoát của dao (mm).
y
vr
= 0.
L
ct
: chiều dài gia công của chi tiết.
L = 96,5 + 40 + 16 = 154,5mm.
Bớc tiến dao:
Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có S
b
= S
t
= 0,6
mm
/
vòng
.
Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:
Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có:
= 0,65.
Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ K
2
= 1.
Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ K
3
= 1.
v = 30.0,65 = 19,5
m
/
ph
.
Tốc độ quay của trục:
vg
ph
1000.v 1000.19,5
n 327
.19
= =
Chọn n của máy ở cấp tốc độ 3.
Tính lại vận tốc cắt:
m
ph
.D.n
v 16
1000
=
.
Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là:
t = 2mm P
z
= 270.1,15.1,1 = 342 kG.
t = 1,5mm P
z
= 340.1,15.1,1 = 253 kG.
19:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
Tính công suất theo công thức:
z
c
P .v
N kW
6120
=
Vậy công suất ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là:
t = 2mm N
c
= 0,9 kW.
t = 1,5mm N
c
= 0,68 kW.
2. Chế độ cắt khi tiện tinh.
Tính chiều dài cắt theo công thức:
L = L
c
+ y
= 0,6
mm
/
vòng
.
Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:
Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có:
v
b
= 37
m
/
ph
.
v= v
b
.K
1
.K
2
.K
3
.
Trong đó:
K
1
, K
2
, K
3
ph
.D.n
v 20
1000
=
.
Tính lực cắt:
Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi:
t = 1,25mm P
zb
= 135 kG.
t = 1 mm P
zb
= 135 kG.
Tính lực cắt theo công thức;
P
z
= P
zb
.K
p1
.K
p2
.
Trong đó:
K
p1
, K
p2
c
= 0,7 kW.
III.
Nguyên công 3.
1. Chế độ cắt khi tiện thô.
Tính chiều dài cắt theo công thức:
L = L
c
+ y
c
+ y
vr
.
Trong đó:
y
c
: chiều dài vào cắt (mm).
Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với:
t = 1,5mm y
c
= 2mm.
y
vr
: khoảng thoát của dao (mm).
y
vr
= 0.
L
ct
: chiều dài gia công của chi tiết.
K
1
, K
2
, K
3
: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt.
Theo bảng 2-68 sách sổ tay gia công cơ K
1
= 0,65.
Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ K
2
= 1.
Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ K
3
= 1.
v = 30.0,65 = 19,5
m
/
ph
.
Tốc độ quay của trục:
22:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
vg
ph
1000.v 1000.19,5
n 327
p1
, K
p2
: hệ số điều chỉnh lực cắt.
Theo bảng 2-77 sách sổ tay gia công cơ K
p1
= 1,15.
Theo bảng 2-78 sách sổ tay gia công cơ K
p2
= 1,1.
Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là:
t = 1,5mm P
z
= 340.1,15.1,1 = 253 kG.
Tính công suất theo công thức:
z
c
P .v
N kW
6120
=
Vậy công suất là:
N
c
= 0,68 kW.
2. Chế độ cắt khi tiện tinh.
Tính chiều dài cắt theo công thức:
L = L
c
+ y
t
= 0,6
mm
/
vòng
.
Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:
Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có:
v
b
= 37
m
/
ph
.
v= v
b
.K
1
.K
2
.K
3
.
Trong đó:
K
1
, K
2
, K
1000
=
.
Tính lực cắt:
Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi:
t = 0,3mm P
zb
= 35 kG.
24:Sinh Viên : Hng Ht
Lớp :CTK7lc1
Trờng đại học spkthy đồ án chế tạo máy
Khoa: cơ khí: lớp: ctk7lc1
Tính lực cắt theo công thức;
P
z
= P
zb
.K
p1
.K
p2
.
Trong đó:
K
p1
, K
p2
: hệ số điều chỉnh lực cắt.
Theo bảng 2-77 sách sổ tay gia công cơ K
Trong đó:
y
c
: chiều dài vào cắt (mm).
Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với:
t = 1mm y
c
= 1mm.
y
vr
: khoảng thoát của dao (mm).
y
vr
= 0.
L
ct
: chiều dài gia công của chi tiết.
L = 23,5 + 1 = 24,5mm.
Bớc tiến dao:
Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có S
b
= S
t
= 0,6
mm
/
vòng
.
Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:
25:Sinh Viên : Hng Ht