Chi tiết gối đỡ

Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết
dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của
công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực
của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy
đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời
với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Việc
phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng
đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến
thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức
đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương
trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và
các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông
nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ...vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn
học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào
tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu
được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo
Nguyễn Đắc Lộc đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế
tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót
1
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
1
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo

máy
do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của
các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý
kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn
thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn.
Ngày 20 tháng 11 năm 2000
SV Nguyễn Xuân Thiện.
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
I-PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp
Do gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một 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 một nhiệm vụ động học nào đó . Gối đỡ còn làm
nhiệm vụ của ổ trượt .
Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và
cũng
có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ
Φ
40
Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ
Φ
16 chính xác để làm chuẩn tinh gia
công Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ
Φ
40 đến mặt phẳng C là : 100+ 0,05
Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
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

2
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
2
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
S < 0,12 P =0,05 – 1,00
[
δ
]bk = 150 MPa
[
δ
]bu = 320 MPa
II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT
Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :
-Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể
dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao
-Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện
nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện
quá trình gá đặt nhanh .
Chi tiết gối đỡ được chế tạo bằng phương pháp đúc . Kết cấu tương đối
đơn giản , tuy nhiên cũng gặp khó khăn khi khoả 4 bề mặt bích do không
gian gá dao hẹp.

Các bề mặt cần gia công là :
1.
Gia công bề mặt phẳng C với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho
nguyên công sau .
2.
Gia công 4 lỗ

Φ
16 một lần trên máy tiện nhiều trục ,trong đó 2 lỗ
chéo nhau là phảI gia công tinh để lầm chuẩn tinh gia công cho
nguyên công sau .
3.
Gia công các mặt bích đảm bảo việc gá lắp chặt khi làm việc .
4.
Phay 2 mặt phẳng đầu lỗ trụ
Φ
40.
5.
Khoả mặt bích và khoan lỗ 8 làm lỗ dẫn dầu bôi trơn bề mặt ngõng
trục.
6.
Khoét, doa lỗ 40 đảm bảo độ bóng và chính xác cho chi tiết ,vì bề
mặt này là là bề mặt làm việc chính .
3
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
3
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
III-XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm
của chi tiết gia công . Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức
sau :
N = N1.m (1+
100
βα
+

)
Trong đó
N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
α
- Phế phẩm trong xưởng đúc
α
=(3-:-6) %
β
- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ
β
=(5-:-7)%
Vậy N = 5000.1(1 +
100
46
+
) =5500 chi tiết /năm
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức
Q1 = V.
γ
(kg)
Trong đó
Q1- Trọng lượng chi tiết
γ
- Trọng lượng riêng của vật liệu
γ
gang xám= 6,8-:-7,4 Kg/dm3
V - Thể tích của chi tiết
V = VĐ+ VTR+2.VG

VĐ- Thể tích phần đế
VTR-Thể tích thân trụ rỗng
4
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
4
T
D
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
VG- Thể tích gân
V - Thể tích của chi tiết
Vđ = 160.120.30 = 576000 mm3
VTR = ( 402 - 202 ).120.3,14 = 452160 mm3
VG = 120.20.70 - 3,14.30.402 = 67520 mm3
V = 576000 + 452160 + 67520 = 1095680 mm3 =1,096 dm3
Vậy Q1 = V.
γ
= 1,096.7,2 = 7,9 (kg)
Dựa vào N & Q1 bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng
sản xuất hàng khối.
IV- XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI
TIẾT LỒNG PHÔI
1-
Xác định phương pháp chế tạo phôi
5
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
5
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo

máy
Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là gang xám
15x32 nên ta dùng phương pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần
chính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc
trong khuôn cát.Làm khuôn bằng máy. Sau khi đúc cần có nguyên công làm
sạch và cắt ba via .
Bản vẽ lồng phôi
6
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
6
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
V.TH Ứ TỰ CÁC NG UYÊN CÔNG
1-
Xác định đường lối công nghệ
Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí ,gia
công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng .
2-
Chọn phương pháp gia công
- Gia công lỗ
φ
40+0,039 vật liệu là gang xám 15x32. Ta thấy dung sai
+0,039ứng với
φ
40 là cấp chính xác 7, với độ nhám Rz=1,25 . Ta chọn
phương pháp gia công lần cuối là doa tinh.Các bước gia công trung gian là:
khoét, doa thô .
- Gia công mặt đáy đạt Rz = 20 Và 2 mặt đầu trụ
φ

40 .Theo bảng 2-1 Q2
,được độ bóng cấp 5
Theo bảng 2-4 Q2 ta có phương phápgia công lần cuối là phay tinh ,các
bước gia công trước là phay thô .
-
Gia công 4 lỗ
φ
16 mặt đáy đạt Ra = 2,5 theo bảng 2-1 Q2 có cấp độ bóng
là 6 .
Theo bảng 4-Q2, ta có phương pháp gia công lần cuối là doa thô ,các bước
gia công trước là khoan , khoét .Trong 4 lỗ này có 2 lỗ chéo nhau chọn làm
chuẩn định vị nên phảiqua gia công tinh .
- Lỗ
φ
8 chỉ cần khoan .
VI- TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ
MẶT CÒN LẠI
1-Tính lượng dư khi gia công lỗ
φ
40
7
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
7
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
Độ chính xác phôi cấp 2 khối lượng phôi 8 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32.
Quy trình công nghệ gồm 3 bước : khoét , doa thô, doa tinh. Chi tiết được
định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ
φ

16 .
Theo bảng 10 , Thiết kế đồ án CNCTM ta có Rza và Ta của phôi là 250 và
350
µ
m .
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
ρ
=
ρ
cv
Trong đó
ρ
cv =
∆
k. L - sai lệch cong vênh
L- Chiều dài chi tiết
∆
k = 10
µ
m/mm (Bảng B3-67 SổTayCNCTM I) .
⇒

ρ
=10 .120 =1200 (
µ
m ).
ε
b =
ε
c +

ε
kc +
ε
đg
Sai số kẹp chặt
ε
k = 0
Sai số chuẩn
ε
c = 0
Bỏ qua sai số đồ gá
ε
gđ = 0
⇒

ε
b = 0

)(
min
22
22
baazab
TRZ
ερ
+++=

⇒
2Zbmin = 2( 250 + 350 + 1200 ) = 3600 (
µ

m ).
Bước khoét
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rza = 50 (
µ
m ).
Ta = 50 (
µ
m ).
Sai lệch không gian tổng cộng được tính theo công thức :
ρ
= k .
ρ
phôi
k là hệ số giảm sai (Hệ số chính xác hoá )
8
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
8
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
k = 0,05 _ Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM

ρ
=0,05 . 1200 =60 (
µ
m ).
)(
min
22

22
baazab
TRZ
ερ
+++=

2Zbmin = 2 ( 50 + 50 + 60) = 320 (
µ
m ).
Doa thô : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi khoét
nhân với hệ số giảm sai ks= 0,04 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )

ρ
a = 60 . 0,04 = 2,4 (
µ
m )
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rza =10 (
µ
m ).
Ta = 20 (
µ
m ).
)(
min
22
22
baazab
TRZ
ερ

+++=

⇒
2Zbmin = 2( 10 + 20 + 2,4 ) = 65 (
µ
m ).
Doa tinh : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi doa
nhân với hệ số giảm sai ks= 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )

ρ
a = 2,4. 0,02= 0,05 (
µ
m )
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rza =6,3 (
µ
m ).
Ta = 10 (
µ
m ).
)(
min
22
22
baazab
TRZ
ερ
+++=

⇒

2Zbmin = 2( 6,3+ 10+ 0,05 ) = 32,7 (
µ
m ).
Ta có bảng tính lượng dư sau:
9
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
9
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
Rz Ta
ρ
2
`
2Rbmin
Dt
δ
Dmax Dmin
2Zm
i
2Zm
a
Phôi
Khoét
Doa thô
Doa
tinh
250
50
10

6,3
350
50
20
10
1200
60
2,4
0,05
3600
320
65
32,7
39,6213
39,9413
40,0063
40,039
870
220
87
39
39,621
39,941
40,006
40,039
38,751
39,721
39,919
40,000
320

65
33
970
198
81
2 Z omax
=1249
2Zomin =
418
Kiểm tra kết quả tính toán :
+ Lượng dư tổng cộng 2 Z0max- 2Z0min = 1249 - 418 = 831 (
µ
m)

δ
ph-
δ
ct =870 - 39 = 831 (
µ
m)
+ Kiểm tra bước trung gian : khoét
2Zmax- 2Zmin = 198 - 65 = 133 (
µ
m)

δ
1-
δ
2 = 220 - 87 = 133 (
µ

m)
2- Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại
Lượng dư gia công mặt đáy Zb= 3,5 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM )
Lượng dư gia công mặt bích Zb= 3,0 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM )
Lượng dư gia công 2 mặt đầu Zb = 3,5 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM )
Lượng dư gia công lỗ trụ 2Zb = 3,5 mm
VII- TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT
CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI.
1-Nguyên công 1: Phay mặt đáy
Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do
10
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
10
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống
phương của lực kẹp trùng với phương kích thước cần thực hiện .
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy Nm = 7 KW
Chọn dao : Dao phay hình trụ răng liền P18 Z=16 răng
Lượng dư gia công : phay 2 lần :
+
Bước 1 Zb=2,5 mm
+ Bước 2 Zb=1 mm
Chế độ cắt bước 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t = 2,5mm
Lượng chạy dao răng Sz = 0,12 mm/răng (Bảng 5-126 SổTayCNCTM ) .
⇒
Lượng chạy dao vòng S0= 0,12. 16 = 1,92 mm/vòng.
Tốc độ cắt Vb=63 m/ph (Bảng 5-135 SổTayCNCTM ) .

Hệ số điều chỉnh: Ws = 0,9138
⇒
Tốc độ cắt tính toán là: Vt =Vb. Ws = 63.0,9138= 57,57m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

11
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
11
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy

phvg
D
V
n
t
t
/,
.,
,.
.
.
18229
80143
57571000
1000
===
π

Ta chọn số vòng quay theo máy nm=234 vg/ph.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

phm
nD
V
t
tt
/,
..,
..
7858
1000
23480143
1000
===
π
Công suất cắt No=3,8 KW (Bảng 5-140 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.
η
=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bước 2: (phay tinh với Rz =20)
Chiều sâu cắt t =1 mm , lượng chạy dao vòng S0=2,5 mm/vòng (Bảng 5-127
SổTayCNCTM ) .
Tốc độ cắt Vb=53 m/ph (Bảng 5-135 SổTayCNCTM ) .
Các hệ số điều chỉnh:
+ Chi tiết đúc có W1 =0,85 (Bảng 5-239 SổTayCNCTM ) .
+ Tình trạng máy còn tốt W1 = 1,1 (Bảng 5-239 SổTayCNCTM ) .
Vậy tốc độ cắt tính toán là: Vt =Vb. W1 .W2 = 53.0,85.1,1 =49,55 m/ph
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

phvg
D
V
n
t
t
/,
.,
,.
.
.
25197
80143
55491000
1000
===
π
Ta chọn số vòng quay theo máy nm=190 vg/ph.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

phm
nD
V
t
tt
/,
..,
..
7547

1000
19080143
1000
===
π
Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,9 Kw < Nm
12
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
12
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy
2-Nguyên công 2: Khoan - Khoét - Doa và khoả mặt bích
Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt trụ 2 bậc tự do,
mặt đầu 1 bậc tự do.
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu trụ trượt từ trên xuống
Chọn máy : Máy khoan K125 . Công suất máy Nm = 2,8KW
Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió .
Chế độ cắt bước 1: Khoan lỗ ( 4 lỗ
φ
13 mm )
Chiều sâu cắt t =6,5 mm
Lượng chạy dao So = 0,35 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt V= 33,5 m/ph (Bảng 5-90 SổTayCNCTM ) .
13
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
13
Nguyễn xuân Thiện  Đồ án công nghệ chế tạo
máy

⇒

phvg
D
V
n
t
t
/,
.,
,.
.
.
68820
13143
5331000
1000
===
π
Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 950 vg/ph.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
phm
nD
V
t
tt
/,
..,
..
7547

1000
19080143
1000
===
π

Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,7 Kw < Nm = 2,8
Chế độ cắt bước 2: Khoét 2 lỗ
φ
15,6 và 2 lỗ
φ
16
Ta tính chế độ cắt cho lỗ
φ
16
Chiều sâu cắt t = (16-13)/2 = 1,5mm ,
Lượng chạy dao S
o
= 0,75 mm/vòng
(Bảng 5-104 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt v = 25 m/ph (Bảng 5-105 SổTayCNCTM ) .
⇒

phvg
D
V
n
t
t
/

.,
.
.
.
520
16143
261000
1000
===
π
Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 540 vg/ph.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
phm
nD
V
t
tt
/,
..,
..
1327
1000
54016143
1000
===
π

Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,7 Kw < Nm = 2,8
Chế độ cắt bước 3 : doa 2 lỗ
φ

16
Chiều sâu cắt t =(16-15,6)/2 = 0,2 mm
Lượng chạy dao S
o
= 2,4 mm/vòng
(Bảng 5-112 SổTayCNCTM ) .
14
Lớp Chế tạo máy 1 – K41 Khoa Cơ
khí
14