Đồ án Thiết kế máy đánh tơi NPK
Đồ án
Đề Tài:
Thiết kế máy đánh tơi
NPK
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng trong sản
xuất cơ khí nói chung cũng như ngành chế tạo máy nói riêng ,nó gắn liền với thực
tế của sản xuất trực tiếp ,thiết kế ,chế tạo ra các chi tiết máy với điều kiện đảm bảo
được các yêu cầu kỹ thuật về thiết kế chế tạo các chi tiết làm ra thay thế cho các chi
tiết máy các loại thiết bị máy móc từ đơn giản đến phức tạp ,đáp ứng nhu cầu của
mọi ngành sản xuất .
Em là Đỗ Như Kiên Sinh viên lớp CTM5 – K45 khoa Cơ khí
Được giao nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ gia công cụm máy đập búa
hay còn gọi là máy đánh tơi NPK ,nằm trong dây truyền sản xuất NPK phục vụ cho
ngành nông ,lâm nghiệp cả nước .
NỘI DUNG THIẾT KẾ BAO GỒM
Phần I :Giới thiệu chung cụm sản phẩm MĐB - NPK
1. Thân ổ đõ MĐB –NPK
2. Trục MĐB - NPK
3. Đĩa động MĐB - NPK
4. Vỏ MĐB - NPK
Phần II :Thiết kế quy trình công nghệ gia công cụm thân .trục MĐB - NPK
Chương I : Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân ổ đỡ MĐB – NPK
Chương II : Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục MĐB – NPK.
Sau 4 tháng thực hiện công việc thiết kế ,được sự hướng dẫn tận tình của
thầy GS.TS Trần Văn Địch , thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Bình cùng các thầy cô
giáo trong khoa cơ khí cũng như bộ môn Công nghệ chế tạo máy ,ngoài ra còn
tham khảo ý kiến của các đồng nghiệp ,các bạn học cùng các tài liệu liên quan đến
nay em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao .Trong quá trình thực hiện do khả năng
còn hạn chế nên bản thiết kế đồ án này không thể tránh khỏi không thiếu sót .Vì
vậy chúng em rất mong được sự đóng góp ,chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn
đồng nghiệp để khi gặp trong thực tế chắc chắn sẽ hoàn chỉnh hơn.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa cũng như bộ
môn đặc biệt là thầy GS-TS Trần Văn Địch , thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Bình đã
trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này cùng toàn thể các bạn đồng
nghiệp .Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn .
5
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN I : GIỚI THIỆU SẢN PHẨM
Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta đã và đang phát triển mạnh
mẽ hoà chung với nhịp độ phát triển của kinh tế thế giới tất cả các ngành sản xuất
công nông nghiệp không ngừng mở rộng và phát triển ,năng suet lao động ngày
càng được nâng cao ,đồng thời chất lượng sản phẩm đã được các ngành sản xuất
quan tâm đúng mức ,để đáp ứng được sự phát triển đó nhà nước ta đã và đang đẩy
mạnh cơ khí hoá và tự động hoá dần đưa máy móc thiết bị và khoa học kỹ thuật với
các công nghệ tiên tiến vào sản xuất công nghiệp nhất là ngành cơ khí chế tạo máy
. Để nâng cao năng suất chất lượng sản phẩm đồng thời cải thiện điều kiện làm việc
cho người lao động .
Nhà máy SUPE phốt phát Lâm thao ( Nay là công ty SUPE phốt phát và hoá
chất Lâm Thao ) được xây dung với sự giúp đỡ của Liên Xô cũ bước vào sản xuất
từ năm 1962 . Trước đây quá trình sản xuất mọi vật tư máy móc thiết bị phải nhập
và mang từ Liên Xô sang nên nhiều khi thiết bị hỏng hóc mà bộ phận thay thế chưa
có neen phải ngừng sản xuất gây nên những thiệt hại không nhỏ cho kế hoạch sản
xuất kinh doanh của công ty . Những năm gần đây công ty tự nghiên cứu và kết
hợp các ngành các viện các trường – Nhất là trường Đại học Bách khoa Hà Nội để
thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm cơ khí phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt
Nam .Đồng thời để mở rộng sản xuất cũng như đa dạng hoá sản phẩm đáp ứng nhu
cầu phân bón cho nông nghiệp (cây hoa màu và cây công nghiệp ) .Công ty đã xây
dung thêm nhiều dây truyền sản xuất mới nhất là dây truyền sản xuất NPK .Các chi
tiết được thiết kế và chế tạo ra đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật trong môi trường sản
xuất hoá chất .
Máy đập búa NPK là một trong những thiết bị quan trọng trong dây truyền
sản xuất NPK của công ty .Máy đập búa NPK còn ding để đánh tơi SUPE lân trước
khi vào công đoạn vê viên tạo ra hạt sản phẩm là NPK.
6
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nguyên lý hoạt động và các thông số cơ bản của MĐB – NPK
MĐB – NPK có các bộ phận chính là : Thân ổ đỡ ,trục ,đĩa động ,vỏ máy ,.. ngoài
ra còn nhiều các chi tiết khác .
Trên thân ổ đỡ có lắp vỏ máy ,trên vỏ máy có phễu vào liệu và đường ra của
lân xuống băng tải .Thân ổ đỡ được lắp với trục qua 2 ổ bi được lắp trên cổ trục
máy .một đầu trục được lắp với puly nhận chuyển động từ động cơ còn đầu kia
được lắp với đĩa động của máy ,trên đĩa động được lắp các lá búa .
Khi đóng điện , động cơ quay truyền chuyển động cho trục máy quay và đĩa
động quay theo .Trên đĩa động được lắp các lá búa thông qua 3 giá .Khi dòng
SUPE lân từ phễu rót chảy vào được các lá búa trên đĩa động đập tơi và gạt xuống
băng tải .Với nguồn liệu vào liên tục được bổ xung nên tạo ra nguồn liệu ra liên tục
.
Các thông số cơ bản của MĐB – NPK :
• Tốc độ quay : 1700 ( vòng / phút )
• Năng suất : 3 ÷ 5 tấn/h ( phụ thuộc vào độ ẩm của vật liệu vào ).
• Công suất đặt : 17 KW ÷ 1450 ( vòng / phút ).
• Đường kính Rô to : 590 mm.
7
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN II :THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
THÂN VÀ TRỤC MĐB - NPK
Chương I : Thiết kế quy trình công nghệ gia công
chi tiết thân ổ đỡ MĐB- NPK.
I.1.CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT THÂN Ổ ĐỠ MĐB – NPK
Thân ổ đỡ là cơ bản của cụm máy đập búa NPK ,nó là bộ phận chính để liên
kết các chi tiết khác để tạo thành cụm hoặc máy đập búa .Đế được lắp với bệ đỡ
(giá đỡ) .Phía ngoài được lắp với vỏ máy ,trên thân có lắp 2 ổ bi đỡ để lắp với trục
máy .Thân ổ đỡ được đúc từ vật liệu gang xám GX 15-32 .Các nguyên công gia
công chủ yếu là trên máy tiện ,máy phay ,máy khoan ,máy doa …Thành phần hoá
học của gang xám GX 15 – 32 .Tra theo Bảng 1-38 Sổ tay công nghệ chế tạo máy :
• C = ( 3,2÷3,5 ) %
• Si = ( 2÷ 2,4 ) %
• Mn = ( 0,7 ÷ 1,1 ) %
• S ≤ 0,15%
• P ≤ 0,4 % ; HB = 163 ÷ 229
• σbk=15 kg/cm2 ; σbu=32 kg/cm2.
I.2.TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU
Kết cấu của thân ổ đỡ máy đập búa NPK là dạng hộp và có kết cấu tương
đối hợp lý ,đủ độ cứng vững .Yêu cầu kỹ thuật đơn giản ,độ chính xác của chi tiết
không cần cao ( Chính xác nhất là 2 lỗ ∅110 lắp 2 ổ lăn ) quá trình gia công có thể
vận dụng các phương pháp gia công tiên tiến mà không cần có đồ gá phức tạp các
bề mặt làm chuẩn gia công đảm bảo đủ độ tin cậy và cứng vững trong quá trình gia
công sau nhiều năm sản xuất đã được sửa đổi chỉnh lý và cải tiến cho phù hợp nên
đến nay hoàn thiện và không cần phải sửa đổi gì thêm kể cả vật liệu .
I.3.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Muốn xác định dạng sản xuất phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia
công .Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức :
8
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
β + α
100
⎡
⎣
⎤
N = .m. 1+
N1
⎢
⎥
⎦
Trong đó :
• N : Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm
• N1:Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm .
• m : Số chi tiết trong 1 sản phẩm .
• β : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ
β = 5 % ÷ 7 % lấy : β =7% =7/100.
• α : Tỷ lệ tính đến chi tiết phế phẩm
α = 3 % ÷ 6 % lấy : α = 5 % =5/100.
Vậy ta có :
7 + 5
100
⎡
⎤
N = 400.1. 1+
= 448
⎢
⎣
⎥
⎦
Trọng lượng của chi tiết được tính theo công thức sau :
Q1=V.γ (kg)
Trong đó :
- Q1 :Trọng lượng chi tiết (kg).
- V : Thể tích chi tiết (dm3).
- γ : Trọng lượng riêng của vật liệu ( kg/dm3 ).
- γgang xám= 6,8 ÷7,4 ( kg/dm3 ) lấy γgang xám=7,2 ( kg/dm3 )
Thể tích của chi tiết :
V = 9,75 dm3.
Vậy
Q = 9,75.7,2 = 70,3 kg.
Từ sản lượng sản phẩm của chi tiết trong 1 năm và trọng lượng của chi tiết .( Tra
bảng 2 trang 13 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ). Xác định được dạng sản
xuất là loạt vừa .
I.4 : PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI ( Hình I .1 ).
9
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Vật liệu làm thân ổ đỡ của máy đập búa NPK là gang xám GX 15-32 được
đúc tại xí nghiệp cơ khí công ty SUPE phốt phát và hoá chất Lâm Thao phương
pháp đúc :
10
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
T
T
D
D
Hình I.1 : Mặt phân khuôn chi tiết thân
Phôi được đúc trong khuôn cát ,khuôn được làm bán thủ công sau khi dỡ
khuôn phải làm sạch chi tiết và cắt đậu rót ,đậu ngót và làm sạch bavia ,kiểm tra
11
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
phôi không được nứt , rỗ cong vênh và sai lệch vị trí tương quan .Ưu điểm của
phương pháp này là phạm vi ứng dụng rộng không bị hạn chế bởi kích thước và
trọng lượng vật đúc ,chi phí chế tạo phôi ít .
I.5:LẬP THỨ TỰ VÀ TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG
1. Chuẩn định vị (chuẩn thô) : Dùng bề mặt ∅160 làm chuẩn thô để gia công
mặt đế dưới .
2. Chuẩn tinh : Dùng mặt đế dưới làm chuẩn tinh để gia công 4 vấu mặt đế
trên .Sau đó dùng bề mặt đế trên làm chuẩn tinh để gia công 4 lỗ ∅24 .Rồi
dùng mặt đế dưới và 2 lỗ ∅24 làm chuẩn tinh để gia công các bước tiếp theo.
TÊN NGUYÊN CÔNG
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
TÊN MÁY VÀ DAO
Số
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
thứ
tự
Máy: phay giường 6632
Dao :phay mặt đầu gắn BK6 ;D/Z = 150/14
Máy: phay giường 6632
Dao: phay mặt đầu gắn BK6 ;D/z = 150/4
Máy: khoan 2H55
Dao :mũi khoan ∅23,5 ,mũi doa ∅24
Máy: phay giường 6632
Dao :phay mặt đầu gắn BK6 ;D/z = 200/16
Máy: doa ngang 2615
Dao :tiện gắn hợp kim cứng BK6
Máy :doa ngang 2615
Dao :khoét ,doa phi tiêu chuẩn điều chỉnh
HKC BK6
Phay mặt phẳng đế dưới
1.
2.
3.
4.
5.
Phay mặt phẳng đế trên
Khoan doa lỗ ∅24
Phay mặt phẳng gối đỡ phía
sau thân ổ đỡ
Tiện lỗ bậc ∅200
Khoét ,Doa (thô và tinh ) lỗ
∅110
6.
Bàn mát ,đồng hồ so ,thước cặp ,thước lá
,panme…..
Máy: doa ngang 2615
Dao :khoét phi tiêu chuẩn
Máy: doa ngang 2615
Dao :tiện gắn hợp kim cứng BK6
Máy: khoan cần 2H55
Dao : Mũi khoan ∅8,5 thép gió P18
Mũi tarô M10 Thép gió P9
Máy: khoan cần 2H55
Dao : Mũi khoan ∅8,5 thép gió P18
Mũi tarô M10 Thép gió P9
Máy: khoan cần 2H55
Dao : Mũi khoan ∅8,5 thép gió P18
Máy:phay giường 6632
Dao :phay mặt đầu gắn BK6 ;D/Z = 75/10
Máy :khoan cần 2H55
Dao : Mũi khoan ∅26,5 thép gió P18
Máy: khoan cần 2H55
Mũi tarô M10 Thép gió P9
Khối V ,bàn mát ,đồng hồ so ,thước cặp
,thước lá .panme,….
Kiểm tra độ đồng tâm của 2
lỗ ∅110
Vát mép lỗ ∅110
7.
8.
9.
Tiện đầu mặt bích thân ổ đỡ
Khoan 4 lỗ ∅8,5 thân phía
trước ổ đỡ
10.
11.
Khoan 4 lỗ ∅8,5 thân ổ đỡ
phía sau
Khoan 6 lỗ ∅18
12.
13.
14.
15.
16.
Phay mặt phẳng vấu lỗ dầu
Khoan ,Ta rô M30 lỗ dầu
Ta rô lỗ M10
Kiểm tra
13
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I.5.1.NGUYÊN CÔNG I :
PHAY MẶT PHẲNG ĐẾ DƯỚI ( HÌNH I.2 )
+ Định vị :Dùng mặt phẳng ∅250 và R80 (∅160) làm chuẩn thô .R80 đặt trên khối
V ngắn hạn chế 2 bậc tự do .Mặt đầu gồm 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do .một chốt
tỳ ở mặt bên hạn chế nốt bậc tự do còn lại .
+ Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng hệ thống bulông đai ốc ,Hướng lực kẹp từ ngoài vào
trong ,phương lực kẹp vuông góc với mặt định vị .
+ Chọn máy : Máy phay giường 6632 có các thông số kỹ thuật sau :
• Khoảng cách từ mút trục chính thẳng đứng tới bề mặt làm việc của bàn máy
:150÷830 mm.
• Khoảng cách từ đường trục chính ngang tới bề mặt làm việc của bàn máy :
100 ÷ 600 mm .
• Khoảng cách giữa các mặt mút của trục chính nằm ngang : 375 ÷ 775 mm .
• Kích thước làm việc của bàn máy :rộng × dài = B × l = 630 × 2200 mm.
• Số cấp bước tiến của bàn máy : 18 .
• Phạm vi bước tiến : 19 ÷ 950 mm/ph.
• Số cấp tốc độ của trục chính : 12 .
• Phạm vi tốc độ của trục chính : 47,5 ÷ 600 vòng/phút .
• Số cấp bước tiến của ụ trục chính : - Thẳng đứng : 18.
- Nằm ngang : 18.
• Phạm vi bước tiến của ụ trục chính :- Thẳng đứng : 9,5 ÷ 475 mm/ph.
- Nằm ngang : 9,5 ÷ 475 mm/ph.
• Công suất động cơ chính : 10 KW .
+ Chọn dao : Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8 .
+ Lượng dư gia công : t = 2,5 mm.
Bước 1 : Tính toán chế độ cắt khi phay thô
+ Chiều sâu cắt : t = 2,5 mm .
14
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Lượng chạy dao : S Z = 0,26 (mm/vòng)
[ Tra bảng 5 – 33 Số tay Công nghệ chế tạo máy
]
+ Tốc độ cắt : Tốc độ cắt V được tính theo công thức sau :
q
.
y
CV D
V =
.
kV
x
u
p
m . . . .
T t Sz B Z
Trong đó :
- T : Tuổi bền ( Chu kỳ bền ) của dao ,T = 180 phút
[ Bảng 5 – 40 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
- kV :Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể :
kV = kMV.knv.kuv
HB = 200 ; nv = 1,25
[ Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
- kMV : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công trong bảng 5-1 ÷ 5-4 sổ
tay công nghệ chế tạo máy.
1,25
n
v
190
190
200
⎡
⎤
⎡
⎤
=
=
= 0,94
kMV
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
⎦
Hb
- knv = 0,8 – Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi
[Bảng 5-5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
- kuv= 1 – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt
[ Bảng 5-6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ].
⇒ kV = 0,94.0,8.1 = 0,76
Từ bảng 5-39 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy:
Khi gia công gang xám HB 190 bằng dao phay mặt đầu BK6. Ta tra được các hệ số
và số mũ :
- CV = 445 ; q = 0,2 ; x = 0,15 ; y = 0,35 ; u = 0,2 ; p = 0 ; m = 0,32
Với : D = 200 mm ; Z = 14 ; B = 150 mm.
Vậy
0,2
445.
0,15
150
V =
.0,76 = 95,34 (m/ph)
0,35
0,2
150 14
0
1800,32
2
.
.
.
0,24
15
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
1000.V 1000.95,34
=
=
= 202,4 (vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.150
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 200 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.150.200
=
=
= 94,2(m /phút).
Vth.t
1000
1000
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
x
y
u
10. . . . .Z
Cp t Sz B
=
.
Pz
kMP
q
w
.
D n
Trong đó :
Z : Số răng của dao phay : Z = 14.
n : Số vòng quay của dao : n = 200 (vg/ph).
Theo bảng 5- 41 Sổ tay công nghệ chế tạo máy: Khi gia công gang xám HB 190
bằng dao phay mặt đầu BK6 :
- CP =54,5 ; x = 0,9 ; y = 0,74 ; u = 1,0 ; q = 1,0 ; w = 0.
- kMP :Hệ số điều chỉnh cho chất lượng cho vật liệu gia công cho trong
Theo Bảng 5 – 9 sổ tay công nghệ chế tạo máy
n
1
HB
190
200
190
⎡
⎤
⎡
⎤
⎦
=
=
=1,053
kMP
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
Vậy
0,74
0,9
10.54,5.
.
.
1.14
150
0,24
1
.
2
=
.1.053 = 5214,78 N .
Pz
0
150 200
+ Momen xoắn trên trục chính của máy :
.D 5214,78.150
Pz
=
=
= 3911 Nm
Mx
2.100
2.100
+ Công suất cắt :
.V
1020.60
5214,78.94,2
1020.60
Pz
=
=
= 8,03 KW
Ne
2.Bước 2 : Tính toán chế độ cắt khi phay tinh
16
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Chiều sâu cắt : t = 0,5 mm .
+ Lượng chạy dao :S = Sz /Z= 0,2 mm/vòng
[ Tra bảng 5 – 37 Số tay Công nghệ chế tạo máy
]
Áp dụng các trình tự công thức và các bảng tra tương tự như phay thô ta tính được :
+ Tốc độ cắt :
0,2
445.
150
0,15
V =
.0,76 = 125,11 ( m/ph )
0,35
0,2
150 14
0
1800,32
.
.
0,5 0,2
.
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán
1000.V 1000.125,11
=
=
= 265,62 (vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.150
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 250 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.150.250
=
=
=117,75 ( m /ph).
Vth.t
1000
1000
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
0,9
0,5 0,2
0,74
0
10.54,5.
.
.
1.14
110
=
.1.05 = 956,86 (N) .
Pz
1
.
150 250
+ Momen xoắn trên trục chính của máy :
.D 956,86.150
Pz
=
=
= 717,65 (Nm).
Mx
2.100
2.100
+ Công suất cắt :
.V
1020.60
956,86.117,75
1020.60
Pz
=
=
=1,84 (KW).
Ne
3.Bước 3 : Sau khi gia công xong làm cùn các cạnh sắc .
17
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
18
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
250±0,15
Hình I.2:Phay mặt phẳng đế dưới
I.5.2.NGUYÊN CÔNG II :
19
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHAY MẶT PHẲNG ĐẾ TRÊN ( HÌNH I.3)
+ Định vị : Dùng mặt phẳng đế dưới làm chuẩn tinh đặt trên 2 phiến tỳ hạn chế 3
bậc tự do .Mặt trước đế dùng 2 chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do .Mặt bên đế dùng 1 chốt
tỳ hạn chế nốt bậc tự do còn lại .
+ Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu vitme - đai ốc hướng lực kẹp từ trên xuống dưới
.Phương lực kẹp vuông góc với mặt định vị chính ( Cùng phương với kích thước
hiện thực ).
+ Chọn máy : Chọn máy phay giường 6632.
+ Chọn dao : Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6 với D = 15mm
Z = 14 ( Bảng 5 – 127 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy ) .
+ Lượng dư gia công : t = 2,5 mm .
+ Trình tự gia công :
1.Bước 1: Tính toán chế độ cắt khi phay thô :
+ Chiều sâu cắt : t = 2 mm .
+ Lượng chạy dao : S = 0,24 mm/vòng
[ Tra bảng 5 – 33 Số tay Công nghệ chế tạo máy
]
+ Tốc độ cắt : Tốc độ cắt V được tính theo công thức sau :
q
.
CV D
V =
.
kV
x
y
u
p
m . .
.
T t S B Z
Trong đó :
- T : Tuổi bền ( Chu kỳ bền ) của dao ,T = 180 phút
[ Bảng 5 – 40 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy
]
- kV :Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể
kV = kMV.knv.kuv.
HB = 200 ; nv = 1
[ Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy
]
- kMV : - Hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công
1,25
nv
190
190
200
⎡
⎤
⎡
⎤
=
=
= 0,94
kMV
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
⎦
Hb
20
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- knv = 0,8 – Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi
[Bảng 5-5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
- kuv= 1 – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt
[Bảng 5-6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
⇒ kV = 0,94.0,8.1 = 0,75
Từ bảng 5-39 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy
Ta có các thông số sau đây :
- CV = 445 ; q = 0,2 ;x = 0,15 ;y = 0,35 ;u = 0,2 ;p=0 ; m=0,32 ;
Với : D = 150 mm ; Z = 14 ; B = 100 mm ( Chiều rộng phay ).
0,2
445.
0,15
150
V =
.0,76 = 122,55(m/ph)
0,35
0,2
40 14
0
1800,32
2
.
.
.
0,24
+ Số vòng quay của trục chính tính theo công thức
1000.V 1000.122,55
=
=
= 260,19(vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.150
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 250 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.150.250
=
=
=117,75(m /phút).
Vth.t
1000
1000
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
x
y
u
10. . . . .Z
Cp t S B
=
.
Pz
kMP
q
w
.
D n
Trong đó :
- Z : Số răng của dao phay : Z = 14.
- n : Số vòng quay của dao : n = 200 vg/ph.
- CP=54,5 ; x = 0,9 ; y = 0,74 ; u = 1 ; q =1 ; w = 0.
[ Theo bảng 5-41 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
- kMP :Hệ số điều chỉnh cho chất lượng cho vật liệu gia công đối với gang:
[Bảng 5-9 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ]
n
1
HB
190
200
190
⎡
⎤
⎡
⎤
⎦
kMP
=
=
=1,053
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
Vậy
21
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
0,9
0,5 0,2
0,74
0
10.54,5.
.
.
1 .14
40
=
.1.053 = 1398,2 N .
Pz
1
.
150 200
+ Momen xoắn trên trục chính của máy :
.D 1398,2.150
Pz
=
=
=1048,7 Nm
Mx
2.100
2.100
+ Công suất cắt :
.V
1020.60
1398,2.117,75
1020.60
Pz
=
=
= 2,69 KW
Ne
2.Bước 2 : Tính toán chế độ cắt khi phay tinh
+ Chiều sâu cắt : t = 0,5 mm .
+ Lượng chạy dao :S = 0,2 mm/răng
[ Tra bảng 5 – 37 Số tay Công nghệ chế tạo máy
]
Áp dụng trình tự , công thức và các bảng tra tương tự như như phay thô ta tính
được:
+ Tốc độ cắt :
0,2
445.
0,15
.
0,5 0,2
150
V =
.0,75 = 214,42 ( m/ph)
0,35
0,2
40 14
0
1800,32
.
.
+ Số vòng quay của trục chính tính theo tính toán
1000.V 1000.214,42
=
=
= 295,24 (vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.150
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 250 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.150.250
=
=
= 117,75(m /ph).
Vth.t
1000
1000
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
0,9
0,5 0,2
0,74
0
10.54,5.
.
.
1.14
40
=
.1.053 = 348,94 N .
Pz
1
.
150 250
+ Momen xoắn trên trục chính của máy :
.D 348,94.150
Pz
=
=
= 261,7 Nm
Mx
2.100
2.100
+ Công suất cắt :
22
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
.V
1020.60
348,94.117,75
1020.60
Pz
=
=
= 0,67 KW
Ne
3.Bước 3 : Sau khi gia công song làm cùn các cạnh sắc
23
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
W
n
R 40
z
S
Hình I.3 : Phay mặt phẳng đế phía trên
I.5.3 .NGUYÊN CÔNG III:
KHOAN , DOA LỖ ∅24 ( HÌNH I.4)
24
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Định vị : Dùng mặt phẳng đế trên làm chuẩn tinh Dặt 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do
.Dùng 2 chốt tỳ đặt vào mặt đầu gối đỡ hạn chế 2 bậc tự do .Dùng 1 chốt tỳ ở giữa
thân ổ đỡ hạn chế bậc tự do còn lại .Chi tiết được hạn chế hoàn toàn 6 bậc tự do .
+ Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng đòn kẹp kiểu bản lề ,vitme - đai ốc .Hướng của lực kẹp
từ trên xuống dưới ,phương của lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị chính .
+ Chọn máy : Dùng máy khoan cần 2H55 Có các thông số kỹ thuật sau :
• Đường kính gia công lớn nhất : ∅50 mm.
• Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy : 450 ÷ 1600 mm.
• Số cấp tốc độ : 21.
• Giới hạn vòng quay : 20 ÷ 2000 vg/ph.
• Số cấp tốc độ chạy dao : 12 .
• Giới hạn chạy dao : 0,056 ÷ 2,5 mm/vg.
• Công suất động cơ : 4KW.
• Kích thước bàn máy : 968 ×1650 mm.
+ Chọn dao : Dùng mũi khoan ruột gà ∅23,5 và dao doa ∅24.
+ Lượng dư gia công : - Khoan : t = 0,5 .d = 0,5.23,5 = 11,75 mm
- Doa :t = 0,5 .(D – d ) = 0,5.(24 – 23,5 ) = 0,25 mm
1.Bước 1 : Tính toán chế độ cắt khi khoan 4 lỗ ∅23,5
+ Chiều sâu cắt : t = 11,75 mm.
+ Lượng chạy dao : S = 0,54 mm/vg
[ Bảng 5 – 25 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
+ Tốc độ cắt khi khoan : V được tính theo công thức :
q
.
Cv D
V =
.
kv
m
y
.
T S
Trong đó :
- T = 75 phút – Tuổi bền của dao
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
[ Bảng 5 – 30 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].
25
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- k v: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế và được
tính theo công thức :
kv =kMV.kuv.klv
- HB = 200 ; nv= 1,3
[ Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy ].
- kMV : Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công :
1,3
nv
190
190
200
⎡
⎤
⎡
⎤
=
=
= 0,94
kMV
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
⎦
HB
- kuv :Hệ số phụ thuộc vật liệu của dụng cụ cắt : kuv =1
[ Bảng 5-6 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].
- klv :Hệ số phụ thuộc chiều sâu khoan –klv =1 .
[ Bảng 5-31 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].
kv = 0,94.1.1 = 0,94
Từ [ Bảng 5-28 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].Có các số liệu sau :
- Cv = 17,1 ;q = 0,25 ; y = 0,4 ; m = 0,125 .
Vậy
0,25
17,1.
23,5
750,125
V =
.0,94 = 26,396 (m/ph).
0,4
.
0,54
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán
1000.V 1000.26,396
=
=
= 357,72 (vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.150
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 315 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.23,5.315
=
=
= 23,244(m /ph).
Vth.t
1000
1000
+ Lực chiều trục : Po được tính theo cồng thức :
q
y
=10. . . .
Cp D S kP
Po
- CP = 42,7 ; q = 1 ; y =0,8 ; x =0.
[Bảng 5-32 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
26
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- kP: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế trong trường hợp này chỉ phụ
thuộc vào vật liệu gia công
n
0,6
HB
190
200
190
⎡
⎤
⎡
⎤
=
=
=
= 1,031 . với n=0,6
kP kMP
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
⎦
[ Bảng 5-9 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ].
Po=10.42,7.23,51.0,540,8.1,031 = 6319,31 N
+ Mô men xoắn trên trục chính của máy khoan :
Mx =10 .CM.Dq.Sy.kp
- CM=0,021 ; q = 2;y = 0,8 ;x = 0
[ Bảng 5-32 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
Vậy
Mx = 10.0,021.23,52.0,540,8.11,750.1,031 = 73,03 Nm
+ Công suất cắt khi khoan : Ne được tính theo công thức
.n 73,03.315
Mx
9750
=
=
= 2,36KW
Ne
9750
2.Bước 2 .Tính chế độ cắt khi doa 2 lỗ ∅24
+ Chiều sâu cắt : t = 0,15 mm.
+ Lượng chạy dao : S = 3,4 mm/vg
[ Bảng 5 – 27 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
+ Tốc độ cắt khi doa thô : V được tính theo công thức :
q
.
Cv D
V =
.
kv
x
y
m . .
T t S
Từ [ Bảng 5-29 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].Có các số liệu sau :
- Cv = 15,6 ;q = 0,2 ;x = 0,1; y = 0,5 ; m = 0,3
- T = 120 phút – Tuổi bền của dao
[ Bảng 5 –30 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].
- k v: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế và được
tính theo công thức :
kv =kMV.kuv.klv
- HB = 200 ; nv= 1,3
27
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
[ Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy ].
- kMV : Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công :
1
nv
190
190
200
⎡
⎤
⎡
⎤
=
=
= 0,94
kMV
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
⎦
HB
- kuv :Hệ số phụ thuộc vật liệu của dụng cụ cắt : kuv =1
[ Bảng 5-6Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].
- klv :Hệ số phụ thuộc chiều sâu khoan –klv =1 .
[ Bảng 5-31 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ].
kv = 0,94.1.1 = 0,94
Vậy
0,2
15,6.
23,8
0,1
.
0,15 3,5
V =
.0,94 = 4,31 (m/ph).
0,5
1200,3
.
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :
1000.V 1000.4,31
=
=
= 57,67 (vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.23,8
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 50 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.23,8.50
=
=
= 3,737 (m /ph).
Vth.t
1000
1000
+ Mô men xoắn trên trục chính của máy doa :
x
y
. . .D.Z
Cp t Sz
2.100
=
Mx
- CP = 23,5 ;x = 1,2; y = 0,4
[ Bảng 5-32 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy ].
S 3,4
- Sz =
=
= 0,43 (mm/răng)
Z
8
1,2
0,15 0,43
23,5.
.
0,4 .23,8.8
=
=1,638Nm
Mx
2.100
+ Công suất cắt khi khoan : Ne được tính theo công thức :
28
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
.n 1,638.50
Mx
9750
=
=
= 0,008 KW
Ne
9750
3.Bước 3 :Chế độ cắt khi doa tinh 2 lỗ ∅24:
Áp dụng công thức và tra bảng như doa thô ta tính được
+ Chiều sâu cắt : t = 0,1 mm.
+ Lượng chạy dao : S = 3,4.kOS=3,4.0,8 = 2,72 mm/vg ; kOS :Hệ số điều chỉnh
[ Bảng 5 – 27 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ]
+ Tốc độ cắt khi doa tinh:
0,2
15,6.
24
0,1
.
0,1 2,72
V =
.0,94 = 5,03 m/ph.
0,5
1200,3
.
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :
1000.V 1000.5,03
=
=
= 66,74(vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.24
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 50 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.24.50
=
=
= 3,768(m /ph).
Vth.t
1000
1000
+ Mô men xoắn trên trục chính của máy doa :
1,2
0,1 0,24
23,5.
.
0,4 .50.8
=
=1,49Nm
Mx
2.100
+ Công suất cắt khi khoan : Ne được tính theo công thức
.n 1,49.50
Mx
9750
=
=
= 0,007KW
Ne
9750
4.Bước 4 : Sau khi doa tinh làm cùn các cạnh sắc .
29
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
n
S
W
24
30
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình I.4 : Khoan doa , lỗ ∅24
I.5.4 : NGUYÊN CÔNG IV:
PHAY MẶT PHẲNG GỐI ĐỠ PHÍA SAU ∅160 ( HÌNH I.5)
+ Định vị : Dùng mặt phẳng đế dưới làm chuẩn tinh đặt trên 2 phiến tỳ hạn chế 3
bậc tự do .Dùng 1chốt trụ và 1 chốt trám định vị vào 2 lỗ ∅24 hạn cộng hoàế 3 bậc
tự do .Vậy chi tiết được định vị hoàn toàn 6 bạc tự do .
+ Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng đòn kẹp bản lề và cơ cấu vitme - đai ốc hướng lực kẹp
từ trên xuống dưới .phương lực kẹp vuông góc với mặt định vị .
+ Chọn máy : Chọn máy phay giường 6632.
+ Chọn dao : Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6 với D = 200
mm ,Z = 16 ( Bảng 5 – 127 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy ) .
+ Lượng dư gia công : t = 2 mm .
+ Trình tự gia công :
1.Bước 1: Tính toán chế độ cắt khi phay thô
+ Chiều sâu cắt : t = 1,5 mm .
+ Lượng chạy dao : S = 0,24 mm/vòng
[ Tra bảng 5 - 33 Số tay Công nghệ chế tạo máy ]
+ Tốc độ cắt : Tốc độ cắt V được tính theo công thức sau :
q
.
CV D
V =
.
kV
x
y
u
p
m . .
.
T t S B Z
Trong đó :
- T : Tuổi bền ( Chu kỳ bền ) của dao ,T = 240 phút
[ Bảng 5 – 40 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy
]
- kV :Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể
kV = kMV.knv.kuv.
31
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- HB = 200 ; nv = 1 ,25
[ Bảng 5-1 và 5-2 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy
]
- kMV :Hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công
1,25
nv
190
190
200
⎡
⎤
⎡
⎤
=
=
= 0,94
kMV
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
⎦
Hb
- knv = 0,8 – Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi
[Bảng 5-5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
- kuv= 1 – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt
[Bảng 5-6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
kV = 0,94.0,8.1 = 0,752
Từ bảng 5-39 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy
Ta có các thông số sau đây :
- CV = 445 ; q = 0,2 ; x = 0,15 ; y = 0,35 ; u = 0,2 ; p = 0 ; m = 0,32 ;
Với :D = 200 mm ; Z = 16 ;B = 120 mm (Chiều rộng phay ).
Vậy
0,2
445.
0,15
200
V =
.0,752 = 93,426(m/ph)
0,35
0,2
40 16
0
1800,32
2
.
.
.
0,24
+ Số vòng quay của trục chính tính theo công thức
1000.V 1000.93,426
=
=
=148,76 (vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.200
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 125 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.200.125
=
=
= 78,5 (m /ph).
Vth.t
1000
1000
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
x
y
u
10. . . . .Z
Cp t S B
=
.
Pz
kMP
q
w
.
D n
Trong đó :
- Z : Số răng của dao phay : Z = 16.
- n : Số vòng quay của dao : n = 125 vg/ph.
32
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- CP=54,5 ; x = 0,9 ; y = 0,74 ; u = 1 ; q =1 ; w = 0.
[ Theo bảng 5-41 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ]
- kMP :Hệ số điều chỉnh cho chất lượng cho vật liệu gia công .
[Bảng 5-9 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ]
n
1
HB
190
200
190
⎡
⎤
⎡
⎤
⎦
kMP
=
=
=1,053 . Với n = 1
⎢
⎣
⎥
⎦
⎢
⎣
⎥
Vậy
0,9
1,5 0,24
0,74
0
10.54,5.
.
.
1.16
160
=
.1.053 = 3680,2 ( N ).
Pz
1
.
200 125
+ Momen xoắn trên trục chính của máy :
.D 3680,2.200
Pz
=
=
= 3680,2 ( Nm )
Mx
2.100
2.100
+ Công suất cắt :
.V
1020.60
3680,2.78,5
1020.60
Pz
=
=
= 4,72 ( KW )
Ne
2.Bước 2 : Tính toán chế độ cắt khi phay tinh
+ Chiều sâu cắt : t = 0,5 mm .
+ Lượng chạy dao :S = 0,2 mm/răng
[ Tra bảng 5 – 37 Số tay Công nghệ chế tạo máy
]
Áp dụng trình tự ,công thức và các bảng tra tương tự như như phay thô tính được :
+ Tốc độ cắt :
0,2
445.
0,15
.
0,5 0,1
200
V =
.0,752 =150,469 (m/ph)
0,35
0,2
160 16
0
2400,32
.
.
+ Số vòng quay của trục chính tính theo tính toán là
1000.V 1000.150,469
=
=
= 239,6 (vòng / phút).
ntt
π.D
3,14.200
Chọn số vòng quay theo máy : nmáy = 250 (vòng /phút).
⇒ Vận tốc cắt thực tế sẽ là :
π.D.n 3,14.200.200
=
=
=125,6(m /ph).
Vth.t
1000
1000
+ Lực cắt Pz được tính theo công thức :
33
ĐỖ NHƯ KIÊN CTM5 – K45
Tải về để xem bản đầy đủ
203 trang
01/08/2024
1110
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế máy đánh tơi NPK", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- do_an_thiet_ke_may_danh_toi_npk.pdf
