CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT 1 1 Chức năng làm việc Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ) Các bề mặt làm việc + Các mặt đầu của càng tiếp xúc với bánh răng khi gạt bánh rang + Mặt trụ trong của lỗ càng gạt được lắp ghép với trục gạt 1 2 Điều kiện làm việc Điều kiện làm việc không khắc nhiệt, chi tiết chỉ chịu momen xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh.
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT 1.1 Chức làm việc Là phận nối trục điều khiển bánh di trượt nhằm điều chỉnh ăn khớp cặp bánh (khi cần thay đổi tỷ số truyền hộp tốc độ) - Các bề mặt làm việc : + Các mặt đầu tiếp xúc với bánh gạt bánh rang + Mặt trụ lỗ gạt lắp ghép với trục gạt 1.2 Điều kiện làm việc Điều kiện làm việc không khắc nhiệt, chi tiết chịu momen xoắn nhỏ làm việc (gạt cho bánh ăn khớp với nhau) chi tết thường xun khơng chị tải, khơng mài mịn có va đập làm việc, nhiệt độ làm viêc khụng cao cặp bánh cố định cặp bánh di trư ợ t gạ t S làm việc CHƯƠNG II : PHÂN TÍCH TÍNH CƠNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ kết cấu chi tiết Phần tử kết cấu yêu cầu kỹ thuật chưa hợp lý với chức làm việc đối tượng gia công 2.1 Điều kiện kỹ thuật - Kích thước lỗ trục dung sai ∅ 16+0,02 tương đương với ccx 8, độ nhám bề mặt Ra = 2,5 μm - Rãnh then có dung sai 4±0,03 tương đương với ccx 11, độ nhám bề mặt Ra = μm - Độ không song song đường tâm lỗ: 0,05/100 mm chiều dài - Độ không vuông góc lỗ mặt đầu: 0.05/100 mm chiều dài - Hai đường tâm lỗ ∅ 16+0,02 ∅ 42đảm bảo khoảng cách 117 ± 0,1 - Độ nhám mặt đầu : Rz = 20 m - Bề mặt lỗ ∅ 42 làm việc khơng cọ sát nên lấy Ra = 10 m - Nhiệt luyệt đạt độ cứng 160-180 HB ( Thép C45 ) có thành phần hóa học : C = 0,42 – 0,5 % ; Si = 0,15 – 0,35 % ; Mn = 0,5 – 0,8 % P < 0,025 % ; S < 0,025 % ; Cr = 0,2 – 0,4 % 2.2 Các phần tử kết cấu - Do mặt đầu làm việc chi tiết mỏng (12 mm) q trình gia cơng làm việc không đủ cứng vững Để tránh việc chi tiết bị phá huỷ cần có gân tăng cứng , việc bỏ gân tăng cứng để đơn giản kết cấu khơng thể - Bố trí chi tiết đối xứng : Do hình dạng chi tiết nên ta ghép hai chi tiết lại thành chi tiết có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công, đồng thời làm giảm số lượng nguyên công (do gia công chi tiết sau có ngun cơng cắt đứt sau cùng) - Kết cấu có lỗ vng góc với mặt đầu nên thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô, chuẩn tinh thống - Việc thay kết cấu hàn, lắp ghép không đem lại hiệu kinh tế kỹ thuật - Gia công tương đối thuận tiện suất - Kết luận: chi tiết có tính cơng nghệ cao CHƯƠNG III : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau đây: N N1.m.(1 ) 100 - Trong đó: N: Số lượng chi tiết sản xuất năm N1: Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm N1 = 500 ( / năm ) m: Số chi tiết sản phẩm, m=2 : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ ( 5%) : Số phế phẩm (3%) N=500.2 (1+ 5+3 )=1080( chi tiết / năm ) 100 Trọng lượng chi tiết: Q=V. - Trong đó: : Trọng lượng riêng vật liệu = 7,852 ( kg/dm ) V: Thể tích chi tiết V = 0,07 ( dm3) => Trọng lượng : Q = V. = 0,07.7,852 = 0,54964 ( Kg) < (Kg) Tra bảng trang 13 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Với Q = 0,54964 (kg) < ( kg) N = 1080 ( chi tiết/ năm ) ta dạng sản xuất hàng loạt vừa CHƯƠNG IV : CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI - Xác định phương pháp chế tạo phôi: Đối với chi tiết có, áp dụng phương pháp chế tạo phôi sau 4.1 Phôi dập : Phôi dập thường dùng cho loại chi tiết sau đây: trục côn, trục thẳng, loại bánh khác, chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu có đặc điểm Sử dụng khn có kích thước lịng khn gần giống vật gia cơng Độ xác vật dập cao, đặc biệt kích thước theo chiều cao sai lệch hai nửa khn Thơng thường độ bóng dập thể tích đạt từ 4,độ xác đạt 0,1 0,05 Trạng thái ứng suất vật gia cơng nói chung nén khối, kim loại có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn, tính sản phẩm cao gia cơng vật phức tạp Dễ khí hoá nên suất cao Hệ số sử dụng vật liệu cao Thiết bị sử dụng có cơng suất lớn, chuyển động xác, chế tạo khn đắt tiền Do đặc điểm nên dập thể tích dùng sản xuất hàng loạt hàng khối 4.2 Rèn tự - Ưu điểm rèn tự : Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư Có khả loại trừ khuyết tật đúc rỗ khí, rỗ co Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo tổ chức thớ uốn xoắn, làm tăng tính sản phẩm Lượng hao phí kim loại rèn gia công cắt gọt - Nhược điểm rèn tự : Độ xác kích thước, độ bóng bề mặt Chất lượng vật rèn không đồng phần chi tiết loạt gia công chất lượng gia cơng cịn phụ thuộc vào trình độ cơng nhân trình độ tổ chức nơi làm việc Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai thời gian gia công lớn, hiệu kinh tế không cao Sử dụng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy 4.3 Đúc khn kim loại - Có thể tạo sản phẩm có chất lượng cao, kích thước xác, độ bóng bề mặt cao, có khả khí hoá, tự động hoá cao - Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ so với dạng sản xuất khác - Vật đúc dễ tồn dạng rỗ co, rỗ khí, nứt - Tiêu hao phần kim loại hệ thống rót, đậu ngót - Khi đúc khn kim loại, tính dẫn nhiệt khn cao nên khả điền đầy Mặt khác có cản khuôn kim loại lớn nên dễ gây nứt Từ chức năng, điều kiện làm việc sản lượng chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn kim loại phù hợp CHƯƠNG V : LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG 5.1 Xác định đường lối công nghệ Với dạng sản xuất hàng loạt vừa để phù hợp điều kiện sản xuất nước ta máy chủ yếu máy vạn nên ta chọn phương án gia công phân tán nguyên công gia công bề mặt 5.2 Chọn phương pháp gia công Chọn phương pháp gia cơng thích hợp để đạt độ bóng độ xác u cầu: - Gia cơng kích thước 35±0,13 Đây bề mặt không làm việc chi tiết => không quan trọng Dung sai T = 0,26 mm tương đương ccx 13, độ nhám Rz = 20 m Có thể áp dụng phương pháp gia cơng cuối : Phay Bào Do bề mặt gia công nhỏ không liên tục nên ta chọn phương pháp phay thô đạt ccx 13, Rz = 20 m - Gia cơng kích thước 12−0,1 Dung sai T = 0,1 mm tương đương ccx 11 Độ bóng Rz = 20 m Có thể áp dụng phương pháp gia cơng cuối : Phay tinh Bào tinh Do bề mặt gia công nhỏ không liên tục nên ta chọn phương pháp cuối phay tinh qua bước : Phay thô → Phay tinh đạt ccx 11, Độ bóng Rz = 20 m - Gia cơng lỗ ∅ 42 Độ bóng Rz = 40 m Chọn phương pháp gia công khoét qua bước : làm chi tiết quay quanh tâm => gây sai số Vì vậy, để chi tiết khơng bị xoay ta cần tính lực kẹp cần thiết để chống momen xoay - Ta nhận thấy bước nguyên cơng khoan lực cắt lớn nên ta tính tốn lực kẹp cho ngun cơng - Để đơn giản q trình tính tốn ta bỏ qua trọng lực chi tiết q trình gia cơng - Viết phương trình cân momen O ta có : α W f 1.L + Pc f R sin = Mc.K Trong đó : - W : Lực kẹp tâm chi tiết - Pc : Lực khoan dọc trục - L : Khoảng cách từ tâm mũi khoan đến điểm kẹp L = 117 (mm) - Mc : Momen cắt , Mc = 28 (N.m) = 28000 (N.mm) - f : Hệ số ma sát bề mặt gia công, f = 0,15 ( Bảng 34[1]) - f : Hệ số ma sát bề mặt chi tiết chưa gia công, f = 0,3 ( Bảng 34[1]) - R : Bán kính, R = 16,5 (mm) - K : hệ số an tồn phụ thuộc vào điều kiện gia cơng K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0 : hệ số án toàn, K0 = 1,5 K1 : Hệ số tính đến tăng lực cắt nhấp nhô bề mặt phôi thô Ở ta lấy K1 = 1,2 K2 : Hệ số tính đến tăng lực cắt dao mòn.Ta lấy cho điều kiện tiêu chuẩn nên K2 =1,5 K3 : Xét đến tính liên tục trình cắt, K3 = 1,2 K4 : Lực kẹp ren có tính ổn định nên K4 = K5 : Vị trí tay vặn cấu kẹp thuận lợi nên K5 = K6 :Hệ số kể đến chi tiết bị xoay, định vị phiến tỳ K6 = 1,5 K = 1,5.1,2.1,5.1,2.1.1.1,5 = 4,86 - Phương trình cân momen quanh O : α W f 1.L + Pc f R sin = Mc.K => W.0,15.117 + 4184.0,3.16,5.sin45 o = 28000.4,86 => W = 6920 (N) - Như đường kính bulong tính theo cơng thức sau d= √ √ W 6920 = = 15,18 (mm) 0,5.σ k 0,5.60 - Ta chọn d = 20 (mm) 9.3.3 Sai số chế tạo cho phép đồ gá Đồ gá khoan gây độ khơng xác vị trí tương quan bề mặt gia cơng mặt chuẩn ,nhưng khơng ảnh hưởng đến độ xác kích thước thực độ xác hình dạng hình học chi tiết gia cơng + Các sai số đồ gá ảnh hưởng đến độ xác chi tiết gia công + Độ không đồng tâm bạc dẫn hướng đồ gá + Độ không vng góc đường nối tâm hai chốt định vị mặt đáy + Độ không phẳng mặt định vị Sai số chế tạo đồ gá xác định theo công thức sau theo công thức 62-[ ] √ ε ct = |ε 2gd|−¿ ¿ ¿ ] ε ct : Sai số chế tạo đồ gá ε gd : Sai số gá đặt , tính tốn đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép [ ε gd ]=(0,2 ÷ 0,5) δ =0,5.0,02=0,01 ( mm ) =10(μm) ε c: Sai số chuẩn, chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước gây dung khối V, ε c = ε k :Sai số kẹp chặt do lực kẹp sinh ra, phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực sai số kẹp chặt ε k = ε m : Sai số mòn đồ gá bị mịn gây ra, tính theo cơng thức ε m=β √ N Với hệ số phụ thuộc vào kết cấu sơ đồ định vị, chọn = 0,2 (đối với phiến tỳ ) N : số chi tiết gia công đồ gá, N = 1080 (chi tiết) Vậy ε m=0,2 √1080=6,6(μ m) ε dc: Sai số điều chỉnh sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá, sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh lắp ráp, ε dc=5( μ m) => Sai số chế tạo cho phép đồ gá : [ ε ct ]=√ [ ε gd ] −[ ε 2c + ε 2k +ε 2m + ε 2dc ] 2 2 ¿ √ 10 −( 0+ 0+6,6 +5 )= 5,6 μm 9.3.4 BẢNG THỐNG KÊ CÁC CHI TIẾT THÀNH PHẦN TRONG ĐỒ GÁ 21 Thân phiến dẫn Thép C45 20 Chốt định vị 12 Thép C45 19 Đệm vênh Thép CT3 18 Đai ốc M15 Thép C45 17 Trục Thép C45 16 Phiến tỳ phẳng tròn Thép C45 15 Phiến tỳ phẳng HCN Thép C45 14 Lò xo Thép C45 13 Khối V ngắn di trượt Thép C45 12 Tấm đậy khối V Thép C45 11 Vít hãm khối V Thép CT3 10 Chi tiết Thép C45 HRC 40÷ 60 Bạc chữ C Thép C45 HRC 50÷ 80 Đai ốc M12 Thép CT3 Vit M4 18 Thép CT3 HRC 50÷ 80 Bạc trung gian Thép C45 HRC 33÷ 38 Bạc dẫn hướng Thép C45 Vít bạc thay nhanh Thép CT3 Phiến dẫn Thép C45 Khối V ngắn Thép C45 Đế đồ gá Gang HRC 33÷ 38 HRC 40÷ 60 HRC 33÷ 38 STT Tên gọi Số Vật liệu Ghi lượng CHƯƠNG X : PHẦN GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC 10.1 Tra cứu chế độ cắt máy CNC Để tra cứu chế độ cắt, trước tiên ta tiến hành tra thông số dao Việc tra cứu dao chế độ cắt tham khảo Catalog nhà sản xuất dụng cụ cắt cao cấp Seco 10.1.1 Chế độ cắt cho nguyên công khoan - Chọn dao khoan CNC dựa vào đường kính lỗ gia công vào chiều sâu cần khoan: + Khoan lỗ ∅ 15 + Sâu L= 35 mm - Theo bảng tr-27 [5], ta chọn loại dao SD1103 DC 10 SIG 1400 LU 45 - Chế độ cắt: Theo bảng tr-107 [5]: Kích thước theo mm OAL LFS LS 115 67 48 LCF 65 DMM 16 Ta chọn chế độ cắt sau: + Vận tốc cắt: vc = 105 m/phút + Lượng tiến dao : f = 0,32 mm/vòng 10.1.2 Chế độ cắt cho nguyên công khoét - Chọn dao khoan CNC dựa vào đường kính lỗ gia cơng vào chiều sâu cần khoan: + Khoét lỗ ∅ 15,8 + Sâu L= 35 mm - Theo bảng tr-27 [5], ta chọn loại dao FB 760 Cho đầu A76002/1 D LB 15,8 40 Kích thước theo mm OAL LF LS 62,5 34 Chế độ cắt: Theo bảng t352 [6]: Ta chọn chế độ cắt sau: + Vận tốc cắt: + Lượng tiến dao: vc = 24 m/phút f = 1,5 mm/vòng 10.1.3 Chế độ cắt cho nguyên công doa 48 DMM WF 12 1,4 - Chọn dao khoan CNC dựa vào đường kính lỗ gia cơng vào chiều sâu cần khoan: + Doa lỗ ∅ 16 + Sâu L= 35 mm - Theo bảng tr-249 [5], ta chọn loại dao doa DC 16 - Chế độ cắt: Theo bảng tr-264[5]: Ta chọn chế độ cắt sau: Kích thước theo mm z LFS DMM 16 10 + Vận tốc cắt: vc = 60 m/phút + Lượng tiến dao: f = 0,25 mm/vịng 10.2 Lập chương trình gia cơng cho ngun công máy CNC Ở đây, em sử dụng phần mềm NX12 để thao tác - Khoan : - Khoét - Doa - Sau thao tác bước bản, em thu kết bảng code CNC đây: % O0001 G17 G21 G94 G90 Khoan N1 G0 G53 Z606.425 N2 T01 M6 ( Dao Khoan, ∅ 15 ) N3 G54 N4 G17 G0 G90 X0 Y-117 S1000 M3 N5 G43 Z12.349 H1 N6 G94 G83 G98 Z-41.444 F250 Q7.5 R5.349 N7 Y117 Q0 N8 G80 N9 M5 N10 G0 G28 G91 Z0 N11 G28 X0 Y0 N12 G90 G28 Khoét N13 T02 M6 ( Dao khoét, ∅ 15,8 ) N14 G54 N15 G17 G0 G90 X0 Y117 S800 M3 N16 G43 Z12.349 H2 N17 G94 G81 G98 Z-38.151 F100 R5.349 N18 Y-117 N19 G80 N20 M5 N21 G0 G28 G91 Z0 N22 G28 X0 Y0 N23 G90 G28 Doa N24 T03 M6 ( Dao doa, ∅ 16 ) N25 G54 N26 G17 G0 G90 X0 Y-117 S800 M3 N27 G43 Z12.349 H3 N28 G94 G81 G98 Z-36.151 F100 R5.349 N29 Y117 N30 G80 N31 M5 N32 G49 N33 G0 G53 Z606.425 N34 M2 [1].Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy NXB KHKT- Hà Nội 2000 PGS,TS Trần Văn Địch [6].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 1,2 NXB KHKT - Hà Nội 2000 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt ... đầu làm việc chi tiết mỏng (12 mm) trình gia cơng làm việc khơng đủ cứng vững Để tránh việc chi tiết bị phá huỷ cần có gân tăng cứng , việc bỏ gân tăng cứng để đơn giản kết cấu - Bố trí chi tiết. .. hình dạng chi tiết nên ta ghép hai chi tiết lại thành chi tiết có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công, đồng thời làm giảm số lượng nguyên công (do gia cơng chi tiết sau...cặp bánh cố định cặp bánh di trư ợ t gạ t S lm vic CHNG II : PHÂN TÍCH TÍNH CƠNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ kết cấu chi tiết Phần tử kết