Đồ án công nghệ chế tạo máy_càng gạt

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ng-ời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các ph-ơng pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản

Trang 1

tay biên

Lời nói đầu

Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ s- cơ

khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đ-ợc đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể th-ờng gặp trong sản xuất , sửa chữa và sử dụng

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ng-ời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các ph-ơng pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đ-ợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong ch-ơng trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ng-ờ kỹ s- gặp phải khi thiết

kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí

Đ-ợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo ,đặc biệt là thầy Trần xuân

Trang 2

Mục lục

Lời nói đầu

Mục lục

Ch-ơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Ch-ơng 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Ch-ơng 3: Xác định dạng sản xuất

Ch-ơng 4: Chọn ph-ơng pháp chế tạo phôi

Ch-ơng 5: Lập thứ tự các nguyên công

Ch-ơng 6: Tính l-ợng d- cho một bề mặt và tra l-ợng d- cho các bề mặt còn lại Ch-ơng 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công

Ch-ơng 8: Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công

Ch-ơng 9: Tính và thiết kế đồ gá

Tài liệu tham khảo

1

2

3

4

5

6

8

10

22

26

30

Trang 3

Ch-ơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

1.Chức năng làm việc

Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di tr-ợt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ)

Sơ đồ làm việc:

2.Điều kiện làm việc:

Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh răng ăn khớp với nhau) và chi tiết th-ờng xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm

việc không cao

Ch-ơng 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết cấu của chi tiết Phần tử kết cấu cũng nh- những yêu cầu kỹ thuật ch-a hợp lý với chức năng làm việc của đối t-ợng gia công

1 Về yêu cầu kỹ thuật:

Với những yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết là ch-a phù hợp để đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết là tối -u Đó là bề mặt trong

lỗ 42 là có độ nhẵn Ra=2,5 là không hợp lý vì bề mặt này không làm việc không cọ sát nên có thể chỉ cần lấy là Rz = 40m

2.Về các phần tử kết cấu:

a Đơn giản hoá kết cấu:

Ngoài những phần do đảm bảo chức năng làm việc không thể thay đổi

đ-ợc nh- mặt trụ, mặt làm việc , ta xét các bề mặt còn lại

 Gân trợ lực :

cặp bánh răng cố định

cặp bánh răng di tr-ợt

càng gạt

Trang 4

Do khi làm việc chi tiết có chịu va đập mà vật liệu làm bằng gang dễ vỡ

đồng thời phần chuyển tiếp giữa phần trụ ở đầu và thân có kích th-ớc thay

đổi đột ngột nên tập trung ứng suất , do đó tại vị trí này chi tiết dễ bị gãy Để tránh việc chi tiết bị phá huỷ cần có gân trợ lực, việc bỏ gân trợ lực để đơn giản kết cấu là không thể đ-ợc

 Bố trí chi tiết đối xứng:

Do hình dạng của chi tiết nên ta ghép hai chi tiết lại thành một chi tiết

có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết khi gia công, đồng thời làm giảm số l-ợng các nguyên công (do chỉ gia công một chi tiết sau đó

có nguyên công cắt đứt sau cùng)

Việc bố trí chi tiết đối xứng là không có lợi vì nh- thế sẽ làm tăng nguyên công hoặc b-ớc, phải gia công các mặt đầu qua 2 nguyên công hoặc b-ớc và khi đó định vị trên chuẩn tinh thống nhất chi tiết có độ cứng vững không cao

Việc thay thế kết cấu bằng hàn , lắp ghép đều không đem lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật

b Khả năng áp dụng các ph-ơng pháp gia công tiên tiến

Các ph-ơng pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với

điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất

 Gia công bằng ph-ơng pháp cắt dây và tia lửa điện cho năng suất không cao và chất l-ợng bề mặt không đòi hỏi cao

 Gia công bằng ph-ơng pháp điều khiển số CNC không phù hợp với

điều kiện sản xuất ở n-ớc ta

Ch-ơng 3: Xác định dạng sản xuất

Sản l-ợng hàng năm đ-ợc xác định theo công thức sau đây:

100 1

N: Số l-ợng chi tiết đ-ợc sản xuất trong một năm

N1: Số sản phẩm(số máy) đ-ợc sản xuất trong một năm

m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1

 : Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ(5%)

 : Số phế phẩm(3%)

100

3 5 1 (

1

Trang 5

 : Trọng l-ợng riêng của vật liệu  = 7kg/dm3

V: Thể tích chi tiết

10 50605 50605

8 42 4 35 18 4 2

8 107 ).

33 62 ( 35

I.Xác định ph-ơng pháp chế tạo phôi:

Đối với chi tiết đã có , có thể áp dụng các ph-ơng pháp chế tạo phôi sau

đây:

1.Phôi dập:

Phôi dập th-ờng dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác , các chi tiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu .có các đặc điểm:

Sử dụng một bộ khuôn có kích th-ớc lòng khuôn gần giống vật gia công Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích th-ớc theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn Thông th-ờng độ bóng của dập thể tích đạt

đ-ợc từ  2  4 ,độ chính xác đạt đ-ợc  0,1  0,05

Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn , biến dạng triệt để hơn , cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp

Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao

Hệ số sử dụng vật liệu cao

Thiết bị sử dụng có công suất lớn , chuyển động chính xác , chế tạo khuôn

đắt tiền

Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt

và hàng khối

2.Rèn tự do

Ưu điểm của rèn tự do:

Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu t- ít

Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc nh- rỗ khí, rỗ co Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ , tạo đ-ợc các tổ chức thớ uốn xoắn , do đó làm tăng cơ tính sản phẩm

L-ợng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt

Các nh-ợc điểm của rèn tự do:

Độ chính xác kích th-ớc , độ bóng bề mặt kém

Trang 6

Chất l-ợng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất l-ợng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc

Năng suất lao động thấp , l-ợng d- , dung sai và thời gian gia công lớn ,

hiệu quả kinh tế không cao

Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy

3.Đúc trong khuôn kim loại:

Có thể tạo ra sản phẩm có chất l-ợng cao, kích th-ớc chính xác, độ bóng

bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá , tự động hoá cao

Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co , rỗ khí , nứt

Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót , đậu ngót

Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng

điền đầy kém Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt

Tóm lại: Từ chức năng , điều kiện làm việc và sản l-ợng của chi tiết ta chọn

ph-ơng pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại là phù hợp nhất

II.Bản vẽ chi tiết lồng phôi:

1.Xác định l-ợng d- gia công cơ:

Xác định l-ợng d- gia công cơ phụ thuộc hợp kim đúc , kích th-ớc lớn nhất của vật đúc, tính chất sản xuất, mức độ phức tạp của chi tiết, ph-ơng pháp làm khuôn(bằng tay hay bằng máy ) , vị trí bề mặt trong khuôn và cấp chính xác của vật đúc

Với những vật đúc trong khuôn kim loại ta có cấp chính xác 2

Mặt có gia công cơ độ xiên phải lấy chùm lên độ d- gia công cơ

Mặt không gia công cơ độ xiên lấy nh- sau:

 Thành dày < 5mm độ xiên làm tăng chiều dày

 Thành dày 5 10mm độ xiên tăng một phần và giảm một phần

 Thành dày >10mm độ xiên làm giảm chiều dày

Trang 7

 Trên các gân tăng cứng vững góc nghiêng th-ờng lấy 5  8

Dung sai +0,018 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp 6

Có thể áp dụng ph-ơng pháp gia công cuối cùng là:

- Doa

- Tiện

 Gia công kích th-ớc 35 0 , 125 độ bóng Rz=40m:

Dung sai +0,125 ứng với cấp chính xác 11, độ bóng cấp 4

Có thể áp dụng ph-ơng pháp gia công cuối cùng là:

Trang 8

Nguyên công 1: Chế tạo phôi

Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ nhất

Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai

Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ ba

Nguyên công 5: Khoan khoét, doa lỗ đặc

Nguyên công 1: Chế tạo phôi

Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ nhất

Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai

Nguyên công 4: Khoan khoét, doa lỗ đặc

Nguyên công 5: Tiện mặt đầu, tiện lỗ 42

mà ta theo ph-ơng án nào

Trang 9

ở đây ta chọn thiết kế nguyên công cho ph-ơng án 1.Sơ đồ gá đặt, ký hiệu

định vị kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao và của chi tiết đ-ợc thể hiện trong tập bản vẽ

Ch-ơng 6: Tính l-ợng d- cho một bề mặt và tra l-ợng d- cho bề mặt còn lại

L-ợng d- gia công đ-ợc xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì :

 L-ợng d- quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu , tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn năng l-ợng điện , dụng cụ cắt , vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng

 Ng-ợc lại , l-ợng d- quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

Trong công nghệ chế tạo máy , ng-ời ta sử dụng hai ph-ơng pháp sau đây

Ng-ợc lại , ph-ơng pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh

Trong đồ án này chỉ tính l-ợng d- theo ph-ơng pháp phân tích cho nguyên công 4, còn lại là thống kê kinh nghiệm

1.Nguyên công 1: phay mặt đầu thứ nhất

Theo tài liệu tham khảo số 7 ta có:

L-ợng d- đúc 2,51mm

L-ợng d- gia công thô sau khi đúc: 3,04mm

L-ợng d- gia công bán tinh sau thô: 0,3mm

L-ợng d- gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm

2.Nguyên công 2: phay mặt đầu thứ hai

L-ợng d- gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm

3.Nguyên công 3: phay mặt đầu

L-ợng d- gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm

Trang 10

4.Nguyên công 4: khoan, khoét, doa lỗ 16

Gia công lỗ 16 0 , 018 đạt các yêu cầu sau đây:

 Độ nhám bề mặt : Rz=10m

 Vật liệu : GX15-32

 Chi tiết máy: càng gạt

Trình tự gia công bề mặt lỗ 16 của càng gạt gồm các nguyên công sau:

- Khoan lỗ đặc

- Khoét rộng lỗ

- Doa tinh lỗ

Cả ba nguyên công trên đều có cùng chuẩn định vị là:

Mặt đáy định vị 3 bậc bằng phiến tì , 2 khối V (một cố định, một tuỳ động)

Sau khi khoan lỗ :

Rza=40m ; Ta=0 (vì vật liệu gia công là gang)

Co : độ lệch của đ-ờng tâm lỗ, Co=20m

y : độ cong đ-ờng trục lỗ, y=1,4m/mm

l : chiều dài lỗ, l=35mm

 a  202  ( 1 , 4 35 )2  53m

Khoét lỗ:

Sau khi khoét đạt : Rza=32m ; Ta=0 (vật liệu gia công là gang)

Sai lệch không gian: a=Co.Ks

Trang 11

Giá trị tính toán

Dun

g sai (m)

Kích th-ớc giới hạn (mm)

Trị số giới hạn của l-ợng d- (m)

Dt (mm)

- a : sai lệch vị trí không gian do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song )

- b : sai số gá đặt chi tiết ở b-ớc công nghệ đang thực hiện

- Zbmin : giá trị nhỏ nhất của l-ợng d- gia công tính cho b-ớc công nghệ đang thực hiện

- dmin ,dmax : kích th-ớc giới hạn tại mỗi b-ớc công nghệ

- Zmin , Zmax : l-ợng d- lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi b-ớc công nghệ

Trang 12

5.Nguyên công 5: khoét lỗ 42

L-ợng d- đúc 2,2  1,0mm

L-ợng d- khoét thô 2,2mm  đạt kích th-ớc lỗ 40

L-ợng d- khoét tinh 1,0mm  đạt kích th-ớc lỗ 42

Kích th-ớc cho trên bản vẽ chi tiết

Chi tiết đ-ợc định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc đ-ợc định

vị bằng khối V cố định, một bậc còn lại đ-ợc định vị bằng khối V di

Mặt làm việc của bàn máy : 400  1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy  = 0,75

Trang 13

L-ợng d- gia công bán tinh sau thô: 0,3

k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng gang, k1=1,0

k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 = 0,8

k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0,8 k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13

k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 = 0,95

Trang 15

k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng gang, k1=1,0

k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 = 0,8

k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0,8 k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13

Trang 16

N(v/phút) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph)

3 Nguyên công 3: phay mặt đầu

a Định vị:

Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ

Khối V ngắn định vị 2 bậc vào mặt trụ thứ nhất

Khối V tuỳ động định vị 1 bậc chống xoay vào mặt trụ còn lại

b Kẹp chặt:

Dùng đòn kẹp kẹp vào khối trụ, lực kẹp h-ớng từ trên xuống d-ới

Trang 17

k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công , k4 = 1,0

Trang 18

V(m/phót)

n(v/phót) T(mm) S(mm/vg

)

S(mm/ph)

4 Nguyªn c«ng 4: khoan, khoÐt, doa lç 16

Trang 19

a Định vị:

Chi tiết đ-ợc định vị 3 bậc t- do tại mặt đáy, 3 bậc t- do còn lại đ-ợc định

vị bởi hai khối V(một khối cố định , một khối di động)

b Kẹp chặt:

Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối tru ở giữa , lực kẹp h-ớng từ trên xuống d-ới

c Chọn máy:

Máy khoan cần dùng thực hiện nguyên công này là tốt nhất nh-ng vì theo

điều kiện sản xuất ở n-ớc ta chỉ nên dùng máy khoan đứng cho đỡ lãng phí Chọn máy khoan đứng K135 hay 2A135

Các đặc tính kỹ thuật của máy:

- Đ-ờng kính mũi khoan khi khoan thép có độ bền trung bình :

max = 35mm

- Công suất động cơ: N = 6kw, hiệu suất  = 0,8

- Số vòng quay trục chính trong một phút:

 Mũi khoét hợp kim BK8

 Mũi doa thép gió răng liền:

 Nguyên công 1: khoan lỗ đ-ờng kính 15,5mm

Tra bảng 5_94[6] ta đ-ợc l-ợng chạy dao là S = 0,35mm/vòng

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	447,21 KB