Đề tài công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng (tham khảo giáo trình công nghệ chế tạo phụ tùng của trần Đình quý

1- Chuẩn định v thô ị Ở nguyên công đầu tiên gia công càng thường là gia công mặt đầu càng, do đó chuẩn thể để gia công mặt đầu càng là một mặt đầu làm chuẩn để gia công mặt phía bên kia

TRƯỜNG ĐẠI H C GIAO THÔNG V N T Ọ Ậ ẢI TP HỒ CHÍ MINH

- -

MÔN: CÔNG NGH Ệ CHẾ Ạ T O VÀ L P RÁP Ắ Ô

TÔ

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT DẠNG CÀNG

(THAM KH O GIÁO TRÌNH CÔNG NGH Ả Ệ CHẾ Ạ T O PH Ụ

TÙNG C ỦA TRẦN ĐÌNH QUÝ )

Giáo viên hướng dẫn: NGUY ỄN VĂN THẮNG

Sinh viên th c hi n: BÙI TRÚC HUÂN - 2331133011 ự ệ

L p: ớ CO23LT

Thành ph H Chí Minh, ngày 14 tháng 07 ố ồ năm 2024

1 KHÁI NI M V CHI TI T DỆ Ề Ế ẠNG CÀNG

Càng là lo i chi ti t máy có m t ho c nhi u lạ ế ộ ặ ề ỗ mà đường tâm c a chúng song ủ song v i nhau ho c t o v i nhau mớ ặ ạ ớ ột góc nào đó Chi tiết càng trong máy có ở chức năng biến chuyển động thẳng của chi ti t này (piston cế ủa động cơ đốt trong chẳng h n) thành chuyển động quay cho chi tiết khác (tr c khuạ ụ ỷu) Chi tiết càng còn có công dụng để đẩy các bánh răng truyền động trong h p tộ ốc độ khi thay đổi

tỷ s truyố ền

Trên chi ti t càng có các l c n ph i gia công chính xác g i là các l chính, ế ỗ ầ ả ọ ỗ ngoài ra còn các lỗ dùng để ẹ k p ch t, các rãnh then, các b mặ ề ặt khác c n ph i gia ầ ả công

Những d ng khác nhau của chi ti t càng ạ ế

2

Tay biên v trí lở ị ắp ghép trong động cơ đốt trong là lo i chi tiạ ết đặc trưng của các chi ti t d ng càng ế ạ

Tay biên trong động cơ ô tô

4

2 ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT

Khi ch t o các chi ti t d ng càng cế ạ ế ạ ần đảm b o các yêu cả ầu cơ bản sau:

+ Kích thước các lỗ chính được gia công với độ chính xác cấp 2  3; độ nhám b ề

m t Ra : 0,63 0,32 (ặ  8  9) 

+ Độ không song song của tâm các lỗ cơ bản trong khoảng 0,03 0,05mm trên  100mm chi u dài ề

+ Độ không vuông góc c a các tâm l so v i mủ ỗ ớ ặt đầu trong kho ng 0,05 0,1 ả  trên 100mm chi u dài ề

+ Độ không song song của các mặt đầu lỗ chính trong khoảng 0,05 0,25 trên  100mm bán kính mặt đầu

+ Các rãnh then gia công đạt cấp chính xác 3 5; độ nhám Rz: 40 10 ( 4  6) hoặc Ra = 10 2,5 

+ Các b mề ặt làm vi c cệ ủa càng được nhi t luyệ ện đạt độ cứng 50 55HRC  3.V T LI U VÀ PHÔI Ậ Ệ

* V t liậ ệu

Chi tiết càng được s d ng các v t liử ụ ậ ệu như thép các bon 20, 40, 45; thép hợp kim 18XMHA; 18X2H4BA và 40XMA có độ bền cao; các loại gang xám

GX12-28; GX24-44 và gang d o GZ 37-12; GZ 35-10 ẻ

Đôi khi càng còn được chế tạo từ kim lo i màu ạ

S d ng v t li u ử ụ ậ ệ chế ạ t o chi ti t càng ph thuế ụ ộc vào điều ki n làm vi c cệ ệ ủa chúng Đối với những chi tiết làm việc với tải trọng trung bình có thể chọn là gang xám Những càng có độ ứ c ng v ng th p, làm vi c có t i trữ ấ ệ ả ọng va đập thì ch n gang ọ dẻo Nh ng càng ch u t i tr ng l n ph i ch n v t liữ ị ả ọ ớ ả ọ ậ ệu thép có độ ề b n cao và phải qua nhi t luyệ ện

* Các d ng phôi ạ

Phôi ch t o càng có nhi u d ng D ng phôi ch n ph thu c vào v t li u và sế ạ ề ạ ạ ọ ụ ộ ậ ệ ản lượng ch t o ế ạ

a) Phôi rèn d p: ậ

- Càng c v a và nh , sỡ ừ ỏ ản lượng th p, v t liấ ậ ệu là thép thì được ch t o bế ạ ằng phương pháp rèn tự do

- Sản lượng có thể dùng phương pháp dập Phôi d p có k t c u h p lý, khậ ế ấ ợ ối lượng gia công cơ khí sau này được giảm b t r t nhi u ớ ấ ề

b) Phôi đúc:

Phôi đúc dùng cho càng bằng gang, kim loại màu và thép Tuỳ theo điều kiện sản xu t và sấ ản lượng mà đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn mẫu ch y ả

c) Phôi hàn:

Càng lo i l n n u sạ ớ ế ản lượng nh thì ch y u dùng phôi hàn N u sỏ ủ ế ế ản lượng nhi u thì có th dùng k t hề ể ế ợp phương pháp hàn và dập tấm

4.TÍNH CÔNG NGH VÀ K T CỆ Ế ẤU C A CÀNG Ủ

Càng là m t chi ti t có hình d ng và k t c u ph c tộ ế ạ ế ấ ứ ạp, do đó có ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và năng suất gia công

Do đó khi thiết kế chi ti t d ng càng cế ạ ần đảm b o tính công ngh c a nó Tính ả ệ ủ công ngh c a càng phệ ủ ải được chú ý khi thi t k theo mế ế ộ ốt s nội dung cơ bản sau đây:

1- Đảm bảo độ ứ c ng v ng cữ ủa càng Độ ứng v ng cao c a càng làm cho chi c ữ ủ tiết ít bị biến dạng khi gia công do đó đảm bảo được độ chính xác cao trong các y u t gia công ế ố

2- Chi u sâu c a các l l p ghép nên b ng nhau sề ủ ỗ ắ ằ ẽ đảm b o quá trình gia công ả đồng thời các lỗ này được thu n tiậ ện, nâng cao được năng suất và độ chính xác gia công

3- Các mặt đầu c a các l có chi u cao b ng nhau: sủ ỗ ề ằ ẽ đảm b o quá trình gia ả công đồng thời các bề mặt này cùng một lúc, quá trình định vị dễ dàng và kết cấu đồ gá đơn giản

4- Càng ph i có k t cả ế ấu đố ứi x ng qua m t mộ ặt phẳng nào đó

5- Đố ới v i các càng có các l vuông góc v i nhau thì k t cấu ph i thuận lợi cho ỗ ớ ế ả việc gia công các l ỗ nhỏ

6- K t c u c a càng ph i thu n l i cho vi c gia công nhi u chi ti t cùng lúc.ế ấ ủ ả ậ ợ ệ ề ế 7- Hình dáng c a càng ph i thu n l i cho vi c sủ ả ậ ợ ệ ử d ng chu n th ng nhụ ẩ ố ất 5.QUY TRÌNH CÔNG NGH Ệ CHẾ Ạ T O CÁC CHI TI T D NG CÀNG Ế Ạ

* Ch n chuọ ẩn định v ị

Khi định vị chi tiết càng để gia công, phải đảm bảo được độ chính xác tương quan gi a các b mữ ề ặt của càng: các mặt đầu, các lỗ chính của càng

1- Chuẩn định v thô ị

Ở nguyên công đầu tiên gia công càng thường là gia công mặt đầu càng, do

đó chuẩn thể để gia công mặt đầu càng là một mặt đầu làm chuẩn để gia công mặt phía bên kia, theo phương án này 2 mặt đầu càng s có sai sẽ ố không đố ứi x ng với thân của chúng Để tránh sai s này, có thố ể chọn phương án dùng thân càng là bề

m t không ph i gia công làm chuặ ả ẩn định vị thô để gia công đồng thời 2 phía mặt đầu của càng

Khi gia công các l ỗ cơ bản c a càng, dùng m t ngoài c a vành l làm chu n ủ ặ ủ ỗ ẩ

6

Sơ đồ gá đặt khi gia công mặt đầu và lỗ cơ bản c a càng ủ

Sơ đồ đị nh v ị để gia công mặt đầu càng

Sơ đồ gá đặt để gia công l ỗ cơ bản của càng

2- Chuẩn định v tiị nh

Sau khi đã có lỗ và mặt đầu đã gia công, chuẩn định vị tinh sẽ là các mặt đầu

và l ỗ cơ bản đã được gia công

Khi dùng mặt đầu càng làm chuẩn định v , cị ần lưu ý một số trường hợp:

- N u các mế ặt đầu của càng không có độ dày b ng nhau (là các m t phằ ặ ẳng khác nhau) thì ch dùng 1 b mỉ ề ặt đầu làm chuẩn định v ị để tránh siêu định vị khi gá lắp Thông thường phải chọn các bề mặt có diện tích lớn nhất làm chuẩn Để tăng cường c ng v ng khi gá l p, tu theo k t c u c ứ ữ ắ ỳ ế ấ ụ thể mà dùng các biện pháp để tăng cứng v ng khi gia công ữ

- Trên càng có nhi u lề ỗ cơ bản, dùng 1 trong các lỗ đã gia công tinh làm chuẩn định v , ngoài ra còn c n ph i dùng các b mị ầ ả ề ặt định vị phụ khác để loại trừ

đủ số bậc t do c n thiự ầ ết để gia công tho mãn yêu c u k ả ầ ỹ thuật đề ra

8

Sơ đồ đị nh v khi s d ng chuị ử ụ ẩn tinh

* Th t gia công các b mứ ự ề ặt c a chi tiủ ết d ng càng ạ

T s phân tích v s d ng chuừ ự ề ử ụ ẩn định v nêu trên, các nguyên công ch ị ở ủ

yếu để gia công chi ti t càng g m: ế ồ

- Gia công mặt đầu

- Gia công các mặt ph ng chuẳ ẩn ph n u có (là các b mụ ế ề ặt cạnh đứng)

- Gia công các l ỗ cơ bản

- Gia công các l ỗ phụ, các l ren ỗ

- Cân b ng trằ ọng lượng (nếu cần)

- Kiểm tra

6.CÁC BI N PHÁP TH C HIỆ Ự ỆN CÁC NGUYÊN CÔNG CHÍNH

* Gia công mặt đầu

Mặt đầu của càng thường được t o hình l i lên khi ch t o phôi Tuạ ồ ế ạ ỳ theo độ chính xác c a phôi mà mủ ặt đầu có th gia công bể ằng các phương pháp khác nhau: tiện, phay, chuốt, mài, bào…

- Trong s n xu t hàng ả ấ loạ ớt l n và hàng khối, do phôi được ch t o chính xác ế ạ cao nên thường dùng phương pháp chuốt hoặc mài Gia công bằng các phương pháp này đạt được độ chính xác cao và năng suất gia công cao

- Trong s n xu t lo t nh ả ấ ạ ỏ thường dùng phương pháp phay hoặc tiện để gia công

mặt đầu

Tuy nhiên ngay trong s n xu t hàng lo t lả ấ ạ ớn mà độ chính xác c a phôi th p, thì ủ ấ vẫn phải dùng phay để gia công thô các mặt này

Khi phay có th phay t ng phía c a b m t trên máy phay n m ngang hoể ừ ủ ề ặ ằ ặc máy phay thẳng đứng Có th gia công 2 mể ặt đầu ở 2 phía cùng m t lúc b ng mộ ằ ột trục gá dao gá 2 dao phay đĩa 3 mặt trên máy phay nằm ngang Lúc này chuẩn định

vị là thân biên không gia công Để tăng năng suất khi phay có thể dùng máy phay nhi u tr c phay các mề ụ ặt đầu cùng m t lúc hoộ ặc dùng đồ gá quay nhi u về ị trí để gia công

Một đầu sau khi phay, ph i gia công tinh: bả ằng phương pháp chuốt hoặc mài Khi chu t mố ặt đầu được gia công riêng từng đầu Đố ới các trười v ng hợp yêu cầu mặt đầu có độ chính xác cao, thì mặt đầu còn ph i qua nguyên công mài trên ả máy mài ph ng Có th mài t ng phía mẳ ể ừ ặt đầu hoặc mài đồng th i 2 phía trên các ờ máy mài ph ng chuyên dùng ẳ

10

Biện pháp tăng năng suất khi phay

Sơ đồ kiểu chạy dao đi lại

1 Dao phay; 2 Chi ti t gia công; 3 ế Đồ gá; 4 Bàn máy

Sơ đồ gá đặt trên bàn quay

1 Dao; 2 Chi ti t gia công; 3 Bàn quay; 4 Bàn máy ế

* Gia công các l ỗ cơ bản

Các lỗ cơ bản c a càng yêu củ ầu độ chính xác khá cao về kích thước, v trí ị tương quan của chúng Tu theo sỳ ản lượng và đ ềi u ki n s n xuệ ả ất mà có các phương

án gia công thích hợp

Trong s n xu t hàng lo t nh , các lả ấ ạ ỏ ỗ cơ bản được gia công trên máy khoan

đứng, máy khoan c n hoặc trên máy ti n, máy doa ngang Lầ ệ ỗ được xác định bằng phương pháp lấy dấu hoặc rà gá

Trong s n xu t lo t l n, các lả ấ ạ ớ ỗ được gia công trên máy khoan đứng, máy khoan c n, hoầ ặc máy khoan có đầu Rơ-von-ve Tâm lỗ được xác định bằng bạc dẫn hướng trên đồ gá khoan

Các phương án gia công có thể thực hiện cụ thể như sau:

a) Gia công từng l c a càng ỗ ủ

Phương án này thực hiện gia công từng lỗ trên càng, sau đó dùng lỗ này làm chuẩn định vị tinh để gia công các lỗ tiếp theo Lỗ được gia công đầu tiên s ẽ được xác định vị trí bằng chuẩn thô: vành ngoài c a l Vì ch gia công 1 l nên ch ủ ỗ ỉ ỗ ỉ cần định vị 5 b c t do, l ậ ự ỗ được gia công qua các bước: khoan, khoét, doa

Các lỗ tiếp theo được tiến hành gia công sau khi đã gia công lỗ đầu tiên để làm chu n tinh Khi gia công các l còn l i phẩ ỗ ạ ải định vị đủ 6 b c t do c a chi ti t ậ ự ủ ế Kho ng cách tâm c a các lả ủ ỗ được đảm b o nhả ờ độ chính xác c a kho ng cách tâm ủ ả chốt định vị và tâm b c d n l ạ ẫ ỗ đang gia công

12

Gia công l ỗ thứ nhấ ủt c a càng

Sơ đồ định vị để gia công lỗ ti p theo c a càng ế ủ

Dùng khối V di động ch ng xoay ố

Sơ đồ định vị để gia công lỗ ti p theo c a càng ế ủ

Dùng v u côn ch ng xoay ấ ố b) Gia công đồng thời các lỗ:

c áp d ng trong s n xu t lo t l n và hàng kh i,

được ti n hành trên các máy khoan nhi u trế ề ục hoặc máy t hợp Dùng máy t hợp ổ ổ

có thể đạt hi u qu kinh tệ ả ế cao, trên đó dụng c t h p có thụ ổ ợ ể đồng th i gia công ờ các l và các mỗ ặt đầu của lỗ

Gia công đồng thời các lỗ đảm bảo được độ chính xác cao về khoảng cách các lỗ và độ song song của các đường tâm l Chi ti t gia công sỗ ế ẽ được định vị đủ

6 b c t do qua các b mậ ự ề ặt định v : mị ặt đầu và các b mề ặt ngoài củ ỗa l

14

Sơ đồ gia công hai l biên cùng m t lúc ỗ ộ

* Gia công các l ren, l ỗ ỗ để ẹp chặt k

Thông thường các l này có yêu cỗ ầu độ chính xác không cao (thường là cấp 5) Trường hợp dùng để nh vị đúng vị trí của càng và bộ ph n khác thì l gia đị ậ ỗ công đạt cấp chính xác 2 (l lỗ ắp bu lông thanh truyền động cơ)

Nói chung các l ỗ này được gia công sau mặt đầu và các lỗ cơ bản

Đối với các lỗ có độ chính xác không cao thì dùng phương pháp khoan; còn các l ỗ có độ chính cao ph i th c hiả ự ện qua các bước: khoan, khoét, doa

* Kiểm tra các thông s k ố ỹ thu t c a chi ti t d ậ ủ ế ạng càng

Các thông s kố ỹ thu t c n ki m tra g m: ậ ầ ể ồ

- Đường kính các lỗ cơ bản: thường được ki m tra bể ằng thước cặp, calip hoặc đồng hồ đo lỗ

Thước cặp

16

Calip

- Chi u dày c a các b mề ủ ề ặt càng

- Độ không song song của các đường tâm lỗ: dùng đồ gá ki m tra ể

- Độ không vuông góc gi a các mữ ặt đầu và tâm l ỗ

Sơ đồ ểm tra độ ki không song song hai l càng ỗ

1 Thân; 2 Ch ốt định vị; 3 Trục ki m; ể

4+5 Đồng h ; 6 Càng ồ kiểm tra; 7 C t ữ ỳ

Sơ đồ ểm tra độ ki vuông góc của l và mặt đầu càng ỗ