thiết kế quy trình công nghệ gia công càng gạt c9

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

Trang 1

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 đợc 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 thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng 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 đợc 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 chơng 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 ngờ kỹ s gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí.

Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Nguyễn Viết Tiếp đã

giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.

Em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên: Nguyễn Văn Thái

Trang 2

Mục lục

Lời nói đầu

Mục lục

Chơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Chơng 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Chơng 3: Xác định dạng sản xuất

Chơng 4: Chọn phơng pháp chế tạo phôi

Chơng 5: Lập thứ tự các nguyên công

Chơng 6: Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại Chơng 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công

Chơng 8: Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công Chơng 9: Tính và thiết kế đồ gá

Tài liệu tham khảo

1 2 3 3 4 5 6 8

10 22 26 30

Chơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

1.Chức năng làm việc.

Chi tiết dạng càng thờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để

đẩy 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 thờng xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao

Trang 3

Chơng 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 cha hợp lý với chức năng làm việc của đối tợng gia công

Về yêu cầu kỹ thuật:

Khi chế tạo chi tiết dạng càng cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau đây

-độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ

Độ không vuông góc đờng tâm lỗ và mặt đầu:0.1/100mm

Độ không đồng tâm hai lỗ 22:0.05/100mm

Độ không song song giữa các mặt đầu lỗ 22:0.05/100mm

Độ cứng vật liệu:HB 190

2.Về các phần tử kết cấu:

Trang 4

Chi tiết đã có dạng đối xứng ,giữa các bề mặt làm việc của chi tiết vì vậy nó rất thuận lợi cho quá trình gia công.

Ngoài bề măt chính nh các mặt đầu mặt trụ trong cần phải đảm bảo yêu cầu công nghệ Đối với gân trợ lực để giảm ứng xuất tập trung cần tạo ra bán kính cong với góc lợn R45

Chơng 3: Xác định dạng sản xuất.

Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:

100 1

N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất trong một năm

N1: Số sản phẩm(số máy) đợc sản xuất trong một năm

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

β : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ(5%)

Trang 5

I.Xác định phơng pháp chế tạo phôi:

Đối với chi tiết đã có , có thể áp dụng các phơng pháp chế tạo phôi sau đây:

1.Phôi dập:

Phôi dập thờng 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 thớc lòng khuôn gần giống vật gia công

Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích thớc theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn Thông thờng độ bóng của dập thể tích đạt đợc từ ∆ 2 ữ∆ 4 ,độ chính xác đạt đợc ± 0,1ữ± 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 đợc các tổ chức thớ uốn xoắn , do đó làm tăng cơ tính sản phẩm

Lợng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt

Các nhợc điểm của rèn tự do:

Độ chính xác kích thớc , độ bóng bề mặt kém

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

Năng suất lao động thấp , lợng 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 lợng cao, kích thớc 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

Trang 6

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 lợng của chi tiết ta chọn phơng

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 lợng d gia công cơ phụ thuộc hợp kim đúc , kích thớc lớn nhất của vật

đúc, tính chất sản xuất, mức độ phức tạp của chi tiết, phơng 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

Tra bảng (3-110)[7] Sổ tay công nghệ chế tạo máy với chiều dàI l=153mm chiều cao là h=120 ,ta đợc lợng d gia công cơ là:

Mặt trên : 2,5 mm

Mặt dới : 2,0 mm

Mặt bên trong: 2,2 mm

Với sai lệch lớn nhất là :± (0.8 1.2) −

Ta lấy dung sai vật đúc là ± 1,0mm

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 5ữ 10mm độ xiên tăng một phần và giảm một phần

Thành dày >10mm độ xiên làm giảm chiều dày

Trên các gân tăng cứng vững góc nghiêng thờng lấy 5° ữ 8°

Chơng 5: Lập thứ tự các nguyên công.

1.Xác định đờng lối công nghệ:

Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nớc ta là các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phơng án gia công tập trung nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt

Trang 7

Gia công lỗ φ22+0.021 , độ bóng RZ20:

Dung sai +0,021 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp 2

Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:

± ứng với cấp chính xác 8 , độ bóng cấp 4

Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:

Phay tinh

Trình tự gia công là phay thô , phay bán tinh ,phay tinh

Gia công đạt kích thớc 17+0.035mm , độ bóng bề mặt gia công φ 40 là Rz40.Cấp chính xác 6

Có thể áp dụng các phơng pháp gia công cuối cùng là:

Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất: φ 52.

Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ hai :φ 52.

Nguyên công 3: Khoan ,khoét ,doa lỗ :φ 28.

Nguyên công 4: Phay mặt đầu lỗ trụ :φ 40.

Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ :φ 22.

Nguyên công 6: Kiểm tra

Ơ đây ta chọn thiết kế nguyên công cho phơng án trên.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 đợc thể hiện trong tập bản vẽ

Chơng 6: Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho bề mặt còn lại

Lợng d gia công đợc 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 :

Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu , tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn năng lợng điện , dụng cụ cắt , vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng.Ngợc lại , lợng 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 , ngời ta sử dụng hai phơng pháp sau đây để xác định lợng d gia công:

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm

Phơng pháp tính toán phân tích

Trang 8

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d gia công bằng kinh nghiệm Nhợc điểm của phơng pháp này là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lợng d thờng lớn hơn giá trị cần thiết.

Ngợc lại , phơng 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 lợng d theo phơng pháp phân tích cho nguyên công 4, còn lại là thống kê kinh nghiệm

1.Nguyên công 1: phay mặt đầu thứ nhất φ52

Theo tài liệu tham khảo số 7 ta có:

Lợng d đúc 2,5±1mm

Lợng d gia công thô sau khi đúc: 3,04mm

Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,3mm

Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm

2.Nguyên công 2: phay mặt đầu thứ hai φ52

3.Nguyên công 3: Khoan ,khoét , doa lỗ :φ 28

Lợng d gia công thô sau khi đúc : 2,2mm

Lợng d gia công bán tinh sau thô : 0,9mm

4.Nguyên công 4:Phay mặt đầu trụ :φ 40

Lợng d gia công thô sau khi đúc :3,04 mm

Lợng d gia công bán tinh sau thô :0.3 mm

Lợng d gia công tinh sau bán tinh :0.16 mm

5 Nguyên công 5 : Khoan,khoét ,doa lỗ : 22φ

Giacông lỗ φ 22 + 0.021 đạt các yêu cầu sau đây:

Độ nhám bề mặt : Rz20

Vật liệu : GX15-32

Chi tiết máy: càng gạt

Trình tự gia công bề mặt lỗ Φ22 của càng gạt gồm các nguyên công sau:

Trang 9

Mặt đáy φ 52 định vị 3 bậc tự do bằng phiến tì , chốt trụ ngắn cố định một bậc tự do vào mặt lỗ φ 28, một chốt tỳ định vào mặt đầu lỗ φ 40 định vị một bậc tự do, ngoài ra còn một chốt tỳ phụ định vị vào thân càng chỉ có tác dụng làm tăng thêm độ cứng vững khi gia công.

Lợng d gia công tính cho các nguyên công , các bớc khoan, khoét, doa lỗ Φ22.

Sau khi khoan lỗ :

Rz=40àm ; Ta=0 (vì vật liệu gia công là gang)

Co : độ lệch của đờng tâm lỗ, Co=20àm

∆y : độ cong đờng trục lỗ, ∆y=1,4àm/mm

l : chiều dài lỗ, l=17mm

⇒ ρa = 20 2 + (1,4.17) 2 = 31.08 àm

Khoét lỗ:

Sau khi khoét đạt : Rz=32àm ; Ta=0 (vật liệu gia công là gang)

Sai lệch không gian: ρa=Co.Ks

sai (àm)

Kích thớc giới hạn (mm)

Trị số giới hạn của lợng d (àm)

Trang 10

Rz : chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại.

Ta : chiều cao lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại

ρa : sai lệch vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song )

εb : sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện

Zbmin : giá trị nhỏ nhất của lợng d gia công tính cho bớc công nghệ đang thực hiện.dmin ,dmax : kích thớc giới hạn tại mỗi bớc công nghệ

Zmin , Zmax : lợng d lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi bớc công nghệ

6.Nguyên công 6 :Nguyên công kiểm tra

Chơng 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra cho các bề mặt còn lại: Nguyên côngI : phay mặt đầu

Định vị:

Chi tiết đợc định vị ba bậc tự do qua mặt đáy φ 52 bằng phiến tỳ, hai bậc tự do đợc

đ-ợc định vị bằng 2 chốt tỳ cố định vào thân càng , một bậc còn lại đđ-ợc định vị bằng khối V di động vào mặt trụ φ 52

Trang 11

Kẹp chặt:

Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp, lực kẹp hớng từ phải sang tráibằng ren

Chọn máy:

Máy phay đứng vạn năng 6H12

Mặt làm việc của bàn máy : 400 ì 1600mm

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

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

⇒ Vt = 141.1,0.0,8.0,8.1,13.0,95 = 97m/phút

Tốc độ trục chính:

nt = 1000ìVt/π.D = 1000.97/3,14.100 = 310 vòng/phút

Chọn tốc độ máy: nm= 300 vòng/phút

Trang 13

Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,54mm.

Lợng 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

Trang 14

k5: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc gãc nghiªng chÝnh, k5 = 0,95.

Trang 15

Chọn máy khoan đứng K135 hay 2A135.

Các đặc tính kỹ thuật của máy:

Đờng kính mũi khoan khi khoan thép có độ bền trung bình :

φmax = 35mm

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

Số vòng quay trục chính trong một phút:

Mũi khoét hợp kim BK8

Mũi doa thép gió răng liền:

Lợng d gia công:

(tra bảng 24-T86[7])

Trang 16

Khoan lần 1: φ26mm.

Khoét bán tinh: φ27,8mm

Doa tinh: φ28mm

Tra chế độ cắt:

Buớc 1 : khoan lỗ đờng kính φ26 mm

Tra bảng 5_94[6] ta đợc lợng chạy dao là S = 0,55mm/vòng

Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoan, k1=1,0

Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chiều sâu mũi khoan(bảng 5_87[6]), k2=1,0

⇒ Vt = 82.1,0.1,0 = 82m/phút

Số vòng quay trục chính: nt =1000.Vt/π.D = 1000.82/3,14.26.0 = 1004,4 vòng/phút Chọn tốc độ máy nm=1000 vòng/phút

Tốc độ cắt thực tế: Vt = nm.π.D/1000 = 1000.3,14.26/1000 = 81,64m/phút

Lợng chạy dao phút: Sp = 1000.0,45 = 450 m/phút

Buớc 2: khoét lỗ φ27.8mm

Lợng d một phía: t = 0,9 mm

Tra bảng 5_107 ta đợc lợng chạy dao S = 0,6mm/vòng

Tra lợng chạy dao trong máy đợc S = 0,5mm/vòng

Tra bảng 5_109[6] đợc tốc độ cắt Vb = 138m/phút

Tốc độ cắt thực tế: Vt = Vb.k1.k2.k3

Trong đó:

k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền dao, k1 = 1,0

k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, k2 = 1,0

k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng, k3 = 1,0

⇒ Vt = 138.1,0.1,0.1,0 = 138m/phút

Tốc độ trục chính máy:

nt= 1000.Vt/π.D = 1000.138/π.D = 1000.138/3,14.27,8 = 1581vòng/phút.Chọn tốc độ máy: nm=1360vòng/phút

Trang 17

Nguyên công IV: phay mặt đầuφ 40.

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	445 KB