công nghệ chế tạo bạc côn

Lời nói đầu Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật hiện nay, những kĩ s chế tạo máy trong tơng lai phải nắm vững đợc những kiến thức cơ bản trong nhà trờng để có nền tảng kiến thức vững chắc mới mong tiếp nhận đợc những công nghệ khoa học tiên tiến trong thời đại hiện nay. Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc của nớc ta ngành cơ khi chế tạo máy chiếm một vị thế hết sức quan trọng. Nhận thấy đợc điều này Đảng và Nhà nớc ta có những chính sách hết sức đúng đắn cho nghành này. Một trong những chính sách đó là đào tạo ra một lực lợng lao động có trình độ trong ngành chế tạo máy. Môn học Công nghệ chế tạo máy là một môn học rất quan trọng đối với sinh viên ngành cơ khí. Để củng cố kiến thức đã đợc học của môn học em đợc giao cho đề tài đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy. Sau một thời gian nghiên cứu và làm đồ án em đã hoàn thành đợc đồ án này. Qua đồ án này Em đã tổng hợp đợc nhiều kiến thức chuyên môn, giúp em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ s chế tạo máy tơng lai. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy để đồ án của em đợc hoàn thiện hơn . Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các thầy trong bộ môn đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Lê Viết Bảo. Sinh viên : Bùi Thanh Hiền Phần I - 1 - Phân tích chi tiết gia công 1.1.Tính năng sử dụng và điêù kiện làm việc của chi tiết Bạc côn là một chi tiết thuộc dạng bạc. Nó đợc dùng để nối hai trục và truyền mômen giữa hai trục đó, bạc côn có đIũu kiện làm việc phụ thuộc vào điều kiện làm việc xủ trục nối với nó. Chi tiết rên bản vẽ đợc lắp trên trục cán lệch tâm. Bạc có lỗ côn với góc côn nhỏ, trên bạc có xẻ 4 rãnh dùng ta dầu. Mặt trụ ngoài bạc có phần bánh răng trụ răng thẳng dùng lắp ráp bạc với chi tiết khác, mặt trụ trong có bề mặt lỗ then hoa. Ngoàiẩc bạc còn có các mặt trụ ngoài, mặt truc trong khác, các mặt vát mép, các góc lợn có bán kính khác nhau và các lỗ phụ để tra dầu và giảm ứng suất của rãnh. Vật liệu chế tạo chi tiết là CuAl11Fe4Ni4 là hợp kim đồng 11%Al 4%Fe 4%Ni còn lại là Cu 1.2. Yêu cầu kỹ thuật và ph ơng pháp gia công tinh lần cuối Từ bản vẽ chi tiết xác định đợc: bề mặt lỗ côn, bề mặt răng trụ răng thẳng, bề mặt lỗ then hoa và bề mặt lỗ trụ trong 86 là khó gia công và yêu cầu độ chính xác cao. - Bề mặt lỗ côn yêu cầu độ nhẵn bề mặt Ra = 0,8 góc côn nhỏ và yêu cầu rất chính xác 2239, bề dày thành gần 3mm,đạc biệt là với chi tiết bạc côn thành mỏng nên chọn phơng pháp gia công tinh lần cuối là phơng pháp tiện chép hình trên máy tiện vạn năng. - Với bề mặt lỗ then hoa với yêu cầu về độ chính xác nh sau : D chân = 92,2 015,0 0 + D ngoài = 98,2 013,0 0 + b = 0,25 0,13 14 + + - 2 - lỗ then hoa thông, không đòi hỏi cao về chất lợng bề mặt nên chọn phơng pháp gia công lần cuối là xọc. - Bề mặt răng trụ răng thẳng với các yêu cầu kỹ thuật sau : Z = 83 răng D chia = 124,5 D chân = 121,5 D đỉnh = 126,9 nên chọn phơng pháp gia công là phay bao hình. - Với bề mặt lỗ 86 với yêu cầu kỹ thuật cần đạt là 60 40 86 , , + + ; bề mặt trụ ngoài 120 với yêu cầu độ chính xác R z =3,2, chọn phơng pháp gia công là tiện tinh trên máy tiện. Bên cạnh đó còn có những bề mặt vát 45, 30 phơng pháp gia công cũng là tiện. - Chi tiết dạng bạc nên khi gia công các bề mặt cần đảm bảo yêu cầu chính của bạc đó là: + Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ + Độ vuông góc giữa mặt đầu và mặt ngoài bạc. Để đạt đợc thực hiện theo phơng pháp sau: gia công các bề mặt trên một lần gá; lấy mặt nọ làm chuẩn để gia công mặt kia; sử dụng chuẩn tinh thống nhất. 1.3.Tính công nghệ trong kết cấu Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa quan trọng đối với việc gia công đảm bảo độ chính xác yêu cầu. Đối với bạc côn ta có : - Tỷ số giữa chiều dài bạc với đờng kính lớn nhất D là : 11 138 142 , D L == thuộc khoảng 0,5 ữ 3,5, do đó bạc có sự cân đối về kích thớc, hợp lý về hình dáng. - Kích thớc lỗ bạc không có lỗ nào là khó gia công - Bề dày thành bạc hơi quá mỏng, bề dày nhỏ nhất đạt gần 3mm, vật liệu chế tạo bạc là hợp kim đồng do vậy để tránh biến dạng khi gia công không nhiệt luyện mà chọn phơng pháp tiện tinh. - 3 - Phần II xác định dạng sản Xuất Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế-kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trng về kỹ thuật, công nghệ của các nhà máy với các hình thức tổ chức sản xuất, hoạch toán kinh tế đợc sử dụng trong quá trình đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật. Xác định đợc đúng dạng sản xuất có một vai trò hết sức quan trọng trong việc chọn phơng pháp gia công, đồ gá, dao, hệ thống công nghệ. Do đó quá trình gia công sẽ đạt hiệu quả kinh tế- kỹ thuật cao. 2.1.Tính sản lợng cơ khí Số lợng chi tiết tổng cộng đợc chế tạo trong một năm đợc xác định theo công thức : + += 100 1 1 .m.NN Trong đó : N 1 _ số lợng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch. N 1 = 35000 chi tiết/năm. m _ số lợng chi tiết trên một sản phẩm. m = 1 _ lợng sản phẩm tính đến phế phẩm, = 1%ữ3% Chọn = 1% _ số chi tiết đợc chế tạo thêm để dựphòng, = 1%ữ3% Chọn = 3% Suy ra: 36050 100 31 1135000 100 1 1 = + += + += m.NN (chi tiết) Vậy tổng số chi tiết phải chế tạo trong một năm là : 36050 ( chi tiết). - 4 - 2.2.TÝnh khèi lîng chi tiÕt TÝnh thÓ tÝch chi tiÕt : ( ) 7654321 VVVVVVVV ++−+++= ( ) 3 2 1 mm 28,20143722 4 10814,3 =× × =V ( ) 3 2 2 mm 32,1195968 4 13814,3 =× × =V ( ) 3 2 3 mm 35,50565340 4 9,12614,3 =× × =V ( ) 3 2 4 mm 813888 72 4 12014,3 =× × =V ( ) 3 2 5 mm 70,66961665 4 557,11414,3 =× × =V - 5 - V 4 V 3 V 1 V 5 V 6 V 7 V 2 65 52 25 Ø98,2 Ø114,557 Ø120 Ø126,9 Ø86 Ø108 Ø138 72 40 8 22 ( ) 3 2 6 mm 06,39363752 4 2,9814,3 =ì ì =V ( ) 3 2 7 mm 5,14514625 4 8614,3 =ì ì =V Vậy thể tích chi tiết là : ( ) ( ) ( ) ( ) 33 7654321 43,0mm 69,4321745,14514606,39363770,669616813888 35,50565332,11959628,201437 dm VVVVVVVV ==+++ ++=+++++= Trọng lợng riêng vật liệu chi tiết là )/( 52,8 3 dmkg= Khối lợng chi tiết : Q = Vì = 0,43.8,52 =3,75 (kg). 2.3.Xác định dạng sản xuất Với Q = 3,75 kg Sản lợng hàng năm là 35000 chi tiết. Tra bảng 2_[1] xác định đợc dạng sản xuất là loạt lớn . - 6 - Phần III chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi Vật liệu chi tiết là hợp kim đồng CuAl11Fe4Si4 thuộc vật liệu dẻo, đắt tiền, chi tiết dạng bạc thành mỏng, cấu tạo phức tạp, bề mặt thay đổi. Theo đặc điểm kết cấu hình dáng hình học của chi tiết có thể chọn một số các loại phôi sau : Phôi đúc : - u điểm : + Có thể đúc đợc các chi tiết có hình dạng kết cấu phức tạp mà các phơng pháp khác khó thực hiện đợc. + Có thể đúc đợc tất cả các loại kim loại và hợp kim có thành phần khác nhau. + Dễ cơ khí hoá và tự động hoá cho năng xuất cao giá thành thấp. - Nh ợc điểm : + Tốn kim loại cho hệ thống rót. + Kiểm tra chất lợng vật đúc phải có thiết bị hiện đại. Phôi thanh : (chế tạo theo phơng pháp cán) - u điểm : + Độ chính xác và chất lợng bề mặt cao, thành phần hoá học cao hơn phôi đúc. + Lợng tiêu hao kim loại ít. - Nh ợc điểm : + Khó gia công đợc các loại vật liệu dẻo, hợp kim đồng, hợp kim nhôm . Qua phân tích một số phơng án chọn phôi trên, nếu chon phôi thanh do chi tiết có nhiều bề mặt thay đổi phức tạp do đó cần phải cắt phôi thanh và hàn nhiều, đồng thời chi tiết yêu cầu vật liệu tơng đối đắt tiền, dùng phôi thanh cắt - 7 - gọt nhiều sẽ tạo nhiều vật liệu thừa. Trong khi đó chọn phôi đúc đảm bảo đúc đ- ợc hình dạng gần giống chi tiết, dễ gia công và kinh tế hơn cả. Vậy phơng pháp chế tạo phôi là phơng pháp đúc. Hiện nay có các phơng pháp đúc sau : 1- Đúc trong trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay * u điểm : - đúc đợc các loại kim loại khác nhau. - Đúc đợc các loại chi tiết có hình dạng phức tạp. * N h ợc điểm : - Năng suất thấp, độ chính xác thấp. - Lợng d gia công cắt gọt lớn. - Chỉ thích hợp sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ. 2- Đúc trong trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng máy * u điểm : - Năng suất và độ chính xác cao. - Lợng d gia công nhỏ phù hợp với sản xuất loạt lớn hàng khối. - Tổ chức vật đúc mịn chặt, chất lợng bề mặt cao. - Dễ cơ khí hoá và tự động hoá. * Nh ợc điểm : - Giá thành cao. 3- Đúc trong trong khuôn kim loại * u điểm : - Độ chính xác về hình dạng và kích thớc cao. - Tổ chức vật đúc mịn chặt, chất lợng bề mặt vật đúc cao. - Dễ cơ khí hoá và tự động hoá. * N h ợc điểm : - Khối lợng vật đúc bị hạn chế. - Khó chế tạo đợc vật đúc hình dạng phức tạp - 8 - - Bề mặt chi tiết hay bị biến cứng nên sau khi đúc phải ủ để chuẩn bị cho gia công cơ tiếp theo. 4- Đúc trong trong khuôn vỏ mỏng * u điểm : - độ chính xác rất cao. - Tính chất cơ học vật đúc đạt đợc rất tốt. * N h ợc điểm : - Giá thành cao. 5- Đúc áp lực * u điểm : - Vật đúc có độ bóng và độ chính xác cao. - Bề mặt bên trong vật đúc do chỉ dùng lõi kim loại nên đạt độ bóng cao. - Đúc đợc vật mỏng, vật đúc bề mặt phức tạp do khả năng điền đầy tốt. - Cơ tính cao do khuôn kim loaị dẫn nhiệt cao vật đúc nguội nhanh, hạt mịn. - Phù hợp với sản xuất loạt lớn hàng khối. - Cho năng suất chất lợng cao. * N h ợc điểm : - Phải tính toán lực đè khuôn - Hình dáng bên trong vật đúc không thể phức tạp do lõi là kim loại nên khó chế tạo. - Khuôn dễ chế tạo, giá thành cao, chóng mòn, nhiệt nóng chảy cao tuổi thọ khuôn giảm Trên cơ sở phân tích u nhợc điểm của một số phơng pháp đúc thông dụng trên. Với chi tiết gia công nh vậy quyết đinh chọn phơng pháp đúc áp lực. - 9 - Phần IV thiết kế quy trình công nghệ 4.1. Chọn chuẩn * Yêu cầu đối với việc chọn chuẩn : - Bảo đảm chất lợng sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công. - Năng suất cao giá thành sản phẩm hạ. * Lời khuyên chung cho chọn chuẩn : - Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm định vị để khống chế hết số bậc tự cần thiết một cách hợp lí nhất. Tuyệt đối tránh hiện tợng thiếu và siêu định vị và trong một số trờng hợp thừa định vị một cách không cần thiết. - Chọn chuẩn sao cho lực cắt và lực kẹp không làm cho đồ gá, chi tiết bị biến dạng cong vênh đồng thời đồ gá phải nhỏ giảm nhẹ sức lao động cho công nhân. - Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản gọn nhẹ sử dụng thuận lợi và thích hợp từng loại hình sản xuất nhất định. 4.1.1 Chọn chuẩn tinh * Yêu cầu đối với việc chọn chuẩn tinh : - Phải đảm bảo độ chính xác gia công và tơng quan giữa các bề mặt gia côngvới nhau. - Phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công. * Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh : - Cố gắng chọn chuẩn là chuẩn tinh chính. - Cố gắng chọn chuẩn sao cho trùng chuẩn càng cao càng tốt.( chuẩn khởi xuất chuẩn định vị chuẩn chỉnh dao chuẩn cơ sở ). - Cố gắng chọn chuẩn là chuẩn tinh thống nhất. Căn cứ lời khuyên khi chọn chuẩn tinh, hình dáng kích thớc của chi tiết, dạng sản xuất ta có những phơng án chọn chuẩn tinh nh sau : - 10 - [...]... gia công với các mặt gia công - Phân phối đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công * Lời khuyên khi chọn chuẩn thô : - Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên kích thớc gia công có bề mặt không gia công thì nên chọn mặt đó làm chuẩn thô - Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về vị trí tơng quan với bề mặt gia công. .. trụ răng thẳng tra bảng3.143_ [ 2] có a = 0,5 mm - 30 - Phần VI Tính và tra chế độ cắt 6.1 Tính chế độ cắt Theo [ 1 ] chọn nguyên công để tính chế độ cắt thờng là nguyên công sau này cần thiết kế đồ gá Chọn nguyên công VII khoan 4 lỗ 8, 2 lỗ 6 để tính chế độ cắt Khoan lỗ 8 chiều dài L = 34,7 mm trên máy khoan đứng 2A125, công suất động cơ Nm= 2,8 (Kw) - Chiều sâu cắt : t = D 8 = = 4( mm ) 2 2 - Lợng... có a = 2 mm Nguyên công V : Bớc 1: Tiện mặt đầu 138 tra bảng3.120_ [ 2] có a = 1 mm Bớc 2: Tiện tinh mặt ngoài 127,5 tra bảng3.120_ [ 2] có a = 1,2 mm Bớc 3: Tiện tinh mặt trụ ngoài 120 chọn lợng d a = 1,2 mm Nguyên công VI : Tiện mặt lỗ 86 có a = 2 mm Nguyên công VII : Tiện tinh mặt lỗ 92,2 có a = 1,2 mm Nguyên công IX : Xọc lỗ then hoa tra bảng3.143_ [ 2] có a = 0,6 mm Nguyên công X : Phay bánh... mặt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do kết hợp với mặt đầu khống chế 3 bậc tự do * Sơ đồ định vị : * u điểm : - Gá đặt dễ dàng - Cho độ đồng tâm cao khi gia công mặt trụ ngoài * Nhợc điểm : - Gia công không đợc nhiều bề mặt phức tạp * Phạm vi ứng dụng : - Gia công đợc mặt lỗ 86 ; mặt đầu 138 ; mặt trụ ngoài 108 ; +0 , 6 b Phơng án 2: Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài 108 +0, 4 khống chế 2 bậc tự do kết... 3.125_ [ 2] có a = 2 mm Nguyên công II : Bớc 1: Tiện thô mặt trụ ngoài 120 tra bảng 3.125 [ 2] lợng d a = 1,2 mm Bớc 2: Tiện thô mặt trụ ngoài 127,5 tra bảng 3.125_ [ 2] có a = 1,5 mm Bớc 3: Tiện thô mặt đầu 120 tra bảng 3.120_ [ 2] có a = 1 mm Bớc 4: Tiện thô mặt lõ côn tra bảng 3.125_ [ 2] có a =1,2 mm Nguyên công III : Bớc 1: Tiện chép hình mặt lõ côn có a = 1,2 mm Nguyên công IV : - 29 - Bớc 1: Tiện... 2 bậc tự do kết hợp với mặt đầu 138 khống chế 3 bậc tự do * Sơ đồ định vị: - 11 - * u điểm : - Gá đặt dễ dàng - Phạm vi ứng dụng lớn * Nhợc điểm : - Phải đảm bảo độ vuông góc giữa mặt trụ ngoài và mặt đầu(phải gia công chúng trên cùng 1 lần gá) - Độ đồng tâm với mặt lỗ thấp * Phạm vi ứng dụng : - Gia công đợc các bề mặt nh mặt trụ ngoài 120; mặt lỗ côn; gia công đợc mặt lỗ then hoa; mặt răng trụ răng... năng Dụng cụ : Vạn năng T n d n - 25 - NGUYÊN CÔNG X : phay 2 rã nh then Máy : 6H10 Dao : Dao phay ngón ỉ6 Đồ gá : Vạn năng Dụng cụ : Vạn năng n S npđ - 26 - NGUYÊN CÔNG XI : phay 4 rã nh rộng 2 Máy : 6M82 Dao : Dao phay đĩa ỉ110 Đồ gá : Vạn năng Dụng cụ : Vạn năng 2 S n - 27 - NGUYÊN CÔNG XIII : tổng kiêm tra - 28 - Sửa từ đây Phần V Tính và tra lợng d Nguyên công I : Bớc 1: Tiện mặt đầu 108 tra bảng... +0,35 R1 +0,13 1ì45 +0,1 ỉ100 7 Tiện mặt lỗ ỉ92,2 Vát mép 1ì45 Tiện mặt lỗ ỉ112,5 Tiện mặt lỗ ỉ100 NGUYÊN CÔNG V : Tiện tinh chép hình mặt lỗ côn Máy : Máy tiện 1K620 Dao : T15K6 Đồ gá : Vạn năng Dụng cụ : Vạn năng BƯ ớc 1 : Tiện tinh mặt lỗ côn 62 ỉ114,6 +0,054 1,25 n s1 2 7 23 - 21 - NGUYÊN CÔNG VI : tiện tinh mặt trụ ngoàiỉ120; ỉ127,5 tiện mặt trụ ngoàiỉ138; tiện rã nh R3; tiện vát đầu 1ì30R2 Máy... ỉ138 ỉ127,5 -0,1 -0,012 ỉ120 -0,034 R2 n s5 s3 s2,3 s4 - 22 - NGUYÊN CÔNG Vii : khoan 4 lỗ ỉ8 Máy : 2M112 Dao : P18 Đồ gá : Phân độ Dụng cụ : Vạn năng BƯ ớc 1 : Khoan 4 lỗ ỉ8 96 n s ỉ8 - 23 - 1 NGUYÊN CÔNG VIII : xọc lỗ then hoa Máy : 5140 Dao : Dao xọc chép hình Đồ gá : Vạn năng Dụng cụ : vạn năng s1 sn np ỉ98,2 +0,13 - 24 - NGUYÊN CÔNg IX : Phay bánh răng trụ răng thẳng Máy : Máy phay lăng răng 5K324... nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì chọn bề mặt nào của phôi có yêu cầu lợng d nhỏ và đồng đều nhất làm chuẩn thô - Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô nên chọn bề mặt bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô - ứng với mỗi một bậc tự do của chi tiết thì chuẩn thô chỉ đợc chọn và sử dụng không quá một lần trong quá trình gia công Nếu vi phạm lời khuyên này . mặt nọ làm chuẩn để gia công mặt kia; sử dụng chuẩn tinh thống nhất. 1.3.Tính công nghệ trong kết cấu Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa quan trọng đối với việc gia công đảm bảo độ chính. Kích thớc lỗ bạc không có lỗ nào là khó gia công - Bề dày thành bạc hơi quá mỏng, bề dày nhỏ nhất đạt gần 3mm, vật liệu chế tạo bạc là hợp kim đồng do vậy để tránh biến dạng khi gia công không. phơng pháp gia công, đồ gá, dao, hệ thống công nghệ. Do đó quá trình gia công sẽ đạt hiệu quả kinh tế- kỹ thuật cao. 2.1.Tính sản lợng cơ khí Số lợng chi tiết tổng cộng đợc chế tạo trong một