Đang tải... (xem toàn văn)
Càng là loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản cần gia công đạt độ chính xác cao mà đường tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó . Ngoài ra , trên càng còn có các lỗ dùng để kẹp chặt , các rãnh then , các mặt đầu và các yếu tố khác cần phải gia công . Chi tiết dạng càng thường 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 di trượt khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ . Càng gạt, càng nối , cánh tay đòn , đòn kẹp , đòn gánh , tay biên và những chi tiết tương tự là khâu động học của các cơ cấu máy , dụng cụ , trang bị công nghệ đều thuộc nhóm chi tiết dạng càng .
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp mới dựa trên nền tảng của các ngành khoa học cơ sở, một trong những ngành đó chính là ngành cơ khí. Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy ngành đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ, không ngừng nâng cao vốn kiến thức của mình, và quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn. Trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí tại trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, sinh viên được trang bị rất nhiều kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ chế tạo máy. Nhằm mục đích cụ thể hóa và thực tế hóa những kiến thức mà sinh viên được trang bị, đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, các tiêu chuẩn… và có khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất. Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Do tính quan trọng của đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí và một số nghành có liên quan. Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của thầy Hoàng Văn Thạnh, em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy với đề tài: “Thiết lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng”. Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế, em đã cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm. Nên em rất mong được sự chỉ bảo của các và sự đóng góp của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện. Lê Trùng Dương SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 1 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Chương I : Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm 1.1. Phân tích điều kiện làm việc . - Càng là loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản cần gia công đạt độ chính xác cao mà đường tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó . Ngoài ra , trên càng còn có các lỗ dùng để kẹp chặt , các rãnh then , các mặt đầu và các yếu tố khác cần phải gia công . - Chi tiết dạng càng thường 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 di trượt khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ . - Càng gạt, càng nối , cánh tay đòn , đòn kẹp , đòn gánh , tay biên và những chi tiết tương tự là khâu động học của các cơ cấu máy , dụng cụ , trang bị công nghệ đều thuộc nhóm chi tiết dạng càng . 1.2. Yêu cầu kỹ thuật . - Kích thước các lỗ cơ bản được gia công với độ chính xác cấp 7÷ 9 ,độ nhám bề mặt Ra =0,63÷ 0,32 - Độ không song song của các tâm lỗ cơ bản là 0,03÷ 0,05 mm / 100 mm chiều dài. - Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,05÷ 0,1 / 100 mm chiều dài. - Độ không song song của các mặt đầu các lỗ cơ bản trong khoảng 0.05÷ 0.25 mm / 100 mm bán kính mặt đầu. - Các rảnh được gia công đạt cấp chính xác 8÷10 hay Ra=10÷2,5. - Các mặt làm việc của càng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50÷55 HRC. SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 2 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Chương 2 : Định dạng sản xuất - Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức sau đây: N = N 1 m(1 + β/100) Trong đó: N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm ; N 1 : Số sản phẩm ( số máy ) được sản xuất trong một năm . m : Số chi tiết trong một sản phẩm; β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) → chọn β = 6% Ta xét thêm α% phế phẩm α = 3% ÷ 6%, chọn α = 4%, lúc đó : N = N 1 .m(1 + 100 βα + ) Thay số ta có: N = 5000.1( 1 + 4 6 100 + ) = 5500 chi tiết/năm. Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V.γ( kG) Trọng lượng riêng của vật liệu : γ = 7,852 ( kG/dm 3 ) Thể tích của chi tiết: Vkh1 Vtr2 Vtr3 Vtr1 Vkh2 Vkh3 Vtr4 Vtr5 V= 1 1 2 3 2 3 4 5 ( ) ( ) ( ) kh tr tr tr kh kh tr tr v v v v v v v v− + − + + + − SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 3 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Trong đó : 1kh v = 0,06.0,13.0,13 = 1,014.10 3− dm 3 1tr v = 3,14.0,03 2 .0,1 = 2,826. 10 4− dm 3 2tr v = 3,14.0,14 2 .0,18 = 0,01108 dm 3 3tr v = 3,14.0,08 2 .0,18 = 3,6173. 10 3− dm 3 2kh v = 0,1.0,32.0,1 = 3,2. 10 3− dm 3 3kh v = 0,1 2 .0,41 = 4,1. 10 3− dm 3 4tr v = 3,14.0,16 2 .0,18 = 0,01447 dm 3 5tr v = 3,14.0,085 2 .0,18 = 4,0836. 10 3− dm 3 ⇒ v = 0,026 dm 3 Vậy trọng lượng chi tiết: Q = 0,026.7,852 = 0,204 kg. Theo bảng 2 trang 12- Thiết kế đồ án CNCTM “ Trần Văn Địch ” ⇒ Dạng sản suất: Hàng loạt lớn SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 4 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Chương 3 : Lựa Chọn Phương Pháp Chế Tạo Phôi 3.1. Chọn loại phôi. Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương. Chọn phôi tức là tự chọn phương pháp chế tạo phôi. Ta có một số loại phôi thường dùng sau. * Phôi thép thanh: dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, piton, bạc… * Phôi dập: dùng chế tạo các loại chi tiết như trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng dạng càng, trục chữ thập… các loại chi tiết này được dập trên các máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng. * Phôi rèn tự do: trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do, ưu điểm là giá thành thấp * Phôi đúc: dùng cho các loại chi tiết như gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, dạng càng phức tạp… vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác. Kết luận: Dựa vào những yếu tố đã được xét đến ở trên, khả năng công nghệ, điều kiện làm việc, kích thước, sản lượng… mà ta chọn phôi dập. 5 1 3 2 4 6 1/ Tấm đế (kích thước thật của chi tiết ) - 2/ Rãnh thoát khí 3/ Nữa khuôn trên – 4/ Lòng khuôn – 5/ Rãnh bavia – 6/ Nữa khuôn dưới SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 5 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Chương 4 : Thiết kế Quy Trình Công Nghệ Chế Tạo Chi Tiết 4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt gia công. - Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn , muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công ( ít bước công nghệ trong một nguyên công ) . Ở đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo. - Gia công lổ Φ16 và Φ17 đạt độ bóng Ra0,63 thì bước gia công là doa tinh . - Gia công các mặt đầu của đầu nhỏ và đầu to của càng đạt độ bóng Ra 2,5 thì bước gia công là phay tinh . - Gia công mặt bên của càng đạt độ bóng Ra 2,5 thì bước gia công là phay tinh . - Gia công lỗ Φ6 , và ta rô ren M8 , không yêu cầu cấp chính xác cũng như độ bóng nên ta chỉ cần khoan đạt kích thước lỗ còn ren là ren tiêu chuẩn nên ta rô ren trên máy. 4.2 Trình tự các nguyên công gia công . Phân tích việc chọn chuẩn chọn máy , dao , trang bị công nghệ cho mỗi bước nguyên công . a. Trình tự các nguyên công - Nguyên công 1 : Phay đồng thời hai mặt đầu nhỏ của càng . - Nguyên công 2 : Phay đồng thời hai mặt đầu lớn của càng . - Nguyên công 3 : Khoan , khoét , doa lỗ Φ16 . - Nguyên công 4 : Khoan , khoét , doa lỗ Φ17 . - Nguyên công 5 : Phay mặt bên . - Nguyên công 6 : Khoan , vát mép và taro ren M8 . - Nguyên công 7 : Kiểm tra độ song song của hai lỗ tâm Φ16 và Φ17 b. Phân tích việc chọn chuẩn , chọn máy , dao , trang bị công nghệ cho từng bước nguyên công . Nguyên công 1 : Phay đồng thời hai mặt đầu nhỏ của càng . 2 2 W n s 2,5 2,5 SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 6 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh - Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do , sử dụng chốt tỳ phụ giúp tăng độ cứng vững. -Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén . + Phương vuông góc mặt đầu . + Chiều từ trên xuống và hướng vào bề mặt định vị . -Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82. + Công suất động cơ chạy dao N = 1,7 kW. + Bàn máy cỡ số 2 có kích thước 320x1250 , phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 vòng / phút . + Số rãnh chữ T là 3rãnh. Chọn dao : Dùng dao phay đĩa gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 , có các kích thước sau ( Tra theo bảng 5-178 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2) : SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 7 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh + Chu kỳ bền : T = 120 phút + Đường kính dao : D = 110 mm + Số răng dao : Z = 8 răng Nguyên công 2 : Phay đồng thời hai mặt đầu lớn của càng . 2 W n s 2,5 2,5 - Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do ,chốt tỳ phụ giúp tăng độ cứng vững . -Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén . + Phương vuông góc mặt đầu . + Chiều từ trên xuống và hướng vào bề mặt định vị . -Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82. + Công suất động cơ chạy dao N = 1,7 kW. + Bàn máy cỡ số 2 có kích thước 320x1250 , phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 vòng / phút . + Số rãnh chữ T là 3rãnh. -Chọn dao : Dùng dao phay đĩa gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 , có các kích thước sau ( Tra theo bảng 5-178 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): + Chu kỳ bền : T = 120 phút + Đường kính dao : D = 110 mm + Số răng dao : Z = 8 răng SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 8 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Nguyên công 3 : Khoan , khoét , doa lỗ Φ16 (có dùng bạc dẫn) . W 2 n s 0,63 -Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do , sử dụng chốt tỳ phụ giúp tăng độ cứng vững , không tham gia vào quá trình định vị . -Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén . Chiều từ ngoài vào và hướng vào bề mặt định vị . -Chọn máy: Máy khoan cần K525. SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 9 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh TT Thông số Đơn vị Trị số 1 Đường kính khoan lớn nhất trên thép mm F 25 2 Khoảng cách dịch chuyển max của trục chính 130 3 Khoảng cách lớn nhất từ tâm trục chính tới tâm cột mm 815 4 Khoảng cách dịch chuyển lớn nhất của đầu khoan mm 500 5 Khoảng cách dịch chuyển lên xuống của cần khoan mm 845 6 Góc quay của đầu khoan mm 360 0 7 Góc quay của cần quanh trục của nó mm 360 0 8 Góc quay của cần quanh tâm cột mm 360 0 9 4 cấp độ trục chính vòng/phút 175¸310, 552,980 10 Lỗ côn moóc đầu trục chính M 0 9 11 Kích thước bàn làm việc mm 790x590 12 Động cơ chính (2,2KW-1420V/P-380/220V) 13 Kích thước máy Dài Rộng Cao mm mm mm 1800 1045 1830 14 Trọng lượng kg 800 -Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7 do vậy tra bảng 3-131 có đường kính mũi khoan ( ruột gà bằng thép gió ) lớn nhất φ max = 15,8 mm. Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng T15K6 , D = 15,85 mm ( có các kích thước sau: L = 180 ÷ 355mm, l = 85÷210 mm) , Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng T15K6 , D = 16mm , L = 140 ÷ 340 mm, l = 16 ÷ 18 mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 10 [...]... trong quá trình gia công cơ khí Trong công nghệ chế tạo máy người ta thường dùng 2 phương pháp để xác định lượng dư gia công - Phương pháp thống kê kinh nghiệm - Phương pháp tính toán phân tích SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 16 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Trong trường hợp này ta chỉ sử dụng phương pháp tra bảng để xác định lượng dư cho các bề mặt gia công Theo bảng 3-17... 340 mm, l = 16 ÷ 18 mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập2): Nguyên công 5 : Phay mặt bên của càng SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 12 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh s n 2,5 2 W -Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do , sử dụng chốt trám khống chế 1 bậc tự do -Kẹp chặt : Kẹp... CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 6 5.1 Xây dựng sơ đồ nguyên lý của đồ gá Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công các lỗ như khoan khoét và doa Ngoài đồ gá còn có các dụng cụ phụ như mang ranh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp taro Đồ gá SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 31 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng... Nc[kw] T[ph] Trang: 18 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Thô 6H82 T15k6 1,5 1,04 1180 456 1,1 120 Tinh 6H82 T15k6 0,5 0,8 1180 477 1,1 120 Nguyên công 2: Phay thô, phay tinh hai mặt lớn của càng Theo bảng 3-142 ( Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta có 2 bước thực hiện Bước 1: Phay thô với dao T15K6 - Chiều sâu cắt: t=1,5mm - Lượng chạy dao răng Sz = 0,13 mm/răng, bảng 5-33[2] - Lượng... trục Po = 10.Cp Dq.tx.Sy.kp Tra bảng 5-32[2] ta có: CP = 68 q = 1,0 x=0 y = 0,7 Po = 10.68.61.30.0,150,7.1 = 1081 N SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 35 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 5.2 Tính toán lực kẹp cần thiết, chọn cơ cấu tạo lực kẹp, và tính toán nguồn sinh lực a) Tính lực kẹp Ta thực hiện tính toán lực kẹp theo giáo trình “Trang bị công nghệ và cấp phôi tự động” của... lỗ Φ 17 4.4 Tra chế độ cắt các nguyên công gia công Nguyên công 1: Phay thô, phay tinh hai mặt nhỏ của càng Theo bảng 3-142 ( Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta có 2 bước thực hiện Bước 1: Phay thô với dao T15K6 - Chiều sâu cắt: t=1,5mm - Lượng chạy dao răng Sz = 0,13 mm/răng, bảng 5-33[2] - Lượng chạy dao vòng S = Sz * z = 0,13 * 8 = 1,04 mm/vòng - Tuổi bền dao: T=120 phút, bảng 5-178[2] - Tốc... của càng + Định vị một lỗ Φ16 hạn chế hai bậc tự do tịnh tiến theo hai chiều vuông góc với tâm chốt Như vậy ở đây ta dùng loại chốt trụ ngắn có kết hợp mặt phẳng để định vị và đã khống chế được 5 bậc tự do 1 “ Chốt trụ ngắn ” + Các kích thước chủ yếu của chốt trụ ngắn được dùng để định vị trên đồ gá ( Tra bảng 8-9 Sổ Tay Công nghệ Chế Tạo Máy Tập 2 ) SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 32 Đồ án Công. .. Trang: 32 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh - Chốt trám: Định vị lỗ Φ17 , nó có nhiệm vụ hạn chế 1 bậc tự do quay quanh trục ox “ Chốt trám ” + Các kích thước chủ yếu của chốt trám được dùng để định vị trên đồ gá ( Tra bảng 8-9 Sổ Tay Công nghệ Chế Tạo Máy Tập 2 ) → Quá trình định vị chốt trụ ngắn , chốt trám vào chi tiết và lắp ghép chốt trụ ngắn, chốt trám vào thân đồ gá như sau SVTH:... ta chỉ thực hiện tính toán thời gian cơ bản (T0) cho từng nguyên công T0 = L0 + L1 + L2 (phút) S n L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1: chiều dài ăn dao (mm) L3: chiều dài thoát dao (mm) SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 27 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút * Nguyên công 1 Phay đồng thời hai... tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ) Độ nhám bề mặt đạt được là Rz = 40 Tra bảng 3-142( sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ) ta sẽ tiến hành gia công các mặt phẳng này theo 2 bước với lượng dư để lại cho gia công tinh 0,5mm ta chọn là 0,5mm, vậy lượng gia công thô sẽ là 1,5mm Đối với các bề mặt còn lại có dạng lỗ, do đường kính bé hơn 30mm nên lỗ không được hình thành từ các phương pháp chế tạo . suất: Hàng lo t lớn SVTH: Lê Trùng Dương - Lớp 08C1D Trang: 4 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Chương 3 : Lựa Chọn Phương Pháp Chế Tạo Phôi 3.1. Chọn lo i phôi. Lo i phôi. một số lo i phôi thường dùng sau. * Phôi thép thanh: dùng để chế tạo các lo i chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các lo i trục, xilanh, piton, bạc… * Phôi dập: dùng chế tạo các lo i chi. tạo các lo i chi tiết như trục răng côn, trục răng thẳng, các lo i bánh răng khác, các chi tiết dạng dạng càng, trục chữ thập… các lo i chi tiết này được dập trên các máy búa nằm ngang hoặc máy