Đồ án công nghệ chế tạo máy Chi tiết càng cua

i. nghiªn cøu chøc n¨ng, yªu cÇu kü thuËt vµ kÕt cÊu cña chi tiÕt. Chi tiÕt gia c«ng lµ cµng cua, thuéc d¹ng cµng, chøc n¨ng biÕn chuyÓn ®éng quay thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn vµ ngîc l¹i cã thÓ biÕn chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn thµnh chuyÓn ®éng quay, chi tiÕt ®îc sö dông trong kÕt cÊu cña vò khÝ. Chi tiÕt cã ®Æc ®iÓm chÝnh : • Biªn d¹ng chi tiÕt cã h×nh d¹ng rÊt phøc t¹p • §Çu nhá cã lç c¬ b¶n 13. • §Çu to cã lç 60, 3 lç ren ®Ó ghÐp víi chi tiÕt lµm viÖc kh¸c, r•nh 14, r•nh th«ng 11, lç ren M20.

Trang 1

phần i PHÂN TíCH CHI TIếT GIA CÔNG

i nghiên cứu chức năng, yêu cầu kỹ thuật và kết cấu của chi tiết.

Chi tiết gia công là càng cua, thuộc dạng càng, chức năng biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngợc lại có thể biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay, chi tiết đợc sử dụng trong kết cấu của vũ khí Chi tiết có đặc điểm chính :

• Biên dạng chi tiết có hình dạng rất phức tạp

• Đầu nhỏ có lỗ cơ bản 13

• Đầu to có lỗ ∅60, 3 lỗ ren để ghép với chi tiết làm việc khác, rãnh 14, rãnh thông 11, lỗ ren M20

Các bề mặt làm việc chính :

• Mặt bên, các mặt này có thể đợc tiếp xúc với mặt phẳng của chi tiết đợc lắp ghép với nó

• Các mặt trụ trong của các lỗ đợc lắp ghép với các đoạn trục hoặc chốt nào đó

• Rãnh nhỏ để lắp ghép then

• Lỗ ren để nói ghép với chi tiết khác

Điều kiện làm việc của chi tiết, chi tiết chịu tải trọng động, có va đập dạng chu kỳ, các bề mặt lắp ghép làm việc chính chịu mài mòn trong quá trình làm việc Do vậy trong quá trình làm việc chi tiết chịu phá huỷ mỏi, mòn

Độ chính xác, độ nhám bề mặt,cơ tính của vật liệu có ảnh hởng lớn

đến chất lợng làm việc của chi tiết.Do vậy yêu cầu của chi tiết khi

chế tạo phải đảm bảo các yêu cầu sau:

•Chi tiết có độ bền mỏi cao

•Độ cứng vững cao, trong quá trình gia công, trong quá trình sử

dụng

•Độ chính xác, độ nhám phải đảm bảo theo yêu cầu

•Tiến hành nhiệt luyện đạt độ cứng theo yêu cầu

Trang 2

II Phân tích tính công nghệ của chi tiết

Chi tiết cần gia công là càng cua có dạng càng kết cấu chi tiết với biên dạng phức

tạp nên trong chế tạo phôi nếu rèn tự do hoặc cán xẽ gặp khó khăn, trong

gia công cơ do kết cấu phức tạp nên khó khăn trong đảm bảo độ cứng

vững trong gia công cơ

Chi tiết dạng tấm dày hai mặt bên song song nhau nên thuận tiện trong quá trình gia công nhiều chi tiết cùng một lúc

Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh

thống nhất (các mặt trụ ngoài và các mặt đầu)

Chi tiết không có tính đôí xứng nên khó khăn trong quá trình định vị chi tiết

Phần ii

Chọn phôI và phơng pháp tạo phôi

Chi tiết có dạng càng có kết cấu tơng đối phức tạp,để chế tạo chi tiết có

thể sử dụng phôi đúc, rèn khuôn,dập nóng trong khuôn hở

- Đối với phơng pháp đúc, thờng là đúc các loại càng là thép cácbon, thép hợp kim và gang grafit cầu Phơng pháp đúc có những u điểm nh: trọng lợng phôi và lợng d gia công nhỏ, đồng thời có thể đúc đợc những kết cấu phức tạp của chi tiết khiến cho việc phân bố khối lợng bên trong trục khuỷu có thể thực hiện theo ý muốn để đạt đợc sức bền cao nhất Tuy nhiên phơng pháp đúc còn có rất nhiều nhợc điểm, đó là:

• Thành phần kim loại đúc khó đồng đều; thép kết tinh không đều tinh thể phía trong thô hơn tinh thể phía ngoài, gang grafit cầu có quá trình cầu hoá không hoàn toàn nên ảnh h -ởng đến sức bền của chi tiết

• Dễ xảy ra các khuyết tật đúc nh rỗ ngót, rỗ khí, rạn nứt ngầm,

• Chi tiết có kết cấu không đều nên khi nguội xẽ không đều ảnh hởng đến cơ tính của chi tiết

• Sức bền kéo , nén tại các bề mặt chuyển tiếp kém

Đối với phơng pháp rèn thờng áp dụng với chi tiết có kết cấu đơn giản, trớc khi gia công

ta phải tiến hành ủ và thờng hoá để khử nội lực Trớc khi mài phải tôi hoặc ram Năng suất không cao, thờng áp dụng cho dạng sản xuất loạt nhỏ

Đối với phơng pháp dập có những u điểm:

Cơ tính của phôi cao tăng sức bền mỏi của chi tiết trong quá trình làm việc

• Hình dáng phôi sát chi tiết cần gia công

• Lợng d gia công nhỏ

• Tính cắt gọt cao

Với điều kiện làm việc của chi tiết chịu tải trọng động và mài mòn

cao, đòi hỏi cơ tính của chi tiết phải có sức bền mỏi cao,đồng thời tăng

độ cứng vững của chi tiết trong quá trình gia công, ta sử dụng phôi chế

tạo chi tiết là phôi dập sử dụng phơng pháp dập nóng trong khuôn hở

Trang 3

Phần iii Thiết kế quá trình công nghệ

I Lập trình tự gia công.

Chi tiết đợc gia công với dạng sản xuất loạt vừa và với điều kiện nền

công nghiệp của Việt Nam hiện nay cần bảo đảm sản lợng lớn, do vậy nên

sử dụng phơng pháp phân tán nguyên công

Đối với chi tiết chi tiết này ta có thể phân chia thành các nguyên công, thứ tự thực hiện các nguyên công nh sau

1.Nguyên công 1: Phay 2 mặt bên của càng cua

2.Nguyên công 2: Khoét thô lỗ ∅ 60

3.Nguyên công 3: Doa thô lỗ, doa tinh,vát mép lỗ ∅ 60

4.Nguyên công 4: Khoan lỗ ∅ 13

5.Nguyên công 5: Doa thô lỗ, doa tinh lỗ cơ bản ∅ 13

6.Nguyên công 6: Khoan lỗ thoát dao ∅4,khoan, taro ren 3 lỗ M8

7.Nguyên công 7: Khoan, taro ren lỗ M20

8.Nguyên công 8: Phay góc 12x15

9.Nguyên công 9: Phay rãnh 14

10.Nguyên công 10: Phay rãnh 11

11.Nguyên công 11: Nhiệt luyện

12.Nguyên công12: Nén thẳng chi tiết

13.Nguyên công 13:Mài thô, mài tinh lỗ ∅60

14 Nguyên công14:Mài thô, mài tinh lỗ ∅13

II Thiết kế nguyên công công nghệ.

1.Nguyên công1: phay 2 mặt phẳng của càng cua.

•Chọn chuẩn để gia công là mặt phẳng còn lại của càng cua

•Chọn đồ gá chuyên dùng

•Sơ đồ gá đặt:

oChi tiết đợc đặt lên phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do

o Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do

oChốt chống xoay hạn chế 1 bậc tự do

oPhơng, chiều, điểm đặt của lực kẹp nh hình vẽ

• Chọn máy : sử dụng máy phay đứng vạn năng côngxôn 6Π10

+ Đờng kính lỗ trục chính :17mm

+ Đờng kính trục gá dao: 22; 27; 32; 40 mm

+ Số cấp tốc độ trục chính: 12

+ Phạm vi tốc độ trục chính 50-2240 vg/ph

+ Công suất động cơ chính: 2,8 KW

Trang 4

+Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW

• Cấu trúc nguyên công :

+Phay mặt phẳng thứ nhất

+Phay mặt phẳng thứ hai

•Chọn dụng cụ gia công :

Với loại máy đã chọn và bề mặt gia công (phôi dập) chọn dao phay

mặt đầu, vật liệu chế tạo dao là thép gió (P18), thông số tra bảng

4-92(Sổ tay CNCTM T1)

- Đờng kính ngoài của dao : D = 80 mm

- Chiều rộng của dao : L = 45 mm

- Đờng kính trong của dao : d = 32 mm

2 Nguyên công 2: khoét thô lỗ ∅60

• Chọn chuẩn để gia công:

ophiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do

o2 chốt tỳ cùng 1 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

o2 Chốt trụ ngắn cùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do còn lại

•Chọn máy :

•Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6902ΠΜΦ2 Các thông số cơ bản: bảng 9-31 (Sổ tay CNCTMT3)

+ Kích thớc bề mặt làm việc của bàn 320x250

+ Số vị trí trong ổ chứa dao 30

+ Đờng kính lớn nhất của dụng cụ đợc lắp vào ổ chứa dao

-Không có vỏ chứa: 63 mm

-Có vỏ chứa 100 mm

+ Số cấp tộ trục chính 18

+ Số vòng quay trục chính :50-2500(vg/ph)

+ Số lợng cấp chạy dao làm việc :22

• + Công suất động cơ truyền dẫn chính :3 KW

o khoét lỗ

+ dụng cụ để khoét: mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng, chuôi lắp

Các thông số hình học của mũi khoét cho trong bảng 4-47,4-48 (Sổ tay CNCTMT1) -Đờng kính mũi khoét D = 60 mm

Trang 5

-Chiều dài toàn bộ L= 200 mm

-Chiều dài phần làm việc l =100 mm

-Đờng kính lỗ lắp ghép d = 32 mm

0 0

0 0 0

1 0 0

γ

3 Nguyên công 3: Doa thô, doa tinh, vát mép lỗ ∅60

• Chọn chuẩn để gia công:

ophiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do

o2 chốt tỳ cùng 1 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

o2 Chốt trụ ngắn cùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do còn lại

•Chọn máy :

•Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6902ΠΜΦ2 Các thông số cơ bản: bảng 9-31 (Sổ tay CNCTMT3)

• + Công suất động cơ truyền dẫn chính :3 KW

o doa thô lỗ

o doa tinh lỗ

o vát mép

•Chọn dụng cụ gia công:

+ dụng cụ để doa thô: Kích thớc và thông số hình học của dao tra bảng 4- 49, 4-50, 4-53 (Sổ tay CNCTMT1), mũi doa có gắn các lỡi bằng thép gió, chuôi lắp

- Đờng kính ngoài D = 60 mm

- Chiều dài toàn bộ L = 90 mm

- Chiều dài phần làm việc l = 40 mm

1 0

0, 10 , 10 , 15

+ dụng cụ để khoét tinh: Kích thớc và thông số hình học của dao tra bảng 49,

4-50, 4-53 (Sổ tay CNCTMT1), mũi doa có gắn các lỡi bằng thép gió, chuôi lắp

Trang 6

- Đờng kính ngoài D = 60 mm

1 0

0, 20 , 10 , 15

=

+ dụng cụ vát mép: dao vát mép

4 Nguyên công 4: Khoan lỗ ∅13

Chọn chuẩn để gia công: mặt trụ trong ∅60, mặt phẳng và mặt bên của chi tiết

•Chọn đồ gá chuyên dùng:

+ Mặt tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do

+ Mặt trụ trong ∅60 hạn chế 2 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trụ ngắn

+ Sử dụng 1 chốt chống xoay, hạn chế 1 bậc tự do

+ Phơng, chiều, điểm đặt của lực kẹp nh hình vẽ

•Chọn máy để gia công: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6902 ΠΜΦ 2

Các thông số cơ bản: bảng 9-31 (Sổ tay CNCTMT3)

+ Công suất động cơ truyền dẫn chính :3 KW

•Cấu trúc nguyên công :

+ Khoan

•Chọn dụng cụ để gia công :

+ Dụng cụ để khoan: Sử dụng mũi khoan ruột gà thép gió loại trung bình các thông

số hình học của mũi khoan:

-Đờng kính mũi khoan D = 12 mm

-Chiều dài toàn bộ L = 102 mm

-Chiều dài phần làm việc l = 51 mm

5 Nguyên công 5: doa thô, doa tinh lỗ ∅13

+ Sử dụng 1 chốt chống xoay, hạn chế 1 bậc tự do

Trang 7

+ Doa thô

+ Doa tinh

+ Dụng cụ để doa thô: Kích thớc và thông số hình học của dao tra bảng 4-49, 4-50, 4-53 (Sổ tay CNCTMT1), mũi doa liền khối, chuôi trụ kiểu I

- Đờng kính ngoài D =13 mm

1 0

0, 10 , 10 , 10

+ Dụng cụ để doa thô: Kích thớc và thông số hình học của dao tra bảng 49,

4-50, 4-53 (Sổ tay CNCTMT1), mũi doa liền khối, chuôi trụ kiểu I

- Đờng kính ngoài D =13 mm

1 0

0, 20 , 10 , 10

=

6 Nguyên công 6: Khoan lỗ thoát dao ∅4; khoan, taro ren 3 lỗ M8

+ Mặt trụ trong ∅13 hạn chế 1 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt vát

Trang 8

+ Khoan lỗ ∅4

+ Khoan 3 lỗ ∅6,5

+ Tarô ren 3 lỗ M8

•Chọn dụng để gia công :

+ Dụng cụ để khoan ∅4: Sử dụng mũi khoan ruột gà thép gió kiểu IV, các thông số hình học của mũi khoan:

-Đờng kính mũi khoan D = 4 mm

+ Dụng cụ để khoan ∅6,5: Sử dụng mũi khoan ruột gà thép gió kiểu IV, kích thớc và thông số hình học tra bảng 4-41, (Sổ tay CNCTMT1),

- Đờng kính ngoài D =6,5 mm

+ Dụng cụ để tarô: Sử dụng ta rô ngắn có cổ dùng cho ren hệ mét, kích thớc và thông

số hình học tra bảng 4-135:

- Đờng kính d =8 mm

7.Nguyên công 7: Khoan, taro ren M20

Chọn chuẩn tinh để gia công: 1 mặt phẳng đã gia công, 2 mặt trụ trong ∅60,∅13

+ Bề mặt định vị 1 mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do, chi tiết định vị sử dụng 2 phiến tỳ + Mặt trụ trong lỗ ∅60 hạn chế 2 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trụ ngắn

+ Mặt trụ trong lỗ ∅13 hạn chế 1 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trám

•Chọn máy để gia công: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6904ΒΜΦ2

Các thông số cơ bản: bảng 9-31 (Sổ tay CNCTMT3 )

Trang 9

-Có vỏ chứa: 160 mm

+ Công suất động cơ truyền dẫn chính 4.5 KW

+ Khoan

+ Taro ren

+ Dụng cụ để khoan: Sử dụng mũi khoan ruột gà đuôi côn, các thông số kích thớc, hình học tra bảng 4-41, 4-42, 4-44,

-Đờng kính của mũi khoan d = 17mm

-Chiều dài toàn bộ L=235 mm

-α = 12 0 , ϕ = 60 0 ,

+ Dụng cụ taro ren: Sử dụng taro ngắn có chuôi côn chuyển tiếp các thông số hình học

-Đờng kính danh nghĩa d = 20 mm

-Chiều dài phần làm việc l =37mm

8 Nguyên công 8: Phay góc 12x15 mm

•Chọn chuẩn tinh để gia công :1 mặt phẳng, 2 mặt trụ trong của 2 lỗ cơ bản

+ mặt phẳng định vị hạn chế 3 bậc tự do, chi tiết định vị sử dụng 2 phiến tỳ

+ Mặt trụ trong lỗ ∅60 hạn chế 2 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trụ ngắn

+ Mặt trụ trong lỗ ∅13 hạn chế 1 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt vát

• Chọn máy để gia công: sử dụng máy phay ngang vạn năng 6H81, các thông số của máy tra bảng 9-38 (Sổ tay CNCTMT3 )

+ Đờng kính trục gá dao: 22;27;32 mm

+Số cấp tốc độ trục chính:16

+ Công suất động cơ chính:4.5 KW

+Công suất động cơ chạy dao:1.7KW

•Chọn dụng để gia công :

+ Dụng cụ để phay: Sử dụng dao phay đĩa 3 mặt răng bằng thép gió, các thông

số kích thớc, hình học tra bảng 4-82

-Đờng kính ngoài của dao phay D = 80 mm

Trang 10

-Đờng kính trong của dao phay d = 27 mm

-Số răng Z = 20

-Chiều rộng B =14 mm

9 Nguyên công 9: Phay rãnh 14 mm

Chọn chuẩn tinh để gia công là: 1 mặt phẳng, 2 mặt trụ trong của 2 lỗ cơ bản

Sơ đồ gá đặt

+ Mặt phẳng định vị hạn chế 3 bậc tự do, chi tiết định vị sử dụng 2 phiến tỳ

• Chọn máy : sử dụng máy phay đứng vạn năng côngxôn 6Π10

+ Đờng kính trục gá dao: 22; 27; 32; 40 mm

+ Số cấp tốc độ trục chính: 12

+ Công suất động cơ chính: 2,8 KW

+Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW

Để phay rãnh dùng dao phay ngón chuôi trụ loại 1, kích thớc của dao phay theo bảng 4-65(STCNCTMT1)

+ Đờng kính ngoài của dao: d= 14 mm

+ Chiều dài toàn bộ của dao L = 83 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao l = 26 mm

10 Nguyên công 10: Phay rãnh 11x46 mm