Thiết kế qui trình công nghệ và đồ gá gia công chi tiết nắp biên.DOC

Trong trờng hợp này bề mặt gia công của ta đồ gá đặt nh sau: dùng 3 chốt khía nhám định vị 3 bậc tự do định vị trênmặt vai chuẩn thô ban đầu.. để định vị chi tiết phay đồng thời 2 mặt cù

Trang 1

Thuyết Minh

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Theo đề bài thiết kế:

“Thiết kế qui trình công nghệ và đồ gá gia công chi tiết nắp biên” sản xuất hàng loạt, điều kiện sản xuất tự do

Ta biết, nắp biên là phần lắp với đầu to của tay biên, là phần nửa của

đầu to, để phù hợp với tính công nghệ mà phải làm nắp biên rời Trong trờnghợp tay biên nhỏ thì nắp biên đợc làm liền với tay biên trong đó tay biên làmột chi tiết dạng càng, nó thờng có chức năng biến chuyển động thẳng thànhchuyển động quay và ngợc lại Nh vậy nắp biên đợc gắn với đầu to tay biêncũng sẽ chịu những điều kiện làm việc tơng tự điều kiện làm việc của chúng

đòi hỏi khá cao:

- luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

- Luôn chịu lự tuần hoàn va đập

- đôi khi còn chịu ảnh hởng của nhiệt độ và hoá chất

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

Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ.Cho nên bề mặt làm việc của nắp biên là phần nửa cung tròn trong để đáp ứngyêu cầu làm việc cụ thể của tay biên thì chi tiết cần phải đảm bảo những yêucầu kĩ thuật sau đây:

- Kết cấu bề mặt cho phép thoát dao một cách dễ dàng

- Kết cấu phải đảm bảo cứng vững

- Với nắp biên làm việc với điều kiện khó khăn và với sản lợng lớnnên chọn phôi là phôi dập

- Hai lỗ bên để giữ nắp biên và tay biên phải có độ chính xác cao

- Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết một lúc

- Kết cấu phải đối xứng qua mặt phẳng qua tâm và vuông góc với đáy

lỗ vuông góc với đáy để dễ gia công

- Kết cấu của càng phảI thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩntinh thống nhất

Hai đờng tâm của hai lỗ I và II phảI song song với nhau và cùng vuông góc với mặt đầu tay biên Hai đờng tâm của hai lỗ I và II phải đảm bảo khoảng cách A = 900,1, độ vuông góc của đờng tâm lỗ và mặt bên là 0,08 mm trên l =

Trang 2

35 mm (0,08/35), độ không song song của tâm lỗ to so với tâm lỗ nhỏ là 0,04

mm trên L (khoảng cách giữa hai đờng tâm lỗ to và lỗ nhỏ (0,04/L)

h vk

18 40 18 40

2 2 2

 Q = Vct kg

 : khối lợng riêng của thép  = 7,852 kg/dm3.Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:

N = N1m(1 + /100)Trong đó:

N : Số 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;

 : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

 N = 1000.1.(1 + 6%) = 1060 ( sản phẩm)

4 Chọn ph ong pháp chế tạo phôi:

Chọn phôi đợc xác định theo kết cấu, vật liệu, điều kiện làm việc, dạngsản xuât… theo nh theo nh đã biết thì ta nên chọn phôi dập, vì kết cấu nhỏ và yêu cầu

3 1

2

Trang 3

cứng vững cao, sản phẩm hàng năm lớn Chi tiết sẽ đợc dập trên máy búa nămngang hoặc máy dập đứng.

1.1 Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:

Trớc khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ratừng phần nhỏ từng phần phù hợp đợc thực hiện trên máy ca Trong trờng hợptrọng lợng của chi tiết ( biên liền)khoảng 0.59 kg (< 10 kg) thì ta chọn phôi làcán định hình

Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra đợc lợng d theo bảng 3-9 (Lợng

d phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy Các kích thớc củavật rèn khuôn, đợc xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làmtròn sẽ tăng lợng d lên với độ chính xác : + 0,5 mm Trị số lợng d cho trongbảng cho đối với bề mặt Rz = 80; nếu bề mặt gia công có Rz = 20  40 thì trị

số lợng d tăng 0.3  0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số ợng d tăng thêm 0.5  0.8 mm Trong trờng hợp này bề mặt gia công của ta

đồ gá đặt nh sau: dùng 3 chốt khía nhám định vị 3 bậc tự do định vị trênmặt vai (chuẩn thô ban đầu) Vì phay mặt phẳng và có xoay phôi mộtchút cũng không ảnh hởng đến chất lợng bề mặt gia công nên khôngcần định vị gì thêm nữa

- Nguyên công 2 : Gia công mặt vai (đối diện với mặt vừa gia công) lấymặt vừa gia công làm chuẩn tinh định vị trên 2 phiến tỳ phẳng (định vị

Trang 4

3 bậc tự do) để chống xoay và lỡi dao không ăn vào chi tiết thì ta dùnghai khối V (một khối V cố định định vi 2 bậc tự do và một khối V tự lựa

định vị 1 bậc tự do) Gia công mặt vai đạt độ nhám RZ = 40 tơng đơngvới cấp độ bóng cấp 4 ta chọn phơng pháp phay thô sau đó là phay tinh,theo sổ tay CNCTM I thì lợng d là1,0mm

- Nguyên công 3 : Gia công 2 lỗ định vị và dữ chặt nắp biên và thân biên.Gia công làm 2 lần một lần là 10 độ nhám Ra = 2,5 vậy phải dùng ph-

ơng pháp khoan + doa thô còn gia công lần 2 là lỗ 14 không xuyênsuốt chỉ sâu 12mm với dung sai (-0,008;0,03) tơng đơng với cấpchính xác 7 => ta phải khoét sau đó doa Để định vị cho đồ gá khoan taphải định vị cả 6 bậc tự do, đầu tiên dùng 2 phiến tỳ định vị 3 bậc tự do

ở mặt vai sau đó dùng 2 khối V (một tự lựa một cố định) để định vị nốt

3 bậc tự do Để khoan ta phải dùng thêm bạc dẫn hớng ở đây phảikhoan nhiều nên ta dùng bạc dẫn hớng thay nhanh

- Nguyên công 4 : Gia công là lắp ráp thân biên với nắp biên định vị haichi tiết bằng lỗ vừa gia công

- Nguyên công 5 : Gia công mặt đầu của tay biên phía đầu to vừa lắp ráp,

ta phay đồng thời 2 mặt để đạt đợc độ song song yêu cầu và đạt độnhám Ra = 2,5 tơng đơng độ bóng cấp 6 nên ta phải phay thô + phaytinh rồi mài thô để định vị chi tiết phay đồng thời 2 mặt cùng lúc tadùng êtô tự định tâm để kẹp đầu nhỏ tay biên đinh vị 5 bậc tự do, đầucòn lại ta dùng chốt tỳ để chống xoay Lợng d tra đợc là 1mm

- Nguyên công 6 : Gia công lỗ to tay biên đạt đờng kính 70 dung sai+0,03 tơng đơng cấp chính xác 8 vậy ta phải khoét sau đó doa thô rồi

đến doa tinh Để định vị chi tiết ta định vị bằng phiến tỳ ở đầu to taybiên, định vị 3 bậc tự do, dùng chốt trụ định vị 2 bậc tự do ở lỗ nhỏ taybiên, dùng một khối V tự lựa định vị nốt 1 bậc tự do còn lại ở hình trụngoài đầu to tay biên Kẹp chặt và dẫn hớng đồng thời nhờ cơ cấu trụ tr-

ợt thanh răng

- Nguyên công 7 : Gia công rãnh lắp then bên trong lỗ 70 có kích thớcsâu 2,5 rộng 5 đờng kính là 28mm Để định vị ta dùng phiến tỳ phẳng

định vị 3 bậc tự do và dùng 2 chốt (một chốt trụ định vị 2 bậc tự do phía

đầu to, một chốt trám chống xoay phía đầu nhỏ)

- Nguyên công 8 : Gia công kiểm tra độ vuông góc giữa mặt đầu và đờngtâm lỗ to không vợt quá 0,08/35

Trang 5

- Nguyên công 9 : Kiểm tra độ song song của hai mặt đầu không vợt quá0,025 trên 100mm chiều dài.

- Nguyên công 10: Kiểm tra độ song song giữa hai đờng tâm lỗ to và nhỏcủa tay biên khong vợt quá 0,04 trên chiều dài L

2 Thiết kế các nguyên công cụ thể:

 Nguyên công I : Phay mặt lắp ráp

n

Lập sơ đồ gá đặt: Để gia công nguyên công đầu tiên tức là phải chọn

một mặt làm chuẩn thô, ta chọn mặt vai là chuẩn thô để gia công mặt lắp ráp

để sau này dùng đó làm chuẩn tinh thống nhất gia công các mặt còn lại Để

định vị mặt vai (mặt bắt bulông khi lắp ráp nắp biên với thân biên) ta phải

định vị 3 bậc tự do, vì là chuẩn thô nên không thể dùng phiến tỳ, ở đây ta phảidùng ba chốt có khía nhám để định vị 3 bậc tự do trên mặt chuẩn thô này Vìmặt phẳng gia công không bị vớng chi tiết, gia công thuận tiện nên dù chi tiết

có xoay chút ít cũng không làm ảnh hởng đến chất lợng bề mặt gia công, do

đó ta không cần phải chống xoay

Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp chặt chi tiết, hớng của lực kẹp từ trên xuống,

tác động chính giữa tâm đối xứng của chi tiết Để chống xoay thì lực kẹp phải

đủ lớn

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất của máy Nm =7kW

Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu bằng thép gió P18, có các kích

thớc sau( Tra theo Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1):

D = 50 mm, d =22 mm, L = 36 mm, số răng Z = 12 răng

Trang 6

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chất lợng vật liệu gia công cho trongbảng 5-3 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,06

K2: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi (Bảng 5-5 Sổ tayCNCTM2- k2 = 0,8

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt cho trong bảng5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1

Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 42.1,06.0,8.1 = 35,62 m/phút

Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:

50 14 , 3

6 , 35 1000

1000

.d n m

28 , 40 1000

1000

.d n m



44,42 m/phút

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.12.235 =282 mm/phút

Trang 7

 Nguyên công II: Phay mặt vai

Lập sơ đồ gá đặt: Phay mặt vai do không yêu cầu cao về độ bóng Rz =

40 nên ta chỉ cần phay thô Với bề mặt lắp ráp vừa gia công ta có thể dùng đólàm chuẩn tinh chính định vị mặt phẳng đó trên 2 phiến tỳ phẳng (định vị 3bậc tự do) còn 3 bậc tự do nữa ta dùng 2 khối V (một tự lựa trợt theo một đờngrãnh cố định, một cố định gắn chặt lên đế đồ gá) để chống xoay, đề phòng khixoay dao có thể sẽ ăn vào phần thịt của chi tiết đang gia công

Kẹp chặt: Dùng một mỏ kẹp đợc kẹp bằng bulông và đai ốc, lực kẹp từ

trên xuống vuông góc với đế đồ gá

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất của máy Nm =7kW

Chọn dao: Dùng dao phay đĩa 3 mặt có gắn mảnh là thép gió Kích

th-ớc : D = 110 mm, Z = 14 răng, B = 24(Tra theo Sổ tay Công nghệ ChếTạo Máy tập 1)

L

ợng d gia công: Gia công 1 lần với lợng d Phay Zb = 3,5 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho phay Chiều sâu cắt t = 3,5 mm,

l-ợng chạy dao S = 0,12 mm/răng(Bảng 5 – 163 ST CNCTM II), tốc độ cắt Vb

= 37 mm/phút (Bảng 5 – 164 ST CNCTM II) Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chất lợng vật liệu gia công cho trongbảng 5-3 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,06

Trang 8

Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 37.1,06.0,8.1 = 31,4 m/phút.

110 14 , 3

4 , 31 1000

1000

.d n m



32,8 m/phút

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,12.14.95 =159,6 mm/phút

 Nguyên công III: Khoan, Doa 10,Khoét, doa 14

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ lắp ráp giữa thân biên và nắp biên yêu

cầu đảm bảo độ vuông goc giữa tâm lỗ với mặt lắp ráp (dùng làm chuẩn tinhchính) , khoảng cách giữa hai đờng tâm phải đảm bảo khoảng cách 900,1 vàphải đạt 14 với cấp chính xác 7 và  10 với độ bóng cấp 6 Với nguyên côngkhoan ta cần định vị đủ 6 bậc tự do, vậy định vị mặt vai bằng hai phiến tỳphẳng hạn chế 3 bậc tự do, còn lại 3 bậc tự do ta dùng hai khối V (một tự lựamột cố định) Chi tiết đợc cố định nh trên hình vẽ

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, mỏ kẹp kẹp chặt vào đờng tâm

đối xứng của chi tiết và có lực kẹp tác dụng từ trên xuống vuông góc với bềmặt định vị của chi tiết

Chọn máy: Máy khoan đứng 2H125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất

khi khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm Số cấp tốc độ là 12 Côngsuất của máy Nm = 2,2 kW

Trang 9

Chọn dao: Với lỗ 10 trớc tiên ta khoan sau đó doa để đạt độ bóng cấp

6, nh vậy chọn mũi khoan duột gà đũa trụ có d = 0,5 – 20mm ; L = 20 –131mm ; l = 3 – 60mm (Bảng 4 – 40 Sổ Tay CMCTM I) Còn khi doa tachọn mũi doa liền khối đuôi trụ có d = 2 – 16mm ; L = 49 – 170mm ; l = 11– 52mm (Bảng 4 – 49 Sổ Tay CMCTM I)

Với lỗ F14 để đạt cấp chính xác 7 ta cần khoét sau đó doa Ta dùngmũi khoét liền khối d = 10 – 40 ; L = 160 – 350 ; l = 80 – 200 (Bảng 4 –

47 Sổ Tay CMCTM I) Còn khi doa ta chọn mũi doa liền khối đuôi trụ có d = 2– 16mm ; L = 49 – 170mm ; l = 11 – 52mm (Bảng 4 – 49 Sổ TayCMCTM I)

L

ợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoan Zb1 = 1,25 mm và ợng d Doa Zb2 = 0,5 mm Lần 1 khoan bằng mũi khoan có d = 9,8mm Lần 2chọn mũi doa có d = 10mm Khoét rộng với lợng d 1,25mm d = 13,8mm Doavới lợng d 0,25mm với d = 14mm

l-Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoan Chiều sâu cắt t = 1,25

mm, lợng chạy dao S = 0,15 mm/vòng(Bảng 5-25), tốc độ cắt Vb = 20,5mm/phút(Bảng 5-86) Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chất lợng vật liệu gia công chotrong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,06

7 , 21 1000

1000

.d n m

Trang 10

nt =  

10 14 , 3

27 , 6 1000

1000

27 , 6 1000

1000

.d n m



6,3 mm/phút

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,9 mm,

lợng chạy dao S = 0,5 mm/vòng(Bảng 5-20), do phải doa ở nguyên công tiếptheo nên lợng chạy dao thực tế sẽ là : S = 0,5 0,7 = 0,35 (mm/vòng) Tốc độcắt Vb = 24,5 mm/phút(Bảng 5-100) Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:

6 , 22 1000

1000

.d n m



23,4 mm/phút

Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,1 mm, lợng chạy dao S = 0,9 mm/vòng, tốc độ cắt V = 6,8 mm/vòng

Trang 11

vt = vb.k1.k2.k3 = 6,8.1,06.0,8.1 = 6,27 mm/phút.

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

14 14 , 3

27 , 6 1000

1000

.d n m



5,94 mm/phút

 Nguyên công IV:Lắp ráp thân biên với nắp biên

Nguyên công này đợc làm thủ công, vì chỉ cần đặt các lỗ lắp ráp khítvào nhau sau đó gắn chặt chúng bằng hai bulông và đai ốc là xong Khi đã

định vị chính xác và chắc chắn hai nửa thì ta mới bắt đầu sang nguyên côngtiếp theo

Trang 12

 Nguyên công V:Phay mặt bên của đầu to tay biên:

Mặt bên đợc phay cùng lúc để đảm bảo độ song song do đó ta kẹpchúng trên cơ cấu tự định tâm, đó chính là êtô tự định tâm nh vậy, êtô tự địnhtâm sẽ có chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do trong lỗ đầu nhỏ còn mặt kẹp củaêtô sẽ định vị 3 bậc tự do trên mặt phẳng đã gia công là mặt bên của đầu nhỏ

Để định vị bậc tự do cuối cùng là xoay xung quanh chốt trụ ta dùng một chốt

định vị tại sát phía đầu to đồng thời đặt lực kẹp ở phía đối diện với chốt định

Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H82 Công suất của máy Nm = 7kW

Chọn dao: Phay bằng dao phay đĩa 2 mặt bằng thép gió có kích thớc :

D = 200 ; B = 25 ; d = 60 ; z = 14 răng

L

ợng d gia công: Phay 1 lần với lợng d phay thô Zb = 3 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt Chiều sâu cắt t = 3 mm, lợng chạy

Trang 13

Vậy tốc độ tính toán là: vt = vb.k1.k2.k3 = 39.1,06.0,8.1 = 33,07mm/phút.

200 14 , 3

07 , 33 1000

1000

.d n m



37,7 m/phút

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,08.14.60 = 53,2 mm/phút

L

ợng d gia công: Phay tinh với lợng d phay tinh Zb = 1 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt Chiều sâu cắt t = 1 mm, lợng chạy

dao S = 0,48mm/vòng, Sz = 0,8/14 = 0,057 tốc độ cắt V = 44 mm/phút (bảng5-171) Các hệ số hiệu chỉnh:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trongbảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,06

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công vàchu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8

K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng

5-161 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1

Vậy tốc độ tính toán là: vt = vb.k1.k2.k3 = 44.1,06.0,8.1 = 37,31mm/phút

200 14 , 3

31 , 37 1000

1000

.d n m



37,7 m/phút

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,057.14.60 = 47,88 mm/phút

Trang 14

 Nguyên công V:Khoét lỗ 70

Lập sơ đồ gá đặt: Khoét lỗ đầu to đảm bảo độ chính xác cao vì đây là

bề mặt làm việc của chi tiết, vì lỗ đã có sẵn nên ta chỉ cần khoét rồi doa (tinh

và thô) Để kẹp chặt một chi tiết dạng càng nh vậy ta dùng một chốt trụ ngắn

định vị 2 bậc tự do bên lỗ nhỏ của đầu nhỏ tay biên rồi định vị 3 bậc tự dobằng mặt phẳng của gia công với lực kẹp từ trên xuống của cơ cấu trụ trợtthanh răng, định vị bậc tự do cuối cùng ta dùng khối V tự lựa định vị bậc tự docòn lại

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp trụ trợt thanh răng, kẹp chặt vào mặt vai

của đầu to tay biên, với lực kẹp từ trên xuống vuông góc với mặt phẳng định vị

Chọn máy: Máy khoan đứng 216A có đờng kính mũi khoan lớn nhất là

75mm Công suất của máy Nm = 13 kW

Chọn dao: khoét rộng dùng dao khoét có đờng kính là 59,5 là mũi

khoét có mảnh hợp kim cứng sau đó doa để đạt độ bóng cấp 6, nh vậy chọnmũi khoét có D = 69,5mm Còn khi doa ta chọn mũi doa bằng thép gió có D =70

Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:

Trang 15

47 , 52 1000

1000

.d n m

4 , 5 1000

1000

.d n m

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	469,5 KB