Đồ án công nghệ chế tạo máy: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết mỏ động ôtô

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết: Qua bản vẽ được dao, cùng với sự tìm hiểu qua vhi tiết cụ thể tạixưởng thực nghiệm gia công cơ ta nhận thấy chi tiết có một số kết cấucôn

Thiết kế quy trình công nghệ gia

công chi tiết mỏ động ôtô

Mỏ động êtô là một chi tiết quan trọng của ôtô Nó cùng với mỏ tĩnh,trục vít và một số chi tiết khác làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết khi giacông cơ

Êtô là một trong những dụng cụ hết sức phổ biến và được sử dụngrộng rãi trong nghành cơ khí Trong bất cứ một tổ hợp sản suất cơ khí nhỏnào cho đến một nhà máy cơ khí lớn đều có mặt của êtô

Ở xưởng gia công nguội nó được bắt trên bàn nguội để kẹp chặt chitiết cho các thợ sửa chữa nguội

Ở bàn máy nó được kết hợp cùng với bàn máy làm nhiệm vụ kẹpchặt chi tiết trong quá trình gia công cơ

Như vậy êtô là một dụng cụ không trực tiếp gia công ra sản phẩmnhưng nó gián tiếp tạo ra sản phẩm, vì vậy nó không thể thiếu được trongnghành cơ khí

Chương I: Phân Tích Chi Tiết Gia Công

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Mỏ động êtô kết hợp với mỏ tĩnh tham gia vào kẹp chặt chi tiết khi giacông

Chi tiết gia công được kẹp chặt trên êtô và cần phải đẩm bảo các yêucầu khác đối với từng chi tiết cụ thể

Để đạt yêu cầu trên ta cần phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật sau:

Độ không đồng tâm giữa lỗ 14+0.095 và 30+0.1 không quá 0.4mm

Độ không thẳng góc rãnh mặt đáy là 10+0.05 và mặt má kẹp khôngquá 0.1/82mm

Độ không song song của mặt đáy và tâm lỗ 14+0.05 và 30+0.1không quá 0.01

Ngoài ra phần mỏ trực tiếp kẹp ta cần phay lõm để tạo không gian bắttấm kẹp, dễ thay thế sửa chữa sau khi làm việc nhiều lần (tấm kẹp phảiđược nhiệt luyện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật)

Vật liệu tạo mỏ động là: GX15-32 với các thành phần hóa học nhưsau:

C=(24)% ; Si=(0.43.5)% ; Mn=(0.21.5)%P=(0.041.5)% ; S=(0.020.2)%

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:

Qua bản vẽ được dao, cùng với sự tìm hiểu qua vhi tiết cụ thể tạixưởng thực nghiệm gia công cơ ta nhận thấy chi tiết có một số kết cấucông nghệ như sau:

Mặt đầu đối diện với lỗ 20 không cần gia công vì nó không thamgia vào quá trình làm việc Song ta nên gia công để làm chuẩn chonguyên công gia công lỗ 20

Mặt đáy có phần lõm với chiều dài 65mm nhằm làm giảm diện tíchtiếp xúc Qua thực tế ta thấy với chiều dài như vậy và chiều rộng 10mm

ta không cần phải khoét lõm để tạo điều kiện thuận lợi khi đúc

Trên bản vẽ chưa có yêu cầu kĩ thuật và thiếu một số kích thước,cần qua thực tế để xác định và bổ xung, các bề mặt gia công thiếu dungsai chế tạo và các chỉ tiêu độ bóng nên ta cần qua thực tế để bổ xung

III Xác định dạng sản xuất:

1 Tính sản lượng hàng năm của chi tiết:

Được xác định theo công thức sau:

N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

N1: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong năm,N1=1000

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

a: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ, a=(57)%

b: Số chi tiết phế phẩmchủ yếu khi đúc, b=(36)%

Từ đó ta có:

N=1000.1.(1+5 1005)=1100chiếc/năm

3 Tính trọng lượng chi tiết:

Qua bản vẽ được dao ta tính gần đúng trọng lượng chi tiết như sau:Q=V.(Kg)

3 Xác định dạng sản xuất:

Tra bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy(STCNCTM) ứng vớim=0.77Kg và N=1100chiếc/năm ta được dạng sản xuất loạt vừa

Chương II: Xác Định Phương Pháp Chế Tạo Phôi

Với chi tiết mỏ động Êtô có thể chế tạo theo các phương pháp khácnhau như rèn, dập, tuy vậy do đặc điểm kết cấu của chi tiết sẽ có lượng

dư gia công rất lớn với các phương pháp chế tạo phôi trên

Căn cứ vào kết cấu của chi tiết và sản lượng cùng với các yêu cầu kĩthuật của chi tiết ta phôi đúc loại khuôn cát vừa đơn giản lại phù hợp vớiđiều kiện sản xuất hiện nay của nước ta, đồng thời lượng dư gia côngkhông lớn, tiết kiệm được kim loại và thời gian gia công

Xác định lượng dư gia công cho phôi: Tra bảng 3-3 STCNCTM tập 1

ta có:

Sai lệch kích thước chi tiết đúc:

Với kích thước <120mm thì sai lệch là 1.5mm

Với kích thước từ 120260 thì sai lệch là 2mm

Với kích thước từ 260500 thì sai lệch là 2.5mm

Chọn cách bố trí vật đúc trong hòm khuôn như hình vẽ, các kíchthước tra trong STCNCTM tập 1

Chương III: Thiết Kế Qui Trình Công Nghệ Gia Công

Chi Tiết

I Lập thứ tự nguyên công :

1 Phay mặt đáy rãnh 10 6H82 Dao đĩa P18

2 Xén mặt đầu tiện 30x70 6H82 Dao vai BK8

3 Khỏa mặt đầu tiện lỗ 14+0.035

x 15

T616 Dao vai và dao lỗ BK8

4 Phay mặt phẳng trên 6H82 Dao trụ P18

6 Phay mặt phẳng lắp má kẹp 6H82 Dao đĩa P18

7 Khoan hai lỗ vít lắp má kẹp

4

2A592 Mũi khoan P9

8 Khoan lỗ lắp bích chặn 3 2A592 Mũi khoan P9

9 Tarô hai lỗ lắp má kẹp Mũi tarô M5 hợp kim P9

10 Tarô hai lỗ lắp bích chặn Mũi tarô M5 hợp kim P9

hồ so

II Tra chế độ cắt cho các nguyên công :

Nguyên công 1: Phay mặt đáy và rãnh

Định vị: Bề mặt 30 định vị trên khối V khống chế 4 bậc tự

do, hai mặt bên khống chế một bậc tự do

n

10+0.03

Tra lượng dư gia công Zb = 6,5mm.

Phay thô hai lần:

Bước một: Phay thô với chiều sâu cắt t = 0,6.6,5 = 3,9mm.Bước hai: Phay thô với vhiều sâu cắt t = 0,3.6,5 = 1,95mm.Phay tinh một lần: Với chiều sâu cắt là t = 6,5(3,9 + 1,95) =0,65mm

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1 =1

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 0,8

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K3 = 1

Nguyên công 2: Xén mặt đầu, tiện 300,1.700,5

Định vị: Chi tiết được định vị trên đồ gá như hình vẽ

Kẹp chặt: Dùng bulông êcu thông qua ống kẹp

Chọn máy: Máy tiện T616

Chọn dao: Dao vai BK8

Lượng dư gia công: Zb = 2,5mm (tra bảng 3.95 STCNCTM)

Chế độ cắt: Tra bảng 5.136 STCNCTM ta được chiều sâu cắtt=2,5mm

Lượng chạy dao Sz = 0,4mm/răng

Lượng chạy dao theo máy: S = 0,37mm/vòng

Chế độ cắt trên áp dụng cho cả xén mặt đầu

Bảng chế độ cắt của nguyên công hai:

Nguyên công 3: Tiện mặt đầu và khoét lỗ  18 0,035 và 140,035

Định vị: Chi tiết được định vị ở phần trụ  30 khống chế bốn bậc

tự do

ns

Phần bậc khống chế một bậc tự do

Kẹp chặt: Mâm kẹp ba chấu tự định tâm

Chọn máy: Máy tiện T616

Chọn dao: Dao tiện BK8 xén mặt đầu, dao khoét  18và  14

Lượng dư gia công:

Tiện mặt đầu với t = 3mm

Khoét thô với t = 2,5mm

Khoét tinh với t = 0,5mm

Chế độ cắt: (tra bảng) S = 0,3mm/vòng và V = 108mm/ph

Hệ số điều chỉnh (theo bảng 263-2 STCNCTM) ta có:

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K1 = 0,85

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm dao K2 = 0,85

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao K3 = 1

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của vật gia công K4 =0,85

Vậy tốc độ chính của dao là:

Vt = Vbảng.K 1 K 1 K 1 K 1 = 108.0,85.0,85.1.0,85 = 66,3m/ph

Bước tiến dao, lấy S = 0,3mm/v

Ta có bảng chế độ cắt của nguyên công ba:

(mm)

Sz

(mm/v)

V(mm/ph)

N(v/ph)

Xén mặt T616 vai BK8 3 0,3 6,5 520Tiện thô  17 , 5;

13



Doa tinh  18;  14 T616 doa P9 0,25 0,62 9,7 173

Nguyên công bốn: Phay mặt phẳng trên

Định vị: Chi tiết được định vị trên đồ gá, trong đó mặt đáy khốngchế ba bậc tự do, mặt đầu khống chế một bậc tự do, hai mặt rãnh khốngchế hai bậc tự do

Kẹp chặt: Dùng bu lông êcu và đai sắt

Chọn máy: Máy phay đứng 6H12

Chọn dao: dao phay mặt đầu P18, có D/Z = 18/10

Lượng dư gia công Zb = 3mm (tra bảng 3.95 STCNCTM)

Chế độ cắt: t = 3mm, lượng chạy dao Sz = 0,1mm/răng (tra bảng263-2 STCNCTM)

Số vòng quay trục chính theo tính toán là:

Như vậy ta có bảng chế đọ cắt của nguyên công bốn:

Nguyên công năm: Phay hai mặt bên

Định vị: Đồ gá như nguyên công bốn ở trên

80

Kẹp chặt: Đồ gá như nguyên công bốn ở trên

Chọn máy: Máy phay trục ngang 6H82

Chọn dao: Dao phay đĩa ba mặt P18 có D/Z = 110/14

Lượng dư gia công:

Vtt = .D1000.Nm = 3,14.110.1000123 = 41,5m/ph.

Bảng chế độ cắt của nguyên công năm:

Nguyên công sáu: Phay mặt bậc má kẹp

Định vị: Đồ gá như nguyên công bốn, năm ở trên

n

12

Kẹp chặt: Đồ gá như nguyên công bốn, năm ở trên

Chọn máy: Máy phay đứng 6H82

Chọn dao: Dao phay đĩa ba mặt P18 có D/Z = 110/14, tuổi bền T =150phút

Lượng dư gia công:

Tốc cắt thực tế là:

Vtt =

1000

Nm

= 41,5m/ph

Bảng chế độ cắt của nguyên công sáu:

Nguyên công bảy: Phay hai lỗ  4 lắp má kẹp

Định vị: Chi tiết được gá đặt trên đồ gá, trong đó mặt đáy khốngchế ba bậc tự do, hai mặt bên khống chế hai bậc tự do, mặt phẳng đầukhống chế một bậc tự do

 = 10003,14..204 = 1592v/ph.

Ta lấy số vòng quay theo máy là Nm = 1500v/ph

Tốc cắt thực tế là:

Vtt = .D1000.Nm = 3,14.4.10001500 = 18,48m/ph

Bảng chế độ cắt của nguyên công bảy:

Khoan 2A125 Mũi khoan

Nguyên công tám: Phay hai lỗ  3 lắp má kẹp

Định vị: Chi tiết được gá đặt trên đồ gá, trong đó mặt đáy khốngchế ba bậc tự do, hai mặt bên khống chế hai bậc tự do, mặt phẳng đầukhống chế một bậc tự do

Chọn dao: Mũi dao ruột gà chuôi

côn, vật liệu là thép gió 4P9, có t = 20phút

Bảng chế độ cắt của nguyên công tám:

Khoan 2A125 Mũi khoan

P9

Nguyên công chín: Tarô hai lỗ má kẹp M5

Định vị: Giống như nguyên công bảy

Kẹp chặt: Giống nguyên công bảy

Chọn máy: Máy tarô bán tự động 5A95

Chọn dao: Mũi tarô M5.0,5, loại P9

s

n

4

Bảng chế độ cắt của nguyên công chín:

Bước Máy Dao S(mm) V(m/ph) N(v/ph)

Nguyên công mười: Tarô hai lỗ M5 bắt lắp chặn

Định vị: Giống như nguyên công bảy

Kẹp chặt: Giống nguyên công bảy

Chọn máy: Như nguyên công chín

Chọn dao: Như nguyên công chín

Chế độ cắt: Như nguyên công chín

Các thông số còn lại như nguyên công chín

Bảng chế độ cắt của nguyên công mười:

Nguyên công mười một: Kiểm tra

Độ không đồng tâm giữa đường kính lỗ  14;  18 và  30

không quá 0,01 trên toàn bộ chiều dài

Chương IV: Tính Thời Gian Gia Công Cơ Bản

1.Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy và rãnh10x4

Bước doa tinh được tính như khoét lỗ.

Vậy thời gian gia công: T0 = 2.0,12 + 0,15 + 0,1 = 0,49phút

4.Nguyên công 4: Phay mặt trên

L L L

.

3 2

Chương V: Tính Và Thiết Kế Đồ Gá Khoan Hai Lỗ 4 Để

Tuổi bền mũi khoan T = 120phút

Lượng chạy dao:

D C

V

v

W

Q

D C

V

v

13 , 0 12

4 5 , 10

55 , 0 125 0

25 , 0

. M

X N M

K0: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0 = 1,5

K1: Hệ số kể đến lượng dư không đều K1 = 1,2

K2: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2 = 1,4

K3: Hệ số kể đến quá trình cắt không liên tục K3 = 1

K4: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K4 = 1,3

K5: Hệ số kể đến vị trí tay quay K5 = 1,2

K6: Hệ số tính đến làm lật phôi K6 = 1,5

Từ đây ta có K = 1,5.1,2.1,4.1.1,3.1,2.1,5 = 5,9.

Từ sơ đồ ga sđặt ta phân tích như sau:

P0: Lực chiều trục có tác dụng làm cho các chi tiết bị lật

MX: Môment xoắn làm cho chi tiết xoay

W: Lực kẹp có tác dụng không làm cho chi tiết bị thay đổi vịtrí dưới tác dụng của lực chiều trục và môment xoắn trong quá trình giacông

Do đó ta có: W = WX + W0

Theo sơ đồ ta có:

H f Sin

f R

M

) (

2

1 , 0 ( 4

56 45 , 63 9 , 25



W0 =

2 1 0

.

f Sin f

P K





= 0 , 1

2 3

1 , 0

73 , 4 9 , 5

Sin = 70,65KgmmVậy W = WX + W0 = 66,4 + 70,65 = 137Kgmm

Chọn cơ cấu kẹp như ren vít theo sơ đồ, ta có:

Chọn bulông M8 có chiều dài tay vặn là , lực vặn là

4.Tính sai số chuẩn, sai số chế tạo đồ gá:

CT = ( ) 2 ( 2 2 2 2 )

dc m k c

5.Thao tác và bảo quản đồ gá:

Theo yêu cầu kĩ thuật thì đồ gá phải được gá đặt cũng như thao tácphải thuận tiện

Khi lắp đật đồ gá lên bàn máy các chi tiết phải được vệ sinh sạch

sẽ Khi lắp chi tiết lên đồ gá phải điều chỉnh cho tâm của bạc dẫn hướngtrùng với tâm của trục máy khoan

Khi gia công thì đưa chi tiết theo phương vuông góc với hình chiếuđứng theo hình 8), các bề mặt phải tiếp xúc với nahu tốt rồi mới vặnbilông để kẹp chi tiết trên đồ gá

Khi tháo, vặn bulông kẹp ra một khoảng so với bề mặt kẹp để chitiết thoát ra khỏi rãnh then 10+0,03 rồi đưa chi tiết ra theo phương đưa vào(hoặc ngược lại khi lắp)

Bảo quản: Đồ gá dùng để xác định vị trí của chi tiết gia công so vớibàn máy cũng như so với dụng cụ cắt do đó các bề mặt tiếp xúc phải đượcbảo quản tổt, tránh va đập, gỉ, chống không bị oxi hóa

Sau khi dùng xong phải lau sạch bôi dầu chống rỉ đẻ phục vụ cho

kế hoạch sản xuất

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trần Văn Địch

Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2000

2 Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt

Đồ gá cơ khí hóa và tự động hóa

Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2003

Mục Lục

Trang

Chương I: Phân tích chi tiết gia công

Chương II: Xác định phương pháp chế tạo phôi

Chương III: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Chương IV: Tính thời gian gia công cơ bản

Chương V: Tính và thiết kế đồ gá