ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY -CHI TIẾT CÀNG GẠT

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 nganh đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ và nâng cao

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp mới nói chung trong cơ sở của mọi ngành nói riêng, 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 nganh đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ và nâng cao vốn kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng cao vốn kiến thức đó, 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 Hà Nội, 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, tiêu chuẩn và có khả năng kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lập sang 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 GS.TS Trần Văn Địch,

em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy được giao 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 thực tế trong thiết

kế Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của thấy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình

Trang 2

Đồ án CN CTM - Chi tiết càng gạt C3 GVHD: Trần Văn Địch

_

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Càng gạt là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều khiển sự ăn khớp của các cặp bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ)

Chi tiết dạng càng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác

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

Các yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết :

- Các bề mặt A và B yêu cầu độ bóng đạt được là Rz20

- Độ song song của hai tâm lỗ yêu cầu đạt được là 0,03 mm trên 100 mm chiều dài

- Độ vuông góc các mặt đầu là 0,035 mm trên 100 mm chiều dài

Càng gạt có các lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau, từ đó ta thấy càng gạt là chi tiết dạng càng

Trong đó N: số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

N1: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm N1 = 6000

m: số chi tiết trong một sản phẩm m = 1

β: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = 7 %

α : số phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn, chi tiết làm theo phương pháp dập nên α = 0.

Khối lượng chi tiết Q = V γ

Trong đó V: thể tích chi tiết , γ = γ thép = 7,852 (kg/dm3)

Ta có V = π.182.26 - π102.10 - π.52.10 + 1

3.125 (8,8 14,14+ + 8,8.14,14)

= 33225 (mm3) = 33225.10-6 (dm3)

Trang 3

Vậy khối lượng chi tiết là Q = 7,852.33225.10-6 = 0,26 (kg).

Theo bảng 2 trang 13 – sổ tay CNCTM tập 1 thì đây là sản xuất hàng loạt lớn

Chọn phôi dập khi gia công chi tiết vì phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết như răng

côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu,

… Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng Dùng phôi dập vì

chi tiết sẽ chịu được momen tốt hơn, càng gạt thì phải chịu uốn lớn do biến dạng chuyển động

1 Xác định đường lối công nghệ.

Trong dạng sản xuất hàng loạt lớn, quy trình công nghệ được xây dựng theo nguyên tắc

phân tán hoặc tập trung nguyên công Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì quy trình

Trang 4

3 Chọn phương pháp gia công

Đối với 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 cần dùng các máy vạn năng kết hợp các đồ gá chuyên dung và các máy chuyên dung dễ chế tạo

Lập tiến trình công nghệ

• Phân tích chuẩn định vị:

Khi định vị chi tiết càng gạt để gia công, phải đảm bảo được vị trí tương đối của các bề mặt với nhau, của các lỗ với nhau và độ vuông góc của các lỗ với mặt đầu của nó Vì vậy chuẩn thô ban đầu được chọn là vành tròn ngoài của lỗ và 1 mặt đầu của phôi, chọn chuẩn như vậy để gia công mặt đầu bên kia và gia công lỗ cơ bản

• Trình tự nguyên công

- Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất

- Nguyên công 2: Phay mặt đáy thứ hai

- Nguyên công 3: Khoan, khoét doa, vát mép lỗ đầu to Φ24

- Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên đầu nhỏ

- Nguyên công 5: Khoan doa lỗ đầu nhỏ Φ10

- Nguyên công 6: Vát mép lỗ đầu nhỏ Φ10

- Nguyên công 8: Kiểm tra độ song song của 2 lỗ tâm

a Thiết kế nguyên công

Nguyên công I và II: Phay mặt đáy thứ nhất và thứ hai

• Định vị:

Trang 5

Định vị trên phiến tì hạn chế 3 bậc tự do, đầu bên kia được đặt trên chốt tỳ phụ không hạn chế bậc tự do nào mà chỉ để tăng độ cứng vững Để chống xoay chi tiết dùng khối V định vị.

* Chọn dao:

Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đường kính dao lấy là

D = (1,25 ÷ 1,5)B

Trong đó D: đường kính dao

B: chiều rộng bề mặt gia công

Chọn dao phay mặt đầu có D/Z = 50/12, trên dao có gắn mảnh thép gió

Trang 6

_

Như vậy ta chia nguyên công phay làm 2 bước (bảng 3.142 - [6] )

+ Bước 1 : Phay thô t = 1,5 mm

+ Bước 2 : Phay tinh t = 0,5 mm

- Bước 1 : Phay thô, t= 1,5 mm :

Tra bảng 5.33 – [7] ta được lượng dư chạy dao răng SZ = 0,1 mm/răng

Lượng chạy dao vòng S = SZ.z = 0,1.12 = 1,2 mm

q v

π 141,4 (v/ph)

Trang 7

ta được kMP =

750

n B

Lượng chạy dao vòng S = Sz z = 0,09.12 = 1,08 mm

q V

1000.126,5.50

Tra theo máy ta có nm = 750 (v/ph)

Vậy vận tốc thực của máy là

Trang 8

π = 117,8 (v/ph)

1020.60

Z

P V

= 429.117,81020.60 = 0,826 (Kw)

Kết quả tính toán chế độ cắt

Nguyên công III: Khoan, khoét doa lỗ đầu to φ24

• Định vị và kẹp chặt.

Định vị chi tiết trên phiến tỳ phẳng, để định tâm và kẹp chặt chi tiết ta dùng ống côn chụp

3 vấu cách đều nhay 1200, định vị 5 bâc tự do Quá trình kẹp chặt chi tiết và tháo lỏng chi tiết được thực hiện bằng cơ cấu trị trượt thanh răng, khi ta quay tay quay ngược hoặc thuận chiều kim đồng hồ

• Chọn máy :

Chọn máy khoan đứng 2H125, số cấp tốc độ 12, giới hạn vòng quay 45-2000 vòng/phút

số cấp chạy dao 9, giới hạn chạy dao 0,1–1,6 mm, công suất động cơ 2,2kw

• Chọn dao

Chọn mũi khoan tùy thuộc từng bước như dưới đây

Trang 10

n V

k n

−

kUV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng 5.6 ta được kUV = 1

klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan, tra bangr 5.31 ta được klv = 1

1000.31.22

T : chu kì bền của dao, T = 40 (ph)

Tương tự như trên ta có kv = kMV.kUV.klv = 1

Suy ra tốc độ cắt V =

0,6 0,25 0,2 0,3

Trang 11

Chiều sâu cắt t = 0,5.(D – d) = 0,5.(24 – 23,8) = 0,1 mmLượng chạy dao tra bảng 5.27 ta được s = 1,1 mm/vòng

q V

Chu kỳ bền của dao T = 80 ph

Ta cũng có hệ số kv = kMV.kUV.klv = 1

0,3 0,4 0 0,65

Tra theo máy thì vận tốc thực tế sẽ là nm = 540 v/ph

Vậy tốc độ thực tế của máy là Vtt = . 540 .24

Nguyên công IV: Phay hai mặt bên đầu nhỏ

Trang 12

Chia nguyên công làm 2 bước

- bước 1: Phay thô t = 1 mm

- bước 2: Phay tinh t = 0,5 mm

- Bước 1 : Phay thô t = 1 mm

Tra bảng 5.33 – [7] : lượng chạy dao răng Sz = 0,18 mm/răng

Lượng chạy dao vòng S = Sz.z = 0,18.8 1,44 mm

q V

m y u p x

Trang 13

tra theo máy ta có nm = 950 (vòng/phút)

Vậy vận tốc thực của máy là Vtt = . 950 .100 298, 4

- Bước 2 : Phay tinh, t = 0,5 mm

Tra bảng 5.33 – [7] : Lượng chạy dao răng Sz = 0,08 mm/răng

Lượng chạy dao vòng S = Sz.z = 0,08.8 = 0,64 mm

Trang 14

_

q V

m y u p x

σ

  với kn = 1,0 nV = -0,9 σ B = 750 ⇒ kMV = 1

0,9750750

tra theo máy ta có nm = 1500 (vòng/phút)

Vậy vận tốc thực của máy là Vtt = . 1500 .100 471

Trang 15

Kết quả tính toán chế độ cắt nguyên công 4 :

Nguyên công V: Khoan, doa lỗ đầu nhỏ φ10

- Định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị trên phiến tì phẳng hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ

ngắn định vị lỗ φ24, hạn chế 2 bậc tự do, khối V di động kẹp vào đầu nhỏ chống xoay để hạn chế

1 bậc tự do, chốt tì phụ làm nhiệm vụ tăng cứng vững khi khoan Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu bulong đai ốc

- Chọn máy : Chọn máy khoan đứng 2H125, số cấp tốc độ 12, giới hạn vòng quay 45 - 2000

vòng/phút, số cấp chạy dao 9, giới hạn chạy dao 0,1 – 1,6 mm, công suất động cơ 2,2 kw

- Chọn dao : Chọn mũi khoan tùy động từng bước dưới đây

sn

Trang 16

n V

k n

−

klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan, tra bangr 5.31 ta được klv = 1

1000.23,66.9,8

Trang 17

(có dung dịch trơn nguội )

Chu kỳ bền của dao T = 25 ph

Ta cũng có hệ số kv = kMV.kUV.klv = 1

0,3 0,4 0 0,65

Tra theo máy thì vận tốc thực tế sẽ là nm = 1440 v/ph

Vậy tốc độ thực tế của máy là Vtt = . 1440 .10

Nguyên công VI: Vát mép lỗ đầu nhỏ

Nguyên công 6

Định vị : phiến tì hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do

Trang 18

_

Tương tự như nguyên công khoan ở trên, ở đây ta sử dụng mũi vát mép chuyên dùng 2x450

Nguyên công VII: Khoan lỗ Ф 2

- Định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị trên phiến tì phẳng hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ

ngắn định vị lỗ φ24, hạn chế 2 bậc tự do Chốt trám định vị lỗ Ф10 hạn chế 1 bậc tự do Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu bulong đai ốc

- Chọn máy : Chọn máy khoan đứng 2H125, số cấp tốc độ 12, giới hạn vòng quay 45 - 2000

vòng/phút, số cấp chạy dao 9, giới hạn chạy dao 0,1 – 1,6 mm, công suất động cơ 2,2 kw

- Chọn dao : Chọn mũi khoan tùy động đường kính 2 mm.

s n

m y

C D

k

T S

Trang 19

Tra bảng 5.28 có dung dịch trơn nguội ta có

n V

k n

−

klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan, tra bảng 5.31 ta được klv = 1

1000.38,51.2

Nguyên công VIII: Tổng kiểm tra

* Kiểm tra độ song song của 2 lỗ tâm: Ta cho 2 trục vào 2 lỗ kiểm tra độ không song song Ở đây

ta dùng trục có đường kính nhỏ hơn lỗ trục, và dùng thêm bạc côn để triệt tiêu khe hở

Đặt trục kiểm tra ở lỗ lớn lên hai khối V giống nhau, ở đầu kia đầu kia được đỡ bằng 1 chốt định vị, chi tiết được định vị 5 bậc tự do để kiểm tra

Trang 20

VI Tính lượng dư gia công.

Tính lượng dư gia công cho bề mặt Ф24 +0.21

Tính lượng dư của bề mặt Ф24+0.21 Độ chính xác của phôi dập cấp 2, trọng

lượng phôi: 0.26 Kg, vật liệu phôi: thép C45

Qui trình công nghệ gồm 3 bước: Khoan, Khoét, doa Chi tiết được định vị mặt

phẳng đầu( hạn chế 3 bậc tự do), khối chụp côn định vị 2 bậc tự do

Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng Ф24+0.21:

RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

ρa : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại( độ cong

vênh, độ lệch tâm, độ không song song)

Trang 21

εb : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

• Tính các giá trị RZ, T, ρa, εb

- Sau bước nguyên công thứ nhất Khoan ta được RZ = 40, T = 60 – bảng 13-[2]

( Khoan bằng mũi khoan ruột gà)

+ Sai lệch không gian tổng cộng ρa = 2 2

cm

c ρ

ρ +Giá trị cong vênh ρc của lỗ được tính theo cả phương hướng kính và hướng trục:

ρc = (∆k.d)2 +(∆k.l)2 = (1,5.24)2 +(1,5.26)2 = 53 µm

Trong đó ∆k : độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài

Tra bảng 15 – [2] ta được ∆k = 1,5

l,d : Chiều dài và đường kính lỗ

Tra bảng 18 – [2] ta được C0 = 25, Δy = 0.9

Giá trị ρm ( Độ xê dịch phôi) được tra theo bảng 3.77 – [6] : ρm = 300 mµ .

⇒ ρa = 532+3002 = 304,65 mµ

+ Sai số gá đặt chi tiết εb ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng tổng véctơ sai số chuẩn εc và sai số kẹp chặt εk nếu ta bỏ qua sai số đồ gá

Trong đó:

εc: Sai số chuẩn( khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị)

εc = 0,2 + 2.e ( chọn e = 0 – không tồn tại độ lệch tâm) → εc = 0,2

- Sau bước nguyên công khoét tra bảng 13-[2] ta được RZ = 50, T = 50

Sai lệch không gian tổng cộng nguyên công doa

ρdoa = 0,05 ρkhoét = 0,05.15,304,65 = 15,23 µm

Sai số gá đặt εb = 0,05.212 = 10,6 µ m

⇒ Lượng dư nhỏ nhất của bước doa( gia công tinh):

Trang 22

• Kích thước cho từng bước công nghệ:

+ Doa : d3 = 24+0,045 – 0,237 = 23,818 mm

+ Khoét : d2 = 23,818 – 0,942 = 22,866 mm

+ Khoan : d1

• Xác định kích thước giới hạn :

dmax = dtt (làm tròn số có nghĩa), dmin = dmax - δ

Theo bảng 3.91- [6] ta tra được giá trị dung sai cho các nguyên công cụ thể

Mũi khoan ruột gà đạt ccx 12 → δ k = 210 µm

Khoét thô đạt cấp chính xác 11 → δ khoét = 130 µ m

Doa thô đạt cấp chính xác 8 → δ doa = 45 µm

Vậy

Sau khi doa kích thước đạt dmax = 24,045 mm

Và dmin = 24,045 – 0,045 = 24 mm

Sau khi khoét kích thước đạt dmax = 23,81 mm, dmin = 23,81 – 0,13 = 23,68

Sau khi khoan kích thước đạt dmax = 22,86 mm, dmin = 22,86 – 0,21 = 22,65

• Lượng dư giới hạn :

Trang 23

Tổng 1185 1350

VII Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công

Thời gian cơ bản của mỗi nguyên công là thời gian cần thiết để thực hiện nguyên công được tính theo công thức sau:

L1 : chiều dài ăn dao

L2 : chiều dài thoát dao

S : lượng chạy dao (mm/vòng)

n : tốc độ quay của máy (vòng/phút)

1 Nguyên công 1 và 2: Phay mặt đáy thứ nhất và mặt đáy thứ 2 bằng dao phay mặt đầu

2 Nguyên công 3 : Khoan khoét doa vát mép lỗ φ24

* Khoan lỗ thông suốt φ22

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	1 MB