Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng gạt

Tài liệu tham khảo Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng gạt

Trang 1

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học

Công Nghệ Chế Tạo Máy

I Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng gạt II.Các số liệu ban đầu:

Sản lợng hàng năm : 5.000 chi tiết/năm

Điều kiện sản xuất:

III.Nội dung thuyết minh và tính toán.

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Chi tiết dạng càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chitiết này(píton của động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiếtkhác Ngoài ra chi tiết còn có tác dụng dùng để đẩy bánh răng khi cần thay

đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ

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

Cũng nh các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính côngnghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến năng suất cũng nh

độ chính xác gia công Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu:

- Độ cứng vững của càng

- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu củachúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốtnhất

- Kết cấu của 2 càng nhỏ nên đối xứng qua trụ to ở giữa

- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùngmột lúc

- Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn cuẩn thô và chuẩntinh thống nhất

Đây là chi tiết càng gạt do có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi

đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn cát, sau đó đem ủ

Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong do vậy nên chonmặt A làm chuẩn tinh chính

Vật liệu chọn để gia công chi tiết là gang xám GX15-32

3 Xác định dạng sản xuất:

Sản lợng hàng năm của chi tiết 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;

Trang 2

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;

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

N = 5000.1(1 +

100

06 , 0 04 ,

Thể tích của chi tiết: V = 0,1098dm3

Vậy trọng lợng chi tiết: Q = 0,1098.7,2 = 0,8kg

Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng

loạt vừa

4 Chọn phơng pháp chế tạo phôi:

Phôi đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn cát

Bản vẽ lồng phôi:

Trang 3

5 Lập thứ tự các nguyên công, các bớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) 1.1 Lập sơ bộ các nguyên công:

Nguyên công 1 : Phay mặt A đầu to của càng, gia công trên máy phay

đứng, dùng dao phay mặt đầu

Nguyên công 2 : Phay 2 mặt nhỏ của càng bằng hai dao phay đĩa, đạt độbóng Rz= 20

Nguyên công 3: Phay mặt đối diện với mặt A của đầu càng to bằng máyphay đứng, dùng dao phay mặt đầu

Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ to của càng đạt kích thớc 20+0,035 vàvát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng sau khi khoan xong thay mũikhoét và mũi doa và dao vát mép để gia công, đạt đợc độ nhám Ra = 2.5.Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ nhỏ của càng 10+0,035 và vát mép

lỗ, gia công trên máy khoan đứng, đạt đợc độ nhám Ra = 1,25

Nguyên công 6 : Khoan lỗ nhỏ trên đầu to của càng 12+0,035 bằng máykhoan đứng đạt Rz= 40

Nguyên công 7 : Khoan 2 lỗ nhỏ trên 2 đầu càng nhỏ với đờng kính 60,03

đạt Rz= 40

Nguyên công 8 : Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt nhỏ của đầu càngkhông đợc quá 0,03 mm, độ không vuông góc của lỗ to của càng so với mặt

A không vợt quá 0,03 mm

Trang 4

Thiết kế các nguyên công cụ thể:

Nguyên công I : Phay mặt A đầu của càng

ợng d gia công: Phay với lợng d Zb1 = 2mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 1,5 mm,

l-ợng chạy dao SZ = 0.08  0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút Các hệ

số hiệu chỉnh:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trongbảng 5-225 Sổ tay CNCTM2  k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu

kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2  k2 = 0,8

Trang 5

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổtay CNCTM2 k3 = 1.

Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút

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

1475 , 3

200 1000

.D n m

Lợng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.8.840 =873,6 mm/phút Theo máy

ta có Sm = 750 mm/phút

Nguyên công II : Phay 2 mặt nhỏ của càng

Định vị: Chọn mặt A của càng làm chuẩn tinh, dùng khối V cố định

ợng d gia công: Với lợng d phay Zb1 = 2mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM (T II).

Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao SZ = 0.1  0.15mm/răng, tốc độcắt V= 250 m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

Trang 6

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổtay CNCTM2 k3 = 1

75 14 , 3

200 1000

.D n m



176,6 m/phút

Lợng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.10.750 =975 mm/phút Theo máy

ta có Sm = 950 mm/phút

Nguyên công III : Phay

mặt đối diện với mặt A

Trang 7

Sơ đồ kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu

kẹp chặt vào mặt đầu nhỏ của càng

Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12 Công suất của máy

Nm = 10kW

Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các

kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

D = 75 mm, Z = 10 răng

L

ợng d gia công: Phay với lợng d Zb1 = 2mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 1,5

mm, lợng chạy dao SZ = 0.08  0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút.Các hệ số hiệu chỉnh:

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổtay CNCTM2 k3 = 1

40 14 , 3

200 1000

.D n m

Trang 8

côn chụp vào đầu mặt trụ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoài của đầu tô của cànghạn chế 2 bậc tự do), dùng chốt chống xoay hạn chế một bậc tự do

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng và kẹp từ trên xuống.

6 kW, hiệu suất  = 0,8

Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 78 do vậy tra bảng

3-131 có đờng kính mũi khoan lớn nhất max = 18mm Mũi Khoét có lắp mảnhhợp kim cứng D = 19,8 mm( có các kích thớc sau: L = 160  350mm, l =80200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20mm,Vát mép D =25mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1

35 1000

1000

.

n d



30,26m/phLực cắt P0 đợc tính nh sau:

P0 = Cp.PZy.SYp.kp

Với CP = 62; zp = 1; yp = 0,8; kp = 1 (vật liệu là gang xám) do vậy:

P0 = 62.20.0,10,8.1 = 194,56 KG

Xác định mômen xoắn Mm:

Trang 9

. m

x n M

=

1000 975

482 3 , 1496

= 0,72kW

So với công suất của máy:

Nc  Nm. = 6.0,8 = 4,8

Nh vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đờng kính là 20mm

Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,1 mm, lợng chạydao S = 1 mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng

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

20 14 , 3

10 1000

1000

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125

có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi

khoan thép có độ bền trung bình max

= 25mm Công suất của máy Nm =

2,8 kW

Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 9,8 mm và mũi doa có d =

10mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

L

ợng d gia công: Với lợng d khoan Zb1 = d1/2 = 4,9 mm và lợng d doa Zb2 =

d2/2 =0,1 mm

Trang 10

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 4,9

mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.140,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút Ta có các hệ số:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,

5 , 27 1000

1000

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũikhoan, k4 = 1

vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút

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

6 14 , 3

43 1000

1000

Trang 11

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi

khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm Công suất của máy Nm = 2,8kW

Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 11,8 mm và mũi doa có d =

12mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan,

5 , 27 1000

1000

43 1000

1000

Trang 12

Nguyên công VII: Khoan lỗ  6 +0,03 trên đầu nhỏ của càng.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng

kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ

bền trung bình max = 25mm Công suất của

máy Nm = 2,8 kW

Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d

= 5,8 mm và mũi doa có d = 6mm ( Tra theo

5 , 27 1000

1000

Trang 13

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.

43 1000

1000

Nguyên công IX:Kiểm tra

Kiểm tra độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt đầu

Để kiểm tra độ vuông góc

giữa tâm lỗ và mặt đầu ta dùng

bạc côn với độ côn là 1/500 lắp

vào lỗ 20+0,035 để khử khe hở sau

đó ta lắp trục vào bạc côn trên đó

ta gắn đầu đo, còn một đầu do ta

cho tiếp xúc với mặt đầu, đọc giá

trị trên đồng hồ ta sẽ kiểm tra đợc độ vuông góc

6 Tính l ợng d của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Tính lợng d của bề mặt 20+0,035 Độ chính xác của phôi dập cấp ,trọng phôi: 1 kg vật liệu phôi: thép 45

Qui trình công nghệ gồm các bớc : Khoan, khoét, doa và vát mép.Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), dùng cơ cấu trụtrợt thanh răng với chụp ba vấu cách nhau 1200 vừa kẹp chặt vừa khống chế

RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại

Ta : Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại

a : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại ( độcong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …))

Trang 14

b : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.

Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:

k lấy theo bảng 15 - Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy

l, d là chiều dài và đờng kính lỗ

Giá trị cm (Độ xê dịch phôi) đợc tra theo bảng 3.77 - Sổ tay Công nghệ ChếTạo Máy tập 1, cm = 0.3 mm = 300m

 a = 87  2 300 2 = 312,36 m

Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:

1 = k.a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ sốchính xác hoá)

Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:

2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + 2 2

Trang 15

Tính lợng d cho bớc gia công tinh( doa):

Kiểm tra: Tph - Tch = 2000 - 25 = 1975 = 3671 - 1696 = 2Zbmax - 2Zbmin

7 Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công

khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá):

Nguyên công 4 khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 20+0,035 Ta có các thông số

đầu vào: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy Nm = 6 kW,

hiệu suất  = 0,8

y m

q

v k S T

D C

Trong đó: theo bảng 5-82 trang 23, với mũi khoan bằng thép gió, lợng chạy

dao S=0,10 mm<0,2, có CV=7,0; y=0,70; q =0,4; m=0,20 khi khoan có

dung dịch trơn nguội

+T : Chu kỳ bền, với dao bằng thép gió

+kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt khi tính đến các điều kiện

thực tế:

kV=kMV.kUV.kLV

+ kMV: Hệ số phụ thuốc vào vật liệu gia công thép C45, B=750MPa,

kMV=kn

trong đó kn=0,9(hệ số phụ thuộc vào vật liệu vật liệu gia công)kMV=0,9

+ kUV: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt theo bảng 5-31 có

kUV=0,35

Trang 16

+ kLV: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan L=5mm, theo bảng 5-31

có kLV=1

 v = 0 , 9 0 , 35 1 1 , 579

08 , 0 15

4 7

5 , 0 2 , 0

4 , 0

 = (1000.1,579)/3,14.0,004=125716,56(v/f)

 Ne = 9,3.125716,56/9750=119,5 (kW)

8 Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:

Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyêncông đợc xác định theo công thức sau đây:

Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn

Trong đó :

Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hìnhdạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đợc thựchiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trờng hợp gia công cụ thể cócông thức tính tơng ứng)

Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháochi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm trakích thớc của chi tiết ) Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giátrị gần đúng Tp = 10%To

Tpv - Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật(Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnhdụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy,thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To)

Ttn - Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To)

Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:

Trang 17

To =

n S

L L L

L - Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 - Chiều dài ăn dao (mm)

L2 - Chiều dài thoát dao (mm)

S - Lợng chạy dao vòng(mm/vòng)

n - Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

8.1 Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng dao phay đĩa:

L L L

5 115

L L L

5 1 , 12

L L L

5 5 , 13

Trong đó T01là thời gian cơ bản cho khoan

T02 là thời gian cơ bản cho khoét

T03 là thời gian cơ bản cho doa

Thời gian cơ bản cho khoan đợc xác định theo công thức sau:

Trang 18

T01 =

n S

L L L

víi: L: chiÒu dµi bÒ mÆt gia c«ng (mm)

L1: ChiÒu dµi ¨n dao (mm)

L2: ChiÒu dµi tho¸t dao (mm)

2 7

L L L

víi: L: chiÒu dµi bÒ mÆt gia c«ng (mm)

L1: ChiÒu dµi ¨n dao (mm)

L2: ChiÒu dµi tho¸t dao (mm)

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	322 KB