Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm: - Chi tiết chiều dài lớn nhất là 180mm và đờng kính nhỏ nhất là 22 do đó chi tiết có độ cứng vững không cao.. Khi gia công ta tiến hà

Trang 1

Phần I : Phân tích sản phẩm và chọn phôI 1.1.Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật:

- Chi tiết dạng trục, một đầu có rãnh then nắp bánh răng, một đầu có ren

- Chiều dài toàn bộ 180mm, đờng kính phần lớn nhất Φ46, đầu ren M22

- Chi tiết thuộc loại nhỏ

- Độ nhám bề mặt có rãnh then Ra0,63, phần côn với góc côn 1:19, độ nhám phầncôn Ra0,63, độ không tròn 0,02

- Các bề mặt còn lại Rz20

- Yêu cầu độ cứng 45- 50 HRC Để đạt độ cứng này ta tiến hành nhiệt luyện (tôi +ram cao)

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm:

- Chi tiết chiều dài lớn nhất là 180mm và đờng kính nhỏ nhất là 22 do đó chi tiết có

độ cứng vững không cao Khi gia công ta tiến hành dùng chống tâm hai đầu

- Chi tiết có dạng trục bậc (Bậc lớn ở giữa, 2 bậc nhỏ 2 bên) nhằm đảm bảo điều kiệnlắp ghép đồng thời phù hợp với điều kiện phân bố tải trọng dọc trục để giảm tối đa đ-ờng kính trục nhng vẫn đảm bảo điều kiện bền và làm việc tin cậy.Tuy nhiên do kếtcấu trục là trục bậc sẽ gây tập trung ứng suất làm giảm độ bền của chi tiết Để làmgiảm tập trung ứng suất ta làm các rãnh thoát dao và các góc lợn chuyển tiếp

- Các rãnh thoát dao của chi tiết để bảo vệ đá mài không bị mẻ khi gia công mài trục

- Các mặt đầu và mặt bên có ba via, cạnh sắc không làm các rãnh tròn mà thay bằngmặt vát( 2x45 0) bởi vì khi đó gia công thuận tiện hơn, kinh tế hơn so với làm rãnhtròn ( Vì phải có dao định hình ) Đồng thời hình dáng, kích thớc các mặt vát hoàntoàn giống nhau để thuận tiện trong quá trình gia công, giảm số lợng dao, tăng hiệuquả kinh tế

1.3.1 Phân tích vật liệu:

- Chọn vật liệu chế tạo phôi ngời ta thờng căn cứ vào :

• Dạng sản xuất

• Điều kiện làm việc của chi tiết

• Tính công nghệ của chi tiết

• Tính chất cơ lý của chi tiết

• Giá thành của sản phẩm

Nhằm mục đích chi tiết đảm bảo chất lợng và giá thành rẻ nhất

- Yêu cầu vật liệu phải có :

• Cơ tính tổng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai, tính mài mòn )

• Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt, tính gia công áp lực, tính hàn )

- Do đặc điểm làm việc của chi tiết trong điều kiện chịu tải trọng tĩnh và tải trọng va

đập trung bình nên chi tiết phải đảm bảo độ bền và độ dai Do đó có thể sử dụng loạithép hoá tốt (Thuộc thép kết cấu \ thép hợp kim ) Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc

điểm một vài nhóm thép hoá tốt có thể dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết :

 Nhóm thép các bon ( Thuộc thép hoá tốt ) :

Trang 2

• Tính chống ram tốt do đó giảm ứng suất d bên trong

• Độ bền, giá thành, độ thấm tôi cao hơn một chút so vối nhóm thép các bon

• Tính công nghệ kém hơn nhóm thép các bon

• ứng dụng chế tạo chi tiết có tốc độ, áp suất riêng và chịu tải trọng trung bình:trục, bánh răng, hộp giảm tốc

• Điển hình : 40Cr ( Tốt nhất trong nhóm này )

 Nhóm thép Crôm – Măng gan và Crôm – Măng gan – Silic :

• Không cần phải chi phí gia công chế tạo phôi

• Phù hợp chi tiết dạng trục trơn

• Chế tạo chi tiết nhanh

- Nhợc điểm :

• Hệ số sử dụng kim loại thấp

• Quy trình công nghệ gia công chi tiết dài do đó tổn hao (Máy, dao, nguyêncông) làm tăng chi phí sản xuất

• Chất lợng sản phẩm thấp

- áp dụng :

Thờng chế tạo chi tiết dạng trục trơn hoặc trục bậc chênh lệch ít

Dạng sản xuất thờng dùng : đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ

1.3.2.2 Phôi đúc (Đ úc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại ):

a) Phôi đúc trong khuôn cát :

- Ưu điểm :

Trang 3

• Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi

• Sản phẩm có nhiều khuyết tật, chất lợng bề mặt, cơ tính thấp, lợng d gia cônglớn

• Độ chính xác của phôi thấp

• Hệ số sử dụng kim loại trung bình

- áp dụng :

Thờng áp dụng trong sản xuất đơn chiếc

b)Phôi đúc trong khuôn kim loại :

• Phôi có hình dạng gần giống chi tiết

• Hệ số sử dụng kim loại cao

• Sản phẩm có chất lợng bề mặt, cơ tính cao, lợng d gia công ít

Trang 4

• Năng suất cao

• Phôi có hình dạng gần giống chi tiết

• Sản phẩm có chất lợng bề mặt, cơ tính cao, lợng d gia công ít

• Hệ số sử dụng kim loại cao

• Thao tác đơn giản quy trình công nghệ ít

• Thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá

- Nhợc điểm :

Chi phí đầu t khuôn và máy lớn

- áp dụng :

Thờng áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối

- Chọn phôi ngời ta thờng căn cứ vào:

• Vật liệu và cơ tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi

• Kích thớc, hình dáng, kết kấu của chi tiết

• Dạng sản xuất và sản lợng của chi tiết

• Khả năng đạt độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật của các phơng pháp chế tạophôi

• Hoàn cảnh cụ thể của nhà máy

- Yêu cầu khi chọn phôi:

• Lợng d gia công nhỏ nhất

• Có hình dạng gần giống chi tiết để giảm các nguyên công gia công trên máy

• Có hình dạng đơn giản, phù hợp với điều kiện trang bị công nghệ

Độ cứngHB

kG/mm 2

10 6-6,5 3,0 3,0

45-50 40-30 22 9-11

9,0-7,0 4-6,0 2-3,0 2,0-3,0

Công nghệ nhiệt luyện thép hoá tốt(nhiệt luyện kết thúc)

Trang 5

- Trong đồ án ta sử dụng phơng pháp tập trung nguyên công kết hợp phơng pháp phântán nguyên công (Bố trí nhiều bớc công nghệ trong một nguyên công kết hợp bố trí ítbớc công nghệ trong một nguyên công) Bởi vì áp dụng phơng pháp này tạo điều kiệntăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành và lập kếhoạch sản xuất cũng nh phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế ở nớc ta Tuy nhiên ápdung phơng pháp này cần chú ý tính toán phân chia số máy, số ngời, cũng nh khảnăng làm việc của máy và tay nghề của công nhân một cách hợp lý

2.2 Thiết kế tiến trình công nghệ:

- Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳgia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảmbảo hiệu quả nhất Trong đó mỗi nguyên công đợc thc hiện theo một nguyên lý ứngvới một phơng pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết Khi xác định các ph-

ơng pháp gia công cho các bề mặt thờng căn cứ vào các đặc điểm sau :

•Khả năng tạo hình của các phơng pháp gia công

•Vị trí các bề mặt trên chi tiết gia công, tránh va đập khi cắt

•Kích thớc bề mặt gia công, kích thớc tổng thể của chi tiết gia công và phạm vi gá

đặt phôi trên máy thực hiện phơng pháp gia công

•Độ chính xác có thể đạt đợc của phơng pháp gia công

•Điều kiện sản xuất thực tế ở đơn vị

- Phơng pháp gia công các bề mặt nh sau :

 Gia công các bề mặt trụ Φ46 , Φ35, Φ31, mặt côn:

+ Các phơng pháp gia công chủ yếu : tiện, mài

+ Yêu cầu kỹ thuật :Bề mặt Φ35, Φ31, mặt côn, cấp độ nhám bề mặt Ra = 0,63 và

sau nhiệt luyện cấp chính xác tăng 1 cấp còn cấp độ nhám bề mặt giảm 1 đến 2 cấp + Chọn các bớc gia công :

Trang 6

Tiện thô → Tiện tinh →Nhiệt luyện → Mài tinh (Mài tròn ngoài )

 Gia công các rãnh :

+ Các phơng pháp gia công chủ yếu : tiện, phay, mài

+ Yêu cầu kỹ thuật : cấp độ nhám bề mặt Rz = 20 và sau nhiệt luyện cấp chính xáctăng 1 cấp còn cấp độ nhám bề mặt giảm 1 đến 2 cấp

+ Chọn các bớc gia công :

Tiện thô → Tiện tinh → Nhiệt luyện

 Gia công ren lỗ M5:

+ Các phơng pháp gia công cắt ren trong chủ yếu : tiện, ta rô, phay

Khoan mồi → Ta rô → Nhiệt luyện

 Gia công đầu ren M22:

+ Các phơng pháp gia công cắt ren trong chủ yếu : tiện, ta rô, phay

Tiện tinh → Nhiệt luyện

 Gia công rãnh then:

+ Các phơng pháp gia công rãnh then chủ yếu : phay

phay tinh → Nhiệt luyện

- Thứ tự các nguyên công :

 Nguyên công 1 : Khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm

 Nguyên công 2: Tiện thô mặt trụ

 Nguyên công 4: Tiện tinh bề mặt trụ Φ22 và tiện ren M22, vát mép

 Nguyên công 5: Gia công ren M5

+ b1: Khoan lỗ

+b2: Tarô ren M5

 Nguyên công 6: Tiện tinh bề mặt trụ Φ46, Φ35

 Nguyên công 7: Phay rãnh then

+ b1: Phay thô

+b2: Phay tinh

 Nguyên công 8: Tiện thô bề mặt trụ Φ31, bề mặt côn

 Nguyên công 9: Tiện tinh bề mặt trụ Φ35, Φ31

+ b1: Tiện tinh bề mặt trụ Φ35

+ b2: Tiện tinh bề mặt trụ Φ31

Trang 7

 Nguyên công 10: Tiện tinh bề mặt côn

 Nguyên công 11: Nhiệt luyện

 Nguyên công 12: Nắn thẳng, sửa lỗ tâm

 Nguyên công 13: Mài thô mặt côn

 Nguyên công 14: Mài tinh mặt côn

 Nguyên công 15: mài thô mặt trụ Φ35, Φ31

 Nguyên công 16: mài tinh mặt trụ Φ35, Φ31

2.3.Thiết kế nguyên công:

2.3.1 Nguyên công 1: Khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm

- Phay mặt dầu trên máy phay nằm ngang và khoan lỗ tâm trên máy phay chuyêndùng

- Kích thớc chiều dài đạt đợc 180 0 35

35 0

- Dao tiện mặt ngoài Φ35, Φ22:

•Chọn dao tiện phải đầu cong (Bảng 4.4 - [ 3.1 ] )

•Vật liệu phần cắt T15K10 , vật liệu phần thân dao C45

Trang 8

- Dao tiện mặt ngoài Φ46, Φ35 :

•Kích thớc dao : H * B = 25 *16

•Thông số hình học phần cắt : φ * φ1 * L *n * l *r = 450 *450 *140 *8 * 16 *1.

- Dao tiện vát mép:

•Chọn dao tiện phải đầu thẳng (Bảng 4.5 - [ 3.1 ] )

•Thông số hình học phần cắt : φ * φ1 * L *n * l *r = 450 *100 *140 *8 * 16 *1.

- Dao tiện rãnh:

•Chọn dao tiện cắt đứt (Bảng 4.21- [ 3.1 ] )

•Vật liệu phần cắt P18, vật liệu phần thân dao C45

Kích thớc dao : H * B = 8 *8, Chiều dài dao 120 mm

H * B = 20 *12, Chiều dài dao 120 mm

Trang 9

- Định vị chi tiết bằng hai khối chữ V ngắn – Hạn chế 4 bậc tự do

- Dùng mặt bên của khối chữ V tì vào mặt bên của một bậc trục để hạn chế bậc từ dodọc trục

c)Kẹp chặt :

Phôi đợc kẹp chặt bằng lực kẹp của mỏ kẹp thông qua chốt đẩy của xilanh

d)Thiết bị công nghệ :

- Máy khoan đứng[BảngP6 2 ] ) 2H118

- Thông số kỹ thuật của máy khoan đứng

+ Đờng kính khoan lớn nhất đối với thép 18 mm

+ Lực chạy dao lớn nhất 5600 N

+ Khoảng cách từ tậm trục chính đến dẫn hớng đứng (A) 200 mm

+ Khoảng cách từ mặt đầu trục chính tới bàn máy (B) 50-650 mm

+ Số hiệu côn mooc trục chính (C) N-2

+ Số cấp tốc độ 9

+ Tốc độ quay trục chính 180-2800 v/ph

+ Dịch chuyển ngang lớn nhất của trục chính 150 mm

+ Số cấp chạy dao 6

+ Lợng chạy dao của trục chính 0,1-0,56 mm/vg

Trang 10

- Dao tiÖn ren

•Chän dao tiÖn ren cã g¾n m¶nh hîp kim cøng (B¶ng 4.12 - [ 3.1 ] )

•VËt liÖu phÇn c¾t T15K10 , vËt liÖu phÇn th©n dao C45

•KÝch thíc dao : H * B = 25 *16

- Dao v¸t mÐp:

•Chän dao tiÖn ngoµi th©n th¼ng (B¶ng 4.21 - [ 3.1 ] )

•VËt liÖu phÇn c¾t P18, vËt liÖu phÇn th©n dao C45

Trang 11

- Dao tiện mặt ngoài Φ46 và Φ35:

•Thông số hình học phần cắt : φ * φ1 * L *n * l *r = 450 *450 *140 *8 * 16 *1 d) Số lợng và trình tự các bớc công nghệ :

- Số lần gá : 1

- Các bớc :

•Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ Φ46

- Định vị chi tiết bằng hai khối chữ V ngắn – Hạn chế 4 bậc tự do

- Dùng mặt bên của khối chữ V tì vào mặt bên của một bậc trục để hạn chế bậc từ dodọc trục

c)Kẹp chặt :

Phôi đợc kẹp chặt bằng lực kẹp của mỏ kẹp

d)Thiết bị công nghệ :

- Máy phay đứng vạn năng 6H82 (Bảng P6.1 - [ 2 ] )

Trang 12

e)Dông cô :

 Dông cô ®o : thíc cÆp 1/20, bé lÊy dÊu, thíc ®o gãc

 Dông cô c¾t :

- Dao phay r·nh then:

• Chän dao phay ngãn chu«i trô (B¶ng 4.65 - [ 3.1 ] )

2.3.8 Nguyªn c«ng 8: tiÖn th« mÆt trô Φ31, mÆt c«n

- Dao tiÖn mÆt ngoµi

•Chän dao tiÖn ph¶i ®Çu th¼ng (B¶ng 4.5 - [ 3.1 ] )

•KÝch thíc dao : H * B = 25 *16

•Th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t : φ * φ1 * L *n * l *r = 450 *100 *140 *8 * 16 *1 d) Sè lîng vµ tr×nh tù c¸c bíc c«ng nghÖ :

Trang 13

Hình 8 2.3.9 Nguyên công 9: tiện tinh mặt trụ Φ35, Φ31

- Dao tiện mặt ngoài Φ35:

•Thông số hình học phần cắt : φ * φ1 * L *n * l *r = 450 *450 *140 *8 * 16 *1 d) Số lợng và trình tự các bớc công nghệ :

- Số lần gá : 1

- Các bớc :

- Các kích thớc đạt đợc nh hình vẽ

g) Sơ đồ gia công :

Nh hình vẽ

Hình 92.3.10 Nguyên công 10: tiện tinh bề mặt côn

Trang 14

•Chọn dao tiện ngoài đầu thẳng (Bảng 4.5 - [ 3.1 ] )

•Vật liệu phần cắt T15K10, vật liệu phần thân dao C45

•Thông số hình học phần cắt : φ * φ1 * L *n * l *r = 450 *450 *140 *8 * 16 *1 f) Số lợng và trình tự các bớc công nghệ :

+ Kích thớc lớn nhất của đá mài 250x20x76 mm

+ Tốc độ quay của trục chính của ụ mài 2450 vg/ph

+ Tốc độ quay trục chính của phôi 150 vg/ph

+ Kích thớc bao của bàn máy 1600x1670 mm

Trang 15

Trang 16

Trang 17

Hình 13

2.3.10 Nguyên công 16: mài tinh mặt trụ Φ35, Φ35

Trang 18

Hình 14 2.4.Xác định l ợng d gia công cho các bề mặt :

- Xác định lợng d gia công cho các bề mặt căn cứ vào :

• Vật liệu chi tiết

• Phôi và phơng pháp chế tạo phôi

• Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt

• Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt

• Kích thớc, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công

hi-1 : Chiều sâu lớp kim loại bị h hỏng do bớc công nghệ trớc để lại

+ Dung sai kích thớc chiều dài có thể xác định từ cấp chính xác

- Các bảng tra :

- Ta có bảng tính toán với từng bề mặt nh sau :

Bề mặt gia công Thứ tự các

m

à

Kích

th-ớc tính toán (mm)

Dung sai δ

( àm

)

Kích thớc giới hạn (mm) Trị số giới hạncủa lợng d(

Trang 19

S (mm /v)

n (v/ph) (kw)N (ph)T0

1

Dao tiÖn ngoµi

5 4,5 4

0,25 0,25 0,25

1600 1600 1600

8,3 8,3 8,3

60

Trang 20

nh cải thiện điều kiện làm việc của của công nhân, không cần bậc thợ cao

3.1.Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan:

3.1.1.Xác định máy :

- Dùng máy khoan Liên Xô 2H125

- Các thông số cơ bản của máy :

• Đờng kính lớn nhất khoan đợc : 25 mm

• Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn : 5-700 mm

- Định vị mặt trụ ngoài Φ35 bởi hai khối chữ V ngắn – Hạn chế 4 bậc tự do

- Mặt bên của khối chữ V bên trái đợc tỳ sát vào mặt bên của bậc trụ

b)Kẹp chặt :

Trang 21

- Căn cứ vào sơ đồ lực trên hình vẽ để đảm bảo cho chi tiết cân bằng không bị lậtquanh O2 thì phải có

• K0 - hệ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp : K0 = 1,5

• K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi : K1= 1,2

• K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn : chọn K2= 1,1

• K3 - hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn : K3= 1,2

• K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt : K4= 1

• K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp : chọn K5= 1

• K6 - hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết : K6= 1

- Do chi tiết ổn dịnh nên y1+y2= 2Q+p0

- Để chi tiết không bị trợt dọc trục khi khoan thì :

1/3P0 : Lực chiều trục sinh ra khi khoan

d : đờng kính ngoài của bulông

C : ren tam giác hệ mét , C = 1,4

Q : lực kẹp chi tiết gia công ( kG )

δ : ứng suất cho phép, chọn vật liệu làm bulông là thép 45, nên ta có

δ = 810 (kG/mm2 )

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	576,5 KB