thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Càng gạt đôi lệch 135 độ( kèm bản vẽ)

LỜI NÓI ĐẦUĐồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy sau cùng của nhiều môn học nhưCông Nghệ Chế Tạo Máy và Gia Công Kim Loại, … Qua đồ án này giúp cho sinhviên làm quen với những quy trình cô

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy sau cùng của nhiều môn học nhưCông Nghệ Chế Tạo Máy và Gia Công Kim Loại, … Qua đồ án này giúp cho sinhviên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại trước khi làm luận án tốtnghiệp

Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng đượcnhững công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêucầu kỹ thuật, chất lượng kém Ngồi ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia cônggiúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đápứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau Việc thiết lậpquy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương áncông nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian giacông cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội

Sinh viên thực hiệnTrần văn Hùng

Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

- Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản vẽchi tiết có phù hợp hay không với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo

2.1 Phân tích chi tiết gia công:

- Chi tiết này là một chi tiết càng gạt

- Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến đổi chuyển động của chi tiết này(pittông động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiết khác ngoài ra còn

có tác dụng để đẩy bánh răng khi thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ

- Khối lượng của chi tiết: m=4 (kg)

- Gang xám là hỗn hợp giữa Sắt với Cacbon và có chứa một số nguyên tố như(0.54.5)% Si, (0.40.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….)% Mn, 0.8% P, 0.12% S …

- Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làmgiảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy

- Trong quá trình làm việc chi tiết chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làmbằng gang xám là phù hợp

- Yêu cầu kỹ thuật: độ không phẳng, không song song của các bề mặt chínhtrong khoảng 0,05 mm trên 100mm chiều dài

- Dung sai khoảng cách giữa các lỗ phụ thuộc vào chức năng làm việc của nó

- Độ không đồng tâm giữa các lỗ tâm không quá 0,02

- Độ không vuông góc giữa các mặt đầu và tâm lỗ không vựot quá 0,05mmtrên 100mm chiều dài

2.3 Tính công nghệ chi tiết càng gạt:

- Chú ý độ cứng vững của càng

- Những bề mặt lắp ráp với chi tiết khác nên quan tâm đến độ bóng, độ nhấpnhô

-Các kết cấu chi tiết không gây khó khăn trong quá trình gia công Trong quá trìnhgia công ta sử dụng các phương pháp: phay, khoét, doa hợp lý cho những bề mặt đểđạt được những yêu cầu đặt ra

Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

- Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc,hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính côngnghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý đểgia công chi tiết

- Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chếtạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau [trang 12 Sách Thiết kế đồ áncông nghệ chế tạo máy, công thức 2]:

N=N0.m (1+α+β

100 )

với:

+ N0 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch : N0=120000

+ m : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm : m=1

+ α : độ phế phẩm chủ yếu trong xưởng đúc, rèn : α=4 %

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

- Vậy:

N=120000 1.(1+4+7

100 )=133200(chi tieát naêm)

- Khối lượng của chi tiết:

M=γ V

γ =7(kg dm 3) :trọng lượng riêng của vật liệu

V : thể tích của chi tiết

Ta phân tích chi tiết ra thành các phần với thể tích V1,V2,V3….sau đótính riêng từng thể tích rối cộng lại ta được : V = 0.5714 dm 3

Vậy : M = 0.5714.7 = 4 (kg)

- Vậy theo bảng thống kê [2], trang 13 thì dạng sản xuất của chi tiết là hàng khối

Kết luận: Vì là dạng sản xuất hàng khối nên khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải

phân tích thật kỹ, để gia công đạt năng xuất cao ta phải chọn máy chuyên dùng hoặc

đồ gá chuyên dùng trên máy vạn năng

Chương III: CHỌN PHÔI

3.1 Chọn dạng phôi:

- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi Do đó cần phải phân tích (phântích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phươngpháp tạo phôi thích hợp

+ Lượng dư phân bố đều

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc giacông) nên làm giảm năng suất và hiệu quả

Kết luận:

- Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp vớichi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệtkhi vật liệu chi tiết là gang xám

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết càng là dạng phôi đúc

3.2 Phương pháp chế tạo phôi:

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thíchhợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 16÷IT 17

- Độ nhám bề mặt: R z=160 μmm

3.2.2 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn

so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạtvừa và lớn

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 15÷IT 16

- Độ nhám bề mặt: R z=80 μmm

3.2.3 Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giốngvới chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạtlớn và hàng khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 14÷IT 15

3.2.6 Đúc trong vỏ mỏng:

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàngloạt lớn và hàng khối

Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất

đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu kimloại, làm khuôn bằng máy”

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

+ Cấp chính xác kích thước: IT 15÷IT 19

+ Độ nhám bề mặt: R z=80 μmm

3.3 Tạo phôi – Thông số về phôi:

- Chi tiết càng gạt được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cátmẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

+ Lượng dư phía trên: 4mm

+ Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3mm

+ Góc nghiêng thoát khuôn: 3 0

+ Bán kính góc lượn: 3mm

Bản vẽ đúc

Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

Hình đánh số bề mặt chi tiết

4.1/ Mục đích:

- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trítương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chitiết cần chế tạo

4.2/ Chọn tiến trình gia công các bề mặt:

Nguyên công 1: phay hai mặt phẳng 2 ,9

Nguyên công 2: khoét doa lỗ Ø40

Nguyên công 3:phay hai mặt phẳng 3,11

Nguyên công 4:khoan khoét doa lỗ 4

Nguyên công 5:phay bốn mặt phẳng

1,5,7,8

Nguyên công 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….:khoan khoét doa lỗ 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S …

Nguyên công 7:xọc rãnh then 12

Nguyên công 1: phay hai mặt phẳng 2 ,9Nguyên công 2: phay hai mặt phẳng 3,11Nguyên công 3: khoan khoét doa lỗ 4Nguyên công 4: khoét doa lỗ Ø40Nguyên công 5: phay bốn mặt phẳng1,5,7,8

Nguyên công 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….: khoan khoét doa lỗ 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….Nguyên công 7: xọc rãnh then 12

W

W

S n

nW

S

nW

- Phương án 2: ở nguyên công 3 ta khoan khoét doa lỗ nhỏ Ø20 trước khi làm

lỗ Ø40 khi định vị thì không chính xác bằng khi ta định vị bằng lỗ lớn

Từ phân tích trên ta chọn phương án thứ 1

Chương V: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

5.1/ Nguyên công 1: phay mặt đáy 2,9

Sơ đồ gá đặt

NC1 phay hai m?t ph?ng 2,9

n s

W

+ Định vi: chi tiết được định vị ở mặt trụ ngoài bằng khốiV dài hạn chế 4 bậc tự

do, 1 chốt tỳ chống xoay và 1 chốt tì chống tịnh tiến

+ Kẹp chặt: dùng đòn kẹp

+ Chọn máy: máy phay ngang 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….H82 công suất của máy là Nm =7Kw

+Chọn dao phay đĩa ba mặt răng có gắn mảnh hợp kim cứng BK6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S … : [D Z=

+ Thời gian gia công:

Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đượcxác định như sau:

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn (sách ĐA CNCTM công thức 28)

ở đây:

Ttc : thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T0 : thời gian cơ bản

Tp : thời gian phụ

Tpv :thời gian phục vụ

Ttn : thời gian nghỉ ngơiThời gian gia công cơ bản T0 được xác định như sau:

S n (phút)

Ở đây:

L: chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1:chiều dài ăn dao (mm)

L2: chiều dài thoát dao (mm)

S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

Thời gian gia công cho nguyên công 1

Thời gian gia công: T0=L+L1+L2

+ Chọn máy: máy phay đứng 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….H12 công suất của máy là Nm =7Kw.

+ Chọn dao: dao khoét , dao doa gắn mảnh hợp kim cứng bk6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S …

+ Lượng dư gia công: Zb=3mm

Chiều sâu cắt t = 1,5 mm

+ Chế độ cắt:

Bước 1 khoét thô: t=1,2 mm; s=0.77mm/vòng; Vb =109m/phút (bảng 5-109,5-111 sổ tay CNCTM tập 2)

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=0,89

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K2=1

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

Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K4=1

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 750 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế

Lượng chạy dao phút Sp=0,77 750=577(mm/phút)

Bước 2 doa thô: t=0,2mm; s= 1.3mm/vòng;

Lượng chạy dao phút Sp=1,3 750=975(mm/phút)

Bước 3 doa tinh: t=0,1mm; s=1mm/vòng; Chọn V=80m/phút

W

+ Định vi: chi tiết được định vị ở mặt đáy(mặt 2) hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụngắn 2 bậc, chốt tỳ 1 bậc chống xoay

+ Kẹp chặt: dùng bạc chữ c, chiều từ trên xuống như hình vẽ

+ Chọn máy: phay ngang 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….H82 cơng suất của máy là Nm =7Kw

+ Chọn dao: dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S …

Lượng dư tổng cộng 6mm

5.4/ Nguyên cơng 4: khoan khoét doa lỗ 4

Sơ đồ gá đặt

S n

W

+ Định vi: chi tiết được định vị ở mặt đáy(mặt 2) hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn 2bậc, chốt tỳ 1 bậc chống xoay

+ Kẹp chặt: dùng bạc chữ c, chiều từ trên xuống như hình vẽ

+ Chọn máy: khoan đứng 2H135 công suất của máy là Nm =4Kw

+ đường kính lớn nhất khoan được 35mm ,côn mooc No = 4

+ Chọn dao: dao khoan, khoét ,doa gắn mảnh hợp kim cứng BK8

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=0,89

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K2=1

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K3=0.25

Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K4=1

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 530 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế

sẽ là:

V tt=

3,14.19,8.530

1000 =32,95 (m/phút).

Lượng chạy dao phút Sp=0,46)% Mn, 0.8% P, 0.12% S … 530=243.8(mm/phút)

Bước 3 Doa dùng mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng BK8 ( Ø20)

Lượng chạy dao phút Sp=1,3 750=975(mm/phút)

+ Thời gian gia cơng: khoét T0=L+ L1+L2

5.5/ Nguyên cơng 5: phay 4 mặt 1,5,7,8

+ Kẹp chặt: dùng bạc chữ c, chiều từ trên xuống như hình vẽ

+ Chọn máy: phay ngang 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….H82 cơng suất của máy là Nm =7Kw

+ Chọn dao: dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng

Lượng dư tổng cộng 12mm

5.6/ Nguyên công 6: khoan khoét doa lỗ 6

Sơ đồ gá đặt

S

nW

+ Định vi: chi tiết được định vị ở mặt đáy(mặt 2) hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn 2bậc, chốt trám 1 bậc chống xoay

+ Kẹp chặt: dùng bạc chữ c, chiều từ trên xuống như hình vẽ

+ Chọn máy: khoan đứng 2H135 công suất của máy là Nm =6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….Kw

+ đường kính lớn nhất khoan được 35mm ,côn mooc No = 4

+ Chọn dao: dao khoan khoet doa gắn mảnh hợp kim cứng BK8

+ Lượng dư gia công:Z=10mm,

+ Chế độ cắt: lấy theo các số liệu của nguyên công 4

Bước 2 Khoét dùng mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng BK8 ( Ø19,8)

t=0.4 mm; s=0.46)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….mm/vòng; Vb =156)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….m/phút (bảng 5-109 ,5-111 sổ tayCNCTM tập 2)

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 530 vòng/phút

Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là:

V tt=

3,14.19,8.530

1000 =32,95 (m/phút).

Lượng chạy dao phút Sp=0,46)% Mn, 0.8% P, 0.12% S … 530=243.8(mm/phút)

Bước 3 Doa dùng mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng BK8 ( Ø20)

+ Chọn dao: dao xọc dao thép gió

+ Lượng dư gia công: Zb=5mm

+ Chế độ cắt:

Bước 1 xọc thô

Chọn t :số lát cắt 2 vớt t=h2= 2mm

Lượng chạy dao s = 0,39mm/hành trình kép.(bảng 5-85 sổ tay2)

Chiều dài hành trình chạy dao

s là lượng chạy dao:

+ Độ chính xác phôi cấp II, khối lượng chi tiết 4kg

+Vật liệu gia công: gang xám 15-32

Tính lượng dư gia công lỗ có kích thước 40+0.025 của chi tiết

Tiến trình công nghệ gia công lổ40+0.025gồm 3 bước :khoét thô, doa thô,doa tinh trên một lần gá đặt

Theo bảng 10, giá trị của Ri và Ti bằng 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….00 m (250+350) Sau bước thứ nhất đối vớigang có thể loại trừ Ti, chỉ còn Rz và giá trị này là 50m,30m và 3m (bảng 13) sách TK ĐACNCTM

Sau bước thứ nhất đối với gang có thể có thể loại trừ Ti chỉ còn lại Rz lúc khoét thô

là 50m doa thô là 10m và doa tinh là 5m (bảng 13 p42 [1] )

Sai lệch tổng cộng được xác định như sau: pph= √ ( pc2+ pcm2 ) (Bảng 14 p43 [1 ]).Giá trị công vênh của lổ được xác định theo cả hai Phương hướng kính và hướngtrục

Giá trị cong vênh c của lỗ được tính theo công thức: pc= √ ( Δk2d2+ Δk2l2)

k: độ cong giới hạn trên một chiều dài tra bảng3.7sách hướng dẫn TKĐACNCTM(GS.TS Nguyễn Đắc Lộc và Lưu Văn Nhang): k = 0.7

l,d là chiều dài và đường kính lỗ: l=120, d=40

2 Z imin=2( Rzi−1+T i−1+√P2i−1+ε2i)

Lượng dư nhỏ nhất khi Khoét thô là:

d 1=40,025−0,020=40,005mm

d 2=40,005−0,13=39,875mm

dphoi=39,875−1,813=39,0062mm

Ta có cấp chính xác các nguyên công

Khoét thô IT12 ; doa thô IT9 ; doa tinh IT7

Dung sai cho từng nguyên công( tra bảng 3-97 sổ tay CN CTM tập 1)

Dung sai phôi: ε=300μmm

Dung sai khi khoét thô: ε=250μmm

Dung sai khi doa thô: ε=62μmm

Dung sai khi doa tinh: ε=25μmm

cột kích thước giới hạn được xác định như sau:lấy kích thước tính toán và làm tròntheo hàng số có nghĩa của dung sai được dmax sau đólấy kích thước dmax trừ dung saiđược dmin vậy ta có :

sau khi doa tinh:dmax =40,025 mm

2 nguyên công kề nhau Vậy ta có:

khi doa tinh: 2Zmin=40,025-40,005 =0,02 (mm) = 20m

2Zmax=40-39,943=0,057(mm) = 57m

Khi doa thô : 2Zmin=40,005-39,88 =0,125 (mm) = 125m

2Zmax=39,943-39,6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….3=0,313(mm) = 313m.

Khi khoét thô: 2Zmin=39,88-38,006)% Mn, 0.8% P, 0.12% S … =1,874 (mm) = 1874m

2Zmax=39,6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….3-37,706)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….=1,924(mm) = 1924m

Tất cả các kết quả được ghi trong bảng 1.1

Vậy lượng dư tổng cộng như sau:

2Zmin = 20 +125 +1874 = 2019m

2Zmax = 57+313+1924 = 2294m

Kiểm tra kết quả tính toán :

Sau khi doa tinh: 2Zmax -2Zmin =57-20 =37m

dt (mm)



(m)

dmin (mm)

dmax (mm)

2Zmin (mm)

2Zmax (mm)

Phôi 6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….00 283 38,006)% Mn, 0.8% P, 0.12% S … 300 37,70

6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S …

38,006)% Mn, 0.8% P, 0.12% S …

Khoét

thô

8906)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….,5 39,875 250 39,6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….3 39,88 1874 1924

Doa

Chương VII: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT

d=18mm tra lượng dư bảng 3-94, sổ tay CNCTM tập 1

Vậy khoét thô t=1,2mm, doa thô t=0,2mm, doa tinh t=0,1mm

2 Lượng chạy dao S (mm/vòng):