Thiết kế quy trình gia công chi tiết càng gạt c6

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bảncủa môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạomáy là môn học

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn

1

Lời nói đầu

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang

là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta

Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí

đ-ợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất

2

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọngtrong chơng trình đào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết

kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ cácngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vậntải, điện lực

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bảncủa môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạomáy là môn học không thể thiếu đợc của sinh viên chuyênngành chế tạo máy sau khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu, với sự lỗ lực của bản thân và

cùng với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo: Luyện Duy Tuấn

đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạomáy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ cónhững sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, emrất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy, cô giáo trong bộ môncông nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để

đồ án của em đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

3

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học

Công Nghệ Chế Tạo Máy

Đề tài : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiếtcàng C6

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Tính chế độ cắt cho một nguyên công (Do giáo viên chỉ

định: là nguyên công ) và tra chế độ cắt cho các nguyên côngcòn lại

Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyêncông

Tính toán và thiết kế đồ gá (lập sơ đồ gá đặt, tính lựckẹp, thiết kế các cơ cấu của đồ gá, tính sai số chuẩn, sai sốkẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo chophép của đồ gá, yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lập bảng kê khaicác chi tiết của đồ gá) Nguyên công gia công lỗ � 7

4

GV híng dÉn: Luyện Duy Tuấn5

1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

2.Càng là loại chi tiết không tròn, có hình thanh dẹt, thờng cómột hoặc một số lỗ về cơ bản đợc gia công với độ chính xáccao Các lỗ này có quan hệ với nhau về độ song song, độ

đồng tâm, độ vuông góc Ngoài những lỗ cơ bản, trên càngcòn có những lỗ dùng để kẹp chặt, các rãnh then, các mặt

đầu và những yếu tố khác cần phải gia công

3.Chi tiết càng thờng có chức năng cầu nối giữa chi tiết này vớichi tiết khác để biến đổi chuyển động Chi tiết càng cũngdùng để gạt những chi tiết khác đến vị trí nhất định

4.Chi tiết càng C6 cú kớch thước lớn nhất là 28.4mm Chi tiết cúmặt làm việc là mặt trụ và mặt cầu vỡ vậy phải gia cụng chớnh xỏc đảmbảo độ bong độ vuụng gúc giữa cỏc lỗ 7 và cầu 8 Chi tiết đợc chếtạo bằng gang xám GX21-40:

0

21.5%

0.15%

0.7%

7 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết đó là khả năng

đáp ứng về các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và các chức năngcủa chi tiết, mà vẫn đảm bảo tốn ít nguyên liệu nhất, hợp lý

6

hoá kết cấu, dễ tháo lắp, tận dụng đợc thời gian gia công vàtháo lắp Sử dụng đợc các phơng pháp gia công tiên tiên, nângcao đợc chất lợng sản phẩm, hạ giá thành sản phẩm

Dựa vào bản vẽ chi tiết C6 ta chi tiết khụng đối xứng qua

mặt phẳng nào nờn gõy khú khăn cho quỏ trỡnh định vị và kẹp chặt

Độ cứng vững của chi tiết kộm vỡ phần thõn cú chiều dày hơimỏng(4mm)

Gia cụng lỗ cầu R4 bằng mỏy cụng cụ thụng thường khú thực hiện được

mà phải gia cụng trờn mỏy CNC

Mặt phẳng cơ bản của càng nhỏ gõy khú khăn cho việc định vị và giacụng

Yêu cầu kỹ thuật chính:

Độ cứng 160ữ180HB

Cỏc bỏn kớnh khụng gia cụng trờn bản vẽ của cỏc bề mặt khụng gia cụng

cú R2ữR4

Độ khụng vuụng gúc của đường tõm lỗ 7 với mặt đầu <0.2mm

Độ nhỏm bề mặt của cỏc lỗ 3 và 7 theo tiờu chuẩn Ra khụng vượt quỏ1.25àm

Cỏc lỗ 3 và 7 được vỏt mộp 1*450 ở hai bờn

8.Xác định dạng sản xuất.

Việc xác định dạng sản xuất sẽ giúp chúng ta biết đợc nênchọn phơng án phân tán nguyên công hay tập trung nguyêncông trong qua trình sản xuất Việc xác định dạng sản xuất sẽgiúp cho quá trình thiết kế đồ gá, chọn máy để nâng caohiệu quả kinh tế, hạ giá thành sản phẩm

Muốn xác định đợc dạng sản xuất trớc hết ta phải tính

đ-ợc sản lợng hàng năm của chi tiết gia công Sản lợng hàng năm

m là số chi tiết trong một sản phẩm

 là số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ

Chọn GX = 7 (g/cm3)

Q = 29,36 x7 = 205,52(g)Hay: Q = 0,205(kg)

8

Vậy: N = N1.m.(1+

100

) = 15000*1*(1+0,05*0,06)

=16650(ct/năm)

Ta có bảng xác định dạng sản xuất của chi tiết: bảng

2 trong sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Dạng sảnxuất

Q1 trọng lợng

> 200Kg

(4200)Kg

Hàngloạt vừa

100 300

500

500

5000Hàng

loạt lớn

300 1000

500 5000

5000

50000Hàng

Với sản lợng là 16650 (chi tiết/năm) và khối lợng của chi

tiết là 0,205 (kg) ta chọn dạng sản xuất là sản xuất hàng loạtlớn

9.Chọn phơng pháp chế tạo phôi.

Phụ thuộc vào dạng sản xuất, kết cấu của chi tiét, vậtliệu chế tạo chi tiết, vật liệu chế tao phôi, khi chế tạo phôi cầnphải đảm bảo đợc lợng d gia công hợp lý để đạt hiệu quả kinh

tế là cao nhất

Nếu lợng d gia công quá lớn sẽ gây tốn kém về nguyênvật liệu, tiêu hao lao động và thời gian để gia công, tiêu haonăng lợng, dụng cụ cắt, công vận chuyển sẽ làm tăng giá thànhsản phẩm

Nếu lợng d quá nhỏ sẽ không đủ lợng d để hớt đi cácsai lệch của phôi do đó gây lên phế phẩm nhiều, gây tốnkém về chi phí, gây ra sự chậm tiến độ hoàn thành loạt sảnphẩm

Chi tiết đựoc chế tạo bằng vật liệu là Gang 21- 40nên ta chọn phơng pháp chế tạo phôi là phơng pháp đúc Cónhiều phơng pháp đúc khác nhau vấn đề đặt ra là phải chọnphơng pháp đúc nào hợp lý nhất, phù hợp với dạng sản xuất vàvới kết cấu của chi tiết để đạt hiệu quả kinh tế là cao nhất

Sau đây là một số phơng pháp đúc:

- Phơng pháp đúc áp lực: Đúc đợc các chi tiết có kết

cấu phức tạp, vật liệu phức tạp, có thành mỏng, đúc đợc các lỗnhỏ có kích thớc khác nhau, có độ nhẵn bóng cao, cơ tính vậtliệu tốt, năng suất cao Nhng khuôn lại chóng bị mòn do kimloại nóng bào mòn khi đợc dẫn dới áp lực lớn

- Phơng pháp đúc ly tâm: đúc đợc cácvật tròn rỗng

mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm đợc vật liệu và công

10

làm lõi Vật đúc có tổ chức kim loại nhỏ mịn, chặt không tồntại rỗ xỉ khi co ngót Nhng khuôn đúc cần có độ bền cao dophải làm việc ở nhiệt độ và lực ép của kim loại lớn Độ chínhxác của lỗ thấp, chất lợng bề mặt lỗ kém.

- Đúc trong khuôn kim loại: Đúc đợc các vật đúc phức

táp, vật đúc có chất lợng tốt, tuổi bền cao, độ chính xác và

độ nhẵn bóng bề mậtco Tổ chức kim loại nhỏ mịn, năng suấtcao, hạ đợc giá thành sản phẩm

- Đúc trong khuôn mẫu chảy: Vật đúc có độ chính

xác, độ bóng cao, đúc đợc ác vật đúc có hình dạng phức tạp.Nhng năng suất thấp, dùng để đúc các kim loại quý, cần tiếtkiệm vật liệu

- Đúc liên tục: Thích hợp với các vật đúc dài, đúc các

tấm kim loại cho cán Vật đúc không có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít

Để phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và phù hợp với

điều kiện sản xuất thực tế ở nớc ta, các máy công cụ chủ yếu

là các máy vạn năng Vì vậy ta nên chọn phơng án phân tánnguyên công và sử dụng đồ gá

* Phơng án thứ tự các nguyên công

- Phơng án 1:

Nguyên công 1 : Phay mặt đầu A của càng

Nguyên công 2, 3 : Phay mặt đầu B của càng

Nguyên công 4, 5: Khoan lỗ 3

Nguyên công 6 : Khoan khoột doa lỗ 7

Nguyên công 7 : Phay lỗ cầu R4

11

Nguyên công 8 : Kiểm tra

- Phơng án 2:

Nguyên công 1,2 : Phay mặt đầu A của càng

Nguyên công 3, 4: Phay mặt đầu B

Nguyên công 5 : Khoan lỗ 7

Nguyên công 6 : Khoan lỗ 3

Nguyên công 7 : Gia cụng lỗ cầu R4 trờn mỏy CNC

Nguyên công 8 : Kiểm tra

Sau khi phân tích kĩ lỡng bản vẽ, phân tích tínhcông nghệ, quá triình gia công các bề mặt gia công So sánhcác phơng án gia công để đảm bảp độ chính xácvề kíchthứơc, độ nhẵn bóng, các yêu cầu kỹ thuật, phơng pháp vànguyên tắc chọn chuẩn thô và chọn chuẩn tinh, do vậy ta chọnphơng án thứ tự các nguyên công là phơng án 1

* Sơ đồ định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao chocác nguyên công

a, Nguyên công 1: Gia công mặt chuẩn A

12

Chän m¸y: Chän m¸y phay 6H82

§êng kÝnh trôc g¸ dao: 40- 50 (mm)

D=100 (mm) Z=10

13

b, Nguyªn c«ng 2: Phay mặt B

W

§Þnh vÞ: Dïng phiÕn tú khö 3 bËc tù do ở bề mặtvừa gia công

Dùng khối V ngắn khèng chÕ 2 bËc tù do t¹imÆt trụ

Dùng chốt tỳ phụ để nâng cao độ cứng vững KÑp chÆt: C¬ cÊu kÑp lµ khối V

Chän m¸y: Chän m¸y phay 6H82

§êng kÝnh trôc g¸ dao: 40- 50 (mm)

C«ng suÊt ch¹y dao lµ: Np=1420 vßng/ phót

14

Chän dao: Chän dao phay mÆt ®Çu cã g¾n m¶nhhîp kim cøng BK8 ( b¶ng 4- 96 sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹om¸y tËp 1 – trang 377)

D=100 (mm) Z=10

c, Nguyªn c«ng 3: Gia công mặt trên

W

§Þnh vÞ: B»ng 1 phiÕn tú khö 2 bËc tù do Khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do

Chốt tỳ phụ nâng cao độ cứng vững

KÑp chÆt: C¬ cÊu kÑp lµ đai ốc, có cữ so dao

Nguyªn c«ng gåm 2 bíc: Phay th« z= 1.5mm

Phay tinh z= 0.5mm

Chän m¸y: Chän m¸y phay 6H82

§êng kÝnh trôc g¸ dao: 40- 50 (mm)

Xích chạy dao nhanh: Snh=2300 mm/phút.

Kích thớc bàn máy số 2: 320 x 1250 mm

Công suất động cơ chính Nc = 7 kW, np= 1440 vòng/phút

Công suất chạy dao là: Np=1420 vòng/ phút

Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu có gắnmảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 4- 96 sổ tay công nghệ chế tạomáy tập 1 – trang 377)

Chọn máy: Mỏy phay đứng 6H82

Chọn dao: chọn dao phay đĩa ba mặt răng

có gắn mảnh hợp kim cứng BK6 với kích thớc sau: Theo bảng 4

- 82 kích thớc dao phay đĩa ba mặt răng, mm ( Sổ tay côngnghệ chế tạo máy tập 1 - trang 368)

17

Dùng chốt tỳ khống chế 1 bậc tự doquay quanh OY

KÑp chÆt: Dùng cơ cấu kẹp bằng cơ khí Khi gia công daođược dẫn hướng bằng bạc dẫn hướng thay nhanh

Chän m¸y: Chọn máy khoan đứng 2H125 có đường kínhtrung bình mũi khoan lớn nhất là 25mm Công suất 2.2kW

Chän dao: Chọn mũi khoan ruột gà, đường kính 3mm, chiềudài 200mm, chiều dài phần làm việc l=150mm Chọn vật liệu chomũi khoan là BK8

f, Nguyªn c«ng 6: Khoan, khoét, doa lỗ 7

18

Tớnh và chon lượng dư: Sau khi gia cụng bề mặt lỗ đạt độ búngRa= 1.25 tương ứng với cấp chớnh xỏc 7, để đặt cấp chớnh xỏc trờn thỡ saukhoan ta phải khoột và doa.

Chọn máy: Máy khoan 2H125 có các đặc tínhnh:

+ Đờng kính lớn nhất khoan đợc 25(mm)+ Công suất máy 2.2KW

+ Phạm vi tốc độ 97  1360vòng/phút+ Khoảng cách mút trục chính và bàn máy:700(mm)

Đờng kính mũi khoan 6Chiều dài L = 150 (mm)Chiều dài phần làm việc 60 (mm) Chọn dao khoột: Khoột trờn mỏy khoan 2H125 Chọn dao cú D=6.5mm,L=150mm, l=60mm

Chọn dao doa: Doa trờn mỏy phay 2H125 Chọn dao doa liền khốiđuụi cụn D=7mm, chiều dài phần cắt l=25mm

11 Tính lợng d.

Tính lợng d cho nguyên công phay bề mặt đầu 14

Việc tính lợng d gia công cho chi tiết là công việc quantrọng và cần thiết làm cơ sở sau này cho việc chế tạo phôi,

19

nếu xác định lợng d không hợp lý sẽ gây ảnh hởng về mặt thờigian gia công, tính kinh tế,

Nếu lợng d gia công quá lớn sẽ gây tốn nguyên vật liệu, tốnthời gian, ảnh hởng tới dụng cụ cắt, máy móc trang thiết bị,

đồ gá, hiệu quả không cao, không đảm bảo tính kinh tế

Nếu lợng d gia công quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đicác sai lệch hình dáng hình học của chi tiết, dễ tạo ra phếphẩm

6.1 Tính lợng d gia công cho nguyên công phay mặt đầu 14

Quy trình công nghệ gia công phay mặt 14 gồm hai ớc:

b-Bớc 1: Phay thô z=1.5mmBớc 2: Phay tinh z=0.5mm

- Theo bảng 23 (Thiết kế đồ án CNCTM - Trần Văn Địch) ta

có sai số kẹp:

k = 120 m

- Theo bảng 10 (Thiết kế đồ án CNCTM - Trần Văn Địch) tacó:

- Sai lệch không gian tổng cộng: Pph = 2 2

cm

P 

Pph: Sai lệch không gian tổng cộng của phôi

Pc là đại lợng cong vênh của phôi

Pc =k.L (k là hệ số cong vênh)

Ta có k =1 (m/mm)  Pc =1.180 = 180(m)

Pcm = 2 ) 2

2 ( ) 2

Theo bảng 3-91 sổ tay CNCTM1 có:

20

Pd=100 (m): dung sai chiều dài mặt gia công

Pđk=60 (m): dung sai chiều rộng mặt gia công

2

62 ( ) 2

100 (  =58,83(m)

Zmin=Rzc-1+Ti-1+i-1+i

Với Rzc-1: độ nhấp nhô bề mặt của phôi đúc

Ti-1: chiều sâu lớp bề mặt h hỏng do nguyên công trớc đểlại

i-1: sai lệch vị trí không gian do nguyên công trớc để lại

i

 : sai số gá đặt của nguyên công

- Dung sai cho từng bớc trong nguyên công

21

Tra b¶ng 3-91 cã:

+ Dung sai cña bíc phay th«:  1=180 m+ Dung sai cña bíc phay tinh:  2=50 m Tra b¶ng 3-97 cã dung sai cña ph«i  0=1000 m

- Lîng d nhá nhÊt cña bíc phay tinh:

= 9,153+1,19=10,343 mm+ Ph«i: H=H1+ Z2min=10,343mm

22

Phay tinh Zb=0,5 mm

6.2 TÝnh lîng d cho c¸c nguyªn c«ng cßn l¹i

a, Nguyªn c«ng 1: Phay mÆt A:

+ Phay th«: Zb=1,5mm+ Phay tinh: Zb=0,5mm

b, Nguyªn c«ng 2 phay mÆt B Tra b¶ng 3-94(STCNCTM):

+ Phay th«: Zb =1,0mm+ Phay tinh: Zb=0,3mm

23

- Xác định chế độ cắt, xác định chiều sâu cắt, số lầnchạy dao, lợng chạy dao, tốc độ cắt, nhiệt sinh ra tại vùng cắt.

- Chọn chế độ cắt hợp lý vừa đảm bảo năng suất lao

động, hạ giá thành, đồng thời cũng phát huy hết khả năng lao

động của máy, các trang thiết bị và dụng cụ cắt

- Định vị: Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do,thực hiện bởi các phiến tỳ Định vị 2 bậc tự do ở khối V ngắn

- Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng ren thông quakhối V, khối V tỳ vào bề mặt trụ 14

Lực kẹp vuông góc với mặt đáy

- Chọn máy: Máy khoan 2H125

Công suất máy: Nm = 2.2 KW, hiệu suất  = 0,8

W

n d

n d

S

- Chọn dao: Mũi khoan ruột gà, đuụi cụn 6

Mũi khoét hợp kim 6.5 Mũi doa hợp kim 7

* Chế độ cắt bớc 1: Khoan lỗ 6 (mm)

24

D C

 KUV = 1,0: HÖ sè phô thuéc vËt liÖu dông cô c¾t

(tra b¶ng 5-6 sæ tay CNCTM II)

 Klv = 1,0 : HÖ sè phô thuéc chiÒu s©u khoan

25

(tra b¶ng 5-31 sæ tay CNCTM II)

 KV = 0,935 1.1 = 0,935

 V = 0,2 0,60,3

2 , 0 25

6 8 , 10

0,935 = 22,93 (m/ph)  nt= 1000. 10003,14.22.6,93

.



n D



= 22,6 (m/ph)-M«men xo¾n Mx:

- Tính công suất cắt Ne:

Ne =

9750

9750

.

1000

 Ne =

9750

1100 42 , 3

6 

= 0,25 (mm)

- Lợng chạy dao: S = 1 (mm/vòng)

(tra theo bảng 5-26 sổ tay CNCTM II)

Chon theo máy: sm=0,82

- Tốc độ cắt tính theo công thức:

V = m V x q y

S t T

D C

.