Công nghệ chế tạo máy dạng trục điều chỉnh

Chi tiết cần gia công là dạng trục điều chỉnh được dùng phổ biến trong ngành chế tạo, chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt trụ tròn xoay, một lỗ ren và mặt ngoài có rãnh then dùng để lắp

PHẦN 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.Phân tích đặc điểm kết cấu :

Chi tiết cần gia công là dạng trục điều chỉnh được dùng phổ biến trong ngành chế tạo, chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt trụ tròn xoay, một lỗ ren và mặt ngoài có rãnh then dùng để lắp với bánh răng

Trên trục điều chỉnh có một rãnh then dùng để ăn khớp với bánh răng và

truyền chuyển động cho các chi tiết

2.Điều kiện làm việc của chi tiết gia công :

Trục điều chỉnh dùng để truyền mômen xoắn giữa hai chi tiết với nhau, trục điều chỉnh trong quá trình làm việc sẽ bị mòn hoặc hỏng sẽ không tránh khỏi

Vì vậy đòi hỏi chi tiết phải được gia công chính xác, nhiệt luyện đạt được độ cứng cần thiết để đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết làm việc

Nhưng với trục điều chỉnh thì yêu cầu quan trọng nhất là đảm bảo độ cứng, tất

cả các yêu cầu trên quyết định đến yêu cầu làm việc của chi tiết

3.Phân tích yêu cầu kỹ thuật từ đó định ra phương pháp gia công lần cuối :

Với bề mặt trụ ngoài Ø24, Ø30, Ø33.6 được lặp ghép với bánh răng nên có yêu cầu độ chính xác cao, độ bền, độ bóng, độ cứng vững, cần gia công đạt độ nhám với Ø30 đạt RZ =1.25, Ø24, Ø33.6 đạt RZ=2.5, để đảm bảo điều kiện lắp ghép, độ không đồng tâm giữa bề mặt ngõng trục là 0.015, độ không đồng tâm giữa bề mặt lắp bánh răng và bề mặt ngõng là 0.015

Ngoài ra giữa bề mặt ngõng trục cần độ đồng tâm là 0.02 và độ đồng tâm của

bề mặt lắp bánh răng Ø24 và bề mặt ngõng trục là 0.02 độ vuông góc của vai trục so với bề mặt ngõng trục là 0.02 Dựa vào điều kiện làm việc và yêu cầu về

độ bóng, độ chính xác của từng bề mặt nên ta chọn phương pháp gia công tinh lần cuối cho bề mặt ngõng trục và bề mặt lắp bánh răng là phương pháp mài, còn bề mặt Ø43.2 ta gia công và khoan để tạo lỗ ren

Để gia công rãnh then sử dụng phương pháp phay

Để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bề mặt lắp bánh răng dùng chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm và dùng hai mũi tâm để định vị chi tiết Kết cấu như thế là hợp lý không thay đổi gì thêm

PHẦN 2

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp nó phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất để có thể tạo ra các sản phẩm đạt được các chỉ tiêu và hiệu quả kinh tế cao nhất

1. Xác định lượng sản xuất cơ khí :

Để xác định dạng sản xuất phải xác định lượng sản xuất cơ khí trong năm và trọng lượng của chi tiết gia công

Sản lượng phôi truc điều chỉnh do yêu cầu là 62000sp/năm Như vậy sản lượng cơ khí được tính theo công thức:











=

100 1

i

m N Ni

(sp/năm)

Trong đó:

Ni : sản lượng cơ khí của chi tiết thứ I cần chế tạo

N : sản lượng kế hoạch năm có chứa chi tiết thứ I cần chế tạo

N= 62000 sp/năm

mi : số chi tiết trong một sản phẩm , lấy mi=1

β : hệ số % đề phòng mất mát, hư hỏng trong quá trình bảo quản β=(3÷5), ta lấy β=3%

Α : hệ số % dự trữ cho hư hỏng quá trình sử dụng α=3%

Vây : Ni=62000.1

1

¿ + 100

3

3+

)=65720 (sp/năm) Xác định khối lượng của chi tiết cần gia công :

Khối lượng của chi tiết gia công được tính theo công thức :

Gct=Vct γ (Kg)

Trong đó :

Gct : khối lượng của chi tiết cần gia công (Kg)

γ : khối lượng riêng của vật liệu gia công (kg/cm3) Chi tiết thiết kế vật liệu là thép do đó γ=7,582 (Kg/dm3)

Vct : thể tích của chi tiết gia công, ở đây vật liệu gia công là thép

CT45(dm3)

Trong đó :

V1=

1

2 1

4 l

d

× π

=

PHẦN 3 CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. Cơ sở việc lựa chọn phôi :

Phương pháp chế tọa phôi phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề chức năng và kết cấu của chi tiết máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt, và kích thước của chi tiết, quy mô và tính loại hình sản xuất Và để chế tạo được một chi tiết máy đạt yêu cầu kinh tế kỹ thuật người thiết kế phải xác định kích thước của phôi sao cho thích hợp

- Để chọn phôi có thể căn cứ vào một số đặc tính sau :

• Tính kinh tế của phương án trong điều kiện sản xuất đã định

• Tính hợp lý của qui trình công nghệ tạo phôi

• Mức độ trang bị của các quá trình công nghệ tạo phôi, khả năng ứng dụng tự động hóa vào các nguyên công

• Chất lượng của phôi, các loại sai hỏng có thể xuất hiện trong quá trình tạo phôi

và khả năng loại bỏ chúng

• Hệ số sử dụng vật liệu (Kvl) của phương pháp

• Khả năng gia công và khả năng tạo phôi

- Phương án tạo phôi đã chọn được thực hiện theo trình tự sau :

• Chọn dạng phôi tùy thuộc vào kết cấu, đặc tính làm việc, yêu cầu vận hành của chi tiết, dạng sản xuất, hệ số sử dụng vật liệu (Kvl) , yêu cầu kỹ thuật

• Tính toán lượng dư bằng phương pháp tính toán phân tích cho các bề mặt quan trọng Với các bề mặt còn lại có thể xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng

• Lập bản vẽ phôi, xác định khối lượng phôi theo bảng vẽ lập ra

• Tính giá thành phôi

2. Phương pháp chế tạo phôi :

Với vật liệu chi tiết đã cho là thép CT45 cùng với dạng sản xuất là hàng khối ,

có rất nhiều phương pháp chế tạo phôi được áp dụng : phôi đúc, phôi cán, phôi rèn và phôi dập

• Phôi đúc :Đúc là phương pháp tạo phôi mà trong đó quá trình sản xuất là nấu chảy kim loại, hợp kim rồi rót vào một khoảng rống được tạo hình trước theo yêu cầu

- Ưu điểm :

Sản phẩm đúc có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu

Có thể đúc được những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến rất lớn

Sản phẩm đúc có thể đạt được độ chính xác, độ nhẵn khá cao với những

phương pháp đặc biệt

Tạo ra trên vật đúc các lớp vật liệu có cơ tính khác nhau

Có thể cơ khí hóa, tự động hóa, năng xuất cao

- Nhược điểm :

Chưa tiết kiệm được kim loại do hệ thống rót, hoặc do sai hỏng

Tỉ lệ phế phẩm còn cao vì khuyết tật đúc khá nhiều

Kiểm tra khuyết tật khó khăn

• Phôi cán : Cán là phương pháp cho kim loai biến dạng giữa hai trục quay ngược chiều nhau (trục cán) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết quả là làm cho chiều cao của phôi giảm, chiều dài và chiều rộng của phôi tăng

- Ưu điểm :

Nâng cao chất lượng của phôi

Nâng suất đạt được rất cao (do tính liên tục)

- Nhược điểm :

Chỉ cán được những sản phẩm không phức tạp (chu yếu là những thép thương phẩm )

• Phôi rèn : rèn tự do là một phương pháp gia công bằng áp lực trong đó quá trình biến dạng tự do dần dần về các hướng mà không bị khống chế bởi các bề mặt nào khác ngoài bề mặt tiếp xúc trực tiếp với các dụng cụ gia công

- Ưu điểm :

Phương ohap1 gia công có tính linh hoạt cao, phạm vi gia cong rộng (có thể gia công được vật nhỏ từ vài gam đến vài trăm tấn), có thể gia công đượcmnhững vật lớn hơn so với dập thể tích

Có thể chế tạo được những chi tiết có hình dạng, kích thước, khối lượng khác nhau

Phôi có tính cơ tính đồng đều thích hợp với các chi tiết chịu tải lớn

Dụng cụ và thiết bị tương đối đơn giản cho nên vốn đầu tư ít và tính linh hoạt trong sản xuất cao

Nâng cao chất lượng kim loại đặc biệt là kim loại đúc

- Nhược điểm :

Độ bong và độ chính xác đạt không cao

Sự đồng đều trong các loạt sản phẩm là không cao

Lượng dư lớn, hệ số sử dụng vật liệu không cao

Hệ số sử dụng vật liệu thấp do đó hiệu quả kinh tế không cao

Năng suất thấp đặc biệt khi rèn bằng tay

Hình dáng, chất lượng phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân

• Phôi dập :

Phương pháp gia công bằng phương pháp dập thể tích hay còn gọi là rèn khuôn khi gia công áp lực phôi sẽ bị biến dạng và điền đầy vào một khoang rỗng được gọi là long khuôn Sự biến dạng của kim loại được giới hạn trong lòng khuôn Kết thúc quá trình dập kim loại sẽ điền kín trong lòng khuôn và vật dập có hình dáng và kích thước giống hệt như lòng khuôn

- Ưu điểm :

Vật dập có độ bong và độ chính xác cao hơn phương pháp rèn tự do Khi

áp dụng những phương pháp đặc biệt thì độ chính xác có thể đạt được rất cao

Cơ tính của vật dập cao, đồng đều do giai đoạn nén khối gây ra

Có thể dập được các chi tiết phức tạp, tiết kiệm được kim loại do hệ số sử dụng vật liệu cao hơn so với rèn tự do, thao tác đơn giản, không cần những thợ bậc cao

Đạt năng suất lao động cao, dễ dàng cơ khí hóa, tự động hóa

- Nhược điểm :

Giá thành chế tạo khuôn càng lớn, thường áp dụng cho sản xuất hang loạt lớn hang khối

Đòi hỏi công suất thiết bị lớn do hạn chế trọng lượng của vật dập

Căn cứ vào ưu nhược điểm và đặc điểm công nghệ của phương pháp chế tạo phôi đã phân tích ở trên, căn cứ vào vật liệu chi tiết gia công là thép CT45, căn cứ vào dạng sản xuất là hang khối và căn cứ vào điều kiện sản xuất ta chọn phuong pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc bằng khuôn kim loại Với phương pháp chế tạo như trên sẽ đảm bảo cho chi tiết ia công đạt năng suất cao và đảm bảo tính kinh tế nhất

PHẦN 4 THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

4.1 Chọn chuẩn :

Khi chọn chuẩn để gia công các chi tiết máy ta phải xác định chuẩn cho các nguyen công đầu tiên và chuẩn cho các nguyên công tiếp theo

Thong thường chuẩn dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công chi tiết máy là chuẩn thô, còn chuẩn dùng cho các nguyên công còn lại là chuẩn tinh

- Khi chọn chuẩn hợp lý sẽ nâng cao được độ chính xác gia công, đơn giản quá trình gá đặt và giảm thời gian phụ Do đó chọn chuẩn sao cho đảm bảo hai yêu cầu

+ Đảm bảo chất lượng của chi tiết máy trong quá trình gia công

+ Nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm