Công Nghệ Chế Tạo Phụ Tùng

TRẦN ĐÌNH QUÝ (Chủ biên) TRƯƠNG NGUYỄN TRUNG – TRẦN THỊ VÂN NGA  CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHỤ TÙNG NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI - 2005 CNCTPT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ chế tạo phụ tùng môn học dùng cho ngành Cơ giới hố xây dựng giao thơng, Cơ khí ơtơ, Cơ khí Giao thơng cơng chính, Máy động lực, nhằm trang bị cho kỹ sư Cơ khí chun ngành Giao thơng kiến thức gia công chế tạo phục vụ cho việc chế tạo thay chi tiết phương tiện GTVT Khi biên soạn giáo trình này, chúng tơi tham khảo tài liệu nước ngoài, tài liệu Trường đại học Bách khoa Hà Nội, tài liệu sở sản xuất nước để có nội dung vừa đảm bảo tính đại vừa đảm bảo thực tế sản xuất Việt Nam Trong trình biên soạn, khơng thể tránh khỏi thiếu sót, chúng tơi mong góp ý người đọc để lần tái hoàn chỉnh Ý kiến đóng góp xin gửi Bộ mơn Cơng nghệ Giao thơng – Khoa Cơ khí – Trường Đại học GTVT Hà Nội Xin trân trọng cảm ơn Nhóm tác giả CNCTPT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.CNCTPT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương I CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT DẠNG HỘP 1.1- KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHI TIẾT DẠNG HỘP Trong tất loại máy móc từ máy cơng cụ, máy phát động lực, máy xây dựng, máy làm đường, máy phương tiện đường thuỷ, đường bộ, máy chuyên dùng có chi tiết dạng hộp Hộp loại chi tiết sở quan trọng sản phẩm Hộp bao gồm chi tiết có hình khối rỗng, xung quanh có thành vách làm nhiệm vụ chi tiết sở để lắp ráp, đơn vị lắp (nhóm, cụm, phận) chi tiết khác lên để tạo thành phận máy nhằm thực nhiệm vụ thiết bị, phương tiện Trong thực tế, có nhiều kiểu hộp công dụng khác thân động đốt trong, hộp tốc độ, hộp chạy dao, hộp giảm tốc, thân máy bơm v.v… Đặc điểm chi tiết hộp có nhiều vách ngăn có chiều dày khác nhau, vách có gân cứng vững, có nhiều phần lồi lõm Trên thân hộp có nhiều bề mặt phải gia cơng với u cầu xác khác có nhiều bề mặt khơng cần gia cơng khí Trên hộp có nhiều lỗ cần gia cơng có độ xác cao để thực mối lắp ghép: lỗ Ngồi có lỗ khơng u cầu độ xác cao, để kẹp chặt phận khác, lỗ phụ Nhìn chung chi tiết dạng hộp chi tiết phức tạp, khó gia cơng, chế tạo phải đảm bảo nhiều yêu cầu kỹ thuật khác 1.2- YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT DẠNG HỘP Hộp có bề mặt mặt đáy, mặt lỗ Độ xác bề mặt có u cầu cao Ngồi bề mặt chính, hộp có bề mặt phụ bề mặt đậy nắp, lỗ bắt bu lông… bề mặt độ xác khơng đòi hỏi cao Những u cầu kỹ thuật bao gồm: 1/ Độ không phẳng độ không song song bề mặt khoảng 0,05 – 0,1mm tồn chiều dài Độ nhám bề mặt Ra = 1,25 (5  7) 2/ Các lỗ u cầu có độ xác từ cấp đến cấp Sai số hình dáng lỗ 0,5  0,7 dung sai đường kính lỗ (tương đương cấp đến theo tiêu chuẩn ISO) Độ nhám bề mặt lỗ Ra = 2,5  0,63 (6  8); cần đạt tới Ra : 0,32  0,16 (9  10) Cnctpt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3/ Dung sai khoảng cách tâm lỗ phụ thuộc vào chức Nếu lỗ lắp trục bánh dung sai 0,02  0,1mm 4/ Dung sai độ không song song tâm lỗ dung sai khoảng cách tâm 5/ Độ khơng vng góc tâm lỗ lắp bánh côn trục vít 0,02  0,06mm 6/ Dung sai độ khơng đồng tâm lỗ, lấy 1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ 7/ Độ khơng vng góc mặt đầu tâm lỗ khoảng 0,05mm 100mm bán kính 0,01  1.3- TÍNH CƠNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT HỘP 1.1.1- Ý nghĩa Tính cơng nghệ kết cấu chi tiết hộp có ảnh hưởng lớn đến khối lượng gia cơng để chế tạo hộp, đồng thời ảnh hưởng đến mức độ tiêu hao vật liệu gia cơng Vì thiết kế cần phải quan tâm đến kết cấu hộp, cho đảm bảo chúng có tính cơng nghệ cao 1.1.2- Các biện pháp cần áp dụng thiết kế a) Hộp phải có đủ độ cứng vững để gia cơng khơng bị biến dạng, q trình gia cơng dùng chế độ cắt cao, đạt suất cao b) Các bề mặt làm chuẩn phải có đủ diện tích định, phải cho phép thực nhiều nguyên công dùng bề mặt chuẩn đó, đảm bảo q trình gá lắp nhanh c) Các bề mặt cần gia cơng khơng có vấu lồi, lõm; phải thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao Kết cấu bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công đồng thời nhiều dao d) Các lỗ hộp phải có kết cấu đơn giản, khơng nên có rãnh có dạng định hình, bề mặt lỗ không đứt quãng Các lỗ đồng tâm nên có đường kính giảm dần từ ngồi vào Các lỗ nên thông suốt rỗng e) Không nên bố trí lỗ nghiêng so với mặt phẳng vách để khoan, khoét, doa không bị ăn lệch hướng dao f) Các lỗ kẹp chặt hộp phải lỗ tiêu chuẩn để dùng dụng cụ cắt ren tiêu chuẩn gia công 1.4- VẬT LIỆU VÀ PHÔI 1.4.1- Vật liệu chế tạo hộp Vật liệu để chế tạo chi tiết dạng hộp thường dùng gang xám, thép đúc, hợp kim nhôm, thép hàn… Tuỳ theo điều kiện làm việc kết cấu hộp mà 6.CNCTPT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt sử dụng loại vật liệu phù hợp Đối với thân động đốt thường loại gang: GX 15-32; GX 18-36; GX 21-40; GX 24-44 1.4.2- Các dạng phôi a) Phôi đúc Phôi đúc đúc từ vật liệu: gang, thép, hợp kim nhơm Đó loại phơi phổ biến để chế tạo chi tiết dạng hộp Để chế tạo phôi đúc, người ta thường dùng phương pháp đúc sau: - Đúc khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn tay Phương pháp cho độ xác thấp, lượng dư gia cơng lớn, suất thấp, phù hợp với sản xuất đơn hàng loạt nhỏ - Đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn máy Phương pháp đạt độ xác cao suất cao, lượng dư gia công nhỏ, phù hợp với sản xuất loạt lớn hàng khối - Đúc khuôn vỏ mỏng Phương pháp đạt độ cao (0,3  0,6mm) tính vật đúc tốt Phương pháp phù hợp với sản xuất loạt lớn hàng khối, thích hợp với chi tiết hộp cỡ nhỏ - Đúc áp lực Phương pháp để chế tạo chi tiết hộp nhỏ có hình thù phức tạp Các phơi đúc chế tạo cần phải có kết cấu hợp lý, chỗ gấp khúc hộp phải có góc lượn, hốc bên cần phải làm sạch, mặt cạnh đáy cần phẳng Vật đúc khơng có vết nứt, rỗ khuyết tật khác Vật đúc thường nguội không gây ứng suất dư biến dạng nhiệt, trước gia cơng khí phải có biện pháp khử ứng suất dư b) Phôi hàn Phôi hàn chế tạo từ thép hàn lại thành hộp Loại phôi dùng sản suất đơn Phơi hàn có hai kiểu: - Kiểu phơi thơ: hàn thép thành hộp gia công khí - Kiểu phơi tinh: gia cơng sơ thép hàn lại Phơi hàn có nhược điểm có ứng suất dư hàn lớn c) Phôi dập Được dùng cho chi tiết hộp có hình dạng đơn giản dạng sản xuất loạt lớn hàng khối Vật liệu thép: dùng dập nóng Hợp kim màu: dùng dập nguội Phơi dập có tính tốt đạt suất cao Cnctpt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.5- QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT HỘP 1.51- Chọn chuẩn định vị Khối lượng gia công chủ yếu chi tiết dạng hộp gia công lỗ Để đảm bảo việc gia công lỗ nhiều bề mặt khác nhau, qua giai đoạn gia công thô, tinh v.v… đạt yêu cầu xác cao phải có mặt chuẩn tinh thống Thông thường mặt chuẩn mặt phẳng lỗ vng góc với mặt phẳng Hai lỗ dùng làm chuẩn tinh phải gia cơng đạt đến cấp xác 2, có khoảng cách xa tốt (hình 1.1) Khi định vị chi tiết hộp đồ gá, phải định vị bậc tự (mặt phẳng bậc, lỗ bậc) Hai lỗ chuẩn tinh thường dùng lỗ lắp bu lông đế hộp Tuy tuỳ theo kết cấu cụ thể hộp mà dùng mặt khác mà khơng cần gia cơng xác lỗ bu lơng để làm chuẩn Có thể sử dụng kết cấu rãnh, sống trượt để ùng d làm chu ẩn Hình 1.1 Hai lỗ chuẩn định vị c b a Để có mặt bề mặt kể làm chuẩn tinh ngun cơng người ta phải gia công mặt chuẩn Việc chọn chuẩn thơ ngun cơng quan trọng Có thể dùng phương án chọn chuẩn thô sau: a) Mặt thô lỗ (4 bậc tự do) b) Mặt thơ khơng gia cơng hộp phía (3 bậc tự do) (Xem hình vẽ 1.2) Hình 1.2 Các phương án chuẩn thơ Trong bề mặt làm chuẩn thơ nói trên, quan trọng lỗ chọn bề mặt làm chuẩn ban đầu đảm bảo lượng dư lỗ đầy đủ, 8.CNCTPT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt tạo điều kiện dễ dàng gia công lỗ xác sau Khi chọn chuẩn thơ, khơng ý đến mặt khơng gia cơng làm cho khe hở lắp ghép với phận lắp bên (bánh răng, tay gạt…) không đảm bảo Trong sản xuất hàng loạt nhỏ đơn phơi chế tạo có độ xác thấp gia công không dùng đồ gá chuyên dùng nên thực nguyên tắc chọn chuẩn phương pháp lấy dấu Khi lấy dấu, phải kết hợp việc chọn chuẩn thô với chuẩn thô khác để phân phối lượng dư gia công cho thoả mãn yêu cầu khác Phương pháp lấy dấu có nhược điểm suất thấp nên giá thành cao 1.5.2- Thứ tự gia công bề mặt chủ yếu hộp Quy trình cơng nghệ gia công chi tiết hộp bao gồm giai đoạn sau đây: a) Gia cơng mặt phẳng chuẩn lỗ chuẩn tinh b) Gia công bề mặt lại Sử dụng mặt phẳng lỗ làm chuẩn gia công bề mặt khác: - Gia cơng mặt phẳng lại - Gia cơng thơ bán tinh lỗ lắp ghép - Gia công lỗ dùng để kẹp chặt - Gia công tinh lỗ lắp ghép - Tổng kiểm tra 1.6- CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN CÁC NGUN CƠNG CHÍNH 1.6.1- Gia công mặt chuẩn a) Gia công mặt phẳng chuẩn - Đối với hộp gia cơng có sản lượng nhỏ tiến hành máy phay máy bào để gia cơng mặt chuẩn phẳng Nếu hộp có kích thước lớn, bề mặt làm chuẩn có dạng hình vng tròn gia cơng máy tiện đứng, có kích thước nhỏ gia công máy tiện cách gá mâm cặp chấu đồ gá chuyên dùng - Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối hộp có kích thước vừa lớn tiến hành gia cơng máy có nhiều trục máy có bàn quay nhiều vị trí Với hộp nhỏ gia công máy tổ hợp chuyên dùng b) Gia công lỗ chuẩn - Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối thường sử dụng máy khoan nhiều trục để gia công lỗ chuẩn Khi gia công người ta thực bước khoan, khoét, doa lần gá sử dụng bạc dẫn hướng để đảm bảo độ xác đường kính lỗ khoảng cách tâm lỗ định vị Cnctpt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt - Trong sản xuất hàng loạt nhỏ đơn việc gia công lỗ thực cách lấy dấu lỗ khoan máy khoan cần, hộp nhỏ dùng máy khoan đứng 1.6.2- Gia cơng mặt ngồi hộp Gia cơng mặt phẳng ngồi hộp áp dụng nhiều phương pháp: phay, bào, tiện, mài, chuốt tuỳ theo sản lượng kích thước, kết cấu hộp a) Trong sản xuất hàng loạt nhỏ đơn Thường dùng phương pháp bào đơn giản rẻ Có thể nâng cao suất bào cách gá nhiều phôi lúc b) Trong sản xuất hàng loạt vừa lớn Dùng phương pháp phay để gia cơng mặt ngồi Hộp có kích thước nhỏ gá nhiều phơi lúc để gia cơng Hộp có kích thước lớn gia công máy phay giường hay máy bào giường Gia cơng máy đạt suất độ xác cao Độ song song mặt 0,02mm/1000mm Độ không phẳng 0,02  0,03mm/1000mm Độ khơng vng góc 0,03  0,06mm/500mm c) Trong sản xuất hàng khối Dùng phương pháp phay liên tục máy phay có nhiều vị trí (máy phay có bàn quay, máy phay có tang trống) để gia cơng mặt phẳng song song lúc dao Hình 1.3 giới thiệu sơ đồ gia công máy phay có bàn quay I II 3 I II a) b) Hình 1.3 Sơ đồ gia cơng máy phay có bàn quay Hình a Gia công mặt phẳng song song dao Trên bàn máy có bàn quay (3) gá chi tiết gia công (2) dùng dao (1) để gia công phía m định hình gia cơng bánh ăn khớp trong, ngồi độ xác suất không cao b) Mài theo phương pháp bao hình: Mài theo phương pháp bao hình đạt độ xác cao ứng dụng rộng rãi so với mài định hình Gia cơng theo phương pháp dựa theo nguyên lý ăn khớp với bánh mà thay dụng cụ mài Sơ đồ mài bao hình trình bày hình 8.18 Cnctpt.169 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... Q Cơng nghệ chế tạo phụ tùng – Trường Đại học GTVT Hà Nội, 1999 [2] NGUYỄN ĐẮC LỘC Công nghệ chế tạo máy – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1993 [3] HỒ THANH GIẢNG Công nghệ chế tạo phụ tùng ôtô... Vật liệu phơi chế tạo trục Tính cơng nghệ kết cấu trục 71 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng trục Quy trình cơng nghệ chế tạo trục khuỷu động đốt Quy trình cơng nghệ chế tạo trục cam động... CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Công nghệ chế tạo phụ tùng Nhà xuất bản: Giao thông vận tải Hà nội Dùng cho ngành: Công nghệ chế tạo phụ tùng môn học dùng cho ngành khí chuyên dụng