CTGC CÀNG GẠT có công dụng: là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm thay đổi sự ăn khớp của các cặp bánh răng (trong hộp số) nhằm thay đổi tỷ số truyền của các trục dẫn tới việc thay đổi tốc độ của máy.Điều kiện làm việc: thường được lắp trong các hộp số kín của các máy công cụ, ngâm dầu hoặc bôi trơn bằng mỡ, điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chỉ gạt bánh răng di chuyển dọc trục, không phải làm việc thường xuyên, không mài mòn nhiều và va đập nhẹ khi làm việc. Nhiệt độ môi trường làm việc không lớn.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT CÀNG GẠT GVHD: … Người thực hiện: … TP HCM, tháng 11 năm 2016 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Nguyễn Đức Tài GVHD: Th.S Võ Văn Cường Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường LỜI NĨI ĐẦU Trong xây dựng đất nước theo hướng công nghiệp hoá đại hoá Thì ngành khí nói chung ngành khí chế tạo nói riêng đóng vai trò quan trọng công xây dựng phát triển đất nước Hiện vấn đề cải tiến trang thiết bị máy móc thật cần thiết nhằm đáp ứng phát triển ngành công nghiệp, đẩy mạnh cơng nghiệp nước ta phát triển mạnh Để hạn chế tối đa việc nhập thiết bị máy móc đại, giảm giá thành cuả sản phẩm thị trường nhằm nâng cao sức cạnh tranh với sản phẩm loại nhập từ nước vào việc gia công chi tiết máy đạt xác cao thật cần thiết Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy tập giúp cho sinh viên biết tổng hợp kiến thức học, đem kiến thức vào áp dụng việc thiết kế chế tạo chi tiết cụ thể, chi tiết làm đạt yêu cầu kó thuật phải dễ chế tạo có tính kinh tế cao Nhiệm vụ đồ án thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết gạt Lập qui trình công nghệ gia cơng hợp lí để gia công chi tiết gạt nhaèm đạt yêu cầu kỹ thuật, điều kiện làm việc chi tiết Qui trình công nghệ thieát kế nhằm đáp ứng điều kiện sản xuất hàng loạt, tăng tính kinh tế, suất Trong q trình làm đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy bỏ qua đóng góp ý kiến để em hoàn thành tốt tập Nhờ hướng dẫn thầy Võ Văn Cường em hoàn thành xong tập lớn Em xin cám ơn hướng dẫn Thầy thời gian qua giúp em hồn thành tốt tập Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy TPHCM, tháng 11 năm 2016 Người thực SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TPHCM, tháng 11 năm 2016 Người thực SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường MỤC LỤC Trang MỤC LỤC PHẦN PHÂN TÍCH CTGC 1.1 Phân tích công dụng điều kiện làm việc chi tiết 1.2 Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết 1.3 Phân tích kết cấu, hình dạng 1.4 Phân tích độ xác gia công 1.5 Xác định sản lượng năm PHẦN CHỌN PHÔI ,PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 10 2.1.Chọn phôi .11 2.2 Phương pháp chế tạo phôi 11 2.3 Xác định lượng dư gia công 13 2.4 Tính hệ số dịch chuyển vật liệu 13 PHẦN LẬP BẢNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CƠ 16 3.1 Mục đích .16 3.2 Nội dung .16 PHẦN BIỆN LUẬN QUY TRINH CÔNG NGHỆ .17 4.1 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi 17 4.2 Nguyên công 2: Phay đồng thời mặt E, D, E’ .17 4.3 Nguyên công 3: Phay đồng thời mặt C, D’, C’ .21 4.4 Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ15+0,018 23 4.5 Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ15+0,018 31 4.6 Nguyên công 6: Khoét thô lỗ R15 +0,21 31 4.7 Nguyên công 7: Cắt đôi chi tiết 34 4.8 Nguyên công 8: Tổng kiểm tra 36 PHẦN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 37 5.1 Phân tích u cầu ngun cơng 37 5.2 Phương pháp định vị kẹp chặt 37 5.3 Phương pháp tính lực kẹp 37 SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường 5.4 Xác định sai số chế tạo cho phép 38 5.5 Ưu Khuyết điểm đồ gá 38 5.6 Hướng dẫn bảo quản đồ gá 38 5.7 Hướng dẫn sử dụng đồ gá 39 5.8 Một số chi tiết tiêu chuẩn 39 CHƯƠNG KẾT LUẬN 41 Tài Liệu Tham Khảo 42 SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường Phần PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG (CTGC) Phân tích cơng dụng điều kiện làm việc (CTGC) -CTGC có cơng dụng: phận nối trục điều khiển bánh di trượt nhằm thay đổi ăn khớp cặp bánh (trong hộp số) nhằm thay đổi tỷ số truyền trục dẫn tới việc thay đổi tốc độ máy -Điều kiện làm việc: thường lắp hộp số kín máy cơng cụ, ngâm dầu bôi trơn mỡ, điều kiện làm việc không khắc nghiệt, gạt bánh di chuyển dọc trục, làm việc thường xuyên, không mài mòn nhiều va đập nhẹ làm việc Nhiệt độ mơi trường làm việc khơng lớn 1.2 Phân tích vật liệu chế tạo CTGC 1.1 Với điều kiện làm việc CTGC ta thấy vật liệu gang xám phù hợp, với tính chất vật liệu sau: - Thành phần cấu tạo: Tổ chức tế vi: gang xám gang mà phần lớn cacbon nằm dạng tự (graphit), khơng có cacbon dạng liên kết với sắt Lượng cacbon liên kết khoảng – 1% C tổng lượng cacbon gang Do tổ chức chứa nhiều graphit nên mặt gang có màu xám, tối nên có tên gang xám Thành phần hóa học: thành phần nguyên tố gang xám phải bảo đảm mức độ tạo thành graphit tính theo yêu cầu Nguyên tố C Si Tỷ lệ (%) 2.8 – 3.5 1.5 - Cơng dụng, tính cơng nghệ: Mn 0.5 - P 0.1 – 0.2 S 0.08 – 0.12 GX 15-32 có độ bền trung bình có tính gia công tốt nên sử dụng để chế tạo chi tiết bệ máy công cụ, moay ơ, thân loại van chi tiết khác có hình dạng phức tạp khơng cho phép độ cong vênh lớn khơng có khả thực hóa giá Bên cạnh vật liệu cịn ứng dụng cho vật đúc thành mỏng có kích thước phủ bi lớn, khối lượng khơng lớn, bàn trượt, thân ụ động, đai ốc hai nửa, bánh răng, giá chia… Tính chất lý: Theo bảng 2.53 [10] tính chất lý GX 15-32 sau: SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Mác gang Giới hạn bền kéo KG/mm2 GX 15-32 15 GVHD: Th.S Võ Văn Cường Độ võng (mm) Giới hạn khoảng cách gối tựa bền uốn KG/mm 600 300 Không nhỏ 32 2.5 Độ cứng HB 163 - 229 Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC -CTGC có kết cấu tương đối đơn giản, hợp lý Bề mặt làm việc chủ yếu ϕ15+0,018 R15+0,21 -Chi tiết thuộc dạng -Bề mặt đặc biệt cần quan tâm gia công ϕ15+0,018 với Ra = 1,25 R15+0,21 với Rz = 20 1.4 Phân tích độ xác gia cơng: 1.4.1 Độ xác kích thước: Kích thước có dẫn dung sai: Kích thước đường kính lỗ ϕ15+0,018 : Kích thước danh nghĩa: DN = 15 Sai lệch : ES = 0,018 Sai lệch : EI = Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0,018 – = 0,018 (1, tra bảng 1.14 tr 18) Độ xác kích thước đường kính lỗ đạt cấp xác Miền dung sai kích thước lỗ H7: ϕ15+0,018 ϕ15H7 Kích thước lỗ R15+0,21: Kích thước danh nghĩa: DN = 30 Sai lệch : ES = 0,21 Sai lệch : EI = Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0,21 – = 0,21 (1, tra bảng 1.14 tr 19) Độ xác kích thước đường kính lỗ đạt cấp xác 12 Miền dung sai kích thước lỗ H12: R15+0,21 R15H12 Kích thước đường kính lỗ ϕ5+0,12 : Kích thước danh nghĩa: DN = Sai lệch : ES = 0,12 Sai lệch : EI = Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0,12 – = 0,12 (1, tra bảng 1.14 tr 19) Độ xác kích thước đường kính lỗ đạt cấp xác 12 Miền dung sai kích thước lỗ H12: ϕ5+0,12 ϕ5H12 Kích thước khơng dẫn dung sai: Kích thước khoảng cách bề mặt gia cơng khơng dẫn dung sai lấy cấp xác 12 1.3 SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường Kích thước 70 cấp xác 12 (1, tra bảng 1.4 tr 4) ta IT = 0,3 mm Kích thước đầy đủ 70 ± 0,15 - Kích thước 20 cấp xác 12 (1, tra bảng 1.4 tr 4) ta IT = 0,21 mm Kích thước đầy đủ 20 ± 0,1 - Kích thước 10 cấp xác 12 (1, tra bảng 1.4 tr 4) ta IT = 0,15 mm Kích thước đầy đủ 10 ± 0,07 - Kích thước cấp xác 12 (1, tra bảng 1.4 tr 4) ta IT = 0,15 mm Kích thước đầy đủ ± 0,07 - Kích thước cấp xác 12 (1, tra bảng 1.4 tr 4) ta IT = 0,1 mm Kích thước đầy đủ ± 0,05 Kích thước khoảng cách bề mặt gia công bề mặt không gia cơng khơng dẫn dung sai lấy cấp xác 14 - Trong CTGC khơng có kích thước có cấp xác 14 Kích thước khoảng cách bề mặt không gia công không dẫn dung sai lấy cấp xác 16 (hoặc CCX phôi – tùy theo loại phôi phương pháp chế tạo phơi) - Kích thước ϕ32 cấp xác phơi (STCNCTM tập 1, tra bảng 3.3 tr 174) ta IT = mm Kích thước đầy đủ 32 ± 0,5 - Kích thước R27 cấp xác phơi (STCNCTM tập 1, tra bảng 3.3 tr 174) ta IT = mm Kích thước đầy đủ 27 ± 0,5 - Kích thước cấp xác phơi (STCNCTM tập 1, tra bảng 3.3 tr 174) ta IT = mm Kích thước đầy đủ ± 0,5 - Kích thước cấp xác phơi (STCNCTM tập 1, tra bảng 3.3 tr 174) ta IT = mm Kích thước đầy đủ ± 0,5 - Kích thước cấp xác phơi (STCNCTM tập 1, tra bảng 3.3 tr 174) ta IT = mm Kích thước đầy đủ ± 0,5 1.4.2 Độ xác hình dáng hình học: - Khơng có YCKT đặc biệt hình dáng hình học CTGC 1.4.3 Độ xác vị trí tương quan: - Dung sai độ vng góc tâm lỗ ϕ15+0,018 mặt đầu C ≤ 0,01 1.4.4 Chất lượng bề mặt: - SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường Bề mặt lỗ ϕ15+0,018 có độ nhám Ra = 1.25, cấp Bề mặt lỗ R15+0,21 có độ nhám Rz = 20, cấp Bề mặt lỗ ϕ5+0,12 có độ nhám Rz = 20, cấp Các bề mặt C, C’, D, D’, E, E’ có độ nhám Rz = 40, cấp Các bề mặt cịn lại khơng gia cơng có độ nhám Rz = 80, cấp Yêu cầu lý tính: - Do điều kiện làm việc tiết khơng có u cầu độ cứng, nhiệt luyện Kết luận: Ta ý YCKT sau CTGC: - Dung sai kích thước cao ϕ15+0,018 đạt cấp xác - Dung sai độ vng góc tâm lỗ ϕ15+0,018 mặt đầu C ≤ 0.01 - Độ nhám bề mặt cao đạt cấp 6, Ra = 1.25 Xác định sản lượng năm - Khối lượng CTGC Mct Dùng phần mềm Autocad 3D tính tốn ta thể tích CTGC sau: - 1.4.5 1.4.6 1.5 - Hình Khối lượng CTGC Từ phần mềm ta được: Vct = 27114 mm3 Khối lượng riêng vật liệu CTGC γ = 6,8 kg/dm3 ( SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang 10 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường 15,6.150, 0,83 120 0,3.0,030,1.0,560,5 Thay vào (*) ta có: V= = 10 m/phút n= − Tính số vịng quay 1000.v = πD 212 vg/phút Theo máy lấy n = 190 vg/phút − Thời gian chạy máy: TCB= L + L1 + L2 S n Trong đó: + + L = 27 mm L1 = D1 − d cotgγ + (0,1 ÷ 2)= 0,03cotg 30˚ + = mm + L2 = (1 ÷ 3) mm Chọn L2 = mm + n = 190 vòng/phút + S = 0,56 mm/vòng TCB = L + L1 + L2 S n 27 + + 0,56.190 = = 0,28 phút 4.5 NGUYÊN CÔNG V : Khoan, khoét, doa lỗ ϕ15+0,018 - Nguyên công ta làm tương tự ngun cơng IV 4.6 NGUN CƠNG VI : Khoét thô lỗ R15 +0,21 SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang 32 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường Hình 4.2 Sơ đồ định vị kẹp chặt phay thô đồng thời mặt E, D, E’ Chọn chuẩn gia công: − Mặt E,D,E’ : Định vị bậc tự − Mặt trụ Ø54 : Định vị bậc tự − Mặt trụ Ø32 : Định vị bậc tự - Chän m¸y: Máy khoan cần 2A55 Đường kính lớn khoan thép : 50 mm Cơn mooc trục số Cơng suất đầu khoan : 4,5 kW Công suất nâng xà ngang 1,7 kw Số vịng quay trục 30- 37, - 47, -60 -75 - 95 -118 – 150 –190 –225 – 375 –475 –600- 950 –1180- 1500 - 1700 300 – Bước tiến vịng quay trục ( mm/vịng ):0,05- 0,07 -0,1 – 0,14 – 0,2 – 0,28 – 0,4 – 0,56 – 0,79 – 1,15 – 1,54 - 2,2 SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang 33 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường Chọn dao: − Chọn dao: Khoét mũi khoét thép gió P18 Tra bảng 4-47 tr 333 tài liệu [3] ta : D = 30 mm L= 168 mm l= 87 mm − Chọn t: t = = mm − Tính S theo cơng thức độ bền dao: S = CS D0.6 mm/vòng Theo bảng (1.3) trang 83 [11]: CS = 0,075 Thay vào ta :S = 0,075 300.6 = 0,57 mm/vòng Theo máy chọn S = 0,56 mm/vịng − Tính vận tốc kht: CV D Zvv T m t Xvv S Yv v v Kv Theo công thức V= ; m/phút (*) Theo bảng (5.3) trang 86 [11]: Kmv = Theo bảng (7.1) trang 17 [11]: Knv = 0,8 Theo bảng (6.3) trang 86 [11]: Klv = Theo bảng (8.1) trang 17 [11]: Kuv = →Kv = x x x 0,8 = 0,8 Theo bảng (3.3) trang 85 [11]: Cv Zv Xv Yv m 18,8 0,2 0,1 0,4 0,125 Theo bảng (4.3) trang 83 [11]: T = 50 phút Thay vào (*) ta có: V= 0,8 = 19,5 m/phút n= − Tính số vịng quay 1000.v 1000.19,5 = = 207 πD 3,14.30 vg/phút Theo máy lấy n = 190 vg/phút SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang 34 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy M = − GVHD: Th.S Võ Văn Cường C p t Xp p S Yp p kp p D.Z 2.1000 p Momen khoét: Theo bảng (11.1) trang 19 [11]: CPz = 114 K mp Theo bảng (12.1và 13.1) trang 21 [11] : K p KGm Xpz =0,9 HB = 190 np Ypz =0.75 190 = 190 0.4 =1 Theo bảng (15.1) trang 22 [11]: KPp =1,08 : Knp = →KP= x x 1,08 = 1.03 M = 114 0.9 p N= − 1,08 p 30.2 2.1000 p Thay vào − , 5p 0,56 Công suất cắt: = 10,4 KGm 10,4.190 =2 975 Thời gian chạy máy: TCB= 1,03 kw So với máy an tồn L + L1 + L2 S n Trong đó: + L = 27 mm D1 − d + L1 = cotgγ + (0,1 ÷ 2)= 5cotg 30˚ + = 8,6 mm + L2 = (1 ÷ 3) mm Chọn L2 = 2mm + n = 190 vòng/phút + S = 0,56 mm/vòng TCB = L + L1 + L2 S n 27 + 8,6 + 0,56.190 = = 0,35 phút 4.7 NGUYÊN CÔNG VII : Cắt đôi chi tiết SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang 35 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường Hình 4.2 Sơ đồ định vị kẹp chặt phay đồng thời mặt C, C’, D’ − Chọn chuẩn gia công : − Mặt E,D,E’ : Định vị bậc tự − Lỗ Ø30 : Định vị bậc tự − Mặt trụ Ø32 : Định vị bậc tự − Chän m¸y: Máy phay ngang 6H82, có thơng số máy sau: + Tốc độ trục : 30– 1500 vịng/phút + Cơng suất động trục : kW + Bước tiến bàn máy ( mm/phút ):30 - 37, - 47, – 60 – 75 – 95 –118 –120 –190 –235 –300 – 375 – 475 – 600 – 750 - 900 − Chọn dao: Phay dao phay đĩa gắn thép gió P18 Tra bảng 4-80 tr 368 [11] ta : D = 50 mm SVTH: Nguyễn Đức Tài Z = 14 B = mm d = 16 Trang 36 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường − Chọn chiều sâu cắt t: t = mm − Chọn lượng chạy dao: Theo bảng (14-5) trang 129 [11] ta :S z=(0,2 - 0,3) mm/răng Vì phơi có B = mm → Sz= 0.2 mm/răng CV D qv − Vận tốc cắt theo công thức: V= T m t xv S zyv B uv Z pv Kv ; m/phút (*) Theo bảng (1-5) trang 120 [11] ta có : Cv 85 qv xv 0,2 0, yv 0,4 uv 0,1 pv 0,1 m 0,15 Theo bảng (2.5) trang 122 [11]: T=120 phút 190 K mv = HB Bảng 2.1 trang 15 [11]: Nv 190 = 190 1, 25 =1 Theo bảng (7-1) trang 17 [11]: Knv = 0,6 Theo bảng (8-1) trang 17 [11]: Kuv = Kv=Kmv Knv Kuv = 0,6 =0,6 0, 85.50 0,6 = 4,9 ,15 , 120 0,2 0, 4.81.14 0,1 Thay vào (*) ta có: V= m/phút n= − Số vòng quay phút dao: 1000.v 1000.4,9 = = 31,2 πD 3,14.50 vg/phút Theo thuyết minh máy chọn n =30 vg/phút VT = πDn 3,14.50.30 = = 1000 1000 − Tốc độ cắt thực tế: 4,71 m/phút − Tính lượng chạy dao phút lượng chạy dao thực tế theo máy: Sm = Szbảng Z n=0,2 14 30 = 84 mm/phút Theo máy ,chọn Sm = 120 mm/phút → Szthực = SVTH: Nguyễn Đức Tài 120 = 0,28 14.30 mm/răng Trang 37 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Th.S Võ Văn Cường x Pz = − y u C p t p S z p B p Z q D p n Tính lực cắt Pz theo công thức: ωp K p KG Theo bảng 3.5 trang 122 [11]: ωp Cp Xp Yp Up 30 0,86 0,72 K mp Theo bảng 12.1 trang 21 [11]: qp HB = 190 0,85 np 190 = 190 0.55 =1 (np tra bảng 13.1 trang 21 [11] ) Pz = Thay vào công thức: − Công suất cắt: N= 30.4 0,86 0,14 0, 2.81.14 500,85 300 Pz V 60.102 = 96 KG 96 4,7 = 60.102 = 0,7 KW So với công suất máy = KW , máy làm việc đảm bảo an toàn − Thời gian chạy máy: TCB= L + L1 + L2 S n Trong đó: + L= 54 mm: Chiều dài gia cơng + L1 = = = 3,3 mm: ChiỊu dµi ¨n dao + Sp th = 84 mm/phút: + L2 = (1 ÷ 6) mm Chän L2 = Tm = = 0,7 phút 4.8 NGUYÊN CÔNG VIII : Tổng kiểm tra Tổng kiểm tra : - Kích thước Ø 15+0,018, Ra=1.25 SVTH: Nguyễn Đức Tài Trang 38 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy - GVHD: Th.S Võ Văn Cường Kiểm tra độ vng góc tâm Ø 15+0,018 mặt C