Thông tin tài liệu
LỜI CẢM ƠN Bước vào kỳ học cuối năm thứ tư trường Đại học Lâm Nghiệp, em có hội làm khóa luận tốt nghiệp Được đồng ý Khoa Cơ điện & Cơng trình trường Đại học Lâm Nghiệp, em tiến hành thực đề tài: “Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết táo chuyển hướng dọc cấu lái xe GAZ 53-66” Em nhận giúp đỡ tận tình thầy, cô Khoa Cơ điện & Công trình, đặc biệt giáo ThS Đặng Thị Hà để em hồn thành đề tài Cơ giúp em nhiều suốt trình làm khóa luận, giúp em tổng hợp kiến thức học suốt năm học qua giúp em biết thêm nhiều điều bổ ích hỗ trợ em trường Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy, cô khoa Cơ điện & Cơng trình, cảm ơn giáo hướng dẫn ThS Đặng Thị Hà giúp em hồn thành khóa luận tốt nghiệp thời hạn Em xin chân thành cảm ơn! Xuân Mai, ngày tháng năm 2013 Sinh viên thực Thái Thị Liên MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1:TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tầm quan trọng ngành khí chế tạo 1.2 Tổng quan gia công chi tiết dạng trục 1.3 Mục tiêu, nội dung, phương pháp phạm vi nghiên cứu đề tài Chương 2: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Giới thiệu chung cấu lái xe GAZ 53-66 2.2 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết cấu 10 2.3 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 11 2.4 Xác định dạng sản xuất 12 2.5 Lựa chọn phôi, gia công chuẩn bị phôi 14 Chương 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CỒNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT 18 3.1 Lựa chọn phương pháp gia công 18 3.2 Lập quy trình cơng nghệ 18 3.2.1 Chọn chuẩn thô 18 3.2.2 Chọn chuẩn tinh 19 3.2.3 Trình tự gia cơng chi tiết 20 3.3 Thiết kế nguyên công 21 3.3.1 Lập sơ đồ gá đặt 21 3.3.2 Chọn máy 21 3.3.3 Chọn dụng cụ cắt 23 3.3.4 Tính chọn lượng dư 27 3.3.5.Tính chọn chế độ cắt 29 Chương 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 51 4.1 Công dụng, phân loại yêu cầu đồ gá 51 4.1.1 Công dụng đồ gá gia công 51 4.1.2 Phân loại đồ gá gia công 52 4.1.3 Yêu cầu đồ gá 53 4.2 Kết cấu đồ gá 54 4.2.1 Cơ cấu định vị 54 4.2.2 Cơ cấu kẹp chặt 55 4.2.3 Cơ cấu dẫn hướng 56 4.2.4 Cơ cấu so dao 56 4.2.5 Cơ cấu phân độ 57 4.2.6 Cơ cấu chép hình 57 4.2.7 Cơ cấu tự định tâm 57 4.2.8 Thân đồ gá 58 4.3 Những tính tốn thiết kế đồ gá 58 4.3.1 Yêu cầu thiết kế đồ gá 58 4.3.2 Trình tự thiết kế đồ gá 59 4.3.3 Phương pháp tính lực kẹp 59 4.3.4 Phân tích sơ đồ gá đặt 60 4.3.5 Tính lực kẹp tiện 61 4.3.6 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá 61 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1.Đặc tính kỹ thuật máy tiện 1K62 22 Bảng 3.2 Đặc tính kỹ thuật máy khoan đứng 2H150 23 Bảng 3.3.Các thơng số kích thước dao tiện 24 Bảng 3.4.Các thông số kích thước dao tiện ren ngồi (mm) 25 Bảng 3.5.Các thơng số kích thước mũi khoan (mm) 26 Bảng 3.6.Các thông số kích thước mũi doa (mm) 26 Bảng 3.7: Các thông số chế độ cắt cho nguyên công 42 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mơ hình khí chế tạo Hình 1.2: Gia cơng sửa chữa tơ Hình 2.1: Cơ cấu lái xe GAZ 53- 66 Hình 2.2 Bản vẽ chi tiết táo chuyển hướng dọc 12 Hình 2.3 Ứng dụng phần mềm Autodesk Inventor Professional 2010 13 để tính thể tích chi tiết 13 Hình 2.4 Bản vẽ lồng phôi 15 Hình 2.5: Bản vẽ nắn phơi 16 Hình 2.6: Bản vẽ cắt phơi 17 Hình 3.1 Kết cấu dao tiện 24 Hình 3.2 Kết cấu dao tiện ren 25 Hình 3.3 Kết cấu dao tiện định hình tiện mặt cầu 30 (mm) 25 Hình 3.4 Kết cấu dao tiện định hình tiện mặt cầu R6 (mm) 25 Hình 3.4 Kết cấu mũi khoan 26 Hình 3.5 Kết cấu mũi doa 26 Hình 3.6 Bản vẽ phơi 28 Hình 4.1: Sơ đồ gá đặt nguyên công 60 Hình 4.2: Sơ đồ tính lực kẹp tiện 61 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thập niên gần đây, công nghệ coi động lực phát triển quan trọng nhiều quốc gia Để phát triển kinh tế mình, quốc gia có sách phù hợp ưu tiên phát triển công nghệ Các nước công nghiệp coi mơ hình tốt để ứng dụng phát triển công nghệ nhanh tạo sở để cơng nghiệp hóa – đại hóa kinh tế đất nước Đảng ta, từ Đại hội lần thứ năm 1960 xác định ngành khí then chốt nghiệp đổi với mốc lịch sử Đại hội lần thứ Đảng năm 1986 Ngành khí chế tạo coi động lực quan trọng để phát triển đất nước với mục tiêu cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước Để góp sức vào cơng xây dựng đổi ngành khí chế tạo, trường Đại học Lâm Nghiệp đào tạo kỹ sư khí tương lai phục vụ cho đất nước Đối với chi tiết táo chuyển hướng dọc lắp cấu lái xe GAZ 53-66, khớp nối hệ thống treo, có nhiệm vụ vừa dẫn lực chuyển động quay xe, vừa dẫn hướng cho xe Đây chi tiết quan trọng cấu lái, đảm bảo cho xe dẫn hướng xác Vì sau thời gian làm việc, táo chuyển hướng dọc thường bị mòn, gây độ dơ khớp, dẫn đến hướng chuyển động xe khơng xác khơng giữ hướng chuyển động mong muốn Hư hỏng cấu lái ảnh hưởng đến hướng chuyển động xe mà gây an tồn cho người sử dụng hàng hóa vận chuyển… Thực tế cho thấy, nhà máy Z151- Thị xã Sơn Tây, chi tiết táo chuyển hướng dọc cho loại xe sản xuất với số lượng lớn, phục vụ cho công tác sửa chữa loại xe ô tô xe giới quân Điều cho thấy chi tiết hay hỏng hóc cần thay Như vậy, nhu cầu để chế tạo chi tiết lớn Để mang lại hiệu kinh tế đạt u cầu kỹ thuật, cần lập quy trình cơng nghệ để gia công chi tiết hợp lý Được đồng ý khoa Cơ điện – Cơng trình trường Đại học Lâm Nghiệp, em tiến hành thực đề tài: “Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết táo chuyển hướng dọc cấu lái xe GAZ 53-66” Với mục đích thiết kế quy trình hợp lý, tăng suất lao động hạ giá thành sản phẩm Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tầm quan trọng ngành khí chế tạo Những năm đầu kỷ XXI, nhân loại chứng kiến nhiều biến đổi sâu rộng giới, phát triển vũ bão cách mạng KH – CN đại, mà đặc trưng ngành công nghệ cao công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu – công nghệ nano, công nghệ lượng mới, công nghệ hàng không vũ trụ tác động sâu rộng đến lĩnh vực đời sống, kinh tế, trị quốc tế, làm thay đổi diện mạo giới đương đại Trong phát triển vĩ đại đó, ngành cơng nghiệp khí chế tạo đóng vai trị có tính tảng có diện tất lĩnh vực kinh tế - xã hội cộng đồng quốc tế Chính vậy, xu hướng phát triển ngành khí chế tạo trọng tập trung phát triển số lĩnh vực như: - Về thiết kế quy trình gia cơng chế tạo: Tiếp tục nghiên cứu nâng cấp hệ CAD/CAM, trọng loại phần mềm ứng dụng, phần mềm thông minh tiện lợi giao diện người – máy, đáp ứng yêu cầu ngày cao thiết kế gia công chế tạo Đến 2030, thay đổi cách phương thức thiết kế chủ yếu làm việc bàng máy tính trực tuyến Thiết kế sản phẩm có sử dụng vật liệu trí tuệ Thiết kế lập kế hoạch chế tạo số ảo Phương thức thiết kế theo kiểu modun cho hệ thống chế tạo liên tục Tập trung vào tự động hóa dây chuyền chế tạo, quy trình tiên tiến Tập trung nghiên cứu để tạo công nghệ sử dụng nhiều tri thức để tiến tới chế tạo loại sản phẩm khí gọn nhẹ, tiêu hao vật liệu, lượng thân thiện với môi trường Nghiên cứu phát triển khái niệm công nghệ gia công sở hội tụ công nghệ cao công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới, công nghệ nano, cơng nghệ sinh học Nghiên cứu hồn thiện hệ thống cảm biến công nghệ lắp ráp sản phẩm phức tạp Nghiên cứu phát triển công nghệ tự động dựa vào ứng dụng giao diện người – máy thông minh - Về vật liệu chế tạo: Tiếp tục nghiên cứu để tạo tri thức vật liệu chế tạo chất lượng cao, vật liệu thơng minh phục vụ quy trình chế tạo Nghiên cứu vật liệu sử dụng nhiều tri thức với thuộc tính phù hợp Nghiên cứu tích hợp mức độ phân tử nano macro cơng nghệ hóa học vật liệu gia cơng công nghiệp Nghiên cứu ứng dụng rộng rãi ngành công nghiệp chế tạo vật liệu nano mới, vật liệu sinh học vật liệu ghép - Khoa học nano công nghệ nano: Tiếp tục nghiên cứu khả chế tạo cẩu trúc nano phức siêu hàm lượng cao Chế tạo thiết bị nano 20 nm, chế tạo cấu trúc nano 3D phức hợp tích hợp đa Phát triển mơ hình tích hợp hàng loạt cơng nghệ chế tạo nano Nghiên cứu thiết bị cảm biến cấp nano, phát triển cấu trúc nano từ nhiều loại vật liệu Nghiên cứu chế tạo động cấp nano, máy móc kích cỡ nano - Về cơng nghệ chế tạo: Phát triển hệ thống chế tạo thông minh không giới hạn Các hệ thống thông minh hứa hẹn lớn quy trình chế tạo tự động hóa cơng nghiệp doanh nghiệp tương lai Các hệ thống thu hút quan tâm ngày tăng ngành công nghiệp ứng dụng vào toàn phạm vi hoạt động chế tạo để tạo sức cạnh tranh tồn cầu Hình 1.1: Mơ hình khí chế tạo Ở Việt Nam vậy, ngành khí chế tạo chiếm phần lớn cấu hoạt động kinh tế xã hội Ngành khí chế tạo ngành quan trọng ngành kinh tế quốc dân Phạm vi sử dụng sản phẩm ngành chế tạo rộng rãi Từ tàu vũ trụ giày, dép quần áo, tất sản phẩm chế tạo từ máy móc khác Ngành chế tạo máy tảng cơng nghiệp chế tạo máy Chính vậy, Đảng Nhà nước ta quan tâm đặc biệt đến ngành khí chế tạo Theo số liệu tổng hợp hiệp hội doanh nghiệp khí Việt Nam, nước có khoảng 3.100 doanh nghiệp khí tổng số 53.000 sở sản xuất khí có gần 450 doanh nghiệp quốc doanh, 1.250 sở sản xuất tập thể 156 xí nghiệp tư doanh Khoảng 50% sở sản xuất khí chuyên chế tạo lắp ráp, lại hầu hết sở sửa chữa Tổng số vốn ngành khí quốc doanh vào khoảng 360-380 triệu USD, tổng vốn đăng ký đầu tư nước (FDI) vào ngành khí khoảng 2,1 tỷ USD, 50% tập trung vào lĩnh vực lắp ráp ô tô, xe máy mặt hàng tiêu dùng khác Hình 1.2: Gia cơng sửa chữa tơ Cơ khí chế tạo ngành cơng nghiệp tảng có vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước 1.2 Tổng quan gia công chi tiết dạng trục Các chi tiết dạng trục dạng chi tiết dung phổ biến ngành chế tạo máy Chúng có bề mặt cần gia cơng mặt trịn xoay Mặt thường dung làm mặt lắp ghép với chi tiết khác Các chi tiết trục có kết cấu khác * Phân loại Tùy theo kết cấu mà phân chia chi tiết dạng trục số nhóm khác như: - Trục trơn: loại trục suốt chiều dài L có kích thước đường kính d, L L < trục trơn ngắn, = ÷ 10 trục trơn thường; D D L > 10 trục trơn dài D Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 4.1 Cơng dụng, phân loại yêu cầu đồ gá Chất lượng sản phẩm khí, suất lao động giá thành tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng sản xuất khí Để đảm bảo tiêu trên, trình chế tạo sản phẩm khí, ngồi máy cắt kim loại dụng cụ cắt, cần có loại đồ gá dụng cụ phụ Thiết kế đồ gá đóng vai trị quan trọng, nhờ sản xuất khí đảm bảo nâng cao chất lượng, tăng suất hạ giá thành chế tạo sản phẩm Đồ gá trang bị công nghệ cần thiết dùng q trình gia cơng (đồ gá gia cơng), q trình kiểm tra (đồ gá kiểm tra) q trình lắp ráp khí (đồ gá lắp ráp) Đồ gá gia công chiếm 80 90% đồ gá Đồ gá gia công loại trang bị cơng nghệ nhằm xác định vị trí xác chi tiết gia công so với dụng cụ cắt, đồng thời giữ vững vị trí suốt q trình gia cơng 4.1.1 Cơng dụng đồ gá gia cơng - Đảm bảo độ xác vị trí bề mặt gia công Nhờ đồ gá để gá đặt chi tiết, xác định cách xác vị trí tương đối chi tiết gia cơng máy dao cắt, đạt độ xác vị trí tương đối cao cách ổn định, tin cậy nhanh chóng - Nâng cao suất lao động Sau sử dụng đồ gá loại bỏ bước vạch dấu so dao, nhờ giảm đáng kể thời gian phụ; dùng đồ gá gá đặt chi tiết dễ dàng kẹp chặt đồng thời nhiều chi tiết, gia cơng nhiều vị trí, làm cho thời gian trùng với thời gian phụ; dùng đồ gá khí hóa, tự động hóa mức độ cao thêm bước giảm thời gian phụ, làm tăng suất lao động - Mở rộng phạm vi máy công cụ Trên máy cắt kim loại sử dụng đồ gá chuyên dùng mở rộng khả cơng nghệ máy - Không yêu cầu tay nghề công nhân cao giảm nhẹ cường độ lao động họ 51 4.1.2 Phân loại đồ gá gia công Hiện đồ gá gia công sử dụng sản xuất khí phong phú, vào đặc điểm khác để phân loại đồ gá gia công: * Căn vào phạm vi sử dụng - Đồ gá vạn năng: đồ gá tiêu chuẩn, gia cơng chi tiết khác mà khơng cần thiết có điều chỉnh đặc biệt đồ gá vạn sử dụng rộng rãi sản xuất loạt nhỏ - đơn - Đồ gá chuyên dùng: loạt đồ gá thiết kế chế tạo cho nguyên công gia cơng chi tiết Vì vậy, sản phẩm thay đổi nội dung nguyên công thay đổi đồ gá khơng thể dùng lại Do loại đồ gá sử dụng sản phẩm công nghệ tương đối ổn định sản xuất loạt lớn, hàng khối - Đồ gá vạn lắp ghép (đồ gá tổ hợp) Theo yêu cầu gia cơng ngun cơng đó, chọn chi tiết tiêu chuẩn phận chuẩn bị trước để tổ hợp thành đồ gá Loại đồ gá sau dùng xong tháo ra, lau chùi sử dụng lại Sử dụng loại đồ gá có ưu điểm giảm chu kỳ thiết kế chế tạo đồ gá, làm giảm thời gian chuẩn bị sản xuất; đồng thời với chi tiết đồ gá tiêu chuẩn hóa sử dụng nhiều lần, tiết kiệm vật liệu chế tạo đồ gá; giảm công lao động giảm giá thành sản phẩm Nhược điểm: cần đầu tư vốn lớn để chế tạo hàng vạn chi tiết tiêu chuẩn với độ xác độ bóng cao, vật liệu chi tiết thường thép hợp kim, thép crom, thép niken; độ cứng vững đồ gá thông dụng; nặng cồng kềnh so với đồ gá vạn - Đồ gá điều chỉnh đồ gá gia cơng nhóm: Khi thay đổi điều chỉnh số chi tiết cá biệt đồ gá gia cơng chi tiết có hình dáng, kích thước cơng nghệ gần giống Nhưng đối tượng gia công 52 đồ gá vạn điều chỉnh không rõ ràng phạm vi sử dụng tương đối rộng Đồ gá gia cơng nhóm thiết kế chế tạo cho mọt nhóm chi tiết định Đối tượng gia công phạm vi sử dụng tương đối rõ ràng * Căn vào máy sử dụng Đồ gá tiện, đồ gá phay, đồ gá khoan, đồ gá mài,… * Căn vào nguồn sinh lực để kẹp chặt Kẹp tay, kẹp khí nén, dầu ép, kết hợp khí nén – dầu ép, điện tử, chân không,… * Căn vào số chi tiết đồng thời gia công Kẹp nhiều chi tiết lúc 4.1.3 Yêu cầu đồ gá Yêu cầu chung loại đồ gá sau: - Phù hợp với yêu cầu sử dụng, dạng sản xuất, điều kiện cụ thể nhà máy trang thiết bị, trình độ kỹ thuật cơng nhân,… Đảm bảo độ xác quy định: Nguyên lý làm việc phải đúng, chi tiết định vị dẫn hướng phải có cấu tạo hợp lý có độ xác cần thiết, chi tiết kẹp chặt phải đủ độ cứng vững; đồ gá phải định vị kẹp chặt cách xác máy - Sử dụng thuận tiện: Gá tháo chi tiết gia công dễ dàng, dễ quét dọn phoi, dễ lắp máy, dễ thay chi tiết bị mòn hư hỏng, chi tiết nhỏ khơng bị rơi, vị trí tay quay hợp lý thuận tiện, thao tác nhẹ nhàng, an toàn lao động, kết cấu đơn giản có tính cơng nghệ cao * Đối với đồ gá tiện: Theo chức đồ gá tiện là: - Phơi có chuyển động quay (mâm cặp, đồ gá nối với trục máy tiện thơng qua lỗ trục chính) - Phơi cố định, dao quay (đồ gá lắp sống trượt máy tiện) - Đồ gá lắp hai mũi tâm máy tiện trục gá 53 Đối với đồ gá lắp chặt vào trục máy tiện có chuyển động quay thiết kế cần ý biện pháp bảo vệ máy, biện pháp an tồn cho cơng nhân Cụ thể cần ý vào lực ly tâm, đảm bảo cân động chi tiết đồ gá khơng có sắc cạnh Kết cấu cụ thể đồ gá tiện sau: + Đồ gá nối với trục gồm cấu định vị phơi, cấu kẹp chặt phôi, thân gá, phận lắp với máy tiện cấu phân độ + Đồ gá dao gồm bàn dao vạn năng, đầu rovonve, bàn dao chép hình cấu rút dao nhanh tiện ren * Đối với đồ gá khoan, doa: Đồ gá khoan dùng máy khoan để xác định vị trí tương quan phơi dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ khoan, kht doa Ngồi đồ gá càn có loại dụng cụ phụ để kẹp chặt dao mang rãnh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp taro Đồ gá khoan thường hạn chế bậc tự chi tiết để xác định lỗ tâm chi tiết gia công 4.2 Kết cấu đồ gá 4.2.1 Cơ cấu định vị Dùng để xác định vị trí tương đối chi tiết so với máy dụng cụ cắt Cơ cấu gồm chốt tỳ, phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trụ dài, khối V trục gá,… Yêu cầu đồ gá định vị: Sử dụng hợp lý cấu định vị mang lại hiệu kinh tế thiết thực xác định xác vị trí chi tiết cách nhanh chóng, giảm thời gian phụ nâng cao suất lao động Để đảm bảo chức đó, cấu định vị cần thỏa mãn yêu cầu chủ yếu sau: - Cơ cấu định vị phải phù hợp với bề mặt dùng làm chuẩn định vị chi tiết gia cơng mặt hình dáng kích thước 54 - Cơ cấu định vị cần đảm bảo độ xác lâu dài kích thước vị trí tương quan - Cơ cấu định vị chi tiết có tính chống mài mịn cao, đảm bảo tuổi thọ qua nhiều lần gá đặt Định vị chi tiết chuẩn định vị mặt trụ ngoài: Khi gia công máy tiện, đồ định vị chấu kẹp mâm cặp chấu tự định tâm Mâm cặp cấu định vị vạn năng, có khả điều chỉnh phạm vi rộng tùy theo kích thước bề mặt chuẩn định vị thay đổi 4.2.2 Cơ cấu kẹp chặt Kẹp chặt tác động lên chi tiết gia công lực để làm khả xê dịch rung động lực khác trình cắt sinh lực ly tâm, rung động, trọng lượng,… Để thực việc đố phải có cấu kẹp chặt, cấu kẹp chặt đồ gá hệ thống từ nguồn sinh lực đến vấu đồ kẹp tỳ lên chi tiết Yêu cầu cấu kẹp chặt: - Khi kẹp chặt khơng phá hỏng vị trí chi tiết định vị xác - Trị số lực kẹp vừa đủ để chi tiết không bị xê dịch rung động tác động lực cắt ảnh hưởng khác q trình gia cơng, lực kẹp không nên lớn khiến cấu kẹp to, thô làm vật gia công biến dạng - Không làm hỏng bề mặt lực kẹp tác dụng vào - Cơ cấu kẹp chặt điều chỉnh lực kẹp - Thao tác nhanh, thuận tiện, an tồn, kết cấu gọn có đủ độ bền, không bị biến dạng chịu lực - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo sửa chữa Phân loại cấu kẹp: 55 * Phân theo kết cấu: Cơ cấu đơn giản cấu tổ hợp Đơn giản chi tiết thực việc kẹp chặt Tổ hợp hai hay nhiều chi tiết như: vít, bánh lệch tâm, chêm – ren ốc,…Những cấu tổ hợp thường dùng để phóng đại lực kẹp, để đổi chiều lực kẹp tới điểm đặt * Phân theo nguồn sinh lực: Kẹp tay, kẹp khí hóa kẹp tự động hóa Cơ khí hóa: khí nén, dầu ép, kẹp chân khơng, điện tử thứ kết hợp với Tự động hóa: khơng cần người thao tác mà nhờ cấu chuyển động máy thao tác tự động * Phân theo phương pháp kẹp: kẹp chi tiết nhiều chi tiết; kẹp lần nhiều lần tách rời Ta sử dụng cấu kẹp chặt cho nguyên công khoan cấu kẹp chặt ren vít – đai ốc 4.2.3 Cơ cấu dẫn hướng Cơ cấu dẫn hướng giữ cho hướng tiến dao không bị xê dịch lực cắt, lực kẹp, rung động Cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt có tác dụng xác định trực tiếp vị trí dụng cụ cắt, đồng thời nâng cao độ cứng vững trình gia cơng, đảm bảo hướng tiến dao xác, giảm sai số gia cơng Cơ cấu có hai loại bạc dẫn hướng phiến dẫn thường dùng máy khoan, máy doa 4.2.4 Cơ cấu so dao Cơ cấu so dao dùng để xác định vị trí dụng cụ cắt so với đồ gá, thường dùng đò gá phay, bào, tiện, chuốt mặt ngồi Cơ cấu so dao cần thiết sản xuất với quy mô lớn dao bị mòn phải mài lại, sau mài sắc phải điều chỉnh vị trí dao so với đồ gá Trong dạng sản xuất có sản lượng phải dùng cấu so dao để gia cơng chi tiết có hình thù phức tạp nhằm đơn giản hóa q trình điều chỉnh dụng cụ cắt 56 4.2.5 Cơ cấu phân độ Để gia cơng vị trí khác lần gá đặt ta phải tiến hành phân độ chi tiết gia cơng Tùy theo hình thức chuyển động phân độ ta có phân độ tịnh tiến phân độ quay Có thể phân độ tay tự động Cơ cấu định vị kẹp chặt chi tiết gia công lắp cấu phân độ thành khối Q trình phân độ liên tục gián đoạn Cơ cấu phân độ quay liên tục dùng để gia công bề mặt định hình máy vạn chuyển động cắt khơng máy thực mà phải có thêm chuyển động phối hợp cần thiết chi tiết gia công Cơ cấu phân độ bao gồm phận sau: - Bộ phận cố định thường lắp cố định bàn máy - Bộ phận quay định vị phần cố định; phận quay có lắp phận đồ gá dùng để gá đặt chi tiết gia công - Bộ phận định vị phần quay - Bộ phận kẹp chặt phần quay 4.2.6 Cơ cấu chép hình Cơ cấu chép hình dùng để xác định vị trí tương quan dao cắt với chi tiết gia công, đồng thời xác định hướng chuyển động dụng cụ cắt Khi gia công bề mặt định hình, cấu chép hình có tác dụng lớn để giảm thời gian gia công, nâng cao suất lao động, chúng thường sử dụng máy tiện máy phay Có kiểu cấu chép kiểu khí, dầu ép, khí nén – dầu ép phối hợp, điện – phối hợp 4.2.7 Cơ cấu tự định tâm Cơ cấu vừa định tâm cấu vừa định vị, vừa kẹp chặt đồng thời có tác dụng làm cho tâm đối xứng chi tiết trùng với tâm cấu tự định tâm 57 Cơ cấu tự định tâm cần thiết phải gá đặt chi tiết nhiều lần, khiến lần gá đặt tâm chi tiết có vị trí khơng đổi Các bề mặt định vị cấu tự định tâm chuyển dịch được, không cố định, chúng tiến vào lùi tốc độ, mặt định vị đồng thời mặt kẹp chặt Cơ cấu tự định tâm giúp giảm thời gian định vị kẹp chặt chi tiết mà cịn cho độ xác định tâm cao Cơ cấu thường dùng để định tâm vật tròn xoay, vật đối xứng vật có chuẩn định vị lần chạy dao tạo Ta sử dụng cấu tự định tâm đòn bẩy cấu khối mâm cặp ba chấu tự định tâm 4.2.8 Thân đồ gá Thân đồ gá chi tiết nối liền cấu khác thành đồ gá hoàn chỉnh Vỏ đồ gá cần có yêu cầu sau: - Đủ cứng vững, chịu tải trọng, lực cắt, không bị biến dạng - Kết cấu đơn giản, nhẹ, dễ chế tạo, có tính cơng nghệ cao, dễ thao tác, dễ qt dọn phoi dễ tháo lắp chi tiết gia công - Vững chãi, an toàn đồ gá quay nhanh 4.3 Những tính tốn thiết kế đồ gá 4.3.1 Yêu cầu thiết kế đồ gá Khi thiết kế đồ gá gia công cần phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Đảm bảo chọn phương án kết cấu hợp lý mặt kỹ thuật kinh tế, nghĩa đảm bảo điều kiện sử dụng tối ưu nhằm đạt chất lượng nguyên công cách kinh tế sở kết cấu chức máy gia công lắp đồ gá - Tận dụng loại kết cấu tiêu chuẩn - Kết cấu đồ gá phải phù hợp với khả chế tạo lắp ráp thực tế sở sản xuất Những yêu cầu cần phải ý tồn q trình thiết kế đồ gá nhằm đảm bảo tính đồng kết cấu để thỏa mãn yêu cầu chung 58 chất lượng, suất hiệu kinh tế nguyên công; đồng thời giản bớt khó khăn chế tạo phận đồ gá 4.3.2 Trình tự thiết kế đồ gá Thiết kế đồ gá gia công cắt gọt bao gồm bước sau: Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi yêu cầu kỹ thuật nguyên công, kiểm tra lại bề mặt chuẩn độ xác độ nhám bề mặt; xác định kích thước, hình dạng, số lượng vị trí cấu định vị phôi đồ gá Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, xác định phương chiều điểm đặt lực cắt, momen cắt, xác định giá trị cần thiết lực kẹp chặt phôi đồ gá bố trí hợp lý điểm đặt lực kẹp phơi đồ gá bố trí lợp lý điểm đặt lực kẹp chặt phôi đồ gá; chọn cấu kẹp chặt phơi hình dạng, kích thước đảm bảo suất kẹp chặt cần thiết Bước 3: Xác định kết cấu phận khác đồ gá (bộ phận dẫn hướng, gá dao, thân đồ gá,…) Bước 4: Xác định kết cấu cấu phụ (chốt tỳ phụ, cấu phân độ,…) Bước 5: Xác định sai số cho phép đồ gá theo u cầu ngun cơng 4.3.3 Phương pháp tính lực kẹp Lực kẹp chặt phôi xác định theo trình tự sau: Bước 1: Xác định sơ đồ định vị kẹp chặt chi tiết, xác định phương chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp, lực ma sát phản lực mặt tỳ Bước 2: Viết phương trình cân chi tiết tác dụng tất lực cắt, lực kẹp, lực ma sát, lực ly tâm, trọng lượng chi tiết phản lực mặt tỳ 59 Bước 3: Hệ số an tồn K có tính đến khả làm tăng lực cắt q trình gia cơng tính theo công thức: K K0 K1.K2 K3.K4 K5.K5 (4.1) Trong đó: K - Hệ số an tồn cho tất trường hợp K = 1,5 K - Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi Khi gia cơng thơ K = 1,2 K - Hệ số tăng lực cắt dao mòn K = 1,8 - K - Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn K = 1,2 - K - Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt - K - Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay - K - Hệ số tính đến momen quay chi tiết Bước 4: Từ phương trình cân lực mơmen ta xác định lực kẹp cần thiết Dựa vào lực kẹp ta xác định cấu kẹp chặt Cơ cấu kẹp chặt cần phải thiết kế sở sử dụng tối đa chi tiết tiêu chuẩn 4.3.4 Phân tích sơ đồ gá đặt Đối với đồ án này, ta lựa chọn thiết kế đồ gá cho nguyên công Hình 4.1: Sơ đồ gá đặt ngun cơng 60 Dựa vào sơ đồ gá đặt ta thấy: Mâm cặp ba chấu hạn chế bậc tự do, chi tiết kẹp chặt nhờ mâm cặp tự định tâm 4.3.5 Tính lực kẹp tiện Phương trình cân lực có dạng: M ms Wt f R K.M K.PZ R0 (4.2) Trong đó: M ms - Mômen ma sát chấu kẹp chi tiết (N.m) W t - Lực kẹp tổng cộng ba chấu kẹp (N) f – Hệ số ma sát chấu kẹp chi tiết f = 0,35 R – Bán kính chi tiết phần chưa gia cơng, R = 17,5 (mm) R - Bán kính chi tiết phần gia công, R =10 (mm) M – Mômen cắt (N.m) K – Hệ số an toàn, K = 1,3 1,6, chọn K = 1,5 Ta có lực kẹp tổng cộng chấu kẹp là: Wt K M K Pz R0 f R f R (4.4) Với P z = 1828,7 (N) Thay số vào (4.4), ta được: Wt 1,5.1828,7.10 4478,5 (N) 0,35.17,5 Lực kẹp vấu là: W0 W t Hình 4.2: Sơ đồ tính lực kẹp tiện 4478,5 1492,8 (N) 4.3.6 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số gá đặt tính theo cơng thức sau: gd c k dcg (4.5) Hay viết dạng: gd c k ct m dc (4.6) Trong đó: 61 c - Sai số chuẩn k - Sai số kẹp chặt ct - Sai số chế tạo m - Sai số mòn dc - Sai số điều chỉnh gd - Sai số gá đặt Ta tính thành phần cơng thức (4.6): - Sai số chuẩn c - chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước gây Tra bảng 19[3], ta c - Sai số kẹp chặt k - lực kẹp gây Do lực kẹp vng góc với phương kích thước nên k - Sai số mòn m - đồ gá bị mòn gây Sai số mịn xác đinh theo cơng thức: m N 0,5 ( m ) = 0,0005 (mm) (4.7) Với: - Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, 0,5 N – Số lượng chi tiết gia công đồ gá, N = - Sai số điều chỉnh dc - sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dủng để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính tốn đồ gá, ta lấy dc 10 ( m ) Chọn dc ( m ) = 0,005 (mm) - Sai số gá đặt gd : 13 13 0,1 0,033 gd (mm) với - Dung sai nguyên cơng Khi sai số chế tạo cho phép đồ gá: ct gd 2 c k m2 dc2 = 0,0332 0,00052 0,0052 = 0,03 (mm) 62 (4.8) Ta thấy ct > 0, chứng tỏ sai số chế tạo cho phép đồ gá tiện phù hợp, ảnh hưởng khơng đáng kể đến độ xác gia công Sai số đồ gá tiện ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn chi tiết gia công, khơng ảnh hưởng đến sai số hình dạng mà ảnh hưởng đến vị trí tương quan bề mặt chi tiết Chi tiết gia công dao định hình sai số đồ gá khơng ảnh hưởng đến sai số kích thước sai số hình dạng bề mặt gia công 63 KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu nơi thực tập nghiên cứu tài liệu giáo trình đồ án môn học: Máy công cụ, Công nghệ chế tạo máy, Nguyên lý cắt dụng cụ cắt, Đồ án thiết kế cơng nghệ chế tạo máy… em hồn thành khóa luận với nội dung sau: - Sưu tầm vẽ chi tiết táo chuyển hướng dọc xe GAZ 53-66 - Thấy tầm quan trọng ngành khí chế tạo nước ta Cơ khí chế tạo bước phát triển với nhiều lĩnh vực khác thiết kế, quy trình gia cơng chế tạo hay vật liệu chế tạo với vật liệu nano mới, đáp ứng nhu cầu ngày cao giới - Gia công chi tiết dạng trục quy trình cơng nghệ gia cơng phổ biến ngành chế tạo máy - Lựa chọn phương án tạo phôi cho chi tiết táo chuyển hướng dọc phôi từ thép cán với đường kính phơi là: D ph = 35 (mm), Lph = 71.4 (mm) - Lựa chọn phương pháp gia cơng chi tiết: tiện mặt ngồi, khoan doa lỗ chi tiết - Thiết kế nguyên công gia công chi tiết: gồm nguyên công - Lập sơ đồ gá đặt, phôi gá đặt máy tiện 1K62 máy khoan 2H150 Chọn dụng cụ cắt gồm: dao tiện ngoài, dao tiện ren, dao tiện định hình, mũi khoan mũi doa - Tính chọn lượng dư cho bề mặt phơi - Tính chọn chế độ cắt cho ngun cơng - Tính tốn, thiết kế đồ gá cho nguyên công xác định sai số cho phép đồ gá 0,03 (mm) 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 GS TS Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, Nxb KH&KT, 2007 2.GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Viết, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, 2, 3, Nxb KH&KT, 2005 3 Lưu Văn Nhang, Nguyễn Thanh Mai, Sổ tay gia công cơ, Nxb KH&KT, 2002 4GS.TS Trần Văn Địch, PGS TS Nguyễn Trọng Bình, PGS TS Nguyễn Tiến Đạt, PGS TS Nguyễn Viết Tiếp, PGS TS Trần Xuân Việt, Công nghệ chế tạo máy, Nxb KH&KT, 2003 5 GS TS Trần Văn Địch, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Trần Xuân Viết, Đồ gá khí tự động hóa, Nxb Hà Nội, 2008 65 ... thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết táo chuyển hướng dọc xe GAZ 53- 66 đạt yêu cầu kỹ thuật *) Phạm vi nghiên cứu Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết táo chuyển hướng dọc xe. .. cơng chi tiết hợp lý Được đồng ý khoa Cơ điện – Cơng trình trường Đại học Lâm Nghiệp, em tiến hành thực đề tài: ? ?Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết táo chuyển hướng dọc cấu lái xe GAZ. .. dọc xe GAZ 53- 66 Chương PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Giới thiệu chung cấu lái xe GAZ 53- 66 Hình 2.1: Cơ cấu lái xe GAZ 53- 66 1,2- ống dẫn dầu; 3- ống dẫn hướng;
Ngày đăng: 22/06/2021, 09:50
Xem thêm:
