PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG làm VIỆC của CHI TI t

Cơ sở để lựa chọn phương pháp ch tạo phôi.. Việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi hợp lý s ẽ giảm được quá trình gia công cơ khí giảm thời gian gia công cơ giảm chi phí s n xuả ất…

Mở đầu

Hiện nay, cùng v i s phát tri n c ớ ự ể ủa ngành cơ khí, môn công nghệ chế tạo máy th c s là hành trang m ự ự ỗi kĩ sư trước khi ra trường,ngườ i công nhân c ố thể ựa vào làm cơ sở thiết kế Môn công nghệ chế tạo máy d được đem vào giảng dạy ở hầu h ết các trường kĩ thuậ t và càng ngày không ng ừng đượ c c i ti ả ến dướ ự i s nghiên c u c a các chuyên gia hàng ứ ủ đầu Đối với mỗi sinh viên cơ khí, đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn h c giúp sinh viên làm quen v i vi c gi i quy t các v ọ ớ ệ ả ế ấn đề tổng h p c a công ngh ợ ủ ệ chế t ạo máy đã đượ c h ọc ở trườ ng qua các giáo trình cơ bả n về công nghệ chế t ạo máy Khi làm đồ án này ta phải làm quen v i cách s d ng tài li u, cách tra s ớ ử ụ ệ ổ tay cũng như so sánh lý thuyết

đã họ c với thực tiễn sản xuất cụ thể một sản ph ẩm điển hình Để hoàn thành được đồ án môn học này, em xin chân thành c ảm ơn sự hướng dẫn

của thầy Trương Đức Phức cùng các thầy cô giáo thu c b môn Công ộ ộ Nghệ Chế T ạo Máy trường Đạ i H c Bách Khoa Hà N i Do làm l ọ ộ ần đầu đượ c hoàn thành môn học này, t t nhiên không th tránh khỏi có sai sót ấ ể

Em r ất mong có đượ ự chỉ ảo giúp đỡ ủ c s b c a các th y và các b ầ ạn.

PHẦN I: PHÂN TCH CHI TIT

1.1 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TI T 

Junction box hay còn g i là họ ộp đấu n i là lo i chi ti t mà ta ố ạ ế thường b t gắ ặp trong các thi t bế ị điện Có r t nhi u lo i v i hình dáng khác nhau Chi ti t hấ ề ạ ớ ế ộp

đấu n i mà ta cân thiết kế là loại gia đỡ trục Kết c u cố ấ ủa nó đơn giản, bao gồm mặt chính với các chức năng làm viêc sau:

1) Mặt đáy có tác dụng định vị gia đỡ lên nền hoặc lên một mặt phẳng cố định khác làm n n ề

2) Hai mặ ẻt x rãnh hai bên v i ph n mớ ầ ặt bích có tác dụng lắp bu lông và đai ốc để

cố định gia đỡ lên n n ề

3) Phần mặt trụ hai b c có cậ ắt ren để p cố định m t chi ti t d ng tr clên nó B lắ ộ ế ạ ụ ậc trụ 30 có tác d ng vụ ừa định v v a dị ừ ẫn hướng, còn b c tr M20 1,5 có tác ậ ụ dụng k p chẹ ặt chi ti t d ng tr c ế ạ ụ

4) Phần mặt bích phía trên có hai rãnh x l p mẻ để ắ ột chi tiết th 3 lên nó ứ

Cu Mn Mg Si Fe k

(kg/mm 2 )

u (kg/mm 2 )

Trước hết ta c n phải xác đinh sản lượng hàng năm củầ a chi tiết được xác định theo công thức:

1

1001

Trong đó: N - Số chi tiết đượ ảc s n xuất trong 1 năm:

N - S s n ph1 ố ả ẩm đượ ảc s n xuất trong 1 năm: 600 chiếc/ năm

m - s loai chi ti t trong 1 s n ph m: 1 ố ế ả ẩ

β - số chi tiết được tạo thêm để dự phòng : 5 %

α - s ố phế phẩm : 4 %

V y: ậ 𝑁 = 12000 1 (1 + 1005 ) (1 + 1004 ) = 13104 (𝑐ℎ𝑖ế𝑐)

1.3.2 Trọng lưng c a chi ti t.

Tính trọng lượng của chi tiết :

Q = V 

Trong đó: V : Thể tích của chi ti t ế

Với chi tiết đã cho ta cho th tích gể ần đúng :

V = 63.50.18 + 3,14.(22,5 /2).18 - 80.50.17-3,14.152 2.40+3,14.102.30 + 20.30.10 = 38288,48 (mm3) = 0,038 (dm3)

 : Trọng lượng riêng c a v t li u chi tiủ ậ ệ ết; v i duralumin = 2,78 kg/dm ớ  3

Vậy trọng lượng của chi tiết :

Q = 0,038.2,78 = 0,106 (kg)

Tra bảng 2.6 T31(HDTKĐA CNCTM) ta xác định dạng sản xu t l ấ à : Hàng loạt

lớn

1.4 CHỌN PHƯƠNG PHP CH TO PHÔI

1.4.1 Cơ sở để lựa chọn phương pháp ch tạo phôi

Việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi hợp lý s ẽ giảm được quá trình gia công cơ khí (giảm thời gian gia công cơ giảm chi phí s n xuả ất…….) vì vậy s nâng ẽcao được hiệu quả kinh tế Để chọn được phương pháp chế tạo phôi cho than con trượt một cách h p lý (t c là yêu c u k thu t l n ch tiêu kinh tợ ứ ầ ỹ ậ ẫ ỉ ế) ta c n d a vào ầ ựcác y u t sau: ế ố

• Dạng sản xuất: Hàng loạ ớt l n

• Vật liệu: Duralumin

• Đặc điểm kết cấu: Yêu c u ầ tương đố chính xác Do đó chi tiếi t junction box có các phương án chế ạo phôi như sau: t

a,Đúc trong khuôn kim loại

Đúc trong khuôn kim loại có thể thực hiện việc điền đầy kim loại theo nhiều cách:

- Rót tự do:

Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo đơn giản Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau Tuy nhiên hạn chế đúc gang xám

- Điền đầy kim loại đưới áp lực:

Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Vật đúc nhỏ, đơn giản Đúc vật đúc yêu cầu chất lượng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp

Phương pháp đúc trong khuôn kim loại dễ cơ khí hoá và tự động hoá, giá thành sản xuất đúc cao hơn so với đúc trong khuôn kim loại Tuy vậy, với sản lượng hợp lý thì giá thành ản xuất sẽ không cao.s

 Từ đó ta chọn phương pháp đúc bằng khuôn kim loại, lm khuôn bằng

máy để tạo phôi cho chi tit Junction box

Bản v ẽ khu n đúc được vẽ sơ lượ như sau :ô c

PHẦN II: THIT K QUY TRNH CÔNG NGHỆ CH

TO CHI TIT TAY BIÊN LIỀN

NC I Phay thô, tinh m t A ặ 6H82 Đồ gá phay Dao phay tr ụ

NC II Phay thô, tinh mặt

song song mặt A 6H82 Đồ gá phay Dao phay tr ụ

NC III Khoan 2 l ỗ∅6 2A135 Đồ gá khoan Mũi khoan

NC IV Khoan, doa 2 l ỗ∅14

NC V Khoan 4 l ỗ∅3.2 2A135 Đồ gá khoan Mũi khoan

2.3 QUY TR NH CÔNG NGH GIA CÔNG  Ệ

2.3.1 NGUYÊN CÔNG I Phay thô, tinh m : ặt A

- Định vị : Đồ gá chuyên dùng

- Kp cht : Bằng eto

- Chn my : M y phay 6H12, công su t N= 7kW.á ấ

- Chn dao : Phay b ng dao phay mằ ặt đầu

D=100mm, d=30mm, B=217mm

2.3.2 NGUYÊN CÔNG II Phay thô, tinh b m song song v i m t A : ề ặt ớ ặ

2.3.3 NGUYÊN CÔNG III: Khoan 2 l ỗ∅∅∅∅∅66666

- Định vị : 3 b c t do vào mậ ự ặt A b ng phi n tằ ế ỳ

2 b c t do mậ ự ặt bên b ng phi n t ằ ế ỳ

Mũi khoan : Tra bảng 4.49 S tay công ngh ổ ệ chế ạ t o máy 1 :

Mũi khoan gắn mảnh hợp kim cứng , các kích thước :

- D = 28mm; L= 140÷340mm; l=16÷18mm

2.3.4 NGUYÊN CÔNG IV : Khoan, doa 2 l ỗ∅∅∅∅∅141414 và và và ∅∅∅∅∅88888

- Định vị : 3 b c t do vào mậ ự ặt A

2 b c t do bậ ự ằng khối V

- Kp ch t :  Bằng eto

- Chn my : M khoan 2A135 Công su t m N = áy ấ áy 7kW

- Chn dao : Mũi khoan, doa thép gió c c c kó á ích thước sau: Tra theo b ng ả

4.92 S tay Công ngh ổ ệ chế ạ t o máy 1 :

D1= 14mm , L = 45mm, D = 81 2 mm, L = 45mm 2

2.3.5 NGUYÊN CÔNG V Khoan 4 l : ỗ∅∅∅∅∅33333.2.2.2

- nh v Đị ị: 3 b c t do vào mậ ự ặt A

2 b c t do b ng ậ ự ằ khối V

1 b c t do b ng ch t t ậ ự ằ ố ỳ

- Kp cht : Bằng eto

- Chn my : M khoan 2A135 Công su t m N = 7kW áy ấ áy

- Chn dao : Mũi khoan thép gió có c c ká ích thước sau: Tra theo b ng 4.92 ả

Sổ tay Công ngh ệ chế ạ t o máy 1 :

d = 3.2mm, L = 45mm,

NGUYÊN CÔNG VI Khoan, taro 4 l M4x6 : ỗ

- Định vị : 3 b c t do vào mậ ự ặt A

2 b c t do bậ ự ằng khối V

1 b c t do b ng ch t mậ ự ằ ố ặt cầu ở mặt bên

- Kp cht :B ng etoằ

- Chn my : M khoan 2A135 Công su t N= áy ấ 10kW

- Chn dao :: Tra theo b ng 4.92 S tay Công ngh ả ổ ệ chế t o máy 1 :ạ

D = 63mm, L = 40mm, d = 27mm

- Ch phayđ : Phay 2 lần

2.3.6 NGUYÊN CÔNG VII : Phay 2 rãnh b r ng 18ề ộ

- Định vị : 3 b c t do vào mậ ự ặt bên b ng phiằ ến tỳ

2 b c t do nh ậ ự ờ khối V

1 b c t do b ng ch t trám vào l ậ ự ằ ố ỗØ8

- Kp cht : Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng đai ốc và bạc

- Chn my : Máy phay 6H82

- Chn dao : Tra b ng 4.40 S tay Công ngh ả ổ ệ chế ạ t o máy t p 1: ậ

Dao phay đĩa có thông s Dố = 50mm, B 6mm d== 16mm, d = 25mm, Z=16 1

2.3.7 NGUYÊN CÔNG VIII Khoan l : ỗ Ø5

- Chn dao : Tra b ng 4.40 S tay Công ngh ả ổ ệ chế ạ t o máy t p 1: ậ

Mũi khoan có thông s d= 5mm, L= mm lố 90 0=60mm

PHẦN III: TNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

3.1 TNH LƯỢNG DƯ CHO BỀ MẶT BBBB

- Tính lượng dư của bề m B 18ặt +0,02 Độ chính xác c a phôi ủ đúc ấ c p II ,trọng lượng phôi 0,106 kg, v t li u phôi: Duralumin ậ ệ

- Quy trình công ngh Nguyên công phay ệ :

RZa : Chiều cao nh p nhô t ấ ế vi do bước công ngh ệ sát trước để ại l

Ta : Chiều sâu l p kim lo i b h ng b m t c a nguyên công ớ ạ ị ỏ ề ặ ủ trước

a : Sai l ch v v ệ ề ị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại (

độ cong vênh, độ ệch tâm, độ không song song …) l

b : Sai s ố gá đặt chi tiết ở bước công ngh ệ đang thực hiện

- Tính Rza và T : Tra b ng 10 trong Thi t ka ả ế ế án CN CTM ta có: Phôi đồ đúc

d2max= d3max – 2.Z2min= 18,02–0,039=17,981 mm

d1max= d2max – 2.Z1min=17, 81–9 0,7 =17,1991 mm

▪ Dung sai kích thước:

Phôi : δphôi =800 m 

Phay thô : δphay thô = 300 m 

Phay tinh : δphay tinh = 20 m

▪ Kích thước giới h n : ạ

Phôi: d1max=17,19 mm

d1min= d1max – δphôi= 17,19 0,8=16,39 – mm

Sau phay thô : d2max=1 97, 81 mm

d2min= d2max – δphay thô= 17,981 0, – 3=17,681 mm

Sau phay tinh: d3max=18,002 mm

d3min= d3max – δphay tinh= 18,002 – 0,02=18 mm

▪ Lưng dư giới hạn :

Phay thô: 2Z1max=d2max d– 1min =17,981 – 16,39=1,591 mm

2Z1min= d2min– d1max =17,681 17,– 19=0,586 mm Phay tinh: 2Z2min=d3max d– 2min= 18,02–17,705=0,315 mm

2Z2max=d3min d– 2max =18 1– 7,905=0,095 mm

 Ta có th lể ập được bảng tính toán lượng dư như sau:

Bng tính toán lưng dư gia công rãnh b r ề ộng 1818+0,02

mm

Trị số giới hạn lượng dư

- Kiểm tra sau khi tính toán:

Sau phay tinh:

Zmax-Z =420-2 =220min 00 μm

δphay thô- δphay tinh=200-20=220μm Sau phay thô :

Zmax-Z =2006-min 806=1200μm

δphôi -δphay thô=1000-200=800μm

3.2 TRA LƯỢNG DƯ CC BỀ MẶT CÒN LI

Tra t s tay Công Ngh ừ ổ ệ Ch ạo Máy : T

3.2.1 NGUYÊN CÔNG I : Phay mặt A

- Lượng dư khi phay thô: Z = 1,5 mm

- Lượng dư khi phay tinh: Z = 0,5 mm

- Lượng dư khi phay thô: Z = 1,5 mm

- Lượng dư khi phay tinh: Z = 0,5 mm

PHẦN IV : TNH TON CH ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN

CÔNG VII PHAY MẶT CHỨA RÃNH VÀ TRA CH ĐỘ

CẮT CHO CC NGUYÊN CÔNG CÒN LI

4.1 PHAY MẶ T CH A RÃNH B R NG 18 Ứ Ề Ộ

Gia công mặt chứa rãnh đạt độ nhám b m t Rz 40:ề ặ

Gia công trên máy phay ngang 6H82 v i các thông s k thu t : ớ ố ỹ ậ

- Công suất động cơ N = 7,5 kW

- Số vòng quay tr c chính : ụ

31,5 40 ; 50 ; 63; 80 ; 100 ;

;125;160;200;250;315;400;500;630;800;1000;1250;1600 vòng/phút Chọn dao:

Chọn dao phay đĩa đầu bằng thép gió có kích thước :

b) Lưng ch y daoạ : Tra b ng 5.26 S tay công ngh ả – ổ ệ chế ạ t o máy t p 2 , ậ

ta chọn lượng ch y dao vòng là: S = 0 ạ ,2 mm/răng

c) Tốc độ cắt: V mm/phút

Tốc độ ắt đượ c c tính theo công th c: ứ V= 𝐶𝑣.𝐷𝑞

𝑇 𝑚 𝑡 𝑆 𝑥 𝑧𝑦.𝐵 𝑢 𝑍 𝑝.kvTrong đó: Cv, m, x, y, q , u :hệ ố mũ.Tra bảng 5.3 - S tay CNCTM t p 2 s 9 ổ ậvới v t liậ ệu Duralumin ta có :

CV = 690; q = 0,2; x = 3; 0, y = 0,4; m = 0,35; u=0,1; p=0;

• KMV: hệ số phụ thuộc vào chất liệu của vật gia công Theo bảng 5 1 (Sổ tay CNCTM tập II) K =MV (190𝐻𝑏)𝑛𝑉

Ta chọn vòng quay trục chính theo cấp tốc độ của máy: nm= 100 vòng/phút;

chọn lượng chạy dao theo máy S = 0,2mm/răng

Trong đó : Theo bảng 5 41 (Sổ tay CNCTM t p 2): ậ

So sánh v i công su t c a máy: ớ ấ ủ

Nghĩa là: 1,66 7,5.0,85 = 6,375  kW

Vậy máy 6H82 đủ công suất để phay thô

4.1.2 Bước gia công: Phay tinh

Tacó:

g) Chiều sâu cắt: ở đây chiều sâu cắt chính là lượng kim lo i b cạ ị ắt đi, vì thế ta có t= 0,5mm

h) Lưng ch y daoạ : Tra bảng 5.37 – ổ tay công ngh S ệ chế ạ t o máy t p 2 , ậ

ta chọn lượng ch y dao vòng là: Sz 0,06 ạ = mm/ răng

i) Tốc độ cắt: V mm/phút

Tốc độ ắt đượ c c tính theo công th c: ứ V=𝑇𝑚.𝑡 𝑆𝑥𝐶𝑣.𝐷𝑞

𝑧𝑦.𝐵 𝑢 𝑍 𝑝.kvTrong đó: Cv , m , x , y , q ,u :hệ ố mũ.Tra bảng 5.3 - S tay CNCTM t p 2 s 9 ổ ậvới v t liậ ệu `g ta có :

CV = 57,4; q = 0,25; x = 0,1; y = 0,4; m = 0,2; u=0,15; p=0,1; B = 76mm

• KMV: hệ số phụ thuộc vào chất liệu của vật gia công Theo bảng 5 1 (Sổ tay CNCTM tập II) K =MV (190𝐻𝑏)𝑛𝑉

Ta chọn vòng quay trục chính theo cấp tốc độ của máy: nm= 200 vòng/phút;

chọn lượng chạy dao theo máy S = 1mm/vòng

Tốc độ thực tế: V = 𝜋.𝐷.𝑛

1000 = 𝜋.100.200

1000 = 62,81 m/phút

4.2 TRA CH  ĐỘ Ắ C T CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN L I.

Tra ch c t trong quá trình gia công t trang 49 170 S tay công ngh ế độ ắ ừ – ổ ệchế t o máy t p 2 ta s d ng công th c : n = ạ ậ ử ụ ứ 1000.𝑉

Bước Máy V(m/phút) N(vòng/ph) S(mm/phút) t(mm)

4.2.2 NGUYÊN CÔNG II: : Phay b m t song song v i mề ặ ớ ặt A

4.2.3 NGUYÊN CÔNG IV: Khoan, doa 2 l ỗ∅∅∅∅∅14 v14 và 14 và ∅∅∅∅∅88888

- Vận t c cố ắt: V = 61 m/phút

=> n = 1000.𝑉

𝜋.𝐷 =

1000.61 𝜋.28 = 693,46 vòng/phút

- Chọn tốc độ trục chính: n = 900 vòng/phút

Bước Máy V(m/phút) N(vòng/ph) S(mm/phút) t(mm)

PHẦN VI: TNH TON VÀ THIT K ĐỒ G PHAY

Chi tiết được định vị bậ ự c t do

K0: H s an toàn cho t t c ệ ố ấ ả các trường hợp K0 = 1,5

K1: H sệ ố tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, đối với gia công thô: K = 1,2 1

K2: H s ệ ố tăng lực cắt khi dao mòn:

K = 1 1,8 Ta ch n K2  ọ 2 = 1

K3: H s ệ ố tăng lực cắt khi gia công: K = 1 3

K4: H s ệ ố tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt

- Đường kính Bulong kẹp chặt :

D ≥ √0,5𝜎𝑏𝑊 =√0,5.12628 =10,2 mm Chọn Bu long M 12

6.5 NGHIỆM BỀN CƠ CU ĐỒ G

Các chi tiết trên đồ gá trừ đòn kẹp đều chịu ứng suất nén với lực cắt và lực kẹp không lớn nên không cần phải tính cho các chi tiết đó Chỉ cần tính cho đòn kẹp chịu momen uốn sơ đồ tác dụng lực kẹp như hình vẽ:

N2 = W +N 1 = 628 + 514 1142 (N) =

Momen t i mạ ặ ắt c t B :

MB = W.l 2= 628.90.10-3= 57 N.m

Biểu đồ momen u n tác d ng lên chi ti ố ụ ết:

ở đây mặt cắt B chịu momen u n l n nhố ớ ất đồng th i ờ

ở đây chi tiết có ti t di n nh ế ệ ỏ nhất và thay đổi đột ngột,

ta ch ỉ kiểm tra b n cho chi ti t t i ti t di n này:ề ế ạ ế ệ A M B

W X

=> Vậy cơ cấu đủ bền

= √[20]2−[02+ 4 + 7,72 2+102] = 15𝜇𝑚

V y v i sậ ớ ản lượng N= 660 chi ti t ta c n ch t o 4 chiế ầ ế ạ ếc đồ gá v i sai s ớ ố chế ạo t[𝜀𝑐𝑡] ≤ 15𝜇𝑚

6.7 ĐIỀU KIỆN KỸ THU T CỦA ĐỒ GÁẬ

Từ sai s ố chế ạo đồ gá đã tính t [𝜀𝑐𝑡] ≤ 15 𝜇𝑚, và yêu c u thi t kầ ế ế , ta xác định được các điều kiện kỹ thuật của đồ gá như sau :

• Độ không song song giữa mặt định vị và mặt đáy đồ gá nhỏ hơn 0,015/100 (mm)

• Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và mặt đáy đồ gá nhỏ hơn 0,015/100 (mm)

• Độ không đồng tâm của tâm bạc dẫn và trục máy nhỏ hơn 0,015/100 (mm)

• Bề mặt làm việc của bạc dẫn, chốt định vị, và phiến tỳ sau khi nhiệt luyện đạt

Từ 50 – 55 HRC

TÀI LIỆU THAM KHO

1 Sổ tay công ngh ệ chế ạo máy……….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên ) tNXB Đại Học Bách Khoa Hà N i ộ

2 Sổ tay công ngh ệ chế ạ t o máy (3 tập)… GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (ch biên) ủNXB Khoa h c và K ọ ỹ thuật - 2005

3 Atlas Đồ Gá……….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên ) NXB Đại Học Bách Khoa Hà N i ộ