ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ, QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁNH GẠT, SẢN LƯỢNG 6000 CT NĂM

CÁNH GẠT là chi tiết dạng càng. Chi tiết dạng càng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng di trượt khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp tốc độ.

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp mới nói chung trong cơ sở của mọi ngành nói riêng, đó chính là ngành cơ khí Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy nganh đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ và nâng cao vốn kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn

Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của Thầy Hoàng Văn Thạnh, em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy được giao Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực

tế, em đã cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của thấy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình

Đà Nẵng, ngày 03 tháng 08 năm 2013

Sinh viên thực hiện Nguyễn Đức Minh

Trang 2

PHẦN 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM1.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Càng gạt là chi tiết dạng càng Chi tiết dạng càng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng di trượt khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp tốc độ

1.2 Yêu cầu kỹ thuật:

- Các bề mặt A, B yêu cầu độ bóng đạt được là Ra = 2,5

- Các lỗ cơ bản yêu cầu đạt độ bóng đạt được là Ra = 1,25

- Các bề mặt làm việc nhiệt luyện đạt độ cứng 50 ÷ 55 HRC

- Vật liệu chế tạo chi tiêt là GX 21-40

Trang 3

PHẦN 2: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT2.1 Khối lượng của chi tiết:

Trọng lượng của chi tiết:

Q = V.γ (kg)Trong đó:

V: thể tích của chi tiết

γ: trọng lượng riêng của vật liệu, gang xám = 6,8 ÷ 7,4 kg/dm3, ta chọn γ = 7,4 kg/dm3

Thể tích của chi tiết:

Q = 0,19805.7,4 = 1,46557 (kg)

2.2 Định dạng sản xuất:

Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm:

N = N1.m.(1 + )Trong đó:

N1: số sản phẩm chế tạo trong 1 năm theo kế hoạch, N1 = 6000

m: số chi tiết trong một sản phẩm, m = 1

Trang 4

α: lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi gây ra (đúc hoặc rèn) gây

ra, α = 3% ÷ 6%

β: lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ,

β = 5% ÷ 7%

⇒ N = 6000.1.(1 + ) = 6600 (chi tiết/năm)Dựa vào trọng lượng và sản lượng hàng năm của chi tiết ta tra bảng 2.6 - [1] chọn được dạng sản xuất là: hàng loạt lớn

PHẦN 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Trang 5

+ Đúc trong khuôn cát - mẫu gỗ:

Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, dễ chế tạo thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và sản xuất loạt nhỏ

Cấp chính xác của phôi đạt cấp 16 – 17, gây khó khăn cho các nguyên công gia công sau

+ Đúc trong khuôn kim loại:

Độ chính xác cao, giá thành đầu tư trang thiết bị lớn, phôi đúc gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản xuất cao, năng suất phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn

Trang 6

Phương pháp này chỉ thích hợp với những chi tiết có dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng đặc biệt là các chi tiết hình ống hay hình xuyến.

Khó nhận được chính xác đường kính trong của lỗ vì khó định lượng kim loại rót vào khuôn

Chất lượng bề mặt không cao vì có nhiều tạp chất và xỉ

+ Đúc áp lực:

Dùng áp lực để điền đầy kim loại vào lòng khuôn

Kim loại để đúc áp lực thường là hợp kim thiếc, chì, kẽm, magie

Đúc áp lực thường dùng để đúc các chi tiết có hình dạng phức tạp

→ phương pháp này giá thành trang thiết bị cao nên giá thành sản phẩm cao Đặc tính kỹ thuật của chi tiết cao nhưng đối với dạng sản xuất loạt vừa thì tính kinh tế không tốt

+ Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6 - 8mm

Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc có thể lên tới 100kg

Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối

+ Kết luận chọn phương pháp chế tạo phôi:

Phương pháp chế tạo phôi được chọn dựa vào dạng sản xuất, đối với dạng sản xuất hàng loạt vừa ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại Phương pháp này vừa có thể nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết và tăng năng suất lao động

Cấp chính xác chế tạo là cấp II ứng với phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại Phôi có cấp chính xác kích thước là 15 – 16, độ nhám bề mặt đạt được Rz = 80µm

Trang 7

Hình 3.1 Khuôn đúc

3.3 Xác định lượng dư gia công cơ, dung sai, kích thước phôi đúc:

Với chi tiết đang chế tạo, có kích thước bao ngoài lớn nhất là 120 ÷ 260 (mm), dựa vào bảng 1 - [2] ta tra lượng dư gia công vật đúc cấp chính xác II theo kích thước danh nghĩa:

+ Kích thước danh nghĩa ≤ 50 (mm):

Bề mặt trên khi rót kim loại: 3 (mm)

Bề mặt bên và mặt dước khi rót kim loại: 3 ( mm )

+ Kích thước danh nghĩa > 50 ÷ 120 (mm):

Bề mặt trên khi rót kim loại: 3,5 (mm)

Bề mặt bên và mặt dước khi rót kim loại: 3,5 (mm)

Dựa vào bảng 3-3 - [3] ta tra sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc cấp chính xác II theo kích thước danh nghĩa:

+ Kích thước danh nghĩa ≤ 50 (mm): 0,5 (mm)

+ Kích thước danh nghĩa > 50 ÷ 120 (mm): 0,8 (mm)

Chiều dày nhỏ nhất vách chi tiết đúc: 3 ÷ 4 (mm)

Bán kính góc lượn chi tiết đúc: 3 (mm)

Trang 8

PHẦN 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

CHẾ TẠO CHI TIẾT4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công:

Các bề mặt cần gia công:

Hình 4.1 Các bề mặt gia công

Các bề mặt 1, 2, 4, 5, 6: phay thô, phay tinh đạt Ra 2,5

Các bề mặt 3, 7: khoan, khoét, vát mép, doa đạt Ra 1,25

Trang 9

4.2 Trình tự các nguyên công gia công Phân tích việc lựa chọn chuẩn, chọn máy, dao, trang bị công nghệ cho mỗi nguyên công:

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp bằng thủy lực, chiều lực kẹp hướng vào bề mặt được định vị 3 bậc tự do

Chọn đồ gá: Đồ gá chuyên dùng

Chọn máy: Máy phay vạn năng nằm ngang 6H82

- Kích thước bề mặt gia công của bàn máy 700x260 (mm2)

- Khoảng lên xuống lớn nhất của bàn máy: 300 (mm)

- Góc quay lớn nhất của bàn máy: + 45o

Trang 10

- Trọng lượng của máy: 2900 (Kg)

Chọn dụng cụ cắt: Dao phay dạng đĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng

- Đường kính D = 150 (mm), số răng Z = 10, chiều rộng B = 8 (mm)

+ Nguyên công 2: Khoan, khoét, vát mép, doa lỗ Ø20

Sơ đồ gá đặt:

Hình 4.3

Định vị: Chi tiết được định vị ba bậc tự do bằng hai phiến tỳ có mặt phẳng vào mặt đầu của hình trụ Ø45 Khối V ngắn định vị vào thân hình trụ 2 bậc tự do Chốt tỳ định vị vào vấu lồi 1 bậc tự do

Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bằng bulông – đai ốc, lực kẹp bằng tay

Chọn máy: Chọn máy khoan đứng K135

- Đường kính khoan lớn nhất khoan được: 35 mm

- Côn móc trục chính: No4

- Công suất động cơ: 6 Kw

- Số vòng quay trục chính: 68 ÷ 1100 vg/ph

Trang 11

- Bước tiến: 0,11 ÷ 1,6 mm/vg.

- Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao: 1600 kG

Chọn dụng cụ cắt:

- Chọn mũi khoan xoắn hợp kim cứng với d = 19 mm

- Chọn mũi khoét hợp kim cứng với d = 19,75 mm

- Chọn mũi khoéthợp kim cứng với d = 29 mm

- Chọn mũi doa hợp kim cứng với d = 20 mm

+ Nguyên công 3: Khoét lỗ Ø80 Phay thô, phay tinh mặt trên càng

Hình 4.4

Định vị: Chi tiết được định vị ba bậc tự do bằng hai phiến tỳ có mặt phẳng vào mặt đầu của hình trụ Ø45 Chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do vào lỗ Ø20 Khối V di động định vị 1 bậc tự do ở mặt ngoài càng

Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H12 có các thông số sau:

- Bề mặt làm việc: 320 x 1250 mm2

Trang 12

- Công suất động cơ: N = 7 KW

- Hiệu suất máy: η = 0,75

- Số vòng quay trục chính: 30 ÷ 1500 v/ph

- Bước tiến của bàn dao: s = 30 ÷ 1500 mm/ ph

- Lực lớn nhất cho phép của cơ cấu tiến của máy: 1500 kG

- Dao phay dạng đĩa ba mặt răng hợp kim cứng với D = 110 (mm), số răng Z = 8, chiều rộng B = 8 (mm)

- Chọn mũi khoét hợp kim cứng với d = 79,75 mm

+ Nguyên công 4: Phay thô, phay tinh mặt dưới càng Doa lỗ Ø80

Hình 4.5

Trang 13

Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H12 có các thông số sau:

- Bề mặt làm việc: 320 x 1250 mm2

- Công suất động cơ: N = 7 KW

- Hiệu suất máy: η = 0,75

- Số vòng quay trục chính: 30 ÷ 1500 v/ph

- Bước tiến của bàn dao: s = 30 ÷ 1500 mm/ ph

- Lực lớn nhất cho phép của cơ cấu tiến của máy: 1500 kG

- Dao phay dạng đĩa ba mặt răng hợp kim cứng với D = 110 (mm), số răng Z = 8, chiều rộng B = 8 (mm)

+ Nguyên công 5: Phay mặt đầu vấu lồi

Hình 4.7

Trang 14

Định vị: Chi tiết được định vị ba bậc tự do bằng hai phiến tỳ có mặt phẳng vào mặt đầu của hình trụ Ø45 Chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do vào lỗ Ø20 Khối V di động định vị 1 bậc tự do ở mặt ngoài càng.

- Khoảng điều chỉnh tốc độ: 30 – 1500 (vòng/phút)

Chọn dụng cụ cắt: Dao phay dạng đĩa ba mặt răng hợp kim cứng:

- Đường kính D = 110 (mm), số răng Z = 8, chiều rộng B = 8 (mm)

+ Nguyên công 6: Vát mép còn lại lỗ Ø20

Hình 4.8

Trang 15

Định vị: Chi tiết được định vị ba bậc tự do bằng hai phiến tỳ có mặt phẳng vào mặt đầu của hình trụ Ø45 Chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do vào lỗ Ø20 Khối V di động định vị 1 bậc tự do ở mặt ngoài càng.

- Chọn mũi khoét hợp kim cứng với d = 29 mm

+ Nguyên công 7: Phay cắt đứt

Sơ đồ nguyên công:

Trang 16

Hình 4.6

Định vị: Chi tiết được định vị ba bậc tự do bằng hai phiến tỳ có mặt phẳng vào mặt đầu của hình trụ Ø45 Chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do vào lỗ Ø20 Một chốt tỳ di động định vị 1 bậc tự do ở mặt trong càng Để tăng thêm độ cứng vững khi gia công dùng một chốt tỳ phụ ở mặt dưới càng

- Khoảng điều chỉnh tốc độ: 30 – 1500 (vòng/phút)

Trang 17

Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng hợp kim cứng với D = 110 (mm), số răng Z = 8, chiều rộng B = 8 (mm).

+ Nguyên công 8: Khoan, vát mép, doa lỗ Ø10

Sơ đồ nguyên công:

Hình 4.9

- Côn móc trục chính: No4

- Công suất động cơ: 6 Kw

- Số vòng quay trục chính: 68 ÷ 1100 vg/ph

- Bước tiến: 0,11 ÷ 1,6 mm/vg

Trang 18

- Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao: 1600 kG.

- Chọn mũi khoan hợp kim cứng với d = 9,8 mm

- Chọn mũi khoét hợp kim cứng với d = 20 mm

+ Nguyên công 9: Kiểm tra độ vuông góc giữa đường tâm lỗ Ø20 và hai bề mặt càng

Trang 21

* Bước 2: Phay thô

Lượng dư gia công: Z = 2 (mm)

* Bước 3: Phay bán tinh

Trang 22

* Bước 1: Phay thô

Lượng dư gia công: Zb = 1 (mm)

Trang 24

Tốc độ cắt tra bảng: Vb = 86 (m/ph) (Bảng 5 – 109 [4])Vận tốc cắt thực tế: Vtt = Vb.kv (m/ph)

Trang 25

T0: Thời gian cơ bản khi gia công

T0 = i (phút)

Trang 26

L1: Chiều dài ăn dao, L1 = 3 (mm)

L2: Chiều dài thoát dao, L2 = 5 (mm)

L: Chiều dài bề mặt gia công, L = 45 (mm)

S: Lượng ăn dao, S = 2 (mm/vg)

n: Tốc độ quay của máy, n = 456 (vg/ph)

i: Số lần chạy dao, i = 1

⇒ T0 = 1 = 0,06 (phút)

Tp: Thời gian phụ để công nhân gá đặt chi tiết, Tp = 10%T0 = 0,006 (phút)

Tpv: Thời gian phục vụ chỗ làm việc, Tpv = 10%T0 = 0,006 (phút)

Ttn: Thời gian nghỉ tự nghiên của công nhân, Ttn = 5%T0 = 0,003 (phút)

⇒ T1 = 0,06 + 0,006 + 0,006 + 0,003 = 0,075 (phút)

T2 = T0 + Tp + Tpv + Ttn (phút)Trong đó:

T0 = 1 (phút)

L1: Chiều dài ăn dao, L1 = 3 (mm)

S: Lượng ăn dao, S = 1,5 (mm/vg)

n: Tốc độ quay của máy, n = 537 (vg/ph)

i: Số lần chạy dao, i = 1

⇒ T0 = = 0,065 (phút)

⇒ T2 = 0,06 + 0,006 + 0,006 + 0,003 = 0,08125 (phút)

⇒ T = T1 + T2 = 0,075 + 0,08125 = 0,15625 (phút)+ Nguyên công 2:

Trang 27

* Bước 1: Khoan lỗ Ø19

T0 = (phút)

L1:Chiều dài ăn dao (mm)

L1 = cotgφ + (0,5 ÷ 2)d: Đường kính mũi khoan, d = 19 (mm)

⇒ L1 = cotg60۫ + 1 = 6,5 (mm)

n: tốc độ quay của máy, n = 804 (vg/ph)

⇒ T0 = = 0,24 (phút)

⇒ T1 = 0,24 + 0,048 + 0,024 + 0,012 = 0,324 (phút)

* Bước 2: Khoét lỗ Ø19,75

T0 = (phút)

L1 = cotgφ + (0,5 ÷ 2)d: Đường kính lỗ trước khi khoét, d = 19 (mm)

D: Đường kính lỗ sau khi khoét, D = 19,75 (mm)

⇒ L1 = cotg60۫ + 1 = 1,2 (mm)

Trang 28

⇒ T0 = = 0,07 (phút)

⇒ T2 = 0,07 + 0,014 + 0,007 + 0,0035 = 0,0945 (phút)

* Bước 3: Vát mép 2x45۫

T0 = (phút)

L1:Chiều dài ăn dao, L1 = 2 (mm)

⇒ T0 = = 0,0058 (phút)

Tpv: Thời gian phục vụ chỗ làm việc, Tpv = 10%T0 = 0,00058(phút)

Ttn: Thời gian nghỉ tự nghiên của công nhân, Ttn = 5%T0 = 0,00029(phút)

⇒ T3 = 0,0058 + 0,00116 + 0,00058+ 0,00029 = 0,00783 (phút)

* Bước 4: Doa lỗ Ø20

T0 = (phút)

L1 = cotgφ + (0,5 ÷ 2)

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	556,5 KB

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ, QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁNH GẠT, SẢN LƯỢNG 6000 CT NĂM

Tính lực kẹp cần thiết