Càng là loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản cần gia công đạt độ chính xác cao mà đường tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó . Ngoài ra , trên càng còn có các lỗ dùng để kẹp chặt , các rãnh then , các mặt đầu và các yếu tố khác cần phải gia công . Chi tiết dạng càng thường 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 tỷ số truyền trong các hộp tốc độ . Càng gạt, càng nối , cánh tay đòn , đòn kẹp , đòn gánh , tay biên và những chi tiết tương tự là khâu động học của các cơ cấu máy , dụng cụ , trang bị công nghệ đều thuộc nhóm chi tiết dạng càng .
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của cácngành công nghiệp mới dựa trên nền tảng của các ngành khoa học cơ sở, một trongnhững ngành đó chính là ngành cơ khí Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụthiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy ngànhđòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ, không ngừng nâng cao vốn kiếnthức của mình, và quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giảiquyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn
Trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí tại trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng,sinh viên được trang bị rất nhiều kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ chế tạo máy.Nhằm mục đích cụ thể hóa và thực tế hóa những kiến thức mà sinh viên được trang bị,
đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ taycông nghệ, các tiêu chuẩn… và có khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tếsản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lậpsáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tínhquan trọng của đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí vàmột số nghành có liên quan
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 với đề tài:
“Thiết lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng” 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 hoànthành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếukinh nghiệm Nên em rất mong được sự chỉ bảo của các và sự đóng góp của bạn bè đểhoàn thiện hơn đồ án của mình
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Lê Trùng Dương
Trang 2NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN
HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Chương I : Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của
sản phẩm
1.1 Phân tích điều kiện làm việc
- Càng là loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản cần gia công đạt độ chính xác cao mà đường tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó Ngoài ra , trên càng còn có các lỗ dùng để kẹp chặt , các rãnh then , các mặt đầu và cácyếu tố khác cần phải gia công
- Chi tiết dạng càng thường 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 tỷ số truyền trong các hộp tốc độ
- Càng gạt, càng nối , cánh tay đòn , đòn kẹp , đòn gánh , tay biên và những chi tiết tương tự là khâu động học của các cơ cấu máy , dụng cụ , trang bị công nghệ đều thuộcnhóm chi tiết dạng càng
1.2 Yêu cầu kỹ thuật
- Kích thước các lỗ cơ bản được gia công với độ chính xác cấp 7÷ 9 ,độ nhám bề
mặt Ra =0,63÷ 0,32
- Độ không song song của các tâm lỗ cơ bản là 0,03÷ 0,05 mm / 100 mm chiều dài
- Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,05÷ 0,1 / 100 mm chiều dài
- Độ không song song của các mặt đầu các lỗ cơ bản trong khoảng 0.05÷ 0.25
mm / 100 mm bán kính mặt đầu
- Các rảnh được gia công đạt cấp chính xác 8÷10 hay Ra=10÷2,5
- Các mặt làm việc của càng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50÷55 HRC
Trang 3
Chương 2 : Định dạng sản xuất
- Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức sau đây:
N = N1m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm ;
N1 : Số sản phẩm ( số máy ) được sản xuất trong một năm
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
N = 5000.1( 1 + 4 6
100
) = 5500 chi tiết/năm
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết.Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = V.( kG)
Trọng lượng riêng của vật liệu : = 7,852 ( kG/dm3 )
Thể tích của chi tiết:
Vkh1 Vtr2 Vtr3Vtr1
Trang 4Vậy trọng lượng chi tiết: Q = 0,026.7,852 = 0,204 kg.
Theo bảng 2 trang 12- Thiết kế đồ án CNCTM “ Trần Văn Địch ”
Dạng sản suất: Hàng loạt lớn
Trang 5Chương 3 : Lựa Chọn Phương Pháp Chế Tạo Phôi
3.1 Chọn loại phôi.
Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất vàđiều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương Chọn phôi tức là tựchọn phương pháp chế tạo phôi Ta có một số loại phôi thường dùng sau
* Phôi thép thanh: dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt,các loại trục, xilanh, piton, bạc…
* Phôi dập: dùng chế tạo các loại chi tiết như trục răng côn, trục răng thẳng, các loạibánh răng khác, các chi tiết dạng dạng càng, trục chữ thập… các loại chi tiết này đượcdập trên các máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng
* Phôi rèn tự do: trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằngphôi rèn tự do, ưu điểm là giá thành thấp
* Phôi đúc: dùng cho các loại chi tiết như gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, dạng càngphức tạp… vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kimkhác
Kết luận: Dựa vào những yếu tố đã được xét đến ở trên, khả năng công nghệ, điều
kiện làm việc, kích thước, sản lượng… mà ta chọn phôi dập
1/ Tấm đế (kích thước thật của chi tiết ) - 2/ Rãnh thoát khí
3/ Nữa khuôn trên – 4/ Lòng khuôn – 5/ Rãnh bavia – 6/ Nữa khuôn dưới
Trang 6Chương 4 : Thiết kế Quy Trình Công Nghệ Chế Tạo Chi Tiết
4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt gia công.
- Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn , muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công ( ít bước công nghệ trong một nguyên công ) Ở đây ta dùng cácloại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo
- Gia công lổ 16 và 17 đạt độ bóng Ra0,63 thì bước gia công là doa tinh
- Gia công các mặt đầu của đầu nhỏ và đầu to của càng đạt độ bóng Ra 2,5 thì bước giacông là phay tinh
- Gia công mặt bên của càng đạt độ bóng Ra 2,5 thì bước gia công là phay tinh
- Gia công lỗ 6 , và ta rô ren M8 , không yêu cầu cấp chính xác cũng như độ bóng nên ta chỉ cần khoan đạt kích thước lỗ còn ren là ren tiêu chuẩn nên ta rô ren trên máy
4.2 Trình tự các nguyên công gia công Phân tích việc chọn chuẩn chọn máy , dao , trang bị công nghệ cho mỗi bước nguyên công
a Trình tự các nguyên công
- Nguyên công 1 : Phay đồng thời hai mặt đầu nhỏ của càng
- Nguyên công 2 : Phay đồng thời hai mặt đầu lớn của càng
- Nguyên công 3 : Khoan , khoét , doa lỗ 16
- Nguyên công 4 : Khoan , khoét , doa lỗ 17
- Nguyên công 5 : Phay mặt bên
- Nguyên công 6 : Khoan , vát mép và taro ren M8
- Nguyên công 7 : Kiểm tra độ song song của hai lỗ tâm 16 và 17
b Phân tích việc chọn chuẩn , chọn máy , dao , trang bị công nghệ cho từng bước nguyên công
Nguyên công 1 : Phay đồng thời hai mặt đầu nhỏ của càng
2 2
W
n s
2,5
2,5
Trang 7- Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng khối V
ngắn khống chế 2 bậc tự do , sử dụng chốt tỳ phụ giúp tăng độ cứng vững
-Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén
+ Phương vuông góc mặt đầu
+ Chiều từ trên xuống và hướng vào bề mặt định vị
-Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82
+ Công suất động cơ chạy dao N= 1,7 kW
+ Bàn máy cỡ số 2 có kích thước 320x1250 , phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 vòng/ phút
+ Số rãnh chữ T là 3rãnh
Chọn dao : Dùng dao phay đĩa gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 , có các kích thước sau
( Tra theo bảng 5-178 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2) :
Trang 8+ Chu kỳ bền : T = 120 phút
+ Đường kính dao : D = 110 mm
+ Số răng dao : Z = 8 răng
Nguyên công 2 : Phay đồng thời hai mặt đầu lớn của càng
2
W
n s 2,5
2,5
- Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng khối V
ngắn khống chế 2 bậc tự do ,chốt tỳ phụ giúp tăng độ cứng vững
-Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén
+ Phương vuông góc mặt đầu
+ Chiều từ trên xuống và hướng vào bề mặt định vị
-Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82
+ Công suất động cơ chạy dao N = 1,7 kW
+ Bàn máy cỡ số 2 có kích thước 320x1250 , phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 vòng / phút
+ Số rãnh chữ T là 3rãnh
-Chọn dao : Dùng dao phay đĩa gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 , có các kích thước
sau ( Tra theo bảng 5-178 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
+ Chu kỳ bền : T = 120 phút
+ Đường kính dao : D = 110 mm
+ Số răng dao : Z = 8 răng
Trang 9Nguyên công 3 : Khoan , khoét , doa lỗ 16 (có dùng bạc dẫn)
W
2
n s
-Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng khối V ngắn
khống chế 2 bậc tự do , sử dụng chốt tỳ phụ giúp tăng độ cứng vững , không tham gia vào quá trình định vị
-Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén Chiều từ ngoài vào và hướng vào bề mặt định vị -Chọn máy: Máy khoan cần K525.
Trang 10TT Thông số Đơn vị Trị số
3 Khoảng cách lớn nhất từ tâm trục chính tới tâm
cột
4 Khoảng cách dịch chuyển lớn nhất của đầu khoan mm 500
5 Khoảng cách dịch chuyển lên xuống của cần
180010451830
-Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7 do vậy tra bảng 3-131 có đường kính mũi
khoan ( ruột gà bằng thép gió ) lớn nhất max = 15,8 mm Mũi Khoét có lắp mảnh hợpkim cứng T15K6 , D = 15,85 mm ( có các kích thước sau: L = 180 355mm, l =85210 mm) , Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng T15K6 , D = 16mm , L = 140
340 mm, l = 16 18 mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máytập 2):
Trang 11Nguyên công 4 : Khoan , khoét , doa lỗ 17 (có dùng bạc dẫn)
W
2
n s
-Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng chốt trụ
ngắn khống chế 2 bậc tự do , sử dụng khối V tùy động khống chế 1 bậc tự do quay , sử dụng chốt tỳ phụ giúp tăng độ cứng vững , không tham gia vào quá trình định vị
-Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén
+ Phương vuông góc mặt đầu
+ Chiều từ trên xuống và hướng vào bề mặt định vị
-Chọn máy: Máy khoan cần K525.
3 Khoảng cách lớn nhất từ tâm trục chính tới tâm
cột
4 Khoảng cách dịch chuyển lớn nhất của đầu khoan mm 500
5 Khoảng cách dịch chuyển lên xuống của cần
khoan
Trang 12-Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7 do vậy tra bảng 3-131 có đường kính mũi
khoan ( ruột gà bằng thép gió ) lớn nhất max = 16,4 mm Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng T15K6 , D = 16,85 mm( có các kích thước sau: L = 180 355 mm, l = 85210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng T15K6 , D = 17mm , L = 140
340 mm, l = 16 18 mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập2):
Nguyên công 5 : Phay mặt bên của càng
Trang 13+ Phương vuông góc mặt đầu
+ Chiều từ phải qua trái và hướng vào bề mặt định vị
-Chọn máy: Ta dùng máy phay đứng 6H12.
+ Công suất động cơ chạy dao N = 1,7 kw
+ Bàn máy cỡ số 2 (320x1250mm)
+ Số vòng quay trục chính: (vg/ph) 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;300; 375; 475; 600; 753; 950; 1180; 1500
+ Số rãnh chữ T là 3 rãnh
-Chọn dao : Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng , có các kích thước sau ( Tra theo
bảng 5-126 Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập 2 ) :
+ Chu kỳ bền : T = 180 phút
+ Đường kính dao : D = 80 mm
+ Số răng dao : Z = 5 răng
Nguyên công 6 : Khoan , vát mép và taro ren M8
Trang 14W 2
n n
-Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , sử dụng chốt trụ
ngắn khống chế 2 bậc tự do , sử dụng chốt trám khống chế 1 bậc tự do
-Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng khí nén
+ Phương vuông góc mặt đầu
+ Chiều từ phải qua trái và hướng vào bề mặt định vị
-Chọn máy: Máy khoan cần K525.
3 Khoảng cách lớn nhất từ tâm trục chính tới tâm
4 Khoảng cách dịch chuyển lớn nhất của đầu khoan mm 500
5 Khoảng cách dịch chuyển lên xuống của cần
khoan
Trang 158 Góc quay của cần quanh tâm cột mm 3600
180010451830
a.Bước 1 : Khoan lỗ 6
- Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 5,8 mm và mũi doa có d = 6mm
( Tra theo bảng 3-131 , Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
b.Bước 2 : Vát mép 1x45 , dùng dao có mũi là 45 độ , chiều sâu vát là 1mm
c.Bước 3 : Dùng dao Taro ngắn có cổ dùng cho hệ mét
d=8 mm , p=1,25 mm , L=80 mm , l=24 mm ( Bảng 4 -135 Sổ tay công nghệ chế tạomáy tập 1 )
Nguyên công 7 : Kiểm tra độ không song song của hai lỗ tâm 16 và 17
Trang 161 2
- Định vị : Lỗ đầu to được gá vào trục gá và trục gá được gá trên khối V , khối V được
đặt lên bàn máp , một trục gá khác được gá vào lỗ đầu nhỏ của chi tiết Để cho chi tiếtkhỏi bị lật ta dùng 1 chốt tỳ đỡ ở đầu nhỏ , chi tiết được định vị 5 bậc tự do khi kiểmtra
- Cách kiểm tra : Cho đồng hồ so đo một bên đầu trục kiểm ở vị trí số 1 trên hình vẽ ,
chỉnh đồng hồ so về 0 Sau đó cho đồng hồ sang đo ở đầu bên kia ( ở vị trí số 2 ) Chỉ
số trên đồng hồ so là độ không song song của hai lỗ càng Để thực hiện được chínhxác việc đo , mũi dò của đồng hồ so phải dò đúng đường sinh trên cùng Người ta sẽthay mũi dò của đồng hồ so có dạng lưỡi ngang như một con dao tiện cắt đứt
4.3 Tra lượng dư cho từng bước công nghệ :
- Lượng dư gia công cơ khí là lớp kim loại được cắt gọt thành phoi trong quá trình giacông cơ khí
Trong công nghệ chế tạo máy người ta thường dùng 2 phương pháp để xác định lượng
dư gia công
- Phương pháp thống kê kinh nghiệm
Trang 17Trong trường hợp này ta chỉ sử dụng phương pháp tra bảng để xác định lượng dư chocác bề mặt gia công.
Theo bảng 3-17 ( sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ) ta có lượng dư về một phía đốivới các chi tiết dập trên máy búa có trọng lượng dưới 40kG và kích thước dưới800mm thì lấy từ 0,6-1,2 đến 3,0-6,4mm Vùng dung sai từ 0,7 – 3,4 đến 1,6 – 1,1mm
Do đó bề mặt đáy , mặt đầu và bề mặt để gia công chuẩn bị tạo lỗ ren ta chọn lượng
dư là 2mm, với cấp chính xác chế tạo phôi là cấp II ( có hai cấp là : cấp I và cấp II ,Trang 198 , Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ) Độ nhám bề mặt đạt được là Rz =
40 Tra bảng 3-142( sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ) ta sẽ tiến hành gia công cácmặt phẳng này theo 2 bước với lượng dư để lại cho gia công tinh 0,5mm ta chọn là0,5mm, vậy lượng gia công thô sẽ là 1,5mm
Đối với các bề mặt còn lại có dạng lỗ, do đường kính bé hơn 30mm nên lỗ khôngđược hình thành từ các phương pháp chế tạo phôi mà là lỗ đặc
+ Lỗ 6,75 đầu tiên khoan lỗ 6,75 , sau đó taro ren M8x1,25
+ Lỗ 16 ta khoan 15,8 , sau đó khoét 15,85 , cuối cùng là doa lỗ 16 + Lỗ 17 ta khoan 16,4 , sau đó khoét 16,85 , cuối cùng là doa lỗ 17
4.4 Tra chế độ cắt các nguyên công gia công.
Nguyên công 1: Phay thô, phay tinh hai mặt nhỏ của càng
Theo bảng 3-142 ( Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta có 2 bước thực hiện
Bước 1: Phay thô với dao T15K6
- Chiều sâu cắt: t=1,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz = 0,13 mm/răng, bảng 5-33[2]
- Lượng chạy dao vòng
Trang 18- Số vòng quay dao phay:
- Lượng chạy dao răng Sz = 0,1 mm/răng
- Lượng chạy dao vòng
- Lượng chạy dao phút
Trang 19Tinh 6H82 T15k6 0,5 0,8 1180 477 1,1 120
Nguyên công 2: Phay thô, phay tinh hai mặt lớn của càng
Theo bảng 3-142 ( Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta có 2 bước thực hiện
Bước 1: Phay thô với dao T15K6
- Chiều sâu cắt: t=1,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz = 0,13 mm/răng, bảng 5-33[2]
- Lượng chạy dao vòng
- Lượng chạy dao răng Sz = 0,1 mm/răng
- Lượng chạy dao vòng
S = 0,80 mm/vòng Bảng 5-37[2]
- Tuổi bền dao:
T=120 phút, bảng 5-178[2]
- Tốc độ cắt:
Trang 20- Lượng chạy dao phút.
Nguyên công 3 : Khoan , khoét , doa lỗ 16 (có dùng bạc dẫn)
Bước 1 : Khoan lỗ 15,8
Trang 21- Lượng chạy dao phút.
- Lượng chạy dao phút.
