Đồ án chế tạo chi tiết Càng

Với các chi tiết dạng càng thường có chức năng biến đổi chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra, còn dùng để đẩy bánh răng di trượt khi cần thay đổi tỷ số truyền của các hộp tốc độ.Thành phần hóa học của vật liệu được sử dụng: Thép C45. Nồng độ cacbon có trong thép là 0.45%, nó được xét vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, có sự cân bằng giữa độ mềm và độ bền và có khả năng chống bào mòn tốt, phạm vi ứng dụng rộng rãi, là các thép định hình cũng như các chi tiết máy. Do đó, chọn thép C45 là hợp lí.

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 dựa trên nền tảng của các ngành khoa học cơ sở , một trong những ngành 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 ngành đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ, không ngừng nâng cao vốn kiến thức của mình, và 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

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 tay công nghệ, các tiêu chuẩn… và có khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tính quan trọng của đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí và một số nghành có liên quan

Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của GV 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 hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm Nên em rất mong được sự chỉ bảo của thấy cô và sự đóng góp của bạn bè

để hoàn thiện hơn đồ án của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đại Lộc

Trang 2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ……….1

MỤC LỤC ……… 2

Chương 1 Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm 3

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết……… 3

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết………3

Chương 2 Định dạng sản xuất………4

Chương 3 Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi………5

3.1 Chọn loại phôi………5

3.2 Phân tích lượng dư……….5

Chương4 Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết ……….7

4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật của bề mặt cần gia công… 7

4.2 Trình tự các nguyên công gia công……….7

4.2.1 Xác định thứ tự các nguyên công………7

4.2.2 Nội dung cụ thể từng nguyên công……….8

4.3 Tra lượng dư các bề mặt gia công……… 15

4.4 Tra chế độ cắt các nguyên công gia công……… 16

4.5 Tính toán thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công gia công……… 17

Chương 5 Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan và Taro ren M16x1,5… 30

5.1 Xây dựng sơ đồ nguyên lý của đồ gá……… 31

5.2 Tính toán các lực kẹp cần thiết, chọn cơ cấu tạo lực kẹp và tính toán nguồn sinh lực………32

TÀI LIỆU THAM KHẢO……….35

Trang 3

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT

CỦA SẢN PHẨM

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.

Với các chi tiết dạng càng thường có chức năng biến đổi chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra, còn dùng để đẩy bánh răng di trượt khi cần thay đổi tỷ số truyền của các hộp tốc độ

Thành phần hóa học của vật liệu được sử dụng: Thép C45 Nồng độ cacbon có trong thép là 0.45%, nó được xét vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, có sự cân bằng giữa độ mềm và độ bền và có khả năng chống bào mòn tốt, phạm vi ứng dụng rộng rãi, là các thép định hình cũng như các chi tiết máy Do đó, chọn thép C45 là hợp

lí

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết.

Các yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ:

- Độ không song song giữa hai tâm lỗ Φ7 ≤ 0,03/100mm

- Độ không song song giữa hai mặt bậc 6e8 ≤ 0,03/100mm

- Độ không vuông góc giữa hai tâm lỗ Φ7 với mặt đáy ≤ 0,05mm

Các yêu cầu về độ nhám xem thêm trên bản vẽ, yêu cầu về độ nhám là từ cấp 2 đến cấp 6 nên có thể thực hiện được Cần chú ý đến độ nhám các lỗ cơ bản và mặt bậc (bán tinh)

Lỗ cơ bản và mặt bậc được yêu cầu với cấp chính xác là IT8, từ kí hiệu trên bản vẽ xác định dung sai, sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới để lựa chọn phương án gia công và cách gá đặt cho hợp lí

Ngoài ra các bề mặt làm việc của càng phải được nhiệt luyện đạt độ cứng 50 -55 HRC

Khi thiết kế các chi tiết dạng càng ta phải chú ý một số vấn đề sau:

- Càng phải có độ cứng vững cao

- Kết cấu nên đối xứng

Trang 4

CHƯƠNG 2: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Dạng sản xuất là một khỏi niệm cho ta hỡnh dung về quy mụ sản xuất một sản phẩm nào đú Nú giỳp việc định hướng hợp lý cỏch tổ chức kỹ thuật - cụng nghệ cũng như tổ chức toàn bộ quy trỡnh sản xuất

Cỏc yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất:

- Sản lượng

- Tớnh ổn định của sản phẩm

- Tớnh lặp lại của quỏ trỡnh sản xuất

- Mức độ chuyờn mụn húa trong sản xuất

Tựy theo cỏc yếu tố trờn mà người ta chia ra thành 3 dạng sản xuất;

No- Sản lợng sản phẩm trong một năm , No =6000 (chiếc/năm).

N- Số chi tiết sản suất trong một năm

m-Số chi tiết trong một sản phẩm, ( m =1 ).

β -Số chi tiết đợc chế tạo thêm để giự trữ ,( 5 % ữ 7 % ).

64

1 = 6600 (chi tiết/năm)

* Sản lượng hàng năm của chi tiết là: 6600 chi tiết/năm

Trang 5

* Xác định trọng lượng của chi tiết:

Q1 = V.γ

Trong đó: Q1 – trọng lượng chi tiết (kG)

V – thể tích của chi tiết (dm3)

γ – trọng lượng riêng của chi tiết, ở đây là thép nên

* 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 loại bánh răng khác, các chi tiết dạng dạng càng, trục chữ thập… các loại chi tiết này được dập 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 bằng phôi 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 càng phức tạp… vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác

Trang 6

Ø7 96

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

3.2 Phân tích lượng dư.

Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tăng chi phí gia công Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ hớt đi các sai lệch của phôi

- Đối với các bề mặt phẳng gia công bằng phương pháp phay lượng dư gia công chọn theo phương pháp chế tạo phôi

- Với các bề mặt lỗ lượng dư gia công là toàn bộ phần phôi nằm trong đường bao kích thước của lỗ

Ta tính chính xác khối lượng của càng bằng pro/Engineer 5.0 ,vẽ lại chi tiết sau đó vào Analysis/Measure/Volume/Okay ta được thể tích chính xác của càng là

V = 14860,6 mm3 => khối lượng của càng Q = (14860,6.7852.10)/109=1,17kg.Tra bảng 10 trang 39 [1] ta được cấp chính xác của phôi là từ cấp 7-9, Rz = 0,15mm

Ta có được bản vẽ chi tiết lòng phôi:

Hình 3.1 Bản vẽ lòng phôi

Trang 7

B

C D

E F

CHƯƠNG 4: THIẾT LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT

4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công.

Trong các dạng sản xuất hàng loạt lớn, qui trình công nghệ được xây dựng theo nguyên tắc phân tán hoặc tập trung nguyên công Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì quy trình công nghệ được chia ra các nguyên công đơn giản có thời gian như nhau (nhịp) hoặc bội số của nhịp, ở đây một máy thực hiện một nguyên công nhất định,

đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng Theo nguyên tắc tập trung nguyên công thì quy trình công nghệ được thực hiện trên một hoặc vài máy tự động, bán tự động Ở đây

ta chọn phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự

Ta kí hiệu các bề mặt cần gia công như sau:

Hình 4.1 Kí hiệu các bề mặt cần gia côngVới các bề mặt còn lại chỉ yêu cầu Rz80 nên bằng phương pháp dập đã có thể đạt yêu cầu

Ta có các bề mặt cần gia công là A-B-C-D-E-F

* Bề mặt A, F độ nhám yêu cầu cấp nhẵn bóng cấp 5 nên ta có thể dùng phương pháp phay thô sau đó phay tinh

* Mặt E ta tiến hành khoan , khoét để đạt cấp nhẵn bóng 6

* Mặt C yêu cầu cấp độ bóng là 6 nên ta có thể khoan, khoét, doa thô

* Mặt B có gia công ren nên ta có thể dùng phương pháp khoan sau đó Taro ren

Trang 8

Ngoài ra còn có 2 mặt phẳng 2 đầu, mặt phẳng chuẩn bị cho khoan và taro ren, 4 mặt phẳng bên.

4.2 Trình tự các nguyên công gia công.

4.2.1 Xác định thứ tự các nguyên công.

Các chi tiết dạng càng rất đa dạng nhưng có thể gia công theo trình tự tổng quát như sau:

- Gia công các mặt đầu

- Gia công thô và tinh các lỗ cơ bản

- Gia công các lỗ khác như lổ ren lỗ dầu

- Cân bằng trọng lượng (nếu cần)

- Kiểm tra

Dựa vào chi tiết em đề xuất trình tự các nguyên công như sau

Nguyên công 1: Phay mặt đáy

Nguyên công 2: Phay mặt đầu

Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ Φ7

Nguyên công 4: Phay 2 mặt phẳng 2 đầu càng

Nguyên công 5: Phay 4 mặt phẳng bên

Nguyên công 6: Phay mặt lỗ ren Φ16

Nguyên công 7: Khoan và taro lỗ ren Φ16

Nguyên công 8: Khoét, doa lỗ Φ12

Nguyên công 9: Kiểm tra

Trang 9

+ Bước 1: Phay mặt trên của gờ (thô, tinh).

+ Bước 2: Phay phần còn lại (thô, tinh)

- Định vị bằng 2 phiến tì trên mặt phẳng A để hạn chế 3 bậc tự do, mặt bên định

vị bằng 1 phiến tì hạn chế 2 bậc tự do

- Kẹp chặt bằng khí nén

+ Phương cùng với phương chiều dài của chi tiết

+ Chiều hướng từ ngoài vào mặt định vị

- Chọn máy: Ta dùng máy phay đứng 6H12, công suất 7kw, 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

- Dao: Ta dùng dao phay mặt đầu , hợp kim cứng, đường kính 80mm/5 răng Bảng 4-92[1]

Nguyên công 2:

Phay mặt đầu A

* Sơ đồ gá đặt

Trang 10

n S

2

Hình 4.3 Sơ đồ gá đặt nguyên công 2

- Định vị bằng 2 phiến tì trên mặt phẳng đáy để hạn chế 3 bậc tự do, mặt bên định

vị bằng 1 phiến tì hạn chế 2 bậc tự do

- Chọn máy: Ta dùng máy phay 6H12, công suất 7kw, bàn máy cỡ số 2 (320x1250mm)

- Dao: Ta dùng dao phay mặt đầu, hợp kim cứng, đường kính 80mm, 5 răng

- Định vị bằng 2 phiến tì trên mặt phẳng đáy để hạn chế 3 bậc tự do, mặt bên định

vị bằng 1 phiến tì hạn chế 2 bậc tự do, mặt sau dùng một chốt tì hạn chế 1 bậc tự do

- Chọn máy: Ta dùng máy khoan đứng vạn năng K125, công suất 4 Kw, bàn máy

cỡ (375x500mm)

- Dao:

Trang 11

n S

+ Ta dùng mũi doa liền khối chuôi trụ đường kính 7mm Bảng 4-49[1]

+ Phương vuông chiều dài của chi tiết

- Dao: Ta dùng dao đĩa 3 mặt, hợp kim cứng, đường kính 110mm, 8 răng

Trang 12

n n

+ W

- Dao: Ta dùng dao đĩa 3 mặt, hợp kim cứng, đường kính 110mm, 8 răng

Phay mặt phẳng chuẩn bị cho gia công lỗ ren

* Sơ đồ gá đặt

Trang 13

n S

- Dao: Ta dùng dao phay mặt đầu, hợp kim cứng, đường kính 80mm, 5 răng

- Chọn máy: Ta dùng máy khoan đứng vạn năng K125, công suất 4kw, bàn máy cỡ (375x500mm)

- Dao:

Trang 14

n S

- Chọn máy: Ta dùng máy khoan đứng vạn năng K125, công suất 4kw, bàn máy cỡ (375x500mm)

- Dao:

Trang 15

2

n S

+ Ta dùng mũi khoét thép gió liền khối chuôi côn, đường kính 11mm để khoét Bảng 4-47[1]

+ Ta dùng mũi doa liền khối chuôi trụ đường kính 12mm Bảng 4-49[1]

Kiểm tra.

+ Độ không song song giữa 2 lỗ Φ7

+ Độ không vuông góc giữa lỗ và mặt đầu

Đối với các chi tiết dạng càng ngoài việc kiểm tra đường kính lỗ và bề dày các mặt đầu ta còn phải kiểm tra khoảng cách giữa các tâm lỗ cơ bản, độ vuông góc giữa mặt đầu với đường tâm lỗ, độ không song song giữa các tâm lỗ

- Đường kính các lỗ cơ bản được kiểm tra bằng thước cặp, calip hay đồng hồ đo lỗ

Bề dày mặt đầu cũng được kiểm tra bằng thước cặp, calip

- Khoảng cách các tâm lỗ cơ bản được đo như chi tiết dạng hộp

- Độ không song song được kiểm tra bằng đồng hồ So với sơ đồ gá đặt như sau

Trang 16

Hình 4.10 Sơ đồ kiểm tra độ không song

song giữa 2 lỗ càng

- Độ không vuông góc được kiểm tra bằng đồ gá chuyên dùng và đồng hồ So

Hình 4.11 Sơ đồ kiểm tra độ không vuông góc

4.3 Tra lượng dư các bề mặt gia công.

Lượng dư gia công cơ khí là lớp kim loại được cắt gọt thành phoi trong quá trình gia công 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

- Phương pháp tính toán phân tích

Trong trường hợp này ta chỉ sử dụng phương pháp tra bảng để xác định lượng

dư cho các bề mặt gia công

Theo bảng 3-17[1] ta có lượng dư về một phía đối với các chi tiết dập trên máy búa

có trọng lượng dưới 40kG và kích thước dưới 800mm thì lấy dung sai từ 0,6-1,2 đến 3,0-6,4mm

Do đó bề mặt đáy (phía có gờ), mặt đầu A và bề mặt để gia công chuẩn bị tạo lỗ ren

ta chọn lượng dư gia công thô là 1,5mm, với dung sai 0,1mm Tra bảng 3-142[1] ta sẽ

Trang 17

tiến hành gia công các mặt phẳng này theo 2 bước với lượng dư để lại cho gia công tinh 0,5mm ta chọn là 0,5mm, vậy lượng dư gia công sẽ là 2mm.

Đối với các bề mặt còn lại có dạng lỗ, do đường kính bé hơn 30mm nên lỗ không được hình thành từ các phương pháp chế tạo phôi mà là lỗ đặc

+ Lỗ Φ7 ta khoan 6,8mm, sau đó doa đạt Φ7

+ Lỗ ren M16x1,5 ta khoan Φ14,5 sau đó taro theo yêu cầu

+ Lỗ bậc Φ12 do đã có sẵn lỗ Φ7 nên ta khoét đến 11,8mm rồi doa đạt Φ12

4.4 Tra chế độ cắt các nguyên công gia công.

Nguyên công 1: Phay thô, tinh mặt đáy của càng.

Theo bảng 3-142 [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 5-125[2]

- Lượng chạy dao vòng

- Lượng chạy dao phút.

Trang 18

- Chiều sâu cắt: t = 0,5mm.

- Lượng chạy dao răng Sz = 0,08 mm/răng

S = Sz * n = 0,08 * 1500 = 120 mm/ph.

- Công suất cắt:

N = 1,3 kW bảng 5-129[2].

Nguyên công 2 : Phay mặt đầu A

Theo bảng 3-142 [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 5-125[2]

Trang 19

- Lượng chạy dao răng Sz = 0,08 mm/răng

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	568 KB