đồ án công nghệ chế tạo máy

1.2 Điều kiện kĩ thuật Từ điều kiện làm việc của chi tiết, ta xác định đ-ợc yêu cầu kĩ thuật của chi tiết nh- sau ě Kích th-ớc các lỗ cơ bản gia công với độ chính xác cấp 7; ý tới kết cấ

Trang 1

Më ®Çu

Trang 2

Phần 1 : Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

1.1 Chức năng làm việc của chi tiết

Chi tiết tay biên đ-ợc phân vào loại chi tiết dạng càng.Các chi tiết dạng càng th-ờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (nh- piston của

động cơ đốt trong) thành chuyển động quay của chi tiết khác (nh- trục khuỷu) Ngoài ra, chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ)

Chi tiết tay biên là chi tiết có trong động cơ đốt trong để truyền chuyển động Khi piston chuyển động lên xuống, một đầu tay biên đ-ợc gắn với piston (bằng chốt )sẽ chuyển động theo piston, đầu kia gắn với trục khuỷu làm trục khuỷu chuyển động quay Tay biên làm việc phải chịu tải va đập nặng, có chu kỳ

Từ chức năng làm việc trên, ta có thể rút ra đ-ợc những yêu cầu kĩ thuật trong chế tạo chi tiết nh-

ě Khoảng cách giữa các lỗ phải đảm chính xác, nếu không hành trình piston sẽ

bị thay đổi

ě Độ không song song của các đ-ờng tâm lỗ cơ bản phải nhỏ để lắp ghép đựoc với trục quay và trục khụỷu, và không bị bó kẹt

ě Độ không vuông góc giữa tâm lỗ với mặt đầu đủ nhỏ do lỗ có sự chuyển

động t-ơng đối với chốt nối trục khuỷu

ě Các mặt làm việc (mặt trong lỗ các lỗ cơ bản ) phải đ-ợc nhiệt luyện và tôi cứng

1.2 Điều kiện kĩ thuật

Từ điều kiện làm việc của chi tiết, ta xác định đ-ợc yêu cầu kĩ thuật của chi tiết nh- sau

ě Kích th-ớc các lỗ cơ bản gia công với độ chính xác cấp 7;

ý tới kết cấu của nó nh-:

ě Độ cứng vững của tay biên

ě Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau; các mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song là tốt nhất

Trang 3

ě Kết cấu nên đối xứng qua một mặt phẳng nào đó Với những lỗ vuông góc kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công các lỗ đó

ě Hình dáng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất

ě Hình dạng thiết kế thuân lợi cho việ gia công nhiều chi tiết cùng lúc

Nh- vậy, ta nhận thấy hình dạng thiết kế trong bản vẽ là hợp lý, không phải sửa

đổi gì

Trang 4

Phần 2: Xác định dạng sản xuất

ě Tính khối l-ợng chi tiết

Từ phần mềm AutoCAD, ta vẽ đ-ợc chi tiết dạng 3D(hình 1) sau đó tính đ-ợc thể tích của vật thể

thay số : N = 5000.(1+0,1) = 5500 (chi tiết)

Nh- vậy ta tra đ-ợc dạng sản xuất là : Loạt lớn

Trang 5

Phần 3: Chọn ph-ơng án tạo phôi và trình tự gia công

3.1 Vật liệu và ph-ơng án tạo phôi

Thông th-ờng vật liêu chế tạo chi tiết tay biên là thép cacbon 20,40,45 Thép hợp kim 18XHMA, 18X2H4BA, 40XMA có độ bền cao Do điều kiện làm việc chịu kéo và chịu uốn nên gang ít đ-ợc sử dụng Càng cỡ nhỏ, sản l-ợng 5000 chi tiết nên chọn ph-ơng pháp dập, sau đó ép tinh lên máy ép để vừa tăng cơ tính vừa chống cong vênh cho càng Mặt khác , do chi tiết có mặt đầu lỗ lồi lên, dùng ph-ơng pháp dập thì diện tích gia công sẽ giảm Phần thân tay biên không gia công, là nơi độ cứng vững kém nhất, với ph-ơng pháp chế tạo phôi này bề mặt thân càng sẽ nhẵn bóng và có cơ tính cao

Nh- vậy, ta chọn vật liệu là thép các bon C20 vì thích hợp cho việc tạo phôi dập

2 Phay một mặt đầu làm mặt chuẩn Máy phay ngang

4 Gia công thô và tinh lỗ đầu nhỏ Máy khoan và khoét

5 Gia công thô và tinh lỗ đầu to Máy khoan và khoét

6 Phay mặt đầu lỗ có ren trên đầu

nhỏ

Máy phay ngang

7 Phay mặt đầu lỗ M8 trên đầu to Máy phay ngang

8 Gia công lỗ có ren trên đầu nhỏ Máy khoan và taro

9 Gia công lỗ M8 trên đầu to Máy khoan và taro

10 Cân bằng trọng l-ợng

11 Kiểm tra

Trang 6

 Ph-ơng án 2:

Thứ tự

NC

2 Phay đông thời hai mặt đầu bằng

bộ hai dao phay đĩa ba mặt cắt

Máy phay ngang có bàn quay chuyên dùng

3 Gia công thô và tinh lỗ đầu nhỏ Máy khoan và khoét

4 Gia công thô và tinh lỗ đầu to Máy khoan và khoét

5 Phay mặt đầu lỗ có ren trên đầu

nhỏ

Máy phay ngang

6 Phay mặt đầu lỗ M8 trên đầu to Máy phay ngang

7 Gia công lỗ có ren trên đầu nhỏ Máy khoan và taro

8 Gia công lỗ M8 trên đầu to Máy khoan và taro

2 Khoan, khoét, doa lỗ đầu to Máy khoan đứng

3 Khoan, khoét, doa lỗ đầu nhỏ Máy khoan đứng

4 Phay một mặt đầu hai đầu càng Máy phay đứng

6 Phay mặt đầu hai vấu của tay biên Máy phay ngang

7 Khoan lỗ của vấu trên đầu to Máy khoan đứng

8 Khoan lỗ của vấu trên đầu nhỏ Máy khoan đứng

Trong nguyên công gia công mặt chuẩn của ph-ơng án hai, càng đ-ợc gá trên bàn quay, hai mặt đầu của càng đ-ợc gia công đồng thời bằng bộ dao hai đĩa Sau khi gia công song một đầu thì xoay càng 180o để gia công tiếp đầu kia Nh- vậy thời gian gia công đ-ợc rút ngắn nh-ng khó đảm bảo sự đồng phẳng của mặt đầu giữa hai đầu càng

Trang 7

Ph-ơng án 3, khi khoan các lỗ cơ bản tr-ớc, các mặt đầu ch-a đ-ợc gia công sau khi dập, độ nhám lớn Điều này, có thể gây sai lệch khi gia công hai lỗ cơ bản Mặt khác, khi gia công hai lỗ cơ bản, ta chọn chuẩn thô là một mặt đầu sẽ vi phạm nguyên tắc chọn chuẩn thô hai lần

Nh- vậy, qua các phân tích trên ph-ơng án thứ nhất là ph-ơng án khả thi nhất

Trang 8

 Nguyên công 2 : Tạo mặt chuẩn

Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt đáy ba bậc tự do; một khối V ngắn định vi hai bậc tự do ở đầu to; một khối V tự lựa định vị một bậc tự do do tại đầu nhỏ tay biên

Kẹp chặt : Tại đầu nhỏ tay biên, khối V tự lựa có tác dụng kẹp chặt Ph-ơng lực kẹp chặt vuông góc với ph-ơng kích th-ớc thực hiện

Chọn máy: máy phay đứng 6H12

Chọn dao : dao phay mặt đầu thép gió

Sơ đồ gá đặt đ-ợc thể hiện trên hình vẽ:

Hình 3: Tạo chuẩn tinh

Trang 9

 Nguyên công 3 : Gia công mặt đầu còn lại

Lật ng-ợc chi tiết lại, ta kẹp chặt và định vị giống nh- nguyên công trên Chuẩn tinh là mặt đầu vừa gia công đ-ợc

 Nguyên công 4: Khoan, khoét lỗ đầu to chi tiết

Định vị: Chi tiết đ-ợc định vị nhờ phiến tỳ tại mặt đáy ba bậc t- do, khối V ngắn định vị hai bậc tự do tại vành ngoài đầu to, khối V tự lựa sẽ định vị một bậc

 Nguyên công 5 : Khoan, khoét, lỗ đầu nhỏ của chi tiết

Định vị: Chi tiết đ-ợc định vị bằng phiến tì tại mặt đầu(ba bậc tự do) và chốt trụ ngắn tại lỗ đầu to đã đ-ợc gia công tinh (hai bậc tự do) Để chống xoay chi tiết ta dùng khối V tự lựa tì vào vành ngoài của đầu nhỏ

Kẹp chặt: Khối V tự lựa sẽ đóng vai trò kẹp chặt chi tiết qua bulong

Chọn máy: Máy khoan đứng K125

Sơ đồ gá đặt thể hiện nh- hình vẽ

Trang 10

Hình 5

 Nguyên công 6 : Phay mặt đầu hai vấu của tay biên

Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị bằng phiến tì tại mặt đầu (hạn chế ba bậc tự do) chốt trụ ngắn tại đầu to (hạn chế hai bậc tự do) và chốt côn tự lựa tại đầu nhỏ (hạn chế một bậc tự do )

Kẹp chặt : Chi tiết đ-ợc kẹp chặt nhờ đai ốc và bạc chữ C

Chọn máy : Máy phay ngang

Chọn dao : Dao phay đĩa D=50

Dao phay mặt đầu D=80

Sơ đồ gá đặt đ-ợc thể hiện nh- hình vẽ

Hình 6

Trang 11

 Nguyên công 7: Khoan lỗ của vấu trên đầu to càng

Định vị và kẹp chặt : T-ơng tự nguyên công trên

Chọn máy : K125

Chọn dao : Mũi khoan ruột gà thép gió 8

Hình 7

 Nguyên công 8: Khoan lỗ của vấu trên đầu to càng

Định vị và kẹp chặt : T-ơng tự đồ gá nguyên công 7, tuy nhiên đ-ờng nối hai tâm chốt trụ và chốt trám nằm thẳng đứng

Chọn máy : K125

Chọn dao : Mũi khoan ruột gà thép gió 4

Hình 8

Trang 12

Phần 5 : Xác định l-ợng d- và chế dộ cắt

 Nguyên công 1 : Tạo mặt chuẩn

Chọn máy: máy phay đứng 6H12

Chọn dao : dao phay mặt đầu thép gió

Vt= V.k1.k2 k3.k4 k5

+ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1= 1,06

+ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2= 0,8

+ Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao k3= 1,15

+ Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay k4= 1

+ Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công k5= 1

Trang 13

+ Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay k4= 1

+ Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công k5= 0,8

 Nguyên công 2 : Gia công mặt đầu còn lại

Lật ng-ợc chi tiết lại, ta kẹp chặt và định vị giống nh- nguyên công trên Chuẩn tinh là mặt đầu vừa gia công đ-ợc

 Chi tiết máy: Tay biên

Trình tự gia công bề mặt lỗ 20 của tay biên gồm các nguyên công sau:

Trang 14

Co : độ lệch của đ-ờng tâm lỗ, Co=20m/mm

y : độ cong đ-ờng trục lỗ, y=1,4m/mm

l : chiều dài lỗ, l=25mm

 a  202 (1,4.25)2 40m

Khoét lỗ:

Sau khi khoét đạt : Rza=32m ; Ta=30

Sai lệch không gian: a=Co.Ks

Giá trị tí nh toán Dung

sai (  m)

Kí ch th-ớc giới hạn (mm)

Trị số giới hạn của l-ợng d- (  m)

Rz Ta  a  b Zbmin

(  m)

Dt (mm)

 Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax 1.Phôi

Trang 15

- Ta : chiều cao lớp h- hỏng bề mặt do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại

- a : sai lệch vị trí không gian do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song )

- b : sai số gá đặt chi tiết ở b-ớc công nghệ đang thực hiện

- Zbmin : giá trị nhỏ nhất của l-ợng d- gia công tính cho b-ớc công nghệ đang thực hiện

- dmin ,dmax : kích th-ớc giới hạn tại mỗi b-ớc công nghệ

- Zmin , Zmax : l-ợng d- lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi b-ớc công nghệ

Kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-1), Kmv=1,176

Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6), Kuv=1,0

Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan (bảng 5-31), Klv=1,0

 Vt 1,176 37,8m/ ph

28,0.45

56,19.8

,

9

5 , 0 2 , 0

4 , 0

Trang 16

Kmv: hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng (b¶ng 5-1), Kmv=1,176

Kuv: hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu dông cô c¾t (b¶ng 5-6), Kuv=1,0

Klv: hÖ sè phô thuéc vµo chiÒu s©u mòi khoan (b¶ng 5-31), Klv=1,0

 Vt 1,176 25,6m/ ph

31,07,0.30

87,19.3,16

2 , 0 5 , 0 3 , 0

3 , 0

Trang 17

C«ng suÊt c¾t:

Ne Mx n 0 , 07Kw

9750

338 09 , 2 9750

Kmv: hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng (b¶ng 5-1), Kmv=1,176

Kuv: hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu dông cô c¾t (b¶ng 5-6), Kuv=1,0

Klv: hÖ sè phô thuéc vµo chiÒu s©u mòi khoan (b¶ng 5-31), Klv=1,0

 Vt 1 , 176 15 , 46m/ph

31 , 0 8 , 0 30

20 5 , 10

2 , 0 5 , 0 3 , 0

3 , 0



Trang 18

K125 P9 29,62 9,78 0,28 134,96

 Nguyên công 4 : Khoan, khoét, lỗ đầu nhỏ của chi tiết

Kẹp chặt: Khối V tự lựa sẽ đóng vai trò kẹp chặt chi tiết qua bulong

Chọn máy: Máy khoan đứng K125

Chọn dao: Mũi khoan ruột gà thép gió phi tiêu chuẩn 10,7

Mũi khoét phi tiêu chuẩn 11,82

Vt= V.k1.k2

Trang 19

+ HÖ sè phô thuéc vµotr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i k2= 0,8

 Nguyªn c«ng 5 : Phay mÆt ®Çu hai vÊu cña tay biªn

Chän m¸y : M¸y phay ngang

Trang 20

Dao phay mặt đầu D=80

- Phay hai vấu của lỗ dẫn dầu : (tính theo dao có đ-ờng kính lớn nhất) Chiều sâu cắt: t= 1

L-ợng chạy dao tính cho một răng: Sz=0,15 mm/răng (B 5_119)

Số răng: Z=16 răng

Tốc độ: V= 38 m/ph (B 5_120) Tốc độ tính toán

Vt= V.k1.k2 k3.k4 k5

+ Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay k4= 1,12

Trang 21

Tốc độ: V= 32 m/ph ( B 5_86) Tốc độ tính toán

Vt= V.k1.k2 k3.k4

Vt= V.k1.k2 k3.k4 = 36,8 m/ph

Số vòng quay trục chính theo tính toán

nt= (1000.36,8)/(3,14.4) = 2928 v/ph

Chọn nm= 2000 v/ph

Trang 22

Phần 6 : Tính thời gian gia công

Thời gian ngyên công đ-ợc xác định theo công thức sau:

Trang 23

Tnc=T0 + Tp + Tpv + Ttn

Tnc : thời gian nguyên công

T0 : thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi hình dạng tính chất cơ lý của chi tiết)

Tp : thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ng-ời công nhân tháo dỡ, gá đặt chi tiết, chọn chế độ cắt v.v.)

182

 thời gian cơ bản tổng cộng :T0 = 1,21 (ph)

 thời gian nguyên công : Tnc = 1,26.T0 = 1,52 (ph)

 Nguyên công 2 : Phay mặt đầu còn lại

d

L

phut L L

L

T

3

)25,0(cot

2

)(S.n

2

1

2 1 0

Trang 24

mm g

28

,

0

36,

phut L

L

T

) 2

d

D

L

phut L L

L

T

3

)25,0(cot2

)(S.n

2

1

2 1 0

L10.06cot 1522,22

) ( 18 , 0 173

.

1

3 22 ,

 Thêi gian nguyªn c«ng T0=0,55.1,26=0,693(ph)

 Nguyªn c«ng 4 : Khoan, khoÐt, doa lç ®Çu nhá tay biªn

+ Khoan :

mm

L

mm g

d

L

phut L L

L

T

3

)25,0(cot

2

)(S.n

2

1

2 1 0

,

0

308,

phut L

L

T

) 2

Trang 25

thay sè :

)(11,0482

d

D

L

phut L L

L

T

3

)25,0(cot2

)(S.n

2

1

2 1 0

L10,09cot 1522,34

)(8,060.63

,

0

334,

2

25

 thêi gian c¬ b¶n tæng céng T0 = 0,8+0,22+0,11=1,13(phut)

 thêi gian nguyªn c«ng : Tnc=1,26T0=1,42(phut)

 Nguyªn c«ng 5 : Phay hai vÊu

S.n

2 1

d

L

phut L L

L

T

3

)25,0(cot

2

)(S.n

2

1

2 1 0

Trang 26

 Nguyên công 7 : Khoan lỗ dầu 4

mm

L

mm g

d

L

phut L L

L

T

3

)25,0(cot

2

)(S.n

2

1

2 1 0

- Khoảng cách lớn nhất từ trục chính đến bàn máy: 300mm

- Khoảng chuyển động lên xuống của bàn máy: 200mm

Trang 27

7.2.Định vị :

Chi tiết đ-ợc định vị nhờ phiến tỳ tại mặt đáy ba bậc t- do, khối V ngắn định vị

hai bậc tự do tại vành ngoài đầu to, khối V tự lựa sẽ định vị một bậc tự do tại đầu

nhỏ càng

7.3.Xác định lực cắt và lực kẹp

Sơ đồ lực đ-ợc xác định nh- hình vẽ:

Chi tiết chịu các lực tác dụng:

- N1,N2 : phản lực của phiến tỳ lên chi tiết

- P0 : lực chiều trục khi khoan

2 1867 4 3 , 1 4

3 , 1

mm

V d

Các chi tiết trên đồ gá trừ đòn kẹp đều chịu ứng suất nén với lực cắt và lực kẹp

không lớn nên không phải tính cho các chi tiết đó , chỉ tính cho đòn kẹp chịu mô

.l W

W

N2

N1

Trang 28

 N2 N1W 2.18763752(N)

Biểu đồ mô men uốn tác dụng lên chi tiết:

ở đây mặt cắt tại B chịu mô men uốn lớn nhất , đồng

thời ở đây chi tiết có tiết diện nhỏ nhất và thay đổi đột

ngột , ta chỉ kiểm tra bền cho chi tiết ở tiết diện này

X

B A

10.33000

6

30.1026

3

3,

Trang 29

 : hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị Chọn  = 0,5

N : số l-ợng chi tiết đ-ợc gia công trên đồ gá N = 5000

Vậy sai số chế tạo đồ gá

- Độ không vuông góc giữa tâm bạc dần và đáy đồ gá < 0,06 mm

- Độ không song song giữa bề mặt phiến tìvà đáy đồ gá < 0,06 mm

Trang 30

Tài liệu tham khảo

Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, 2000

3 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt

Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, 2 tập

Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, 2000

4 Phạm Đắp, Nguyễn Đức Lộc, Phạm Thế Tr-ờng, Nguyễn Tiến L-ỡng

Tính toán thiết kế máy cắt kim loại

Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, 1997

5 Nguyễn Trọng Hiệp

Chi tiết máy, Tập 1

Nhà xuất bản giáo dục

6 Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú

Kỹ thuật đo l-ờng kiểm tra trong chế tạo cơ khí

Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật, 2001

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	403,27 KB