LỜI MỞ ĐẦUHiện nay cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kĩ sư , một công nhân có thể dựa vào làm cơ sở thiết kế.. môn công
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kĩ sư , một công nhân có thể dựa vào làm cơ sở thiết kế môn công nghệ chế tạo máy là môn học được đưa vào giảng dạy ở hầu hết các trường kĩ thuật , và ngày càng không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu và ngày càng ứng dụng nhiều công nghệ mới góp phần tăng năng xuất và chất lượng gia công lên cao
Đối với sinh viên cơ khí ,đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học giúp làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã được học ở trường qua các giáo trình cơ bản về công
nghệ ché tạo máy với đồ án: “Chế tạo chế tạo là 1 chi tiết dạng càng” Khi
làm đồ án này ta phải làm việc với các tài liệu, cách sử dụng chúng , cách tra
sổ tay cũng như so sánh thực tiễn với kiến thức đã học Để hoàn thành được
đồ án này , em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Trần Văn Lạc cùng các thầy bộ môn công nghệ chế tạo máy Do đây là lần đầu chúng em được hoàn thành môn học này, nên không thể tránh được sai sót Chúng em rất mong có được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy và các bạn
Em xin chân thành cảm ơn !
Trang 2
1.Chức năng làm việc :
Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng ( khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ)
Sơ đồ làm việc:
cap banh rang co dinh
cap banh rang di truot
cang gat
2 Điều kiện làm việc :
Điều kiện làm việc không khắc nhiệt , chi tiết chỉ chịu momen xoắn nhỏ khi làm việc và chi tết thường xuyên không chị tải , không mài mòn có va đập khi làm việc , nhiệt độ làm viêc không cao
Trang 3PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA
CHI TIẾT
Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nhằm đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhất , khối lượng gia công và lắp ráp là thấp nhất , gia thành chế tạo là ít nhất trong điều kiện và quy mô sx nhất định
Đối với chi tiết càng nói chung , bề mặt làm việc chủ yếu là các mặt trong của các lỗ chính vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu của nó như :
- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên 2 mặt phẳng song song
+ Hai đường tâm của 2 lỗ B và C đảm bảo khoảng cách 207±0.1
+ Độ không song song của hai lỗ tâm là 0.05mm trên 100mm chiều dài+Độ không vuông góc của lỗ tâm so với mặt đầu là 0.05mm trên 100mm bán kính
+ Độ không song song của các mặt đầu các l cơ bản đạt 0.05mm trên 100mm mặt đầu cảu nó ,
- Để đảm bảo dễ gia công thì kết cấu càng lên đối sứng qua một mặt
phẳng nào đó chi tiêt càng mà ta gia công là 1 nửa với các chiều dài lỗ
cơ bản khác nhan Đê gia công dễ dàng và nâng cao năng xuất , quá trình tạo phôi dễ hơn và đảm bảo tính công nghệ khi ta ghép thêm một nửa đối xứng ở mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng qua hai lỗ tâm C và
đi qua lỗ B vì thế cuối quá trình gia công có thêm nguyên công cắt đứt
- Kết cấu càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một núc ,
- Hình dáng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuản tinh thống nhất
PHẦN 3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1 Đề xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng hàng năm cần gia công
Trang 4Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm được xác định theo công thức sau :
) 100 1
(
1
β
α + +
= N m N
Trong đó : N1 là số sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch theo đầu
đề của đồ án ta có N = 10000 chi tiết
m là số lượng chi tiết trong một sản phẩm do ta phải cắt đứt ở chi tiết ra làm
100
6 4 1 ( 5
2 Khối lượng chi tiết được xác định theo công thức sau :
γ là khối lượng riêng của vật kiệu
Với vật liệu gang xám GX 15 – 32 ta có γ = ( 6,8 ÷7,4 ) kg / dm3
Q1 là số lượng của chi tiết
V là thể tích của chi tiết ( cm3)
Trang 5Ta tính thể tích cả chi tiết như sau :
2 42 ) 12 19603 , 5 62
2 42 ) 8 13096 62
( 4
4
8 4 107 ) 8 31 ( 2
1 0107
Trang 6Do đó ta có Q1 = 0,7 x 0,127 = 0,9 kg
Dựa vào giá trị tính toán của N và Q và tra bảng 2.6 ta xác định được dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt vừa
PHẦN 4 CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi
Phương pháp chọn phôi phụ thuộc vào tất nhiều vấn đề như chức năng kết cấu vủa chi tiết máy trong cum máy , vật liệu sử dụng , yêu cầu kĩ thuật về hình dáng bề mặt chi tieeys kích thước của chi tiết , quy mô và tính loạt sản xuất
1.Chọn phôi
Chọn phôi có nghĩa là chọn vật liệu chế tạo , phương pháp ghình thành phôi xác định lượng dư gia công cho bề mặt , tính toán kíh thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi vật liệu chế tạo phôi là gang xám Gx 15 -32
Ta chọn phuông pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc
Tra bảng 2.12 ta có :
+ cấp chính xác đúc là cấp 1 với số lượng chi tiết 10000÷10000
+ trang bị đúc : mẫu và hòm khuôn bằng kim loại
+ chế tạo : khuôn chế tạo bằng máy
Tra bảng 2.11 cho ta kích thước danh nghĩa của phôi cần xác định dung sai(mm)
2.Mặt khuôn
Ta chọn mặt khuôn như sau : mặt khuôn khi đi qua tiết diện lớn nhất của chi tiết có dạng hình vẽ
Trang 7PHẦN 5 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CÔNG CHI TIẾT
1.Xác định đường nối công nghệ
Với chi tiết là dạng càng gạt và ở dạng sx hang loạt vừa trong khi điều kiện sx ở nước ta chủ yếu là các máy vạn năng lên ta thường chọn phương pháp phân tán nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt của chi tiết
2.Chọn phương án gia công
Theo bảng 4 tài liệu (I) vật liệu là gang xáng GX 15- 32
|+ bề mặt I ( do nguyên công 1 thực hiện ) cần gia công mặt đầu có kích thước 35±0,125 vì dung sai là 0.25 mm ứng với cấp độ chính xác 7 , độ bóng
Ra =10 cấp nhẵn bóng là 4 lên ta chọn phuong án gia công cuối cùng là phay tinh
+ bề mặt 2 ( do nguyên công 2 thực hiện ) cần gia công mặt đầu có kích thước 35±0,125 vì dung sai là 0.25 mm ứng với cấp độ chính xác 7 , độ bóng
Ra =10 cấp nhẵn bóng là 4 lên ta chọn phuong án gia công cuối cùng là phay tinh
+ bề mặt 3 do nguyên công 3 thực hiện có kích thước 12± 0.125 tương tự ta chọn phương pháp phay tinh ,
+Bề mặt 4 do nguyên công 4 thực hiện cần gia công lỗ φ 16±0.018 cấp nhẵn
bóng là 6 lên ta chọn phương án cuối cùng là doa thô
Trang 8Bề mặt 5 do nguyên công 5 thực hiện cần gia công lỗ có kích thước φ42 ±
0.25 dung sai 0.5 ứng với cấp chính xác 14 và Ra = 25 ứng vói cấp nhẵn bóng
6 nên ta chọn phương án cuối là tienj bán tinh
+ bề mặt 5 cần gia công rãnh then với kích thước 4± 0.25 , dung sai 0.03 ứng với cấp chính xác 9 độ bóng Ra = 10 ứng với cấp nhẵn bóng 5 nên chọn phương án cuối cùng là xọc thô
3.Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công
Dựa vào hình dáng và điều kiện làm việc của chi tiết ta lập được các nguyên công sau :
Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất
Nguyên công 2 : Phay mặt đầu thứ 2
Nguyên công 3 : Phay mặt đầu thứ 3
Nguyên công 4: Khoan khoét doa lỗ φ 16
Nguyên công 5: Khoét lỗ φ 42
Nguyên công 6: Khoét miệng lỗ côn φ 16
Nguyên công 7: Xọc rãnh then
Nguyên công 8 : Kiểm tra
Nguyên công 9: Cắt đứt
Nguyên công 1: phay mặt đầu thứ 1
1.Định vị :
+ định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiếm tỳ khía nhám
+ hai mặt ben hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 khôi v , trong đó có 1 khối tùy động , 1 khối V cố định
Trang 9S n
Công suất của động cơ chính : 7kw
Cs động cơ chạy dao , 1,7 kw
Khối lượng máy 2900kg
Kích thước phủ bì của máy
Dài x rộng x cao = 2100x 2440 x 1875
Phạm vi tốc độ trục chính 30- 1500 (vòng / phút ) với các tốc độ sau : 30; 37.5; 47.5 ; 60; 75; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 235 ; 300 ;375 ;475 ; 600; 750;
Tra bảng 3- 94 tập 1 đối với phôi gang đúc cấp chính xác 1
Kích thước lớn nhất của chi tiết là 247 mm ∈(120|- 160)
Trang 10Vị trí bề mặt khi rót kim laoij : trên
Kích thước danh nghĩa : 62mm >50mm
Lượng chạy dao răng : Sz = 0,26 mm / răng
Lượng chạy dao vòg : Sv= 8*0,26 =1,88 mm/ vòng
Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -127 trang 115 tập
1 ( 2005) ta có v = 158 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p
Khi tính đến các hệ số điều chỉnh
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , với HB = 182-199 ta có
K1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2 = 0,8 với Tφ/ TH = 2
Hệ số phụ thuộc vào mac hợp kim cứng với BK6 ta có k3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k4 =1
Hệ số diều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay
* 14 , 3
4 , 126 1000
1000
* 14 3 1000
.
Trang 11B: phay tinh
Chiều sâu cắt 0,5 mm
Lượng chạy dao vòng : Sv =1 mm/vòng
Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -127 trang 115 tập
1 ( 2005) ta có v = 228 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p
Khi tính đến các hệ số điều chỉnh
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , với HB = 182-199 ta có
K1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2 = 0,8 với Tφ/ TH = 2
Hệ số phụ thuộc vào mac hợp kim cứng với BK6 ta có k3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k4 =1
Hệ số diều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay
* 14 , 3
4 , 182 1000
1000
* 14 3 1000
.
v m/ph
Sph mm/ph
đầu chấp mảnh hợp
Phay thô
Trang 12Rz 10
W W
3.Chọn máy :
Để phay mặt đầu thứ nhất này ta chọn máy phay đúng vạn năng 6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau /;
Công suất của động cơ chính : 7kw
Cs động cơ chạy dao , 1,7 kw
Khối lượng máy 2900kg
Kích thước phủ nì của máy
Dài x rộng x cao = 2100x 2440 x 1875
Phạm vi tốc độ trục chính 30- 1500 (vòng / phút ) với các tốc độ sau : 30; 37.5; 47.5 ; 60; 75; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 235 ; 300 ;375 ;475 ; 600; 750;
Trang 13Tra bảng 3- 94 tập 1 đối với phôi gang đúc cấp chính xác 1
Kích thước lớn nhất của chi tiết là 214 mm ∈(120|- 160)
Vị trí bề mặt khi rót kim laoij : dưới
Kích thước danh nghĩa : 33mm <50mm
Lượng chạy dao răng : Sz = 0,26 mm / răng
Lượng chạy dao vòg : Sv= 8*0,26 =1,88 mm/ vòng
Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -127 trang 115 tập
1 ( 2005) ta có vb= 158 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p
Khi tính đến các hệ số điều chỉnh
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , với HB = 182-199 ta có
K1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2 = 0,8 với Tφ/ TH = 2
Hệ số phụ thuộc vào mac hợp kim cứng với BK6 ta có k3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k4 =1
Hệ số diều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay
* 14 , 3
8 , 142 1000
1000
Trang 14Chọn tốc độ quay của máy là : 457 ( vòng / phút )
* 14 3 1000
.
Lượng chạy dao răng : Sz = 1 mm / răng
Lượng chạy dao vòg : Sv= 1mm/ vòng
Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -127 trang 115 tập
1 ( 2005) ta có vb= 228 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p
Khi tính đến các hệ số điều chỉnh
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , với HB = 182-199 ta có
K1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2 = 0,8 với Tφ/ TH = 2
Hệ số phụ thuộc vào mac hợp kim cứng với BK6 ta có k3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k4 =1
Hệ số diều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay
* 14 , 3
206 1000
1000
Trang 15188 4
1000
600
* 100
* 14 3 1000
.
v m/ph
Sph mm/ph
đầu chấp mảnh hợp kim cứng
Phay thô
Phay tinh
`475600
1.50.5
150188
893600
Nguyên công 3 :phay mặt đầu thứ ba
Trang 163.Chọn máy :
Để phay mặt đầu thứ nhất này ta chọn máy phay đúng vạn năng 6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau
Công suất của động cơ chính : 7kw
Cs động cơ chạy dao , 1,7 kw
Khối lượng máy 2900kg
Kích thước phủ nì của máy
Dài x rộng x cao = 2100x 2440 x 1875
Phạm vi tốc độ trục chính 30- 1500 (vòng / phút ) với các tốc độ sau : 30; 37.5; 47.5 ; 60; 75; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 235 ; 300 ;375 ;475 ; 600; 750;
Tra bảng 3- 94 tập 1 đối với phôi gang đúc cấp chính xác 1
Kích thước lớn nhất của chi tiết là 214 mm ∈(120|- 160)
Vị trí bề mặt khi rót kim laoij : dưới
Kích thước danh nghĩa : 62mm>50mm
Lượng chạy dao răng : Sz = 0,2mm / răng
Lượng chạy dao vòg : Sv= 14*0.2=2.8mm/vòng
Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -120trang tập 2( 2005) ta có vb= 38m / phút với tuổi thọ của dao là 180p
Tốc độ trục chính là :
Trang 17192 63
* 14 , 3
38 1000
* 14 3 1000
.
Lượng chạy dao răng : Sz = 0,10mm/răng
Lượng chạy dao vòg : Sv= 14*0.10=1.4mm/vòng
Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -120trang tập 2( 2005) ta có vb= 48m / phút với tuổi thọ của dao là 180p
Tốc độ trục chính là :
64 242 63
* 14 , 3
48 1000
* 14 3 1000
.
Trang 18v m/ph
Sph mm/ph
đầu thép gió
Phay thô
Phay tinh
190235
20.5
37.646.5
532329
Nguyên công 4.:Khoan, khoét , doa lỗ đặc φ16±0.018
Vì theo yêu cầu của đề bài là gia công lỗ φ16±0.018 đạt cấp chính xác
7 và độ bóng là Ra 2,5 đạt cấp đọ 6 nên theo bảng 3-129 ta chọn phương pháp gia công khoan và doa bán tinh,
s
1.Định vị :
Chi tiết được định vị 3 bậc tự do tại mặt đáy
Khối V cố định 2 bậc tự do tại 1 trong 2 trụ ngoài của càng
Một khối V di động định vị một bậc tự do tại mặt trụ ngoài còn lại
2.Kẹp chặt :
Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối trụ ở giữa , lực kẹp hướng
từ trên xuống dưới
3.Chọn máy :
Chọn máy khoan đứng 2H125 với các thông số
- Đường kính lớn nhất khoan được : 25 mm
- Số cấp chạy dao : 12
- Kích thước bàn may : 450x500
Trang 19- Công suất động cơ chính : 2,2 kw
- Số cấp tốc độ quay của của trục chính 12 với số vòng quay 45- 2000 vòng / phút
- Phạm vi bước tiến : 0,1 – 1,6 mm / vòng với 9 cấp bước tiến
- Dung mũi khoét thép gió phi tiêu chuẩn φ15,8 mm
- Mũi doa thép gió φ16mm
5.Lượng dư gia công :
Lượng dư gia công cho khoan khoét lần lượt là
- Lượng dư khoan : 7.5m
- Lượng dư khoét 0.4mm
- Lượng dư doa thô: 0,1 mm
- Trong đó k1 là hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan tra bảng 6-87 với L< 3D ta có k1 =1
- k2 là hệ số điều chỉnh tốc độ theo chu kì bền T của mũi khoan
14 , 3
5 , 30 1000
1000
phút vòng D
Trang 20Chọn theo nm =600 v/ phút
) / ( 26 28 1000
600
* 15
* 14 3 1000
.
.
ph m n
D
Lượng chạy dao : chọn theo máy Sm =0,6 ( mm/v)
Lượng chạy dao phút Sph = 0,6.600 = 360 (mm/phút )
- Trong đó k1 là hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền k1 =1
- k2 là hệ số điều chỉnhr phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi với phôi đã khoan không vỏ cứng k2 =1
Từ đó ta có Vt= 27,5.1.1 = 27,5 (m / phút )
Tốc độ quay của máy là :
) ( 550 8 , 15 14 , 3
5 , 27 1000
1000
phút vòng D
475
* 8 15
* 14 3 1000
.
.
ph m n
D
Lượng chạy dao : chọn theo máy Sm =0,8 ( mm/v)
Lượng chạy dao phút Sph = 0,8.475 = 380 (mm/phút )
Trang 215 , 6 1000
1000
phút vòng D
145
* 16
* 14 3 1000
.
.
ph m n
Sv mm/v
Trang 22Chọn máy khoan đứng 2H150với các thông số
- Đường kính lớn nhất khoan được : 50 mm
Khối lượng máy 2000kg
4.Lượng dư gia công
tra bảng 3- 110 (1) với D = 42 mm chiều dài vật lớn nhất là 247 mm , mặt gia công là mặt trong => lượng dư đúc là 2 ±1,0 mm
chia làm 2 bước gia công
+ khoét thô : Zb= 2mm đạt kích thước lỗ 40
Trang 2314 1000
1000
phút vòng D
125
* 40
* 14 3 1000
.
.
ph m n
D
Lượng chạy dao : chọn theo máy Sm =1,55(mm/v)
Lượng chạy dao phút Sph = 1,55.125 =194 (mm/ phút )
Mác máy Dụng cụ cắt Bước n
(v/ph)
t (mm)
Sv mm/v
Trang 25Tra bảng 5- 104 (2) ta có lượng chạy dao là
K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bên =1
K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi = 0,8
Vt = 26.1.0,8 = 20,8 (m/ ph)
Tốc độ trục chính
) ( 414 16
14 , 3
8 , 20 1000
1000
phút vòng D
5 , 353
* 16
* 14 3 1000
.
.
ph m n
Sv mm/v