đồ án công nghệ càng quay

- Trên đầu nhỏ của chi tiết có lỗ cơ bản M10 song song với lỗ - Đường tâm của các lỗ cơ bản vuông góc với mặt A - Các mặt đầu có độ song song là 0,03mm/100mm bắn kính mặt đầu, các mặt

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Chế tạo máy là một ngành quan trọng của nền kinh tế quốc dân Phạm vi sử dụng sản phẩm của ngành chế tạo máy rất rộng rãi Từ con tầu vũ trụ cho đến giày, dép và quần áo… tất cả những sản phẩm này đều được chế tạo ra nhờ các máy móc khác nhau.

Trong lĩnh vực chế tạo máy thì công nghệ chế tạo máy đóng vai trò rất quan trọng Nó nghiên cứu các quy luật tác động trong quá trình chế tạo sản phẩm nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và giảm chi phí gia công.

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh viên với mục đích là củng cố, hệ thống hóa và vận dụng những kiến thức tổng hợp mà sinh viên lĩnh hội đươc trên lớp, đồng thời còn hướng dẫn sinh viên giải quyết vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo máy khi nghiên cứu các giáo trình cơ bản của nghành Chế tạo máy.

Trong quá trình làm đồ án, tôi đã được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Dương Văn Ngụy, cùng với lỗ lực của bản thân tôi đã cơ bản hoàn thành nhiệm vụ đồ án yêu cầu Tuy nhiên, do năng lực và kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế, không tránh khỏi sai sót nhất định Kính mong được các thầy chỉ bảo thêm để em khắc phục những hạn chế, sửa chữa những sai sót và tích lũy kinh nghiệm quý báu phục vụ cho quá trình học tập và công tác sau này.

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viện thực hiện:

Nguyễn Duy Khuê

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI

1.1. Phân tích kết cấu và các yêu cầu kỹ thuật trên cơ sở chức năng làm

việc của chi tiết.

Chi tiết càng quay thuộc dạng càng điển hình, Chi tiết có chức năng truyền lực biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng hoặc ngược lại Khi làm việc chi tiết luôn phải chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ và chịu lực tuần hoàn, va đập Chi tiết có các đặc điểm chính:

- Biên dạng chi tiết có hình thanh dẹt.

- Trên đầu to của chi tiết có lỗ cơ bản có độ chính xác IT8 và 4 lỗ có ren M3 song song với lỗ

- Trên đầu nhỏ của chi tiết có lỗ cơ bản M10 song song với lỗ

- Đường tâm của các lỗ cơ bản vuông góc với mặt A

- Các mặt đầu có độ song song là 0,03mm/100mm bắn kính mặt đầu, các mặt này có ther được tiếp xúc với mặt phẳng của chi tiết được lắp ghép với nó.

- Các mặt trụ trong của lỗ được lắp ghép với các đoạn trục hoặc chốt nào đó.

- Lỗ ren để ghép nối với chi tiết khác.

- Có gân tăng cứng vững cho chi tiết.

Điều kiện làm việc của chi tiết, chi tiết chịu tải trọng động, có va đập theo chu kỳ, các bề mặt lắp ghép làm việc chính chịu mài mòn trong quá trình làm việc

Độ chính xác,độ nhám các bề mặt làm việc đạt cấp 8

Sai lệch về khoảng cách giữa tâm các lỗ cơ bản là 0,01

Độ vuông góc của tâm lỗ với mặt đầu là 0,02

Các bề mặt làm việc nhiệt luyện đạt độ cứng 40…42 HRC

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

Chi tiết có tính công nghệ tốt Do có mặt trụ đối xứng, các mặt phẳng mặt mặt đầu song song với nhau, các lỗ tâm vuông góc với mặt đầu,chi tiết

có trục đối xứng, chi tiết thuộc dạng càng điển hình được tiêu chuẩn hóa Chi tiết này cần gia công các lỗ cơ bản và mặt đầu.

Độ song song của mặt đầu phải đảm bảo,ta sử dụng phương pháp gia công từng mặt đầu hoặc cả hai cùng lúc.

Độ vuông góc của các lỗ cơ bản vói mặt đầu và vị trí tương quan giữa hai lỗ cơ bản phải đảm bảo ta sử dụng phương pháp trong một lần gá gia công lần lươt các lỗ hoặc gia công cùng một lúc hai lỗ thì mới đảm bảo yêu cầu.

Chiều dài chi tiết 137 mm, lớn hơn 15 chiều dày phần thân độ cứng vững không cao lắm, chi tiết đã được thiết kế có gân tăng cứng vững nên đã giải quyết được vấn đề độ cứng vững.

Trên càng có lỗ tâm cơ bản 13 được vát mép và lỗ có ren M10 được vát mép, 4 lỗ có ren M3 dài 6 mm có đường tâm song song với đường tâm lỗ 13.

Độ nhám mặt đầu và lỗ cơ bản 13 là Ra=0,63, độ chính xác đạt cấp 8 ta sử phương pháp mài thô, mài tinh sau nhiệt luyện để đạt yêu cầu kỹ thuật.

N1 : Số sản phẩm sản xuất trong một năm

m: Số chi tiết trong một sản phẩm m= 1α: Số chi tiết phế phảm ở phân xưởng đúc α=6%

N= 5000.1.(1+0,06) = 5300 (chi tiết/năm)Trọng lượng chi tiết:

Q =V.γ = 0,04185962.7,852 = 0,327 Kgγ: trọng lượng vật liệu chi tiết γ= 7,852 (Kg/dm3)V: Thể tích chi tiết V= 41859.62 mm3 = 0,04185962 dm3Tra bảng 3.2 – Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án CNCTM - HVKTQS ta có: Dạng sản xuất: Hàng loạt lớn

1.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

Vật liệu chế tạo là thép C40Cr là thép hợp kim hóa tốt, được sử dụng rất phổ biến thành phần vật liệu như sau :

Mác

C40Cr 0,37-0,44

0,17-0,37 0,50- 0,80 0,80- 1,10 0,25 0,004 Thép C40Cr thường được dùng chế tạo các chi tiết chịu va đạp tương đối cao mà bề mặt có thể bị mài mòn như trục , bánh răng, càng… để có cơ tính cao nhất thép phải qua nhiệt luyện hóa tốt Thép C40Cr có độ bền kéo:

980 Mpa, độ bền chảy 540 Mpa, giới hạn bề 800 N/mm 2

Với đặc điểm kết cấu của chi tiết ta có thể áp dụng các phương pháp chế tạo phôi sau đây:

Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo hơn, biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công các vật phức tạp.

Dễ cơ khí hóa nên năng suất cao

Hệ số sử dụng vật liệu cao

Thiết bị có công suất lớn, chuyển động chính xác, chế tạo khuôn đắt tiền

Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt

và hàng khối

1.4.2. Đúc trong khuôn cát.

Đúc trong khuôn cát có ưu điểm : Chế tạo khuôn mẫu đơn giản, giá thành

hạ, có thể đúc các phôi có hình dáng phức tạp, khả năng điền đầy của khuôn cát tốt hơn khuôn kim loại

Nhược điểm của đúc trong khuôn cát: Độ chính xác của phôi không cao, mất nhiều thời gian làm khuôn

1.4.3. Đúc trong khuôn kim loại.

Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng

bề mặ cao, có khả năng cơ khí hóa, tự động hóa cao Giá thành sản xuất nói chung hạ hơn so với các dạng khác.

Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt

Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót….

Khi đúc trong khuông kim loại , tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém Mặt khác có sự cản trở của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.

Kết luận: Từ chúc năng, điều kiện làm việc và sản lượng của chi tiết ta chọn

phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại là phù hợp nhất.

1.5. Bản vẽ phác phôi.

Hình 1.1 Bản vẽ phác phôi

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ.

1.1 Thiết kế tiến trình công nghệ gia công.

2.1.1. Phân tích chiến lược gia công.

a. Lựa chọn phương pháp công nghệ và tổ chứa công nghệ.

Phương án gia công phụ thuộc vào dạng sản xuất Với dạng sản xuất hang loạt lớn ta chọn phương án phân tán nguyên công , nghĩa là bố trí ít các bước công nghệ trong một nguyên công, thường một nguyên công có khoảng hai bước công nghệ Theo nguyên tắc này mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng Đường lối công nghệ thích hợp với điều kiện sản xuất ở việt nam.

Sau khi nghiên cứu chi tiết ta chọn các phương án gia công cho các bề mặt như sau:

- Gia công mặt A, với yêu cầu độ nhám bề mặt Ra = 0,63, ta chọn phương pháp gia công là phay và mài thô, mài tinh sau khi nhiệt luyện

- Gia công mặt B, chọn phương pháp gia công là phay.

- Gia công lỗ theo yêu cầu bề mặt đạt nhám Ra = 0,63 ta chọn phương pháp gia công là khoan, khoét, doa và mài trụ trong sau khi nhiệt luyện.

Gia công lỗ M10 ta chọn phương pháp gia công là khoan, taro ren.

b. Phân tích chọn chuẩn.

- Những yêu cầu khi chọn chuẩn chung:

+ Đảm bảo chất lượng của sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công.

+ Nâng cao năng suất hạ giá thành.

- Khi chọn chuẩn phải:

+ Khi định vị để khống chế đủ số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý tránh thiếu định vị và siêu định vị, trong một số trường hợp tránh thừa định vị.

+ Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết, đồ gá không bị biến dạng cong vênh, đồng thợi lực kẹp phải nhỏ nhằm giảm sức lao động của công nhân và bảo đảm kẹp an toàn.

+ Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ Sử dụng thuận lợi

và thích hợp tùng loại hình sản xuất nhất định.

 Chọn chuẩn tinh.

- Nguyên tắc chọn chuẩn tinh:

+ Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy làm cho sai số về

vị trí tương quan khi gia công và khi làm việc là nhỏ nhất, điều này rất quan trọng khi gia công tinh.

+ Cố gắng chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn bằng không.

+ Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực kẹp, lực cắt, mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị.

+ Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng + Cố gắng chọn chuẩn thống nhất để sai số nhỏ nhất Chọn chuẩn thống nhất có nghĩa là trong nhiều lần gá đặt có thể dung cùng một chuẩn Vì trong quá trình gá đặt nếu thay đổi chuẩn nhiều lần thì sẽ sinh ra sai số tích lũy ở những lần gá sau.

⇒ Căn cứ vào nguyên tắc, yêu cầu khi chọn chuẩn và hình dáng chi tiết ta có phương án chọn chuẩn sau:

- Phương án 1:

Chọn mặt đầu A và hai lỗ cơ bản làm chuẩn tinh thốn nhất

+ Mặt đầu càng tỳ lên phiến tỳ khống chế ba bậc tự do + Lỗ to lồng vào chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do + Lỗ nhỏ lồng vào chốt trám khống chế một bậc tự do

Hình 2.1 Sơ đồ định vị để chuẩn gia công càng khi sử dụng chuẩn tinh

thống nhất là mặt đầu và hai lỗ vuông góc mặt đầu.

- Phương án 2:

Tạo vấu tỳ phụ khi tạo phôi, dùng vấu tỳ phụ (vai trò như chuẩn tinh phụ) và mặt đầu để chuẩn tinh thống nhất.

Hình 2.2 Sơ đồ gá đặt càng khi dung mặt đầu và ba vấu trên càng làm chuẩn.

So sánh hai phương án trên ta thấy phương án 1 có ưu điểm hơn nên ta chọn phương án 1 Với phương án này giảm hao phí vật liệu và giảm nguyên công.

 Chọn chuẩn thô.

Mục đích của chọn chuẩn thô là để gia công chuẩn tinh Chuẩn thô phải xuấy phát từ chuẩn tinh ta định sử dụng trong quá trình gia công chi tiết Chuẩn thô có các yêu cầu

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với các bề mặt không gia công

+ Phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.

- Nguyên tắc chọn chuẩn thô:

+ Nếu chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt

đó làm chuẩn thô, vì như vậy sự thay đổi về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công sẽ là nhỏ nhất.

+ Nếu có một số bề mặt không gia công, thì nên chọn bề mặt không gia công nào đó có yêu cầu độ chính xác vị trí tương quan cao nhất làm chuẩn thô.

+ Trong các bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt nào có lượng

duwnhor và đều làm chuẩn thô.

+ Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có mép rèn dập (bavia), đậu hơi, đậu ngót hoặc quá gồ ghề.

+ Chuẩn thô nên chỉ dùng một lần trong cả quá trình.

Ta có phương án chọn chuẩn thô sau:

- Phương án 1:

Chọn chuẩn thô là vành ngoài của lỗ và mặt đầu của càng.

Hình 2.3 Sơ đồ gá dặt khi gia công mặt đầu càng Chọn như vậy để gia công để gia công mặt đàu kia và gia công lỗ cơ bản vuông góc với mặt đầu càng Trong trường hợp này, mặt A được tỳ lên đồ định vị khống chê 3 bậc tự do, khối V cố định ôm 2 vành ngoài đầu càng khống chế hai bậc tự do và khối V di động ôm vành ngoài đầu thứ hai khống chế một bậc tự do Khối V di động có tác dụng tạo lực kẹp chặt càng khi gia công.

- Phương án 2:

Định vi vào thân càng trên các đồ gá tự định tâm, như vậy mặt đầu của càng đảm bảo đối xứng qua mặt phẳng đối xứng và có thể gia công bằng nhiều dao nên năng xuất tăng Nhưng do chi tiết càng quay có độ chênh giữa hai đầu (không đồng phẳng) không đối xứng qua mặt phẳng nằm ngang nên phương pháp này không khả dụng.

⇒ Ta chọn phương án 1.

2.1.2. Thiết kế tiến trình công nghệ.

- Thứ tự nguyên công:

Nguyên công 1: Gia công mặt đầu B và C của chi tiết.

Nguyên công 2: Gia công mặt đầu A của chi tiết

Nguyên công 3: Khoan, khoét, Doa lỗ

Nguyên công 4: Khoan lỗ M10

Nguyên công 5: Vát mép lỗ và lỗ M10

Nguyên công 6: Khoan , taro 4 lỗ có ren M3.

Nguyên công 7: Taro ren lỗ M10.

Nguyên công 8: Nhiệt luyện đạt độ cứng HRC = 40…42

Nguyên công 9: Mài thô, mài tinh mặt A.

Nguyên công 10: Mài thô, mài mặt trụ trong lỗ

Nguyên công 11: Kiểm tra độ song song của mặt đầu và độ vuông góc của tâm lỗ cơ bản với mặt đầu.

Khối V cố định, khối

V tự lựa, phiến tỳ, dao phay mặt đầu

Khối V cố định, khối

V tự lựa, phiến tỳ, chốt tỳ phụ, dao phay mặt đầu.

Khối V cố định, khối

V tùy động, phiến tỳ, bạc dẫn hướng, mũi khoan, mũi khoét, mũi doa.

Khối V tùy động, phiến tỳ, chốt trụ ngắn, mũi khoan, mũi khoét, mũi doa, mũi doa

5.

Vát mép lỗ

W W

Máy khoan đứng

Chốt trụ ngắn, chốt trám, phiến tỳ, mũi vát mép.

Máy khoan đứng

Phiến tỳ, chốt trám, chốt trụ ngắn phiến dẫn, mũi khoan, mũi taro.

Khối V di động, phiến tỳ, chốt trụ ngắn, mũi taro.

Khối V cố định, khối

V di động, phiến tỳ,

Khối V di động,chốt trụ ngắn, phiến tỳ,

đá mài.

11.

Kiểm tra

2.2. Thiết Kế Nguyên Công.

2.2.1. Nguyên công 1: Gia công mặt đầu B ,C của chi tiết.

- Chọn máy: sử dụng máy phay đứng vạn năng côngxôn 6Π10:

• Đường kính lỗ trục chính: 17mm

• Đường kính trục gá dao: 22, 27, 32, 40 mm

• Tốc độ trục chính: 50-2240 vg/ph

• Công suất động cơ chính: 2,8 KW

• Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW

- Dụng cụ gia công: Với loại máy đã chon và bề mặt gia công (phôi đúc trong khuôn kim loại) chọn dao phay mặt đầu, vật liệu chế tạo là thép gió, thông số tra bảng 4-92 (sổ tay CNCTM tập 1):

• Đường kính ngoài của dao: D = 40 mm

• Chiều dày của dao : L = 2 mm

• Đường kính trong của dao : d = 16 mm

• Số răng : Z = 10

- Sơ đồ gá đặt:

Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do.

Dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do

Dùng khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do chống xoay

Hình 2.4 Sơ đồ phay mặt đầu B,C.

- Trình các bước tiến hành:

• Phay mặt đầu B

• Phay mặt đầu C

- Bảng chế độ công nghệ:

2.2.2. Nguyên công 2: Phay mặt đầu A.

- Chọn máy: sử dụng máy phay đứng côngxôn 6Π10:

• Đường kính lỗ trục chính: 17mm

• Đường kính trục gá dao: 22, 27, 32, 40 mm

• Tốc độ trục chính: 50-2240 vg/ph

• Công suất động cơ chính: 2,8 KW

• Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW

- Dụng cụ gia công: Với loại máy đã chon và bề mặt gia công (phôi đúc trong khuôn kim loại) chọn dao phay mặt đầu, vật liệu chế tạo là thép gió, thông số tra bảng 4-92 (sổ tay CNCTM tập 1):

• Đường kính ngoài của dao: D = 40 mm

• Chiều dày của dao : L = 2 mm

• Đường kính trong của dao : d = 16 mm

Hình 2.5 Sơ đồ phay mặt đầu A.

- Trình tự các bước tiến hành : Phay mặt đầu A

- Bảng chế độ công nghệ:

2.2.3. Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ

- Chọn máy: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6902 thông số tra bảng 9-31 (Sổ tay CNCTM tập 3):

• Kích thước bề mặt làm việc của bàn: 320x250

• Số lượng cấp chạy dao làm việc: 22

• Công suất động cơ truyền dẫn chính: 3 KW

• Dụng cụ để khoét: Sử dụng mũi khoét liền khối chuôi côn các thông

số hình học:

Đường khính mũi khoét: D = 12,5mm Chiều dài toàn bộ L = 200mm

Chiều dài làm việc l= 114mm

• Dụng cụ doa: Sử dụng mũi doa liền khối chuôi côn các thông số hình học:

Đường kính mũi doa: D = 13mm Chiều dài toàn bộ L = 150mm Chiều dài làm việc l = 35mm

- Sơ đồ gá đặt:

Hình 2.6 Sơ đồ khoan, khoét, doa lỗ

• Dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do

• Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

• Khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do

- Trình tự các bước tiến hành:

• Khoan lỗ với mũi khoan D =10mm

• Khoét lỗ với mũi khoét D = 12,5mm

• Doa lỗ với mũi doa D = 13mm

- Bảng chế độ công nghệ:

2.2.4. Nguyên công 4: Khoan, khoét, dao lỗ M10.

- Chọn máy gia công: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga

6902 thông số tra bảng 9-31 (Sổ tay CNCTM tập 3):

• Kích thước bề mặt làm việc của bàn: 320x250

• Số lượng cấp chạy dao làm việc: 22

• Công suất động cơ truyền dẫn chính: 3 KW

• Dụng cụ để khoét: Sử dụng mũi khoét liền khối chuôi côn các thông số hình học:

Đường khính mũi khoét: D = 8mm Chiều dài toàn bộ L = 170mm Chiều dài làm việc l= 19mm

• Dụng cụ doa: Sử dụng mũi doa liền khối chuôi côn các thông số hình học:

Đường kính mũi doa: D = 8,5mm

Chiều dài toàn bộ L = 145mm Chiều dài làm việc l = 35mm

• Khoan lỗ với mũi khoan D = 6mm

• Khoét lỗ với mũi khoét D = 8,5mm

• Doa lỗ với mũi doa D = 9mm

- Bảng chế độ công nghệ:

2.2.5. Nguyên công 5: Vát mép lỗ và lỗ M10

- Chọn máy gia công: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga

6902 thông số tra bảng 9-31 (Sổ tay CNCTM tập 3):

• Kích thước bề mặt làm việc của bàn: 320x250

• Số lượng cấp chạy dao làm việc: 22

• Công suất động cơ truyền dẫn chính: 3 KW

- Dụng cụ gia công: mũi vát mép 3 me có kích thước hình học:

2.2.6. Nguyên công 6: Khoan, taro 4 lỗ M3

- Chọn máy gia công: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga

6902 thông số tra bảng 9-31 (Sổ tay CNCTM tập 3):

• Kích thước bề mặt làm việc của bàn: 320x250