Đồ án gia công chi tiết thanh nối dạng càng tài liệu, ebook, giáo trình

LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy như các môn học Cơ Sở Công Nghệ C

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

a LL &

Giáo viên hướng dẫn

NHÂN XÉT GIÁO VIÊN PHÁN BIEN

a LL &

Gido vién phan bién

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính

tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy (như các môn

học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương

Phap Gia Cong Kim Loai,Dung Sai, ) dé ché tao duoc mét chi tiét may nham bao dam

được yêu cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta, vơi thời

gian và phương pháp gia công tối ưu Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý

Đề thực hiện được Đồ án sinh viên ngoài việc phải năm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gả đặt, đo lường, mà còn phải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất Một qui trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngăn, chi phi cho gia công thấp nhưng chỉ tiết vẫn đạt được kích thước với dung sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của

MỤC LỤC

& Ls

Trang

CHUONG 1: PHAN TICH CHI TIET GIA CÔNG . .-:-:: 5

CHUONG 2: DINH DANG SAN XUAT asessccssssssssssstesssssessssnessssneessseees 7

CHUONG 3: CHON PHÔI - - G- SE S SE SvKEYcưcErnngrrreg 8

CHƯƠNG 4: LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG . -.-¿- ¿+ 10

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG cscc¿ 14

[— NguyÊn cÔng Ì : - - - - -« «nh 14

II— Nguyên CONG 2 : - - Ăn ch 16

TIT — Nguyén cOng 3 : - - cọ nh 18

IV —- Nguyên công 4 - cọ nh 20

V— NguyÊn CÔN S : - Ăn HH 24

VI _— Nguyên cÔng Ố : HH HH HH HH kh 27

VIT — Nguyén cÔng 7 : - - sgk Hưku 29

CHƯƠNG 6: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG LỖ Ø24 31

CHƯƠNG 7 : XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG LỖ Ø24 35

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ - se, 38

Chuong I: PHAN TICH CHI TIET GIA CONG

1.1 Công dụng của chỉ tiết:

— Chỉ tiết thanh nối là một chi tiết dạng càng, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí

— Chỉ tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyên động thẳng của chỉ tiết này thành chuyển động quay của chỉ tiết khác Ngoài ra chỉ tiết dạng càng còn dùng để đây bánh răng (khi cần thay đối tỷ số truyền trong các hộp tốc độ)

— Thông thường ta gặp chỉ tiết “ thanh nối” trong các trường hợp cần truyền động, nối các trục song song trong cơ cầu, máy trong công nghiệp

Yêu cầu kỹ thuật:

Độ không song song giữa đường tâm các lỗ Ø14, Ø24 là 0,01 ( Bảng 2.15, trang 95,[4])

Độ không vuông góc giữa đường tâm và mặt đầu các lỗ Ø14, Ø24 là 0,04( Bảng 2.15, trang 95,[4])

Độ phẳng mặt đầu các lỗ là 0,03 ( Bảng 2.7, trang 95,[4])

Độ bóng bề mặt trong các lỗ Ø 14, Ø24 là Ra = 0,8( tương ứng với độ nhám cấp 7) ( Bang 11.1 va 11.2 , trang 56-57 ,[5])

Kích thước Ø 14, Ø24 là lỗ làm việc chủ yếu >> ta chọn cấp chính xác 7 ® Dung

sai @24"" @14°” (Bang 7, trang 242,[5])

Kích thước dài 45 ta chọn cấp chính xác cấp 103 Dung sai 45 +0.05

Kích thước dài 70 ta chọn cấp chính xác cấp 93 Dung sai 70 +0.03

Kích thước dài 22 ta chọn cấp chính xác cấp 10 3 Dung sai 22 +0.04

I> VAT LIEU

- Vật liệu chế tạo là thép C45 Ø = 750+850

Nn được dùng làm các chi tiết chịu tải trọng không cao như trục khuỷu của động cơ ô tô nhỏ và trung bình, trục truyền , thanh

truyền , thanh nối, bánh răng tốc độ chậm

Cơ tính của thép C45( Theo vật liệu học và nhiệt luyện của Nghiêm Hùng)

Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẲN XUẤT

- Mục đích của chương này là xác định hình thức tô chức sản xuất (đơn chiếc,

hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) đê từ đó cải thiện tính công nghệ

của chỉ tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công

chỉ tiết

- Đề thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo

trong một năm của nhà máy theo công thức sau [ 1, trang 23, công thức 2.]]:

N=N,xmx + x 14

100 100

Trong đó: + N,=40000 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch

+ =1 : số lượng chi tiết như nhau trong một sản pham + ø=4% : số phần trăm dự kiến cho chỉ tiết máy trên dùng làm phụ tùng thay thé

+ £=6% : s6 phan trim chi tiết phế phâm trong quá trình chế tạo

-Vay: N= 10000.11 + Tan NỈ + oe) =10000 (chiếc/năm) 100 100

- Khối lượng của chỉ tế: Q=V.y (kg)

y=7,83_ kg/dm' : trọng lượng riêng của thép c45

- Sử dụng phần mềm ProEngineer Wildfile4.0 ta tính được

Chương III : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHÉ TẠO PHÔỐI

- Chi tiết đã cho làm bằng thép C45 nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp lý vì gang xám có tính dòn nên khi rèn làm cho chỉ tiết dé làm cho chi tiết bị

hiện tượng nứt nẻ

3.1.2 Phôi cán : Cơ tính của phôi cán cũng giống như của phôi rèn dập

3.1.3 Phôi đúc : Vật liệu chi tiết là thép C45, đặc trưng cơ học của nó là dẻo; chịu được nén tốt Mặc khác thép C45 có thê đúc, lượng dư chế tạo phôi có thê nhỏ Do đó ít

tốn kém nguyên liệu khi chế tạo phôi Vậy £a chọn dạng phôi là phôi đúc

3.2 Chon phương pháp chế tao phôi :

3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu số:

- Chât lượng bê mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác: /716+7717

- Độ nhám bề mặt: R, =160um

3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

- Nếu công việc thực hiện bắng máy thì có câp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn

- Loại phôi này có cấp chính xác: /715+/716

- Độ nhám bề mặt: R, =80um

3.2.3/ Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: J714+/715

3.2.6/ Duc trong vo mong:

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

Kết luận:

Với những yêu cầu của chỉ tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

+ Cấp chính xác kích thước:

+ Độ nhám bề mặt: R, =40/zn

3.3 Tra lượng dư sia công cơ cho các bề mặt của phôi :

Theo bảng 3-1 10, trang 259,[1 ] ta chọn lương dư cho các bề mặt là:

+ Lượng dư phía trên: 3 mm

+ Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3 mm

+ Góc nghiêng thoát khuôn: 1,3 °

Chuong IV : CHON TIEN TRINH GIA CONG CAC BE MAT CUA

PHOL

4.1 Muc dich:

- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí

tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chỉ tiết cần chế tạo

4.2 Nội dung:

- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi

- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt

- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết

4.2.1 Chon phương pháp gia công các bề mặt phôi:

- Sử dụng các thiết bị như: Máy phay, khoan, khoét, doa, tiện

4.2.2 Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ sá đặt :

- Khi phân tích chi tiết ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là lỗ Ø14 và 2 lỗ Ø24

+ Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước

+ Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ

- Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ như sau:

+Chuân thô: Dùng bề mặt 1 làm chuẩn thô đê gia công thô và tinh bề mặt 2

+ Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 2 làm chuẩn tinh đề gia công các bề mặt còn lại

Sơ đồ đánh số chỉ tiết:

4.2.3 Chọn tiền trình sia công các bề mặt phôi :

So sánh hai phương án trên ta thây mỗi phương án có những ưu nhược điêm riêng

Phuong an I tối ưu hơn phương án II

- Phuong an thir 2 dung phương pháp tập trung nguyên công ( số bước trong mỗi

nguyên công nhiều) nên tốn thời gian hơn phương án I, không phù hợp với sản xuất hàng

loạt lớn Vì vậy ta chọn phương an I

Chương V: THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG

1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng thứ nhất

a Các bước nguyên công:

Phay thé mat 1 dat R,= 40 um Phay tinh mat 1 dat R,=0.8

- Bước tiên của ban : 23,5-1180 mm/ph

- _ Lực lớn nhất cho phép tiến của bàn máy E„a„ =1500kg

d Chọn đồ gá:

-_ Vì tính chất của dạng sản xuất và chi phí đồ gá tính trên mỗi đơn vị sản phâm phải là thâp nhât nên ta chọn đô gá vạn năng đê định vị và kẹp chặt chi tiệt

- Về định vị ta dùng mặt đáy tỳ lên 2 phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do Khối

V ngăn cô định không chê I1 bậc và khôi v di trượt không chê 1 bậc

- Về kẹp chặt ta sử dụng khối V ngắn đi trượt vừa định vị vừa kẹp chặt

e Chọn dụng cụ cắt: (bảng 4-79 trang 367 [1])

- _ Sử dụng dao phay trụ gắn mảnh hợp kim cứng dạng xoắn vít

Đường kính dao phay 100 mm

Đường kính lỗ dao phay:d=40mm

Số răng:10 Chiều cao của dao: 75mm

- Lượng chạy dao s = 0,16(mm/rang) (Bang 5-142 / 127 [2])

- Téc d6 cat : v= 175 ( m/phit ) (Bang 5-142 / 127 [2])

" Thời gian gia công cơ bản : ¢, = bth thy i (phut)

( Bang 31 / 66 giáo trình Thiết kế đồ án CMCTM )

e L: chiều dài phôi

e©_ L¡: khoảng cách từ răng thứ 2 đến chỉ tiết

100+10+5 ;

>> Co(b.tinh) = 0,16.10.540 = 0.133 ( phút )

Vậy thời gian gia công co ban: to = {0(thô) + tow tinh) — 0.243 (phut)

» Thoi gian nguyén cong : Ty, = to + ty + toy + tin

Với ty: thời gian phụ t; = 10% tạ = 0.0243 ( phút )

t;y : thời gian thực hiện gia công t;y = 10% tạ = 0.0243 ( phút ) ty: t gian nghỉ ngơi của công nhân tạ = 5% tạ = 0.012 ( phút )

> 1T, = 0.3 ( phút )

ø.Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp dài 0 160, sai số 0.02

1 Nguyên công 2:phay mặt phẳng thứ 2

a Các bước nguyên công:

Lực lớn nhất cho phép tiễn của bàn máy Ema„ =l500kg

d Chọn đồ gá:

-_ Vì tính chất của đạng sản xuất và chi phí đồ ga tính trên mỗi đơn vị sản phẩm phải là thấp nhất nên ta chọn đồ gá vạn năng để định vị và kẹp chặt chi tiết

Về định vị ta dùng mặt đáy tỳ lên 2 phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do Khối v

Tuổi bền đao : T = 180 phút ( Bảng 5-142/127,[2])

> Bước 1: Phay thô

- Chiều sâu cat t = 2,5 mm

- Luong chay dao s = 0,22(mm/rang) (Bang 5-142 / 127 [2])

- Tốc độ cắt : v= 160 ( m/phút ) (Bang 5-142 / 127 [2])

1000.y _ 1000.160 = 509 (vòng/phút) z.D — 3,14.100

e L: chiều dài phôi

e©_ L¡: khoảng cách từ răng thứ 2 đến chỉ tiết

100+18,6+5

>t =——_——_ —_ = 0.11 ( phut) với S=S,.z or) 0, 22.10.510 ( phút )

z„; = ^|0,5.(100—0,5) +3 =10 mm

100+10+5

>t =————~ = 0.133 (phút on) 0,16.10.540 ( phút )

Vậy thời gian gia công co ban: to = tothe) + tow tinh) — 0.243 (phut)

» Thoi gian nguyén cong : Ty, = to + ty + toy + tin

Với ty: thời gian phụ t; = 10% tạ = 0.0243 ( phút )

t;y : thời gian thực hiện gia công t;y = 10% tạ = 0.0243 ( phút ) ty: t gian nghỉ ngơi của công nhân tạ = 5% tạ = 0.012 ( phút )

> T1, = 0.3 ( phút )

f._ Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp dài 0 160, sai số 0.02

2 Nguyên công 3: Phay mặt phẳng

a Bước nguyên công:

Phay thô mặt l đạt R;=40 Phay tinh mat 1 dat R,=0.8

b Sơ đồ gá đặt:

Õ OS

c.Chọn máy: Chọn máy phay 6H12 (bảng 9-38 trang 74 [4])

- _ Bề mặt làm việc của bàn máy 320 x 1250 mm?

- _ Công suất của động cơP=7KW

- - Hiệu suất n= 0,75

- SỐ vòng quay trục chính (v/ph): 30-1500

- _ Bước tién cua ban : 23,5-1180 mm/p

- Lực lớn nhât cho phép cơ câu tién cua ban may Fmax = 1500 kg

d Chọn đồ gá:

- - Khối V ngắn định vị mặt trụ bên với 2 bậc tự do

- - Mặt phẳng đáy với 3 bậc tự do

- _ Về kẹp chặc ta dùng cơ câu kẹp chặt bằng Ren với đòn kẹp

e Chọn dụng cụ cắt:Chọn dao phay ngón thép gió có gắn mảnh hợp kim cứng , chuôi côn ( bảng 4-70 trang 360, [1])

- Duong kinh dao:20

" Thời gian gia công cơ bản : ft, = at i (phut)

( Bang 31 / 66 giáo trình Thiết kế đồ án CMCTM )

e L: chiều dài phôi

e©_ L¡: khoảng cách từ răng thứ 2 đến chỉ tiết

Line) = 42,5.(20—2,5)+3=9.6 mm

>t =—_——_— = 0.096 (phit) với S=S, z

"2 012.4.750 ( phút ) Lica = J0,5.(20-0,5) +3=6.12mm

20+6.12+5

>¿/_ =“—— “ '~0099 (phút 0020.09.4870 ( phút )

Vậy thời gian gia công cơ ban : to = tovtnay + tow tinhy = 0.195 (phut)

» Thoi gian nguyén cong : Ty, = to + ty + toy + tin

Voi t,: thoi gian phu t, = 10% tp = 0.0195 ( phut )

tpy : thoi gian thyc hién gia céng tpy = 10% tp = 0.0195 ( phut )

tạ : t gian nghỉ ngơi của công nhân trụ = 52% tạ =0.009S ( phút )

> T,, = 0.244 ( phut )

g.Dung cu kiém tra:Thuséc cap dai 0 160 sai s6 0.02

3.Nguyên công 4:Khoét thé, khoét tinh , doa tinh, vat mép 16 G24

a Các bước nguyên công

c Chọn máy:Chọn máy khoan đứng 2H125 (bang 9-21 trang 45[4])

- - Bề mặt làm việc của ban may:400x450mm

- CO6ng suat 2.2kw

- Luc tién dao:900 kg

- Moment xo4n:2500kgcm

- Dich chuyén lớn nhất của trục chính:170mm

- - Đường kính lớn nhất khoan được:25mm

- Pham vi tốc độ:45-2000 vg

- Pham vi budc tién:0.1-1.6mm/vg

d Chon dé ga:

Dung khối V ngắn định vị mặt trụ bên được 2 bậc tự do

Mặt phăng định vị được 3 bậc tự do

Khối v ngắn di trượt hạn chế một bậc tự do

Kẹp chặt bằng ren vít với đòn kẹp

e Chon dung cu cat:

- Ding mũi khoét Ø 23,8 hợp kim cứng chuôi côn với thông số: L=200, ]=

( Công thức tính chiều sâu cắt t trang 20, [2] )

* Lượng chạy dao : s = 0.6 (mm/vòng) (Bang 5-107 trang 98 , [2] )

ŒC,.D!

Tt Ss” *

Voi : Cy = 17; gq = 0.5; y = 0,4; m = 0,25,x= 0,2

( Bang 5-29 trang 23 ,[2] )

Có dùng dung dịch tưới nguội

* Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế