Thuyết minh đồ án môn học chi tiết Dạng Càng

Mục tiêu của đồ án môn học CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁYlà tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững và vận dụng cóhiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lýcác quá trình chế tạo sản phẩm

NHẬN XÉT

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay,các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nóiriêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đàotạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vậndụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụthể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng

Mục tiêu của đồ án môn học CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁYlà tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững và vận dụng cóhiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lýcác quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kĩ thuật sản xuấtvà tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kĩthuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụthể, đồ án còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu côngnghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để gópphần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY nằm trongchương trình đào tạo của ngành Chế tạo máy thuộc khoa

Cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinhviên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người

kĩ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết

cơ khí

Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong khoa và

đặc biệt là thầy giáo Hoăng Văn Thạnh đã giúp đỡ em hoàn

thành tốt đồ án môn học này

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 16 tháng 8 năm 2013 SINH VIÊN THỰCHIỆN

Cao Mạnh Cường

A NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH

TOÁN:PHẦN 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM.

1 Phân tích điều kiện làm việc và điều kiện kỹ thuật của chi tiết được chế tạo:

Chi tiết gia công dạng càng ,là càng gạt dùng trong hộp

giảm tốc có tác dụng thay đổi tỉ số truyền Bề mặt làm việcchủ yếu là mặt đáy, mặt lỗ 13, 8,mặt R32

Điều kiện làm việc:

Chi tiết chịu lực va đập , chịu lực kéo và nén , chịu mài mòn

Điều kiện kỹ thuật:

Các bề mặt gia công không có vấu lồi thuận lợi cho việc

ăn dao, thoát dao , các lỗ gia công có kết cấu đơn giản, bề mặt lỗ không có rãnh , không ngắt quãng các lỗ ngắn và thông suốt

2 Yêu cầu kỹ thuật:

- Độ vuông góc giữa tâm lỗ 13 và 8 không lớn hơn 0,02/100mm

- Độ không song song giữa tâm lỗ 8 với mặt phẳng A không lớnhơn 0,03/100mm các lỗ gia công đạt độ chính xác cấp 7,8

- Độ nhám của các bề măt còn lại là RZ= 40

PHẦN 2: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Chi tiết được sản xuất theo loại lớn

- Trọng lượng của chi tiết

Vct : Thể tích chi tiết [kg]dm3]

 : Trọng lượng riêng của vật liệu (  =7,4 kg )

2 Tính thể tích của chi tiết :

Ta có : Vct = 



n i i

Qct = 0,036256.7,4 = 0,268 [kg]kg]

3 Sản lượng hàng năm của chi tiết:

Sản lượng hàng năm của chi tiết càng được xác định theo côngthức sau:

N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1- Số sản phẩm(số máy) được sản xuất trong mộtnăm

m- Số chi tiết trong một sản phẩm (một máy)

Tra[kg]I] trang 13- bảng 2,ta xác định được dạng sản xuất

4 Đặc trưng của dạng sản xuất hàng loạt lớn :

- Sản lượng hăng năm rất lớn

- Sản phẩm rất ổn định.

- Trình độ cuyín môn hóa sản xuất cao.

Đối với dạng sản xuất năy ta phải tổ chức kỷ thuật vă công nghệ như sau :

- Trang thiết bị,dụng cụ ,công nghệ thường lă chuyín dùng.

- Quâ trình thiết kế vă tính toân chính xâc ghi thănh câc tăi liệu công nghệ có nội

dụng cụ thể vă tỉ mỉ.

Trình độ thợ đứng mây không cần cao nhưng đồi hỏi phải có thợ điều chỉnh mây giỏi.

- Tổ chức theo dđy chuyền.

Dạng sản xuất hăng loạt lớn cho phĩp âp dụng câc phương phâp công nghệ tiín tiến, có điều kiện cơ khí hóa vă tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức câc đường dđy gia công chuyín môn hóa Câc mây ở dạng sản xuất năy thường được bố trí theo thứ tự

nguyín công của quâ trình công nghệ.

5 Phương hướng công nghệ :

Điều kiện trang thiết bị : Tự chọn

Với dạng sản xuất loạt lớn ta sử dụng thiết bị chuyên dùng :

Đồ gá chuyên dùng , máy chuyên dùng tự động Điều chỉnh tựđộng để đạt kích thước theo loạt

PHẦN 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

1 Chọn dạng phôi:

Chi tiết Càng Gạt làm bằng gang xám GX 21-40 mà gang thìcó tính dễ đúc,chịu nén tốt nhưng tính dẻo kém, dòn, dễ bịmỏi do kéo Kích thước chi tiết không lớn lắm, hình dạng chitiết không phức tạp, vì vậy ta chọn phương pháp đúc là tốtnhất

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Kích thước chi tiết nhỏ (28x30x92) , kết cấu đơn giản, dạng

sản xuất loạt lớn và các điều kiện kỹ thuật khác, ta chọn

phương pháp đúc trong khuôn kim loại để chế tạo phôi và nâng cao công nghệ để đạt độ nhám Rz=40

3 Phôi chế tạo bằng phương pháp đúc:

- Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại lỏng vàokhuôn có hình dạng kích thước xác định Sau khi kết tinh ta thuđược chi tiết có hình dạng kích thước thước theo yêu cầu.

- Có nhiều loại phương pháp đúc như sau:

+ Phương pháp đúc trong khuôn cát

+ Phương pháp đúc trong khuôn kim loại

+ Phương pháp đúc áp lực

+ Phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy, đúc chân không,đúc ly tâm

4 Ưu nhược điểm của phương pháp đúc:

Phương pháp đúc có các ưu điểm sau:

- Có thể đúc được tất cả các kim loại và hợp kim có thành phần khác nhau

- Có thể đúc được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác khó hoặc không

- Nếu trên chi tiết có một bề mặt không gia công thì

ta chọn bề mặt đó laöm chuẩn thô

- Trong trường hợp chi tiết có tất cả các bề mặt đều gia công ta chọn bề mặt có lượng dư nhỏ nhất , độ chính xác cao nhất để làm chuẩn thô

- Bề mặt lầm chuẩn thô cần bằng phẳng , không có đậu ngót , đậu rót

Dựa vào những nguyên tắc trên ta chọn mặt trên làm chuẩn thô để thực hiện nguyên công đầu tiên

2 Xác định trình tự các nguyên công và chọn máy , dao, trang bị công nghệ:

2.1 Trình tự các nguyên công:

Nguyên công 1: Phay mặt trên

Nguyên công 2:Phay mặt đáy

Nguyên công 3: Khoan và doa lỗ 13

Nguyên công 4: Phay hai mặt bên

Nguyên công 5: Phay mặt R16

Nguyên công 6: Phay mặt R32

Nguyên công 7: Vát mép

Nguyên công 8: Khoan lỗ 8

Nguyên công 9: Kiểm tra

2.2 Chọn máy, dao, trang bị công nghệ cho mỗi nguyên công:

+ Định vị :

Chi tiết được định vị một phiến tì ở mặt đầu khống chế 2 bậc tự do ,3 chốt tì có khía nhám ở mặt trên hạn chế ba bậctự do.

+ Kẹp chặt : Dùng cơ cấu bulong đai ốc để kẹp chặt chi tiết.

Chiều lực kẹp như hình vẽ

+Chọn máy :Máy phay 6H12, Tra bảng 9-39/trang71,72,73[kg]3] Công suất 4,5kw,

Hiệu suất =75%

Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy: 30-400mm

Bề mặt bàn làm việc: 320x1250 mm2

Số vòng quay của trục chính 30-1500(vg/ph)

Bước tiến của bàn 30-1500(mm/ph)

Lực kéo lớn nhất chạy dao dọc 1500 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao ngang 1200 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao đứng 500 (KG)

+ Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu liền chắp mảnh hợp kim

cứng BK8, kích thước: D= 90 (mm), Z = 10 răng Tra bảng 4-94 /trang 376/[kg] I]

Tuổi bền của dao: T = 180 (ph) Tra bảng 5-40/trang 34/ [kg]II]-Các chuyển động :

+Dao chuyển động quay tròn

+Chi tiết chuyển động tịnh tiến với bàn máy

+ Định vị : Chi tiết được định vị bằng 3 chốt tì có khía nhám

ở mặt trên hạn chế ba bậc tự do

+ Kẹp chặt : Dùng cơ cấu bulông đai ốc để kẹp chặt chi

tiết Chiều lực kẹp như hình vẽ

+ Chọn máy :Máy phay 6H12, công suất 4,5kw, hiệu suất

=75%

Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy: 30-400mm

Bề mặt bàn làm việc: 320x1250 mm2

Số vòng quay của trục chính 30-1500(vg/ph)

Bước tiến của bàn 30-1500(mm/ph)

Lực kéo lớn nhất chạy dao dọc 1500 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao ngang 1200 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao đứng 500 (KG)

+Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu liền chắp mảnh hợp kim

cứng BK8, kích thước: D= 90 (mm), Z = 10 răngTra bảng 5-40/trang 34/ [kg]II]

Tuổi bền của dao: T = 180 (ph). Tra bảng 4-94 /trang 376/[kg] I]-Các chuyển động :

+Dao chuyển động quay tròn

+Chi tiết chuyển động tịnh tiến với bàn máy

+ Định vị : Tiến hành định vị chi tiết bằng :

Hai phiến tì ở mặt dưới khống chế 3 bậc tự do

Một phiến tì ở mặt đầu khống chế 2 bậc tự do

Một chốt tì ở mặt bên khống chế 1 bậc tự do

Do đó hạn chế 6 bậc tự do

+ Kẹp chặt : Tiến hành kẹp chặt bằng cơ cấu bulong đai

ốc, hướng từ trên hướng xuống

+ Chọn máy :Máy khoan đứng 2A135 , công suất động cơ

4.5KW , hiệu suất 80% (KW)

Thông số máy:

Đường kính khoan lớn nhất: 35mm

Kích thước bàn máy: dài 500mm, rộng 450mm

Khoảng cách từ trục chính đến bệ máy: 300mm

Hành trình lớn nhất của trục chính: 225mm

Chuyển dịch lớn nhất theo phương thẳng đứng của bàn máy: 325mm

Giới hạn số vòng quaycủa trục chính: 68-1100(vòng/phút) Giới hạn chạy dao: 0,115-1.6 (mm/vòng)

+ Chọn dao : Mũi khoan ruột gà đuôi trụ bằng thép gió P18

Chu kỳ bền T = 35

Dao doa bằng thép gió P18 Đường kính D = 12

Chuyển động cắt gọt:

+Dao vừa chuyển động quay vừa chuyển động tịnh tiến.+ Chi tiết gá trên bàn máy đứng yên

- Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82, ta có:

Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy: 30-350mm

Bề mặt bàn làm việc:200x800 mm2

Lực kéo lớn nhất chạy dao dọc 1500 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao ngang 1200 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao đứng 500 (KG)

+Số cấp tốc độ trục chính: 190-235-300-375-475-600-753-950-1180-1500

30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-+Bước tiến của bàn: 300-375-475-600-750-900 (mm/ph)

30-37,5-47,5-60-75-95-118-120-190-235-+Nđc=7Kw, hiệu suất =0,75

- Chọn dao : Dao phay đĩa 3mặt gắn răng thép gió P18

D=100mm , Z=20 răng, B=22 mm

+ Đinh vị: + Hai phíến tì ở đáy.

+ Một chốt trụ ngắn

+ Một chốt tì ở mặt bên khống chế 1 bậc tự do

+ Kẹp chặt: Kẹp bằng bulong đai ốc, chiều lực kẹp từ

trên xuống dưới

+ Chọn máy: phay 6H80 , N = 3 (KW)

+ Chọn dao : Dao phay mô đun bằng thép gió D= 60 , Z = 16

+ Chọn máy: Máy phay đứng 6H82 công xuất 4,5KW ,hiệu

suất 80% , bề mặt làm việc của bàn máy : 200x800 (mm2) , 12 cấp chạy dao

Lực kéo lớn nhất chạy dao dọc 1500 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao ngang 1200 (KG)

Lực kéo lớn nhất chạy dao đứng 500 (KG)

+ Chọn dao : Dao phay dạng đĩa bằng thép gió P6M5 có dung

dịch trơn nguội

Đường kính D = 64 (mm), chiều rộng B = 16 (mm) , số răng Z= 20, d=32 (mm)

+ Định vị: Hai phiến tì ở mặt đáy hạn chế ba bật tự do.

Một chốt tì ở mặt bên

Một chốt trụ ngắn

+ Kẹp chặt :Kep bằng bulong đai ốc.

Lực kẹp từ trên xuống

+ Chọn máy : Máy phay 2A125 ,Nm = 7KW

+ Chọn dao : Dao khoét D= 40 (mm) , Z = 10

+ Định vị: Hai phiến tì ở mặt đáy hạn chế ba bật tự do

Một khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do

+ Kẹp chặt: Lực kẹp từ trên xuống

+ Chọn máy : Máy khoan đứng 2A135 Công suất Nm = 2,8

(KW) , hiệu suất  = 75%

Thông số máy:

Đường kính khoan lớn nhất: 35mm

Kích thước bàn máy: dài 500mm, rộng 450mm

Khoảng cách từ trục chính đến bệ máy: 300mm

Hành trình lớn nhất của trục chính: 225mm

Chuyển dịch lớn nhất theo phương thẳng đứng của bàn máy: 325mm

Giới hạn số vòng quaycủa trục chính: 68-1100(vòng/phút) Giới hạn chạy dao: 0,115-1.6 (mm/vòng)

+ Chọn dao : Mũi khoan ruột gà bằng thép gió P9

Mũi doa bằng thép gió P9., D= 8

13H8 và 8H7

3.Tra lượng dư các bề mặt gia công.

Nguyên công 1

Lượng dư Zb = 3(mm) Tra bảng 3-95/trang 252/[kg]I]

Ta tiến hành phay 2 lần với chiều sâu cắt t như sau:

Bước1: Phay thô t1=2.5 (mm)

Bước2: Phay tinh t2=0.5(mm)

Nguyên công 2

Llượng dư Zb = 3(mm)

Tra bảng 3-95/trang 252/[kg]I]

Ta tiến hành phay 2 lần với chiều sâu cắt t như sau:

Lượng dư Zb = 2(mm) Tra bảng 3-95/trang 252/[kg]I]

Ta tiến hành phay 2 lần với chiều sâu cắt t như sau:

Lượng dư là lượng kim loại hớt bỏ trong quá trình gia công phôi đặc.

Bước1: Khoan t1= 3.9 (mm)

Bước2: Phay tinh t2= 0.1 (mm)

4.Tra chế độ cắt các nguyên công gia công:

Bước 1: phay thô :

Chiều sâu cắt : t= 2,5, Lượng chay dao răng SZ =0,2 (mm/răng) Tra bảng 5-125/trang113/ [kg]2]Tốc độ cắt Tra bảng 5-127/trang115[kg]2]

Vp = 181 Tốc độ cắt tính toán Vt = Vp.K1.K2.K3.K4.K5

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc cơ tính của gang :K1= 1

K2 : Hệ số điều chỉng phụ thuộc vào trạng thai bề mặt gia công : K2 = 1

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính K3 = 0,95

K4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao K4 =0,88

K5 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng của phay K5

 535,2 (vòng/phút)Theo máy ta chọn nm = 540 (vòng/phút)

Do đó tốc độ cắt thực tế: Vtt =

1000

.D

n m

= 153 (m/phút)Lượng chạy dao : Sp =S n = 1080(mm/phút)

Theo máy ta lấy: Sp = 1080 (mm/phút)

Công suất cắt yêu cầu khi phay: N0= 3,3(kw) Tra bảng 5-130/trang118/[kg]2]

Ne < Nm. = 4,5.75/100 = 3,375 (kw)

Nên máy đủ công suất gia công mặt đáy

Bước 2: Phay tinh (độ bóng cần đạt 6)

Chiều sâu cắt t = 0,5(mm),lượng chạy dao vòng S = 1,2 (mm/vòng)

Vp = 181 Tốc độ cắt tính toán Vt = Vp.K1.K2.K3.K4.K5.

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc cơ tính của gang :K1= 1

K2 : Hệ số điều chỉng phụ thuộc vào trạng thai bề mặt gia công : K2 = 1

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính K3 = 0,95

K4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao K4 =0,88

K5 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng của phay K5

 535,2 (vòng/phút)Theo máy ta chọn nm = 540 (vòng/phút)

Do đó tốc độ cắt thực tế: Vtt =

1000

.D

n m

= 153 (m/phút)Lượng chạy dao : Sp =S n = 1080(mm/phút)

Theo máy ta lấy: Sp = 1080 (mm/phút)

Công suất cắt yêu cầu khi phay: N0= 3,3 (kw) Tra bảng 5-130/trang118/[kg]2]

Ne < Nm. = 4,5.75/100 = 3,375 (kw)

Nên máy đủ công suất gia công mặt đáy

Bước 2:Phay tinh (độ bóng cần đạt 6)

Chiều sâu cắt t = 0,5(mm),lượng chạy dao vòng S = 1,2 (mm/vòng)

Các thông số khác:

5-Tốc độ cắt Tra bảng 5-86/[kg]2]

Vb = 35,5 (m/phút) Tra bảng 5-90/[kg]2] Các hệ số : K1 = 0,84 K2 = 1 K3 = 0,9

Tốc độ cắt tính toán : Vt = 26,84 (m/phút)

 8,54 (vòng/phút)Chọn theo máy nm = 860 (vòng/phút)

Tốc độ cắt thực tế : Vtt =

1000

.D

n m

= 27 (m/phút) Sp = S.n= 232 (mm/vòng)

Công suất khoan yêu cầu Tra bảng 5-92/[kg]2]

K: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bên mũi doa

Số vòng quay tính toán : nt = 

D

V t

.

1000

 251 (vòng/phút)Theo máy ta chọn :nm = 260 (vòng/phút)

Tốc độ cắt tính toán : Vtt =

1000

.D

n m

= 9,8 (m/phút)Công suất cắt yêu cầu khi doa thô Tra bảng 5-102/[kg]2]

Ne = 0,8 (KW) < Nm. = 2,24 (KW)

Do vậy máy đủ công suất để doa thô

Chiều sâu cắt : t = 0,5 (mm)

Lượng chạy dao vòng S = 1,4 (mm/vòng) , n= 260

Các thông số còn lại chọn như doa thô

Chiều sâu cắt t= 1,5 (mm)

Lượng chạy dao răng Sz = 0,2 (mm/răng) Tra bảng 5-34/[kg]2] Z=10 (răng) Ta có lượng chạy dao vòng : S = Sz.Z = 2 (mm/vòng)Các thông số còn lại chọn giống nguyên công phay mặt đáy

5-Lượng chạy dao vòng : S= Sz.z =1,76 (mm/vòng)

Tốc độ cắt Vp = 61 (m/phút) Tra bảng 5-136/[kg]2]Tốc độ tính toán : Vtt = Vp.K1.K2.K3= 61.1.0,9.1,1 = 60,39

K1: Hệ số phụ thuộc cơ tính của gang xám :K1= 1

K2 :Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công: K2= 0,9Tra bảng 5-120/[kg]2]

K3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao K4 = 1,1Số vòng quay tính toán : nt = 

D

V t

.

1000

 320 (vòng/phút)Theo máy ta chọn :nm = 320 (vòng/phút)

Tốc độ cắt thực tế : Vtt =

1000

.D

n m

= 60,32 (vòng/phút)Lượng chạy dao Sp = S.nm = 563,2 (mm/phút)

Chọn theo máy Sp = 560 (mm/phút)

Công suất cắt yêu cầu khi phay : N 0 = 2,2

Tra bảng 5-139/[kg]2]

N0 < Nm.=3.75% = 2,25

Do vậy máy đủ công suất gia công

Bước 1: Phay thô:

- Chiều sâu cắt : t= 4,6 (mm)

- Lượng chạy dao răng: Sz=0,09 (mm/răng) Tra bảng 5-163/[kg]2]

- Lượng chạy dao vòng : S =Sz x Z = 1,8 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt tính theo công thức :

V= y u p v

z x m

q

Z B S t T

D C

