đò án gia công cắt gọt kim loai chi tiet cang c9

PHẦN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN Phần I :Phân tích chức năng làm việc của chi tiết Với chi tiết thiết kế là càng gạt thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra nó có thể đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ ). Trên các chi tiết càng gạt, những lỗ cơ bản cần được gia công chính xác: với độ nhám Rz =10. Ngoài ra mặt đầu gia công với độ nhám Rz =20 Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ Φ28H7 và Φ22 H7 : 0,1mm100mm. Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ Φ28và mặt đầu là: 0,1mm100mmm. Độ không đồng tâm giữa hai lỗ Φ22: 0,05mm100mm. Độ không song song của mặt đầu lỗ Φ22 H7 :0,05mm100mm. §é cøng vËt liÖu : 200HB (gang x¸m). §é nh¸m mÆt ®Çu : Rz= 40. §é nh¸m mÆt trô: Rz= 20

PHẦN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN Phần I :Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

- Với chi tiết thiết kế là càng gạt thường có chức năng biến chuyển động thẳngcủa chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra nó có thể đẩybánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ )

- Trên các chi tiết càng gạt, những lỗ cơ bản cần được gia công chính xác: với độnhám Rz =10

- Ngoài ra mặt đầu gia công với độ nhám Rz =20

- Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ Φ28H7 và Φ22 H7 : 0,1mm/100mm

- Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ Φ28và mặt đầu là: 0,1mm/100mmm

- Độ không đồng tâm giữa hai lỗ Φ22: 0,05mm/100mm.mm/100mm

- Độ không song song của mặt đầu lỗ Φ22 H7 :0,05mm/100mm.mm/100mm

- §é cøng vËt liÖu : 200HB (gang x¸m)

- §é nh¸m mÆt ®Çu : Rz= 40

- §é nh¸m mÆt trô: Rz= 20

Phần II : Phõn tớch tớnh cụng nghệ trong kết cấu của chi tiết.

- Tính công nghệ trong kết cấu phải đợc đảm bảo từ khâu thiết kế để giảm thờigian và nâng cao chất lợng khi chế tạo, đảm bảo độ cứng vững, độ bền khi giacông Các bề mặt chuẩn đảm bảo gá đặt chi tiết khi gia công và lắp ráp Bề mặtgia công thuận lợi cho việc gia công trên máy phay, máy khoan và máy doa Các

lỗ đồng tâm thuận tiện cho việc gia công cùng một lần gá, đảm bảo độ chính xácgia công

- Với mục tiêu trên chi tiết (Hình 1.2) có một số nét công nghệ điển hình sau: + Thân càng gạt đối xứng qua một mặt phẳng do đó có thể gia công các mặt

đầu trong cùng một nguyên công

+ Hai lỗ Φ22 có chiều dài bằng nhau, các mặt đầu của các lỗ này nằm trêncác mặt phẳng song song với nhau tạo điều kiện gia công đồng thời cácmặt đầu

+ Hai lỗ Φ22 đồng tâm nên có thể khoan hai lỗ trong một lần gá

- Bề mặt làm việc của càng gạt là hai lỗ Φ22 và một lỗ Φ28 Các lỗ này cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau:

+ Kích thớc các lỗ cơ bản đợc gia công với độ chính xác cấp 7- 9, độ nhám bềmặt Ra = 2,5m

+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ Φ22 và Φ28 là 0,1 mm/100 mm

+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu lỗ Φ22  0,1mm/100mm.+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu lỗ Φ28  0,1mm/100mm.+ Độ không đồng tâm giữa 2 lỗ Φ22 là 0,05mm/100mm chiều dài

+ Độ cứng vật liệu HB 200

- Ngoài ra chi tiết càng gạt đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc từ gang xám với

độ cứng của vật liệu HB 200 có:

+ Ưu điểm : Giá rẻ, thuận tiện chế tạo phôi đúc

+ Nhợc điểm : Cơ tính không cao, chế tạo bằng phôi đúc nên năng suất thấp,

khó tự động hóa và cơ khí hoá

- Trong kết cấu gia công cơ thì chi tiết có nhợc điểm : Vị trí của 2 lỗ Φ22 và lỗΦ28có đờng tâm vuông góc với nên khi gia công các lỗ trên ta phải thay đổicách gá đặt Quá trình đó ảnh hởng đến độ  của lỗ Φ22 và lỗ Φ28

D

3 1 1

N =10368 Trong đó:

N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất trong một năm

N1: Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm

m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1

 : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ(5%)

 : Số phế phẩm (3%)

Trọng lượng của chi tiết được xỏc định theo cụng thức : Q1 = V.

Trong đú  : là trọng lượng riờng của vật liệu,

 gang xỏm  7kg/ dm3

 Tớnh V : V: Thể tích chi tiết (dm3)

V = V1 + 2V2 + V3

2 2

97968 65mm/100mm.

2

28 65mm/100mm.

2

2

4

22 4

Dạng sản xuất Sản lượng hàng năm trong chi tiết

Đơn chiếc < 5mm/100mm < 10 < 100Hàng loạt nhỏ 5mm/100mm.5mm/100mm 100 10 200 100 5mm/100mm.00Hàng loạt vừa 100  300 200  5mm/100mm.00 5mm/100mm.00 5mm/100mm.000Hàng loạt lớn 300 1000 5mm/100mm.00  5mm/100mm.000 5mm/100mm.000 5mm/100mm.0000Hàng khối > 100 > 5mm/100mm.000 >5mm/100mm.0000

(Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) tra được dạng sản xuất là : Sản xuất hàng

loạt lớn.

Phần IV : Xỏc định phương phỏp chế tạo phụi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng

phụi.

4.1 - Xác định ph ơng pháp chế tạo phôi:

- Phơng pháp chế tạo phôi đợc xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu,

dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp Chế tạophôi phải dựa trên cơ sở lợng d, kích thớc và dung sai của phôi Tuỳ theo yêucầu về độ chính xác, sản lợng, chất lựơng của chi tiết mà có thể sử dụng các ph-

ơng pháp chế tạo phôi khác nhau nh đúc, rèn, dập Theo yêu cầu sản suất chitiết càng gạt với vật liệu là gang xám GX 21- 40 nên ta chọn phơng pháp đúc đểchế tạo phôi

- Xét 2 phơng pháp đúc sau:

+ Đúc trong khuôn cát

+ Ưu điểm là đỳc cỏc chi tiết lớn, phức tạp hơn do cú thể làm ruột

+ Nhược điểm là Đỳc khuụn cỏt cú độ chớnh xỏc thấp, chất lượng bề mặt kộm,năng xuất thấp, yờu cầu người thợ cú trỡnh độ khộo lộo, từ khõu làm khuụn,ruột, đến rút kim loại vào khuụn

+ Đúc trong khuôn kim loại

Ưu điểm :Khuụn được sử dụng nhiều lần; độ sạch và độ chớnh xỏc được nõngcao Nõng cao độ bền cơ học của vật đỳc, nõng cao sản lượng hàng năm do giảmđược kớch thước đậu ngút và phế phẩm đỳc nõng cao năng suất lao động tiết kiệmdiện tớch nhà xưởng do khụng cần chế tạo hỗn hợp làm khuụn và quỏ trỡnh làmkhuụn và giảm giỏ thành sản phẩm dễ cơ khớ và tự động hoỏ, điều kiện vệ sinh laođộng tốt

Nhược điểm : Chế tạo khuụn kim loại phức tạp và đắt tiền; độ bền khuụn hạnchế khi đỳc thộp, khú đỳc những vật thành mỏng và hỡnh dỏng phức tạp; vật đỳc cúứng suất lớn do khuụn kim loại cản co mạnh; vật đỳc gang dễ bị biến trắng; quytrỡnh đỳc phải chặt chẽ

Kết luận : Từ yêu cầu bề mặt, chức năng, điều kiện làm việc và dạng sản xuất của

chi tiết là hàng loạt lớn nên ta chọn phơng pháp chế tạo phôi là đúc trong khuônkim loại

Phần V : Thiết kế quy trỡnh cụng nghệ gia cụng chi tiết.

5.1- Xác định đ ờng lối công nghệ.

Với dạng sản xuất h ng loạt àng loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nớc ta làcác máy chủ yếu là máy chuyên dùng , máy vạn năng nên ta chọn phơng án giacông phân tán nguyên công kết hợp với đồ gá chuyên dùng và gia công tuần tựcác bề mặt

5.2- Chọn ph ơng pháp gia công.

Chọn phơng pháp gia công thích hợp để đạt độ nhỏm và độ chính xác yêucầu Theo bảng 3-128 tài liệu [2] tập 1 trang 271 ta có:

- Gia công lỗ Φ28±0.03đạt độ t độ nhỏm Ra = 2,5( m)

Dung sai 0.06 ứng với cấp chính xác 78

Có thể áp dụng phơng pháp gia công lần lợt là: Khoan, khoét, doa

- Gia công lỗ Φ22 ±0.03độ nhỏm Ra = 2,5 ( m)

Dung sai 0.06 ứng với cấp chính xác 78

Có thể áp dụng phơng pháp gia công lần lợt là: Khoan, khoét, doa

Tuy nhiên, trong thực tế một dạng sản xuất có thể có nhiều phơng án giacông khác nhau Số nguyên công cũng nh thứ tự các nguyên công phụ thuộc vàodạng phôi, độ chính xác yêu cầu của chi tiết

Nói chung các nguyên công chủ yếu để gia công càng bao gồm:

Để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đặt ra, ở đây ta có 2 phơng án hợp lý nhất có thứ

cấp độ nhỏm 4 6 và 5  7

Nguyên Công V: Kiểm tra độ không đồng tâm hai lỗ ΦΦ22, độ không vuông góc

giữa mặt đầu với đờng tâm lỗ Φ22 Kiểm tra độ không vuông góc giữa lỗ ΦΦ22 với

107 

 mm,Cấp

chính xác 5 và 3, Độ nhỏm Ra = 2,5( m) cấp độ nhỏm 4 6 và 5mm/100mm  7

Nguyên Công VII: Kiểm tra độ không đồng tâm hai lỗ ΦΦ22, độ không vuông góc

giữa mặt đầu với đờng tâm lỗ Φ22.Kiểm tra độ không vuông góc giữa lỗ ΦΦ22 với

đờng tâm lỗΦ28

Vậy chọn phương ỏn 1 do tuõn thủ nguyờn tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết

số bậc tự do cần thiết, đảm bảo lực cắt và lực kẹp khụng làm chi tiết đồ gỏ bị biếndạng con vờnh, yờu cầu về kết cấu đồ gỏ, đơn giản, gọn nhẹ, phự hợp , một phầncũng giảm được thời gian gia cụng cơ bản

Sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển

động của dao và của chi tiết đợc thực hiện trong phần thiết kế nguyên công sau

Chi tiết đợc kẹp chặt trên hai má của êtô tự định tâm,hạn chế 4 bậc tự

do là tịnh tiến theo trục ox, oy, quay quanh trục ox và oz (hình 1.4) Mặt

chuẩn đợc định vị trong trờng hợp này là mặt phẳng đi qua tâm đối xứng của chi tiết còn hai mặt bên của chi tiết áp sát vào hai má của êtô tự định tâm là các mặt tỳ

 Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82.

Các thông số tra theo bảng 9-38 Sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập 3 trang 72

Công suất máy Nm = 7 KWMặt làm việc của bàn máy : 320  250mm

Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy : 700260320mm

Công suất động cơ chạy dao: N = 1,7 kw

Hiệu suất của máy: =0,8

 Chọn dao:

Chọn dao phay đĩa 3 mặt cắt Các thông số dao theo bảng (4-84) (4-2)

Sổ tay công nghệ chế tạo máy - tập 1 trang 368

Vật liệu luỡi cắt: Thép gió (P18)

Đờng kính dao: D = 160 mm

Đờng kính trục dao: d = 40 mm

Số răng: z = 18 răng

Chiều rộng vành răng: B = 22 mm

5.4.2 Nguyên công II : Khoan, khoét, doa lỗ  28.

Khoan, khoét, doa lỗ đặc để đạt kớch Φ28±0.03 Cấp chính xác 5 và 3, độ nhỏm Ra =

- Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng 2H135 (bảng 9.21 STCNCTM Tập 3 trang

45mm/100mm.)có các thông số kỹ thuật nh sau:

+ Đờng kính gia công lớn nhất 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)

+ Số cấp tốc độ : 12

+ Giới hạn vòng quay 31,5  1400 (mm)

+ Số cấp chạy dao : 9

+ Giới hạn chạy dao 0,1  1,6 (mm) / vòng  =1.41

+ Công suất động cơ : 4 KW

+ Kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)

+Lực tiến dao : 1500kG

+mô men xoắn : 4000 kG.cm

+ Hiệu suất của máy  = 0 ,8

- Chọn dao: Để gia công lỗ Φ28 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công qua 3

bớc là : Khoan – khoét – dao với các dao đợc chọn nh sau :

+ Dao khoan ruột gà gắn mảnh hợp kim cứng có đờng kính : d = 25,5 mm ,đuôi côn,chiều dài L=375mm, chiều dài làm việc l =255mm (Tra bảng 4-42 STCN tập 1tr 328)

+ Dao khoét gắn mảnh hợp kim cứng (BK6)có đờng kính : d = 27.5 mm

,L=180mm,l = 85mm( tra theo bảng 4-47 STCN tâp1trang 332)

+ Dao doa gắn mảnh hợp kim cứng (BK6)có đờng kính :

d = 28 mm,L=140mm,l =18mm ( tra theo bảng 4-49 STCN tâp1trang 336)

5.4 3 Nguyên cô ng III : Phay 4 mặt đầu lỗ  22.

Gia cụng đồng thời cỏc mặt đầu C, D, E, F của 2 lỗ Φ22

Để đạt cỏc kớch thước 0 05mm/100mm.

02 , 0

- Định vị và kẹp chặt: Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do (tịnh tiến

oz, quay quanh ox, oy) bằng phiến tỳ, chốt trụ ngắn định vị trong lỗ  28 hạn chế

2 bậc tự do (tịnh tiến ox và oy), chốt chống xoay định vị vào mặt bên hạn chế 1 bậc

tự do (quay quanh oz) và một chốt tỳphụ tăng độ cứng vững cho quá trình gia công.Chi tiết đợc kẹp chặt bằng bulông kẹp vào lỗ trụ, lực kẹp hớng từ trên xuống bề mặt

5.4 4 Nguyên công I V : Khoan - khoét - doa lỗ 2 lỗ Φ 22

Gia cụng đồng thời 2 lỗ đạt kớch Φ22 ±0.03 (mm) , 107 00.,05mm/100mm.02

 (mm),Cấp chính xác 5 và

Độ nhỏm Ra = 2,5( m) cấp độ nhỏm 4 6 và 5mm/100mm  7

- Định vị và kẹp chặt:

Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do (tịnh tiến oy, quay quanh

ox, oz) bằng phiến tỳ, chốt trụ ngắn định vị trong lỗ Φ28 hạn chế 2 bậc tự do(tịnh tiến ox và oz), chốt chống xoay định vị vào đầu càng nhỏ hạn chế 1 bậc tự

do (quay quanh oy) và một chốt tì phụ tăng độ cứng vững cho quá trình giacông Chi tiết đợc kẹp chặt bằng bulông kẹp vào lỗ trụ, lực kẹp hớng vuông góc

bề mặt định vị bằng phiến tỳ

- Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật nh sau:

+ Đờng kính gia công lớn nhất 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)

+ Số cấp tốc độ : 12

+ Giới hạn vòng quay 31,5  1400 (mm)

+ Số cấp chạy dao : 9

+ Giới hạn chạy dao 0,1  1,6 (mm) / vòng  =1.41

+ Công suất động cơ : 4 KW

+ Kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)

+ Hiệu suất của máy  = 0 ,8.

- Chọn dao: Để gia công lỗ Φ 22 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công

qua 3 bớc là : Khoan – khoét – doa với các dao đợc chọn nh sau :

+ Dao khoan ruột gà lắp mảnh hợp kim cứng chuôi côn (BK8)có đờng kính : d

= 18 mm , chuôi côn, chiều dài: L = 305 (mm),chiều dài phần làm việc: l = 205(mm) Tra bảng (4-42) và (4-3) tài liệu STCN tập 1 tr293,328

+ Dao khoét lắp mảnh hợp kim cứng chuôi côn (BK8)có đờng kính : d = 21 mm chiều dài: L = 320 (mm),chiều dài phần làm việc: l = 210(mm) Tra bảng (4-42) và (4-3) tài liệu STCN tập 1 tr294,332

+ Dao doa lắp mảnh hợp kim cứng chuôi côn (BK3)có đờng kính :

d = 22 mm chiều dài: L = 320 (mm),chiều dài phần làm việc: l = 18(mm) Tra bảng (4-49) và (4-3) tài liệu STCN tập 1 tr294,336

5.4.5 Nguyên công V: : Kiểm tra độ không đồng tâm hai lỗ ΦΦ22, độ không vuông

góc giữa mặt đầu với đờng tâm lỗ Φ22 Kiểm tra độ không vuông góc giữa lỗ ΦΦ22

với đờng tâm lỗ Φ28

- Kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt đầu với đờng tâm lỗ Φ22:

-Kiểm tra độ không đồng tâm hai lỗ ΦΦ22

- Kiểm tra độ không vuông góc giữa lỗ ΦΦ22 với đờng tâm lỗΦ28:

Phần VI:Tớnh lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho cỏc bề mặt cũn lại

6.1.Chọn tính lợng d cho nguyên công gia công IV :

Phay 4 mặt đầu lỗ  22có kích thớc đối xứng Để đạt cỏc kớch thước 120 00.,05mm/100mm.02



(mm), (mm), 0 05mm/100mm.

02 , 0

60 

 (mm), (mm),17+0.05mm/100mm (mm) Cấp chính xác 4, Độ bóng Rz = 20(

m), cấp độ búng (1  3):

- Các mặt đầu C, D, E, F của các lỗ  22đợc phay đồng thời bằng bốn dao phay đĩa

ba mặt để đạt đợc kích thớc theo yêu cầu

Để đạt đợc yêu cầu của bề mặt quy trình công nghệ phay các mặt C, D, E, F đợcchia làm hai bớc là phay thô và phay tinh Chi tiết gia công đợc định vị 6 bậc tự donhờ phiến tì định vị mặt đáy 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự do vàmột chốt tì hạn chế 1 bậc tự do Kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp bu lụng đai ốc, phươnglực kẹp vuụng gúc với phương kớch thước thự hiện

Nguyờn cụng này được chia làm 2 bước :

- Rz-1: Độ nhám bề mặt đúc

- Ti-1: Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt đúc

- i-1: Tổng sai số của phôi đúc

- i: Sai số gá đặt của bớc đang thực hiệnTheo bảng 3-66 STCN_T1 trang 235 với độ chính xác của phôi đúc đạt cấp chính xác IT14-IT15 ta có Rz = 200 (m), Ta = 300(m)

Sau bớc thứ nhất phay thô mặt phẳng thì với vật liệu chi tiết là gang ta có Ta =

0, chỉ còn Ra, theo bảng 3-69 STCN_T2 trang 237 tơng ứng với nguyên công phaythô có Ra = 50 (m) và phay tinh có Ra = 20(m)

Sai lệch gia công của phôi đúc khi gia công các mặt phẳng đối xứng

c = C.L

c- sai lệch về vị trí các bề mặt vật đúc

L - Chiều dài gia côngTheo bảng 3-67 STCN_T2 trang 236

ta có sai lệch về độ không song song của các mặt phẳng với phôi đúc trong khuônkim loại: C = 2 m/mm, L = 120 mm

c = C.L = 2.120 = 240 (m)Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là: 1 = kV.P

kV- hệ số in dập sau khi gia công thô với kV = 0,06

Ta có :

H

  ; max = min+A+B

A - dung sai của lỗ 28, A = 0,03

B - dung sai đờng kính chốt định vị, B = 0,01

Sai số gá đặt còn lại ở nguyên công phay tinh:gdl = 0,5 gd= 0,5.25 =1,25 (m)

Vậy lợng d gia công nhỏ nhất đợc xác định:

Lợng d nhỏ nhất khi phay thô:2Zmin = 2(200 + 300 + 240+25) = 1530 (m)

Lợng d nhỏ nhất khi phay tinh: 2Zmin = 2(50 + 15+1,25) = 132,5 (m)

Kích thớc tính toán khi phay thô:L = 17,05 + 0,1325 = 17,1825 (mm)

Kích thớc phôi: LP = 17,1825 + 1,53 =18,7125 (mm)

Dung sai phay tinh  = 50 (m),Dung sai phay thô  = 160 (m)Dung sai phôi

 = 500 (m)

Ta xác định các kích thớc giới hạn

Sau phay tinh: Lmin = 17,00(mm), Lmax = 17,00+0,05 = 17,05(mm)

Sau phay thô : Lmin = 17,1825(mm), Lmax = 17,1825+0,16 = 17,3425 (mm)

Phôi: Lmin = 18,7125 (mm), Lmax = 18,7125+0,5 = 19,2125 (mm)

Lợng d giới hạn Sau phay thô : 2Zmin = 18,7125 - 17,1825 = 1,53 (mm) = 1530(m)

m)

Kíchthứơctínhtoán Li

(mm)

Dungsai 

(m)

Kích thớcgiới hạn(mm)

Lợng dgiới hạn(mm)