thuyết minh càng C3công nghệ chế tạo máy

Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy nganh đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ và nâng cao

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp mới nói chung trong cơ sở của mọi ngành nói riêng, đó chính là ngành cơ khí Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy nganh đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ và nâng cao vốn kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn

Trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí tại Trường đại học Bách Khoa Hà Nội,

sinh viên được trang bị rất nhiều kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ chế tạo máy

Nhằm mục đích cụ thể hóa và thực tế hóa những kiến thức mà sinh viên được trang

bị , Đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lập sang tạo, những

ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tính quan trọng của

đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí và một số nghành

có liên quan

Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế, chúng em đã cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế Do vậy chúng em rất mong được sự chỉ bảo của thấy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy

và sự đóng góp của bạn bè đểhoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ……… 1

MỤC LỤC 2

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: 4

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 4

III Xác định dạng sản xuất: 4

IV Chọn phương pháp chế tạo phôi: 5

V Lập thứ tự các nguyên công 6

1 Xác định đường lối công nghệ 6

2 Chọn phương pháp gia công 6

Lập tiến trình công nghệ 7

Nguyên công I và II: Phay mặt đáy thứ nhất và thứ hai 7

Nguyên công III: Khoan, khoét doa lỗ đầu to Ф24 11

Nguyên công IV: Phay hai mặt bên đầu nhỏ 14

Nguyên công V: Khoan, doa lỗ đầu nhỏ Ф10 18

Nguyên công VI: Vát mép lỗ đầu nhỏ 21

Nguyên công VII: Khoan lỗ Ф2 21

Nguyên công VIII: Tổng kiểm tra 23

VI Tính lượng dư gia công 24

VII Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công 27

VIII Tính và thiết kế đồ gá 29

IX TÀI LIỆU THAM KHẢO………34

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Chi tiết càng gạt có chức năng biến động thẳng của chi tiết này thành chuyển động cong của chi tiết khác Ngoài ra chi tiết còn có tác dụng dung để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp giảm tốc

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Các yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết :

- Các bề mặt A và B yêu cầu độ bóng đạt được là Ra = 3.2

- Độ song song của hai tâm lỗ yêu cầu đạt được là 0,03 mm trên 100 mm chiều dài

- Độ vuông góc các mặt đầu là 0,035 mm trên 100 mm chiều dài

- gạt có đường tâm của 2 lỗ Ф24 và Ф10 yêu cầu cần phải song song với nhau

- Độ cứng yêu cầu đạt được tại bề mặt A và B là HB = 200

N1: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm N1 = 1000 m: số chi tiết trong một sản phẩm m = 1

 : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  = 7 %

Trong đó V: thể tích chi tiết

: khố lượng riêng của thép -  thép = 7,852 (kg/dm3)

IV Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Đối với chi tiết dạng càng đã cho ta có thể áp dụng các phương pháp chế tạo phôi sau đây:

1.phôi dập

Thường dùng cho các loại chi tiết như răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu, … Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng Dùng phôi dập vì chi tiết sẽ chịu được momen tốt hơn, càng gạt thì phải chịu uốn lớn do biến dạng chuyển động quay thành chuyển động thẳng

*phôi dập có đặc điểm sau:

 ưu điểm

- Sử dụng 1 bộ khuôn có kích thước long.khuôn gầu giống vật liệu gia công

- Độ chính xác của phôi dập cao,đặc biệt là kích thước chiều cao,và sai lệch giữa 2 nửa khuôn

- Trạng thái ứng suất vật gia công là nén khối,do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn,biến dạng triệt để hơn,cơ tính sản phẩm cao hơn

- Dễ cơ khí hóa nên năng suất cao

- Hằng số sử dụng vật liệu cao

- Rút được các bước của quá trình công nghệ

 Nhược điểm

- Khi chế tạo các chi tiết dạng hộp phức tạp

- Không áp dụng được với kim loại và hợp kim có tính dẻo thấp

2 Rèn tự do

 Ưu điểm :

- Thiết bị rèn đơn giản,vốn đầu tư ít

- Có khả năng loại trừ các khuyết tật,biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ tạo được các tổ chức thớ uốn xoẵn,do đó làm tăng cơ tính của sản phẩm

- Lượng hao phí kim loại ít hơn khi gia công cắt gọt

 Nhược điểm :

- Độ chính xác kích thước độ bóng kém

- Chất lượng sản phẩm không đồng đều phụ thuôc vào trình độ tay nghề của công nhân

và trình độ tổ chức nơi làm việc

3 Đúc trong khuôn kim loại

 Ưu điểm :

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

- Có thể đúc được các hình dạng chi tiết phức tạp mà các phương pháp khác khó hoặc không chế tạo được

- Dễ cơ khí hóa,tự động hóa cho năng suất cao,giá thành thấp và đáp ứng được tính linh hoạt của sản xuất

 Nhược điểm :

- Tốn kim loại cho hệ thống đậu rót và đậu ngót

- Để kiểm tra chất lượng của vật đúc cần phải có thiết bị hiện đại

Tóm lại :Vì chi tiết yêu cầu cần chịu được momen, chịu được uốn lớn ( biến chuyển

động quay thành chuyển động thẳng) nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phôi dập

V Lập thứ tự các nguyên công

1 Xác định đường lối công nghệ

Trong dạng sản xuất hàng loạt vừa, quy trình công nghệ được xây dựng theo nguyên tắc phân tán hoặc tập trung nguyên công

.Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì quy trình công nghệ được chia ra các nguyên công đơn giản, số lượng nguyên công nhiều Trong một số trường hợp phương pháp này có nhiều ưu điểm như: Sử dụng các loại máy chuyên dùng, đơn giản, giá thành thấp, dụng cụ cắt chuyên dùng

.Theo nguyên tắc tập trung nguyên công thi quy trình công nghệ được thực hiện trên một hoặc vài máy tự động, bán tự động Như vậy số lượng nguyên công trong QTCN sẽ ít, phương pháp này áp dụng trong trường hợp có máy tổ hợp, máy CNC, gia công các chi tiết phức tạp, yêu cầu đạt độ chính xác cao…

2 Chọn phương pháp gia công

Đối với sản xuất hàng loạt lớn, muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân

tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công) Ở đây cần dùng các máy vạn năng kết hợp các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo

*Lập tiến trình công nghệ

Phân tích chuẩn định vị: Khi định vị chi tiết càng gạt để gia công, phải đảm bảo được vị trí tương đối của các bề mặt với nhau, của các lỗ với nhau và độ vuông góc của các lỗ với mặt đầu của nó Vì vậy chuẩn thô ban đầu được chọn là vành tròn ngoài của

lỗ và 1 mặt đầu của phôi, chọn chuẩn như vậy để gia công mặt đầu bên kia và gia công

lỗ cơ bản (Ф 24 và Ф 10)

Trình tự nguyên công:

- Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất

- Nguyên công 2: Phay mặt đáy thứ hai

- Nguyên công 3: Khoan, khoét doa, vát mép lỗ đầu to Φ24

- Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên đầu nhỏ

- Nguyên công 5: Khoan doa lỗ đầu nhỏ Φ10

- Nguyên công 6: Vát mép lỗ đầu nhỏ Φ10

- Nguyên công 7: Khoan lỗ nhỏ Φ2

- Nguyên công 8: Kiểm tra độ song song của 2 lỗ tâm

*TÍNH TOÁN CÁC NGUYÊN CÔNG

Nguyên công I và II: Phay mặt đáy thứ nhất và thứ hai

-Định vị: Định vị trên phiến tì hạn chế 3 bậc tự do, đầu bên kia được đặt trên chốt

tỳ phụ không hạn chế bậc tự do nào mà chỉ để tăng độ cứng vững Để chống xoay chi tiết dùng khối V định vị

-Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng hai khối V, một khối V cố định và một khối V di động

- Chọn máy: Với độ bóng bề mặt đáy yêu cầu Ra=3.2 Gia công chi tiết trên máy phay ngang 6H82, số cấp tốc độ 18, giới hạn vòng quay 30-1500 vòng/phút (công suất động cơ chính là 7kw), khi dao quay tròn tại chỗ thì bàn máy thực hiện chuyển động chạy dao S Kích thước đạt được thong qua cữ so dao trên đồ gá

* Chọn dao:

Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đường kính dao lấy là:

D = (1,25  1,5)B (CT trang 26[7])

Trong đó D: đường kính dao

B: chiều rộng bề mặt gia công

Chọn dao phay mặt đầu có D/Z = 50/12, trên dao có gắn mảnh thép gió (theo bảng trang 375[6])

* Tra chế độ cắt:

Cấp nhẵn bóng cần đạt được là 7 theo tài liệu[1] tr26, tr33

Như vậy ta chia nguyên công phay làm 2 bước (bảng 3.142[6] tr 283)

+ Bước 1 : Phay thô t = 1,5 mm

+ Bước 2 : Phay tinh t = 0,5 mm

- Bước 1 : Phay thô, t= 1,5 mm :

Tra bảng 5.34[7] trang 29 ta được lượng dư chạy dao răng SZ = 0,2 mm/răng

Lượng chạy dao vòng S = SZ.z = 0,2.12 = 2,4 mm

3.2 n

26

±0.021

w

Nguyên công 1

Tốc độ cắt: V = . .

.

q v

v

m x y u p z

 = 891,7 (vòng/phút) Tra theo máy thì nm = 960 (v/ph)

- Bước 2 : Phay tinh, t = 0,5 mm (với Ra=3.2)

Tra bảng 5.34[7] trang 29 ta được:

Lượng chạy dao răng Sz = 0,12 mm/răng

Lượng chạy dao vòng S = Sz z = 0,12.12 = 1,44 mm

Tốc độ cắt : V = . .

.

q V



  = 0,63 Lại có kNV = 1,0 kUV = 1,0  kV = 1.1.0,63 = 0,63

 V =

0,2 0,2 0,1 0,4 0,2 0

 =

1000.71 50

 = 452,8 (v/ph) Tra theo máy ta có nm = 500 (v/ph)

Vậy vận tốc thực của máy là: Vt = .

Lực cắt : Pz = 10. . . . .

.

x y u p

  = 0,86 Tra các hệ số bảng 5.41[7] trang 34 ta có :

Nguyên công III: Khoan, khoét doa lỗ đầu to Ф 24

- Định vị và kẹp chặt : Định vị chi tiết trên phiến tỳ phẳng, để định tâm và kẹp chặt chi

tiết ta dùng ống côn chụp 3 vấu cách đều nhau 1200, định vị 5 bâc tự do Quá trình kẹp chặt chi tiết và tháo lỏng chi tiết được thực hiện bằng cơ cấu trị trượt thanh răng, khi ta

quay tay quay ngược hoặc thuận chiều kim đồng hồ

- Chọn máy :Chọn máy khoan đứng 2H125, số cấp tốc độ 12, giới hạn vòng quay

45-2000 vòng/phút số cấp chạy dao 9, giới hạn chạy dao 0,1–1,6 mm, công suất động cơ 2,2kw

- Chọn dao : Chọn mũi khoan tùy thuộc từng bước như dưới đây

Chiều sâu cắt t = D/2 = 22/2 = 11 (mm) (CT trang 20[7])

Lượng chạy dao s = 0,4 mm/vòng theo bảng 5.25[7] trang 21

Tốc độ cắt V = . .

.

q V v

Tra bảng 5.28[7] trang 23 có dung dịch trơn nguội ta có

n V

k n



kUV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng 5.6 ta được kUV = 1

klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan, tra bảng 5.31 ta được klv = 1

Vậy ta được tốc độ cắt V =

0,4 0,2 0,5

 =

1000.15, 37 22

 = 222,12 (v/ph) Tra theo máy thì nm = 253,8 (v/ph)

Chiều sâu cắt t = 0,5(D - d) = 0,5.(23,8 – 22) = 0,9 mm (CT trang 20[7])

Lượng chạy dao, tra bảng 5.26[7] trang 22, ta được s = 0,8 mm/vòng

Tốc độ cắt V = . .

.

q V

Cv = 18 q = 0,6 x = 0,2 y = 0,3 m = 0,25

T : chu kì bền của dao, T = 40 (ph)

Tương tự như trên ta có kv = kM V.kUV.klv = 0,63

Tra theo vận tốc thực tế của máy sẽ là nm = 507,6 v/ph

Chiều sâu cắt t = 0,5.(D – d) = 0,5.(24 – 23,8) = 0,1 mm ( CT trang 20[7] )

Lượng chạy dao tra bảng 5.27[7] trang 22 ta được S = 1,1 mm/vòng

Tốc độ cắt V = . .

.

q V

(có dung dịch trơn nguội )

Chu kỳ bền của dao T = 80 ph

Tra theo máy thì vận tốc thực tế sẽ là nm = 360 v/ph

Vậy tốc độ thực tế của máy là Vtt = . 360 .24

Nguyên công IV: Phay hai mặt bên đầu nhỏ

* định vị và kẹp chặt :Chi tiết được định vị trên phiến tỳ phẳng, chốt trụ ngắn và chốt trụ ngắn và chốt chống xoay Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu bulong đai ốc

* Chọn máy: chọn máy phay vạn năng 6H82, số cấp tốc độ 18, giới hạn vòng quay (30-1500) vòng/phút (công suất động cơ chính là 7kw)

* Tra chế độ cắt

Dùng dao phay đĩa D/z = 100/8 Tra bảng 4.91[6] trang 375

Chia nguyên công làm 2 bước:

- bước 1: Phay thô t = 1,5 mm

- bước 2: Phay tinh t = 0,5 mm

- Bước 1 : Phay thô t = 1,5 mm

Tra bảng 5.33[7] trang 29: Lượng chạy dao răng Sz = 0,18 mm/răng

Lượng chạy dao vòng S = Sz.z = 0,18.8 = 1,44 mm

.

q V

v

m x y u p z

C D

k

T t S B Z ( CT trang 27[7] ) Trong đó các hệ số được tra trong bảng 5.39[7] trang 32 - khi gia công có dung dịch trơn nguội

T: chu kì bền của dao, tra bảng 5.40[7] trang 34, ta có T = 120 (ph)

kv = kM V.kNV.kUV ( CT trang 28[7] )

Trong đó kM V = kn 750

V n

   = 1178,3 (vòng/phút)

Tra theo máy ta có nm = 1200 (vòng/phút)

Vậy vận tốc thực của máy là Vtt = . 1200 .100 376,8

  = 0,85 Tra các hệ số bảng 5.41[7] trang 34 ta có

 = 5,2 (Kw) (máy đảm bảo an toàn)

- Bước 2 : Phay tinh, t = 0,5 mm

Tra bảng 5.33[7] trang 29 : Lượng chạy dao răng Sz = 0,09 mm/răng

Tốc độ cắt: V = .

.

q V

m x y u p

C D

T t S B Z kv ( CT trang 27[7] ) Trong đó các hệ số được tra trong bảng 5.39[7] trang 32 - khi gia công có dung dịch trơn nguội :

   = 1565,6 (vòng/phút)

Tra theo máy ta có nm = 1519,5 (vòng/phút)

Vậy vận tốc thực của máy là Vtt = . 1519,5 .100 477

MP q

  = 0,85 Tra các hệ số bảng 5.41 ta có

Nguyên công V: Khoan, doa lỗ đầu nhỏ Ф 10

- Định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị trên phiến tì phẳng hạn chế 3 bậc tự do,

chốt trụ ngắn định vị lỗ Ф 24, hạn chế 2 bậc tự do, khối V di động kẹp vào đầu nhỏ chống xoay để hạn chế 1 bậc tự do, chốt tì phụ làm nhiệm vụ tăng cứng vững khi khoan Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu bulong đai ốc

- Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125, số cấp tốc độ 12, giới hạn vòng quay 45 -

2000 vòng/phút, số cấp chạy dao 9, giới hạn chạy dao 0,1 – 1,6 mm, công suất động cơ 2,2 kw

- Chọn dao : Chọn mũi khoan tùy động từng bước dưới đây

m y

C D

k

T S ( CT trang 20[7] ) Tra bảng 5.28 có dung dịch trơn nguội ta có

kM V : hệ số phụ thuộc chất liệu gia công

n V

k n



kUV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng 5.6 ta được kuv = klv là hệ

số phụ thuộc vào chiều sâu khoan, tra bảng 5.31[7] trang 24 ta được klv = 1

 =

1000.15 9,8

Chiều sâu cắt t = 0,5.(D – d) = 0,5.(10 – 9,8) = 0,1 mm ( CT trang 20[7] )

Lượng chạy dao tra bảng 5.27[7] trang 22 ta được S = 0,8 mm/vòng

(vì Ra cần đạt được Ra = 0.63 nên ta có S = 0,8.8 = 0,64)

Tốc độ cắt V = . .

.

q V

(có dung dịch trơn nguội )

Chu kỳ bền của dao T = 25 ph

Tra theo máy thì vận tốc thực tế sẽ là nm = 1440 v/ph

Vậy tốc độ thực tế của máy là Vtt = . 1440 .10

Doa T15K6 2H125 45,24 1440 0,64 0,1

Nguyên công VI: Vát mép lỗ đầu nhỏ

- Định vị : phiến tì hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do

Tương tự như nguyên công khoan ở trên, ở đây ta sử dụng mũi vát mép chuyên dùng 2x450

Nguyên công VII: Khoan lỗ Ф2

- Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị trên phiến tì phẳng hạn chế 3 bậc tự do,

chốt trụ ngắn định vị lỗ Ф24, hạn chế 2 bậc tự do Chốt trám định vị lỗ Ф10 hạn chế 1 bậc tự do Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu bulong đai ốc

- Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125, số cấp tốc độ 12, giới hạn vòng quay 45 -

2000 vòng/phút, số cấp chạy dao 9, giới hạn chạy dao 0,1 – 1,6 mm, công suất động cơ 2,2 kw

- Chọn dao : Chọn mũi khoan tùy động đường kính 2 mm

Nguyên công 6