đồ án chế tạo máy: Càng Gạt

Càng Gạt: biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết dàng càng còn dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp tốc độ. Bai đang này giúp sinh viên, nhà thiết kế tham khảo các mẫu đồ gá, cũng như trinh tư thiết kế gia công một chi tiết nào đó khi gặp trong quá trình làm việc sau này.

Trang 1

Lời nói đầu

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong

ch-ơng trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngờ kỹ s gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí.

Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Phạm Văn Trinh đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này, việc làm đồ án không tránh sai sót vậy em mong đợc sự chỉ bảo của thầy và sự chỉ bảo của các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên: Dương Như Ba

Trang 2

Chơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

1.Chức năng làm việc.

Chi tiết dạng càng thờng có chức năng biến chuyển

động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quaycủa chi tiết khác Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để

đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộptốc độ)

Sơ đồ làm việc:

2.Điều kiện làm việc:

Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉchịu mô men xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánhrăng ăn khớp với nhau) và chi tiết thờng xuyên không chịutải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độlàm việc không cao

Trang 4

Chơng 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trongkết cấu của chi tiết Phần tử kết cấu cũng nh những yêucầu kỹ thuật cha hợp lý với chức năng làm việc của đối t-ợng gia công

Về yêu cầu kỹ thuật:

Khi chế tạo chi tiết dạng càng cần đảm bảo các yêu cầu

kỹ thuật sau đây

-Độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ

Ngoài bề măt chính nh các mặt đầu mặt trụ trong cầnphải đảm bảo yêu cầu công nghệ Đối với gân trợ lực đểgiảm ứng xuất tập trung cần tạo ra bán kính cong với góclợn R45

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

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

Trang 5

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

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

I.Xác định phơng pháp chế tạo phôi:

Đối với chi tiết đã có , có thể áp dụng các phơng pháp chếtạo phôi sau đây:

1.Phôi dập:

Phôi dập thờng dùng cho các loại chi tiết sau đây: trụcrăng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác , các chitiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu .có các đặc

điểm:

Sử dụng một bộ khuôn có kích thớc lòng khuôn gầngiống vật gia công

Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích

th-ớc theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn Thôngthờng độ bóng của dập thể tích đạt đợc từ ∆ 2 ữ∆ 4 ,độchính xác đạt đợc ± 0,1ữ ± 0,05

Trang 6

Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối,

do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn , biến dạng triệt đểhơn , cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vậtphức tạp

Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao

Hệ số sử dụng vật liệu cao

Thiết bị sử dụng có công suất lớn , chuyển động chínhxác , chế tạo khuôn đắt tiền

Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùngtrong sản xuất hàng loạt và hàng khối

2.Rèn tự do.

Ưu điểm của rèn tự do:

Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu t ít

Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc nh rỗ khí, rỗco Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ , tạo đợc các tổchức thớ uốn xoắn , do đó làm tăng cơ tính sản phẩm Lợng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt Các nhợc điểm của rèn tự do:

Độ chính xác kích thớc , độ bóng bề mặt kém

Chất lợng vật rèn không đồng đều trong từng phần củachi tiết và giữa các loạt gia công chất lợng gia công cònphụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chứcnơi làm việc

Năng suất lao động thấp , lợng d , dung sai và thời giangia công lớn , hiệu quả kinh tế không cao

Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụcông nghiệp sửa chữa, chế tạo máy

3.Đúc trong khuôn kim loại:

Có thể tạo ra sản phẩm có chất lợng cao, kích thớc chínhxác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá , tự

4.Đỳc trong khuụn cỏt:

*Ưu điểm: -Giỏ thành chế tạo phụi rẻ

Trang 7

- Cú thể tạo hỡnh dạng phụi gần giồng với hỡnh dạngcủa chi tiết

- Lương dư gia cụng tương đối đồng đều

*Nhược điểm: Thời gian gia cụng chuẩn bị tương đối lõu

Túm lại:Qua cỏc phương ỏn trờn ta thấy phương ỏn đỳc trong khuụn cỏt

phự hợp với phương thức sản xuất hàng loạt lớn

II: Lượng dư gia cụng

Với những vật đúc trong khuôn cỏt ta có cấp chính xác 2 Tra bảng (3-110)[2006] Sổ tay công nghệ chế tạo máytập 2 với chiều dài l=153mm chiều cao là h=120 ,ta đợc l-ợng d gia công cơ là:

Mặt trên : 2,5 mm

Mặt dới : 2,0 mm

Mặt bên trong: 2,2 mm

Với sai lệch lớn nhất là :± (0.8 1.2) −

Ta lấy dung sai vật đúc là ± 1,0mm

2.Xác định độ dốc rút mẫu:

Tra bảng I-6 [5] ta đợc:

Độ dốc rút mẫu mặt ngoài: 1° 00′

Độ dốc rút mẫu mặt trong: 2° 00′

Trang 8

Ghi chú:

Mặt có gia công cơ độ xiên phải lấy chùm lên độ d giacông cơ

Mặt không gia công cơ độ xiên lấy nh sau:

Thành dày < 5mm độ xiên làm tăng chiều dày

Thành dày 5ữ 10mm độ xiên tăng một phần và giảm mộtphần

Thành dày >10mm độ xiên làm giảm chiều dày

Trên các gân tăng cứng vững góc nghiêng thờng lấy 5° ữ

2.Chọn phơng pháp gia công:

Chọn phơng pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng

và độ chính xác yêu cầu:

Gia công lỗ Φ28+0.021 , độ bóng Rz20:

Dung sai + 0,021 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp

2 ,có thể áp dụng phơng pháp gia công sau cùng là:DoaTrình tự gia công là : khoan,khoét doa

Gia công lỗ φ22 + 0.021 , độ bóng RZ20:

Dung sai +0,021 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp 2

Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:

± ứng với cấp chính xác 8 , độ bóng cấp 4

Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:

Phay tinh

Trình tự gia công là phay thô , phay bán tinh ,phay tinh

Trang 9

Gia công đạt kích thớc 17+0.035mm , độ bóng bề mặt giacông φ 40 là Rz40.Cấp chính xác 6

Có thể áp dụng các phơng pháp gia công cuối cùng là:

Nguyên công 1: Đúc phôi trong khuôn cỏt.

Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ nhất: φ 52.

Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai :φ 52.

Nguyên công 4 : Khoan ,khoét :φ 28.

Nguyờn Cụng 5: Doa lỗ :φ 28.

Nguyên công 6: Phay mặt đầu lỗ trụ thứ nhất :φ 40.

Nguyên công 7: Phay mặt đầu lỗ trụ còn lại :φ 40.

Nguyên công 8: Khoan, khoét, doa lỗ thứ nhất :φ 22.

Nguyên công 9: Khoan, khoét, doa lỗ còn lại :φ 22.

Nguyên công 10: Kiểm tra.

Ơ đây ta chọn thiết kế nguyên công cho phơng ántrên.Sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị kẹp chặt, chọnmáy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao vàcủa chi tiết đợc thể hiện trong tập bản vẽ

Chơng 6: Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho bề mặt còn lại

Lợng d gia công đợc xác định hợp lý về trị số và dungsai sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trìnhcông nghệ vì :

Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu , tiêu hao lao động

để gia công nhiều đồng thời tốn năng lợng điện , dụng

cụ cắt , vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng.Ngợc lại , lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệchcủa phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

Trong công nghệ chế tạo máy , ngời ta sử dụng hai

ph-ơng pháp sau đây để xác định lợng d gia công:

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm

Phơng pháp tính toán phân tích

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d giacông bằng kinh nghiệm Nhợc điểm của phơng pháp này

Trang 10

là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nêngiá trị lợng d thờng lớn hơn giá trị cần thiết.

Ngợc lại , phơng pháp tính toán phân tích dựa trên cơ

sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắtgọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh

Trong đồ án này chỉ tính lợng d theo phơng pháp phântích cho nguyên công 7, còn lại là thống kê kinh nghiệm

Nguyên công 8: Khoan, khoét, doa lỗ: 22φ

Gia công lỗ φ 22 + 0.021 đạt các yêu cầu sau đây:

Độ nhám bề mặt : Rz20

Vật liệu : GX15-32

Chi tiết máy: Càng gạt

Trình tự gia công bề mặt lỗ Φ22 của càng gạt gồm các nguyên công sau:

tỳ định vào mặt đầu lỗ φ 40 định vị một bậc tự do,

ngoài ra còn một chốt tỳ phụ định vị vào thân càngchỉ có tác dụng làm tăng thêm độ cứng vững khi giacông

Lợng d gia công tính cho các nguyên công , các bớc khoan, khoét, doa lỗ Φ22.

Sau khi khoan lỗ :

Rz=40àm ; Ta=0 (vì vật liệu gia công là gang) Sai lệch vị trí tơng quan:

Co : độ lệch của đờng tâm lỗ, Co=20àm

∆y : độ cong đờng trục lỗ, ∆y=1,4àm/mm

l : chiều dài lỗ, l=17mm

⇒ρa = 20 2 + (1,4.17) 2 = 31.08 àm

Khoét lỗ:

Trang 11

Sau khi khoét đạt : Rz=32àm ; Ta=0 (vật liệu gia công

Lợng d để khoét lỗ sau bớc khoan (bỏ qua sai số gá đặt

chi tiết gia công ở bớc khoét)

2Zbmin = 2(40 + 0 + 31.08) = 142.16àm

Doa lỗ: Rz=20àm ; Ta = 0.

Lợng d để doa lỗ sau bớc khoét (bỏ qua sai số gá đặt

chi tiết gia công ở bớc doa)

Giá trịtính toán

Dun

g sai(àm)

Kíchthớcgiớihạn(mm)

Trị số giới hạncủa lợng d (àm)

Rz T

a ρa ε

b

Zbmin Dt(m δ Dmin d

max

2Zm

in 2Zmax

(àm)

0 0 15,

766

180 21,5

90

21,7703.khoét 3 0 1 0 142 15, 70 21,8 21 180 290

Trang 12

120410

dmin ,dmax : kích thớc giới hạn tại mỗi bớc công nghệ

Zmin , Zmax : lợng d lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi bớc công

Chi tiết đợc đúc trong khuôn cỏt và sử dụng phơng pháp

đúc trong các lõi Theo bảng (3-1) sổ tay CNCTM tập

1(2006), dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt, sai lệch

kích thớc cho phép 0.3mm theo bảng (3-3) sổ tay cnctm

tâp 1 (2006) , chiều dầy của chi tiết đúc: 4mm theo

bang (3-5)sổ tay cnctm tập 1(2006)

2.Nguyên công 2: phay mặt đầu thứ nhất φ52

Theo sổ tay công nghệ CTM tập 1 (2006) ta có:

Trang 13

Lợng d đúc: 3mm

Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,5mm

Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,2mm

Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,15mm

3.Nguyên công 3: phay mặt đầu thứ hai φ 52

Lợng d đúc 3mm

Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,5mm

4.Nguyên công 4: Khoan ,khoét , doa lỗ φ 28

Lợng d đúc 3mm

Lợng d gia công thô sau khi đúc : 2,5pmm

Lợng d gia công bán tinh sau thô : 0,2mm

5.Nguyên công 5: Khoan ,khoét , doa lỗ φ 28

Lợng d đúc 3mm

Lợng d gia công thô sau khi đúc : 2,5pmm

Lợng d gia công bán tinh sau thô : 0,2mm

6.Nguyên công 6:Phay mặt đầu trụ :φ 40 thứ nhất

Lợng d gia công thô sau khi đúc :2.5 mm

Lợng d gia công bán tinh sau thô :0.2 mm

Lợng d gia công tinh sau bán tinh :0.15 mm

7.Nguyên công 7:Phay mặt đầu trụ :φ 40 còn lại

Lợng d gia công thô sau khi đúc :2.5 mm

Lợng d gia công bán tinh sau thô :0.2 mm

Lợng d gia công tinh sau bán tinh :0.15 mm

9.Nguyên công 9: Khoan ,khoét ,doa lỗ :φ 22 còn lại.

Nguyên công II : Phay mặt đầu thứ nhất φ52(mặt A)

Định vị:

Trang 14

Chi tiết đợc định vị ba bậc tự do qua mặt đáy φ 52 bằng

phiến tỳ, hai bậc tự do đợc đợc định vị bằng 2 chốt tỳ

cố định vào thân càng , một bậc còn lại đợc định vịbằng khối V di động vào mặt trụ φ 52

Mặt làm việc của bàn máy : 400 ì 1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75 Tốc độ trục chính:

Trang 15

Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2.5mm.

Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5

Trong đó:

k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng gang,k1=1,0

Trang 16

k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 =0,8.

k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bềmặt gia công , k3 = 0,8

k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4

Chọn tốc độ máy: nm= 300 vòng/phút

⇒ Tốc độ cắt thực tế:

Vt = π.D nm/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2m/phút

Trong đó:

k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95

⇒ Vt = 141.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 135,7m/phút Tốc độ trục chính:

nt = 1000ìVt/π.D = 1000.135,7/3,14.100 = 432vòng/phút

Vt = π.D nm/1000 = 3,14.100.375/1000 = 118m/phút

Trang 17

Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5-127[6]): Vb = 126m/phút Tốc độ tính toán:

Vt = π.D nm/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2m/phút

Chi tiết đợc định vị 3 bậc qua mặt phẳng đầu φ 52 đã

qua gia công (chuẩn tinh)

b Kẹp chặt: Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp, lực

kẹp hớng từ phải sang trái bằng ren

Trang 18

Lợng d gia công thô sau khi đúc: 2,5mm.

Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,2

Tra chế độ cắt:

Bớc 1: gia công thô.

Trang 19

Chiều sâu cắt: t = 2,5mm.

Lợng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng

⇒ Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,24 = 2,4mm/vòng

Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5-127[6]): Vb = 141m/phút Tốc độ tính toán:

Vt = π.D nm/1000 = 3,14.75.300/1000 = 94,2m/phút

Trong đó:

k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95

⇒ Vt = 141.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 135,7m/phút Tốc độ trục chính:

Trang 20

t(mm) S(mm/v

g)

S(mm/ph)

Nguyªn c«ng IV, V: Khoan, khoÐt, doa lç φ28

§Þnh vÞ:

Trang 21

Chi tiết đợc định vị 3 bậc t do tại mặt đáy nhờ phiến

tỳ Chi tiết định vị 2 bậc tự do nhờ khối V ngắn vàomặt trụ φ 52, chi tiết định vị một bậc tự do nhờ chốt tỳ vào mặt φ22

Chọn máy khoan đứng K135 hay 2A135

Các đặc tính kỹ thuật của máy:

Đờng kính mũi khoan khi khoan thép có độ bền trungbình :

φmax = 35mm

Công suất động cơ: N = 6kw, hiệu suất η = 0,8

Số vòng quay trục chính trong một phút:

99,5 ; 135 ; 190 ; 267 ; 380 ; 540 ; 668 ; 950 ; 1360

Lợng chạy dao(mm/vòng):

0,1 ; 0,13 ; 0,17 ; 0,22 ; 0,28 ; 0,38 ; 0,5 ; 0,63 ; 0,82 ;1,05 ; 1,4

Lực khoan chiều trục lớn nhất cho phép của cơ cấu chạydao:

Pmax = 15700N (1600kg)

26

z2 0

Trang 22

đ-Mũi khoét hợp kim BK8.

Mũi doa thép gió răng liền:

Buớc 1 : khoan lỗ đờng kính φ26 mm

Tra bảng 5_94[6] ta đợc lợng chạy dao là S =0,55mm/vòng

Hệ số điều chỉnh tra ở bảng 5_87[6] đợc k=1,0

⇒ Lợng chạy dao thực tế là S = 0,55.1 = 0,55mm/vòng.Tra bảng lợng chạy dao của máy ta lấy S = 0,45mm/vòng.Tra bảng 5_95[6] ta đợc tốc độ cắt Vb = 82m/phút

Trang 23

Số vòng quay trục chính: nt =1000.Vt/π.D =1000.82/3,14.26.0 = 1004,4 vòng/phút

Chọn tốc độ máy nm=1000 vòng/phút

Tốc độ cắt thực tế: Vt = nm.π.D/1000 =1000.3,14.26/1000 = 81,64m/phút

Lợng chạy dao phút: Sp = 1000.0,45 = 450 m/phút

Buớc 2: khoét lỗ φ27.8mm

Lợng d một phía: t = 0,2mm

Tra bảng 5_107 ta đợc lợng chạy dao S = 0,6mm/vòng

Tra lợng chạy dao trong máy đợc S = 0,5mm/vòng

Chọn tốc độ máy: nm=1360vòng/phút

Tốc độ cắt thực tế: Vt = nm.π.D/1000 =1360.3,14.27,8/1000 = 118,7 m/phút

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	640 KB