thuyetminh cần lắc con cóc

- Các bề mặt gia công của chi tiết đều thoát dao dễ dàng, hình dáng của chi tiết đủ cứng vững và thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tính thống hất khi gia công các bề mặt chi tiế

Mục lục

Mục lục 1

PhầnI: Phân tích chi tiết gia công 2

I Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 2

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết 2

III Xác định dạng sản xuất 3

IV Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi 5

Phần II Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 7

I Xác định đường lối công nghệ 7

II Chọn phương pháp gia công 7

III Lập tiến trình công nghệ 7

IV Thiết kế các nguyên công 8

8

Phần III Tính lượng dư gia công 18

I Tính lượng dư cho nguyên công 5 18

II Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại 22

24 Phần IV Xác định chế độ cắt 24

I Xác định chế độ cắt cho nguyên công 7 – Phay rãnh 24

II Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại 30

38 PhầnV Tính thời gian gia công cơ bản 38

I Công thức tính toán 38

II Thời gian nguyên công 39

PhầnVI Thiết kế đồ gá khoan khoét doa lỗ φ18 44

Tài liệu tham khảo 48

PhầnI: Phân tích chi tiết gia công.

I Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

1.Chức năng làm việc.

- Cần lắc con cóc là chi tiết được sử dụng trong cơ cấu biến chuyển động

quay thành chuyển động lắc của cần từ đó truyền chuyển động cho vít me bàn máy được dùng trong máy bào

2.Điều kiện làm việc.

- Chi tiết làm việc tại các bề mặt là hai lỗ φ16, φ32, các mặt A, B, C, D là các

bề mặt quan trọng Điều kiện làm việc ngoài không khí, được bôi trơn

thường xuyên bằng mỡ nhằm chống sự mài mòn do tiếp xúc ở các bề mặt làm việc

- Khi làm việc chi tiết chỉ chụi mômen xoắn nhỏ và thường xuyên không

chụi tải, ít chụi mài mòn, có va đập và nhiệt độ làm việc không cao

- Khi chế tạo cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

+ Lỗ φ32 gia công tới cấp chính xác H8; lỗ φ18 tới cấp chính xác JS12

độ bóng đạt Ra = 0,63

+ Độ không vuông góc của tâm lỗ φ16 so với tâm lỗ φ32 ≤ 0,05 mm trên toàn bộ chiều dài lỗ

+ Độ đảo mặt đầu của mặt A so với đường tâm của lỗ φ32 ≤ 0,05 mm

- Chi tiết làm việc với tải trọng không lớn vậy ta chọn vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám 15-32 với thành phần hoá học như sau:

2,0 ÷ 4,0 0,4 ÷ 3,5 0,2 ÷ 1,5 0,04 ÷ 1,5 0,02 ÷ 0,2

*Độ cứng HB = 163 ÷ 229

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết.

- Cần lắc con cóc là chi tiết truyền chuyển động tịnh tiến cho bàn máy

trong máy bào Khi gia công tự động với thời gian làm việc của chi tiết, trongsuốt thời gian gia công lực tác dụng lên chi tiết không lớn nên khả năng làm

năng với đồ gá chuyên dùng và thích hợp với điều kiện thích hợp ở một số xí

nghiệp Dựa vào kết cấu chi tiết ta kiểm tra kích thước gia công bằng phương pháp

đo trực tiếp

- Các bề mặt gia công của chi tiết đều thoát dao dễ dàng, hình dáng của chi tiết

đủ cứng vững và thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tính thống hất khi gia công các bề mặt chi tiết, các lỗ gia công kết hợp với các cơ cấu kẹp chặt đảm bảo định vị dễ dàng

III Xác định dạng sản xuất.

-Ta có thể xác định dạng sản xuất theo phương pháp gần đúng Sản lượng hàng

năm được xác định theo công thức sau đây:

) 100 1

=N m

N

Trong đó:

N: Số lượng chi tiết được sản xuất trong một năm

N1: Số sản phẩm được sản xuất trong một năm: N1 = 5000 chiếc/1nămm: Số lượng chi tiết trong một sản phẩm, m=1

β : Số chi tiết dự trù do phế phẩm khi gia công cơ:β =6%

α : Số sản phẩm dự trù do phôi hỏng: α = 5%

100

6 5 1 (

1

- Tra bảng 2.6[5] với N = 5550 ct/năm, Q = 1,14 kg → Dạng sản xuất: loạt vừa

IV Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

1 Xác định phương pháp chế tạo phôi.

a) Chọn phương pháp chế tạo phôi.

- Với điều kiện sản xuất hiện nay có nhiều phương pháp chế tạo phôi:

*Phôi dập

- Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trụcrăng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục trữ thập, trục khuỷu.v.v

- Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công Độ chính xác của vật dập rất cao, đặc biệt là các kích thước theo chiều cao Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ Ä2 ữ Ä4, độ chính xác đạt được ± 0,1 ữ ± 0,05

- Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại

có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp

- Dễ cơ khí hoá nên năng xuất cao

- Thiết bị sử dụng có công suất lớn, chuyển động chính xác, chế tạo khuôn rất tốn kém

→Với những đặc điểm trên phôi dập chỉ dùng trong sản xuất hàng lọat

và hàng khối

*Rèn tự do.

- Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư ít.

- Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như: rỗ co, rỗ khí , biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm

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

-Tuy nhiên chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công Chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ tay nghề công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc

- Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh tế không cao

→ Thường sử dụng trong sản suất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy.

*Đúc trong khuôn kim loại.

- Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặtcao, co khả năng cơ khí hoá, tự động hoá

- Giá thành sản xuất đúc nói chùng thấp hơn so với các dạng sản xuất khác Vật đúc dễ tồn tại các khuyết tật như rỗ co, rỗ khí, nứt…

- Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót …

- Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt

→ Từ những phân tích trên và dạng sản xuất hang loạt vừa của chi tiết

ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn kim loại

b) Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi.

- Dựa vào các dữ liệu ở trên ta có thể xác định được lượng dư của phôi ở các

bề mặt cần gia công bằng cách tra bảng trong sổ tay CNCTM Kết hợp với bản vẽchi tiết ta có thể xây dựng bản vẽ chi tiết lồng phôi một cách hoàn chỉnh

- Với những vật đúc trong khuôn kim loại ta có cấp chính xác II

- Tra bảng (3-110)[7] ta được lượng dư gia công cơ là:

Mặt trên: 2,5 mmMặt dưới: 2,5 mm Mặt bên: 3,0 mm

- Dung sai vật đúc là ±1,0 mm

Phần II Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

I Xác định đường lối công nghệ

- Trong các dạng sản xuất hàng loạt lớn quy trình công nghệ được xây dựng theo hai nguyên tắc:

+ Phân tán nguyên công + Tập trung nguyên công

- Với kết cấu chi tiết và dạng sản xuất hàng loạt vừa ta chọn phương án thiết kế quy trình công nghệ theo nguyên tắc phân tán nguyên công Vậy qui trình công nghệ được chia ra các nguyên công nhất định với đồ gá chuyên dùng ta có sơ đồ sau:

Nguyên công → Gia công vị trí → Gia công tuần tự

II Chọn phương pháp gia công

- Theo kết cấu chi tiết ta chọn phương pháp gia công là:

+Gia công lỗ φ32+0,039, độ bóng đạt Ra = 0,63 ỡm Dung sai +0,039mm ứng với cấp chính xác 8, độ bóng cấp 6, có thể áp dụng phương pháp gia công saucùng là doa tinh

+Gia công lỗ φ16+0,018, độ bóng Ra = 0,63 ỡm Dung sai +0,018 mm ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp 6 Có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng là doa tinh

+Gia công kích thước 45±0,05, độ bóng Ra = 1,25 ỡm Dung sai ±0,05 ứng với cấp chính xác 10, độ bóng cấp 7 Có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh

+Gia công kích thước 45±1, có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng

là phay tinh

+Gia công rãnh đạt độ bóng Ra = 1,25 ỡm, có thể áp dụng phương pháp gia công lần cuối là phay tinh

III Lập tiến trình công nghệ.

- Sau khi có sự phân tích kỹ lưỡng các yếu tố công nghệ ở các phần trên ta cóthể lập được tiến trình công nghệ để gia công chi tiết cần lắc con cóc gồm cácnguyên công với thứ tự như sau:

+ Nguyên công 1: chế tạo phôi bằng phương pháp đúc

+ Nguyên công 2: làm sạch, ủ (giảm độ cứng, thuận lợi cho quá trình gia công cắt gọt)

+ Nguyên công 4: Phay mặt B, D.

+ Nguyên công 5: Gia công lỗ φ32

+ Nguyên công 6: Gia công lỗ φ18

+ Nguyên công 7: Gia công lỗ φ16

+ Nguyên công 8: Phay mặt đầu và phay rãnh trên trụ ngang φ16

+ Nguyên công 9: Khoan, khoét, doa lỗ φ8

+ Nguyên công 10: Khoan, khoét, doa lỗ φ10

+ Nguyên công 11: Kiểm tra độ vuông góc lỗ φ32 với mặt đáy

IV Thiết kế các nguyên công

3 Nguyên công 3:

-Định vị : Gia công lỗ φ32 Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự

do, khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do và khối V tuỳ động khống chế 1 bậc tự do.Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng mỏ kẹp

-Chọn máy: Máy khoan cần 2H55, đường kính mũi khoan lớn nhất 50mm Công suất của máy Nm = 4 kW, công suất cần Nc=2,2 kW, phạm vi bước tiến 0.056

÷2,5mm/vòng Phạm vi tốc độ trục chính 20 ÷ 2000 vòng/ phút

-Chọn dao: Doa lỗ φ32 được hoàn thành sau các nguyên công khoét-doa thô - doa tinh nên ta tiến hành chọn dao theo bảng (54-1) [ Sổ tay công nghệ chế tạo máy - xuất bản năm 1970] như sau:

Mũi khoét có đường kính φ31,85 mm

Mũi doa thô có đường kính φ31,95 mm

Mũi doa tinh có đường kính φ32 mm

Hình 4.3: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 3.

-Định vị : Gia công các lỗ φ18 Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do và chốt trụ ngắn định vị 1 bậc vào

-Chọn dao: Doa lỗ φ18 được hoàn thành sau các nguyên công khoan-khoét-doa thô

- doa tinh nên ta tiến hành chọn dao theo bảng (54-1) [ Sổ tay công nghệ chế tạo máy - xuất bản năm 1970] như sau:

Mũi khoét có đường kính φ17,85 mm

Mũi doa thô có đường kính φ17,95 mm

Mũi doa tinh có đường kính φ18 mm

Hình 4.4: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 4.

-Định vị : Phay hai mặt đầu của lỗ φ16 Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ

khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do và chốt chám

khống chế 1 bậc tự do

-Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng bulông đai ốc

-Chọn máy: Máy phay nằm 6H82 có công suât = 1,7KW

-Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt bằng thép gió có D = 90 mm, d = 32 mm, L = 50 mm

Hình 4.5: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 5

-Định vị : Gia công lỗ φ16 Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ khống hế 3 bậc

tự do, chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do và chốt chám khống chế một bậc tự do

Mũi khoét có đường kính φ15,85 mm;

Mũi doa thô có đường kính φ15,95 mm

Mũi doa tinh có đường kính φ16 mm

Hình 4.6: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 6.

-Chọn máy: Máy phay nằm 6H82 có công suât = 1,7Kw

-Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt răng có D = 50mm, B = 9 mm, d = 16 mm, Z =

14 răng

Hình 4.7: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 7.

-Định vị : Khoan lỗ φ8 Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự

do, chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do và chốt chám khống chế 1 bậc tự do.-Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng bulong- đai ốc

-Chọn máy: Máy khoan cần 2H55, đường kính mũi khoan lớn nhất 50mm Công suất của máy Nm = 4 kW, công suất cần Nc=2,2 kW, phạm vi bước tiến 0.056

÷2,5mm/vòng Phạm vi tốc độ trục chính 20 ÷ 2000 vòng/ phút

-Chọn dao: Mũi khoan ruột gà có đường kính φ8

Hình 4.8: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 8

9.Nguyên công 9:

-Định vị: Khoan lỗ φ10 Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự

do, chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do và chốt chám khống chế 1 bậc tự do.-Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng bulong - đai ốc

-Chọn máy: Máy khoan cần 2H55, đường kính mũi khoan lớn nhất 50mm Công suất của máy Nm = 4 kW, công suất cần Nc=2,2 kW, phạm vi bước tiến 0.056

÷2,5mm/vòng Phạm vi tốc độ trục chính 20 ÷ 2000 vòng/ phút

-Chọn dao: Mũi khoan ruột gà có đường kính φ10

Hình 4.9: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 9.

-Kiểm tra độ không vuông góc giữa tâm lỗ với mặt đầu.

Hình 4.10: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 10.

Phần III Tính lượng dư gia công

- Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ:

+ Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công

đồng thời tôn năng lượng địên, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng …dẫn đến giá thành tăng

+ Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi

để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

- Trong công nghệ chế tạo máy người ta sử dụng hai phương pháp sau đây

để xác định lượng dư gia công:

+ Phương pháp thống kê kinh nghiệm: xác định lượng dư gia công bằng

kinh nghiệm Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những

điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần

thiết

+ Phương pháp tính toán phân tích: Dựa trên những cơ sở phân tích các yếu

tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiêt hoàn chỉnh

- Trong đồ án này chỉ tính lượng theo phương pháp phân tích cho nguyên

công 5, các nguyên công còn lại tính theo phương pháp thống kê kinh

*Cả 4 bước của nguyên công trên đều có cùng chuẩn định vị: Mặt đáy định

vị bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do

và khối Vtuỳ động khống chế 1 bậc tự do Ngoài ra còn có một chốt tỳ

chống xoay

- Đối với mặt trong của lỗ, lượng dư gia công tối thiểu của các bước công nghệ được xác định theo công thức 3.7[7]:

2Zmin = 2(Rzi-1 + Tai-1 + 2 2

ρlk - Sai số do lệch khuôn Vì ở hai nguyên công trước, khi gia công mặt đầu

và mặt đáy các trụ không dùng lỗ φ32 làm chuẩn nên ρlk = 0

→ ρ0 = ρlk = 44,2 mm

- Sai sô không gian còn sót lại:

ρ i = kcx ρ i-1

Trong đó:

kcx- Hệ số chính xác hoá của các phương pháp gia công, tra bảng 3.9[7]:

2 2 ( 2 ) 2 ( 50 50 2 , 21 2 71 , 25 2 ) 343

2

2 1 1 1 min

- Kích thước tính toán:

+Doa tinh: d4 = 32,039 mm

+Doa thô: d3 = d4 – 2Z4min = 32,039 – 0,07 = 31,969 mm

+Khoét tinh: d2 = d3 – 2Z3min = 31,969 – 0,14 = 31,829 mm

+Khoét thô: d1 = d2 – 2Z2min = 31,829 – 0,343 = 31,486 mm

d0min = 27,235 -1 =26,235 mm

- Lượng dư giới hạn:

+Doa tinh: 2Z4min = 70 ỡm.

2Z4max = d4min - d3min = 32,014 – 31,907 = 0,107 mm.+ Doa thô: 2Z3min = 140 ỡm

2Z3max = d3min – d2min = 31,907 – 31,669 = 0,238 mm.+Khoét tinh: 2Z2min = 343 ỡm

2Z2max = d2min – d1min = 31,669 – 31,236 = 0,433 mm +Khoét thô: 2Z1min = 4251 ỡm

2Z1max = d1min – d0min = 31,236 – 26,235= 5,001 mm

- Kiểm tra độ chính xác tính toán:

II Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.

- Phôi đúc cấp chính xác II Tổng lượng dư gia công vật đúc Z0 tra theo

*Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất.

+Tổng lượng dư gia công vật đúc: Z0 = 3,5 mm

+Lượng dư gia công thô sau khi đúc: Z1 = 3 mm

+Lượng dư gia công tinh sau thô: Z2 = 0.5 mm

*Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ hai

+Tổng lượng dư gia công đúc: Z0 = 2 mm

+Lượng dư gia công thô sau khi đúc: Z1 = 1,5 mm

+Lượng dư gia công tinh sau thô: Z2 = 0,5 mm

*Nguyên công 4: Khoan khoét doa lỗ φ16

+Tổng lượng dư gia công vật đúc: 2Z0 = 16 mm

+Khoan lỗ đặc φ12: 2Z1 = 12mm

+Khoét rộng lỗ φ15,25: 2Z2 = 3,25 mm

+Doa thô φ15,75: 2Z3 = 0,5 mm

+Doa tinh φ16: 2Z4 = 0,25 mm

*Nguyên công 5: Phay hai mặt bên lỗ φ16

+Tổng lượng dư gia công đúc: Z0 = 3 mm

+Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 2Z1 = 2,5 mm

+Lượng dư gia công tinh sau thô: Z2 = 0,5 mm

*Nguyên công 6: Phay rãnh

+Theo chiều sâu rãnh:

+Nguyên công này qua một bước khoan lỗ: 2Z1 = 8mm

*Nguyên công 8: Khoan lỗ φ10

+Tổng lượng dư: 2Z0 = 10 mm

+Nguyên công này qua một bước khoan lỗ: 2Z1 = 10mm

- Máy phay ngang: 6H82.

- Công suất động cơ: 7Kw

- Hiệu suất máy: η = 0,75