THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN CÓ 2 LỖ REN

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN CÓ 2 LỖ REN, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết.

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học

Công Nghệ Chế Tạo Máy

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

            Theo đề bài thiết kế:

            ” Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên”

với sản lượng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.

            Tay biên là  một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tao với nhau một góc nào đó.

            Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này ( thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục khuỷu) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).

            Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao:

            + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.

            + Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.

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

Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ. Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:

            - lỗ 1 và 2 dùng để dẫn dầu vào trong 2 lỗ I và II (trong lỗ I và II có lắp bạc thay).

            - Hai đường tâm của hai lỗ I và II phảI song song với nhau và cùng vuông góc với mặt đầu tay biên . Hai đường tâm của hai lỗ I và II phảI đảm bảo khoảng cách A = 165^±0,1, độ không song song của hai tâm lỗ là 0,08 mm trên l = 25 mm (0,08/25), độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,08 mm trên l = 25 mm (0,08/25). Hai lỗ thường có lắp bạc lót có thể tháo lắp được.

            Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết tay biên như sau:

            + Kết cấu của càng phải được đảm bảo khả năng cứng vững.

            + Với tay biên, với kích thước không lớn lắm phôI nên chọn là phôI dập và vì để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên.

            + Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.

            + Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay biên các lỗ vuông góc cần phảI thuận lợi cho việc gia công lỗ.

            + Kết cấu của càng phảI thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.

            + Kết cấu của càng phảI thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.

            Với tay biên , nguyên công đầu tiên  gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu và để làm  chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công. Và thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu.

1. Xác định dạng sản xuất:

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:

N = N₁m(1 + b/100)

            Trong đó:

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

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

            m  :  Số chi tiết trong một sản phẩm;

2. :  Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

Þ N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm).

            Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phảI xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q = V.g = 0,123.7,852 = 1 kg

            Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Dạng sản suất: HÀNG LOẠT LỚN

2. Chọn phưong pháp chọn phôi:
   1. Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:

Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phảI làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa. Trong trường hợp trọng lượng của chi tiết ( biên liền)khoảng 1 kg (< 10 kg) thì ta chọn phôI là cán định hình.

1. Rèn tự do:
2. Dập lần 1:
3. Dập lần 2:
4. Cắt bavia:
5. Bản vẽ lồng phôI:

Từ cách chế tạo phôI ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9 (Lượng dư phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thước của vật rèn khuôn, được xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng lượng dư lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lượng dư cho trong bảng cho đối với bề mặt R_z = 80; nếu bề mặt gia công có R_z = 20 ¸ 40 thì trị số lượng dư tăng 0.3 ¸ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lượng dư tăng thêm 0.5 ¸ 0.8 mm. Trong trường hợp này bề mặt gia công của ta có R_a = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có R_z = 6.3). Ta có các lượng dư tương ứng như sau:...........................

1. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
   1. Lập sơ bộ các nguyên công:

• Nguyên công 1 : Phay mặt đầu đạt kích thước 29^±0,1, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối thiểu là 200 mm và sau đó có thể mài phẳng ( đạt được độ nhám R_a = 1,25 -  cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau.
• Nguyên công 2 : Gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích thước f30^±0,033 và vát mép lỗ, gia công trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt được độ nhám R_a = 1,25.
• Nguyên công 3 : Gia công lỗ to tay biên đạt kích thước O50^±0,037 và vát mép lỗ, gia công trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt được độ nhám R_a = 1,25.
• Nguyên công 4 : Gia công vấu đầu nhỏ tay biên trên máy phay đứng bằng dao phay ngón để đạt được kích thước 28 ^±0,1.
• Nguyên công 5 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có đường kính O6 và O2.
• Nguyên công 6 : Gia công vấu đầu to tay biên trên máy phay đứng bằng dao phay ngón để đạt được kích thước 40 ^±0,16
• Nguyên công 7 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có đường kính O6 và O2.
• Nguyên công 8 : Gia công lại mặt đầu đầu nhỏ, Phay hạ bậc trên máy phay ngang với 2 dao phay đĩa 3 mặt để đạt kích thước 25 ^±0,1.
• Nguyên công 9 : Kiểm tra Độ song song của hai lỗ biên không được quá 0,08 mm, độ vuông góc của cả hai lỗ với mặt đầu tương ứng không vượt quá 0,08 mm, độ song song của hai mặt đầu không vượt quá 0,08 mm.

1. Thiết kế các nguyên công cụ thể:
   1. Nguyên công I : Phay mặt đầu....................................................

1. Thiết kế các nguyên công cụ thể:
   1. Nguyên công I : Phay mặt đầu

Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phảI đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 6 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô.

Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước thực hiện. Để đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu biên trong cùng một nguyên công bởi vậy ta dùng cơ cấu bàn phân độ.

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82G. Công suất của máy N_m = 7kW

Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

       D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng.

Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Z_b1 = 2.5 mm và lượng dư màI thô Z_b2 = 0.5 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, tốc độ cắt V =  32.5 (30,5 hoặc 27,5)m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh:

K₁: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k₁ = 1

K₂: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công  và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k₂ = 0,8

K₃: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k₃ = 1.

Vậy tốc độ tính toán là: V_t=V_b.k₁.k₂.k₃= 32,5.1.0,8.1 = 26 m/phút.

Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:

       n_t =33.12 vòng/phút

Ta chọn số vòng quay theo máy n_m = 30 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là:

         V_tt = 23,56 m/phút. Lượng chạy dao phút là S_p = S_r.z.n = 0,13.26.30 =101,4 mm/phút. Theo máy ta có S_m = 95 mm/phút.

1. Nguyên công II:Khoét, Doa, vát mép lỗ f30^±0.033

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoàI của đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do).

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình f_max = 35mm. Công suất của máy N_m = 6 kW

Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm( có các kích thước sau: L = 180 ¸ 355mm, l = 85¸210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 30mm,Vát mép D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN CÓ 2 LỖ REN, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết