Qui trình công nghệ chế tạo chốt liên kết cần và bàn quay

Chương12: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHỐT LIÊN KẾT CẦN VÀ BÀN QUAY. 12.1 GIỚI THIỆU CHUNG Ngày nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhiều máy móc hiện đại được nhập vào nước ta để phục vụ nhu cầu sản xuất. Trong quá trình sử dụng và khai thác do một số nguyên nhân khách quan và chủ quan các chi tiết máy sẽ bị hao mòn, thậm chí bị hư hỏng. Trước đây đối với máy móc thiết bị ngoại nhập, khi một chi tiết bị hỏng thường thì trong nước không có chi tiết để thay thế, đa số là phải nhập từ nước ngoài về do trình độ công nghệ chế tạo trong nước chưa cao, chưa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật. Việc này sẽ rất tốn kém, thiệt hại cho nền kinh tế. Những năm gần đây cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự hội nhập với thế giới nên trình độ chế tạo của nước ta đã có những bước phát triển vượt bậc. Chúng ta đã có thể chế tạo thành công những chi tiết máy mà trước đây phải nhập ngoại do đó hạn chế được sự tốn kém. Không những phát triển mà ngành chế tạo máy đã đang và sẽ trở thành ngành công nghiệp quan trọng. Mục tiêu của gia công chế máy là nhằm tạo ra những chi tiết đạt yêu cầu về hình dáng , kích thước, kỹ thuật và sự tốn kém khi phải nhập ngoại. Chốt xoay đuôi cần là một chi tiết quan trọng không thể thiếu trong bất kỳ máy xúc nào. Việc chế tạo chốt xoay đuôi cần trong nước là điều cần thiết. Với quy trình công nghệ chế tạo được trình bày sau đây sẽ góp phần cho việc chế tạo chốt xoay đuôi cần đạt chất lượng. 12.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHỐT. Quy trình chế tạo các chi tiết dạng trục. Trục là loại chi tiết có các bề mặt cơ bản cần gia công là các bề mặt tròn xoay ngoài có các bậc với nhiều kích thước khác nhau. Các bề mặt trụ ngoài hầu hết dùng làm bề mặt lắp ghép. Trục được sử dung rộng rãi trong ngành chế tạo máy. Công nghệ gia công trục phụ thuộc vào hình dáng, kích thước, vật liệu chức năng sử dụng của trục, do đó đòi hỏi phải phân loại trục. Căn cừ vào đặc điểm kêt cấu, công nghệ có thẻ chia các chi tiêt dang trục thành các lọai sau: Trục trơn: là trục có cùng đường kính trên suốt chiều dài. Trục trơn là trục ngắn khi: L / D < 4 Trục trơn là bình thường khi: L / D = 4 -> 10 Trục trơn là dài khi: L / D > 10 Trong đó: L: chiều dài trục. D: đường kính trục. Trục bậc: là trục bao gồm các đoạn có đường kính khác nhau có thể là trục bậc về một phía hay hai phía. Truc rỗng: là trục có lỗ rỗng ở tâm có tác dung làm bề mặt lắp ghép hoặc làm giảm nhẹ khối lượng. Trục lệch tâm: là loại trục, trong đó mỗi đoạn có một đường tâm ( ví dụ: trục khuỷu). Trục chỉ có một đường tâm trên đó có những bề mặt định hình khác ( ví dụ: trục cam). Trục cũng có thể phân loại theo kích thước đường kính và chiều dài, bao gồm trục lớn, trục trung bình, trục nhỏ. Các chi tiết dạng trục được sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau, trục có thể đùng để truyền mô-men xoắn, truyền chuyển động qua các chi tiết khác lắp trên nó như bánh răng, bánh đai, bánh ma sát… Để đảm bảo tính năng sử dụng, khi chế tạo cần phải đảm bảo nhưng yêu cầu kĩ thuật sau: Độ chính xác đường kính cổ trục để lắp ghép, yêu cầu cấp chính xác 7÷8 có thể tới cấp 6; các sai số hình học như độ côn, độ ô van nằm trong giới hạn dung sai đường kính. Độ chính xác kích thước chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0.05÷0.2 mm Độ chính xác về vị trí tương quan như độ đảo cổ trục, độ khơng đồng tâm… Độ nhám bề mặt của các cổ trục lắp ghép Ra = 1,25 ÷ 0,16 tùy theo yêu cầu làm việc cụ thể 12.3 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHỐT LẮP CẦN VÀ BÀN QUAY. 12.3.1Xác định dạng sản xuất: Mục đích là xác định hình thái tổ chức sản xuất từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết. Chọn phương án chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết. Xác định khối lượng gần đúng của chi tiết tho công thức: (12.1) Trong đó: V thể tích của chi tiết (12.2) = 7850 (kG/m3); trọng lượng riêng của thép. m = 1.63.10-4.7850 = 1.28 kG Dạng sản xuất: Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm mà nhà máy sản xuất được xác định theo công thức sau: (12.3) Trong đó: N: số chi tiêt được sản xuất trong một năm. N1 : số sản phẩm được sản xuất trong một năm. m : số chi tiết trong một sản phẩm. : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ. (chiếc/năm) Khối lượng chi tiết m = 1,28 kg và sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm là 32 (chiếc/năm), tra bảng (2).[4] ta xác định được dạng sản xuất là: sản xuất đơn chiếc 12.3.2 Phân tích chi tiết chế tạo: Công dụng của chi tiết: Chốt xoay đuôi cần có nhiệm vụ liên kết bộ công tác của máy xúc với máy kéo cơ sở. Chốt xoay đuôi cần không có tác dụng truyền momen xoắn. Cấu tạo chi tiết: Chốt xoay đuôi cần là chi tiết có dạng hình trụ tròn, đường kính trục là 30mm và chiều dài là 230 mm. Yêu cầu kỹ thuật: Khi chế tạo chốt xoay đuôi cần cần đảm bảo các điều kiện sau: Kích thước đường kính các cổ lắp ghép phải đạt độ chính xác 8. Độ chính xác về hình dáng hình học như độ côn, độ ô van nằm trong khoảng 0,25 – 0,5 dung sai đường kính cổ trục. Đảm bảo dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 – 0,2 mm. Độ đảo của các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0,01 – 0,03 mm. Độ nhám của các cổ trục lắp ghép Rz = 1,25 – 1,16, các mặt đầu Rz = 40 – 20, bề mặt không lắp ghép Rz = 80 – 40. 12.3.3 Chuẩn bị sản xuất: Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo: Dựa vào hình dáng của trục ta chọn phôi chế tạo trục là phôi thanh rèn tự do. Vật liệu chế tạo là thép CT5. Trước khi gia công cơ, việc chuẩn bị như cắt phôi, nắn thẳng được thực hiện trong xưởng chuẩn bị phôi. Chọn chuẩn công nghệ và cách định vị kẹp chặt: Chọn chuẩn thô là mặt 1 để gia công, khoan hai lỗ tâm để làm chuẩn tinh thống nhất. Dùng chuẩn tinh là hai lỗ tâm để gia công các bề mặt. Chọn cách định vị kẹp chặt là: kẹp một đầu bằng đầu ba chấu, đầu còn lại dùng mũi chống tâm. Các tài liệu kỹ thuật cần thiết: Bản vẽ kỹ thuật của chi tiết với đầy đủ: Mặt cắt, hình chiếu rõ ràng. Ghi đầy đủ kích thước, dung sai và điều kiện kỹ thuật. Ghi rõ những chổ cần gia công đặc biệt. Ghi vật liệu chi tiết, độ cứng và phương pháp nhiệt luyện. Những tài liệu về thiết bị như bản thuyết minh của máy, các tiêu chuẩn về dao, về đồ gá. Ngoài ra cần có những tài liệu sổ tay như: Tiêu chuẩn xác định lượng dư, dung sai. Sổ tay đồ gá, dụng cụ cắt, dụng cụ đo. Tiêu chuẩn về chế độ cắt…… Lập qui trình công nghệ chế tạo: Do sản xuất nhỏ nên trong nguyên công chế tạo trục theo nguyên tắc: Gia công theo từng vị trí. Gia công bằng một dao. Gia công tuần tự. Theo kết cấu trục có trơn nhau trên toàn chiều dài, do không truyền momen xoắn nên trục không có rãnh then. 12.3.4 Trình tự các nguyên cơng : Chi tiết lồng phô Thứ tự bề mặt gia công: a. Nguyên công 1: Chọn mặt 5 làm chuẩn thô để khỏa các mặt đầu 1 và khoan lỗ tâm. Bước 1: Tiện thô mặt 1. Bước 2: Tiện tinh mặt 1. Bước 3: Khoan lỗ định tâm. Bứớc 4: Tiện thô mặt 5 Bước 5: Hạ bậc trục. Bước 6: Tiện tinh mặt 5 Bước 7: Vát mép mặt số 2 Bước 8: Vát mép mặt số 4 Bước 9: Tiện ren ngoài mặt số 3. Bước 10: Đánh dấu chiều dài chi tiết. b. Nguyên công 2: Bước 1: Cắt phôi Bước 2: Tiện tinh mặt số 8. Bước 3: Vát mép mặt 7 Bước 4: Khoan lỗ mặt số 8. Bước 5: Tiện mặt trong. Bước 6: Khoan lỗ dầu. Bước 7: Ta rô ren. c. Nguyên công 3: - Bước 1: Khoan lỗ mặt số 5. d. Nguyên công 4: Bước 1: Phay rãnh 12.3.5 Trình tự các nguyên cơng : a. Nguyên công 1: Thực hiện trên máy tiện T620. [8] Đồ gá: mâm cặp 3 chấu, mũi chống tâm. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp. Bước 1, 2: Tiện thô và tiện tinh mặt đầu số 1 Sơ đồ gá: Bước 3: Tiện thô mặt 5 Dụng cụ cắt: dao tiện thô. Bước 4: Hạ bậc trục. Dụng cụ cắt: dao tiện thô. Bước 5: Tiện tinh mặt số 5. Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. Bước 6,7: Vát mép 2x45o mặt 1và 3x45o mặt số 5 . Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. Bước 8: Tiện ren M24x1,5 trên mặt số 3. Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. Bước 8: Đánh dấu chiều dài cần thiết của chi tiết để cắt bỏ phôi. Sơ đồ gá. Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. b. Nguyên công 2 : Thực hiện trên máy tiện T620. [8] Đồ gá: mâm cặp 3 chấu, mũi chống tâm. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp. Dụng cụ cắt: Bước 2: Tiện tinh mặt đầu số 8 Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. Bước 3: Vát mép 2x45o mặt đầu. Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. Bước 4: Khoan lỗ Þ16 mặt số 8. Dụng cụ cắt: . Bước 5: Tiện mặt trong. Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. Bước 4: Khoan lỗ Þ4 chiều dài lỗ 64 mm Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. Bước 5: Tarô bên trong lỗ M5x0,5, chiều dài ren 10 mm. Dụng cụ cắt: dao tiện tinh. c. Nguyên công 3 : Sơ đồ gá: định vị trên khối V dài. Nguyên công 4: phay rãnh trên chốt Thực hiện trên máy phay ngang 6H12. [8] Đồ gá: định vị trên khối V dài. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp. 12.4 TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG. Tính lượng dư gia công tại ngỗng trục có đường kính . Phôi dập, cấp chính xác 8 khối lượng 1,4 kg, Rz =200 (µm), Ti=300 (mm),vật liệu phôi thép CT5 Các bước công nghệ : Tiện thô : CCX 15 ; RZ = 80 (mm) ; Ti = 50(mm) Tiện tinh : CCX 8 ; RZ = 3,2 (mm) ; Ti = 30(mm) Áp dụng công thức tính lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng ngoài: (12.4) Trong đó: Rza: chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ta: chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại. Vì đồ gá là 2 mũi chống tâm, mũi tâm trước là mũi tâm tùy động nên sai số gá đặt trong trường hợp này . Như vậy trong công thức tính Zmin không còn sai số gá đặt. :Sai lệch về vị trí không gian của phôi Xác định sai lệch về vị trí không gian của phôi: (12.5) Trong đó: : độ lệch của khuôn dập so với tâm danh nghĩa của phôi : độ cong vênh của phôi. (mm) (12.6) độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài Lc: chiều dài trục. sai lệch của phôi do lấy tâm làm chuẩn. : dung sai của phôi dập. 0,25 là độ võng của tâm phôi. (mm) Tiện thô gá trên hai mũi tâm,sai số gá đặt (mũi tâm trước là mũi tâm tùy động): Sau tiện thô: Rza=80 mm, Ta=50 mm, cấp chính xác 15 Độ bóng bề mặt bảng (4).[4] Sai lệch về vị trí không gian còn lại sau nguyên công tiện thô là: (mm) (12.7) (mm) (12.8) Tiện tinh gá trên hai mũi tâm: (mm) (12.9) Sau khi tiện tinh: Rza=3,2 mm, Ta=30 mm, cấp chính xác 8. Độ bóng bề mặt Sai lệch về vị trí không gian còn lại sau nguyên công tiện tinh: (mm) (12.10) Tiện tinh: d1 =30,078+ 2.224,2.10-3 =30,526 (mm). Phôi :dph =30,526+ 2.2170.10-3 =34,866(mm).