Thứ Tư, 23 tháng 3, 2022

Công nghệ chế tạo các chi tiết máy dạng Hộp: Đặc điểm và Yêu cầu kĩ thuật - Blog Công nghệ HCV - [congnghehcv]

Trong các cơ cấu và máy móc, chi tiết dạng hộp thường là chi tiết cơ sở để đảm bảo vị trí và sự tương quan của tất cả các chi tiết trong cơ cấu.

Chi tiết dạng hộp thường có hình dạng phức tạp với hình khối rỗng. Trên hộp có một số lượng lớn các mặt phẳng phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có một số lượng lớn các mặt phẳng không phải gia công. Đặc biệt, trên chi tiết hộp thường có một hệ lỗ; Hệ thống lỗ này có vị trí tương quan chính xác và cũng còn có một số lượng lớn các lỗ nhỏ để kẹp chặt các chi tiết khác trên hộp.

ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT DẠNG HỘP 

Tải File word bài viết Nếu cần, bạn có thể tham khảo  Cách tải file tài liệu trên Blog Công Nghệ HCV về máy tính tại đây nhé.

Bài viết này đề cập tới các nội dung sau:

  • 1. Đặc điểm chi tiết dạng hộp

  • 2. Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu chi tiết dạng hộp

  • 3. Vật liệu và phôi chế tạo chi tiết dạng hộp

Sau đây, chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu Đặc điểm cơ bản của chi tiết máy dạng hộp. 

1. Đặc điểm của chi tiết máy dạng hộp

Hộp số ô tô, cấu tạo hộp số ô tô

Vỏ Hộp số ô tô là một chi tiết máy dạng hộp điển hình.


- Chi tiết dạng hộp có nhiều vách, độ dày mỏng của các vách khác nhau, trong các vách có nhiều gân, có nhiều phần lồi lõm.

- Chi tiết dạng hộp Có nhiều mặt phẳng phải gia công để làm mặt tiếp xúc, mặt lắp ghép.

- Chi tiết dạng hộp có thể có nhiều lỗ cần được gia công chính xác, để thực hiện các mối lắp ghép. Khi gia công, hệ thống các lỗ trên chi tiết máy dạng hộp được chia ra 2 dạng:

 + Lỗ chính xác: thường dùng để đỡ cổ trục.

 + Lỗ không chính xác: Gọi là lỗ phụ, các lỗ này thường dùng để kẹp hoặc đỡ các bộ phận khác. Các chi tiết dạng hộp được sử dụng rất rộng rãi trong những kết cấu cơ khí.

Hộp có thể chế tạo liền khối hoặc ghép từ một số phần lại với nhau. Trong tất cả các loại máy móc, từ máy công cụ, máy động lực, máy nông nghiệp, máy làm rừng, máy móc trên các tàu biển, giao thông,… đều có các chi tiết dạng hộp.

Vỏ hộp tốc độ máy tiện, cấu tạo hộp số máy tiện

Vỏ hộp tốc độ máy tiện - đây là chi tiết máy điển hình.

Nhìn chung, các chi tiết dạng hộp là chi tiết phức tạp khó gia công. Khi gia công chi tiết hộp, chúng ta cần phải phân tích những Yêu cầu kĩ thuật chủ yếu của chi tiết hộp, xin mời các bạn cùng tìm hiểu ngay sau đây. 

2. Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu chi tiết dạng hộp


Chi tiết dạng hộp

Hình 3.1b. Chi tiết dạng hộp 

e. vỏ hộp số ô tô; f. thân hộp chạy dao; g. nòng ụ động; h. thân hộp số

Một số mặt ngoài và lỗ gia công đạt độ chính xác cao: Cấp (7 8) có khi đạt cấp 6, độ nhám bề mặt  Ra (2.5 0.32) có khi cao hơn.

Sai số hình dáng hình học của các lỗ bằng (0,5 0,7) dung sai đường kính lỗ.

Dung sai khoảng cách tâm giữa các lỗ phụ thuộc vào chức năng của nó. Nếu lỗ dùng để lắp trục bánh răng thì dung sai khoảng cách tâm là (0,020,1) mm. 

Dung sai độ không song song của các tâm lỗ bằng dung sai của khoảng cách tâm các lỗ. 

Độ không vuông góc của các tâm lỗ dùng để lắp trục với bánh răng côn và lỗ dùng để lắp trục vít, bánh vít là (0,020,06) mm.

Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ đồng trục bằng 1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất.

Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trên hộp lấy trong khoảng (0,010,05) mm trên 100 mm bán kính.

Các mặt lắp ghép không quan trọng chế tạo cấp (12 14) và Rz (40 20) gia công một lần là được.

Độ chính xác về vị trí tương quan như: Kích thước từ mặt đáy lắp ghép chính đến các lỗ cơ bản (lỗ chính), khoảng cách giữa các lỗ chính với nhau, độ đồng tâm của chúng trên các thành khác nhau có thể đạt từ (0.1 0.001).

Một số mặt ngoài làm chuẩn lắp ráp hoặc có chuyển động di trượt cần có độ phẳng và độ thẳng đạt từ (0,05 đến 0,1) trên suốt chiều dài, Ra = (1,25 5)

Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ cỡ (0.01 0,05)/100 mm bán kính.

Có tới 60% lỗ cấp chính xác tới cấp 7, cấp 6; có khoảng 30% lỗ chính xác tới cấp 8.

Độ nhám đại bộ phận của chi tiết hộp:  Rz < 2.

Vỏ hộp bằng hợp kim nhôm

3. Vật liệu và phôi chế tạo chi tiết dạng hộp là gì?

Vật liệu chế tạo chi tiết dạng hộp thường dùng là; Gang xám, thép đúc, thép hàn, thép tấm, hợp kim nhôm.

Tùy theo dạng sản xuất mà dùng phương pháp chế tạo phôi cho phù hợp:

- Phôi đúc được dùng cho các loại hộp vật liệu bằng gang xám, thép đúc và hợp kim nhôm. Thường dùng các phương pháp đúc sau:

+ Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay.

+ Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.

+ Đúc trong khuôn kim loại và khuôn vỏ mỏng. 

+ Đúc áp lực.

Dưới đây là hình ảnh của bộ khuôn đúc hộp số xe máy .

bộ khuôn đúc hộp số xe máy

- Phôi thép hàn: được hàn lại thành hộp từ những tấm thép tấm, có hai kiểu là kiểu phôi hàn thô là hàn các tấm thép thành hộp rồi mới gia công và kiểu phôi hàn tinh là hàn các tấm thép đã được gia công sơ bộ thành hộp sau đó mới gia công toàn bộ hộp. 

Sử dụng phôi hàn rút ngắn được thời gian chuẩn bị phôi, đạt hiệu quả kinh tế cao tuy nhiên sử dụng phôi hàn cần phải khử ứng suất dư.

 - Phôi dập được dùng đối với những chi tiết hộp nhỏ, có hình thù không phức tạp ở dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

Với hộp vật liệu bằng thép có thể dập nóng, còn hộp bằng kim loại màu có thể dập nguội. Phương pháp này tạo cơ tính tốt và năng suất cao.

Sau khi phân tích “Đặc điểm chi tiết dạng hộp” và “Những yêu cầu kĩ thuật chủ yếu” chúng ta sẽ đi xem xét về ”Trình tự gia công chi tiết máy dạng hộp”. 

Công nghệ chế tạo máy: Lượng dư gia công - Khái niệm và Phân loại [congnghehcv]

Bài viết "Tìm hiểu về Lượng dư gia công trong gia công cơ khí" này nằm trong chủ đề công nghệ chế tạo máy giúp các bạn tìm hiểu về: Lượng dư gia công là gì? Phân loại lượng dư gia công, Trình tự tính lượng dư gia công. Đây sẽ là kiến thức cơ sở quan trọng để chúng ta thực hành gia công cắt gọt trong chương trình học tập công nghệ kỹ thuật cơ khí của mình. 

LƯỢNG DƯ GIA CÔNG: Khái niệm và Phân loại

Link tải file bài viết này Nếu cần, bạn có thể tham khảo Cách tải file tài liệu trên Blog Công Nghệ HCV về máy tính tại đây nhé.
1. Lượng dư gia công là gì?

Muốn đạt được chi tiết có hình dạng, kích thước và chất lượng phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ ta phải thực hiện gia công qua nhiều nguyên công (hay nhiều bước). Tại mỗi nguyên công (hay mỗi bước) ta phải hớt đi một lượng kim loại nhất định.

Lớp kim loại được hớt đi trong quá trình gia công được gọi là lượng dư gia công.

Lượng dư gia công cơ Z và dung sai kích thước (±) của phôi rèn tự do đặc và trơn: tiết diện tròn, vuông, chữ nhật từ thép thường và thép hợp kim trên máy ép


Lượng dư gia công cơ Z và dung sai kích thước (±) của phôi rèn tự do đặc và trơn: tiết diện tròn, vuông, chữ nhật từ thép thường và thép hợp kim trên máy ép

Xác định lượng dư gia công hợp lý sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế.

Lượng dư gia công quá lớn sẽ dẫn đến:

- Tốn vật liệu, làm cho hệ số sử dụng vật liệu giảm xuống.

- Tăng khối lượng lao động để gia công chi tiết.

- Tốn năng lượng điện (vì phải cắt nhiều lần hoặc phải dùng máy có công suất lớn).

- Hao mòn dụng cụ cắt.

- Máy mòn nhanh.

- Vận chuyển nặng.

Ngoài ra, lượng dư lớn còn gây khó khăn cho việc gia công trên máy được điều chỉnh sẵn, tăng biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ, do đó giảm độ chính xác gia công. Tất cả những tồn tại trên đây làm cho giá thành của sản phẩm tăng.

Lượng dư gia công quá nhỏ cũng dẫn tới những khó khăn khi gia công, cụ thể, những  ảnh hưởng Khi lượng dư gia công quá nhỏ như sau.

Lượng dư gia công quá nhỏ sẽ dẫn đến:

- Lượng dư không đủ để hớt đi sai lệch của phôi.

- Lượng dư quá nhỏ sẽ xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao sẽ bị mòn nhanh, bề mặt gia công không bóng.

- Tăng thế phẩm và tăng giá thành của sản phẩm.

2. PHÂN LOẠI LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

2.1. Lượng dư trung gian

Lượng dư trung gian là lớp kim loại được hớt đi ở mỗi bước hay mỗi nguyên công. Lượng dư trung gian là hiệu số kích thước đo bước (hay nguyên công) sát trước để lại và kích thước đo bước (hay nguyên công) đang thực hiện tạo nên. Ta ký hiệu lượng dư trung gian là Zb. Như vậy, đối với trường hợp gia công mặt ngoài (hình 6.1a):

            Zb=a-b                               (2.1)

Đối với trường hợp gia công mặt trong (hình 6.1b):            

Zb=b-a                                  (2.2)

Ở đây:

     Zb – Lượng dư trung gian;

a – Kích thước của bước hay nguyên công sát trước để lại;

b – Kích thước của bước hay nguyên công đang thực hiện tạo nên.

Lượng dư gia công trung gian

Hình 2.1. Lượng dư gia công trung gian

a. gia công mặt ngoài; b.  gia công mặt trong.

2.2. Lượng dư tổng cộng

Lượng dư tổng cộng là lớp kim loại cần hớt đi trong tất cả các nguyên công (hay các bước). Lượng dư tổng cộng được ký hiệu bằng Z0 và bằng hiệu số kích thước của phôi và của chi tiết.

Đối với trường hợp gia công mặt ngoài:

              Z0 = ap – act                                                           ( 2.3)

Đối với trường hợp gia công mặt trong:

              Z0 = act – ap                                                 (2.4)

Ở đây: Z0 – Lượng dư tổng cộng;

ap – Kích thước của phôi;

act – Kích thước của chi tiết.

Như vậy, lượng dư tổng cộng bằng tổng các lượng dư trung gian:

(2.5)

Ở đây n là tổng số bước hoặc nguyên công.

2.3. Lượng dư đối xứng

Lượng dư đối xứng tồn tại khi gia công các mặt tròn xoay (tròn ngoài, tròn trong) đối xứng (hình 2.2) và khi gia công các mặt phẳng đối xứng.

Khi gia công mặt tròn ngoài (hình 2.2a):

(2.6)

Hoặc:

                       2Zb = da – db  và 2Zb = la – lb                         ( 2.7)

Khi gia công mặt tròn trong (hình 2.2b)

            (2.8)


Hoặc:  2Zb = db – da và Zb = lb – la                               (2.9)



Lượng dư đối xứng

Hình 2.2. Lượng dư đối xứng

a. Gia công mặt ngoài; b. Gia công mặt trong

Ở đây:  

2Zb  –  lượng dư gia công đường kính hoặc lượng dư hai phía khi gia công các mặt phẳng đối xứng;

da và db – các đường kính bề mặt bước hay nguyên công trước (da) và ở bước hay nguyên công đang thực hiện (db);

la và lb – các kích thước giữa các mặt phẳng ở bước hay nguyên công trước (la) và ở bước hay nguyên công đang thực hiện (lb).

2.4. Lượng dư không đối xứng

Lượng dư không đối xứng tồn tại khi các bề mặt được gia công không phụ thuộc lẫn nhau (hình 2.3).

Hình 2.3. Lượng dư không đối xứng

Như vậy ta có:

Zb1 = a1 – b1

Zb2 = a2 – b2

Khi nghiên cứu về Lượng dư gia công, có thể chúng ta sẽ gặp khái niệm Lượng dư gia công một phía. Tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu Lượng dư gia công một phía là gì?

Lượng dư gia công một phía là trường hợp đặc biệt của lượng dư gia công không đối xứng khi có một bề mặt đối diện không được gia công.


Như vậy, chúng ta đã tìm hiểu khái niệm về lượng dư gia công, đã biết cách phân loại lượng dư gia công theo bốn cách, qua đó chúng ta có cơ sở để lập trình tự tính toán lượng dư gia công. Chúc các bạn nghiên cứu công nghệ chế tạo máy phần Lượng dư gia công đạt kết quả cao.

Xem thêm:

Công nghệ chế tạo máy: Tiến trình công nghệ gia công chi tiết máy dạng Càng [congnghehcv]

 Trước khi thực hiện tiến trình công nghệ gia công chi tiết máy dạng càng, chúng ta cần phân tích và thực hiện chọn chuẩn gia công. Chuẩn gia công là gì lưu ý khi chọn chuẩn như thế nào mời các bạn cùng và tìm hiểu với Blog Công Nghệ Hcv nhé.

Chi tiết máy dạng càng là chi tiết máy điển hình, qua loạt bài viết về CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT MÁY DẠNG CÀNG chúng ta được tìm hiểu về: 1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG 2. Yêu cầu kỹ thuật của các chi tiết dạng càng 3. Vật liệu chế tạo của các chi tiết dạng càng 4. Tính công nghệ trong kết cấu của các chi tiết dạng càng 5. TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ chế tạo các chi tiết dạng càng

Có thể bạn cần xem lại Đặc Điểm Các Chi Tiết Dạng Càngbài viết trước nhé. 

TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT MÁY DẠNG CÀNG

Link tải file bài viết này Nếu cần, bạn có thể tham khảo  Cách tải file tài liệu trên Blog Công Nghệ HCV về máy tính tại đây nhé.


Chọn chuẩn gia công Chi tiết máy dạng càng 

Khi định vị chi tiết càng 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. Vì vậy, Sản phẩm gia công chi tiết Càng cần chú ý: 

Chọn vành tròn ngoài của lỗ và một mặt đầu làm chuẩn thô gia công mặt đầu còn lại và các lỗ cơ bản để đảm bảo vị trí tương quan. Nếu được, nên dùng khối V tự định tâm. 

Lúc này, chi tiết gia công được định vị bằng mặt đầu phía dưới, vành ngoài của lỗ cơ bản bên trái được định vị trên khối V cố định, vành ngoài của lỗ cơ bản bên phải được định vị bằng khối V di động, lực kẹp W được tác động qua khối V di động. 

Với cách định vị này có thể gia công mặt đầu bên kia và cũng dùng để gia công lỗ cơ bản của càng. Để đảm bảo độ chính xác thì việc gia công mặt đầu cần được thực hiện trước khi gia công lỗ cơ bản.


Hình 4.3. Sơ đồ gá đặt khi gia công mặt đầu và lỗ cơ bản của chi tiết càng.

1. chi tiết; 2. khối V cố định; 3. khối V di động.

- Có thể lấy thân càng làm chuẩn thô. Chi tiết càng được định vị trên đồ gá  tự định tâm, như vậy mặt đầu của càng sẽ đảm bảo đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của càng, có thể gia công bằng nhiều dao nên năng suất cao.

Hình 4.4. Sơ đồ định vị vào thân càng để gia công mặt đầu.

Gia công lỗ cơ bản. gia công lỗ cơ bản có thể định vị bằng cách định vị vào thân càng như trên nhưng nên thay khối V cố định bằng một cái chụp định vị vào mép trên của vành ngoài càng như hình 2.5

Hình  Sơ đồ gá đặt để gia công lỗ cơ bản của càng.

- Lấy mặt đầu và hai lỗ cơ bản làm chuẩn tinh thống nhất gia công các mặt còn lại. Lúc này mặt đầu càng tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, một lỗ càng lồng vào chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, và một lỗ càng lồng vào chốt trám khống chế một bậc tự do.

Hình 4.6. Sơ đồ định vị để gia công càng khi sử dụng chuẩn tinh thống nhất là  mặt đầu và hai lỗ vuông góc mặt đầu.

1. phiến tỳ; 2. chốt tỳ; 3. chốt trám; 4.  chi tiết gia công

- Có thể dùng mặt đầu và vấu tỳ phụ làm chuẩn tinh thống nhất sơ đồ định vị trên hình 4.7.

Khi thực hiện phương án này sau khi gia công song mặt đầu phải gia công ba vấu trên vành ngoài ở hai đầu càng làm chuẩn tinh phụ. Sau khi có mặt đầu và chuẩn tinh phụ, dựa vào đó để làm chuẩn tinh thống nhất gia công tất cả các mặt còn lại.

Hình 4.7. Sơ đồ gá đặt càng khi dùng mặt đầu và ba vấu trên càng làm chuẩn

- Cần chú ý đến biến dạng khi kẹp cũng như khi gia công để đảm bảo vị trí tương quan của các lỗ với nhau và với mặt đầu.

Tiến trình gia công Chi tiết máy dạng càng gồm những bước nào?

Gia công chi tiết máy giảm càng chúng ta nên tuân theo tiến trình gia công gồm những bước sau: 

a. Gia công mặt đầu của càng

Thì ra tên một đầu của chi tiết Càng, tuỳ theo sản lượng gia công, lượng dư của phôi mà có thể: 

- Dùng phay hoặc tiện trong sản xuất nhỏ.

- Dùng mài hoặc chuốt trong sản xuất lớn. 

- Có thể gia công hai mặt đầu cùng lúc, dùng chạy dao khứ hồi, dùng bàn quay.

Hình 4.0. Sơ đồ gá đặt gia công hai mặt đầu càng cùng một lúc.



Sơ đồ gá đặt để phay hai mặt đầu càng cùng một lúc.

1. Chi tiết gia công; 2. Khối V; 3. chốt tỳ; 4. dao.

Hình 4.3. Sơ đồ gá đặt đồ gá trên bàn quay gián đoạn để gia công mặt đầu càng

1. dao phay; 2. chi tiết; 3. bàn quay; 4. bàn máy

+ Trong một số trường hợp cần mài tinh lại mặt đầu.

b. Gia công các vấu chuẩn phụ (nếu cần)

c. Gia công các lỗ cơ bản

- Trong sản xuất lớn, Chúng ta tiến hành Gia công các lỗ cơ bản trên máy khoan có bạc dẫn hướng hoặc trên máy chuyên dùng, máy tổ hợp. Sau khi khoan - khoét, nên dùng Nguyên công Chuốt gia công tinh còn rãnh then thường chuốt.

- Trong sản xuất nhỏ, gia công trên máy khoan đứng, khoan cần, doa ngang hoặc tiện bằng phương pháp lấy dấu và rà gá; Những kết cấu rãnh then sẽ được xọc. 

- Gia công một lỗ sau đó dùng lỗ này và mặt đầu gia công lỗ tiếp theo.

Hình 4.4. Sơ đồ gá đặt càng khi gia công lỗ thứ nhất.

                   a. định vị bằng mặt đầu và chụp côn tỳ vào vành ngoài càng

                   b. định vị bằng mặt đầu và vành ngoài tỳ vào khối V

- Gia công lần lượt các lỗ sau một lần gá đặt.


Hình 4.5. Sơ đồ nguyên tắc đồ gá có khối V tự định tâm để gia công lần lượt hai lỗ cơ bản của càng.

1. Khối V bên phải; 2. khối V bên trái; 3. trục vít me trái chiều; 4. bạc dẫn hướng; 5.  chi tiết gia công.

- Nếu có bạc thau thì đóng bạc sau khi doa.

d. Gia công các lỗ phụ, lỗ có ren lỗ kẹp chặt

 Thông thường các lỗ này có yêu cầu độ chính xác không cao, thường là cấp 3.

- Dùng khoan cho các lỗ không yêu cầu chính xác cao

- Dùng khoan - khoét - doa đối với các lỗ chính xác

e. Cân bằng trọng lượng nếu cần

f.  Kiểm tra chi tiết càng

Trong chế tạo máy, sau khi gia công, chúng ta cần phải thực hiện công tác kiểm tra. Với chi tiết Càng, chúng ta cũng cần thực hiện những phần việc kiểm tra cụ thể.  

Đối với chi tiết dạng Càng, ngoài việc kiểm tra đường kính lỗ và bề dày của càng còn phải kiểm tra khoảng cách tâm của các lỗ cơ bản, độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ, độ không song song giữa các tâm lỗ.

 - Kiểm tra đường kính lỗ, chiều dày mặt đầu bằng thước hoặc dưỡng.

 - Kiểm tra độ song song của các đường tâm lỗ bằng đồng hồ so.


Hình 4.6. Kiểm tra độ song song và độ chéo nhau của hai tâm lỗ tay biên.


 - Kiểm tra độ vuông góc của các đường tâm và mặt đầu càng bằng đồng hồ so.

Hình 4.7. Sơ đồ kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu càng.

 - Tuỳ theo sản lượng có thể thiết kế chế tạo các loại đồ gá chuyên dùng cho phù hợp. 

Xem thêm:
Bài trước: 
Công Nghệ Chế Tạo Các Chi Tiết Dạng Càng 

Được xem nhiều nhất All