THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ GỐI NẰM ĐHSPKT HƯNG YÊN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU CHI TIẾT ĐẾ GỐI NẰM Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật HƯNG YÊN
Trong những nằm gần đây, công nghệ đã được coi là động lực phát triển quan trọng đối với nhiều quốc gia.
Để phát triển nền kinh tế của mình, từng quốc gia đã có những quốc sách phù hợp ưu tiên phát triển công nghệ.
Nước ta đang trong con đường tiến lên sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Với đường lối xây dựng chủ nghĩa xã hội, Đảng và nhà nước ta đã đề ra đồng thời ba cuộc cách mạng trong đó có cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật là then chốt, là động lực quan trọng để phát triển đất nước. Vì vậy phải ưu tiên phát triển công nghiệp một cách hợp lý .
Trước tình hình và yêu cầu cấp thiết đó, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đóng vai trò hết sức quan trọng, song song với việc phải phát triển ngành chế tạo máy, đòi hỏi phải có đội ngũ cán bộ có trình độ cao về lý thuyết và khả năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn để có thể đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển, bắt kịp và hoà nhập với nền kinh tế - khoa học kỹ thuật trong khu vực và trên thế giới.
Là một sinh viên học chuyên ngành cơ khí chế tạo máy, em đã được trang bị những kiến thức cơ bản về mặt lý luận, những kiến thức cơ sở, chuyên ngành, và được thực tập tay nghề và thực tập xí nghiệp. Để tổng hợp củng cố được những kiến thức đã được trang bị, em được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết gối”. Mục đích của đề tài nhằm đánh giá những kiến thức đã được trang bị. Tổng hợp kiến thức tạo cơ sở để sau này áp dụng vào thực tế sản xuất.
MỤC LỤC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ GỐI NẰM Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật HƯNG YÊN
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.. 5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CHUNG.. 6
1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài6
1.2 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết6
1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết7
1.3.1 Phân tích tính công nghệ. 7
1.3.2 Vật liệu chế tạo chi tiết7
1.3.3 Yêu cầu kỹ thuật8
1.4 Xác định dạng sản xuất8
1.4.1 Xác định khối lượng của chi tiết8
1.4.2 Xác định dạng sản xuất:10
1.5 Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi11
CHƯƠNG II: THIÊT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG.. 15
2.1 Xác định đường lối công nghệ. 15
2.1.1 Phương pháp gia công. 15
2.1.2 Máy công cụ và dụng cụ cắt15
2.2 Xây dựng và lựa chọn phương án gia công. 17
2.3 Thiết lập sơ đồ gia công. 19
2.3.1Nguyên công 1: Phay mặt đáy:19
2.3.2Nguyên công II: Phay mặt đầu vị trí lắp vòng bi – mặt 1. 21
2.3.3Nguyên công III: Phay mặt cạnh đáy – mặt 2. 23
2.3.4Nguyên công IV: Phay mặt sau – mặt 3. 25
2.3.5Nguyên công V: Phay mặt cạnh còn lại – mặt 4. 27
2.3.6Nguyên công VI: Khoan, doa 6 lỗ Ø8, khoét 6 lỗ Ø14. 29
2.3.7 Nguyên công VII: Khoét – doa lỗ Ø40, Khoét lỗ Ø35. 31
2.3.8 Nguyên công VIII: Khoét lỗ bậc Ø48. 33
2.3.9 Nguyên công IX: Khoan – Taro 2 lỗ M12. 35
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.. 37
3.1: Cơ sở tính toán lượng dư gia công. 37
3.2 Tính lượng dư nguyên công số 7: Khoét – doa lỗ Ø40, khoét lỗ Ø35. 38
3.3 Tra lượng dư gia công cho các nguyên công còn lại44
CHƯƠNG IV: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT.. 46
4.1 Cơ sở tính toán chế độ cắt46
4.2 Tính chế độ cắt cho một nguyên công. 49
4.3 Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại53
CHƯƠNG V: TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG.. 54
5.1 Cơ sở tính toán thời gian gia công cơ bản. 54
5.2 Các công thức tính thời gian gia công cơ bản. 54
5.3 Thông số tính thời gian gia công cho các nguyên công:57
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 67
6.1: Tính toán lực kẹp, kết cấu của đồ gá. 67
6.1.1: Tính toán lực kẹp khi gia công. 67
6.1.2 Tính sai số của đồ gá. 69
6.2 Thiết kế đồ gá. 70
6.2.1 Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. 70
6.2.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc của đồ gá. 70
6.2.3 Thành phần cấu tạo đồ gá. 71
KẾT LUẬN.. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 73
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CHUNG
1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết gối” là đề tài tốt nghiệp của bộ môn công nghệ chế tạo máy, thuộc trung tâm đào tạo và thực hành công nghệ cơ khí, nhằm kết thúc khoá học trong chương trình đào tạo cao đẳng khoá 2012-2015 của trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên, giúp sinh viên sau khi tốt nghiệp sẽ thiết kế được quy trình công nghệ gia công các sản phẩm khác nhau trong thực tế sản xuất, nắm được các ưu, nhược điểm của phương pháp gia công, từ đó tìm được các phương pháp gia công tối ưu, giảm thời gian gia công, giảm giá thành sản phẩm.
1.2 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
Hình 1.1: Gối đỡ trục
Gối đỡ trục là chi tiết dạng hộp. Trên đế gối đỡ không có lỗ định vị riêng, mà sử dụng các lỗ bậc vốn được dùng để bắt bu-lông làm chuẩn định vị khi lắp ráp với thân máy. Trên ổ đỡ của gối, vị trí lỗ Ø40 là vị trí lắp ổ lăn để lắp trục vào trong gối. Phía sau gối có lỗ bậc ngắn Ø48 dùng để đậy nút cao su hoặc nút nhựa cứng, không cho bụi bẩn dính vào đầu trục, cũng có chức năng che chắn vị trí bôi trơn của ổ trục. Một gân nối ở một phía làm tăng độ cứng vững khi trục chuyển động lúc máy được vận hành.
1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
1.3.1 Phân tích tính công nghệ
Gối đỡ trục được làm từ vật liệu gang xám 15-32, các góc cạnh của gối đỡ được bo góc tránh sự tập trung ứng suất khi xảy ra rung động trong quá trình làm việc của máy.
Mặt đáy của gối đỡ được gia công phẳng, các lỗ bậc được gia công với sai số khoảng cách dài là ±0.05 mm.
Lỗ Ø40 là vị trí lắp ráp ổ lăn cho trục làm việc, vì vậy đường tâm lỗ phải đảm bảo song song với đường nối tâm của 2 lỗ bậc bất kì theo hướng dọc lỗ.
Lỗ Ø35 là khoang chứa mỡ bôi trơn cho đầu trục, vì vậy khoang này không cần gia công chính xác, tuy nhiên lỗ bậc Ø48 là vị trí cho nút đậy bằng kim loại hoặc cao su, vì vậy lỗ Ø48 cũng cần được gia công vuông góc với lỗ Ø40 để có thể lắp được nút đậy.
Mặt đầu của gối có 2 lỗ ren M12. Đối với vật liệu gang thì tính chất của gang là giòn, vì vậy khi gia công ren, cần chọn bước ren lớn, đối với lỗ M12 thì bước của ren p=1,5 mm.
Vì gối đỡ không có lỗ định vị riêng, nên để sử dụng được các lỗ bậc làm chuẩn định vị, ta phải gia công các lỗ bậc vuông góc với mặt đáy, để làm chuẩn định vị cho các vị trí còn lại.
Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám 15-32, là loại vật liệu có tính đúc tốt – dễ chảy đầy lòng khuôn đúc, và tình thấm dầu tốt, do đó gang xám được sử dụng để chế tạo chi tiết cho các vị trí có bộ phận chuyển động vì ở các vị trí đó, dầu bôi trơn được lưu giữ lâu hơn các vật liệu khác.
1.3.2 Vật liệu chế tạo CHI TIẾT ĐẾ GỐI NẰM Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật HƯNG YÊN
Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám 15-32, các thông số về vật liệu như sau
15: giới hạn bền kéo của gang xám dk = 15kg/mm2
32: giới hạn bền uốn của gang xám bu = 32kg/mm2
Độ cứng của chi tiết không ghi trên bản vẽ, do đó độ cứng được lấy trong khoảng HB =163~229kg/mm2. Trong quá trình tính toán gia công, để dễ tính toán và đối chiếu với các bảng số liệu, ta lấy độ cứng HB = 190kg/mm2
|
Thành phần các nguyên tố hóa học trong gang xám |
||||
|
C |
Mn |
Si |
S |
P |
|
3,5 ~3,7 |
0,5~0,8 |
2~4 |
0.15 |
0.3 |
- Khi chế tạo phôi cần điều chỉnh lượng thành phần nguyên tố hóa học trên nhằm mục đích nâng cao cơ tính, chống mài mòn bền mặt và chống sự ăn mòn hóa học
1.3.3 Yêu cầu kỹ thuật
Phôi sau khi đúc xong được ủ hoặc thường hoá, không có hiện tượng biến cứng, rỗ khí, rỗ xỉ.
Các bề mặt làm việc chủ yếu có yêu cầu kỹ thuật sau:
Đối với bề mặt lỗ Ø40, là vị trí lắp ổ lăn với chế độ làm việc nhẹ hoặc bình thường, thân lắp ổ là thân liền, kết cấu và nhiệm vụ của thân lắp ổ tương đương với chi tiết máy lắp trên máy cắt kim loại, kiểu lắp ghép H6, cấp chính xác 6, dung sai kích thước tra trong bảng 2-8/trang 59 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy) là+16μm
Bề mặt lắp ráp là mặt phẳng đáy có độ vuông góc với đường tâm các lỗ bậc nhỏ hơn 0,01mm
Độ không đồng trục giữa hai lỗ Ø35 và Ø40 nhỏ hơn 0,01mm
Chất lượng bề mặt gia công đạt độ nhám Rz20, các bề mặt đúc đạt độ nhám Rz40
Từ các yêu cầu kỹ thuật trên, chi tiết gối đỡ sẽ được gia công bằng phương pháp phay mặt phẳng, tiện lỗ, khoan, khoét, doa, taro.
1.4 Xác định dạng sản xuất
1.4.1 Xác định khối lượng của chi tiết
Để xác định khối lượng của chi tiết gối đỡ trục, ta cần xác định thể tích của chi tiết và khối lượng riêng của vật liệu gang xám được cho trước là 7,1kg/dm3
- Tính thể tích của chi tiết:
Thể tích của chi tiết là hiệu của tổng thể tích các hình khối với tổng các thể tích lỗ:
+ Thể tích đế:0,232856 dm3
+ Thể tích vòm: 0,262699 dm3
+ Thể tích của vấu: 0,007516 dm3
+ Thể tích gân:0,039187756 dm3
+ Thể tích 2 lỗ M12: 0,003265338dm3
+ Thể tích 6 lỗ bậc nhỏ: 0,005466371 dm3
+ Thể tích lỗ bậc to: 0,09841942 dm3
Thể tích của chi tiết:
0,232856 + 0,262699 + 0,007516 + 0,039187756 - 0,003265338 - 0,005466371 -0,09841942 = 0,44218852 dm3
- Tính khối lượng của chi tiết:
Khối lượng riêng của gang xám được cho trước là γ=7,1 kg/dm
Khối lượng chi tiết:
1.4.2 Xác định dạng sản xuất:
Số lượng chi tiết yêu cầu trong một năm là 12500 chiếc
Số lượng chi tiết chế tạo trong một năm là: N = N0 . m . (1+α)(1+β) chiếc
|
Trong đó |
N0 là số lượng sản phẩm yêu cầu, N0=12500 |
|
|
m là số chi tiết đang xét có trong một sản phẩm, m=1 |
|
|
α là tỉ lệ phế phẩm không tránh khỏi, lấy giá trị = 5% |
|
|
β là tỉ lệ dự trữ trong sản xuất, lấy giá trị bằng 6% |
|
Vậy |
|
Bảng dạng sản xuất (bảng 1.1 trang 19 – Công nghệ chế tạo máy)
|
Dạng sản xuất |
Q – khối lượng của chi tiết |
||
|
>200 kg |
4-200 kg |
||
|
Sản lượng hàng năm |
|||
|
Đơn chiếc |
<5 |
<10 |
<100 |
|
Hàng loạt nhỏ |
55-100 |
100-200 |
100-500 |
|
Hàng loạt vừa |
100-300 |
200-500 |
500-5000 |
|
Hàng loạt lớn |
300-1000 |
500-1000 |
5000-50000 |
|
Hàng khối |
>1000 |
>5000 |
>50000 |
Với 13912 chi tiết và khối lượng 3, dạng sản xuất được xác định là hàng loạt lớn.
Chi tiết gối đỡ trục có kết cấu đơn giản, các vị trí gia công được thực hiện dễ dàng, vì vậy đồ gá cho các nguyên công gia công các bề mặt là đồ gá chuyên dùng, mỗi máy công cụ được lắp đặt một đồ gá để thực hiện một nguyên công.
1.5 Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi
Chọn phôi
Chọn phôi nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định lượng dư gia công cho các bề mặt, tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi.
Chọn loại phôi :
Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, loại vật liệu, điều kiện kỹ thuật, dạng sản xuất. Có nhiều phương pháp tạo phôi khác nhau:
Phôi thép thanh: dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, piton, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ…dùng trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn, hàng khối.
Phôi dập: thường dùng cho các loại chi tiết như: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu…Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng. Đối với chi tiết đơn giản thì dập không có ba via, còn chi tiết phức tạp dập sẽ có ba via.
Phôi rèn tự do: trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do.
Phôi đúc: được dùng cho các chi tiết như: các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập…Vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác. Đúc được thực hiện trong khuôn cát, khuôn kim loại, trong khuôn vỏ mỏng và các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo khuôn mẫu chảy.
Theo bài: với gang xám ta có thể chọn các phương pháp như phôi đúc, phôi dập
Khi chọn phôi phải chú ý hình dáng kích thước và chất lượng bề mặt phôi gần chi tiết thực nhằm giảm tiêu hao kim loại, khối lượng gia công trên máy, giảm tiêu hao dụng cụ cắt, năng lượng và các tiêu hao khác.
Trong ngành chế tạo máy thì tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ 20 - 50% giá thành sản phẩm. Chọn phôi hợp lý sẽ góp phần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mà còn giảm chi phí, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của quá trình sản xuất.
Nhiệm vụ đặt ra là phải chọn đúng chủng loại vật liệu phôi và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích chính:
- Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
- Đảm bảo chi phí gia công nhỏ nhất, góp phần giảm chi phí sản xuất
Khi chế tạo phôi cần chú ý:
- Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công nhiều, tốn năng lượng, dụng cụ cắt vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng.
- Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện, làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia công.
Như vậy việc xác định phương pháp tạo phôi dựa trên các cơ sở sau đây :
- Kết cấu hình dáng, kích thước của chi tiết .
- Vật liệu và đặc tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi.
- Sản lượng của chi tiết hoặc dạng sản xuất.
- Hoàn cảnh và khả năng cụ thể của xí nghiệp.
- Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kĩ thuật của phương pháp tạo phôi.
Vì vậy chọn phương án tạo phôi hợp lý sẽ nâng cao tính sử dụng của chi tiết. Để xây dựng phương án tạo phôi hợp lý ta so sánh các phương án tạo phôi sau:
1) Đúc trong khuôn cát:
Phương pháp này tương đối phổ biến ở nước ta, làm khuôn dễ dàng giá thành thấp. Tuy nhiên chế tạo khuôn mẫu tốn thời gian và độ chính xác phôi không cao, tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót, vật đúc tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt … nên chỉ dung với sản xuất đơn chiếc.
2) Đúc áp lực.
Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao. Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao.
3) Đúc ly tâm.
Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi.
Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tỏ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn.
Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót.
Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất.
4) Đúc trong khuôn kim loại.
Đúc trong khuôn kim loại về cơ bản giống như đúc trong khuôn cát,
Ưu điểm:
+ Đúc được các vật đúc phức tạp nhưng khác với đúc trong khuôn cát là vật đúc trong khuôn kim loại có chất lượng tốt , tuổi bền cao, độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, tổ chức kim loại nhỏ mịn, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao.
+ Tiết kiệm vật liệu làm khuôn, nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm.
Nhược điểm:
+ Bề mặt chi tiết dễ bị biến cứng nên sau khi đúc thường phải ủ.
+ Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. vv
+ 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.
+ Phương pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt.
5) Đúc trong khuôn mẫu chảy.
Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu .
6) Phôi dập:
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu…
Đặc điểm:
+ Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công.
+ Độ chính xác của vật dập cao
+ Kim loại có tính dẻo tốt hơn, dễ biến dạng, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp.
+ Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao.
+ Hệ số sử dụng vật liệu cao.
Nhược điểm:
+ Yêu cầu thiết bị sử dụng có công suất lớn, chuyển động chính xác, không chế tạo được phôi lớn.
Do những đặc điểm trên nên dập chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
Tóm lại, từ yêu cầu kỹ thuật và tính kinh tế của sản phẩm ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại. Do có ưu điểm sau:
+ Chi tiết đúc có độ chính xác tương đối cao
+ Tiêu tốn kim loại nhỏ
+ Hạn chế ba via, gờ, mép
+ Năng suất cao, dễ tự động hóa
7) Đúc liên tục
Thích hợp với các vật đúc dài ,đúc các tấm kim loại cho cán ,vật đúc không có độ co ,rỗ sỉ ,ít bị thiên tích .
Gia công chuẩn bị phôi:
- Làm sạch bề mặt bằng chổi sắt.
- Làm sạch ba via bằng dũa.
- Đối với mặt đầu của chi tiết ta chọn làm chuẩn thô ta có thể mài sơ bộ lớp vỏ trên máymài hai đá để đủ lượng dư gia công cho chi tiết.
- Hai mặt bên của chi tiết không được gia công được mài nhẵn bằng máy mài tay hoặc máy mài hai đá hoặc cũng có thể dùng dũa để dũa sạch.
+ Kết luận: Ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại
CHƯƠNG II: THIÊT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
2.1 Xác định đường lối công nghệ
2.1.1 Phương pháp gia công
Dạng sản xuất cho 12500 chi tiết gối đỡ là hàng khối, nên ta chọn phương án phân tán nguyên công, các quy trình công nghệ được chia thành các nguyên công đơn giản có thời gian tương đương nhau, mỗi máy công cụ thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng.
Đối với nguyên công có biên dạng gia công giống nhau, ta dùng đồ gá chuyên dùng có sử dụng nhiều dao, cơ cấu định vị theo nguyên tắc 6 điểm.
2.1.2 Máy công cụ và dụng cụ cắt
a) Máy khoan cần VR4A
- Công suất động cơ trục chính P=4,5 kW
- Kích thước bàn máy làm việc 1000x1500 mm
- Số cấp tốc độ trục chính là 16 (28; 38; 50; 67; 90; 125; 170; 224; 300; 400; 560; 750; 1000; 1320; 1800; 2500)
- Giới hạn tốc độ trục chính từ 28÷2500 vòng/phút
- Lượng chạy dao (mm/vòng): (0,05; 0,063; 0,08; 0,1; 0,132; 0,17; 0,212; 0,28; 0,355; 0,45; 0,56; 0,75; 0,95; 1,25; 1,6)
b) Máy phay X6332B
- Công suất động cơ trục chính P=3,7 kW
- Kích thước bàn máy làm việc 320x1250 mm
- Trục đứng: Số cấp tốc độ trục chính: 20 cấp gồm:40, 114, 152, 173, 228, 262, 364, 408, 524, 658, 816, 995, 1316, 1496, 1990, 2260, 2973, 3510, 4740, 6980
- Trục nằm ngang: Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp gồm: 60, 80, 110, 140, 185, 250, 325, 430, 580, 755, 1000, 1350
- Lượng chạy dao bàn máy của hai trục đứng và trục nằm giống nhau: 10; 20; 40; 80; 140; 250; 420; 740 (mm/ph)
d) Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có các thông số:
- Đường kính dao: 100mm
- Chiều dài đầu gá+ lưỡi cắt: 60mm
- Số răng: 10
- Đường kính dao: 40mm
- Chiều dài đầu gá + lưỡi cắt: 30mm
- Số răng: 10
e) Mũi khoan ruột gà thép gió P6M5
- Đường kính d=7 mm, đuôi trụ, chiều dài tổng thể L=180mm, chiều dài phần làm việc l=110mm, kiểu I (bảng 4-41 Sổ tay CNCTM tập 1tr326)
- Đường kính d=10,2 mm chuôi côn, chiều dài tổng thể 200mm, chiều dài phần làm việc 70mm
f) Mũi khoét liền khối chuôi côn thép gió P6M5
- Đường kính d= 14mm , chiều dài tổng thể L=200mm, chiều dài phần làm việc l=100mm
- Đường kính d= 7.8 mm , chiều dài tổng thể L=300mm, chiều dài phần làm việc l=100mm
g) Mũi doa máy liền khối hợp kim cứng chuôi trụ, đường kính 8mm, chiều dài phần làm việc 30mm, chiều dài tổng thể 100mm
2.2 Xây dựng và lựa chọn phương án gia công
Để gia công chi tiết gối đỡ, ta có các phương án gia công sau:
Phương án 1
+ Nguyên công 1: Phay mặt đáy
+ Nguyên công 2: Phay mặt đầu vị trí lắp ráp ổ bi – mặt 1
+ Nguyên công 3: Phay mặt cạnh – mặt 2
+ Nguyên công 4: Khoan – doa 6 lỗ Ø8, khoét 6 bậc Ø14
+ Nguyên công 5: Tiện lỗ bậc Ø40
+ Nguyên công 6: Tiện lỗ thông Ø35
+ Nguyên công 7: Tiện lỗ bậc Ø48
+ Nguyên công 8: Khoan - Taro ren M12
Phương án 2
+ Nguyên công 1: Phay mặt đáy
+ Nguyên công 2: Phay mặt đầu vị trí lắp ráp ổ bi – mặt 1
+ Nguyên công 3: Phay mặt cạnh – mặt 2
+ Nguyên công 4: Phay mặt cạnh sau – mặt 3
+ Nguyên công 5: Phay mặt cạnh còn lại – mặt 4
+ Nguyên công 6: Khoan – doa 6 lỗ Ø8, khoét 6 bậc Ø14
+ Nguyên công 7: Tiện lỗ bậc Ø40, tiện lỗ thông Ø35
+ Nguyên công 8: Tiện lỗ bậc Ø48
+ Nguyên công 9: Khoan - Taro ren M12
Đối với chi tiết gối đỡ trục, chuẩn kích thước cho các lỗ được xác định bằng các bề mặt cạnh của phần đế và bề mặt đáy của chi tiết, chuẩn thống nhất cho các vị trí của chi tiết là các vị trí lỗ bậc, vì vậy trước hết ta gia công mặt đáy, sau đó gia công các bề mặt cạnh của chi tiết, sử dụng các vị trí này làm chuẩn định vị cho nguyên công gia công các lỗ bậc, sau đó sử dụng các lỗ bậc làm chuẩn thống nhất cho các vị trí còn lại. Vì vậy phương án 2 là phương án tối ưu cho việc thiết kế các nguyên công.
Từ viết tắt trong sơ đồ định vị:
Qx; Qy; Qz lần lượt là quay theo trục Ox, Oy, Oz
Tx; Ty; Tz lần lượt là tịnh tiến theo phương trục Ox, Oy, Oz
2.3 Thiết lập sơ đồ gia công
2.3.1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy:
+ Định vị:
- Sử dụng 3 chốt tì chỏm cầu, định vị 3 bậc tự do vào mặt đối diện mặt đáy: Qx, Qy, Tz
- Sử dụng 2 chốt tì chỏm cầu, định vị 2 bậc tự do vào mặt cạnh: Qz, Ty
+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp trục vít – mỏ kẹp.
+ Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8
+ Máy gia công: Sử dụng máy phay X6332B trục đứng, thông số máy như sau:
- Công suất động cơ trục chính P=3,7 kW
- Kích thước bàn máy làm việc 320x1250 mm
- Trục đứng: Số cấp tốc độ trục chính: từ 40 đến 6980 vòng/phút
- Lượng chạy dao bàn máy từ 10 đến 740 (mm/ph)
2.3.2 Nguyên công II: Phay mặt đầu vị trí lắp vòng bi – mặt 1
+ Định vị:
- Dùng 2 phiến tì phẳng định vị 3 bậc tự do ở mặt đáy: Qx, Qy, Tz
- Dùng 2 chốt tì chỏm cầu, định vị 2 bậc vào mặt cạnh sau: Oy, Qz
+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp liên động.
+ Gia công: Dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8
+ Máy gia công: Sử dụng máy phay X6332B trục nằm ngang. Thông số máy như sau:
- Công suất động cơ trục chính P=3,7 kW
- Kích thước bàn máy làm việc 320x1250 mm
- Trục nằm ngang: Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp từ 60 đến 1350 vòng/phút
- Lượng chạy dao bàn máy từ 10 đến 740 (mm/ph)
2.3.3 Nguyên công III: Phay mặt cạnh đáy – mặt 2
+ Định vị:
- Dùng 2 phiến tì phẳng định vị 3 bậc tự do ở mặt đáy: Qx, Qy, Tz
- Dùng 2 chốt tì trụ, định vị 2 bậc tự do vào mặtlắp vòng bi: Ty, Qz
- Dùng 1 chốt tì trụ, định vị 1 bậc tự do vào mặt cạnh: Tx
+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp liên động.
+ Gia công: Dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8
+ Máy gia công: Sử dụng máy phay X6332B trục nằm ngang. Thông số máy như sau:
- Công suất động cơ trục chính P=3,7 kW
- Kích thước bàn máy làm việc 320x1250 mm
- Trục nằm ngang: Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp từ 60 đến 1350 vòng/phút
- Lượng chạy dao bàn máy từ 10 đến 740 (mm/ph)
2.3.4 Nguyên công IV: Phay mặt sau – mặt 3
+ Định vị:
- Dùng 2 phiến tì, định vị 3 bậc tự do vào mặt đáy: Qx, Qy, Tz
- Dùng 2 chốt tì trụ, định vị 2 bậc tự do vào mặt lắp vòng bi: Qz, Ty
- Dùng chốt tì trụ, định vị 1 bậc tự do vào mặt cạnh: Tx
+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp liên động.
+ Gia công: Dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8
+ Máy gia công: Sử dụng máy phay X6332B trục nằm ngang. Thông số máy như sau:
- Công suất động cơ trục chính P=3,7 kW
- Kích thước bàn máy làm việc 320x1250 mm
- Trục nằm ngang: Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp từ 60 đến 1350 vòng/phút
- Lượng chạy dao bàn máy từ 10 đến 740 (mm/ph)
.......................................................
- Đồ gá được cân bằng tĩnh và cân bằng động
6.2.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc của đồ gá
Đồ gá gia công cho nguyên công Khoét – doa lỗ Ø40, khoét lỗ Ø30 được thiết kế với đế đồ gá lắp ráp trên bàn máy, cơ cấu định vị và cơ cấu kẹp chặt được gắn trên đế đồ gá, cơ cấu kẹp chặt sử dụng trong nguyên công này là kẹp bằng trục vít.
Nguyên lý hoạt động:
- Lắp chi tiết vào thân đỡ các chi tiết định vị, vặn tay kẹp theo chiều kim đồng hồ để kẹp chặt
- Sau khi gia công, vặn tay kẹp ngược lại để tháo chi tiết.
6.2.3 Thành phần cấu tạo đồ gá
|
STT |
Tên chi tiết |
SL |
Vật liệu |
Ghi chú |
|
1 |
Đế đồ gá |
1 |
Gang xám |
|
|
2 |
Thân đỡ lớn |
1 |
Gang xám |
|
|
3 |
Tấm dẫn hướng |
1 |
Gang xám |
|
|
4 |
Bạc lót tấm dẫn hướng |
1 |
Thép 20X |
Tôi cứng |
|
5 |
Bạc dẫn hướng |
1 |
Thép 20X |
Tôi cứng |
|
6 |
Bạc lót thân đỡ nhỏ |
1 |
Thép 20X |
Tôi cứng |
|
7 |
Phiến tì |
2 |
Thép C20 |
|
|
8 |
Bạc ren |
1 |
Thép C45 |
|
|
9 |
Trục vít |
1 |
Thép C45 |
Ủ, thường hóa |
|
10 |
Bulong M6 |
8 |
Thép C46 |
|
|
11 |
Chốt trám |
1 |
Thép C20 |
|
|
12 |
Thân đỡ nhỏ |
1 |
Gang xám |
|
|
13 |
Tay vặn trục vít |
1 |
Thép C45 |
|
|
14 |
Khối kẹp |
1 |
Thép C45 |
|
|
15 |
Khối đỡ phụ |
1 |
Thép C45 |
|
|
16 |
Bộ chốt tăng cứng |
1 |
||
|
17 |
Vít M6 |
1 |
Thép C45 |
|
|
18 |
Chốt chặn khối kẹp |
2 |
Thép C45 |
|
|
19 |
Chốt định vị |
6 |
Thép C20 |
|
|
20 |
Bulong M12 |
2 |
Thép 45 |
|
|
21 |
Vít M9 |
1 |
Thép 45 |
|
|
22 |
Bulong M9 |
2 |
Thép 45 |
|
|
23 |
Chốt trụ ngắn |
1 |
Thép C20 |
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tham khảo tài liệu, cũng như vận dụng các kiến thức đã học kết hợp với sự giúp đỡ của các thành viên trong nhóm, và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Anh Tuấn, em đã thực hiện xong đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế tạo máy, nội dung cắt gọt kim loại với đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết gối”.
Quy trình công nghệ này được thực hiện tương ứng với điều kiện thực tế sản xuất trong phân xưởng, với cơ cấu định vị - kẹp chặt được cải tiến, nâng cao năng suất, rút ngắn thời gian gia công, đơn giản hóa thực hiện, đạt yêu cầu về độ chính xác gia công của chi tiết, các sai số về vị trí, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt gia công cũng như đáp ứng về mặt kinh tế nhằm giảm giá thành sản phẩm.
Trong quá trình thực hiên đồ án, do có một số sự cố kỹ thuật nhỏ mà thời gian hoàn thành đồ án chậm, cho nên không tránh khỏi sai sót, chưa đạt mức tối ưu trong phương pháp công nghệ, em kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy – cô, các thành viên trong tổ khác để rút kinh nghiệm cho công việc sau này được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Anh Tuấn, sự giúp đỡ của các bạn để tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHI TIẾT ĐẾ GỐI NẰM Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật HƯNG YÊN
- “Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” _GS.TS Trần Văn Địch.
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2002.
- “Sổ tay công nghệ chế tạo máy” ( Tập 1,2,3 ) _ GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, GS.TS Lê Văn Tiến, GS.TS Ninh Đức Tốn, GS.TS Trần Xuân Việt.
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội.
- “Atlas đồ gá” _ GS.TS. Trần Văn Địch
- “Giáo trình công nghệ chế tạo máy” _ GS.TS Trần Văn Địch, GS.TS Nguyễn Trọng Bình, GS.TS Nguyễn Thế Đạt, GS.TS. Lê Văn Tiến, GS.TS. Trần Xuân Việt
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2003.
- “Dung Sai Và Lắp Ghép”_ PGS.TS Ninh Đức Tôn.
Nhà xuất bản giáo dục.
- “Nguyên Lý Cắt Kim Loại” _GS.TS Trần Văn Địch.
Nhà xuất bản KH & KT -2008
- “Sức Bền Vật Liệu”_ GS.TS Đặng Việt Cương , PGS.TS Khổng Doãn Điền.
Nhà xuất bản giáo dục.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ GỐI ĐỠ ĐHSPKT HƯNG YÊN
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK
X
