LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thân đỡ TH01

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của ngành là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân. Vì vậy việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy luôn là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và Nhà nước ta. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học, đặc biệt đối với trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên thì khoa cơ khí là một khoa truyền thống của trường với gần 50 năm xây dựng và phát triển.

Qua một thời gian được học tập, rèn luyện tại TTĐT & TH Cơ Khí, em đã được giao đề tài: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thân đỡ TH01”. Trong quá trình làm đồ án, em đã thấy rõ tầm quan trọng của đồ án công nghệ đối với bản thân em cũng như các bạn sinh viên khác. Em đã tổng hợp được các kiến thức có liên quan đến các môn chuyên ngành và cơ sở ngành: Công nghệ chế tạo máy, đồ gá, nguyên lý cắt, máy cắt, sức bền vật liệu… Đồ án cũng là sự cụ thể hóa kiến thức lý thuyết vào một công việc cụ thể công việc của một người kỹ sư cơ khí thực sự.

Dưới sự hướng dẫn của thầy Phan Ngọc Tuấn cùng sự cố gắng của bản thân, đến nay em đã hoàn thành đồ án của mình. Vì kiến thức còn hạn chế và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên đồ án của em vẫn còn nhiều thiếu sót.

Em xin cảm ơn thầy Phan Ngọc Tuấn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!

                                                

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.. 1

MỤC LỤC.. 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.. 4

1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài.4

1.2. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết4

1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết5

1.4. Xác định dạng sản xuất.6

1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi.9

1.5.1. Cơ sở của việc lựa chọn phôi9

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.. 14

2.1. Xác định đường lối công nghệ. 14

2.2. Xây dựng và lựa chọn phương án gia công. 14

2.2.1. Phân tích việc chọn chuẩn định vị14

2.2.2. Chọn chuẩn tinh. 15

2.2.3.Chọn chuẩn thô. 15

2.2.4. Lựa chọn phương án gia công. 16

2.2.5. Sơ đồ tiến trình công nghệ. 18

2.3. Thiết kế nguyên công.19

2.3.1. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy. 19

2.3.2. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng trên. 21

2.3.3. Nguyên công 3 : Khoan, doa lỗ Φ12+0,05 thứ nhất23

2.3.4. Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ Φ12+0,05 thứ 2. 24

2.3.5. Nguyên công 5: Phay rãnh đạt kích thước 10+0.05. 27

2.3.6. Nguyên công 6: Khoan ,doa 2 lỗ Φ6+0.05. 29

2.3.7. Nguyên công 7: Khoan, taro lỗ M6 trên mặt bao lỗ Φ24. 31

2.3.8. Nguyên công 8: Phay 2 mặt đầu của lỗ Φ24. 33

2.3.9. Nguyên công 9: Khoét, Doa lỗ Φ24+0,05. 35

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT.. 37

3.1. Cơ sở tính toán lượng dư và chế độ cắt.37

3.1.1. Cơ sở tính toán lượng dư. 37

3.1.2. Cơ sở tính toán chế độ cắt38

3.2. Tính lượng dư cho nguyên công phay bề mặt trên dạt kích thước 42±0.1 và tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.39

3.2.3 Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại42

3.3. Tính chế độ cắt cho nguyên công phay bề mặt trên dạt kích thước 42±0.1 và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại43

3.3.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công phay bề mặt trên dạt kích thước 42±0.1. 43

3.3.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.47

3.4. Tính thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công. 57

3.4.1. Nguyên công 1: Phay mặt đáy. 58

3.4.2. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng trên đạt kích thước 42±0,1. 58

3.4.3. Nguyên công 3: Khoan, doa lỗ Ф12+0,05 thứ nhất59

3.4.4. Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ Ф12+0,05 thứ hai60

3.4.5. Nguyên công 5: Phay rãnh đạt kích thước 10±0.05. 61

3.4.6. Nguyên công 6: Khoan doa 2 lỗ Ф6. 61

3.4.7. Nguyên công 7: Khoan taro lỗ M6 trên mặt trụ lỗ Ф24. 62

3.4.8. Nguyên công 8: Phay 2 mặt đầu của lỗ Ф24+0,05. 63

3.4.8. Nguyên công 9: Khoét, doa lỗ Ф24±0,05. 64

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 65

4.1. Cơ sở tính toán và thiết kế đồ gá. 65

4.2. Tính toán và thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ Ф24+0,05.65

4.2.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kĩ thuật của nguyên công gia công lỗ Ф24+0,05  66

4.2.2. Tính lực kẹp. 66

4.2.3. Xác định sai số chế tạo đồ gá. 69

4.2.4. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá. 71

LỜI KẾT.. 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 73

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài.

Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy là một phần không thể thiếu trong chương trình đào tạo của ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy. Nó giúp sinh viên giải quyết một số vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo máy sau khi nghiên cứu các giáo trình cơ bản của ngành Chế tạo máy.

Khi thiết kế đồ án tốt nghiệp chế tạo máy sinh viên sẽ làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tiễn sản xuất.

Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ phải phát huy tối đa tính độc lập và sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.

Xuất phát từ tầm quan trọng đó, em đã được nhận đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy với đề tài: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “Thân đỡ TH01”

1.2. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Hình 1.1. Bản vẽ chi tiết

- Chi tiết được làm bằng gang xám GX 15-32 và có độ cứng HB=185. Trong thành phần của nó có cacbon nên có khả năng gia công cắt gọt tốt, do đó tính gia công cắt gọt trung bình.

- Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy “Thân đỡ TH01” là chi tiết dạng hộp

- Do thân đơ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm đồ gá. Thân đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của đồ gá và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó. Sau khi gia công xong, thân đỡ sẽ được lắp làm nhiệm vụ đỡ trục.

- Trên thân đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ F24.

 

- Cần gia công mặt phẳng A (mặt phẳng đáy) và các lỗ F12 chính xác để làm chuẩn tinh gia công. Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ F24 đến mặt phẳng A là: 85

 

- Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và tải trọng thay đổi.

 

- Đối với nhiệm vụ gia công mặt trên của thân đỡ cần phải gia công chính xác các mặt để đảm bảo khi lắp ghộp với mặt làm việc tiếp xúc khác đảm bảo có khoảng cách để tránh siêu định vị.

 

- Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau:

C = 3 – 3,7       Si = 1,2 – 2,5         Mn = 0,25 – 1,00

S < 0,12               P =0,05 – 1,00

[d]_bk = 150 MPa

[d]_bu = 320 Mpa

1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

-         Kết cấu các bề mặt lỗ thông suốt cho phép thoát dao dễ dàng

-         Hệ lỗ trên chi tiết có khoảng cách hợp lý, hình dáng của lỗ cho phép gia công thông suốt từ hai phía.

-   Dụng cụ cắt có thể tiếp cận dễ dàng với bề mặt gia công.

-   Chi tiết không có lỗ tịt nên dễ gia công

-   Trên chi tiết không có lỗ nghiêng so với mặt đáy E. Có các mặt đầu của phần trụ vuông góc với đáy

-   Chi tiết đủ cứng vững, có gân trợ lực

-   Bề mặt đáy làm chuẩn tinh thống nhất có đủ diện tích định vị, có khả năng dùng chuẩn phụ.

-   Hoàn toàn có khả năng áp dụng phương pháp chế tạo phôi tiên tiến. Với điều kiện thực tế ở Việt Nam ta có thể áp dụng phương pháp chế tạo phôi bằng cách: Đúc trong khuôn cát hoặc đúc trong khuôn kim loại.

1.4. Xác định dạng sản xuất.

   a - Xác định sản lượng cơ khí:

Theo đề tài được giao sản lượng hàng năm đạt 19.000 chiếc/năm

Sản lượng cơ khí được tính theo công thức:

                                   

Trong đó:

N: Sản lượng cơ khí của sản phẩm trong 1 năm

N₁: Sản lượng kế hoạch của sản phẩm:   (N₁ = 19.000 (CT/năm).)

m: Số chi tiết trong 1 sản phẩm:     (m = 1)

a: Hệ số dự phòng hư hỏng khi chế tạo:a = 3 ¸ 6% (lấy a = 5%).

b: Hệ số kế đến % chi tiết phế phẩm, sự hư hỏng mất mát trong khi vận chuyển và bảo hành, bảo quản thường lấy (5 ÷6%) lấy b=5%.

 

b - Xác định khối lượng của chi tiết gia công

Q = V.g

g : Khối lượng riêng của chi tiết gia công với vật liệu là gang (GX 15-32)

g = 7,2 Kg/dm³.

V : Thể tích chi tiết.`

vTính thể tích V : ta có bản vẽ như sau.

V = V1.2 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8

Hình 1.2. Thể tích chi tiết

 

• Tính thể tích V1

V1 = V1´´ – V1´

V1´´ = ½.35.61.18 = 19215 mm³

V1´ = 18.Π.5² = 1413 mm³

V1 = 19215 – 1413 = 17802 mm³

 

 

• Tính thể tích V2

V2 = V2´´´ – V2´ – ----V2´´.2

V2´´´ = 42.70.35 = 102900 mm³

V2´ = 10.70.10 = 7000 mm³

V2´´ = 22. Π.3² = 621,72 mm³

V2 = 102900 – 7000 – 621,72 = 95278,28 mm³

• Tính thể tích V3

V3 = 55.70.18 = 69300 mm³

• Tính thể tích V4

V4 = ((70 + 42).68/2).10 = 38080 mm³

• Tính thể tích V5

V5 = V5´´´ – V5´ – V5´´

V5´´´ = 37. Π.17² = 33576,02 mm³

V5´ = 37. Π.12² = 16729,92 mm³

V5´´ = 5. Π.3² = 141,3 mm³

V5 = 33576,02 – 16729,92 – 141,3 = 16704,8 mm³

• Tính thể tích V6

V6 = ½.33.20.6 = 1980 mm³

• Tính thể tích V7

V7 = 45.20.6 = 5400 mm³

• Tính thể tích V8

V8 = ((34+12).68/2).6 = 9384 mm³

• Như vậy :

V = 17802.2 + 95278,28 + 69300 + 38080 + 16704,8 + 1980 + 5400 + 9384 = 271731,08 mm³ = 0,27173108 dm³

Ta có khối lượng của chi tiết gia công là : Q =   V. = 0,27173108 . 7,2= 1,96 (Kg)

Với khối lượng chi tiết là 1,96Kg và sản lượng là 21090 (chi tiết/năm ).

 

 

Tra bảng: Bảng 1.4 Định dạng sản xuất

 

Dạng sản suất	Q – khối lượng của chi tiết
	>200 kg	4 – 200 kg	< 4kg
	Sản lượng hàng năm của chi tiết
Đơn chiếc	< 5	< 10	< 100
Hàng loạt nhỏ	55 - 100	10 – 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

ta được dạng sản xuất là hang loạt lớn

→Với dạng sản xuất này yêu cầu đầu tư vốn tương đối lớn do công việc chuẩn bị sản xuất áp dụng phương pháp công nghệ hiện đại, điều kiện cơ khí hoá và tự động hoá cao theo hình thức sản xuất dây chuyền.

1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi.

1.5.1. Cơ sở của việc lựa chọn phôi

- Dựa vào kết cấu, hình dạng, kích thước của chi tiết.

- Dựa vào vật liệu và cơ tính của vật liệu.

- Dưa vào dạng sản xuất và tính ổn định của sản phẩm.

- Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật.

Muốn chọn phôi hợp lý không những phải nắm vững những yêu cầu thiết kế mà phải biết về đặc điểm biến thiên trong phạm vi sử dụng của từng loại phôi.

Chọn phôi hợp lý không những bảo đảm tốt được tính năng kỹ thuật của chi tiết mà còn ảnh hưởng lớn đến giá thành sản phẩm, chọn phôi hợp lý sẽ làm cho quy trình công nghệ đơn giản, phí tổn kim loại giảm đi.

Phí tổn kim loại khi gia công được đánh giá bằng hệ số sử dụng vật liệu:

K =

K: Hệ số sử dụng vật liệu.

G_CT: Trọng lượng chi tiết.

G_Ph: Trọng lượng phôi.

v   Một số loại phôi thường được sử dụng trong công nghệ chế tạo máy.

• Phôi đúc

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

- Đúc trong khuôn kim loại làm khuôn bằng máy.

- Đúc trong khuôn vỏ mỏng

- Đúc áp lực

• Phôi hàn
• Phôi rèn

Trong sản xuất hàng đơn chiếc và hàng loạt nhỏ người ta thường sử dụng phôi rèn. Ưu điểm của phôi rèn trong điều kiện sản xuất loại nhỏ là giá thành hạ(không phải chế tạo khuôn).

• Phôi dập

Thường được sử dụng cho các chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng và các loại bánh răng khác nhau, các chi tiết dạng càng, trục chữ thấp, trục khuỷu,.... Các chi tiết dạng này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập thẳng đứng. Đối với các chi tiết đơn giản thì dập không để lại ba via còn các chi tiết phức tạp thì sẽ có ba via (chiếm khoảng 0,5 – 1% trọng lượng của phôi).

• Phôi đúc

Phôi đúc được sử dụng cho các chi tiết dạng gối đỡ và các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp và các trục chữ thập,.... vật liệu được sử dụng phương pháp đúc chủ yếu là gang, sắt, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác.

→Căn cứ vào vật liệu là gang GX 15- 32 và hình dáng kích thước của phôi và dạng sản xuất ta thấy rằng dạng phôi đúc là hợp lý nhất.

Bảng 1.5 Thành phần hóa học của Gang xám GX 15 - 32

 

Thành phần hoá học (%) của GX 15- 32
C	Si	Mn	P	S
3,5 -3.7	2-4	0,5-0.8	< 0.3	< 0,15

Còn lại là Fe

v   Ta phân tích một số phương pháp đúc để chọn được phương pháp thích hợp nhất.

a - Đúc trong khuôn cát

Ưu điểm: Là vật liệu làm khuôn có sẵn, rẻ tiền với phương pháp này ta có thể làm khuôn bằng tay hoặc bằng máy.

+ Dùng mẫu kim loại, khuôn cát pha nước thủy tinh, làm khuôn bằng máy. Phương pháp này đạt độ chính và năng suất cao, lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, phế phẩm ít, vật đúc không bị cong vênh, không rỗ khí do khả năng thoát hơi rất tốt của khuôn cát.

• Làm khuôn bằng tay

Khuôn được chế tạo với độ chính xác thấp nên đòi hỏi công nhân có kinh nghiệm và tay nghề cao. Khi yêu cầu độ chính xác cao và cần năng suất cao thì phải phụ thuộc tay nghề công nhân, mặt khác quá trình làm khuôn nặng nhọc, công nhân lao động vất vả. Do vậy phương pháp này chỉ thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ và sửa chữa hoặc thay thế.

• Làm khuôn bằng máy: Dùng trong sản xuất hàng loại, hàng khối.

Ưu điểm: Ưu điểm của phương pháp này là giải quyết được lao động nặng nhọc cho người công nhân trong thao tác làm khuôn, mặt khác khuôn được đầm chặt cho năng suất cao rút ngắn được chu trình sản xuất giảm được giá thành chế tạo và độ chính xác cao hơn giảm được lượng dư gia công. Mẫu làm bằng kim loại nên độ chính xác cao, độ đầm chặt đồng đều.

Phương pháp này không đòi hỏi công nhân có tay nghề cao, chỉ áp dụng cho các chi tiết có kết cấu đơn giản.

b - Đúc trong khuôn kim loại

Là phương pháp đúc tiên tiến chế tạo được vật đúc có độ bóng và độ chính xác cao, chất lượng tốt, khuôn có thể dùng được nhiều lần.

Ưu điểm: Khuôn có độ chính xác cao nên chất lượng tốt (cấp chính xác đạt 6 ¸ 7 độ bóng đạt cấp 4 –cấp 7) kim loại có tính dẫn nhiệt cao nên rút ngắn được thời gian đông đặc và nguội của vật đúc hạt nhỏ mịn vì vậy nâng cao được cơ tính của vật đúc, dễ cơ khí hóa và tự động hóa, cải thiện được điều kiện làm việc cho công nhân.

Nhược điểm: Chế tạo khuôn tốn kém, chỉ sử dụng cho sản xuất loại lớn, hàng khối. Khuôn có độ dẫn nhiệt cao nên khả năng điền đầy vào các hốc khuôn khó khăn, thường không đựoc dùng cho vật đúc phức tạp có thành mỏng, đúc gang dễ bị biến trắng do khuôn làm lõi bằng kim loại nên khi kết tinh vật đúc rễ bị nứt và vỡ.

c - Đúc áp lực

Là phương pháp ép kim loại lỏng vào khuôn với áp lực cao để tạo ra vật đúc.

Ưu điểm: Chế tạo được vật đúc có hình dạng kết cấu phức tạp cho độ bóng và độ chính xác cao, lượng dư nhỏ đúc được các chi tiết thành mỏng.

Nhược điểm: Do áp lực cao nên lõi phải làm bằng kim loại do đó khó tháo lõi khi vật đúc có hình dạng phức tạp ở phía trong, giá thành chế tạo khuôn cao và khuôn nhanh mòn.

d - Đúc ly tâm

Là phương pháp rót kim loại lỏng vào khuôn quay tròn dưới tác dụng của lực ly tâm kim loại lỏng được bố trí theo thành khuôn.

Ưu điểm: Thông thường rót kim loại lỏng chảy tự do nên không cần hệ thống rót tổ chức kim loại mịn chặt không có rỗ co và rỗ khí cơ tính cao.

Nhược điểm : Bề mặt trong của vật đúc có chất lượng kém nhiều xỉ và tạp chất, yêu cầu khuôn phải đạt độ bền cao, cân bằng tốt, ứng dụng cho chế tạo các chi tiết tròn xoay.

Có 2 phương pháp đúc ly tâm là đúc ly tâm đứng và đúc ly tâm ngang.

→ Đúc ly tâm đứng: Là quay khuôn quanh trục thẳng đứng do đó bề mặt bên trong vật đúc khi đông đặc có dạng Parabon nên chỉ áp dụng các chi tiết tròn xoay có chiều cao ngắn.

→ Đúc ly tâm ngang: Là khuôn quay quanh trục nằm ngang khi vật đúc có chiều dầy thành bằng nhau độ đồng tâm cao phải dùng máy rót từ trong ra ngoài.

Nhận xét:

- Căn cứ vào dạng sản xuất hàng khối, vật liệu chế tạo chi tiết là GX15-32 và hình dạng, kết cấu của chi tiết không phức tạp nên ta chọn phương pháp đúc tối ưu và kinh tế nhất là: Đúc trong khuôn kim loại

- Sau khi đúc cần làm sạch, cắt bavia, đem ủ để giảm độ cứng và giảm ứng suất, tạo thuận lợi cho gia công cơ.

• Gia công chuẩn bị phôi

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chọn chuẩn ta cần gia công chuẩn bị phôi để tạo các bề mặt sạch và chính xác đủ để dùng làm chuẩn thô khi gia công,đồng thời cũng làm giảm sự ảnh hưởng của bề mặt phôi đến quá trình cắt để nâng cao chất lượng bề mặt sau gia công cũng như tăng tuổi bền của dụng cụ cắt.

Việc chuẩn bị phôi chủ yếu là làm sạch các bề mặt của chi tiết, làm sạch bavia, đậu rót,đậu ngót.

 

 

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

2.1. Xác định đường lối công nghệ

Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, quy trình công nghệ được xây dựng theo nguyên tắc tập trung nguyên công và phân tán nguyên công.

Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì các nguyên công lớn được chia thành các nguyên công nhỏ đơn giản có thời gian gia công như nhau (nhịp) hoặc bội số của nhịp, theo nguyên tắc tập trung nguyên công thì mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng.

Theo nguyên tắc tập trung nguyên công thì quy trình công nghê được thực hiện trên vài máy tự động và bán tự động, sử dụng đồ gá chuyên dùng.

Dựa vào kết cấu chi tiết cùng với dạng sản xuất là hàng loạt lớn, ta chọn xây dựng quy trình công nghệ theo phương pháp tập trung nguyên công.

2.2. Xây dựng và lựa chọn phương án gia công

2.2.1. Phân tích việc chọn chuẩn định vị

a - Chọn chuẩn định vị khi gia công

Việc chọn chuẩn công nhgệ gia công có ý nghĩa quan trọng nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công, năng xuất gia công .Việc chọn chuẩn là để đảm bảo hai yêu cầu sau đây:

-         Chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công.

-         Nâng cao năng xuất và giảm giá thành sản phẩm.

Chọn chuẩn bao gồm hai vấn đề chủ yếu sau: chọn chuẩn thô và chọn chuẩn tinh.

Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn:

-         Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công.

-         Đảm bảo phân phối lượng dư đều cho các bề mặt gia công.

-         Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công với nhau.

Ngoài ra việc chọn chuẩn phải đảm bảo thỏa mãn yêu cầu như nâng cao năng xuất và hạ giá thành sản phẩm.

 

b - Nguyên tắc khi chọn chuẩn

Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc sau :

-       Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm, phải chọn chuẩn sao cho hạn chế hết số bậc tự do cần thiết, tuyệt đối tránh hiện tượng siêu định vị hoặc thiếu định vị.

-       Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện sử dụng.

-       Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết ít bị biến dạng do ảnh hưởng của lực kẹp và lực cắt đồng thời tận dụng khả năng có lực kẹp nhỏ nhất.

2.2.2. Chọn chuẩn tinh

Việc chọn chuẩn tinh phải dựa vào các yêu cầu và các lời khuyên sau:

-       Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Làm như vậy sẽ làm cho chi tiết lúc gia công có vị trí tương tự như lúc làm việc. Vấn đề này sẽ rất quan trong khi gia công tinh.

-       Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết ít bị biến dạng do ảnh hưởng của lực kẹp và lực cắt đồng thời tận dụng khả năng có lực kẹp nhỏ nhất. Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị.

-       Nếu điều kiện gá đặt cho phép và quy trình công nghệ cho phép thì nên chọn chuẩn tinh sao cho đảm bảo tính trùng chuẩn (chuẩn khởi suất và chuẩn định vị). Thực hiện lời khuyên này nhằm đảm bảo giảm bớt sai số tích luỹ từ nguyên công trước để lại.

-       Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện khi sử dụng.

-       Nếu điều kiện gá đặt cho phép và quy trình công nghệ cho phép thì nên chọn chuẩn thống nhất cho 2 hay nhiều lần gá trong một quy trình.

2.2.3.Chọn chuẩn thô

Chuẩn thô là các bề mặt dùng làm chuẩn chưa gia công cơ, thường được dùng làm chuẩn ở nguyên công đầu tiên. Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định tới quy trình công nghệ, vì nó trực tiếp ảnh hưởng tới nguyên công sau. Việc lựa chọn chuẩn thô phải thỏa mãn các yêu sau:

-       Chọn chuẩn thô phải đảm bảo phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công.

-       Đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan giữa bề mặt gia công với bề mặt không gia công.

v  Dựa vào những yêu cầu trên người ta đưa ra 5 lời khuyên sau:

-       Nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô vì làm như vậy sẽ làm cho sự thay đổi về vị trí tương quan giữa bề mặt gia công với bề mặt không gia công là nhỏ nhất.

-       Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công nào có vị trí tương quan cao nhất với các bề mặt sẽ gia công làm chuẩn thô.

-       Trong các bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ và đều làm chuẩn thô.

-       Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong suốt quá trình gia công.

-       Cố gắng nên chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có mép rèn dập, đậu ngót, đậu rót.

→Dựa vào đặc điểm kết cấu của phôi là phôi có mặt phẳng đối xứng kết cấu đơn giản, có 2 bề mặt đủ tiêu chuẩn để làm chuẩn nên ta chọn bề mặt đáy của chi tiết để làm chuẩn thô.

2.2.4. Lựa chọn phương án gia công

Khi thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết phải được xác định hợp lý, tiến trình công nghệ ứng với các bề mặt cần gia công của chi tiết sao cho chu kỳ gia công ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công giảm thời gian phụ và đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.

Trình tự gia công hợp lý các bề mặt của chi tiết được thể hiện ở thứ tự tối ưu các nguyên công.

Đối với bề mặt gia công cần căn cứ vào trạng thái cuối cùng của bề mặt gia công để lập phương án thứ tự theo nguyên tắc. Việc xắp đặt hợp lý các nguyên công kiểm tra trung gian sau nguyên công khó gia công sẽ tránh được hiện tượng gia công cả những chi tiết bị phế phẩm ở các nguyên công trước.

Cố gắng giảm thời gian phụ do đó tăng năng xuất, hạ giá thành sản phẩm.

ðTừ những yêu cầu về mặt kĩ thuật như trên ta có các phương án gia công sau :

1. Phương án 1

-       Nguyên công 1: Phay mặt đáy

-       Nguyên công 2: Phay mặt trên

-       Nguyên công 3: Khoan, doa lỗ Ф12^+0,05 thứ nhất

-       Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ Ф12^+0,05 thứ hai

-       Nguyên công 5: Phay rãnh

-       Nguyên công 6: Khoan 2 lỗ Ф6^+0,05

-       Nguyên công 7 : Khoan, taro lỗ M6 trên mặt bao lỗ Ф24

-       Nguyên công 8 : Phay 2 mặt đầu lỗ Ф24

-       Nguyên công 9 : Khoét, doa lỗ Ф24^+0,05

1. Phương án 2

-       Nguyên công 1: Phay mặt đáy

-       Nguyên công 2: Phay mặt trên

-       Nguyên công 3: Phay 2 mặt đầu lỗ Ф24

-       Nguyên công 4: Khoét, doa lỗ Ф24^+0,05

-       Nguyên công 5: Khoan, taro lỗ M6 trên mặt bao lỗ Ф24

-       Nguyên công 6: Khoan 2 lỗ Ф6^+0,05

-       Nguyên công 7 : Khoan, doa lỗ Ф12^+0,05 thứ nhất

-       Nguyên công 8 : Khoan, doa lỗ Ф12^+0,05 thứ hai

-       Nguyên công 9 : Phay rãnh

ð  Sau khi đưa gia 2 phương án gia công thì dựa theo yêu cầu của chi tiết cũng như dựa theo các quy tắc tiêu chuẩn khi gia công thì ta thấy phương án 1 là tối ưu hơn cả. Nó vừa đáp ứng được tính công nghệ lại vừa tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn khi chọn chuẩn gia công. Nên phương án 1 sẽ là phương án được chọn để gia công chi tiết.

2.2.5. Sơ đồ tiến trình công nghệ

STT	Tên các bước	Cấp chính xác	Máy gia công	Vật liệu dụng cụ cắt
1	Phay thô mặt phẳng đáy	9	X6332B	BK6
2	Phay tinh mặt phẳng đáy	7		BK6
3	Phay thô mặt phẳng trên	9		BK6
4	Phay tinh mặt phẳng trên	7		BK6
5	Khoan 2 lỗ Φ11,8	12	VR4A	BK8
6	Doa 2 lỗ Φ12	7		BK8
7	Phay rãnh	9	X6332B	BK6
8	Khoan, doa 2 lỗ Φ6	9	VR4A	P6M5
9	Khoan , taro lỗ Φ6 trên mặt bao lỗ Φ24	9		P6M5
10	Khoét lỗ Φ23,8	9		P6M5
11	Doa lỗ Φ24	7		P6M5
12	Phay 2 mặt đầu lỗ Φ24	9	X6332B	BK6

..........................................

-       Phiến dẫn:Được lắp với bạc dẫn tạo thành cơ cấu dẫn hướng khi khoan để gia công những lỗ có cấp chính xác khác nhau. Với cấp chính xác Rz40, sử dụng loại phiến dẫn cố định tuy thao tác phức tạp nhưng có dùng cơ cấu bạc thay thế. ở đây dùng loại phiến dẫn bản lề.

-       Phiến tì: Vật liệu là thép 20Cr; thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5-0,8 mm; nhiệt luyện đạt 50 ÷ 60 HRC.

Đế đồ gá. Đế đồ gá là là chi tiết cơ bản rất cơ bản của đồ gá. Nó là không những là nơi chịu lực chính của đồ gá mà còn là nơi lắp ráp các chi tiết khác tạo thành đồ gá hoàn chỉnh. Cho nên đế đồ gá được làm bằng gang xám GX 15-32, chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát. Sau đó tiến hành gia công cơ học tạo các vị trí lắp vít và bulông để lắp các chi tiết khác lên đó

4.2.3. Xác định sai số chế tạo đồ gá

Sai số chế tạo của chi tiết được xác định theo công thức sau:

                                

     Ở đây: - là sai số do chế tạo

- là sai số gá đặt.

- là sai số chuẩn

- là sai số do kẹp chặt

- là sai số do mòn

- là sai số điều chỉnh

+ Sai số gá đặt :

Sai số gá đặt được xác định theo bảng 7-3 sách Atlas đồ gá: = 70 ()

+ Sai số chuẩn :

Vì ta gá đặt chi tiết trên phiến tỳ và 2 chốt trụ, trám nên sai số chuẩn sinh ra do có khe hở giữ chốt định vị với lỗ định vị.

Như đã xác định ở phần tính lượng dư, ta chỉ cần thay chiều dài lỗ gia công (L=27) vào công thức:

e_c = L.tga = 27.0,0005 = 0,0135 mm = 13,5 mm

+ Sai số kẹp chặt .

Sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra. = 0 do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện.

+ Sai số mòn .

Sai số mòn sinh ra do đồ gá bị mòn trong quá trình gia công. Sai số mòn được xác định theo công thức sau:

                                

               Ở đây: - hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị; = 0,3

             N - số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá; N = 19000 (chi tiết/năm)

                         = 31,46 ()

 

+ Sai số điều chỉnh .

Sai số điều chỉnh là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy = 5 – 10 .

Ta chọn   = 8 ().

Vậy ta có: Sai số chế tạo là:

       = 60,56 (mm) = 0,06056 (mm)

Vậy sai số chế tạo: = 0,06056 (mm).

4.2.4. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá

       + Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và thân đồ gá 0,06056 mm trên 100mm chiều dài.

       + Độ không vuông góc tâm của bạc và mặt phẳng của đồ gá 0,06056 mm trên 100mm chiều dài.

       + Độ không đồng tâm giữa tâm của bạc dẫn hướng và tâm của lỗ 0,06056 mm.

LỜI KẾT

Sau một thời gian tìm hiểu, nghiên cứu và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo tại Trung Tâm ĐT & THCN Cơ Khí, đặc biệt là thầy giáo Phan Ngọc Tuấn. Đến nay em đã hoàn thành đề tài của mình.

Trong suốt quá trình tìm hiểu, tính toán làm đề tài đến khi hoàn thành em đã hiểu thêm được nhiều vấn đề về công nghệ gia công các chi tiết nói chung và gia công chi tiết dạng hộp nói riêng, những kiến thức sẽ giúp ích rất nhiều cho em trong thực tế sau này. Ngoài ra em còn hiểu biết thêm về một số phương pháp gia công các chi tiết máy. Đồng thời em còn được hiểu thêm về các loại máy công cụ dùng trong công nghệ chế tạo các chi tiết máy.

Trong quá trình thực hiện đồ án, do hiểu biết còn hạn chế, đồng thời còn thiếu kinh nghiệm thực tế và kinh nghiệm khi thiết kế nên đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn, cùng những ý kiến đóng góp của các bạn để em có thể hoàn thiện được kĩ năng của mình hơn.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo cùng bạn bè và đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Phan Ngọc Tuấn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.

 

 

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế quy trình công nghệ gia công THÂN ĐỠ TH-01 ĐHSPKT 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.

1. “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.

2. “Atlas đồ gá” _ GS.TS. Trần Văn Địch
3. “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.

4. “Dung Sai Và Lắp Ghép”_ PGS.TS Ninh Đức Tôn.

Nhà xuất bản giáo dục.

5. “Nguyên Lý Cắt Kim Loại” _GS.TS Trần Văn Địch.

Nhà xuất bản KH & KT -2008

6. “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 Thân đỡ TH01

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