THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BẠC CONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BẠC CONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
Phần I. PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU LÀM VIỆC CỦA SẢN PHẨM
I.1. Điều kiện làm việc
Để nâng cao tuổi thọ của thiết bị, đơn giản hoá và giảm bớt khối lượng gia công các máy móc thiết bị, người ta thường lắp các chi tiết họ bạc. Chúng thường được dùng làm chi tiết lót ổ, chịu mài mòn và đặc biệt là khả năng thay thế được.
Bạc là những chi tiết có dạng tròn xoay, hình ống, thành mỏng, mặt đầu có vai hoặc không có vai, mặt trong có thể trụ hoặc côn. Bạc có thể nguyên hoặc xẻ rãnh, mặt làm việc của bạc có rãnh dầu, trên bạc có lỗ ngang để tra dầu.
I.2. Yêu cầu kỹ thuật
- Đảm bảo độ đồng tâm mặt trong và ngoài giữa 2 lỗ 6mm
- Đảm bảo không song song giữa 6H7 với rảnh 24H8 không quá 0.03/100
- Độ không vuông góc giữa 6H7 với A không quá 0.03/100
- Bề mặt làm việc A có độ nhám Ra=2.5
- Bề mặt làm việc 6H7 có độ nhám Ra=2.5
- Bề mặt làm việc 24H8 có độ nhám Ra=2.5
- Các bề mặt còn lại có Rz= 20
Phần II. ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
II.1. Xác định sản lượng sản phẩm sản xuất hàng năm
- Mục đích: xác định số sản phẩm sản xuất hằng năm để xác định dạng sản xuất và từ đó đề ra phương án sử dụng thiết bị công nghệ(chuyên dùng hay vạn năng) và thiết kế chi tiết phù hợp với qui trình sản xuất.
- Sản lượng hằng năm được tính theo công thức :
N = N1.m.( 1 + )
Trong đó : N - số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1- số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000c/năm)
m - số chi tiết trong một sản phẩm
α - phế phẩm ( α = 5% )3-6%
β - số chi tiết được chế tạo thêm ( β = 6% )
N = 5000.1 (1 + ) = 5880 (chiếc/năm)
II.2. Khối lượng của chi tiết
- Dựa vào phần mềm Pro Engineer ta có thể tích của phôi dập :
V = 0,0295(dm)
- Cách làm như sau :
+ Bước 1: vẽ vật thể với kích thước đã cho sẵn
+Bước 2: kích vào mục Analysis chọn model analysis, sau đó chọn one sided volume
+ Bước 3: chọn mặt phẳng làm gốc, sau đó chọn Okay
* Xác định khối lượng chi tiết:
-Thể tích của chi tiết V = 0.01595(dm3)
-Trọng lượng riêng của thép (kG/dm3)
- Khối lượng của chi tiết
-Tra bảng (2)[1]
|
Dạng sản xuất |
Q - Trọng lượng riêng của chi tiết |
||
|
>200 kG |
4÷200 kG |
<4 kG |
|
|
Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) |
|||
|
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 |
với N=5880 (chiếc/năm) và trọng lượng Q1 = 0,125 (kg) ta xác định được đây là loại sản xuất hàng loạt lớn
-Đặc trưng của dạng sản xuất này có tính ổn định và lặp lại, sử dụng máy vạn năng,trang bị công nghệ chuyên dùng(đồ gá chuyên dùng) mới đem lại hiệu quả kinh tế, kĩ thuật cao.
II.3. Vật liệu và cơ tính yêu cầu
Chọn vật liệu là thép C45
Thành phần hóa học của thép C45
Phần III. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
III.1. Các phương pháp chế tạo phôi
Phương pháp tạo phôi phụ thuộc vào rất nhiều vấn đề như chức năng và kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt và kích thước của chi tiết,quy mô và tính loạt của sản xuất.
Chọn phôi nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định lương dư gia công cho các bề mặt, tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi.
Chọn phôi hợp lý là một bài toán không dễ dàng. Phương án cuối cùng chỉ có thể được quyết định sau khi tính toán giá thành của phôi và giá thành của sản phẩm sau khi gia công cơ.
Căn cứ vào Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương.
III.1.1. Phôi thép thanh
Phôi thép thanh dùng để chế tạo các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, pittong, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ vv....
III.1.2. 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, các chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngan hoặc trên máy dập thẳng đứng.
III.1.3. Phôi rèn tự do
Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do. Ưu điểm chính trong phôi rèn tự do trong điều kiện sản xuất nhỏ là giá thành hạ (không phải chế tạo khuôn dập).
III.1.4. Phôi đúc
Được dùng cho các loại chi tiết như: các chi tiết gối đỡ các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chử thâp, vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm, các loại hợp kim khác.
Đúc được thực hiện trong các loại khuôn cát, trong khuôn kim loại, khuôn vỏ mỏng, và các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo mẩu chảy.
- Chọn phôi:
+ Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45,dựa vào khả năng làm viêc,và sản lượng sản xuất nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp phôi dập.
- Đặc điểm của phương pháp phôi dập:
+ Lượng dư gia công phân bố đều.
+ Tiết kiệm được vật liệu.
+ Thời gian gia công nhanh.
+ Độ đồng đều phôi cao do đó dễ điều chỉnh máy,giảm thời gian gia công.
+ Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tư thấp.
+ Phù hợp với sản xuất hàng loạt.
+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác cao.
+ Chất lượng bề mặt phôi đạt Rz 20 (Mm) giá thành rẻ , thời gian gia công nhanh.
+ Độ đồng đều phôi cao do đó dễ điều chỉnh máy , giảm thời gian gia công.
Tuy nhiên phương pháp chế tạo phôi dập có những khuyết điểm sau:
+ Cần thiết bị gia công phôi với công suất lớn.
+ Dễ sinh ra những khuyết tật phôi khi vật liệu không điền đầy vào thành khuôn làm hỏng chi tiết ..vv
III.2. Chuẩn định vị để gia công chi tiết
Đối với các chi tiết này yêu cầu về độ vuông góc giữa 6H7 và bề mặt A và độ song song giữa 6H7 và 24H8 là rất quan trọng. Để đảm bảo yêu cầu này, khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất.
Chuẩn thống nhất khi gia công các chi tiết dạng trục là hai lỗ 6H7 và bề mặt A. Dùng nó để làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt.
III.3. Khuôn dập
Phần IV. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT
IV.1. Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công
- Phương án 1
Nguyên công 1: Phay thô và bán tinh và tinh mặt phẳng A.
Nguyên công 2: Khoan và doa 2 lỗ Ф6 mm để định vị.
Nguyên công 3: Phay thô và bán tinh mặt 1.
Nguyên công 4: Phay rảnh thoát dao.
Nguyên công 5: Phay thô và bán tinh mặt 3.
Nguyên công 6: Phay thô và bán tinh và tinh 2 bề mặt 24H8 và phay thô, bán tinh mặt 2.
Nguyên công 7: Khoan và khoét 2 lỗ bật.
Nguyên công 8: Khoan và tarô ren 2 lỗ M6x0.5.
Nguyên công 9: Kiểm tra
- Phương án 2
Nguyên công 1: Phay thô và bán tinh và tinh mặt phẳng A.
Nguyên công 2: Phay thô và bán tinh mặt 1.
Nguyên công 3: Phay rảnh thoát dao.
Nguyên công 4: Phay thô và bán tinh mặt 3.
Nguyên công 5: Khoan và doa 2 lỗ Ф6 mm để định vị.
Nguyên công 6: Khoan và khoét 2 lỗ bật.
Nguyên công 7: Khoan và tarô ren 2 lỗ M6x0.5.
Nguyên công 8: Phay thô và bán tinh và tinh 2 bề mặt 24H8 và phay thô, bán tinh mặt 2.
Nguyên công 9: Kiểm tra
Nhận xét:
So sánh giữa 2 phương án I và II.Ta chọn phương án I tốt hơn vì ít nguyên công hơn. Phương án I ở ta dùng chuẩn định vị là mặt phẳng A và 2 lổ 6 để gia công các bề mặt còn lại nên đảm bảo tính công nghệ tốt hơn rất thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn.
IV.2. Trình tự các nguyên công gia công
IV.2.1. Nguyên công 1: Phay thô và tinh mặt phẳng A
Sơ đồ gá đặt :
Bước 1: Phay thô
Định vị
- Định vị vào mặt đáy 3 bật tự do bằng 3 chốt tỳ có khía nhám.
- Mặt bên 2 bật tự do bật tự do bằng 2 chốt tỳ có khía nhám.
Kẹp chặt
- Dùng cơ cấu kẹp bằng thủy lực.
- Phương nằm ngang. Chiều từ phải qua trái.
Máy (tra bảng 9-38 trang 74-sổ tay CNCTM3)
- Chọn máy phay nằm đứng 6H12.
- Số cấp trục chính 18.
- Công suất của máy N= 7 (KW).
- Số vòng quay 30-1500 (v/phút)
- Kích thước làm việc của bàn máy:
+ B1= 320
+ l =1250
+ Góc quay lớn nhất của bàn: ±45˚
Chọn dao
- Chọn dao cắt là dao phay mặt đầu bằng hợp kim cứng T15K6 (Bảng 4-3 trang 258 – sổ tay CNCTM I).
Thông số dao (Bảng 4-94 trang 376 – sổ tay CNCTM I).
- D=100mm
- L=39mm
- d=32mm
- Z=10
Bước 2: Phay bán tinh và tinh
Định vị
- Giống Bước 1
Kẹp chặt
- Giống Bước 1
Máy
- Giống Bước 1
Chọn dao
Chọn dao cắt là dao phay mặt đầu bằng hợp kim cứng T15K6 (Bảng 4-3 trang 258 – sổ tay CNCTM I).
Thông số dao
- Giống Bước 1
IV.2.2. Nguyên công 2: Khoan và doa 2 lỗ Ф6 mm để định vị
Sơ đồ gá đặt :
Bước 1: Khoan lỗ Ф5,8 mm
Định vị
- Định vị vào mặt đáy 3 bật tự do bằng 3 chốt tỳ có đầu phẳng.
- Mặt bên 2 bật tự do bật tự do bằng 2 chốt tỳ có khía nhám.
- Mặt phía sau định vị 1 bật tự do bằng 1 chốt tỳ có khía nhám.
Kẹp chặt
- Dùng cơ cấu kẹp bằng thủy lực.
- Phương nằm ngang. Chiều từ phải qua trái.
Máy (tra bảng 9-21 trang 45-sổ tay CNCTM3)
- Chọn máy khoan đứng K125.
- Đường kính lớn nhất khoan được Ф25mm.
- Số cấp trục chính 9.
- Công suất của máy N= 2.8 (KW).
- Số vòng quay 97 - 1360 (v/phút).
- Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 375x500 mm.
Chọn dao
- Chọn dao cắt là mũi khoan bằng hợp kim cứng và gắng mảnh hợp kim cứng kiểu ruột gà đuôi trụ loại ngắn.
- Vật liệu là hợp kim cứng T15K6 (Bảng 4-3 trang 258 – sổ tay CNCTM I).
Thông số dao (Bảng 4-40 trang 285 – sổ tay CNCTM I).
- d=5,8 mm
- L=130 mm
- l=60 mm
- Góc nghiên chính của lưỡi cắt 2φ= 90˚
Bước 2: Doa lỗ Ф6 mm
Định vị
Giống như Bước 1
Kẹp chặt
Giống như Bước 1
Máy
Giống như Bước 1
Chọn dao
- Chọn dao cắt là mũi doa máy liền khối chuôi trụ bằng hợp kim cứng (Bảng 4-49 trang 302- sổ tay CNCTM I).
- Vật liệu là hợp kim cứng làm bằng hợp kim cứng (Bảng 4-3 trang 258 - sổ tay CNCTM I).
Thông số dao
- d= 6 mm
- L= 100 mm
- l= 20 mm.
IV.2.3. Nguyên công 3: phay mặt 1
Sơ đồ gá đặt:
Định vị
- Định vị vào mặt đáy 3 bật tự do bằng 3 chốt tỳ có đầu phẳng.
- Định vị 2 lỗ 6mm. một lỗ bằng chốt trụ ngắn khống chế 2 bật tự do và một lỗ định vị bằng chốt trám khống chế 1 bật tự do.
Kẹp chặt
- Dùng cơ cấu kẹp bằng thủy lực.
- Phương thẳng đứng. Chiều từ trên xuống dưới.
Máy (tra bảng 9-38 trang 74-sổ tay CNCTM3)
- Chọn máy phay nằm đứng 6H12.
- Số cấp trục chính 12.
- Công suất của máy N= 1,7 (KW).
- Số vòng quay 30-1500 (v/phút).
- Kích thước làm việc của bàn máy:
+ B1= 320
+ l =1250
+ Góc quay lớn nhất của bàn: ±45˚
Chọn dao
- Chọn dao cắt là dao phay mặt đầu bằng hợp kim cứng T15K6 (Bảng 4-3 trang 258 – sổ tay CNCTM I).
Thông số dao (Bảng 4-94 trang 340 – sổ tay CNCTM I)
- D=100mm
- L=39mm
- d=32mm
- Z=10
IV.2.4. Nguyên công 4: Phay rảnh thoát dao
Định vị
- Định vị vào mặt đáy 3 bật tự do bằng 3 chốt tỳ có đầu phẳng.
- Định vị 2 lỗ 6mm. một lỗ bằng chốt trụ ngắn khống chế 2 bật tự do và một lỗ định vị bằng chốt trám khống chế 1 bật tự do.
Kẹp chặt
- Dùng cơ cấu kẹp bằng thủy lực
- Phương nằm thẳng đứng. Chiều từ trên xuống dưới
Máy (tra bảng 9-38 trang 74-sổ tay CNCTM3)
- Chọn máy phay nằm đứng 6H12.
- Số cấp trục chính 12.
- Công suất của máy N= 1,7 (KW).
- Số vòng quay 30-1500 (v/phút).
- Kích thước làm việc của bàn máy:
+ B1= 320
+ l =1250
+ Góc quay lớn nhất của bàn: ±45˚
Chọn dao
- Chọn dao cắt là dao phay ngón chuôi trụ bằng hợp kim cứng T15K6 (Bảng 4-3 trang 258 – sổ tay CNCTM I)
Thông số dao (Bảng 4-65 trang 322 – sổ tay CNCTM I)
- d=2mm
- L=39mm
- l=7mm
- Z=3
IV.2.5. Nguyên công 5: Phay mặt 3
Định vị
- Định vị vào mặt đáy 3 bật tự do bằng 3 chốt tỳ có đầu phẳng.
- Định vị 2 lỗ 6mm. một lỗ bằng chốt trụ ngắn khống chế 2 bật tự do và một lỗ định vị bằng chốt trám khống chế 1 bật tự do.
Kẹp chặt
- Dùng cơ cấu kẹp bằng thủy lực
- Phương thẳng đứng. Chiều từ trên xuống dưới
Máy (tra bảng 9-38 trang 74-sổ tay CNCTM3)
- Chọn máy phay nằm đứng 6H12.
- Số cấp trục chính 12.
- Công suất của máy N= 1,7 (KW).
- Số vòng quay 30-1500 (v/phút).
- Kích thước làm việc của bàn máy:
+ B1= 320
+ l =1250
+ Góc quay lớn nhất của bàn: ±45˚
Chọn dao
- Chọn dao cắt là dao phay ngón chuôi côn gắng mảnh bằng hợp kim cứng T15K6 (Bảng 4-3 trang 258 – sổ tay CNCTM I)
Thông số dao (Bảng 4-69 trang 325– sổ tay CNCTM I)
- D=16mm
- L=105mm
- l=16mm
- Z=4
IV.2.6. Nguyên công 6: Phay thô, bán tinh và tinh 2 bề mặt 24H8 và phay mặt 2
Sơ đồ gá đặt :
Bước 1: Phay bề mặt 24H8
Bước 1.1 Phay thô
Định vị
- Định vị vào mặt đáy 3 bật tự do bằng 3 chốt tỳ có đầu phẳng.
- Định vị 2 lỗ 6mm. một lỗ bằng chốt trụ ngắn khống chế 2 bật tự do và một lỗ định vị bằng chốt trám khống chế 1 bật tự do.
Kẹp chặt
- Dùng cơ cấu kẹp bằng thủy lực.
- Phương thẳng đứng. Chiều từ trên xuống dưới.
Máy (tra bảng 9-38 trang 74-sổ tay CNCTM3)
- Số cấp trục chính 18.
- Chọn máy phay nằm ngang 6H82.
- Công suất của máy N= 7 (KW).
- Số vòng quay 30-1500 (v/phút).
- Kích thước làm việc của bàn máy:
+ B1= 320 mm
+ l =1250 mm
+ Góc quay lớn nhất của bàn: ±45˚
Chọn dao
- Chọn dao cắt là dao phay đĩa hai phía gắng mảnh hợp kim cứng (bảng 4-91 trang 339-sách sổ tay CNCTM 1).
- Vật liệu chế tạo dao la hợp km cứng T15K6.
Thông số dao (bảng 4-91 trang 339-sách sổ tay CNCTM 1)
- D= 100 mm
- d= 18 mm
- B= 14 mm
- Z= 8
Bước 1.2 Phay bán tinh và tinh
Định vị
Giống bước 1
Kẹp chặt
