THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BẠC 2 LỖ C11 ĐHSPKT HƯNG YÊN

LỜI NÓI ĐẦU

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BẠC 2 LỖ C11 ĐHSPKT HƯNG YÊN

   Hiện nay, các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

   Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện có người học lắm vữngvà vận dụng có hiệu quả các phương pháp có thiết kế, xây dựng và quản lỳ các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuấtcụ thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.

   Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của nghành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhắm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về các vấn đề mà người kỹ sư thường gặp phải khi thiết kế một quy trìng sản xuất chi tiết cơ khí.

   Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo …. đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.

    Em xin cảm ơn...

Nội dung các phần thuyết minh tính toán:

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

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

Xác định dạng sản xuất.

Chọn phương pháp chế tạo phôi.

Lập các trình tự nguyên công.

Tính lượng dư bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.

Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công.

Tính và thiết kế đồ gá.

I. Phân tích chức năng làm việc:

Là chi tiết dạng càng có chức năng biến đổi chuyển động thẳng chi tiết này thành chuyển động quay chi tiết khác.

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BẠC 2 LỖ C11 ĐHSPKT HƯNG YÊN

- Hình vẽ:

- Chi tiết dạng càng C11 làm bằng thép 45 nên có những đặc tính công nghệ như sau:

 • Chứa 0,45 %C                                

      • Độ bền: 750 MPa                          

 • Độ cứng trong giới hạn: HB = 197

 • Trọng lượng riêng: ɣ= 7,852 kg/dm³

Kết cấu càng làm bằng thép 45 lên cần được đảm bảo khả năng cứng vững của chi tiết.

Kết cấu càng bởi hai bề mặt gia công song song cho phép gia công dễ dàng cùng với lỗ ø65 và lỗ

Hệ thống lỗ  trên càng cho phép gia công chúng gia công bằng các máy, hình dạng lỗ cho phép gia công thông suốt từ một hoặc hai phía.

Do kết cấu càng không đối xứng lên cơ cấu đồ gá cần phải vững chắc để khi gia công chi tiết không bị xô lệch

III: Xác định dạng sản xuất:

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta  phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:

N = N₁.m

Trong đó

N – Số  chi tiết được sản xuất trong 1 năm

N₁ – Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (12000 chiếc /năm)

m – Số chi tiết trong một sản phẩm

β – Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = (5÷7)%

Vậy

            N = 12000.1 = 12720 (chi tiết/năm)

Sau khi xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức sau:

Q₁ = V.γ (kG)

Trong đó

Q₁ – Trọng lượng của chi tiết

γ – Trọng lượng riêng của vật liệu γ_thép = 7,852kG/dm³

V – Thể tích của chi tiết.

Dựa vào hình vẽ ta có thể chia chi tiết ra làm 2 phần như sau:

Phần 1: ta có thể chia như sau: V_{phần 1} = V_{hình hộp}   V_trụ

V­­_hộp = V₁+V₂+V₃+V₄+V₅

V₁=(60+140)x 20x50=200000 (mm³)

V₂=60x140x50         =420000 (mm³)

V₃=(112+140)x10x50=126000 (mm³)

V₄=90x112x50        =504000 (mm³)

V­₅=(45+112)x15x50=117750 (mm³)

V_hộp=1367750(mm³)

V_trụ=V₆+V₇+V₈+V₉

V₆==251327(mm³)

V₇=165915             (mm³)

V₈=1414                 (mm³)

V₉=2410(mm³)

V_trụ=421066(mm³)

Vậy V=1367750-421066=946684(mm³)=0, 946684 (dm³)

Vậy khối lượng của chi tiết là: Q₁ = V.γ = 0, 946684.7,852 = 7,43 (kg)

Sau khi xác định được N và Q₁ ta dựa vào bảng 2 trong sách (thiết kế đồ án CNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất khối

IV: Xác định phương án chế tạo phôi.

1. Xác định loại phôi:

       Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết vật liệu, điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp. Chọn loại phôi tức là chọn phương án chế tạo phôi, dựa vào bản vẽ chi tiết gia công và tính công nghệ của chi tiết ta chọn phương án chế tạo phôi hợp lý bởi vì nó ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm và ảnh hưởng tới tính kinh tế . Chọn phôi cần chú ý sao cho hình dáng của phôi gần giống với hình dáng của chi tiết. Có nhiều phương pháp chế tạo  phôi khác nhau như:

• Phôi thép thanh:

Phôi thép thanh hay dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, pittong, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ v.v…

• Phôi đúc

          Thường dùng cho các chi tiết có hình dạng và kết cấu phức tạp như các chi tiết dạng hộp, gối đỡ… Vật liệu dùng cho phôi đúc là Gang, Thép, Đồng và các hợp kim khác . Đúc dễ cơ khí hoá hiện đại hoá , giá thành rẻ cho năng suất cao.

• Phôi dập.

      Dùng với chi tiết dạng hộp nhỏ có hình dạng không phức tạp ở dạng sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối. Phương pháp này thường có cơ tính tốt và đạt năng suất cao.

• Phôi cán.

          Là loại phôi thép thanh dùng để chế tạo trực tiếp hoặc dùng các chi tiết ban đầu khi chế tạo phôi bằng phương pháp biến dạng dẻo. Phôi cán được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

• Phôi rèn.

                   Được sử dụng trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Ưu điểm của phôi rèn trong điều kiện sản xuất nhỏ giá thành hạ (Không phải chế tạo khuôn dập) . Thường dùng cho các chi tiết như bánh răng trục khuỷu, trục chữ thập các chi tiết nhỏ dần về hai phía vòng tròn v.v ….

    Theo yêu cầu của đề tài thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết Càng C11 vật liệu C45 . Kết cấu không phức tạp, thuộc dạng sản xuất hàng khối  ta chọn phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp dập.

2. Xác định phương pháp tạo phôi.

IV: Xác định phưong pháp chế tạo phôi:

4.1    Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:

Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa. Trong trường hợp trọng lượng của chi tiết ( biên liền)khoảng 1,7 kg (< 10 kg) thì ta chọn phôi là cán định hình.

4.2     Rèn tự do:

4.3     Dập lần 1:

4.4     Dập lần 2:

4.5     Cắt bavia:

1. Bản vẽ lồng phôi:

V. Lập thứ tự các nguyên công:

5.1: Đường lối công nghệ

Do dạng sản xuất là hàng khối nên việc lập quy trình công nghệ chế taọ chi tiết “  Càng C 11 ” hợp lý có ý nghĩa quan trọng. Nó ảnh hưởng tới năng suất lao động và chất lượng của sản phẩm.

Thực tế quy trình công nghệ được xây dựng trên nguyên công hay một số nguyên công trong trường hợp có nhiều dao hoặc trên máy có phạm vi rộng tức là quy trình công nghệ được phân ra nhiều nguyên công đơn giản, ít bước công nghệ. Trong một số nguyên công dùng máy vạn năng kết hợp với một số thiết bị chuyên dùng hoặc chuyên dùng đơn giản để chế tạo.

Nguyên tắc khi thiết kế nguyên công là phải đảm bảo năng suất lao động và độ chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, các bước gia công, thứ tự các bước công nghệ. Vì vậy ta phải dựa vào dạng sản xuất, đường lối công nghệ để chọn sơ đồ nguyên công cho phù hợp với dạng sản xuất đó thì gia công tập chung cho một vị trí hay một vài vị trí sử dụng đồ gá vạn năng kết hợp, các nguyên công còn lại với dạng sản xuất hàng loạt lớn ta phải dựa trên nguyên tắc tập trung nguyên công nhiều vị trí và dùng đồ gá chuyên dùng và một số nguyên công nà đó có thể gia công làm nhiều bước.

Với dạng sản xuất hàng khối các nguyên công được tách ra và gia công có ở nhiều vị trí khác nhau và có thể gia công bằng nhiều dao hoặc bằng nhiều tổ hợp dao.Chi phí cho các dụng cụ là 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 kỹ thuật của phương pháp tạo phôi. 

5.2: phương án thực hiện.

Sau khi đã nghiên cứu kỹ nguyên lý làm việc cùng với hình dạng vật thật chi tiết ta tiến hành phân chia các bề mặt gia công và chọn phương pháp gia công hợp lý.Ta có các phương án thực hiện như sau:

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

III.xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá :

   Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công ,nhưng phần lớn nó ảnh hưởng tới sai số  vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn .

   Xuất phát từ quan điểm cho rằng tổng sai số xuất hiện khi gia công chi tiết nhỏ hơn dung sai chi tiết gia công .

 Ke_c+e_k+e_đg+ SD£d

 e_c :Sai số chuẩn

 e_k :Sai số kẹp

 e_đg :Sai số đồ gá

 SD:Tổng sai số do các nguyên nhân như biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ,    độ mòn của dao ,sai số điều chỉnh máy ..    rất khó xác định nên ta dùng :

e_gđ =k. e_c +e_k+e_đg

_­suy ra: e_gđ=k.e_c+e_k+e_ct+e_m+e_đc

ta có e_c là sai số chuẩn định vị trùng với gốc kích thước .

*sai số kẹp chặt e_k:

ta có e_k =0 vì lực kẹp vuông góc với kích thước cần thực hiện.

*sai số mòn e_mlà sai số do mòn đồ gá gây ra e_m=b

   b:hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị .ở đây b=0,2 vì định vị là phiến tì phẳng

N:sản lượng chi tiết gia công trên 1 đồ gá.

N=12000

e_m=0,2 =21,9(mm)

*e_đc: sai số điều chỉnh e_đc=5(mm)

e_gđ: sai số do gá đặt

e_gđ= d=1/3.240=80(mm)

*sai số chế tạo đồ gá cho phép :

e_ct=(e²_gđ-(e_c²+e_k²+e²_m+e²_đc))^0.5

suy ra sai số chế tạo đồ gá cho phép là :

e_ct=76,78(mm)

vậy điều kiện kỹ thuật của đồ gá là:

-độ không vuông góc của bề mặt phiến tì so với mặt đáy đồ gá £80(mm)

-độ không song song của tâm bạc dẫn hướng so với bề mặt phiến tì £65(mm)

IV. tính đường kính bulông của  cơ cấu đòn kẹp:

  Tính tương tự ta được kích thước tiết diện ngang của đòn chống

sơ đồ kẹp

lực kẹp cần thiết là w tác dụng vào phôi nên ta có lực kẹp tại vị trí bulông là Q

M₀=0 suy ra W.2a-Q.a=0

Q=2w=8675,8(N)

đường kính bulông tính theo công thức tính đồ gá:

đường kính :

d=1,4.

ở dây:[s_k]=0,6.350=210(N/mm²)

vật liệu làm bulông là thép 45 nên ta có:

[s_ch]=350

d=1.4 =5,99(mm)

ta chọn bulông theo tiêu chuẩn d=10(mm)

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

TÀI LIỆU THAM KHẢO
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