THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN THỦY LỰC H38 H8 ĐHSPKT HƯNG YÊN

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN THỦY LỰC H38

Lời  nói đầu:

         Công nghệ CTM là một môn khoa học cơ bản,cung cấp các kiến thức cơ sở trong lĩnh vực ctm . Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trên thị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sản suất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật theo một yêu cầu cho trước. Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo.

       Do vậy mỗi sinh viên phải trang bị cho mình một lượng kiến thức đấy đủ.Từ cơ bản đến chuyên sâu,để cố khả năng làm việc tốt hiệu quả trong tương lai.

       Đồ án công nghệ CTM giúp sinh viên tiếp cận thực tế nhanh hơn , với nhiệm vụ gia công một chi tiết dưới sự hướng dấn tụy của thầy cô.            

Em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn, đủ các yêu cầu được giao . Qua đó em đã củng cố thêm được nhiều kiến thức từ lý thuyết đến thực tiễn ,để thiết kế sản phẩm của mình đạt yêu cầu, đồng thời đảm bảo khả năng về kinh tế,trong điều kiện sản suất cụ thể của nhà máy nói riêng, của nước ta nói chung. Đó là  những kiến thức cần thiết, thực tế cho công việc của em sau này.   

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Đoàn Đình Quân đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn công nghệ CTM của khoa cơ khí trường ĐHSPKT Hưng Yên , để em vững vàng hơn cho công việc sau này.

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân thủy lực

1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

- Căn cứ vào bản vẽ chi tiết thân thủy lực và qua việc nghiên cứu tỷ mỷ kết cấu của chi tiết, ta xác định được chức năng làm việc của chi tiết:

+ Thân thủy lực là một trong những chi tiết thuộc nhóm chi tiết dạng hộp, nó có hình dạng phức tạp với hình khối rỗng có thành vách xung quanh, có các phần lồi lõm khác nhau. Trên đó có các mặt phẳng phải gia công với độ chính xác khác nhau và có các mặt phẳng không phải gia công. Đặc biệt trên thân thủy lực có một hệ lỗ với vị trí tương quan chính xác và có các lỗ nhỏ để kẹp chặt các chi tiết khác lên nó hoặc kẹp chặt nó lên các chi tiết khác.

+ Chức năng của thân thủy lực: là chi tiết cơ sở để đảm bảo vị trí và sự tương quan đúng đắn của tất cả các chi tiết khác trong cơ cấu.

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

          - Theo bản vẽ chi tiết thân thủy lực, ta thấy: Hình dáng và kết cấu của chi tiết khá phức tạp, nhiều lỗ, nhiều mặt khác nhau nhưng vẫn đảm bảo thực hiện dễ dàng việc gá đặt và gia công các bề mặt làm việc theo một chuẩn thống nhất (một mặt phẳng và hai lỗ vuông góc với mặt phẳng đó), đảm bảo sản xuất là kinh tế nhất. Kết cấu của chi tiết đảm bảo việc tiết kiệm vật liệu mà vẫn đáp ứng được điều kiện làm việc.

          - Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám, thích hợp cho đúc được hình dạng phức tạp của chi tiết, đáp ứng điều kiện việc của thân thủy lực: không cần chịu độ uốn lớn, chịu áp lực tốt, đảm bảo điều kiện bôi trơn tốt.

          - Bề mặt làm việc chủ yếu là: bề mặt của các lỗ , ,  và các mặt ngoài A, B, C, D, E. Các bề mặt này cần gia công đạt độ chính xác cao về vị trí tương quan, hình dáng hình học và độ nhẵn bóng bề mặt. Cụ thể như sau:

          +  Các lỗ , ,  đạt cấp chính xác 7.

          + Mặt chuẩn A cần đạt độ nhám R_z20, bề mặt này được dùng làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công tiếp theo.

          +  Mặt B và D cần đạt R_z10, mặt B cần song song với mặt chuẩn A, giá trị sai lệch độ song song cho phép so với mặt A là 0,03mm

          + Mặt C và đường tâm lỗ cùng vuông góc với mặt chuẩn A, giá trị sai lệch độ vuông góc cho phép so với mặt A là 0,03mm.

+ Lỗ  đồng trục với , đường trục của 2 lỗ này phải vuông góc với mặt C, giá trị sai lệch độ vuông góc với mặt C là 0,03mm.

          + Các lỗ M5 phải vuông góc với mặt đáy A, các lỗ này dùng để lắp các chi tiết khác với thân thủy lực.

          + Các mặt bên của chi tiết không là bề mặt làm việc, không phải gia công.

3. Xác định dạng sản xuất:

- Muốn xác định dạng sản xuất ta phải biết sản lượng hàng năm và trọng lượng của chi tiết gia công.

+ Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức:

                   Trong đó:

N = 2900.1. [ 1 + ( 7 + 5 )/100 ] = 3248 chi tiÕt

+ Trọng lượng của chi tiết: 

                   Trong đó:

g : Trọng lượng riêng của vật liệu . g = 7kg/dm

V: Thể tích chi tiết

* Theo hình vẽ ta có

V = ∑ V_{Khối đặc} - ∑ V_{Khối rỗng}

Vậy:            V = ∑ V_{Khối đặc} - ∑ V_{Khối rỗng} = 0,174084 – 0,034090 = 0,14 (dm³)

- Với Q = 0,98 kg vµ N = 3248, dựa vào bảng 2 (Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM) ta xác định được dạng sản xuất là: Hàng loạt lín.

4. Chọn phương pháp chế tạo phôi:

          - Vật liệu để chế tạo chi tiết thân thủy lực là gang xám. Gang xám có giá thành rẻ, dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350⁰C), có tính đúc tốt và khả năng chịu lực nén cao.

Do đặc tính của gang xám là cứng, giòn, không rèn dập được nên ta chọn phương pháp đúc để chế tạo phôi chi tiết thân thủy lực.

- Các phương án đúc phôi gang:

+ Đúc gang trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay. Phương pháp này cho độ chính xác thấp, lượng dư cho gia công cắt gọt lớn, năng suất thấp, đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân cao, thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

+ Dùng mẫu kim loại, khuôn cát, làm khuôn bằng máy. Phương pháp này đạt độ chính và năng suất cao, lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, thích hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối.

+ Đúc trong khuôn kim loại. Phương pháp này đem lại sản phẩm đúc chất lượng cao, kích thước chính xác, độ nhẵn bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hóa, tự động hóa, thích hợp cho dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối.

 - Căn cứ vào dạng sản xuất hàng loạt vừa, hình dáng, kết cấu, kích thước chi tiết (tương đối nhỏ), vật liệu chế tạo phôi là gang xám ta chọn phương pháp đúc tối ưu, 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.

5. Lập thứ tự các nguyên công:

5.1.  Xác định đường lối công nghệ:

- Đối với dạng sản xuất hàng loạt, muốn chuyên môn hóa cao để đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công). Ở đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng.

5.2. Chọn phương pháp gia công:

- Gia công mặt đáy A đạt R_z20 bằng phương pháp phay (phay thô sau đó phay tinh), dùng dao phay mặt đầu (gắn mảnh hợp kim cứng BK8).

          - Gia công lỗ  bằng phương pháp khoét, sau đó doa tinh đạt cấp chính xác 7.

- Gia công mặt phẳng B và D đạt R_z10 bằng phương pháp phay, dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng, đầu tiên phay thô, sau đó phay tinh.

- Gia công đồng thời hai mặt E và C bằng phương pháp phay, dùng dao phay đĩa ba mặt răng có gắn mảnh hợp kim cứng (BK8).

          - Gia công hai lỗ đạt cấp chính xác 7 sử dụng phương pháp khoan và gia công lần cuối là doa tinh (đạt chính xác  cấp 7 và R_z=3,2 6,3 ).

          - Các lỗ ,  được gia công bằng phương pháp khoan, sử dụng mũi khoan sâu chuyên dùng.

          - Các lỗ M5 được gia công bằng phương pháp khoan, sau đó tarô ren.

5.3. Lập tiến trình công nghệ:

          - Căn cứ vào đường lối công nghệ là phân tán nguyên công, dạng sản xuất hàng loạt lớn, kết cấu của chi tiết thân thủy lực, ta lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết như sau:

5.3.1. Nguyên công 1- Phay mặt đáy A:

          + Sơ đồ gá đặt:

          + Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do. Dùng 3 chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt dưới (hạn chế 3 bậc tự do), dùng phiến tỳ khía nhám có diện tích nhỏ để định vị mặt bên (hạn chế 2 bậc tự do), ngoài ra có thêm 1 chốt tỳ điều chỉnh được nhằm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công.

          + Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp bằng ren vít có miếng đệm, lực kẹp ổn định do miếng đệm luôn áp sát vào bề mặt chi tiết, ép chặt chi tiết vào phiến tỳ.

          + Chọn máy: Gia công mặt phẳng chuẩn A trên máy phay đứng vạn năng 6H12, công suất máy .

          + Chọn dao:Dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8, đường kính dao , , , số răng  (Bảng 4-49 Sổ tay CNCTM, Tập 1)

          + Lượng dư gia công: Tra bảng 3-110, Sổ tay CNCTM, Tập 1, vật đúc bằng gang, cấp chính xác II, đúc trong khuôn kim loại, lượng dư gia công đối với mặt dưới là 1,6 mm.

5.3.2. Nguyên công 2 – Khoan và doa lỗ Ф12 (thẳng đứng):

          + Sơ đồ gá đặt:

          + Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do. Dùng hai phiến tỳ phẳng định vị mặt đáy A hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt bên dài nhất hạn chế hai bậc tự do, chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt c¹nh hạn chế 1 bậc tự do.  + Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có miếng đệm.

          + Chọn máy: Dùng máy khoan đứng vạn năng K125.

          + Chọn dao:

• Khoan: Dùng mũi khoan ruột gà đuôi côn loại ngắn (hợp kim cứng) có đường kính , chiều dài , chiều dài phần làm việc  (Bảng 4-41, Trang 326, Sổ tay CNCTM, Tập 1).
• Doa: Sử dụng mũi doa liền khối, chuôi trụ, hợp kim cứng, răng thẳng, có đường kính , chiều dài toàn bộ mũi doa , chiều dài phần làm việc  (Bảng 4-49, Trang 336, Sổ tay CNCTM, Tập 1).

5.3.3. Nguyên công 3 – Phay mặt B,D:

+ Sơ đồ gá đặt:

          + Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do. Dùng hai phiến tỳ phẳng định vị mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong (lỗ Ф12) hạn chế 2 bậc tự do, chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt c¹nh hạn chế 1 bậc tự do.

          + Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng thanh kẹp lật được, lực kẹp điều chỉnh bằng tay vặn trên thanh kẹp.

          + Chọn máy: Gia công mặt phẳng B,D trên máy phay đứng vạn năng 6H12, công suất máy .

          + Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng, có , , , số răng  (Bảng 4-49 Sổ tay CNCTM, Tập 1).

5.3.4. Nguyên công 4 – Phay đồng thời hai mặt E và C:

          + Sơ đồ gá đặt:

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

9.3 Tính đường kính bulông

Lực kẹp cần thiết là Wct tác dụng vào phôi ( lực tác dụng dọc trục bu lông )

Đường kính d1 của bulông tính theo công thức 8-4 (Sách chi tiết máy – tập 1 )

d1 ≥  =

ở dây:[s_k]= [s_ch]/s      với s – là hệ số an toàn s = 10 (N/mm²)

vật liệu làm bulông là thép 45nên ta có:

[s_ch]=350

9.4.Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá.

   Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được tính bằng công thức:

          [ect] =[egd] -([ec] +ek +em +e dc )

   Trong đó:

egd : sai số gá đặt, được lấy bằng d/3, với d là dung sai nguyên công, d =200 mm.

   Þ egd = 200/3 = 66,7 mm.

     ec : sai số chuẩn, ec = 0 do chuẩn định vị trùng gốc kích thước là mặt đáy D .     ek = 0 vì lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện .

     em: Sai số do mòn đồ gá.

          em = b.N

       b:  Hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, b = 0,3.

       N: Số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, N = 14000.

          Þ em = 0,3. 14000 = 35,5mm.

     edc : sai số điều chỉnh, edc = 5 mm.

Þ  [ect] ={66,7 - (35,5 +5 )} = 56,2 mm.

Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.

  Độ không vuông góc của tâm bạc dẫn so với mặt đáy đồ gá £ 0,0562 mm.

  Độ không song song giữa mặt phiến tỳ với mặt đáy đồ gá £ 0,0562 mm.

  Độ không vuông góc giữa chốt trụ và mặt đáy đồ gá £ 0,0562 mm.

Lời kết :

Với sự hướng dẫn tận tình của thầy, cô giáo. Sau khi hoàn thành đồ án công nghệ chế tạo máy em đã hiểu thêm được nhiều vấn đề về công nghệ gia công chi tiết nói chung và gia công chi tiết của em nói riêng, ngoài ra em còn được học thêm về phương pháp thiết kế tài liệu công nghệ gia công chi tiết máy, đồng thời với các loại máy em dùng trong công nghệ chế tạo chi tiết của mình em cũng được hiểu sâu sắc hơn. em xin trân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đã có những chỉ bảo tận tình khi em gặp khó khăn trong khi làm đồ án này. Đăc biệt là Thầy giáo Đoàn Đình Quân.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1].    Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập I; II ;III

          NXB KHKT - Hà Nội 2001.

          Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt.

[2].    Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy.

          NXB KHKT- Hà Nội 2000.

          GS.TS Trần Văn Địch.

[3].    Công nghệ chế tạo máy.

          NXB KHKT -Hà Nội 2003

GS.TS Trần Văn Địch , PGS.TS  Nguyễn Trọng Bình; PGS.TS  Nguyễn Thế Đạt; PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp ; PGS.TS Trần Xuân Việt.

[4].    Sổ tay và Atlas đồ gá.

          NXB KHKT - Hà Nội 2000.

          GS.TS Trần Văn Địch.

[5].    Hướng dẫn TK Đ/A CNCTM

GS.TS Nguyễn Đắc Lộc ; ThS. Lưu Văn Nhang

[6].    Tính Toán Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại

[7].    Cơ Sở Máy Công Cụ

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