ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ TRỤC LỆCH 1 BÊN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ TRỤC LỆCH 1 BÊN
NỘI DUNG
Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết: GỐI ĐỠ TRỤC
Trong điều kiện:
- Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
- Trang thiết bị tự chọn.
Với các yêu cầu sau:
- PHẦN BẢN VẼ:
- Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy A0.
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy A0.
- Bản vẽ sơ đồ đúc phôi khổ giấy A3.
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy A0.
- 01 bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy A0.
- 01 bản vẽ đồ gá khổ giấy A0 .
- PHẦN THUYẾT MINH:
- Phân tích chi tiết gia công
- Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công.
- Lập bảng quy trình công nghệ gia công cơ
- Biện luận qui trình công nghệ.
- Thiết kế đồ gá.
- Kết luận về quá trình công nghệ
----------**&**----------
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN.. i
LỜI NÓIĐẦU.. ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.. iii
MỤC LỤC.. iv
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.1
1.1. Phân tích công dụng vàđiều kiện làm việc của CTGC .1
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC .1
1.3. Phân tích kết cấu hình dạng của CTGC .1
1.4. Phân tích độ chính xác của CTGC .2
1.5. Xác định sản lượng năm .5
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.6
2.1. Chọn phôi.6
2.2. Phương pháp chế tạo phôi.6
2.3. Xác định lượng dư.9
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu .10
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.11
3.1. Mục đích.11
3.2. Nội dung.11
CHƯƠNG 4: BIỆN LUẬN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.12
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.40
5.1. Phân tích YCKT của nguyên công.
5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt
5.3. Phương pháp tính lực kẹp.
5.4. Xác định sai số cho phép.
5.5.Ưu khuyếtđiểm của đồ gá.
5.6.Hướng dẫn bảo quản độ gá.
5.7.Hướng dẫn sừ dụng đồ gá.
5.8. Một số chi tiết tiêu chuẩn.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN.66
TÀI LIỆU THAM KHẢO.67
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC
Công dụng : Gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục .Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó . Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt .
'Điều kiện làm việc : Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC
Gối đỡ trục làm việc trong môi trường chiụ rung, chiụ mài mòn nên ta chọn vật liệu là gang xám. Vì gang xám có những tích chất phù hợp và những ưu điểm như là khả năng chiụ mòn và rung cao,cơ tính khá,dễ đúc.
v Tính dễ đúc thể hiện ở chỗ:
- Chảy loãng tốt,hình dáng có thể phức tạp.
- Khi đông đặc co ngót ít.
- Co ngót sau khi đông đặc nhỏ nên ít gây nứt,phần lớn gang đúc xong không cần ủ,khử ứng suất dư.
- Kích thước tương đối ổn định.
- Đồng thời gang xám dễ gia công cơ khí và giá thành rẻ.
Theo TCVN gang xám có ký hiệu là : GX 15-32
v Thành phần cuả gang xám gồm:
+ ( 2,5 ÷ 3,5)% C.
+ ( 1,5 ÷ 3,0)% Si.
+ ( 0,5 ÷ 1,0)% Mn.
+ ( 0,1 ÷ 0,2)% P.
+ ( 0,1 ÷ 0,12)% S.
- Với các tính chất nêu trên gang xám là phù hợp nhất.
- Theo điều kiện làm việc cuả gối đỡ trục ta sử dụng gang xám có ký hiệu: GX 15-32 có giới hạn bền kéo là 15kg/mm2, có giới hạn bền uốn là 32kg/mm2. Hầu hết cacbon trong gang xám ở dạng tự do, graphít có hình tấm, tính chảy loãng cao, dễ chế tạo đối với chi tiết này.
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC
Gối đỡ trục là chi tiết dạng hộp, có hình dáng và kết cấu tương đối đơn giản. Chi tiết có các mặt phẳng đủ lớn để định vị và kẹp chặt.
Bề mặt làm việc chính của chi tiết là lỗ Ø35, và mặt C
Còn lại các bề mặt khác, lỗ ren không đòi hỏi độ chính xác cao nên việc chọn đường lối gia công cũng như phương pháp gia công các bề mặt này tương đối đơn giản.
1.4. Phân tích độ chính xác gia công
1.4.1. Độ chính xác về kích thước:
1.4.1.1. Đối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai:
- Kích thước lỗ Ø35±0.025
Kích thước danh nghĩa DN =35 mm
Sai lệch trên: +0.025 mm
Sai lệch dưới: 0
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 35,0.025mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 35mm
Dung sai kích thước TD = 0,025mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
- Kích thước98±0,018
Kích thước danh nghĩa DN =98 mm
Sai lệch trên:+0.018 mm
Sai lệch dưới: -0.018 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 63.018 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 62.082 mm
Dung sai kích thước TD = 0.036 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX8
- Kích thước50±0.02
Kích thước danh nghĩa DN =50 mm
Sai lệch trên: +0.02 mm
Sai lệch dưới: -0.02 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 50,02 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 49,98 mm
Dung sai kích thước TD = 0.04 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX8
- Kích thước 80±0.15
Kích thước danh nghĩa DN =80 mm
Sai lệch trên: +0.15 mm
Sai lệch dưới: -0.15mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 80.15 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 79.85 mm
Dung sai kích thước TD = 0.3mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX12
- Kích thước 95±0.18
Kích thước danh nghĩa DN =95mm
Sai lệch trên: +0.18 mm
Sai lệch dưới: -0.18mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax =95,18 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 94,82 mm
Dung sai kích thước TD = 0,36mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX12
- Kích thước 15±0.01
Kích thước danh nghĩa DN =15mm
Sai lệch trên: +0.01 mm
Sai lệch dưới: -0.01mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax =15,01mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 14,99 mm
Dung sai kích thước TD = 0,02mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX12
1.4.1.2. Đối với các kích thước không chỉ dẫn dung sai:
- Kích thước 28, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.21
Kích thước đầy đủ là 28±0,105
- Kích thước 18, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.18
Kích thước đầy đủ là 18±0,09
- Kích thước 85, CCX14. Theo STDSLG ta được IT = 0.87
Kích thước đầy đủ là 85±0.435
- Kích thước 10, CCX14. Theo STDSLG ta được IT = 0.36
Kích thước đầy đủ là 10±0.18
- Kích thước 45, CCX14. Theo STDSLG ta được IT = 0,62
Kích thước đầy đủ là 45±0,31
- Kích thước 13, CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 1.1
Kích thước đầy đủ là 13±0.55
- Kích thước 110, CCX16. Theo STDSLG ta được IT=2.2
Kích thước đầy đủ là 110±1.1
- Kích thước 15, CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 1.1
Kích thước đầy đủ là 15±0.55
- Kích thước 68,CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 1.9
Kích thước đầy đủ là 68±0.95
1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học và vị trí tương quan.
- Dung sai độ phẳng của mặt C là 0.05
- Dung sai độ song song giữa tâm lỗ Ø35 và mặt C là 0,16
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt A và mặt C là 0.04
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt A và tâm lỗ Ø35 là 0.04
- Các góc lượn lấy giá trị R5
- Vạt cạnh các gốc 0,5x45
1.4.3. Chất lượng bề mặt
Theo tiêu chuẩn TCNV2511-95, để đánh giá độ nhám bề mặt người ta sử dụng 2 tiêu chuẩn sau:
Ra: sai lệch trung bình số hình học profin.
Rz: Chiều cao mấp mô profin theo 10 điểm.
Trong thực tế thiết kế, việc chọn chỉ tiêu nào (Ra hay Rz) là tuỳ thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu cuả bề mặt. Chỉ tiêu Ra được sử dụng phổ biến nhất vì nó cho phép đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có độ nhám trung bình. Tuy nhiên, đối với những bề mặt có độ nhám quá nhỏ hoặc quá thô thì nên dùng Rz vì nó sẽ cho ta khả năng đánh giá chính xác hơn so với Ra.
Giải thích các ký hiệu:
Mặt A,B,C có độ nhám: Ra 2.5 (cấp 8)
Lỗ Ø35 có độ nhám: Ra 2.5 (cấp 8)
Lỗ Ø15 có độ nhám : Rz40 (cấp 3)
Các mặt còn lại không gia công Rz80
1.4.4. Yêu cầu về cơ lý tính
Do điều kiện làm việc nên chi tiết không có yêu cầu về độ cứng, nhiệt luyện.
1.4.5. Kết luận
Ta chú ý các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Dung sai độ phẳng của mặt C là 0.05
- Dung sai độ song song giữa tâm lỗ Ø35 và mặt C là 0,16
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt A và mặt C là 0.04
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt A và tâm lỗ Ø35 là 0.04
- Các góc lượn lấy giá trị R5
- Vạt cạnh các gốc 0,5x45
- Độ nhám Ra 2.5; Rz40;
1.5. Xác định sản lượng năm
Tính thể tích ta có thể tích CTGC: v=mm3
GX 12-35 có khối lượng riêng là: 7,11 kg/dm3 = 7,11/106 kg/mm3
ð Khối lượng CTGC: 1,5 kg
Dạng sản xuất hàng loạt vừa và hàng loạt khối của chi tiết có khối lượng 1,5kg. Tra bảng 3.2 trang 173 sổ tay công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần Văn Địch. Ta xác định sản lượng hằng năm của chi tiết là 30000 chiếc/năm.
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
2.1. Chọn phôi
-Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 12-35.
-Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
-Hình dáng hình học của chi tiết không quá phức tạp.
-Do các loại phôi như: phôi cán, phôi rèn, phôi dập…không phù hợp. Nên ta chọn phôi đúc là thích hợp nhất.
ðDo đó ta chọn phôi đúc ,vật liệu GX 12-35.
Phôi đúc: Việc chế tạo bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được.
Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. Tùy theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau.
Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết đút được biểu hiện bằng các điều kiện tạo hình, rót kim loại dể dàng, tính đông cứng, tạo vết nứt… các yếu tố : góc nghiêng, chiều dày chi tiết đúc, các kích thước tương quan v,v… ảnh hưởng tới các nguyên công cơ bản cuả quá trình công nghệ đúc.
Mọi loại vật liệu như gang, thép, hợp kim màu, vật liệu phi kim khi nấu chảy lỏng đều đúc được. Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Kết luận: Dựa vào các tính chất của các loại phôi trên và với CTGC là dạng hộp, có kết cấu phức tạp, với dạng sản xuất hàng loạt vừa, vật liệu là gang xám (GX 15-32), ta thấy phôi đúc là phù hợp.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi
Để chọn phương pháp chế tạo phôi ta dựa vào các yếu tố sau:
-Hình dạng kích thước của chi tiết máy.
-Sản lượng hoặc dạng sản xuất.
-Điều kiện sản xuất của xí nghiệp.
2.2.1.Đúc trong khuôn cát
- Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng tay: phương pháp này có độ chính xác kích thước thấp, vì quá trình làm khuôn, có sự xê dịch của mẩu trong chất làm khuôn và sai số chế tạo mẫu. năng xuất thấp, vì quá trình thực hiện bằng tay. Do đó nó chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc đúc những chi tiết có trọng lượng lơn như máy, thân máy của các máy cắt gọt kim loại.
- Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Muốn khuôn ép sát, người ta có thể dùng đầm hơi hay dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ vơi trọng lượng chi tiết không lớn lắm, sai số chủ yếu do mẫu gây ra.
- Đúc mẫu kim loại làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn các phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Người ta dùng đầm hơi hoặc dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong xuất hàng loạt vừa trở lên.
Tùy theo các phương pháp đúc khác nhau mà vật đúc có thể đạt được những cấp chính xác khác nhâu, theo tiêu chuẩn liên xô TOCT 855-55 và 2009-55 vật đúc được chia làm 3 cấp chính xác:
Vật đúc cấp chính xác III thường đạt được trong điều kiện sản xuất đơn chiếc, độ chính xác của nó tương ứng với cấp chính xác 14 đối với kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 15-16 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác II thường đạt được trong điều kiện sản xuất hàng loạt nó tương ứng với cấp chính xác 13-14 đối với vật đúc có kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 14-15 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác I đạt được trong điều kiện sản xuất loạt lớn và sản xuất khối, nó tương đương với cấp chính xác 12.
2.2.2.Đúc trong khuôn kim loại
Sản phẩm đúc có có kích thước chính xác, cơ tính cao. Phương pháp này sản xuất cho hàng loạt lớn và hàng khối. Vật đúc có khối lượng nhỏ khoảng 12 kg, hình dạng vật đúc không phức tạp và không có thành mỏng.
Đúc khuôn kim loại hay còn gọi là đúc khuôn vĩnh cửu (permanent casting) là phương pháp đúc mà như tên gọi – khuôn làm bằng kim loại giống như đúc áp lực. Do tuổi thọ của khuôn dùng được lâu, nhiều lần nên còn gọi là khuôn vĩnh cửu. Đúc khuôn kim loại phù hợp với các vật đúc lớn hơn so với đúc áp lực, khoảng 10kg, tất nhiên đặc biệt có thể cao hơn, 20kg thậm chí là 50kg, và đi kèm là giá thành sẽ cao hơn.
Đúc khuôn kim loại, lực để đẩy kim loại vào trong khuôn chính là trọng lực của kim loại lỏng, với yếu tố khuôn kim loại nên sẽ có tốc độ nguội nhanh. Do vậy, đúc khuôn kim loại cho ta sản phẩm có cơ tính rất cao, vật đúc hoàn hảo hơn, nhưng cũng được áp dụng với những kim loại có độ chảy loãng cao và có khả năng chống nứt nóng.
Cơ tính của các chi tiết đúc bằng phương pháp đúc áp lực được cải thiện đãng kể khi kết hợp các phương pháp nhiệt luyện. Nếu yêu cầu cao, có thể áp dụng các phương pháp sử lí trong dung dịch đặc biệt ở nhiệt độ cao, sau đó tôi và hoá già tự nhiên hoặc hoá già nhân tạo. Với các chi tiết đúc nhỏ, khi đúc sẽ có tốc độ nguội nhanh thì không cần sử lí nhiệt do khi nguội nhanh, tổ chức hạt sẽ rất nhỏ mịn, và cơ tính rất cao.
Loại phôi này có cấp chính xác:
Độ nhám bề mặt: .
Một số loại hợp kim nhôm hay được sử dụng trong đúc khuôn kim loại:
+366: chế tạo pistong oto.
+355.0, C355.0, A357.0: hộp số, hang không, một số bộ phận của tên lửa (các chi tiết yêu cầu độ bền cao).
+356.0, A356.0 Các chi tiết trong máy dụng cụ, bánh xe máy bay, bộ phận trong máy bơm…
+Một số khác cũng được dung như 296.0, 319.0, 333.0
2.2.3. Đúc ly tâm
Áp dụng vật đúc tròn xoay, do có lực ly tâm khi rót kim loại lỏng và khuôn quay, kết cấu của vật thể chặt chẻ hơn nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong.
Đúc li tâm đúc li tâm là một dạng khác để đưa kim loại lỏng vào khuôn. Khuôn được làm bằng kim loại, đặt trên máy đúc li tâm. Khi khuôn đang quay tròn, hệ thống rót được thiết kế sắn, rót kim loại vào khuôn. Với lực quay li tâm sẽ giới hạn chiều dày vật đúc đúng như thiết kế, với sự hỗ trợ của lực li tâm, kim loại sẽ xít chặt. Tuy nhiên, đúc li tâm sẽ chỉ áp dụng cho các chi tiết có dạng tròn như dạng tang trống. Nhưng đổi lại, có tính của vật đúc sẽ được cải thiện đáng kể vì có lực li tâm và khuôn kim loại nên tổ chức nhỏ mịn.
2.2.4.Đúc áp lực
Áp dụng với các chi tiết có hình dạng phức tạp, phương pháp này cho ta độ chính xác cao, cơ tính tốt. Phương pháp đúc ly tâm và các phương pháp khác có những nhược điểm mà phương pháp đúc áp lực có thể khắc phục được. Do đó thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt khối, và áp dụng đối với các chi tiết nhỏ.
ð Tham khảo qua một số phương pháp đúc như trên, căn cứ vào chi tiết dạng càng, có hình dáng tương đối phức tạp, kích thước lớn và là dạng sản xuất hàng vừa.Vì thế ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, vật đúc đạt cấp chính xác II (Tra bảng 2.12/T/36 [2]).
Chọn mẫu: Chọn mẫu kim loại thường dùng trong sản xuất hàng loạt vừa trở lên.
Chọn mặt phân khuôn: chọn mặt phẳng cắt ngang mặt C và chia mặt C thành 2 phần bằng nhau làm mặt phân khuôn.
Số hòm khuôn: Dùng 2 hòm khuôn để tiện việc lấy mẫu và rót kim loại vào khuôn.
2.2.5. Đúc liên tục
Đúc liên tục Đây là phương pháp đúc đang được áp dụng phổ biến trong các nhà máy đặc biệt là với các nhà máy đúc nhôm, do tính hiệu quả của nó.
Hợp kim nhôm được rót vào hệ khuôn đặc biệt: những khuôn đúc có nước làm nguội, đúc ra các sản phẩm là các thanh, các tấm nhôm có kich thước tuỳ ý (lên tới 200x1000mm) tiếp theo dây chuyền đúc liên tục là các dây truyền cán, dập liên tục.
v Kết Luận: Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế và dạng sảng xuất đã chọn ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy.
Vật đúc có độ chính xác đạt cấp chính xác II.
2.3. Xác định lượng dư:
Hình 2.1: Ký hiệu các bề mặt của CTGC.
Bảng 2.1: Lượng dư gia công
|
Mặt |
Kích thước danh nghĩa (mm) |
Lượng dư và dung sai. |
|
C |
88 |
3 (± 0,8) |
|
A |
56 |
2.5 (±0,5) |
|
B |
56 |
3 (±0,5) |
|
M |
|
2(±0.5) |
Các vị trí lỗ còn lại đúc đặc.
v Yêu cầu kỹ thuật :
- Phôi không bị rỗ xỉ, rỗ khí, cháy cát.
- Phôi không bị rạn nứt.
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu :
Ta có khối lượng CTGC là 1.5 KG
- Tính thể tích phôi: Vph = 2.11 mm3.
- Khối lượng riêng của vật liệu CTGC ρ = 7.2e-6 kg/mm3 .
- Vậy khối lượng CTGC là:
Mct = ρ.Vct
Mct = 2.11 . 7,2e-6 = 1.5 KG
v Hệ số sử dụng vật liệu :
CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1. Mục đích:
Xác định các trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt theo yêu cầu chi tiết cần chế tạo.
3.2. Nội dung:
Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.
Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.
Chọn trình tự gia công các chi tiết.
CHƯƠNG 4 : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1. Nguyên công I: Chuẩn bị phôi.
Hình 4.1:Kích thước phôi ban đầu
Bước 1 : Làm sạch phôi.
- Làm sạch cát trên bề mặt phôi.
Bước 2 : Kiểm tra.
- Kiểm tra khuyết tật của phôi (Móp, dập, rỗ khí, rỗ xỉ,…).
Bước 3: Cắt bỏ đậu hơi, đậu rót, đậu ngót.
Bước 4: Kiểm tra các kích thước quan trọng:
+ Ø35+0.025.
+ 53±0.025
+ 98±0.018.
+ 50±0.02.
Bước 5: Thời hiệu nhân tạo (Ủ).
Xác định bậc thợ : 2/7.
4.2. Nguyên công II: phay thô mặt A.
Hình 4.3: Sơ đồ định vị và kẹp chặt phay mặt C.
Chọn chuẩn gia công :
- Mặt M: Định vị 4 bậc tự do.
- Mặt H: Định vị 1 bậc tự do.
- Mặt K : Định vị 1 bậc tự do.
Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12, có các thông số cơ bản của máy như sau:
- Tốc độ trục chính : 30– 1500 vòng/phút .
- Công suất động cơ trục chính : 7 kW .
- Bước tiến bàn máy ( mm/phút ): 30 - 37, 5 - 47, 5 – 60 – 75 – 95 –118 –120 –190 –235 –300 – 375 – 475 – 600 – 750 - 900.
Chọn dao: ta chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10, bảng 4-95, trang 376, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc). Ta có:
Dao : D= 100 mm, B = 39 mm, d=32 mm, Z=10 (số răng).
Chọn chiều sâu cắt t: Gia công thô nên chọn t = h = 2.5 mm.
Chọn lượng chạy dao: Theo bảng (6-5), trang 124, ta được: Sz=(0,12 - 0,14) mm/răng. Chọn Sz= 0,12 mm/răng.
Theo bảng (2.5) trang 122: tuổi bền của dao T=180 phút.
Tra bảng (34-5), trang 136, ta có :
T = 180 phút.
D/Z = 150/6.
t = 2.5mm.
=> Tốc độ cắt V = 282 (m/ph).
Theo bảng (34b-5) trang 137: hệ số phụ thuộc cơ tính của thép K1= 1,26
Theo bảng (35-5) trang 137 : hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao K2= 1,0.
Theo bảng (36-5) trang 137, K3 = 0.66.
Theo bảng (37-5) trang 137, K4 = 0.8.
Theo bảng (38-5) trang 137, K5 = 0.89.
Theo bảng (39-5) trang 137, K6 = 1.05.
V = 282 . 1,26 . 1,0 . 0.66 . 0,8 . 0,89 . 1,05 = 265 (m/ph).
Số vòng quay trong 1 phút của dao: = 843 (v/phút).
Theo TMT máy, trang 221 ta chọn n= 235 v/phút
ð Tốc độ cắt thực tế Vt ==74 (m/phút).
Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sp= Szbảng . Z . n= 0,12 . 10 . 74= 89 (mm/phút).
Theo máy ,chọn St= 95 mm/phút .
Tính lực cắt Pz theo công thức: KG .
Theo bảng 3.5 trang 123:
|
Cp |
Xp |
Yp |
Up |
ωp |
qp |
|
825 |
1,0 |
0.75 |
1.1 |
0.2 |
1.3 |
Theo bảng 12.1 trang 21: Kmp = 0.93.
Tra bảng 13.1 trang 21 : np=0.3.
* . 0.93=150 KG.
Công suất cắt: N ==6.04 KW.
So với công suất máy = 7 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn.
Thời gian chạy máy:
Tm =
Với:
L = 97 mm
L2 = = 36 mm. (dao phay mặt đầu đối xứng).
L3=(1÷3) mm ð chọn L3= 1mm.
ð Tm= 1.4 phút.
Xác định bậc thợ : 2/7.
4.3. Nguyên công III: phay thô mặt B.
Hình 4.4: Sơ đồ định vị và kẹp chặt phay mặt B.
Chọn chuẩn gia công:
- Mặt C: Định vị 3 bậc tự do.
- Mặt B: Định vị 2 bậc tự do.
- Mặt H: Định vị 1 bậc tự do.
Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12, có các thông số cơ bản của máy như sau:
- Tốc độ trục chính : 30 – 1500 vòng/phút .
- Công suất động cơ trục chính : 7 kW .
- Bước tiến bàn máy ( mm/phút ): 30 - 37, 5 - 47, 5 – 60 – 75 – 95 –118 –120 –190 –235 –300 – 375 – 475 – 600 – 750 - 900.
Chọn chiều sâu cắt t: Gia công thô nên chọn t = h = 3 mm.
Chọn lượng chạy dao: Theo bảng (6-5), trang 124, ta được: Sz=(0,12 - 0,14) mm/răng. Chọn Sz= 0,12 mm/răng.
Theo bảng (2.5) trang 122 :tuổi bền của dao T = 180 phút.
Tra bảng (34-5), trang 135, ta có :
T = 180 phút.
D/Z = 150/6.
t = 3mm.
=> Tốc độ cắt V = 282 (m/ph).
Theo bảng (34b-5) trang 137: hệ số phụ thuộc cơ tính của thép K1= 1,26
Theo bảng (35-5) trang 137 : hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao K2= 1,0.
Theo bảng (36-5) trang 137, K3 = 0.66
Theo bảng (37-5) trang 137, K4 = 0.8.
Theo bảng (38-5) trang 137, K5 = 0.89.
Theo bảng (39-5) trang 137, K6 = 1.05.
V = 282 . 1,26 . 1,0 . 0.66 . 0,8 . 0,89 . 1,05 = 265 (m/ph).
Số vòng quay trong 1 phút của dao: = 843 (v/phút).
Theo máy ta chọn n= 235 v/phút
ð Tốc độ cắt thực tế Vt ==74 (m/phút).
Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = Szbảng . Z . n = 0,12 . 10 . 74= 89 (mm/phút).
Theo máy ,chọn St= 95 mm/phút .
Tính lực cắt Pz theo công thức: KG .
Theo bảng 3.5 trang 123:
|
Cp |
Xp |
Yp |
Up |
ωp |
qp |
|
825 |
1,0 |
0.75 |
1.1 |
0.2 |
1.3 |
Theo bảng 12.1 trang 21: Kmp = 0.93.
Tra bảng 13.1 trang 21 : np=0.3.
* . 0.93=150 KG.
Công suất cắt: N ==6.04 KW.
So với công suất máy = 7 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn.
Thời gian chạy máy:
Tm =
Với:
L = 109 mm
L2 = = 36 mm. (dao phay mặt đầu đối xứng).
L3=(1÷3) mm ð chọn L3= 1mm.
ð Tm= 1.53 phút.
4.10. Nguyên công IV: Phay tinh mặt C.
Hình 4.5: Sơ đồ định vị và kẹp chặt phay tinh mặt C.
- Mặt A: Định vị 3 bậc tự do.
-Mặt M: Định vị 2 bậc tự do.
- Mặt K: Định vị 1 bậc tự do.
Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12, có các thông số cơ bản của máy như sau:
- Tốc độ trục chính : 30 – 1500 vòng/phút .
- Công suất động cơ trục chính : 7 kW .
- Bước tiến bàn máy ( mm/phút ): 30 - 37, 5 - 47, 5 – 60 – 75 – 95 –118 –120 –190 –235 –300 – 375 – 475 – 600 – 750 - 900.
Chọn chiều sâu cắt t: Gia công thô nên chọn t = h = 0.5 mm.
Chọn lượng chạy dao: Theo bảng (9-5), trang 124, ta được: Sz=(0.55 - 0,4) mm/răng. Chọn Sz= 0,4 mm/răng.
Theo bảng (2.5) trang 122 :tuổi bền của dao T=180 phút.
Tra bảng (34-5), trang 135, ta có :
T = 180 phút.
D/Z = 150/6.
t = 0.5 mm.
=> Tốc độ cắt V = 196 (m/ph).
Theo bảng (34b-5) trang 137: hệ số phụ thuộc cơ tính của thép K1= 1,26
Theo bảng (35-5) trang 137 : hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao K2= 1,0.
Theo bảng (36-5) trang 137, K3 = 0.66.
Theo bảng (37-5) trang 137, K4 = 0.8.
Theo bảng (38-5) trang 137, K5 = 0.89.
Theo bảng (39-5) trang 137, K6 = 1.05.
V = 196 . 1,26 . 1,0 . 0,66 . 0,8 . 0,89 . 1,05 = 121 (m/ph).
Số vòng quay trong 1 phút của dao: = 385 (v/phút).
Theo máy ta chọn n= 235 v/phút
ð Tốc độ cắt thực tế Vt ==74 (m/phút).
Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = Szbảng . Z . n = 0,4 . 10 . 74= 296 (mm/phút).
Theo máy ,chọn St= 300 mm/phút .
Tính lực cắt Pz theo công thức: KG .
Theo bảng 3.5 trang 123:
|
Cp |
Xp |
Yp |
Up |
ωp |
qp |
|
825 |
1,0 |
0.75 |
1.1 |
0.2 |
1.3 |
Theo bảng 12.1 trang 21: Kmp = 0.93.
Tra bảng 13.1 trang 21 : np=0.3.
* . 0.93=100 KG.
Công suất cắt: N == 2.97 KW.
So với công suất máy = 7 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn.
Thời gian chạy máy:
Tm =
Với:
L = 94 mm
L2 = = 36 mm. (dao phay mặt đầu đối xứng).
L3=(1÷3) mm ð chọn L3= 1mm.
ð Tm= 0.44 phút.
Xác định bậc thợ : 2/7.
4.18. Nguyên công V: Phay thô mặt A
Hình 4.6: Sơ đồ định vị và kẹt chặt khi phay thô mặt A.
- Mặt C: Định vị 3 bậc tự do.
-Mặt B : Định vị 2 bậc tự do.
- Mặt H : Định vị 2 bậc tự do.
Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12, có các thông số cơ bản của máy như sau:
- Tốc độ trục chính : 30 – 1500 vòng/phút .
- Công suất động cơ trục chính : 7 kW .
- Bước tiến bàn máy ( mm/phút ): 30 - 37, 5 - 47, 5 – 60 – 75 – 95 –118 –120 –190 –235 –300 – 375 – 475 – 600 – 750 - 900.
Chọn chiều sâu cắt t: Gia công thô nên chọn t = h = 0.5 mm.
Chọn lượng chạy dao: Theo bảng (9-5), trang 124, ta được: Sz=(0.55 - 0,4) mm/răng. Chọn Sz= 0,4 mm/răng.
Theo bảng (2.5) trang 122 :tuổi bền của dao T=180 phút.
Tra bảng (34-5), trang 135, ta có :
T = 180 phút.
D/Z = 150/6.
t = 0.5 mm.
=> Tốc độ cắt V = 196 (m/ph).
Theo bảng (34b-5) trang 137: hệ số phụ thuộc cơ tính của thép K1= 1,26
Theo bảng (35-5) trang 137 : hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao K2= 1,0.
Theo bảng (36-5) trang 137, K3 = 0.66.
Theo bảng (37-5) trang 137, K4 = 0.8.
Theo bảng (38-5) trang 137, K5 = 0.89.
Theo bảng (39-5) trang 137, K6 = 1.05.
V = 196 . 1,26 . 1,0 . 0,66 . 0,8 . 0,89 . 1,05 = 121 (m/ph).
Số vòng quay trong 1 phút của dao: = 385 (v/phút).
Theo máy ta chọn n= 235 v/phút
ð Tốc độ cắt thực tế Vt ==74 (m/phút).
Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = Szbảng . Z . n = 0,4 . 10 . 74= 296 (mm/phút).
Theo máy ,chọn St= 300 mm/phút .
Tính lực cắt Pz theo công thức: KG .
Theo bảng 3.5 trang 123:
|
Cp |
Xp |
Yp |
Up |
ωp |
qp |
|
825 |
1,0 |
0.75 |
1.1 |
0.2 |
1.3 |
Theo bảng 12.1 trang 21: Kmp = 0.93.
Tra bảng 13.1 trang 21 : np=0.3.
* . 0.93=150 KG.
Công suất cắt: N == 2.97 KW.
So với công suất máy = 7 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn.
Thời gian chạy máy:
Tm =
Với:
L = 94 mm
L2 = = 36 mm. (dao phay mặt đầu đối xứng).
L3=(1÷3) mm ð chọn L3= 1mm.
ð Tm= 0.44 phút.
Xác định bậc thợ : 2/7.
....................
Ta có công thức : .
Trong đó, ymax, ymin là lượng dịch chuyển lớn nhất và nhỏ nhất của chuẩn đo lường khi lực kẹp thay đổi.
α : góc tạo giữa phương lực kẹp và phương dịch chuyển ( ).
Sai số kẹp chặt phụ thuộc vào cấu tạo của dụng cụ gá lắp, lực kẹp, hình dáng và kích thước của chi tiết gia công nên chỉ có thể xac định bằng thí nghiệm. Qua thực tế người ta thấy rằng, sai số kẹp chặt rất nhỏ nên có thể bỏ qua.
=> = 0.
5.6.6 Sai số điều chỉnh của đồ gá: Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá, sai số này phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp đồ gá.( Sổ tay atlas đồ gá trang 49)
- Khi thiết kế đồ gá có thể lấy:μm.
5.6.6. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
=== 0.079 (mm).
5.7. Ưu, khuyết điểm của đồ gá:
Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đơn giản, dễ thay thế khi bị mòn.
Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác khi gá đặt và tháo nhanh khi gia công xong, hoàn toàn phù hợp vs dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
5.8. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:
Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng chốt định vị, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải siết lực lớn để tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải quét dọn sạch cái phoi vụn bám trong các khe hở nhỏ của đồ gá, nhất là trong các lỗ của chốt định vị và vít kẹp chặt, lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận. Bôi nhớt vào các mối ghép ren vít cũng như bề mặt để đảm bảo đồ gá không bị gỉ sét.
5.9. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:
-. Bulong kẹp (15) sẽ được đưa vào trong lỗ và siết xuống vừa đủ độ dài. Sau khi đưa bulong kẹp (15) vào thì đưa đai ốc chống tháo (16) vào siết xuống đủ lực.Sau đó, phiến tỳ (2) sẽ được định vị và kẹp chặt trên thân gá (1). Tiếp theo ta đặt chi tiết vào đúng vị trí định vị, sau đó đặt tấm dẫn hướng vào đúng vị trí cần gia công và tiến hành siết đai ốc (5) vào bulong kẹp (15). Lực kẹp hướng xuống hướng vào bề mặt định vị chính là mặt B. Sau khi gia công xong, ta mở nhẹ đai ốc siết (5), rồi rút chi tiết lên theo phương OZ nhờ vào đai ốc siết (5) được chế tạo nhỏ hơn lỗ của chi tiết gia công.
Tương tự, các chi tiết được gia công sau đó cũng gá đặt và tháo nhanh tương tự như trên để đảm bảo sản lượng trong sản xuất hàng loạt.
6.1. Một số chi tiết tiêu chuẩn:
6.1.1. Chốt đỡ đầu thẳng Ø8:
Hình 6.1: Chốt đỡ đầu thẳng
Mô tả chi tiết định vị mặt C:
a) Phiến tỳ phẳng : Phiến tì phẳng được chế tạo tiêu chuẩn giúp định vị được 3 bậc tự do.
B) Chốt đỡ đầu cầu: được chế tạo tiêu chuẩn. 2 chốt ở mặt đáy giúp định vị được 2 bậc tự do. 1 chốt ở mặt bên chi tiết giúp định vị được 1 bậc tự do.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
Quy trình công nghệ gia công chi tiết Gối Đỡ Trục đã được thiết kế gồm 11 nguyên công cùng với trình tự công nghệ ở từng nguyên công. Và với quy trình này đã giải quyết được yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết cần gia công.
Đồ gá ở mỗi nguyên công dễ sử dụng tuy thực sự chưa được tối ưu nhưng cũng đã giải quyết được yêu cầu kỹ thuật của từng nguyên công.
Trong quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏi những thiếu sót mong thầy cô đóng góp ý kiến để Quy Trình Công Nghệ được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn !!!
