THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ MTZ ĐHSPKT HƯNG YÊN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ MTZ ĐHSPKT HƯNG YÊN
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân.
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo: Nguyễn Hồng Phong,em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy được giao. Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan và cả trong thực tế, tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn vì thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế. Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức em vẫn mong được học hỏi.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo:Nguyễn Hồng Phongđã hướng dẫn em hoàn thiện đồ án môn học này!
................
MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
LỜI NÓI ĐẦU.. 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.. 4
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài4
1.2. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết5
1.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết5
1.4 Xác định dạng sản xuất6
1.4.1 Xác định dạng sản xuất7
1.4.2 Xác định trọng lượng chi tiết7
1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi và bản vẽ chi tiết lồng 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. Xây dựng phương án gia công.16
2.2.5 Lập tiến trình công nghệ. 17
2.3. Thiết kế nguyên công. 19
2.3.1. Nguyên công 1:Khỏa mặt đầu, tiện trụ Φ150, tiện mặt A, tiễn lỗ Φ100. 19
2.3.2. Nguyên công 2:Khỏa mặt đầu, tiện trụ Φ136, tiện lỗ Φ 85.21
2.3.3. Nguyên công 3:Khoan, doa lỗ Φ18.24
2.3.4. Nguyên công 4:Khoan - taro lỗ M8.26
2.3.5. Nguyên công 5:Khoan, taro 4 lỗ M8.28
2.3.6. Nguyên công 6:Phay vấu. 30
2.3.7. Nguyên công 7:Khoan lỗ Φ15. 32
2.3.8. Nguyên công 8: Kiểm tra. 33
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT.. 34
3.1. Cơ sở tính toán lượng dư và chế độ cắt34
3.1.1. Cơ sở tính toán lượng dư. 34
3.1.2. Cơ sở tính toán chế độ cắt35
3.2. Tính lượng dư cho nguyên công gia công lỗ Φ85+0.03 và tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.36
3.2.1. Tính lượng dư cho nguyên công gia công lỗ Φ85+0.03. 36
3.2.2. Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại39
3.3. Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công 4 lỗ M8 và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại40
3.3.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công Khoan - Taro 4 lỗ M8.40
3.3.2 Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại43
3.4. Tính thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công. 56
3.4.1. Nguyên công 1: Tiện trụ Φ150, tiện mặt A, tiễn lỗ Φ100. 57
3.4.2 Nguyên công 2 tiện trụΦ136 và lỗ Φ85...................................................60
3.4.3. Nguyên công 3: Khoan - doa 6 lỗ Φ18. 62
3.4.4. Nguyên công 4: Khoan - taro 4 lỗ M8 mặt trên. 63
3.4.5. Nguyên công 5: Khoan - taro 4 lỗ M8 mặt dưới.64
3.4.6 Nguyên công 6: Phay vấu.64
3.4.7. Nguyên công 7: Khoan lỗ Φ15. 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 4 lỗ M8.66
4.2.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kĩ thuật của nguyên công gia công 4 lỗ M8.66
4.2.2. Tính lực kẹp. 66
KẾT LUẬN.. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 73
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Bản vẽ chi tiết.6
Hình 2: Thể tích chi tiết.9
Hình 2.1: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 1.20
Hình 2.2: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 2.22
Hình 2.4: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 4.26
Hình 2.5: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 5.28
Hình 2.6: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 6.30
Hình 2.7: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 7.32
Hình 2.8: Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 8.35
Hình 4.1: Sơ đồ tác dụng lực.67
Hình 4.2: Cơ cấu kẹp chặt.69
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Trọng lượng riêng của một số vật liệu.8
Bảng1.2: Định dạng sản suất:10
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của GX 24-44. 12
Bảng 2.1: Sơ đồ tiến trình công nghệ:19
Bảng 3.1: Bảng tra tính toán lượng dư.38
Bảng 3.1: Chế độ cắt nguyên công tiện lỗ Φ85.42
Bảng 3.2: Chế độ cắt nguyên công 1. 47
Bảng 3.3: Chế độ cắt nguyên công 2. 51
Bảng 3.4: Chế độ cắt nguyên công 3. 52
Bảng 3.5: Chế độ cắt nguyên công 4. 53
Bảng 3.6: Chế độ cắt nguyên công 5. 54
Bảng 3.7: Chế độ cắt nguyên công 6.55
Bảng 3.8: Chế độ cắt nguyên công 7. 56
CHƯƠNG1: TỔNG QUAN
1.1. Mục đích,ý nghĩa của đề tài
Hiện nay khoa học kỹ thuật phát triển với tốc độ vũ bão mang lại những lợi Ých to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực tinh thần và vật chất, để nâng cao đời sống hoà nhập với sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như các nưóc trên thế giới. Nhà nước ta đã đề ra mục tiêu trong những năm tới là thực hiện “ Công nghiệp hoá và hiện đại hoá”. Muốn thực hiện “ Công nghiệp hoá và hiện đại hoá” một trong những ngành phải quan tâm hàng đầu và cần phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo vì vậy ngành cơ khí đòi hỏi những kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật khi được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để gải quyết vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, trong đó môn học CNCTM có một vị trí cực kỳ quan trọng trong ngành cơ khí.
Hiện nay quy trình gia công Gối Đỡ MTZđể phục vụ cho các máy cơ khí chính xác là cần thiết để phát triển công nghệ góp phần nâng cao kinh tế. Nhưng việc sản xuất gia công gối đỡ MTZ ở nước ta lại chưa đáp ứng đủ nhu cầu số lượng gối đỡ mà chúng ta cần,số lượng sản xuất ra ít và chỉ mới sản xuất đuợc một số lượng nhất định phần lớn các gối đỡ quan trọng trong các máy vẫn chưa sản xuất được vì gối đỡ có độ chính xác cao.
Trước tình hình đó vấn đề nghiên cứu chế tạo gối đỡ MTZ để thay thế của máy được đặt ra hết sức cấp bách, đặc biệt là vấn đề chế tạo gối đỡ siêu chính xáccủa máy để tiện cho việc thay thế.
Trong đó quy trình gia công gối đỡ là một quy trình phức tạp đòi hỏi độ chính xác và độ bóng tương đối cao, phải thay thế nhiều trong khi sử dụng chính vì thế đó đặt ra cho ngành cơ khi nói chung và các ngành chế tạo máy nói riêng một nhiệm vụ rất cần thiết và cấp bách là phải chế tạo được các gối đỡ đảm bảo chất lượng và số lượng và phải giảm giá thành kinh tế để đáp ứng cho nhu cầu của các nhà máy sản xuất máy cơ khí.
Em được nhận đề tài thiết kế quy trình gia công Gối Đỡ MTZ để giải quyết một phần đòi hỏi của thực tế sản xuất của các nhà máy cơ khí cũng như trường học trong quá trình nghiên cứu các chi tiết cơ khí chính xác.
Đề tài này mang tính thực tế cao nên nó có ý nghĩa quan trọng với em!
1.2. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
|
R10 |
|
Ø136 |
|
±0.1 |
|
Ø110 |
|
±0.1 |
|
Ø85 |
|
+0.03 |
|
80 |
|
40 |
|
150 |
|
-0.04 |
|
100 |
|
+0.03 |
|
124 |
|
±0.01 |
|
196 |
|
±0.01 |
|
170 |
|
±0.01 |
|
70 |
|
±0.1 |
|
25 |
|
7 |
|
±0.1 |
|
Ø110 |
|
158 |
|
72 |
|
Ø95 |
|
26 |
|
Ø15 |
|
±0.1 |
|
R118 |
|
R10 |
|
100 |
|
R5 |
|
R5 |
|
1x45 |
|
1x45 |
|
Rz 20 |
|
Rz 20 |
|
1.25 |
|
1.25 |
|
47 |
|
A |
|
6 l? Ø18 |
|
-0,08 |
Hình 1: Bản vẽ chi tiết.
Dựa vào bản vẽ em đã nghiên cứu tỉ mỉ kết cấu chi tiết là Gối Đỡ MTZ để đỡ trục truyền động ra ngoài, chi tiết là một bộ phận quan trọng trong truyền chuyển động giữa các chi tiết khác.
Các bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là mặt trụ Φ150-0,04và 2 lỗ Φ100+0,03 và Φ850,03. Ở các lỗ và mặt trụ này chịu ma sát rất lớn nên cần gia công chính xác.
Yêu cầu kĩ thuật là:
-Dung sai độ vuông góc giữa mặt đầu A với tâm lỗ Φ85+0,03≤ 0,05.
-Dung sai độ đồng tâm giữa mặt trụ Φ150-0,04 và lỗΦ85+0,03 ≤ 0,02.
-Dung sai độ tròn,độ trụ lỗ Φ100+0,03 và Φ850,03 ≤ 0,02.
1.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết
Ta thấy chi tiết gia công có kết cấu chi tiết dạng trụ,có hình dạng phức tạp.
Đặc điểm cơ bản của chi tiết dạng trụ là:
Ta thấy các bề mặt gia công chính không có bậc, rãnh do đó cần gia công liên tục và thuận tiện cho việc gia công.
Các lỗ trên chi tiết đề là các lỗ tiêu chuẩn.
Trên chi tiết có các bề mặt làm việc vần gia công là: mặt trụ Φ150-0,04 và Φ130±0,1lắp ghép với lỗ,2 lỗ Φ100+0,03 và Φ85+0,03để lắp ghép với bề mặt trục, bề mặt lỗ 18 lắp ghép với bulon và 8 lỗ ren M8 để lắp ghép với vít.
Kết cấu chi tiết đảm bảo dễ thoát phoi,thoát dao.
Tính chất của vật liệu cho phép sau gia công để lại bề mặt có độ nhẵn bóng cao, chất lượng bề mặt tốt.
Các bề mặt đủ diện tích đảm bảo định vị tốt.
Kết luận: Qua phân tích chi tiết về đặc điểm và tính năng điều kiện làm việc yêu cầu kỹ thuật ta thấy chi tiết có thể gia công hoàn toàn bằng phương pháp gia công cơ khí, những bề mặt quan trọng ta gia công thô sau đó gia công tinh, còn những bề mặt không quan trọng ta gia công một lần bằng phương pháp thông thường. Với máy móc thiết bị chuyên dùng và bằng chuyển động cắt hợp lý.
Với những đặc điểm như vậy, ta chọn vật liệu chi tiết Gối Đỡ là GX 24-44 có các thành phần hóa học sau:
C = 2,8 ÷ 3,5%; Si = 1,5 ÷ 3%; Mn = 0,5 ÷ 1%;
S = 0,08÷0,2%; P = 0,1 ÷ 0,2%.
Nền kim loại la Peclit: Có cơ tính cao → Phù hợp với điều kiện làm việc của chi tiết.
1.4 Xác định dạng sản xuất
Việc xác định quy mô và tổ chức sản xuất cho chi tiết là quan trọng cho các bước làm việc tiếp theo. Nếu xác định không đúng nó sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình công nghệ theo nguyên tắc nào và đảm bảo cho sản lượng hàng năm của chi tiết hay không.
Trong chế tạo máy người ta phân biệt 3 dạng sản xuất:
- Sản xuất đơn chiếc.
- Sản xuất hàng loạt (hàng loạt nhỏ, hàng loạt lớn và hàng loạt vừa).
- Sản xuất hàng khối.
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp xác định chúng theo tính toán.
Để đảm bảo sản lượng hàng năm của đề tài giao phải xác định dạng sản xuất, từ đó làm cơ sở để ta thiết kế quy trình công nghệ và đồ gá cùng các trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành mà vẫn đảm bảo chất lượng và sản lượng sản phẩm. Muốn xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết, sau đó đên trọng lượng của chi tiết.
Khi đã xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết, trọng lượng của chi tiết, ta căn cứ vào bảng tiêu chuẩn để đưa ra dạng sản xuất thích hợp.
1.4.1 Xác định dạng sản xuất
Sản lượng hàng năm của chi tiết gia công được tính theo công thức sau:
N = N1.m (1+)
Trong đó:
N – số lượng chi tiết sản xuất trong một năm
N1 – số sản phẩm được sản xuất trong một năm (18000 chiếc/năm).
M – số chi tiết trong một sản phẩm.
a – phế phẩm trong xưởng đúc: a = (36) %, chọn a = 4.
b – số chi tiết được chế tạo thêm dự trữ: b = (57)%, chọn b = 6.
Vậy (chi tiết/năm).
1.4.2 Xác định trọng lượng chi tiết
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức sau:
(kg)
Trong đó:
Q – trọng lượng của chi tiết (kg).
V – thể tích của chi tiết (dm3).
– trọng lượng riêng của vật liệu (kg/dm3).
Bảng 1.1: Trọng lượng riêng của một số vật liệu.
|
Tên vật liệu |
Thép |
Gang dẻo |
Gang xám |
Nhôm |
Đồng |
|
(kg/dm3) |
7,852 |
7,2 ÷ 7,4 |
6,8 ÷ 7,4 |
2,6 ÷ 2,8 |
8,72 |
Để tính được thể tích thực sự của chi tiết thì ta chia chi tiết ra làm nhiều hình khối cơ bản và đánh dấu như hình dưới, từ đó ta có thể tính được thể tích của chi tiết 1 cách dễ dàng như sau:
Hình 2: Thể tích chi tiết.
Trong đó:
V1=Π.502.40=314159 ( mm3 )
V2=Π.25.++Π.752.7=988580( mm3 )
V3= ( mm3 )
V4=Π.7.52.30=5301 ( mm3 )
V5= =1547304( mm3 )
V6=Π.682.47=682756 ( mm3 )
V7=Π.42.20=1005 ( mm3 )
V8=Π.42,52.47=266701 ( mm3 )
V9=Π.92.25=6361( mm3 )
Vây thể tích của chi tiết là:
V=1900169( mm3 )1,9(dm3)
Vậy Q=V.γ=1,9*7=13,3 (kg)
Bảng1.2: Định dạng sản suất:
|
Dạng sản xuất |
Q- trọng lượng |
|||
|
>200 Kg |
(4200) kg |
<4Kg |
||
|
Sản lượng hàng năm trong chi tiết |
||||
|
Đơn chiếc |
<5 |
<10 |
<100 |
|
|
Hàng loạt nhỏ |
55100 |
10200 |
100500 |
|
|
Hàng loạt vừa |
100300 |
200500 |
5005000 |
|
|
Hang loạt lớn |
3001000 |
5005000 |
500050000 |
|
|
Hàng khối |
>1000 |
>5000 |
>50000 |
|
Theo bảng ta được dạng sản xuất là: HÀNG KHỐI.
1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi và bản vẽ chi tiết lồng phôi
vXác định phương pháp chế tạo phôi
Dựa vào kết cấu, hình dạng, kích thước của chi tiết.
Dựa vào vật liệu và cơ tính của vật liệu.
Dựa 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 qui 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 =
Trong đó:
K – hệ số sử dụng vật liệu.
GCT – trọng lượng chi tiết.
GPh – trọng lượng phôi.
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 hàn được chế tạo từ thép cán (thép tấm hoặc thép hình) nhờ ghép mối bằng hàn. Phôi hàn tiết kiệm được từ 30 ÷ 50% khối lượng vật liệu so với phôi đúc. Khi chế tạo các chi tiết dạng hộp ở dạng hộp sản xuất đơn chiếc thì sử dụng phôi hàn là hợp lí nhất. Chất lượng phôi hàn phụ thuộc vào chất lượng mối hàn, khi hàn vật liệu nung nóng cục bộ tạo nên úng suất dư lớn, tổ chức kim loại vùng gần mối hàn bị thay đổi theo chiều hướng xấu làm giảm khả năng chịu tải trọng động. Sau khi gia công cắt gọt cùng với quá trình làm việc trạng thái ứng suất dư ở các mối hàn bị thay đổi dẫn đến chi tiết dễ bị biến dạng.
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 chi tiết dạng trục,.... 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 24- 44 và hình dáng kích thước của phôi và dạng sản xuất ta thấy rằng dạng phôi đúc là hợp lý nhất.
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của GX 24-44
|
Thành phần hoá học (%) của GX 24- 44 |
||||
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
|
2,8 - 3,5 |
1,5 - 3 |
0,5- 1 |
0,08 - 0,2 |
0,1 - 0,2 |
Còn lại là Fe
Ta phân tích một số phương pháp đúc để chọn được phương pháp thích hợp nhất.
- Đúc trong khuôn cát:
- Khái niệm: là vật liệu làm khuôn có sẵn, rẻ tiền với phương pháp này ta có thể làm khuôn bằng tay hoặc bằng máy.
- 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: 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.
- 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 rễn bị biến trắng do khuôn làm lõi bằng kim loại nên khi kết tinh vật đúc rễ bị nứt và vỡ.
- 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.
- 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 là sản xuất hàng khối, và với hình dạng cũng như kết cấu của chi tiết là ta chọn phương pháp: đúc trong khuôn kim loại làm khuôn bằng máy.
Sau khi lấy phôi ra khỏi khuôn đúc thì ta tiến hành làm sạch phôi và làm cùn các ba-via sắc.
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
2.1 Xác định đường lối công nghệ
Xác định đường lối công nghệ là xác định phương pháp thực hiện công việc gia công chi tiết sao cho tốn ít thời gian nhất, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm bảo độ chính xác gia công. Quá trình gia công chi tiết phải qua nhiều nguyên công, nhưng phải phân chia cách thực hiện nguyên công đó như thế nào để đạt được các yêu cầu nói trên. Chúng ta có thể chọn phương án tập trung nguyên công hay phân tán nguyên công.
Tuy nhiên việc chọn cách phân chia nguyên công còn phụ thuộc vào dạng sản xuất, độ cứng vững và độ chính xác của chi tiết và điều kiện sản xuất của nước ta hiện nay. Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao có thể đạt được độ chính xác cao thì nên chọn phương án phân tán nguyên công tức là quy trình công nghệ được phân ra thành các nguyên công đơn giản. Ta dùng các máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
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. Xây dựng phương án gia công.
- Chọn phương pháp gia công hợp lý để đạt được độ chính xác và độ nhẵn bóng theo yêu cầu.
- Gia công mặt đầu bằng dao tiện, ta tiến hành tiện thô và tiện tinh để đạt được độ chính xác
- Gia công trụ Φ150-0,04 và lỗ Φ100+0,03 bằng dao tiện qua 2 bước công nghệ tiện thô và tiện tinh để đạt cấp chính xác IT6, , Ra =1,25, cấp độ bóng cấp 5.
- Lấy mặt đầu trụ Φ150-0,04 và lỗ Φ100+0,03 đã gia công làm chuẩn định vị. Gia công trụ và lỗ Φ85+0,03 đạt cấp chính xác IT11, ta tiến hành tiện thô và tiện tinh để đạt chuẩn về sai lệch độ đồng tâm của mặt trụ Φ150-0,04 và lỗ Φ85+0,03 ≤ 0,02 mm; sai lệch độ vuông góc giữa mặt đầu A với tâm lỗ Φ85+0,03≤ 0,05mm.
- Gia công 6 lỗ bằng phương pháp khoan đạt cấp chính xác IT12.
- Gia công 8 lỗ ren M8 2 đầu bằng phương pháp khoan và taro.
- Phay phẳng vấu để thục hiện khoan, khoét, doa lỗ Φ20.
2.2.5 Lập tiến trình công nghệ
Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công được thực hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết. Đối với chi tiết chúng ta đang cần gia công là một chi tiết đơn giản nên chúng ta có thể đưa luôn gia một phương án gia công hợp lý nhất để vừa rút ngắn được thời gian gia công lại tiết kiệm được đồ gá, phương án gia công như sau:
Phương án 1:
Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu,tiện mặt A, tiện trụ Φ150-0,04 và lỗ Φ100+0,03.
Nguyên công 2: Đảo chiều phôi, khỏa mặt đầu còn lại tiện trụΦ136±0,1 và lỗ Φ85+0,03.
Nguyên công 3: Khoan 6 lỗ
Nguyên công 4: Khoan và tarô ren 4 lỗ M8 trên.
Nguyên công 5: Khoan và tarô ren 4 lỗ M8 dưới.
Nguyên công 6: Phay vấu.
Nguyên công 7: Khoan, khoét, doa lỗ Φ15.
Nguyên công 8: Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt A và tâm lỗ.
Phương án 2:
Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu, tiện trụΦ136±0,1 và lỗ Φ85+0,03.
Nguyên công 2: Đảo chiều phôi, khỏa mặt còn lại và tiện trụ Φ150-0,04 và lỗ Φ100+0,03.
Nguyên công 3: Khoan 6 lỗ
Nguyên công 4: Phay vấu.
Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ Φ15.
Nguyên công 6: Khoan và tarô ren 4 lỗ M8 trên.
Nguyên công 7: Khoan và tarô ren 4 lỗ M8 dưới.
Nguyên công 8: Kiểm tra độ đồng tâm.
So sánh 2 phương án thì em thấy phương án 1 khả thi nhất Þchọn phương án 1.
Bảng 2.1: Sơ đồ tiến trình công nghệ:
|
STT |
Tên Nguyên công |
Cấp chính xác |
Máy gia công |
Vật liệu dụng cụ cắt |
|
1 |
Khỏa mặt đầu |
7 |
CZ6240A |
BK8 |
|
2 |
Tiện trụ Φ150-0,04 |
7 |
||
|
3 |
Tiện mặt A |
7 |
||
|
4 |
Tiện lỗ Φ100+0,03 |
7 |
||
|
5 |
Khỏa mặt đầu còn lại |
7 |
CZ6240A |
|
|
6 |
Tiện trụ Φ136±0,1 |
7 |
||
|
7 |
Tiện lỗ Φ85+0,03 |
7 |
||
|
8 |
Khoan 2 lỗ Ф18 |
12 |
VR4A |
P6M5 |
|
9 |
Doa 2 lỗ Ф18 |
7 |
||
|
10 |
Khoan 4 lỗ Φ6,5 trên |
12 |
||
|
10 |
Taro 4 lỗ M8 |
7 |
||
|
11 |
Khoan 4 lỗ Φ6,5 dưới |
12 |
||
|
12 |
Taro 4 lỗ M8 |
7 |
||
|
13 |
Phay vấu |
9 |
X6332B |
BK6 |
|
14 |
Khoan 1 lỗ Φ15 |
12 |
K125 |
P6M5 |
|
15 |
Kiểm ta |
|
|
|
............................................
+ 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=20) vào công thức:
ec = L.tga = 20.0,0005 = 0,01 mm = 10mm
+ 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 = 18000 (chi tiết/năm)
=0,3.= 40,25 ()
+ 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:
=55,82 (mm) = 0,05582 (mm)
Vậy sai số chế tạo: = 0,05582 (mm).
4.2.2.5. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá
+ Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và thân đồ gá 0,05582 mm trên 100mm chiều dài.
+ Độ không vưông góc tâm của bạc và mặt phẳng của đồ gá 0,05582 mm trên 100mm chiều dài.
+ Độ không đồng tâm giữa tâm của bạc dẫn hướng và tâm của lỗ 0,05582 mm.
KẾT LUẬN
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 Nguyễn Hồng Phong. 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 Nguyễn Hồng Phong đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này!
TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ MTZ 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.
- “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.
- “Atlas đồ gá” _ GS.TS. Trần Văn Địch
- “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.
- “Dung Sai Và Lắp Ghép”_ PGS.TS Ninh Đức Tôn.
Nhà xuất bản giáo dục.
- “Nguyên Lý Cắt Kim Loại” _GS.TS Trần Văn Địch.
Nhà xuất bản KH & KT -2008
- “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 GỐI ĐỠ MTZ ĐHSPKT HƯNG YÊN
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
