THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GIÁ DẪN HƯỚNG, hướng dẫn thiết kế đồ gá

đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, hướng dẫn quy trình công nghệ chế tạo máy,

. PHÂN TÍCH CHI TIẾT:

1. Tên chi tiết: Gía dẫn hướng.
2. Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

Gía dẫn hướng là chi tiết trung gian để liên kết hai trục song song với nhau, để trục này di chuyển song song với trục kia.

3. Vật liệu và cơ tính yêu cầu

• Vật liệu: Gang xám (GX 32-52), theo sách kim loại học và nhiệt luyện ta có:

+ Gang xám là hợp kim sắt với cacbon và có chứa một số nguyên tố khác như (0,5¸4,5)%Si, (0,4¸0,6)%Mn, 0,8%P, 0,12%S, ngoài ra còn có thêm Cr, Cu, Ni, Al …

+ Gang xám có độ bền nén cao chịu mài mòn, tính đúc tốt, gia công cơ dễ, nhẹ, rẻ và giảm rung động

4. Phân tích yêu cầu kỹ thuật

Ta cần quan tâm đến các yêu cầu kỹ thuật sau:

• Về kích thước:

+  có dung sai lỗ là H8

+ , có dung sai lỗ là H8

• Về độ nhẵn của bề mặt gia công:

+  Mặt trụ trong của lỗ có đường kính Ø51  có độ nhám bề mặt là Ra=2,5

+  Mặt trụ trong của lỗ có đường kính Ø15^+0,027 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5

2.  XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT

Mục đích:xác định hình thức tổ chức sản xuất(đơn chiếc,hành loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết ,chọn phương pháp chế tạo phôi,chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết.

Các yếu tố phụ thuộc:     + Sản lượng chế tạo

                                          + Khối luợng chi tiết

        1.   Sản luợng chi tiết cần chế tạo trong một năm:..............................................................

CHỌN PHÔI & PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1 Dạng phôi:

Trong gia công cơ khí  các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.

Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế – kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất.

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)

Sản lượng hàng năm của chi tiết

Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)

Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi. Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:

      °    Phôi đúc:

 Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn,có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp (chi tiết của ta có hình dạng khá phức tạp) . Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao. Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp,tuy nhiên năng suất không cao. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa.

      °    Phôi rèn:

 Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy. Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt. Ơ phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chi tiết có hình dạng đơn giản ,năng suất thấp. Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn,năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn .Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết  do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao. Phương pháp này khó đạt được các kích thước với cấp chính xác 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp.         

      °    Phôi cán:

 Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụ và các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít. Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp. Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ 9®12. Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền.

=>Chi tiết giá đẫn hướng có hình dạng khá phức tạp và có một số mặt có độ chính xác kích thước khá cao (cấp 7-8),nên ta không dùng phương pháp cán để tạo phôi.

            Ngoài ra trong thực tế sản xuất người ta còn dùng phôi hàn nhưng ở quy mô sản xuất nhỏ đơn chiếc.  

    Chọn phôi

Dựa vào đặc điểm của các phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phương pháp đúc vì:

         +  giá thành chế tạo vật đúc rẻ

   +  thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tư              thấp    

   +  phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa

   +  độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo

   0 Phương pháp chế tạo phôi:

               Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

        1. Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ

• Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
• Loại phôi này có cấp chính xác IT16 ® IT17.
• Độ nhám bề mặt: R_z=160mm.

   => Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,gây khó khăn trong các bước gia công tiếp theo.

  2. Đúc trong khuôn cát – mẫu loại:

• Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao.
•  Cấp chính xác của phôi: IT15 ® IT16.
• Độ nhám bề mặt: R_z=80mm.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ,đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn.

  3. Đúc trong khuôn kim loại:

• Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.
• Cấp chính xác của phôi: IT14 ® IT15.
• Độ nhám bề mặt: R_z=40mm.

=>Phương pháp nay cho năng suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa.

  4. Đúc ly tâm:

• Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các chi tiết hình ống hay hình xuyến.
• Khó nhận được đường kính lỗ bên  trongvật đúc chính xác vì khó định được lượng kim loại rót vào khuôn chính xác
• Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp chất và xỉ.

  5. Đúc áp lực:

• Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn
• Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu.
• Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí…
• Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao.

  6. Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

• Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm
• Có thể đúc được gang , thép, kim loại màu như khuôn cát,khối lượng vật đúc đến 100 kg
• Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.

  7. Đúc liên tục:

   -Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào moat khuôn bằng kim loại,xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi là bình kết tinh) .Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…

    -Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm

 0  Kết luận:

• Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.
• Phôi đúc đạt cấp chính xác là II.
• Cấp chính xác kích thước IT15 ® IT16.
• Độ nhám bề mặt: R_z=80mm.

1. Xác định lượng dư gia công:

• Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn X-X (nằm ngang).
• Lượng dư phía trên: 3,5mm
• Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3,5 mm
• Góc nghiêng thoát khuôn: 3⁰
• Bán kính góc lượn: 3 mm.

1. Bản vẽ lòng khuôn:..........................

2 Phương pháp gia công các bề mặt

Gia công mặt phẳng( mặt đầu của hình trụ)

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

Phần khác:

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH SẢN PHẨM

1. Phân tích kết cấu,điều kiện làm viêc:

                   -Chi tiết giá dẫn hướng là một chi tiết trung gian (dạng càng) để liên kết 2 trục song song với nhau, để trục này di chuyển song song với trục kia. Chi tiết này thường được đặt trên máy khoan.

2. Phân tích vật liêu chế tạo:

                  -Trong quá trình làm việc giá dẫn hướng chịu rung,chịu nén,chịu uốn,ta phải chọn vật liệu chịu được cả rung,nén và uốn.Vì vậy,gang là vật liệu có thể đáp ứng được những yêu cầu đó.Ngoài ra,gang dễ gia công cơ khí và có tính công nghệ tốt.

       -Vật liệu chế tạo giá dẫn hướng  là gang xám (kí hiệu vật liệu là GX 15-32):

      +Độ cứng HB=163÷229

      +Giới hạn bền kéo =150 (N/ )

      +Giới hạn bền uốn =320 (N/ )

      + Giới hạn bền nén =600 (N/

      +Độ dãn dài tương đối =0.5%

       -Gang xám là hợp kim Sắt với Cacbon có chứa một số nguyên tố như sau:

      +2.8% ÷ 3.5% C

      +1.5% ÷ 3% Si

      +0.5% ÷ 1% Mn

      +0.1% ÷ 0.2 P

      +0.1% ÷ 0.12 S

3. Phân tích độ chính xác của sản phẩm:

                  -Độ chính xác của kích thước:

5. Kích thước

      -Kích thước danh nghĩa: =51(mm)

      -Sai lệch giới hạn trên: ES=0.046(mm)=46

      -Sai lệch giới hạn dưới: EI=0

      -Dung sai: =ES-EI=0.046(mm)

      Tra bảng 1.14/34 “Sổ tay dung sai lắp ghép” ta được cấp chính xác IT8 và miền dung sai là H.

          là 51H8

5. Kích thước  

-Kích thước danh nghĩa: =15(mm)

-Sai lệch giới hạn trên: ES=0.043(mm)=43(