THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT HỘP GIẢM TỐC CT
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT HỘP GIẢM TỐC CT, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy HỘP GIẢM TỐC CT, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy HỘP GIẢM TỐC CT, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết HỘP GIẢM TỐC CT
I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.
1) Phân tích vật liệu:
- Vật liệu chế tạo vỏ hộp tốc độ là GZ60-03. Trong đó:
GZ: Kí hiệu là gang dẻo theo TCVN
15: Giới hạn độ bền kéo k = 60 kg/mm2
32: Giới hạn độ bền uốn u = 30 kg/mm2
Gang dẻo là hợp chất của sắt (Fe) và lưu huỳnh (S) cùng các nguyên tố khác với hàm lượng như sau:
Cacbon ( C ): 3.2 ÷ 3.4%
Silic (Si): 1.4 ÷ 2.2%
Mangan (Mn): 0.75 ÷ 1%
Photpho(P): ≤0.2%
Lưu huỳnh (S): ≤0.15%
2) Cơ tính yêu cầu:
Gang dẻo có độ bền cơ học kém, nhưng có chung ưu điểm là chịu mài mòn, dễ cắt gọt.
Độ cứng của gang dẻo là: HB = 150 ÷ 200 kg/cm3
3) Tính chất và công dụng:
GZ60-03 : Có cấu tạo graphit dạng tấm
a.Tính chất:
- Ưu điểm: Làm tăng độ chịu mài mòn của gang, phoi gang dễ vụn khi cắt gọt, dập tắt rung động của máy nhanh và giảm độ co ngót khi đúc,do
- Khuyết điểm : Có độ bền kéo nhỏ
b. Công dụng:
cơ tính của gang khá cao nên được dung để chế tạo các chi tiết chịu mi mịn v va đập và chịu kéo như vỏ hộp tốc độ.
II. PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG
1. Phân tích độ chính xác về kích thước:
a)Các kích thước có sai lệch chỉ dẫn:
Theo bản vẽ chi tiết ta có các kích thước:Þ35±0.01mm; Þ40+0.06mm ;Þ56+0.07mm;
* Đối với kích thước : Þ35±0.01mm
+ Kích thước danh nghĩa : DN = 35 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : ES = 0.01 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : EI = -0.01 mm
+ Dung sai ITD = ES – EI = 0.01-( – 0 .01)= 0.02 mm
Tra bảng 1 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước Þ35±0.01 mm thuộc miền dung sai JS có cấp chính xác 7. Kí hiệu: IT7.
Vậy Þ35±0.01 = 35JS7.
* Đối với kích thước : Þ37±0.02mm
+ Kích thước danh nghĩa : dN = 37 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.02 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei = -0.02 mm
+ Dung sai ITd = es – ei = 0.02-( – 0 .02)= 0.04 mm
Tra bảng 1 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước Þ37±0.02 mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 7. Kí hiệu: IT7.
Vậy Þ32±0.02 = 37js7.
* Đối với kích thước : Þ40+0.06mm
+ Kích thước danh nghĩa : DN = 40 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : ES = 0.06 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : EI = 0 mm
+ Dung sai ITD = ES – EI = 0.06 – 0 = 0.06 mm
Tra bảng 1 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước Þ40+0.06 mm thuộc miền dung sai H có cấp chính xác 7. Kí hiệu: IT7.
Vậy Þ40+0.06 = 40H7
* Đối với kích thước : Þ56+0.07mm
+ Kích thước danh nghĩa : DN = 56 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : ES = 0.07 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : EI = 0 mm
+ Dung sai ITD = ES – EI = 0.07 – 0 = 0.07 mm
Tra bảng 1 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước Þ56+0.07 mm thuộc miền dung sai H có cấp chính xác 7. Kí hiệu: IT7.
Vậy Þ56+0.07 = 56H7
b) Các kích thước không chỉ dẫn:
Đối với những kích thước không chỉ dẫn gồm các kích thước:
- Kích giữa hai mặt đã gia công.
- Kích thước giữa một mặt đã gia công đến một mặt không gia công.
- Kích thước giữa hai mặt không gia công gia công.
- Kích thước của các bán kính góc lượn, vát mép…
Theo quy định trong TCVN 2244 – 77 và 2245 – 77 thì đối với những kích thước không chỉ dẫn ta chọn cấp chính xác từ 12 ÷ 17.
* Đối với kích thước xác định khoảng cách giữa hai mặt đã gia công ta chọn cấp chính xác 12.
Lấy theo sai lệch cơ bản là js thuộc miền dung sai js12 có cấp chính xác 12 gồm các kích thước: 118;95;90;84;58;51.
* Đối với kích thước : 118mm
+ Kích thước danh nghĩa : dn = 118 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.18 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei =- 0.18 mm
+ Dung sai IT = es-ei= 0.8- 0.8 = 0.36 mm
Tra bảng 2 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước 118±0.18mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 12. Kí hiệu: IT12.
Vậy 118±0.18 =118js12
* Đối với kích thước : 95mm
+ Kích thước danh nghĩa : dn = 95 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.18 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei =- 0.18 mm
+ Dung sai IT = es-ei= 0.18+0.18 = 0.36 mm
Tra bảng 2 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước 95±0.36 mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 12. Kí hiệu: IT12.
Vậy 95±0.36=95js12
* Đối với kích thước : 84mm
+ Kích thước danh nghĩa : dn = 84 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.18 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei = -0.18 mm
+ Dung sai IT = es-ei= 0.18+0.18 = 0.36 mm
Tra bảng 2 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước 84±0.36 mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 12. Kí hiệu: IT12.
Vậy 84±0.36=84js12
* Đối với kích thước : 58mm
+ Kích thước danh nghĩa : dn = 58 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.15 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei =- 0.15 mm
+ Dung sai IT = es-ei= 0.15+0.15 = 0.3 mm
Tra bảng 2 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước 58±0.15 mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 12. Kí hiệu: IT12.
Vậy 58±0.15=58js12
* Đối với kích thước : 51mm
+ Kích thước danh nghĩa : dn = 58 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.15 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei =- 0.15 mm
+ Dung sai IT = es-ei= 0.15+0.15 = 0.3 mm
Tra bảng 2 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước 51±0.15 mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 12. Kí hiệu: IT12.
Vậy 51±0.15=51js12
* Đối với kích thước xác định khoảng cách giữa một mặt đã gia công đến một mặt không gia công ta chọn cấp chính xác 14. Gồm các kích thước 69,10:
* Đối với kích thước : 10mm
+ Kích thước danh nghĩa : dn = 10 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.18 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei = -0.18 mm
+ Dung sai IT = es-ei=0.18+0.18= 0.36 mm
Tra bảng 2 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước 10±0.18 mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 14. Kí hiệu: IT14.
Vậy 10±0.36=10js14
* Đối với kích thước : 69mm
+ Kích thước danh nghĩa : dn = 69 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : es = 0.37 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : ei = -0.37 mm
+ Dung sai IT = es-ei=0.37+0.37= 0.74 mm
Tra bảng 2 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước 69±0.37 mm thuộc miền dung sai js có cấp chính xác 14. Kí hiệu: IT14.
Vậy 69±0.37=14js14
* Đối với kích thước xác định khoảng cách giữa hai mặt không gia công ta chọn theo cấp chính xác của phôi.
* Sai lệch của các kích thước góc lượn, mép vát … Theo TCVN 2244 – 77 và 2245 – 77 .
+ Kích thước R3 ÷ R5 có sai lệch giới hạn : ±0.2 ÷ ±0.3
+ Kích thước R10 có sai lệch giới hạn : ±0.5
+ Kích thước R20 có sai lệch giới hạn : ±0.5
2) Phân tích độ chính xác về hình dáng hình học
Tiến hành phân tích độ chính xác về hình dáng hình học quan trọng của chi tiết gia công ta có:
- Độ trụ của £ 0.025 mm
- Độ trụ của £ 0.025 mm.
- Độ trụ của £ 0.025 mm
- Dung sai dộ vuơng gĩc :
Dung sai độ vuong góc gữa tâm trục I v tm trục II ≤0.02
4) Phân tích về độ nhám và độ chính xác bề mặt của chi tiết gia công:
* Ra : sai lệch trung bình số học của profin
Ra là trị số trung bình của khoảng cách từ các điểm trên đường nhấp nhô đến đường trung bình.
Lỗ mm , mm va sau khi gia công đạt độ nhám Ra1.25 theo TCVN 2511 – 78 đạt độ nhám 7
- Rz : Chiều cao trung bình nhám theo 12 điểm.
Rz là chiều cao trung bình của 5 khoảng cách từ 5 điểm cao nhất đến 5 điểm thấp nhất.
5)Xác định sản lượng trong năm:
Dung phần mềm 3D pro 5.0 tính thể tích chi tiết ta được:
V=0.33
Khối lượng riêng của gang là: =7÷7.4
Lấy =7.2
Vậy =.V=7.2x0.33=2.4 kg
Với dạng sản xuất hng loạt trung:
Tra bảng xác định sản lượng năm ứng với khối lượng chi tiết gia cơng l 2.4 kg:
Sản lượng năm sấp sỉ 1000 ctgc/năm.
PHẦN 2:CHỌN PHÔI,PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ
I. CHỌN PHÔI:
Phôi là đối tượng sản xuất mà từ đó người ta thay dổi hình dáng kích thước, độ nhám bề mặt và cơ tính để chế tạo chi tiết. Nó là cái đầu tiên trong chế tạo cơ khí.Vì vậy việc chế tạo phôi là hết sức cần thiết.
Trong nghành cơ khí chế tạo thường sử dụng 3 loại phôi gồm:
+ Phôi đúc
+ Phôi rèn
+ Phôi cán
Trong đó:
- Phôi đúc chế tạo được vật liệu dẻo, dòn, có hình dáng phức tạp và có khối lượng lớn.
- Phôi rèn, cán chỉ chế tạo được vật liệu dẻo, không chế tạo được vật liệu dòn.
Phân tích hình dáng và vật liệu chế tạo của chi tiết Thân tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 ta thấy Êtô Bàn Khoan B90 được chế tạo từ vật liệu là Gang Xám, đây là loại vật liệu dòn. Do đó phôi của thân tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 chỉ có thể chọn là phôi đúc.
KL:vậy ta chọn phôi đúc là phù hợp nhất vì chi tiết ny cĩ hình dạng phức tạp.
II. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Trong công nghệ đúc ta cũng có nhiều phương pháp đúc như:
+ Đúc khuôn cát.
+ Đúc khuôn kim loại
+ Đúc áp lực.vv…
Trong đó:
* Đúc trong khuôn cát có:
- Ưu điểm: đúc được các phôi có kích thước và khối lượng lớn, có hình dáng phức tạp đặc biệt là đúc được các phôi có lỗ rỗng dễ dàng, chi phí chế tạo phôi ít.
- Khuyết điểm: độ chính xác của phôi không cao lắm và có năng suất thấp hơn so với các phương pháp đúc khác.
* Đúc trong khuôn kim loại có:
- Ưu điểm:
- Tốc độ kết tinh của hợp kim đúc lớn nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim lỏng với thành khuôn cao. Do vậy, lớp bề mặt của vật đúc có độ hạt nhỏ, cơ tính cao.
- Độ bóng của bề mặt, độ chính xác của lòng khuôn cao nên tạo ra chất lượng vật đúc tốt.
- Tuổi bền của khuôn kim loại cao.
- Do tiết kiệm thời gian làm khuôn nên nâng cao năng suất, giá thành sản phẩm giảm.
- Nhược điểm : Đúc trong khuôn kim loại cũng có một số nhược điểm:
- Không đúc được các vật đúc có hình dạng quá phức tạp, thành mỏng và có khối lượng lớn.
- Khuôn kim loại không có tính lún và không có khả năng thoát khí, điều này dễ gây nứt, cong, vênh vật đúc.
- Giá thành chế tạo khuôn cao.
Phương pháp này thích hợp trong dạng sản xuất hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình.
* Đúc áp lực có các đặc điểm sau:
- Ưu điểm:
- Đúc được vật đúc phức tạp, thành mỏng ( 1 ¸ 5 mm ), đúc được các loại lỗ có kích thước nhỏ.
- Độ bóng và độ chính xác cao.
- Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ đúc lớn.
- Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng cơ khí hoá thuận lợi.
- Khuyết điểm:
- Không dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực. Do vậy hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản.
- Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao.
So sánh ưu khuyết điểm của các phương pháp ta thấy:
Đúc bằng khuôn cát có ưu điểm là đúc được các phôi có kích thước và khối lượng lớn, có hình dáng phức tạp đặc biệt là đúc được các phôi có lỗ rỗng dễ dàng, chi phí chế tạo phôi ít. Nhưng nó có khuyết điểm là độ chính xác của phôi không cao lắm và có năng suất thấp hơn so với các phương pháp đúc khác. Còn các phương pháp đúc khác thì đúc có năng suất cao và phôi có độ chính xác tương đối cao, nhưng nhược điểm là không hoặc khó đúc được các phôi có hình dáng phức tạp, có khối lượng lớn, có lỗ rỗng, chi phí chế tạo phôi nhiều.
Vỏ hộp tốc độ được chế tạo từ vật liệu là gang dẻo, hình dáng tương đối phức tạp và căn cứ vào máy móc trang thiết bị tự chọn ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát.
SƠ ĐỒ ĐÚC
III. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC PHÔI
1) Xác định kích thước danh nghĩa :
Để xác định kích thước danh nghĩa của phôi ta phải xác định lượng dư gia công.
Ta căn cứ vào các yếu tố sau :
- Cấp chính xác phôi đúc : cấp II
- Kích thước lớn nhất của chi tiết gia công. ( 118mm ).
- Đúc trong khuôn cát.
2) Xác định lượng dư tổng cho các bề mặt phôi
Tra bảng 3 – 95 sách Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I trang 252 : Lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác cấp II (mm). Ta có lượng dư của các kích thước như sau:
* Đối với mặt C có kích thước lớn nhất của chi tiết là 118 mm , kích thước danh nghĩa 58 mm với vị trí khi rót kim loại là mặt tren có lượng dư t = 4.5mm ,dung sai ±0.8 mm
* Đối với bề mặt A,C,D,G,H kích thước lớn nhất của chi tiết là 118 mm , kích thước danh nghĩa 84,70,26 với vị trí khi rót kim loại là mặt ben có lượng dư t = 3mm ,dung sai ± 0.8 mm
* Đối với bề mặt E kích thước lớn nhất của chi tiết là 118 mm , kích thước danh nghĩa Þ80 với vị trí khi rót kim loại là mặt ben có lượng dư t = 4mm ,dung sai ±0.8 mm
* Đối với bề mặt lỗ có kích thước lớn nhất của chi tiết là 118 mm , kích thước danh nghĩa Þ56 mm có lượng dư t = 3mm ,dung sai ±0.8 mm
* Đối với bề mặt lỗ có kích thước lớn nhất của chi tiết là 118 mm , kích thước danh nghĩa Þ40 va Þ35 có lượng dư t = 3mm ,dung sai ±0.8 mm
IV. TÍNH HỆ SỐ XỬ DỤNG VẬT LIỆU
Dung2 phần mềm pro 5.0 để tính khối lượng chi tiết lồng phôi ta được:
2.5 kg
Hệ số sử dụng vật liệu:
K= = =0.95.
BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI
CHƯƠNG III
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
Quy trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể thì có nhiều phương án. Nhưng đối với Thân Tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 người thực hiện đề tài này đưa ra phương án cơ bản nhất cho việc tiến trình công nghệ gia công Thân Tĩnh Êtô Bàn Khoan B90.
TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ
|
STT |
NỘI DUNG |
CHUẨN |
|
I |
Chuẩn bị phôi: - Mài bỏ các phần thừa, bavia. - Làm sạch phôi đúc. - Kiểm tra các kích thước của phôi. - Kiểm tra khuyết tật của phôi. - Ủ phơi. |
|
|
II |
Phay thô mặt A |
Mặt B (khử 3 bậc) Mặt F (khử 2 bậc)
|
|
III |
Phay thô mặt C,D |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt E (khử 2 bậc) Mặt F (khử 1 bậc) |
|
IV |
Khoet, doa hệ lỗ Þ40+0.06 |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt C (khử 2 bậc) Mặt K (khử 1 bậc) |
|
V |
Phay thô mặt A |
Lỗ Þ40 (khử 4 bậc) Mặt C (khử 1 bậc) |
|
VI |
Phay thô mặt E
|
Lỗ Þ40 (khử 4 bậc) Mặt C (khử 1 bậc) Mặt F (khử 1 bậc) |
|
VII |
Khoan 4 lỗ,khoet, doa 2 lỗ Þ9 |
Lỗ Þ40 (khử 4 bậc) Mặt C (khử 1 bậc) Mặt E (khử 1 bậc) |
|
VIII |
Phay thô mặt H |
Mặt A (khử 3 bậc) 2 Lỗ Þ9 cho nhau (khử 3 bậc) |
|
IX |
Phay thô mặt G |
Mặt A (khử 3 bậc) 2 Lỗ Þ9 cho nhau (khử 3 bậc) |
|
X |
Khoet, doa đồng thời hệ lỗ Þ56+0.07 v Þ35+0.02 |
Mặt A (khử 3 bậc) 2 Lỗ Þ9 cho nhau (khử 3 bậc) |
|
XI |
Khoan, taro 4 lỗ M4 |
Mặt A (khử 3 bậc) 2 Lỗ Þ9 cho nhau (khử 3 bậc) |
|
XII |
Khoan, taro 4 lỗ M4 |
Mặt A (khử 3 bậc) 2 Lỗ Þ9 cho nhau (khử 3 bậc) |
|
XIII |
Khoan, taro 4 lỗ M4 |
Mặt A (khử 3 bậc) 2 Lỗ Þ9 cho nhau (khử 3 bậc) |
.................................................
* Tính đường kính bulong kẹp chặt:
Ta co cong thức:
d C. =1.4* =15mm
vậy ta chon 2 bulong mỏ kẹp có đường kính: 15mm
IV/HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN ĐỒ GÁ
- Công dụng của đồ gá : Đồ gá được dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết lên máy và phay 2 mặt phẳng đối diện nhau. Đồ gá được sử dụng ở đây là đồ gá phay đứng.
- Hướng dẫn sử dụng đồ gá : Đồ gá được đặt cố định trên băng máy . Sau khi lắp ráp các chi tiết đồ gá ta đặt chi tiết gia công lên đồ gá sao cho các phiến tỳ va chốt tỳ đầu khía nhm khử tất cả các bậc tự do . Sau đó ta siết đai ốc M16 . Chi tiết gia công được định vị trên 2 phiến tỳ sẽ được hạn chế 3 bậc tự do hai phiếm tỳ được lấp trên thân đồ gá thông qua 4 con vít, mặt K hạn chế 2 bậc tự do thơng qua 2 chốt tỳ đầu khía nhám. va mặt H hạn chế 1 bậc tự do ta dùng chốt định vị đầu khía nham bắt vào đồ gá.
- Khi tho chi tiết chỉ cần nới lỏng đai ốc M16,kéo mỏ kẹp ra khỏi chi tiết . lấy chi chi tiết ra theo phương đứng.
- Cách bảo quản đồ gá :Khi sử dụng đồ gá phải thao tác nhẹ nhàng tránh làm biến dạng các chi tiết định vị. Đặc biệt là cơ cấu dẫn hướng là then dẫn hướng và các cơ cấu định vị là phiến tỳ xẻ rnh v cc chốt tỳ đầu khía nhám. Sau khi sử dụng đồ gá xong phải lau chùi cẩn thận, vệ sinh sạch sẽ, tra dầu mỡ. Khi vận chuyển đồ gá tránh để đồ gá rơi làm hỏng các chi tiết định vị và kẹp chặt. Để sử dụng được đồ gá lâu dài phải bảo quản trong điều kiện tốt.
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
