THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT HỘP SỐ PHANH

LỜI NÓI ĐẦU

        Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đât nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy là mối quan tâm của Đảng và nhà nước ta.

       Phát triển nghành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang thiết bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.

       Hiện nay, trong các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí phải có kiến thức 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.

       Đồ án công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực...v.v.

        Sau một thời gian tìm hiểu và sự hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo NGUYỄN THANH MAI đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, chúng em rất mong được sự chỉ bảo của thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn.

        Chúng em xin chân thành cảm ơn.

CHƯƠNG 2

             THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

 2.1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy

- Các lỗ F100 trên hộp có thể gia công đồng thời

- Diện tích của lỗ đủ để dao đưa vào để gia công các lỗ

- Các lỗ khoan, taro trên hộp đều là lỗ đặc

- Hộp số dao có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng, có thể dùng ở chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh.

- Bề dày của thành hộp không nên mỏng quá để tránh biến dạng khi gia công.

Điều kiện kỹ thuật :

            - Các bề mặt lỗ lắp ổ bi có độ nhám bề mặt Ra2,5 (mm)

            - Các bề mặt làm việc khác có độ nhám bề mặt Rz20 (mm)

            - Độ không vuông góc cho phép giữa mặt B và mặt lỗ chính =< 0,02mm

  - Độ không đồng tâm cho phép của bề mặt lắp ổ bi =< 0,0175 mm

  - Độ không song song cho phép giửa các bề mặt lỗ lắp ổ bi =<0,1mm

2.2.  Xác định dạng sản xuất

Tính trọng lượng chi tiếT   ( KG )

Trong đó :   g : trọng lượng riêng của gang xám  g = 7,4 ( KG/dm³ )

                   V : thể tích chi tiết.

            Q: trọng lượng của chi tiết (KG).

V = V₁+V₂+V₃+V₄+V₅+V₆+V₇+V₈+V₉+V₁₀-V₁₁

Trong đó :

V₁ =[(478-42)*168*14+200*(304-168)*14)]*10^-6 = 1,406 (dm³)

V₂ = (186*290*14+2*3,14*62.5²*14)*10^-6 =1,098 (dm³)

V₃ = [(478-42)*186*14+200*(304-168)*14)]*10^-6 =1,406 (dm³)

V₄ = (3,14*70²+3*3,14*62,5²)*14*10^-6 = 0,728 (dm³)

V₅=(104-28)*(278-42)*14*10^-6 = 0,250 (dm³)

V₆ = (304-168)*(104-28)*14*10^-6 = 0,145 (dm³)

V₇ =(200-28)*(104-28)*14*10^-6 = 0,183(dm³)

V₈ =(478-42-28)*(104-28)*14*10^-6 = 0,434 (dm³)

V₉ =(104-28)*(168-14)*14*10^-6 = 0,164 (dm³)

V₁₀ =(304-14)*(104-28)*14*10^-6 = 0,308 (dm³)

V₁₁ = 8*3,14*50²*28*10^-6  =1,76 (dm³)

 

• V= 4,362 ( dm³ ).

Trọng lượng chi tiết là :

                      ( KG)

Xác định dạng sản lượng :

Theo đề bài cho sản xuất hàng loạt vừa tra bảng 2 “ Cách xác định dạng sản xuất ” trong sách “ Thiết kế đồ án CNCTM ”

Sản lượng hàng năm của chi tiết N = 500 (sản phẩm/năm )

2.3.  Phôi và phương pháp chế tạo phôi

Chọn phôi được xác định theo nhiều yếu tố :

+ Kết cấu của chi tiết là chi tiết dạng hộp

+ Vật liệu của chi tiết là GX 15-32

+ Điều kiện làm việc chịu va đập và ứng suất thay đổi

+ Dạng sản xuất hàng loại vừa

Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. Tuỳ theo tính chất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật đúc để chọn các phương pháp đúc khác nhau.

Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt những tính kỹ thuật của chi tiết mà còn có ảnh hưởng tốt đến năng suất và giá thành sản phẩm. Chọn phôi tốt sẽ làm cho quy trình công nghệ đơn giản đi nhiều và phí tổn về vật liệu cũng như chi phí gia công giảm đi. Phôi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công. Dựa vào các yếu tố trên ta đưa ra các phương pháp chế tạo phôi sau :

Phương án 1

Chọn phôi đúc được thực hiện trong khuôn kim loại, mẫu gỗ

Ưu điểm:

- Có thể tạo hình dáng của phôi gần với hình dáng chi tiết.

- Lượng dư gia công bên ngoài của phôi tương đối đồng đều, lượng dư gia công nhỏ  à Chế độ cắt ổn định

Nhược điểm:

- Giá thành chế tạo khuôn kim loại tương đối đắt.

ð Phương pháp này không hợp lý vì đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa sản lượng 500 chi tiết 1 năm.

Phương án 2

Chọn phôi đúc được thực hiện trong khuôn cát.

Ưu điểm:

- Giá thành chế tạo phôi rẻ.

- Có thể tạo hình dáng của phôi gần với hình dáng chi tiết.

- Lượng dư gia công bên ngoài của phôi tương đối đồng đều à Chế độ cắt ổn định

Nhược điểm:

- Thời gian gia công chuẩn bị phôi tương đối mất nhiều công sức.

ð Phương pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa sản lượng 500 chi tiết 1 năm. Nhưng để đảm bảo cho lượng dư gia công không quá lớn ta có thể chọn mẫu bằng kim loại. Mẫu bằng kim loại có thể đảm bảo cho mẫu sử dụng lâu dài hơn, không bị sai lệch trong suốt quá trình sử dụng

2.4.   Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

2.4.1.  Chọn chuẩn

- Chọn chuẩn tinh: chọn chuẩn tinh là mặt phẳng B (mặt phẳng tiếp xúc với hộp số ôtô )  và hai lỗ chuẩn nằm trên mặt phẳng B có đường kính dùng định vị hộp số phanh lên hộp số ôtô.

- Chọn chuẩn thô: là mặt phẳng đối xứng với mặt phẳng B

2.4.2.  Trình tự gia công

- Nguyên công 1: Phay mặt phẳng lắp ghép B

    Phay đạt kích thước 136^+0,17

       Phay đạt Rz20

- Nguyên công 2: Phay mặt phẳng lắp bích chặn ổ

     Phay đạt kích thước 132^+0,17 Rz20

- Nguyên công 3:Khoan doa 2 lổ  F 10 làm chuẩn tinh phụ

     Bước 1:Khoan đạt đường kính F 9,7

     Bước 2:Doa đạt Ra1,25

- Nguyên công 4:Phay mặt phẳng lắp bu lông

     Phay đạt kích thước 16^±0,1 Rz20

- Nguyên công 5:Phay mặt phẳng lắp nắp hộp

     Phay đạt kích thước 304^±0,3 Rz20

           - Nguyên công 6: Phay mặt lắp tai hộp

     Phay đạt kích thước 444,5^±1 Rz20

 - Nguyên công 7: Phay mặt lắp tai hộp còn lại

     Phay đạt kích thước 442^±1 Rz20

           - Nguyên công 8: Phay mặt phẳng nút tháo dầu

     Phay đạt kích thước 304^±1 Rz20

 - Nguyên công 9: Phay mặt phẳng doa thô doa tinh các lổ F 100

    Bước 1:Doa thô

    Bước 2: Doa tinh đạt f100^+0,035 Ra2,5

- Nguyên công 10: Khoan và ta rô lổ tháo dầu M20

   Bước 1:Khoan F19

   Bước 2:Ta rô

- Nguyên công 11: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12

   Bước 1: Khoan F10,1

             Bước 2:Ta rô

- Nguyên công 12: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12 còn lại

   Bước 1:Khoan F10,1

   Bước2: Ta rô

- Nguyên công 13: Khoan và ta rô 10 lổ M6 lắp bích chặn ổ

   Bước 1:Khoan F5

   Bước 2: Ta rô

- Nguyên công 14: Khoan và ta rô 4 lổ M12 lắp bích chặn ổ

   Bước 1:Khoan F10,1

   Bước 2:Ta rô

- Nguyên công 15: Khoan và ta rô 8 lổ M6 lắp bích chặn ổ còn lại

   Bước 1: Khoan F5

   Bước 2:Ta rô

- Nguyên công 16: Khoan và ta rô 10 lổ M6 lắp nắp

   Bước 1:Khoan F5

   Bước 2:Ta rô

- Tổng kiểm tra

2.4.3.  Tính lượng dư

2.4.3.1.  Tính lượng dư cho bề mặt B đạt kích thước 136+0,17

 *Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công

 Vật liệu: vật liệu gia công là gang xám 15-32 có HB = 190

 Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công : Rz =20

*  Tính toán lượng dư

Bề mặt gia công là mặt phẳng :

             Z=   R_{z i -1}  + T_a  +r+ e        Công thức bảng 3-1. [1]      

Trong đó : 

     R : Chiều cao nhấp nhô tế vi do  bước công nghệ sát trước để lại

     T­_a: Chiều sâu lớp khuyết tật do bước công nghệ sát trước để lại

     r: Sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ  sát trước để lại

     e:  Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

       Giá trị tổng cộng R_{z i -1}  + T_a =600mm cho phôi đúc cấp chính xác cấp I(bảng 3.2. [6] ). Sau bước công nghệ đầu tiên với vật liệu gang đúc  T_a không còn do vậy sau khi phay thô thì phay tinh chỉ còn Rz.

       Sai lệch không gian  của phôi được xác định :

                          r

       + : sai số do độ song song mặt phẳng, =1(mm)=1000(mm) bảng 2.11[6]

       +: sai số do độ cong vênh của bề mặt sau khi đúc                

          =

         ( Tra bảng 3-7. [6]   )

       k: độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7

       k = 0,7mm/1mm chiều dài

           l: chiều dài mặt gia công l=478(mm)

   =334,6(mm)

=1054,5 ( mm )

    + Tính sai số gá đặt:

        e=   

        e: Sai số kẹp chặt tra bảng 24 [8]

Ta có:         

        e=120(mm)

             e=0,1(mm) Do gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị

Vậy sai số gá đặt là:

        e=156,2(mm)

+ Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô là :

        Z_min  = 600 +1054,5+156,2 =3621,4 (mm) =3,62(mm)

           Xác định cột kích thước

                Khi phay             L₁ =136  (mm)

                Phôi                    L_ph =136+3,62=139,62(mm )

Cột kích thước giới hạn xác định như sau : lấy kích thước tính toán và làm tròn theo hàm số có nghĩa của dung sai ta được L_max sau đó lấy L_max trừ đi dung sai ta được L_min

Dung sai các bước được lấy theo bảng:

                               =1000(mm)

                               =170(mm)

                             

Khi phay :

               L_min =136  ( mm ); L_max =136+0,17=136,17(mm )

Phôi:

               L_min =139,62(mm); L_max  = 139,62+1=140,62( mm )

    +  Lượng dư giới hạn được xác định như sau:

        Khi phay

                   Z_max=140,62–136,17=4,45(mm)=4450(mm)

                   Z_min =139,62–136=3,62(mm)=3620(mm)

     +  Lượng dư tổng cộng được tính là :

                   Z_0min =3620(mm)

                   Z_0max =4450(mm)

Lượng dư danh nghĩa: Z_0dn= Z_0min +=3620+1000-170=4450 (mm)

Trong đó : là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phôi có giá trị lần lượt bằng 170 (mm) và 1000 (mm)

Kiểm tra độ chính xác của các kích thước tính toán đã thực hiện

      Z_max- Z_min=4450-3620=830(mm)

     =1000-170=830(mm)

 

Bước	Rz   (mm)	Ti  (mm)	i  (mm)	(mm)	Lt (mm)	(mm)	Lmin (mm)	Lmax (mm)	Zmin   (mm)	Zmax  (mm)
Phôi	600		1054,5		139,62	1000	139,62	140,62
Phay	20	-		156,2	136	170	136	136,17	3620	4450

- Theo bảng [ 3-65 ] chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau:

2.4.3.2. Tính lượng dư cho bề mặt lỗ đạt kích thước f100^+0,035

    *Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công

     Vật liệu: vật liệu gia công là gang xám 15-32 có HB = 190

Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công : Ra =2,5

     Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 bước công nghệ là :

+  Gia công thô

                                                MỤC LỤC

                          Chương1: MÁY THU HOẠCH MÍA LIÊN HỢP

1.  Giới thiệu máy....................................................................................................2 

    1.1.1. Chức năng của máy....................................................................................2

    1.1.2. Hệ thống dẫn động trong máy....................................................................2

    1.1.3. Nguyên lý làm việc.....................................................................................3

1.2.Giới thiệu sản phẩm hộp số phanh......................................................................5

     1.2.1. Bản vẽ lắp...................................................................................................5

     1.2.2. Nhiệm vụ....................................................................................................5

     1.2.3. Chuyển động..............................................................................................6

 

                         Chương 2: THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

 2.1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết..................................................................................7

 2.2. Xác định dạng sản xuất .....................................................................................7

 2.3. Phôi và phương pháp chế tạo phôi......................................................................8

 2.4. Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết....................................................9

     2.4.1. Chọn chuẩn..................................................................................................9

     2.4.2. Trình tự gia công.......................................................................................10

     2.4.3. Tính lượng dư............................................................................................11

             2.4.3.1. Tính lượng dư cho bề mặt B đạt kích thước136^+0.17........................11

             2.4.3.2. Tính lượng dư cho bề mặt lỗ đạt kích thước f100^+0.035...................14

             2.4.3.3. Tra lượng dư cho các bề mặt khác..................................................17

      2.4.4.  Thiết kế  nguyên công

             2.4.4.1  Nguyên tắc chung thiết kế nguyên công........................................17

             2.4.4.2. Thứ tự nguyên công........................................................................19

                1. Nguyên công 1 :Phay mặt đế B....................................................19

                2. Nguyên công 2: Phay mặt B1 lắp bích chặn ổ..............................23

                3. Nguyên công 3: Khoan khoét doa 2 lỗ chuẩn tinh F 8             

                                                              khoan  và ta rô  các lỗ còn lại.............27

                4. Nguyên công 4 : Phay mặt phẳng lắp bu lông F 11.....................35

                5. Nguyên công 5: Phay mặt phẳng lắp nắp ....................................38

                6. Nguyên công 6: Phay mặt phẳng lắp tai hộp................................41

                7. Nguyên công 7: Phay mặt phẳng lắp tai hộp còn lại....................44

                8. Nguyên công 8: Phay mặt phẳng lắp nắp tháo dầu  .....................46

                9. Nguyên công 9: Doa thô,doa tinh các lỗ chính đạt

                                                             F100^+0,035...........................................49

               10. Nguyên công 10: Khoan lỗ tháo dầu M20..................................53

               11. Nguyên công 11: Khoan,ta rô 4 lỗ M12......................................56

               12. Nguyên công 12: Khoan, taro 4 lỗ M12 lắp tai hộp còn lại.........59

                13. Nguyên công 13: Khoan, ta rô  10 lỗ M6...........................................61

               14. Nguyên công 14: Khoan, ta ro 4 lỗ M12.....................................65

               15. Nguyên công 15: Khoan, taro 8 lỗ M6 lắp bích chặn ổ ở mặt

                                                     đối diện......................................................67

               16. Nguyên công 16: Khoan, taro 10 lỗ M6 lắp nắp hộp...................68

                17.Nguyên công17: Tổng kiểm tra...........................................................70

 

                                                   

                           Chương 3: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

   3.1 Đồ gá nguyên công 2.............................................................................72

      3.1.1  Nguyên lý làm việc .................................................................................72    

      3.1.2  Lập sơ đồ gá đặt và tính lực kẹp cần thiết................................................72

      3.1.3 Tính  cơ cấu kẹp........................................................................................74

      3.1.4  Xác định các sai số chế tạo cho phép và điều kiện kỹ thuật của đồ gá....75

   3.2 Đồ gá nguyên công 3......................................................................................77

      3.2.1  Nguyên lý làm việc .................................................................................77   

      3.2.2  Lập sơ đồ gá đặt và tính lực kẹp cần thiết................................................77

      3.2.3 Tính  cơ cấu kẹp........................................................................................79

      3.2.4  Xác định các sai số chế tạo cho phép và điều kiện kỹ thuật của đồ gá....80

   3.3 Đồ gá nguyên công 9......................................................................................81

      3.3.1  Nguyên lý làm việc .................................................................................81    

      3.3.2  Lập sơ đồ gá đặt và tính lực kẹp cần thiết................................................81

      3.3.3 Tính  cơ cấu kẹp........................................................................................83

      3.3.4  Xác định các sai số chế tạo cho phép và điều kiện kỹ thuật của đồ gá....84

   3.4 Đồ gá nguyên công 13....................................................................................86

      3.4.1  Nguyên lý làm việc .................................................................................86   

      3.4.2  Lập sơ đồ gá đặt và tính lực kẹp cần thiết................................................86

      3.4.3 Tính  cơ cấu kẹp........................................................................................88

      3.4.4  Xác định các sai số chế tạo cho phép và điều kiện kỹ thuật của đồ gá....89

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