THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT NẮP Ổ TRỤC 2
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT NẮP Ổ TRỤC 2, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy NẮP Ổ TRỤC 2, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy NẮP Ổ TRỤC 2, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết NẮP Ổ TRỤC 2
NỘI DUNG THUYẾT MINH
Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
Công dụng của chi tiết :
Chi tie^'t gia cơng cĩ da.ng na('p dng ?e^? che ?a^.y ?a^`u tru.c, giu+~ khơng cho ct bu.i ro+i vo.
Phân tích về vật liệu chi tiết gia công :
Nghiên cứu và vẽ bản vẽ chế tạo chi tiết gia công:
+ Nghiên cứu bản vẽ.
+ Vẽ bản vẽ chế tạo chi tiết gia công.
Phân tích vật liệu chi tiết:
Chi tiết là Gang Xa?m, ký hiệu GX 15-32, theo {8,trang 237, ba?ng 11} ta có các thông số sau :
Giới hạn bền kéo dK = 15 Kg/mm2
Độ giãn dài d » 0,5%
Giới hạn bền uốn du = 32 Kg/mm2
Giới hạn bền nén 600 N/mm2
Độ cứng 169-229 HB, chọn HB = 190
Dạng grafit: tấm nhỏ mịn
- Nó có giới hạn bền kéo nhỏ, độ dẻo, độ dai kém. Nhưng nó có ưu điểm là có khả năng chịu mài mòn cao, dập tắt rung động nhanh và giảm độ co ngót khi đúc.
- Thành phần hóa học:
- Cacbon (C) 2,8 ÷ 3,6 %.
- Silic (S) 1,2 ÷ 1,6 %
- Photpho (P) 0,65%.
- Mangan (M) 0,5 ÷ 1,6 %.
- Lưu huỳnh (S) 0,15 %.
- Còn lại là sắt (Fe) .
4. Phaân tích các yêu cầu kỹ thuật của chi tieát:
- Để gia công cần đạt các YCKT sau:
+ Độ chính xác về kích thước.
+ Độ chính xác về vị trí tương quan.
+ Độ chính xác về hình dạng hình học.
- Độ chính xác về kích thước:
Những kích thước có sai lệch không chỉ dẩn:
- Kích thước giữa 2 mặt gia công.
- Kích thước giữa 1 mặt đã gia công với 1 không gia công.
- Kích thước giữa 2 mặt không gia công.
- Kích thước giữa các bán kính, góc lượng, vát mép,…
Theo qui định trong tiêu chuẩn Việt Nam 2244-77 và 2245-77. Thì đối với những kích thước không chỉ dẩn ta chọn cấp chính xác từ 12 đến 17.
Đối với kích thước Æ134+0,4
- Kích thước danh nghĩa : DN = 134 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,4 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = 0 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 134,4 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 134 mm.
- Dung sai ES – EI = 0,4 – 0 = 0,4 mm.
Đối với kích thước Æ74±0,15
- Kích thước danh nghĩa : DN = 74 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,15 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = - 0,15 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 74,15 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 73,85 mm.
- Dung sai ES – EI = +0,15– (-0,15) = 0,3 mm.
Đối với kích thước Æ105+0,35
- Kích thước danh nghĩa : DN = 105 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,35 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = 0 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 105,35 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 105 mm.
- Dung sai ES – EI = 0,35 – 0 = 0,35 mm.
Đối với kích thước Æ17+0,18
- Kích thước danh nghĩa : DN = 17 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,18 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = 0 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 17,18 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 17 mm.
- Dung sai ES – EI = 0,18 – 0 = 0,18 mm.
Đối với kích thước Æ11+0,18
- Kích thước danh nghĩa : DN = 11 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,18 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = 0 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 11,18 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 11 mm.
- Dung sai ES – EI = 0,18 – 0 = 0,18 mm.
Đối với kích thước 119±0,175
- Kích thước danh nghĩa : DN = 119 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,175 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = - 0,175 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 119,175 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 118,825 mm.
- Dung sai ES – EI = 0,175 – (- 0,175) = 0,35 mm.
Đối với kích thước 10±0,075
- Kích thước danh nghĩa : DN = 10 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,075 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = - 0,075 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 10,075 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 9,925 mm.
- Dung sai ES – EI = 0,075 – (- 0,075) = 0,15 mm.
Đối với kích thước 5±0,06
- Kích thước danh nghĩa : DN = 5 mm.
- Sai lệch giới hạn trên : ES = + 0,06 mm.
- Sai lệch giới hạn dưới : EI = - 0,06 mm.
- Kích thước giới hạn trên : Dmax = 5,06 mm.
- Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 4,94 mm.
- Dung sai ES – EI = 0,06 – (- 0,06) = 0,12 mm.
- Phân tích về độ chính xác về vị trí tương quan dựa vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công ta phân tích như sau :
- Sai số độ vuông góc giữa Æ74+0,3 và bề mặt N là £ 0,04 tra bảng 8 TCVN 284-93 thì sai lệch này thuộc cấp chính xác là 9.
- Phân tích về chất lượng bề mặt chi tiết gia công.
Theo bảng vẽ chi tiết thì các bề mặt của chi tiết NẮP Ổ TRỤC II, có các độ nhám như sau:
- Bề mặt N có cấp độ nhám RZ = 20 theo TCVN 2511-78 thì độ nhám này thuộc cấp 5.
- Các bề mặt còn lại có RZ = 40 TCVN 2511-78 thì độ nhám này thuộc cấp 4.
* Giải thích ký hiệu :
RZ : Chiều cao mấp mô của profin.
Chương II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
- Sản lượng chi tiết cần chế tạo :
Số lượng chi tiết cần chế tạo trong 1 năm tính theo công thức:
( chiếc/ năm).
Trong đó :
- m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong 1 đơn vị sản phẩm.
- a = 10 - 20% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn a = 10%.
- b= 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo.
Ta chọn b=5%.
- N0 = 3000 là sản lượng trong 1 năm theo kế hoạch.
Ta được :
N= 3000 . 1 . (1 + 10/100).(1 + 5/100) = 3465 ( chiếc/ năm).
- Khối lượng chi tiết :
Khối lượng chi tiết : Q = V . (kg)
Trong đó :
- Q : là khối lượng của chi tiết.
- V : Thể tích chi tiết.
- : Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết.
( Trọng lượng riêng của gang xám 7.103 kg/m3 ).
* Tính thể tích V của chi tiết.
Chi tiết Nắp Ổ Trục II có hình dáng của chi tiết dạng trụ tròn, có hình dáng tương đối phức tạp. Do đó để thuận tiện cho việc tính toán, ta phân chi tiết ra thành từng phần nhỏ cho dể tính và ta xem kích thước tương đối gần đúng. Sau đó cộng lại ta được tổng thể tích của chi tiết như sau :
+ Khối 1 : Thể tích hình trụ có các chiều dài kích thước là : d = 134; 10
V1 = d2/4.p.h = ((1342)/4). p.10 = 140954,6 mm3.
+ Khối 2 : Thể tích hình trụ có các chiều dài kích thước là : d = 74; 5
V2 = d2/4.p.h = ((742)/4). p.5 = 21493,3 mm3.
+ Khối 3 : Thể tích hình trụ có các chiều dài kích thước là : d = 17; 5
V3 = d2/4.p.h = ((172)/4). p.5 = 1134,3 mm3
+ Khối 4 : Thể tích hình trụ có các chiều dài kích thước là : d = 11; 5
V4 = d2/4.p.h = ((112)/4). p.5 = 474,9 mm3
+ Khối 5 : Thể tích hình quạt có các chiều dài kích thước là R=67; no = 70o; h = 10.
V5 = (p.(672).70.10)/360 = 30540,1 mm3
+ Khối 6 : Thể tích hình hộp tam giác có các chiều dài kích thước là :
Chiều cao tam giác = 52; cạnh đáy = 42; chiều cao hình hộp = 10.
V6 = 2.(1/2.52.42.10) = 21840 mm3
Þ V = V1 –(V2 +V3 +V4 +(V5 -V6 ) = 140954,6 – (21493,3 + 1134,3 + 474,9 + ( 30540,1- 21840 )) = 109152,1 mm3 =109,1. 10-6 m3
Khối lượng chi tiết : Q = V . (kg)
Trong đó :
- Q : là khối lượng của chi tiết.
- V : Thể tích chi tiết.
- : Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết.
( Trọng lượng riêng của gang xám 7.103 kg/m3 ).
Þ Vậy Q = 7 . 103 . 109,1. 10-6 = 0,8 kg.
- Xác định dạng sản xuất đặt trưng.
- Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết, tra bảng [ 2.1] ta xác định gần đúng dạng sản xuất la hàng loạt vừa, khối lượng chi tiết là 0,8 kg, ta được sản lượng hàng năm của chi tiết la 500 - 5.000.
- Đặc trưng dạng sản xuất này là có tính ổn định và lạp lại, sử dụng máy vạn năng, trang bị công nghệ chuyên dùng. Quá trình công nghệ tính toán chính xác và được ghi thành tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể và khá tỷ mỉ.
Chương III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
- Chọn Phôi
Việc chọn phôi được xác định dựa vào vật liệu, hình dáng, kích thước và dạng sả xuất của chi tiết.
Chi tiết được yêu cầ chế tạo bằng gang xám (GX 15-32), là vật liệu cứng, giòn, dể gảy vở, có tính chảy loãng tốt, ít co ngót nên không thích hợp cho việc chế tạo khác như rèn đập. Do đó ta chộn dạng phôi là phôi đúc.
- Đặc điểm của phôi đúc:
Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn đập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:
- Lượng dư phân bố điều.
- Tiết kiệm được vật liệu.
- Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.
- Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi giâ công giảm.
- Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong ( chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.
- Các phương pháp chế tạo phôi.
Tra bảng 3-2 (STCNCTM tập 1, trang 173) với khối lượng chi tiết 0,8 kg ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa.
Phương án chế tạo phôi cũng tùy thuộc vào dạng sản xuất. Ở đây dạng sản xuất là hàng loạt vừa chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
Ta có các phương pháp đúc sau đây:
- Đúc trong khuôn kim loại, mẫu bằng kim loại có cấp chính xác 2, cấp chính xác kích thước IT14-15, có độ nhám bề mặt .
- Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, lõi bằng kim loại, làm khuôn bằng máy có cấp chính xác IT15-16, độ nhám Rz = 80 Mm.
- Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám, chi tiết được đúc ở cấp chính xác 2, thuộc nhóm phức tạp II.
- Xác định vị trí khi đúc của mặt gia công ( dựa vào sơ đồ đúc ) ta có:
- Mặt trên kích thước 25.
- Mặt đưới kích thước 25.
- Mặt bên kích thước 125.
- Xác định kích thước choáng chổ lớn nhất của chi tiết gia công 134>10
- Xác định lượng dư có tra bảng:
- Lượng dư phôi đúc bằng gang xám có cấp chính xác 2.
- Đường kình lỗ đúc rỗng Æ ≥ 30mm.
- Đường kình lỗ đúc đặc Æ ≤ 30mm.
*. Kích thước Æ134 có lượng dư mỗi bên a = 4 mm
*. Kích thước chiều cao trụ có lượng dư mỗi bên a = 5mm
Tính khối lượng phôi.
Khối lượng phôi : Q = V . (kg)
Trong đó :
- Q : là khối lượng của phôi.
- V : Thể tích phôi.
- : Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo phôi.
( Trọng lượng riêng của gang xám 7.103 kg/m3 ).
*. Tính thể tích V của chi tiết.
Phôi Nắp Ổ Trục II có hình dáng của chi tiết dạng trụ tròn, có hình dáng tương đối phức tạp. Do đó để thuận tiện cho việc tính toán, ta phân chi tiết ra thành từng phần nhỏ cho dể tính và ta xem kích thước tương đối gần đúng. Sau đó cộng lại ta được tổng thể tích của chi tiết như sau :
+ Khối 1 : Thể tích hình trụ có các chiều dài kích thước là : d = 142; 18
V1 =( d2/4).p.h = ((1422)/4). p.18 = 300746 mm3
+ Khối 2 : Thể tích hình trụ có các chiều dài kích thước là : d = 66 ; 5
V2 =( d2/4).p.h = ((662)/4). p.5 = 17097,3 mm3
+ Khối 3 : Thể tích hình quạt có các chiều dài kích thước là R=71; no = 70o; h = 19.
V3 = (p.(712).70.19)/360 = 58478,4 mm3
+ Khối 6 : Thể tích hình hộp tam giác có các chiều dài kích thước là :
Chiều cao tam giác = 56; cạnh đáy = 43,5; chiều cao hình hộp = 18.
V4 = 2.(1/2.56.43,5.18) = 46284 mm3
Þ V = V1 –(V2 +(V3 -V4)) = 300746 - (17097,3 + (58478,4 - 46284)) =271454,3. mm3 =271,4. 10-6 m3
Khối lượng chi tiết : Q = V . (kg)
Trong đó :
- Q : là khối lượng của phôi.
- V : Thể tích chi phôi.
- : Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo phôi.
( Trọng lượng riêng của gang xám 7.103 kg/m3 ).
Þ Vậy Q = 7 . 103 . 271,4. 10-6 = 1,9 kg.
Quá trình hình thành phôi trải qua các bước sau:
Bộ phận kỹ thuật vẽ bản vẽ vật đúc. Căn cứ vào bản vẽ vật đúc bộ phận mẫu chế tạo mẫu và hộp lõi. Bộ phận làm khuôn người ta dùng hộp lõi và hỗn hộp làm khuôn để chế tạo thành khuôn. Bộ phận làm lõi dùng hộp lõi để chế tao lõi. Sau khi sấy khuôn và lõi, ta đem lắp ghép lại với nhau. Tiến hành các bước như roat kim loại vào khuôn phá lõi khởi vật đúc làm sạch vật đúc và kiểm nghệm.
Phôi được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô, cát ướt bán tự động.
Chương IV: LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
BIỆN LUẬN CHUNG.
Sự sắp xếp các thứ tự nguyên công ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, năng xuất của quá trình gia công. Chính vì thế thứ thự các nguyên công cần được sắp xếp một cách hợp lý. Tuy nhiên đôi khi có các trường hợp cần phải thay đổi thứ tự nguyên công, để dễ dàng và thuận tiện cho qui trình công nghệ gia công cắt gọt có năng xuất cao, cũng như việc chọn chuẩn, thiết kế đồ gá được thống nhất và dể dàng thực hiện. Trong qui trình công nghệ gia công chi tiết Nắp Ổ Trục II ta xắp xếp thứ tự như trong bảng tiến trình công nghệ. Tóm lại sự sắp xếp thứ tự nguyên công cần được cân nhắc kỹ về mọi mặt để đạt được hiệu quả cao nhất.
- Chọn phương pháp gia công các bề mặt
Dựa vào hình dáng và các yêu cầu của chi tiết ta lựa chọn các phương pháp gia công : Tiện, Phay, Khoan, Khoét.
- Xác định bề mặt gia công.
Gia công chi tiết bao gồm:
- Gia công mặt đáy trụ thứ 1 có Æ134 mm.
- Gia công mặt đáy trụ thứ 2 có Æ134 mm.
- Gia công mặt phẳng có chiều cao từ thân trụ đến mặt phẳng 119 mm.
- Gia công lỗ Æ 74mm.
- Gia công lỗ Æ 11 mm và Æ 17mm.
- Chọn trình tự gia công bề mặt
- Mục đích:
Xác điịnh trình tự gia công hợp lý, nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan và độ nhám bề mặt theo yêu cầu đề ra.
- Nôi dung: lập qui trình công nghệ:
à Qui trình công nghệ:
Nguyên công I:
Chuẩn bị phôi.
Nguyên công II:
- Bước 1: Định vị mặt A, mặt B tiện thô mặt đầu Æ142+0,4
Nguyên công III:
- Bước 1: Định vị mặt A, mặt B tiện thô mặt đầu còn lại Æ142+0,4
- Bước 2: Định vị mặt A, mặt B tiện trong Æ74+0,3
- Bước 3: Định vị mặt A, mặt B tiện thô mặt đầu Æ74+0,3
Nguyên công IV:
- Bước 1: Định vị mặt A, mặt B tiện trụ ngoài Æ134+0,35
Nguyên công V:
- Bước 1: Định vị mặt A, mặt B tiện bán tinh mặt đầu Æ134+0,35
Nguyên công VI:
- Bước 1: : Định vị mặt A, mặt B tiện bán tinh lỗ Æ74±0,15
Nguyên công VII:
- Bước 1: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoan lỗ thứ 1 có Æ10,7 có chiều sâu l = 10mm.
- Bước 2: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoan lỗ thứ 2 có Æ10,7 có chiều sâu l = 10mm.
- Bước 3: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoan lỗ thứ 3 có Æ10,7 có chiều sâu l = 10mm.
- Bước 4: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoét lỗ thứ 1 có Æ11 có chiều sâu l = 10mm.
- Bước 5: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoét lỗ thứ 2 có Æ11 có chiều sâu l = 10mm.
- Bước 6: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoét lỗ thứ 3 có Æ11 có chiều sâu l = 10mm.
- Bước 7: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoét lỗ thứ 1 có Æ17 có chiều sâu l = 5mm.
- Bước 8: Định vị mặt A, mặt B và mặt C gia công khoét lỗ thứ 2 có Æ17 có chiều sâu l = 5mm.
..............................................................................
