THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy CHI TIẾT TAY BIÊN, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy CHI TIẾT TAY BIÊN, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết CHI TIẾT TAY BIÊN

Chương I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

- Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết

- Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau [1, trang 23, công thức 2.1]:.......................

- Khối lượng của chi tiết:

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

- Vậy theo bảng thống kê [1, trang 21] thì dạng sản xuất của chi tiết là loạt vừa

- Vì dạng sản xuất ở đây không phải là sản xuất hàng loạt lớn hay hàng khối nên ta không cần phải xác định nhịp sản xuất

Chương II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

- Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo

2.1/ Phân tích chi tiết gia công:

- Chi tiết tay biên (thanh truyền) là một chi tiết dạng càng, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí

- Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ)

- Thông thường ta gặp chi tiết tay biên trong động cơ đốt trong. Khi đó chi tiết là bộ phận trung gian để biến chuyển động thẳng của Piston thành chuyển động quay của cốt máy

2.2/ Phân tích kỹ thuật:

- Vật liệu chế tạo tay biên là: Gang Xám 18 – 36

- Độ cứng HB: 182…199...............

- Gang xám là hợp kim Sắt với Cacbon và có chứa một số nguyên tố như (0.5¸4.5)% Si, (0.4¸0.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S và một số nguyên tố khác như: Cr, Ni, Cu, Al …

- Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy

- Trong quá trình làm việc tay biên chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làm bằng gang xám là phù hợp

Chương III: CHỌN PHÔI

3.1/ Chọn dạng phôi:

- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp

3.1.1/ Phôi rèn dập:

- Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt

- Chi tiết đã cho làm bằng gang xám nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp lý vì gang xám có tính dòn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ làm cho chi tiết bị hiện tượng nứt nẻ

3.1.2/ Phôi cán:

- Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính gần giống như phôi rèn dập

3.1.3/ Phôi đúc:

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:

+ Lượng dư phân bố đều

+ 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 gia 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

* Kết luận:

- Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết (tay biên) là dạng phôi đúc

3.2/ Phương pháp chế tạo phôi:

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

3.2.1/ Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ............................

3.2.2/ Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn..............

3.2.3/ Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: .............

- Độ nhám bề mặt: .................

3.2.4/ Đúc ly tâm:

- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến

3.2.5/ Đúc áp lực:

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao

3.2.6/ Đúc trong vỏ mỏng:

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

* Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

+ Cấp chính xác kích thước: .....

+ Độ nhám bề mặt: ....

3.3/ Tạo phôi – Thông số về phôi:

- Chi tiết tay biên được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn X-X

+ Lượng dư phía trên: 3.5mm

+ Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3mm

+ Góc nghiêng thoát khuôn: 3⁰

+ Bán kính góc lượn: 3mm

Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

4.1/ Mục đích:

- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo

4.2/ Nội dung:

- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi

- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt

- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết

4.2.1/ Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi:

- Sử dụng các thiết bị như: Máy phay, khoan, khoét, doa, tiện…

4.2.2/ Chọn chuẩn công nghệ:

- Khi phân tích chi tiết tay biên ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là hai lỗ O14 và O10 (tương ứng với hai bề mặt 3 và 7)

+ Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước

+ Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ

- Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ như sau:

+ Chuẩn thô: Dùng bề mặt 10 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh hai bề mặt 1 và 12

+ Chuẩn tinh: Dùng hai bề mặt 1 và 12 làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại

4.2.3/ Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi:

- Từ sự phân tích chuẩn trên đây, các nguyên công để gia công chi tiết tay biên bao gồm:

+ Gia công hai bề mặt đầu

+ Gia công thô và tinh hai lỗ cơ bản

+ Kiểm tra........

4.2.3.1/ Gia công các bề mặt 1, 12 và 5, 8:

- Trạng thái phôi ban đầu:

+ Cấp chính xác kích thước: ...

+ Phôi có dạng mặt phẳng

- Chi tiết cần đạt yêu cầu:

+ Độ nhám bề mặt: ....

- Ta chia làm hai bước: gia công thô và gia công tinh

4.2.3.1.1/ Gia công thô và gia công tinh hai mặt 1 và 12:

A/ Gia công thô:

- Theo [1, trang 144, phụ lục 11] ta có thể dùng các phương án sau:

+ Phương án 1: Tiện thô

· Cấp chính xác kích thước: IT 12-14

· Độ nhám bề mặt: R_a = 6.3-12.5mm

+ Phương án 2: Bào thô

· Cấp chính xác kích thước: IT 12-14

· Độ nhám bề mặt: R_a =12.5-25Mm

+ Phương án 3: Xọc thô

· Cấp chính xác kích thước: IT 14¸15

· Độ nhám bề mặt: R_a =12.5-25Mm

+ Phương án 4: Phay thô

· Cấp chính xác kích thước: IT 12¸14

· Độ nhám bề mặt: R_a = 6.3-2.5Mm

* Phân tích để so sánh và lựa chọn giữa các phương án:

- Phương án 1:

+ Vì mặt gia công là mặt phẳng, chi tiết lại không có dạng tròn xoay nên khi gá đặt trên máy tiện sẽ gặp nhiều khó khăn, đồ gá phức tạp

+ Tiện chỉ cho năng suất cao khi chi tiết có hình dạng tròn xoay

+ Vậy ta không nên chọn phương án này

- Phương án 2:

+ Đối với chi tiết dạng này thì khi gá đặt trên máy xọc không khó khăn lắm nhưng năng suất thu được thì không cao

+ Xọc chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

+ Vậy ta không nên chọn phương án này

- Phương án 3:

+ Máy bào chỉ đạt được năng suất cao khi chi tiết nhỏ và dài (dạng thanh) vì có hành trình chạy không của dao

+ Thường thì bào chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

+ Phương pháp bào cũng gia công được nhưng ít dùng vì bề mặt đầu nhỏ, rải rác nên năng suất thấp

+ Vậy ta không nên chọn phương án này

- Phương án 4:

+ Phay là phương pháp gia công rất phổ biến, gia công rất tốt các mặt phẳng và lại cho năng suất cao

+ Phay hầu như thích hợp với tất cả các dạng sản xuất từ đơn chiếc đến hàng loạt

+ Với chi tiết tay biên này thì khi gia công thô không cần độ chính xác cũng như độ bóng bề mặt cao nên phương án phay rất phù hợp

+ Vậy ta chọn phương án phay gia công mặt

B/ Gia công tinh:

- Theo [1, trang144, phụ lục 11] ta có thể dùng các phương án sau:

+ Phương án 1: Tiện tinh

· Cấp chính xác kích thước: IT 7-9

· Độ nhám bề mặt: R_a = 3.2-6.3mm

+ Phương án 2: Bào tinh

· Cấp chính xác kích thước: IT 11-13

· Độ nhám bề mặt: R_a = 3.2-6.3Mm

+ Phương án 3: Mài thô

· Cấp chính xác kích thước: IT 8¸11

· Độ nhám bề mặt: R_a = 3.2Mm

+ Phương án 4: Chuốt thô

· Cấp chính xác kích thước: IT 8

· Độ nhám bề mặt: R_a = 3.2¸6.3Mm

+ Phương án 5: Phay tinh

· Cấp chính xác kích thước: IT 10

· Độ nhám bề mặt: R_a = 3.2¸6.3Mm

* Phân tích để so sánh và lựa chọn giữa các phương án:

- Phương án 1:

+ Vì mặt gia công là mặt phẳng, chi tiết lại không có dạng tròn xoay nên khi gá đặt trên máy tiện sẽ gặp nhiều khó khăn, đồ gá phức tạp

+ Tiện chỉ cho năng suất cao khi chi tiết có hình dạng tròn xoay

+ Vậy ta không nên chọn phương án này

- Phương án 2:

+ Máy bào chỉ đạt được năng suất cao khi chi tiết nhỏ và dài (dạng thanh) vì có hành trình chạy không của dao

+ Thường thì bào chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

+ Vậy ta không nên chọn phương án này

- Phương án 3:

+ Mài chỉ dùng khi lượng dư gia công nhỏ mà yêu cầu về độ bóng bề mặt cũng như cấp chính xác là cao. Ngược lại khi lượng dư gia công lớn thì sử dụng mài là không hợp lý vì năng suất sẽ không cao

+ Vậy ta không nên chọn phương án này

- Phương án 4:

+ Mặt đầu của chi tiết tay biên cũng có thể gia công bằng phương pháp chuốt. Khi chuốt mặt đầu thì gia công riêng. Gia công xong đầu lớn rồi gia công đầu nhỏ.

+ Chuốt cho năng suất rất cao nhưng trang thiết bị rất phức tạp và đắt tiền

+ Thường thì chuốt chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

+ Vậy ta không nên chọn phương án này

- Phương án 5:

+ Phay là phương pháp gia công rất phổ biến, gia công rất tốt các mặt phẳng và lại cho năng suất cao

+ Phay hầu như thích hợp với tất cả các dạng sản xuất từ đơn chiếc đến hàng loạt

+ Bề mặt cần gia công có dạng mặt phẳng, lượng dư gia công không lớn lắm nên chọn phương án phay là phù hợp

+ Vậy ta chọn phương án phay gia công mặt

* Kết luận:

- Vậy ta chọn phương án phay thô và tinh để gia công hai bề mặt 1 và 12

+ Độ nhám bề mặt đạt được sau hai bước gia công thô và tinh là: ............

4.2.3.1.2/ Gia công tinh hai bề mặt 5 và 8:

- Tương tự như cách chọn và phân tích các phương án gia công khác nhau dùng cho hai bề mặt 1 và 5 thì ta cũng chọn phương án phay thô và tinh cho hai bề mặt 5 và 8

* Kết luận:

- Vậy ta chọn phay thô và tinh để gia công hai bề mặt 5 và 8

+ Độ nhám bề mặt đạt được sau hai bước gia công thô và tinh là: .........

4.2.3.2/ Gia công các bề mặt 2, 3, 6, 7, 9, 11:

- Hai lỗ cơ bản của chi tiết tay biên yêu cầu chính xác bản thân cao vì nó được dùng lắp ghép với các chi tiết khác. Nó có yêu cầu chính xác về vị trí tương quan độ vuông góc với mặt đầu, độ song song của đường tâm các lỗ. Biện pháp thực hiện có hai phương án sau:

+ Phương án 1: Gia công một lỗ, sau đó dùng làm chuẩn định vị với mặt đầu để gia công lỗ còn lại. Lỗ được gia công qua ba bước: khoan, khoét, doa. Cũng có thể thay khoét và doa bằng phương pháp chuốt hoặc thay doa bằng nong lỗ

+ Phương án 2: Gia công lần lượt các lỗ sau một lần định vị. Gia công lần lượt các lỗ theo các bước khoan, khoét, doa trên máy khoan cần bằng cách di chuyển đầu khoan, đồ gá cố định hoặc trên máy khoan đứng bằng cách di chuyển đồ gá

- Theo [1, trang 144, phụ lục 11] thì chi tiết yêu cầu:

+ Cấp chính xác kích thước: IT 7

+ Độ nhám bề mặt: R_a = 1.25mm

- Theo cách chọn chuẩn gia công như trên ta sẽ chọn phương án 1 vì chi tiết tay biên sẽ gặp khó khăn trong chế tạo đồ gá dùng gia công

* Gia công lỗ O14 (gồm các bề mặt 2, 3, 11):

- Ta chọn quy trình là: Khoan – Khoét – Doa thô – Doa tinh – Vát mét..........................................

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN, 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.................................