THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐẦU CHIA TRỰC TIẾP
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐẦU CHIA, 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,
Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết: Thân đầu chia trực tiếp
Trong điều kiện:
- Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
- Trang thiết bị tự chọn.
Với các yêu cầu sau:
- PHẦN BẢN VẼ:
- Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy A0.
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy A0.
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy A0.
- 02 bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy A0.
- 02 bản vẽ đồ gá khổ giấy A0
- PHẦN THUYẾT MINH:
- Phân tích chi tiết gia công
- Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công.
- Lập bảng quy trình công nghệ gia công cơ
- Biện luận qui trình công nghệ.
- Thiết kế đồ gá.
- Kết luận về quá trình công nghệ
Phần I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
- Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:
Chi tiết thân đầu chia trực tiếp được lắp với các chi tiết như đĩa chia, trục, bánh răng… tạo thành đầu chia độ trực tiếp. Nhiệm vụ cùa đầu chia độ là chia chi tiết gia công dạng tròn xoay ra thành nhiều phần bằng nhau ( bánh răng có số răng chẵn, trục then hoa,..) hay không bằng nhau ( bánh răng có số răng lẻ,…). Khi làm việc, thân đầu chia được lắp trên bàn máy thông qua then dẫn hướng và các bu lông, do đó nó ít chịu va đập. Môi trường làm việc bình thường, riêng lỗ Þ47 được lắp với trục cần được bôi trơn.
Chi tiết thân đầu chia trực tiếp khi làm việc có yêu cầu bề mặt D phải vuông góc với đường tâm lỗ Þ47, đồng thời đường tâm lỗ phải song song với bề mặt đế. Vì vậy:
+ Lỗ Þ47 cần được gia công chính xác đạt kích thước Þ47+0.03 và Ra0.63
+ Dung sai độ đối xứng của rãnh then dẫn hướng so với tâm lỗ ≤0.02.
+ Dung sai độ song song của tâm lỗ với đế ≤0.02
+ Dung sai độ vuông góc giữa 2 lỗ tâm ≤0.02
- Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia công:
Thân đầu chia trực tiếp là chi tiết dạng hộp. Trong diều kiện làm việc bình thường ta có thể chọn vật liệu chế tạo là gang xám 15-32. Loại gang này có giới hạn bền kéo là 15Kg/mm2 và giới hạn bền uốn là 32Kg/mm2. Loại gang này không chịu được lực lớn nhưng chịu va đập và lực ma sát lớn, có giá thành rẻ và dễ dàng gia công cơ nên thích hợp gia công chi tiết thân đầu chia.
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng chi tiết gia công:
Chi tiết thân đầu chia trực tiếp có kết cấu khá phực tạp. Trên thân có lỗ Þ47và Þ76 có yêu cầu vuông góc với nhau. Tâm lỗ Þ20 phải vuông góc với Þ76, trên Þ20 lại có lỗ M5 khá khó khăn khi gia công. Dung sai về vị trí giữa 2 lỗ Þ14 dùng đễ định vị khi gia công là js7. Then dẫn hướng có b=20 h=8 nhưng ở rãnh then chỉ có 3 vít M4 không đủ nên cần làm thêm 1 lỗ M4 nữa. 3 lỗ M4 trên bề mặt C có yêu cầu về vị trí cách nhau 1200.
1.4. Phân tích độ chính xác gia công:
1.4.1. Độ chính xác về kích thước:
- Kích thước Þ47+0.03
+ Dung sai: IT=0.03
+ Sai lệch giới hạn trên: ES=0.03
+ Sai lệch giới hạn dưới: EI=0
+ Tra bảng 1.14 trang 11 Sổ tay dung sai ta được cấp chính xác 7
+ Tra bảng 1.14 trang 34 ta được sai lệch cơ bản là H
Vậy kích thước Þ47 có sai lệch cơ bản và cấp chính xác là Þ37H7
- Kích thước 63±0.023
+ Dung sai: IT=0.046
+ Sai lệch giới hạn trên: ES= +0.023
+ Sai lệch giới hạn dưới: EI= -0.023
- Kích thước giữa 2 đường tâm lỗ Þ14 là 120, đây là kích thước giữa 2 bề mặt gia công, được dùng để định vị nên có cấp chính xác 7
+ Tra bảng 1.14 trang 34 ta được sai lệch cơ bản là Js
+ Tra bảng 2.3 trang 29 sổ tay dung sai ta có:
˜ES= +0.02
˜EI= -0.02
+ Dung sai IT=0.04
Vậy kích thước 120 có sai lệch cơ bản và cấp chính xác 120Js7
- Kích thước giữa mặt C và đường tâm lỗ Þ14 là 68. Đây là kích thước không chỉ dẫn giữa 2 bề mặt gia công nên có cấp chính xác là 12.
+ Tra bàng 2.3 trang 29 Giáo trình dung sai lắp ghép cho kích thước 68 ta được:
˜ ES=+0.03
˜EI=0
Vậy kích thước có cấp chính xác 68Js12
- Kích thước 186 giữa 2 bề mặt không gia công, có cấp chính xác 16. Ta có thể lấy dung sai theo phôi
- Kích thước 190 giữa 2 bề mặt không gia công, có cấp chính xác 16. Ta lấy dung sai theo phôi
- Kích thước Þ76 có dung sai tự do với cấp chính xác 12, sai lệch cơ bản h
+ Tra bảng 1.14 trang 35 sổ tay dung sai ta được :
˜ Sai lệch trên ES= +0.19
˜ Sai lệch dưới EI=0
˜ Dung sai IT=0.19
Vậy kích thước này có cấp chính xác Þ76h12
- Kích thước rãnh then 20+0.021 có:
˜ Sai lệch trên ES= +0.021
˜ Sai lệch dưới EI=0
˜ Dung sai IT=0.021
- Kích thước giữa 2 đường tâm lỗ Þ10 là 31. Đây là kích thước giữa 2 bề mặt gia công không chỉ dẫn có cấp chính xác JS12
+ Tra bảng 1.15 trang 37 sổ tay dung sai ta được 31±0.05
- Kích thước Þ20 có dung sai tự do cấp chính xác 12, sai lệch cơ bản h
+ Tra bảng 1.14 trang 35 sổ tay dung sai ta được :
˜ Sai lệch trên ES= +0.02
˜ Sai lệch dưới EI= 0
˜ Dung sai IT= 0.02
Vậy kích thước này có cấp chính xác Þ20h12
- Kích thước Þ28 có dung sai tự do cấp chính xác 12, sai lệch cơ bản h
+ Tra bảng 1.14 trang 35 sổ tay dung sai ta được :
˜ Sai lệch trên ES= +0.2
˜ Sai lệch dưới EI= 0
˜ Dung sai IT= 0.2
Vậy kích thước này có cấp chính xác Þ28h12
1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học:
- Tra bảng 2.7 trang 87 ta được dung sai độ phẳng của mặt A ≤0.008 cấp chính xác 5
- Tra bảng 2.7 trang 87 ta được dung sai độ phẳng của mặt B ≤0.008 cấp chính xác 6
- Tra bảng 2.7 trang 87 ta được dung sai độ phẳng của mặt C ≤0.008 cấp chính xác 6
1.4.3. Độ chính xác về vị trí tương quan:
- Tra bảng 2.15 trang 95 với kích thước danh nghĩa là 120 và cấp chính xác 7 ta được dung sai độ song song giữa 2 tâm lỗ Þ14+0.01 ≤0.016mm
..................................................................................................................
Phần 2. CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ.
2.1. Chọn vật liệu phôi:
- Vật liệu dùng chế tạo chi tiết là GX 15-32. Đây là gang xám có giới hạn bền kéo là 15KG/mm2, giới hạn bề uốn là 36KG/mm2.
- Thành phần hóa học của vật liệu: cacbon 3.4-3.6%, silic 1.7-2.1%, mangan 0.5-0.8%, lưu huỳnh <0.15%, phot pho <0.3%.
2.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi:
- Ở đây vật liệu là gang xám nên chỉ có thể chế tạo bằng phương pháp đúc. Ta có các phương pháp đúc sau:
+ Đúc ly tâm: chỉ đúc được các dạng phôi tròn xoay
+ Đúc trong khuôn kim loại thường dùng để chế tạo phôi từ vật liệu là kim loại màu như đồng nhôm. Phương pháp này thường khó chế tạo lõi để đúc ra lỗ, nếu có thì giá thành cao. Phương pháp này được dùng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn trở lên.
+ Đúc áp lực thường đúc phôi đòi hỏi có cơ tính tốt, chính xác nên giá thành cao, có lợi trong sản xuất hàng loạt lớn trở lên.
+ Đúc trong khuôn vỏ mỏng có năng suất cao, dễ cơ khí hóa và tự động hóa vật đúc chính xác, lượng dư gia công rất nhỏ nhưng giá thành cao chỉ có lợi khi sản xuất hàng loạt lớn.
+ Đúc trong khuôn mẫu chảy dùng để đúc phôi có hình dạng phức tạp và chính xác, giá thành cao, dùng trong sản xuất hàng khối.
+ Đúc trong khuôn cát có thể đúc được phôi có hình dạng bất kỳ với lượng dư ở các bề mặt khác nhau với độ chính xác thấp, dùng trong sản xuất hàng loạt vừa trở xuống, giá thành tương đối thấp.
- Qua phân tích và so sánh ta thấy phương pháp đúc trong khuôn cát là hợp lý nhất. Ta chọn phôi đúc với cấp chính xác II
2.3. Xác định lượng dư:
Chọn phôi đúc với cấp chính xác II tương ứng với kích thước lớn nhất là 250mm, tra bảng 3.4 trang 10 bài giảng BTLCNCTM ta được:
+ Lượng dư mặt trên bề mặt I là 24±0.5 với kích thước danh nghĩa 20
+ Lượng dư mặt dưới bề mặt A là 23±0.5 với lích thước danh nghĩa 20
+ Lượng dư các bề mặt bên bề mặt C, D, E, F là 3±0.5
+ Riêng bề mặt B khi gia công sẽ thấp hơn bề mặt I 1mm, nếu ta đúc với lượng dư của bề mặt trên sẽ tạo nền bề mặt bậc, khó đúc. Vì vậy ta lấy lượng dư bề mặt này là 2 để nó cùng kích thước với mặt I
+ Riêng lỗ Þ47 và Þ76 ta thấy nếu lấy lượng dư các bề mặt khác nhau sẽ tạo thành hình ô van. Nên ta lấy lượng dư Þ47 và Þ76 cùng là 4±0.5.
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu:
- Tính khối lượng chi tiết lồng phôi:.................................................................................................................
Phần 3. LẬP BẢNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
3.1. Lập tiến trình công nghệ:
3.1.1 Xác định thứ tự các nguyên công:
- Sau nguyên công chuẩn bị phôi (NCI), ta cần cố gắng đưa về chuẩn tinh chính thống nhất. Ta gia công mặt A là mặt lớn nhất (NCII), và mặt A là mặt đáy nên bề mặt đúc tương đối bằng phẳng. Gia công tinh mặt A xong ta bắt đầu lấy mặt A làm chuẩn để gia công 3 lỗ Þ14, và 2 lỗ Þ14 đối xứng qua đường tâm Þ47 cần gia công chính xác. Sau NCIII ta đã có chuẩn tinh chính thống nhất là mặt A và 2 lỗ Þ14. Sau đó ta tiếp tục gia công các mặt còn lại rồi đến lỗ Þ47. Nguyên công cuối cùng là tổng kiểm tra các kích thước và dung sai về hình dáng hình học.
3.1.2 Tiến trình công nghệ:
- NC I: Chuẩn bị phôi
˜ Cắt bỏ đậu ngót.
˜ Làm sạch phôi.
˜ Kiểm tra khuyết tật.
˜ Kiễm tra kích thước.
˜ Ủ phôi
. – NC II: Phay thô và tinh mặt A
˜ Chọn mặt E làm chuẩn thô định vị 3 bậc. Ở nguyên công này ta chỉ cần định vị 3 bậc và lực kẹp đặt vào bề mặt Þ47.
˜ Chọn máy phay đứng 6H12 để gia công
˜ Tra bảng 4-94 trang 376 sổ tay CNCTM1 ta chọn được dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim, D=160, D1=172, B=60, Z=12, d=50. Tra bảng 4-3 trang 293 chọn mảnh hợp kim là BK6.
˜ Đồ gá chuyên dùng.
˜ Dụng cụ đo: thước cặp 1/50..................................................................................................
Phần 4. BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
- Biện luận qui trình công nghệ:
1. Nguyên công I: chuẩn bị phôi
Làm sạch phôi, kiểm tra phôi và thường hóa phôi đúng ra phải được phân ra làm 3 nguyên công khác nhau do chúng được làm tại 3 nơi khác nhau. Nhưng để đơn giản trong việc lập bảng Quy Trình Công Nghệ gia công cơ ta sắp xếp chúng thành một nguyên công
Nguyên công này là nguyên công bắt buộc trước khi bước vào việc gia công bất kỳ một sản phẩm nào. Phôi sau khi đã phá khuôn ta phải cắt bỏ các phần thừa đây là những bộ phận của hệ thống rót và các đậu hơi đậu ngót. Trong việc này ta sử dụng các loại máy như máy cắt, máy mài…
Kế đến là ta làm sạch các bề mặt của phôi nói đúng hơn là ta loại bỏ các phần xỉ bám, phần hổn hợp làm khuôn bám lại trên phôi và nhựng hổn hợp khác. Công việc này rất đơn giản nên ta không cần dùng bất kỳ loại máy nào mà chỉ cần dùng các dụng cụ bằng tay để đánh văng các phần bám lại trên phôi.
Sau khi công việc làm sạch được hoàn thành tiếp đến là phải kiểm tra các kích thước của phôi xem phôi có đảm bảo được cac kích thước gia công, bên cạnh đó ta phải kiểm tra các sai hỏng của phôi để đảm bảo các khuyết tật như : vết nứt, rỗ co, rỗ khí, lẫn tạo chất, bị biến trắng…. Ngoài ra, phôi phải đảm bảo về hình dáng và kết cấu bản vẽ. Do đó, bước này ta sử dụng thước cặp 1/10 và cac máy kiểm tra khuyết tật của kim loại. Sau đó ta đem đi nhiệt luyện: ở đây ta áp dụng phương pháp ủ hoàn toàngồm các bước sau :
+ Chi tiết được nung nóng tới nhiệt độ ARC = (300 – 500C) (giữ trong 2 giờ)
+ Làm nguội đến 2000C
+ Làm nguội ngoài khí trời
2. Nguyên công II: Phay thô và tinh mặt A
B1: Phay thô mặt A
- Chiều sâu cắt t=2.85mm
- Tra bảng 5-125 trang 113 STCNCTM2 được S= 2.88mm/ph
- Tra bảng 5-40 trang 34 STCNCTM2 được T=180 phút
- Tra bảng 5-127 trang 115 STCNCTM2 được V=141 phút
- Số vòng quay của dao n=1000*141/(100*ᴫ) = 402v/ph, tra thuyết minh thư máy 6H12 chọn số vòng quay thực n=375v/ph
MỤC LỤC
Trang
Mục lục............................................................................................... 3
Lời mở đầu......................................................................................... 4
Nhận xét của GVHD ......................................................................... 5
Phần I: Phân tích chi tiết gia công....................................................... 6
Phần II: Chọn phôi, phương pháp chế tạo và xác định lượng dư...... 11
Phần III: Lập bảng quy trình công nghệ ........................................... 13
Phần IV: Biện luận quy trình công nghệ........................................... 46
Phần V: Thiết kế đồ gá .................................................................... 58
Phần VI: Kết luận về quá trình công nghệ........................................ 70
Phần VII: Tài liệu tham khảo............................................................ 71
