THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG NẮP Ổ ĐỠ ĐH SPKT
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………............ trang 3
Chương I : Nghiên cứu chi tiết gia công ……………………………………… trang 5
Chương II : Xác định dạng sản xuất ………………………………………… trang 6
Chương III : Chọn phôi và phương pháp chọn phôi ………………………….. trang 7
Chương IV : Lập tiến trình gia công …………………………………….. trang 10
Chương V : Trình tự gia công các nguyên công ………………..……….. trang 28
Chương VI : Tính lượng dư …………………….………………..…………. trang 43
Chương VII: Tính chế độ cắt …………………….………………..……….. trang 47
Chương VIII: Tính toán và thiết kế đồ gá ………………..……….. trang 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………… trang 58
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học thuộc chuyên nghành của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy. Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Công nghệ kim loại, Vật liệu học,TT tiện, phay bào,… Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại, cũng như bám sát thực tế sản xuất trước khi làm luận án tốt nghiệp.
Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém. Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng.
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau. Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.
Với ý nghĩa quan trọng của đồ án mỗi sinh viên chuyên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy đều phải nghiên cứu thiết lập quy trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể, và nhiệm vụ mà em nhận được là:
“Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Ổ Đỡ”
Do thời gian có hạn và chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong thầy cô góp ý, bổ sung để em có thể hoàn thiện kiến thức hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Tất Toản và sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã giúp em hoàn thành đồ án này.
CHƯƠNG I : NGHIÊN CỨU 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.
1 - Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết :
- Chi tiết Ổ ĐỠ là một chi tiết dạng hộp, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí.
- Chi tiết ổ đỡ được gắn vào thân ổ đỡ có chức năng giữa vòng bi và đỡ trụ truyền động,có vị trí cố định với trục và máy.
- Bề mặt làm việc chủ yếu của thân ở đỡ là rãnh bán nguyệt Ф188x60 dùng để lắp ghép với ổ lăn, lỗ này cần gia công chính xác để đảm bảo lắp ghép với ổ lăn.
- Phôi chi tiết ổ đỡ được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám 18-32, đây là loại gang có độ bền trung bình và có tính gia công tốt, thích hợp chế tạo các chi tiết dạng hộp…
Gang xám 18-32 có các cơ tính như sau :
- Độ cứng HB: 183-189
- Dạng graphit :tấm thô
(2.8¸ 3.5) %C , (1.5¸3)% Si, (0.5¸1)% Mn, (0.1¸0.2)% P, 008% 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.
2 - Phân tích tính công nghệ của chi tiết gia công :
- Chi tiết được chế tạo từ gang xám 18-32 bằng phương pháp đúc, hình dáng bên ngoài của chi tiết đơn giản.
- Các mặt phẳng song song do đó có thể gia công nhiều chi tiết cùng lúc, bên ngoài chi tiết được thiết kế các cung tròn, các đoạn giao nhau được bo tròn bởi các cung để giảm được ứng suất tập trung, nhằm hạn chế gày khi co lực tác động mạnh.
- Các lỗ đều là lỗ thông suốt, thuận lợi cho việc gia công bằng phương pháp kết hợp khoét, doa.
- Theo tài liệu [1] trang 134 thì kích thước lổ cơ bản 20 được gia công với cấp chính xác 7 nên theo tài liệu [4] tập 1 trang 61 ta tra ra dung sai là
20 0+0,018 , và Ra=0,32
- Mặt đầu được gia công với cấp chính xác 11-9 nên có độ bóng Rz= 25.
- Các bề mặt còn lại không gia công có Rz = 80
CHƯƠNG II : 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 ([1], trang 13, công thức 2):
với:
* N1 số sản phẩm ( số máy) được sản xuất trong 1 năm
N1 = 800 chi tiết/năm
* N số chi tiết được sản xuất trong 1 năm
* : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm.
* : phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn
* : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ
vKhối lượng chi tiết :
- Tính thể tích gần đúng, từ phần mềm CAD ta tính được thể tích chi tiết
V = 1098627 (mm3)
ðKhối lượng chi tiết
Q = V.g = 7,7 (Kg)
Với g = 7 (kg/dm3)
- Từ Q và N tra bảng 2, [1] trang 14 ta có dạng sản xuất chi tiết này theo đề bài là dạng sản xuất hàng loạt lớn .
CHƯƠNG III : CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỌN PHÔI
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 cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau:
2 - 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 , 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.
- Giá thành chế tạo vật đúc rẻ
Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản, cho nên đầu tư thấp.
- Phù hợp với sản xuất hàng loạt, độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo.
=> Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.
3. Phương pháp chế tạo phôi:
Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:
a) 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.
- Loại phôi này có cấp chính xác: .
- Độ nhám bề mặt: .
b) 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.
- Loại phôi này có cấp chính xác: .
- Độ nhám bề mặt: .
c) 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: .
d) Đúc ly tâm:
- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến.
e) 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.
f) 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:
4. Tạo phôi – Thông số về phôi:
- Chi tiết ổ đỡ được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy.
Bởi vì đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn nên sau khi đúc thì chi tiết đúc được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động , bán tự động
- Bản vẽ đúc của chi tiết :
CHƯƠNG IV : LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG
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.
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.
Khi phân tích chi tiết chế tạo ta chọn bề mặt bên và mặt đáy làm chuẩn tinh thống nhất, muốn có được chuẩn tinh thống nhất đó ta dùng bề hai vai và hai mặt bên của chi tiết làm chuẩn thô để gia công chuẩn tinh thống nhất đó.
3.Các phương án gia công:
vPHƯƠNG ÁN 1
- Nguyên công 1: phay thô và tinh mặt đáy và 2 rãnh ở 2 vai chiều sâu là 6
- Định vị : chi tiết được định vị ở 2 mặt đáy ở 2 vai khống chế 3 btd, mặt bên 2 btd và chốt tì mặt bên 1 btd.
- Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp song song với đường tâm rãnh bán nguyệt như hình.
- Nguyên công 2 : khoan 2 lỗ suốt Ф 17
- Định vị : chi tiết được định vị ở 2 mặt đáy ở 2 vai khống chế 3 btd, mặt bên 2 btd và chốt tì mặt bên 1 btd.
- Kẹp chặt: dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng từ sau ra trước , phương của lực kẹp song song với đường tâm rãnh bán nguyệt như hình.
..................................
Khi đó lực kẹp Q = 7100 N. Vậy lực kẹp đủ kẹp.
* Kiểm tra bền theo hệ số tương đương:
Vậy bu lông-đai ốc của cơ cấu đảm bảo an toàn.
* Các chi tiết khác của đồ gá:
- Chọn mối lắp giữa trụ ngắn và lỗ của đồ gá là mối lắp có độ dôi H7/n6
- Theo [8, bảng 4-2] ta có dung sai chốt trụ ngắn là
- Dung sai chốt trám
- Bulông nền (bắt vào đế bàn máy) M24
- Phiến tỳ định vị gồm 2 cái : h = 16 mm , L = 460 mm
- Lò xo:
+ Đường kính ngoài: D= 30 mm
+ Đường kính trong: d= 20 mm
- Hệ thống kẹp chặt liên động.
4. Sai số gá đặt:
- Theo [7, trang 93, công thức 62] ta có sai số chế tạo cho phép của đồ gá được tính theo công thức sau:
ð
với:
- Sai số gá đặt :
d: dung sai nguyên công
ð
- Sai số chuẩn : eC
(vì chuẩn định vị trùng với chuẩn chi tiết gia công)
- Sai số kẹp chặt : ek
(tra bảng 24 trang 50 sách HDTKĐACNCTM )
- Sai số do đồ gá bị mòn gây ra :
với: N = 5000 là số lượng chi tiết gia công trên đồ gá
Do dùng phiến tỳ định vị nên:
Chọn
Vậy:
- Sai số điều chỉnh : ( sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá)
Chọn:
- Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá là:
* Kiểm nghiệm:
=> 0,029 < 0,04
- Vậy ta chọn đồ gá này và phương án gá đặt này là phù hợp
* Bảo quản đồ gá:
- Nếu không sử dụng thì tháo rời, bôi mỡ dầu định kỳ chống rỉ sét…
- Trong quá trình gia công, không để phoi bám lên bề mặt định vị của chi tiết định vị
- Do là đồ gá chuyên dùng nên cần bảo quản riêng trong điều kiện tốt.
KẾT LUẬN
Như vậy , qui trình công nghệ gia công chi tiết ổ đỡ cơ bản đã được hoàn thành, gồm tất cả 8 nguyên công. Trình tự các bước công nghệ và chế độ cắt đã được trình bày cụ thể trong tập thuyết minh. Trình tự gia công có thể không phải là tối ưu nhưng với sự hợp lý và thời gian nhất định hy vọng sẽ tạo năng suất cao, có hiệu quả kinh tế.
Qua môn học đồ án công nghệ chế tạo máy này ,chúng em đã học tập được rất nhiều điều bổ ích, củng cố lại toàn bộ kiến thức trong các môn thuộc bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy và hơn hết là chúng em đã học tập được một cách làm việc có hiệu quả và kiểu tư duy sáng tạo đối với vấn đề cần phải giải quyết .Và đây sẽ là một vốn kiến thức rất lớn để làm hành trang cho chúng em bước vào nghề sau khi ra trường.
Tuy nhiên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý chân tình của quí thầy (cô) trong bộ môn Chế Tạo Máy.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của thầy Nguyễn Tất Toản đã giúp em hòan thành đồ án này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Công nghệ chế tạo máy (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật).
2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, II, III (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật)
3. Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật).
4. Đồ gá cơ khí hoá và tự đông hoá (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật).
5. Át lát đồ gá (Nhà xuất bản khoa hoc và kỹ thuật).
6. Chế độ gia công cơ khí (Nhà xuất bản khoa hoc và kỹ thuật).
7. Công nghệ chế tạo phôi (Nhà xuất bản khoa hoc và kỹ thuật).
8. Thủy lưc, máy và truyền dẫn thủy lực (Học viện kỹ thuật quân sự-Hà nội 1998).
9. Bài giảng truyền dãn thủy lực và khí nén trong máy CNC. (Học viện kỹ thuật quân sự-Hà nội 2000)..
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
[1] Giáo trình Công Nghệ Chế Tạo Máy_ Trần Văn Địch_ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2008;
[2] Giáo trình Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy_ Trần Văn Địch_ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2007;
[3] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1_ Nguyễn Đắc Lộc_ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2010;
[4] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2_ Nguyễn Đắc Lộc_ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2010;
[5] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 3_ Nguyễn Đắc Lộc_ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2010;
[6] Dụng cụ cắt gọt_ G.V Philipôp_ Biên dịch: Võ Trần Phúc Nhã_ Nhà xuất bản Hải Phòng;
[7] Chế độ cắt gia công cơ khí_ Nguyễn Ngọc Đào - Trần Thế San - Hồ Viết Bình - Nhà xuất bản Đà Nẵng;
[8] Đồ gá gia công cơ khí_ Hồ Viết Bình - Lê Đăng Hoành – Nguyễn Ngọc Đào_ Nhà xuất bản Đà Nẵng;
[9] Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ gá trên máy cắt kim loại_ Nguyễn Đức Năm;
[10] Sổ tay thiết kế cơ khí_ Hà Văn Vui- Nguyễn Chỉ Sáng- Phan Đăng Phong_ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật;
[11] Atlas đồ gá_ Trần Văn Địch_ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật;
[12] Sổ tay dung sai lắp ghép_ Ninh Đức Tốn_ Nhà xuất bản giáo dục;
[13] Giáo trình kim loại học và nhiệt luyện_ Nghiêm Hùng;
[14] Công nghệ kim loại;
[15] Cở sở công nghệ chế tạo máy_ Nguyễn Ngọc Đào- Hồ Viết Bình- Phan Minh Thanh;
[16] Vẽ kỹ thuật_ Trần Hữu Quế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
(1)- Hướng dẫn thiết kế đồ án CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Xuất bản năm 2013
(2)-Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố HCM
(3)-CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ
NGUYỄN TRỌNG ĐÀO
HỒ VIẾT BÌNH
Nhà xuất bản Đà Nẵng,2001
(4)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 1
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2010
(5)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 2
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
(6)-ATLAS ĐỒ GÁ
TRẦN VĂN ĐỊCH
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2003
(7)-Sách CÔNG NGHỆ KIM LOẠI
NGUYỄN TÁC ÁNH
HOÀNG TRỌNG BÁ
(8)-Sách DUNG SAI KỸ THUẬT ĐO
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – TRẦN VĂN ĐỊCH. NXB KHKT 2000
- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2000. –HỒ VIẾT BÌNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ. – NXB ĐÀ NẴNG 2001. NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH.
- SỔ TAY CNCTM TẬP 1,2. NXB KHKT 2001. –NGUYỄN ĐẮC LỘC – LÊ VĂN TIẾN.
- ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ. NXB ĐÀ NẴNG 2000. – HỒ VIẾT BÌNH – LÊ ĐĂNG HOÀNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ. – NXB KHKT 2000. –TRẦN VĂN ĐỊCH.
- CÁC SÁCH GIÁO KHOA VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.
- CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2002. – NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH – PHAN MINH THANH.
TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ RÃNH ĐUÔI ÉN ĐHCN HÀ NỘI
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
