ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỠ TRỤC 2018
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
MỤC LỤC ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỠ TRỤC 2018
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.. 1
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC.. 1
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC.. 1
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC.. 1
1.5. Xác định sản lượng năm.. 5
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 6
2.1. Chọn phôi6
2.2. Phương pháp chế tạo phôi6
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.. 12
3.1. Mục đích. 12
CHƯƠNG 4 : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.. 13
4.1. Nguyên công I: chuẩn bị phôi13
4.2. Nguyên công II: Tiện. 14
4.3. Nguyên công III: Tiện.29
4.4. Nguyên công IV: Tiện. 54
4.5. Nguyên công V: Xọc. 70
4.6.Nguyên công VI: Phay mặt D, E.. 74
4.7.Nguyên công VII: Phay mặt E.. 77
4.8.Nguyên công VIII: Phay mặt G, J, H.. 80
4.9.Nguyên công IX: Phay rãnh 16mm, cung tròn 7mm.. 83
4.10.Nguyên công X: Khoan taro. 87
4.11.Nguyên công XI: Khoan. 93
4.11.Nguyên công XII: Khoan. 100
4.12.Nguyên công XIII: Khoan. 101
4.14.Nguyên công XIV:105
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 111
+ ĐỒ GÁ KHOAN:111
+ ĐỒ GÁ PHAY:114
5.4. Xác định sai số cho phép:117
5.5. Ưu khuyết điểm của đồ gá. 118
5.6. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:. 118
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN.. 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 122
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC
Công dụng:
Ổ đỡ trục là một chi tiết giúp lắp ghép 2 trục, đãm bảo 2 trục có các chuyển động tương đối với nhau
Điều kiện làm việc:
Ổ đở trục làm việc tốt trong môi trường có bôi trơn đầy đủ, nhiệt độ bình thường.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC
Ổ đở trục làm việc trong môi trường chiụ mài mòn nên ta chọn vật liệu là thép đúc C35. Vì thép đúc có những tích chất phù hợp để gia công công ổ đở trục, đặc biệt là khả năng chiụ mòn. Đồng thời thép đúc dễ gia công cơ khí và giá thành rẽ.
Theo TCVN thép đúc có ký hiệu là : C35
Thành phần của thép đúc gồm:
+ C = 0,35%.
+ Mn 0,8%
+ Si 0,4%
+ P 0,05%
+ S 0,05%
- Ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tô Cr, Ni, Cu, W, Mo, Ti
- Với các tính chất trên thép đúc là phù hợp nhất
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC
Con trượt ngang là chi tiết dạng bạc, có hình dáng và kết cấu tương đối đơn giản. Chi tiết có các mặt phẳng và lổ đủ lớn để định vị và kẹp chặt.
Bề mặt làm việc chính cuả chi tiết là mặt phẵng A, lỗ 54,4035, bề mặt A và các lổ trong quá trình gia công phải đảm bảo độ chính xác cao. Do vậy việc thiết kế đồ gá để gia công các mặt này cũng gặp không ít khó khăn.
Còn lại các bề mặt khác như B, C, 20, rãnh 48, rãnh không đòi hỏi độ chính xác cao nên việc chọn đường lối gia công cũng như phương pháp gia công các bề mặt này tương đối đơn giản.
1.4. Phân tích độ chính xác gia công
1.4.1. Độ chính xác về kích thước
1.4.1.1. Dối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa dN =54mm
Sai lệch trên: -0.01 mm
Sai lệch dưới: -0,029 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất dmax = 53,99 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 53,971 mm
Dung sai kích thước TD = 0,019 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX6
Miền dung sai kích thước g6
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN = 40 mm
Sai lệch trên: +0,025 mm
Sai lệch dưới: 0 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 40,025 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 40 mm
Dung sai kích thước TD = 0,025 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN =35 mm
Sai lệch trên: +0,025 mm
Sai lệch dưới: 0 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 35,025 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 35 mm
Dung sai kích thước TD = 0,025 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN =16 mm
Sai lệch trên: +0,12 mm
Sai lệch dưới: +0,05 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 16,12 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 16,05 mm
Dung sai kích thước TD = 0,07 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX10
Miền dung sai kích thước D10
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN =94 mm
Sai lệch trên: +0,14 mm
Sai lệch dưới: 0 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 94,14 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 94mm
Dung sai kích thước TD = 0,14 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX10
Miền dung sai kích thước H10
1.4.1.2. Đối với các kích thước không chỉ dẫn dung sai
Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi 2 bề mặt gia công nên có CCX12.
- Kích thước 110, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,35
Kích thước đầy đủ là 110±0,175
- Kích thước 98, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,35
Kích thước đầy đủ là 98±0,175
- Kích thước 70, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,3
Kích thước đầy đủ là 70±0,15
- Kích thước 67, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,3
Kích thước đầy đủ là 67±0,15
- Kích thước 50, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,25
Kích thước đầy đủ là 50±0,125
- Kích thước 45, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,25
Kích thước đầy đủ là 45±0,125
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,25
Kích thước đầy đủ là 48±0,125
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,25
Kích thước đầy đủ là 37±0,125
- Kích thước 33, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,25
Kích thước đầy đủ là 33±0,125
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,21
Kích thước đầy đủ là 23±0,105
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,21
Kích thước đầy đủ là 20±0,105
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,18
Kích thước đầy đủ là 12±0,09
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,15
Kích thước đầy đủ là 9±0,075
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,12
Kích thước đầy đủ là 5,2±0,06
- Kích thước 4, CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,12
Kích thước đầy đủ là 4±0,06
- Kích thước , CCX12. Theo STDSLG ta được T = 0,1
Kích thước đầy đủ là 3±0,05
1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học và vị trí tương quan.
- Dung sai độ trụ, độ tròn là 0,012 mm.
- Dung sai độ phẵng của mặt chuẩn A là 0,05 mm.
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt chuẩn A và đường tâm lỗ là 0,02 mm.
- Dung sai độ đồng tâm giữa lỗ với là 0,03 mm.
- Dung sai độ đồng tâm giữa lỗ với là 0,03 mm.
- Dung sai độ song song của rãnh then bằng đối với tâm trục là 0,04 mm.
- Dung sai độ song song giữa C và mặt A là 0,08mm.
1.4.3. Chất lượng bề mặt
Theo tiêu chuẩn TCNV2511-95, để đánh giá độ nhám bề mặt người ta sử dụng 2 tiêu chuẩn sau:
Ra: sai lệch trung bình số hình học profin.
Rz: Chiều cao mấp mô profin theo 10 điểm.
Trong thực tế thiết kế, việc chọn chỉ tiêu nào (Ra hay Rz) là tuỳ thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu cuả bề mặt. Chỉ tiêu Ra được sử dụng profin bé nhất vì nó cho phép đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có độ nhám trung bình. Tuy nhiên, đối với những bề mặt có độ nhám quá nhỏ hoặc quá thô thì nên dùng Rz vì nó sẽ cho ta khả năng đánh giá chính xác hơn so với Ra.
Giải thích các ký hiệu:
Bề mặt lỗ Ø54 có độ nhám: Ra0,63 (cấp 9)
Bề mặt lỗ Ø40, Ø35 có độ nhám: Ra1,25 (cấp 8)
Mặt A, C có độ nhám: Rz20 (cấp 5)
Bề mặt lỗ Ø48 Ø37 Ø23, mặt B, D, E, F,G,H,J có độ nhám: Rz80 (cấp 3)
Các mặt còn lại các bề mặt không gia công: Rz160 (cấp 2)
1.4.4. Yêu cầu về cơ lý tính
Do điều kiện làm việc nên chi tiết không có yêu cầu về độ cứng, nhiệt luyện.
1.4.5. Kết luận
Ta chú ý các yêu cầu kỹ thuật sau
- Kích thước;;; ; và
- Độ nhám Ra0,63; Ra1,25; Rz20
- Dung sai độ trụ, độ tròn là 0,012 mm.
- Dung sai độ phẵng của mặt chuẩn A là 0,05 mm.
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt chuẩn A và đường tâm lỗ là 0,02 mm.
- Dung sai độ đồng tâm giữa lỗ với là 0,03 mm.
- Dung sai độ đồng tâm giữa lỗ với là 0,03 mm.
- Dung sai độ song song của rãnh then bằng đối với tâm trục là 0,04 mm.
- Dung sai độ song song giữa C và mặt A là 0,08mm.
1.5. Xác định sản lượng năm
Tính thể tích ta có thể tích CTGC: V = 292993 mm3
C35Л có khối lượng riêng là: 7,85 kg/dm3 = 7,85/106 kg/mm3
ð Khối lượng CTGC: 2,3 kg
Dạng sản xuất hàng loạt vừa và hàng loạt khối của chi tiết có khối lượng 2kg. Tra bảng 3.2 trang 173 sổ tay công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần Văn Địch. Ta xác định sản lượng hằng năm của chi tiết là 10000 chiếc/năm.
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
2.1. Chọn phôi
-Vật liệu chế tạo chi tiết là thép đúc
-Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
-Hình dáng hình học của chi tiết khá phức tạp.
-Do các loại phôi như: phôi cán, phôi rèn, phôi dập…không phù hợp. Nên ta chọn phôi đúc là thích hợp nhất.
ðDo đó ta chọn phôi đúc ,vật liệu thép đúc .
Phôi đúc: Việc chế tạo bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được.
Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. Tùy theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau.
Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết đút được biểu hiện bằng các điều kiện tạo hình, rót kim loại dể dàng, tính đông cứng, tạo vết nứt… các yếu tố : góc nghiêng, chiều dày chi tiết đúc, các kích thước tương quan v,v… ảnh hưởng tới các nguyên công cơ bản cuả quá trình công nghệ đúc.
Mọi loại vật liệu như gang, thép, hợp kim màu, vật liệu phi kim khi nấu chảy lỏng đều đúc được. Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Kết luận: Dựa vào các tính chất của các loại phôi trên và với CTGC là dạng bạc, có kết cấu phức tạp, với dạng sản xuất hàng loạt vừa, vật liệu là gang xám thép đúc , ta thấy phôi đúc là phù hợp.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi
Để chọn phương pháp chế tạo phôi ta dựa vào các yếu tố sau:
-Hình dạng kích thước của chi tiết máy.
-Sản lượng hoặc dạng sản xuất.
-Điều kiện sản xuất của xí nghiệp.
2.2.1.Đúc trong khuôn cát
- Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng tay: phương pháp này có độ chính xác kích thước thấp, vì quá trình làm khuôn, có sự xê dịch của mẩu trong chất làm khuôn và sai số chế tạo mẫu. năng xuất thấp, vì quá trình thực hiện bằng tay. Do đó nó chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc đúc những chi tiết có trọng lượng lơn như máy, thân máy của các máy cắt gọt kim loại.
- Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Muốn khuôn ép sát, người ta có thể dùng đầm hơi hay dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ vơi trọng lượng chi tiết không lớn lắm, sai số chủ yếu do mẫu gây ra.
- Đúc mẫu kim loại làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn các phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Người ta dùng đầm hơi hoặc dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong xuất hàng loạt vừa trở lên.
Tùy theo các phương pháp đúc khác nhau mà vật đúc có thể đạt được những cấp chính xác khác nhâu, theo tiêu chuẩn liên xô TOCT 855-55 và 2009-55 vật đúc được chia làm 3 cấp chính xác:
Vật đúc cấp chính xác III thường đạt được trong điều kiện sản xuất đơn chiếc, độ chính xác của nó tương ứng với cấp chính xác 14 đối với kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 15-16 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác II thường đạt được trong điều kiện sản xuất hàng loạt nó tương ứng với cấp chính xác 13-14 đối với vật đúc có kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 14-15 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác I đạt được trong điều kiện sản xuất loạt lớn và sản xuất khối, nó tương đương với cấp chính xác 12.
2.2.2.Đúc trong khuôn kim loại
Sản phẩm đúc có có kích thước chính xác, cơ tính cao. Phương pháp này sản xuất cho hàng loạt lớn và hàng khối. Vật đúc có khối lượng nhỏ khoảng 12 kg, hình dạng vật đúc không phức tạp và không có thành mỏng.
Đúc khuôn kim loại hay còn gọi là đúc khuôn vĩnh cửu (permanent casting) là phương pháp đúc mà như tên gọi – khuôn làm bằng kim loại giống như đúc áp lực. Do tuổi thọ của khuôn dùng được lâu, nhiều lần nên còn gọi là khuôn vĩnh cửu. Đúc khuôn kim loại phù hợp với các vật đúc lớn hơn so với đúc áp lực, khoảng 10kg, tất nhiên đặc biệt có thể cao hơn, 20kg thậm chí là 50kg, và đi kèm là giá thành sẽ cao hơn.
Đúc khuôn kim loại, lực để đẩy kim loại vào trong khuôn chính là trọng lực của kim loại lỏng, với yếu tố khuôn kim loại nên sẽ có tốc độ nguội nhanh. Do vậy, đúc khuôn kim loại cho ta sản phẩm có cơ tính rất cao, vật đúc hoàn hảo hơn, nhưng cũng được áp dụng với những kim loại có độ chảy loãng cao và có khả năng chống nứt nóng.
Cơ tính của các chi tiết đúc bằng phương pháp đúc áp lực được cải thiện đãng kể khi kết hợp các phương pháp nhiệt luyện. Nếu yêu cầu cao, có thể áp dụng các phương pháp sử lí trong dung dịch đặc biệt ở nhiệt độ cao, sau đó tôi và hoá già tự nhiên hoặc hoá già nhân tạo. Với các chi tiết đúc nhỏ, khi đúc sẽ có tốc độ nguội nhanh thì không cần sử lí nhiệt do khi nguội nhanh, tổ chức hạt sẽ rất nhỏ mịn, và cơ tính rất cao.
Loại phôi này có cấp chính xác:
Độ nhám bề mặt: .
Một số loại hợp kim nhôm hay được sử dụng trong đúc khuôn kim loại:
+366: chế tạo pistong oto.
+355.0, C355.0, A357.0: hộp số, hang không, một số bộ phận của tên lửa (các chi tiết yêu cầu độ bền cao).
+356.0, A356.0 Các chi tiết trong máy dụng cụ, bánh xe máy bay, bộ phận trong máy bơm…
+Một số khác cũng đc dùng v.v...
2.2.3. Đúc ly tâm
Áp dụng vật đúc tròn xoay, do có lực ly tâm khi rót kim loại lỏng và khuôn quay, kết cấu của vật thể chặt chẻ hơn nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong.
Đúc li tâm đúc li tâm là một dạng khác để đưa kim loại lỏng vào khuôn. Khuôn được làm bằng kim loại, đặt trên máy đúc li tâm. Khi khuôn đang quay tròn, hệ thống rót được thiết kế sắn, rót kim loại vào khuôn. Với lực quay li tâm sẽ giới hạn chiều dày vật đúc đúng như thiết kế, với sự hỗ trợ của lực li tâm, kim loại sẽ xít chặt. Tuy nhiên, đúc li tâm sẽ chỉ áp dụng cho các chi tiết có dạng tròn như dạng tang trống. Nhưng đổi lại, có tính của vật đúc sẽ được cải thiện đáng kể vì có lực li tâm và khuôn kim loại nên tổ chức nhỏ mịn.
2.2.4.Đúc áp lực
Áp dụng với các chi tiết có hình dạng phức tạp, phương pháp này cho ta độ chính xác cao, cơ tính tốt. Phương pháp đúc ly tâm và các phương pháp khác có những nhược điểm mà phương pháp đúc áp lực có thể khắc phục được. Do đó thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt khối, và áp dụng đối với các chi tiết nhỏ.
ð Tham khảo qua một số phương pháp đúc như trên, căn cứ vào chi tiết dạng càng, có hình dáng tương đối phức tạp, kích thước lớn và là dạng sản xuất hàng vừa.Vì thế ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, vật đúc đạt cấp chính xác II (Tra bảng 2.12/T/36 [2]).
Chọn mẫu: Chọn mẫu kim loại thường dùng trong sản xuất hàng loạt vừa trở lên.
Chọn mặt phân khuôn: chọn mặt phẳng cắt ngang mặt C và chia mặt C thành 2 phần bằng nhau làm mặt phân khuôn.
Số hòm khuôn: Dùng 2 hòm khuôn để tiện việc lấy mẫu và rót kim loại vào khuôn.
2.2.5. Đúc liên tục
Đúc liên tục Đây là phương pháp đúc đang được áp dụng phổ biến trong các nhà máy đặc biệt là với các nhà máy đúc nhôm, do tính hiệu quả của nó.
Hợp kim nhôm được rót vào hệ khuôn đặc biệt: những khuôn đúc có nước làm nguội, đúc ra các sản phẩm là các thanh, các tấm nhôm có kich thước tuỳ ý (lên tới 200x1000mm) tiếp theo dây chuyền đúc liên tục là các dây truyền cán, dập liên tục.
v Kết Luận: Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế và dạng sảng xuất đã chọn ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy.
Vật đúc có độ chính xác đạt cấp chính xác II.
...........
Hình 2.1: Sơ đồ đúc
2.3. Xác định lượng dư
.............
Hình 2.2: Lượng dư CTGC.
Bảng 2.1: Lượng dư gia công
|
Mặt |
Kích thước danh nghĩa (mm) |
Lượng dư và dung sai. |
|
B,C |
104 |
3 (±0,8) |
|
E |
67 |
3 (±0,8) |
|
D,F |
70 |
3 (±0,8) |
|
Ø116 |
110 |
3 (±0,8) |
|
Ø60 |
Ø54 |
3 (±0.8) |
|
Ø31 |
Ø40 |
4,5 (±0.5) |
|
Ø26 |
Ø35 |
4,5 (±0,5) |
|
G,J |
98 |
3 (±0,8) |
|
88 |
3 (±0,8) |
Các vị trí lỗ còn lại đúc đặc
v Yêu cầu kỹ thuật :
- Phôi không bị rỗ xỉ, rỗ khí, cháy cát.
- Phôi không bị rạn nứt.
- Phôi không bị biến trắng.
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu
Ta có khối lượng CTGC là 2kg
- Tích thể tích phôi: Vph = 430573 mm3.
- Khối lượng riêng của vật liệu CTGC ρ = 7,85.10-6 kg/mm3
- Vậy khối lượng CTGC là:
Mct = ρ.Vct
Mct = 7,85.10-6.430573 = 3,4 kg
v Hệ số sử dụng vật liệu: = = 0,6,9
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1. Mục đích
Xác định các trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt theo yêu cầu chi tiết cần chế tạo
CHƯƠNG 4 : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1. Nguyên công I: chuẩn bị phôi
Hình 4.1:Kích thước phôi ban đầu
Bước 1 : Làm sạch phôi.
Bước 2 : Kiểm tra khuyết tật.
Bước 3 : Cắt bỏ ba via.
Bước 3 : Kiểm tra kích thước.
Bước 3 : Khử ứng xuất dư.
Hình 4.2: Sơ đồ ủ phôi
+ Bật thợ 2/7
4.2. Nguyên công II: Tiện thô mặt B, mặt A, ,, vát mép. Tiện bán tinh 0,04
Hình 4.3: Sơ đồ định vị và kẹt chặt nguyên công tiện.
Chọn chuẩn gia công :
- Mặt K : Định vị 1 bậc tự do.
- : Định vị 4 bậc tự do.
Chọn máy gia công : Máy tiện 1K62, có các thông số cơ bản của máy như sau:
- Chiều cao tâm 200mm
- Khoản cách giữa 2 tâm đến 1400mm
- Công xuất động cơ: N = 10 kw
- Hiệu suất máy n = 0,75
- Đường kính lỗ suốt trục chính 45mm
- Côn mooc số 5
- Số vòng quay trục chính (v/ph): 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.
- Lượng tiến dọc (mm/v): 0,07; 0,014; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,61; 0,7; 0,79; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08; 2,28; 2,42; 2,8; 3,12; 3,48; 3,8; 4,16.
- Lượng tiến ngang (mm/v): 0,035; 0,037; 0,042; 0,048; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,6; 0,7; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08.
- Lực cho phép của cơ cấu chạy dao Px = 360KG
Chọn dao:
+ Dao vai thân cong gắn mãnh hợp kim cứng T15K6
- Với các thông số:
H = 20 B = 12 L = 120 n = 6 l = 16 r = 1
+ Dao đầu cong gắn mãnh hợp kim cứng T15K6
- Với các thông số:
H = 20 B = 12 L = 120 m = 7 a = 10 r = 1
TÍNH TOÁN CHẾ DỘ CẮT
Ở nguyên công này gồm nhiều bước và chiều dài gia công gắn nên trong mỏi bước chỉnh lại chế độ cắt là không hợp lý vì tốn nhiều thời gian không hiệu quả khinh tế. Vì vậy ta chọn chế độ cắt ở bước có chiều dài gia công lớn nhất làm chuẩn và kiểm nghiệm lại cho các bước khác nếu thỏa tất cả các điều kiện thì ta lấy đó làm chế dộ cắt cho nguyên công.
Ta thấy bề mặt A có chiều dài gia công lớn nhất nên ta tính toán nó để lấy làm chế độ cắt cho nguyên công
+ Chọn chiều sâu cắt t:
Ta có công thức:
- Bán tinh 2 bước: = ( ).h
= ( ).h
- Gia công tinh 3 bước: = ( ).h
= ( ).h
= ( ).h
CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG THÔ MẶT A
1 - Chiều sâu cắt:
- Bán tinh 2 bước: = ( ).h
= ( ).h
ð = . 3 = 2 => chọn t = 2 mm
2 - Lượng chạy dao:
Tra bảng (25 – 1/ 29) ta có:
Đường kính chi tiết: Trên 100 đến 400
Kích thước cán dao: Từ 16x25 đến 25x40
Chiều sâu cắt t: Đến 3
ð Bước tiến S = 0,8 1,3 mm/ vòng
ð Chọn Sthực = 0,87mm/vòng ( Trang 217. Máy 1K72)
3 – Vận tốc cắt:
V =
Theo bảng:
(1–1/13): Cv = 292; Xv = 0,15; Yv = 0,3; m = 0,18
(2–1/15): Kmv = 1
(7–1/17): Knv = 0,8
(8–1/17): Kuv = 1,54
(9–1/18): KV = 0,9; Kqv = 0,97
(10–1/18): Kov = 1,18
=> = Kmv. Knv. Kuv. KV. Kqv. Kov = 1.0,8.1,54.0,9.0,97.1,18 = 1,27
=> V = 1,27 = 166,8 mm/v
Số vòng quay trong một phút:
n = = = 482,7 v/p
Theo thuyết minh máy chọn: 500 v/p
Vận tốc thực khi cắt: V = = =172,8 mm/v
4 – Tính lực cắt:
Lực tiếp tuyến: Pz = Cpz.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpz = 300; Xpz = 1,0; Ypz = 0,75; nz = - 0,15
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpz = 0,94; Kpz = 1; Kpz = 1,25; KRpz = 1
Các hệ số Ktz; Khz lấy = 1
ð Kpz = Kmp. Kpz. Kpz. Kpz. KRpz. Ktz. Khz = 1.0,94.1.1,25.1.1.1 = 1,18
ð Pz = 300.0,870,75.21. 172,8-0,15.1,18 = 294,5 KG
Lực dọc trục: Px = Cpx.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpx = 339; Xpx = 1,0; Ypx = 0,5; nx = -0,4
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpx = 1,11; Kpx = 1; Kpx = 0,85; KRpx = 1
Các hệ số Ktx; Khx lấy = 1
ð Kpx = Kmp. Kpx. Kpx. Kpx. KRpx. Ktx. Khx = 1.1,11.1.0,85.1.1.1 = 0,94
ð Px = 339.0,870,5.21.172,8-0,4.0,94 = 75,7 KG
Lực hướng kính: Py = Cpy.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpy = 243; Xpy = 0,9; Ypy = 0,6; ny = -0,3
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpy = 0,77; Kpy = 1; Kpy = 1,25; KRpy = 1
Các hệ số Kty; Khy lấy = 1
ð Kpy = Kmp. Kpy. Kpy. Kpy. KRpy. Kty. Khy = 0,77.1.1,25.1.1.1 = 0,96
ð Py = 243.0,870,6.20,9.172,8-0,3.0,96 = 85,4 KG
5- Kiểm nghiệm theo sức bền của cán dao:
Dao cán thiết diện hình chữ nhật: Pz
Pz = 294,5 KG
= = 711,1
ð Pz dao đủ bền
+Kiểm nghiệm theo độ chính xác của chi tiết gia công: Pz
k = 3; E = 2,1.104; J = 0,05.D4; [f] = 0,075
Ta có: Pz = 294,5 KG
= = 1826224 KG
ð Pz => thỏa.
+ Kiểm nghiệm theo độ bền của cơ cấu máy thỏa mãn các phương trình:
PX Pm ; 2M 2Mm
- Px = 75,7 KG
Theo máy: Pm = 360 KG
PX Pm ( Thỏa)
6 – Công suất tiêu thụ:
N = = = 8,3 KW
N Nm = 10.0,75 = 7,5 KW => (Máy máy không đảm bảo an toàn)
+ Chọn lại bước tiến Sthực = 0,43 mm/vòng ( Trang 217. Máy 1K72)
3 – Vận tốc cắt:
V =
Theo bảng:
(1–1/13): Cv = 292; Xv = 0,15; Yv = 0,3; m = 0,18
(2–1/15): Kmv = 1
(7–1/17): Knv = 0,8
(8–1/17): Kuv = 1,54
(9–1/18): KV = 0,9; Kqv = 0,97
(10–1/18): Kov = 1,18
=> = Kmv. Knv. Kuv. KV. Kqv. Kov = 1.0,8.1,54.0,9.0,97.1,18 = 1,27
=> V = 1,27 = 206 mm/v
Số vòng quay trong một phút:
n = = = 596 v/p
Theo thuyết minh máy chọn: n = 630 v/p
Vận tốc thực khi cắt: V = = =217 m/p
4 – Tính lực cắt:
Lực tiếp tuyến: Pz = Cpz.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpz = 300; Xpz = 1,0; Ypz = 0,75; nz = - 0,15
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpz = 0,94; Kpz = 1; Kpz = 1,25; KRpz = 1
Các hệ số Ktz; Khz lấy = 1
ð Kpz = Kmp. Kpz. Kpz. Kpz. KRpz. Ktz. Khz = 1.0,94.1.1,25.1.1.1 = 1,18
ð Pz = 300.0,430,75.21.217-0,15.1,18 = 167,8 KG
Lực dọc trục: Px = Cpx.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpx = 339; Xpx = 1,0; Ypx = 0,5; nx = -0,4
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpx = 1,11; Kpx = 1; Kpx = 0,85; KRpx = 1
Các hệ số Ktx; Khx lấy = 1
ð Kpx = Kmp. Kpx. Kpx. Kpx. KRpx. Ktx. Khx = 1.1,11.1.0,85.1.1.1 = 0,94
ð Px = 339.0,430,5.21.217-0,4.0,94 = 48,6 KG
Lực hướng kính: Py = Cpy.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpy = 243; Xpy = 0,9; Ypy = 0,6; ny = -0,3
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpy = 0,77; Kpy = 1; Kpy = 1,25; KRpy = 1
Các hệ số Kty; Khy lấy = 1
ð Kpy = Kmp. Kpy. Kpy. Kpy. KRpy. Kty. Khy = 0,77.1.1,25.1.1.1 = 0,96
ð Py = 243. 0,430,6.20,9.217-0,3.0,96 = 52,2 KG
5- Kiểm nghiệm theo sức bền của cán dao:
Dao cán thiết diện hình chữ nhật: Pz
Pz = 167,8 KG
= = 711,1
ð Pz dao đủ bền
+Kiểm nghiệm theo độ chính xác của chi tiết gia công: Pz
k = 3; E = 2,1.104; J = 0,05.D4; [f] = 0,075
Ta có: Pz = 167,8 KG
= = 10399 KG
ð Pz => thỏa.
+ Kiểm nghiệm theo độ bền của cơ cấu máy thỏa mãn các phương trình:
PX Pm ; 2M 2Mm
- Px = 48,6 KG
Theo máy: Pm = 360 KG
PX Pm ( Thỏa)
6 – Công suất tiêu thụ:
N = = = 6 KW
N Nm = 10.0,75 = 7,5 KW => (Máy máy đảm bảo an toàn)
7 – Thời gian chạy máy:
T0 = =
l = 60 mm
l1 = 2 mm
l2 = 2 mm
ð L = 64mm
ð T0 = = 0,24 phút
Vậy có chế dộ cắt:
t = 2mm S = 0,43mm V = 217 m/p T0 = 0,24 phút
CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG THÔ 0,04
1 - Chiều sâu cắt:
- Gia công tinh 3 bước: = ( ).h
= ( ).h
= ( ).h
ð = . 3 = 2
- Nếu chọn = 2 thì lượng dư cho các bước sau không đảm bảo => chọn t = 1,5mm
2 – Lượng chạy dao:
Ta chọn theo bước 1: S= 0,43 mm/v
3 – Vận tốc cắt:
Ta chọn n theo bước 1: n = 630
Vận tốc thực khi cắt: V = = =106,9 mm/v
4 – Tính lực cắt:
Lực tiếp tuyến: Pz = Cpz.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpz = 300; Xpz = 1,0; Ypz = 0,75; nz = - 0,15
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpz = 0,89; Kpz = 1; Kpz = 1; KRpz = 1
Các hệ số Ktz; Khz lấy = 1
ð Kpz = Kmp. Kpz. Kpz. Kpz. KRpz. Ktz. Khz = 1.0,89.1.1.1.1.1 = 0,89
ð Pz = 300.0,430,75.1,51.106,9-0,15.0,89 = 105,5 KG
Lực dọc trục: Px = Cpx.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpx = 339; Xpx = 1,0; Ypx = 0,5; nx = -0,4
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpx = 1,17; Kpx = 1; Kpx = 0,85; KRpx = 1
Các hệ số Ktx; Khx lấy = 1
ð Kpx = Kmp. Kpx. Kpx. Kpx. KRpx. Ktx. Khx = 1.1,17.1.0,85.1.1.1 = 1
ð Px = 339.0,430,5.1,51.106,9-0,4.1 = 51,5 KG
Lực hướng kính: Py = Cpy.
Theo bảng:
(11 – 1/19): Cpy = 243; Xpy = 0,9; Ypy = 0,6; ny = -0,3
(12 – 1/21): Kmp = ( ( Ta có = 75; Tra bảng 13 – 1/ 21 ta có = 0,75 )
ð Kmp = ( = 1,0
( 15 – 1/22): Kpy = 0,77; Kpy = 1; Kpy = 1,25; KRpy = 1
Các hệ số Kty; Khy lấy = 1
ð Kpy = Kmp. Kpy. Kpy. Kpy. KRpy. Kty. Khy = 0,77.1.1,25.1.1.1 = 0,96
ð Py = 243. 0,430,61,50,9.106,9-0,3.0,96 = 49,9 KG
5- Kiểm nghiệm theo sức bền của cán dao:
Dao cán thiết diện hình chữ nhật: Pz
Pz = 105,5 KG
= = 711,1
ð Pz dao đủ bền
+Kiểm nghiệm theo độ chính xác của chi tiết gia công: Pz
k = 3; E = 2,1.104; J = 0,05.D4; [f] = 0,075
Ta có: Pz = 105,5 KG
= = 1826224 KG
ð Pz => thỏa.
+ Kiểm nghiệm theo độ bền của cơ cấu máy thỏa mãn các phương trình:
PX Pm ; 2M 2Mm
- Px = 51,5 KG
.......................................
K: hệ số an toàn ( K = 1,4)
F1: lực ma sát trên mặt A của chi tiết
F2: lực ma sát trên mặt C của chi tiết
f1; f2; hệ số ma sát. (f = 0,15)
ð W = = = 955 KG
ð Wct = 955.1,4 = 1337 KG
ð Lực siết đai ốc = 1337 KG
5.4. Xác định sai số cho phép:
5.4.1. Sai số chuẩn:
Chuẩn định vị không trùng góc kích thước nên có sai số chuẩn:
- Để chi tiết đạ yêu cầu thì: []
[] = 0,2mm ( sai số chuẩn cho phép)
= IT94 = 0,14 ( sai số chuẩn)
=> Chi tiết gia công đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
5.4.2. Sai số mòn
=
Trong đó
= 0.18
N: Số lượng chi tiết gá đặt (N= 500)
"= 0.18x= 4 (m) = 0.004 (mm)
5.4.3. Sai số điều chỉnh
Khi tính toán đồ gá có thể lấy= 10÷15 (m)
Chọn = 10 m= 0.01 (mm)
5.4.4. Sai số gá đặt
= x= x 0.05= 0.01 (mm)
5.4.5. Sai số kẹp chặt
Tra sách đồ gá ga công cơ khí (T-P-B)/T/52 có:
y= xQs
= x180.1420.003
Chọn y= = 0.05
5.4.6. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
=== 0.042(mm)
5.5. Ưu khuyết điểm của đồ gá
Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đơn giản, dễ thay thế khi bị mòn
Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác khi gá đặt
5.6. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:
Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng các chốtđịnh vị, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải xiết lực lớnđể tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận.
5.7. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:
- Trước khi tiến hành gá đặt chi tiết gia công ta cần phải kiểm tra toàn bộ đồ gá. Sau đó ta dùng tay kéo các mỏ kẹp ra. Tiếp theo ta đặt chi tiết gia công vào đúng vị trí định vị.
- Sau khi chi tiết gia công đặt đúng vị trí gia công ta tiếng hành kẹp chặt bằng cách dùng chìa khóa siết lần lược các đai ốc cao. Sau khi gia công lấy chi tiết ra tương tự như trên cứ như thế gia công các chi tiết khác.
Đồ gá phay
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
Quy trình công nghệ gia công chi tiết thân đỡ trục đã được thiết kế gồm 15 nguyên công cùng với trình tự công nghệ ở từng nguyên công. Và với quy trình này đã giải quyết được yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết cần gia công.
Đồ gá ở mỗi nguyên công dễ sử dụng tuy thực sự chưa được tối ưu nhưng cũng đã giải quyết được yêu cầu kỹ thuật của từng nguyên công.
Trong quá trình thực đồ án không tránh khỏi những thiếu sót mong thầy cô đóng góp ý kiến để QTCN được hoàn thiện hơn.
