Thiết lập quy trình gia công chế tạo chi tiết máy 17 1

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu lớn của càng bằng khối V ngắn.. - Định vị bậc tự còn lại bằng khối V tùy động trên mặt trụ ngoài đầu nhỏ của càng.. - Định vị bậc tự do còn

Trang 1

MỤC LỤC

Trang

Chương VI: Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 15

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là sự tổng hợp kiến thức của nhiềumôn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy, Vẽ Kỹ Thuật, Chi Tiết Máy, Công Nghệ VậtLiệu Và Xử Lý … Qua đồ án này giúp cho sinh viên hệ thống hóa, củng cố và pháttriển các kiến thức đã học về công nghệ chế tạo chi tiết qua việc thiết kế một quy trìnhcông nghệ gia công một chi tiết cụ thể với năng suất, chất lượng cho trước và giá thànhgia công thấp nhất và đồng thời giúp sinh viên làm quen với những quy trình côngnghệ hiện đại trước khi làm luận văn tốt nghiệp

Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được nhữngcông nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹthuật, chất lượng kém Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp ngườichế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩmtheo yêu cầu sử dụng

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau Việc thiết lậpquy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương áncông nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian giacông cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội

Sinh viên thực hiệnNguyễn Sĩ Triều ChâuĐinh Thanh Danh

Trang 3

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 côngnghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để giacông chi tiết

Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạotrong một năm của nhà máy theo công thức sau [1, trang 24, công thức 2.1]:

Nvới:

 N0 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch N0 = 20000

 m : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm m=1

  : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy trên dùng làm phụ tùng thay thế

 Khối lượng của chi tiết: m0.24kg

 Vậy theo bảng thống kê [1, trang 25, bảng 2.1] thì dạng sản xuất của chi tiết làloạt vừa

 Xác định nhịp sản xuất:

60F

t = , phút

NTrong đó:

F : tổng thời gian làm việc trong một năm tính bằng giờ F = 300×8 = 2400 giờ

N: sản lượng chi tiết hàng năm cần sản xuất N = 20000

60 2400

t = = 7.2 ( phút )

20000



Trang 4

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 gặptrong các hệ thống truyền động cơ khí

 Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiếtnày thành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra chi tiết dạng càng còndùng để đẩy bánh răng di trượt

 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 độngquay của cốt máy



 Khối lượng của chi tiết: m  0.24  kg 

 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 khácnhư: Cr, Ni, Cu, Al …

 Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảmrung 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 làmbằng gang xám là phù hợp

Trang 5

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 tạophôi 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 ứngsuất 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 chochi tiết bị hiện tượng nứt nẻ

o Lượng dư phân bố đều

o Tiết kiệm được vật liệu

o Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

o Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm

o Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúcgia 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 chitiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệtkhi 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

 Loại phôi này có cấp chính xác: IT 16 IT 17

 Độ nhám bề mặt: R z 160m

Trang 6

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 caohơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuấthàng loạt vừa và lớn

 Độ nhám bề mặt: R z 80m

3.2.3/ Đúc trong khuôn kim loại:

 Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị đầu tư lớn, phôi có hình dáng gầngiống với chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuấthàng loạt lớn và hàng khối

o Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

o Cấp chính xác kích thước: IT 15 IT 16

o Độ nhám bề mặt: R z 80m

3.3/ Tạo phôi – Thông số về phôi:

Chi tiết tay biên được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát mẫukim loại, làm khuôn bằng máy

o Lượng dư phía trên: 3.5mm

o Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3mm

o Góc nghiêng thoát khuôn: 10

Trang 7

o Bán kính góc lượn: 5mm

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, vịtrí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chitiết 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

15 và 10 (tương ứng với hai bề mặt 2 và 6)

o Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước, độ nhám theo yêu cầu

o Độ vuông góc với mặt đầu của lỗ

o Độ song song của hai lỗ

 Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệnhư sau:

+ Chuẩn thô: Dùng hai bề mặt 8 và 11 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh hai bềmặt 1 và 5

+ Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 1 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 biênbao gồm:

o Gia công hai bề mặt đầu

o Gia công thô và tinh hai lỗ cơ bản

o Kiểm tra

4.2.3.1/ Gia công các bề mặt 1, 11 và 5, 8:

 Trạng thái phôi ban đầu :

+ Cấp chính xác kích thước: IT15,R z 80m

+ Phôi có dạng không gian

 Chi tiết cần đạt yêu cầu :

Trang 8

+ Độ nhám bề mặt: R a 2.5m

 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 11

A/ Gia công thô

Theo [1, trang 143 và 144, phụ lục 11] ta có thể dùng các phương án sau:

 Phương án 1 : Tiện thô

+ 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 nhưngnăng suất thu được thì không cao

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

+ Máy bào chỉ đạt được năng suất cao khi chi tiết nhỏ và dài (dạng thanh) vì có hànhtrình 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 nênnăng suất thấp

Trang 9

Vậy ta không nên chọn phương án này.

Vậy ta chọn phương án phay gia công mặt đầu

B/ Gia công tinh:

- Theo [1, trang 143 và 144, phụ lục 11] ta có thể dùng các phương án sau:

 Phương án 1 : Tiện tinh

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

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

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

Trang 10

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

+ Mặt đầu của chi tiết tay biên cũng có thể gia công bằng phương pháp chuốt Khichuốt 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 chọn phương án phay gia công mặt đầu

Kết luận:

Ta chọn phương án phay thô và tinh để gia công hai bề mặt 1 và 11

Độ nhám bề mặt đạt được sau hai bước gia công thô và tinh là: R a 2.5m

4.2.3.1.2/ Gia công 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 11 thì ta cũng chọn phương án phay thô và tinh cho hai bề mặt 5 và 8

Kết luận:

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: R a 2.5m

4.2.3.2/ Gia công các bề mặt 2, 3, 6, 7, 9, 12:

Hai lỗ cơ bản của chi tiết tay biên yêu cầu chính xác bản thân cao vì nó đượcdùng lắp ghép với các chi tiết khác Nó có yêu cầu chính xác về vị trí tương quan độvuông góc với mặt đầu, độ song song của đường tâm hai lỗ và phải đạt được độ nhám,dung sai kích thước theo yêu cầu Biện pháp thực hiện có hai phương án sau:

Trang 11

 Phương án 1 : Gia công một lỗ, sau đó dùng làm chuẩn định vị với mặt đầu đểgia công lỗ còn lại Lỗ được gia công qua các bước: khoan, khoét, doa Cũng cóthể 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 lượtcác lỗ theo các bước khoan, khoét, doa trên máy khoan cần bằng cách di chuyểnđầu khoan, đồ gá cố định hoặc trên máy khoan đứng bằng cách di chuyển đồ gáTheo [1, trang 154, phụ lục 17] thì chi tiết yêu cầu:

+ Cấp chính xác kích thước: IT 8 đối với lỗ 2 và IT10 đối với lỗ 6.

Trang 12

 Độ nhám bề mặt: Ra = 0.63m

Ngoài doa tinh, doa mỏng ta còn có các phương án khác như mài, chuốt hay cạonhưng do trong quá trình gia công chi tiết ta phải chuyển qua các máy khác (thay đổichuẩn định vị) nên năng suất và độ chính xác không cao

Kết luận:

 Phương án gia công lỗ 15: Khoan – Khoét – Doa tinh – Doa mỏng – Vát mép

 Phương án gia công 10: Khoan – Doa tinh – Doa mỏng – Vát mép

Vậy để chi tiết đạt yêu cầu thì :

+ Cấp chính xác kích thước: IT 7

+ Độ nhám bề mặt: R a = 0.63m

Trang 13

Chương V: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

5.1/ Nguyên công 1: Phay thô và tinh đồng thời hai bề mặt đầu 1 và 5

 Máy phay đứng vạn năng 6H12 Tra [2, tập 3, bảng 9.38, trang 75] ta có:

 Công suất động cơ chạy dao: 1.7 KW

 Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu bằng thép gió,

tra [2, tập 1, bảng 4.92, trang 375] ta có:

o Đường kính dao: D = 40mm

o Đường kính trục dao: d = 16mm

o Chiều cao dao: L = 20mm

o Số răng theo loại 1 là 10 răng

 Định vị:

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn thô là mặt đầu chưa gia công Chi tiết bị khống chếtịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu lớn của càng bằng khối V ngắn Chi tiết

bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy

- Định vị bậc tự còn lại bằng khối V tùy động trên mặt trụ ngoài đầu nhỏ của càng Chitiết bị khống chế xoay quanh Oz

 Kẹp chặt chi tiết:

- Khối V tùy động vừa

làm nhiệm vụ định vị, vừa

làm nhiệm vụ kẹp chặt

Phương của lực kẹp song

song với bàn máy

- Do mặt ngoài của phôi

đúc có góc nghiêng khuôn

nên ta sử dụng khối V có góc nghiêng để định vị và kẹp chặt

5.2/ Nguyên công 2: Phay thô và tinh đồng thời hai bề mặt đầu 8 và 11

 Máy phay đứng vạn năng 6H12 Tra [2, tập 3, bảng 9.38, trang 75] ta có:

 Công suất động cơ chạy dao: 1.7 KW

 Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu bằng thép gió,

Trang 14

o Số răng theo loại 1 là 10 răng.

 Định vị:

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt 1 vừa được gia công

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu to của càng

- Định vị bậc tự do còn lại trên mặt trụ ngoài đầu nhỏ của càng

- Có chốt tì phụ tì vào mặt đầu 5 để tăng độ cứng vững khi gia công

đúc có góc nghiêng khuôn nên ta sử dụng khối V có góc nghiêng để định vị và kẹpchặt

5.3/ Nguyên công 3: Gia công lỗ 15: Khoan lỗ – Khoét lỗ

 Máy khoan đứng 2H125 Tra [2, tập 3, bảng 9.21, trang 45] ta có:

 Công suất động cơ chính: 2.2 KW

 Dụng cụ cắt:

 Mũi khoan ruột gà đuôi côn loại ngắn, lưỡi khoan làm bằng thép gió P6M5

 Mũi khoét đuôi côn, lưỡi khoét làm bằng thép gió P6M5

 Định vị:

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu to của càng đã được gia công

- Có chốt tì phụ tì vào mặt đầu nhỏ của càng để tăng độ cứng vững khi gia công

đúc có góc nghiêng

khuôn nên ta sử dụng khối V có góc nghiêng để định vị và kẹp chặt

Trang 15

5.4/ Nguyên công 4: Gia công lỗ 15: Doa tinh – Doa mỏng.

 Dụng cụ cắt: Dao doa bằng thép gió P6M5

 Định vị:

Trang 16

5.5/ Nguyên công 5: Khoan lỗ 10.

 Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà đuôi côn loại ngắn, lưỡi khoan làm bằng thép gióP6M5

 Định vị:

- Định vị hai bậc tự do trong lỗ 15 đã được gia công bằng một chốt trụ ngắn

Trang 17

5.6/ Nguyên công 6: Gia công lỗ 10: Doa tinh – Doa mỏng.

 Dụng cụ cắt: Dao doa bằng thép gió P6M5

 Định vị:

- Định vị hai bậc tự do trong lỗ 15 đã được gia công bằng một chốt trụ ngắn

 Định vị và kẹp chặt như hình vẽ:

Trang 18

5.8/ Nguyên công 8: Kiểm tra.

Đối với chi tiết tay biên, ngoài việc kiểm tra đường kính lỗ và bề dày các đầu càng, tacòn phải kiểm tra độ song song giữa các mặt đầu, độ vuông góc giữa mặt đầu vàđường tâm lỗ, độ song song giữa các tâm lỗ và khoảng cách của tâm hai lỗ cơ bản

 Kiểm tra độ song song giữa các mặt đầu:

o Định vị ba bậc tự do trên mặt đầu to của càng đã được gia công

o Lắp đồng hồ so và rà đồng hồ so trên mặt đầu to của càng

o Số chỉ độ chênh lệch của đồng hồ so cho biết độ không song song của 2 mặt

đầu ở đầu to của càng

o Tương tự ta kiểm tra độ song song 2 mặt đầu ở đầu nhỏ của càng

 Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ:

Trang 19

o Lắp trục tâm có một độ côn nhất định vào lỗ 15.

o Gá trục tâm lên hai mũi tâm và quay trục tâm một vòng

o Số chỉ độ chênh lệch của đồng hồ so cho biết độ không vuông góc với bán

kính từ mũi tì của đồng hồ so với tâm quay

o Tương tự ta kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ của

lỗ 10

 Kiểm tra độ song song giữa hai đường tâm lỗ:

o Lỗ 15 được lồng chốt định vị vào và chốt định vị được đặt lên hai khối V Lỗ

10 được lồng trục kiểm vào Để chi tiết khỏi bật ra ta dùng một chốt tì đỡ phụ

ở đầu nhỏ của chi tiết (cữ tì) Dùng hai đồng hồ so để xác định độ song songcủa hai lỗ tâm Cho hai đồng hồ so chạm vào trục kiểm và hiệu số chỉ trên haiđồng hồ so biểu hiện độ không song song của hai lỗ Cho hai đồng hồ so chạm

Trang 20

lần lượt theo phương đứng và phương ngang thì ta sẽ biết được độ không songsong của hai lỗ theo phương đứng và phương ngang.

Chương VI XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN

6.1/ Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng phương pháp phân tích bề mặt 2

 Bước 3: Doa tinh

+ Cấp chính xác kích thước đạt được: IT8

+ Độ nhám bề mặt: R a = 1.6–3.2m, R z 6.3 12.5 m

 Bước 4: Doa mỏng

Trang 21

+ Độ nhám bề mặt: R a = 0.4–0.8m, R z 1.25 3.2 m

 Vật liệu là gang xám nên sau bước công nghệ đầu tiên thì chiều sâu lớp bề mặt bị

hư hỏng do biến cứng ở bước công nghệ sát trước để lại là T = 0

 Theo [1, trang 62], ta có sai lệch không gian của bề mặt gia công tổng cộng dobước công nghệ sát trước để lại được xác định theo công thức: 2 2

o lk: độ lệch khuôn tra theo [1, trang 146, phụ lục 11A] ta được: lk 849m

 Vậy sai lệch không gian tổng cộng của phôi là:

dg k c

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	0,91 MB