(TIỂU LUẬN) đề tài phân tích, xác định các thông số kỹ thuật, tính toán lực kẹp, chọn chuẩn và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết đế xoay

Công dụng của các bề mặt trên chi tiết:- Bề măt A là măt phẳng tinh chuẩn là bề măt chịu lực khi chi tiêt làm việc, ngoài ra giúp khuôn đôt lỗ đạt chính xác cao khi vân hành - Lỗ Ø7+0.0

TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2

Đề tài: Phân tích, xác định các thông số kỹ

thuật, tính toán lực kẹp, chọn chuẩn và lập

quy trình công nghệ gia công chi tiết Đế xoay.

Giảng viên hướng dẫn: Th.s Võ Ngọc Yến

Phương

Sinh viên thực hiện: Nhóm 6

Chương 1: Số liệu cho trước

Đế xoay bàn dao máy bào ngang

Bản vẽ chi tiết

Chương 2: Nội dung tính toán

2.1/ Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết số 8 trục trong bản vẽ lắp bàn dao máy bào ngang

• Dựa trên bản vẽ chi tiết đã cho ta thấy đây là chi tiết có dạng hộp

• Chi tiết dạng hộp là chi tiết cơ sở để lắp ráp máy móc, thiết bị Nhờ có chúng mà quátrình lắp ráp trở nên hoàn thiện Các thành phần của máy được cố định và đặt đúng vịtrí

• Chi tiết dạng hộp thường được làm tư nguyên liệu thép C45

• Thép C45 là một loại thép hợp kim có hàm lượng carbon cao lên đến 0,45% Có độ cứng, độ kéo phù hợp cho việc chế tạo khuôn mẫu Ứng dụng trong cơ khí chế tạo máy,các chi tiết chịu tải trọng cao và sự va đập mạnh

Công dụng của các bề mặt trên chi tiết:

- Bề măt A là măt phẳng tinh chuẩn là bề măt chịu lực khi chi tiêt làm việc, ngoài ra giúp khuôn đôt lỗ đạt chính xác cao khi vân hành

- Lỗ Ø7+0.018 mm là lỗ tinh chuẩn đê đam bao đô chinh xac định tâm cao va co đô hởnhỏ

- Lỗ Ø14+0.018 mm cân đươc gia công theo từng bước công nghệ khoan-khoét-doa

- Các bề măt còn lại: do các chi tiêt khac không tac đông trực tiêp đên các bề măt này,

vì thê chât lương bề măt gia công không yêu câu qua cao,

2.2 Phân tích các thông số kỹ thuật (dạng chi tiết, biên dạng mặt gia công, độ nhám, dung sai kích thước, SLHDHH, SLVTTQ).

•Khái niệm

• Chất lượng bề mặt gia công được đánh giá bằng hai yếu tố đặc trưng:

• Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt

• Độ nhám bề mặt

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta phân tích chất lượng bề mặt của chi tiết

2.3 Phân tích và xác định dạng sản xuất, ý nghĩa kinh tế

N = 5000.1(1+ ) =5500 (chi tiết/ năm)

N là số chi tiết được sản xuất trong một năm, đơn

vị chi tiết/ năm

N i là số sản phẩ̉m được sản xuất trong một năm, đơn vị chi tiết/ năm

m là số chi tiết trong một sản phẩ̉m, m= 1(chi tiết)

α là số chi tiết phế phẩ̉m (α=3-6 %), lấy α= 4 %

β là số chi tiết được chế tạo thêm để dự phòng (β= 5-7 %), lấy β= 6 %

với số lượng chi tiết cần gia công 5000

Để xác định dạng sản xuất ta cần có khối lượng của chi tiết và số chi tiết cần sản xuất trong một năm: Q = 2,1612 (kg)

N=5500 (chi tiết/ năm)

 Dạng sản xuất ta chọn là dạng sản xuất hàng loạt lớn

2.3.2 Ý nghĩa dạng sản xuất

Quy trình công nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo độ chính xác và chất lượng gia

công, đồng thời phải đảm bảo tăng năng suất lao động và giảm giá thành Quy trình ôngnghệ này phải đảm bảo được sản lượng đặt ra Để đạt được các chỉ tiêu trên đây thì quytrình công nghệ phải được thiết kế thích hợp với dạng sản xuất

- Tùy theo sản lượng hằng năm và mức độ ổn định của sản phẩ̉m mà người ta chia ra badạng sản xuất: sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối

2.4 Phân tích và xác định phương pháp chế tạo phôi thích hợp

Các công nghệ chế tạo phôi :

• Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc

• Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn

• Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực

2.4.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi thích hợp

2.4.1.1 Đúc trong khuôn kim loại

Đặc điểm

- Sử dụng nhiều trong sản xuất quy mô lớn hay hàng loạt lớn

- Vật đúc có hình dạng không phức tạp với thành dày 3~100mm và khối lượng vật đúc

có thể đạt đến 5 tấn

- Vật liệu đúc là thép, gang và hợp kim màu

- Để tạo các cấu trúc rỗng bên trong, thường dùng lõi cát ( sand core ) và lõi kim loại (metal core )

Ưu điểm của đúc trong khuôn kim loại

- Khuôn được sử dụng nhiều lần giúp rút ngắn chu trình đúc

- Giảm giá thành với đúc số lượng lớn

- Có thể đúc các chi tiết phức tạp nhưng vẫn kém đúc trong khuôn cát

- Chất lượng bề mặt tốt, sai số vật đúc nhỏ̉

- Có thể đúc vật đúc có độ dày thành trung bình 3-4 mm

Nhược điểm của đúc trong khuôn kim loại

- Chế tạo khuôn phức tạp, đắt tiền chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt trở lên

- Chỉ hiệu quả khi đúc vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp

- Không đúc được vật đúc có khối lượng lớn

- Dễ sảy ra khuyết tật do thoát khí kém

- Các hư hỏ̉ng thường gặp

+ Rỗ khí : Khí bị lẫn vào dòng chảy khi rót và khí trong long khuôn không thoát ra được

+ Biện pháp : chế độ rót phù hợp, cần thiết kế các cửa thoát khí Nứt, không có liên kết

do tốc độ nguội không đồng đều nên có vùng đông đặc trước vùng đông đặc sau, 2 + dùng này không kết chặt với nhau

+ Khắc phục : điều chỉnh thông số rót : tốc độ, nhiệt độ chảy, chế độ làm mát …

2.4.1.2 Đúc áp lực

Đúc áp lực là phương pháp đúc thực hiện bằng cách dùng áp lực ép kim loại lỏ̉ng vàokhuôn kim loại với áp suất nhất định, sau khi kim loại đông đặc ta tháo khuôn được vật đúc

Đúc áp lực là phương pháp đúc đặc biệt trong khuôn kim loại, thường dùng để đúccác hợp kim của đồng nhôm, magie, kẽm

Nhược điểm

- Khối lượng vật đúc trung bình < 40kg Do cần yêu cầu máy phải có lực ép lớn

- Cần tự động hóa cao, dây chuyền đắt tiền

- Không dùng được thao cát vì dòng chảy có áp lực Do đó hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản

- Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy có áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao

- Tính toán khuôn phức tạp, chi phí làm khuôn cao

- Chi tiết chỉ nhiệt luyện được khi có chế độ đúc phù hợp

Đúc áp lực cao:

Kim loại nóng chảy được bơm với áp suất cao (10.000 PSI hay 70.000 KPa)

vào khuôn kim loại nhờ một bơm pistong tạo áp lực Khuôn đúc gồm 2 nửa khuôn

có thể tách ra theo phương thẳng đứng Đúc áp lực cao chia làm hai loại: đúc áp lực caokhuôn nóng và đúc áp lực cao khuôn nguội

+ Đúc khuôn kim loại gia công đơn giản hơn so với đúc áp lực.

+ Đúc trong khuôn kim loại phù hợp khi sản xuất hàng loạt lớn.

+ Đúc những vật liệu có kết cấu phức tạp

2.5 Phân tích và xác định các phương pháp gia công các bề mặt làm việc của chi tiết

- Gia công mặt A ta chọn phương pháp phay, với bề mặt Ra = 3.2 ta chọn phương

phương pháp gia công phay thô, phay bán tinh, phay tinh

- Gia công mặt B ta chọn phương pháp phay, với bề mặt Rz = 40 ta chọn phương

phương pháp gia công phay thô, phay bán tinh, phay tinh

- Gia công mặt D ta chọn phương pháp phay, với bề mặt Rz = 25 ta chọn phương

phương pháp gia công phay thô, phay bán tinh, phay tinh

- Gia công mặt E ta chọn phương pháp phay, với bề mặt Rz = 25 ta chọn phương

phương pháp gia công phay thô, phay bán tinh, phay tinh

2.5.2 Phương pháp phay

 Khái niệm:

- Gia công phay có tính ứng dụng cao bởi nó cho phép gia công được trên nhiều dạng

bề mặt khác nhau với nhiều dạng chi tiết phức tạp, đồng thời người thợ cơ khí có thể

mở rộng khả năng của công nghệ phay bằng nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như chếtạo thêm đồ gá…

 Khả năng và công nghệ của phay

 Khả năng tạo hình

Một số ứng dụng trong gia công phay như: Phay mặt phẳng Phay mặt trụ Phay rãnh, phay rãnh then Phay ren Phay trục then hoa Phay các mặt định hình… Năng suất cắt khiphay phụ thuộc nhiều yếu tố như: vật liệu dụng cụ, vật liệu chi tiết gia công, độ cứng vững của HTCN Nhìn chung, năng suất của phay cao hơn tiện

• Khả năng công nghệ

Chúng ta có thể làm rất nhiều việc trên máy phay, ngay cả gia công các bề mặt tròn xoay như tiện, hay gia công khoan, khoét, doa, taro trên máy phay Chính vì vậy

tầm ảnh hưởng của máy Phay, gia công Phay là cực kỳ quan trọng

Khả năng công nghệ của Phay rất rộng và hơn thế chúng ra còn có thể mở rộng khả năng công nghệ của máy Phay bằng nhiều cách khác nhau như chế tạo thêm đồ gá,…

- Phay mặt phẳng: phương pháp phổ biến nhất

- Phay mặt trụ

- Phay rãnh, Phay rãnh then…

- Phay ren

- Phay trục then hoa

- Phay các mặt định hình: sử dụng dao định hình, chép hình hoặc phay CNC

• Các dạng hỏng

-Hiện tượng lỗ bị xiên: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy khoan, daovừa quay vừa tịnh tiến Nguyên nhân: Do phương tiến dao không vuông góc với mặtđầu của chi tiết

-Hiện tượng lỗ bị loe: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy tiện, chi tiết quay dao tịnh tiến Nguyên nhân: Do phương tiến dao không song song với đường tâmcủa máy

Hiện tượng lỗ bị lay rộng, nguyên nhân: Hai lưỡi cắt mài không đối xứng, do độ lệchtâm giữa phần cắt và phần chuôi.v.v Ngoài ra lỗ còn có thể bị thu hẹp, nguyên nhân:mũi khoan bị mòn, do mũi khoan có độ côn ngược…

• Một số biện pháp nâng cao độ chính xác và năng suất khi khoan - Sử dụng sơ

đồ khoan cho chi tiết quay, dao tịnh tiến

- Dùng đầu khoan rovonve để giảm thời gian thay dao khi gia công lỗ bằng nhiều bướcliên tục

- Dùng đầu khoan nhiều trục để gia công đồng thời nhiều lỗ

- Dùng kết cấu bạc dẫn hướng để tăng độ cứng vững của mũi khoan để nâng cao độ chính xác và đồng thời nâng cao năng suất

- Trước khi khoan nên dùng mũi khoan tâm tạo lỗ mồi để nâng cao độ chính xác về vịtrí tương quan của lỗ, dùng bước tiến nhỏ̉ để giảm lực được trục tránh gãy mũi khoan

- Dùng đồ gá nhằm bỏ̉ nguyên công lấy dấu và giảm thời gian gá đặt

- Lựa chọn thông số hình học của phần cắt hợp lý để giảm lực cắt

- Sử dụng dung dịch trơn nguội một cách có hiệu quả

2.6 Xác định trình tự nguyên công, bước gia công và định vị kẹp chặt các bề mặt cần gia công

2.6.1 Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết

Phương án 1 Phương án 2

Nguyên công 1: Gia công mặt đáy A

Bước 1: Phay thô mặt đáy A

Bước 2: Phay tinh mặt đáy A

Nguyên công 2: Gia công mặt bên B

Bước 1: Phay thô mặt bên B

Bước 2: Phay bán tinh mặt bên B

Nguyên công 3: Gia công mặt bên D

Bước 1: Phay thô mặt bên D

Bước 2: Phay bán tinh mặt bên D

Nguyên công 4: Gia công mặt đầu E

Bước 1: Phay thô mặt đầu E

Bước 2: Phay bán tinh mặt đầu E

Nguyên công 1: Gia công mặt trên CBước 1: Phay thô mặt trên C

Bước 2: Phay bán tinh mặt trên C Nguyên công 2: Gia công mặt đáy ABước 1: Phay thô mặt đáy A

Bước 2: Phay tinh mặt đáy A Nguyên công 3: Gia công mặt bên BBước 1: Phay thô mặt bên B

Bước 2: Phay bán tinh mặt bên B Nguyên công 4: Gia công mặt bên DBước 1: Phay thô mặt bên D

Bước 2: Phay bán tinh mặt bên D

Nguyên công 5: Gia

Nguyên công 5: Gia

lỗ bậc tại mặttrong

Bước 1:

Khoan lỗ đạt đường kính Ø7 Bước 2: Khoét lỗ bậc

Ø11x4mm

Nguyên công 8: Gia công rãnh trượt

Bước 1: Phay thô rãnh

Bước 2: Phay tinh rãnh

Nguyên công 9: Gia công lỗ bậc tại mặt

bên

Bước 1: Khoan lỗ đạt đường kính Ø7

Bước 2: Khoét lỗ bậc Ø11x4mm

Bước 3: Doa lỗ đạt đường kính Ø7

Nguyên công 8: Gia công rãnh trượtBước 1: Phay thô rãnh

Bước 2: Phay tinh rãnh Nguyên công 9: Gia công lỗ bậc tại mặt bên

Bước 1: Khoan lỗ đạt đường kính Ø6Bước 2: Khoét lỗ bậc Ø11x4mm

Bước 3: Doa lỗ đạt đường kính Ø7

Kết luận

Sau khi phân tích hai phương án trên thì nhóm em lựa chọn phương án 1 vì:

- Mặt đáy và mặt bên được sử dụng làm chuẩ̉n tinh thống nhất

- Phù hợp với dạng sản xuất

- Định vị kẹp chặt hợp lí

- Có tính công nghệ hơn

2.6.2 Sơ đồ định vị kẹp chặt của từng nguyên công.

Nguyên công 1: Gia công mặt đáy A

Nguyên công 2: Gia công mặt bên B

Chuẩ̉n: Chọn mặt phẳng A và mặt D làm

chuẩ̉n

Định vị:

- Mặt phẳng định vị 3 bậc tự do, gồm: 2 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến

- Phiến tì định vị 2 bậc tự do, gồm: 1 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến Kẹp chặt: Dùng cơ cấu ren kẹp chặt mặt

phẳng trong của chi tiết, có phương nằm

ngang và có chiều từ phải sang trái chi

tiết

Nguyên công 3: Gia công mặt bên D

Chuẩ̉n: Chọn mặt phẳng A và mặt B làm

chuẩ̉n

Định vị:

- Mặt phẳng định vị 3 bậc tự do, gồm: 2 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến

- Phiến tì định vị 2 bậc tự do, gồm: 1 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến Kẹp chặt: Dùng cơ cấu ren kẹp chặt mặt

phẳng trong của chi tiết, có phương nằm

ngang và có chiều từ phải sang trái chi

tiết

Nguyên công 4: Gia công mặt đầu E

Chuẩ̉n: Chọn mặt phẳng A và mặt F làm

chuẩ̉n

Định vị:

- Mặt phẳng định vị 3 bậc tự do, gồm: 2 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến

- 2 chốt tì định vị 2 bậc tự do, gồm: 1 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến

Nguyên công 5: Gia công mặt trên C

Chuẩ̉n: Chọn mặt phẳng A làm chuẩ̉n

Định vị:

- Mặt phẳng định vị 3 bậc tự do, gồm: 2 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến

- 2 chốt tì định vị 2 bậc tự do, gồm: 1 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến Kẹp chặt: Dùng cơ cấu ren kẹp chặt mặt

phẳng B, có phương nằm ngang và có

chiều từ ngoài vào trong chi tiết

Nguyên công 6: Gia công mặt trong.

Nguyên công 7: Gia công lỗ bậc tại mặt

trong

Chuẩ̉n: Chọn mặt phẳng A và mặt E làm

chuẩ̉n

Định vị:

- Mặt phẳng định vị 3 bậc tự do, gồm: 2 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến

- 2 chốt tì định vị 2 bậc tự do, gồm: 1 bậc xoay và 1 bậc tịnh tiến Kẹp chặt: Dùng cơ cấu ren kẹp chặt mặt

phẳng D, có phương nằm ngang và có

chiều từ ngoài vào trong chi tiết

Nguyên công 8: Gia công rãnh trượt

Nguyên công 9: Gia công lỗ bậc tại

2.7 Tính toán lượng dư

Như vậy kích thước nhỏ̉ nhất là kích thước của chi tiết gia công, các kích thước khác hình thành bằng cách lấy kích thước tính toán của bước ngay sau nó cộng với lượng dư tính toán nhỏ̉ nhất Như vậy ta xác định được:

- Phay bán tinh : dmin2 =77,8 + 0,132956 = 77,932956 (mm)

- Phay thô : dmin1 =77,932956 + 0,239548 = 78,172504 (mm)

- Phôi : dminph =78,172504 + 1,45912 = 79,631624 (mm)

Với dung sai các nguyên công như sau :

ph= 400 (µm) tiện thô= 200 (µm) tiện bán tinh= 30 (µm)

tiện tinh= 18 (µm)

- Phay tinh : dmax3 = 77.8 + 0,018 = 77,818 (mm)

- Phay bán tinh : dmax2 = 77,932956 + 0,03 = 77,962956 (mm)

- Phay thô: dmax1 = 78,172504 + 0,2 = 78,372504(mm)

- Phôi: dmaxph = 79,631624 + 0,4 = 80,031624 (mm)

- Phay thô :

2.Z max1 = 80,031624 – 78,372504 = 1,65912 (mm) 2.Z min1 = 79,631624 – 78,172504 =1,45912 (mm)

- Phay bán tinh:

2.Z max2 = 78,372504 – 77,962956 = 0,409548 (mm) 2.Z min2 = 78,172504 – 77,932956 = 0,239548 (mm)

- Phay tinh:

2.Z max3 = 77,962956 – 77,818 = 0,144956 (mm)

= 77,932956 – 77,8 = 0,132956 (mm) 2.Z min3

Bước Các yếu tố(µm) Lượng Kích Dung Kích thước giới hạn Lượng dư giới