Đề Tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công vỏ hộp số F10 pot

- Như vậy chi tiết làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt, chịu lực va đậpcủa các cơ cấu bên trong hộp ,cụ thể là các lực dọc trục, lực hướng tâm...bên trong hộp còn chứa rất nhiều dầu

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khoa học kĩ thuật đang phát triển với một tốc độ vũ bão, mang lạinhững lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực: tinh thần và vậtchất.Để nâng cao đời sống vật chất của nhân dân, để hoà nhập vàosự phát triểnchung củacác nước trong khu vực cũng như các nước trên thế giới, Đảng vàNhà nước ta đã đề ra mục tiêu trong nhưng năm tới là: ”Công nghiệp hoá- hiệnđại hoá đất nước” Muốn thực hiện “công nghiệp hoá-hiện đại hoá” thì mộttrong những nghành cần quan tâm và phát triển mạnh mẽ đó là: cơ khí chế tạo,

vì cơ khí chế tạo đóng vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị,công cụ cho mọi nghành kinh tế quốc dân

Như vậy, đây là một thực tế khách quan, để tránh tụt hậu về kiến thức thìyêu cầu người kĩ sư và cán bộ kĩ thuật viên phải nắm vững kiến thức cơ bản,trau dồi kiến thức, học hỏi kinh nghiệm, vận dụng sán tao những kiến thức đãhọc thiết lập qui trình công nghệ hợp lí, tối ưu nhất đưa vào sản xuất nhằmtăng năng xuất, hạ giá thành sản phẩm, đạt chât lượng cao

Kết thúc môn học công nghệ chế tạo máy, em được nhận đề tài: "Thiết kế qui trình công nghệ gia công vỏ hộp số F10".

Sau thời gian làm đồ án , được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo : Hoàng Tiến Dũng Cùng với sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đã tạo mọi điều kiện cung cấp tài liệu, những kiến đóng góp quí báu , cùng với sự nỗ lực của bản thân đến nay đồ án cùa em

đã hoàn thành

Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, do sự tổng hợp y kiến chưa đầy đủ,kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếusót Vậy kính mong nhận được sự giúp đỡ đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn

bè Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên

Hoàng Anh Dũng

PHẦN I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

I Tính năng sử dụng, đều kiện làm việc và phân loại chi tiết.

1 Tính năng sử dụng:

- Hộp số F10 có chức năng là thân gá các trục và các chi tiết dạng bánh răng bên trong Thân hộp là chi tiết làm nhiệm vụ bảo vệ các chi tiết bên trong Bên cạnh đó thân hộp là chi tiết chịu va đập và rung động

2 Điều kiện làm việc:

- Trong các cơ cấu và máy móc, chi tiết dạng hộp thường là chi tiết cơ sở

để đảm bảo vị trí và sự tương quan đúng đắn của tất cả các chi tiết trong cơcấu, đồng thời nó cũng làm nhiệm vụ để lắp những chi tiết khác lên nó tạothành một bộ phận máy nhằm thực hiên một nhiệm vụ động học nào đó

- Như vậy chi tiết làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt, chịu lực va đậpcủa các cơ cấu bên trong hộp ,cụ thể là các lực dọc trục, lực hướng tâm bên trong hộp còn chứa rất nhiều dầu nhớt để bôi trơn các chi tiết làm việcbên trong,điều kiện bảo quản khó khăn nên đòi hỏi chi tiết hộp phải có độcứng vững cao,đặc biệt là những chi tiết cơ sở nhằm đảm bảo vị trí tươngquan cho các chi tết bên trong đòi hỏi phải có độ chính xác cao hơn nữa

Tất cả những yếu tố trên đều ảnh hưởng đến khẳ năng làm việc của thânđộng cơ vì vậy cần phải chế tạo các vị trí lắp các bộ phận bên trong phải đảmbảo yêu cầu kỹ thuật nhằm đảm bảo tốt nhất điều kiện làm việc của chi tiết

3 Phân loại chi tiết.

- Hộp số F10 là chi tiết có hình dạng phức tạp, với hình khối rỗng, có thànhvách xung quanh, trên các vách có nhiều gân và các phần lồi lõm khác

nhau.Trên hộp có một số lượng lớn các mặt phẳng cần gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có một số mặt phẳng không phải gia công Nhưng đặc biệt trên hộp có một hệ thống lỗ có vị trí tương quan chính xác và có một số lượng lớn các lỗ nhỏ để kẹp chặt các chi tiết khác nhau trên hộp

- Các lỗ trên hộp thường được chia ra thành 2 loại:

+ Lỗ chính xác: dùng để đỡ các đầu trục được gọi là lỗ chính

+ Lỗ không chính xác: dùng để kẹp các bộ phận khác nhau được gọi là lỗphụ.

 Nói chung hộp số F10 là chi tiết dạng hộp phức tạp

II Phân tích yêu cầu kỹ thuật từ đó định ra phương pháp gia công lần cuối:

1 Yêu cầu kỹ thuật:

- Sản phẩm không nứt, rỗ ngậm xỉ và các khuyết tật khác

- Ủ thường hoá sau đúc

- Phun bi làm sạch cả trong và ngoài

- Các góc đúc không ghi lấy từ 3o  5o

- Các góc lượn đúc không ghi cho phép R2  R3

- Độ ô van côn các lỗ 62 và 20 0.02

- Các cạnh sắc không ghi lấy 0.5x45o

- Sơn bên ngoài bề mặt hộp, bóng, đều, đẹp

- Chữ nổi FOMECO chiều cao 20, chiều rộng chữ 16, chiều cao nổi chữ 1

2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật:

- Với yêu cầu kỹ thuật trên cần chọn chuẩn tinh thống nhất, có phương pháp gia công tinh lần cuối thích hợp sao cho đảm bảo các Rz20, Rz40, Ra2.5, Rz1.25

- Cần đảm bảo các độ nhám theo đúng yêu cầu kỹ thuật vì đây là thân động cơđòi hỏi các bề mặt lắp ghép phải chế tạo chính xác, đảm bảo độ nhám để việc lắp ghép là tốt nhất Các bề mặt lỗ hay mặt phẳng yêu cầu độ nhám khác nhau

ta cũng phải đảm bảo Bên cạnh đó chúng ta cần chú ý đến các yêu cầu kỹ thuật về độ đồng tâm, độ song song, vuông góc hay độ phẳng giữa các bề mặt

so với yêu cầu kỹ thuật

3 Chọn phương pháp gia công tinh lần cuối:

- Đối với bề mặt trên và hai mặt bên của hộp yêu cầu cần đạt Rz=20 và dùng

để lắp chi tiết khác lên nó nên yêu cầu độ chính xác cao, do đó biên pháp cuốicùng chọn để gia công bề mặt này là phương pháp mài

- Với mặt đáy và một bề mặt cạnh của chi tiết vì yêu cầu dùng để cố định chi tiết và dùng làm chuẩn tinh phụ nên ta dùng phương pháp phay thô là đạt.

- Đối với các lỗ chính yêu cầu độ không đồng tâm là 0,04 để lắp ổ bi và trục,độ nhám cần đạt Ra=2,5 nên biện pháp gia công cuối cùng là phương pháp doa

- Đối với các lỗ dùng để định vị chỉ yêu cầu độ vuông góc của tâm với mặt cạnh như lỗ: 4 lỗ 13 biện pháp gia công cuối cùng là phương pháp khoét

- Đối với lỗ 20 dùng để lắp cần gạt với yêu cầu Ra=2,5 và có sai lệch 0,05nên biện pháp gia công cuối cùng là phương pháp doa

- Đối với các lỗ còn lại, yêu cầu lắp ghép có ren nên biện pháp gia công cuối cùng là phương pháp tarô

4 Nhận xét tính công nghệ của kết cấu:

- Hộp số F10 là chi tiết có kết cấu phức tạp, đòi hỏi nhiều hình chiếu, mặt cắt,hình trích cần thiết để thấy rõ cấu tạo của chi tiết Với kích thước:

+ Dài: l= 343

+ Rộng: b =133 0 2

+ Cao: h=204 0 2

- Chi tiết đúc bằng gang xám 21_40, khối lượng 10kg là hợp lý

- Trên thân chi tiết có gia công các lỗ khác nhau tuy nhiên với viếc chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất l à hệ 3 mặt phẳng vuông góc

- Với chi tiết có độ phức tạp, nhiều gân gờ, thành vách nên chọn phương phápchế tạo phôi bằng phương pháp đúc là hợp lý

- Với độ phức tạp của chi tiết ta có thể sử dụng phương án tập trung nguyêncông,sử dụng phương pháp gia công tiên tiến trên máy số sẽ đảm bảo đượcyêu cầu kỹ thuật tốt hơn.Từ phương án tạp trung nguyên công mà việc chế tạo

đồ gá sẽ giảm từ đó làm tăng năng suất lao động

Kết luận: Với phương pháp chế tạo và gia công như trên hoàn toàn nhất chí với kết cấu của chi tiết trong chế tạo và sử dụng

PHẦN II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I Khái niệm dạng sản xuất.

- Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp choviệc xác định hợp lý đường lối, biện pháp công nghệ và phương án tổ chứcsản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kỹ thuật và đạt hiệu quả kinh tế cao

- Dựa vào dạng sản xuất ta lập được quy trình công nghệ gia công chi tiếthợp lý, từ đó dẫn đến việc đầu tư vốn hợp lý nhằm đưa lại hệu quả kinh tếcao

II Xác định sản lượng của chi tiết gia công:

- Để xác định dạng sản xuất trước hết ta cần biết sản lượng hàng năm của chitiết gia công

Sản lương hàng năm của chi tiết được tính theo công thức:

i

N =N.m.(1+

100

).(1+

100

) (chiếc /năm)

Trong đó:

N : số chi tiết được sản xuất trong một năm

Ni: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm

Ni = 6000 (chi tiết / năm)

m: số chi tiết cùng tên trong 1 sản phẩm , m=1

100

3) = 7426,3 (chi tiết/ năm)

Chọn N=7426 (chi tiết/năm)

III Xác định khối lượng của chi tiết gia công.

- Vỏ hộp số F10 là chi tiết dạng hộp rỗng do vậy thể tích của nó được tínhnhư sau:

Khối lượng của chi tiết gia công tính theo công thức

Q = V  (Kg) Trong đó:

Q: khối lượng chi tiết (Kg )

V: thể tích của chi tiết (dm3)

: khối lượng riêng của vật liệu (Kg/dm3)

 = 6,87,4 (Kg/dm3)

V=V1V2V3V4V5 V6

Trong đó:

)mm(14628015

.106.46.2h

.194.331.2h

.160.5,51.2h

.106.204.2hb

.105.105h

b

a

)mm(44,1086316

.31.14,3.6lR

,1)

mm(56,1381684

44,10863166780

259488247200

770568146280

VVVVVVV

3 3

6 5 4 3 2 1

Với : N=7426 ( Chi tiết/năm); Q=10 (Kg)

Ta được dạng sản xuất: hàng khối.

V4

PHẦN III : CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Trong công nghệ chế tạo máy, việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôirất quan trọng vì nó quyết định đến sản lượng và giá thành sản phẩm Vì vậyviệc tìm ra những phương án tối ưu nhất sẽ làm hạ giá thành sản phẩm vànâng cao chất lượng, tăng năng suất lao động, đồng thời giảm sức lao độngcủa công nhân và tiết kiệm được nguyên vật liệu mà vẫn đảm bảo được yêucầu kỹ thuật của chi tiết

I Cơ sở việc chọn phôi:

- Kích thước phôi phải đủ lượng dư gia công để nâng cao hệ số sử dụng

- Vật liệu phải đủ lượng dư để khi gia công ta mới cắt hết phần sai số do chếtạo phôi

- Hình dạng của phôi càng giống hình dạng chi tiết càng tốt, yêu cầu nàycho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, giảm khối lượngphôi do đó làm tăng năng suất và hạ gi thành

- Dựa vào loại hình sản xuất

- Vật liệu chế tạo phôi và cơ tính vật lệu

- Khả năng đạt độ chính xác của phương pháp chế tạo phôi

- Khả năng làm việc của máy

 Với chi tiết cần gia công ở đây là: vỏ hộp số F10 thì vật liệu để chế tạo nóthường là gang xámvì gang xám có nhiều đặc tính tốt như:

- Làm tắt dao động cộng hưởng và dao động nhanh

- Có tính đúc tốt và tính gia công cắt gọt tốt

- Giá thành hạ do đó được dùng nhiều trong ngành chế tạo cơ khí

II Các phương pháp chế tạo phôi.

- Với chi tiết gia công là vỏ hộp số F10, vật liệu là GX có ưu điểm là cơtính tốt, độ bền cao Với dạng sản xuất hàng khối, phôi đòi hỏi độ chính xáccao, do đó ta có các phương pháp sau:

1 Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay.

*Ưu điểm: Giá thành chế tạo thấp , trang bị chế tạo vạn năng

*Nhước điểm: + Phương pháp này cho độ chính xác thấp.

+ Lượng dư cắt gọt lớn , năng suất thấp

+ Đòi hỏi trình độ công nhân phải cao

+ Chỉ thích hợp với việc sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ

2 Đúc dùng mẫu kim loại , khuôn cát , làm khuôn bằng máy.

*Ưu điểm: + Phương pháp này cho độ chính xác cao

+ Lượng dư gia công cắt gọt nhỏ

+ Sản xuất thích hợp với sản xuất hang loạt , hàng khối

*Nhược điểm: + Do làm trong khuôn cát nên sản phẩm dễ bị rỗ khí

3 Dùng phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng.

*Ưu điểm: + Phôi đúc đạt độ chính xác kích thước từ 0,30,6 mm

+ Tính chất cơ học tốt

+ Thích hợp cho sản xuất loạt lớn , hàng khối

*Ngược điểm: + Chỉ thích hợp cho các chi tiết hộp cỡ nhỏ

4 Đúc áp lực

*Ưu điểm: + Có thể đúc nên những chi tiết có hình thù phức tạp

+ Độ bóng chi tiết sau đúc cao

*Nhược điểm: + Trang thiết bị rất tốn kém

+ Đòi hỏi trình độ công nhân phải cao

IV Xác định lượng dư và dung sai của phôi.

- Tra bảng 3-10 Sổ tay CNCTM tập I-NXB Với phôi gang đúc trong khuônkim loại ta có:

Chiều dài: l=34310.5

Chiều cao: h = 204 0 , 1

Chiều rộng: b = 160 0 , 2

- Ta có:

Lượng dư mặt dưới hoặc mặt bên ngoài 1= 2,2

Lượng dư mặt bên trong 2= 2,4 dung sai 0,1 (mm)

Lượng dư mặt bên trên 3= 2,7 dung sai 0,2 (mm)

- Các kích thước của phôi là:

+ Chiều dài phôi: L= 343 + 2.2,2 = 347,8 0 , 1 (mm)

+ Chiều cao của phôi: h= 204 + 2.2,2 = 208,4 0 , 1 (mm)

+ Chiều rộng phôi: b= 160 + 1 + 2 =160 + 2,2 + 2,7

=164,9 0 , 1 (mm)Kích thước lỗ ph=th - 22

Với đường kính lỗ = (3100) mm thì 2=1,6 (mm)

= (50160) mm thì 2=1,8 (mm)

PHẦN IV : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I Vấn đề về chọn chuẩn định vị:

1 Yêu cầu khi chọn chuẩn

- Chọn chuẩn sao cho đảm bảo chất lượng của sản phẩm trong suốt quá trình gia công

- Chọn chẩn sao cho việc sản xuất đạt năng suất cao, giá thành hạ

2.Lời khuyên chung khi chọn chuẩn:

- Việc chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công trong sơ đồ gia công

- Phải tuyệt đối tránh các hiện tượng: thiếu định vị, siêu định vị

- Chon chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ, sử dụng thuận tiện nhất và thích hợp với từng loại hình sản xuất

- Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia công, lực kẹp phải nhỏ nhất để giảm sức lao động của công nhân

II Chọn chuẩn tinh:

1 Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh.

- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công

- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công vớinhau

2 Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh:

- Khi chọn chuẩn tinh nên cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

- Khi chọn chuẩn tinh nên cố gắng lựa chọn sao cho đảm bảo tính trùng chuẩncao nhất , để giảm sai số tích luỹ ở các nguyên công trước để lại

- Khi chọn chuẩn tinh nên cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lầngá

 Căn cứ vào các lời khuyên ta chọn chuẩn tinh để gia công chi tiết hộp củamình như sau:

a Phương án I.

Hệ chuẩn gồm một mặt phẳng và hai lỗ có đường tâm vuông góc với mặtphẳng đó (khoảng cách giữa 2 lỗ càng xa nhau càng tốt).

+ ƯĐ : Đồ gá đơn giản , gá đặt nhanh , khoản gia công rộng , độ chính xáccao

+ NĐ : Có thể gia công chính xác 2 lỗ là chuẩn tinh phụ nên không kinh tế ,không thích hợp cho việc định vị chi tiết lớn vì gá đặt khó khăn và chốt nhanhmòn

b Phương án II

Ta dùng phương án định vị là: Hệ 3 mặt phẳng vuông góc.

+ƯĐ: • Gá đặt thuận tiện đối với tất cả các chi tiết nhỏ và lớn

• Độ cứng vững gá đặt cao, khi đồ gá bị mòn thì dễ phục hồi và thaythế

III.Chọn chuẩn thô.

1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô.

- Phải phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

- Phải đảm bảo độ chính xác tương quan,

2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô

- Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai haynhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt không gia công nào đòihỏi có độ chính xác tương quan cao nhất đối với bề mặt gia công làm chuẩnthô

- Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết có một bề mặtkhông gia công thì ta nên chọn bề mặt không gia công đó làm chuẩn thô

- Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cảcác bề mặt đều phải gia công thì ta nên chọn bề mặt phôi nào ứng với bề mặtgia công mà trên đó đòi hỏi phải bố trí lượng dư đều và nhỏ nhất để làmchuẩn thô.

- Với một bậc tự do cần thiết phải hạn chế của chi tiết gia công trong nhiềulần gá của một quy trình công nghệ thì chuẩn thô không nên dùng quá mộtlần

- Trong số những mặt phôi có thể thoả mãn lời khuyên của chuẩn thô thì tanên chọn mặt phôi nào trơn tru nhất và bằng phẳng nhất để làm chuẩn thô

a Phương án I.

Chọn chuẩn thô là bề mặt đế hộp và 2 mặt bên( bằng 3 phiếm tỳ) theo phươngpháp này chi tiết được khống chế 6 bậc tự do