Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy tên nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ gia công bạc đỡ

Đồ án kỹ thuật công nghệ chế tạo máy giúp tôi vận dụng được tất cả các kiếnthức đã học, làm quen với việc thiết kế, nghiên cứu để có thể chế tạo ra được một chitiết máy với độ chính xác

Trang 1

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

I Tên nhiệm vụ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công bạc đỡ

II Số liệu ban đầu:

- Sản lượng: 3000 sản phẩm/năm III Nội dung chính phần thuyết minh:

2 Phân tích chi tiết gia công

3 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi

6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian

7 Xác định chế độ cắt và thời gian cơ bản

IV Các bản vẽ

- 01 bản vẽ chi tiết gia công, A3

- 03 bản vẽ nguyên công, A3 V Thời gian thực hiện đồ án

Đồ án được thực hiện từ ngày 12/9 đến ngày 31/12

Ngày 12 tháng 9 năm 2022

1

Trang 2

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 13

DANH MỤC BẢNG 15

LỜI NÓI ĐẦU 15

Chương 1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 17

1.1 MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT 17

1.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT 18

20 1.3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 21 Chương 2 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1 YÊU CẦU KĨ THUẬT 21

2.2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 22

2.3 ĐÁNH GIÁ TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU 22

Chương 3 CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 24

3.1 CHỌN DẠNG PHÔI 24

3.1.1 Phôi đúc 24

3.1.2 Phôi rèn tự do 24

3.1.3 Phôi dập 25

3.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 25

3.2.1 Chọn phương pháp dập 25

3.2.1.1 Dập nguội (dập tấm) 25

3.2.1.2 Dập nóng 26

3.2.2 Chọn loại khuôn dập 26

3.3 TRA LƯỢNG DƯ SƠ BỘ 26

3.4 BẢN VẼ PHÔI SƠ BỘ 27

Chương 4 CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 28

4.1 TRÌNH TỰ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT 28

2

Trang 3

4.2 LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT 29

Chương 5 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 31

5.1 NGUYÊN CÔNG 1: CHUẨN BỊ PHÔI 31

5.2 NGUYÊN CÔNG 2: TIỆN THÔ 31

5.2.1 Sơ đồ gá đặt 31

5.2.2 Các bước của nguyên công 31

5.2.3 Chọn máy công cụ 31

5.2.4 Chọn đồ gá 32

5.2.5 Chọn dụng cụ cắt 32

5.2.6 Dung dịch trơn nguội 35

5.2.7 Dụng cụ kiểm tra 35

5.3 NGUYÊN CÔNG 3: KHOÉT THÔ – KHOÉT TINH – DOA THÔ – DOA TINH 35

5.3.1 Sơ đồ gá đặt 35

5.3.2 Các bước công nghệ 35

5.3.3 Chọn máy công nghệ 36

5.3.4 Đồ gá 36

5.3.6 Chọn dụng cụ trơn nguội 37

5.3.7 Chọn dụng cụ kiểm tra 37

5.4 NGUYÊN CÔNG 4: TIỆN THÔ 37

5.4.1 Sơ đồ gá đặt 37

5.4.5 Dụng cụ cắt 38

Trang 4

5.5 NGUYÊN CÔNG 5: TIỆN BÁN TINH 41

5.5.1 Sơ đồ gá đặt 41

5.5.4 Đồ gá 41

5.6 NGUYÊN CÔNG 6: TIỆN BÁN TINH 42

5.6.1 Sơ đồ gá đặt 42

5.6.4 Đồ gá 43

5.7 NGUYÊN CÔNG 7: PHAY RÃNH THEN 44

5.7.1 Sơ đồ gá đặt 44

5.7.4 Đồ gá 45

5.8 NGUYÊN CÔNG 8: TIỆN TINH 45

4

Trang 5

5.8.1 Sơ đồ gá đặt 45

5.8.4 Đồ gá 46

5.9 NGUYÊN CÔNG 9: TIỆN TINH 47

5.9.1 Sơ đồ gá đặt 47

5.9.4 Đồ gá 48

5.10 NGUYÊN CÔNG 10: MÀI TINH 49

5.10.1 Sơ đồ gá đặt 49

5.10.4 Đồ gá 49

5.11 NGUYÊN CÔNG 11: MÀI TINH 50

5.11.1 Sơ đồ gá đặt 50

Trang 6

5.11.4 Đồ gá 51

5.12 NGUYÊN CÔNG 12: MÀI LÁNG 52

5.12.1 Sơ đồ gá đặt 52

5.12.4 Đồ gá 52

Chương 6 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 54

6.1 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHO BỀ MẶT 12 54

6.1.1 Bước 1 và 2 54

6.1.2 Bước 3 54

6.1.3 Bước 4: Xác định Z imin cho tất cả các bước 55

6.1.4 Bước 5: Xác định kích thước nhỏ nhất của chi tiết 56

6.1.5 Bước 6: Xác định kích thước bước sát trước 56

6.1.6 Bước 7,8: Xác định kích thước của các bước còn lại 56

6.1.7 Bước 9: Tính kích thước giới hạn lớn nhất 56

6.1.8 Bước 10: Xác định lượng dư giới hạn 56

6.1.9 Bước 11: Xác định lượng dư tổng cộng bé nhất và lớn nhất 57

6.1.10 Bước 12: Kiểm tra kết quả tính toán 57

6

Trang 7

6.2 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THỨC TRUNG GIAN

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG 59

6.2.1 Xác định lượng dư cho bề mặt 4 và 10 59

6.2.2 Xác định lượng dư cho bề mặt 6 60

6.2.2 Xác định lượng dư cho bề mặt 13 61

Chương 7 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN CƠ BẢN 63

7.1 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN CƠ BẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHO NGUYÊN CÔNG 3 63

7.1.1 Khoét thô bề mặt 13 63

7.1.1.1 Chiều sâu cắt 63

7.1.1.2 Xác định lượng ăn dao (S) 63

7.1.1.3 Xác định tốc độ cắt (V) 63

7.1.1.4 Thời gian cơ bản 64

7.1.2 Khoét tinh bề mặt 13 65

7.1.2.1 Chiều sâu cắt 65

7.1.3 Doa thô bề mặt 13 66

7.1.3.1 Chiều sâu cắt 66

7.1.4 Doa tinh bề mặt 13 68

7.1.4.1 Chiều sâu cắt 68

Trang 8

7.2 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN CƠ BẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG CHO NGUYÊN CÔNG 2 70

7.2.1 Tiện thô mặt 2 70

7.2.1.1 Xác định chiều sâu cắt 70

7.2.1.2 Xác định lượng ăn dao 70

7.2.1.3 Xác định vận tốc cắt 70

7.2.1.4 Kiểm tra tốc độ cắt theo công suất 71

7.2.1.5 Thời gian gia công cơ bản 71

7.2.2 Tiện thô mặt 4 72

7.2.3 Tiện thô mặt 6 73

7.2.4 Tiện vát mép 3 và 5 74

8

Trang 9

7.3.1 Tiện thô mặt 8 76

7.3.2 Tiện thô mặt 10 77

7.3.3 Tiện thô mặt 12 78

7.3.4 Tiện vát mép 9 và 11 80

Trang 10

7.4.1 Tiện bán tinh mặt 12 81

7.5.1 Tiện bán tinh mặt 6 82

7.6.1 Phay then mặt 14 84

10

Trang 11

7.7.1 Tiện tinh mặt 6 85

7.8.1 Tiện tinh mặt 12 87

7.9.1 Mài tinh mặt 6 88

7.10.1 Mài tinh mặt 12 89

Trang 12

7.11.1 Mài láng mặt 12 90

Chương 8 LẬP PHIẾU TỔNG HỢP NGUYÊN CÔNG 92

KẾT LUẬN 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

12

Trang 13

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Biên dạng chi tiết bạc đỡ trước khi mô hình hóa 3D 17

Hình 1.2 Chi tiết bạc đỡ được mô hình hóa 3D sau khi dùng lệnh Revolve 17

Hình 1.3 Mặt phẳng DTM1 sau khi dùng lệnh Plane 18

Hình 1.4 Chi tiết bạc đỡ sau khi dùng lệnh Extrude 18

Hình 1.5 Gán đơn vị cho chi tiết 19

Hình 1.6 Chọn vật liệu cho chi tiết 19

Hình 1.7 Kết quả khối lượng tính toán 20

Hình 2.1 Bản vẽ chi tiết 21

Hình 3.1 Bản vẽ phôi dập sơ bộ 27

Hình 4.1 Bản vẽ đánh số 28

Hình 5.2 Sơ đồ gá đặt cho nguyên công 2 31

Hình 5.3 Dao tiện mặt đầu cho nguyên công 2 32

Hình 5.4 Dao tiện ngoài và trục bậc cho nguyên công 2 33

Hình 5.5 Dao tiện vác mép cho nguyên công 2 33

Hình 5.6 Dao tiện lỗ 34

Hình 5.7 Dao vát mép lỗ cho nguyên công 2 35

Hình 5.9 Dao khoét cho nguyên công 3 36

Hình 5.10 Dao doa cho nguyên công 3 37

Hình 5.12 Dao tiện mặt ngoài cho nguyên công 4 38

Hình 5.13 Dao tiện mặt đầu cho nguyên công 4 39

Hình 5.14 Dao tiện rãnh cho nguyên công 4 39

Hình 5.15 Dao tiện vác mép cho nguyên công 4 40

Hình 5.16 Dao vát mép lỗ cho nguyên công 2 40

Hình 5.18 Dao tiện ngoài cho nguyên công 5 42

Hình 5.20 Dao tiện ngoài cho nguyên công 6 43

Hình 5.22 Dao phay ngón cho nguyên công 7 45

Trang 14

Hình 5.26 Dao tiện tinh ngoài gắn mảnh 4 cạnh 48

Hình 5.28 Đá mài cho nguyên công 10 50

Hình 6.1 Sơ đồ phân bố lượng dư của bề mặt trụ ngoài Ø60k6 mm 59

Hình 7.1 Chiều dài ăn dao và chiều dài thoát dao khi khoét thô 64

Hình 7.2 Chiều dài ăn dao và chiều dài thoát dao khi khoét tinh 66

Hình 7.3 Chiều dài ăn dao và chiều dài thoát dao khi doa thô 68

Hình 7.4 Chiều dài ăn dao và chiều dài thoát dao khi doa tinh 70

Hình 7.5 Chiều dài ăn dao khi tiện rộng lỗ 71

Hình 7.6 Chiều dài ăn dao tiện thô bề mặt 4 73

Hình 7.7 Chiều dài ăn dao và chiều dài thoát dao khi tiện trụ ngoài 6 74

Hình 7.8 Tiện vát mép bề mặt 3 và 5 75

Hình 7.9 Chiều dài ăn dao khi tiện rãnh 8 77

Hình 7.10 Chiều dài ăn dao khi tiện mặt đầu 10 78

Hình 7.11 Chiều dài ăn dao mặt trụ ngoài 12 79

Hình 7.12 Tiện vát mép bề mặt 9 và 11 81

Hình 7.13 Chiều dài ăn dao khi tiện bán tinh mặt trụ ngoài 12 82

Hình 7.14 Chiều dài ăn dao và thoát dao khi tiện bán tinh mặt trụ ngoài 6 83

Hình 7.15 Chiều dài ăn dao khi phay rãnh then bằng dao phay ngón 85

Hình 7.16 Chiều dài ăn dao và thoát dao khi tiện tinh bề mặt 6 86

Hình 7.17 Chiều dài ăn dao khi tiện tinh bề mặt 12 88

Hình 7.18 Mài tinh bề mặt 6 89

Hình 7.19 Mài tinh bề mặt 12 90

14

Trang 15

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng thống kê thành phần hóa học của vật liệu [3] 22

Bảng 2.2 Bảng các tính chất cơ học của vật liệu [3] 22

Bảng 4.1 Bảng trình tự gia công các bề mặt 28

Bảng 4.2 Bảng tiến trình gia công 29

Bảng 6.1 Tính lượng dư gia công bề mặt trụ ngoài Ø60k6 58

Bảng 6.2 Bảng kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian bề mặt 4 và 10 60

Bảng 6.2 Bảng kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian cho bề mặt 6 61

Bảng 6.3 Bảng kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian bề mặt 13 62

Bảng 8.1 Bảng tổng hợp nguyên công 2 – Tiện thô 92

Bảng 8.2 Bảng tổng hợp nguyên công 3 93

Bảng 8.3 Bảng tổng hợp nguyên công 4 – Tiện thô 94

Bảng 8.4 Bảng tổng hợp nguyên công 5 – Tiện bán tinh 95

Bảng 8.5 Bảng tổng hợp nguyên công 6 – Tiện bán tinh 95

Bảng 8.6 Bảng tổng hợp nguyên công 7 – Phay rãnh then 96

Bảng 8.7 Bảng tổng hợp nguyên công 8 – Tiện tinh 96

Bảng 8.8 Bảng tổng hợp nguyên công 9 – Tiện tinh 97

Bảng 8.9 Bảng tổng hợp nguyên công 10 – Mài tinh 97

Bảng 8.10 Bảng tổng hợp nguyên công 11 – Mài tinh 98

Bảng 8.11 Bảng tổng hợp nguyên công 12 – Mài láng 98

Trang 16

LỜI NÓI ĐẦU

Bạc đỡ là chi tiết dạng bạc có chức năng chính là đỡ các trục quay đồng thờihạn chế sự mài mòn trực tiếp (ma sát) giữa trục và bề mặt tiếp xúc, làm tăng tuổi thọcác chi tiết chuyển động quay hoặc tịnh tiến Nhờ có bạc đỡ, trục có vị trí nhất địnhtrong máy và quay tự do quanh một đường tâm nhất định

Hiện nay, để đẩy mạnh sự phát triển cho ngành cơ khí, mà trong đó việc nghiêncứu và chế tạo một chi tiết hay một sản phẩm là việc hết sức thực tiễn và là nhu cầucần thiết đối với ngành cơ khí nước ta hiện nay

Đồ án kỹ thuật công nghệ chế tạo máy giúp tôi vận dụng được tất cả các kiếnthức đã học, làm quen với việc thiết kế, nghiên cứu để có thể chế tạo ra được một chitiết máy với độ chính xác theo yêu cầu và tối uư hóa trong quá trình thiết kế chi tiếtvới chi phí và thời gian ngắn thấp

Tập thuyết minh gồm 7 chương, trình bày về các nội dung như sau:

Chương 1: Xác định dạng sản xuất

Chương 2: Phân tích chi tiết gia công

Chương 3: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Chương 4: Lập quy trình công nghệ

Chương 5: Thiết kế nguyên công

Chương 6: Xác định lượng dư và kích thước trung gian

Chương 7: Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản

Chương 8: Lập phiếu tổng hợp nguyên công

Với những kién thức đã học về lý thuyết trên lớp và thời gian nghiên cứu tìmhiểu với sự giúp đỡ của thầy mà tôi đã hoàn thành đồ án môn học này Song với nhữngkiến thức còn hạn chế với kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên đồ án này khôngtránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để

em được hoàn thiện hơn, góp phần củng cố lại kiến thức

Tôi xin chân thành cảm ơn!

16

Trang 17

Chương 1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hangloạt nhỏ, hang loạt vừa, hang loạt lớn hay hàng loạt khối) để từ đó cải thiện tính côngnghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lí choviệc gia công chi tiết

1.1 MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT

Sử dụng phần mềm CAD 3D (Creo Parametric 8.0) để mô hình hóa chi tiết bạc đỡgồm các bước chính sau:

+Bước 1: Vẽ biên dạng của chi tiết bạc đỡ.

Hình 1.1 Biên dạng chi tiết bạc đỡ trước khi mô hình hóa 3D

+Bước 2: Sử dụng lệnh Revolve để tạo chi tiết bạc đỡ ở hình dạng 3D.

Trang 18

Hình 1.2 Chi tiết bạc đỡ được mô hình hóa 3D sau khi dùng lệnh Revolve

+Bước 3: Sử dụng lệnh Plane để tạo một mặt phẳng cách mặt đầu 5mm

Hình 1.3 Mặt phẳng DTM1 sau khi dùng lệnh Plane

+Bước 4: Sử dụng lệnh Extrude để tạo rãnh then trên bề mặt chi tiết bạc đỡ

Hình 1.4 Chi tiết bạc đỡ sau khi dùng lệnh Extrude

1.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT

Chi tiết được làm bằng vật liệu là thép 40X

Mục đích của phần này là xác định thể tích và khối lượng của chi tiết, từ đó xác định hình thức tổ chức sản xuất và cải thiện tính công nghệ của sản phẩm

18

Trang 19

Dùng phần mềm Creo Parametric với công cụ Mass Properties Cài đặt đơn vịchiều dài là millimeter, khối lượng là Kilogram và thời gian là Second, chọn vật liệu làSTEEL_MEDIUM_CARBON.

Bước 1: Vào File chọn Prepare tiếp tục chọn Model Properties để gán đơn vị và vậtliệu cho chi tiết Kết quả chi tiết được hiển thị như hình 1.5

Hình 1.5 Gán đơn vị cho chi tiết

Bước 2: Tại mục Material chọn Change sau đó chọn thư mục Materials-Granta-Design Properties, sau đó chọn thư mục Ferrous-Metals, chọn Steel-medium-carbon.mtl Kết quả chi tiết được hiển thị như hình 1.6

Standard-Hình 1.6 Chọn vật liệu cho chi tiết

Bước 3: Chọn thẻ Analysis trên thanh công cụ Creo, sau đó chọn MassProperties để tính khối lượng cho chi tiết Kết quả như hình 1.7

Trang 20

Hình 1.7 Kết quả khối lượng tính toán

Thể tích chi tiết: V≈ 0,000077606 m3

Khối lượng tính toán trên phần mềm Creo: m≈ 0,61 kg

Khối lượng chi tiết tính toán: mct = V.γ

V= 0,0000776 (m3) là thể tích của chi tiết (thể tích của chi tiết được xác định

nhờ công cụ Mass properties ở phần mềm Creo Parametric 8.0)

γ là khối lượng riêng của riêng của vật liệu, theo tài liệu [2] có γ = 7820

N0 = 3000 (là số sản phẩm sản xuất theo kế hoạch trong một năm)

m = 1 (là số chi tiết như nhau trong một sản phẩm)

α là số phần tram dự trữ chi tiết cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng (α

Trang 21

Dựa vào khối lượng m =0,61 kg và sản lượng của chi tiết là 3000, ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa [1, trang 25, bảng 2.1].

Chương 2 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết có hợp lí đối với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo

2.1 YÊU CẦU KĨ THUẬT

Hình 2.1 Bản vẽ chi tiết

Dựa vào bản vẽ chi tiết, ta có các yêu cầu kĩ thuật của chi tiết là:

- Bề mặt kích thước trụ ngoài Ø68h8 mm cấp chính xác IT8, độ nhám bề mặt Ra= 2,5 µm

Trang 22

- Mép vát 1mm x 45º: cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra= 20 µm.

- Bề rộng rãnh then 18N9 mm cấp chính xác IT9, độ nhám bề mặt Ra= 2,5 µm

- Bề mặt đáy rãnh then có cấp chính xác IT12, độ nhám bề mặt Ra= 10 µm

Các tính chất cơ học của vật liệu được thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Bảng các tính chất cơ học của vật liệu [3]

2.3 ĐÁNH GIÁ TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU

Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như nhữngyêu cầu kĩ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công Nó có ý nghĩa quantrọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lượng lao động, tăng hệ số sửdụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm

Ta đi vào phân tích, đánh giá tính công nghệ trong kết cấu từng bề mặt của chitiết bạc đỡ để hiểu rõ hơn về tính công nghệ, từ đó sẽ chọn được phương pháp giacông hợp lí:

Chi tiết có đường kính lớn nhất D là Ø68h8 mm và chiều dài chi tiết L là45mm, có tỉ lệ L/D < 1 nên chi tiết có độ cứng vững cao

22

Trang 23

Bề mặt trụ ngoài Ø68h8 mm có yêu cầu về cấp chính xác là IT8 và có độ nhám2,5 µm nên sau khi tiện thô phải thêm tiện bán tinh, tiện tinh và mài tinh bề mặt để đạtđược yêu cầu Việc gia công khá đơn giản nhưng sẽ mất nhiều thời gian gia công.

Bề mặt trụ ngoài Ø60k6 mm có yêu cầu chính xác khá cao là IT6 và có độnhám bề mặt là 0,63 µm nên phải cần thực hiện nhiều phương pháp gia công lần lượt

là tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, mài tinh, mài láng để đạt yêu cầu Việc gia côngmặt trụ ngoài này trải qua nhiều nguyên công, tốn nhiều thời gian để gia công

Góc lượn giao giữa hai bề mặt giúp giảm ứng suất tập trung và thuận lợi choviệc gia công chế tạo

Bề rộng rãnh 18N9 mm phù hợp để gia công với dao phay rãnh tiêu chuẩn, sửdụng dao phay ngón sẽ dễ dàng tạo ra bề rộng và bán kính ở hai đầu rãnh then, tránhgây tốn kém

Các góc ngắt được vát 1,5x45º và 0,5x45º giúp giảm độ sắc bén cho các góc,tránh được các rủi ro do sắc bén, bavia gây ra

Khi gia công lỗ thông Ø38H7, có yêu cầu cấp chính xác IT7, độ nhám bề mặt

Ra = 1,25 µm nên cần nhiều phương pháp gia công để đạt yêu cầu Lỗ thông Ø38H7được đột lỗ khi tạo phôi dập giúp tiết kiêm thời gian để thực hiện các nguyên côngsau, đặc biết đối với các nguyên công tiếp theo là khoét thô, khoét tinh, doa thô, doatinh Phần công việc này thực hiện nhiều nguyên công và thực hiện không quá khónhưng tốn nhiều thời gian

Khi gia công lỗ Ø48 mm không yêu cầu cao về độ chính xác IT14 và độ nhám

bề mặt Rz = 20 µm nên chỉ cần tiện thô trên máy tiện là đạt yêu cầu, gia công dễ dàng

Rãnh thoát dao 3mm phù hợp để gia công với dao tiện rãnh tiêu chuẩn có bềrộng là 3mm để tạo thuận lợi cho các chuyển động tiến dao dọc hoặc tiến dao ngang

Kết luận: Dựa trên việc phân tích tính công nghệ thì chi tiết không cần phải sửađổi, thay đổi kết cấu chi tiết và vẫn đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ chính xác giacông

Trang 24

Chương 3 CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1 CHỌN DẠNG PHÔI

Căn cứ vào vật liệu, hình dáng, kích thước, điều kiện làm việc của chi tiết, khảnăng kinh tế-tài chính, dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất, máy móc thiết bịhiện có

Nhược điểm:

- Vật liệu chế tạo là thép 40X mà thép có tính đúc thấp vì có độ co ngót cao,tính chảy loãng thấp, nhiệt độ nóng chảy cao, độ quá nhiệt lớn, dễ thiên tích nên việc tạophôi đúc sẽ gặp nhiều khó khăn

- Thép 40X có giá thành khá cao mà phôi đúc có lượng dư gia công lớn, tốn vậtliệu đồng thời trong quá trình đúc cần bố trí đậu hơi, đậu ngót làm hao hụt nhiều vật liệu

và chi phí

- Ngoài ra, vật đúc sẽ có nhiều khuyết tật (rổ xỉ, rỗ khí, lõm co, …) làm giảm cơtính, ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc, không đủ đảm bảo các yêu cầu của chi tiết trongquá trình gia công và không có lợi với dạng sản xuất hàng loạt

- Phôi rèn không cho lượng dư gia lớn sẽ đảm bảo được chất lượng bề mặt tốt hơn nên đảm bảo yêu cầu chi tiết

- Các bề mặt chi tiết bạc đỡ đều yêu cầu cấp chính xác và độ nhám bề mặt cao

mà phôi rèn được biến dạng ở rắn vì sau khi tạo không những thay đổi về hình dạng, kíchthước vật liệu mà còn thay đổi cơ, lý hóa tính vật liệu như kim loại mịn hơn, đồng đềuhạt hơn, sẽ rất thuận lợi cho việc gia công sau này

Nhược điểm:

- Vật liệu chế tạo là thép 40X có giá thành cao, mà phương pháp rèn tự do làm kim loại bị biến dạng lớn, gây hao phí kim loại và chi phí vật liệu

24

Trang 25

- Phôi rèn được tạo nên nhờ tác động lớn từ ngoại lực lên bề mặt, đôi khi sẽ để lại vết nứt bề mặt ảnh hướng đến cơ tính.

- Ngoài ra, ngoại lực để tạo phôi rèn từ sức người hoặc sức máy nên chỉ phù hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc

- Tổ chức kim loại được tạo nên ở dạng thớ nên độ bóng bề mặt và độ chính xác sẽ

bị giảm Tuy nhiên việc này sẽ được khắc phục trong lúc gia công chế tạo chi tiết

- Độ chính xác của phôi phụ thuộc vào quá trình chế tạo khuôn

Kết luận: Qua việc phân tích ưu nhược điểm của phương pháp chế tạo phôi tathấy phương pháp chế tạo phôi là phôi dập là phương pháp phù hợp nhất Vật liệu chếtạo là thép 40X, hình dạng đơn giản, kích thước không lớn, yêu cầu có độ chính xác vàchất lượng bề mặt cao, độ chính xác phôi ban đầu và dạng sản xuất hàng loạt vừa, sốlượng phôi lớn mà lại sử dụng máy không phức tạp, phù hợp kinh tế và năng suất cao,nên ta chọn phương pháp dập là hợp lý hơn cả

3.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Căn cứ vào các yếu tố vật liệu, hình dáng, kích thước, dạng sản xuất của chi tiết

mà chọn phương pháp chế tạo phôi phù hợp

Nhược điểm:

- Dập nguội thường tạo phôi từ vật liệu thép có hàm lượng cacbon C từ 0,15 –0,4% Đối với thép 40X có hàm lượng C từ 0,36 - 0,44 vẫn có thể thực hiện nhưng khótạo hình hơn vì dập kim loại ở trạng thái nguội, ít dẻo, kim loại bị biến cứng

Trang 26

- Chi tiết có kích thước lớn hơn yêu cầu dập nguội vì chiều dày để dập nguội thông thường ≤ 20 mm mà chi tiết bạc đỡ có độ dày là 45 mm lớn hơn 20mm.

- Kim loai được nung nóng làm giảm độ cứng tăng dộ dẻo, biến dạng tốt hơnnên điền đầy khuôn tốt, tiết kiệm kim loại đạt năng suất cao phù hợp với dạng sản xuấthàng loạt vừa

- Hầu hết các bề mặt chi tiết bạc đỡ đều yêu cầu cấp chính xác và độ nhám bềmặt cao thì ở phương pháp này thể đạt được độ chính xác ± (0,1 ÷ 0,05) mm và độ nhám

bề mặt đến cấp 4 – Ra (10 – 5) µm

Nhược điểm:

- Chi phí để chế tạo khuôn cao vì phải dùng khuôn hợp kim

- Độ chính xác của phôi phụ thuộc vào quá trình chế tạo khuôn đòi hỏi côngnghệ chế tạo cao chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt (phù hợp với dạng sản xuất của chitiết)

- Vật liệu trong quá trình nung nóng sẽ có một vấn đề như nứt, oxi hóa, … ảnh hưởng đến cơ tính của chi tiết

Kết luận: Ta chọn phương pháp dập nóng vì tối ưu Đảm bảo phôi có cơ tínhcao, độ nhám bề mặt và độ chính xác cao hơn so với dập nguội Phù hợp với dạng sảnxuất vừa của chi tiết bạc đỡ

3.3 TRA LƯỢNG DƯ SƠ BỘ

Độ chính xác, lượng dư, dung sai về kích thước của phôi phụ thuộc vào độphức tạp của phôi Tính toán các thông số để tra bảng:

Nhóm mác thép M1 là nhóm thép có phần trăm C < 0,45% C (thép 40X thuộcnhóm mác thép M1)

Trang 27

Gh là khối lượng của vật có hình dạng đơn giản mà vật dập bị bao ở trong đó (kG) tính toán bằng phần mềm Creo Parametric 8.0; Gh = 1,28 kg.

Vậy mức độ phức tạp của phôi là C2 vì C = 0,48 trong phạm vi 0,32 ÷ 0,63 [1, trang 36]

Tra ượng dư gia công 1 phía ở những bề mặt cần gia công [1, trang 33, bảng2.3]

Tra dung sai kích thước của phôi [1, trang 30, bảng 2.2]:

- Với các kích thước danh nghĩa đến 50mm ta có lượng dư là 1,4 mm và dung sai là −+0,90,5 mm

- Với các kích thước danh nghĩa từ 50mm đến 120mm ta có lượng dư là 1,5 mm

Trang 28

Hình 3.1 Bản vẽ phôi dập sơ bộ

Chương 4 CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

Mục đích của phần này là xác định một trình tự gia công hợp lí nhằm đảm bảo

độ chính xác độ nhám, độ cứng theo yêu cầu của bề mặt chi tiết

4.1 TRÌNH TỰ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT

Trên hình 4.1 là thứ tự các bề mặt gia công được đánh số từ trái sang phải, từtrên xuống dưới theo chiều của kim đồng hồ, giúp dễ dàng xác định được các bề mặttránh nhầm lẫn với nhau

Hình 4.1 Bản vẽ đánh số

Tùy theo độ nhám bề mặt, cấp chính xác mà ta phải xác định các trình tựphương pháp gia công, quy trình công nghệ cho từng bề mặt và phù hợp kinh tế chocác phương pháp gia công để đạt được chất lượng bề mặt theo yêu cầu bản vẽ

Trình tự gia công các bề mặt của chi tiết bạc đỡ được thể hiện trên bảng 4.1

Bảng 4.1 Bảng trình tự gia công các bề mặt

28

Trang 29

4 IT14 Ra = 5 µm Tiện thô

Tiện bán tinhTiện tinhMài tinh

Tiện bán tinhTiện tinhMài tinhMài láng

Khoét tinhDoa thôDoa tinh

4.2 LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT

Từ bảng 4.1, ta lập bảng tiến trình gia công các bề mặt của chi tiết

Bảng 4.2 Bảng tiến trình gia công

STT Tên nguyên công Bề mặt gia công Số bề mặt Dạng máy

định vị

Trang 30

Khoét thô

Doa thô

Doa tinh

Kiểm tra

Trang 31

30

Trang 32

Chương 5 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Mục đích của phần này là chọn trang thiết bị công nghệ và xác định chế độ giacông sao cho giá thành gia công tại mỗi nguyên công là thấp nhất

5.1 NGUYÊN CÔNG 1: CHUẨN BỊ PHÔI

Vì phôi ban đầu có chất lượng bề mặt hơi xấu, nhiều bụi bẩn nên ta cần làmsạch tất cả các bề mặt của phôi, cắt hết các phần thừa, … do quá trình chế tạo phôi gây

ra, để chuẩn bị cho các nguyên công gia công cơ trên các máy công cụ

5.2 NGUYÊN CÔNG 2: TIỆN THÔ

5.2.1 Sơ đồ gá đặt

Gá phôi lên măm cặp ba chấu tự định tâm, sử dụng bề mặt trụ ngoài làm

chuẩn định vị

Hình 5.2 Sơ đồ gá đặt cho nguyên công

2 5.2.2 Các bước của nguyên công

- Bước 1: Tiện thô mặt đầu 4 cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 5 µm

- Bước 2: Tiện thô bề mặt trụ ngoài 6 cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra =

20 µm

- Bước 3: Tiện lỗ 2 mm cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra= 20 µm

- Bước 4: Tiện vát mép bề mặt 1 đạt cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra =

31

Trang 33

Tra cứu tài liệu [6, trang 216, phụ lục], chọn được máy tiện 1K62, máy có cácthông số kỹ thuật như sau:

- Chiều cao tâm: 200 mm – Khoảng cách giữa 2 tâm: 1400 mm

- Đường kính lỗ trục chính: 45 mm – Côn mooc số 5

- Lượng tiến dao ngang (mm/vòng):

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 – 0,61 – 0,70 – 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 tiến dao Px = 360 kG

- Tiết diện cán dao: B x H = 12 x 20 mm

Trang 34

Theo tài liệu [1, Trang 46], ta chọn các thông số hình học cho dao tiện như sau:

- Góc trước chính: chọn γ = 16º (Đối với thép T15K6 có σB = 119,92 kG/mm2)

Dao có kết cấu như hình 5.2.3

Hình 5.4 Dao tiện ngoài và trục bậc cho nguyên công 2

Trang 35

- Vật liệu: thép gió P18.

- Tiết diện cán dao: B x H = 10 x 16mm

Theo tài liệu [1, Trang 46], ta chọn thông số hình học cho dao tiện rãnh nhưsau:

- Góc sau chính và góc sau phụ: α = α1 =10º

Tra cứu tài liệu [7, trang 58, bảng 4.16], chọn được dao tiện lỗ thông suốt có phạm vi

sử dụng là tiện lỗ không thông suốt và tiện lỗ bậc Dao có kết cấu như hình 5.2.5

Hình 5.6 Dao tiện lỗ

Trang 36

Hình 5.7 Dao vát mép lỗ cho nguyên công 2

Trang 37

- Bước 4: Doa tinh bề mặt 13 đạt cấp chính xác IT7, độ nhám bề mặt Ra = 1,25µm.

5.3.3 Chọn máy công nghệ

Tra cứu tài liệu [6, trang 216, phụ lục], chọn được máy tiện 1A62, máy có cácthông số kỹ thuật như sau:

- Chiều cao tâm: 200 mm – Khoảng cách giữa 2 tâm: 1500 mm

- Đường kính lỗ trục chính: 36 mm – Côn mooc số 5

- Lượng tiến dao ngang (mm/vòng):

0,027 – 0,029 – 0,033 – 0,038 – 0,040 – 0,042 – 0,046 – 0,050 – 0,058 – 0,067– 0,075 – 0,079 – 0,084 – 0,084 – 0,092 – 0,10 – 0,11 – 0,12 – 0,13 – 0,15 – 0,16 – 0,17 – 0,18 – 0,20 – 0,23 – 0,27 – 0,30 – 0,33 – 0,37 – 0,40 – 0,41 – 0,48 – 0,52

- Lực cho phép của cơ cấu tiến dao Px = 350 kG

Hình 5.9 Dao khoét cho nguyên công 3

Trang 38

- Côn mooc: 4.

Theo tài liệu [1, Trang 47], ta chọn các thông số hình học cho dao khoét như sau:

- Góc trước và góc nâng của đường xoắn vít: γ =5º (Đối với vật liệu gia công

- Chu kì bền của dao khoét: 30 phút

Hình 5.10 Dao doa cho nguyên công 3

Trang 39

Hình 5.11 Sơ đồ gá đặt cho nguyên công

4 5.4.2 Các bước công nghệ

- Bước 1: Tiện thô bề mặt đầu 10 cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 20 µm

- Bước 2: Tiện thô bề mặt trụ ngoài 12 cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra

Hình 5.12 Dao tiện mặt ngoài cho nguyên công 4

Trang 40

- Tiết diện cán dao: B x H = 10 x 16mm

39

Tiêu đề	Thiết kế quy trình công nghệ gia công bạc đỡ
Người hướng dẫn	Trưởng bộ môn
Trường học	Khoa Cơ Khí, Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Công nghệ chế tạo máy
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	1,22 MB