đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công giá chỉnh

CHƯƠNG 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 4.1.Xác định trình tự gia công các bề mặt của phôi: 2.1 Mục đích: Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kíchthuớc, vị trí tươn

MỤC LỤC

Trang MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

CHƯƠNG 1: Xác định dạng sản xuất 3

CHƯƠNG 2: Phân tích chi tiết gia công 4

CHƯƠNG 3: Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 6

CHƯƠNG 4: Chọn tiến trình gia công 8

CHƯƠNG 5: Thiết kế nguyên công 10

CHƯƠNG 6: Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 22

CHƯƠNG 7: Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản 26

CHƯƠNG 8: Thiết kế đồ gá công nghệ 41

CHƯƠNG 9: Lập phiếu tổng hợp nguyên công 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

Chi tiết dạng càng là một trong những chi tiết điển hình của công nghệchế tạo máy Chúng thường được dùng để biến chuyển động quay thànhchuyển động thẳng của chi tiết khác, đẩybánh răng… Với công dụng trên, cácchi tiết cần đảm bảo yêu cầu đối với mặt đầu, đảm bảo độ song song giữa cáclỗ cơ bản.

Nhiệm vụ của người thiết kế công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng làphải hiểu rõ những đặc tính kỹ thuật của chúng, từ đó thiết kế một quá trìnhgia công hợp lý, vừa đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật, vừa mang lại hiệu quảkinh tế

Sinh viên cơ khí có thể sẽ trở thành người thiết kế công nghệ Đáp ứngđiều này, chúng em bắt tay vào thiết kế một chi chi tiết dạng càng, và quyểnthuyết minh này chính là những nội dung , những kết quả của quá trình trựctiếp thiết kế

Vì lần đầu thiết kế nên chúng em gặp không ít khó khăn, và sẽ khótránh khỏi những sai sót, kính mong thầy cô đóng góp ý kiến

Chúng em chân thành cảm ơn thầy Đức đã giúp đỡ chúng em rất nhiềutrong quá trình thực hiện đồ án

Sinh viên thực hiện

Võ Đông HảiNguyễn Đình Hòa Diệp Thế Đĩnh

CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo :

- Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm:

N = N0 m(1 + /100)(1 + /100) , (chiếc/ năm)

[1, trang 23, Công thức 2.1]

Trong đó:

N0 =10000 số sản phẩm trong một năm theo kế họach

m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm,(chiếc )

 = 10 - 20% : số phần trăm chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn 

= 10%

= 5 - 7% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chếtạo, chọn =5%

Nên N = 10000 1 (1 + 10/100)(1 + 5/100) = 11550 (chiếc/năm)

1.2 Khối lượng chi tiết :

- m = 0.5 (kg) Như vậy, đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa

- Chi tiết là gang xám GX 15-32 nên ta chế tạo phôi bằng phương phápđúc

CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

2.1.Công dụng của chi tiết :

- Đây là chi tiết có dạng càng

- Chi tiết này dùng để điều chỉnh sự hoạt động của các chi tiết gắn vàonó, nó chuyển động được nhờ một trục gắn vào lỗ làm việc chính có đườngkính  = 30mm và được gắn chặt vào trục nhờ then Nhờ chuyển động củatrục này mà điều khiển được các chi tiết khác gắn vào hai lỗ ở hai đầu giáchỉnh có đường kính lần lượt là  = 16mm và rãnh dài  = 9mm

2.2 Đ i ề u ki ệ n làm việc:

- Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng củachi tiết này thành chuyển động của chi tiết khác Ngoài ra nó còn được dùngđể đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ )

-Trên chi tiết dạng càng ngoài những lỗ cơ bản cần được gia công chínhxác, còn có những lỗ dùng để kẹp chặt, các rãnh then, các mặt đầu của lỗ vànhững yếu tố khác cần được gia công

2.3 Các yêu cầu kỹ thuật:

- Chi tiết gia côngï có dạng càng, ta chọn lỗ  = 30mm là chuẩn tinhchính và dựa vào bề mặt này để gia công các lỗ còn lại

- Vị trí tương quan giữa các bề mặt:

+ Độ không song song giữa tâm lỗ chuẩn tinh chính so với tâm lỗ vàrãnh ở hai đầu càng là 0,1/100 mm

+ Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,1/100 mm bánkính

- Độ nhám bề mặt:

+ Lỗ có  = 30mm làm việc chính có độ nhám bề mặt Ra= 2.5

+ Lỗ có  = 16mm và  = 9mm ở hai đầu càng và rãnh then có độnhám Ra= 2,5

+ Các bề mặt đầu có độ nhám Rz= 3,2

+ Các bề mặt còn lại không gia công có Rz= 80

+ Các góc lượn R= 3mm

+ Các mặt làm việc của càng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50 HRC

2.4.Tính công nghệ trong kết cấu:

Tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng đến năng suấtvà độ chính xác gia công Vì vậy khi thiết kế chi tiết càng nên chú ý tới kếtcấu của nó như:

+ Độ cứng vững của càng

+ Kết cấu của càng nên đối xứng qua một mặt phẳng nào đó

+ Hình dáng của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩntinh thống nhất.

+ Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu củachúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song nhau là tốt nhất

+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùngmột lúc

CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP

CHẾ TẠO PHÔI

3.1 Dạng phôi:

Dạng phôi có thể là : phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán, phôi hàn

a Tạo phôi bằng phương pháp đúc:

Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiệnnay vì phôi đúc có thể đúc được những dạng kết cấu phức tạp và có thể đạtkích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạtđược Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc vàkỹ thuật làm khuôn Tuỳ theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc,trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau Có thể đúc trongkhuôn kim loại, đúc trong khuôn cát, đúc li tâm…

b Tạo phôi bằng phương pháp rèn và dập nóng:

+ Phương pháp rèn được áp dụng cho những chi tiết rèn có hình thù đơngiản, cùng với những mép dư rất lớn

+ Dập nóng có thể thực hiện trong khuôn kín hoặc trong khuôn hở Khidập nóng khuôn kín, ta nhận được chi tiết dập có độ chính xác cao hơn, tiêutốn kim loại nhỏ hơn, năng xuất cao hơn

c Phôi cán:

Thường là cán tạo ra những sản phẩm định hình : ví dụ như cán thép địnhhình, phôi cán có prôfin đơn giản…

 Sau khi so sánh các dạng phôi kết hợp với các đặc tính của chi tiết,

ta chọn dạng phôi đúc để gia công

3.2.Chọn phương pháp chế tạo phôi:

-Vì đây là chi tiết dạng càng, có dạng sản xuất là loạt vừa nên ta chọn vậtliệu chi tiết là gang xám GX15-32 và dùng phương pháp đúc trong khuôn cátmẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, với cấp chính xác(CCX) II Loại phôinày có CCX kích thước là IT15 -:- IT16 [1, trang 27]

+ Sai lệch cho các bề mặt: 0,8 mm

+ Lượng dư cho bề mặt (1-3-6) : 4 mm

+ Lượng dư cho bề mặt (8-10-11) : 3 mm

+ Góc thoát khuôn bằng 10

+ Bán kính góc lượn R = 3 mm

Hình vẽ sơ bộ phôi:

9

2

765

43

1

CHƯƠNG 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

4.1.Xác định trình tự gia công các bề mặt của phôi:

2.1 Mục đích:

Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kíchthuớc, vị trí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra

2.2 Nội dung:

a Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi:

Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật cũng như phải đảm bảo kinh tế vànăng suất cao ta chọn phương pháp gia công các bề mặt sau như : tiện, phay,khoan, khoét, doa…

Các phương án gia công:

 Quy trình công nghệ I:

Nguyên công Bước gia công Bề mặt định vị Bề mặt kẹp chặt

1 Tiện thô mặt đầu 10

Tiện tinh mặt đầu 10Tiện thô lỗ 4

Tiện tinh lỗ 4

Tiện tinh mặt đầu 3

3 Phay thô mặt 1,11

Phay thô mặt 6,8

4 Phay tinh mặt 1,11

6 Khoan mồi lỗ rãnh 7

Phay thô rãnh 7

 Quy trình công nghệ II:

Nguyên công Bước gia công Bề mặt định vị Bề mặt kẹp chặt

1 Phay thô mặt đầu 10

Phay tinh mặt đầu 10Khoét thô lỗ 4

Doa lỗ 4

Phay tinh mặt đầu 3

3 Phay thô mặt 1,11

Phay thô mặt 6,8

Phay tinh mặt 6,8

Khoét lỗ12Doa lỗ 12

6 Khoan mồi lỗ rãnh 7

Phay thô rãnh 7

4.2.Chọn quy trình công nghệ:

4.2.1 Phân tích quy trình công nghệ:

 Quy trình công nghệ I:

+ Ưu điểm:

- Năng suất cao

- Đảm vị trí tương quan giữa các vị trí làm việc

- Đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và lỗ chính

+ Nhược điểm:

- Sử dụng nhiều chủng loại máy

 Quy trình công nghệ II:

+ Ưu điểm:

- Chuẩn gia công trùng với chuẩn thiết kế

- Năng suất thấp

- Hạn chế chủng loại máy sử dụng

+ Nhược điểm:

- Do sử dụng trục gá đàn hồi nên dễ làm hỏng bề mặt làm việc

- Không đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và lỗ chính

4.2 Kết luận:

càu kỹ thuật hơn, lại có năng suất cao hơn nên ta chọn quy trình công nghệ I.

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

5.1 Nguyên công 1:

a Trình tự các bước trong nguyên công:

-Bước 1: Tiện thô mặt đầu (10)

-Bước 2: Tiện tinh mặt đầu (10)

-Bước 3: Tiện thô lỗ (4)

-Bước 4: Doa lỗ (4)

b Sơ đồ gá đặt:

3

c Định vị và kẹp chặt:

-Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm cóbạc chặn mặt đầu

-Mâm cặp 3 chấu khống chế 4 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oz; tịnhtiến theo phương Ox, Oz

-Bạc chặn mặt đầu không chế 1 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Oy

d Máy gia công:

Máy tiện 1K62

-Đường kính gia công lớn nhất : 400mm

-Khoảng cách giữa hai mũi tâm : 1400mm

-Số cấp tốc độ : 23

-Giới hạn số vòng quay : 2,5-2000 vòng/phút

-Công suất động cơ : 10 kW

-Kích thước máy : 1165 x 2785 mm

-Độ phức tạp sữa chữa R : 19

e Dụng cụ cắt:

-Dao tiện ngoài thân cong( phải và trái), lưỡi cắt có gắn mảnh hợp kimcứng BK8

Kích thước dao:( Theo bảng 4-4, trang 295, [4] )

45°

L

R5 a

( Theo bảng 4-52, trang 340, [4] )

f Dụng cụ kiểm tra:

-Thước cặp 0-150X0,02 mm

g Dung dịch trơn nguội: Khan

5.2 Nguyên công 2:

a Trình tự các bước trong nguyên công:

-Bước 1: Tiện thô mặt đầu (3)

-Bước 2: Tiện tinh mặt đầu (3)

b Sơ đồ gá đặt:

O

Z

Y X

W

W

c Định vị và kẹp chặt:

-Định vị chi tiết dùng chốt trụ ngắn Vai chốt trụ ngắn khống chế 3 bậctự do: xoay quanh Ox, Oz, tịnh tiến theo Oy Thân chốt trụ khống chế 2 bậc tựdo: tịnh tiến theo Ox, Oz

-Kẹp chặt bằng cơ cấu ren-vít

d Máy gia công:

Máy tiện 1K62

-Đường kính gia công lớn nhất : 400mm

-Khoảng cách giữa hai mũi tâm : 1400mm

-Số cấp tốc độ : 23

-Giới hạn số vòng quay : 2,5-2000 vòng/phút

-Công suất động cơ : 10 kW

-Kích thước máy : 1165 x 2785 mm

-Độ phức tạp sữa chữa R : 19

e Dụng cụ cắt:

-Dao tiện ngoài thân cong( phải và trái), lưỡi cắt có gắn mảnh hợp kimcứng BK8

Kích thước dao:( Theo bảng 4-4,trang 295,[3] )

L

R5 a

a Trình tự các bước trong nguyên công:

-Bước 1: Phay thô mặt (1) và (11)

-Bước 2: Phay thô mặt (6) và (8)

b Sơ đồ gá đặt:

W

6 8

c Định vị và kẹp chặt:

-Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oz; tịnh tiếntheo phương Oy

-Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oz.-Chốt chống xoay khống chế 1 bậc tự do: Xoay quanh Oy

-Kẹp chặt dùng cơ cấu bulông - đai ốc

d Máy gia công:

-Số cấp độ trục chính: 18.

-Phạm vi tốc độ trục chính(vg/ph): 28-1400

-Công suất động cơ chính: 7,5 KW

-Khối lượng máy: 3000 Kg

-Kích thước phủ bì của máy: Dài : 2150 mm

Rộng: 2900 mm

Cao :1710 mm

e Dụng cụ cắt:

- 2 dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh thép gió.

Các thông số dao (theo bảng 4-84, trang 369, [4] )

a Trình tự các bước trong nguyên công:

-Bước 1: Phay tinh mặt (1) và (11)

-Bước 2: Phay tinh mặt (6) và (8)

b Sơ đồ gá đặt:

6 8

c Định vị và kẹp chặt:

-Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oz; tịnh tiếntheo phương Oy

-Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oz.-Chốt chống xoay khống chế 1 bậc tự do: Xoay quanh Oy

-Kẹp chặt dùng cơ cấu bulông - đai ốc

d Máy gia công:

-Số cấp độ trục chính: 18

-Phạm vi tốc độ trục chính(vg/ph): 28-1400

-Công suất động cơ chính: 7,5 KW

-Khối lượng máy: 3000 Kg

-Kích thước phủ bì của máy: Dài : 2150 mm

Rộng: 2900 mm

Cao :1710 mm

e Dụng cụ cắt:

- 2 dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh thép gió.

Các thông số dao (theo bảng 4-84, trang 369, [4] )

a Trình tự các bước trong nguyên công:

-Bước 1:Khoan lỗ Þ15,25

-Bước 2: Khoét lỗ Þ 15,85

-Bước 3: Doa lỗ Þ 16

b Sơ đồ gá đặt:

12 W

O

Z Y X

c Định vị và kẹp chặt:

-Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oy; tịnh tiếntheo phương Oz

-Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oy.-Khối V di động khống chế 1 bậc tự do: Xoay quanh Oz

-Kẹp chặt bằng cơ cấu bulông - đai ốc

d Máy gia công:

Máy khoan 2H125

-Đường kính lớn nhất khoan được : 25mm

-Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn: 700mm

-Kích thước bề mặt làm việc bàn máy : 400450 mm

-Số cấp tốc độ trục chính: 12

-Phạm vi tốc độ trục chính: 45 2000 vg/ph

-Các kích thước: Dài : 1130 mm

Rộng: 805 mm

Cao : 2290mm

-Khối lượng: 1000Kg

e Dụng cụ cắt:

- Mũi khoan ruột gà thép gió, các thông số :

Þ =15.25,l = 195 mm, L = 295 mm, 600(bảng 4-42, bảng 4-44, trang 329, [4] )

- Mũi khoét liền khối chuôi lắp thép gió có các thông số :

60

  ,l = 18mm,L = 30mm ( bảng 4-47,bảng 4-48,trang 333, [4] )

- Mũi doa thép gió chuôi trụ có các thông số :

5

  ,l = 18mm,L = 50mm (bảng 4-49, bảng 4-50, trang 336, [4] )

f Dụng cụ kiểm tra: Calíp trụ, đồng hồ so

g Dung dịch trơn nguội:

-Khoan, khoét: Emunxi

-Doa: Khan

5.6 Nguyên công 6:

a Trình tự các bước trong nguyên công:

-Bước 1: Khoan mồi rãnh 7

-Bước 2: Phay thô rãnh 7

b Sơ đồ gá đặt:

c Định vị và kẹp chặt:

-Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oy; tịnh tiếntheo phương Oz

-Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oy.-Chốt trám khống chế 1 bậc tự do: Xoay quanh Oz

-Kẹp chặt bằng cơ cấu bulông-đai ốc

d Máy gia công:

Máy phay 6H12

-Số cấp tốc độ trục chính: 18

-Tốc độ quay trục chính: 31,5 1600 vg/ph

-Công suất động cơ chính: 7kW

-Các kích thước phủ bì máy: Dài : 2175 mm

Rộng: 2480 mm

Cao :2000mm

-Khối lượng: 3150Kg

e Dụng cụ cắt:

-Khoan: Mũi khoan ruột gà thép gió Þ8,8 (bảng4-42, trang 327, [4])-Phay: Dao phay ngón thép gió (z = 5), Þ8 (bảng4-65, trang 356, [4])

f Dụng cụ kiểm tra: -Thước cặp 0-150X0,02 mm

g Dung dịch trơn nguội: Emunxi

5.7 Nguyên công 7:

a Trình tự các bước trong nguyên công:

-Bước 1: Phay tinh rãnh 7

b Sơ đồ gá đặt:

c Định vị và kẹp chặt:

-Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oy; tịnh tiếntheo phương Oz

-Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oy.-Chốt trám khống chế 1 bậc tự do: Xoay quanh Oz

d Máy gia công:

Máy phay 6H12

-Số cấp tốc độ trục chính: 18

-Tốc độ quay trục chính: 31,5 1600 vg/ph

-Công suất động cơ chính: 7kW

-Các kích thước phủ bì máy: Dài : 2175 mm

Rộng: 2480 mm

Cao :2000mm

-Khối lượng: 3150Kg

- Dao phay ngón thép gió (z = 5), Þ8 (bảng4-65, trang 356, [4])

f Dụng cụ kiểm tra:

-Thước cặp 0-150X0,02 mm

-Đồng hồ so

g Dung dịch trơn nguội: Emunxi

W

c Định vị và kẹp chặt:

-Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oy; tịnh tiếntheo phương Oz

-Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oy.-Chốt trám khống chế 1 bậc tự do: Xoay quanh Oz

-Kẹp chặt dùng cơ cấu bulông - đai ốc

d Máy gia công:

Máy xọc 7A412

-Chiều dài hành trình xọc(mm):10-100.

-Dịch chuyển lớn nhất của bàn:

Dọc : 350mm

Ngang:280mm

-Công suất động cơ truyền dẫn chính: 0,8 – 1,5 KW

-Các kích thước: Dài : 1950mm

Rộng: 980mm

Cao :1200mm-Khối lượng: 1200 Kg

e Dụng cụ cắt: Dao xọc thô thép gió B = 6

f Dụng cụ kiểm tra:

-Thước cặp 0-150X0,02 mm

g Dung dịch trơn nguội: Khan

CHƯƠNG 6: 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 cho nguyên công 5:

6.1.1 Trình tự các bước gia công:

0_ Phôi đúc: + cấp chính xác phôi : II

Trong đó : C0: Độ lệch tâm mũi khoan so với vị trí yêu cầu

y : Độ công đơn vị

l : độ sâu lổ gia công: 16mm (theo bảng 3-86, trang244, [1]) ta có : C0 =20m , y=1.3 m/mm =29m

Sai số còn sót lại khi khoét tinh: dti=Kcx dt =0,04.29=1,16m

Với Kcx: hệ số chính xác hoa(tra bảng 3-88, trang 245, [1]) là: 0.04

Sai lệch không gian sau khi doa :

ρ3= 0 μm ( vì doa không sửa được sai lệch vị trí )

6.1.3 Sai số gá đặt :

 Sai số chuẩn là khe hở lớn nhất giữa lỗ và chốt

 max= A +B + min

trong đó  A: dung sai chốt: 18m

 B : dung sai lỗ: 27m

 min: khe hở nhỏ nhất của lỗ và chốt: 16 m

  max = 61m

 c = 61m

2 2 2

dg k c

gd   

Với εc : Sai số chuẩn

εk : Sai số kẹp chặt

εdg : Sai số đồ gá

Sai số kẹp chặt theo phương hướng trục: εk=0

ct = 15 = 127

5 = 5,4m (Theo công thức (2.19) , trang 59,[1] ): m =  N

trong đó N số lần tiếp xúc của phôi với mặt tỳ

 -hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt và điều kiện tiếp xúc m(chốt trụ) = 0,1 11960 = 11 m

 đg = 2 2

m

ct 

  = 5, 42112 = 12,3m(Theo công thức (2.20), trang 60, [1] ):

 gđ = 2 2 2

dg k

2Rz T    

=  = 224,42 μm