Đồ Án Công Nghê Giá Dẫn Hướng

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT1.Chức năng làm việc của chi tiết: Gía dẫn hướng.Gía dẫn hướng là chi tiết trung gian để liên kết hai trục song song với nhau, để trục này di chuyển song song với trục kia.2.Vật liệu và cơ tính yêu cầuVật liệu: Gang xám (GX 3252), theo sách kim loại học và nhiệt luyện ta có:+ , , + + Gang xám là hợp kim sắt với cacbon và có chứa một số nguyên tố khác như (0,54,5)%Si, (0,40,6)%Mn, 0,8%P, 0,12%S, ngoài ra còn có thêm Cr, Cu, Ni, Al …+ Gang xám có độ bền nén cao chịu mài mòn, tính đúc tốt, gia công cơ dễ, nhẹ, rẻ và giảm rung động

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT

1.Chức năng làm việc của chi tiết: Gía dẫn hướng.

Gía dẫn hướng là chi tiết trung gian để liên kết hai trục song song với nhau, để trục này di chuyển song song với trục kia

2.Vật liệu và cơ tính yêu cầu

- Vật liệu: Gang xám (GX 32-52), theo sách kim loại học và nhiệt luyện ta có:+ δb = 120N/mm2, δu = 280N/mm2, δn = 500N/mm2

3.Phân tích yêu cầu kỹ thuật

Ta cần quan tâm đến các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Về kích thước:

+ φ 51 0 , 046, có dung sai lỗ là H8

+ φ 15 0 , 027, có dung sai lỗ là H8

- Về độ nhẵn của bề mặt gia công:

+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 51 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5

+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 15+0,027 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT

Mục đích: xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc,hành loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết ,chọn phương pháp chế tạo phôi,chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết

Các yếu tố phụ thuộc: + Sản lượng chế tạo

+ Khối luợng chi tiết

1 Sản luợng chi tiết cần chế tạo trong một năm:

* 100 1

*

*

0

β α

m N N

Trong đó:

- N0 = 10.000 chiếc, là số sản phẩm trong một năm theo đề bài yêu cầu

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

-α = 10 20% số % dự trữ làm phụ tùng cho chi tiết máy nói trên,chọn

-β = 3 5% số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo, chọn

β=4%

100

04 , 0 1 100

15 , 0 1 1 000

2 Khối lượng chi tiết:

Khối luợng chi tiết gia công có thể tính gần đúng như sau:

2 2

2

19 ) 2

15 2

15 30

* 18

2 2

51 4

15 )

64 30 (

Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán

Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế – kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)

Sản lượng hàng năm của chi tiết

Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng

về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)

Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:

° Phôi đúc:

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn,có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp (chi tiết của ta có hình dạng khá phức tạp) Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp Phương pháp đúc

áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp,tuy nhiên năng suất không cao Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao

và giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa

° Phôi rèn:

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt Ơ phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chi tiết có hình dạng đơn giản ,năng suất thấp Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn,năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao Phương pháp này khó đạt được các kích thước với cấp chính xác 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp

° Phôi cán:

Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụ và các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai

Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công

cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền

=>Chi tiết giá đẫn hướng có hình dạng khá phức tạp và có một số mặt có độ chính xác kích thước khá cao (cấp 7-8),nên ta không dùng phương pháp cán để tạo phôi

Ngoài ra trong thực tế sản xuất người ta còn dùng phôi hàn nhưng ở quy mô sản xuất nhỏ đơn chiếc

+ phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa

+ độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo

 Phương pháp chế tạo phôi:

Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

1 Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía 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 IT16 → IT17

- Độ nhám bề mặt: Rz=160µm

=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,gây khó khăn trong các bước gia công tiếp theo

2 Đúc trong khuôn cát – mẫu loại:

- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao

- Cấp chính xác của phôi: IT15 → IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz=80µm.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ,đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn

3 Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.

- Cấp chính xác của phôi: IT14 → IT15

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn

- Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu

- Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí…

- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao

6 Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm

- Có thể đúc được gang , thép, kim loại màu như khuôn cát,khối lượng vật đúc đến 100 kg

- Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối

7 Đúc liên tục:

-Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào moat khuôn bằng kim loại,xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi là bình kết tinh) Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…

-Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm

 Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta

sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

- Độ nhám bề mặt: Rz=80µm.

3.2Xác định lượng dư gia công:

- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn X-X (nằm ngang)

- Lượng dư phía trên: 3,5mm

- Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3,5 mm

- Góc nghiêng thoát khuôn: 30

- Bán kính góc lượn: 3 mm

3.3Bản vẽ lòng khuôn:

4.TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT

4.1 Đánh số các bề mặt

4.2 Phương pháp gia công các bề mặt

Gia công mặt phẳng( mặt đầu của hình trụ)

Giai đoạn gia

công

tên nguyên công

Mã Cấp chính xác

IT

Độ nhám Ra(Rz)

Tiện thô

-2-1

12->1414

25-50 (Rz)25(Rz)

Tiện tinh

12

1011

3,23,2

Tiện tinh

34

8-98

2,52,5

Gia công mặt trụ trong

Giai đoạn gia

công

Tên nguyên công

-3-2-1

121214

1010

20 (Rz)12,5 (Rz)

Doa tinh

34

88

2,52,5

4.3 Các bề mặt cần gia công:

Mặt đầu 1&3Mặt 6&8Mặt trụ trong 4Mặt lỗ 5

Mặt lỗ bulông 11Rãnh 14

4.4 Chọn chuẩn công nghệ:

Chọn mặt 9 làm chuẩn thô để gia công mặt 1&3Chọn mặt 1 làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại

5 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

5.1.2 Phương án gia công:

Phay thô mặt 1&3 đạt cấp chính xác 14 ,Rz=50 m

Phay bán tinh mặt 1&3 đạt cấp chính xác 11 ,Rz=20 m

5.1.3 Định vị:

- Để tạo được mặt đầu 1,3 thì cần khống chế các bậc tự do sau:

Cần: T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)Phụ: T(Ox) T(Oy)

- Dùng khối V dài sẽ khống chế được 4 bậc tự do:

T(Ox) , T(Oy) , Q(Ox) , Q(Oy)

- Dùng chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do: T(Oz)

5.1.4 Phương án kẹp chặt:

Dùng cơ cấu kẹp chặt liên động,tạo lực kẹp ép bề mặt trụ ngoài của chi tiết sát vào mặt khối V

5.1.5 Chọn máy:

- Do gia công thô nên t,s cần lớn để làm giảm thời gian gia công

- Chọn máy phay ngang công xôn 6H12 [chế độ cắt GC CK,tr 221]

+ Bề mặt làm việc của bàn(mm2): 320x1250+ Công suất động cơ: 7 Kw

+ Hiệu suất máy: η=0,75+ Số vòng quay trục chính (v/ph): 30-1500+ Bước tiến của bàn: 5-1500 mm/ph+ Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy: 1500 Kg

5.1.6 Chọn dụng cụ cắt: Bảng 4.85 [3,tr333]

-Dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK8

+ Đường kính dao phay: D=200 mm+ Đường kính lỗ của dao phay: d=60 mm+ Bề rộng dao phay: B=16 mm

+ Số răng: 14 răngViệc chọn như vậy là do dùng hợp kim cứng tốt hơn dùng dao thép gió vì đảm bảo năng suất cắt cao hơn, thời gian làm việc giảm rất nhiều do việc tăng tốc độ cắt.5.1.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp

5.1.8 Dung dịch trơn nguội: Emunxi , chủ yếu làm mát

5.2 Nguyên công 2: khoét-doa lỗ ∅51 +0,046

5.2.1 Sơ đồ gá đặt:

5.2.2 Phương án gia công:

- Khoét thô đạt cấp chính xác 12 , Rz=50 µm

- Khoét tinh đạt cấp chính xác 10 , Rz=12,5 µm

- Doa tinh đạt cấp chính xác 8 , Ra=2,5 µm

5.2.3 Định vị:

- Để tạo được mặt trụ trong ∅51 thì cần khống chế các bậc tự do sau:

Cần: T(Ox) , T(Oy) , Q(Ox) , Q(Oy)Phụ: T(Oz)

- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 khống chế 3 bậc tự do

T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)

- Dùng khối V ngắn định vị mặt trụ lớn ngoài, khống chế 2 bậc tự do:

T(Ox) , T(Oy)5.2.4 Phương án kẹp chặt:

Dùng cơ cấu kẹp liên động tạo ra lực kẹp đẩy bề mặt 1 của chi tiết ép vào phiến tỳ

5.2.5 Chọn máy:

Chọn máy khoan cần 2A55 [chế độ cắt GC CK ,tr 220]

- Đường kính gia công lớn nhất (mm): 50 mm

- Côn móc ttrục chính: N05

- Số vòng quay trục chính: 5-1700 vg/ph

- Bước tiến một vòng quay trục chính: 0,05-2,2 (mm/vg)

5.2.8 Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emunxi

5.3 Nguyên công 3: Phay mặt 6&8

5.3.1 Sơ đồ gá đặt:

5.3.2 Phương án gia công:

Phay thô mặt 6&8 đạt cấp chính xác 12 ,Rz=25 m

Phay bán tinh mặt 6&8 đạt cấp chính xác 11 ,Rz=12,5 m

Phay tinh mặt 6&8 đạt cấp chính xác IT9 , Ra=2,5 m

5.3.3 Định vị:

- Để tạo được mặt đầu 6,8 thì cần khống chế các bậc tự do sau:

Cần: T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)Phụ: T(Ox) , T(Oy) , Q(Oz)

- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 sẽ khống chế được 3 bậc tự do:

T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)

- Dùng chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong 4 (∅51) khống chế 2 bậc tự do: T(Ox) , T(Oy)

- Dùng chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do: Q(Oz)

5.3.4 Phương án kẹp chặt:

Kẹp chặt bằng bulong ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tỳ

5.3.5 Chọn máy:

- Chọn máy phay ngang công xôn 6H12 [chế độ cắt GC CK,tr 221]

Thông số máy giống nguyên công 15.3.6 Chọn dụng cụ cắt:

-Dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK8

+ Đường kính dao phay: D=200 mm

+ Đường kính lỗ của dao phay: d=60 mm+ Bề rộng dao phay: B=16 mm

+ Số răng: 14 răng5.3.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp

5.3.8 Dung dịch trơn nguội: Emunxi , chủ yếu làm mát

5.4 Nguyên công 4: Khoan – khoét – doa lỗ ∅15 +0,027

5.4.1 Sơ đồ gá đặt:

5.4.2 Phương án gia công:

Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14 ,Rz=50 m

Khoét thô đạt cấp chính xác IT12 ,Rz=50 m

Khoét tinh đạt cấp chính xác IT10 ,Rz=12,5 m

Doa tinh đạt cấp chính xác IT8 , Ra=2,5 m

5.4.3 Định vị:

- Để tạo được mặt lỗ 5 thì cần khống chế các bậc tự do sau:

Cần: T(Ox) , T(Oy) , Q(Ox) , Q(Oy) , Q(Oz)Phụ: T(Oz)

- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 sẽ khống chế được 3 bậc tự do:

T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)

- Dùng chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong 4 (∅51) khống chế 2 bậc tự do: T(Ox) , T(Oy)

choát tyø

5.4.4 Phương án kẹp chặt:

Dùng bulong kẹp chặt, tạo lực ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tỳ5.4.5 Chọn máy:

- Chọn máy khoan đứng 2A125 [chế độ cắt GC CK,tr 220]

- Đường kính gia công lớn nhất (mm): 25 mm

- Côn móc ttrục chính: N03

- Công suất động cơ:2,8 Kw

- Hiêu suất máy: η=0,8

- Số vòng quay trục chính: 97-1360 vg/ph

- Bước tiến một vòng quay trục chính: 0,1-0,81 (mm/vg)

- Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao: Pmax=900 Kg5.4.6 Chọn dụng cụ cắt:

Chọn dụng cụ cắt giống nguyên công 2

5.4.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp

5.4.8 Dung dịch trơn nguội: Emunxi , chủ yếu làm mát

5.5 Nguyên công 5: Khoan lỗ (∅15 +0,43 )

5.5.1 Sơ đồ gá đặt:

5.5.2 Phương án gia công:

Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14 ,Rz=50 m

5.5.3 Định vị:

- Để tạo được mặt lỗ 11 (∅15+0,43 ) (lỗ bắt bulong) thì cần khống chế các bậc tự do sau:

Cần: T(Oz) , T(Ox) , Q(Ox) , Q(Oy) , Q(Oz)Phụ: T(Oy)

- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 sẽ khống chế được 3 bậc tự do:

T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)

- Dùng chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong 4 (∅51) khống chế 2 bậc tự do: T(Ox) , T(Oy)

- Dùng chốt trámđịnh vị mặt lỗ 5(∅15) sẽ khống chế 1 bậc tự do: Q(Oz)

5.5.4 Phương án kẹp chặt:

Dùng bulong kẹp chặt, tạo lực ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tỳ5.5.5 Chọn máy:

- Chọn máy khoan đứng 2A125 [chế độ cắt GC CK,tr 220]

- Đường kính gia công lớn nhất (mm): 25 mm

- Côn móc ttrục chính: N03

- Công suất động cơ:2,8 Kw

- Hiêu suất máy: η=0,8

- Số vòng quay trục chính: 97-1360 vg/ph

- Bước tiến một vòng quay trục chính: 0,1-0,81 (mm/vg)

- Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao: Pmax=900 Kg5.5.6 Chọn dụng cụ cắt: Bảng 4.40 [3,tr287], bảng 4.41 [3,tr292]

Mũi khoan gắn mãnh hợp kim cứng,ruột gà đuôi trụ,loại ngắn

- Đường kính mũi khoan: d=15 mm

- Chiều dài cả mũi khoan: L=111 mm

- Chiều dài phần làm việc: l=56 mm

5.5.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp

5.5.8 Dung dịch trơn nguội: không cần

5.6 Nguyên công 6: Phay rãnh 14

5.6.1 Sơ đồ gá đặt:

5.6.2 Phương án gia công:

Phay thô rãnh đạt cấp chính xác IT , Rz= m

5.6.3 Định vị:

- Để tạo được mặt 14 (rãnh) thì cần khống chế các bậc tự do sau:

Cần: T(Oy) , Q(Oy) , Q(Ox) Phụ: T(Ox) , T(Oz) , Q(Oy)

- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 sẽ khống chế được 3 bậc tự do:

T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)

- Dùng chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong 4 (∅51) khống chế 2 bậc tự do: T(Ox) , T(Oy)

- Dùng chốt trám định vị bề mặt lỗ ∅15 khống chế 1 bậc tự do: Q(Oz)5.6.4 Phương án kẹp chặt:

Dùng bulong kẹp chặt, tạo lực ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tỳ5.6.5 Chọn máy:

Máy phay ngang 6H12 , giống nguyên công 1

5.6.6 Chọn dụng cụ cắt:

Dao phay cắt rãnh bằng thép gió: Bảng 4.68 [3,tr336]

D=160 mm