Thiết kế quy trình gia công chi tiết thân giá đỡ

Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ Φ40.Cần gia côngmặt phẳng đáy và các lỗ Φ30, Φ22 chính xác để làmchuẩn tinh gia công.. Đối với nhiệm vụ gia công mặt dới của giá đỡ cần phảigia công chí

cụ thể thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắmvững và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế,xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí

về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc cácchỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện vàqui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêucầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kếtcấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chơngtrình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí cóvai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu mộtcách sâu sắc về những vấn đề mà ngờ kỹ s gặp phải khithiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí

Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo,cụ giỏo trong khoa

cơ khớ đặc biệt là thầy giáo Trần Văn Thắng đã giúp em hoànthành tốt đồ án môn học này.Do mặt hạn chế về thời gian và tài liệulờn đồ ỏn của em cũn nhiều thiếu sút mong thầy cụ thụng cảm đúng gúp ýkiến cho em.Giỳp em hoàn thành tốt đồ ỏn

Em xin chân thành cảm ơn!

Phần thuyết minh

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy thõn giá đỡ là chi tiếtdạng hộp.Do thõn giá đỡ là loại chi tiết quan trọng trong mộtsản phẩm có lắp trục Thõn giỏ đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục củamáy và xác định vị trí tơng đối của trục trong không giannhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Sau khigia công xong thõn giá đỡ sẽ đợc lắp bạc làm nhiệm vụ đỡtrục.Trên thõn giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chínhxác khác nhau và cũng có một số bề mặt không phải giacông Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ Φ40.Cần gia côngmặt phẳng đáy và các lỗ Φ30, Φ22 chính xác để làmchuẩn tinh gia công Đảm bảo sự tơng quan của lỗ Φ40 với các

bề mặt gia công và kích thớc từ tâm lỗ Φ40 đến mặtphẳng đứng là : 120± 0,1 Chi tiết làm việc trong điều kiệnrung động và tải trọng thay đổi

Đối với nhiệm vụ gia công mặt dới của giá đỡ cần phảigia công chính xác các mặt bậc để đảm bảo khi lắp ghépvới nửa trên chỉ có mặt làm việc tiếp xúc với nửa trên còn cácmặt khác đảm bảo có khoảng cách để tránh siêu định vị

đồng thời phải đảm bảo sự tơng quan của lỗ Φ40 với các bềmặt gia công

Vật liệu sử dụng là : GX 18-36 , có các thành phần hoá họcsau :

C = 3 4 3,7 Si = 1,2 4 2,5 Mn = 0,25 4 1,00

S < 0,12 P =0,05 4 1,00

[δ]bk = 18 kg/mm2 [δ]bu = 36 kg/mm2

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

Mặt trên của giá đỡ có đủ độ cứng vững để khi giacông không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao , đạtnăng suất cao

Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để chophép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làmchuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh

Chi tiết thõn giá đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc Kết cấu tơng đối đơn giản , tuy nhiên khi gia công các lỗvít , lỗ định vị và lỗ làm việc chính Φ40 cần phải gia côngcho chính xác đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật

Các bề mặt cần gia công là :

1 Gia công bề mặt phẳng đáy A với độ bóng cao để làmchuẩn tinh cho nguyên công sau

2 Gia công mặt trên B để làm chuẩn gia cụng lỗ Φ 70

3 Gia công lỗ Φ70 để làm mặt chuẩn gia cụng mặt C

4 Gia công lỗ Φ22 và M20 dựng để định vị gia cụng cỏc bề mặt sau này

5 Gia công 2 mặt phẳng đầu Φ60 cùng với nửa trên

6 Gia cụng mặt đỏy D

m- Số chi tiết trong một sản phẩm

α- Phế phẩm trong xởng đúc α =(3 ữ 6) %

β- Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ β =(5 ữ 7)%

Q = V.γ (kg)

Trong đó:

Q - Trọng lợng chi tiết

γ - Trọng lợng riêng của vật liệu γgang xám= 6,8 ữ 7,4 Kg/dm3

V - Thể tích của chi tiết1,3 dm3

Vậy Q= V.γ = 1,3.7,2 = 9,36 (kg)

Dựa vào bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạngsản xuất hàng khối

IV- Xác định phơng pháp chế tạo phôi

và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

Xác định phơng pháp chế tạo phôi

Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhng vật liệu của chi tiết

là gang xám18x36 nên ta dùng phơng pháp đúc,ứng với sảnxuất hàng loạt vừa nên ta chọn phơng pháp đúc trong khuônkim loại Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt

ba via

Bản vẽ lồng phôi:

* Yêu cầu kỹ thuật:

- Đảm bảo độ song song giữa tâm của lỗ φ 40 với mặt đáycủa giá đỡ

- Đảm bảo độ vuông góc giữa tâm của lỗ φ 40 với mặt đầucủa trụ

- Đảm bảo độ chính xác của khoảng cách giữa đờng tâmcủa lỗ φ 40 với mặt trên là 120

- Đảm bảo độ chính xác của khoảng cách giữa đờng tâm lỗ

Φ 40 với đờng tâm của 2 chân là 73,5

- Mặt lỗ trên đạt độ chính xác Rz = 1,6 àm

V thứ tự các nguyên công

1 Xác định đờng lối công nghệ

- Gia công lỗ φ70 để đạt Rz = 1.6 bằng phương phỏp khoột,trướctiờn khoột thụ sau là khoột tinh.

- Gia công mặt C bằng dao phay mặt đầu.Trớc tiên là phaythô sau đó thì phay tinh

- Gia công lỗ φ 22 và M20 bằng mũi khoan,cắt ren bằng ta rụ

- Gia công mặt đáy D bằng dao phay măt đầu.Vì không yêucầu về độ nhám lên không nhất thiết phải phay tinh mà chỉcần phay thô

- Gia cụng vỏt mộp mặt đỏy D bằng dao tiện đầu cong

- Gia công mặt EF G H bằng dao phay đĩa

−Gia công lỗφ40 bằng mũi khoan, khoét, dao.Vì đây là lỗ

làm viêc quan trọng nên phải đảm bảo độ chính xác

và độ bang cao

- Gia công rãnh bên bằng dao phay đĩa

*Lập thứ tự các nguyên công

Phơng án 1

1 Bớc I : Đúc chi tiết trong kim loại

2 Bớc II : Làm sạch và cắt ba via, cắt đậu ngot đâu rót

3 Nguyên công I: Gia công mặt phẳng đáy A bằng dao phaymặt đầu

4 Nguyên công II : Gia công mặt phẳng B bằng dao phaymặt đầu

5 Nguyên công III: Gia công lỗ Φ70 bằng dao khoột và doa

6 Nguyên công IV: Gia công mặt C bằng phơng pháp phay

7 Nguyên công V: Gia công lỗ Φ22 và Φ20 bằng mũi khoan

8 Nguyên công VI: Phay mặt đáy D bằng dao phay măt

đầu

9 Nguyên công VII: Phay mặt bờn E F G H

10 Nguyên công VIII: Gia công lỗ Φ40 bằng phơng phápkhoét sau đó doa

11 Nguyên công IX: Gia cụng lỗ φ 30 và φ 25 bằng phương phỏp khoộtdoa

12 Nguyên công X: Cắt rónh bờn bằng dao phay đĩa

Phơng án 2

1 Bớc I : Đúc chi tiết trong khuôn kim loại

2 Bước II : Làm sạch và cắt ba via,đậu ngot đậu rót

3 Nguyên công I: Gia công mặt phẳng đáy A bằng daophay mặt đầu

4 Nguyên công II : Gia công mặt phẳng B bằng dao phaymặt đầu

5 Nguyên công III: Gia công mặt lắp ghép C bằng dao phaymặt đầu

6 Nguyên công IV : Gia công lỗ Φ 22 bằng dao khoan thô vàtinh

7 Nguyên công V : Gia công ren M20 bằng mũi khoan sau

10 Nguyên công VIII : Gia công măt bên bằng dao phay đia

11 Nguyên công IX: Gia cụng lỗ φ 30 bằng phương phỏp khoet và doa

12 Nguyên công X : Gia công ranh bên bằng dao phay đĩa

13 Nguyên công XI:Gia cụng lỗ φ 70 bằng phương phỏp khúet

Để đảm bảo độ chính xác các mặt gia công của chi tiếtthân giá đỡ đặc biệt độ chính xác của lỗ Φ40, độ vuông

góc giữa mặt A và mặt B nên em chọn phơng án 1.

Bớc 1 : Đúc chi tiết trong khuôn kim loại

Chi tiết đúc chính xác cấp II

Tính công nghệ khi gia công chi tiết đúc là sự xuất hiện củacác lỗ Trong sản xuất hàng loạt các lỗ có đờng kính nhỏ hơn

30 thì đúc đặc Các bậc dầy hơn 25 mm và các rãnh có

chiều sâu lớn hơn 6 mm trên các vật đúc nhỏ và vừa đều

đợc tạo nên ngay từ đầu

F

n s

*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Khoảng cỏch từ trục chớnh tới bàn mỏy : 30 - 400

Khoảng cỏch từ sống trượt thõn mỏy tới tõm bàn mỏy :220 - 480

Khoảng cỏch từ đường trục chớnh tới sống trượt thẳng đứng thõnmỏy:320

Mặt làm việc của bàn máy: 400 ì 1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75 Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy: Pmax=19,650N(2000kg)

*Chọn dao: Tra bảng 4.94 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt

đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng

D = 100 mm ; B= 39 mm ; d(H7)= 32 mm ;

Z = 10

*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Khoảng cỏch từ trục chớnh tới bàn mỏy : 30 -400

Khoảng cỏch từ sống trượt thõn mỏy tới tõm bàn mỏy :220 -480

Khoảng cỏch từ đường trục chớnh tới sống trượt thẳng đứng thõnmỏy:320

Mặt làm việc của bàn máy: 400 ì 1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75 Tốc độ trục chính: 18 cấp

*Chọn dao: Tra bảng 4.93 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt

đầu răng chấp mảnh hợp kim cứng

D = 100 mm B = 39 mm ; d(H7)= 32 mm ; Z

= 10 mm

Nguyên công iii : Gia cụng lỗ φ 70 bằng khoột và doa

*Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

F

S

n

Chi tiết đợc định 6 bậc tự do: mặt phẳng khụng chế 3 bậc tự

do Khối trụ ngắn khụng chế 2 bậc tự do.Chốt tỳ đầu nhỏm khụng chế 1 bậc

tự do Chi tiết đợc kẹp chặt từ phải sang bằng cơ cấu ren vớt cú đầutiếp xỳc nhỏm

*Chọn mũi khoột tra bảng 4.48 ( sổ tay CNCTM tập 1) cúd=69,8mm.Mũi doa mỏy cú gắn cỏc lưỡi bằng thộp giú chuụi lắp d = 20 mm

cú D = 70 mm,L = 90 mm ,l =40 mm.( s ổ tay CNCTM 1 bảng 4-49)

*Chọn máy doa toạ độ 2B430.Tra bảng 9_21 sổ tay CNCTM Tập 2 ta cú :

Đờng kính gia công lớn nhất :80 mm

Khoảng cách từ mỳt trục chính tới bàn máy: 100 -500 mm

Khoảng cách từ đường tõm trục chính tới thõn máy: 320 mm

Kớch thước bề mặt làm việc của bàn mỏy:560x320 mm

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: định vị bằng phiến

tỳ mặt phẳng A đã gia công hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụngắn vào lỗ Φ70 đã đợc gia công hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốtđầu nhỏm vào mặt phẳng D hạn chế 1 bậc tự do

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vớt Lực kẹp đi từ trỏi sangphải

*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Khoảng cỏch từ trục chớnh tới bàn mỏy : 30 -400

Khoảng cỏch từ sống trượt thõn mỏy tới tõm bàn mỏy :220 -480

Khoảng cỏch từ đường trục chớnh tới sống trượt thẳng đứng thõnmỏy:320

Mặt làm việc của bàn máy: 400 ì 1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75 Tốc độ trục chính: 18 cấp

*Chọn dao: Tra bảng 4.92 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt

đầu bằng thép gió P18

D(Js) = 40 mm ; L = 20 mm ; d(H7) = 16

mm ; Z = 10

Dao phay mặt đầu răng nhỏ, có then dọc

Góc nghiêng rãnh thoát phoi ω = 25o

nguyên công v: Khoan lỗ Φ22 Φ 20 và gia cụng ren M 20

*Định vị và kẹp chặt:

S

n

F

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: định vị bằng phiến

tỳ mặt phẳng A đã gia công hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụngắn vào lỗ Φ70 đã đợc gia công hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốtđầu nhỏm vào mặt phẳng D hạn chế 1 bậc tự do

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vớt Lực kẹp đi từ trỏi sangphải

*Chọn máy : Khoan đứng 2H175.Tra bảng 9_21 sổ tay CNCTM Tập 2 ta

cú

Đờng kính gia công lớn nhất :75 mm

Khoảng cách từ tâm trục chính tới trục máy: 400 mm

Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy: 850 mm

Côn móc trục chính : N06

Số cấp tốc độ : 12 ; Giới hạn vòng quay: 25ữ 25000vòng/phút

Số cấp tốc cấp tốc độ chạy dao : 12 cấp

Giới hạn chạy dao : 0,056ữ2,5 mm/vòng

Công suất động cơ: 3 kW

Kích thớc máy 870x2140 mm

*Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40 ( sổ tay CNCTM tập 1) bằng thép gió chuyờn dựng cú dẫn chất làm nguội cú d =22 mm,L

=210 mm ,l=130 mm để gia cụng lỗ φ 22.Chọn mũi khoan đuụi cụn

để gia cụng ren M 20 cú d = 19,5 mm , L = 210 mm , l = 130 mm

*Tarô Φ20 thành ren M20 bằng dao phay ren răng lược chuụi cụn D

= 20 mm ,l = 102 mm, l = 32 mm (bảng 4 – 142 sổ tay CNCTM tập

1 )

nguyên công vi: phay mặt đỏy D

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: định vị bằng 2 chốt

tỳ lên mặt phẳng A đã gia công hạn chế 2 bậc tự do, 2 phiến

tỳ hạn chế 3 bậc tự do, chốt trỏm hạn chế 1 bậc tự do

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vớt Lực kẹp đi từphải sang trỏi

*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Khoảng cỏch từ trục chớnh tới bàn mỏy : 30 -400

Khoảng cỏch từ sống trượt thõn mỏy tới tõm bàn mỏy :220 -480

Khoảng cỏch từ đường trục chớnh tới sống trượt thẳng đứng thõnmỏy:320

Mặt làm việc của bàn máy: 400 ì 1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75 Tốc độ trục chính: 18 cấp

∗Chọn dao: Tra bảng 4.92 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt đầubằng thép gió P18

D(Js) = 40 mm ; L = 20 mm ; d(H7) = 16

mm ; Z = 10

Dao phay mặt đầu răng nhỏ, có then dọc

Góc nghiêng rãnh thoát phoi ω = 25o

Hoặc dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng trabảng 4.94

D = 100 B = 39 d(H7) = 32 Z = 10

nguyên côngVII: Gia cụng 4 mặt D E G H

*Định vị và kẹp chặt:

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: định vị bằng 2 chốt

tỳ lên mặt phẳng A đã gia công hạn chế 2 bậc tự do, 2 phiến

tỳ hạn chế 3 bậc tự do, chốt trỏm hạn chế 1 bậc tự do

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu ren vớt.Lực kẹp từ phải sang trỏi

*Chọn máy: Máy phay ngang 6H82

Khoảng cỏch từ trục chớnh tới bàn mỏy : 30-350

Khoảng cỏch từ sống trượt thõn mỏy tới tõm bàn mỏy :220-480

Công suất máy Nm = 7 KW

Số cấp tốc đô.: 18 ; Số vòng quay trục chính: 3041500

*Chọn dao: Dùng 2 dao phay đĩa 3 mặt răng ghép lại với nhauphay cùng một lúc tra bảng 4.82 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) :

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: định vị bằng 2 chốt

tỳ lên mặt phẳng đáy A đã gia công hạn chế 2 bậc tự do, 1chốt trụ trỏm vào lỗ Φ70 đã đợc gia công hạn chế 1 bậc tự do,

2 phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu ren vớt.Lực kẹp từ phải sang trỏi

*Chọn dao: Mũi khoét lưỡi liền thộp giú chuôi côn tra bảng 4.47

và 4.48 (sổ tay CNCTM tập 1) có: D = 39,6 mm ; L = 180 ; l

γ = 50; α = 80; ω = 100 ;ϕ0 = 40 ; ϕ0

1 = 30 ; f = 1 mm Mòi doa m¸y cã g¾n c¸c m¶nh hîp kim cøng chu«i lắp trab¶ng 4.49

( sæ tay CNCTM tËp 1 ) cã: D = 40 mm ; L = 55mm; l = 32

mm ,d = 20 mm

*Chän m¸y: Doa toạ độ 2B430.Tra bảng 9_21 sổ tay CNCTM Tập 2 ta

có :

§êng kÝnh gia c«ng lín nhÊt :80 mm

Kho¶ng c¸ch tõ m út trôc chÝnh tíi bàn m¸y: 100 -500 mm

Kho¶ng c¸ch tõ đường tâm trục chÝnh tíi thân m¸y: 320 mm

Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy:560x320 mm

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu ren vớt từ phải sang tráivuông góc với mặt phẳng C

*Chọn máy:Doa toạ độ 2B430.Tra bảng 9_21 sổ tay CNCTM Tập 2ta cú

Đờng kính gia công lớn nhất :80 mm

Khoảng cách từ m ỳt trục chính tới bàn máy: 100 -500 mm

Khoảng cách từ đường tõm trục chính tới thõn máy: 320 mm

Kớch thước bề mặt làm việc của bàn mỏy:560x320 mm

( sổ tay CNCTM tập 1 ) có: D = 30 ; L = 140 ; l = 18

Nguyên công x: Gia cụng rónh bờn.

*Định vị và kẹp chặt:

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do :định vị bằng phiến tỳ mặtphẳng khụng chế 3 bậc tụ do.Dựng một chốt trụ ngắn vào lỗ φ 70 khống chế

2 bậc tự do.Chốt tỳ đầu vuụng khống chế 1 bậc t ự do

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu ren vớt từ phải sang tráivuông góc với mặt phẳng C

*Chọn máy: : Máy phay ngang 6H82

Khoảng cỏch từ trục chớnh tới bàn mỏy : 30-350

Khoảng cỏch từ sống trượt thõn mỏy tới tõm bàn mỏy :220-480

Công suất máy Nm = 7 KW

Số cấp tốc đô.: 18 ; Số vòng quay trục chính: 3041500 *Chọn dao: Dùng dao phay đĩa 3 mặt răng ghép lại với nhauphay cùng một lúc tra bảng 4.82 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) :dao đ-ờng kính D(Js16) = 80 ; B (K11)= 5 ; d(H7) =27 ; Z =18

Vi tính lợng d cho một bề mặt

và tra lợng d các bề mặt còn lại

Lợng d gia công đợc xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽgóp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình côngnghệ vì:

Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động đểgia công nhiều đồng thời tốn năng lợng điện, dụng cụ cắt,vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng

Ngợc lại, lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệchcủa phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

Trong công nghệ chế tạo máy, ngời ta sử dụng hai phơngpháp sau đây để xác định lợng d gia công:

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm.

Phơng pháp tính toán phân tích.

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d giacông bằng kinh nghiệm Nhợc điểm của phơng pháp này làkhông xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trịlợng d thờng lớn hơn giá trị cần thiết

Ngợc lại, phơng pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sởphân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt đểtạo ra chi tiết hoàn chỉnh

Trong đồ án này chỉ tính lợng d theo phơng pháp phântích cho nguyên công XII, còn lại là thống kê kinh nghiệm