thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết H7

a Chọn phương pháp chế tạo phôi Việc chọn phương pháp chế tạo phôi trước hết phải dựa vào yêu cầu kĩ thuật, hình dáng, kích thước của chi tiết cần gia công, dạng sản xuất và cơ sở vật ch

Lời nói đầu

Kỹ thuật gia công cắt gọt kim loại là một môn khoa học cơ bản,cung cấp các kiến thức cơ sở trong lĩnh vực chế tạo máy Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trên thị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sản suất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật theo một yêu cầu cho trước Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo

Do vậy mỗi sinh viên phải trang bị cho mình một lượng kiến thức đầy đủ.Từ cơ bản đến chuyên sâu,để cố khả năng làm việc tốt hiệu quả trong tương lai

Đồ án kỹ thuật gia công cắt gọt kim loại giúp sinh viên tiếp cận thực tế nhanh hơn , với nhiệm vụ gia công một chi tiết dưới sự hướng dấn tụy của thầy cô

Em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn, đủ các yêu cầu được giao Qua đó em đã củng cố thêm được nhiều kiến thức từ lý thuyết đến thực tiễn ,để thiết

kế sản phẩm của mình đạt yêu cầu, đồng thời đảm bảo khả năng về kinh tế,trong điều kiện sản suất cụ thể của nhà máy nói riêng, của nước ta nói chung Đó là những kiến thức cần thiết, thực tế cho công việc của em sau này

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Luyện Duy Tuấn đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn công nghệ CTM của khoa cơ khí trường ĐHSPKT Hưng Yên , để em vững vàng hơn cho công việc sau này

Hưng Yên : 30/11/2017

Sinh viên: Dương Văn Hiệp

MỤC LỤC

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 4

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 6

III Xác định dạng sản xuất 7

IV Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế chi tiết bản vẽ lồng phôi 9

1) Tổng quan về phương pháp chế tạo phôi 9

2) Xác định phương pháp chế tạo phôi chi tiết được giao 17

V Lập thứ tự các nguyên công 23

1) Nguyên công I: Phay mặt phẳng A 23

2) Nguyên công II: Phay mặt phẳng E và C 24

3) Nguyên công III : Phay mặt D và B 25

4) Nguyên công IV: Khoan, khoét, doa lỗ ∅ 12 trên mặt D 27

5) Nguyên công V: khoan doa lỗ ∅ 23 29

6) Nguyên công VI: khoét doa lỗ ∅ 30 30

7) Nguyên công VII: Khoan, khoét, doa lỗ ∅ 12 trên mặt E 31

8) Nguyên công VIII: khoan ta rô 3 lỗ trên mặt D 32

9) Nguyên công IX: khoan ta rô 3 lỗ M8 33

10) Nguyên công X:khoan khoét lỗ bậc ∅ 5 34

11) Nguyên công XI Khoan sâu 2 lỗ ∅ 6 và 1 lỗ ∅ 8 35

12) Nguyên công XII: khoan ta rô 4 lỗ M5 trên mặt E 36

13) Nguyên công XIII khoan ta rô 4 lỗ M5 còn lại 37

14) Nguyên công XIV – KiÓm tra độ song song giữa 2 mặt phẳng: 38

VI Tính lượng dư gia công 38

VII Tính chế độ cắt các nguyên công 44

1) Nguyên công I: phay mặt phẳng A 44

3) Nguyên công III: phay mặt phẳng D và B 47

4) Nguyên công 4 : khoan khoét doa lỗ ∅12 trên mặt D 48

5) Nguyên công V: khoan doa lỗ ∅ 23 54

6) Nguyên công VI: khoan doa lỗ ∅ 30 58

7) Nguyên công VII: khoan, khoét, doa lỗ ∅12 trên mặt E 61

9) Nguyên công IX : khoan ta rô 3 lỗ trên mặt D 67

10) Nguyên công X: khoan khoét lỗ bậc ∅ 5 74

11) Nguyên công XI : khoan sâu 2 lỗ ∅ 6 và 1 lỗ ∅ 8 76

12) Nguyên công XII : khoan ta rô 4 lỗ M5 trên mặt E 77

13) Nguyên công XIII : khoan và taro 4 lỗ M5 còn lại 77

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT GIA CÔNG CẮT GỌT KIM LOẠI

Đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân thủy lực

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

 Căn cứ vào bản vẽ chi tiết thân thủy lực và qua việc nghiên cứu tỷ mỷ kết cấu của chi tiết ta xác định chức năng của chi tiết như sau:

 Thân thủy lực là một trong những chi tiết thuộc nhóm chi tiết dạng hộp

 Nó có hình dạng phức tạp với hình khối rỗng và có thành vách xung quanh, có các phần lồi lõm khác nhau

 Trên đó có mặt phẳng phải gia công với độ chính xác khác nhau và có các mặt phẳng không phải gia công

 Đặc biệt trên thân thủy lực có một hệ lỗ với vị trí tương quan chính xác với hệ thống lỗ nhỏ để kẹp chặt các chi tiết khác lên nó hoặc kẹp chặt chi tiết khác lên nó

 Chức năng của thân thủy lực : là cơ sở để đảm bảo vị trí tương quan của tất cả các chi tiết trong cơ cấu

 Do thân thủy lực là chi tiết quan trọng trong sản phẩm Thân làm nhiệm

vụ đỡ trục và xác định vị trí trương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Sau khi gia công thân thủy lực sẽ được lắp làm nhiệm vụ đỡ trụ

 Cần gia công mặt phẳng A (mặt phẳng đáy) và các lỗ ∅12, ∅23, ∅30 chính xác để làm chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ

∅8 đến mặt C là 48±0.1

 Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và tải trọng thay đổi

 Đối với nhiệm vụ gia công mặt trên của chi tiết cần gia công chính xác

để đảm bảo khi lắp ghép mặt làm việc tiếp xúc khác đảm bảo có khoảng cách để tránh siêu định vị

 Vật liệu sử dụng là: GX 15-32 với các thành phần hóa học sau:

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Từ bản vẽ ta thấy :

 Hình dáng và kết cấu của chi tiết khá phức tạp, nhiều lỗ, nhiều mặt khác nhau nhưng vẫn đảm bảo thực hiện dễ dàng việc gá đặt và gia công các bề mặt làm việc theo một chuẩn thống nhất (một mặt phẳng và hai lỗ vuông góc với mặt phẳng đó), đảm bảo sản xuất là kinh tế nhất Kết cấu của chi tiết đảm bảo việc tiết kiệm vật liệu mà vẫn đáp ứng được điều kiện làm việc

 Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám, thích hợp cho đúc được hình dạng phức tạp của chi tiết, đáp ứng điều kiện việc của thân thủy lực: không cần chịu độ uốn lớn, chịu áp lực tốt, đảm bảo điều kiện bôi trơn tốt

 Bề mặt làm việc chủ yếu là: bề mặt của các lỗ ∅23, ∅30, ∅12 và các mặt ngoài

A, B, C, D, E Các bề mặt này cần gia công đạt độ chính xác cao về vị trí tương quan, hình dáng hình học và độ nhẵn bóng bề mặt Cụ thể như sau:

+ Các lỗ M5 phải vuông góc với mặt đáy A, các lỗ này dùng để lắp các chi t

iết khác với thân thủy lực

+ Các mặt bên của chi tiết không là bề mặt làm việc, không phải gia công

 Mặt trên của thân thủy lực có độ cứng vững để khi gia công không bị biết dạng có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao

 Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình

5) Phay lỗ ∅23, ∅30 trong chi tiết

6) Khoét doa lỗ ∅12 đảm bảo độ bóng và chính xác cho chi tiết, vì bề mặt này

 N- số chi tiết được sản xuất trong một năm

 N - số sản phẩm được sản xuất trong một năm, N = 9000

 m – số chi tiết trong một sản phẩm

 α – phế phẩm trong xưởng đúc α= (3÷6)%

 β – số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = (5÷7)%

Vậy :

4 69000.1 1 9900

 Q : trọng lượng chi tiết

 V: thể tích chi tiết, được tính như sau

Theo hình vẽ ta có:

V = 119837,98 mm3 = 0,12 dm3

a) Chọn phương pháp chế tạo phôi

Việc chọn phương pháp chế tạo phôi trước hết phải dựa vào yêu cầu kĩ thuật, hình dáng, kích thước của chi tiết cần gia công, dạng sản xuất và cơ sở vật chất – kĩ thuật của cơ sở sản xuất

Nếu chi tiết làm việc ở trạng thái chịu tải phức tạp như tải trọng thay đổi,

kéo – nén, uốn, xoắn đồng thời cần chọn phôi đã qua gia công áp lực Nếu chi tiết

có dạng trục và tiết diện ngang ít thay đổi nên chọn phôi là thép cán Nếu chi tiết có yêu cầu chịu tải không phức tạp nên chọn phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc

Dạng sản xuất sẽ quyết định phương pháp tạo phôi Nếu sản xuất đơn chiếc nên chọn phương pháp tạo phôi đơn giản như rèn tự do hay đúc trong khuôn cát để chi phí đầu tư cho khâu tạo phôi thấp Nếu sản xuất hàng loạt nên chọn các phương pháp tạo phôi có độ chính xác cao như dập thể tích (còn gọi là rèn khuôn) hay đúc trong khuôn kim loại hoặc đúc mẫu chảy để đạt được độ chính xác cao, lượng dư gia công cơ đồng đều và nhỏ, giảm được chi phí gia công mặc dù chi phí đầu tư cho công nghệ tạo phôi tăng

Để đánh giá hiệu quả sử dụng vật liệu gia công người ta dùng hệ số sử dụng vật liệu

K :

cht

ph

G K G



Trong đó :

Gcht : Khối lượng của chi tiết (kg)

Gph : Khối lượng của phôi (kg)

Xu hướng chung hiện nay là đẩy mạnh nghiên cứu thực hiện tối ưu hóa quá trình tạo phôi nhằm nâng cao độ chính xác về hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt của phôi dẫn tới nâng cao hệ số sử dụng vật liệu K, giảm chi phí gia công cơ góp phần giảm chi phí sản xuất Vì thế hệ số k còn thể hiện trình độ kĩ thuật của nền sản xuất của một quốc gia

Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất

và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi Khi thiết kế đồ án môn học hoặc đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy trên cơ sở phân tích các yếu tố đã được trình bày ở chương 2 và chương 3 của giáo trình Thiết kế đồ án chế tạo máy_Trần Văn Dịch , mỗi sinh viên phải đưa ra một số phương pháp chế tạo phôi , sau đó chọn phương án tối ưu Khi chọn phôi phải chú ý sao cho hình dáng của phôi gần với hình dáng của chi tiết

Phôi có thể được chế tạo bằng các phương pháp đúc, gia công áp lực, hàn

Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn có hình dạng, kích thước xác định Sau khi kim loại kết tinh ta thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu

Phôi từ các kim loại đen, kim loại màu và hợp kim của chúng thường được chế tạo bằng phương pháp đúc

Phương pháp tạo phôi bằng đúc có các ưu điểm sau:

- Có thể đúc được tất cả các loiaj kim loại và hợp kim có thành phần khác nhau

- Có thể đúc được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp mà các phương pháp khó hoặc không chế tạo được

- Tùy theo mức độ đầu tư công nghệ mà chi tiết đúc có thể đạt được độ chính xác cao hay thấp

Ngoài ra đúc còn có ưu điểm dễ cơ khí hóa, tự động hóa; cho năng suất cao, giá thành thấp và đáp ứng được tính chất linh hoạt trong sản xuất

Tuy nhiên đúc cũng có nhược điểm tốn kim loại cho hệ thống đậu rót và đậu ngót và

để kiểm tra chất lượng của vật đúc cần phải có thiết bị hiện đại

 Ý nghĩa kinh tế - kỹ thuật của đúc

Tạo phôi bằng phôi đúc có ý nghĩa rất lớn trong công nghiệp chế tạo máy Hầu như không có ngành chế tạo nào là không dùng các chi tiết hay các phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc

Để đánh giá mức độ sử dụng phôi đúc trong một ngành chế tạo thiết bị người ta đưa

ra hệ số sử dụng phôi đúc Kđ :

d d

sph

m K

m



Trong đó :

md : Tổng khối lượng các chi tiết được chế tạo từ phôi đúc

msph : tổng khối lượng của các sản phẩm

Căn cứ vào bản vẽ chi tiết kĩ sư công nghệ tính toán lượng dư gia công, thành lập bản vẽ phôi Dựa vào chủng loại vật liệu, hình dáng, kích thước phôi, dạng sản xuất, điều kiện sản xuất người ta tiến hành chọn phương pháp đúc và thiết kế quy trình công nghệ đúc bao gồm quy trình nấu kim loại, thiết kế chế tạo khuôn, rót kim loại…

 Để tạo phôi cho gia công cắt gọt thông thường người ta sử dụng các phương pháp đúc sau đây :

 Phương pháp đúc trong khuôn cát

Phương pháp đúc trong khuôn cát có cac ưu điểm sau :

 Đúc được các loại vật liệu kim loại khác nhau có khối lượng từ vài chục gam đến vài chục tấn

 Đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp mà các phương pháp khác khó hoặc không thể gia công được

 Tính chất sản xuất linh hoạt, thích hợp với các dạng sản xuất

 Đầu tư ban đầu thấp

 Dễ cơ khí hóa và tự động hóa

Tuy nhiên đúc trong khuôn cát cũng có những nhược điểm sau :

 Độ chính xác vật đúc không cao dẫn tới lượng dư gia công lớn, hệ số sử dụng vật liệu K nhỏ

 Chất lượng phôi đúc thấp, thường có rỗ khí, rỗ xỉ, chất lượng bề mặt vật đúc thấp

 Phương pháp đúc trong khuôn kim loại

Đúc trong khuôn kim loại có nhưng ưu nhược điểm sau :

 Độ chính xác về hình dạng và kích thước cao

 Tổ chức vật đúc mịn chặt, chất lượng bề mặt vật đúc cao

 Dễ cơ khí hóa và tự động hóa, năng xuất cao

 Khối lượng vật đúc hạn chế, khó chế tạo được các vật đúc có hình dạng phức tạp và có thành mỏng, bề mặt chi tiết dễ bị biến cứng cho nên sau khi đúc thường phải ủ để chuẩn bị cho gia công cơ tiếp theo

Ngoài ra người ta còn dùng các phương pháp đúc áp lực, đúc trong khuôn mẫu chảy, đúc chân không, đúc ly tâm để tạo phôi

Gia công kim loại bằng áp lực là dùng ngoại lực tac dụng thông qua các dụng cụ

là cho kim loại bị biến dạng ở trạng thái mạng tinh thể theo các hướng định trước để thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu

Khi gia công kim loại bằng áp lực khối lượng và thành phần hóa học của vật liệu luôn luôn được duy trì

Dưới tác dụng của ngoại lực tinh thể kim loại được định hướng và keo dài tạo thành tổ chức sợi hoặc thớ làm tăng khả năng chịu kéo dọc thớ và chịu cắt ngang thớ

Trong quá trình biến dạng cấu trúc mạng bị sô lệch mất cân bằng làm cho tính dẻo của vật liệu giảm đi, độ cứng tăng lên Quá trình đó được gọi là quá trình biến cứng Mức độ biến cứng (bao gồm độ cứng và chiều sâu lớp biến cứng) phụ thuộc vào mức

độ biến dạng

 Các ưu điểm cơ bản của phôi nhạn được từ phương pháp gia công áp lực là :

 Cơ tính của vật liệu được cải thiện

 Độ chính xác hình dạng, kích thước, chất lượng bề mặt phôi cao do đó giảm được thời gian gia công cắt gọt và tổn thất vật liệu, nâng cao hệ số sử dụng phôi K, góp phần giảm chi phí sản xuất

 Rút ngắn được các bước của quá trình công nghệ

 Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng xuất cao

 Bên cạnh các ưu điểm trên gia công áp lực cũng có những nhược điểm sau :

 Khó chế tạo các chi tiết có hình dạng phức tạp

 Không áp dụng được đối với các kim loại và hợp kim có tính dẻo thấp như

gang, hợp kim đồng…

 Tính linh hoạt của phương pháp bị hạn chế, ví dụ, dập thể tích (còn gọi là rèn

khuôn) chỉ có ý nghĩa kinh tế khi số lượng chi tiết yêu cầu đủ lớn

 Các loại phôi chế tạo bằng phương pháp gia công áp lực

Có rất nhiều loại phôi được chế tạo từ các phương pháp gia công áp lực khác nhau, sau đây là một số loại phôi chính

 Phôi từ thép cán

Thép cán có hình dạng, kích thước tiết diện ngang và chiều dài theo tiêu chuẩn,

độ chính xác, chất lượng bề mặt cao, thành phần hóa học ổn định hơn so với phôi đúc

Phôi của các chi tiết có tiết diện ngang hình trụ hoặc hình chữ nhật thường được cắt

từ thép cán, ví dụ, phôi các chi tiết dạng trục, bánh răng, bộ đôi bơm cao áp…

Sử dụng phôi cắt từ thép cán cho hệ số sử dụng vật liệu thấp, do đó thường chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc dùng trong sản xuất hàng loạt với điều kiện hình dạng, kích thước tiết diện ngang của phôi gần giống với tiết diện ngang của chi tiết

Rèn tự do là dùng ngoại lực tác dụng (bằng tay hoặc bằng máy) thông qua các dụng cụ làm kim loại biến dạng tự do ở nhiệt độ rèn để tạo ra sản phẩm có hình dạng, kích thước theo yêu cầu

 Rèn tự do có các ưu điểm sau :

 Phương pháp gia công có tính linh hoạt cao, phạm vi gia công rộng (có thể gia công được vật nhỏ từ vài gam đến hàng trăm tấn), có thể gia công được các vật lớn hơn so với dập thể tích

 Có khả năng biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ phức tạp, do đó làm tăng khả năng chịu tải trọng của vật liệu

 Thiết bị đơn giản, vốn đầu tư ít

 Rèn tự do có các nhược điểm sau :

 Độ chính xác về kích thước và hình dạng thấp, do đó để lại lượng dư gia công cắt gọt lớn, chi phí gia công cơ tăng, hệ số sử dụng vật liệu K thấp do đó hiệu quả kinh tế không cao

 Chất lượng giữa các phần của phôi cũng như giữa các phôi không đồng đều

và phụ thuộc vào tay nghề của công nhân

 Năng suất thấp

Rèn tự do được dử dụng rộng dãi trong sản xuất đơn chiếc, trong công nghiệp sửa chữa của tất cả cá ngành chế tạo thiết, đặc biệt trong các ngành chế tạo tàu thủy, tàu hỏa… Khi chi tiết lơn và chịu tải trọng phức tạp thì hợp lí nhất là tạo phôi bằng phương pháp rèn tự do

Phôi dập tấm có độ cứng vững, độ chính xác và chất lượng bề mặt cao, thường không phải gia công cơ hoặc gia công cơ rất ít do đó hiệu quả kinh tế - kĩ thuật cao Phương pháp tạo phôi bằng dập tấm dễ cơ khí hóa và tự động hóa, năng suất cao phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối

Phôi được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo ô tô (chiếm tới 60% khối lượng sản phẩm), công nghiệp chế tạo thiết bị (60 – 70%)…

 Phôi hàn

Phôi hàn được chế tạo từ thép cán (thép tấm hoặc thép hình) nhờ ghép nối bằng hàn Phôi hàn tiết kiệm được từ 30 – 50% khối lượng vật liệu so với phôi đúc Khi chế tạo các chi tiết dạng hộp ở dạng sản xuất đơn chiếc thì sử dụng phôi hàn là hợp lí nhất Chất lượng phôi hàn phụ thuộc vào chất lượng mỗi hàn Khi hàn vật bị lung nóng cục bộ tạo nên ứng suất dư lớn, tổ chức kim loại vùng gần mối hàn bị thay đổi theo hướng xấu làm giảm khả năng chịu tải trọng động Sau khi gia công cắt gọt

và cùng với quá trình làm việc trạng thái ứng suất dư ở mối hàn bị thay đổi dẫn đến chi tiết dễ bị biến dạng

 K4 bằng 0,90 đối với trọng lượng của phôi nhỏ hơn 1kG; K4 bằng 0,60 đối với trọng lượng của phôi từ 1÷2 kG; K4 bằng 0,50 khi trọng lượng của phôi

từ 5÷10kG và K4 bằng 0,38 khi phôi có trọng lượng lớn hơn 10kG

 K5 bằng 1,23 khi sản lượng của phôi nhỏ hơn 100 chiếc; K5 bằng 1 khi sản lượng của phôi nằm trong khoảng 100 – 500 chiếc; và K5 bằng 0,83 khi sản lượng của phôi lớn hơn 500 chiếc

Q : Trọng lượng của phôi

q : Trọng lượng của chi tiết

S : Giá thành 1 tấn phôi phế phẩm

Với các tính giá thành của phôi ta có thể so sánh các phương án khác nhau để chọn

ra phương án hợp lý nhất giảm giảm giá thành sản phẩm

2) Xác định phương pháp chế tạo phôi chi tiết được giao

- Vật liệu để chế tạo chi tiết thân thủy lực là gang xám Gang xám có giá thành

rẻ, dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (13500C), có tính đúc tốt và khả năng chịu lực nén cao

Do đặc tính của gang xám là cứng, giòn, không rèn dập được nên ta chọn phương pháp đúc để chế tạo phôi chi tiết thân thủy lực

- Các phương án đúc phôi gang:

+ Đúc gang trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay Phương pháp này cho độ chính xác thấp, lượng dư cho gia công cắt gọt lớn, năng suất thấp, đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân cao, thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

+ Dùng mẫu kim loại, khuôn cát, làm khuôn bằng máy Phương pháp này đạt

độ chính và năng suất cao, lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, thích hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối

+ Đúc trong khuôn kim loại Phương pháp này đem lại sản phẩm đúc chất lượng cao, kích thước chính xác, độ nhẵn bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hóa,

tự động hóa, thích hợp cho dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối

- Căn cứ vào dạng sản xuất hàng loạt vừa, hình dáng, kết cấu, kích thước chi tiết (tương đối nhỏ), vật liệu chế tạo phôi là gang xám ta chọn phương pháp đúc tối ưu,

kinh tế nhất là: đúc trong khuôn kim loại

Sau khi đúc cần làm sạch, cắt bavia, đem ủ để giảm độ cứng và giảm ứng suất, tạo thuận lợi cho gia công cơ

Bản vẽ kĩ thuật

Bản vẽ chi tiết lồng phôi

* Yêu cầu kỹ thuật:

- Đảm bảo độ song song giữa tâm của lỗ ∅12, ∅23, ∅30 với mặt đáy của giá đỡ

- Đảm bảo độ vuông góc giữa tâm của lỗ ∅12, ∅23,∅30 với mặt đầu của trụ

- Đảm bảo độ chính xác của khoảng cách giữa lỗ lắp ghép và đế là 480,02 và độ chính xác của các lỗ này là ∅12 0,02

- Mặt phẳng lắp ghép đạt độ nhẵn bóng Rz = 20 m

a) Xác định đường lối công nghệ

Do sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí,một dao, gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

b) Chọn phương pháp gia công

Đối với dạng sản xuất hàng loại lớn muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất

là phân tán nguyên công ( ít bước công nghệ trong một nguyên công) ở đây ta dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng để chế tạo

- Phay mặt phẳng A bằng dao phay mặt đầu ghép với nhau, đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh dảm bảo Rz = 20 m

- Phay mặt phẳng B bằng dao phay mặt đầu ghép với nhau, đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh dảm bảo Rz = 20 m

- Phay mặt phẳng D bằng dao phay mặt đầu ghép với nhau, đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh dảm bảo Rz = 40 m

- Đối với gia công lỗ ∅14 trên mặt D đạt cấp chính xác Rz=20 tra bảng 5 (TKĐACNCTM ) thì cấp chính xác là 5 Tra bảng với lỗ ∅14 cấp chính xác 5 ta có dung sai của lỗ là +0,02 m Vì là lỗ không có sẵn nên khi gia công ta phải khoan, khoét rồi doa thô và doa tinh

- Gia công 4 lỗ ∅5 và ∅6 đảm bảo cấp chính xác 7 để dùng định vị cho nguyên công sau

- Phay mặt phẳng C và E bằng dao phay đĩa, đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh đảm bảo Rz = 40 m

- Gia công tiện lỗ ∅25 và ∅35 đạt Rz = 20 m

- Đối với gia công lỗ ∅14 trên mặt E đạt cấp chính xác Rz=20 tra bảng 5 (TKĐACNCTM ) thì cấp chính xác là 5 Tra bảng với lỗ ∅14 cấp chính xác 5 ta có

dung sai của lỗ là +0,02 m Vì là lỗ không có sẵn nên khi gia công ta phải khoan, khoét rồi doa thô và doa tinh

- Đối với gia công lỗ ∅24 trên mặt B đạt cấp chính xác Rz=20 dung sai của lỗ là

0,02 m Vì là lỗ không có sẵn nên khi gia công ta phải khoan, khoét rồi doa thô

và doa tinh Ta rô ren M4 tiến hành bằng tay sau khi khoan

4 Khoan khoét doa lỗ ∅12 trên mặt phẳng D

5 Khoan doa lỗ ∅23 trên mặt B

7 Khoan khoét doa lỗ ∅12 trên mặt phẳng E

8 Khoan, khoét tarô 3 lỗ M5 trên mặt D

10 Khoan khoét lỗ bậc 5

11 Khoan sâu 2 lỗ ∅6 và 1 lỗ ∅8

12 Khoan tarô 4 lỗ M5 trên mặt E

13 Khoan tarô 4 lỗ M5 còn lại

14 Kiểm tra độ song song của 2 mặt phẳng

V Lập thứ tự các nguyên công

1) Nguyên công I: Phay mặt phẳng A

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công I

* Định vị: chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng bên, vì là mặt thô cho nên ta dùng phiến tỳ nhám, hai bậc ở mặt trụ nhờ 2 chốt trụ khía nhám

* Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹp bằng ren để kẹp chi tiết từ mặt đầu của chi tiết vuông góc với mặt gia công

Chọn máy: máy phay đứng F250x900 Công suất máy Nm = 7 KW

Chọn dao : Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, với đường kính dao

D = 110 (mm), số răng Z=12 răng

* Lượng dư gia công: Tra bảng 3.110 ( Sổ tay CNCTM I ) lượng dư gia công của vật đúc bằng gang cấp chính xác II được đúc trong khuôn kim loại đối với mặt dưới là 2 mm

2) Nguyên công II: Phay mặt phẳng E và C

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công II

* Định vị: chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, vì là mặt tinh nên ta dùng phiến tỳ nhẵn, 2 bậc ở mặt cạnh nhờ 2 chốt trụ đầu tròn

* Kẹp chặt: dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ mặt trên mặt B của chi tiết vuông góc với mặt gia công

Chọn máy: máy phay đứng UF222 Công suất máy Nm = 7 KW

Chọn dao: dao phay mặt đầu bằng thép gió P18, đường kính dao D = 40 (mm),

số răng Z=10 răng

* Lượng dư gia công: Tra bảng 3.110 ( Sổ tay CNCTM I ) lượng dư gia công của vật đúc bằng gang cấp chính xác II được đúc trong khuôn kim loại đối với mặt trên là 2,2 mm

3) Nguyên công III : Phay mặt D và B

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công III

* Định vị: chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, vì là mặt tinh nên ta dùng 2 phiến tỳ nhẵn, 2 bậc ở mặt cạnh nhờ 2 chốt trụ đầu tròn

* Kẹp chặt: dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ mặt trên mặt A của chi tiết vuông góc với mặt gia công

Chọn máy: máy phay đứng 6H10 Công suất máy Nm = 7 KW

Chọn dao : Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, đường kính dao

D = 75 (mm), số răng Z=10 răng

* Lượng dư gia công: Tra bảng 3.110 ( Sổ tay CNCTM I ) lượng dư gia công của vật đúc bằng gang cấp chính xác II được đúc trong khuôn kim loại đối với mặt trên là 2,2 mm

* Chế độ cắt : tính chế độ cắt theo 2 bước phay thô và phay tinh

4) Nguyên công IV: Khoan, khoét, doa lỗ ∅ 12 trên mặt D

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công IV

* Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, hai bậc

ở cạnh dài nhờ 2 chốt tỳ, 1 chốt tỳ, tỳ mặt E

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ một bên của chi tiết

* Chọn máy : Máy khoan đứng K125 Công suất máy Nm = 6 KW

*Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40 ( sổ tay CNCTM I ) bằng thép gió P18 đuôi trụ loại ngắn với đường kính d = 11,8 mm;

12±0

chiều dài L = 150 mm; chiều dài phần làm việc l = 50 mm

Chọn mũi khoét liền khối chuôi côn tra bảng 4.47 và 4.48 ( sổ tay CNCTM

I ) có: D= 14 mm; L= 180 mm; l= 100 mm, d= 13,95 mm

 = 30;  = 70;  = 100 ;0 = 50 ; 0 = 30 ; f = 1 mm

Chọn mũi doa máy liền khối chuôi côn bằng hợp kim cứng

D = 12 mm ; L = 150 mm ; l = 16 mm, d= 14 mm

5) Nguyên công V: khoan doa lỗ ∅ 23

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công V

* Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, hai bậc nhờ chốt trụ ngắn, một bậc tại 1 mặt cạnh của chi tiết

Ø23

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông góc với mặt phẳng A

* Chọn máy : Máy khoan đứng K125 Công suất máy Nm = 6 KW

* Chọn dao : Mũi khoan thép gió, mũi khoét thép gió

+ Mũi khoan ruột gà thép gió đuôi trụ kiểu III có các kích thước cơ bản như sau: d

= 5 mm; L =110 mm ;l = 75 mm

+ Mũi khoét chuôi côn thép gió có các kích thước cơ bản sau đây: d =6 mm ; L =

120 mm; l = 80 mm

6) Nguyên công VI: khoét doa lỗ ∅ 30

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công VI

* Định vị : Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do nhờ hai phiến tỳ và dùng một chốt trụ ngắn trong lỗ ∅23 hạn chế 2 bậc tự do

* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông góc với mặt đáy

* Chọn máy : máy phay nằm ngang BFT63 Công suất máy Nm = 7 KW

* Chọn dao: Dao phay đĩa 2 mặt răng liền BK8, đường kính dao D = 200, số răng Z=16 răng Bảng 5-127 (Sổ tay CNCTM II )

* Lượng dư gia công : Tra bảng 3.110 ( Sổ tay CNCTM I ) lượng dư gia công

của vật đúc bằng gang cấp chính xác II được đúc trong khuôn kim loại đối với mặt

cạnh là 1,6 mm

* Ta thực hiện 2 lần cắt, doa và khoét

7) Nguyên công VII: Khoan, khoét, doa lỗ ∅ 12 trên mặt E

Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công VII

* Định vị : Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, hai bậc nhờ chốt

8) Nguyên công VIII: khoan ta rô 3 lỗ trên mặt D

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công VIII

 Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, 2 bậc nhờ chốt trụ ngắn, 1 chốt trám khống chế 1 bậc tự do

 Kẹp chặt: chi tiết được kẹp từ trêm xuống vuông góc bề mặt A

9) Nguyên công IX: khoan ta rô 3 lỗ M8

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công IX

* Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng đáy vừa gia công, hai bậc ở trong lỗ  23 và 1 bậc ở cạnh nhờ 1 chốt trám trong lỗ đế

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông góc với mặt phẳng lắp ghép với nửa dưới

* Chọn máy : Máy khoan đứng 2A125.Công suất máy Nm = 6 KW

* Chọn dao : Mũi khoan, mũi khoét, doa thép gió

10) Nguyên công X:khoan khoét lỗ bậc ∅ 5

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công X

Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, 3 bậc nhờ

11) Nguyên công XI Khoan sâu 2 lỗ ∅ 6 và 1 lỗ ∅ 8

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công XI

Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, 2 bậc nhờ

chốt trụ ngắn, 1 chốt trám khống chế 1 bậc tự do

Kẹp chặt: chi tiết được kẹp từ trêm xuống vuông góc bề mặt A

12) Nguyên công XII: khoan ta rô 4 lỗ M5 trên mặt E

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công XII

Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, 2 bậc nhờ

0

z

x

y S

13) Nguyên công XIII khoan ta rô 4 lỗ M5 còn lại

sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công XIII

 Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng A, 2 bậc nhờ chốt trụ ngắn, 1 chốt trám dài khống chế 1 bậc tự do

 Kẹp chặt: chi tiết được kẹp từ trêm xuống vuông góc bề mặt A

Ø2 W

14) Nguyên công XIV – KiÓm tra độ song song giữa 2 mặt phẳng:

s

B

A

VI Tính lượng dư gia công

Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết gia công là công việc quan trọng và

cần thiết làm cơ sở cho việc chế tạo phôi, xác định lượng dư gia công sẽ làm ảnh

hưởng đến các bước gia công trong quy trình sản xuất và có ảnh hưởng lớn đến tính

kinh tế và có tính quyết định cho việc thiết lập chế độ cắt trong quá trình gia công

Nếu lượng dư lớn sẽ tốn nguyên liệu, phải qua nhiều lần cắt gọt mất thời gian

gia công, ảnh hưởng tuổi bền của dụng cụ cắt, rung động trong quá trình gia công

ảnh hưởng đến chất lượng của chi tiết và hiệu quả kinh tế không cao, chi phí gia

công cao…

Nếu lượng dư gia công quá nhỏ sẽ không đủ để các sai lệch hình dáng hình học độ

nhám bề mặt của chi tiết hết đi, chi tiết trở thành phế phẩm hoặc không đủ để gia

công đạt yêu cầu về độ chính xác hình dạng kích thước, độ nhám bề mặt dẫn đến

thiết hại về kinh tế, hiệu quả kinh tế giảm và phải bù đắp chi tiết bị hỏng

Do vậy, việc xác định lượng dư hợp lý là một việc rất quan trọng và cần thiết vì nó quyết định đến chất lượng của chi tiết sau gia công và đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

1) Tính lượng dư gia công cho nguyên công phay mặt phẳng đáy: (118x60mm)

Phôi đúc có độ chính xác cấp II, trọng lượng là 1,53kg, vật liệu GX15-32, quy trình công nghệ gồm hai bước phay thô và phay tinh Chi tiết được định vị bằng 1 mặt phẳng ( thông qua một phiến tỳ) khống chế ba bậc tự do: quay quanh Ox,Oy và tịnh tiến theo Oz; 2 chốt khía nhám định vị vào mặt trụ, khống chế hai bậc tự do tịnh tiến theo Ox và quay quanh Oz Chi tiết được kẹp chặt bằng khối phẳng từ phải qua trái

Theo bảng 10 và bảng 12 (TKĐA) ta có tổng giá trị sai lệch chất lượng bề mặt

Của phôi đúc: Rz + Ta = 250 +350 = 600 (μm) ( Bảng 10 – TKĐACNCTM) Khi gia công bước 1( phay thô): Rz + Ta = 50 + 50=100 (μm)

Khi gia công bước 2 ( phay tinh) : đối với gang ( bảng 12 – TKĐACNCTM)

Rz + Ta = 10 +15 = 25 (μm) Trong đó: Rz: độ nhấp nhô bề mặt

Ta: chiều dầy lớp kim loại bị phá hủy ( hư hỏng bề mặt)

Sai lệch không gian tổng cộng được tính theo công thức:

Trong đó:

ρ: tổng sai lệch không gian của phôi

ρc : giá trị cong vênh

ρcm: sai lệch đường tâm lỗ