Đồ án công nghệ giá dẫn hướng - P1

Đồ án công nghệ giá dẫn hướng

LỜI NÓI ĐẦU



Như chúng ta đã biết, vấn đề mà nhà sản xuất quan tâm nhất đối với sảnphẩm của mình là: năng suất – chất lượng – giá thành Trong ngành cơ khí chếtạo máy nói riêng, có thể xem qui trình công nghệ gia công cơ là yếu tố ảnhhưởng rất lớn đến năng suất – chất lượng – giá thành, một qui trình công nghệgia công hợp lý của một chi tiết sẽ rút ngắn được thời gian gia công và đảmbảo được chất lượng sản phẩm theo yêu cầu từ đó giảm được giá thành

Với kiến thức đã tiếp thu được qua môn học công nghệ chế tạo máy vàvới sự hướng dẫn tận tình của thầy Hoàng Lanh, chúng em đã hoàn thành đồán: thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết Giá Dẫn Hướng

Trong quá trình thực hiện tất nhiên không thể tránh khỏi những sai sót,rất mong những ý kiến đóng góp quí báu và chân thành của quí thầy, cô trongbộ môn Chế Tạo Máy và các bạn sinh viên

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy – Lê TrungThực – Đặng Văn Nghìn

2 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-Trần Văn Địch-NXB KH-KT-HN2000

3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến –Ninh Đức Tổn – Trần Xuân Việt NXB KH-KT-HN 1999

4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến –Ninh Đức Tổn – Trần Xuân Việt NXB KH-KT-HN 2001

5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập II – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến –Ninh Đức Tổn – Trần Xuân Việt NXB KH-KT-HN 2001

6 Công nghệ chế tạo máy, Tập 1&2 Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến (chủbiên và hiệu đính) ĐHBKHN 2001

7 Đồ gá gia công cơ khí Tiện – Phay – Bào – Mài Hồ Viết BìnhLê Đăng Hoành, Nguyễn Ngọc Đào ĐH SPKT –TPHCM 2000

8 Các phương pháp gia công kim loại Chủ biên : Đặng Văn Nghìn

1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT:

Tên chi tiết: Gía dẫn hướng.

Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

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

Vật liệu và cơ tính yêu cầu

- Vật liệu: Gang xám (GX 32-52), theo sách kim loại học và nhiệtluyện ta có:

+ b  120N/mm2, u  280N/mm2, n  500N/mm2

+ HB 190

+ Gang xám là hợp kim sắt với cacbon và có chứa một số nguyên tốkhác như (0,54,5)%Si, (0,40,6)%Mn, 0,8%P, 0,12%S, ngoài ra còn cóthêm Cr, Cu, Ni, Al …

+ Gang xám có độ bền nén cao chịu mài mòn, tính đúc tốt, gia công cơdễ, nhẹ, rẻ và giảm rung động

Phân tích yêu cầu kỹ thuật

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

- Về kích thước:

+  51 0 , 046, có dung sai lỗ là H8

+  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 làRa=2,5

2 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT

Mục đích:xác định hình thức tổ chức sản xuất(đơn chiếc,hành loạt nhỏ, hàngloạt 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 việcgia 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

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

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

15 , 0 1 1 000

2 Khối lượng chi tiết:

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

- Thể tích hình trụ lớn

2 2

2

19 ) 2

15 2

15 30

* 18

2 2

2 70

2

15 8

51 4

15 )

64 30

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết tacần phải quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làmviệc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiệnlàm 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 quantâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loạiphôi Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôithường được sử dụng:

° Phôi đúc:

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộcvào cách chế tạo khuôn,có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giảnđến phức tạp (chi tiết của ta có hình dạng khá phức tạp) Phương phápđúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chínhxác của phôi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại chođộ chính xác vật đúc cao Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuônthủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước vàkhối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp,tuy nhiên năng suất khôngcao Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụnghẹp 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 nàylại 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 trongngành chế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơtính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt Ơû phương pháp rèn tự do, thiết

bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phươngpháp 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 vàođộ chính xác của khuôn Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyêndùng 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 ởnhững chi tiết có hình dạng phức tạp

° Phôi cán:

Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụvà các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc cóđường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít Phôicán 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 lĩnhvực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máynâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, thenhoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai sốkích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ912 Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán khôngcần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạocác chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền

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

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

 Chọn phôi

Dựa vào đặc điểm của các phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phươngpháp đúc vì:

+ giá thành chế tạo vật đúc rẻ

+ thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tưthấp

+ phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa

+ độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để cóthể 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 đơngiản, 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=160m

=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt khôngcao,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 xáckhá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạokhuôn cao

- Cấp chính xác của phôi: IT15  IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz=80m.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơnphương 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 gầngiống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thànhsản phẩm cao

- Cấp chính xác của phôi: IT14  IT15

- Độ nhám bề mặt: Rz=40m

=>Phương pháp nay cho năng suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốtnhưng giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạtvừa

4 Đúc ly tâm:

- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặcbiệt là các chi tiết hình ống hay hình xuyến

- Khó nhận được đường kính lỗ bên trongvật đúc chính xác vì khó địnhđược lượng kim loại rót vào khuôn chính xác

- Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứanhiều tạp chất và xỉ

5 Đúc áp lực:

- 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 tốtnhưng 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 vậtđúc 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 kimloại,xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọilà bình kết tinh) Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vàokhuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơcấu 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 sảnxuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kimloại, làm khuôn bằng máy

- Phôi đúc đạt cấp chính xác là II

- Cấp chính xác kích thước IT15  IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz=80m

3.2Xác định lượng dư gia công:

- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫugỗ, 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

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)

1011

3,23,2

Tiện tinh

34

8-98

2,52,5

Gia công mặt trụ trong

Giai đoạn gia

công Tên nguyên công Mã Cấp chính xác (IT) Ra (Rz)

Khoét thôKhoan

-3-2-1

121214

4.3 Các bề mặt cần gia công:

Mặt đầu 1&3

4.4 Chọn chuẩn công nghệ:

Chọn mặt 9 làm chuẩn thô để gia công mặt 1&3

Chọn mặt 1 làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại

5 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Chọn chuẩn công nghệ

- Chuẩn thô: Do chi tiết dạng khối và chi tiết có dạng côn nên ta chọnbề mặt trụ lớn ngoài (64) làm chuẩn thô

- Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 1 hoặc 3 làm chuẩn tinh phụ thống nhất cho cả quá trình thực hiện qui trình công nghệ

5.1 Nguyên công 1:Phay mặt 1&3

5.1.1 Sơ đồ gá đặt:

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 m5.1.3 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 chitiết 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: =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 thépgió 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 m

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

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

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 2bậc 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 củachi 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)

- Moment xoắn lớn nhất: 75 Kgm

- Lực dọc trục lớn nhất: 2000 Kg

5.2.6 Chọn dụng cụ cắt:

*V Mũi khoét thô:

- Vật liệu: thép gió P6M5

- Góc trước: 0=30

- Góc sau: =60-80

- Góc nghiêng lưỡi cắt phụ: =00

- Góc nghiêng =45-600

- Góc nghiêng của rãnh xoắn vít:=200

- Kích thước kết cấu: D=50.3 L=176 d=30

*V Mũi khoét tinh:

- Vật liệu: thép gió P6M5

- Góc trước: 0=30

- Góc sau: =60-80

- Góc nghiêng lưỡi cắt phụ: =00

- Góc nghiêng=45-600

- Góc nghiêng của rãnh xoắn vít: =200

- Kích thước kết cấu: D=50,68 L=176 d=30

*V Mũi doa tinh:

- Vật liệu: thép gió P6M5

- Góc trước: 0=00

- Góc sau: =60

- Góc nghiêng =45-600

- Góc nghiêng của rãnh xoắn vít =200

- Kích thước kết cấu: D=51 L=80

- Trị số mòn cho phép trên mặt sau của mũi doa thép gió là

h1=0,5-0,6 mm

5.2.7 Dụng cụ kiểm tra : thước cặp

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 tỳ5.3.5 Chọn máy:

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

Thông số máy giống nguyên công 1

5.3.6 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 răng

5.3.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp

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

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)

chốt tỳ