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

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yênKhoa cơ khí đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy + Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do.. Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yênKhoa cơ khí đồ án

Thiết kế quy trình công nghệ gia

công chi tiết thân thủy lực

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

MỤC LỤC

1. Phõn tớch chức năng làm việc của chi tiết:

2 Phõn tớch tớnh cụng nghệ trong kết cấu của chi tiết:

3 Xỏc định dạng sản xuất:

4 Chọn phương phỏp chế tạo phụi:

ĐỒ ÁN

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

1 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 kếtcấu của chi tiết, ta xác định được chức năng làm việc của chi tiết:

+ 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 có thành vách xung quanh, có các phầnlồi lõm khác nhau Trên đó có các mặt phẳng phải gia công với độ chính xác khácnhau 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 và có các lỗ nhỏ để kẹp chặt các chi tiết kháclên nó hoặc kẹp chặt nó lên các chi tiết khác

+ Chức năng của thân thủy lực: là chi tiết cơ sở để đảm bảo vị trí và sựtương quan đúng đắn của tất cả các chi tiết khác trong cơ cấu

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

- Theo bản vẽ chi tiết thân thủy lực, ta thấy: Hình dáng và kết cấu của chitiết khá phức tạp, nhiều lỗ, nhiều mặt khác nhau nhưng vẫn đảm bảo thực hiện dễdàng việc gá đặt và gia công các bề mặt làm việc theo một chuẩn thống nhất (mộtmặt phẳng và hai lỗ vuông góc với mặt phẳng đó), đảm bảo sản xuất là kinh tếnhất Kết cấu của chi tiết đảm bảo việc tiết kiệm vật liệu mà vẫn đáp ứng đượcđiều kiện làm việc

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

- Bề mặt làm việc chủ yếu là: bề mặt của các lỗ 12Φ , Φ23, Φ30 và các mặt

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

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Lỗ Φ12 đồng trục với Φ30, đường trục của 2 lỗ này phải vuụng gúc với

mặt C, giỏ trị sai lệch độ vuụng gúc với mặt C là 0,03mm

+ Cỏc lỗ M5 phải vuụng gúc với mặt đỏy A, cỏc lỗ này dựng để lắp cỏc chitiết khỏc với thõn thủy lực

+ Cỏc mặt bờn của chi tiết khụng là bề mặt làm việc, khụng phải gia cụng

m : Số chi tiết trong một sản phẩm

β : Số chi tiết được chế tạo thờm để dự trữ (5%)

Q=γV

γ : Trọng lượng riêng của vật liệu γ = 7kg/dm3V: Thể tích chi tiết

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Trọng lượng của chi tiết:

Theo bản vẽ trọng lượng chi tiết Q = 0.98 ( kg )

ỏn CNCTM) ta xỏc định được dạng sản xuất là: Hàng loạt lớn

4 Chọn phương phỏp chế tạo phụi:

- Vật liệu để chế tạo chi tiết thõn thủy lực là gang xỏm Gang xỏm cú giỏthành rẻ, dễ nấu luyện, cú nhiệt độ núng chảy thấp (13500C), cú tớnh đỳc tốt và khảnăng chịu lực nộn cao

Do đặc tớnh của gang xỏm là cứng, giũn, khụng rốn dập được nờn ta chọn

- Các phương án đúc phôi gang:

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

+ Dùng mẫu kim loại, khuôn cát, làm khuôn bằng máy Phương pháp nàyđạt độ chính và năng suất cao, lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, thích hợp với sảnxuất hàng loạt và hàng khối

+ Đúc trong khuôn kim loại Phương pháp này đem lại sản phẩm đúc chấtlượng 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 thướcchi 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 ứngsuất, tạo thuận lợi cho gia công cơ

5 Lập thứ tự các nguyên công:

5.1 Xác định đường lối công nghệ:

- Đối với dạng sản xuất hàng loạt, muốn chuyên môn hóa cao để đạt năngsuất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợpnhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công) Ở đây tadùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng

5.2 Chọn phương pháp gia công:

- Gia công mặt đáy A đạt Rz20 bằng phương pháp phay (phay thô sau đóphay tinh), dùng dao phay mặt đầu (gắn mảnh hợp kim cứng BK8)

- Gia công đồng thời hai mặt E và C bằng phương pháp phay, dùng dao phayđĩa ba mặt răng có gắn mảnh hợp kim cứng (BK8)

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

- Gia cụng mặt phẳng B và D đạt Rz10 bằng phương phỏp phay, dựng daophay mặt đầu cú gắn mảnh hợp kim cứng, đầu tiờn phay thụ, sau đú phay tinh

- Gia cụng hai lỗ 12Φ đạt cấp chớnh xỏc 7 sử dụng phương phỏp khoan và

gia cụng lần cuối là doa tinh (đạt chớnh xỏc cấp 7 và Rz=3,2ữ6,3 mà ).

- Gia cụng lỗ 23Φ , 23Φ bằng phương phỏp khoột, sau đú doa tinh đạt cấp

chớnh xỏc 7

- Cỏc lỗ Φ6, Φ8 được gia cụng bằng phương phỏp khoan, sử dụng mũi

khoan sõu chuyờn dựng

- Cỏc lỗ M5, M2 được gia cụng bằng phương phỏp khoan, sau đú tarụ ren

5.3 Lập tiến trỡnh cụng nghệ:

- Căn cứ vào đường lối cụng nghệ là phõn tỏn nguyờn cụng, dạng sản xuấthàng loạt lớn, kết cấu của chi tiết thõn thủy lực, ta lập tiến trỡnh cụng nghệ gia cụngchi tiết như sau:

Nguyờn cụng Nội dung cụng việc

+ Sơ đồ gá đặt:

+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do Dùng phiến tỳ định vị mặt dưới(hạn chế 3 bậc tự do), dùng phiến tỳ khía nhám có diện tích nhỏ để định vị mặt bên(hạn chế 2 bậc tự do), ngoài ra có thêm 1 chốt tỳ điều chỉnh được nhằm tăng độcứng vững cho chi tiết gia công

+ Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp bằng ren vít có miếng đệm, lực kẹp ổn định domiếng đệm luôn áp sát vào bề mặt chi tiết, ép chặt chi tiết vào phiến tỳ

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Chọn mỏy: Gia cụng mặt phẳng chuẩn A trờn mỏy phay đứng vạn năng6H12, cụng suất mỏy N m =10KW .

+ Chọn dao:Dựng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8,đường kớnh dao D=100mm, B=39mm, d =32mm, số răng z =10 (Bảng 4-49 Sổ

tay CNCTM, Tập 1)

+ Lượng dư gia cụng: Tra bảng 3-110, Sổ tay CNCTM, Tập 1, vật đỳc bằnggang, cấp chớnh xỏc II, đỳc trong khuụn kim loại, lượng dư gia cụng đối với mặtdưới là 1,6 mm

5.3.2 Nguyờn cụng 2 – Phay đồng thời hai mặt E và C:

+ Sơ đồ gỏ đặt:

+ Định vị: Ở nguyờn cụng này, chi tiết được định vị 5 bậc tự do Dựng mặtđỏy A để định vị nhờ hai phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do, mặt bờn hạn chế 2bậc tự do nhờ hai chốt tỳ đầu chỏm cầu

+ Kẹp chặt: Sử dụng hai mỏ kẹp liờn động để kẹp chặt chi tiết, hướng củalực kẹp như trờn sơ đồ gỏ đặt

+ Chọn mỏy: Gia cụng trờn mỏy phay nằm UF222

+ Chọn dao: Dựng đồng thời hai dao phay đĩa ba mặt răng cú gắn mảnh hợp

1 32

d = mm, số răng Z1 =10, đường kính dao thứ hai (phay mặt E) có D2 =100mm

, B2 =14mm, d2 =32mm, số răng Z2 =8 (Bảng 4-85,Trang 367, Sổ tay CNCTM,Tập 1)

5.3.3 Nguyên công 3 – Phay mặt B:

+ Sơ đồ gá đặt:

+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do Dùng hai phiến tỳ phẳng định vịmặt đáy A hạn chế 3 bậc tự do, dùng 2 chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt bên hạnchế hai bậc tự do

+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng thanh kẹp lật được, lực kẹp điềuchỉnh bằng tay vặn trên thanh kẹp

+ Chọn máy: Gia công mặt phẳng B trên máy phay đứng vạn năng 6H12,công suất máy N m =10KW .

+ Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng, có

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do Dựng hai phiến tỳ phẳng định vịmặt đỏy A hạn chế 3 bậc tự do, dựng 2 chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt bờn hạnchế hai bậc tự do

+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng thanh kẹp lật được, lực kẹp điềuchỉnh bằng tay vặn trờn thanh kẹp

+ Chọn mỏy: Gia cụng mặt phẳng B trờn mỏy phay đứng vạn năng 6H12,cụng suất mỏy N m =10KW .

+ Chọn dao: Dựng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng, cú100

Tập 1)

5.3.5 Nguyờn cụng 5 – Khoan và doa lỗ Ф12 (thẳng đứng):

+ Sơ đồ gỏ đặt:

+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do Dùng hai phiến tỳ phẳng định vịmặt đáy A hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt bên dài nhấthạn chế hai bậc tự do, một chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt cạnh hạn chế một bậc

tự do

+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có miếng đệm

+ Chọn máy: Dùng máy khoan đứng vạn năng K125

+ Chọn dao:

có đường kính D=11,5mm, chiều dài L=151mm, chiều dài phần làm

việc l=101mm (Bảng 4-41, Trang 326, Sổ tay CNCTM, Tập 1).

• Doa: Sử dụng mũi doa liền khối, chuôi trụ, hợp kim cứng, răng thẳng,

có đường kính D=12mm, chiều dài toàn bộ mũi doa L=120mm,

chiều dài phần làm việc l =52mm (Bảng 4-49, Trang 336, Sổ tay

CNCTM, Tập 1)

5.3.6 Nguyên công 6 – Khoét và doa lỗ Ф23:

+ Sơ đồ gá đặt:

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do Dựng hai phiến tỳ phẳng định vịmặt đỏy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong (lỗ Ф12) hạn chế 2bậc tự do, chốt tỳ đầu chỏm cầu định vị mặt bờn hạn chế 1 bậc tự do

+ Kẹp chặt: Dựng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vớt cú miếng đệm

+ Chọn mỏy: Gia cụng chi tiết trờn mỏy khoan đứng vạn năng K125

+ Chọn dao:

kớnh D=22,5mm, chiều dài toàn bộ mũi khoột L=140mm, chiều dài

phần làm việc l=80mm (Bảng 4-47, Trang 332, Sổ tay CNCTM1).

• Doa: dựng mũi doa liền khối, chuụi cụn, hợp kim cứng, răng thẳng, cúđường kớnh D=23mm, chiều dài toàn bộ mũi doa L=120mm, chiều

dài phần làm việc l=26mm (Bảng 4-49, Trang 336, Sổ tay CNCTM,

Tập 1)

5.3.7 Nguyờn cụng 7 – Khoan và doa lỗ Ф12 (nằm ngang):

+ Sơ đồ gỏ đặt:

+ Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng thanh kẹp lật được, lực kẹp điềuchỉnh bằng tay vặn trên thanh kẹp.

+ Chọn máy : Gia cong chi tiết trên máy doa ngang vạn năng 2615

+ Chọn dao:

• Khoan: Dùng mũi khoan ruột gà đuôi trụ loại ngắn (hợp kim cứng) cóđường kính d =11,5mm, chiều dài L=151mm, chiều dài phần làm

việc l=101mm (Bảng 4-41, Trang 326, Sổ tay CNCTM, Tập 1).

• Doa: Sử dụng mũi doa liền khối, chuôi trụ, hợp kim cứng, răng thẳng,

có đường kính D=12mm, chiều dài toàn bộ mũi doa L=120mm,

chiều dài phần làm việc l =52mm (Bảng 4-49, Trang 336, Sổ tay

CNCTM, Tập 1)

5.3.8 Nguyên công 8 – Khoét và doa lỗ Ф30:

+ Sơ đồ gá đặt:

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do Dựng hai phiến tỳ phẳng định vịmặt đỏy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong (lỗ Ф12) hạn chế 2bậc tự do, chốt trỏm định vị mặt trong lỗ Ф23 hạn chế 1 bậc tự do

+ Kẹp chặt: Dựng cơ cấu kẹp chặt bằng thanh kẹp lật được, lực kẹp điềuchỉnh bằng tay vặn trờn thanh kẹp

+ Chọn mỏy : Gia cụng chi tiết trờn mỏy doa ngang 2615

+ Chọn dao:

hợp kim cứng BK6

• Doa: Sử dụng mũi doa liền khối chuụi cụn, vật liệu là hợp kim cứng,

cú đường kớnh D =30mm, chiều dài L=160mm, chiều dài phần làm

việc là l =26mm

5.3.9 Nguyờn cụng 9 – Khoan và Tarụ 3 lỗ M8:

+ Sơ đồ gỏ đặt:

+ Đinh vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do Dùng hai phiến tỳ phẳng định vịmặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong (lỗ Ф12) hạn chế 2bậc tự do, chốt trám định vị mặt trong lỗ Ф23 hạn chế 1 bậc tự do.

+ Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng thanh kẹp lật được, lực kẹp điềuchỉnh bằng tay vặn trên thanh kẹp

+ Chọn máy: Gia công trên máy khoan đứng vạn năng K125

5.3.10 Nguyên công 10 – Khoan và khoét , taro lỗ bậc Ф5:

+ Sơ đồ gá đặt:

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do Dựng hai phiến tỳ phẳng định vịmặt đỏy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong (lỗ Ф12) hạn chế 2bậc tự do, chốt trỏm định vị mặt trong lỗ Ф23 hạn chế 1 bậc tự do

+ Kẹp chặt: Dựng cơ cấu kẹp chặt bằng thanh kẹp lật được, lực kẹp điềuchỉnh bằng tay vặn trờn thanh kẹp

+ Chọn mỏy: Gia cụng trờn mỏy khoan đứng vạn năng K125

5.3.11 Nguyờn cụng 11 – Khoan sõu 2 lỗ Ф6:

+ Sơ đồ gỏ đặt:

+ Định vị: Chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do Dựng hai phiến tỳ phẳng định

vị mặt đỏy A hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong (lỗ Ф12) hạn

chế 2 bậc tự do, chốt trám định vị mặt trong lỗ Ф23 hạn chế 1 bậc tự do Ngoài ra,còn dùng thêm 1 chốt tỳ điều chỉnh nhằm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công.

+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có miếng đệm, lực kẹp ổnđịnh do miếng đệm luôn ép chặt vào bề mặt chi tiết

+ Chọn máy: Gia công trên máy khoan đứng vạn năng K125

+ Chọn dao: Dùng mũi khoan ruột gà đuôi trụ, vật liệu là hợp kim cứng, cóđường kính d =6mm, chiều dài L=115mm, chiều dài phần làm việc l=80mm

(Bảng 4-41, Trang 326, Sổ tay CNCTM 1)

5.3.12 Nguyên công 12 – Khoan sâu lỗ Ф8:

+ Sơ đồ gá đặt:

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

+ Định vị: Chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do Dựng hai phiến tỳ phẳng định

vị mặt đỏy A hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong (lỗ Ф12) hạnchế 2 bậc tự do, chốt trỏm định vị mặt trong lỗ Ф23 hạn chế 1 bậc tự do Ngoài ra,cũn dựng thờm 1 chốt tỳ điều chỉnh nhằm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia cụng

+ Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vớt cú miếng đệm, lực kẹp ổnđịnh do miếng đệm luụn ộp chặt vào bề mặt chi tiết

+ Chọn mỏy: Gia cụng trờn mỏy khoan đứng vạn năng K125

+ Chọn dao: Dựng mũi khoan ruột gà đuụi trụ, vật liệu là hợp kim cứng, cúđường kớnh d =8mm, chiều dài L=117mm, chiều dài phần làm việc l=75mm

(Bảng 4-41, Trang 326, Sổ tay CNCTM 1)

- Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phầnbảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì :

+ Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao nhiều lao động để giacông đồng thời tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn đến giáthành tăng

+ Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi

để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

- Trong công nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng hai phương pháp sau đây

để xác định lượng dư gia công:

dư gia công bằng kinh nghiệm Nhược điểm của phương pháp này làkhông xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dưthường lớn hơn giá trị cần thiết

 Phương pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các yếu tốtạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh.Phương pháp này đem lại độ chính xác cao, áp dụng cho hai trườnghợp là tự động đạt kích thước và đạt kích thước trên từng chi tiết

• Trong đồ án này , em sử dụng phương pháp tính toán phân tích để tính lượng

dư cho nguyên công 6 – Khoét và doa lỗ Ф23

định lượng dư (phương pháp tra bảng)

6.1 Nguyên công 1- Phay mặt đáy A:

Lượng dư đúc là 2 mm (bảng 3-110, Sổ tay CNCTM1)

Lượng dư gia công thô: 1,75mm

Lượng dư gia công tinh: 0,25mm

6.2 Nguyên công 2 – Phay đồng thời hai mặt E và C:

Lượng dư đúc là 1,6 mm (bảng 3-110, Sổ tay CNCTM1)

6.3 Nguyên công 3 – Phay mặt B:

Lượng dư đúc là 2 mm (bảng 3-110, Sổ tay CNCTM1)

Trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên

Khoa cơ khí

đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

6.4 Nguyờn cụng 4 – Phay mặt D:

Lượng dư đỳc là 2 mm (bảng 3-110, Sổ tay CNCTM1)

6.5 Nguyờn cụng 5 – Khoan và doa lỗ Ф12:

Lượng dư khoan: 11,9mm

Lượng dư do: 0,1 mm

6.6 Nguyờn cụng 6 – Khoột và doa lỗ Ф23:

+ Gia cụng lỗ Ф23 cần theo trỡnh tự sau:

ρ− : Tổng sai lệch về vị trớ khụng gian do bước cụng nghệ sỏt trước để

lại ( độ cong vờnh, độ lệch tõm, độ khụng song song …)