ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Phông lắp vi sai

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Phông lắp vi sai 1.PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI2.THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ PHÔI 3.THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ 4.THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành Chế tạo máy là một ngành có vị trí rất quan trọng trong nền

kinh tế quốc dân Đây là một ngành nghề được đào tạo gần như ở tất cả cáctrường Đại học và Cao đẳng trên cả nước

Tuy các lĩnh vực của ngành Cơ khí Chế tạo máy rất đa dạng và phongphú Nhưng ở bất kì công ty, nhà máy hay doanh nghiệp nào thì cũng phảigia công các sản phẩm cơ khí Tức là phải lập quy trình công nghệ gia côngcho các sản phẩm cơ khí đó Đây cũng chính là công việc mà sinh viênngành Cơ khí Chế tạo máy sau khi ra trường thường phải đảm nhận tại nơimình làm việc

Chính vì những lí do đó nên em chọn đề tài tốt nghiệp về lĩnh vực lậpquy trình công nghệ gia công chi tiết cơ khí Với nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

là “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Phông lắp vi sai ” bản

thân em đã rất cố gắng để hoàn thành đúng tiến độ và đảm bảo chất lượng.Tuy nhiên, do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, thời gian làm đồ án cóchút eo hẹp, đồng thời đồ án được thực hiện song song với các nhiệm vụ họctập khác và các công việc khác Do vậy, nội dung đồ án của em không tránhkhỏi những thiếu xót, sẽ có chỗ chưa hợp lí, giải pháp công nghệ chưa đượctối ưu Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và bạn bè để em có thểcủng cố, bổ xung những kiến thức còn thiếu, còn yếu cho bản thân

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo cùngcác thầy cô trong bộ môn, trong khoa đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ emhoàn thành đồ án của mình

Sinh viên thực hiện

Trang 2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHUƠNG 1 4

PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI 4

1.1 Phân tích kết cấu chi tiết và các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết 4

1.2 Tính công nghệ trong kết cấu 6

1.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 7

CHUƠNG 2 9

THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG .9

2.1 Thiết kế tiến trình công nghệ gia công 9

2.2 Xác định luợng dư gia công và kích thuớc phôi 19

2.3 Thiết kế nguyên công 19

2.3.1 Nguyên công 1: Tiện ngoài, tiện lỗ tạo chuân 19

2.3.2 Nguyên công 2: Tiện thô lỗ 24

2.3.5 Nguyên công 5: Tiện tinh lỗ 36

2.3.6 Nguyên công 6: Tiện tinh lỗ 41

2.3.7 Nguyên công 7: Tiện tinh ngoài 44

2.2.9 Nguyên công 9: Khoan 4 lỗ Φ10 50

2.2.10 Nguyên công 10: Vát mép lỗ 53

2.2.11 Nguyên công 11: Ta rô 4 lỗ ren M12x1,5 56

2.3.16 Nguyên công 16: Tiện ren M92x1,5 72

2.3.17 Nguyên công 17: Tiện ren M92x1,5 75

2.3.18 Nguyên công 18: Tiện tinh lỗ Ф90 78

CHƯƠNG 3 81

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 8 VÀ NGUYÊN CÔNG 18 81

3.1 Thiết kế đồ gá cho nguyên công 8 81

3.1.1 Sơ đồ gá đặt 81

3.1.2 Chế độ cắt 82

Trang 3

3.1.3 Tính lực kẹp và cơ cấu kẹp 82

3.1.4 Tính sai số chế tạo đồ gá 84

3.1.5 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá 85

3.1.6 Nguyên lí làm việc của đồ gá 85

3.2 Thiết kế đồ gá cho nguyên công 18 86

3.2.1 Sơ đồ gá đặt 86

3.2.2 Chế độ cắt 87

3.2.3 Tính lực kẹp và cơ cấu kẹp 87

3.2.4 Tính sai số chế tạo đồ gá 88

3.2.5 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá 89

3.2.6 Nguyên lí làm việc của đồ gá 89

KẾT LUẬN 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

Trang 4

CHUƠNG 1 PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI 1.1 Phân tích kết cấu chi tiết và các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

 Kết cấu

Chi tiết Phông lắp vi sai là một chi tiết dạng hộp có cấu tạo rất phức tạp.

Đây là một chi tiết quan trọng của Cầu sau xe vận tải nhẹ 1,5 tấn – VB150,

nó có tác dụng làm chi tiết cơ sở để lắp ghép các chi tiết khác của cầu sau lạivới nhau thành một cụm cầu sau hoàn chỉnh

Trang 6

Các lỗ Φ79,375-0,02, Φ68,262-0,02, Φ72-0,02, Φ70-0,02 và mặt trụ Φ220-0,05được lắp ghép với chi tiết khác Đây là các bề mặt làm việc chính của bơm.Các lỗ Φ10,5 dùng để lắp Phông lắp vi sai với chi tiết khác thông qua cácmối ghép bu lông.

Các lỗ ren M12 ở 2 đầu bán nguyệt dùng để lắp tai với Lắp phông vi saithông qua các mối lắp ren vít Sau khi lắp ghép với tai sẽ được các lỗΦ90+0,02 và các lỗ ren M92x1,5 để lắp ghép với các chi tiết khác của cầu sau.Các lỗ Φ90 và các lỗ ren M92x1,5 được gia công khi lắp để đảm bảo độchính xác

Trang 7

 Yêu cầu kỹ thuật

Khi gia công chi tiết Phông lắp vi sai cần đạt được nhiều yêu cầu kỹ

thuật khác nhau về độ chính xác kích thước, độ nhám bề mặt, về sai lệchhình dạng và về vị trí tương quan giữa các bề mặt làm việc

Các bề mặt trụ tham gia lắp ghép yêu cầu độ chính xác cấp 7, độ bóng bềmặt cấp 7 (Ra1,25) Các lỗ Φ79,375-0,02, Φ68,262-0,02, Φ72-0,02, Φ70-0,02 phảiđồng tâm với nhau Vị trí tương quan của tâm các lỗ này so với tâm trụΦ220-0,05 đòi hỏi chính xác cao, sai lệch ±0,05(các kích thước 23±0,05 và30±0,05) Đồng thời, đường tâm các lỗ này phải vuông góc với đường tâm 2

lỗ Φ90 sau khi lắp ghép Lắp phông vi sai với tai tương ứng

Hai lỗ ren M92x1,5 yêu cầu không rạn nứt, lắp ghép phải trơn nhẹ

Các bề mặt phải gia công cắt gọt khác yêu cầu độ nhẵn bóng cấp 4(Rz40) và độ chính xác kích thước yêu cầu không cao

1.2 Tính công nghệ trong kết cấu

Chi tiết có cấu tạo phức tạp, kết cấu khó gá đặt trong quá trình giacông Các lỗ lắp ghép Φ79,375-0,02, Φ68,262-0,02, Φ72-0,02, Φ70-0,02 không córãnh thoát dao, kích thước lỗ không theo tiêu chuẩn Điều này gây khó khăncho việc gia công các lỗ lắp ghép

Mặt trụ ngoài Φ220-0,05 lệch tâm so với mặt các lỗ trên (các kích thước23±0,05 và 30±0,05), để đạt được độ lệch tâm này khi gia công cần phải có

đồ gá phù hợp

Để gia công 2 lỗ Φ90 và 2 lỗ ren M92 cũng cần phải có đồ gá chuyêndùng phù hợp

Trang 8

Vật liệu chế tạo bằng gang cầu có khả năng đúc tốt, thuận lợi trongviệc chế tạo phôi.

Các rãnh 12 (4 rãnh) cần phải gia công bằng phương pháp phay, xọchoặc chuốt

1.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Từ việc phân tích kết cấu và các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta cómột số phương án chọn phôi và chế tạo phôi như sau

 Phôi đúc

Đúc có 2 loại khuôn : khuôn cát và khuôn kim loại Khuôn cát thì cókhuôn làm bằng tay, bằng máy hoặc bán tự động.Vật liệu chế tạo chi tiết làgang cầu, đây là loại vật liệu có khả năng đúc tốt Kết cấu của chi tiết không

có thành vách và gân gờ mỏng nên có thể dễ dàng tạo phôi bằng phươngpháp đúc

Đối với phôi đúc có thể đúc trong khuôn cát hoặc khuôn kim loại Đúctrong khuôn cát mỗi khuôn chỉ dùng được một lần, muốn lấy phôi phải đập

bỏ khuôn Phôi đúc trong khuôn cát chất lượng thấp, lượng dư gia công lớn.Đúc trong khuôn kim loại chất lượng tốt hơn, năng suất cao hơn, khuôndùng được nhiều lần nhưng chỉ phù hợp với chi tiết có khối lượng nhỏ và có

cấu tạo đơn giản Chi tiết Phông lắp vi sai có cấu tạo rất phức tạp Nếu tạo

phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn kim loại thì cấu tạo khuôn phức tạp

và chi phí chế tạo khuôn lớn, hiệu quả kinh tế không cao

Trang 9

Khi đúc chi phí về thiết kế chế tạo khuôn lớn, phải đầu tư lò nấu chảykim loại Phôi sau khi đúc xong phải được ủ hoặc thường hóa mới có thể giacông cắt gọt.

 Phôi rèn tự do

Rèn tự do thì không cần phải chế tạo khuôn nhưng năng suất thấp, lượng

dư gia công lớn và chất lượng phôi phụ thuộc nhiều vào tay nghề người thợ.Hơn nữa, rèn tự do chỉ phù hợp với các chi tiết có cấu tạo đơn giản

Chi tiết Phông lắp vi sai có cấu tạo phức tạp, lại được chế tạo từ gang

xám nên không phù hợp với phương án chế tạo phôi bằng rèn tự do

 Phôi cán

Phôi cán cho phép giảm chi phí về việc chế tạo phôi vì loại phôi này cósẵn trên thị trường Trong trường hợp này có thể chọn phôi thanh hoặc phôicán ống

Tuy nhiên, chọn phôi cán chỉ phù hợp khi gia công các chi tiết dạng bạchoặc dạng trục, không phù hợp đối với các chi tiết dạng hộp

Chi tiết Phông lắp vi sai không phù hợp với phương án chọn phôi cán.

 Phôi dập

Phôi dập chất lượng phôi tốt, lượng dư gia công nhỏ, cơ tính tốt, năngsuất chế tạo phôi cao nhưng chi phí chế tạo khuôn lớn

Chi tiết Phông lắp vi sai có cấu tạo phức tạp, lại được chế tạo từ gang

xám nên không phù hợp với phương án chế tạo phôi dập

Từ những phân tích trên ta có thể chọn phương án chế tạo phôi là Đúc trong khuôn cát.

Trang 10

Lượng dư gia công của các bề mặt được tra theo Sổ tay Công nghệ chếtạo máy tập 2.

CHUƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ NGUYÊN

CÔNG 2.1 Thiết kế tiến trình công nghệ gia công.

Căn cứ vào kết cấu và các yêu cầu kĩ thuật của chi tiết Phông lắp vi

sai , căn cứ vào phương án chọn phôi và bản vẽ phôi ta có phương án chọn

chuẩn khi gia công như sau:

- Chuẩn tinh: Chọn lỗ Φ68,262 kết hợp với mặt đầu lỗ làm chuẩn tinhkhi gia công các bề mặt làm việc chính của chi tiết Làm như vậy sẽ đảm bảođược vị trí tương quan giữa lỗ này và các bề mặt khác trên chi tiết

Để hạn chế bậc tự do xoay quanh đường tâm lỗ Φ68,262 có thể dùngđịnh vào mặt đầu của lỗ bán nguyệt Φ90 (chuẩn thô) hoặc kết hợp với 1 lỗΦ10, 5 đã gia công (chuẩn tinh phụ) để chống xoay cho chi tiết khi gia công

- Chuẩn thô: Chọn mặt trụ ngoài Φ259 kết hợp với mặt đầu của chitiết làm chuẩn thô để gia công tạo chuẩn cho nguyên công đầu tiên Chốngxoay cho chi tiết bằng cách định vào mặt đầu của lỗ bán nguyệt Φ90

Với dạng sản xuất hàng khối, nếu gia công trên các máy vạn năngtruyền thống ta nên chọn đường lối công nghệ gia công là phân tán nguyêncông và sử dụng các đồ gá chuyên dùng để nâng cao năng suất và chất lượnggia công

Nếu gia công trên các máy chuyên dùng, máy bán tự động, đặc biệt làcác máy CNC ta có thể nâng cao năng suất và chất lượng gia công vượt trội

Trang 11

so với phương án gia công trên các máy vạn năng Khi đó, một nguyên công

ta có thể gia công được nhiều bề mặt, đảm bảo độ chính xác về vị trí tươngquan giữa các bề mặt tốt hơn, tránh được sai số gá đặt tích lũy qua cácnguyên công Đồng thời, chi phí về đồ gá sẽ giảm đi (do số lượng nguyêncông sẽ giảm), kết cấu đồ gá sẽ đơn giản hơn (không cần các cơ cấu dẫnhướng, so dao), chi phí về dụng cụ cắt cũng giảm xuống (do một dụng cụ cắt

có thể gia công được nhiều bề mặt và không cần thiết phải sử dụng các dụng

cụ cắt gia công lỗ theo tiêu chuẩn) Hơn nữa, ở những nguyên công cơ thờigia máy lớn một công nhân có thể vận hành được nhiều máy CNC cùng mộtlúc, điều này sẽ làm giảm chi phí về con người cũng như công tác quản lícon người trong sản xuất

Từ những phân tích trên ta có tiến trình công nghệ như sau:

Trang 12

V định

vị , chốt tỳ

- Khối

V kẹp

Trang 13

2 Tiện

thô lỗ

T620 - Dao

tiện lỗ

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

Trang 14

4 Tiện

thô lỗ

T620 - Dao

tiện lỗ

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

5 Tiện

tinh lỗ

T620 - Dao

tiện lỗ

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

Trang 15

6 Tiện

tinh lỗ

T620 - Dao

tiện lỗ

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

Trang 16

- Đai

ốc, đệm

- Đai

ốc, đệm

Trang 17

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

- Mũi

ta rô

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

Trang 18

12 Xọc

rãnh

Máyxọc

- Dao xọc

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

13 Xọc

rãnh

Máyxọc

- Dao xọc

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

Trang 19

14 Tiện

thô lỗ

T620 - Dao

tiện lỗ

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

15 Tiện

thô lỗ

T620 - Dao

tiện lỗ

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

Trang 20

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

Trang 21

- Trục

gá, bạc bung

- Đai

ốc, đệm

2.2 Xác định luợng dư gia công và kích thuớc phôi

Phôi đúc trong khuôn cát, cấp chính xác III Kích thước đường kính

và kích thước chiều dài của phôi được xác định theo ‘Sổ tay gia công cơ”

Theo bảng 1.34 trang 37 “Sổ tay gia công cơ” ta có hình dáng và kíchthước phôi như trên bản vẽ lồng phôi

2.3 Thiết kế nguyên công

2.3.1 Nguyên công 1: Tiện ngoài, tiện lỗ tạo chuân

a Cấu trúc nguyên công.

+ Nguyên công có 1 lần gá, 2 bước công nghệ

- Bước 1: Tiện mặt đầu

- Bước 2: Tiện lỗ Φ68

Trang 22

+ Chuẩn định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do.

- Mặt trụ ngoài hạn chế 2 bậc tự do: dùng khối V

- Mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do : dùng phiến tỳ

- Mặt đầu bên trong hạn chế 1 bậc tự do: dùng chốt tỳ

+ Kẹp chặt: Dùng khối V

+ Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công ta chọn máy tiện T620,thông số kỹ thuật cơ bản của máy như sau (theo bảng 5.22 trang 468 “Sổ taygia công cơ”):

- Chiều cao tâm máy: 200

- Công suất động cơ truyền động chính: 10 kW

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 1400

+ Trang bị công nghệ

Trang 23

- Đồ gá chuyên dùng.

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện dao tiện lỗ

- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 1/20, ca líp nút

V n

Trang 24

Trong đó: Pz là lực cắt tính toán; Pzb là lực cắt tra bảng; kp1, kp2 là các hệ sốđiều chỉnh lực cắt.

P V

kW

Ta có Nc < Nđc.η = 10.0,8 = 8 kW Vậy máy đảm bảo cắt được

Trong đó Nc là công suất cắt, Nđc là công suất động cơ, η là hiệu suấtcủa động cơ

0 0

Trang 25

Theo các bảng 2.68; 2.71 và 2.73 “Sổ tay gia công cơ” ta có k1 = 0,75; k2 =

V n

P V

kW

0 0

Trang 26

2.3.2 Nguyên công 2: Tiện thô lỗ

+ Chuẩn định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do

- Mặt trụ trong hạn chế 4 bậc tự do: dùng trục gá (bạc bung)

- Mặt đầu hạn chế 1 bậc tự do: dùng trục gá (vai trục)

+ Kẹp chặt: Dùng trục gá

Trang 27

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 1400.

V n

Trang 28

- Lực cắt: Theo bảng 2.76 trang 196 “Sổ tay gia công cơ” ta có Pzb = 240 kG.Tính lực cắt Pz = Pzb.kp1.kp2

Trong đó: Pz là lực cắt tính toán; Pzb là lực cắt tra bảng; kp1, kp2 là các hệ sốđiều chỉnh lực cắt

P V

kW

0 0

2.3.3 Nguyên công 3: Tiện mặt đầu, tiện thô ngoài

- Bước 1: Tiện mặt đầu

- Bước 2: Tiện ngoài Ф220,5

+ Chuẩn định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do

- Mặt lỗ hạn chế 4 bậc tự do: dùng trục gá (bạc bung)

Trang 29

- Mặt đầu hạn chế 1 bậc tự do: dùng trục gá (vai trục).

- Mặt đầu bên trong hạn chế 1 bậc tự do : dùng chốt tỳ

+ Kẹp chặt: Dùng trục gá

- Đồ gá vạn năng: Mâm cặp

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện lỗ bằngthép gió P18

Trang 30

- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 1/20, ca líp nút.

V n

Trang 31

P V

kW

0 0

Trang 32

 V = 130.0,75.0,55.0,15 = 128,9 (m/ph).

 Số vòng quay trục chính

1000 1000.128,9

380, 2 3,14.126

V n

P V

kW

0 0

Trang 33

Trang 34

- Chiều cao tâm máy: 200.

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện lỗ

V n

Trang 35

P V

kW

0 0

Trang 36

- Tốc độ cắt: Theo bảng 2.65 trang 193 “Sổ tay gia công cơ” ta có Vb = 130(m/ph).

V n

P V

kW

Trang 37

- Thời gian gia công cơ bản:

0 0

V n

Trang 38

P V

kW

0 0

Trang 39

2.3.5 Nguyên công 5: Tiện tinh lỗ

Trang 40

- Chiều cao tâm máy: 200.

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện lỗ

V n

Định dạng
Số trang	97
Dung lượng	1,3 MB