MỤC LỤC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CẦN ĐẨY ĐHSPKT HƯNG YÊN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.. 1
MỤC LỤC.. 2
LỜI NÓI ĐẦU.. 4
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ CHI TIẾT – PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI5
1.1. Phân tích chi tiết gia công. 6
1.2.1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết7
1.2.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết – Vật liệu chế tạo chi tiết.7
1.3. Xác định dạng sản xuất8
1.4. Xác định phương pháp chế tạo phôi12
1.4.1. Phôi dập. 12
1.4.2. Rèn tự do. 13
1.4.3. Đúc trong khuôn kim loại14
1.4.4. Đúc áp lực. 14
1.4.5. Đúc ly tâm.. 14
1.4.6. Đúc trong khuôn mẫu chảy. 15
1.4.7. Đúc liên tục. 15
1.4.8. Đúc khuôn vỏ mỏng. 15
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.. 17
2.1. Xác định đường lối công nghệ. 17
2.2. Chọn phương pháp gia công. 17
2.2.1. Phân tích việc chọn chuẩn định vị17
2.2.2. Chọn chuẩn tinh. 18
2.2.3. Chọn chuẩn thô. 19
2.2.4. Lựa chọn phương án gia công. 19
2.3. Lập tiến trình công nghệ. 20
2.4. Thiết kế nguyên công. 22
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG 32
3.1. Tính lượng dư cho nguyên công gia công kích thước . 32
3.2. Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.38
3.3. Tính chế độ cắt cho nguyên công phay rãnh . 39
3.4. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại43
3.5. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. 52
CHƯƠNG IV: TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ – TÍNH THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN TA RÔ LỖ REN M8 60
4.1. Cơ sở tính toán và thiết kế đồ gá – Thành phần đồ gá. 60
4.2. Tính toán lực kẹp trong kết cấu chế tạo đồ gá. 62
4.2.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kĩ thuật của nguyên công.62
4.2.2. Tính lực kẹp. 63
4.2.4. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá. 69
KẾT LUẬN.. 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 72
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trong các nghành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân.
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo: Đỗ Hoài Vũ, em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy được giao. Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan và cả trong thực tế, tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn vì thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế. Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức em vẫn mong được học hỏi.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Đỗ Hoài Vũ đã hướng dẫn em hoàn thiện đồ án môn học này
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ CHI TIẾT – PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
- Mục đích, ý nghĩa của đề tài.
a – Mục đích
Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy là một phần không thể thiếu trong chương trình đào tạo của ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy. Nó giúp sinh viên giải quyết một số vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo máy sau khi nghiên cứu các giáo trình cơ bản của ngành Chế tạo máy.
Khi thiết kế đồ án tốt nghiệp chế tạo máy sinh viên sẽ làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tiễn sản xuất.
Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ phải phát huy tối đa tính độc lập và sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.
Xuất phát từ tầm quan trọng đó, em đã được nhận đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy với đề tài: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Cần đẩy.”
b – Ý nghĩa
Biết vận dụng và kết hợp nhuần nhuyễn giữa kiến thức lý thuyết đã học với quá trình thực hành, thực tập để giải quyết được những vấn đề mà đồ án đưa ra qua đó để giải quyết một phần đòi hỏi của thực tế sản xuất của các nhà máy cơ khí cũng như trường học trong quá trình nghiên cứu các chi tiết cơ khí chính xác.
Nắm bắt được cơ cấu, chức năng và đặc tính kĩ thuật của chi tiết Cần đẩy. Nắm bắt được quy trình công nghệ gia công chi tiết Cần đẩy.
Có thể áp dụng quy trình công nghệ vào sản xuất thực tiễn để sản xuất thay thế các Cần đẩy đã hỏng tại trường cũng như ngoài xí nghiệp.
Bản vẽ chi tiết:
1.1. Phân tích chi tiết gia công
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết cần đẩy là chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó. Cụ thể chi tiết có 2 lỗ và có tâm song song với nhau và vuông góc với mặt đáy của chi tiết. Lỗ van M8 có vị trí hợp với lỗ một góc 45.
Các bề mặt làm việc là các mặt trong của hai lỗ f14, f18 và mặt đáy của chi tiết. Trong chi tiết này chỉ có các bề mặt có Rz20 là ảnh hưởng nhiều tới tính năng làm việc và chất lượng vận hành của chi tiết. Các bề mặt còn lại không có ảnh hưởng nhiều tới tính năng làm việc và chất lượng vận hành của chi tiết.
1.2.1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
Chi tiết dạng càng thường có chức năng cầu nối giữa chi tiết này với chi tiết khác để biến đổi chuyển động, như biến động thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục khuỷu) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để gạt bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).
1.2.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết – Vật liệu chế tạo chi tiết.
Cũng như các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như độ chính xác gia công.
Chi tiết đã có dạng đối xứng giữa các bề mặt làm việc của chi tiết vì vậy nó rất thuận lợi cho quá trình gia công.
Ngoài bề mặt chính như các mặt đầu, mặt trụ trong cần phải đảm bảo yêu cầu công nghệ, đối với gân trợ lực để giảm ứng xuất tập trung cần tạo ra bán kính cong với góc lượn R. Gân trợ lực tăng độ cứng vững cho chi tiết.
Tính công nghệ trong kết cấu:
- Hình dáng kết cấu chi tiết tương đối đơn giản, không quá phức tạp. Vật liệu chế rtaoj chi tiết là thép CT45.
- Độ cứng vững của càng: với thép CT45 có độ cứng 160 … 180HB độ cứng không cao, chi tiết có hình dáng đơn giản.
- Các mặt đầu của cần đẩy nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau: gồm hai mặt đầu lỗ f14 và mặt đầu lỗ f18
- Hình dáng của cần đẩy thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
- Khi gia công chi tiết thì các dụng cụ rất rễ thoát dao.
- Cần đẩy không có lỗ kín nên gia công đơn giản, thuận tiện.
Về yêu cầu kỹ thuật:
Khi chế tạo chi tiết cần đẩy cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau đây:
-Độ không song song giữa 2 đường tâm lỗ f14 và f18 là: 0,05/100mm.
-Độ nhám bề mặt đáy và rãnh chi tiết gia công phải đạt Rz = 20.
-Độ nhám bề mặt trong lỗ f14 đạt Ra = 0,8.
-Độ nhám bề mặt đầu 2 lỗ f14 và f18 đạt Rz = 40.
Vật liệu chế tạo chi tiết:
Vật liệu sử dụng là: Thép C45, có các thành phần hóa học sau:
C = 0,4- 0,5% Si = 0,17-0,37% Mn = 0,5-0,8% S = 0,045%
P = 0,045% Ni = 0,30% Cr = 0,30%
[d]bk=750MPa
[d]bu = 550Mpa
1.3. Xác định dạng sản xuất
Ý nghĩa
Dạng sản xuất là 1 khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp nhằm giúp cho việc xác định đường lối biện pháp công nghệ, tổ chức sản xuất và vốn đầu tư để tạo sản phẩm đạt các chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế.
Trong điều kiện của nghành cơ khí chế tạo máy hiện nay thì việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản lượng, tính ổn định của sản phẩm và khối lượng của đối tượng sản xuất.
Xác định dạng sản xuất
Muốn xác định được dạng sản xuất thì ta cần xác định được sản lượng hàng
năm của chi tiết gia công, và trọng lượng thật của chi tiết. Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức sau:
N = N1.m (1+)
Trong đó:
N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (7500 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
a- Phế phẩm trong xưởng đúc a =(3 ¸ 6) %, chọn 5%
b- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ b =(5 ¸ 7)%, chọn 5%
Vậy N = 7500.1(1 +) = 8250 chi tiết /năm
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức
Q = V.g (kg)
Trong đó:
Q - Trọng lượng chi tiết
g - Trọng lượng riêng của vật liệu gCT45 = 7,85 Kg/dm3
Để tính được thể tích thực sự của chi tiết thì ta chia chi tiết ra làm nhiều hình khối cơ bản và đánh dấu như hình dưới, từ đó ta có thể tính được thể tích của chi tiết 1 cách dễ dàng như sau:
V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5, mà ta có:
V1= V1a – V1b
V1a = 3,14 . .24 =16956 mm3
V1b = 3,14 . .24 =3693 mm3
ðV1 = 13263 mm3
V2 = V2a + V2b
V2a = 48 . 30 .8 = 11520 mm3
V2b = 48 . . 10 =4600 mm3
ðV2 = 16120 mm3
V3 = V3a – V3b –V3c
V3a = 3,14 . . 20 = 20347 mm3
V3b = 3,14 . . 20 = 5086 mm3
V3c = 3,14 . . 9 = 452 mm3
ðV3 = 14809 mm3
V4 = 15 . 10 . 112 =16800 mm3
V5 = V5a – V5b –V5c
V5a = 148 . 20 . 32 = 94720 mm3
V5b = 148 . 14 . 10 = 20720 mm3
V5c = 3,14 . . 10 = 2543 mm3
ðV5 = 71547 mm3
ðV = V1 +V2 +V3 + V4 + V5 = 132449 mm3 = 0,132449 dm3
Vậy Q = V.g = 0,132449 . 7,85 = 1,04 (kg)
Theo bảng số 2 – Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (HDTKĐA CNCTM – GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH) trang 21, ta có bảng xác định dạng sản xuất như sau:
|
Dạng sản xuất |
Q: Khối lượng của chi tiết |
|||
|
> 200 Kg |
(4 - 200) Kg |
< 4 Kg |
||
|
Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) |
||||
|
Đơn chiếc |
< 5 |
< 10 |
< 100 |
|
|
Hàng loạt nhỏ |
55 - 100 |
10 - 200 |
100 - 500 |
|
|
Hàng loạt vừa |
100 - 300 |
200 - 500 |
500 - 5000 |
|
|
Hàng loạt lớn |
300 - 1000 |
500 - 5000 |
5000 - 50000 |
|
|
Hàng khối |
> 100 |
> 5000 |
>50000 |
|
Dựa vào bảng trên ta có xác định ngay được dạng sản xuất của chi tiết là Sản xuất hàng loạt lớn.
1.4. Xác định phương pháp chế tạo phôi
Chọn phương pháp chế tạo phôi
Trong ngành chế tạo máy thì tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi,vật liệu chiềm từ 30- 60% tổng chi phí chế tạo. Phôi được xác lập hợp lý sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao và khi chế tạo phải đảm bảo lượng dư gia công. Lượng dư gia công quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công, tốn năng lượng, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng.
Lượngdư quá nhỏ sẽ không đủ để bớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện, làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia công.
- Dựa vào kết cấu, hình dạng, kích thước của chi tiết.
- Dựa vào vật liệu và cơ tính của vật liệu.
- Dưa vào dạng sản xuất và tính ổn định của sản phẩm.
- Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật.
Muốn chọn phôi hợp lý không những phải nắm vững những yêu cầu thiết kế mà phải biết về đặc điểm biến thiên trong phạm vi sử dụng của từng loại phôi.
Như vậy việc xác địnhphươngpháp tạo phôi dựa trên hình dáng của chi tiết và đảm bảo lượng dư gia công để nhằm tiết kiệm nguyên vật liệu, quy trình công nghệ đơn giản, giảm được thời gian gia công cơ bản trong quá trình chế tạo chi tiết, tăng năng xuất lao động nhưng vẫn đảm bảo số lượng và chất lượng sản phẩm đồng thời không bị phế phẩm dẫn đến giá thành hạ.
Trong công nghệ chế tạo máy thường sử dụng các phương pháp tạo phôi sau:
1.4.1. Phôi dập
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu. . .có các đặc điểm:
Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công.
Độ chính xác của vật dập cao, đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ D 2 ¸D 4, độ chính xác đạt được ± 0,1¸± 0,05.
Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp.
Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao.
Hệ số sử dụng vật liệu cao.
Thiết bị sử dụng có công suất lớn, chuyển động chính xác, chế tạo khuôn đắt tiền.
Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
1.4.2. Rèn tự do
Ưu điểm của rèn tự do:
Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư ít.
Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co... Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm.
Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt .
Các nhược điểm của rèn tự do:
Độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt kém.
Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ tay nghề của người công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc.
Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh tế không cao.
Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy.
1.4.3. Đúc trong khuôn kim loại
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao.
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt . . .
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. . .
Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.
1.4.4. Đúc áp lực
Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao.
Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao.
1.4.5. Đúc ly tâm
Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi, do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi.
Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tổ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn.
Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót.
Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất.
1.4.6. Đúc trong khuôn mẫu chảy
Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu.
1.4.7. Đúc liên tục
Thích hợp với vật đúc dài, tiết diện không đổi và có chiều dài không hạn chế, đúc các tấm kim loại thay cho cán, vật đúc không có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích. Cơ tính vật đúc cao, năng xuất cao, giá thành giảm. Vật đúc dễ bị nứt, không đúc được các vật phức tạp .
1.4.8. Đúc khuôn vỏ mỏng
Đạt được độ bóng và chính xác cao, vật đúc ít rỗ và ít bị khuyết tật. Giảm chi phí kim loại, quá trình đúc dễ cơ khí hoá tự động hoá. Chu trình làm khuôn dài, giá thành khuôn cao.
Thân đồ gá có khối lượng khá lớn và sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phôi là phôi đúc và đúc trong khuôn kim loại. Bởi lẽ sau khi so sánh các phương án tạo phôi ta thấy đúc trong khuôn kim loại có những ưu điểm sau:
- Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá tự động hoá cao.
- Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các phương pháp tạo phôi khác.
- Cơ tính của vật đúc cao, tuổi bền kim loại cũng cao.
- Đúc trong khuôn kim loại cho phép nâng cao năng suất và tránh những sai hỏng trong khi tạo phôi.
- Chọn phương pháp chế tạo phôi
Vật liệu để chế tạo là thép C45. Thép C45 có tính hàn được là không giới hạn, không nhạy cảm với độ nhạy điểm trắng (khuyết tật thép), không có khuynh hướng giòn.
Căn cứ vào dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt lớn, và với hình dạng cũng như kết cấu của chi tiết là khá đơn giản nên ta chọn phương pháp: đúc trong khuôn kim loại, đây là phương pháp tối ưu nhất.
Sau khi lấy phôi ra khỏi khuôn đúc thì ta tiến hành làm sạch phôi và làm cùn các ba-via sắc.
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
2.1. Xác định đường lối công nghệ
Xác định đường lối công nghệ là xác định phương pháp thực hiện công việc gia công chi tiết sao cho tốn ít thời gian nhất, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm bảo độ chính xác gia công. Quá trình gia công chi tiết phải qua nhiều nguyên công, nhưng phải phân chia cách thực hiện nguyên công đó như thế nào để đạt được các yêu cầu nói trên. Chúng ta có thể chọn phương án tập trung nguyên công hay phân tán nguyên công.
Tuy nhiên việc chọn cách phân chia nguyên công còn phụ thuộc vào dạng sản xuất, độ cứng vững và độ chính xác của chi tiết và điều kiện sản xuất của nước ta hiện nay. Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao có thể đạt được độ chính xác cao thì nên chọn phương án phân tán nguyên công tức là quy trình công nghệ được phân ra thành các nguyên công đơn giản. Ta dùng các máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
2.2. Chọn phương pháp gia công
2.2.1. Phân tích việc chọn chuẩn định vị
a - Chọn chuẩn định vị khi gia công
Việc chọn chuẩn công nghệ gia công có ý nghĩa quan trọng nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công, năng suất gia công .Việc chọn chuẩn là để đảm bảo hai yêu cầu sau đây:
- Chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công.
- Nâng cao năng suất và giảm giá thành sản phẩm.
Chọn chuẩn bao gồm hai vấn đề chủ yếu sau: chọn chuẩn thô và chọn chuẩn tinh.
Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn:
- Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công.
- Đảm bảo phân phối lượng dư đều cho các bề mặt gia công.
- Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công với nhau.
Ngoài ra việc chọn chuẩn phải đảm bảo thỏa mãn yêu cầu như nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm.
b - Nguyên tắc khi chọn chuẩn
Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc sau :
- Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm, phải chọn chuẩn sao cho hạn chế hết số bậc tự do cần thiết, tuyệt đối tránh hiện tượng siêu định vị hoặc thiếu định vị.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện sử dụng.
- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết ít bị biến dạng do ảnh hưởng của lực kẹp và lực cắt đồng thời tận dụng khả năng có lực kẹp nhỏ nhất.
2.2.2. Chọn chuẩn tinh
Việc chọn chuẩn tinh phải dựa vào các yêu cầu và các lời khuyên sau:
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Làm như vậy sẽ làm cho chi tiết lúc gia công có vị trí tương tự như lúc làm việc. Vấn đề này sẽ rất quan trong khi gia công tinh.
- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết ít bị biến dạng do ảnh hưởng của lực kẹp và lực cắt đồng thời tận dụng khả năng có lực kẹp nhỏ nhất. Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị.
- Nếu điều kiện gá đặt cho phép và quy trình công nghệ cho phép thì nên chọn chuẩn tinh sao cho đảm bảo tính trùng chuẩn (chuẩn khởi suất và chuẩn định vị). Thực hiện lời khuyên này nhằm đảm bảo giảm bớt sai số tích luỹ từ nguyên công trước để lại.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện khi sử dụng.
- Nếu điều kiện gá đặt cho phép và quy trình công nghệ cho phép thì nên chọn chuẩn thống nhất cho 2 hay nhiều lần gá trong một quy trình.
2.2.3. Chọn chuẩn thô
Chuẩn thô là các bề mặt dùng làm chuẩn chưa gia công cơ, thường được dùng làm chuẩn ở nguyên công đầu tiên. Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định tới quy trình công nghệ, vì nó trực tiếp ảnh hưởng tới nguyên công sau. Việc lựa chọn chuẩn thô phải thỏa mãn các yêu sau:
- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công.
- Đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan giữa bề mặt gia công với bề mặt không gia công.
v Dựa vào những yêu cầu trên người ta đưa ra 5 lời khuyên sau:
- Nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô vì làm như vậy sẽ làm cho sự thay đổi về vị trí tương quan giữa bề mặt gia công với bề mặt không gia công là nhỏ nhất.
- Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công nào có vị trí tương quan cao nhất với các bề mặt sẽ gia công làm chuẩn thô.
- Trong các bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ và đều làm chuẩn thô.
- Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong suốt quá trình gia công.
- Cố gắng nên chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có mép rèn dập, đậu ngót, đậu rót.
→Dựa vào đặc điểm kết cấu của phôi là phôi có mặt phẳng đối xứng kết cấu đơn giản, có 2 bề mặt đủ tiêu chuẩn để làm chuẩn nên ta chọn bề mặt đáy của chi tiết để làm chuẩn thô.
2.2.4. Lựa chọn phương án gia công
Khi thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết phải được xác định hợp lý, tiến trình công nghệ ứng với các bề mặt cần gia công của chi tiết sao cho chu kỳ gia công ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công giảm thời gian phụ và đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.
Trình tự gia công hợp lý các bề mặt của chi tiết được thể hiện ở thứ tự tối ưu các nguyên công.
Đối với bề mặt gia công cần căn cứ vào trạng thái cuối cùng của bề mặt gia công để lập phương án thứ tự theo nguyên tắc. Việc xắp đặt hợp lý các nguyên công kiểm tra trung gian sau nguyên công khó gia công sẽ tránh được hiện tượng gia công cả những chi tiết bị phế phẩm ở các nguyên công trước.
Cố gắng giảm thời gian phụ do đó tăng năng xuất, hạ giá thành sản phẩm.
Đối với chi tiết Cần đẩy – bản vẽ 45.0099 ta có thể thực hiện các biện pháp gia công sau :
- Gia công mặt đầu 2 lỗ và bằng dao phay mặt đầu, ta tiến hành phay thô, phay tinh đạt dộ chính xác Rz = 40.
- Gia công mặt đáy bằng dao phay mặt đầu, ta tiến hành phay thô và phay tinh đạt độ chính xác Rz = 40.
- Gia công lỗ bằng phương pháp khoan, khoét, doa.
- Gia công lỗ bằng phương pháp khoan, doa.
- Gia công rãnh D bằng dao phay ngón.
- Gia công rãnh E bằng dao phay đĩa, đạt được độ chính xác theo yêu cầu
Rz= 20.
- Gia công khoan ta rô lỗ ren M8.
2.3. Lập tiến trình công nghệ
Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công được thực hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết. Đối với chi tiết chúng ta đang cần gia công là một chi tiết đơn giản nên chúng ta có thể đưa luôn gia một phương án gia công hợp lý nhất để vừa rút ngắn được thời gian gia công lại tiết kiệm được đồ gá, phương án gia công như sau:
Phương án 1:
a, Nguyên công 1: Phay đồng thời 2 mặt lỗ và lỗ
b, Nguyên công 2: Phay mặt đáy
c, Nguyên công 3: Gia công lỗ
d, Nguyên công 4: Gia công lỗ
e, Nguyên công 5: Gia công rãnh D
f, Nguyên công 6: Gia công rãnh E
g, Nguyên công 7: Khoan, ta rô lỗ ren M8
Phương án 2:
a, Nguyên công 1: Phay mặt đáy
b, Nguyên công 2: Phay mặt trên lỗ
c, Nguyên công 2: Phay mặt trên lỗ
d, Nguyên công 3: Gia công lỗ
e, Nguyên công 4: Gia công rãnh E
f, Nguyên công 5: Gia công lỗ
g, Nguyên công 6: Gia công rãnh D
h, Nguyên công 7: Khoan, ta rô lỗ ren M8
Từ 2 phương án trên ta chọn phương án gia công số 1.
2.4. Thiết kế nguyên công
1)Nguyên công 1: Phay mặt đầu 2 mặt trụ và
-Định vị: Chi tiết được định vị 3 bậc tự do .
+Mặt đáy dùng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do tịnh tiến oz, quay quanh ox, oy
-Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động.
-Chọn máy: Máy phay vạn năng X6332B.
Thông số máy: Kích thước bàn làm việc của máy 1250x320mm.
Công suất động cơ chính:
+ trục đứng là 3,7 kw.
+ trục ngang là 2,2 kw.
-Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn hợp kim cứng, theo bảng 4-96, trang 377, STCNCTM tập 1, ta có thông số của dao như sau:
+ Đường kính dao: D = 50
+ Độ dài dao: L = 167
+ Số răng: Z = 5
-Sau khi gia công thì bề mặt gia công đạt độ nhám Rz=20.
-Nguyên công này cần 2 bước gia công là phay thô và phay tinh.
................................
- Đế đồ gá: Đế đồ gá là là chi tiết cơ bản rất cơ bản của đồ gá. Nó là không những là nơi chịu lực chính của đồ gá mà còn là nơi lắp ráp các chi tiết khác tạo thành đồ gá hoàn chỉnh. Cho nên đế đồ gá được làm bằng gang xám GX 15-32, chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát. Sau đó tiến hành gia công cơ học tạo các vị trí lắp vít và bulông để lắp các chi tiết khác lên đó.
4.2.3. Xác định sai số chế tạo đồ gá
NhËn thÊy r»ng ®å g¸ lµ dông cô cã nhiÖm vô cè ®Þnh chi tiÕt cÇn gia c«ng trªn bµn m¸y cña m¸y c¾t kim lo¹i, tøc lµ nã b¶o ®¶m vÞ trÝ t¬ng quan gi÷a dao vµ chi tiÕt. Cho nªn sai sè cña ®å g¸ khi chÕ t¹o vµ l¾p gi¸p sÏ ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn sai sè cña kÝch thíc khi gia c«ng, cô thÓ nã ¶nh hëng ®Õn sai sè vÞ trÝ t¬ng quan gi÷a bÒ mÆt gia c«ng vµ bÒ mÆt chuÈn chän lµm ®Þnh vÞ.
NÕu chi tiÕt ®îc gia c«ng b»ng dao ®Þnh h×nh hoÆc dao ®Þnh kÝch thíc th× sai sè cña ®å g¸ kh«ng ¶nh hëng ®Õn kÝch thíc vµ sai sè h×nh d¸ng cña bÒ mÆt gia c«ng. Nhng khi gia c«ng b»ng phiÕn dÉn dông cô th× sai sè ®å g¸ ¶nh hëng ®Õn kho¶ng c¸ch t©m cña c¸c lç gia c«ng vµ kho¶ng c¸ch tõ mÆt ®Þnh vÞ tíi t©m lç. §é kh«ng song song gi÷a c¸c mÆt ®Þnh vÞ vµ mÆt ®¸y cña ®å g¸ sÏ g©y sai sè cïng d¹ng gi÷a bÒ mÆt gia c«ng vµ bÒ mÆt chuÈn.
Sai số chế tạo của chi tiết được xác định theo công thức sau:
Ở đây: - là sai số do chế tạo
- là sai số gá đặt.
- là sai số chuẩn
- là sai số do kẹp chặt
- là sai số do mòn
- là sai số điều chỉnh
+ Sai số gá đặt :
Sai số gá đặt được xác định theo bảng 7-3 sách Atlas đồ gá: = 70 ()
+ Sai số chuẩn :
Vì ta gá đặt chi tiết trên phiến tỳ và 2 chốt trụ, trám nên sai số chuẩn sinh ra do có khe hở giữ chốt định vị với lỗ định vị.
Như đã xác định ở phần tính lượng dư, ta chỉ cần thay chiều dài lỗ gia công (L=9) vào công thức:
ec = L.tga = 9.0,00067 = 0,0063 mm = 0,63 mm
+ Sai số kẹp chặt .
Sai số do lực kẹp gây ra. = 0 mm (do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước cần thực hiện)
+ Sai số mòn .
Sai số mòn sinh ra do đồ gá bị mòn trong quá trình gia công. Sai số mòn được xác định theo công thức sau:
Ở đây: - hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị; = 0,3
N - số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá; N = 8250 (chi tiết/năm)
= 27,2 ()
+ Sai số điều chỉnh .
Sai số điều chỉnh là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy = 5 – 10 .
Ta chọn = 8 ().
Vậy ta có: Sai số chế tạo là:
= 64 (mm) = 0,064 (mm)
Vậy sai số chế tạo: = 0,064 (mm)
4.2.4. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá
+ Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và thân đồ gá 0,064 mm trên 100mm chiều dài.
+ Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị so với đáy đồ gá 0,064 mm.
+ Độ không đồng tâm giữa tâm của bạc dẫn hướng và tâm của lỗ 0,064mm.
+ Độ không vuông của tâm bạc dẫn so với đáy đồ gá 0,064 mm.
+ Đối với các chi tiết dùng để định vị cho chi tiết hoặc dẫn hướng cho dụng cụ cắt phải được nhiệt luyện đạt độ cứng 50¸ 60 HRC .hông song song giữa mặt phiến tỳ với mặt đáy đồ gá ≤
KẾT LUẬN CHI TIẾT CẦN ĐẨY ĐHSPKT HƯNG YÊN
Sau một thời gian tìm hiểu,nghiên cứu và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo tại Trung Tâm ĐT & THCN Cơ Khí, đặc biệt là thầy giáo Đỗ Hoài Vũ. Đến nay em đã hoàn thành đề tài của mình.
Trong suốt quá trình tìm hiểu, tính toán làm đề tài đến khi hoàn thành em đã hiểu thêm được nhiều vấn đề về công nghệ gia công các chi tiết nói chung và gia công chi tiết dạng hộp nói riêng, những kiến thức sẽ giúp ích rất nhiều cho em trong thực tế sau này. Ngoài ra em còn hiểu biết thêm về một số phương pháp gia công các chi tiết máy. Đồng thời em còn được hiểu thêm về các loại máy công cụ dùng trong công nghệ chế tạo các chi tiết máy.
Trong quá trình thực hiện đồ án, do hiểu biết còn hạn chế, đồng thời còn thiếu kinh nghiệm thực tế và kinh nghiệm khi thiết kế nên đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn, cùng những ý kiến đóng góp của các bạn để em có thể hoàn thiện được kĩ năng của mình hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo cùng bạn bè và đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Đỗ Hoài Vũ đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHI TIẾT CẦN ĐẨY ĐHSPKT HƯNG YÊN
- “Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” _GS.TS Trần Văn Địch.
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2002.
- “Sổ tay công nghệ chế tạo máy” ( Tập 1,2,3 ) _ GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, GS.TS Lê Văn Tiến, GS.TS Ninh Đức Tốn, GS.TS Trần Xuân Việt.
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội.
- “Atlas đồ gá” _ GS.TS. Trần Văn Địch
- “Giáo trình công nghệ chế tạo máy” _ GS.TS Trần Văn Địch, GS.TS Nguyễn Trọng Bình, GS.TS Nguyễn Thế Đạt, GS.TS. Lê Văn Tiến, GS.TS. Trần Xuân Việt
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2003.
- “Dung Sai Và Lắp Ghép”_ PGS.TS Ninh Đức Tôn.
Nhà xuất bản giáo dục.
- “Nguyên Lý Cắt Kim Loại” _GS.TS Trần Văn Địch.
Nhà xuất bản KH & KT -2008
- “Sức Bền Vật Liệu”_ GS.TS Đặng Việt Cương , PGS.TS Khổng Doãn Điền.
Nhà xuất bản giáo dục.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CẦN ĐẨY ĐHSPKT HƯNG YÊN
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK
