ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Quy trình công nghệ gia công ổ lệch tâm
Khoa: CƠ KHÍ
Đại học kỹ thuật công nghiệp
PHẦN III
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
- Chọn phôi
Căn cứ vào hình dáng kết cấu, kích thước, vật liệu của chi tiết , có thể chọn dạng phôi dập, phôi đúc hoặc phôi thanh.
- Dạng phôi thanh có ưu điểm là chi phí cho chế tạo phôi thấp, nhưng có nhược điểm là lượng dư gia công lớn.
- Dạng phôi dập có ưu điểm là cho độ chính xác cao, chất lượng bề mặt phôi tốt, cơ tính tốt, thích hợp với chi tiết làm việc trong điều kiện chịu tải va đập. Nhưng có nhược điểm là chi tiết có hình dáng phức tạp nên phải dập qua nhiều khuôn chuẩn bị mới dập được chi tiết hoàn thiện, do đó chi phí cho chế tạo bộ khuôn lớn.
- Dạng phôi đúc. Với chi tiết ổ lệch tâm , chế tạo phôi bằng phương pháp đúc có thể thực hiện dễ dàng. Phương pháp đúc chính xác cho phép giảm lượng hao phí kim loại đến 50% trên 1 đơn vị sản phẩm , giảm giá thành chế tạo phôi rất nhiều với phương pháp dập phôi. Tuy nhiên phôi đúc có cơ tính không đều do thiên tích khi đúc.Để khắc phục có thể tiến hành nhiệt luyện sơ bộ và ủ đắng nhiệt trước khi gia công cơ.
Qua phân tích về các dạng phôi ở trên , quyết định chọn dạng phôi đúc cho chi tiết ổ lệch tâm.
- Chọn phương pháp chế tạo phôi
- Căn cứ vào dạng sản xuất là hàng khối, hình dáng kết cấu, khối lượng của chi tiết , quyết định chọn phương pháp đúc trong khuôn cát,mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy để chế tạo phôi. Phương pháp này có những ưu điểm sau:
+ Chất lượng phôi đồng đều
+ Độ chính xác phôi cao
+ Vật liệu chế tạo phôi dễ kiếm, rẻ tiền
+ Năng suất đúc cao do làm khuôn bằng máy
+ Đúc được các chi tiết từ nhỏ đến lớn
Tuy nhiên, đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy cũng có những nhược điểm là khó làm khuôn với những vật đúc phức tạp.
- Bản vẽ vị trí phôi trong khuôn:(Hình 2)
Hình 2-Vị trí phôi trong khuôn
..................................
PHẦN II
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế xã hội tổng hợp, nó phản ánh mối liên hệ qua lại giữa các đặc trưng công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất để chế tạo sản phẩm đạt hiệu quả cao nhất. Đặc trưng của dạng sản xuất là sản lượng hàng năm , tính ổn định của sản phẩm , tính lặp lại của quá trình sản xuất và mức độ chuyên môn hoá của sản xuất .
Có nhiều quan điểm xác định dạng sản xuất . Trong thực tế người ta chia dạng sản xuất ra 3 loại hình chính:
+ Dạng sản xuất đơn chiếc
+ Dạng sản xuất hàng loạt
+ Dạng sản xuất hàng khối
Dạng sản xuất là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế quá trình công nghệ, vì nếu biết dạng sản xuất sẽ biết được các điều kiện cho phép về vốn đầu tư, trang thiết bị, nhân lực,.. để tổ chức sản xuất có hiệu quả cao nhất.
Có nhiều cách để xác định dạng sản xuất , ví dụ:
+ Xác định theo hệ số chuyên môn hoá
+ Xác định theo trọng lượng sản phẩm
+ Xác định then sản lượng hàng năm và trọng lượng sản phẩm
ở đây sẽ dùng cách xác định dạng sản xuất theo sản lượng hàng năm và trọng lượng sản phẩm .
- Tính sản lượng cơ khí
- Sản lượng cơ khí là số sản phẩm thực tế cần chế tạo trong một năm. Trong các nhà máy cơ khí sản lượng hàng năm thường được tính theo sản lượng sản phẩm. Căn cứ vào sản lượng kế hoạch đã đề ra ta sẽ xác định được sản lượng cơ khí của sản phẩm đó:
, chiếc/năm
Trong đó:
+ N –Sản lượng cơ khí cần chế tạo
+ N1 –Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm, N1=20.000 chi tiết/năm
+ m –Số chi tiết trong 1 sản phẩm , m=1
+ a - Số phần trăm dự phòng hư hỏng do chế tạo chi tiết.
+ b - Số phần trăm dự phòng hư hỏng do mất mát, vận chuyển, bảo quản
Lấy a=b=2
Thay vào trên ta có:
=20 800 chiếc/năm
- Tính trọng lượng chi tiết
Hình 1- Tính trọng lượng chi tiết
- Trọng lượng chi tiết được xác định theo công thức:
Q1= V.g , KG (1)
Trong đó:
* Q1- Trọng lượng chi tiết ,KG
* g - Trọng lượng riêng của vật liệu chi tiết
với thép: g=7,852.10-6 (KG/mm3)
* V- Thể tích của chi tiết , mm3
Theo hình vẽ , ta có:
V=V1 + V2 + V3 + V4 - V5 - V6 - V7 (2)
Với:
+ V1 = =3885750 mm3
+ V2 =16979707 mm3
+ V3 =2614050 mm3
+ V4 =1673227.5 mm3
+ V5 = =1171481,67 mm3
+ V6 = =60837,5 mm3
+ V7 =6174499,14 mm3
Thay vào (2) ta có: V=17745916,19 mm3
Thay vào (1) ta có: Q1=17745916,19.7,852.10-6=139 KG
- Xác định dạng sản xuất
- Với Q1=139KG, N=20800 chiếc/năm, Tra bảng 2<13>[2] ta có dạng sản xuất là hàng khối.
..................................
PHẦN IV
THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
- Chọn chuẩn
- Chuẩn là tập hợp các bề mặt , đường hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào đó để xác định vị trí của các bề mặt ,đường hoặc điểm khác của bản thân chi tiết đó hay của chi tiết khác.
- Chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế quá trình công nghệ . Chọn chuẩn hợp lý nhằm thoả mãn 2 yêu cầu sau:
+ Đảm bảo chất lượng chi tiết trong suốt quá trình gia công
+ Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ
- Từ 2 yêu cầu đó, người ta đề ra 3 nguyên tắc chung khi chọn chuẩn như sau:
+ Nguyên tắc thứ nhất: Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Tuyệt đối tránh siêu định vị và thiếu định vị. Cũng có thể sử dụng sơ đồ thừa định vị , nhưng trong nhiều trường hợp tránh thừa định vị không cần thiết.
+ Nguyên tắc thứ hai: Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều, đồng thời lực kẹp nhỏ đẻ giảm sức lao động của công nhân.
+ Nguyên tắc thứ ba: Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi nhất và phù hợp với loại hình sản xuất .
a) Chọn chuẩn tinh
* Khi chọn chuẩn tinh phải thoả mãn 2 yêu cầu :
- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt mặt gia công
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công
* Từ 2 yêu cầu trên , người ta đề ra các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh như sau:
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính
- Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt. Tức là càng nhiều loại chuẩn trùng nhau càng tốt. Nếu chọn được như vậy sẽ giảm được sai số tích luỹ do chọn chuẩn.
- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt. Nếu chọn được như vậy sẽ giảm được chủng loại đồ gá nên giảm được chi phí, hạ giá thành.
* Căn cứ vào hình dạng kết cấu của chi tiết gia công có thể có các phương án chọn chuẩn tinh như sau:
- Phương án 1: ( hình 3)
+ Chuẩn tinh là mặt đầu kết hợp với lỗ f219 và lỗ chuẩn phụ ở tâm trục f150. Trong đó mặt đầu khống chế 3 bậc, mặt lỗ khống chế 2 bậc và lỗ chuẩn phụ khống chế 1 bậc:
Hình 3- Phương án chọn chuẩn tinh 1
+ Ưu điểm:
- Diện tích mặt chuẩn chính lớn, độ cứng vững cao
- Đồ gá đơn giản
- Đảm bảo khoảng cách tâm giữa trục f150 và lỗ f219
+ Nhược điểm:
- Có sai số góc xoay do phải dùng chốt chám
- Gá đặt sẽ lâu
- Phương án 2: ( hình 4)
+ Chuẩn tinh là mặt đầu kết hợp với lỗ tâm trục f210. Trong đó mặt đầu khống chế 3 bậc, lỗ tâm khống chế 2 bậc:
Hình 4-Phương án chọn chuẩn tinh 2
+ ưu điểm:
- không phải khống chế bậc chống xoay
- có thể làm chuẩn tinh thoóng nhất cho một số nguyên công,kết cấu đồ gá đơn giản.
+ Nhược điểm:
- Kẹp chặt nhờ bu lông lồng qua lỗ f50 làm cho khoảng thoát dao khi gia công trục f150 bị hạn chế.
- Gá đặt lâu hơn phương án 2
- Phương án 3 :(Hình 5)
+ Chuẩn tinh là mặt đầu kết hợp với lỗ tâm ở phần trục f150 . Trong đó mặt đầu khống chế 3 bậc, lỗ tâm khống chế 2 bậc:
...................
Hình 5-Phương án chọn chuẩn tinh 3
+ ưu điểm:
- Không phải khống chế bậc chống xoay
- Có thể dùng làm chuẩn tinh thống nhất cho một số nguyên công
- Kết cấu đồ gá đơn giản
+ Nhược điểm:
- Kẹp chặt bằng bulông lồng qua lỗ f50 làm cho khoảng thoát dao khi gia công trục f150 bị hạn chế
- Gá đặt lâu hơn phương án 2
- Phương án 4: (hình 6)
+ Sử dụng trục f50 khống chế 4 bậc tự do, mặt vai trụ khống chế 1 bậc, lỗ f50 khống chế 1 bậc:
Hình 6-Phương án chọn chuẩn tinh 4
+ Ưu điểm:
- Nếu sử dụng sơ đồ này để gia công lỗ f219 trên máy doa thì kết cấu đồ gá đơn giản
- Đảm bảo độ song song đường tâm trục f150 và lỗ f219
+ Nhược điểm:
- Có sai số góc quay nên lượng dư gia công lỗ f 219 phải lớn
- Độ cứng vững thấp nên muốn sử dụng sơ đồ này phải có các biện pháp tăng cứng làm cho kết cấu đồ gá phức tạp.
- Phương án 5: (hình 7)
Sử dụng mặt cầu khống chế 3 bậc, lỗ f219 khống chế 2 bậc và rãnh then khống chế 1 bậc:
Hình 7-Phương án chọn chuẩn tinh 5
+ Ưu điểm:
- Kết cấu đồ gá đơn giản
- Đảm bảo khoảng cách tâm trục f150 và lỗ f219
+ Nhược điểm:
- Kết cấu đồ gá làm hạn chế không gian để thoát dụng cụ cắt khi gia công trục f150.
* Kết luận về chọn chuẩn tinh
Qua phân tích ở trên , quyết định chọn:
- Khi gia công trục f150 sử dụng phương án 2
- Khi gia công lỗ f219 sử dụng phương án 4.
b) Chọn chuẩn thô
* Khi chọn chuẩn thô phải thoả mãn 2 yêu cầu :
- Phải đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công .
* Từ 2 yêu cầu đó người ta đưa ra các lời khuyên khi chọn chuẩn thô như sau:
- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô. Nế chọn như vậy sẽ đảm bảo yêu cầu thứ 2
- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính xác tương quan với bề mặt gia công cao nhất.
- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết tất cả các bề mặt đều gia công thì nen chọn bề mặt nào mà ứng với phôi có yêu cầu phân bố lượng dư nhỏ và đều nhất làm chuẩn thô.
- Theo một phương kích thước nhất định , nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt nào bằng phẳng, trơn chu nhất làm chuẩn thô.
- ứng với một bậc tự do cần khống chế, chỉ được phép chọn và sử dụng chuẩn thô không quá một lần. Nếu phạm lời khuyên này, người ta gọi là phạm chuẩn thô. Phạm chuẩn thô gây ra sai số lớn về vị trí tương quan giữa các bề mặt, vì vậy phải tránh phạm chuẩn thô.
* Căn cứ vào các lời khuyên , yêu cầu khi chọn chuẩn , hình dáng của chi tiết và phương án chuẩn tinh đã chọn, ta có các phương án chọn chuẩn thô như sau:
- Phương án 1:(Hình 8)
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đắc Lộc. Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 1. NXB KHKT, Hà Nội 2001.
[2]. Nguyễn Đắc Lộc. Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2. NXB KHKT, Hà Nội 2001.
[3]. Nguyễn Đắc Lộc. Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 3. NXB KHKT, Hà Nội 2001.
[4]. GS.TS. Trần Văn Địch – Lưu Văn Nhang. Hướng dẫn thiết kế đồ án Công Nghệ chế tạo máy. NXB KHKT, Hà Nội 2009
[5]. GS.TS.Trần Văn Địch. Sổ tay và Atlas đồ gá. NXB KHKT, Hà Nội, 2000.
[6]. Nguyễn Hữu Lộc. Chi tiết máy.NXB ĐHQG TPHCM
TÀI LIỆU THAM KHẢO
(1)- Hướng dẫn thiết kế đồ án CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Xuất bản năm 2013
(2)-Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố HCM
(3)-CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ
NGUYỄN TRỌNG ĐÀO
HỒ VIẾT BÌNH
Nhà xuất bản Đà Nẵng,2001
(4)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 1
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2010
(5)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 2
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
(6)-ATLAS ĐỒ GÁ
TRẦN VĂN ĐỊCH
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2003
(7)-Sách CÔNG NGHỆ KIM LOẠI
NGUYỄN TÁC ÁNH
HOÀNG TRỌNG BÁ
(8)-Sách DUNG SAI KỸ THUẬT ĐO
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – TRẦN VĂN ĐỊCH. NXB KHKT 2000
- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2000. –HỒ VIẾT BÌNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ. – NXB ĐÀ NẴNG 2001. NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH.
- SỔ TAY CNCTM TẬP 1,2. NXB KHKT 2001. –NGUYỄN ĐẮC LỘC – LÊ VĂN TIẾN.
- ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ. NXB ĐÀ NẴNG 2000. – HỒ VIẾT BÌNH – LÊ ĐĂNG HOÀNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ. – NXB KHKT 2000. –TRẦN VĂN ĐỊCH.
- CÁC SÁCH GIÁO KHOA VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.
- CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2002. – NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH – PHAN MINH THANH.
TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ RÃNH ĐUÔI ÉN ĐHCN HÀ NỘI
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
