MỤC LỤC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN GIỮA BƠM ÁP LỰC CT
----------**&**----------
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. 1
LỜI NÓI ĐẦU.. 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.. 2
MỤC LỤC.. 3
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.3
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC .3
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC .3
1.3. Phân tích kết cấu hình dạng của CTGC .4
1.4. Phân tích độ chính xác của CTGC .9
1.5. Xác định sản lượng năm .13
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.14
2.1. Chọn phôi.14
2.2. Phương pháp chế tạo phôi.14
2.3. Xác định lượng dư.19
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu .19
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.21
3.1. Mục đích.26
3.2. Nội dung .26
CHƯƠNG 4: BIỆN LUẬN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.22
4.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi22
4.2. Nguyên công 2: Phay tinh mặt B.. 23
4.3. Nguyên công 3: Tiện tinh và tiện tinh mỏng mặt A.Tiện rãnh Ø119±0,027mm.. 26
4.4. Nguyên công 4: Phay tinh mỏng mặt B.. 31
4.5. Nguyên công 5: Khoan, doa lỗ, vát cạnh đồng thời 2 lỗ Ø4+0,012mm.. 34
4.6. Nguyên công 6:Khoan Ø4+0,075mm.. 39
4.7. Nguyên công 7:Tiện lỗ Ø26+0,033mm.Tiện 2 rãnh lỗ Ø28+0,033mm,khoét doa thô,doa tinh lỗ Ø16+0,018mm, vát cạnh 2 lỗ trên. 42
4.8. Nguyên công 8:Tiện tinh mặt D. Vát cạnh 1x450 Ø16+0,018mm.. 50
4.9. Nguyên công 9:Khoét bán tinh, doa thô, doa tinh 7 lỗ Ø32+0,025mm.. 53
4.10. Nguyên công 10:Phay 7 lỗ Ø15. 59
4.11. Nguyên công 11:Khoan doa, vát cạnh 1x450 2 lỗ Ø4+0,012. 62
4.12. Nguyên công 12:Khoan 2 lỗ Ø4,2, khoét, vát cạnh 1x450 2 lỗ Ø7, taro 2 lỗ M5x0.8. 67
4.13. Nguyên công 13:Phay tinh mặt C.. 72
4.14. Nguyên công 14:Khoan, khoét, doa thô, doa tinhØ19+0.021mm.Khoét lỗ Ø23+0.052mm. Bo cung R2 75
4.15. Nguyên công 15: Khoan lỗ Ø5. Taro M6x1. 86
4.24. Nguyên công 16: Tổng kiểm tra. 90
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.91
A ĐỒ GÁ PHAY 91
5.1. Phân tích YCKT của nguyên công. 91
5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt91
5.3. Phương pháp định vị và kẹp chặt ở nguyên công đang thực hiện. 92
5.4. Phương pháp định vị và kẹp chặt92
5.5. Phương pháp tính lực kẹp. 93
5.6. Ưu khuyết điểm của đồ gá. 104
5.7. Hướng dẫn bảo quản đồ gá. 104
5.8. Hướng dẫn sử dụng đồ gá. 104
5.9. Một số chi tiết tiêu chuẩn. 105
B ĐỒ GÁ KHOAN 107
5.1. Phân tích YCKT của nguyên công. 107
5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt107
5.3. Phương pháp định vị và kẹp chặt ở nguyên công đang thực hiện. 108
5.4. Phương pháp định vị và kẹp chặt108
5.5. Phương pháp định vị và kẹp chặt109
5.6. Ưu khuyết điểm của đồ gá. 126
5.7. Hướng dẫn bảo quản đồ gá. 126
5.8. Hướng dẫn sử dụng đồ gá. 126
5.9. Một số chi tiết tiêu chuẩn. 127
C. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOA, DOA 2 LỖ Ø4+0,012mm(NCV)
. 129
5.1. Phân tích YCKT của nguyên công. 129
5.2. Sai số đồ gá. 132
5.3. Tính lực cắt, moment 136
5.4. Tính lực kẹp. 139
5.5. Ưu, nhược điểm.. 143
5.6. Hướng dẫn sử dụng. 143
5.7. Hướng dẫn bảo quản đồ gá. 144
5.8. Các chi tiết tiêu chuẩn. 144
5.9. Các chi tiết định vị149
D. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY CNC 7 CUNG R8+0,022mm (NCX)
. 150
5.1. Phân tích YCKT của nguyên công. 150
5.2. Sai số đồ gá. 157
5.3. Tính lực cắt, Lực kẹp chi tiết160
5.4. Ưu, nhược điểm.. 166
5.5. Hướng dẫn sử dụng. 166
5.6. Hướng dẫn bảo quản đồ gá. 167
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN.168
TÀI LIỆU THAM KHẢO.169
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay vấn đề cải tiến các trang thiết bị máy móc là thật sự cần thiết nhằm đáp ứng sự phát triển của ngành công nghiệp, đẩy mạnh nền công nghiệp của nước ta phát triển mạnh. Để hạn chế tối đa việc nhập các thiết bị máy móc hiện đại, giảm giá thành của sản phẩm trên thị trường nhằm nâng cao sức cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại nhập từ nước ngoài vào thì việc gia công các chi tiết máy đạt chính xác cao thật sự cần thiết.
BTL Công Nghệ Chế Tạo Máy là một bài tập giúp cho sinh viên biết tổng hợp những kiến thức đã học, đem những kiến thức đó vào áp dụng vào việc thiết kế chế tạo một chi tiết cụ thể , chi tiết làm ra đạt yêu cầu về kĩ thuật và phải dễ chế tạo và có tính kinh tế cao.
Nhiệm vụ của đồ án là thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân giữa bơm áp lực. Lập một quy trình công nghệ gia công hợp lí để gia công chi tiết thân giữa bơm nhằm đạt yêu cầu kỹ thuật, điều kiện làm việc của chi tiết. Quy trình công nghệ được thiết kế nhằm đáp ứng điều kiện sản xuất hàng loạt, tăng tính kinh tế, năng suất. Trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy bỏ qua và đóng góp ý kiến để em hoàn thành tốt đồ án này.
Nhờ sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Vũ em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp. Em xin cám ơn sự hướng dẫn của Thầy trong thời gian qua đã giúp em hoàn thành tốt bài tập này.
Cuối cùng chúng em chân thành cảm ơn Thầy!
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC:
Công dụng:
Là thân giữa bơm áp lực có công dụng là để nén khí nhờ vào các piston thông qua bánh đĩa vát nghiêng khi quay đến piston nào thì đẩy khí đồng thời piston khác nén khí trở lại.Các piston được lắp vào các lỗ trên chi tiết rồi lắp thêm vào đĩa vát nghiêng và làm việc.
Điều kiện làm việc:
Piston làm việc trong môi trường không dầu mỡ và không bụi, làm việc trong môi trường khí nén.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC:
Thân giữa bơm áp lực làm việc trong môi trường chịu rung, chịu mài mòn nên ta chọn vật liệu là hợp kim nhôm 6061. Vì hợp kim nhôm có những tích chất phù hợp để gia công thân bơm áp lực, đặc biệt là khả năng chịu mòn và rung cao. Đồng thời hợp kim nhôm 6061 dễ gia công cơ khí và giá thành rẻ.
Theo TCVN 1659-75 hợp kim nhôm 6061 có ký hiệu là : Nhôm 6061.
Thành phần của hợp kim nhôm gồm:
+ ( 0,4 ÷ 0,8)% Si.
+ ( 0,7)% Fe.
+ ( 0,15 ÷ 4,0)% Cu.
+ (0,8 ÷ 1,2)% Mg.
+ ( 0,15)% Mn.
+ ( 0,04 ÷ 0,35)% Cr.
+ ( 0,25)% Zn.
+ (0,15)% Ti.
+ Nhôm còn lại (95,85 ÷ 98,56).
+ Các yếu tố khác không quá
Với các tính chất nêu trên hợp kim nhôm 6061 là phù hợp nhất.
Theo điều kiện làm việc của con trượt trên ta sử dụng gang xám có ký hiệu: hợp kim nhôm 6061 có giới hạn bền kéo là 15kg/mm2, có giới hạn bền uốn là 32kg/mm2. Hầu hết cacbon trong gang xám ở dạng tự do, graphít có hình tấm, tính chảy loãng cao, dễ chế tạo đối với chi tiết này.
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC
Thân bơm áp lực là chi tiết dạng trụ ngắn, có hình dáng và kết cấu tương đối đơn giản. Chi tiết có các mặt phẳng đủ lớn để định vị và kẹp chặt.
Bề mặt làm việc chính cuả chi tiết là lỗ Ø32, các mặt A, B và lỗ Ø32 nên trong quá trình gia công các bề mặt này thì phải cần có độ chính xác cao. Do vậy việc thiết kế đồ gá để gia công các mặt này cũng gặp không ít khó khăn.
Còn lại các bề mặt khác, lỗ bậc, lỗ ren không đòi hỏi độ chính xác cao nên việc chọn đường lối gia công cũng như phương pháp gia công các bề mặt này tương đối đơn giản.
1.4. Phân tích độ chính xác gia công
1.4.1. Độ chính xác về kích thước
1.4.1.1. Đối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai:
- Kích thước 150±0,02
Kích thước danh nghĩa DN =150 mm.
Sai lệch trên: +0,02 mm.
Sai lệch dưới: -0,02 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 150,02 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 149,98 mm.
Dung sai kích thước ITD = 0,04 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7.
Miền dung sai kích thước H7
- Kích thước Ø124±0,04
Kích thước danh nghĩa DN =124 mm.
Sai lệch trên: +0,04 mm.
Sai lệch dưới: -0,04 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 124,04 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 123,96 mm.
Dung sai kích thước TD = 0,08 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX9
Miền dung sai kích thước H9.
- Kích thước Ø122±0,02
Kích thước danh nghĩa DN = 122 mm.
Sai lệch trên: +0,02 mm.
Sai lệch dưới: -0,02 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 122,02 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 121,98 mm.
Dung sai kích thước TD = 0,04 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7.
- Kích thước Ø119±0,03
Kích thước danh nghĩa DN =119 mm.
Sai lệch trên: +0,03 mm.
Sai lệch dưới: -0,03 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 119,03 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 118,97 mm.
Dung sai kích thước ITD = 0,06 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX9
Miền dung sai kích thước H9.
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN = 32 mm.
Sai lệch trên: +0,025 mm.
Sai lệch dưới: 0 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 32,025 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 32mm.
Dung sai kích thước TD = 0,025 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN = 28 mm.
Sai lệch trên: +0,021 mm.
Sai lệch dưới: 0 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 28,021 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 28mm.
Dung sai kích thước TD = 0,021 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H6
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN =19 mm.
Sai lệch trên: +0,021 mm.
Sai lệch dưới: 0 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 19,021 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 19 mm.
Dung sai kích thước TD = 0,021 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX9
Miền dung sai kích thước H9
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN =16mm.
Sai lệch trên: +0,018 mm.
Sai lệch dưới: 0 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 16,018 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 16 mm.
Dung sai kích thước ITD = 0,018 mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN =4 mm.
Sai lệch trên: +0,015 mm.
Sai lệch dưới: 0 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 4,015 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 4 mm.
Dung sai kích thước TD = 0,015mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7
- Kích thước
Kích thước danh nghĩa DN =4 mm.
Sai lệch trên: +0,012 mm.
Sai lệch dưới: 0 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 4,012 mm.
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 4 mm.
Dung sai kích thước TD = 0,012mm.
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7
1.4.1.2. Đối với các kích thước không chỉ dẫn dung sai:
- Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây được giới hạn bởi 2 bề mặt gia công, 2 bề mặt không gia công, bởi 1 bề mặt gia công và 1 bề mặt không gia công nên có CCX9
- Kích thước Ø115, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,087
Kích thước đầy đủ là Ø115±0,043
- Kích thước Ø109, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,087
Kích thước đầy đủ là Ø109±0,043.
- Kích thước Ø107, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,087
Kích thước đầy đủ là Ø107±0,043.
- Kích thước Ø105, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,087
Kích thước đầy đủ là Ø105±0,043
- Kích thước Ø80, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,074
Kích thước đầy đủ là Ø80±0,037
- Kích thước Ø42, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,062
Kích thước đầy đủ là Ø42±0,031
- Kích thước Ø37, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,062
Kích thước đầy đủ là Ø37±0,031.
- Kích thước Ø26, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là Ø26±0,026
- Kích thước Ø23, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là Ø23±0,026
- Kích thước Ø19.5, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là Ø19.5±0,026
- Kích thước Ø8, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,036
Kích thước đầy đủ là Ø8±0,018.
- Kích thước Ø7, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,036
Kích thước đầy đủ là Ø7±0,018.
- Kích thước Ø4, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,03
Kích thước đầy đủ là Ø4±0,015.
- Kích thước 88, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,087
Kích thước đầy đủ là 88±0,043
- Kích thước 52, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,074
Kích thước đầy đủ là 52±0,037.
- Kích thước 42, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,062
Kích thước đầy đủ là 42±0,031.
- Kích thước 33, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,062
Kích thước đầy đủ là 33±0,031.
- Kích thước 28.5, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là 28.5±0,026.
- Kích thước 27, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là 27±0,026.
- Kích thước 24, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là 24±0,026.
- Kích thước 23, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là 23±0,026.
- Kích thước 20, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là 20±0,026.
- Kích thước 19, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,052
Kích thước đầy đủ là 19±0,026.
- Kích thước 17, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,043
Kích thước đầy đủ là 17±0,021.
- Kích thước 16.5, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,043
Kích thước đầy đủ là 16.5±0,021.
- Kích thước 15, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,043
Kích thước đầy đủ là 15±0,021.
- Kích thước 14, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,043
Kích thước đầy đủ là 14±0,021.
- Kích thước 12.75, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,043
Kích thước đầy đủ là 12.75±0,021.
- Kích thước 12, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,043
Kích thước đầy đủ là 12±0,021.
- Kích thước 11, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,043
Kích thước đầy đủ là 11±0,021.
- Kích thước 10, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,036
Kích thước đầy đủ là 10±0,018.
- Kích thước 9, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,036
Kích thước đầy đủ là 9±0,018.
- Kích thước 8, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,036
Kích thước đầy đủ là 8±0,018.
- Kích thước 7, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,036
Kích thước đầy đủ là 7±0,018.
- Kích thước 5, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,03
Kích thước đầy đủ là 5±0,015.
- Kích thước 4, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,03
Kích thước đầy đủ là 4±0,015.
- Kích thước 3.5, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,03
Kích thước đầy đủ là 3.5±0,015.
- Kích thước 3, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,025
Kích thước đầy đủ là 3±0,012.
- Kích thước 2.5, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,025
Kích thước đầy đủ là 2.5±0,012.
- Kích thước 2, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,025
Kích thước đầy đủ là 2±0,012.
- Kích thước 1.5, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,025
Kích thước đầy đủ là 1.5±0,012.
- Kích thước 1, CCX9. Theo STDSLG ta được T = 0,025
Kích thước đầy đủ là 1±0,012.
1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học và vị trí tương quan.
- Dung sai độ đồng tâm giữa và Ø80 là 0.03mm.
- Dung sai độ song song giữa mặt A và mặt B là 0.016mm.
-Dung sai độ đồng tâm của đường tâm với đường tâm là 0.012mm.
- Dung sai độ trụ của là 0.012mm.
- Làm cùn cạnh sắt mặt B từ 0.5 ÷ 1mm.
1.4.3. Chất lượng bề mặt
Theo tiêu chuẩn TCNV2511-95, để đánh giá độ nhám bề mặt người ta sử dụng 2 tiêu chuẩn sau:
Ra: sai lệch trung bình số hình học profin.
Rz: Chiều cao mấp mô profin theo 10 điểm.
Trong thực tế thiết kế, việc chọn chỉ tiêu nào (Ra hay Rz) là tuỳ thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu của bề mặt. Chỉ tiêu Ra được sử dụng phổ biến nhất vì nó cho phép đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có độ nhám trung bình. Tuy nhiên, đối với những bề mặt có độ nhám quá nhỏ hoặc quá thô thì nên dùng Rz vì nó sẽ cho ta khả năng đánh giá chính xác hơn so với Ra.
Giải thích các ký hiệu:
Bề mặt lỗ , có độ nhám: Ra 0,63 (cấp 8)
Mặt A, B, Ø37, Ø23 , , , ,có độ nhám: Ra 1,6 (cấp 7)
Mặt E, Ø26 có độ nhám: Ra 3,2 (cấp 6)
Mặt C có độ nhám: Rz 20 (cấp 5)
Các mặt còn lại có độ nhám: Rz40 (cấp 3)
1.4.4. Yêu cầu về cơ lý tính:
Do điều kiện làm việc nên chi tiết không có yêu cầu về độ cứng, nhiệt luyện.
1.4.5. Kết luận
Ta chú ý các yêu cầu kỹ thuật sau:
-Độ đồng tâm giữa và Ø80 là 0.03mm.
- Độ song song giữa mặt A và mặt B là 0.016mm.
- Độ đồng tâm của đường tâm với đường tâm là 0.012mm.
- Độ trụ của là 0.012mm.
-Kích thước 150±0,02;; Ø122±0,02; Ø124±0,04; Ø119±0,03;; ;;;.
-Độ nhám Ra 0,63; Ra 1,6; Ra 3,2; Rz20.
1.5. Xác định sản lượng năm:
Tính thể tích ta có thể tích CTGC: v= 2.6187562 mm3
Hợp kim nhôm 6061 có khối lượng riêng là: 2,71 kg/dm3 = 2,71/106 kg/mm3
ð Khối lượng CTGC: 0,7 kg
Dạng sản xuất hàng loạt vừa và hàng loạt khối của chi tiết có khối lượng 0,7kg. Tra bảng 3.2 trang 173 sổ tay công nghệ chế tạo máy 1, GS.TS Trần Văn Địch. Ta xác định sản lượng hằng năm của chi tiết là 35000 chiếc/năm.
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
2.1. Chọn phôi:
-Vật liệu chế tạo chi tiết là hợp kim nhôm 6061.
-Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
-Hình dáng hình học của chi tiết khá phức tạp.
-Do các loại phôi như: phôi cán, phôi rèn, phôi dập…không phù hợp. Nên ta chọn phôi đúc áp lực là thích hợp nhất.
ðDo đó ta chọn phôi đúc ,vật liệu Al6061.
Do các loại phôi như: phôi cán, phôi rèn, phôi dập…không phù hợp. Nên ta chọn phôi đúc áp lực là thích hợp nhất.
Phôi đúc: Việc chế tạo bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc áp lực có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được.
Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. Tùy theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau.
Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết đúc được biểu hiện bằng các điều kiện tạo hình, rót kim loại dễ dàng, tính đông cứng, tạo vết nứt… các yếu tố : góc nghiêng, chiều dày chi tiết đúc, các kích thước tương quan v,v… ảnh hưởng tới các nguyên công cơ bản của quá trình công nghệ đúc.
Mọi loại vật liệu như gang, thép, hợp kim màu, vật liệu phi kim khi nấu chảy lỏng đều đúc được. Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Kết luận: Dựa vào các tính chất của các loại phôi trên và với CTGC là dạng trụ, có kết cấu phức tạp, với dạng sản xuất hàng loạt vừa, vật liệu là hợp kim nhôm 6061, ta thấy phôi đúc là phù hợp.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi:
Để chọn phương pháp chế tạo phôi ta dựa vào các yếu tố sau:
-Hình dạng kích thước của chi tiết máy.
-Sản lượng hoặc dạng sản xuất.
-Điều kiện sản xuất của xí nghiệp.
2.2.1.Đúc trong khuôn cát:
- Đúc mẫu gỗ làm khuôn bằng tay: phương pháp này có độ chính xác kích thước thấp, vì quá trình làm khuôn, có sự xê dịch của mẫu trong chất làm khuôn và sai số chế tạo mẫu. Năng xuất thấp, vì quá trình thực hiện bằng tay. Do đó nó chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc đúc những chi tiết có trọng lượng lơn như máy, thân máy của các máy cắt gọt kim loại.
- Đúc mẫu gỗ làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Muốn khuôn ép sát, người ta có thể dùng đầm hơi hay dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ với trọng lượng chi tiết không lớn lắm, sai số chủ yếu do mẫu gây ra.
- Đúc mẫu kim loại làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng suất và độ chính xác cao hơn các phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Người ta dùng đầm hơi hoặc dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong xuất hàng loạt vừa trở lên.
Tùy theo các phương pháp đúc khác nhau mà vật đúc có thể đạt được những cấp chính xác khác nhau, theo tiêu chuẩn liên xô TOCT 855-55 và 2009-55 vật đúc được chia làm 3 cấp chính xác:
Vật đúc cấp chính xác III thường đạt được trong điều kiện sản xuất đơn chiếc, độ chính xác của nó tương ứng với cấp chính xác 14 đối với kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 15-16 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác II thường đạt được trong điều kiện sản xuất hàng loạt nó tương ứng với cấp chính xác 13-14 đối với vật đúc có kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 14-15 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác I đạt được trong điều kiện sản xuất loạt lớn và sản xuất khối, nó tương đương với cấp chính xác 12.
2.2.2.Đúc trong khuôn kim loại:
Sản phẩm đúc có có kích thước chính xác, cơ tính cao. Phương pháp này sản xuất cho hàng loạt lớn và hàng khối. Vật đúc có khối lượng nhỏ khoảng 12 kg, hình dạng vật đúc không phức tạp và không có thành mỏng.
Đúc khuôn kim loại hay còn gọi là đúc khuôn vĩnh cửu (permanent casting) là phương pháp đúc mà như tên gọi – khuôn làm bằng kim loại giống như đúc áp lực. Do tuổi thọ của khuôn dùng được lâu, nhiều lần nên còn gọi là khuôn vĩnh cửu. Đúc khuôn kim loại phù hợp với các vật đúc lớn hơn so với đúc áp lực, khoảng 10kg, tất nhiên đặc biệt có thể cao hơn, 20kg thậm chí là 50kg, và đi kèm là giá thành sẽ cao hơn.
Đúc khuôn kim loại, lực để đẩy kim loại vào trong khuôn chính là trọng lực của kim loại lỏng, với yếu tố khuôn kim loại nên sẽ có tốc độ nguội nhanh. Do vậy, đúc khuôn kim loại cho ta sản phẩm có cơ tính rất cao, vật đúc hoàn hảo hơn, nhưng cũng được áp dụng với những kim loại có độ chảy loãng cao và có khả năng chống nứt nóng.
Cơ tính của các chi tiết đúc bằng phương pháp đúc áp lực được cải thiện đãng kể khi kết hợp các phương pháp nhiệt luyện. Nếu yêu cầu cao, có thể áp dụng các phương pháp sử lí trong dung dịch đặc biệt ở nhiệt độ cao, sau đó tôi và hoá già tự nhiên hoặc hoá già nhân tạo. Với các chi tiết đúc nhỏ, khi đúc sẽ có tốc độ nguội nhanh thì không cần sử lí nhiệt do khi nguội nhanh, tổ chức hạt sẽ rất nhỏ mịn, và cơ tính rất cao.
Loại phôi này có cấp chính xác:
Độ nhám bề mặt: .
Một số loại hợp kim nhôm hay được sử dụng trong đúc khuôn kim loại:
+366: chế tạo piston ôtô.
+355.0, C355.0, A357.0: hộp số, hàng không, một số bộ phận của tên lửa (các chi tiết yêu cầu độ bền cao).
+356.0, A356.0: các chi tiết trong máy dụng cụ, bánh xe máy bay, bộ phận trong máy bơm…
+Một số khác cũng được dùng như 296.0, 319.0, 333.0
2.2.3. Đúc ly tâm:
Áp dụng vật đúc tròn xoay, do có lực ly tâm khi rót kim loại lỏng và khuôn quay, kết cấu của vật thể chặt chẻ hơn nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong.
Đúc li tâm là một dạng khác để đưa kim loại lỏng vào khuôn. Khuôn được làm bằng kim loại, đặt trên máy đúc li tâm. Khi khuôn đang quay tròn, hệ thống rót được thiết kế sẵn, rót kim loại vào khuôn. Với lực quay li tâm sẽ giới hạn chiều dày vật đúc đúng như thiết kế, với sự hỗ trợ của lực li tâm, kim loại sẽ xít chặt. Tuy nhiên, đúc li tâm sẽ chỉ áp dụng cho các chi tiết có dạng tròn như dạng tang trống. Nhưng đổi lại, có tính của vật đúc sẽ được cải thiện đáng kể vì có lực li tâm và khuôn kim loại nên tổ chức nhỏ mịn.
2.2.4.Đúc áp lực:
Áp dụng với các chi tiết có hình dạng phức tạp, phương pháp này cho ta độ chính xác cao, cơ tính tốt. Phương pháp đúc ly tâm và các phương pháp khác có những nhược điểm mà phương pháp đúc áp lực có thể khắc phục được. Do đó thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt khối, và áp dụng đối với các chi tiết nhỏ.
ð Tham khảo qua một số phương pháp đúc như trên, căn cứ vào chi tiết dạng càng, có hình dáng tương đối phức tạp, kích thước lớn và là dạng sản xuất hàng vừa.Vì thế ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, vật đúc đạt cấp chính xác II (Tra bảng 2.12/T/36 [2]).
Chọn mẫu: Chọn mẫu kim loại thường dùng trong sản xuất hàng loạt vừa trở lên.
Chọn mặt phân khuôn: chọn mặt phẳng cắt ngang mặt C và chia mặt C thành 2 phần bằng nhau làm mặt phân khuôn.
Số hòm khuôn: Dùng 2 hòm khuôn để tiện việc lấy mẫu và rót kim loại vào khuôn.
2.2.5. Đúc liên tục:
Đúc liên tục là phương pháp đúc đang được áp dụng phổ biến trong các nhà máy đặc biệt là với các nhà máy đúc nhôm, do tính hiệu quả của nó.
Hợp kim nhôm được rót vào hệ khuôn đặc biệt: những khuôn đúc có nước làm nguội, đúc ra các sản phẩm là các thanh, các tấm nhôm có kich thước tuỳ ý (lên tới 200x1000mm) tiếp theo dây chuyền đúc liên tục là các dây truyền cán, dập liên tục.
- Kết Luận: Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế và dạng sản xuất đã chọn ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc áp lực trong khuôn kim loại.
Vật đúc có độ chính xác đạt cấp chính xác II.
Hình 2.1: Sơ đồ đúc chi tiết con trượt trên
2.3. Xác định lượng dư
Hình 2.2: Ký hiệu các bề mặt của CTGC.
Bảng 2.1: Lượng dư gia công
|
Mặt |
Kích thước danh nghĩa (mm) |
Lượng dư và dung sai. |
|
A |
50.5 |
3.5 (±0.5) |
|
B |
50.5 |
5 (±0.5) |
|
C, D |
138 |
4 (±1.2) |
|
E, F |
290 |
5 (±1.5) |
|
Ø32 |
Ø25 |
3.5 (±0.8) |
|
Ø50 |
Ø43 |
3.5 (±0.8) |
Các vị trí lỗ còn lại đúc đặc
v Yêu cầu kỹ thuật :
- Phôi không bị rỗ xỉ, rỗ khí, cháy cát.
- Phôi không bị rạn nứt.
- Phôi không bị biến trắng.
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu
Ta có khối lượng CTGC là 7,3kg
- Tích thể tích phôi: Vph = 1613270 mm3.
- Khối lượng riêng của vật liệu CTGC ρ = 7,11.10-6 kg/mm3
- Vậy khối lượng CTGC là:
Mct = ρ.Vct
Mct = ,11.10-6.1613270= 11,47kg
v Hệ số sử dụng vật liệu:
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1. Mục đích
Xác định các trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt theo yêu cầu chi tiết cần chế tạo.
3.2. Nội dung
Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.
Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.
Chọn trình tự gia công các chi tiết.
(Đính kèm phiếu hướng dẫn công nghệ) A3
CHƯƠNG 4 : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1. Nguyên công I: Chuẩn bị phôi.
Hình 4.1:Kích thước phôi ban đầu
Bước 1 : Làm sạch phôi.
- Mài bavia, phần thừa đường dẫn.
Bước 2 : Kiểm tra.
- Kiểm tra về kích thước.
- Kiểm tra về hình dáng hình học.
- Kiểm tra về vị trí tương quan.
- Phải đảm bảo bề mặt vật liệu phải đồng đều, kiểm tra khuyết tật.
Xác định bậc thợ : 2/7.
4.2. Nguyên công II: phay tinh mặt B.
Hình 4.2: Sơ đồ định vị và kẹt chặt phay mặt B.
Chọn chuẩn gia công : Chọn mặt trụ ngoài làm chuẩn thô định vị 3 bậc tự do ( Dùng khối V cố định và khối V di động ). Mặt A ( mặt dưới ) định vị 3 bậc dùng chốt khía nhám.
- Mặt A: Định vị 3 bậc tự do. Chống xoay: OY,OX chống tịnh tiến: OZ
- Ф120: Định vị 3 bậc tự do. Chống tịnh tiến OX,OY . Chống xoay OZ
Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12, có các thông số cơ bản của máy như sau:
- Tốc độ trục chính : 30– 1500 vòng/phút .
- Công suất động cơ trục chính : 7 kW . Hệ số n = 0.75.
- Bước tiến bàn máy ( mm/phút ):30 - 37, 5 - 47, 5 – 60 – 75 – 95 –118 –120 –190 –235 –300 – 375 – 475 – 600 – 750 - 900.
Chọn dao:Vìgia công trên máyphay đứng 6H12 nên ta chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6, bảng 4-95, trang 376, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc). Ta có:
Thông số dao: D= 160 mm, B = 60 mm, d=50 mm, Z=10 (số răng).
Chọn chiều sâu cắt t: Gia công thô nên chọn t = h = 0.5 mm.
Chọn lượng chạy dao: Theo bảng (19-5), trang 133, ta được: Sz=(0,2 - 0,3) mm/răng. Chọn Sz= 0,26 mm/răng.
Theo bảng (2.5) trang 122 [2]: Tuổi bền của dao T=240 phút.
Tra bảng (28-5), trang 135, ta có :
T = 240 phút.
D/Z = 200/20.
t = 0.5mm.
=> Tốc độ cắt V = 70 (m/ph).
Theo bảng (29-5) trang 136 : hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K1= 0,9
Theo bảng (30-5) trang 136 : hệ số phụ thuộc góc nghiêng chính K2= 1.05.
Theo bảng (31-5) trang 136, K3 = 1,0.
Theo bảng (32-5) trang 136, K4 = 1.12.
Theo bảng (33-5) trang 136, K5 = 1,0.
V = 70 . 0.9 . 1.05 . 1,0 . 1.12 . 1,0 = 74,1 (m/ph).
Số vòng quay trong 1 phút của dao: = 147,5(v/phút).
Theo TMT máy ta chọn n= 150 v/phút.
ð Tốc độ cắt thực tế:Vt ==75,36(m/phút).
Vt = 75 m/ph.
Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sp= Szbảng . Z . n= 0,26 . 10 . 150 = 390(mm/phút).
Theo máy ,chọn St= 475 mm/phút .
...........
- 6 Hướng dẫn bảo quản đồ gá
Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng chi tiết định vị, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải siết lực lớn để tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải quét dọn sạch cái phoi vụn bám trong các khe hở nhỏ của đồ gá, nhất là trong cái lỗ của chốt định vị và vít kẹp chặt, lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận. Bôi nhớt vào các mối ghép ren vít cũng như bề mặt để đảm bảo đồ gá không bị gỉ sét.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
Quy trình công nghệ gia công chi tiết thân giữa bơm áp lực đã được thiết kế gồm 16 nguyên công cùng với trình tự công nghệ ở từng nguyên công. Và với quy trình này đã giải quyết được yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết cần gia công.
Đồ gá ở mỗi nguyên công dễ sử dụng tuy thực sự chưa được tối ưu nhưng cũng đã giải quyết được yêu cầu kỹ thuật của từng nguyên công.
Trong quá trình thực đồ án không tránh khỏi những thiếu sót mong thầy cô đóng góp ý kiến để QTCN được hoàn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đặng Văn Nghìn- Lê Trung Thực, Hướng dẫn thiết kế công nghệ chế tạo máy,Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh.
[2] Trần Văn Địch, Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy ,Đại học Bách Khoa Hà Nội.
[3] Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập I – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
[4] Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập II – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
[5] Trần Văn Địch, Gíao trình công nghệ chế tạo máy, Đại học Bách khoa Hà Nội
[14]Gíao trình Dung sai lắp ghép và vẽ kỹ thuật đo lường, NXBGD
[15] Ninh Đức Tốn, Sổ tay dung sai lắp ghép, NXB GD, 2003.
[16] Trần Văn Địch, Sổ tay gia công cơ, NXB KHKT, Hà Nội, 2002.
[17] Sổ tay dụng cụ cắt.
[18] Hồ Viết Bình - Lê Đăng Hoành - Nguyễn Ngọc Đào, Đồ gá gia công cơ khí Tiện - Phay - Bào - Mài, NXB Đà Nẵng, 2000.
[19] Hà Văn Vui - Nguyễn Chỉ sáng, Sổ Tay Thiết Kế Cơ Khí Tập 1, NXB KHKT Hà Nội, 2006.
