Lời nói đầu

Hiện nay cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực sự là hành trang để mỗi một kĩ sư, một công nhân có thể dựa vào làm cơ sở thiết kế. Môn Đồ Án  là môn học được đưa vào yêu cầu để tốt nghiệp ở hầu hết các trường kĩ thuật, ngày càng không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu. Ứng dụng nhiều công nghệ mới góp phần tăng năng xuất, chất lượng gia công lên cao.

Đồ án Quy Trình 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 việc thiết kế chế tạo một chi tiết cụ thể, chi tiết làm ra đạt yêu cầu về kỹ 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 mặt bích. Lập một quy trình công nghệ gia công hợp lý để gia công chi tiết “Thân bơm thủy lực“ nhằm đạt yêu cầu kỹ thuật, điều kiện làm việc của chi tiết. Quy trình công nghệ được thiết kế nhằm đáp ứng đều kiện sản xuất hàng loạt, tăng tính kinh tế, năng suất.

Đối với sinh viên cơ khí, Đồ Án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học giúp làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã được học ở trường qua các giáo trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy. Khi làm Đồ Án này ta phải làm việc với các tài liệu, cách sử dụng chúng, cách tra sổ tay cũng như so sánh thực tiễn với kiến thức đã học. Để hoàn thành được Đồ Án này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy: Ngô Diệu Thạch và các thầy, cô bộ môn công nghệ chế tạo máy của khoa cơ khí trường: Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thẳng. Do đây là lần đầu em được hoàn thành môn học này, lên không thể tránh được sai sót em rất mong có được sự chỉ bảo và giúp đỡ của quí thầy cô và các bạn.

MỤC LỤC

----------**–&—**----------

 

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI NÓI ĐẦU-------------------------------------------------------------------------------------- 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN-------------------------------------------------- 2

MỤC LỤC------------------------------------------------------------------------------------------- 3

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG----------------------------------------------- 4

1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC------------------------------------ 4

1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC------------------------------------------------------------ 4

1.3. Phân tích kết cấu hình dạng của CTGC ---------------------------------------------------- 4

1.4. Phân tích độ chính xác của CTGC ---------------------------------------------------------- 5

1.5. Xác định sản lượng năm --------------------------------------------------------------------- 12

CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG  13

2.1. Chọn phôi.------------------------------------------------------------------------------------- 13

2.2. Phương pháp chế tạo phôi-------------------------------------------------------------------- 14

2.3. Xác định lượng dư---------------------------------------------------------------------------- 16

2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu------------------------------------------------------------------ 17

CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ--------------------------------------------------- 18

3.1. Mục đích--------------------------------------------------------------------------------------- 18

3.2. Nội dung------------------------------------------------------------------------------------- 18

CHƯƠNG 4:BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ------------------------------ 19

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ  ĐỒ GÁ---------------------------------------------------------- 63

5.1 Phân tích YCKT của nguyên công

5.2 Phương pháp định vị và kẹp chặt

5.3 Phương pháp tính lực kẹp

5.4 Xác định sai số cho phép

5.5 Ưu khuyết điểm của đồ gá

5.6 Hướng dẫn bảo quản đồ gá

5.7 Hướng dẫn sử đồ gá

5.8 Một số chi tiết tiêu chuẩn

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 

Chương 1:PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

 

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc “Thân bơm thủy lực”

          Công dụng: Hệ thống bơm thủy lực được ứng dụng trong thang máy, xe oto, chế tạo Robot, công nghiệp vũ trụ...

Dùng làm thân giữa bơm bánh răng, các mặt bích được lắp với các bộ phận của máy. Phần bên trong là nơi lắp bánh răng vào. Khoảng khe hở giữa các đỉnh răng và đường kính trong của chi tiết rất bé giúp cho việc bơm lưu chất và áp suất của bơm đúng yêu cầu kỹ thuật.

Nắp trên thân bơm là một sản phẩm cơ khí dạng hộp chế tạo từ hợp kim nhôm đúc và dùng làm bộ phận quan trọng để lắp với các chi tiết thân bơm lại với nhau, là vị trí  để động cơ truyền động cho piston.

          Điều kiện làm việc:       

- Chịu được áp suất lớn.

- Chịu được nhiệt độ cao ( do nhiệt trong lưu chất và nhiệt do ma sát giữa các răng của bánh răng tạo ra ).

- Chịu tải trọng nhẹ

1.2 Phân tích vật liệu chế tạo CTGC

            Nắp trên thân bơm làm trong môi trường chịu áp lực và cần lắp ghép kín chặt với biên dạng phức tạp nên ta chọn phương pháp đúc bằng hợp kim nhôm. Vì hợp kim nhôm có những tính chất phù hợp với điều kiện làm việc đặc biệt là khả năng chịu áp lực cao

            Theo tiêu chuẩn VN hợp kim nhôm ký hiệu bằng các kí hiệu hóa học của các nguyên tố (AlSi13) và theo sau mỗi kí hiệu là số chỉ hàm lượng theo %. Nếu là hợp kim nhôm đúc, ở cuối cùng ghi thêm chữ Đ.

            Theo điều kiện làm việc của nắp trên thân bơm thì vật kiệu hợp kim nhôm đúc silumin có giới hạn bền cao và nhẹ (ɣ =2,7g/cm³).

            Thành phần của hợp kim nhôm: (AlSi13Đ)

+ 87% Al     

+ 13% Si

1.3 Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC 

          Nắp trên thân bơm là chi tiết dạng hộp có hình dáng và kết cấu khá phức tạp

            Chi tiết có mặt phẳng đủ lớn và có lỗ để định vị.

            Bề mặt làm việc chính của chi tiết là bề mặt Ø16, Ø48 và lỗ Ø85 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.

1.4 Phân tích độ chính xác của CTGC

                                      Bản vẽ chi tiết gia công

1.4.1 Độ chính xác về kích thước

1.4.1.a Đối với kích thước có chỉ dẫn dung sai

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 16 mm

            Sai lệch trên ES: +

            Sai lệch dưới EI: 0

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 16,018 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 16 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,018 mm

            Tra bảng 1.14 trang 18 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 7

            Miền dung sai kích thước H7

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 12 mm

            Sai lệch trên ES: +0,018

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max =12,018 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 12 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,018 mm

            Tra bảng 1.14 trang 18 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 7

            Miền dung sai kích thước H7

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 40 mm

            Sai lệch trên ES: +0,1

            Sai lệch dưới EI: 0

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 40,1 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 40 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,1 mm

            Tra bảng 1.14 trang 18 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 10

            Miền dung sai kích thước H10

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 42 mm

            Sai lệch trên ES: +0,1

            Sai lệch dưới EI: 0

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 42,1 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 42 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,1 mm

            Tra bảng 1.14 trang 18 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 10

            Miền dung sai kích thước H10

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 48 mm

            Sai lệch trên ES: +0,025

            Sai lệch dưới EI: 0

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 48,025 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 48 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,025 mm

            Tra bảng 1.14 trang 18 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 7

            Miền dung sai kích thước H7

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 52 mm

            Sai lệch trên ES: +0,12

            Sai lệch dưới EI: 0

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 52,12 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 52 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,12 mm

            Tra bảng 1.14 trang 18 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 10

            Miền dung sai kích thước H10

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 85 mm

            Sai lệch trên ES: 0

            Sai lệch dưới EI: -0,054

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 85 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 84,946 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,054 mm

            Tra bảng 1.29 trang 41 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 8

            Miền dung sai kích thước h8

+Kích thước

            Kích thước danh nghĩa D_N  = 52 mm

            Sai lệch trên ES: +0,06

            Sai lệch dưới EI: -0,06

            Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 52,06 mm

            Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 51,94 mm

            Dung sai kích thước IT_D = 0,12 mm

            Tra bảng 1.14 trang 18 sách Bảng Tra DSLG

            Độ chính xác về kích thước đạt CCX 10

1.4.1.b Đối với kích thước không chỉ dẫn dung sai

Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi 2 bề mặt gia công nên có CCX12.

+Kích thước Ø13

     CCX 12 Tra DSLG bảng 1.4 ta được IT=0,18 mm

     Kích thước đầy đủ

+Kích thước Ø12

     CCX 12 Tra DSLG bảng 1.4 ta được IT=0,15 mm

     Kích thước đầy đủ

+Kích thước Ø6

     CCX 12 Tra DSLG bảng 1.4 ta được IT=0,12 mm

     Kích thước đầy đủ  

+Kích thước Ø5

     CCX 12 Tra DSLG bảng 1.4 ta được IT=0,12 mm

     Kích thước đầy đủ  

+Kích thước Ø96

     CCX 12 Tra DSLG bảng 1.4 ta được IT=0,12 mm

     Kích thước đầy đủ  

+Kích thước Ø6

CCX 12 Tra DSLG bảng 1.4 ta được IT=0,12 mm

Kích thước đầy đủ  

1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học và vị trí tương quan.

Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của thân bơm thủy lực như trên thì yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của thân bơm là độ đồng tâm giữa lỗ (Ø16) và lỗ (Ø48)  

Cụ thể ta phải đảm bảo:     

Dung sai độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt  B ≤ 0,02 mm.( Bảng 2.5 tra DSLG trang 82)

Dung sai độ đồng tâm giữa Ø16 và Ø48 ≤ 0,03 mm. ( Bảng 2.21 tra DSLG trang 91)

Dung sai độ song giữa Ø16 và Ø5 ≤ 0,01 mm.( Bảng 2.5 tra DSLG trang 82)

Các đường bo có bán kính R1

1.4.3. Chất lượng bề mặt

Giải thích các ký hiệu:

Lỗ Ø12; Ø16; Ø48: có độ nhám: Ra1,25 (cấp 7)

Lỗ Ø85; mặt B: có độ nhám: Ra3,2 (cấp 6)

Lỗ Ø40; Ø42; Ø52; mặt A có độ nhám: Rz20 (cấp 5)

Các mặt còn lại có độ nhám: Rz40 (cấp 4)

1.4.4. Yêu cầu về cơ lý tính

            Do điều kiện làm việc nên chi tiết  có yêu cầu về khả năng chịu lực, không biến dạng, chịu được áp suất cao.

1.4.5. Kết luận

Ta chú ý các yêu cầu kỹ thuật sau

            - Độ đồng tâm giữa lỗ ∅16 và ∅48; Ø85 ≤ 0,03

            - Kích thước ;

            - Độ nhám Ra1,25; Ra3,2; Rz20; Rz40

1.5 Xác định dạng sản xuất

          Hộp kim nhôm Silumin có khối lượng riêng là 2,7 kg/dm³ = 2,7/10⁶  (kg/mm³)

          Khối lượng chi tiết gia công : Ta sử dụng phần mềm tính khối lượng của solidword

          Tính thể tích ta có thể tích CTGC: V= 255728,20  

ð Khối lượng CTGC:  M_ct = D.V_ph  = 2,7/10⁶. 255728,20   0,69 kg

Khối lượng của chi tiết là 0,69 kg

          Tra bảng 2.2 trang 7 sách bài tập CNCTM với dạng sản xuất hàng loạt vừa ta xác định số sản phẩm sản xuất được trong 1 năm là 500-5.000 chiếc/năm ta có công thức tính sản lượng sản xuất được với số lượng khoảng 4.000

Sản lượng năm được tính theo công thức

            N=N₁.(1+)=4000.(1+)=4560 chiếc/năm

Trong đó:

            N số chi tiết sản xuất trong một năm.

            N₁ sản phẩn sản xuất trong một năm.

            m số chi tiết chế tạo để dự trữ (5%-7%)

Kết luận:Ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa với sản lượng chi tiết là 4560 chiếc trong 1 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 AlSi13Đ.

- Dạng sản xuất hàng loạt vừa

- Hình dáng hình học của chi tiết đơn giản

- Một số phương pháp chế tạo phôi:

Phôi cán: Phôi kim loại đi giữa hai trục cán quay ngược chiều của máy cán, phôi biến dạng và di chuyển nhờ sợ quay liên tục của trục cán, ma sát giữa trục cán với phôi. Phôi bị biến dạng dẻo ở khe hở giữa hai trục cán, hình dạng mặt cắt phôi cũng thay đổi theo mặt cắt của khe hở giữa hai trục cán. Ví dụ như: tròn, vuông, chữ nhật,U, V,I,... => hình dáng phôi tương đối đơn giản.

Phôi rèn tự do: Nung nóng phôi thép tới nhiệt độ tên  để cho kim loại chuyển sang trạng thái dẻo rồi đặt lên đe và dùng búa đập để có được hình dáng cần thiết của sản phẩm. Rèn có thể dùng tay hoặc bằng máy.

Phôi dập thể tích: Kim loại được biến dạng hạn chế trong lòng khuôn dưới tác dụng của lực dập. Độ chính xác và chât lượng vật rèn cao. Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp. Năng suất cao. Dễ cơ khí hóa và tự động.

=> Cả hai phương pháp thích hợp với phôi có nhiệt độ nóng chảy cao (trên . Còn vật liệu chế tạo chi tiết có nhiệt độ nóng chảy ở  nên không thể sử dụng hai phương pháp trên.

Phôi đúc:Việc chế tạo bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc 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 dể 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 cuả 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 hộp, có kết cấu phức tạp, với dạng sản xuất hàng loạt vừa, vật liệu là hợp kim nhôm (AlSi13Đ), 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 mẩu 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 gổ 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 vơi 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 xuất 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.

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.

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 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 sắn, 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.

=> Kết luận: Tham khảo qua một số phương pháp đúc như trên, căn cứ vào chi tiết

dạng hộp, có hình dáng phức tạp, kích thước nhỏ và là dạng sản xuất hàng loạt vừa.Vì thế ta chọn phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại làm khuôn bằng máy.

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 A và chia mặt A thành 2 phần bằng nhau làm mặt phân khuôn.

Bản vẽ sơ đồ đúc áp lực

2.3 Xác định lượng dư

Với phôi CTGC là phôi đúc, dạng sản xuất hàng loạt vừa ta tra bảng xác định lượng dư như sau:

- Kích thước lớn nhất của chi tiết là L130 tra sách CNCTM1 trang 262

+ Mặt A có lượng dư Z=0,7; dung sai 

+ Mặt B có lượng dư Z=0,7; dung sai 

+ Mặt C có lượng dư Z=0,7

+KTDN Ø15,4 => Lỗ có lượng dư Z=0,3; dung sai

          +KTDN Ø86,4 => Trục có lượng dư Z=0,7; dung sai

          +KTDN Ø42,6 => Mặt bên có lượng dư Z=1,2; dung sai  

+KTDN 8   => Mặt dưới có lượng dư Z=1,2; dung sai       

Bản vẽ chi tiết lồng phôi

v     Yêu cầu kỹ thuật :

-                   Phôi không bị rỗ xỉ, rỗ khí

-                   Phôi không bị rạn nứt.

-                   Phôi không bị biến cứng

2.4 Tính hệ số sử dụng vật liệu

Khối lượng của phôi : Ta sử dụng phần mềm tính khối lượng của solidword

Tính thể tích ta có thể tích Phôi: V= 297285,71  

ð Khối lượng Phôi:  M_ct = D.V_ph  = 2,7/10⁶. 297285,71   0,8 kg

Khối lượng của phôi là 0,8 kg

v    Hệ số sử dụng vật liệu:

Chương 3: Lập quy trình công nghệ

1.Mục đích

2.Nội dung

Chương 4: Biện luận quy trình công nghệ

4.1 Nguyên công I: Chuẩn bị phôi

Bước 1.Làm sạch phôi: Làm sạch sỉ của phôi đúc.

Bước 2.Kiểm tra khuyết tật phôi: Kiểm tra hình dáng chi tiết khi Đúc ra có đúng với hình

dáng theo yêu cầu không, kiểm tra bề mặt có bị nứt, bằng phẳng hay không.

Bước 3.Kiểm tra kích thước phôi : Đo đạt từng kích thước chi tiết gia công cho phù hợp vớiyêu cầu ban đầu.

4.2.Nguyên công II: Phay thô mặt đầu B

* Chuẩn gia công:

            - Mặt  A: Định vị 3 bậc tự do

            - Vai bên: Định vị 2 bậc tự do

            - Vai bên: Định vị 1 bậc tự do

* Chọn máy gia công: Máy phay 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.

* Chọn dao BK8

a) Chọn chiều sâu cắt t:

            t = h = 0,5mm

b) Chọn lượng chạy dao:

Tra bảng 2.81 trang 199 sổ tay kỹ sư CNCTM. Chọn S₀= 0,3 mm/r.

Chọn máy gia công: Tra TMM chế độ cắt gia công cơ khí trang 221 phay trên máy phay 6h12 chọn với bước tiến S_d=30 mm/phút; S_đ=30 mm/phút

c) Chọn tốc độ cắt V

Tuổi bền dao: Tra bảng 2.31 trang 169 sổ tay kỹ sư CNCTM ta có T_p = 240 phút.

Vận tốc cắt theo công thức:     V=60 m/ph

Số vòng quay trong 1 phút của dao: = 212,3 v/ph

 Theo máy ta chọn n= 190 vg/phút

ð Tốc độ cắt thực tế = 53,7 m/ph

c) Tính lực cắt Pz

P_z=

Theo bảng 2.32 trang 169 sổ tay kỹ sư CNCTM:

Cp	up	qp	xp	yp	wp
115	0.15	0,25	0,1	0,4	0.2

Công suất cắt:  

                                = 0.37

So với công suất máy [N] = 7 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn.

Thời gian gia công: Tra bảng 3.4 trang 282 sổ tay kỹ sư CNCTM

Xác định bậc thợ: 2/7

 

4.3 Nguyên công III: Tiện bán tinh lỗ Ø40; tiện bán tinh mặt đầu A;  tiện bán tinh Ø85,2

Bước 1: Tiện bán tinh lỗ Ø40

* Chuẩn gia công:

            - Mặt B: Định vị 3 bậc tự do

            - Cạnh bên : Định vị 2 bậc tự do

                               - Cạnh bên : Định vị 1 bậc tự do        

* Chọn máy gia công: Máy tiện 1K62, có các thông số cơ bản của máy như sau:

            -Tốc độ trục chính : 12,5 – 2000 vòng/phút .

            - Công suất động cơ trục chính : 10 kW .

            - Chiều cao tâm 200 mm, Khoảng cách tâm 1400 mm

* Chọn dao tiện lỗ bậc : Dao thép gió P18

a) Chọn chiều sâu cắt t:

            Gia công bán tinh nên chọn t= h=  mm.

b) Chọn lượng chạy dao:

            - Tra bảng 64-1 trang 47 bảng tra

            => S₁= 0,2 mm/vòng

            Tra TMM 1K62 trang 217 chọn S_t = 0,195 mm/vòng

c) Chọn tốc độ cắt V

            Tra bảng 1-1 trang 14

Cv	xv	yv	m
485	0,12	0,25	0,23

            Tra bảng 5-1 trang 16 :K_mv =0,8

            Bảng 7-1 trang 17 : K_nv= 0,8

            Bảng 8-1 trang 17: K_uv= 1

            => K_v= 0,8.0,8=0,64           

            n=

            Tra TMM Máy 1K62 trang 217 bảng tra chọn n_t= 1600 vòng/phút

            V_t=

d) Tính lực P_x, P_y, P_z

            *Ta có công thức: 

            Tra bảng 11-1/T20 ( Tập bảng tra chế độ cắt ) ta có:

Cpz	xpz	ypz	nz
40	1	0,75	0

 

            Ta có K_pz=  K_mz . K_φz . K_γz  . K_Rz . K_λz . K_tz . K_hz

            Với :

            K_mz= 2 ( Tra bảng 14-1 /T21 bảng tra )

            K_φz= 0,94; K_γz= 1;  K_Rz= 1; K_λz= 1 ( Tra bảng 15-1/T22 bảng tra )

            K_tz= 1 ; K_hz = 1 ( Lấy giá trị chuẩn bằng 1 )

            => K_pz= 2.0,94.1.1.1.1= 1,88

            Lực cắt khi tiện là:            

d) Kiểm nghiệm

           

            N_cg= 1,8 kW ≤ N_đc x η = 10x0,75= 7,5 kW

            Vậy máy làm việc an toàn.

e) Tính thời gian gia công

            Công thức tính thời gian gia công:

Bước 2: Tiện bán tinh mặt A

* Chuẩn gia công:

            - Mặt B: Định vị 3 bậc tự do

            - Cạnh bên : Định vị 2 bậc tự do

            - Cạnh bên : Định vị 1 bậc tự do   

* Chọn máy gia công: Máy tiện 1K62, có các thông số cơ bản của máy như sau:

            -Tốc độ trục chính : 12,5 – 2000 vòng/phút .

            - Công suất động cơ trục chính : 10 kW .

            - Chiều cao tâm 200 mm, Khoảng cách tâm 1400 mm

* Chọn dao tiện đầu cong : Dao thép gió P18

a) Chọn chiều sâu cắt t:

            Gia công bán tinh nên chọn t= 53,4-52,3= 1,1 mm.

b) Chọn lượng chạy dao:

            - Tra bảng 64-1 trang 47 bảng tra

            => S₁= 0,3 mm/vòng

            Tra TMM 1K62 trang 217 chọn S_t = 0,3 mm/vòng

c) Chọn tốc độ cắt V

            Tra bảng 1-1 trang 14

Cv	xv	yv	m
485	0,12	0,25	0,23

 

            Tra bảng 5-1 trang 16 :K_mv =0,8

            Bảng 7-1 trang 17 : K_nv= 0,8

            Bảng 8-1 trang 17: K_uv= 1

            => K_v= 0,8.0,8=0,64           

           

            Tính n

            n=

            Tra TMM Máy 1K62 trang 217 bảng tra chọn n_t= 630 vòng/phút

            V_t=

d) Tính lực P_x, P_y, P_z

            *Ta có công thức: 

            Tra bảng 11-1/T20 ( Tập bảng tra chế độ cắt ) ta có:

Cpz	xpz	ypz	nz
40	1	0,75	0

 

            Ta có K_pz=  K_mz . K_φz . K_γz  . K_Rz . K_λz . K_tz . K_hz

            Với :

            K_mz= 2 ( Tra bảng 14-1 /T21 bảng tra )

            K_φz= 0,94; K_γz= 1;  K_Rz= 1; K_λz= 1 ( Tra bảng 15-1/T22 bảng tra )

            K_tz= 1 ; K_hz = 1 ( Lấy giá trị chuẩn bằng 1 )

            => K_pz= 2.0,94.1.1.1.1= 1,88

            Lực cắt khi tiện là:            

e) Kiểm nghiệm

            N_cg= 0,93 kW ≤ N_đc x η = 10x0,75= 7,5 kW

            Vậy máy làm việc an toàn.            

f) Tính thời gian gia công

            Công thức tính thời gian gia công:

Bước 3: Vát mép

Bước 4: Tiện bán tinh lỗ Ø85,2

* Chuẩn gia công:

- Mặt B: Định vị 3 bậc tự do

- Cạnh bên : Định vị 2 bậc tự do

- Cạnh bên : Định vị 1 bậc tự do   

* Chọn máy gia công: Máy tiện 1K62, có các thông số cơ bản của máy như sau:

-Tốc độ trục chính : 12,5 – 2000 vòng/phút .

- Công suất động cơ trục chính : 10 kW .

- Chiều cao tâm 200 mm, Khoảng cách tâm 1400 mm

* Chọn dao tiện vai : Dao thép gió P18

a) Chọn chiều sâu cắt t:

Gia công bán tinh nên chọn t= h=  

b) Chọn lượng chạy dao:

- Tra bảng 64-1 trang 47 bảng tra

            => S₁= 0,3 mm/vòng

            Tra TMM 1K62 trang 217 chọn S_t = 0,3  mm/vòng

c) Chọn tốc độ cắt V

            Tra bảng 1-1 trang 14

Cv	xv	yv	m
485	0,12	0,25	0,23

            Tra bảng 5-1 trang 16 :K_mv =0,8

            Bảng 7-1 trang 17 : K_nv= 0,8

            Bảng 8-1 trang 17: K_uv= 1

            n=

            Tra TMM Máy 1K62 trang 217 bảng tra chọn n_t= 800 vòng/phút

            V_t=

d) Tính lực P_x, P_y, P_z

            *Ta có công thức: 

            Tra bảng 11-1/T20 ( Tập bảng tra chế độ cắt ) ta có:

Cpz	xpz	ypz	nz
40	1	0,75	0

 

            Ta có K_pz=  K_mz . K_φz . K_γz  . K_Rz . K_λz . K_tz . K_hz

            Với :

            K_mz= 2 ( Tra bảng 14-1 /T21 bảng tra )

            K_φz= 0,94; K_γz= 1;  K_Rz= 1; K_λz= 1 ( Tra bảng 15-1/T22 bảng tra )

            K_tz= 1 ; K_hz = 1 ( Lấy giá trị chuẩn bằng 1 )

            => K_pz= 2.0,94.1.1.1.1= 1,88

            Lực cắt khi tiện là:            

d) Kiểm nghiệm

            N_cg= 0,6 kW ≤ N_đc x η = 10x0,75= 7,5 kW

            Vậy máy làm việc an toàn.

e) Tính thời gian gia công

            Công thức tính thời gian gia công:

4.6 Nguyên công IV: Khoét lỗ Ø15,8 và Doa thô lỗ Ø15,94;  Doa tinh lỗ Ø16

 

Bước 1: Khoét lỗ Ø15,82

* Chuẩn gia công:

            - Mặt A: Định vị 3 bậc tự do

            - Lỗ Ø40 : Định vị 2 bậc tự do

* Chọn máy gia công: Máy khoan 2A135 , có các thông số cơ bản của máy như sau:

            - Số vòng quay trục chính : 68– 1100 vòng/phút .

            - Công suất động cơ trục chính : 6 kW .

            - Đường kính lớn nhất khoan được là 35 mm , côn mooc trục chính N⁰ = 4

* Chọn mũi khoét thép gió P18

a) Chọn chiều sâu cắt t:

           

b) Lượng chạy dao

          Theo bảng (1-3) trang 83: C_s=0,190

          Thay vào công thức: S= C_s.D^0,6= 0,19.15,82^0,6= 0,99 mm/vòng

          Theo máy : S= 0,96 mm/vòng

c) Tốc độ cắt V

            Theo công thức:

            Tra bảng 3-3 trang 84 (bảng tra)

Cv	Zv	Xv	Yv	m
32,6	0,25	0	0,1	0,125

 

            Tra bảng 4-3 trang 85 (bảng tra) : T= 30 phút

                            5-3 trang 86 (bảng tra) : K_mv= 1

                            6-3 trang 86 (bảng tra) : K_lv= 1

                            7-1 trang 17 (bảng tra) : K_nv=0,8

                            8-1 trang 17 (bảng tra) : K_uv=1

            Do đó :K_v=K_mv.K_lv.K_nv.K_uv= 1.1.0,8.1= 0,8

            Thay vào

            Số vòng quay trục chính 

            Tra TMM 2A135 trang 220 chọn n_t= 750 vòng/phút

            =>

d) Lực cắt và moment  xoắn

            Moment xoắn được tính theo công thức

           

            Theo bảng 11-1 trang 20 (bảng tra)

Cpz	xpz	ypz	nz= 0
40	0,1	0,75	0

 

            Tra bảng 12-1 và 13-1 trang 21 (bảng tra)

           

            Tra bảng 15-1 trang 22 ta có K_pz=  K_mp . K_φz . K_γz  . K_Rz . K_λz . K_tz . K_hz

            K_φz= 1; K_γz= 1;  K_Rz= 1; K_λz= 1

            K_tz= 1 ; K_hz = 1 ( Lấy giá trị chuẩn bằng 1 )

            => K_pz= 2. 1. 1. 1. 1. 1. 1= 2

            Dao khoét đường kính lỗ nhỏ nên Z= 3 Sách nguyên lý cắt 101

            Tra bảng 7-3 trang 87

            Thay vào ta có:

e) Công suất cắt gọt

            Tổng công suất của mũi khoét là 0,6 kW so với công suất máy đảm bảo an toàn khi làm việc

f) Tính thời gian gia công

            L= 19 mm (Chiều sâu lỗ cần khoét)

            L₁= 2 mm

Bước 2: Doa thô lỗ Ø15,94

* Chuẩn gia công:

            - Mặt A: Định vị 3 bậc tự do

            - Lỗ Ø40 : Định vị 2 bậc tự do

* Chọn máy gia công: Máy khoan 2A135 , có các thông số cơ bản của máy như sau:

            - Số vòng quay trục chính : 68– 1100 vòng/phút .

            - Công suất động cơ trục chính : 6 kW .

            - Đường kính lớn nhất khoan được là 35 mm , côn mooc trục chính N⁰ = 4

* Chọn mũi doa thép gió P18

a) Chọn chiều sâu cắt t:

b) Lượng chạy dao

          Theo bảng (2-3) trang 84: C_s=0,160

          Thay vào công thức: S= C_s.D^0,6= 0,33.15,94^0,6= 1,73 mm/vòng

          Theo máy : S= 1,6 mm/vòng

c) Tốc độ cắt V

            Theo công thức:

            Tra bảng 3-3 trang 84 (bảng tra)

Cv	Zv	Xv	Yv	m
32,6	0,25	0	0,1	0,125

 

            Tra bảng 4-3 trang 85 (bảng tra) : T= 60 phút

                5-3 trang 86 (bảng tra) : K_mv= 1

                6-3 trang 86 (bảng tra) : K_lv= 1

                7-1 trang 17 (bảng tra) : K_nv=0,8

                8-1 trang 17 (bảng tra) : K_uv=1

            Do đó :K_v=K_mv.K_lv.K_nv.K_uv= 1.1.0,8.1= 0,8

            Thay vào

            Số vòng quay trục chính 

            Tra TMM 2A135 trang 220 chọn n_t= 750 vòng/phút

            =>

d) Lực cắt và moment  xoắn

            Lực cắt và Moment xoắn khi doa quá bé nên bỏ qua

f) Tính thời gian gia công

            L= 19 mm (Chiều sâu lỗ cần doa)

            L₁= 2 mm

Bước 3: Doa tinh lỗ Ø16

* Chuẩn gia công:

            - Mặt A: Định vị 3 bậc tự do

            - Lỗ Ø40 : Định vị 2 bậc tự do

* Chọn máy gia công: Máy khoan 2A135 , có các thông số cơ bản của máy như sau:

            - Số vòng quay trục chính : 68– 1100 vòng/phút .

............

Tính đường kính bulông: d = 1,4. = 3,9 mm. Chọn M6

5.2.5 Vẽ thân gá và hoàn thiện bản vẽ

5. 4. Ưu khuyết điểm của đồ gá

     Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đơn giản, dễ thay thế khi bị mòn.Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác khi gá đạt.

5. 5. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:

          Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng các chốt định vị, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải xiết lực lớn để tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận.

5. 6. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:

Trước khi gia công ta kiểm tra toàn bộ đồ gá.

                   Đặt chi tiết đúng vị trí cần gia công và được khống chế đủ 6 BTD, sau đó ta quay tay quay (13) cùng chiều kim đồng hồ làm cho đầu kẹp tịnh tiến đi vào đồng kẹp chặt chi tiết, tiến hành gia công chi tiết.

          Sau khi tiến hành gia công chi tiết xong, ta quay tay quay (13)  ngược chiều kim đồng làm cho đầu kẹp tịnh tiến đi ra đồng kẹp mở chi tiết. Tiếp tục thực hiện các động tác trên để tiến hành gia công các chi tiết còn lại.

5. 7. Một số chi tiết tiêu chuẩn

1.Phiến tỳ

2.Chốt đầu phẳng

3. Khối V

4. Cữ so dao

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Sách công nghệ chế tạo máy 1 – Biên soạn: Nguyễn Phùng Tấn, 2014

[2] Sách công nghệ chế tạo máy 2– Biên soạn: Nguyễn Phùng Tấn, 2014

[3]Giáo trình Dung sai lắp ghép và kĩ thuật đo – Chủ Biên:Ts. Đoàn Khánh Dư- Lưu Chí Đức- Nguyễn Thành Lâm, 2012

[4]Bảng tra Dung sai lắp ghép– Biên tập: Nguyễn Thành Lâm, 2013

[5] Nguyên lý cắt kim loại– (Chủ Biên:Ths. Lưu Chí Đức)

– Biên soạn: Nguyễn Hoàng Lâm- Lê Thành Phong- Nguyễn Thoại Khanh

[6] Bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí- Biên soạn: Nguyễn Nhật Đào- Hồ Viết Bình- Trần Thế San- Đại học sư phạm kỹ thuật, NXB Đà Nẵng

[7] Sổ tay dụng cụ cắt và dụng cụ phụ- GS.TS: Trần Văn Địch, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2007

[8] Thiết kế đúc- GS.TS: Trần Văn Địch

[9] Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1- GS.TS: Nguyễn Đắc Lộc- PGS.TS: Lê Văn Tiến- Ninh Đức Tốn- Trần Xuân Việt, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005

[10] Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2- GS.TS: Nguyễn Đắc Lộc- PGS.TS: Lê Văn Tiến- Ninh Đức Tốn- Trần Xuân Việt, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005

[11] Sổ tay công nghệ chế tạo máy 3- GS.TS: Nguyễn Đắc Lộc- PGS.TS: Lê Văn Tiến- Ninh Đức Tốn- Trần Xuân Việt, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005

[12] Bài giảng vẽ kỹ thuật phần 1- Biên soạn: Bộ môn vẽ kỹ thuật Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, 2014

[13] Bài giảng vẽ kỹ thuật phần 2- Biên soạn: Bộ môn vẽ kỹ thuật Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, 2014

[14] Chế tạo phôi- NXB Sư phạm kỹ thuật.

[15] Giáo trình đồ gá trên máy cắt kim loại- Chủ biên: TS. Đào Khánh Dư

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN

        Quy trình công nghệ gia công chi tiết thơm bơm thủy lực 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.