MỤC LỤC Tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Vỏ Hộp Máy Bơm Thủy Lực
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kỹ thuật càng ngày càng phát triển và hoàn thiện.Nền kinh tế của nước ta đang đổi mới, phát triển theo nhịp độ chung của toàn thế giới, nó đòi hỏi phải vận dụng những thành tựu khoa học kĩ thuật một cách linh hoạt nhất.Trong đó ngành cơ khí đóng vai trò then chốt, có tính chất quyết định đến công cuộc đổi mới đất nước. Nền công nghiệp nước nhà không thể phát triển toàn diện được nếu thiếu vắng sự lớn mạnh của ngành cơ khí mà điển hình là công nghệ chế tạo máy.
Đây là một lĩnh vực rất rộng, phức tạp và không ít khó khăn khi chúng ta đi sâu vào nghiên cứu nó nhưng bằng sự sáng tạo, trí thông minh và tính cần cù của con người chúng ta đã đạt được một số thành tựu đáng kể trong những năm gần đây để đáp ứng được những nhu cầu của xã hội có thể dễ dàng hoà nhập với công nghệ mới đòi hỏi mỗi kĩ sư, cử nhân thực hành ngành chế tạo máy phải biết vận dụng mọi kiến thức được học trong trường để áp dụng có hiệu quả .
Trong việc làm đồ án tốt nghiệp về thiết kế quy trình công nghệ chế tạo máy của ngành chế tạo máy chúng em đã góp một phần nhỏ bé của mình vào việc :
“ Tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Vỏ Hộp Máy Bơm Thủy Lực ”.
MỤC LỤC
Lời nói đầu Trang
Phần 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.. 6
1.1Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC:6
1.2 Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia công:6
1.3 Kết cấu hình dạng chi tiết gia công.7
1.4 Phân tích độ chính xác gia công.9
1.5 Xác định sản lượng năm:13
Phần 2 CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC DỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 14
2.1 Chọn phôi.14
2.2 Phương pháp chế tạo phôi đúc.15
2.3 Xác định lượng dư:17
2.4 Tính hệ số sử dụng vật liệu:18
Phần 3 lẬP BẢNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ.. 19
Phần 4 BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ.. 20
Phần 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 80
5.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG II. 80
5.2TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG XI. 85
5.3TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG III. 91
5.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG V.. 96
5.5ƯU ĐIỂM – NHƯỢC ĐIỂM... 103
5.6HƯỚNG DẪN BẢO QUẢN ĐỒ GÁ.. 103
Phần 6 KẾT LUẬN.. 103
Phần 1
Phân tích chi TIẾT gia công
1.1 Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC:
- Vỏ hộp bơm thủy lực là chi tiết có hình khối rỗng, có nhiệm vụ đỡ và cố định trục truyền động bánh răng, bảo vệ các chi tiếp lắp ghép khỏi bụi để đảm bảo tuổi thọ cho chi tiết, giữ chất bôi trơn giảm ma sát cho vòng bi.
- Điều kiện làm việc của chi tiết vỏ hộp bơm thủy lực là trong môi trường rung lắc, ít ma sát, có sử dụng chất bôi trơn.
1.2 Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia công:
- Vật liệu chọn để gia công chi tiết là thép cacbon : C45
- Theo công nghệ gia công chi tiết người ta sử dụng phương pháp đúc trong khuôn cát
- Thành phần thép cacbon (C45) để gia công chi tiết gồm :
+ Cacbon (C%): 0,45%
+ Silic (Si%): 0,4%
- Mn% : 0,65%
- Cr% : 0,4
- Mo% : 0,1
- Ni% : 0.4
- S% : 0.045
- P% : 0.045
- Độ cứng : HRC = 23
- Độ bền đứt σb (Mpa) = 610
- Độ bền đứt σc (Mpa) = 360
- Thép C45 được ứng dụng và sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng và công nghiệp hiện nay bởi cơ tính ( độ bền, độ cứng, độ dẻo,…) rất phù hợp cho gia công cơ khí, chế tạo máy, xây dựng cầu đường, khung thép,… dễ dàng tôi, ram để đạt được độ cứng mong muốn.
1.3 Kết cấu hình dạng chi tiết gia công.
Vỏ hộp máy bơm thủy lực là chi tiết dạng hộp có nhiều mặt và lỗ, dùng để định vị trục truyền động bánh răng, và được lắp chặt với các cụm máy khác nhờ 12 vít M6 và 4 lỗ suốt ø7 , các bề mặt làm việc bao gồm : Mặt I và kích thước Ø52+0.03, mặt F và kích thước ø37+0.025 lắp với cụm máy kháchai lỗ bạc ø47+0.025 được lắp với vòng bi để lắp trục yêu cầu độ chính xác cao để làm việc và lắp ráp. Ngoài ra còn có mặt A và các lỗ ø7 sẽ được lắp với các chi tiết khác.
1.4 Phân tích độ chính xác gia công.
1.4.1 Độ chính xác về kích thước
1.4.1.1 Kích thước dung sai có chỉ dẫn:
+ Kích thước Ø47mm: Lắp ghép trung gian ( lắp căng) Tra bảng 2.10 trang 16 BT DSLG:
Sai lệch trên ES = +0.025mm.
Sai lệch dưới EI = 0mm.
Dung sai IT = ES – EI = 0.025 – 0 = 0.025mm.
Chọn phương pháp gia công lỗ tiện trong tinh [sách CN CTM1 trang 161] nên có ccx 7, độ nhám Ra= 3.2 µm.
+ Kích thước Ø51mm: Lắp ghép trung gian.
Tra bảng 2.10 trang 16 sách BT DSLG:
Sai lệch trên ES = 0.03mm.
Sai lệch dưới EI = 0mm.
Dung sai IT = ES – EI = 0,03 – 0 = 0,03mm.
Chọn phương pháp gia công lỗ tiện trong bán tinh[ sách CN CTM 1 trang 161] nên có ccx 7, độ nhám Ra = 3.2 µm.
+ Kích thước Ø37mm: Lắp ghép trung gian tra bảng 2.10 trang 16 sách BT DSLG:
Sai lệch trên ES = +0.025mm.
Sai lệch dưới EI = 0mm.
Dung sai IT = ES – EI = +0.025 – 0 = 0,025mm.
Chọn phương pháp gia công khoét, doa. Phương pháp doa tinh [sách CN CTM 1 trang 160] nên có ccx 7, độ nhám Ra= 3.2 µm.
+ Kích thước Ø52mm:
Tra bảng 2.10 trang 16 sách BT DSLG:
Sai lệch trên ES = 0.03mm.
Sai lệch dưới EI = 0mm
Dung sai IT= ES – EI = 0.03 – 0 = 0.03mm
Chọn phương pháp gia công khoét, doa. Phương pháp doa tinh [sách CN CTM 1 trang 160] nên có ccx 7, độ nhám Ra= 3.2 µm
+ Kích thước Ø7mm.
Tra theo bảng 2.10 trang 16 sách BT DSLG.
Sai lệch trên ES = 0.058mm.
Sai lệch dưới EI = 0mm
Dung sai IT= ES – EI = 0.058 – 0 = 0.058mm.
Chọn phương pháp gia công khoan [bảng 3.8/tr68, sách BT DSLG] nên có ccx 10, độ nhám Ra= 6.3 ÷ 12.5 µm.
1.4.1.2 Kích thước dung sai không chỉ dẫn:
+ Kích thước 100:
Chọn phương pháp gia công tiện bán tinh [bảng 3.8/tr68 , sách BT DSLG] nên có ccx 12, độ nhám Rz = 40µm.
Tra bảng 2.2/tr4 sách BT DSLG.
Dung sai IT = 0.35mm.
Sai lệch trên ES = 0.175mm.
Sai lệch dưới EI = -0.175mm.
+ Kích thước 91mm:
Chọn phương pháp gia công phay thô [bảng 3.8/tr68 sách BT DSLG] nên có ccx 12, độ nhám Rz = 40µm.
Tra bảng 2.2/tr4 sách BT DSLG.
Dung sai IT = 0.35mm.
Sai lệch trên ES = 0.175mm.
Sai lệch dưới EI = -0.175mm.
+ Kích thước 75mm:
Chọn phương pháp gia công phay thô [bảng 3.8/tr68 sách BT DSLG] nên có ccx 12, độ nhám Rz = 40µm.
Tra bảng 2.2/tr4.
Dung sai IT = 0,3mm
Sai lệch trên ES = +0.15mm.
Sai lệch dưới EI = -0.15mm.
+ Kích thước ø62mm:
Chọn phương pháp gia công tiện bán tinh[bảng 3.8/tr68 , sách BT DSLG] nên có ccx 12, độ nhám Rz = 40µm.
Tra bảng 2.2/tr4.
Dung sai IT = 0,3mm
Sai lệch trên es = +0.15mm.
Sai lệch dưới ei = -0.15mm.
+ Kích thước 37mm:
Chọn phương pháp gia công tiện bán tinh[bảng 3.8/tr68 , sách BT DSLG] nên có ccx 12, độ nhám Rz = 40µm.
Tra bảng 2.2/tr4.
Dung sai IT = 0,25mm
Sai lệch trên ES = +0.125mm.
Sai lệch dưới EI = -0.125mm.
+ Kích thước 24mm:
Chọn phương pháp gia công tiện bán tinh[bảng 3.8/tr68 , sách BT DSLG] nên có ccx 12, độ nhám Rz = 40µm.
Tra bảng 2.2/tr4.
Dung sai IT = 0,21mm
Sai lệch trên ES = +0.105mm.
Sai lệch dưới EI = -0.105mm.
1.4.2 Độ chính xác về vị trí tương quan:
- Độ không phẳng của mặt A, mặt D và mặt H ≤ 0.12mm
- Độ không vuông góc giữa tâm lỗ Ø52 và tâm lỗ Ø41 ≤ 0.016mm.
- Độ không đồng tâm giữa tâm lỗ Ø52 và tâm lỗ Ø37 ≤ 0.04mm.
- Độ không đồng tâm giữa tâm lỗ Ø51 và tâm lỗ Ø47 ≤ 0.04mm.
- Độ không đồng tâm giữa hai tâm lỗ Ø47 ≤ 0.03mm.
- Độ không song song giữa mặt A và mặt B ≤ 0.2mm.
- Độ không song song giữa mặt A và mặt C ≤ 0.3mm.
- Độ không song song giữa mặt H và mặt D ≤ 0.2mm.
- Độ không vuông góc giữa mặt A và tâm lỗ Ø41 ≤ 0.2mm
1.4.3 Chất lượng bề mặt:
- Độ nhám bề mặt làm việc của bề mặt A là Rz = 40µm
- Độ nhám bề mặt làm việc của bề mặt D là Rz = 40µm
- Độ nhám bề mặt làm việc của bề mặt H là Rz = 40µm
- Độ nhám của bề mặt B là Rz = 40µm
- Độ nhám của bề mặt C là Rz = 40µm
- Độ nhám bề mặt của hai lỗ Ø47mm là Ra = 3.2µm
- Độ nhám bề mặt của lỗ Ø52mm là Ra = 3.2µm.
- Độ nhám bề mặt của lỗ Ø51mm là Ra = 3.2µm.
- Độ nhám bề mặt của lỗ Ø37mm là Ra = 3.2µm.
- Độ nhám bề mặt trục Ø62mm là Rz = 40µm.
- Độ nhám bề mặt lỗ Ø7mm là Rz = 40µm.
- Các bề mặt không gia công cơ có độ nhám Rz = 80µm
1.4.4 Yêu cầu cơ về lý tính:
- Có khả năng chống mài mòn cao.
- Chịu được rung động.
1.4.5 Kết luận:
- Chi tiết gia công có các bề mặt làm việc trong điều kiện lắp ghép, cần độ chính xác cao, nên cấp chính xác của các kích thước phải phù hợp. Các vị trí tương quan như là: độ phẳng, độ vuông góc, độ song song của các bề mặt làm việc phải xác định được dung sai để khi lắp ghép chi tiết. Chi tiết là thép nên chất lượng bề mặt của bề mặt làm việc thường có cấp chính xác là 7, còn các bề mặt không gia công thì có cấp độ nhám Rz =80µm.
1.5 Xác định sản lượng năm:
- Khối lượng riêng của thép là : 7850Kg/M3
- Khối lượng chi tiết : Mct = 3kg
- Vậy thể tích của chi tiết : V = Mct/ = 3/7850*1000 = 0,38lítVới dạng sản xuất hàng loạt vừa và khối lượng chi tiết M = 3 kg.
- Tra bảng 2.2/tr20 HDTK ĐA CNCTM với dạng sản xuất hàng loạt vừa
Khối lượng Mct = 3Kg < 4 Kg => sản lượng hàng năm 500 ÷ 5000 chiếc/năm.
Phần 2
ChỌn phôi, phương pháp chẾ tẠo phôi và xác đỊnh lưỢng dư gia công.
2.1 Chọn phôi.
- Chi phí phôi chiếm tới 20% - 50% gía thành sản phẩm.Vì vậy việc chọn phương pháp chế tạo phôi và gia công chuẩn bị phôi hợp lý góp phần vào việc đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật của chi tiết mà còn giảm chi phí sản xuất nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho quá trình sản xuất.
- Việc lựa chọn phương pháp chế tạo phôi sẽ căn cứ hình dạng, kích thước của chi tiết, điều kiện làm việc của chi tiết, dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất cũng giống như cơ sở sản xuất sẳn có.
+ Chỉ có 1 phương pháp gia công chế tạo phôi là phôi đúc:
Vì chi tiết có hình dạng phức tạp, không yêu cầu độ nhám bề mặt cao nên không thích hợp cho các dạng chế tạo như phôi rèn hay dập.
- Phôi chế tạo bằng phương pháp đúc: Là quá trình điền đầy kim loại vào lòng khuôn đúc có hình dạng kích thước định sẵn. Sau khi kim loại đông đặc ta thu được sản phẩm tương ứng với lòng khuôn, sản phẩm đó gọi là vật đúc, nếu đem gia công tiếp theo như gia công cắt gọt thì gọi là phôi đúc.
- Có thể đúc tất cả kim loại và hợp kim có thành phần khác nhau.Thường đúc các chi tiết làm bằng nhôm vì nhôm có tính dẻo thấp. Và chế tạo các chi tiết có hình dạng đơn giản đến phức tạp mà các phương pháp chế tạo phôi khác không làm được. Đúc các chi tiết có khối lượng nhỏ từ vài chục gam đến những
chi tiết có kích thước to vài tấn. Chi phí sản xuất thấp và giá thành sản xuất thấp. Tuy nhiên hệ số sử dụng kim loại thấp do đậu rót, đậu ngót. Chi phí kiểm tra các thành phần các nguyên tố cao do dùng máy kiểm tra hiện đại.
- Ngoài ra còn rất nhiều phương pháp gia công chế tạo phôi trong nền công nghiệp ngày càng hiện đại này mà ngành công nghiệp ta chưa sử dụng.
o Kết luận:
- Chi tiết gia công có nhiều cách để chọn phương pháp gia công chế tạo phôi, nhưng theo kết cấu hình dáng và quá trình thiết kế người thiết kế có thể chọn cách gia công phôi cho thích hợp, theo tôi (người thiết kế), tôi chọn phương pháp gia công phôi là đúc.
2.2 Phương pháp chế tạo phôi đúc.
2.2.1 Các phương pháp đúc:
vĐúc có nhiều dạng như :
+ Đúc trong khuôn cát:
- Đúc trong khuôn cát là loại khuôn đúc một lần( chỉ rót một lần rùi phá khuôn),thiết bị khuôn đơn giản.
- Ưu điểm:
- Tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp và khối lượng lớn.
- Lượng dư phân bố đều,.
- Tiết kiệm được vật liệu.
- Giá thành rẻ được dùng phổ biến.
- Độ đồng đều của phôi cao nên việc chỉnh máy khi gia công giảm.
- Nhược điểm:
- Khó phát hiện được khuyết tật bên trong.
- Vật đúc có độ chính xác thấp.
- Độ bóng bề mặt kém.
- Lượng dư gia công lớn.
+ Đúc trong khuôn kim loại:
- Khuôn có thể sử dụng nhiều lần, độ bóng và độ chính xác cao, tiết kiệm được vật liệu làm khuôn, thời gian làm khuôn và cơ tính tốt.
- Nhưng không đúc được chi tiết phức tạp, giá thành đắt.
+ Đúc ly tâm:
- Sản phẩm đúc có tinh thể nhỏ, tỉ trọng cao, cơ tính tốt nhưng không đồng điều từ ngoài vào trong .
- Chỉ dùng với sản phẩm tròn xoay.
+ Đúc áp lực:
- Là phương pháp chế tạo vật đúc có năng suất cao, có điều kiện tự động hoàn toàn.
- Độ bóng và độ chính xác vật đúc cao, đúc được những chi tiết có thành mỏng, khả năng điền đầy tốt, cơ tính tốt và năng suất cao.
- Kim loại lỏng được rót vào buồng đặc biệt goi là buông ép rồi được pittong đẩy vào khuôn bằng kim loại. Kim loại lỏng sẽ kết tinh dưới áp suất dư rất cao ( 300 – 5000daN/cm2). Tốc độ dòng kim loại chảy vào khuôn lên tới 0,5 – 120m/s, đảm bảo đúc những vật thành mỏng tới 0,8 – 6mm,những lỗ nhỏ 1mm và đúc cả răng và ren.
- Đúc áp lực cao được dùng trong sản xuất lớn, đúc hợp kim màu có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp.
- Ưu điểm: khuôn kim loại được dùng nhiều lần ( đúc nhôm có thể từ 100000 đến 200000 lần, còn đúc kẽm, chì có thể tới 500000 lần).
- Tổ chức kim loại của vật đúc nhỏ mịn nhờ tác dụng nguội nhanh của khuôn kim loại và nhờ áp lực cao.
- Hoàn toàn không dùng đến cát làm khuôn và ruột cát.
- Do bề mặt khuôn có độ nhẵn bóng và độ chính xác cao nên vật đúc khi đúc ra thường đạt cấp chính xác 10.
- Nhược điểm: Gía thành khuôn rất cao, vật liệu làm khuôn phải là loại hợp kim chiụ nóng đặc biệt, gia công tỷ mĩ và nhiệt luyện theo chế độ riêng.
- Vật đúc có nhiều lỗ khí bên trong do dòng kim loại chảy vào khuôn cuốn theo bọt không khí và do kết tinh nhanh không thoát được ra ngoài; chú ý kiểm tra điều kiện rót.
- Tỷ lệ thành phẩm nhỏ vì hệ thống rót lớn.
- Về đúc áp lực cao người ta thường chú ý hai mặt; khuôn và máy.
+ Đúc mẫu chảy:
- Là phương pháp chế tạo khuôn bằng mẫu vật liệu dễ chảy, mẫu này có thể chảy để tạo thành lòng khuôn đúc do nhiệt độ hòa tan trong dung môi.
- Đúc được những chi tiết phức tạp, hợp kim khó nóng chảy, độ bóng và độ chính xác cao. Nhưng cường độ lao động cao, chu kỳ sản xuất lớn và giá thành cao.
2.2.2 Kết luận:
- Phôi được gia công chế tạo bằng hai cách đúc là: Đúc trong khuôn cát hoặc đúc áp lực, về chọn phương pháp đúc chủ yếu do người thiết kế lựa chọn cho phù hợp với điều kiện sản xuất và theo quá trình thiết kế. Do chi tiết là thân máy bơm làm bằng thép C45 khi đúc ra bên trong và bề ngoài không cần cấp chính xác cao, độ bóng cao nên tôi chọn phương pháp đúc trong khuôn cát.
2.3 Xác định lượng dư:
- Phôi được gia công bằng phương pháp đúc khuôn cát khi đúc bề mặt phôi đạt cấp chính xác 12 và vật liệu làm phôi là thép C45 nên khi đúc ra lượng dư từ 3-5 mm (tra Công nghệ chế tạo máy- Nguyễn Phùng Tấn ).
- Để tránh tập trung ứng suất tại góc lượn của chi tiết, ta tiến hành tạo góc lượng cho chi tiết. Các góc lượng ta lấy bán kính là 3-5 mm.
- Sử dụng phần miềm 3D Creo Parametric 2.0 ta tính khối lượng của chi tiết gia công.
2.4 Tính hệ số sử dụng vật liệu:
- Khối lượng của chi tiết là : 3kg
- Khối lượng của phôi là : 3.4kg
- Hệ số sử dụng vật liệu:
K = = = 0,88
- Do K = 0,88 > 0,7 chi tiết đạt yêu cầu.
Phần 3
LẬP BẢNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
- Dạng sản suất hàng loạt vừa.
- Kết cấu ,hình dạng của chi tiết phức tạp.
- Chi tiết thuộc dạng hộp.
- Có hai đường lối để chọn chuẩn và các phương pháp gia công đối với chi tiết dạng hộp.
|
Phương án A |
Phương án B |
|
- Gia công mặt phẳng chuẩn và các lỗ chuẩn để làm chuẩn tinh thống nhất. - Gia công các mặt phẳng còn lại. - Gia công thô và bán tinh các lỗ lắp ghép. - Gia công các lỗ không chính xác dùng để kẹp chặt. - Gia công chính xác các lỗ lắp ghép. - Tổng kiểm tra. |
- Gia công các mặt phẳng chuẩn và các lỗ chuẩn để làm chuẩn tinh thống nhất. - Gia công các mặt phẳng tiếp giáp của thân hộp. - Gia công các mặt phẳng tiếp giáp của nắp hộp. - Ghép nắp với thân, điều chỉnh chính xác rồi gia công hai lỗ định vị cung một lúc. - Gia công các lỗ bắt chặt nắp với thân. - Gia công các mặt phẳng còn lại. - Gia công thô, bán tinh, tinh các lỗ chính. - Gia công các lỗ khác còn lại. - Tổng kiểm tra. |
Từ hai phương án trên ta chọn phương án A, vì đây là phương án tạo ra chuẩn tinh thống nhất phù hợp với hình dáng của CTGC.
Phần 4
BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
- Quy trình gia công chi tiết được thực hiện theo quy trình gia công theo chi tiết dạng hộp, chuẩn tinh chính được chọn là một mặt phẳng và hai lỗ.
- Trình tự gia công chi tiết do nhà thiết kế lựa chọn sao cho phù hợp với yêu cầu của chi tiết dạng hộp và đạt được năng suất cao.
4.1 Nguyên công I: Chuẩn bị phôi
- Làm sạch cát bám: Làm sạch tạm cát bám trên bề mặt chi tiết có thể dùng cọ hoặc thùng quay làm sạch.
- 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.
- Cắt bỏ bavia, đậu ngót, đậu rót, đậu hơi: Khi đúc ra, chi tiết sẽ còn lại đậu ngót và đậu rót ta cần cắt bỏ nó đi và mài lại.
- Kiểm tra kích thước phôi: Đo đạt từng kích thước chi tiết gia công cho phù hợp với yêu cầu ban đầu.
- Thường hóa phôi : Ủ phôi ( mục đích làm ổn định mạng tinh thể và khử ứng suất dư).
4.2 Nguyên công II: Phay thô mặt A:
- Phay thô mặt A đạt :
- Đạt kích thước 78(mm)
- Cấp chính xác IT12
- Độ nhám Rz40µm
- Chuẩn định vị khi gia công :
- Mặt H khử 3 bậc tự do;
+ Chống xoay theo phương Ox và Oy
+ Chống tịnh tiến theo phương Oz
- Mặt trong lỗ ø27 khử 2 bậc tự do;
+ Chống tịnh tiến theo phương Ox và Oy
- Mặt I khử 1 bậc tự do;
+ Chống xoay Oz
- Chọn máy : Máy phay 6H82 được chọn để gia công.
- Chọn dao : Dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng T5K10 ; H = 16mm; B = 20mm (tra bảng 4-95 trang 376 sách công nghệ chế tạo máy 1).
- Dụng cụ :Thước cặp 1/10
- Đồ gá : Chuyên dùng
- Bậc thợ : Công nhân 2/7
- Xác định chế độ cắt : Tra sách chế độ cắt gia công cơ khí
- Chiều sâu cắt t :t = 3 mm
- Chi tiết gia công : thép C45 có độ bền σ = 65kg/mm2
- Bước tiến S :
- Sz = 0.12, Z = 8
èS = Sz* Z = 0,12 * 8 = 0.96
- Vận tốc cắt:
- V = m/ph
- Tra bảng 1-5/tr121 BTCĐC GCCK:
Cv = 332; qv = 0.2; Xv = 0.1; Yv = 0.4; Uv = 0.2; Pv = 0; m = 0.2
- Tra bảng 2-5/tr122 BTCĐC GCCK:
T = 180
- Tra bảng 2-1/tr15 BTCĐC GCCK:
Kmv = 75/σ = 75/65 = 1,1
- Tra bảng 7-1/tr17 BTCĐC GCCK:
Knv = 1
- Tra bảng 8-1/tr17 BTCĐC GCCK:
Kuv = 1,4
Kv = Kmv . Knv . Kuv = 1,1 . 1 . 1,4 =1,54
Thay vào ta có:
V = 392 m/ph
n = = = 1248 v/ph
- Tra thuyết minh máy tr221 chọn n = 1180 v/ph
VT = = = 370 m/ph
- Tính thời gian gia công:
Tm = = = 0,1 ph
4.3 Nguyên công III: Tiện thô, bán tinh mặt C, N và B:
- Chuẩn định vị khi gia công :
- Mặt A khử 3 bậc tự do;
+ Chống xoay theo phương Oz và Ox
+ Chống tịnh tiến theo phương Oy
- Mặt trong lỗ ø41 khử 2 bậc tự do;
+ Chống tịnh tiến theo phương Ox và Oz
4.3.1 Tiện bán tinh mặt C đạt :
- Đạt kích thước 97(mm)
- Cấp chính xác IT12
- Độ nhám Rz40µm
- Chọn máy : Máy tiện 1K62 được chọn để gia công.
- Chọn dao : Dao tiện mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng T5K10 ; H = 20mm; B = 30mm [σ]u = 20kg/mm2
- Dụng cụ :Thước cặp 1/10
- Đồ gá : Chuyên dùng
- Bậc thợ : Công nhân 2/7
- Xác định chế độ cắt : Tra bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí
- Chiều sâu cắt t : t = 3 mm
- Chi tiết gia công : thép C45 có độ bền σ = 65kg/mm2
- Bước tiến S :
- Dựa vào sức bền vật liệu làm dao, vật liệu gia công chọn vận tốc cắt sơ bộ
Vsb = 128 m/ph
+ Theo sức bền cán dao:
S1 = = mm/v
l = 1,5 . H = 1,5 . 30 = 45mm
- Tra bảng 11-1/tr19 BTCĐC GCCK
Cpz = 300, = 1, Ypz = 0,75
- Tra bảng 12-1/tr21 BTCĐC GCCK
Kmp =
- Tra bảng 13-1/tr21 BTCĐC GCCK
np = 0,75
ðKmp = = 0,9
- Tra bảng 15-1/tr22 BTCĐC GCCK
= 1; = 1,25; = 1
ðKpz = 1 . 1,25 . 1 = 1,25
Thay vày công thức ta có:
S1 = = 3,67 mm/v
+ Theo sức bên cơ cấu chạy dao:
S2 = = mm/v
+ Theo máy 1k62:
Pm = 350kg
- Tra bảng 11-1/tr19 BTCĐC GCCK
Cpx = 339; Ypx = 0,5; Xpx = 1; nx = 0,4
- Tra bảng 12-1/tr21 BTCĐC GCCK
Kmp = 0,9
- Tra bảng 15-1/tr22 BTCĐC GCCK
= 1; = 2; = 1
ðKpx = 1 . 2 . 1 = 2
Thay vào công thức:
S2 = = 0,68 mm/v
ðChọn Smin = 0,68 mm/v
- Tra thuyết minh máy tr217:
Chọn S = 0,52 mm/v
- Vận tốc cắt:
V = = m/ph
- Tra bảng 1-1/tr13 BTCĐC GCCK
Cv = 273; Xv = 0,15; Yv = 0,2; m = 0,2
- Tra bảng 2-1/tr12 BTCĐC GCCK
Kmv = 0,9
- Tra bảng 7-1/tr17 BTCĐC GCCK
Knv = 1
- Tra bảng 8-1/tr17 BTCĐC GCCK
Kuv = 1
- Tra bảng 9-1/tr18 BTCĐC GCCK
= 1
- Tra bảng 10-1/tr18 BTCĐC GCCK
Kov = 1
ðKv = 0,9 . 1 . 1 . 1 . 1 = 0,9
ðV = = 115 m/ph
- Số vòng quay trong một phút:
n = = = 523 v/ph
- Tra thuyết minh máy tr216 chọn n = 600 v/ph
- Vận tốc thực: Vt = = = 131 m/ph
- Thời gian gia công:
TM =
L0 = = = 16,5
ðTM = = 0,07 ph
4.3.2 Tiện bán tinh mặt B đạt:
- Đạt kích thước 100(mm)
- Đạt cấp chính xác IT12
- Độ nhám Rz40
- Chọn máy : Máy tiện 1K62 được chọn để gia công.
- Chọn dao : Dao tiện mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng T5K10 ; H = 20mm; B = 30mm [σ]u = 20kg/mm2
- Dụng cụ :Thước cặp 1/10
- Đồ gá : Chuyên dùng
- Bậc thợ : Công nhân 2/7
- Xác định chế độ cắt : Tra bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí
- Chiều sâu cắt t : t = 3 mm
- Chi tiết gia công : thép C45 có độ bền σ = 65kg/mm2
- Bước tiến S :
- Dựa vào sức bền vật liệu làm dao, vật liệu gia công chọn vận tốc cắt sơ bộ
Vsb = 128 m/ph
+ Theo sức bền cán dao:
S1 = = mm/v
l = 1,5 . H = 1,5 . 30 = 45mm
- Tra bảng 11-1/tr19 BTCĐC GCCK
Cpz = 300, = 1, Ypz = 0,75
- Tra bảng 12-1/tr21 BTCĐC GCCK
Kmp =
- Tra bảng 13-1/tr21 BTCĐC GCCK
np = 0,75
ðKmp = = 0,9
- Tra bảng 15-1/tr22 BTCĐC GCCK
= 1; = 1,25; = 1
ðKpz = 1 . 1,25 . 1 = 1,25
Thay vày công thức ta có:
S1 = = 3,67 mm/v
+ Theo sức bên cơ cấu chạy dao:
S2 = = mm/v
+ Theo máy 1k62:
Pm = 350kg
- Tra bảng 11-1/tr19 BTCĐC GCCK
Cpx = 339; Ypx = 0,5; Xpx = 1; nx = 0,4
- Tra bảng 12-1/tr21 BTCĐC GCCK
Kmp = 0,9
- Tra bảng 15-1/tr22 BTCĐC GCCK
= 1; = 2; = 1
ðKpx = 1 . 2 . 1 = 2
Thay vào công thức:
S2 = = 0,68 mm/v
ðChọn Smin = 0,68 mm/v
- Tra thuyết minh máy tr217:
Chọn S = 0,52 mm/v
- Vận tốc cắt:
V = = m/ph
- Tra bảng 1-1/tr13 BTCĐC GCCK
Cv = 273; Xv = 0,15; Yv = 0,2; m = 0,2
- Tra bảng 2-1/tr12 BTCĐC GCCK
Kmv = 0,9
- Tra bảng 7-1/tr17 BTCĐC GCCK
Knv = 1
- Tra bảng 8-1/tr17 BTCĐC GCCK
Kuv = 1
- Tra bảng 9-1/tr18 BTCĐC GCCK
= 1
- Tra bảng 10-1/tr18 BTCĐC GCCK
Kov = 1
ðKv = 0,9 . 1 . 1 . 1 . 1 = 0,9
ðV = = 115 m/ph
- Số vòng quay trong một phút:
n = = = 325 v/ph
- Tra thuyết minh máy tr217 chọn n = 400 v/ph
- Vận tốc thực: Vt = = = 141 m/ph
- Thời gian gia công:
TM =
L0 = = = 21,25
ðTM = = 0,12 ph
4.3.3 Tiện bán tinh mặt N đạt:
- Đạt kích thước ø62
- Đạt cấp chính xác IT12
- Đạt độ nhám Rz40
- Chọn máy : Máy tiện 1K62 được chọn để gia công.
- Chọn dao : Dao tiện mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng T5K10 ; H = 20mm; B = 30mm [σ]u = 20kg/mm2
- Dụng cụ :Thước cặp 1/10
- Đồ gá : Chuyên dùng
- Bậc thợ : Công nhân 2/7
- Xác định chế độ cắt : Tra bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí
- Chiều sâu cắt t : t = 2 mm
- Chi tiết gia công : thép C45 có độ bền σ = 65kg/mm2
- Bước tiến S :
- Dựa vào sức bền vật liệu làm dao, vật liệu gia công chọn vận tốc cắt sơ bộ
Vsb = 128 m/ph
+ Theo sức bền cán dao:
S1 = = mm/v
l = 1,5 . H = 1,5 . 30 = 45mm
- Tra bảng 11-1/tr19 BTCĐC GCCK
Cpz = 300, = 1, Ypz = 0,75
- Tra bảng 12-1/tr21 BTCĐC GCCK
Kmp =
- Tra bảng 13-1/tr21 BTCĐC GCCK
np = 0,75
ðKmp = = 0,9
- Tra bảng 15-1/tr22 BTCĐC GCCK
= 1; = 1,25; = 1
ðKpz = 1 . 1,25 . 1 = 1,25
Thay vào công thức ta có:
S1 = = 6,1 mm/v
+ Theo sức bên cơ cấu chạy dao:
S2 = = mm/v
+ Theo máy 1k62:
Pm = 350kg
- Tra bảng 11-1/tr19 BTCĐC GCCK
Cpx = 339; Ypx = 0,5; Xpx = 1; nx = 0,4
- Tra bảng 12-1/tr21 BTCĐC GCCK
Kmp = 0,9
- Tra bảng 15-1/tr22 BTCĐC GCCK
= 1; = 2; = 1
ðKpx = 1 . 2 . 1 = 2
Thay vào công thức:
S2 = = 1,5 mm/v
ðChọn Smin = 1,5 mm/v
- Tra thuyết minh máy tr217:
Chọn S = 1,4 mm/v
- Vận tốc cắt:
V = = m/ph
- Tra bảng 1-1/tr13 BTCĐC GCCK
Cv = 273; Xv = 0,15; Yv = 0,2; m = 0,2
- Tra bảng 2-1/tr12 BTCĐC GCCK
Kmv = 0,9
- Tra bảng 7-1/tr17 BTCĐC GCCK
Knv = 1
- Tra bảng 8-1/tr17 BTCĐC GCCK
Kuv = 1
- Tra bảng 9-1/tr18 BTCĐC GCCK
= 1
- Tra bảng 10-1/tr18 BTCĐC GCCK
Kov = 1
ðKv = 0,9 . 1 . 1 . 1 . 1 = 0,9
ðV = = 86,8 m/ph
- Số vòng quay trong một phút:
n = = = 445,6 v/ph
- Tra thuyết minh máy tr217 chọn n = 500 v/ph
- Vận tốc thực: Vt = = = 97,4 m/ph
- Thời gian gia công:
L1 = + 2 = 4
TM = = = 0,3 ph.
.........................
Mx = = 0,19 Nm = 190Nmm
Ne = = = 0,021 KW
Do trong 2 bước kể trên để gia công lỗ ø7, ta nhận thấy rằng bước khoan có momen xoắn lớn hơn. Do vậy ta chỉ cần tính lực kẹp cho bước khoan lỗ là đủ đảm bảo điều kiện kẹp chặt cho cả bước doa.
Momen ma sát giữa chi tiết kẹp chặt và chi tiết gia công:
Mms1 = 2fms.W.r2
Momen ma sát giữa chi tiết định vị và chi tiết gia công:
Mms2 = fms.(2W + P0).r1
Ta có:
Mms1 + Mms2 = M (fms1 = fms2)
2fms.W.r2 + fms.(2W + P0).r1 = M
W =
-Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn:
K =
Với các hệ số K0 là hệ số an toàn =1,5
Hệ số phụ thuộc lượng dư không đều, trường họp gia công thô K1 = 1,2
Hệ số phụ thuộc tốc độ ăn mòn dao K2 =1
Quá trình khoan không va đập K3 = 1
Đồ gá được kẹp chặt bằng tay K4 = 1,3
Góc siết > 90o nên K5 = 1,2
Vỏ bơm định vị trên phiến tì K6 = 1,5
ðK = 1,5 . 1,2 . 1 . 1,3 . 1 . 1,5 = 4,212
-Trong quá trình khoan, lực chiều trục P0 có tác dụng ép chi tiết xuống, chỉ có momen xoắn Mx có tác dụng làm chi tiết bị quay.
-Hệ số ma sát: f1 = f2 = 0,2
è Wtt = K.W = K. = 4,212 . = 1053,9 KG
-Tính chọn kích thước Bu lông:
Ta có đường kính bu lông được tính theo công thức:
d ≥ C. = 1,4 = 5,6
Vậy ta chọn bu lông M10
-Tra giáo trình ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CẮT KIM LOẠI trang 205 chọn:
M10; L = 80; B = 32; H = 16; b = 12; b3 = 2,5; h = 1,6; l1 = 8; l2 =8
5.4.6 Tính toán sai số
Tính sai số chuẩn: trong trường hợp tính toán trên sai số gây ra chỉ do sai số giữa mặt trụ ngoài và khối V.
δD = 300 μm
α = 90o
ðεc(h1)= δD . K1
ðεc(h2)= δD . K2
ðεc(h3)= δD . K3
-Tra bảng 1-1 trang 36 Giáo trình ĐGTMCKL:
K1 = 1,21
K2 = 0,7
K3 = 0,2
ðεc(h1)= 300. 1,21 = 363 μm
ðεc(h2)= 300. 0,7 = 210 μm
ðεc(h3)= 300. 0,2 = 60 μm
Ta chọn sai số chuẩn nhỏ nhất εc = 60 μm
Tính sai số kẹp chặt: là sai số do kẹp chặt gây ra. Vì lực kẹp trong trường hợp này vuông góc với phương kích thước cần đạt được vì vậy sai số do lực kẹp sinh ra là bằng 0 vậy εk = 0
Tính toán sai số mòn: trong quá trình tháo lắp chi tiết nhiều lần do đó bề mặt định vị bị mòn gây ra sai số mòn εm
εm = β.
Trong đó β : là hệ số ảnh hưởng đến kết cấu đồ định vị với phiến tỳ β = 0,2
N: số chi tiết được gia công trên đồ gá N = 5000 (chi tiết)
Vậy εm= 0,2 . = 14,14 μm
Sai số điều chỉnh: là sai số phát sinh trong quá trình tháo lắp và điều chỉnh đồ gá trong thực tế tính toán thường lấy εdc = 5 ÷ 10
Ta chọn εdc = 5 μm
Sai số gá đặt: trong tính toán đồ gá lấy sai số gá đặt cho phép
[ εgd ] = 1/3 . δ = 1/3 . 0,3 = 0,1 mm
Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
[ εdg ] =
[ εdg ] = = 32,78 μm
Vậy sai số gá đặt cho phép của đồ gá là 0,0328 (mm)
5.4.7 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:
+ Bề mặt làm việc của các chốt gá được nhiệt luyện đạt HRC = 50 => 55
+ Bề mặt làm việc của các phiến tỳ được nhiệt luyện đạt HRC = 40 => 60
+ Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn hướng so với phiến tỳ ≤ 0,1 mm
+ Hai phiến tỳ rãnh xiên sau khi lắp phải được mài lại để đạt độ song song với mặt đáy của thân đồ gá.
5.4 ƯU ĐIỂM – NHƯỢC ĐIỂM
v Ưu điểm:
- Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đơn giản, dễ thay thế khi bị mòn.
- Lực kẹp lớn, tính tự hãm tốt.
- Cơ cấu kẹp chặt gọn dễ thay thao tác khi gá đặt.
Nhược điểm:
- Tốn nhiều thời gian để kẹp chặt và tháo lỏng.
- Tốn sức lao dộng.
5.5 HƯỚNG DẪN BẢO QUẢN ĐỒ GÁ
- Khi gia công sản phẩm phải cẩn thận tránh làm hư hỏng các chốt định vị.
- Khi gá đặt lực kẹp phải vừa đủ tránh làm biếng dạng chi tiết gia công.
- Tra nhớt vào các ren tháo lắp, các khớp bản lề thường xuyên.
- Vệ sinh sạch sẽ các phiến tỳ, các chốt định vị sau khi gia công xong.
- Cần kiểm tra các chốt định vị, các bạc dẫn hướng, nếu có hư hỏng phải thay mới để không làm ảnh hưởng đến chất lượng chi tiết gia công.
Phần 6
KẾT LUẬN
- Quy trình công nghệ gia công chi tiết vỏ hộp máy bơm đã được thiết kế
gồm 13 nguyên công cùng với trình tự công nghệ ở từng nguyên công.
- QTCN có những nhược điểm là không trang bị những thiết bị hiện đại có
dây chuyền tự động hóa. Tuy nhiên, QTCN được thiết lập đơn giản dễ
dàng sử dụng không cần bậc thợ cao nhưng vẫn đảm bảo tính công nghệ
và chỉ tiêu kinh tế.
- Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy
không tránh khỏi những thiếu sót mong quý thầy cô đóng góp ý kiến để
QTCN được hoàn thiện hơn, chúng tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy
cô.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Giáo trình công nghệ chế tạo máy 2 – Nguyễn Phùng Tấn.
[2] Giáo trình đồ gá trên máy cắt kim loại – Đào Khánh Dư, Nguyễn Đức
Tài, Nguyễn Văn Thông.
[3] Bảng tra dung sai lắp ghép – Lê Hoàng Lâm, Nguyễn Thành Lâm.
[4] Chế độ cắt gia công cơ khí – Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Trần
Thế Sang – Nhà xuất bản Đà Nẵng.
[5] Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường – Nhà xuất bản giáo
dục.
[6] Sổ tay công nghệ chế tạo máy cuốn 2 – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Nhà
xuất bản Khoa học và Kỹ thuật [4].
[7] Atlas đồ gá – GS.TS Trần Văn Địch – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật Hà Nội 2006.
