LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế quy trình công nghệ gia công CHI TIẾT THÂN ĐỠ TRỤC BẬC ĐHSPKT HƯNG YÊN

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân.

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo: Nguyễn Hồng Phong,em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy được giao. Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan và cả trong thực tế, tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn vì thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế. Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức em vẫn mong được học hỏi.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo:Nguyễn Hồng Phong đã hướng dẫn em hoàn thiện đồ án môn học này!

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.. 1

MỤC LỤC.. 2

DANH MỤC HÌNH VẼ.. 4

DANH MỤC BẢNG.. 5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN.. 6

1.1. Mục đích, ý ngĩa của đề tài6

1.2. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết7

1.3. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết8

1.4.Xác định dạng sản xuất9

1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi.11

1.5.1. Đúc trong khuôn kim loại:12

1.5.2. Đúc áp lực. 12

1.5.3. Đúc ly tâm.. 12

1.5.4. Đúc trong khuôn mẫu chảy.13

1.5.5. Đúc liên tục.13

1.5.6. Đúc khuôn vỏ mỏng.13

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.. 17

2.1. Xác định đường lối công nghệ. 17

2.2. Xây dựng và lựa chọn phương án gia công. 18

2.3. Thứ tự các nguyên công. 20

2.3.1. Nguyên công 1: phay mặt phẳng đáy A.22

2.3.2. Nguyên công 2: Phay mặt đầu C.. 24

2.3.3. Nguyên công3: Khoan – doa 2 lỗ Ø12. 26

2.3.4. Nguyên công 4: Tiện mặt đầu – Tiện lỗ Ø62. 28

2.3.5. Nguyên công 5 : Tiện lỗ Ø52 và Ø30. 30

2.3.6. Nguyên công 6: Khoan – Ta rô 4 lỗ M8 trên mặt C.. 32

2.3.7. Nguyên công 7: Khoan – Ta rô 4 lỗ M8 trên mặt D.. 34

2.3.8. Nguyên công 8: Kiểm tra. 36

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT.. 37

3.1. Cơ sở tính toán lượng dư và chế độ cắt.37

3.1.1. Cơ sở tính toán lượng dư. 37

3.1.2. Cơ sở tính toán chế độ cắt38

3.2. Tính lượng dư cho nguyên công gia công khỏa mặt đầu D và tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.39

2.1. Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.43
3. Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công khoan taro lỗ M8 và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.45

3.3.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công khoan taro lỗ M8. 45

3.3.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại47

3.3.3. Tính đối trọng cho nguyên công tiện. 53

3.4. Tính thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công. 56

3.4.1. Nguyên công 1: Phay mặt đáy bằng dao phay mặt đầu. 57

3.4.2. Nguyên công 2: Phay mặt đầu C bằng dao phay mặt đầu. 57

3.4.3. Nguyên công 3: Khoan + doa 2 lỗ Ф12. 58

3.4.4. Nguyên công 4: Tiện mặt đầu D và tiện lỗ Ø62. 58

3.4.5. Nguyên công 5: Tiện lỗ Ø30 vàTiện lỗ Ø52. 60

3.4.6 Nguyên công 6: Khoan và tarô ren 4 lỗ M8 trên mặt D.. 62

3.4.7 Nguyên công : Khoan và tarô ren 4 lỗ M8 trên mặt C.. 63

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 65

4.1. Cơ sở tính toán và thiết kế đồ gá. 65

4.2. Tính toán và thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công tarô ren M8. 65

4.2.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kĩ thuật của nguyên công gia công tarô ren M8 66

4.2.2. Tính lực kẹp. 66

4.2.3. Xác định sai số chế tạo đồ gá. 69

4.2.4. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá.70

KẾT LUẬN.. 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 72

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Bản vẽ chi tiết7

Hình 1.2. Bản vẽ thể tích từng phần. 10

Hình 2.1 Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công 1. 21

Hình 2.2 Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công 2. 23

Hình 2.3. Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công 3. 25

Hình 2.4 Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công. 27

Hình 2.5 Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công 5. 29

Hình 2.6. Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công 6. 31

Hình 2.7. Sơ đồ định vị kẹp chặt nguyên công 7. 33

Hình 2.8. Sơ đồ nguyên công kiểm tra. 35

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên công 4. 50

Hình 4.1 sơ đồ lực tác dụng. 63

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Xác định dạng sản xuất11

Bảng 1.2: Các tính chất và ứng dụng của gang xám.14

Bảng 2.1. Thứ tự nguyên công. 20

Bảng 3.1 Bảng Lượng dư. 41

Bảng 3.2. Bảng chế độ cắt nguyên công 6. 44

Bảng 3.3 chế độ cắt nguyên công 1. 46

Bảng 3.4 chế độ cắt nguyên công 2. 46

Bảng 3.5 chế độ cắt nguyên công 3. 47

Bảng 3.6 chế đọ cắt cho nguyên công 4. 49

Bảng 3.7 chế độ cắt nguyên công 5. 50

Bảng 3.8 Chế độ cắ cho nguyên công 7. 50

Bảng 3.9. Bảng vật liệu và khối lượng riêng. 51

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1. Mục đích, ý ngĩa của đề tài

Mục đích ý nghĩa của đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân đỡ

Đất nước ta đang trên con đường phát triển công nghiệp hoá - hiện đại hoá theo định hướng XHCN. Ngành công nghiệp đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng hiện đại bán tự động đến tự động dần thay thế sức lao động của con người. Để tạo ra được các loại thiết bị máy móc đó và làm chủ được nó đòi hỏi mỗi chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều. Là một sinh viên ngành cơ khí em càng thấy được tầm quan trọng của ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng.

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng về thiết kế, chế tạo các loại máy và trang bị cơ khí phục vụ cho các ngành kinh tế. Môn học tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất có thể.

Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu thêm về những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt... Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.

Thiết kế quy trình công nghệ gia công được chi tiết thân đỡ có ý nghĩa quan trọng đối với việc cải thiện dược công nghệ hiên nay, nó giúp nâng cao tính công nghệ trong thực tiễn, nâng cao tính cững vững cho các đường trục, tránh ứng xuất mỏi cho các chi tiết có chiều dài lớn,

Đưa việc sản xuất chi tiết thân đỡ trở nên dễ dàng , giảm chi phí gia công cũng như thời gian vào việc sản xuất chi tiết thân đỡ.

1.2. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Hình 1.1. Bản vẽ chi tiết

- Chi tiết dạng hộp là chi tiết có hình khối rỗng có nhiều thành vách gân gờ dày mỏng khác nhau, trên các thành vách của hộp bố trí các lỗ lắp ghép chính xác và 1 số bề mặt không chính xác, chi tiết hộp thường là chi tiết cơ sở để lắp các đơn vị khác của nhiều chi tiết để tạo thành một chiếc máy hoặc một bộ phận của máy, nhằm hoàn thành một nhiệm vụ nào đó như thay đổi tỷ số truyền, truyền lực, truyền chuyển động chính của máy...

Đặc điểm của chi tiết dạng hộp có các gân gờ lồi lõm, dày mỏng khác nhau của các thành vách do vậy gia công được các bề mặt đó rất khó khăn, có nhiều mặt phẳng gia công để làm mặt phẳng tiếp xúc.

Có nhiều bề mặt yêu cầu về độ chính xác về vị trí tương quan dùng để lắp ghép trên các thành vách có những lỗ cần chính xác về kích thước đảm bảo độ đồng tâm giữa 2 lỗ ở 2 vách đối diện nhau tất nhiên còn có những lỗ không cần độ chính xác cao.

Chi tiết dạng hộp được sử dụng rất rộng rãi trong tất cả các loại máy móc từ máy công cụ, máy phát động lực, máy làm vườn…

Ta thấy, chi tiết Thân đỡ trục đúng là một trong những chi tiết dạng hộp vì nó có đầy đủ đặc điểm yêu cầu kỹ thuật cũng như tính công nghệ về kế cấu của chi tiết dạng hộp.

- Dựa vào bản vẽ chi tiết của “ Thân đỡ ”, ta thấy chi tiết có dạng hộp. Chi tiết thân đỡ có đặc điểm là làm nhiệm vụ đỡ 2 đầu trục của máy, chi tiết gồm có 2 gối, 1 bên gối được lắp ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ hẹp có số hiệu 36205 với đường kính trong – ngoài tương ứng là 25 – 52., bên gối còn lại lắp ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ hẹp có số hiệu 36206 với đường kính trong- ngoài tương ứng là 30 – 62 .

Do thân đỡ là chi tiết dạng hộp nên trên chi tiết có những bề mặt các lỗ chính phải gia công với độ chính xác cùng độ bóng theo yêu cầu nhằm đảm bảo điều kiện kỹ thuật khi làm việc. Từ bản vẽ chi tiết ta có thể thấy được bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết “ Thân đỡ ” là 2 mặt trụ trong có đường kính 52 và 62 để lắp ổ bi của 2 gối đỡ.

Thân đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục nên làm việc trong môi trường chuyển động rung cao.

1.3. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Thân đỡ thuộc chi tiếc dạng hộp vì: có lỗ rỗng bên trong , dùng để đỡ trục và lắp bạc , có gân lồi.

- Ø52^+0.02 và Ø 62^+0.02 cần gia công chính xác vì là bề mặt làm việc chính

- Mỗi mặt đầu gia công 4 lỗ ren M8 x 1,25 , phân bố 45˚

- Mặt đáy được gia công phẳng và trên nó có 2 lỗØ12 , L 12 , dùng để cố định thân đỡ lên chi tiết khác

- Khoảng giữa mặt trụ và đáy thân đỡ là 1 gân với B=18 , làm tăng độ cứng của chi tiết

Độ nhám bề mặt:

Ra 0.63: đạt độ nhám cấp 8

Rz40 : độ nhám cấp 4

Ngoài ra chi tiết phải làm việc trong điều kiện rung động, lực và mômen thay đổi vì vậy ta chọn vật liệu chế tạo “ Thân đỡ ” bằng gang xám GX 15-32 có thành phần hoá học chủ yếu là :
C = 3 – 3,7           Si = 1,2 – 2,5          Mn = 0,25 – 1,00
S < 0,12                P =0,05 – 1,00
–   Với độ bền kéo : bk = 150 Mpa
–   Với độ bền uốn : bu = 320 Mpa

1.4.Xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công . Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau.

N = N₁.m (1+)

Trong đó:

N- số chi tiết được xác định trong một năm .

N₁- số sản phẩm được xác định trong 1 năm (18000 chi tiết/năm) và m là số chi tiết trong một sản phẩm

a- phế phẩm trong xưởng đúc a =(3÷6) % chọn bằng 4

b-số chi tiết được chế tạo them để dự trữ b =(5÷7)% chọn bằng 6

Ta có :

N = N₁.m (1+) = 18000.1(1+) = 19800 (chi tiết)

Trọng lượng của chi tiết đươc xác định theo công thức.

Trong đó.

Q = V.g (kg)

Q - trọng lượng chi tiết

g - trọng lượng riêng của vật liệu g_{gang xám}= 6,8-:-7,4 Kg/dm³

V – thể tích của chi tiết

Ta có:

Hình 1.2. Bản vẽ thể tích từng phần

V: thể tích của chi tiết

V1: thể tích phần thân

V2: thể tích lỗ rỗng

V3: thể tích phần gân

V4: thể tích phần đế

V5: thể tích phần lưng thân đỡ

V6: thể tích lỗ ren M8

V=V1-V2+V3+V4+V5– 8V6

V1=..21+16(+ +35.42)+ π.39+59.15.4

= 113377.15+ 74711.26+ 150089.6+3540

= 341718.01

V2= π..21+ π..22+ π..12+ π.21

= 63400.5+ 39810+ 8482+ 44575

= 156267.5

V3= (38.5+ 65).18 =42849

V4= (100.82.10+ π..2)- π.10

= 83413.7- 1130.9

=82282.8

V5= [ .(65+100)47]12= 46530

V6= π..10 = 502

=>V= 341718.01- 156267.5+42849+82282.8+46530-8.502

=353096.31 =0.35309631

Vậy Q = V.g=0.35309631x7.2= 2.54(kg)

Ta có bảng tra để chọn dạng sản xuất phù hợp:

Dạng sản xuất	Q - Khối lượng của chi tiết
	> 200 kg	4 - 200kg	<4kg
	Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc)
Đơn chiếc	< 5	<10	<100
Hàng loạt nhỏ	55 - 100	10 - 200	100 -500
Hàng loạt vừa	100 -300	200 - 500	500 - 5000
Hàng loạt lớn	300 - 1000	500 - 1000	5000 -50000
Hàng khối	>100	>5000	>50000

Bảng 1.1:Xác định dạng sản xuất

=>Kết luận: Với sản lượng hàng năm N = 19800 (Sản phẩm/năm), khối lượng chi tiết Q = 2.54(kg)tra bảng trên ta xác định được dạng sản xuất lẩn xuất hàng loạt lớn.

1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi.

Trong nghành chế tạo máy thì tuỳ theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiến từ 30- 60% tổng chi phí chế tạo. Phôi được xác lập hợp lý sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao và khi chế tạo phải đảm bảo lượng dư gia công. Lượng dư gia công quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công, tốn năng lượng dụng cụ cắt vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng.

Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để bớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện, làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia công.

Như vậy việc xác định phương pháp tạo phôi dựa trên hình dáng của chi tiết và đảm bảo lượng dư gia công để nhằm tiết kiệm nguyên vật liệu, quy trình công nghệ đơn giản, giảm được thời gian gia công cơ bản trong quá trình chế tạo cơ bản trong quá trình chế tạo chi tiết, tăng năng xuất lao động nhưng vẫn đảm bảo số lượng và chất lượng sản phẩm đồng thời không bị phế phẩm dẫn đến giá thành hạ.

1.5.1. Đúc trong khuôn kim loại:

Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao.

Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.

Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt . . .

Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. . .

Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.

1.5.2. Đúc áp lực

Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao.

Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao.

1.5.3. Đúc ly tâm

Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi.

Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tỏ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn.

Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót.

Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất.

1.5.4. Đúc trong khuôn mẫu chảy.

Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu.

1.5.5. Đúc liên tục.

Thích hợp với vật đúc dài, tiết diện không đổi và có chiều dài không hạn chế, đúc các tấm kim loại thay cho cán, vật đúc không có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích. Cơ tính vật đúc cao, năng xuất cao, giá thành giảm. Vật đúc dễ bị nứt, không đúc được các vật phức tạp .

1.5.6. Đúc khuôn vỏ mỏng.

Đạt được độ bóng và chính xác cao, vật đúc ít rỗ và ít bị khuyết tật. Giảm chi phí kim loại, quá trình đúc dễ cơ khí hoá tự động hoá. Chu trình làm khuôn dài, giá thành khuôn cao.

Thân đồ gá có khối lượng khá lớn và sản xuất hàng loạt lớn nên ta chon phôi là phôi đúc và đúc trong khuôn kim loại. Bởi lẽ sau khi so sánh các phương án tạo phôi ta thấy đúc trong khuôn kim loại có những ưu điểm sau:

- Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá tự động hoá cao.

- Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các phương pháp tạo phôi khác.

- Cơ tính của vật đúc cao, tuổi bền kim loại cũng cao.

- Đúc trong khuôn kim loại cho phép nâng cao năng suất và tránh những sai hỏng trong khi tạo phôi.

Vật liệu làm bằng gang xám GX15-32

Với chi tiết đã chọn ta chọn vật liệu để gia công chi tiết là gang xám GX15-32.

Một số thông tin cơ bản về gang xám:

Gang xám là hợp kim Fe-C trong đó cacbon tồn tại dưới dạng Grafit tấm. thông thường gang xám chứa 2.8 - 3.6% C; 1.2-2.8% Si; 0.5-1.6% Mn; 0.65% P và 0.15% S.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam gang xám được ký hiệu GX với 2 cặp số tiếp theo để chỉ độ bần kéo và nén tối thiểu(TCVN1412-85).

Đặc điểm cơ tính.

Tuy dễ chế tạo, rẻ nhưng gang xám có cơ tính kém:

- Độ bền thấp, σbk < 350-400 MPa,( thường 150÷350 MPa), chỉ bằng một nửa của thép thông dụng và 1/3-1/6 của thép HK.

- Độ dẻo và độ dai thấp (δ≈ 0.5 %; a_k< 1000 KJ/m), có thể coi là vật liệu giòn. (Do có tổ chức Grafit tấm với đọ bền rất thấp (sấp sỉ bằng không) có dạng bề mặt lớn, coi như vết nứt, rỗng chia cắt mạnh nền kim loại (thép). Và sự tập trung ứng suất ở các đầu nhọn của tấm Grafit làm giảm rất nhanh độ bền kéo. Tuy nhiên cấu trúc này làm độ bền nén

( giới hạn bền nén của gang xám không kém thép)).

- Grafit mềm ( ≈ 2 HB) và giòn làm gang có độ cứng thấp (<

- Grafit có tính bôi trơn nên làm tăng tính chống mài mòn(> thép khi có cùng độ lớn ).

- Grafit có khả năng làm tắt dao động nên gang xám thường dùng làm đế, bệ máy (và cũng để tận dụng khả năng chịu nén tốt).

G A N G X Á M	Tổ chức	Độ bền kéo (MPa)	Giới hạn chảy (MPa)	Độ giãn dài 50mm(%)	Ứng dụng
	Feritic	170	140	0.4	Ống, đồ vệ sinh
	Pearlitic	275	240	0.4	Block động cơ, máy công cụ
	Martenstic	550	550	0	Các bề mặt chịu mài mòn

Bảng 1.2: Các tính chất và ứng dụng của gang xám.

*Vật liệu nấu chảy gang xám.

Để nấu chảy gang xám vật liệu đưa vào gồm vật liệu kim loại, nhiên liệu và chất trợ dung.

+ Vật liệu kim loại gồm gang thỏi lò cao, thép phế liệu và cacs vật liệu về lò (gang thừa, vật đúchỏng, các hệ thống đậu rót, đậu ngót...).Ngoài ra khi cần cho thêm phero hợp kim như Fe-Si, Fe-Mn, ... tỷ lệ các vật liệu kim loại trên được tính toán phù hợp với chất lượng của vật đúc yêu cầu ( gang xám).

+ Nhiên liệu là vật liệu để sinh nhiệt, có thể dùng nhiên liệu rắn, lỏng, khí. Phần lớn lò nấu gang dùng nhiên liệu rắn: Than cốc, than gầy nhiệt luyện, than đá, ...

Sự tiêu hao của nhiên liệu rắn tùy thuộc vào loại lò nấu, trọng lượng của mẻ liệu và nhiệt độ nước gang.

+ Chất trợ dung là loại vật liệu tạo xỉ trong quá trình nấu chảy để bảo vệ bề mặt kim loại nóng chảy lại phản ứng với không khí. Loại bỏ tạp chất không có lợi như Ms, FeS, SiO₂, tinh luyện gang. Chất trợ dung hay là đá vôi(CaCO₃) domenit, lưu huỳnh ,... Đá vôi tiêu hao khoản 20÷25 % so với than cốc.

+ Thiết bị nấu gang:Thiết bị nấu chảy hợp kim gồm các loại lò chõ, lò hồ quang, lò điện cảm ứng, ...Để nấu chảy thường dùng lò chõ và lò đứng.

  Công nghệ đúc gang xám rất tốt vì :
–   Tính đúc của gang xám tương đối tốt, tính chảy loãng cao .
–   Khối lượng riêng của gang xám cao = 7 Kg/dm3 , tính chảy loãng tốt nên ít bị rỗ khí và lẫn tạp chất sau khi đúc .
–   Độ co ngót của gang nhỏ nên hạn chế được hiện tượng lõm co sau khi đúc .
.   Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có rất nhiều đặc điểm nổi trội hơn trong khuôn cát :
–   Đúc trong khuôn kim loại cho ta sản phẩm đúc có độ chính xác về kích thước và độ bóng cao hơn nhiều trong khuôn cát ( Có thể đúc với độ chính xác cao với công nghệ cao ) .
–   Có khối lượng riêng cao nên tổ chức vật đúc tốt chất lượng bề mặt cao, tính lún hầu như không có.

– Dễ cơ khí hóa, tự động hóa, linh động trong sản xuất cho năng xuất tương đối cao.

Tuy nhiên đúc trong khuôn kim loại cũng bộc lộ những nhược điểm như gặp nhiều khó khăn đối với vật đúc có hình dạng phức tạp, thành vật đúc mỏng, gây ứng xuất dư cho vật đúc. Sau khi dỡ vật đúc cần có thêm nguyên công làm sạch bề mặt và cắt ba via cho vật đúc.

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIA CÔNG CHI TIẾT

2.1. Xác định đường lối công nghệ

Trong quá trình thực hiện sản xuất thì đường lối công nghệ có ý nghĩa quyết định đến sự đảm bảo về sự chính xác , khả năng làm việc, độ bóng bề mặt giá thành và chất lương của sản phẩm. Vì vậy tùy từng điều kiện sản xuất mà ta có rất nhiều cách thực hiện biện pháp công nghệ khác nhau nhằm đảm bảo năng xuất và độ chính xác theo yêu càu. Ta có thể thực hiện các bước công nghệ bằng cách tập trung nguyên công, phân tán nguyên công. Do chi tiết sản xuất theo kiểu hàng loạt lớn với độ chính xác và độ chính xác và độ bóng tương đối cao ngoài ra còn đẻ phù hợp với điều kiện sản xuất chủ yếu là gia công chi tiết trên máy vạn năng với đồ gá chuyên dùng nên ta chọn phương án phân tán nguyên công.

Để phù hợp với điều kiện sản xuất hàng loạt lớn tùy từng điều kiện cơ sở sản xuất, vật liệu, phôi mà ta có thể sử dụng các máy vạn năng, chuyên dùng, tự động, bán tự động... cùng các đồ gá chuyên dùng để thực hiện quá trình công nghệ gia công sản phẩm.

Từ bản vẽ chi tiết ta có thể thấy rằng:

– Thân đỡ có kết cấu tương đối đơn giản, các bề mặt cần gia công cho pép thoát dao tương đối dễ dàng. Các lỗ trụ 62, 52 lắp ổ bi, 30 có thể gia công đồng thời trên máy tiện.

– Các lỗ rỗng lớn có thể dùng dao tiện gia cong một cách dễ dàng.

– Vật liệu gia công chi tiết thân đỡ được làm bằng gang xám nên rất thuận lợi cho ta khi chế tạo bằng phương pháp đúc tiên tiến, với dạng sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ ta có thể chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, nếu sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối ta có thể chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại nhằm nâng cao năng xuất và độ chính xác khi chế tạo phôi.

– Hình dạng của chi tiết tương đối đơn giản, chỉ gồm các lỗ tròn và mặt phẳng là chủ yếu nên tạo điều kiện cho việc gia công và kiểm tra các kích thước một cách dễ dàng nhanh chóng.

– Bề mặt làm chuẩn A ( mặt đáy ) có diện tích nhất định nên cho phép ta có thể thực hiện được nhiều nghuyen công khi thực hiện chọn mặt đó làm chuẩn định vị.

– Cần gia công mặt phẳng đáy với độ bóng cần thiết Rz40 để làm chuẩn tinh chính và 2 lỗ 12 có đường tâm song song với nhau và vuông góc với mặt phẳng đáy đạt 0.05/100 mm, với độ bóng Rz20 làm chuẩn tinh phụ cho các nguyên công sau

Trên chi tiết được gia công 8 lỗ bulông M8 tại 2 mặt đầu dùng để vít chặt nắp chặn ổ.

2.2. Xây dựng và lựa chọn phương án gia công

Để có thể gia công được sản phẩm đảm bảo được năng xuất cũng như độ chính xác ta phải có đường lối công nghệ đúng đắn. Phân chia ra các nguyên công ( Các bước công nghệ ) sao cho phù hợp, như nguyên công nào được thực hiện trước, nguyên công nào sau sao cho việc chọn chuẩn thống nhất được các bề mặt trước từ đó làm cơ sở để gia công các bề mặt sau có độ chính xác cao hơn. Chính vì lý do này ta chia quá trình gia công chi tiết ra các nguyên công như sau :

Phươngán1
– Nguyên công 1: Nguyên hay mặt phẳng A bằng máy phay đứng , với dao phay mặt đầu ( đạt độ nhám Rz = 40 – độ bóng cấp 7 ) nhằm làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau .
– Nguyên công 2 : Nguyên công phay mặt phẳng C

–   Nguyên công 3: Khoan, doa 2 lỗ Ø12
–   Nguyên công 4 : Tiện mặt đầu D, tiện lỗ Ø62
–   Nguyên công 5 : Tiện lỗ Ø52 và Ø30
–   Nguyên công 6 : Khoan và Tarô 4 lỗ ren M8 trên mặt D
–   Nguyên công7: Khoan và Tarô 4 lỗ ren M8 trên C
–   Nguyên công8: Kiểm tra

Phương án 2

– Nguyên công 1 : Nguyên công phay mặt phẳng A bằng máy phay đứng , với dao phay mặt đầu ( đạt độ nhám Rz = 40 – độ bóng cấp 7 ) nhằm làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau .

– Nguyên công 2 : Khoan, khoét 2 lỗ 12.

– Nguyên công 3: Nguyên công phay mặt phẳng C
– Nguyên công 4 : Tiện mặt đầu D, tiện lỗ Ø62

– Nguyên công 5 : Tiện lỗ Ø52 và Ø30

– Nguyên công 6: Khoan và Tarô 4 lỗ ren M8 trên mặt D

– Nguyên công7: Khoan và Tarô 4 lỗ ren M8 trên C
– Nguyên công8: Kiểm tra

Phương án 3

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

Ở đây: - hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị; = 0,3

N - số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá; N = 19800 (chi tiết/năm)

= 43,5 ()

+ Sai số điều chỉnh .

Sai số điều chỉnh là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy = 5 – 10 .

Ta chọn = 8 ().

Vậy ta có: Sai số chế tạo là:

= 54,94 (mm) = 0,05494 (mm)

Vậy sai số chế tạo: = 0,05494 (mm)

4.2.4. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá.

+ Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và thân đồ gá 0,05494 mm trên 100mm chiều dài.

+ Độ không vưông góc tâm của bạc và mặt phẳng của đồ gá 0,05494 mm trên 100mm chiều dài.

+ Độ không đồng tâm giữa tâm của bạc dẫn hướng và tâm của lỗ 0,05494 mm.

KẾT LUẬN

Sau một thời gian tìm hiểu,nghiên cứu và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo tại Trung Tâm ĐT & THCN Cơ Khí,đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Hồng Phong. Đến nay em đã hoàn thành đề tài của mình.

Trong suốt quá trình tìm hiểu, tính toán làm đề tài đến khi hoàn thành em đã hiểu thêm được nhiều vấn đề về công nghệ gia công các chi tiết nói chung và gia công chi tiết dạng hộp nói riêng, những kiến thức sẽ giúp ích rất nhiều cho em trong thực tế sau này. Ngoài ra em còn hiểu biết thêm về một số phương pháp gia công các chi tiết máy. Đồng thời em còn được hiểu thêm về các loại máy công cụ dùng trong công nghệ chế tạo các chi tiết máy.

Trong quá trình thực hiện đồ án, do hiểu biết còn hạn chế, đồng thời còn thiếu kinh nghiệm thực tế và kinh nghiệm khi thiết kế nên đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn, cùng những ý kiến đóng góp của các bạn để em có thể hoàn thiện được kĩ năng của mình hơn.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo cùng bạn bè và đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Hồng Phong đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế quy trình công nghệ gia công CHI TIẾT THÂN ĐỠ TRỤC BẬC ĐHSPKT HƯNG YÊN

“Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” _GS.TS Trần Văn Địch.

Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2002.

“Sổ tay công nghệ chế tạo máy” ( Tập 1,2,3 ) _ GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, GS.TS Lê Văn Tiến, GS.TS Ninh Đức Tốn, GS.TS Trần Xuân Việt.

Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội.

“Atlas đồ gá” _ GS.TS. Trần Văn Địch
“Giáo trình công nghệ chế tạo máy” _ GS.TS Trần Văn Địch, GS.TS Nguyễn Trọng Bình, GS.TS Nguyễn Thế Đạt, GS.TS. Lê Văn Tiến, GS.TS. Trần Xuân Việt

Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2003.

“Dung Sai Và Lắp Ghép”_ PGS.TS Ninh Đức Tôn.

Nhà xuất bản giáo dục.

“Nguyên Lý Cắt Kim Loại” _GS.TS Trần Văn Địch.

Nhà xuất bản KH & KT -2008

“Sức Bền Vật Liệu”_ GS.TS Đặng Việt Cương , PGS.TS Khổng Doãn Điền.