THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ TRỤC MÁY PHAY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHẾ TẠO MÁY
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ TRỤC

LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án Công nghệ chế tạo máy là đồ án quan trọng nhất đối với mỗi sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy. Đây là đồ án tổng hợp kiến thức nhiều môn, bao quát toàn bộ kiến thức của một sinh viên cơ khí chế tạo máy tích lũy được trong năm năm học qua. Mỗi sinh viên cần nắm vững kiến thức về máy công cụ, dụng cụ cắt và các phương pháp gia công cắt gọt để có thể hoàn thành tốt đồ án này. Đồ án Công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên hiểu rõ và thực hiện thiết kế được một qui trình công nghệ gia công chi tiết.
Từ việc ứng dụng lí thuyết tính toán từ các môn học Công nghệ chế tạo máy và Trang bị công nghệ, Nguyên lý cắt em đã thiết lập được một qui trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ trục và được trình bày trên 4 bản vẽ: một bản vẽ A0 thể hiện sơ đồ nguyên công, một bản vẽ A1 thể hiện bản vẽ lắp đồ gá và hai bản vẽ A3 thể hiện bãn vẽ chế tạo chi tiết và bản vẽ lồng phôi và bản thuyết minh bao gồm
Phần I: Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
Phần II: Định dạng sản xuất.
Phần III: Lựa chọn phương án chế tạo phôi.
Phần IV: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết.
Phần V: Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5 : gia công mặt lắp ghép.
Mặc dù em đã đầu từ nhiều thời gian ôn tập, vận dụng kiến thức và tham khảo nhiều nguồn tài liệu, tuy nhiên đồ án này không tránh khỏi những sai sót

PHẦN I
PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU CỦA SẢN PHẨM
1.1. Điều kiện làm việc.
Gối đở là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục. Gối đỡ làm nhiệm vụ đở trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó. Gối đở còn làm nhiệm vụ của ổ trượt. Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết: Theo đề bài thì chi tiết cần thiết kế ở đây là “Gối đỡ trục chi tiết”. Gối đỡ trục được sử dụng trên các cơ cấu truyền động cơ khí yêu cầu về độ chính xác của chi tiết và khi làm việc dưới tác động của tải trọng và rung lượng lớn .
Do điều kiện làm việc trên đòi hỏi gối đỡ trục phải có độ chính xác cao, đủ độ cứng vững để làm việc chính xác, chịu va đập và dao động tốt.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Gối đỡ được làm bằng vật liệu gang xám GX15-32 có thành phần hóa học:
..........
Gang xám GX15-32 có chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện làm việc chịu tải trọng trung bình và kích thước tương đối nhỏ, kết cấu vững vàng của gối đỡ.
*Phân tích chi tiết gia công:
+ Về mặt kết cấu chi tiết gối đỡ trục có dạng đối xứng, hình dạng của chi tiết không phức tạp nên nó có tính công nghệ cao. Bản vẽ chi tiết đã đủ các hình chiếu và mặt cắt nên nhìn vào bản vẽ ta có thể hình dung được chi tiết yêu cầu.
+ Không thay thế chi tiết bằng một số kết cấu khác tuy nhiên kết cấu này chưa hẳn là tối ưu song nó chưa thể hiện nhược điểm về độ bền của chi tiết cũng như về mặt công nghệ
4
+ Theo kết cấu của chi tiết cho phép ta dùng phương pháp gia công tự động cho năng suất cao và đạt kích thước , đế độ gia công không bị kết cấu của chi tiếu hạn chế.
+ Dung sai các kích thước và độ bóng chi tiết không cao lắm.
+ Dung sai các kích thước và độ bóng chi tiết không cao lắm.
+ Kết cấu của chi tiết đơn giản về điều kiện kỹ thuật không cao lắm nên có thể thực hiện phương pháp tạo phôi bằng phương pháp đúc phôi trong khuôn cát.
+ Từ những nhận xét trên và bề mặt làm việc là lỗ nên trong quá trình chọn chuẩn tinh để gia công lỗ có thể đạt được yêu cầu về dung sai, độ chính xác và độ tương quan của lỗ và các chi tiết khác.
1.3. Phân loại:
+ Gối đỡ trục là chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc nằm trên các mặt phẳng vuông góc nhau nên ta có thể ghép nó và chi tiết dạng càng, dạng hợp, dạng trục và áp dụng linh hoạt các chi tiết cơ bản khác để chọn các phương pháp công nghệ hợp lý.
+ Tính năng công nghệ của chi tiết có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và độ chính xác gia công cũng như đặc tính kỹ thuật của chi tiết… VÌ vậy khi thiết kế ta cần chủ ý đến kết cầu của nó như:
 Độ cứng vững cao
 Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng nằm trên hai mặt phẳng song song nhau.
 Kết cấu thuận lợi cho việc gia công.
 Hình dáng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
5
PHẦN II
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
2.1- Khái niệm dạng sản xuất.
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua
lại giữa các đặc trưng về công nghệ và các hình thức tổ chức để chế tạo ra các sản
phẩm đảm bảo chất lượng và đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất. Tuỳ theo sản lượng
hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia ra ba dạng sản xuất sau:
- Sản xuất đơn chiếc.
- Sản xuất hàng loạt.
- Sản xuất hàng khối.
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau
2.2- Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.
Xác định dạng sản xuất có ý nghĩa to lớn trong việc thiết kế quá trình công nghệ vì
nếu biết được các điều kiện cho phép về vốn đầu tư, trang thiết bị kĩ thuật cần thiết,
nhân lực….để tổ chức sản xuất.
2.3- Xác định dạng sản xuất.
Để xác định dạng sản xuất ta có nhiều phương pháp, nhưng ở đây ta dùng phương
pháp gần đúng. Trước tiên ta phải xác định được khối lượng chi tiết cần gia công và số
lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm.
Ta dùng công thức:
.....
N: số chi tiết sản xuất trong một năm .
N1: số sản phẩm được sản xuất trong một năm bằng 5000 (chiếc / năm)
m: số chi tiết trong một sản phẩm (m=1)
 : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ chọn  =5%
α : phế phẩm trong các phân xưởng đúc chọn α = 4%
Vậy: 1635 (chi tiết / năm)
Kết luận dạng sản xuất: Dạng sản xuất hàng loạt nhỏ.
6
PHẦN III
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Phôi được chế tạo bằng vật liệu gang xám GX15-32. Chi tiết có kết cấu tương đối đơn giản, có mặt phẳng đối xứng, kích thước nhỏ cộng với dạng sản xuất hàng loạt lớn nên có thể chọn các phương pháp chế tạo phôi như:
+ Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay. Phương pháp này cho năng suất, độ chính xác thấp, lượng dư gia công lớn ,độ nhẵn bề mặt thấp, đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân cao ,phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
+ Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy. Phương pháp này cho năng suất và độ chính xác cao, lượng dư gia công nhỏ, phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối. Tuy nhiên, đây là dạng sản xuất hang loạt lớn nên không thể làm khuôn bằng cát được vì phải tốn thời gian sữa lại khuôn, nên ta cũng không chọn phương án này.
+ Đúc trong khuôn kim loại cho độ chính xác cao, cơ tính tốt, thích hợp với những chi tiết nhỏ, cấu tạo phức tạp đặc biệt là gối đỡ. Cho nên dùng phương pháp này để chế tạo phôi đúc là hợp lý nhất.
Kết luận: Phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn kim loại.
7
PHẦN IV
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT
4.1. Phân tích các đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của bề mặt cần gia công
- Bề mặt đáy A yêu cầu Rz = 10, cấp nhẵn bóng là cấp 5 ta có thể sử dụng các bước gia công như: phay thô, phay tinh bằng dao phay mặt đầu.
- Bề mặt lỗ yêu cầu Rz = 10. Với cấp chính xác là cấp 6, ta gia công với các bước như: khoan, doa.
4.2. Phân tích yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan của các bề mặt và đưa ra sơ bộ về trình tự gia công
- Theo yêu cầu của chi tiết cần đạt được là:
+ Độ không song song giữa mặt đáy và đường tâm lỗ không vượt 0.01/100 mm. Do đó, ta có thể gia công mặt đáy A.
+ Độ khung vuông góc giữa tâm lỗ và hai mặt đầu không vượt quá 0,02/100mm.
Để đạt được thì lấy mặt đáy A làm chuẩn định vị, đồng thời để thêm độ chính xác và độ tương đối giữa các bề mặt ta nên gia công bề mặt đáy A trước, sau đó gia công lỗ để làm chuẩn định vị mới qua gia công các bề mặt mới còn lại.
4.3. Phân tích các thứ tự nguyên công các bước trong từng nguyên công phương pháp gia công thiết lập sơ đồ định vị và kẹp chặt chọn máy, chọn dao.
Để ra một chi tiết hoàn chỉnh thì cần thiết phải gia công có để đạt được độ chính xác và độ bóng theo yêu cầu để dễ dàng trong công việc cơ khí hoá, tự động hoá thì ta nên đưa ra phương pháp gia công hợp lý để đạt được năng suất cao, đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm và điều kiện sản xuất của nhà máy.
* Phương án 1:
1- Nguyên công 1: Gia công phay mặt A
2- Nguyên công 2: Phay mặt trên (3),(4) và mặt đứng
3- Nguyên công 3: phay mặt trên và vát góc 45 độ
4- Nguyên công 4: khoan lỗ 17x3
5- Nguyên công 5: phay mặt đáy
8
6- Nguyên công 6: khoét vát mép doa lỗ côn 65
7- Nguyên công 7: Phay đường rãnh 5x5
8- Nguyên công 8: Kiểm Tra.
* Ở đây để giải quyết chi tiết này còn có thể có nhiều phương án khác nữa, nhưng do kiến thức của em còn hạn hẹp nên chỉ đưa ra 1 phương án để giải quyết chi tiết. Theo em ở phương án 1 khi gia công bề mặt đáy A thì cho nên bề mặt làm chuẩn để gia công các bề mặt còn lại và sau đó chọn lại lỗ để gia công và đạt độ chính xác.
* Các bước trong từng nguyên công:
- Nguyên công 1: Phay mặt A
+ Bước 1: Phay thô
+ Bước 2: Phay tinh
- Nguyên công 2: Phay mặt trên (3),(4) và mặt đứng
+ Bước 1: Phay thô
+ Bước 2: Phay tinh
- Nguyên công 3: phay mặt trên và vát góc 45 độ
+ Bước 1: phay thô
+ Bước 2: phay tinh , vát góc
- Nguyên công 4: khoan lỗ 17x3
+ Bước 1: khoan
+ Bước 2: doa
- Nguyên công 5: phay mặt đáy
+ Bước 1: phay thô
+ Bước 2 phay tinh
- Nguyên công 6: khoét vát mép doa lỗ côn 65
+ Bước 1: doa khoét
+ Bước 2: vát mép
- Nguyên công 7: Phay rãnh 5x5.
+ Bước 1: Phay thô
+ Bước 2: Phay tinh
9
- Nguyên công 8:Kiểm tra
Ngoài ra, cũng có thể gia công theo nhiều trình tự khác nhau.
4.4. Chọn máy, dao, trang bị công nghệ và tra lượng dư cho từng bước công nghệ.
4.4.1. Nguyên công 1: Gia công mặt A
Sơ đồ định vị và kẹp chặt.
1. Chọn máy, đồ gá .
 Chọn máy.
 Máy phay đứng công xôn 6H12:
 Ý nghĩ tên máy:
- 6: nhóm máy phay.
- H: Máy đã cải tiến.
- 1: kiểu máy phay đứng công xôn
- 2: số hiệu bàn máy là 2: (320 x 1250).
Tra bảng 9-38: đặc tính kỹ thuật của các máy phay (vạn năng, ngang, đứng) của Nga - trang72 ÷ 75 - sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III ta có:
10
- Số cấp trục chính: 18: 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-753-950-1180-1500 (vòng/ phút)
- Phạm vi tốc độ trục chính: (vg/ph): 30 ÷ 1500.
- Công suất động cơ chính (kW): 7.
- Số cấp bước tiến bàn máy (mm/ph): 18.
- Hiệu suất máy: h= 0.75
 Chọn đồ gá.
Đồ gá chuyên dùng.
 Các bước gia công:
 Gia công phay thô.
 Gia công phay tinh đạt độ nhám Ra = 2,5.
2 . Chọn dao.
 Tra bảng 4-94: dao phay mặt đầu răng chép mảnh hợp kim cứng, trang 376 - sổ tay công nghệ chế tạo máy I. Ta chọn dao phay mặt đầu bằng hợp kim cứng BK8 ( WCCo8) có kích thước:
 D = 100: Đường kính dao.
 B = 39: chiều dài đầu gắn mảnh cắt.
 d = 32: kích thước lỗ lắp cán dao.
 Z = 10: số răng.
 Thành phần hóa học của vật liệu làm dao hợp kim cứng BK8:
WC = 92 (%) Co = 8 (%)
 Tuổi bền dao: Tra bảng 5-40: chu kỳ bền trung bình của dao phay - trang 33 - sổ tay công nghệ chế tạo máy II, ta có: T = 180 phút.
4.4.2Nguyên công 2 :phay mặt trên (3),(4) và mặt đứng
11
1. Sơ đồ định vị kẹp chặt
2.Chọn máy, đồ gá và chọn các bước gia công.
 Chọn máy.
 Máy phay ngang công xôn 6H82:
 Ý nghĩa tên máy:
- 6: nhóm máy phay.
- H: Máy đã cải tiến.
- 8: kiểu máy phay ngang công xôn
- 2: số hiệu bàn máy là 2: (320 x 1250).
Tra bảng 9-38: đặc tính kỹ thuật của các máy phay (vạn năng, ngang, đứng) của Nga - trang72 ÷ 75 - sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III ta có:
- Phạm vi tốc độ trục chính: (vg/ph): 30 ÷ 1500.
- Công suất động cơ chính (kW): 7.