THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN TĨNH ETO Ê TÔ BÀN KHOAN, hướng dẫn thiết kế đồ gá
đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, hướng dẫn quy trình công nghệ chế tạo máy,
PHÂN TÍCH SẢN PHẨM
I. PHÂN TÍCH VẬT LIỆU VÀ CƠ TÍNH
1) Phân tích vật liệu:
- Vật liệu chế tạo thân tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 là GX 15 – 32. Trong đó:
GX: Kí hiệu là gang xám theo TCVN
15: Giới hạn độ bền kéo = 15 kg/mm2
32: Giới hạn độ bền uốn = 32 kg/mm2
Gang xám là hợp chất của sắt (Fe) và lưu huỳnh (S) cùng các nguyên tố khác với hàm lượng như sau:
Cacbon ( C ): 3 ÷ 3.5%
Silic (Si): 0,5 ÷ 3%
Mangan (Mn): 0,5 ÷ 0.8%
Photpho(P): 0,18 ÷ 0.4%
Lưu huỳnh (S): 0,12 ÷ 0,2%
2) Cơ tính yêu cầu:
Gang xám có độ bền cơ học kém, độ dẻo, độ dai kém, nhưng có chung ưu điểm là chịu mài mòn, dễ cắt gọt.
Độ cứng của gang xám là: HB = 163 ÷ 229 kg/cm3
3) Tính chất và công dụng:
GX 15 – 32 : Có cấu tạo graphit dạng tấm
a.Tính chất:
- Ưu điểm: Làm tăng độ chịu mài mòn của gang, phoi gang dễ vụn khi cắt gọt, dập tắt rung động của máy nhanh và giảm độ co ngót khi đúc.
- Khuyết điểm : Có độ bền kéo nhỏ, độ dẻo, độ dai kém.
b. Công dụng:
Trong gia công cơ khí chúng ta không thể không nói đến việc định vị và kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công cắt gọt. Những cơ cấu dùng để định vị và kẹp chặt đó gọi là đồ gá. Êtô Bàn Khoan B90 gọi là một đồ gá. Công dụng của nó là dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết cần gia công cắt gọt.
Muốn êtô thực hiện chức năng định vị và kẹp chặt chi tiết trong gia công cần phải thêm vào nó các chi tiết định vị lúc đó êtô này là loại đồ gá chuyên dùng.
II. PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG
1. Phân tích độ chính xác về kích thước:
a)Các kích thước có sai lệch chỉ dẫn:
Theo bản vẽ chi tiết ta có các kích thước ; 60 -0.05 mm; 50±0.1mm.
+ Kích thước danh nghĩa : DN = 22 mm.
+ Sai lệch giới hạn trên : ES = 0.02 mm
+ Sai lệch giới hạn dưới : EI = 0 mm
+ Kích thước giới hạn trên : Dmax = 22.02 mm
+ Kích thước giới hạn dưới : Dmin = 22 mm
+ Dung sai ITD = ES – EI = 0.02 – 0 = 0.02 mm
Tra bảng 1 theo TCVN 2245 – 99 ta có kích thước mm thuộc miền dung sai H có cấp chính xác 7. Kí hiệu: IT7.
Vậy = 22H7.
* Đối với kích thước : 60 -0.05 mm
+ Kích thước danh nghĩa :dN = 60 mm..............................................
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
I. CHỌN PHÔI:
Phôi là đối tượng sản xuất mà từ đó người ta thay dổi hình dáng kích thước, độ nhám bề mặt và cơ tính để chế tạo chi tiết. Nó là cái đầu tiên trong chế tạo cơ khí.Vì vậy việc chế tạo phôi là hết sức cần thiết.
Trong nghành cơ khí chế tạo thường sử dụng 3 loại phôi gồm:
+ Phôi đúc
+ Phôi rèn
+ Phôi cán
Trong đó:
- Phôi đúc chế tạo được vật liệu dẻo, dòn, có hình dáng phức tạp và có khối lượng lớn.
- Phôi rèn, cán chỉ chế tạo được vật liệu dẻo, không chế tạo được vật liệu dòn.
Phân tích hình dáng và vật liệu chế tạo của chi tiết Thân tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 ta thấy Êtô Bàn Khoan B90 được chế tạo từ vật liệu là Gang Xám, đây là loại vật liệu dòn. Do đó phôi của thân tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 chỉ có thể chọn là phôi đúc.
II. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Trong công nghệ đúc ta cũng có nhiều phương pháp đúc như:
+ Đúc khuôn cát.
+ Đúc khuôn kim loại
+ Đúc áp lực.vv…
Trong đó:
* Đúc trong khuôn cát có:
- Ưu điểm: đúc được các phôi có kích thước và khối lượng lớn, có hình dáng phức tạp đặc biệt là đúc được các phôi có lỗ rỗng dễ dàng, chi phí chế tạo phôi ít.
- Khuyết điểm: độ chính xác của phôi không cao lắm và có năng suất thấp hơn so với các phương pháp đúc khác.
* Đúc trong khuôn kim loại có:
- Ưu điểm:
- Tốc độ kết tinh của hợp kim đúc lớn nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim lỏng với thành khuôn cao. Do vậy, lớp bề mặt của vật đúc có độ hạt nhỏ, cơ tính cao.
- Độ bóng của bề mặt, độ chính xác của lòng khuôn cao nên tạo ra chất lượng vật đúc tốt.
- Tuổi bền của khuôn kim loại cao.
- Do tiết kiệm thời gian làm khuôn nên nâng cao năng suất, giá thành sản phẩm giảm.
- Nhược điểm : Đúc trong khuôn kim loại cũng có một số nhược điểm:
- Không đúc được các vật đúc có hình dạng quá phức tạp, thành mỏng và có khối lượng lớn.
- Khuôn kim loại không có tính lún và không có khả năng thoát khí, điều này dễ gây nứt, cong, vênh vật đúc.
- Giá thành chế tạo khuôn cao.
Phương pháp này thích hợp trong dạng sản xuất hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình.
* Đúc áp lực có các đặc điểm sau:
- Ưu điểm:
- Đúc được vật đúc phức tạp, thành mỏng ( 1 ¸ 5 mm ), đúc được các loại lỗ có kích thước nhỏ.
- Độ bóng và độ chính xác cao.
- Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ đúc lớn.
- Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng cơ khí hoá thuận lợi.
- Khuyết điểm:
- Không dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực. Do vậy hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản.
- Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao.
So sánh ưu khuyết điểm của các phương pháp ta thấy:
Đúc bằng khuôn cát có ưu điểm là đúc được các phôi có kích thước và khối lượng lớn, có hình dáng phức tạp đặc biệt là đúc được các phôi có lỗ rỗng dễ dàng, chi phí chế tạo phôi ít. Nhưng nó có khuyết điểm là độ chính xác của phôi không cao lắm và có năng suất thấp hơn so với các phương pháp đúc khác. Còn các phương pháp đúc khác thì đúc có năng suất cao và phôi có độ chính xác tương đối cao, nhưng nhược điểm là không hoặc khó đúc được các phôi có hình dáng phức tạp, có khối lượng lớn, có lỗ rỗng, chi phí chế tạo phôi nhiều.
Thân tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 được chế tạo từ vật liệu là gang xám, hình dáng tương đối phức tạp và căn cứ vào máy móc trang thiết bị tự chọn ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát.
SƠ ĐỒ ĐÚC
Xác định sản lượng trong năm:
Mục đích của phần này là xác định hình thức tổ chức sản xuất đơn chiếc, hàng loạt (vừa, hàng loạt lớn và hàng loạt nhỏ) và hàng mới. Để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết.
Để thực hiện việc này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau :
..........................................................................
Xác định lượng dư tổng cho các bề mặt phôi
Tra bảng 3 – 95 sách Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I trang 252 : Lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác cấp II (mm). Ta có lượng dư của các kích thước như sau:
* Đối với mặt A có kích thước lớn nhất của chi tiết là 190 mm , kích thước danh nghĩa 70 mm với vị trí khi rót kim loại là mặt trên có lượng dư t = 4.5mm
* Đối với mặt G có kích thước lớn nhất của chi tiết là 190 mm , kích thước danh nghĩa 65 mm với vị trí khi rót kim loại là mặt bên có lượng dư t = 3.5 mm
* Đối với mặt T có kích thước lớn nhất của chi tiết là 60 mm , kích thước danh nghĩa 30 mm với vị trí khi rót kim loại là mặt dưới có lượng dư t = 2.5mm
* Đối với mặt B có kích thước lớn nhất của chi tiết là 109 mm , kích thước danh nghĩa 60 mm với vị trí khi rót kim loại là mặt dưới có lượng dư t = 3mm ...............................................................
.....................
CHƯƠNG III
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
Quy trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể thì có nhiều phương án. Nhưng đối với Thân Tĩnh Êtô Bàn Khoan B90 người thực hiện đề tài này đưa ra phương án cơ bản nhất cho việc tiến trình công nghệ gia công Thân Tĩnh Êtô Bàn Khoan B90.
TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ
STT |
NỘI DUNG |
CHUẨN |
|
I |
Chuẩn bị phôi: - Mài bỏ các phần thừa, bavia. - Làm sạch phôi đúc. - Kiểm tra các kích thước của phôi. - Kiểm tra khuyết tật của phôi. - Khử ứng suất. |
|
|
II |
Phay thô mặt A đạt độ bóng Rz80, đạt kích thước 73,5±0.15 mm |
Mặt B (khử 3 bậc) Mặt G (khử 2 bậc) Mặt O (khử 1 bậc) |
|
III |
Phay thô mặt G đạt độ bóng Rz80, đạt kích thước 190±0.23 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt F (khử 2 bậc) Mặt O (khử 1 bậc) |
|
IV |
Phay thô 2 mặt B, T đạt độ bóng Rz80, đạt kích thước 37±0.125 mm; 30±0.125 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt G (khử 2 bậc) Mặt O (khử 1 bậc) |
|
V |
Phay thô đồng thời 3 mặt N, P, Q đạt độ bóng Rz40, đạt kích thước 40±0.125mm |
Mặt B (khử 3 bậc) Mặt G (khử 2 bậc) Mặt O (khử 1 bậc) |
|
VI |
Phay tinh A đạt độ bóng Rz20, kích thước 72,5±0.15mm |
Mặt B (khử 3 bậc) Mặt G (khử 2 bậc) Mặt O (khử 1 bậc) |
|
VII |
Phay tinh B đạt độ bóng Rz20, kích thước 35±0.03mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt P (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
VIII |
Phay thô mặt C đạt độ bóng Rz80, đạt kích thước 70±0.15 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt N (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
IX |
Phay thô đồng thời 2 mặt D, E đạt độ bóng Rz40 ,đạt kích thước 22±0.105 mm và 5±0.15 mm. |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt P (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
X |
Phay thô đồng thời 4 mặt I, J, K, L đạt độ bóng Rz40, đạt kích thước 62±0.15 mm và 26±0.105 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt P (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
XI |
Phay tinh đồng thời 2 mặt J, K đạt độ bóng Rz20, đạt kích thước 60-0.05 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt P (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
XII |
Phay thô đồng thời 2 mặt M,H đạt độ bóng Rz80, đạt kích thước 23±0.105 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt N (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
XIII |
Khoan 2 lỗ 4 đạt độ bóng Rz80, đạt chiều sâu 17±0.215 mm; khoảng cách 2 lỗ 22±0.042 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt P (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
XIV |
Phay thô đồng thời 2 mặt R, S đạt độ bóng Rz80, đạt kích thước 90±0.175 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt N (khử 2 bậc) Mặt G (khử 1 bậc) |
|
XV |
Khoan – khoét – doa lỗ 22+0,02 đạt Ra 2.5 |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt N (khử 2 bậc) Mặt F (khử 1 bậc) |
|
XVI |
Khoan – Tarô 2 lỗ M6 đạt chiều sâu 15±0.09 mm |
Mặt A (khử 3 bậc) Mặt N (khử 2 bậc) Mặt F (khử 1 bậc) |
|
XVII |
Tổng kiểm tra: - Kiểm tra các kích thước 22+0.02 mm, 50± 0.1 mm , 60-0,05 mm. - Kiểm tra độ bóng bề mặt Ra £ 2.5; Rz £ 20 - Kiểm tra độ không // giữa 2 mặt A và B £ 0.02 mm - Kiểm tra độ không // giữa 2 mặt J và K £ 0.03 mm - Kiểm tra độ không // giữa 2 tâm lỗ 22+0,02 qua 2 mặt J , K £ 0.02 mm |
|
CHƯƠNG IV
BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
I. NGUYÊN CÔNG I: CHUẨN BỊ PHÔI
* Mài bỏ các phần thừa, bavia: Phôi đúc sau khi đúc xong sẽ để lại trên bề mặt những đậu rót, đậu hơi, ba via do hai hòm khuôn ráp lại khi rót. Do đó cần phải mài bỏ những phần thừa còn lại của đậu rót, đậu ngót và cắt bỏ các rìa mép trên mặt phân khuôn.
* Làm sạch phôi đúc :Vì đúc trong khôn cát nên khi lấy phôi ra sẽ làm cho bề mặt phôi có cát bám, vì đảm bảo cho việc gia công chính xác ở các nguyên công sau ta phải làm sạch phôi trên máy mài 2 đá với kích thước của đá mài là :
D = 400 (mm)
d = 12 (mm)
B = 50 (mm)
* Kiểm tra các kích thước của phôi :Để đảm bảo quá trình gia công chính xác ở các nguyên công sau ta phải kiểm tra kích thước phôi sau khi đúc, phôi sau khi được đúc ra phải có các kích thước đúng với yêu cầu đã được ghi trên bảng vẽ lồng phôi .
* Kiểm tra khuyết tật của phôi : Phôi sau khi đúc xong thường có những hiện tượng rỗ khí, rỗ co do trong quá trình rót kim loại vào khuôn dòng kim loại chảy tầng vào hòm khuôn làm cho kim loại nổi những bọt khí, vì vậy phôi đúc ra trên bề mặt có những chỗ lồi lõm khuyết tật. Phôi không đạt loại ra khỏi sản phẩm đúc.
..................................................
MỤC LỤC
Trang Chương I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM 5
I. Phân tích vật liệu và cơ tính
II. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công 5
Chương II: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
I. Chọn phôi 10
II. Chọn phương pháp chế tạo phôi 10
III. Xác định kích thước phôi 12
IV. Khối lượng của phôi 13
V. Khối lượng chi tiết 13
VI. Hệ số chi phí kim loại 14
Chương III .LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
I. Tiến trình công nghệ 15
II. Bảng quy trình công nghệ
Chương IV. BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 17
Chương V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 52
KẾT LUẬN 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
