THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC NẮP ĐIỀU CHỈNH, 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
Tên đề tài : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Trục nắp điều chỉnh
I- Số liệu cho trước :
- Sản lượng: 100.000 chiếc/năm
- Điều kiện thiết bị: sử các thiết bị trong phân xưởng cơ khí có dạng sản xuất hàng loạt lớn hay hàng khối
II- Nội dung thiết kế:
1- Nghiên cứu chi tiết gia công : Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu ...
2- Xác định dạng sản xuất.
3- Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.
4- Lập tiến trình công nghệ : Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án hợp lí.
5- Thiết kế nguyên công :
- Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt ở vị trí cuối cùng, chỉ rõ phương chiều của các chuyển động. Ghi kích thước, độ bóng bề mặt, dung sai kích thước của nguyên công đang thực hiện.
- Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao và vật liệu làm dao)
- Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt : n, s, t; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ.
- Tính lượng dư gia công cho nguyên công tiện mặt trụ Ø25
- Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá : mặt trụ Ø25
6- Thiết kế đồ gá: Đồ gá phay hai mặt bên của trục
- Vẽ sơ đồ nguyên lý. Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.
- Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp.
- Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá
- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.
III- Các bản vẽ
- Bản vẽ chi tiết : ……………………………………...…..…… 1 bản (A3)
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi : ………………………..……...…… 1 bản (A3)
- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công : …………………...… …… 4 bản (A3)
- Bản vẽ thiết kế đồ gá (vẽ bằng bút chì) : ……..…………… 1 bản (A1)
................................
Chương 1
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
I – Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Kết cấu chi tiết gồm hai phần: một phần thuộc chi tiết dạng trục, phần còn lại có kết cấu của chi tiết dạng càng. Nhiệm vụ của chi tiết là thực hiện chuyển động quay để điều chỉnh thiết bị.
Những bề mặt làm việc chủ yếu là: bề mặt Ø25 độ nhám Ra = 0.8, bề mặt có kích thước 14±0.02, bề mặt có kích thước 12±0.02, bề mặt Ø20 dài 30±0.04, bề mặt M27x1.5 (M27 tra bước ren 1.5 “Ninh Đức Tốn, sổ tay dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục, bảng 6-2, trang 180”). Kích thước quan trọng là bề mặt trụ Ø25.
Thành phần hóa học của thép C45
|
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Ni |
Cr |
|
0.4÷0.5 |
0.17÷0.37 |
0.5÷0.8 |
0.045 |
0.045 |
0.30 |
0.30 |
Trích sách “Gs.Ts.Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, trang 7”.
II – Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Trục nắp điều chỉnh làm việc trong điều kiện chịu momen xoắn, phần trục bậc của chi tiết có rãnh thoát dao rọng 1.3, kết cấu của rãnh này không cho phép gia công bằng dao tiện rãnh tiêu chuẩn, ta nên thay đổi kết cấu của rãnh này có chiều rọng là 2 để có thể sử dụng dao cắt rãnh theo tiêu chuẩn, vừa tiết kiệm sức lao động vừa nâng cao năng suất.
Kích thước Ø25 là kích thước lắp ghép quan trọng, lắp ghép với chi tiết khác trong hệ thống lỗ (có thể là ổ lăn), sau nhiệt luyện, ta mài tinh đạt cấp chính xác 7, miền kích thước H7, sai lệch giới hạn , (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-8, trang 61).
Tra trong tập tài liệu Hướng dẫn thực hiện đồ án công nghệ chế tạo máy Kích thước Ø25 dài 70, ta chọn phương pháp tiện tinh và sau nhiệt luyện mài tinh (thuộc phương pháp mài tròn ngoài) đạt độ bóng cấp 8, cấp chính xác cấp 7, độ nhám Ra = 0.8.
Kích thước Ø20 chiều dài 30, ta chọn phương pháp tiện tinh đạt độ nhám Ra =3.2, đạt cấp chính xác IT9, dung sai 52μm (tra Sổ tay dung sai lắp ghép của Ninh Đức Tốn – trang 11 và 114).
Bề mặt có kích thước 14 phay tinh bằng dao phay đĩa đạt độ bóng Ra = 3.2, cấp chính xác IT10 dung sai 70 μm; bề mặt có kích thước 12 phay tinh bằng dao phay mặt đầu, đạt độ bóng Ra = 2.0, cấp chính xác IT9 dung sai 43 μm.
Tra bảng cấp chính xác bề mặt trụ trong quan hệ với cấp chính xác kích thước ta chọn cấp chính xác hình dạng thường (cấp 7), (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-33, trang 96).
Độ không song song giữa đường tâm của trục và đường tâm của lỗ không quá 0.016, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-36, trang 102).
Vật liệu của trục nắp điều chỉnh là thép C45, nhiệt luyện đạt độ cứng >55 HRC.
III – Xác định dạng sản xuất
- Số chi tiết được sản xuất trong một năm:.......................
Chương 2
XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHÔI
I – Xác định phương pháp chế tạo phôi
1. Dạng phôi:
Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán. Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế – kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất.
Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…), sản lượng hàng năm của chi tiết, điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…).
Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi. Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:
Phôi đúc:
Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp. Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ cho độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao. Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng suất không cao. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao, tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa.
Phôi rèn:
Phôi rèn tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy.
Rèn tự do là một quá trình biến dạng tự do kim loại dưới tác dụng của các dụng cụ đơn giản hoặc của các thiết bị tạo lực. Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, độ bóng bề mặt thấp, năng suất thấp, hao phí nhiều kim loại, cường độ lao động lớn. Do đó rèn tự do thường dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. (TS. Nguyễn Tiến Đào – Công nghệ chế tạo phôi – nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật – trang 129)
Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn. Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao, trang bị công nghệ để chế tạo phôi rèn khuôn rất tốn kém.
Phôi cán:
Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụ và các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít. Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp. Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ 9®12. Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền.
=>Chi tiết giá đẫn hướng có hình dạng khá phức tạp và có một số mặt có độ chính xác kích thước khá cao (cấp 7-8),nên ta không dùng phương pháp cán để tạo phôi.
Ngoài ra trong thực tế sản xuất người ta còn dùng phôi hàn nhưng ở quy mô sản xuất nhỏ đơn chiếc.
2. Chọn phôi
Dựa vào đặc điểm của các phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phương pháp đúc vì:
+ giá thành chế tạo vật đúc rẻ
+ thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tư thấp
+ phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa
+ độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo
3. Phương pháp chế tạo phôi: Trong đúc phôi có những phương pháp sau:
3.1. Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ........................
Chương 3
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
I.Chọn phương pháp gia công các bề mặt:
Dựa vào hình dáng và yêu cầu làm việc của chi tiết, ta chọn các phương pháp để gia công chi tiết là: tiện, phay, khoan – khoét – tarô, tôi cao tần và mài.
II. Chọn chuẩn công nghê:
Chi tiết có dạng trục và có phần thuộc kết cấu của dạng càng có yêu cầu chính xác về kích thước và sai lệch hình học của trục Ø25, đồng thời phải đảm bảo độ song song của đường tâm của trục và đường tâm của bề mặt ren M27x1,5.
Vì vậy ta chọn chuẩn tinh chính là bề mặt trụ Ø25 và hai lỗ tâm, đồng thời lấy chuẩn thô là bề mặt trụ Ø28 để gia công hai lỗ tâm.
III. Xác định các bề mặt gia công:
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC NẮP ĐIỀU CHỈNH, 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
