Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết:
“ Tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN ĐỠ TRỤC DÀI”
Trong điều kiện:
- Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
- Trang thiết bị tự chọn.
Với các yêu cầu sau:
- PHẦN BẢN VẼ:
- Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy A0.
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy A0.
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy A0.
- 01 bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy A0.
- 01 bản vẽ đồ gá khổ giấy A0 .
- PHẦN THUYẾT MINH:
- Phân tích chi tiết gia công
- Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công.
- Lập bảng quy trình công nghệ gia công cơ
- Biện luận qui trình công nghệ.
- Thiết kế đồ gá.
- Kết luận về quá trình công nghệ
-
MỤC LỤC
----------**&**----------
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. ii
LỜI NÓI ĐẦU.. iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.. iv
MỤC LỤC.. v
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.1
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC .1
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC .1
1.3. Phân tích kết cấu hình dạng của CTGC .1
1.4. Phân tích độ chính xác của CTGC .2
1.5. Xác định sản lượng năm .5
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.6
2.1. Chọn phôi.6
2.2. Phương pháp chế tạo phôi.7
2.3. Xác định lượng dư.11
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu .11
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.13
3.1. Mục đích.13
3.2. Nội dung .13
CHƯƠNG 4: BIỆN LUẬN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.14
4.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi14
4.2. Nguyên công 2: phay thô mặt B.. 15
4.3. Nguyên công 3: phay thô mặt A.. 18
4.4. Nguyên công 4:phay thô mặt E.. 21
4.5. Nguyên công 5:Phay thô mặt F. 23
4.6. Nguyên công 6:Khoét tinh lỗ bậc Ø48+0.039. 26
4.7. Nguyên công 7:Phay tinh mặt E 27
4.8. Nguyên công 8:Phay tinh mặt F. 30
4.9. Nguyên công 9:Phay thô mặt A.. 32
4.10. Nguyên công 10:Phay mặt D.. 35
4.11. Nguyên công 11:Phay rãnh d=40 ở mặt D.. 38
4.12. Nguyên công 12: Phay mặt G.. 41
4.13. Nguyên công 13: Khoan taro 2 lỗ M5 ở mặt A.. 43
4.14. Nguyên công 14: Khoan khoét lỗ bậcØ20 và khoan khoét doa lỗ Ø 5. 46
4.15. Nguyên công 15: Khoan khoét doa lỗ Ø5 và khoan taro lỗ M8. 52
4.16. Nguyên công 16: Khoan taro 4lỗ M5 ở mặt E.. 57
4.17.Nguyên công 17: Khoan taro 4 lỗ M5 ở mặt F…………..;………… 60
4.18. Nguyên cong18: Tổng kiểm tra…….………………………………..63
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.64
5.1. Phân tích YCKT của nguyên công.
5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt
5.3. Phương pháp tính lực kẹp.
5.4. Xác định sai số cho phép.
5.5. Ưu khuyết điểm của đồ gá.
5.6. Hướng dẫn bảo quản độ gá.
5.7. Hướng dẫn sừ dụng đồ gá.
5.8. Một số chi tiết tiêu chuẩn.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN.93
TÀI LIỆU THAM KHẢO.94
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC
Công dụng:
Thân đỡ trục dài là loại chi tiết quan trọng trong 1 sản phẩm có lắp trục. Thân đỡ trục dài có nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện 1 nhiệm vụ động học nào đó. Thân đỡ trục dài còn làm nhiệm vụ của ổ trượt.
Điều kiện làm việc:
Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC
Thân đỡ trục dài làm việc trong môi trường chiụ rung, chiụ mài mòn, thay đổi lực nên ta chọn vật liệu là gang xám. Vì gang xám có những tích chất phù hợp để gia công chi tiết trên, đặc biệt là khả năng chiụ mòn và rung cao. Đồng thời gang xám dễ gia công cơ khí và giá thành rẻ.
Theo TCVN gang xám có ký hiệu là : GX 15-32
Thành phần cuả gang xám gồm:
+ ( 2,5 ÷ 3,5)% C.
+ ( 1,5 ÷ 3,0)% Si.
+ ( 0,5 ÷ 1,0)% Mn.
+ ( 0,1 ÷ 0,2)% P.
+ ( 0,1 ÷ 0,12)% S.
Với các tính chất nêu trên gang xám là phù hợp nhất.
Theo điều kiện làm việc của thân đỡ trục dài ta sử dụng gang xám có ký hiệu: GX 15-32 có giới hạn bền kéo là 15kg/mm2, có giới hạn bền uốn là 32kg/mm2, độ cứng HB=190. Hầu hết cacbon trong gang xám ở dạng tự do, graphít có hình tấm, tính chảy loãng cao, dễ chế tạo đối với chi tiết này.
1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC
Thân đỡ trục dài là chi tiết dạng hộp, có hình dáng và kết cấu tương đối đơn giản. Chi tiết có các mặt phẳng đủ lớn để định vị và kẹp chặt.
Bề mặt làm việc chính cuả chi tiết là 2bề mặt Ø48+0.039 nên trong quá trình gia công bề mặt này thì phải cần có độ chính xác cao. Do vậy việc thiết kế đồ gá để gia công các mặt này cũng gặp không ít khó khăn.
Còn lại các bề mặt khác, lỗ suốt, lỗ ren không đòi hỏi độ chính xác cao nên việc chọn đường lối gia công cũng như phương pháp gia công các bề mặt này tương đối đơn giản.
1.4. Phân tích độ chính xác gia công
1.4.1. Độ chính xác về kích thước
1.4.1.1. Dối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai
- Kích thước Ø48+0.039
Kích thước danh nghĩa DN =48 mm
Sai lệch trên: +0.039 mm
Sai lệch dưới: 0 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 48.039 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 48 mm
Dung sai kích thước TD = 0.039 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX8
Miền dung sai kích thước H8
- Kích thước Ø5+0.012
Kích thước danh nghĩa DN =5 mm
Sai lệch trên: +0,012 mm
Sai lệch dưới: 0 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 5.012 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 5 mm
Dung sai kích thước TD = 0,012 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX7
Miền dung sai kích thước H7
- Kích thước 290±0.1
Kích thước danh nghĩa DN =290 mm
Sai lệch trên: +0.1 mm
Sai lệch dưới: -0.1 mm
Kích thước giới hạn lớn nhất Dmax = 290.1 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 289.9 mm
Dung sai kích thước TD = 0,2 mm
Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG
Độ chính xác về kích thước đạt CCX10
1.4.1.2. Đối với các kích thước không chỉ dẫn dung sai
Các kích thước không chỉ dẫn dung sai
- Kích thước Ø44, CCX10. Theo STDSLG ta được IT = 0.16
Kích thước đầy đủ là Ø44±0.08
- Kích thước 4, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.12
Kích thước đầy đủ là 4±0.06
- Kích thước Ø10, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.09
Kích thước đầy đủ là Ø10+0.09
- Kích thước Ø20, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.13
Kích thước đầy đủ là Ø20+0.13
- Kích thước 40, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.24
Kích thước đầy đủ là 40±0.12
- Kích thước 58, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.3
Kích thước đầy đủ là 58±0.15
- Kích thước 68, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.3
Kích thước đầy đủ là 68±0.15
- Kích thước 70, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.3
Kích thước đầy đủ là 70±0.15
- Kích thước 98, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.34
Kích thước đầy đủ là 98±0.17
- Kích thước 206, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.46
Kích thước đầy đủ là 206±0.23
- Kích thước 110, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0.35
Kích thước đầy đủ là 110±0.18
- Kích thước 60, CCX14. Theo STDSLG ta được IT = 0.74
Kích thước đầy đủ là 60±0.37
- Kích thước 62, CCX14. Theo STDSLG ta được IT = 0.74
Kích thước đầy đủ là 62±0.37
- Kích thước 102, CCX14. Theo STDSLG ta được IT = 0.87
Kích thước đầy đủ là 102±0.44
- Kích thước 8, CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 0.75
Kích thước đầy đủ là 8±0.35
- Kích thước 15, CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 1.1
Kích thước đầy đủ là 15±0.55
- Kích thước 20, CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 1.3
Kích thước đầy đủ là 20±0.65
- Kích thước 30, CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 1.3
Kích thước đầy đủ là 30±0.65
- Kích thước 73, CCX16. Theo STDSLG ta được IT = 1.9
Kích thước đầy đủ là 73±0.95
- Kích thước 198, CCX16. Theo STDSLG ta đượcI T = 2.9
Kích thước đầy đủ là 198±1.45
1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học và vị trí tương quan.
-Độ vuông góc giữa tâm giữa mặt A và mặt E,F bằng 0.16mm
-Dung sai độ đồng tâm 2 lỗ bằng 0.05mm
-Độ song song giữa tâm ∅48 và mặt A bằng 0.06mm
1.4.3. Chất lượng bề mặt
Theo tiêu chuẩn TCNV2511-95, để đánh giá độ nhám bề mặt người ta sử dụng 2 tiêu chuẩn sau:
Ra: sai lệch trung bình số hình học profin.
Rz: Chiều cao mấp mô profin theo 10 điểm.
Trong thực tế thiết kế, việc chọn chỉ tiêu nào (Ra hay Rz) là tuỳ thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu cuả bề mặt. Chỉ tiêu Ra được sử dụng phổ biến nhất vì nó cho phép đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có độ nhám trung bình. Tuy nhiên, đối với những bề mặt có độ nhám quá nhỏ hoặc quá thô thì nên dùng Rz vì nó sẽ cho ta khả năng đánh giá chính xác hơn so với Ra.
Giải thích các ký hiệu:
- Bề mặt lỗ Ø48+0.039 có độ nhám Ra1.6 (cấp 6)
-Bề mặt lỗ Ø5+0.012 có độ nhám Ra1.25 (cấp 6)
- Bề mặt E,F có độ nhám Rz20(cấp 5)
- Bề mặt A,B,C,D,G lỗ Ø44±0.08, Ø10+0.09 có độ nhám Rz40(cấp 4)
- Các kích thước còn lại có độ nhám Rz80
1.4.4. Yêu cầu về cơ lý tính
Do điều kiện làm việc nên chi tiết không có yêu cầu về độ cứng, nhiệt luyện.
1.4.5. Kết luận
Ta chú ý các yêu cầu kỹ thuật sau:
-Độ vuông góc giữa tâm giữa mặt A và mặt E,F bằng 0.16mm
-Dung sai độ đồng tâm 2 lỗ bằng 0.05mm
-Độ song song giữa tâm ∅48 và mặt A bằng 0.06mm
1.5. Xác định sản lượng năm
Tính thể tích ta có thể tích CTGC: v= 643835.616 mm3
GX 12-35 có khối lượng riêng là: 7,3 kg/dm3 = 7,3/106 kg/mm3
ð Khối lượng CTGC: 4.7 kg
Dạng sản xuất hàng loạt vừa và hàng loạt khối của chi tiết có khối lượng 5kg. Tra bảng 3.2 trang 173 sổ tay công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần Văn Địch. Ta xác định sản lượng hằng năm của chi tiết là 500 chiếc/năm.
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
2.1. Chọn phôi
Phôi đúc: Việc chế tạo bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được.
Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. Tùy theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau.
Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết đút được biểu hiện bằng các điều kiện tạo hình, rót kim loại dể dàng, tính đông cứng, tạo vết nứt… các yếu tố : góc nghiêng, chiều dày chi tiết đúc, các kích thước tương quan v,v… ảnh hưởng tới các nguyên công cơ bản cuả quá trình công nghệ đúc.
Mọi loại vật liệu như gang, thép, hợp kim màu, vật liệu phi kim khi nấu chảy lỏng đều đúc được. Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Phôi cán: Cán là cho phôi đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau, làm cho phôi bị biến dạng dẻo ở khe hở, kết quả là chiều dày của phôi giảm xuống, chiều dài tăng lên rất nhiều. Hình dạng mặt cắt của phôi cũng thay đổi theo mặt cắt của khe hở giữa hai trục cán. Ví dụ: mặt cắt vuông của phôi trở thành tròn, chữ nhật… khi mặt cắt khe hở của hai trục cán là tròn, chữ nhật… Diện tích của mặt cắt ngang của sản phẩm sẽ nhỏ hơn mặt cắt ngang của phôi.
Phôi dập:Dập tấm là một trong những phương pháp tiên tiến của gia công áp lực để chế tạo sản phẩm từ vật liệu tấm, thép bản hoặc dài cuộn.Dập tấm có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc nguội, song chủ yếu gia công ở trạng thái nguội vì vậy còn gọi là dập nguội.Dập tấm được dùng rộng rãi trong tất cả các ngành công nghiệp, đặc biệt trong công nghiệp chế tạo ôtô, máy bay, tàu thủy, chế tạo thiết bị điện, các đồ dân dụng.
Phôi rèn: Rèn tự do là quá trình gia công kim loại bằng áp lực rèn (thông qua búa tay hoặc búa máy) để thay đổi hình dáng của phôi liệu.Rèn là một phương pháp gia công được dùng từ lâu. Rèn là nung nóng phôi thép tới nhiệt độ trên 900oC để cho kim loại chuyển sang trạng thái dẻo rồi đặt lên đe và dùng búa đập để có được hình dáng cần thiết của sản phẩm.Vật liệu để rèn tự do là các thỏi kim loại đúc và các phôi cán. Rèn tự do có rèn bằng tay hay bằng máy. Rèn tay dùng để rèn những vật có khối lượng không lớn lắm.
-Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 12-35.
-Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
-Hình dáng hình học của chi tiết khá phức tạp.
-Do các loại phôi như: phôi cán, phôi rèn, phôi dập…không phù hợp. Nên ta chọn phôi đúc là thích hợp nhất.
Kết luận: Dựa vào các tính chất của các loại phôi trên và với CTGC là dạng hộp, có kết cấu phức tạp, với dạng sản xuất hàng loạt vừa, vật liệu là gang xám (GX 12-35), ta thấy phôi đúc là phù hợp.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi
Để chọn phương pháp chế tạo phôi ta dựa vào các yếu tố sau:
-Hình dạng kích thước của chi tiết máy.
-Sản lượng hoặc dạng sản xuất.
-Điều kiện sản xuất của xí nghiệp.
2.2.1.Đúc trong khuôn cát
- Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng tay: phương pháp này có độ chính xác kích thước thấp, vì quá trình làm khuôn, có sự xê dịch của mẩu trong chất làm khuôn và sai số chế tạo mẫu. năng xuất thấp, vì quá trình thực hiện bằng tay. Do đó nó chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc đúc những chi tiết có trọng lượng lơn như máy, thân máy của các máy cắt gọt kim loại.
- Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Muốn khuôn ép sát, người ta có thể dùng đầm hơi hay dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ vơi trọng lượng chi tiết không lớn lắm, sai số chủ yếu do mẫu gây ra.
- Đúc mẫu kim loại làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn các phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Người ta dùng đầm hơi hoặc dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong xuất hàng loạt vừa trở lên.
Tùy theo các phương pháp đúc khác nhau mà vật đúc có thể đạt được những cấp chính xác khác nhâu, theo tiêu chuẩn liên xô TOCT 855-55 và 2009-55 vật đúc được chia làm 3 cấp chính xác:
Vật đúc cấp chính xác III thường đạt được trong điều kiện sản xuất đơn chiếc, độ chính xác của nó tương ứng với cấp chính xác 14 đối với kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 15-16 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác II thường đạt được trong điều kiện sản xuất hàng loạt nó tương ứng với cấp chính xác 13-14 đối với vật đúc có kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 14-15 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.
Vật đúc cấp chính xác I đạt được trong điều kiện sản xuất loạt lớn và sản xuất khối, nó tương đương với cấp chính xác 12.
2.2.2.Đúc trong khuôn kim loại
Sản phẩm đúc có có kích thước chính xác, cơ tính cao. Phương pháp này sản xuất cho hàng loạt lớn và hàng khối. Vật đúc có khối lượng nhỏ khoảng 12 kg, hình dạng vật đúc không phức tạp và không có thành mỏng.
Đúc khuôn kim loại hay còn gọi là đúc khuôn vĩnh cửu (permanent casting) là phương pháp đúc mà như tên gọi – khuôn làm bằng kim loại giống như đúc áp lực. Do tuổi thọ của khuôn dùng được lâu, nhiều lần nên còn gọi là khuôn vĩnh cửu. Đúc khuôn kim loại phù hợp với các vật đúc lớn hơn so với đúc áp lực, khoảng 10kg, tất nhiên đặc biệt có thể cao hơn, 20kg thậm chí là 50kg, và đi kèm là giá thành sẽ cao hơn.
Đúc khuôn kim loại, lực để đẩy kim loại vào trong khuôn chính là trọng lực của kim loại lỏng, với yếu tố khuôn kim loại nên sẽ có tốc độ nguội nhanh. Do vậy, đúc khuôn kim loại cho ta sản phẩm có cơ tính rất cao, vật đúc hoàn hảo hơn, nhưng cũng được áp dụng với những kim loại có độ chảy loãng cao và có khả năng chống nứt nóng.
Cơ tính của các chi tiết đúc bằng phương pháp đúc áp lực được cải thiện đãng kể khi kết hợp các phương pháp nhiệt luyện. Nếu yêu cầu cao, có thể áp dụng các phương pháp sử lí trong dung dịch đặc biệt ở nhiệt độ cao, sau đó tôi và hoá già tự nhiên hoặc hoá già nhân tạo. Với các chi tiết đúc nhỏ, khi đúc sẽ có tốc độ nguội nhanh thì không cần sử lí nhiệt do khi nguội nhanh, tổ chức hạt sẽ rất nhỏ mịn, và cơ tính rất cao.
Loại phôi này có cấp chính xác:
Độ nhám bề mặt: .
Một số loại hợp kim nhôm hay được sử dụng trong đúc khuôn kim loại:
+366: chế tạo pistong oto.
+355.0, C355.0, A357.0: hộp số, hang không, một số bộ phận của tên lửa (các chi tiết yêu cầu độ bền cao).
+356.0, A356.0 Các chi tiết trong máy dụng cụ, bánh xe máy bay, bộ phận trong máy bơm…
+Một số khác cũng được dung như 296.0, 319.0, 333.0
2.2.3. Đúc ly tâm
Áp dụng vật đúc tròn xoay, do có lực ly tâm khi rót kim loại lỏng và khuôn quay, kết cấu của vật thể chặt chẻ hơn nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong.
Đúc li tâm đúc li tâm là một dạng khác để đưa kim loại lỏng vào khuôn. Khuôn được làm bằng kim loại, đặt trên máy đúc li tâm. Khi khuôn đang quay tròn, hệ thống rót được thiết kế sắn, rót kim loại vào khuôn. Với lực quay li tâm sẽ giới hạn chiều dày vật đúc đúng như thiết kế, với sự hỗ trợ của lực li tâm, kim loại sẽ xít chặt. Tuy nhiên, đúc li tâm sẽ chỉ áp dụng cho các chi tiết có dạng tròn như dạng tang trống. Nhưng đổi lại, có tính của vật đúc sẽ được cải thiện đáng kể vì có lực li tâm và khuôn kim loại nên tổ chức nhỏ mịn.
2.2.4.Đúc áp lực
Áp dụng với các chi tiết có hình dạng phức tạp, phương pháp này cho ta độ chính xác cao, cơ tính tốt. Phương pháp đúc ly tâm và các phương pháp khác có những nhược điểm mà phương pháp đúc áp lực có thể khắc phục được. Do đó thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt khối, và áp dụng đối với các chi tiết nhỏ.
ð Tham khảo qua một số phương pháp đúc như trên, căn cứ vào chi tiết dạng càng, có hình dáng tương đối phức tạp, kích thước lớn và là dạng sản xuất hàng vừa.Vì thế ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, vật đúc đạt cấp chính xác II (Tra bảng 2.12/T/36 [2]).
Chọn mẫu: Chọn mẫu kim loại thường dùng trong sản xuất hàng loạt vừa trở lên.
Chọn mặt phân khuôn: chọn mặt phẳng cắt ngang mặt C và chia mặt C thành 2 phần bằng nhau làm mặt phân khuôn.
Số hòm khuôn: Dùng 2 hòm khuôn để tiện việc lấy mẫu và rót kim loại vào khuôn.
2.2.5. Đúc liên tục
Đúc liên tục Đây là phương pháp đúc đang được áp dụng phổ biến trong các nhà máy đặc biệt là với các nhà máy đúc nhôm, do tính hiệu quả của nó.
Hợp kim nhôm được rót vào hệ khuôn đặc biệt: những khuôn đúc có nước làm nguội, đúc ra các sản phẩm là các thanh, các tấm nhôm có kich thước tuỳ ý (lên tới 200x1000mm) tiếp theo dây chuyền đúc liên tục là các dây truyền cán, dập liên tục.
v Kết Luận: Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế và dạng sảng xuất đã chọn ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy. Vật đúc có độ chính xác đạt cấp chính xác II.
Hình 2.1: Sơ đồ đúc chi tiết thân đỡ trục dài
2.3. Xác định lượng dư
Bảng 2.1: Lượng dư gia công
Mặt
Kích thước danh nghĩa (mm)
Lượng dư và dung sai.
A
290
3.5 (±0.8)
B
290
3.5 (±0.8)
C
68
5 (±1)
D
73
5(±1)
E,F
102
- 5 (±1)
- 48
- 48
6 (±1)
Các vị trí lỗ còn lại đúc đặc
v Yêu cầu kỹ thuật :
- Phôi không bị rỗ xỉ, rỗ khí, cháy cát.
- Phôi không bị rạn nứt.
- Phôi không bị biến trắng.
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu
Ta có khối lượng CTGC là 4.7 kg
- Tích thể tích phôi: Vph = 684931 mm3.
- Khối lượng riêng của vật liệu CTGC ρ = 7,3.10-6 kg/mm3
- Vậy khối lượng CTGC là:
Mct = ρ.Vct
Mct = 7,3.10-6. 684931= 5kg
v Hệ số sử dụng vật liệu:
Hệ số sử dụng vật liệu K=0.94 (K<1) => đạt yêu cầu.
Hình 2.2: Ký hiệu các bề mặt của CTGC.
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1. Mục đích
Xác định các trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt theo yêu cầu chi tiết cần chế tạo.
3.2. Nội dung
Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.
Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.
Chọn trình tự gia công các chi tiết.
(Đính kèm phiếu hướng dẫn công nghệ) A3
CHƯƠNG 4 : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1. Nguyên công I: chuẩn bị phôi
Hình 4.1:Kích thước phôi ban đầu
Bước 1 : Làm sạch phôi.
- Làm sạch cát trên bề mặt phôi.
- Mài bavia, phần thừa của đậu rót, đậu ngót.
Bước 2 : Kiểm tra.
- Kiểm tra về kích thước.
- Kiểm tra về hình dáng.
- Kiểm tra về vị trí tương quan.
Bước 3 : Ủ phôi.
Hình 4.2: Sơ đồ ủ phôi
Xác định bậc thợ :…3/7….
4.2 - Nguyên công II: phay thô B
- Chuẩn định vị khi gia công
- Mặt A khử 3 bậc tự do :
+ Chống xoay theo phương Oy và Oz.
+ Chống tịnh tiến theo phương Ox.
- Mặt H khử 2 bậc tự do :
+ Chống tịnh tiến theo phương Oz.
+ Chống xoay theo phương Ox
- Mặt E khử 1 bậc tự do :
+ Chống tịnh tiến theo phương Oy.
- Chọn bề mặt kẹp chặt : mặt C.
- Chọn máy :
- Máy phay 6H12, có các thông số cơ bản như sau :
+ Bề mặt làm việc của bàn : 320x350 mm.
+ Công suất: 7kW.
+ Số vòng quay trục chính 30- 37, 5 - 4, 75 -60 -75 - 95 -118 – 150 –190 –235 – 300 –375 –475 –600- 753- 950 –1180- 1500.
- Sai số chuẩn của kích thước 98 mm
Do chuẩn định (mặt A) trùng với gốc kích thước nên không có sai số chuẩn.
Vì vậy sai số chuẩn
5.2.3.2. Sai số mòn
=
Trong đó
= 0,18
N: Số lượng chi tiết gá đặt (N= 10000)
"= 0,18.= 18 (m) = 0.018 (mm)
5.2.3.3. Sai số điều chỉnh
Khi tính toán đồ gá có thể lấy= 10÷15 (m)
Chọn = 10 m= 0,01 (mm)
5.2.3.4. Sai số gá đặt
5.2.3.5. Sai số kẹp chặt
Mà α = 90o ( do lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện) nên (cos90o = 0).
5.2.3.6. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
=== 0,39(mm)
Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho phép ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :
-Độ không song song giữa mặt đáy của thân đồ gá và mặt A là: £ 0.39mm.
-Độ không song song giữa mặt gờ của các vị trí lắp với đáy của đồ gá là: £ 0.39 mm.
- 3. Phương pháp tính lực kẹp:
- Trong quá trình phay thô, lúc này chi tiết chỉ chịu lực cắt Pz. Vì vậy , lực kẹp W do cơ cấu kẹp tạo ra phải đủ lớn để thắng được lực cắt Pz.
5.3.2. Tính lực kẹp:
Hình 5-3-2a: Thành phần lực tác dụng lên chi tiết.
- Phương trình cân bằng lực như sau:
Ta có
hệ số ma sát giữa chi tiết kẹp chặt và bề mặt qua gia công
hệ số giữa chi tiết định vị và bề mặt qua gia công
Ta có Pz = 80 KG
Để an toàn:
Mà (Trang 79, [10]).
= 1,4 là hệ số đảm bảo.
bề mặt qua gia công.
khi phay.
bề mặt gia công liên tục.
dùng cơ cấu kẹp bằng sức người.
khi định vị vào lỗ.
Hình 5-3-2b :Phân bố lực của cơ cấu.
Lực siết bulông:
Đường kính bulông kẹp:
Kết luận: Nhưng do chi tiết được định vị 6 bậc tự do (đã được chống xoay) nên lực kẹp sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với tính toán và để tránh gây biến dạng chi tiết.
ðNên ta có thể chọn theo bảng 8-51 trang 469 [3]
Chọn d = 12 mm;
Chiều dài tay vặn: L = 190 mm
Lực tác động vào tay vặn: Q’ = 10 KG
Lực kẹp Q = 70 KG.
5.4. Ưu khuyết điểm của đồ gá
- Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đơn giản, dễ thay thế khi bị mòn.
- Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác khi gá đặt.
- Đồ gá tương đối nặng.
- Chi phí chế tạo đồ gá tương đối cao.
5.5. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:
- Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng bản đỡ phẳng, mỏ kẹp, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải xiết lực lớn để tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận.
5.6. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:
- Trước khi tiến hành gá đặt chi tiết gia công ta kiểm tra toàn bộ đồ gá.
- Dùng chìa khóa vặn đai ốc (21) ở cơ cấu kẹp liên động rồi kéo hai mỏ kẹp (9) về phía sau . Đặt chi tiết gia công (1) vào đúng vị trí định vị.
- Sau khi chi tiết gia công (1) đặt đúng vị trí gia công ta tiến hành kẹp chặt bằng cách ta đưa các mỏ kẹp (9) hướng vào để đúng vị trí kẹp chặt. Sau đó dùng chìa khóa xiết chặt đai ốc (21). Đai ốc (21) sẽ ăn khớp ren trên chi tiết (17) và đi xuống ép mỏ kẹp (9) tạo lực kẹp chặt cho chi tiết gia công.
- Sau khi kẹp chặt ta tiến hành gia công . Sau khi gia công xong ta lấy chi tiết gia công ra động tác làm tương tự như trên và cứ thế ta tiến hành gia công các chi tiết còn lại.
Hình 5-6: Bản vẽ đồ gá.
5.7. Một số chi tiết tiêu chuẩn:
5.7.1. Mỏ kẹp:
Hình 5-7-1: Mỏ kẹp
5.7.2. Chốt xén có vai:
Hình 5-7-2: Chốt xén có vai
5.7.2. Phiến tỳ rãnh xiên
Hình 5-7-3: Phiến tỳ rãnh xiên
SINH VIÊN: TỐNG HOÀNG QUYỀN
THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY THÔ RÃNH MẶT D (NC XI)
5.1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công
- Đối với nguyên công này là thiết kế đồ gá cho nguyên công phay thô rãnh mặt D Đây là mặt thô của chi tiết nên yêu cầu về độ nhám (Rz40=µm, cấp 4) cũng như vị trí tương quan với mặt đáy.
- Ở đây là dạng sản xuất hàng loạt nên ta cần phải gá đặt nhanh chóng. Do đó ta cần thiết kế đồ gá chuyên dùng cho nguyên công.
5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt
Hình 5- 2: Sơ đồ nguyên công
5.2.1. Định vị
- Mặt A đã qua gia công phay thô (đạt CCX 12, nhám cấp 4) nên được định vị khử 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ rãnh xiên nhằm đảm bảo độ song song giữa mặt D và mặt đáy A.
Hình 5-2-1a: Phiến tỳ rãnh xiên
- Mặt E và lỗ 48 ta dùng chốt xén có vai định vị 1 bậc vào lỗ 48 và vai định vị 2 bậc vào mặt E.
Hình 5-2-1b: Chốt xén có vai
Hình 5-2-1e:Sơ đồ định vị bằng chi tiết định vị và kẹp chặt
5.2.2. Kẹp chặt
- Kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động
- Lực kẹp hướng vào bề mặt định vị chính (mặt A), để đảm bảo độ song song giữa mặt gia công và mặt định vị.
5.2.3. Xác định sai số cho phép:
5.2.3.1. Sai số chuẩn:
- Sai số chuẩn của kích thước 98 mm
Do chuẩn định (mặt A) trùng với gốc kích thước nên không có sai số chuẩn.
Vì vậy sai số chuẩn
5.2.3.2. Sai số mòn
=
Trong đó
= 0,18
N: Số lượng chi tiết gá đặt (N= 500)
"= 0,18.= 4 (m) = 0.004 (mm)
5.2.3.3. Sai số điều chỉnh
Khi tính toán đồ gá có thể lấy= 10÷15 (m)
Chọn = 10 m= 0,01 (mm)
5.2.3.4. Sai số gá đặt
5.2.3.5. Sai số kẹp chặt
Mà α = 90o ( do lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện) nên (cos90o = 0).
5.2.3.6. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
=== 0,39(mm)
Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho phép ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :
-Độ không song song giữa mặt đáy của thân đồ gá và mặt A là: £ 0.39mm.
-Độ không song song giữa mặt gờ của các vị trí lắp với đáy của đồ gá là: £ 0.39 mm.
- 3. Phương pháp tính lực kẹp:
- Trong quá trình phay thô, lúc này chi tiết chỉ chịu lực cắt Pz. Vì vậy , lực kẹp W do cơ cấu kẹp tạo ra phải đủ lớn để thắng được lực cắt Pz.
- 3.2. Tính lực kẹp:
Hình 5-3-2a: Thành phần lực tác dụng lên chi tiết.
- Phương trình cân bằng lực như sau:
Ta có
hệ số ma sát giữa chi tiết kẹp chặt và bề mặt qua gia công
hệ số giữa chi tiết định vị và bề mặt qua gia công
Ta có Pz = 58 KG
Để an toàn:
Mà (Trang 79, [10]).
= 1,4 là hệ số đảm bảo.
bề mặt qua gia công.
khi phay.
bề mặt gia công liên tục.
dùng cơ cấu kẹp bằng sức người.
khi định vị vào lỗ.
Hình 5-3-2b :Phân bố lực của cơ cấu.
Lực siết bulông:
Đường kính bulông kẹp:
Kết luận: Nhưng do chi tiết được định vị 6 bậc tự do (đã được chống xoay) nên lực kẹp sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với tính toán và để tránh gây biến dạng chi tiết.
ðNên ta có thể chọn theo bảng 8-51 trang 469 [3]
Chọn d = 12 mm;
Chiều dài tay vặn: L = 190 mm
Lực tác động vào tay vặn: Q’ = 10 KG
Lực kẹp Q = 70 KG.
5.4. Ưu khuyết điểm của đồ gá
- Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đơn giản, dễ thay thế khi bị mòn.
- Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác khi gá đặt.
- Đồ gá tương đối nặng.
- Chi phí chế tạo đồ gá tương đối cao.
5.5. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:
- Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng bản đỡ phẳng, mỏ kẹp, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải xiết lực lớn để tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận.
5.6. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:
- Trước khi tiến hành gá đặt chi tiết gia công ta kiểm tra toàn bộ đồ gá.
- Dùng chìa khóa vặn đai ốc (6) ở cơ cấu kẹp liên động rồi kéo hai mỏ kẹp (5) về phía sau . Đặt chi tiết gia công (15) vào đúng vị trí định vị.
- Sau khi chi tiết gia công (15) đặt đúng vị trí gia công ta tiến hành kẹp chặt bằng cách ta đưa các mỏ kẹp (5) hướng vào để đúng vị trí kẹp chặt. Sau đó dùng chìa khóa xiết chặt đai ốc (6). Đai ốc (6) sẽ ăn khớp ren trên chi tiết (17) và đi xuống ép mỏ kẹp (5) tạo lực kẹp chặt cho chi tiết gia công.
- Sau khi kẹp chặt ta tiến hành gia công . Sau khi gia công xong ta lấy chi tiết gia công ra động tác làm tương tự như trên và cứ thế ta tiến hành gia công các chi tiết còn lại.
Hình 5-6: Bản vẽ đồ gá.
SINH VIÊN: PHAN LÊ QUỐC TRÍ
THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOÉT TINH 2 LỖ BẬC 48 TRÊN MÁY DOA NGANG (NC VI)
5.1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công
- Đối với nguyên công này là thiết kế đồ gá cho nguyên công phay khoét tinh 2 lỗ bậc 48. Đây là mặt tinh của chi tiết nên yêu cầu về độ nhám (Ra=1.6 µm, cấp 6) cũng như vị trí tương quan với mặt đáy.
- Ở đây là dạng sản xuất hàng loạt nên ta cần phải gá đặt nhanh chóng. Do đó ta cần thiết kế đồ gá chuyên dùng cho nguyên công.
5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt
Hình 5- 2: Sơ đồ nguyên công
5.2.1. Định vị
- Mặt A đã qua gia công phay thô (đạt CCX 12, nhám cấp 4) nên được định vị khử 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ rãnh xiên nhằm đảm bảo độ song song giữa mặt D và mặt đáy A.
Hình 5-2-1a: Phiến tỳ rãnh xiên
- Mặt B và E ta dùng chốt đầu phẳng định vị 2 bậc vào mặt B và định vị 1 bậc vào mặt E.
Hình 5-2-1e:Sơ đồ định vị bằng chi tiết định vị và kẹp chặt
5.2.2. Kẹp chặt
- Kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động
- Lực kẹp hướng vào bề mặt định vị chính (mặt A), để đảm bảo độ song song giữa mặt gia công và mặt định vị.
5.2.3. Xác định sai số cho phép:
5.2.3.1. Sai số chuẩn:
- Sai số chuẩn của kích thước 98 mm
Do chuẩn định (mặt A) trùng với gốc kích thước nên không có sai số chuẩn.
Vì vậy sai số chuẩn
5.2.3.2. Sai số mòn
=
Trong đó
= 0,18
N: Số lượng chi tiết gá đặt (N= 500)
"= 0,18.= 4 (m) = 0.004 (mm)
5.2.3.3. Sai số điều chỉnh
Khi tính toán đồ gá có thể lấy= 10÷15 (m)
Chọn = 10 m= 0,01 (mm)
5.2.3.4. Sai số gá đặt
5.2.3.5. Sai số kẹp chặt
Mà α = 90o ( do lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện) nên (cos90o = 0).
5.2.3.6. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
=== 0,39(mm)
Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho phép ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :
-Độ không song song giữa mặt đáy của thân đồ gá và mặt A là: £ 0.39mm.
-Độ không song song giữa mặt gờ của các vị trí lắp với đáy của đồ gá là: £ 0.39 mm.
- 3. Phương pháp tính lực kẹp:
- Trong quá trình phay thô, lúc này chi tiết chỉ chịu lực cắt Pz. Vì vậy , lực kẹp W do cơ cấu kẹp tạo ra phải đủ lớn để thắng được lực cắt Pz.
- 3.2. Tính lực kẹp:
Hình 5-3-2a: Thành phần lực tác dụng lên chi tiết.
- Phương trình cân bằng lực như sau:
Ta có
hệ số ma sát giữa chi tiết kẹp chặt và bề mặt qua gia công
hệ số giữa chi tiết định vị và bề mặt qua gia công
Ta có Pz = 58 KG
Để an toàn:
Mà (Trang 79, [10]).
= 1,4 là hệ số đảm bảo.
bề mặt qua gia công.
khi phay.
bề mặt gia công liên tục.
dùng cơ cấu kẹp bằng sức người.
khi định vị vào lỗ.
Hình 5-3-2b :Phân bố lực của cơ cấu.
Lực siết bulông:
Đường kính bulông kẹp:
Kết luận: Nhưng do chi tiết được định vị 6 bậc tự do (đã được chống xoay) nên lực kẹp sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với tính toán và để tránh gây biến dạng chi tiết.
ðNên ta có thể chọn theo bảng 8-51 trang 469 [3]
Chọn d = 12 mm;
Chiều dài tay vặn: L = 190 mm
Lực tác động vào tay vặn: Q’ = 10 KG
Lực kẹp Q = 70 KG.
5.4. Ưu khuyết điểm của đồ gá
- Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đơn giản, dễ thay thế khi bị mòn.
- Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác khi gá đặt.
- Đồ gá tương đối nặng.
- Chi phí chế tạo đồ gá tương đối cao.
5.5. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:
- Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng bản đỡ phẳng, mỏ kẹp, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải xiết lực lớn để tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận.
5.6. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:
- Trước khi tiến hành gá đặt chi tiết gia công ta kiểm tra toàn bộ đồ gá.
- Dùng chìa khóa vặn đai ốc (21) ở cơ cấu kẹp liên động rồi kéo hai mỏ kẹp (9) về phía sau . Đặt chi tiết gia công (1) vào đúng vị trí định vị.
- Sau khi chi tiết gia công (1) đặt đúng vị trí gia công ta tiến hành kẹp chặt bằng cách ta đưa các mỏ kẹp (9) hướng vào để đúng vị trí kẹp chặt. Sau đó dùng chìa khóa xiết chặt đai ốc (21). Đai ốc (21) sẽ ăn khớp ren trên chi tiết (17) và đi xuống ép mỏ kẹp (9) tạo lực kẹp chặt cho chi tiết gia công.
- Sau khi kẹp chặt ta tiến hành gia công . Sau khi gia công xong ta lấy chi tiết gia công ra động tác làm tương tự như trên và cứ thế ta tiến hành gia công các chi tiết còn lại.
