LỜI NÓI ĐẦU Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau. Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh. Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất. Những yêu cầu trên được thể hiện trong : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG. Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn . Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội. 1 2 Chương I : : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.Công dụng của chi tiết : - Chi tiết gia công có dạng càng dùng để điều chỉnh sự hoạt động của các chi tiết gắn vào với nó, nó chuyền động được nhờ một trục gắn vào lỗ làm việc chính có đường kính Φ = 30mm (lỗ 4) và được gắn chặt nhờ then gắn chặt trục. Nhờ trục này sẽ điều khiển được các chi tiết khác gắn vào hai lỗ ở hai đầu càng có đường kính lần lượt là Φ = 16mm và rãnh dàiΦ = 9mm - Độ vuông góc giữa đườøng tâm của lỗ và mặt đầu cần phải được bảo đảm. 2. Các yêu cầu kỹ thuật : - Các chi tiết gia công thuộc họ càng và ta chọn lỗ Φ = 30mm là mặt làm việc chính dựa vào bề mặt làm việc chính để gia công các lỗ còn lại (lỗ 2 và lỗ 6) - Vị trí tương quan giữa các bề mặt: Độ song song giữa lỗ làm việc chính so với hai lỗ ở hai đầu càng là 0.1/100 mm - Độ nhám bề mặt: + Lỗ (4) có Φ = 30mm làm việc chính có độ nhám bề mặt tương đối cao R a = 1.6µm + Lỗ(2) và(6) có Φ = 16mm và Φ = 9mm ở hai đầu hai đầu càng có độ nhám thấp hơn R a = 2.5µm + Các bề mặt 1-3-5-7-9- và 10 có độ nhám R a = 3.2µm + Các bề mặt còn lại không gia công có R z = 80µm + Các góc lượn R= 3mm -Các kích thước không ghi chế tạo theo cấp chính xác ± IT15/2. 3. Vật liệu chi tiết: - Chi tiết là gang xám,ký hiệu GX 15-32, theo {8,trang 237, bang 11} ta có các thông số sau : 3 • Giới hạn bền kéo 150 N/mm 2 • Độ giãn dài δ ≈ 0,5% • Giới hạn bền uốn 320 N/mm 2 • Giới hạn bền nén 600 N/mm 2 • Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 • Dạng grafit: tấm nhỏ mịn Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1. Sản lượng chi tiết cần chế tạo : - Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức : N = N 0 . m.(1 + α/100).(1 + β/100) (chiếc/ năm) Trong đó: m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm. α = 10 - 20% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn α = 10% β= 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo. Ta chọn β=5%. N 0 =10000 là sản lượng trong một năm theo kế hoạch Ta được: N= 10000 . 1 . (1 + 10/100).(1 + 5/100) = 11550 (chiếc/ năm). 2. Khối lượng chi tiết : •Tính thể tích: V 1 = 16.π.(11 2 - 8 2 + 10 2 - 4,5 2 ) = 6873,8 mm 3 V 2 = 60.π.(20 2 -15 2 ) = 32986,7 mm 3 4 V 3 = 11.25.16 = 4400 mm 3 V 4 = (40.25 - π.20 2 /4)12 = 8230 mm 3 V 5 = 31.70.12 - π.15,6 2 = 25275,5 mm 3 Thể tích chi tiết : V = V 1 + V 2 + V 3 + V 4 + V 5 = 6873,8 + 32986,7 + 4400+ 8230 = 77715,5 mm 3 • Tỷ trọng gang xám 7,8 kg/dm 3 • Khối lượng chi tiết G = 7,8.0,0777155 = 0,606 kg 3. Dạng sản xuất và đặc trưng của nó • Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết , tra [5, trang 24, bảng 2.1] ta xác định gần đúng dạng sản xuất là loạt vừa . • Đặc trưng dạng sản xuất này là có tính ổn định và lặp lại , sử dụng máy vạn năng-trang bị công nghệ chuyên dùng (đồ gá chuyên dùng) mới đem lại hiệu quả kinh tế-kỹ thuật. Chương III : : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 1. Dạng phôi : - Chi tiết dạng càng, vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 15-32, phương pháp chế tạo phôi là đúc. 2.Chọn phương pháp chế tạo phôi: -Vì dạng sản xuất là hàng loạt vừa và vật liệu chi tiết là gang xám GX15- dùng phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, với CCX II. Loại phôi này có CCX kích thước là IT15 ÷ IT16 (theo tài liệu HDTK trang 27 và Theo tài liệu sổ tay công nghệ tập 1 trang 44 ,bảng 28 -1). Do kích thước lớn nhất là 121 mm, nên ta chọn lượng dư gia công cho các bề mặt như sau: + Lượng dư cho bề mặt (1-5-7-9-10): 3 mm. + Lượng dư cho bề mặt (3) :4 mm. 5 + Lượng dư cho bề mặt(4): 3 mm + Góc thoát khuôn bằng 3 0 . + Bán kính góc lượn R = 3 mm 3.Bản vẽ phôi: - Từ kích thước trên bản vẽ chi tiết ta có kích thước cho bản vẽ phôi là : - Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư - Các góc lượn lấy R = 3 mm - Góc thoát khuôn lấy bằng 3 0 - Dung sai kích thước phôi theo cấp chính xác đối xứng. [Theo bảng phụ lục 17 ] - Theo hướng dẫn đồ án CNCTM thì dung sai kích thước là ± IT 15 2 (ghi trên bản vẽ phôi). - Độ nhám Rz = 80 µm • Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15: Kích thước danh nghĩa > 0 ÷ 6 : 0,480 > 6 ÷ 10 : 0,580 > 10 ÷ 18 : 0,700 > 18 ÷ 30 : 0,840 > 30 ÷ 50 : 1,000 > 50 ÷ 80 : 1,200 > 80 ÷ 120 : 1,400 > 120 ÷ 180 : 1,600 • Quá trình hình thành phôi: Theo [7, trang 63] quá trình hình thành phôi trải qua các bước sau: - Trước hết bộ phận kỹ thuật phải vẽ bản vẽ vật đúc. Căn cứ vào bản vẽ vật đúc bộ phận mộc mẫu chế tạo ra mẫu và hộp lõi. Ở bộ phận làm khuôn người ta dùng mẫu và hỗn hợp làm khuôn để chế tạo ra khuôn. Ở bộ phận làm lõi người ta dùng hộp lõi và hỗn hợp làm lõi chế tạo ra lõi. Sau khi sấy khuôn và lõi ta đem lắp ráp khuôn lõi lại với nhau. Tiến hành các bước tiếp 6 theo như rót kim loại vào khuôn, mởõ khuôn lấy vật đúc, phá lõi khỏi vật đúc, làm sạch vật đúc và kiểm nghiệm. - Chi tiết được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động và bán tự động. • Khối lượng phôi tính tương tự khối lượng chi tiết : M = V. 7,8 = 0,09831.7,8 =0,767 kg 7 Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 5 6 4 3 21 7 89 10 Hình 4.1 : Bản vẽ đánh dấu bề mặt cần gia công 1. Chọn các phương pháp gia công các bề mặt phôi • Bề mặt (1)-(10), (5)-(7) độ nhám Ra = 3,2 µm, cấp 6. Dung sai kích thước ±0.055mm, cấp chính xác kích thước cấp 11.⇒ Phay mặt đầu. • Bề mặt (3)-(9) độ nhám Ra = 3,2 µm, cấp 6. Dung sai kích thước ±0.095mm, cấp chính xác kích thước cấp 11. ⇒ Phay mặt đầu. • Bề mặt (4) lỗã φ30 mm, độ nhám Ra = 1,6 µm, cấp 7, dung sai kích thước +0,033 mm, cấp 8, khoét, doa. • Bề mặt (2) lỗ φ16 mm, độ nhám Ra = 2.5 µm, cấp 6, dung sai kích thước +0,027 mm, cấp 8. ⇒ Khoan, khoét và doa. • Bề mặt (6) độ nhám Ra = 2.5 µm, cấp 6, dung sai kích thước +0,022 mm, cấp chính xác 8, ⇒ Khoan, phay rãnh. • Bề mặt (8) độ nhám Ra = 3,2 µm, cấp 6, dung sai kích thước +0,012. ⇒ Xọc rãnh then 8 2. Chọn chuẩn công nghệ • Dùng bề mặt trụ ngoài làm chuẩn thô cho nguyên công đầu tiên. • Dùng bề mặt 4 và 3 làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công tiếp theo. 3. Chọn trình tự gia công các bề mặt 1. Mục đích : - Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thuớc,vị trí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra. 2. Nội dung : 2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi: - Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặt sau như : tiện, phay, khoan,khoét, doa… 2.2 Lập quy trình công nghệ:  Quy trình công nghệ I : - Nguyên công 1: Bước 1: Định vị mặt trụ ngoài bằng khối chữ V phay thô mặt (3) Bước 2: Định vị mặt trụ ngoài bằng khối chữ V phay tinhâ mặt (3) - Nguyên công 2: Bước 1: Định vị mặt (3) và mặt trụ ngoài khoét thô lỗâ(4) Bước 2: Định vị mặt (3) và mặt trụ ngoài khoét tinh lỗ(4) Bước 3: Định vị mặt (3) và mặt trụ ngoài doa lỗ(4) - Nguyên công 3: Bước 1: Định vị mặt (4) và (3) phay thô mặt (9). Bước 2: Định vị mặt (4) và (3) phay tinh mặt (9). - Nguyên công 4: Bước 1: Định vị lỗã(4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay thô 2 mặt (1) - (10), (5) - (7). Bước 2: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinh 2 mặt (1) - (10), (5) - (7). 9 Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh 2 mặt (1) - (10), (5) - (7) - Nguyên công 5: Bước 1: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2) Bước 2: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lo ã(2). Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2). - Nguyên công 6: Bước 1: Định vị lỗ (4), (2)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (6) Bước 2: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinh rãnh (6). Bước 3: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh rãnh (6). - Nguyên công 7: Định vị mặt trụ ngoài, (3) và(2) kết hợp kẹp chặt xọc rãnh then (8)  Quy trình công nghệ II : - Nguyên công 1: Bước 1: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V khoét thô lỗâ(4) Bước 2: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V khoét tinh lỗ(4) Bước 3: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V doa lỗ(4) - Nguyên công 2: Bước 1: Định vị mặt (4) và (9) phay thô mặt (3). Bước 2: Định vị mặt (4) và (9) phay tinh mặt (3). - Nguyên công 3: Bước 1: Định vị mặt (4) và (3) phay thô mặt (9). Bước 2: Định vị mặt (4) và (3) phay tinh mặt (9). - Nguyên công 4: Bước 1: Định vị lỗã(4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay thô 4 mặt (1) - (10), (5) - (7). Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh 4 mặt 10 [...]... em quy trình công nghệ II là tốt hơn cảø vì chi tiết gia công đòi hỏi phải có độ song song giữa bề mặt làm việc chính lỗ Φ30 với hai lỗ còn lại ở hai đầu càng là 0.1/100 mm và đảm bảo sự phân bố đều lượng dư giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công. Ngoài ra việc chia nhỏ nguyên công giúp làm giảm thời gian thay dao và điều chỉnh máy mà vẫn phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa Chương V: THIẾT KẾ NGUYÊN... trang 148 và trang 145/ HDĐA-TP ta được trình tự các bước công nghệ đạt được độ nhám , cấp chính xác như sau: Rz0 = 80µm và T0=350m Phôi Rz0 + Tz0 = 430µm - Do chi tiết gia công có vật liệu là gang nên các bước gia công kế tiếp T =0 1- Khoét thô Rz1= 60µm T1= 0 2- Khoét tinh Rz2= 25µm T2= 0 3- Doa Rz3= 12.5µm T3= 0 - Sai số không gian của bề mặt gia công do bước gia công sát trước để lại ρ0 = 2 2 ρcv +... nguội Emunxi 3 Nguyên công 3: Phay mặt (9) A Chọn trình tự các bước trong nguyên công Phay bán tinh bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng 15 B Sơ đồ gá đặt Hình 5.3 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 3 C Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 72, bảng 9-38 tập 3] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D Chọn đồ gá • Định vị: -Dùng chốt trụ định vị bề mặt (4) đã được gia công -Dùng mặt phẳng định... THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 1 Nguyên công 1: Gia công lỗã (4) A Chọn trình tự các bước trong nguyên công Bước 1: khoét thô bằng dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng Bước 2: khoét tinh bằng dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng 12 Bước 3: Doa tinh để đạt độ nhám yêu cầu B Sơ đồ gá đặt Hình 5.1 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 1 C Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 18, bảng 9.4] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5... công nghệ trùng với chuẩn thiết kế và chi tiết trên mâm cặp ba vấu trang 57 / HDĐA - TP k = 0 vì chuẩn kích thước vuông góc với chuẩn gia công đg= 0 Sai số đồ gá (rất nhỏ nên bỏ qua) - Vậy lượng dư nhỏ nhất cả hai phía tính cho từng bước nguyên công + Lượng dư cho bước gia công Khoét thô 2Z1min=2(RZ0 + T0 + ρ 2 + ε 2 ) = 2(500+ 8512 + 0 )= 2562m 0 0 + Lượng dư cho bước gia công Khoét tinh 2 2 2Z2min=2(RZ1... công trước để lại µm Pi-1: sai số không gian của bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại µm - Sai lệch không gian : ρ = ρ2 + ρ2 cv vt Trong đó : ρcv :sai số do cong vênh của bề mặt gia công µm ρvt : sai số vị trí tương quan giữa mặt gia công và mặt định vị µm εi = ε2 + ε2 + ε2 c k gñ εi sai số gá đặt phôi εk sai số do kẹp chặt εc sai số chuẩn εgđ sai số đồ gá - Thực hiện bằng phương pháp phân... Chọn dung dịch trơn nguội Emunxi 7 Nguyên công 7: Phay thô bề mặt rãnh (6) A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công Phay bằng dao phay ngón chuôi trụ thép gió với chi u sâu phay 16 mm B Sơ đồ gá đặt 22 Ø9+0.022 Hình 5.7 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 7 C Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 73, bảng 9-38] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D Chọn đồ gá • Định vị : − − Dùng mặt phẳng định... TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 1 Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích : - Lượng dư nhỏ nhất một phía Zimin=RZi-1 + Ti-1 + Pi-1 + εi - Lượng dư nhỏ nhất hai phía 2Zimin=2(RZi-1 + Ti-1 + Pi2 1 + ε 2 ) − i Trong đó : Zimin: lượng dư bề mặt của bước công nghệ thứ i RZi-1: chi u cao nhấp nhô do bước gia công trước để lại µm Ti-1 : chi u sâu lớp biến cứng ở bước gia công trước để... 325m + Lượng dư cho bước gia công Doa 2Z3min=2(RZ2 + T2 + ρ 2 + ε 2 ) = 2(25+20+ 34 2 + 0 )= 158m 2 2 Trong đó Rz và T2 được tra từ bảng phụ lục 11 tài liệu {1} + Kích thước trung gian của lỗ lớn nhất của chi tiết Dmax3= 30+0.033 = 30.033mm + Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công Doa Dmax2= Dmax3 - 2Zmin3=30.033 - 0.158 = mm + Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công tinh (Khoét tinh) Dmax1=... kẹp G Chọn dung dịch trơn nguội Emunxi 4 Nguyên công 4: Phay mặt (1) – (10) & (5) – (7) 16 A Chọn trình tự các bước trong nguyên công Phay một lần bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng B Sơ đồ gá đặt Hình 5.4 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 4 C Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 73, bảng 9-38] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D Chọn đồ gá • Định vị: − − Dùng chốt trụ dài định vị . hội. 1 2 Chương I : : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1 .Công dụng của chi tiết : - Chi tiết gia công có dạng càng dùng để điều chỉnh sự hoạt động của các chi tiết gắn vào với nó,. Những yêu cầu trên được thể hiện trong : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG. Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm. LỜI NÓI ĐẦU Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau. Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý