NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN -1- LỜI NÓI ĐẦU Trong công công nghiệp hoá - đại hoá đất nước, ngành khí có vai trò quan trọng: Phục vụ cho phát triển ngành khác trình sản xuất Trong đó, ngành Chế tạo máy đóng vai trò then chốt bảo đảm cho việc thiết kế, chế tạo, tạo sản phẩm đảm bảo tính kỹ thuật kinh tế Cùng với phát triển ngành kinh tế quốc dân phát triển Khoa học -Kỹ thuật ngày cao theo ngành chế tạo máy cần có phát triển thật mức, để đáp ứng tiêu cuối là: Sản phẩm sản xuất đảm bảo tính kỹ thuật, kinh tế, chất lượng sản phẩm ngày tăng cao giá hợp lý Trong trình học tập môn học: “Công nghệ chế tạo máy”, em đựoc giao đề tài thiết kế đồ án môn học với nội dung: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công đĩa xích” Trong trình thiết kế em ôn lại kiến thức mà học trình học tập môn học khác học thêm nhiều điều mới, điều em thu lớn học cách thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết tìm phương án khác trình thiết kế để cuối tìm phương án thiết kế tối ưu Do kiến thức có hạn chưa nhiều kiến thức thực tế nên đồ án em nhiều hạn chế, em kính mong thầy cô môn giúp đỡ em để em có phương án lựa chọn tốt tránh thiếu sót làm việc sau Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn giúp đỡ em trình thực đồ án, đặc biệt Thầy: Dương Trọng Đại trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 26 tháng năm 2012 Sinh viên thiết kế Đoàn Văn Quân -2- TÀI LIỆU THAM KHẢO I: Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Tập II: Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Tập Tập 1,2 Chủ biên: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc - Nxb Khoa học & Kỹ Thuật, Hà Nội 2003 III: Sổ tay gia công Chủ biên: PGS.TS Trần Văn Địch – Nxb Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 2003 IV: Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy Tác giả: GS.TS Trần Văn Địch - Nxb Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 2004 V: Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Chủ biên: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc - Nxb Khoa học & Kỹ Thuật, Hà Nội 2004 VI: Sổ tay dụng cụ cắt dụng cụ phụ Tác giả: GS.TS Trần Văn Địch - Nxb Khoa học & Kỹ Thuật, Hà Nội 2004 VII: Dung sai lắp ghép Tác giả : PGS.TS Ninh Đức Tốn – Nxb Giáo dục 2004 VIII: ATLAS đồ gá Tác giả: GS.TS Trần Văn Địch-Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2006 IX: Sổ tay nhiệt luyện Người dịch: Đặng Lê Toàn, Tạ Anh Tuấn, Lê Ngọc Thức, Hà Kim Thành, Nguyễn Dư – Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1971 X: Hỏi đáp nhiệt luyện Người dịch: Hà Kim Thành, Tạ Anh Tuấn – Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1977 XI: Đồ gá máy cắt Kim loại, Tập Tác giả: Hà Văn Vui, Nguyễn Văn Long – Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội 1987 -3- THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐĨA XÍCH PHẦN I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Phân tích chức năng, điều kiện làm việc đặc điểm kết cấu - Chi tiết gia công đĩa xích, chi tiết thuộc họ chi tiết dạng đĩa, bề mặt yêu cầu gia công là: Mặt lỗ, mặt trụ ngoài,mặt trụ trong, mặt đầu mặt -Đĩa xích dùng truyền động xích: Truyền động xích loại truyền động ăn khớp gián tiếp, dùng để truyền động trục xa Dùng truyền động xích giảm tốc tăng tốc, nhiên truyền động xich đòi hỏi chế tạo chăm sóc phức tạp, làm việc có va đập, chóng mòn bôi trơn không tốt môi trường làm việc nhiều bụi -Khi làm việc chủ yếu đĩa xích bị mòn -Đĩa xích chế tạo với yêu cầu: Vật liệu Thép 20X, thấm than đạt độ cứng từ 46 ÷ 52 HRC -Thành phần Thép 20X Mác thép 20X 1.2 C(%) 0.17÷0.25 Si(%) 0.17÷0.37 Mn(%) 0.5÷0.8 S(%) ≤0.04 P(%) ≤0.04 Cr(%) 0.7÷1 Ni(%) ≤0.4 Phân tích yêu cầu kỹ thuật chọn phương pháp gia công tinh lần cuối *)Yêu cầu kỹ thuật - Đảm bảo độ đồng tâm mặt lỗ mặt trụ - Độ không vuông góc gữa mặt đầu với đường tâm lỗ nằm khoảng 0.01÷ 0.05 mm 100mm đường kính -Độ đảo bề mặt Ø65 Ø52 không lớn 0.02mm -Vật liệu Thép 20X hàm lượng Cacbon tiết cần thấm than với độ sâu 1.2 ÷ 1.4 mm nhiệt luyện để đảm bảo độ bền, độ cứng làm việc *) Phưong pháp gia công tinh lần cuối Khi gia công đưa kích thước theo cấp xác kinh tế -Các mặt đầu yêu cầu độ nhám cấp (Rz20) gia công phương pháp tiện bán tinh - Lỗ Φ50 vói yêu cầu cấp xác 7, độ nhám cấp (Ra2.5) gia công phương pháp chuốt -Các mặt trụ Ø65, Ø114 yêu cầu độ nhám cấp (Ra2.5) gia công phương pháp tiện tinh -4- -Các rãnh dãy đĩa xích yêu cầu độ nhám cấp 5(Rz20) gia công phương pháp tiện bán tinh (Tiện rãnh) - Bề mặt yêu cầu độ nhám cấp 5( Rz20) gia công phương pháp phay -Rãnh then yêu cầu độ nhám cấp (Rz20) gia công phương pháp phay - Các lỗ ren M3 gia công theo bước: Khoan – Ta rô Sau gia công xong tất bề mặt đưa chi tiết vào thấm than sau nhiệt luyện để đạt độ thấm tôi, độ bền, độ cứng yêu cầu 1.3 Các biện pháp công nghệ để đạt yêu cầu kỹ thuật quan trọng - Lỗ Φ50 vói yêu cầu cấp xác 7, độ nhám cấp (Ra2.5) gia công phương pháp chuốt -Các mặt trụ Ø65, Ø114 yêu cầu độ nhám cấp (Ra2.5) gia công phương pháp tiện tinh -Các rãnh dãy đĩa xích yêu cầu độ nhám cấp 5(Rz20) gia công phương pháp tiện bán tinh (Tiện rãnh) - Bề mặt yêu cầu độ nhám cấp 5( Rz20) gia công phương pháp phay Sau gia công đưa chi tiết vào thấm than sau nhiệt luyện để đạt độ thấm tôi, độ bền, độ cứng 46 ÷ 52 HRC 1.4 Phân tích tính công nghệ kết cấu Đĩa xích chi tiết khác, kết cấu chúng trực tiếp ảnh hưởng đến suất chất lượng gia công, ảnh hưởng đến độ bền làm việc Với chi tiết hình dạng lỗ thông lỗ ren cấu tạo đơn giản nên việc gia công thuận lợi, không cần dùng đến máy tự động hay máy rêvônve mà cần sử dụng máy vạn thông thường Mặt trụ mặt bậc phân bố theo phía nên thuận lợi cho trình gá đặt gia công Các rãnh dãy đĩa xích đơn giản thuận tiện cho trình gia công thoát phoi Kết luận: Kết cấu hợp lý không cần sửa đổi -5- PHẦN II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Trong chế tạo máy ngưòi ta phân biệt ba dạng sản xuất sau: -Sản xuất đơn - Sản xuất hang loạt (hang loạt lớn, hang loạt vừa hang loạt nhỏ) -Sản xuất hang khối Mỗi dạng sản xuất có đặc điểm riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Tiến hành xác định dạng sản xuất sau: +)Xác định sản lượng hàng năm α  β   N = N1.m.1 + 1 +   100  100  (Chi tiết/năm) Trong đó: N: Số chi tiết sản xuất năm N1: Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm, N =14000 (chi tiết/ năm) m: Số chi tiết sản phẩm, m = α, β: Hệ số % dự phòng hư hỏng chế tạo, vận chuyển, lắp đặt, bảo quản… α = β = 3%    N = 14000.1.1 + 1 +  ≈ 15000  100  100  (Chi tiết/ năm) +)Xác định khối lượng chi tiết G = V γ (kg) Trong đó: G: Khối lượng chi tiết (kg) V: Thể tích chi tiết (dm3) γ :Trọng lượng riêng vật liệu Với thép 20X có γ = 7.856 (kg/dm3) Xác định thể tích chi tiết: V = V1 + V2 − V3 -6- V1: Thể tích phần trụ có đường kính Ø114 V2: Thể tích phần trụ có đường kính Ø65 V2: Thể tích phần trụ rỗng có đường kính Ø52 V3 56 26.63 V1 V2 Ø52 Ø65 Hình 1: Sơ đồ phân tích thể tích vật thể V1 = 3,14.114 26,63 = 271675,53( mm3 ) ≈ 0,27(dm ) V2 = 3,14.652 29,37 = 97409,28(mm3 ) ≈ 0,1(dm ) V3 = 3,14.52 56 = 118867,84(mm3 ) ≈ 0,12(dm ) ⇒ V = 0.27 + 0.1 − 0.12 = 0.25( dm ) ⇒ G = 0,25.7,856 ≈ 1,96(kg ) Với N =15000 (Chi tiết/ năm), G = 1,96 (kg) Tra bảng 2- IV dạng sản xuất hàng loạt lớn -7- PHẦN III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Cơ sở chọn phôi Với vật liệu chi tiết gia công thép 20X, khối lượng chi tiết gia công, G=1,96(kg),dạng sản xuất hàng loạt lớn, kết cấu chi tiết đơn giản, chọn phương pháp chế tạo phôi phương pháp rèn Ưu điểm phương pháp rèn là: Khi gia công chi tiết thép chúng có tổ chức chặt mịn có tính cao Có hai phương pháp rèn: +) Rèn tự -Ưu diểm: Trang thiết bị đơn giản, giá thành hạ - Nhược điểm: Độ xác không cao phụ thuộc vào tay nghề công nhân, thời gian gia công lâu, thích hợp với sản xuất đơn hàng loạt nhỏ +) Rèn máy ( Rèn khuôn) Ưu điểm: phôi có độ xác cao nhiều so với phôi rèn tự do, lượng dư gia công nhỏ, độ bóng cao, hình dáng phôi gần giống hình dáng chi tiết gia công, nâng cao suất giảm phế phẩm Thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Có hai hình thức rèn khuôn: -Rèn khuôn hở: Rèn sản phẩm có độ phức tạp cao, tạo phôi có độ bong độ xác cao - Rèn khuôn kín: Vật rèn có hình dáng phức tạp khuôn hở trang thiết bị lại đắt tiền 3.1 Chọn phương pháp chế tạo phôi Dựa vào độ phức tạp chi tiết so sánh pương án chọn phương pháp chế tạo phôi rèn khuôn hở Quá trình rèn tiến hành qua hai bước sau: Bước 1: Chồn để tạo bậc phôi, phẳng mặt đầu, nâng cao tính theo hướng kính hướng tiếp tuyến vật thể Bước 2: Đột lỗ để tạo lỗ chi tiết Các nguyên công rèn tiến hành máy rèn ngang -8- Q Q -9- Q Q Ø69+1.7 -0.9 Ø47+1.7 -0.9 (Ø52) Ø118.2+1.7 -0.9 (Ø114) Bản vẽ vật rèn - 10 - (56) +1.7 60 -0.9 (26.63) 30.63 -0.8 +1.6 (Ø65) PHẦN IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 4.1 Chọn chuẩn *)Yêu cầu chung việc chọn chuẩn - Bảo đảm chất lượng sản phẩm ổn định suốt trình gia công - Nâng cao suất, hạ giá thành *) Lời khuyên chọn chuẩn - Chọn chuẩn phải tuân thủ theo nguyên tắc điểm định vị để khống chế hết số bậc tự cần thiết cách hợp lý Tuyệt đối tránh tượng thiếu siêu định vị, số trường hợp thừa định vị cách không cần thiết - Chọn chuẩn cho lực cắt, lực kẹp không làm cho chi tiết bị biến dạng cong vênh, đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân - Chọn chuẩn cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ sử dụng thuận lợi thích hợp với loại hình định a Chọn chuẩn tinh +) Yêu cầu: - Bảo đảm độ xác vị trí tương quan mặt gia công với - Phân bố đủ lượng dư cho mặt gia công +) Lời khuyên: - Cố gắng chọn chuẩn tinh chuẩn tinh - Cố gắng chọn chuẩn cho tính trùng chuẩn cao tốt - Cố gắng chọn chuẩn tinh chuẩn tinh thống Dựa vào hình dáng chi tiết gia công, dựa vào lời khuyên yêu cầu chọn chuẩn tinh ta có phương án lựa chọn chuẩn tinh sau: *) Phương án 1: Chuẩn tinh bề mặt lỗ kết hợp với bề mặt đầu Các trường hợp gá kẹp định vị hình vẽ sau: Là lỗ Ø52 kết hợp với mặt đầu phía bề mặt trụ lớn chi tiết ( Hình H1) Là lỗ Ø52 kết hợp với mặt đầu phía bề mặt trụ nhỏ chi tiết ( Hình H2) - 11 - H3 H1 H2 - 12 - Hình 3: Phương án chuẩn tinh thứ +) Ưu điểm: - Chuẩn tinh chuẩn tinh chuẩn tinh thống - Kết cấu đồ gá đơn giản +) Nhược điểm: - Đồ gá phức tạp kẹp mâm cặp - Phải chế tạo thêm bậc trục để khống chế bậc tự mặt đầu *) Phương án 2: Chuẩn tinh mặt trụ kết hợp với mặt đầu H2 H1 Hình 4: Phương án chọn chuẩn tinh thứ hai Phương án chọn chuẩn tinh có hai phương pháp gá kẹp định vị hình H1: bề mặt trụ lớn kết hợp với mặt đầu hình H2 bề mặt trụ nhỏ kết hợp với mặt đầu chi tiết +) Ưu điểm: Đồ gá việc gá đặt đơn giản +) Nhược điểm: Không gian gia công hẹp phương án Kết luận: So sánh hai phương án thấy phương án có nhiều ưu điểm nên lựa chọn phương án làm phương án chuẩn tinh b) Chọn chuẩn thô +) Yêu cầu: - Đảm bảovị trí tương quan xác bề mặt gia công với bề mặt không gia công - Phân phối đầy đủ lượng dư cho bề mặt gia công +) Lời khuyên: - Theo hướng kích thước định chi tiết gia công có bề mặt không gia công nên chọn bề mặt làm chuẩn thô - Theo phương kích thước định chi tiết cố hai hay nhiều bề - 13 - mặt không gia công nên chọn bề mặt yêu cầu độ xác vị trí tương qyan so với bề mặt gia công cao làm chuẩn thô - Theo phương kích thước định, chi tiết gia công có tất bề mặt gia công nên chọn bề mặt phôi bề mặt yêu cầu lượng dư nhỏ đồng làm chuẩn thô - Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô nên chọn bề mặt phẳng trơn chu làm chuẩn thô - Ứng với bậc tự cần thiết chuẩn thô chọn sử dụng không lần trình gia công Nếu vi phạm lời khuyên gọi phạm chuẩn thô, phạm chuẩn thô làm cho sai số vị trí tương quan bề mặt gia công với lớn Dựa vào chuẩn tinh chọn dựa vào hình dáng phôi có phương án chọn chuận thô sau: *) Phương án 1: Chuẩn thô bề mặt trụ nhỏ kết hợp với mặt đầu chi tiết Hình 5: Phương án chọn chuẩn thô thứ +) Ưu điểm: - Đồ gá việc gá đặt đơn giản, dễ thực - Đảm bảo gia công xác chuẩn tinh chuẩn tinh - Đảm bảo độ xác vị trí tương quan bề mặt gia công chi tiết +) Nhược điểm: Do phôi rèn khuôn nên bề mặt bị cong gây khó khăn việc định vị *) Phương án 2: Chuẩn thô bề mặt trụ lớn kết hợp với mặt đầu - 14 - Hình 6: Phương án chuẩn thô thứ hai +) Ưu điểm: Đồ gá đơn giản việc gá đặt dễ dàng +) Nhược điểm: Do phôi phần cong phần nhỏ nằm khuôn tạo phôi mà việc định vị khó khăn phương án Kết luận: So sánh hai phương án thấy phương án có nhiều ưu điểm nên chọn phương án làm phương án chuẩn thô 4.2 Lập thứ tự nguyên công - 15 - [...]... quan chính xác giữa các bề mặt gia công với các bề mặt không gia công - Phân phối đầy đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công +) Lời khuyên: - Theo một hướng kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô - Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết cố hai hay nhiều bề - 13 - mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào yêu...PHẦN IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 4.1 Chọn chuẩn *)Yêu cầu chung của việc chọn chuẩn - Bảo đảm chất lượng của sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công - Nâng cao năng suất, hạ giá thành *) Lời khuyên khi chọn chuẩn - Chọn chuẩn phải tuân thủ theo nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất Tuyệt đối tránh hiện... Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với mặt đầu H2 H1 Hình 4: Phương án chọn chuẩn tinh thứ hai Phương án chọn chuẩn tinh này cũng có hai phương pháp gá kẹp và định vị như hình H1: là bề mặt trụ lớn kết hợp với mặt đầu và hình H2 là bề mặt trụ nhỏ kết hợp với mặt đầu của chi tiết +) Ưu điểm: Đồ gá và việc gá đặt đơn giản +) Nhược điểm: Không gian gia công hẹp hơn phương án 1 Kết luận: So sánh hai phương... so với các bề mặt gia công là cao nhất làm chuẩn thô - Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi của bề mặt nào yêu cầu lượng dư nhỏ và đồng đều nhất làm chuẩn thô - Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt bằng phẳng trơn chu nhất làm chuẩn thô - Ứng với một bậc tự do cần thiết thì chuẩn thô... và sử dụng không quá một lần trong cả quá trình gia công Nếu vi phạm lời khuyên này thì gọi là phạm chuẩn thô, nếu phạm chuẩn thô thì sẽ làm cho sai số về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau là rất lớn Dựa vào chuẩn tinh đã chọn và dựa vào hình dáng của phôi có các phương án chọn chuận thô như sau: *) Phương án 1: Chuẩn thô là bề mặt trụ nhỏ kết hợp với mặt đầu của chi tiết Hình 5: Phương... định vị một cách không cần thiết - Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm cho chi tiết bị biến dạng cong vênh, đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân - Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ sử dụng thuận lợi và thích hợp với từng loại hình nhất định a Chọn chuẩn tinh +) Yêu cầu: - Bảo đảm độ chính xác vị trí tương quan giữa các mặt gia công với nhau - Phân bố... lượng dư cho các mặt sẽ gia công +) Lời khuyên: - Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính - Cố gắng chọn chuẩn sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt - Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất Dựa vào hình dáng chi tiết gia công, dựa vào lời khuyên và yêu cầu khi chọn chuẩn tinh ta có các phương án lựa chọn chuẩn tinh như sau: *) Phương án 1: Chuẩn tinh là bề mặt lỗ kết hợp với bề mặt đầu... +) Ưu điểm: - Đồ gá và việc gá đặt đơn giản, dễ thực hiện - Đảm bảo gia công chính xác chuẩn tinh vì là chuẩn tinh chính - Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công của chi tiết +) Nhược điểm: Do phôi rèn trong khuôn nên bề mặt bị cong gây khó khăn trong việc định vị *) Phương án 2: Chuẩn thô là bề mặt trụ lớn kết hợp với mặt đầu - 14 - Hình 6: Phương án chuẩn thô thứ hai +)... trường hợp gá kẹp và định vị như ở hình vẽ sau: Là lỗ Ø52 kết hợp với mặt đầu phía bề mặt trụ lớn của chi tiết ( Hình H1) Là lỗ Ø52 kết hợp với mặt đầu phía bề mặt trụ nhỏ của chi tiết ( Hình H2) - 11 - H3 H1 H2 - 12 - Hình 3: Phương án chuẩn tinh thứ nhất +) Ưu điểm: - Chuẩn tinh ở đây là chuẩn tinh chính cũng chính là chuẩn tinh thống nhất - Kết cấu đồ gá đơn giản +) Nhược điểm: - Đồ gá phức tạp hơn... dàng +) Nhược điểm: Do phôi phần này cong hơn phần nhỏ vì nó nằm ngoài khuôn tạo phôi do đó mà việc định vị khó khăn hơn phương án 1 Kết luận: So sánh hai phương án thấy phương án 1 có nhiều ưu điểm hơn nên chọn phương án 1 làm phương án chuẩn thô 4.2 Lập thứ tự nguyên công - 15 - ... định vị cách không cần thiết - Chọn chuẩn cho lực cắt, lực kẹp không làm cho chi tiết bị biến dạng cong vênh, đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân - Chọn chuẩn cho kết cấu... độ xác vị trí tương quan bề mặt gia công chi tiết +) Nhược điểm: Do phôi rèn khuôn nên bề mặt bị cong gây khó khăn việc định vị *) Phương án 2: Chuẩn thô bề mặt trụ lớn kết hợp với mặt đầu - 14... án chuẩn thô thứ hai +) Ưu điểm: Đồ gá đơn giản việc gá đặt dễ dàng +) Nhược điểm: Do phôi phần cong phần nhỏ nằm khuôn tạo phôi mà việc định vị khó khăn phương án Kết luận: So sánh hai phương