Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ lệch

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ và tên Ngành Công nghệ kỹ thuật Cơ khí Niên khoá 2020 2021 Tên đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Gối đỡ lệch 1 Số liệu cho trước 0 Sản lượng 5000 chiếcnăm 0 Điều kiện thiết bị Đầy đủ 1 Nội dung thiết kế 1 Tìm hiểu chi tiết gia công Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu v v 2 Xác định dạng sản xuất hàng khối 3 Thiết kế nguyên công 1 Vẽ sơ đồ gá 1 Chọn máy, chọn dao ( loại dao, kết cấu dao và vật li.

PHÂN TÍCH CHI TIẾT VÀ ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Phân tích chi tiết gia công

Gối đỡ là một thành phần thiết yếu trong các sản phẩm có lắp trục, đảm nhiệm việc hỗ trợ trục máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian để thực hiện các nhiệm vụ động học Ngoài ra, gối đỡ còn thực hiện chức năng của ổ trượt, hoạt động hiệu quả trong điều kiện rung động và thay đổi.

2 Phân tích kết cấu, hình dạng chi tiết gia công

Gối đỡ trục là một chi tiết hộp với thiết kế đơn giản, nhưng có cấu trúc vững chắc Chi tiết này được trang bị các mặt phẳng rộng, giúp định vị và kẹp chặt hiệu quả.

Bề mặt làm việc chớnh của chi tiết là lỗ ỉ32, và mặt C

Các bề mặt còn lại, như lỗ ren, không yêu cầu độ chính xác cao, do đó việc lựa chọn phương pháp gia công cho các bề mặt này khá đơn giản.

Gối đỡ trục làm việc trong môi trường chịu rung và mài mòn nên được chế tạo từ vật liệu gang xám Gang xám có những tính chất phù hợp với yêu cầu này, bao gồm khả năng chịu mòn và rung tốt, cơ tính ổn định và dễ dàng trong quá trình đúc.

Tính dễ đúc thể hiện ở chỗ:

 Chảy loãng tốt,hình dáng có thể phức tạp.

 Khi đông đặc co ngót ít.

 Co ngót sau khi đông đặc nhỏ nên ít gây nứt,phần lớn gang đúc xong không cần ủ,khử ứng suất dư.

 Kích thước tương đối ổn định.

 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:

Với các tính chất nêu trên gang xám là phù hợp nhất.

Gối đỡ trục được chế tạo từ gang xám có ký hiệu GX 15-32, với giới hạn bền kéo đạt 15kg/mm² và giới hạn bền uốn là 32kg/mm² Gang xám chứa hầu hết cacbon ở dạng tự do, với graphít có hình tấm, mang lại tính chảy loãng cao, giúp dễ dàng trong quá trình chế tạo chi tiết.

Xác định dạng sản xuất

- Sản lượng thực tế hàng năm được tính theo công thức

( Công thức trang 19 sách hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ Hồ Viết Bình)

- N1: số lượng chi tiết theo kế hoạch năm

- N: số chi tiết thực tế thực tế được sản xuất trong một năm

- β: số % chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (β = 5  7)

Dạng sản xuất hàng khối.

CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Xác định phương pháp chế tạo phôi

Phương pháp chế tạo phôi phụ thuộc vào dạng sản xuất, vật liệu, chức năng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt… của chi tiết.

Chọn phôi là quyết định về vật liệu chế tạo, phương pháp chế tạo phôi, và xác định lượng dư gia công cho các bề mặt, kích thước cùng dung sai trong quá trình chế tạo phôi.

Các dạng phôi thường dùng trong ngành chế tạo máy:

1 Phôi thép thanh: Để chế tạo các loại chi tiết như: con lăn, các loại trục, xi lanh, pittong, bánh răng có đường kính nhỏ, bạc…

Sản phẩm này được sử dụng cho các chi tiết như trục răng côn, trục răng thẳng, và các loại bánh răng khác, cũng như các chi tiết dạng càng Những chi tiết này thường được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng Đối với các chi tiết đơn giản, quá trình dập sẽ không tạo ra bavia, trong khi các chi tiết phức tạp sẽ có bavia.

Dùng trong sản xuất đơn chiếc và hang loạt nhỏ, ưu điểm của loại phôi này là giá thành thấp

Phôi đúc được sử dụng cho nhiều loại chi tiết như gối đỡ, chi tiết dạng hộp, càng phức tạp và trục chữ thập, với các vật liệu như gang, thép, đồng, nhôm và hợp kim khác Quá trình đúc có thể thực hiện trong khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn vỏ mỏng, cũng như qua các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực và đúc theo mẫu chảy Việc lựa chọn phương pháp đúc phù hợp phụ thuộc vào dạng sản xuất, loại vật liệu, hình dáng và khối lượng của chi tiết cần chế tạo.

Chất lượng bề mặt của loại phôi này không cao, nhưng giá thành lại thấp và trang thiết bị sử dụng đơn giản Nó rất phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và các loạt nhỏ, với cấp chính xác nhất định.

IT  Độ nhám bề mặt: Rz0μm

Khi sử dụng máy móc để thực hiện công việc, độ chính xác đạt mức cao hơn, nhưng chi phí cũng tăng so với phương pháp đúc bằng khuôn gỗ Phương pháp này thích hợp cho sản xuất hàng loạt với quy mô vừa và lớn Phôi sản xuất có cấp chính xác từ IT15 đến IT16, với độ nhám bề mặt là Rzμm.

4.2 Đúc trong khuôn kim loại: Độ chính xác cao nhưng giá thành và thiết bị đầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết, giá thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuất hang loạt lớn và hang khối Loại phôi này có cấp chính xác:IT14 – IT15 Độ nhám bề mặt: Rz@μm.

Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến

Sử dụng áp lực để lấp đầy kim loại trong lòng khuôn là phương pháp phù hợp cho các chi tiết có độ phức tạp cao và yêu cầu kỹ thuật tinh vi Tuy nhiên, do cần trang thiết bị đắt tiền, nên giá thành sản phẩm thường cao.

4.5 Đúc trong khôn vỏ mỏng:

Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

Sau khi so sánh các phương pháp tạo phôi ta chọn phôi đúc vì:

- Phù hợp sản xuất hàng khối, hàng loạt.

- Giá thành chế tạo vật đúc thấp

- Độ nhám bề mặt và cấp chính xác kích thước phù hợp để thực hiện nguyên công tiếp theo

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Ta có hình vẽ các bề mặt cần gia công:

Qua hình vẽ trên, ta có thể đưa ra phương án gia công chi tiết :

STT TÊN NGUYÊN CÔNG BỀ MẶT

2 Phay mặt phẳng thô và tinh

4 Phay mặt phẳng thô và tinh

- Bước 2: Phay tinh đủ kích thước 45mm

5 Khoan, khoét, doa lỗ  16mm

6 Khoan, khoét, doa lỗ  24mm

- Bước 3 : Doa thô lỗ  24mm

- Bước 2 : Doa thô lỗ  32mm

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Nguyên công 1 - Phay thô mặt phẳng ( bề mặt 1 )

1 Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ

2 Định vị: chi tiết định vị 6 bậc tự do

- Gá tỳ mặt trụ mặt bên định vị 2 bậc tự do

- Trụ to dùng khối V dài định vị 4 bậc tự do

3 Kẹp chặt: Dùng lực kẹp cơ khí

4 Chọn máy: máy phay 6H12 Đặc tính kĩ thuật Thông số

Kích thước bàn máy 320 x 1250 (mm)

Số cấp tốc độ trục chính 18

Số vòng quay trục chính ( vòng/phút) 30 - 1500

Công suất động cơ ( kW ) 7

5 Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng ( bảng 5- Đường kính dao D = 75 mm

Dụng cụ đo: Thước kẹp có dải đo 300mm, độ chính xác 0,05

6 Lượng dư gia công: 2.5mm

Lượng chạy dao vòng: S = 1,12( mm / vòng )

Nguyên công 2: Phay mặt phẳng thô và tinh

1 Sơ đồ gá đặt : Như hình vẽ

- Dưới đáy dùng phiến tì định vị 3 bậc tự do

- Trụ lớn dùng khối V ngắn cố định định vị 2 bậc tự do

- Mặt bên dùng chốt tỳ định vị 1 bậc tự do

3 Kẹp chặt: dùng lực kẹp cơ khí

5 Chọn dao: Dao phay mặt gắn mảnh hợp kim cứng ( bảng 5-

127,ST2) Đường kính dao D = 75 mm

6 Lượng dư gia công: 4mm

Chế độ cắt khi phay thô :

Chế độ cắt khi phay tinh:

Lượng chạy dao vòng: S = 1,12( mm / vòng)

Nguyên công 3 – Phay tinh mặt phẳng (bề mặt 1)

1 Sơ đồ gá đặt : như hình vẽ

- Mặt trụ bên dùng phiến tì định vị 3 bậc tự do

- Khối trụ 45 dùng khối V ngắn cố định định vị 2 bậc tự do

- Mặt bên dùng chốt tỳ định vị 1 bậc tự do.

5 Chọn dao: Dao phay mặt gắn mảnh hợp kim cứng ( bảng 5-127,

ST2) Đường kính dao D = 75 mm

6 Lượng dư gia công: 0.5mm

Nguyên công 4: Phay mặt phẳng thô và tinh

- Gá tỳ mặt trụ mặt 2 định vị 2 bậc tự do

- Mặt bên dùng chốt tỳ định vị 1 bậc tự do

5 Chọn dao: Dao phay mặt gắn mảnh hợp kim cứng ( bảng 5-

127,ST2) Đường kính dao D = 75 mm

Chế độ cắt khi phay thô :

Nguyên công 5 – Khoan, khoét, doa 2 lỗ

2 Định vị : chi tiết định vị 6 bậc tự do

- Gá tỳ mặt trụ mặt 2 định vị 2 bậc tự do

- Chốt tỳ mặt bên định vị 1 bậc tự do

4 Chọn máy: máy khoan 2H125 Đặc tính kĩ thuật Thông số

Giới hạn số vòng quay ( vòng/phút) 45 - 2000

Công suất động cơ ( kW ) 2,2

Số cấp chạy dao 9 (0,1 – 1,6 mm/vòng)

5 Chọn dao: a Mũi khoan : Mũi khoan ruột gà đuôi trụ ( bảng 4-41, ST1) Đường kính dao d = 14 mm

Chiều dài mũi khoan L = 184 mm

Chiều dài làm việc l = 121 mm

Dụng cụ đo: Thước kẹp có dải đo 150mm, độ chính xác 0,05 a Mũi khoét : Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng BK8 15,8 b Mũi doa : Mũi doa thép gió ∅16

- Bước 1 : Khoan bề mặt 4,5 đạt kích thước 14

- Lượng chạy dao khi khoan S = 0,53 mm/vòng.

- Vận tốc cắt khi khoan: V= 28 m/phút (Bảng 5-90,ST2)

- Lượng chạy dao khi khoét : S = 0,9 mm/vòng ( bảng 5-107, ST2)

- Vận tốc cắt khi khoét : V = 77m/phút ( bảng 5-109, ST2)

- Lượng chạy dao khi doa : S = 2,6 mm/vòng

- Tốc độ cắt khi doa : V = 5,8m/phút

Nguyên công 6 – Khoan, khoét, doa lỗ 24

2 Định vị : chi tiết định vị 6 bậc tự do

- Mặt phẳng đáy dùng phiến tì định vị 3 bậc tự do.

- Lỗ 16 bên trái dùng chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do.

- Lỗ 16 bên phải dùng chốt trám định vị 1 bậc tự do.

3 Kẹp chặt: dùng lực kẹp cơ khí Đặc tính kĩ thuật Thông số