Gia công chi tiết dạng hộp gối đỡ

ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CƠ KHÍ Sinh viên Đỗ Tiến Nhuận Giảng viên hướng dẫn Đào Văn Vỹ Hải Phòng 4 2022 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 I Phân tích chức.

ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CƠ KHÍ Sinh viên : Đỗ Tiến Nhuận Giảng viên hướng dẫn : Đào Văn Vỹ Hải Phòng 4.2022 MỤC LỤC MỤC LỤC I Phân tích chức làm việc của chi tiết II Phân tích tính công nghệ kết cấu của chi tiết III Xác định dạng sản xuất IV Chọn phương pháp chế tạo phôi V Lập thứ tự các nguyên công, các bước Xác định đường lối công nghệ Chọn phương pháp gia công Lập tiến trình công nghệ Thiết kế nguyên công VI Xác định thời gian nguyên công 29 I Phân tích chức làm việc của chi tiết Hình 1.1 vẽ chi tiết Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là loại chi tiết dạng hộp Gối đỡ là loại chi tiết quan trọng một sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt Trên gối đỡ có nhiều bề mặt phải gia công với độ chính xác khác và cũng có bề mặt không phải gia công Bề mặt làm việc chủ yếu của gối đỡ là lỗ Ф110 mm nên ta cần phải gia công chính xác lỗ này Bên cạnh đó cũng cần gia công chính xác mặt phẳng đáy và các lỗ Ф14,5 mm để làm chuẩn tinh gia công các bề mặt khác của gối đỡ Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ Ф110 mm đến mặt phẳng đáy là 110+0.1 mm Chi tiết làm việc điều kiện rung động và thay đổi nên vật liệu được dùng là gang xám Mác vật liệu sử dụng là GX 15-32 có thành phần hóa học sau: Trọng lượng riêng gang xám 7,19 kg/dm3 C=3 2,5 S < 0,12 Si= 1,2 P=0,05 Mn= 0,25 1,00 1,00 Độ cứng HB: 170 ÷ 190 II Phân tích tính công nghệ kết cấu của chi tiết Từ bản vẽ chi tiết ta thấy: - Gối đỡ có kết cấu đủ độ cứng vững cần thiết để gia công không bị biến dạng nên có thể dùng chế độ cắt cao đạt suất cao - Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh Gối đỡ có các lỗ lắp ghép vuông góc với mặt đáy của chi tiết, ta có thể lấy lỗ vuông góc này và mặt đáy làm chuẩn tinh thống nhất quá trình gia công chi tiết Vì thế việc gia công mặt đáy và lỗ làm chuẩn tinh cần được gia công chính xác - Các lỗ Ф49 mm và Ф80 mm cần đảm bảo độ đồng tâm, độ song song của tâm so với mặt đáy cho làm việc trục không bị đảo và lắp ráp được dễ dàng - Dung sai và độ nhám hợp lý không quá cao và không quá thấp cụ thể là lỗ Ф110 mm là bề mặt làm việc nhiều nhất (lắp với vòng ngoài của ổ lăn) yêu cầu độ chính xác cao để làm việc và lắp ráp không quá khó khăn dung sai là +0.047 mm và đợ nhám Ra là 2.5 µm Như vậy đã phù hợp với chức và điều kiện làm việc của nó, lỗ Ф49 mm chỉ có tác dụng cho trục xuyên qua nên không có yêu cầu gì đặc biệt về độ bóng có dung sai là +0.1 mm - lỗ lắp bulong M6 là lỗ không thông thì bất tiện cho việc gia công, nhiên không phải là bất tiện lớn vì lỗ M6 là lỗ tương đối nhỏ và là lỗ phụ Các bề mặt cần gia công là: Gia công bề mặt đáy với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau Gia công lỗ Ф14,5 mm một lần máy khoan, lỗ cần gia công tinh để làm chuẩn tinh thống nhất cho quá trình gia công các nguyên công sau Gia công bề mặt A đảm bảo việc lắp ghép chặt và chính xác làm việc Gia công bề mặt B Gia công lỗ M6 Gia công bề mặt C rãnh Ø60 dày 4mm Gia công lỗ trụ Ф80mm và Ф60mm Ø49mm Bo cạnh R5, III Xác định dạng sản xuất Dựa vào sản lượng hàng năm khối lượng chi tiết để xác định dạng sản xuất - Cơng thức tính sản lượng hàng năm: Trong đó: N: số chi tiết sản xuất năm N1: số sản phẩm (chi tiết máy, máy…) sản xuất năm m: số chi tiết sản phẩm β: số chi tiết đuợc chế tạo thêm để dự trữ; (β = 5% ÷ 7% ) α : phế phẩm chủ yếu phân xuởng đúc rèn; α = (3% ÷ 6% ) N= (chiếc/năm) - Khối lượng của chi tiết được xác định nhờ phần mềm inventor Kết quả cho được, khối lượng của chi tiết gối đỡ là Q = 2,469 (kg) Tra bảng ( thiết kế đồ án CNCTM- trang 13) với Q = 2,469 (kg) N = 11100 sản phẩm Q trọng lượng chi tiết (Kg) Dạng sản xuất >200 Kg < Kg ÷ 200 Kg Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) Đơn 50000 Ta có dạng sản xuất hàng loạt lớn IV Chọn phương pháp chế tạo phôi Phương pháp chế tạo phôi phụ thuộc vào nhiều vấn đề chức làm việc kết cấu chi tiết, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt kích thước chi tiết, quy mơ dạng sản xuất Với kết cấu dạng hộp tương đối phức tạp vật liệu chi tiết gang xám GX15-32 nên từ hình dáng chi tiết ta dùng phương pháp gia công sau: * Phương pháp đúc khuôn cát - Ưu điểm: + Đúc vật liệu kim loại khác có khối lượng từ vài chục gam đến vài chục + Đúc chi tiết có hình dáng phức tạp mà phương pháp khác khó khơng thể gia cơng + Tính chất sản xuất linh hoạt, thích hợp với dạng sản xuất + dễ khí hóa tự động hóa - Nhược điểm: + Độ xác vật đúc không cáo dẫn tới lượng dư gia cơng lớn + Chất lượng phơi đúc thấp, thường có rỗ khí, rỗ xỉ, chất lượng bề mặt vật đúc thấp * Phương pháp đúc áp lực Đúc áp lực trình đúc mà kim loại lỏng điền đầy khuôn nhờ tác dụng của trọng lực mà nhờ tác dụng lực ép cưỡng từ bên ngồi - Ưu điểm + Vật đúc có độ bóng xác cao, kể mặt vật đúc dùng lõi kim loại + Năng suất lao động cao - Nhược điểm + Không dùng lõi cát hình dạng bên vật đúc khơng thể phức tạp + Khuôn đúc áp lực chế tạo khó khăn, giá thành cao, song lại chóng mịn + Đúc áp lực khơng thích hợp để đúc gang, thép nhiệt độ chảy chúng cao làm giảm tuổi thọ khuôn * Phương pháp đúc ly tâm Chỉ thích hợp cho vật đúc trịn xoay * Phương pháp đúc liên tục Có tốc độ nguội nhanh nên ứng suất dư lại vật đúc cao làm cho dễ nứt vỡ sử dụng, đúc liên tục thực tế dùng để đúc thép thỏi thép * Phương pháp đúc khn kim loại + Khn kim loại dùng nhiều lần + vật đúc có đợ xác cao (cấp - 7), độ nhám bề mặt cao, độ xác độ bóng bề mặt khuôn cao + Tiết kiệm vật liệu làm khuôn điều kiện lao động tốt + Giá thành cao nên thích hợp sản xuất hàng loạt hàng khối Tóm lại: Từ chức năng, điều kiện làm việc sản lượng chi tiết phân tích ta chọn phương pháp chế tạo phôi phương pháp đúc khuôn kim loại V Lập thứ tự các nguyên công, các bước Xác định đường lối công nghệ Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn, muốn chuyên môn hóa cao để đạt được nâng suất cao điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ một nguyên công) Ở ta dùng máy vạn kết hợp với các loại đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo Chọn phương pháp gia công - Gia công lỗ Ф110+0.035 mm vật liệu là GX 15-32 Ta thấy dung sai +0.035 ứng với Ф110 là cấp chính xác (tra bảng dung sai), với độ nhám Ra = 2.5 Ta chọn phương pháp gia công lần cuối là doa Các bước gia công trung gian là tiện thô, tiện tinh - Gia công lỗ Ф49+0.1 mm Ta thấy dung sai +0.1 ứng với Ф49 cấp xác 10 lỗ không yêu cầu độ nhẵn bóng nên chọn phương pháp gia cơng lần cuối tiện tinh Bước gia công trung gian tiện thô - Gia công mặt đáy và mặt đầu Ф110 mm đạt R z = 20 Theo bảng và (TKĐN CNCTM), được độ bóng cấp 5, phương pháp gia công lần cuối là phay tinh, các bước gia công trước là phay thô - Gia công lỗ Ф14,5+0.1 mm Ta thấy dung sai +0.1 ứng với Ф14,5 là cấp chính xác 10 (tra bảng dung sai), chọn phương pháp gia công là khoan cần qua bước gia công tinh khoét doa - Lỗ M6 là lỗ dẫn dầu bôi trơn cho trục lắp ghép nên không yêu cầu độ nhẵn bóng nên ta chỉ cần khoan sau taro lỡ này là đảm bảo yêu cầu - lỗ M6 mm cũng không có yêu cầu gì đặc biệt nên ta chỉ cần khoan sau taro lỡ này là đảm bảo yêu cầu Lập tiến trình công nghệ Bản vẽ lồng phơi Lượng chạy dao S = 0,52 (mm/vịng) (bảng 5-89, STCNCTM tập 2) Vận tốc cắt V = 25 (m/vòng) (bảng 5-90, STCNCTM tập 2) = 612,44 (vg/ph) Tra theo máy nm = 609,53 (vg/ph) Từ vận tốc cắt thực tế là: 24,88 (m/ph) Lượng chạy dao phút: Sp = Sv.n = 0,52.609,53 = 316,95 (mm/ph) + Bước 2: Khoét lỗ Ф14mm Chiều sâu cắt t = 0,5.(14 - 13) = 0,5 (mm) Lượng chạy dao S = 0,7 (mm/vòng) (bảng 5-104, STCNCTM tập 2) Vận tốc cắt V = 27,5 (m/ph) (bảng 5-106, STCNCTM tập 2) ,56 Tra theo máy nm = 609,53 (vg/ph) Từ vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút: Sp = Sv.n = 0,7.609,53 = 426,6 (mm/ph) + Bước 3: Doa lỗ Ф14,5 mm Chiều sâu cắt t = 0,5.(14,5 – 14) = 0,25 (mm) Lượng chạy dao S = 2,4 (mm/vòng) (bảng 5-112, STCNCTM tập 2) Vận tốc cắt V = 6,5 (m/ph) (bảng 5-114, STCNCTM tập 2) Tra theo máy nm = 180 (vg/ph) Từ vận tốc cắt thực tế là: 18 Lượng chạy dao phút: Sp = Sv.n = 2,4.180 = 432 (mm/ph) 4.4 Nguyên công 4: Khoan taro lỗ M6 - Sơ đồ gá đặt: - Định vị: chi tiết định vị BTD, phiến tỳ hạn chế BTD, chốt trụ ngắn lỗ Ø14,5 hạn chế BTD, chốt trám lỗ Ø14,5 lại hạn chế BTD - Kẹp chặt: cấu địn kẹp ren vít - Chọn máy: Máy khoan đứng 2H118 (bảng 6, phụ lục, TKDACNCTM) với thơng số kĩ thuật sau: + Đường kính gia cơng lớn nhất: 18 (mm) + Số cấp tốc độ: + Giới hạn số vòng quay: 180-2800 (vòng/phút) 19 ... trình gia công các nguyên công sau Gia công bề mặt A đảm bảo việc lắp ghép chặt và chi? ?nh xác làm việc Gia công bề mặt B Gia công lỗ M6 Gia công bề mặt C rãnh Ø60 dày 4mm Gia công. .. Nguyên công Khoan khoét lỗ Ø14,5 Nguyên công Khoan taro lỗ M6 Nguyên công Phay đồng thời mặt B Nguyên công Khoan taro lỗ M6 Nguyên công Gia công lỗ Ø80 Nguyên công Gia công lỗ Ø60 Nguyên công Gia công. .. dáng bề mặt kích thước chi tiết, quy mơ dạng sản xuất Với kết cấu dạng hộp tương đối phức tạp vật liệu chi tiết gang xám GX15-32 nên từ hình dáng chi tiết ta dùng phương pháp gia cơng sau: * Phương