XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT Mục đích:xác định hình thức tổ chức sản xuấtđơn chiếc,hành loạt nhỏ, hàng loạt vừa,hàng loạt lớn hay hàng khối để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết ,chọn
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta đã biết, vấn đề mà nhà sản xuất quan tâm nhất đối với sản phẩmcủa mình là: năng suất – chất lượng – giá thành Trong ngành cơ khí chế tạo máy nóiriêng, có thể xem qui trình công nghệ gia công cơ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đếnnăng suất – chất lượng – giá thành, một qui trình công nghệ gia công hợp lý của mộtchi tiết sẽ rút ngắn được thời gian gia công và đảm bảo được chất lượng sản phẩm theoyêu cầu từ đó giảm được giá thành
Với kiến thức đã tiếp thu được qua môn học công nghệ chế tạo máy và với sựhướng dẫn tận tình của thầy Hoàng Lanh, chúng em đã hoàn thành đồ án: thiết kế quitrình công nghệ gia công chi tiết Giá Dẫn Hướng
Trong quá trình thực hiện tất nhiên không thể tránh khỏi những sai sót, rất mongnhững ý kiến đóng góp quí báu và chân thành của quí thầy, cô trong bộ môn Chế TạoMáy và các bạn sinh viên
Trang 2TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy – Lê Trung Thực –Đặng Văn Nghìn
2 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-Trần Văn Địch-NXB KH-KT-HN 2000
3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – NinhĐức Tổn – Trần Xuân Việt NXB KH-KT-HN 1999
4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – NinhĐức Tổn – Trần Xuân Việt NXB KH-KT-HN 2001
5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập II – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – NinhĐức Tổn – Trần Xuân Việt NXB KH-KT-HN 2001
6 Công nghệ chế tạo máy, Tập 1&2 Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến (chủ biên vàhiệu đính) ĐHBKHN 2001
7 Đồ gá gia công cơ khí Tiện – Phay – Bào – Mài Hồ Viết Bình LêĐăng Hoành, Nguyễn Ngọc Đào ĐH SPKT –TPHCM 2000
8 Các phương pháp gia công kim loại Chủ biên : Đặng Văn Nghìn
12 Chế độ cắt gia công cơ khí – Nguyễn Ngọc Đào- Trần Thế San-Hồ Viết Bình
13 Sổ tay CNCTM – Nguyễn Ngọc Anh
Trang 31 PHÂN TÍCH CHI TIẾT:
1 Tên chi tiết: Gía dẫn hướng.
2 Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:
Gía dẫn hướng là chi tiết trung gian để liên kết hai trục song song với nhau, đểtrục này di chuyển song song với trục kia
3 Vật liệu và cơ tính yêu cầu
- Vật liệu: Gang xám (GX 32-52), theo sách kim loại học và nhiệt luyện tacó:
4 Phân tích yêu cầu kỹ thuật
Ta cần quan tâm đến các yêu cầu kỹ thuật sau:
+ 51 0 , 046, có dung sai lỗ là H8
+ 15 0 , 027, có dung sai lỗ là H8
- Về độ nhẵn của bề mặt gia công:
+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 51 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5
+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 15+0,027 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5
2 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT
Mục đích:xác định hình thức tổ chức sản xuất(đơn chiếc,hành loạt nhỏ, hàng loạt vừa,hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết ,chọnphương pháp chế tạo phôi,chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết.Các yếu tố phụ thuộc: + Sản lượng chế tạo
+ Khối luợng chi tiết
1 Sản luợng chi tiết cần chế tạo trong một năm:
* 100 1
Trong đó:
- N0 = 10.000 chiếc, là số sản phẩm trong một năm theo đề bài yêu cầu
Trang 4- m = 1 số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm.
- = 10 20% số % dự trữ làm phụ tùng cho chi tiết máy nói trên,chọn =15%
- = 3 5% số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo, chọn =4%
100
04 , 0 1 100
15 , 0 1 1 000
2 Khối lượng chi tiết:
Khối luợng chi tiết gia công có thể tính gần đúng như sau:
- Thể tích hình trụ lớn
2 2
2
19 ) 2
15 2
15 30
* 18
2 2
2 70
2
15 8
51 4
15 )
64 30
Trang 5Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phảiquan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết(hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)
Sản lượng hàng năm của chi tiết
Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khảnăng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)
Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đếnđặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi Sau đâylà một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng: ° Phôi đúc:
Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vàocách chế tạo khuôn,có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phứctạp (chi tiết của ta có hình dạng khá phức tạp) Phương pháp đúc với cách làmkhuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp.Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao.Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụngrộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạophôi thấp,tuy nhiên năng suất không cao Phương pháp đúc áp lực trong khuônkim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượngvật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiênphương pháp này lại có năng suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa
° Phôi rèn:
Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngànhchế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôicó tính dẻo và đàn hồi tốt Ơû phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạophôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chitiết có hình dạng đơn giản ,năng suất thấp Rèn khuôn có độ chính xác caohơn,năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn Mặt khác khirèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do đó phí tổn tạokhuôn và chế tạo phôi cao Phương pháp này khó đạt được các kích thước vớicấp chính xác 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp
° Phôi cán:
Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụ và cácthanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ítthay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít Phôi cán định hình phổbiến thường là các loại thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong cáckết cấu lắp Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạocác loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạocác chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi
Trang 6cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôicán có thể đạt từ 912 Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cánkhông cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạocác chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền.
=>Chi tiết giá đẫõn hướng có hình dạng khá phức tạp và có một số mặt cóđộ chính xác kích thước khá cao (cấp 7-8),nên ta không dùng phươngpháp cán để tạo phôi
Ngoài ra trong thực tế sản xuất người ta còn dùng phôi hàn nhưng ở quy mô sảnxuất nhỏ đơn chiếc
Chọn phôi
Dựa vào đặc điểm của các phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phương pháp đúcvì:
+ giá thành chế tạo vật đúc rẻ
+ thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tưthấp
+ phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa
+ độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếptục gia công tiếp theo
Phương pháp chế tạo phôi:
Trong đúc phôi có những phương pháp sau:
1 Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản,thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ
- Loại phôi này có cấp chính xác IT16 IT17
- Độ nhám bề mặt: Rz=160m
=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,gâykhó khăn trong các bước gia công tiếp theo
2 Đúc trong khuôn cát – mẫu loại:
- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khácao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao
- Cấp chính xác của phôi: IT15 IT16
- Độ nhám bề mặt: Rz=80m.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phươngpháp đúc với mẫu gỗ,đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phùhợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn
Trang 73 Đúc trong khuôn kim loại:
- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống vớichi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao
- Cấp chính xác của phôi: IT14 IT15
- Độ nhám bề mặt: Rz=40m
=>Phương pháp nay cho năng suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giáthành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa
- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn
- Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu
- Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu,nắp buồng ép, van dẫn khí…
- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đốivới dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao
6 Đúc trong khuôn vỏ mỏng:
- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm
- Có thể đúc được gang , thép, kim loại màu như khuôn cát,khối lượng vật đúcđến 100 kg
- Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối
7 Đúc liên tục:
-Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào moat khuôn bằng kimloại,xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi làbình kết tinh) Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuônđược kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệtnhư con lăn…
-Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm
Kết luận:
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽchọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuônbằng máy
Trang 8- Phôi đúc đạt cấp chính xác là II.
3.2Xác định lượng dư gia công:
- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ, làmkhuôn bằng máy, mặt phân khuôn X-X (nằm ngang)
3.3 Bản vẽ lòng khuôn:
4 TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT
4.1 Đánh số các bề mặt
Trang 94.2 Phương pháp gia công các bề mặt
Gia công mặt phẳng( mặt đầu của hình trụ)
Giai đoạn gia
1011
3,23,2
Tiện tinh
34
8-98
2,52,5
Trang 10Gia công mặt trụ trong
Giai đoạn gia
Khoét thôKhoan
-3-2-1
121214
4.3 Các bề mặt cần gia công:
Mặt đầu 1&3
4.4 Chọn chuẩn công nghệ:
Chọn mặt 9 làm chuẩn thô để gia công mặt 1&3
Chọn mặt 1 làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại
Trang 115 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
Chọn chuẩn công nghệ
- Chuẩn thô: Do chi tiết dạng khối và chi tiết có dạng côn nên ta chọn bề mặt trụ lớn ngoài (64) làm chuẩn thô
- Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 1 hoặc 3 làm chuẩn tinh phụ thống nhất cho cả quá trình thực hiện qui trình công nghệ
5.1 Nguyên công 1:Phay mặt 1&3
5.1.1 Sơ đồ gá đặt:
5.1
2 Phương án gia công
Phay thô mặt 1&3 đạt cấp chính xác 14 ,Rz=50 m
Phay bán tinh mặt 1&3 đạt cấp chính xác 11 ,Rz=20 m5.1.3 Định vị:
- Để tạo được mặt đầu 1,3 thì cần khống chế các bậc tự do sau:
Cần: T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)Phụ: T(Ox) T(Oy)
- Dùng khối V dài sẽ khống chế được 4 bậc tự do:
T(Ox) , T(Oy) , Q(Ox) , Q(Oy)
Trang 12- Dùng chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do: T(Oz)
5.1.4 Phương án kẹp chặt:
Dùng cơ cấu kẹp chặt liên động,tạo lực kẹp ép bề mặt trụ ngoài của chi tiết sátvào mặt khối V
5.1.5 Chọn máy:
- Do gia công thô nên t,s cần lớn để làm giảm thời gian gia công
- Chọn máy phay ngang công xôn 6H12 [chế độ cắt GC CK,tr 221]
+ Bề mặt làm việc của bàn(mm2): 320x1250+ Công suất động cơ: 7 Kw
+ Hiệu suất máy: =0,75+ Số vòng quay trục chính (v/ph): 30-1500+ Bước tiến của bàn: 5-1500 mm/ph+ Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy: 1500 Kg
5.1.6 Chọn dụng cụ cắt: Bảng 4.85 [3,tr333]
-Dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK8
+ Đường kính dao phay: D=200 mm+ Đường kính lỗ của dao phay: d=60 mm+ Bề rộng dao phay: B=16 mm
+ Số răng: 14 răngViệc chọn như vậy là do dùng hợp kim cứng tốt hơn dùng dao thép gió vìđảm bảo năng suất cắt cao hơn, thời gian làm việc giảm rất nhiều do việc tăngtốc độ cắt
5.1.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp
5.1.8 Dung dịch trơn nguội: Emunxi , chủ yếu làm mát
Trang 135.2 Nguyên công 2: khoét-doa lỗ 51+0,046
5.2.1 Sơ đồ gá đặt:
5.2.2 Phương án gia công:
- Khoét thô đạt cấp chính xác 12 , Rz=50 m
- Khoét tinh đạt cấp chính xác 10 , Rz=12,5 m
5.2.3 Định vị:
- Để tạo được mặt trụ trong 51 thì cần khống chế các bậc tự do sau:
Cần: T(Ox) , T(Oy) , Q(Ox) , Q(Oy)
Phụ: T(Oz)
- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 khống chế 3 bậc tự do
T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)
- Dùng khối V ngắn định vị mặt trụ lớn ngoài, khống chế 2 bậc tựdo:
T(Ox) , T(Oy)5.2.4 Phương án kẹp chặt:
Dùng cơ cấu kẹp liên động tạo ra lực kẹp đẩy bề mặt 1 của chi tiếtép vào phiến tỳ
5.2.5 Chọn máy:
Trang 14Chọn máy khoan cần 2A55 [chế độ cắt GC CK ,tr 220]
- Đường kính gia công lớn nhất (mm): 50 mm
- Côn móc ttrục chính: N05
- Số vòng quay trục chính: 5-1700 vg/ph
- Bước tiến một vòng quay trục chính: 0,05-2,2 (mm/vg)
- Moment xoắn lớn nhất: 75 Kgm
- Lực dọc trục lớn nhất: 2000 Kg
5.2.6 Chọn dụng cụ cắt:
*V Mũi khoét thô:
- Vật liệu: thép gió P6M5
- Góc trước: 0=30
- Góc sau: =60-80
- Góc nghiêng lưỡi cắt phụ: =00
- Góc nghiêng của rãnh xoắn vít:=200
*V Mũi khoét tinh:
- Vật liệu: thép gió P6M5
- Góc trước: 0=30
- Góc sau: =60-80
- Góc nghiêng lưỡi cắt phụ: =00
- Góc nghiêng=45-600
- Góc nghiêng của rãnh xoắn vít: =200
*V Mũi doa tinh:
- Vật liệu: thép gió P6M5
- Góc trước: 0=00
- Góc sau: =60
- Góc nghiêng =45-600
- Góc nghiêng của rãnh xoắn vít =200
- Trị số mòn cho phép trên mặt sau của mũi doa thép gió là
h1=0,5-0,6 mm
5.2.7 Dụng cụ kiểm tra : thước cặp
5.2.8 Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emunxi
5.3 Nguyên công 3: Phay mặt 6&8
5.3.1 Sơ đồ gá đặt:
Trang 152 Phương án gia công
Phay thô mặt 6&8 đạt cấp chính xác 12 ,Rz=25 m
Phay bán tinh mặt 6&8 đạt cấp chính xác 11 ,Rz=12,5 m
Phay tinh mặt 6&8 đạt cấp chính xác IT9 , Ra=2,5 m
5.3.3 Định vị:
- Để tạo được mặt đầu 6,8 thì cần khống chế các bậc tự do sau:
Cần: T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)
Phụ: T(Ox) , T(Oy) , Q(Oz)
- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 sẽ khống chế được 3 bậc tự do:
T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)
- Dùng chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong 4 (51) khống chế 2 bậc tự do: T(Ox) , T(Oy)
- Dùng chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do: Q(Oz)
5.3.4 Phương án kẹp chặt:
Kẹp chặt bằng bulong ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tỳ
5.3.5 Chọn máy:
- Chọn máy phay ngang công xôn 6H12 [chế độ cắt GC CK,tr 221]
Thông số máy giống nguyên công 1
5.3.6 Chọn dụng cụ cắt:
-Dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK8
+ Đường kính dao phay: D=200 mm
+ Đường kính lỗ của dao phay: d=60 mm
Trang 16+ Bề rộng dao phay: B=16 mm
+ Số răng: 14 răng
5.3.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp
5.3.8 Dung dịch trơn nguội: Emunxi , chủ yếu làm mát
5.4 Nguyên công 4: Khoan – khoét – doa lỗ 15+0,027
5.4.1 Sơ đồ gá đặt:
5.4
2 Phương án gia công
Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14 ,Rz=50 m
Khoét thô đạt cấp chính xác IT12 ,Rz=50 m
Khoét tinh đạt cấp chính xác IT10 ,Rz=12,5 m
Doa tinh đạt cấp chính xác IT8 , Ra=2,5 m
5.4.3 Định vị:
- Để tạo được mặt lỗ 5 thì cần khống chế các bậc tự do sau:
Cần: T(Ox) , T(Oy) , Q(Ox) , Q(Oy) , Q(Oz)
Phụ: T(Oz)
- Dùng phiến tỳ định vị mặt đầu 1 sẽ khống chế được 3 bậc tự do:
T(Oz) , Q(Ox) , Q(Oy)
- Dùng chốt trụ ngắn định vị mặt trụ trong 4 (51) khống chế 2 bậc tự do: T(Ox) , T(Oy)
- Dùng chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do: Q(Oz)
5.4.4 Phương án kẹp chặt:
chốt tỳ
Trang 17Dùng bulong kẹp chặt, tạo lực ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tỳ5.4.5 Chọn máy:
- Chọn máy khoan đứng 2A125 [chế độ cắt GC CK,tr 220]
- Đường kính gia công lớn nhất (mm): 25 mm
- Côn móc ttrục chính: N03
- Công suất động cơ:2,8 Kw
- Hiêu suất máy: =0,8
- Số vòng quay trục chính: 97-1360 vg/ph
- Bước tiến một vòng quay trục chính: 0,1-0,81 (mm/vg)
- Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao: Pmax=900 Kg
5.4.6 Chọn dụng cụ cắt:
Chọn dụng cụ cắt giống nguyên công 2
5.4.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp
5.4.8 Dung dịch trơn nguội: Emunxi , chủ yếu làm mát
5.5 Nguyên công 5: Khoan lỗ (15+0,43)
5.5.1 Sơ đồ gá đặt:
5.5
2 Phương án gia công:
Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14 ,Rz=50 m
5.5.3 Định vị: