đề tài phân tích xác định phôi trình tự gia công chuẩn và sai số gá đặt khi chế tạo chi tiết

Phân tích và xác định chất lượng Ra, Rz…các bề m t chi ti t ặ ế- Yêu cầu độ nhám bề mặt: + Rz: Là chiều cao nhấp nhô trung bình cộng của 5 khoảng cách từ điểm cao nhất đến đáy thấp nhất

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ

TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1

ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH PHÔI, TRÌNH TỰ GIA CÔNG, CHUẨN VÀ

SAI SỐ GÁ ĐẶT KHI CHẾ TẠO CHI TIẾT

LỚP HỌC PHẦN: DHCT16A-HL – 420300063801 GVHD: GV ThS Lê Vũ Hải

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 5

Tp HCM ngày 21 tháng 03 năm 2023

1 Nguyễn Trí Bảo Trung 21000061

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc đổi mới hiện nay, đất nước ta đang phát triển hết sức mạnh mẽ theo con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước theo định hướng Xã hội Chủ nghĩa Trong đó, ngành công nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế và giải phóng sức lao động của con người Để làm được điều đó chúng ta phải có một nền công nghiệp vững mạnh, hệ thống máy móc hiện đại cùng đội ngũ cán bộ kỹ thuật đủ năng lực

Việc học tập tập, thiết kế đồ án cũng như làm bài tiểu luận nhóm là một công việc hết sức quan trọng, nó giúp cho người sinh viên hiểu sau, hiểu kĩ hơn, có kinh nghiệm hơntrong quá trình học tập cũng như làm việc Mọi máy móc trong các ngành công nghiệp đều được lắp ghép từ các chi tiết máy, do đó có thể hiểu và tính toán, thiết kế những chi tiết theo yêu cầu về độ chính xác, độ bền, độ chống mài mòn…Còn phải chú ý đến việc nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm và chất lượng sản phẩm Chính vì lý do này ngoài việc học ra thì việc thiết kế đồ án công nghệ là một việc không thể thiếu của mỗi sinh viên trong ngành cơ khí

Là sinh viên cơ khí, em đã thực hiện bài tiểu luận môn Công nghệ Chế tạo máy 1 với nội dung “Phân tích, xác định phôi, trình tự gia công, chuẩn và sai số gá đặt khi chế tạo chi tiết” dưới sự hướng dẫn của ThS Lê Vũ Hải, với kiến thức đã được học cùng sự giúp đỡ tận tình của thầy và sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn cùng lớp nên bài tiểu luận của nhóm em được hoàn thành

Song với sự hiểu biết có hạn với kinh nghiệm thực tế không nhiều nên bài tiểu luận của nhóm em không tránh khỏi những thiếu sót Mong rằng thầy, cô và các bạn đóng góp ý kiến để xây dựng bài tiểu luận của nhóm em hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin trân thành cảm ơn hầy, ô trong Bộ môn Chế tạo máy và đặc t cbiệt là sự hướng dẫn tận tình của ThS Lê Vũ Hải đã giúp nhóm em hoàn thành bài tiểu luận này Nhóm em xin cảm ơn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023

Nhóm 5

3

MỤC LỤC

BẢNG PHÂN CHIA NỘI DUNG CÔNG VIỆC 4

I Phân tích và xác định chất lượng Ra, Rz…các bề mặt chi tiết 5

II Phân tích và xác định độ chính xác dung sai của chi tiết 5

III Phân tích và xác định dạng sản xuất, ý nghĩa kinh tế dạng này 6

IV Phân tích và xác định các phương pháp gia công các bề mặt cần gia công của chi tiết: 10

V Phân tích và chọn dụng cụ cắt thích hợp 14

VI Phân tích và chọn phương pháp chế tạo phôi thích 17

VII Lập thứ tự, trình tự các nguyên công, các bước để gia công các bề mặt cần gia công và phân tích, xác định bề mặt được chọn làm chuẩn, số bậc tự do bị khống chế và kẹp chặt của chi tiết 18

VIII Phân tích và tính sai số chuẩn của một bước công nghệ trong quy trình công nghệ 22

Bản vẽ chi tiết 24

BẢNG PHÂN CHIA N I DUNG CÔNG VIỘ ỆC BẢNG PHÂN CHIA NỘI DUNG CÔNG VIỆC

Họ và tên Mssv Lớp Nội dung công việc thực hiện

Nguyễn Trí Bảo Trung 21000061 DHCT16A

• Phân tích và xác định Ra, Rz các bề mặt chi tiết

• Phân tích và xác định độ chính xác dung sai, sai lệch hình học… của chi tiết

• Phân tích và xác định dạng sản xuất, ý nghĩa kinh tế dạng này

Hồ Trinh Dinh 21024691 DHCT16A

• Phân tích và xác định các phương pháp gia công các bề mặt cần gia công của chi tiết (CLO1)

• Phân tích và chọn dụng cụ cắt thích hợp để gia công các bề mặt cần gia công

• Phân tích và chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp (CLO4)

Nguyễn Tuấn Thanh 21001771 DHCT16A

• Lập thứ tự trình tự các nguyên công, các bước để gia công các bề mặt cần gia công (CLO5) • Phân tích và xác định bề mặt

được chọn làm chuẩn, số bậc tự do bị khống chế và kẹp chặt của chi tiết (CLO2)

• Phân tích và tính sai số chuẩn của một bước công nghệ trong quy trình công nghệ (CLO3)

Too long to read onyour phone? Save

to read later onyour computer

Save to a Studylist

5

NỘI DUNG BÁO CÁO

I Phân tích và xác định chất lượng Ra, Rz…các bề m t chi ti t ặ ế- Yêu cầu độ nhám bề mặt:

+ Rz: Là chiều cao nhấp nhô trung bình cộng của 5 khoảng cách từ điểm cao nhất đến đáy thấp nhất trên bề mặt chi tiết trong phạm vi chiều dài chuẩn L + Ra: Là sai lệch trung bình số học được xác định bằng tất cả điểm cao nhất và

các điểm thấp nhất trong phạm vi chiều dài chuẩn L

- Dựa vào các ký hiệu được ghi trên bản vẽ, ta giải thích độ nhám của bề mặt như sau:

+ Bề mặt 3 lỗ Ø25 H9: Nghĩa là nhám bề mặt của 3 lỗ Ø25 H9 theo chỉ tiêu Ra không vượt quá 1.6µm trên 6mm chiều dài chuẩn

+ Bề mặt 3 lỗ Ø11: Nghĩa là nhám bề mặt của 3 lỗ Ø11 theo chỉ tiêu Rz không vượt quá 40µm

+ Bề mặt lỗ Ø95 H9: Nghĩa là nhám bề mặt của lỗ Ø95 H9 theo chỉ tiêu Ra không vượt quá 1.6µm

+ Bề mặt trụ Ø160: Nghĩa là nhám bề mặt trụ của Ø160 theo chỉ tiêu Rz không vượt quá 80µm

+ Ký hiệu góc trên bên phải của bản vẽ: Nghĩa các bề mặt còn lại nếu không yêu cầu chính xác về độ nhám, thì nhám bề mặt được tính theo chỉ tiêu Rz không vượt quá 20µm

II Phân tích và xác định độ chính xác dung sai c a chi tiết ủ- 3 lỗ Ø25 H9:

• Đường kính danh nghĩa của 3 lỗ là DN = 25 mm

• Sai lệch giới hạn kích thước ứng với miền dung sai H9 (Sai lệch cơ bản H, cấp chính xác IT9)

• Sai lệch giới hạn trên ES = 52µm, sai lệch giới hạn dưới EI = 0 - Lỗ Ø95 H9:

• Đường kính danh nghĩa của lỗ là DN = 95 mm

• Sai lệch giới hạn kích thước ứng với miền dung sai H9 (Sai lệch cơ bản H, cấp chính xác IT9)

• Sai lệch giới hạn trên ES = 87µm, sai lệch giới hạn dưới EI = 0 - Lỗ Ø80 H11:

• Đường kính danh nghĩa của lỗ là DN = 80 mm

• Sai lệch giới hạn kích thước ứng với miền dung sai H11 (Sai lệch cơ bản H, cấp chính xác IT11)

• Sai lệch giới hạn trên ES = 220µm, sai lệch giới hạn dưới EI = 0

- Các kích thước khác nếu không ghi yêu cầu chính xác về dung sai kích thước thì lấy theo sai lệch giới hạn kích thước ứng với miền dung sai H14 (đối với dạng lỗ) và h14 (đối với dạng trục) Còn sai lệch giới hạn cụ thể thì phụ thuộc theo đường kính danh nghĩa hoặc là kích thước danh nhĩa

III Phân tích và xác định dạng sản xuất, ý nghĩa kinh tế ạng này d3.1 Khái niệm:

- Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) l một khà ái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng hợp phản nh mối quan hệ qua lại giữa cá ác đặc trưng về kỹ thuật, về c ng nghệ của ônhà máy với các hình thức tổ chức sản xuất, hạch to n kinh tế được sử dụng trong áquá trình đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo c c chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật.á- Để phân loại dạng sản xuất c nhiều quan điểm kh c nhau Ở đâó á y phân loại dạng

sản xuất theo sản lượng hàng năm và khối lượng chi tiết+ Theo quan điểm này dạng sản xuất chia làm ba loại:

• Dạng sản xuất đơn chiếc • Dạng sản xuất hàng loạt • Dạng sản xuất hàng khối

+ Trong dạng sản xuất hàng loạt, căn cứ vào sản lượng người ta phân thành: • Dạng sản xuất loạt nhỏ

• Dạng sản xuất loạt vừa • Dạng sản xuất loạt lớn

- Dạng sản xuất loạt nhỏ có đặc điểm rất giống như với dạng sản xuất đơn chiếc Dạng sản xuất loạt lớn có đặc điểm rất giống như với dạng sản xuất hàng khối Vì vậy trong thực tế người ta phân dạng sản xuất thành ba loại sau:

• Dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ • Dạng sản xuất loạt vừa

• Dạng sản xuất loạt lớn, hàng khối

3.2 Đặc điểm của c c dạng sản xuất:á a Dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ:

- Là dạng sản xuất mà sản lượng gia công của mỗi mặt hàng rất nhỏ, thường chỉ một đến vài chục chiễc Số chủng loại mặt hàng nhiều, các mặt hàng không lặp lại hoặc lặp lại theo một chu kỳ

- Đặc điểm:

+ Sử dụng máy: chủ yếu là máy vạn năng + Bố trí máy: thường bố trí máy theo nhóm máy + Đồ gá và các trang bị công nghệ: chủ yếu là vạn năng

7

+ Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp rà gá

+ Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: chủ yếu sử dụng phương pháp đo dò cắt thử

+ Định mức kĩ thuật: rất đơn giản, thường định mức theo kinh nghiệm + Bậc thợ: thợ đứng máy đòi hỏi tay nghề cao, không cần thợ điều chỉnh.+ Văn kiện công nghệ: được lập rất đơn giản thường chỉ sử dụng phiếu tiến

trình công nghệ

b Dạng sản xuất loạt lớn hàng khối:

- Là dạng sản xuất mà số chủng loại mặt hàng rất ít, sản lượng gia công của một mặt hàng rất lớn, sản phẩm rất ổn định, lâu dài

c Sản xuất loạt vừa:

- Là dạng sản xuất mà sản lượng của mỗi mặt hàng không quá ít, số chủng loại mặt hàng không quá nhiều, sản phẩm tương đối ổn định và lặp lại theo chu kỳ - Đặc điểm: Kết hợp giữa hai dạng sản xuất trên

3.3 Mục đích:

Về việc sản xuất có ý nghĩa rất lớn đến quá trình thiết kế quy trình công nghệ, nó góp phần quan trọng trong việc tính toán các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật cụ thể Nếu như dạng sản xuất là đơn chiếc thì có thể tập trung nguyên công dùng đồ gá vạn năng thay cho đồ gá chuyên dùng như vậy có thể giảm được chi phí gia công còn nếu như dạng sản xuất là hàng loạt, hàng khối thì phải phân tán nguyên công, sử

dụng các loại đồ gá chuyên dùng Làm vậy sẽ tăng năng suất gia công, hạ giá thành sản phẩm

3.4 Ý nghĩa của sản xuất:

- Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp, nó phần ánh một phần quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về cộng nghệ, về kỹ thuật của nhà nước hình thành tổ chức sản xuất, hoạch toán kinh tế được sử dụng trong qua trình nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các chi tiết kinh tế kỹ thuật

- Dạng sản xuất nói lên quy mô sản xuất với ý nghĩa vốn đầu tư, đầu tư trang thiết bị kỹ thuật để tổ chức sản xuất nhằm tạo đạt được các mục tiêu khác nhau như nâng cao sản xuất, hạ giá thành sản phẩm, hoặc nhằm đạt được một kế hoạch trong một khoảng thời gian nào đó

- Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp, giúp cho việc xác định phù hợp với đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án sản xuất để tạo ra các sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế và đáp ứng nhu cầu kỹ thuật - Trong điều kiện hiện nay việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản phẩm

và khối lượng của chi tiết gia công - Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:

+ Sản lượng

+ Tính ổn định cảu sản phẩm + Tính lặp lại của quá trình sản xuất + Mức độ chuyên môn hóa trong sản xuất

+ Tùy theo sản lượng hằng năm và mức độ ổn định cảu sản phẩm mà người ta chia ra các dạng sản xuất sau đây:

+ Sản xuất đơn chiếc: là sản xuất có số lượng hằng năm rất ít, sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều, chu kỳ chế tạo lại không xác định + Sản xuất hàng loạt: là sản xuất có số lượng hằng năm không quá ít, sản

phẩm được chế tạo theo từng loạt với chu kỳ xác định Sản phẩm tương đối là ổn định Là dạng sản xuất phổ biến nhất của ngành công nghệ chế tạo máy và có những đặc điểm rất cụ thể và nổi bật của sản xuất + Sản xuất hàng khối (có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ

chuyên môn hóa cao, trang thiết bị dụng cụ chuyên dùng) sản phẩm ổn định theo thời gian dài (có thể từ 1 đến 5 năm)

+ Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Việc xác định sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng, dạng sản xuất ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định đầu tư trang thiết bị máy móc, nhân lực, mặt bằng sản xuất

+ Với dạng sản xuất lớn cho phép đầu tư trang thiết bị hiện đại, chuyên dùng, sản xuất theo dây chuyền

+ Với dạng sản xuất nhỏ không nên đầu tư trang thiết bị hiện đại mà nên tận dụng các máy móc có sẵn để sản xuất

+ Dựa vào Phần mềm Autodesk Inventor Professional 2018 để tính toán mô

phỏng lại chi tiết, ta xác định được thể tích của chi tiết là: V = 653844.41mm^3 = 0.65 dm^3 Từ đó ta tính được khối lượng Q = γ.V = 7 x 0.65 = 4.58 kg

Hình 1: Hình ảnh mô phỏng chi tiết trên phần mềm Inventor Professional 2018

+ Từ số lượng N = 3240 chi tiết/năm và khối lượng Q = 4.58 kg ta tra bảng dưới xác để xác định dạng sản xuất:

Dạng sản xuất của chi tiết là: Hàng khối

3.5 Ý nghĩa của dạng sản xuất hàng khối

- Đây là dạng sản xuất có sản lượng gia công của mặt hàng hằng năm rất lớn, chủng loại ít, sản phẩm ổn định và trình độ chuyên môn hóa sản xuất cao Thường ử dụng máy chuyên dùng, máy tự động cho năng suất cao.s Máy móc được bố trí heo quy trình công nghệ Tại mỗi máy thường chỉ hoàn thành 1 tcông việc nhất định của một quy trình công nghệ nhất định Về đồ gá, trang thiết bị công nghệ thì chủ yếu là chuyên dùng Phương pháp gá đặt thường sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước Định mức kỹ thuật rất tỉ mỉ và chính xác, thường sử dụng các phương pháp như tính toán phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc vv…Đối với bậc thợ ở dạng sản xuất thì cần thợ tay nghề điều chỉnh cao, thợ đứng máy không cần có tay nghề cao

- Ưu điểm của dạng sản xuất này:

+ Rẻ hơn để sản xuất toàn bộ một lô sản phẩm so với một mặt hàng duy nhất tại một thời điểm

+ Máy móc có thể được sử dụng hiệu quả hơn, do đó tiết kiệm tiền cho doanh nghiệp

+ Giảm nguy cơ tập trung vào một sản phẩm và cho phép linh hoạt Sự lãng phí tổng thể được giảm thiểu bằng cách tạo ra số lượng sản phẩm chính xác theo yêu cầu

+ Giúp lập kế hoạch dự phòng (nếu một lô đã bị hỏng, chi phí sẽ thấp hơn để loại bỏ lô đó thay vì hàng nghìn sản phẩm trong một chu kỳ liên tục)+ Hữu ích cho các mặt hàng theo mùa do khả năng đặt hàng nhiều hơn hoặc

+ Sản phẩm không thể được cá nhân hóa hoặc duy nhất cho một khách hàng cá nhân do là quy trình sản xuất hàng loạt

IV Phân tích và xác định các phương pháp gia công các bề ặ ầ m t c n gia công c a ủ

chi ti t: ế

Đặt thứ tự các bề mặt cần gia công như sau:

11

Hình 2: Thứ tự bề mặt của chi tiết

• Xác định phương pháp gia công cho các vị tr ủa hình trên như sau:í c

₋ Với bề mặt 1: Có 2 mặt 1A và 1B là mặt phẳng ta có thế sử dụng các phương , pháp gia công như tiện, phay

+ Với mặt 1A ta sử dụng phương pháp gia công là tiện tinh mặt đầu (Rz = 20).+ Với mặt 1B ta sử dụng phương pháp gia công là phay tinh mặt đầu (Rz = 20)

1A

B

₋ Với vị trí số 2: Ta dùng phương pháp gia công khoan lỗ suốt và doa thô (Ra = 1.6)

₋ Với vị trí số 3: Với lỗ bậc ϕ11(Rz = 40) và ϕ6,2 (Rz = 20) ta sử dụng khoan lỗ suốt và khoan lỗ bậc

13

₋ Với bề mặt 4: Với 3 lỗ ren M8, ta sử dụng phương pháp khoan lỗ kết hợp taro ren là phù hợp nhất cho bề mặt này

₋ Với vị trí (lỗ ϕ64) vị trí (lỗ ϕ130)5 , 6 : Có Rz=20 thì ta sử dụng phương pháp tiện trong bán tinh.

- Với vị trí số 7 lỗ ϕ95H9 (Ra = 1,6) thì ta sử dụng phương pháp tiện trong tinh.,

₋ Với vị trí số 8 là đường bao ngoài chi tiết (Rz = 80) ta dùng phương pháp đúc Chúng ta tận dụng bề mặt ban đầu của phôi sau khi đúc

Hình 6: Mũi khoan, khoét và doa

Đúc được thực hiện trong khuôn cát, khuôn kim loại, trong khuôn vỏ mỏng và

các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy

➢ Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi trên ta chọn phương pháp

• Ưu điểm:

+ Đối với sản xuất nhỏ (<100) chi phí đầu tư nhỏ nhất

+ Đúc được cả hợp kim đen và hợp kim màu + Có thể đúc được những chi tiết cực lớn + Chi phí cho dụng cụ là nhỏ nhất

• Nhược điểm:

+ Độ chính xác của phương pháp đúc khuôn cát thấp hơn một số phương pháp đúc đặc biệt khác, do vậy yêu cầu dung sai kích thước lớn + Trọng lượng đúc vượt hơn nhiều so với trọng lượng vật cần đúc + Vật đúc trong khuôn cát có độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn

b) Đúc trong khuôn kim loại:

Là phương pháp sản xuất vật đúc bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn bằng kim loại có hình dáng và kích thước nhất định, sau khi kim loại đông đặc, ta tháo khuôn lấy được vật đúc

• Nhược điểm:

+ Chế tạo khuôn kim loại phức tạp và giá thành cao

+ Độ bền khuôn hạn chế khi đúc thép, khó đúc các vật thành mỏng và hình dáng phức tạp

+ Vật đúc có ứng suất lớn, dễ gây nứt, cong, vênh do khuôn kim loại không có tính lún, không có khả năng thoát khí

+ Vật đúc là gang dễ bị biến trắng

➢ Để phù hợp với dạng sản xuất và chức năng làm việc của chi tiết, ta chọn phương pháp là đúc trong khuôn cát, vì khi đúc trong khuôn kim loại gang dễ bị biến trắng

➢ Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, đồng thời dựa vào dạng sản xuất cũng như tính kinh tế, ta chọn phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy Loại phôi này có cấp chính xác kích thước IT15-IT16, độ nhám bề mặt Rz = 80 ( m)

VII L p th t , trình t các nguyên cônậ ứ ự ự g, các bước để gia công các b m t c n ề ặ ầ

gia công và phân tích, xác định b mề ặt được chọn làm chu n, s bẩ ố ậc tự do b ị

khống ch và k p ch t cế ẹ ặ ủa chi ti t ế

Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi ện, gá phôi lên ti mâm cặp 3 chấu của máy tiện CNC Tiện mặt đầu mặt 1A

a) Sơ đồ gá đặt: