Đồ án công nghệ chế tạo máy 2 Đề số 18 thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng ổ Đỡ

LOI NOI DAU Là một sinh viên chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy tôi luôn thấy được tầm quan trọng của máy móc trong nền công nghiệp, cũng như trong sản xuất.. Như chúng ta đã biết mọi má

A q

INDUSTRIAL UNIVERSITY

OF HOCHIMINH CITY

DO AN CONG NGHE CHE TAO MAY 2

Đề số 18: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chỉ tiết

Chúng tôi xin cảm ơn trường Đại học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã

tạo điều kiện cho tôi được học tập tại trường và được tiếp xúc với bộ môn công nghệ chế tạo máy 1 Đây là bộ môn quan trọng trong việc rèn luyện kỹ năng của một kỹ

sư, øiúp ích cho tôi rất nhiều trong công cuộc hoàn thiện bản thân, có được những kỹ năng chuyên nghiệp đề áp dụng vào công việc của mình sau này

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!

LOI NOI DAU

Là một sinh viên chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy tôi luôn thấy được tầm quan trọng của máy móc trong nền công nghiệp, cũng như trong sản xuất Việc học tập, thiết kế đồ án cũng như làm các bài tập lớn là một công việc hết sức quan trọng trong quá trình học, nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu, hiêu kỹ hơn, có kinh nghiệm hơn trong quá trình học Như chúng ta đã biết mọi máy móc trong các nghành đều được lắp phép từ các chi tiết máy mà ra, do đó dé có thé hiểu và thiết kế được máy móc chúng ta cần biết được phương pháp tính toán và thiết kế công nghệ đề chế tạo ra các chỉ tiết máy đó Mà môn học “Công nghệ chế tạo máy 2” là môn nghiên cứu, tính toán và thiết kế chế tạo các chỉ tiết máy

Là sinh viên của khoa cơ khí chuyên ngành công nghệ chế tạo máy, tôi đã được thực

hiện đồ án công nghệ chế tạo máy 2 với nội dung “Thiết kế quy trình công nghệ gia

công chí tiết dạng ô đỡ” dưới sự hướng dẫn của thầy Phạm Hữu Lộc, cùng với những kiến thức đã được học và sự đóng góp trao đôi xây dựng của các bạn cùng lớp tôi đã hoàn thành đồ án cuôi kỳ này

MỤC LỤC

PHAN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC VÀ TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG

/4509.1089:000)500028 -A-+23 l

1.1 Phân tích chức năng làm vIỆc 2L 2c 2122111211211 1211 121111111111 111 11118111 xe 1

1.2 Điều kiện kỹ thuật - 5 111111 111121121211 111 111 1 n1 g2 ng tru 2

1.3 Tính công nghệ trong kết cầu của chỉ tiết 2 9E1221271151151E111E 72H te 2

ca nan 3 PHẦN 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 222222222222221112221112221112211 221 xe 4 2.1 Sản xuất đơn chiẾc - s22 1221111221112 4

“si 0 na ad HH 9

ES G0: 0c a0 1n 9 3.6 Thiết kế bản vẽ lồng phôi: s5 S121 E1 1211212111 11211211111212121011112 1 x0 9

PHAN 4: THIET KE QUY TRINH CONG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ll

4.1 Xác định đường lỗi công nghệ và chọn phương pháp gia công: - 11 4.2 Quy trinh n@uyen CONG? ccc cee ecsceeseeneceneesteeseesseesseeseeeseeneeteeetseeeneeeesees 12 4.3 Tính sai số chuân: - ¿5s s91 121211111211 1211 112112111111 12121 nen ru 21

V000) 0804 cm 23

PHAN 1: PHAN TICH CHUC NANG LAM VIEC VA TINH CONG NGHE

TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT

1.1 Phân tích chức năng làm việc

Ô đỡ là một chỉ tiết dạng hộp, là một phụ kiện đóng vai trò quan trọng trong nhiều chi tiết máy móc, động cơ, là linh kiện không thê thiếu trong cơ cấu trục truyền động

Ô đỡ rất quan trong khi chế tạo một sản phẩm có lắp trục Các chỉ tiết có dạng hình hộp có hình dáng phức tạp có nhiệm vụ giúp giữ cố định các trục dẫn theo phương thắng đứng hoặc phương ngang trên các chi tiết máy trên chỉ tiết có rãnh trượt và có cung tròn để đỡ trục Ô đỡ trục được cố định với thân máy bởi hai bu lông

Chức năng chính của ô đỡ trục là được dùng để đỡ các trục quay Nhờ có gối đỡ trục, trục có vị trí nhất định trong máy và quay tự do quanh một đường tâm đã định Mặt làm việc chính của gối đỡ trục là mặt trong nửa cung tròn (R15) Mặt nảy trong quá trình làm việc luôn tiếp xúc với trục Ngoài ra yêu cầu về độ chính xác của rãnh trượt mặt, độ chính xác về khoảng cách giữa hai tâm lỗ bắt bu lông (Ø6) và 2 lỗ M6 cũng hết sức quan trọng

Hình 1: Chỉ tiết gối đỡ trục Điều kiện làm việc của gối đỡ trục:

Trong quá trình làm việc (trục quay), gối đỡ trục luôn chịu tải trọng va đập và dao động Mặt làm việc luôn chịu ma sát và mài mòn, nhiệt độ làm việc tương đối cao Tuy nhiên nó không đên mức quá khắc nghiệt bởi nó được bôi trơn trong quá trình làm việc

1.2 Điều kiện kỹ thuật

Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của gối đỡ trục như trên thì yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của gối đỡ trục là độ đồng tâm giữa mặt ngoài (3) và mặt trong (6) cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ Cụ thê ta phải đảm bảo:

Đường kính mặt ngoài : Ø70 + 0,05 mm

Đường kính lỗ : R15 + 0,01 mm

Độ không đồng tâm giữa mặt ngoàải và lỗ < 0,01 mm

Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ không lớn hơn 0,01 mm Nếu như Thép là kim loại có cơ tính tông hợp cao, có thê chịu tải trọng rất nặng, độ bên kéo cao Thì gang có đặc tính giòn, ngoại trừ gang dẻo Với điểm nóng chảy tương đối thấp, độ chảy loãng cao, tính đúc tốt, khả năng chịu nén và chống mài mòn tốt, gang đã trở thành vật liệu kỹ thuật với nhiều ứng dụng và được sử dụng trong đường

ống, máy móc và các bộ phận công nghiệp ô tô, như xi lanh đầu, khối xi lanh và hộp

SỐ Gang co kha nang chéng oxy hoa Vay nén lam viéc trong diéu kién mat lam viéc luôn chịu ma sát và mài mòn thì gang xám lại có ưu điểm: trong gang xám có thành phan Grafit có khả năng tự bôi trơn nên làm tăng tính chống mài mòn Hơn nữa, gang

là vật liệu khá rẻ, dé gia công cắt gọt bởi phoi là phoi vụn (do sự có mặt của Graft), là vật liệu có tính chảy loãng cao, rất thích hợp cho phương pháp chọn phôi là phôi đúc Nếu chọn được phương pháp đúc hợp lý sẽ nâng cao được cơ tính của vật liệu 1.3 Tính công nghệ trong kết cấu của chỉ tiết

Cũng như các chỉ tiết dạng khác, tính công nghệ trong việc gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối với các chỉ tiết

ỗ đỡ trục là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chỉ tiết Tỉ số phải thoả mãn trong gidi han: 0,5 -> 2,5

Theo dé bai: Nhu vay thoa man diéu kién

Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công

lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục Đường kính lễ R15 mm là tương đối nhỏ nên

khi ø1a công khá khó khăn, khó đạt được độ chính xác về hình đáng và kích thước

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công,

bạc có bề dảy cũng tương đối đủ bảo đảm không bị biến dạng khi gia công

3

1.4 Vật liệu chế tạo

Dựa trên những đặc tính và chức năng làm việc ta chọn:

Vật liệu chế tạo là Gang xám GX15-32

Với việc chế tạo bằng gang xám GX15-32 là vật liệu có khả năng chống mài mòn

cao Tuy vây, về lâu dài vẫn đề mài mòn vẫn không thể khắc phục được hết Sau một thời gian làm việc, khe hở giữa ô đỡ và trục lớn, không đảm bảo đúng chức năng làm việc ta phải thay ô đỡ trục Đề tiết kiệm ta có thể dùng lót bạc Với việc dùng lót bạc

thi khi bạc bị mòn mặt làm việc ta chỉ cần đổi lót bạc khác thay vì việc phải đôi ca 6

PHAN 2: XAC DINH DANG SAN XUAT

Quy trinh céng nghé ma ta thiét ké phải đảm bảo được độ chính xác và chất lượng gia công, đồng thời phải đảm bảo tăng năng xuất lao động và giảm giá thành Quy trinh công nghệ này phải đảm bao đạt được sản lượng, đề ra Đề đạt được các chỉ tiêu trên đây thì quy trình công nghệ phải được thiết kế thích hợp với dạng sản xuất Tuy theo sản lượng hàng năm và mức độ ôn định của sản phâm và người ta chia ra

ba dạng sản xuất: sản xuât đơn chiếc, sản xuất hàng loạt, sản xuât hàng khôi

2.1 Sản xuất đơn chiếc

Sản xuât đơn chiếc là sản xuât có sô lượng hàng năm rất ít (thường từ một đên vài chục chiếc) sản phâm không ổn định do chủng loại nhiều, chu kì chế tạo không được xác định

Sản xuất đơn chiệc có những đặc điểm sau:

Tại mỗi chỗ làm việc đựoc gia công nhiều chỉ tiết khác nhau tuy nhiên các chỉ tiết này có hình dáng hình học và đặc tính công nghệ tương tự nhau

Gia công chỉ tiết và lắp ráp sản phẩm được thực hiện theo tiến trình công nghệ (quy trinh công nghệ sơ lược)

Sử dụng các thiết bị và dụng cụ vạn năng Thiết bị (máy) được bố trí theo từng loại và theo từng bộ phận sản xuất khác nhau

Sử dụng các đồ gá vạn năng Đồ gá chuyên dùng chỉ được sử dụng đề được gia công những chí tiết thường xuyên được lặp lại

Không thực hiện được việc lắp lẫn hoàn toàn, có nghĩa là phần lớn công việc lắp ráp đều được thực hiện bằng phương pháp cạo sửa Ở đây việc lắp lẫn hoàn toàn chỉ được đảm bảo đối với mối ghép như ren, mối ghép then hoa các bộ phận truyền bánh răng

và các bộ phận truyền xích

Công nhân phải có trình độ tay nghề cao

Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao Vi dy dang san xuất đơn chiếc là chế tạo các máy hạng nặng hoặc các sản pham chế thử, các sản phẩm được chế tạo theo đơn đặt hàng

2.2 Sản xuất hàng loạt

- _ Sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất có sản lượng hàng năm không quá it, san phâm được chế tạo theo từng loạt với chu kỳ xác định Sản phâm tương đối ôn định

- Sản xuất hàng loạt là đạng sản xuất phô biến nhất trong ngành chế tạo máy (60%- 80% sản phâm của ngành chế tạo máy được chế tạo theo từng loạt) Sản xuất hàng loạt có nhũng đặc điểm sau đây:

- Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kỳ lặp lại ổn định

- Gia céng co va lap ráp được thực hiện theo quy trình công nghệ (quy trình công nghệ được chia ra các nguyên công khác nhau)

- Su dung các máy vạn năng và chuyên dùng

- _ Các máy được bố trí theo quy trình công nghệ

- _ Sử dụng nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên dùng

- _ Công nhân có trình độ tay nghề trung bình

Tuỳ theo sản lượng và mức độ ôn định của sản phâm mà người ta chia ra: Sản xuất hàng loạt nhỏ Sản xuất hàng loạt vừa và sản xuất hàng loạt lớn

Sản xuất hàng loạt nhỏ rất gần với sản xuất đơn chiếc, có sản xuất hàng loạt lớn rất

gần với sản xuất hàng khối

Trong dạng sản xuất hàng loạt vừa có thé tổ chức các dây chuyên sản xuất linh hoạt

(dây chuyền sản xuất thay đổi) Điều này có nghĩa là sau một khoảng thời gian nhất định (2-3 ngày) có thê tiến hành gia công loạt chỉ tiết khác có kết cấu và quy trình công nghệ tương tự

2.3 Sản xuất hàng khối

Sản xuất hàng khối là dạng sản xuất có sản lượng rất lớn, sản phâm ổn định trong

thời gian dài (có thể từ 1 đến 5 năm)

Sản xuất hàng khối có những đặc điểm sau đây:

- - Tại mỗi vị trí làm việc (chỗ làm việc) được thực hiện cô định một nguyên công nào đó

- Cac may duoc bố trí theo quy trình công nghệ rất chặt chẽ

- Sử dụng nhiều máy tô hợp, máy tự động, máy chuyên dùng và đường dây tự động

- _ Gia công chỉ tiết và lắp ráp sản phâm được thực hiện theo phương pháp dây chuyền liên tục

- Sử dụng đồ gá chuyên dùng, dụng cụ chuyên dùng và các thiết bị đo tự động hoá

- _ Năng xuất lao động cao, giá thành sản phẩm hạ

- _ Công nhân đứng máy có trình độ tay nghề không cao nhưng thợ điều chỉnh máy lại có trình độ tay nghề cao

2.4 Xác định dạng sản xuất

Yêu cầu sản lượng hàng năm là N¡= 5000 chiếc/năm

m: số chỉ tiết trong một sản phâm; m=l

Xac dinh khối lượng:

PHAN 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẺ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẺ BẢN VẼ

LONG PHOI

Vật liệu dé ché tao 6 dé truc la gang x4m GX15-32 nén ta không thế dùng phương pháp dập đề chế tạo phôi Phương pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc Vì sản xuất hàng khối nên ta chọn phương pháp tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn kim loại, điền đầy kim loại dưới áp lực Phương pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi

nó cho một số ưu điểm đặc biệt quan trọng mà phương pháp khác không có được:

Tốc độ kết tỉnh của hợp kim lớn hơn nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim

lóng với thành khuôn cao, do đó cơ tính của vật đúc đảm bảo tốt

Độ bóng bề mặt, độ chính xác của lòng khuôn cao nên tạo ra chất lượng vật đúc

3.1 Đúc trong khuôn cát:

Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phô biến Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn) Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư lớn Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lượng lớn

Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

Phương pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá.

3.2 Đúc trong khuôn kim loại:

Đúc trong khuôn kim loại có thê thực hiện việc điền đầy kim loại theo nhiều cách: s% Rot tu do:

Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo đơn giản Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau Tuy nhiên hạn chế đúc gang xám

% Điền đày kim loại đưới áp lực:

Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Vật đúc nhỏ, đơn giản Đúc vật đúc yêu cầu chất lượng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp

Phương pháp đúc trong khuôn kim loại dễ cơ khí hoá và tự động hoá, giá thành sản

xuất đúc cao hơn so với đúc trong khuôn cát Tuy vậy, với sản lượng hợp lý thì giá thành xản xuất sẽ không cao

3.3 Đúc ly tâm:

Dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, vật đúc tròn xoay, rỗng Không dùng cho

vật liệu có thiên tích lớn Cơ tính vật đúc không đều

3.4 Đúc liên tục:

Dùng trong sản xuất hàng loạt Vật đúc có dạng thỏi hoặc ống, có thiết diện không đôi trên suốt chiều dải, độ dài lớn Vật đúc có mặt ngoài và mặt trong đạt chất lượng cao, không cần gia công

Từ phương pháp chế tạo phôi đã chọn trên, ta có thể xác định được lượng dư và sai

lệch về kích thước cho chỉ tiết đúc như sau:

Lượng dư về kích thước phôi: lượng dư đạt được: 3,5 mm

Sai lệch cho phép về kích thước phôi

Theo bảng 3-97 trang 253 (Số tay CNCTMI l) ta có:

+ Với những kích thước < 50mm sai lệch cho phép: 0,2mm

10

+ V6i nhiing kich thudc 50 + 120mm sai léch cho phép: 0,3mm

Duyệt [eAwHữ/Loc| Vật lệu: GX 16-32 Lớp: -Msav:

11

PHAN 4: THIET KE QUY TRINH CONG NGHE GIA CONG CHI TIET

THIET KE QUY TRINH CONG NGHE GIA CONG: 0 D0

Ir.ntiữn| Hp va ten Hy _[Noay|

Thiết ké| NHỘM +4 BẢN VẼ CHÍ TIẾT HAM HOU LOC}

Han HOU LOC|

Đề có thế gia công được sản phẩm đảm bảo được năng xuất cũng như độ chính xác

ta phải có đường lỗi công nghệ đúng đắn Phân chia ra các nguyên công ( Các bước công nghệ ) sao cho phủ hợp, như nguyên công nào được thực hiện trước, nguyên công nào sau sao cho việc chọn chuân thông nhật được các bê mặt trước từ đó làm cơ

sở đề p1a công các bê mặt sau có độ chính xác cao hơn

12