Do vậy mà ngành công nghiệp chế tạo đã phải phát trién rất nhanh trong thời gian qua, đề có khả năng gia công sản xuất, bảo trì, kiêm tra, sửa chữa, cải tiền các hệ thống dẫn động chính
PHAN TICH CHI TIET GIA CONG 10 3.1 Phân tích chỉ tiết gia công - 5 S111 111121121 1 1E tr ng rrye 10
Điều kiện làm việc của chỉ tiẾt -522ct tren 10 3.4 Các yêu cầu kỹ thuật -: St TỰ 211211211 1221212121 1 ng re 10 B.S Vat WSU na
Géi đỡ trục là thiết bị quan trọng trong các hệ thống chịu tải và lực, đặc biệt khi hoạt động ở tốc độ cao và trong thời gian dài Để đảm bảo độ chính xác cao, việc bảo trì và kiểm tra định kỳ là cần thiết Thiết bị này có khả năng hoạt động hiệu quả trong môi trường khắc nghiệt.
3.4 Các yêu cầu kỹ thuật
Chi tiết gối đỡ cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật như tiêu chuẩn chế tạo sẵn và khả năng chịu tải trọng dọc trục cũng như lực hướng tâm trong quá trình hoạt động.
Khi gia công chế tạo vòng trong với lắp 6 bi, độ nhám bề mặt đạt Ra 1,6, tạo sự tiếp xúc tối ưu với ô bi cấp chính xác 7 Đặc biệt, góc chịu lực của ụ bi đỡ cần lớn hơn 45° để đảm bảo hiệu suất khi sử dụng với các ụ bi có kích thước nhỏ.
*- Nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt, giảm chỉ phí nhân công
Theo catalogue cua Misumi, chon vật liệu thép S45C:
Thép S45C có sức bền kéo trung bình, tốt cho chế tạo và tăng cường các tính chat co ly riêng Có sức bền kéo 570 700 MPa, độ cứng 170 — 210 HB
Bảng 3.1 Tính chất cơ lý của thép S45C Độ bền kéo đứt (N/mm?) Giới han chay (N/mm?) Độ dãn dài tương đối (%)
345 ~ 490 17 Đặc điềm xử lý nhiệt:
Bảng 3.2 Đặc điềm xử lý nhiệt của thép S45C
Nhiệt Nhiệt Nhiệt Nhiệt Nhiệt Nhiệt độ (®C) độ (®C) độ(°C) | độ(°O | độŒC) độ (®C)
~ 600 Làm nguội | 800 ~ 850 Dầu 180 ~200 | Không khí | 35 ~ 4ã chậm
Thép S45C nổi bật với sự cân bằng hoàn hảo giữa độ mềm và độ bền, đồng thời có khả năng chống bào mòn xuất sắc Loại thép này không chỉ chịu được tải trọng cao mà còn có tính đàn hồi tốt, giúp nó chống lại các va đập mạnh và giảm thiểu ứng lực tàn dư.
Thép S45C sở hữu sức bền kéo trung bình, lý tưởng cho việc chế tạo và cải thiện các đặc tính cơ lý riêng biệt Bên cạnh đó, thép S45C còn có ưu điểm nổi bật là dễ dàng trong quá trình nhiệt luyện.
Thép S45C có độ cứng HRC: 35 + 45 cao hơn hăn thép C45 Giá thành thép S45C thấp hơn các nguyên liệu khác.
Tiêu chí lựa chọn công nghệ chỉ LIẾẲ, Q.00 TH TH HH HH re ll CHƯƠNG 4 CHON DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Quy mô sản xuất hàng loạt yêu cầu sử dụng máy vạn năng và máy chuyên dụng, đồng thời cần nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên biệt Để đảm bảo hiệu quả sản xuất, công nhân cần phải có tay nghề cao.
— Chỉ tiết có sự đơn giản và kết cầu hợp lý, mặt phăng và mặt trụ có hình học đơn giản
— Chỉ tiết yêu cầu có độ nhám cao cho nên việc giảm độ chính xác sẽ hạ giá thành gia công
— Hình đạng phôi đúc gần giống với chi tiết do đó rút ngắn số lượng bề mặt gia công và giảm lượng dư gia công
— Chú ý gia công cắt gọt
Để giảm thiểu lượng gia công cắt gọt, nên sử dụng phôi có dạng bậc hoặc lỗ Điều này giúp tối ưu hóa thời gian chạy dao, cắt được nhiều bề mặt cứng, đồng thời áp dụng phương pháp phay thay cho tiện cho một số bề mặt.
- Sử dụng dao tiêu chuẩn thống nhất
13 ĐÔ ÁN CHUYÊN NGÀNH CHƯƠNG 4
DO AN CHUYEN NGANH CHUONG 4
CHUONG 4 CHON DANG PHOI VA PHUONG PHAP CHE TAO PHOI
Chọn dạng phôt - 5 1S 122 12111211122 121221122112 12212 1101120112111 1x key 13 4.2 Phương pháp chế tạo phôi c1 SE E1 21111211211E1121121121 1x 1E .xcrerrre 15 4.3 Xác định lượng dư vật đúc - L2 0122011211221 121111 1H TH He 16 4.4 Các phương án nguyên công và phương pháp cô định - định vị -s - l6
Chọn phôi hợp lý không chỉ đảm bảo tính năng kỹ thuật của chi tiết mà còn giúp giảm mức tiêu hao nguyên vật liệu và dụng cụ cắt gọt Điều này làm cho quy trình công nghệ trở nên đơn giản hơn, từ đó góp phần giảm giá thành sản phẩm.
Chọn phôi cần căn cứ các yếu tố sau:
- Vật liệu thép S45C, nhiệt luyện nâng cao cơ tính sau khi gia công
- Dạng sản xuất hàng loạt vừa
- Điều kiện sản xuất phù hợp với các nhà máy trong nước
- Kết cầu chi tiết có lỗ, trục bậc, bề mặt yêu cầu độ chính xác cao
Sau đây là một số cách chọn phôi thường dùng
Phôi thép thanh là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, trục, xilanh, pittong, bạc và bánh răng nhỏ Chúng thường được ứng dụng trong các quy trình sản xuất hàng loạt vừa và lớn, cũng như trong sản xuất hàng khối.
Phôi đập thường dùng cho các chỉ tiết như trục răng côn, trục răng thăng, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu, Ưu điềm:
Vật đập có độ bóng và độ chính xác cao, với cơ tính đồng đều, không có hiện tượng cân tôi hay ram, đồng thời phôi và lượng dư gia công cũng rất thấp Điều này giúp nâng cao năng suất và dễ dàng trong việc cơ khí hóa quy trình sản xuất.
- Chi phi cao nên phù hợp sản xuất hàng loạt
Phôi đúc được sử dụng trong nhiều chi tiết như gối đỡ, chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp và trục chữ thập Độ chính xác và khả năng tạo hình của phôi đúc phụ thuộc vào quy trình chế tạo khuôn Các vật liệu phổ biến cho phôi đúc bao gồm gang, thép, đồng, nhôm và các hợp kim khác Ưu điểm của phôi đúc là khả năng sản xuất các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao.
- Vật liệu S45C của chỉ tiết có thê đúc được
- _ Chi tiết có hình dạng đơn giản, dễ đúc
Phương pháp đúc là lựa chọn phù hợp cho việc chế tạo phôi do hầu hết bề mặt đều được gia công, không yêu cầu độ chính xác cao.
- Gia thanh thấp, dé tự động hóa, phù hợp với sản xuất loạt vừa
- _ Cơ tính của chỉ tiết yêu cầu không cao nên phù hợp với phôi đúc
- _ Tiêu tôn kim loại lớn do cháy hao khi nấu luyện
- Ty 1é phé pham khá cao, chất lượng vật đúc không ôn định s Lựa chọn phương án dựa trên đặc điểm chỉ tiết:
- _ Khối lượng riêng của thép: d = 7,850 g/cm?
- = Khối lượng chỉ tiét: m= 0,151kg
- Gidi han chay: 6.,> 36 kg/mm?
Và đặc điểm phôi đúc cần đạt được:
- - Khối lượng riêng của phôi: đ< 7,7 g/ emẺ
- _ GIới hạn chảy: ơe > 34,5 ke/mm?
- _ Độ nhám bề mặt: R;= 80 um
- _ Lượng dư gia công tối đa: 5 mm
15 ĐÔ ÁN CHUYÊN NGÀNH CHƯƠNG 4
Bảng 4.1 So sánh các dạng phôi cho chỉ tiết Độ nhám bề Giá
Phương| Cơ tính mat(um) | [ượng dư| Sai lệch kích | thành | Nang pháp | (kg/mm?) gia công thước (mm) suât Đúc Đạt 80 4mm +0, 35 ; +0, 6 Đạt Đạt
Dập Tốt 10 1,8mm +0, 6 Cao Cao
Tắm chặn trục vít được chế tạo từ vật liệu thép S45C, nổi bật với tính chất đúc tốt và khả năng gia công cắt gọt dễ dàng Quy trình chế tạo không quá phức tạp, giúp sản phẩm này được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Hình đạng phôi đúc có thể phức tạp, kích thước bất kỳ, sản lượng không hạn chế, giá thành phù hợp với nhiều dạng sản xuất
16 ĐỒ ÁN CHUYÊỀN NGÀNH CHƯƠNG 4
Từ những lý do nêu trên nhóm nhận thấy phôi đúc là thích hợp nhất cho trường hợp này 4.2 Phương pháp chế tạo phôi
4.2.1 Đúc trong khuôn cát - mẫu gỗ
- Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ
- Độ nhám bề mặt: R„= 160 tim
Phương pháp đúc trong khuôn cát với mẫu kim loại đạt năng suất trung bình và chất lượng bề mặt không cao Điều này gây khó khăn cho việc xử lý các bề mặt không gia công cơ, ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất.
Khi công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy, độ chính xác sẽ cao hơn đáng kể, tuy nhiên, chi phí sẽ cao hơn so với phương pháp đúc trong khuôn cát sử dụng mẫu gỗ.
- Dé nham bé mat: R,= 80 wm
Chất lượng bề mặt của các chi tiết đúc bằng phương pháp mẫu gỗ vượt trội, cho phép tạo ra những chi tiết có hình dạng lớn và phức tạp, do đó rất phù hợp cho sản xuất hàng loạt với quy mô vừa và lớn.
4.2.3 Đúc trong khuôn kim loại
Độ chính xác cao và hình dạng phôi gần giống chi tiết giúp tiết kiệm vật liệu, mặc dù giá thành sản phẩm cao do đầu tư lớn.
- Cấp chính xác của phôi: [T15 - IT14
- Độ nhám bề mặt: R„= 40 um
- Phương pháp này đạt năng suất cao, đặc tính kỹ thuật tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp trong sản xuất hàng loạt vừa và lớn
- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong khuôn Hợp kim đề đúc dưới áp lực thường là thiếc, chi, kẽm, magie va hop kim kém
- Phương pháp này cho phép tạo phôi có khối lượng đến 100kg, độ chính xác cấp ITII
- IT12, độ nhám bề mặt R„= 20 tưn
- Đúc đưới áp lực thường chế tạo các chỉ tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu
- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phâm cao Nhưng không phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa vì giá thành cao
17 ĐỒ ÁN CHUYÊỀN NGÀNH CHƯƠNG 4 Kết luận
So sánh các phương pháp đúc với tiêu chí giá thành và năng suất, nhận thấy rằng đối với sản phẩm cần chế tạo có dạng sản xuất hàng loạt vừa và vật liệu là thép S45C, phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại là lựa chọn tối ưu Sau khi quá trình đúc hoàn tất, cần thực hiện các nguyên công làm sạch, cắt bavia và tiến hành nhiệt luyện để đảm bảo cơ tính của sản phẩm.
- Phôi đúc đạt cấp chính xác II
- Cấp chính xác kích thước đạt [T15 — IT16
- Độ nhám bé mat: R,= 80 um
4.3 Xác định lượng dư vật đúc
Chi tiết chế tạo bằng thép, được đúc trong khuôn cát - mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn nằm ngang
Tra bảng 5.4 [3| được sai lệch kích thước cho phép la +1,3 mm
4.4 Các phương án nguyên công và phương pháp cô định - định vị
4.4.1 Phân tích các mặt cần gia công của chỉ tiết
Hình 4.1 Đánh số chỉ tiết
Từ bản vẽ chỉ tiết, đánh số các mặt của chi tiết gồm l4 mặt
18 ĐỒ ÁN CHUYÊỀN NGÀNH CHƯƠNG 4
— Mặt gia công 7 là mặt phăng dùng cho việc gá đặt gia công mặt trụ 4 (được làm mặt định vị cho các nguyên công sau)
Mặt gia công 8 và 9 có vị trí lắp đặt với các chi tiết khác nhau, trong đó mặt số 8 đóng vai trò là mặt tựa Do đó, cần đảm bảo độ chính xác cao để tránh sai lệch về độ vuông góc đối với trục của hệ thống.
— Mặt gia công | còn được gọi là mặt chuẩn B, mặt chuẩn chính
Mặt gia công L và 3 là lỗ chính xác dùng để lắp ô bị, được gọi là lỗ chính Mặt số 3 cần phải đồng tâm với mặt chuẩn B để tránh cong vênh trục.
— Lỗ suốt 12, 14 và lỗ bậc 6, 10 là những lỗ không cần độ chính xác cao, dùng đề xiết gối đỡ với chỉ tiết khác, được gọi là các 16 phu
Cac mặt còn lại chỉ ảnh hưởng đến hình dạng của gối đỡ, vì vậy không yêu cầu độ chính xác cao Quy trình gia công sẽ được thực hiện theo mặt phẳng 8 và lỗ 1,3.
Bảng 4.2 Phân tích yêu câu kỹ thuật cho từng mặt
Yêu cầu kỹ thuật x Quy trình công nghệ
Mặt Kích thước c ước và sai và sai Đô nhám lệch
Mặt trụ 1, 3 Kích thước: Ra 1,6 Tién ban tinh, tinh, siéu tinh
Mattra2 | DỘ đồng tâm với mặt Ra 63 Doa thô, bán tỉnh trụ 1: 20,02
; 3570025 Kích thước: @~—0,064 Mặt trụ 4 Độ đồng tâm với mặt Ra 6,3 Tiện thô, bán tĩnh trụ 1: 20,02
Mat ph ng 5 Ra 6,3 Tiện thô, bán tỉnh
- Độ vuông góc với Mặt phăng 8 đường tâm mặt trụ l: Ra 3,2 Tién thé, ban tinh, tinh
Mat pane H, Ra 63 Phay thé, ban tinh
19 ĐỒ ÁN CHUYÊỀN NGÀNH CHƯƠNG 4
4.4.2 Các nguyên công và phương án cố định - định vị
Gá đặt sẽ được thực hiện trên 6 bậc tự do, với mỗi nguyên công được thiết kế để đảm bảo các bậc tự do được định hình tùy theo mặt và phương pháp gia công.
Hinh 4.2 Tương quan giữa chỉ tiết và các trục tọa độ trong không gian ba chiều
T, - tịnh tiễn theo trục x ®, - quay quanh theo trục x
T, - tinh tién theo trục y R, - quay quanh theo truc y
T - tinh tiền theo truc z R,- quay quanh theo truc z
20 ĐỒ ÁN CHUYÊỀN NGÀNH CHƯƠNG 5
CHUONG 5 CHON TIEN TRINH GIA CONG CAC BE MAT CUA PHOI