thiết kế quy trình công nghệ gia công hàm tĩnh ê tô

Gia công mặt đầu lỗ 9, đây là mặt đầu của lỗ dùng làm chuẩn để kẹpbulông nền sau này khi ta ghép đế hàm tĩnh với chi tiết khác của ê tô.Trong quá trình sử dụng mặt này yêu cầu về độ nhẵ

Lời nói đầu

Chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Nhiệm vụ của nghệ chế tạo máy

là tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của

Với nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ chế tạo hàm tĩnh êtô, sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của PGS – TS Nguyễn Viết Tiếp, TS Nguyễn Viết Tiếp,

đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học này.

I- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy hàm tĩnh ê tô là chi tiết dạng hộp Hàm tĩnh ê tô

là chi tiết quan trọng trong kết cấu của một ê tô, nó cùng với hàm động định vị

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.

Vật liệu sử dụng là: GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :

C = 3 – TS Nguyễn Viết Tiếp, 3,7 Si = 1,2 – TS Nguyễn Viết Tiếp, 2,5 Mn = 0,25 – TS Nguyễn Viết Tiếp, 1,00

S < 0,12 P =0,05 – TS Nguyễn Viết Tiếp, 1,00

[]bk = 150 MPa

[]bu = 320 Mpa

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy:

- Hàm tĩnh Êtô có kết cấu đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biếndạng có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiệnnhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quátrình gá đặt nhanh Đó là mặt phẳng đáy và hai lỗ vuông góc với nó

- Kết cấu của chi tiết đảm bảo khả năng gia công các mặt phẳng trong mộtlần chạy dao

- Hàm tĩnh êtô không có mặt phẳng nào không vuông góc với tâm lỗ ởhành trình vào cũng nh ra của mũi khoan Các kích thớc ren theo tiêu chuẩn,nên dễ dàng gia công theo dụng cụ cắt đã đợc tiêu chuẩn hoá

- Phôi chế tạo hàm tĩnh êtô đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc Kết cấu tơng

đối đơn giản, cho dù việc khoả mặt đầu lỗ phụ gặp một chút khó khăn dokhông gian mặt này nhỏ

Các bề mặt cần gia công là:

-

1 Gia công bề mặt phẳng A với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyêncông sau, mặt phẳng này cùng các mặt phẳng khác cần đạt độ nhẵn bóng

2 Gia công mặt đầu lỗ 9, đây là mặt đầu của lỗ dùng làm chuẩn để kẹpbulông nền sau này khi ta ghép đế hàm tĩnh với chi tiết khác của ê tô.Trong quá trình sử dụng mặt này yêu cầu về độ nhẵn bóng bề mặt và độchính xác kích thớc không cao tuy nhiên do kết cấu của êtô ta cần giacông lỗ 14 vuông góc với mặt đáy của chi tiết nên ta cần gia công bề mặtnày có cấp chính xác tơng ứng với cấp chính xác của bề mặt đáy tức đảm

3 Gia công 2 lỗ 9, 2 lỗ này cùng mặt A làm chuẩn tinh thống nhất trongquá trình gia công sau này, cho nên ta cần gia công đảm bảo chính xác vềkích thớc dung sai lỗ Ta cần gia công lỗ này đạt độ chính xác đảm bảocho chế độ lắp 9H7 và độ nhẵn bóng tơng ứng của bề mặt lỗ đó đảm bảo

Ra = 1,25

4 Gia công lỗ 14 vuông góc với mặt đáy, cần đảm bảo độ vuông góc của

đờng tâm lỗ với mặt đáy không vợt quá 0,1/100mm chiều dài

5 Gia công mặt đầu lỗ trụ 30, gia công lỗ 25 và 30 Việc gia công các

lỗ này cần đảm bảo độ song song của đờng tâm lỗ với mặt đáy không vợtquá 0,1/100mm chiều dài

6 Gia công mặt C, D và mặt mỏm E đảm bảo độ chính xác tơng quan giữa

7 Gia công mặt bên G, H yêu cầu hai mặt này cần song song với nhau,

và đạt đợc độ nhẵn bóng thống nhất giữa các bề mặt cần gia công

8 Gia công lỗ ren M5 ở cả hai phía của chi tiết trong hai lần gá đặt

9 Tổng kiểm tra

N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm

m- Số chi tiết trong một sản phẩm

Q1 = V. (kg)

Trong đó

Q1- Trọng lợng chi tiết

V - Thể tích của chi tiết

Trong quá trình thiết kế, sử dụng phần mền Solid Work vẽ chi tiết rồi gán vậtliệu tơng ứng là gang xám ta đợc các dữ liệu sơ bộ nh sau:

 = 0,0072 g/mm3

V = 260000 mm3

Q = 1872 g  1,9 kg

xuất loạt vừa.

IV Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi.

1- Xác định phơng pháp chế tạo phôi:

-

Với kết cấu chi tiết hàm tĩnh êtô ta có thể sử dụng phôi đúc hay phôi hàn cácmảnh khác nhau của êtô tuỳ vào điều kiện sản xuất Tuy nhiên với kết cấu củahàm tĩnh êtô không quá phức tạp, với vật liệu dùng để chế tạo chi tiết là gangxám nên ta dùng phơng pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chínhxác và ứng với dạng sản xuất hàng loạt lớn, với chi tiết nhỏ nên ta chọn phơngpháp đúc trong khuôn kim loại, làm khuôn bằng máy, dùng mẫu kim loại

Với kết cấu của hàm tĩnh êtô nh trên ta có thể lấy mặt phân khuôn với cách

đặt lõi chính nằm ngang nh hình vẽ Với mặt phân khuôn này ta có thể dễ dànglấy mẫu, rút lõi, kiểm tra lòng khuôn hay sửa lại lòng khuôn nếu cần

Với vị trí rót kim loại nh trên đảm bảo vị trí tơng quan của lõi trong hòmkhuôn chính xác hơn so với phơng pháp rót kim loại từ trên xuống

Khi lấy vật đúc ra cần có nguyên công chuẩn bị phôi nh làm sạch và cắt bavia để chuyển sang nguyên công cắt gọt tiếp theo

Với phần phôi liệu đợc tạo thành từ phơng pháp đúc, kết hợp với bản vẽ chitiết ta có đợc bản vẽ lồng phôi nh sau

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy.

-Lớp CTM6 KHoá 46 Trừơng đại học bách khoa hà nội

bản vẽ sơ đồ nguyên công

GX 15 -32

-

V thứ tự các nguyên công.

1- Xác định đờng lối công nghệ:

gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

2- Chọn phơng pháp gia công với các mặt của chi tiết:

Nh vậy với chi tiết hàm tĩnh êtô là chi tiết dạng hộp nên ta chọn chuẩn tinhthống nhất là mặt phẳng đáy và hai lỗ nhỏ 9 vuông góc với mặt phẳng đó Do

đó việc gia công chính xác các bề mặt này ảnh hởng rất lớn đến độ chính xáccủa các bề sau đó trong quá trình gia công

Với các yêu cầu của các bề mặt cần gia công ta có thể chọn đợc các cáchthức gia công, và phân chia chúng thành từng nguyên công nh sau

a, Nguyên công 1: Gia công mặt đáy

xác cấp 6 Đây là nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công, đồng thời là bềmặt đợc ta chọn làm chuẩn nên độ chính xác bề mặt gia công đợc ảnh hởng rấtlớn đến độ chính xác gia công của các bề mặt sau này Việc định vị chi tiết tadùng 4 chốt trụ nhám định vị 3 bậc tự do vào lần lợt hai bề mặt bích của chi tiết

và kẹp chặt nhờ cơ cấu đòn kẹp di trợt tác dụng lực kẹp vào bề mặt lỗ của chitiết hớng của lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị Với kết cấu của chi tiết,cách định vị chi tiết nh phân tích thì để dễ định vị, kẹp chặt và gia công chi tiết

ta tiến hành gia công mặt đáy trên máy phay đứng

Chọn máy 6H82

Chọn dao phay mặt đầu với dao răng chắp mảnh thép gió có các kích thớc cơbản nh sau:

- Đờng kính ngoài của dao: D = 125 mm

- Bề dày của dao: B = 40 mm

- Đờng kính lỗ gá dao: d = 40mm

- Số răng: Z = 14

Để đạt đợc kích thớc và độ nhẵn bóng bề mặt nh yêu cầu ta cần gia công theohai bớc phay thô va phay tinh

Mặt đầu của lỗ này là mặt dùng làm chuẩn để kẹp bulông nền đồng thời làmchuẩn tinh để gá đặt chi tiết trong quá trình gia công lỗ đáy 14 nên cần yêu

với đáy là 17,50,2mm Để gia công đợc bề mặt này ta tiến hành thực hiệnnguyên công trên máy phay đứng Bề mặt định vị là mặt đáy mà ta đã vừa giacông ở nguyên công trớc, đồ định vị là 1 phiến tỳ cố định hạn chế ba bậc tự do.Cũng tơng tự nh nguyên công thứ nhất việc kẹp chặt chi tiết ở đây ta sử dụng cơcấu đòn kẹp di trợt tác dụng lực kẹp vào bề mặt lỗ của chi tiết hớng của lực kẹpvuông góc với bề mặt định vị

Với không gian cho việc gia công bề mặt này là rất hạn chế nên việc chọn và

sử dụng dao nào là vấn đề khá quan trọng, trong trờng hợp này ta sử dụng daophay trụ nhỏ dạng giống nh dao phay ngón 3 mặt Các kích thớc cơ bản của loạidao đợc ta sử dụng trong nguyên công này nh sau:

- Đờng kính của dao: d = 20mm

- Chiều dài toàn bộ dao: L = 140mm

Hai lỗ nhỏ này dùng lắp bulông nền đồng thời còn đợc sử dụng làm chuẩn

định vị cho các nguyên công gia công các bề mặt tiếp theo nên độ chính xác giacông và và cấp nhẵn bóng bề mặt lỗ ảnh hởng rất lớn đến độ chính xác các bềmặt gia công sau này

Để gia công đợc bề mặt này ta thực hiện trên máy khoan Nhằm đảm bảo cácyêu cầu kỹ thuật của lỗ ta tiến hành gia công theo hai bớc khoan lỗ 8,5 và doatinh lỗ đạt kích thớc yêu cầu 9H7

Khi gia công chi tiết trên máy khoan ta cần hạn chế đủ 6 bậc tự do của chi tiết + Định vị 3 bậc tự do vào mặt đáy của chi tiết đã đợc gia công tinh chi tiết

định vị thực hiện điều này là 2 phiến tỳ cố định

+ Định vị 2 bậc tự do vào bề mặt trụ của mặt bích, chi tiết ta sử dụng ở đây làmột khối V ngắn

+ Để chống xoay chi tiết ta sử dụng thêm một chốt chống xoay vào mặt mỏmcủa chi tiết

Việc kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công ta sử dụng cơ cấu đòn kẹp di trợttác dụng lực kẹp vào bề mặt lỗ của chi tiết hớng của lực kẹp vuông góc với bềmặt định vị

Nhằm đảm bảo kích thớc, độ vuông góc với đáy và vị trí tơng ứng của các bềmặt lỗ ta sử dụng bạc dẫn hớng trong quá trình gia công Vì trong quá trình giacông theo hai bớc khoan và doa nên cơ cấu bạc dẫn hớng ta sử dụng là loại bạcthay nhanh

- Loại máy ta sử dụng ở nguyên công này là máy khoan 2A125

- Dụng cụ cắt ta sử dụng đợc chế tạo từ thép hợp kim

+ Mũi khoan: d = 8,7mm; l = 175mm

+ Mũi Doa: D = 9,0mm; l = 175mm

Kết cấu của đồ gá định vị, kẹp chặt và cơ cấu dẫn hớng khi gia công chi tiết

đợc thể hiện trên bản vẽ sau

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy.

-Sơ đồ gia công nguyên công III

d, Nguyên công 4: Gia công lỗ gia công lỗ 14.

-

Lỗ 14 vuông góc với đáy, yêu cầu lớn nhất của lỗ này là độ vuông góc của

đờng tâm lỗ với mặt đáy Với kết cấu của chi tiết thì việc gia công lỗ này bằngphơng pháp khoan là hợp lý nhất

Khi gia công chi tiết trên máy khoan ta cần hạn chế đủ 6 bậc tự do của chi tiết,

để làm đợc điều này ta hạn chế số bậc tự do của chi tiết nh sau

+ Định vị 3 bậc tự do vào mặt đầu lỗ 9 mà ta đã gia công chính xác ở nguyêncông số 2 để thực hiện đợc điều này ta dùng 2 phiến tỳ cố định

Nhằm đảm bảo kích thớc, độ vuông góc với đáy và vị trí tơng ứng của các bềmặt lỗ ta sử dụng bạc dẫn hớng trong quá trình gia công Loại bạc dẫn hớng ở

đây ta sử dụng là loại bạc thay nhanh

- Loại máy sử dụng: Máy khoan cần 2A125

- Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà có các thông số cơ bản nh sau:

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy.

-Sơ đồ gia công nguyên công IV

e, Nguyên công 5: Gia công mặt đầu lỗ 30, gia công lỗ 25 và lỗ 30.

Với kết cấu của chi tiết thì ta thấy có thể thực hiện việc gia công mặt đầu lỗ

30, gia công lỗ 25 và lỗ 30 trên cùng một nguyên công

-

Cần lu ý rằng 25 là lỗ dùng để lắp ghép chi tiết với trục nên cần đảm bảo độchính xác kích thớc nằm trong phạm vi cho phép để đảm bảo đợc chế độ lắp cần

Để lắp đợc trục đảm bảo vị trí tơng quan của các bề mặt trong tổng thể chi tiếtgia công thì ta cần cần khoảng cách đờng tâm các lỗ này với mặt đáy là

400,1mm

Nhằm thực hiện đợc việc gia công các bề mặt này đảm bảo các yêu cầu kỹthuật đề ra trong cùng một nguyên công thì ta sử dụng phơng pháp gia công trênmáy tiện, mỗi bề mặt đợc gia công đợc ta chia thành các bớc nhỏ để đảm bảocấp chính xác cần thiết mà vẫn đảm bảo đợc các chỉ tiêu kinh tế hợp lý Các bớcgia công của nguyên công này nh sau

đòn kẹp di động tác dụng lực kẹp vào mặt đầu của lỗ 9mm Do chi tiết đợc giacông trên máy tiện nên đồ gá gia công ta cần thêm một khối đối trọng để đảmbảo cân bằng cho toàn khối đồ gá, chi tiết đợc ta lắp trên mâm quay của máytiện Việc đảm bảo khoảng cách đờng tâm lỗ với mặt đáy đợc ta thực hiện bằngmột vít điều chỉnh

Với sơ đồ gá nh trên, các chi tiết dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết đều đợcgá trên mâm quay của máy tiện Nh vậy kích thớc của mâm quay cũng khá lớn,thông thờng trong các phân xởng cơ khí máy T620 là loại máy tiện hạng trungnằm ngang đợc trang bị nhiều nhất nên ta trọn loại máy này làm mẫu để giacông chi tiết trong nguyên công này

Việc gia công các bề mặt trong nguyên công này đòi hỏi các dụng cụ cắt khácnhau tuỳ thuộc vào từng bớc gia công

- Với bớc 1: Khoả mặt đầu lỗ 30, ta sử dụng loại dao tiên ngoài thân cong

có gắn mảnh hợp kim cứng, các kích thớc cơ bản đợc thể hiện nh sau:

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy.

- Với các bớc tiện lỗ ta sử dụng loại dao chuyên dụng gắn mảnh hợp kim cứng

để tiện lỗ, với các thông số kích thớc cơ bản nh trên hình vẽ sau sau

Kết cấu đồ gá gia công và sơ đồ gia công chi tiết đợc thể hiện cụ nh trên bản

vẽ sau:

-

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy.

thể sử dụng nhiều phơng pháp khác nhau, tuy nhiên để đạt đợc các yêu cầu kỹthuật của bề mặt đợc gia công, đồng thời đơn giản cho việc gá đặt, kẹp chặt chitiết cũng nh giảm thời gian gia công ta tiến hành gia công hai bề mặt này cùngmột lúc trên máy phay ngang có sử dụng cữ định kích thớc khi so dao

Để đạt đợc cấp nhẵn bóng nh yêu cầu thì ta cần chia bề mặt gia công đợc làmhai bớc phay thô và phay tinh

Việc định vị chi tiết ta sử dụng chuẩn tinh thống nhất là mặt đáy và hai lỗvuông góc với mặt đáy Các chi tiết dùng để định vị là hai phiến tỳ cố định hạnchế 3 bậc tự do đợc ta định vị vào mặt đáy của chi tiết và một cặp chốt trụ ngắn

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy.

song song của nó với mặt đầu của lỗ 30, hay đảm bảo độ vuông góc của đờngtâm lỗ chính 25 với bề mặt này Muốn đạt đợc cấp độ nhẵn bóng nh yêu cầuthì ta cần sử dùng đến hai bớc phay thô và phay tinh trong qúa trình gia công hai

-bề mặt của chi tiết

Khi gia công ta có thể sử dụng hai dao gia công chi tiết trong cùng một lầnchạy dao nhng ở đây để đơn giản ta chỉ sử dụng một dao trong mỗi lần gia công,

do kích thớc các bề mặt gia công ở đây không lớn nên ta sử dụng một dao phay

đĩa 3 mặt trong toàn bộ các bớc gia công Khi đó ta lập đợc thứ tự các bớc giacông trong nguyên công này nh sau:

và một cặp chốt trụ ngắn và chốt trụ trám hạn chế nốt ba bậc tự do còn lại

Trong quá trình gia công để đảm bảo đợc độ song song tơng đối của bề mặtgia công đợc với mặt đầu lỗ 30 và độ vuông góc của đờng tâm lỗ chính 25

đồ gá đợc ta sử dụng thêm hai khối định vị đồ gá lên bàn máy

Tơng tự nh nguyên công trên để tạo lực kẹp chi tiết ta sử dụng một cặp đònkẹp di động tác dụng lực kẹp vào mặt đầu của lỗ 9

Để đảm bảo tính thống nhất trong quá trình gia công ta sử dụng chính mấyphyngang 6H82 và loại dao đĩa 3 mặt nh ta đã trọn trong nguyên công trớc để tiếnhành gia công trong nguyên công này

Sơ đồ gia công của nguyên công này đợc thể hiện nh sau

-

Sơ đồ gia công nguyên công VII

h, Nguyên công 8: Gia công lỗ ren M5.

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy.

Lỗ ren M5 đợc sử dụng để ghép tấm nhám lên mặt mỏ tĩnh ê tô bằng vít cấynên yêu cầu đờng tâm của hai lỗ này cần vuông góc với mặt hạ bậc D, đồng thời

đảm bảo khoảng cách của từng đờng tâm lỗ tới mặt đầu C của mỏ tĩnh

Trong nguyên công gia công lỗ ren này ta cần thực hiện tạo lỗ ren theo tiêuchuẩn để có thể sử dụng các vít cấy đã đợc tiêu chuẩn hoá, thứ tự gia công củanguyên công này vì thế đợc chia ra làm hai bớc:

- Bớc 1: Khoan tạo lỗ 4

- Bớc 2: Tarô ren M5x0,75

Việc định vị chi tiết ta sử dụng chuẩn tinh thống nhất nh các nguyên côngtrên là mặt đáy và hai lỗ vuông góc với mặt đáy Các chi tiết dùng để định vị làhai phiến tỳ cố định hạn chế 3 bậc tự do đợc ta định vị vào mặt đáy của chi tiết

và một cặp chốt trụ ngắn và chốt trụ trám hạn chế nốt ba bậc tự do còn lại Tơng

tự nh nguyên công trên để tạo lực kẹp chi tiết ta sử dụng một cặp đòn kẹp di

động tác dụng lực kẹp vào mặt đầu của lỗ 9

Trong quá trình gia công để đảm bảo đợc độ vuông góc của đờng tâm lỗ mặt

đầu D và khoảng cách của từng đờng tâm lỗ với mặt đầu C ta sử dụng bạc dẫn ớng dụng cụ gia công, do nguyên công gia công lỗ ren M5 này cần thực hiệnqua hai bớc gia công nên bạc dẫn hớng ta sử dụng ở đây là loại bạc thay nhanh Trong nguyên công này ta sử dụng 2 loại dụng cụ cắt, đó là mũi khoan vàmũi taro Các dụng cụ cắt đó đều đợc làm bằng hợp kim cứng và kích thớc tơngứng nh sau

h Mũi khoan ruột gà với d = 4,0mm; L = 55mm

- Mũi taro với bớc ren gia công M5 x 0,8;

Chiều dài tổng thể của mũi taro L = 66mm;

Chiều dài phần cắt của mũi taro l = 19mm

Nh vậy ta có sơ đồ gia công của nguyên công này đợc thể hiện nh sau

-