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

Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. 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 Đảng và nhà nớc ta. Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại. Nguồn nhân lực đó cần phải kiến thức vững trắc, tơng đối rộng và có khả năng vận dụng những kiến thức đó vào trong thực tế sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kĩ s cơ khí, cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực.v v. Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo kỹ s cơ khí, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinh viên. Đồ án đòi hỏi ngời sinh viên phải sử dụng rất nhiều kiến thức của các môn đã học nh: dung sai lắp ghép, vật liệu học, chế tạo phôi, cơ sở thiết kế máy, công nghệ chế tạo máy, đồ gá dụng cụ công nghiệp, các sổ tay . Đây là một cơ hội tốt để sinh viên tổng hợp lại kiến thức sau một quá trình học tập và là một bớc để chuẩn bị cho đồ án tốt nghiệp cũng nh tiếp cận dần đến công việc của một kỹ s công nghệ sau này. 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, đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học này. Em xin chân thành cảm ơn. Ngày 10 tháng 11 năm 2005 Nguyễn Văn Thảo. Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 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 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 1 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. và kẹp chặt chi tiết nào đó trong quá trình gia công hay sửa chữa một sản phẩm cơ khí. Trên hàm tĩnh êtô có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ 40, cần gia công mặt phẳng C và các lỗ 9 chính xác để làm chuẩn tinh gia công đảm bảo kích thớc từ tâm lỗ 25 đến mặt phẳng C là: 40 + 0,1 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 3,7 Si = 1,2 2,5 Mn = 0,25 1,00 S < 0,12 P =0,05 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 biến dạng 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 hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình 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 một lần chạy dao. - Hàm tĩnh êtô không có mặt phẳng nào không vuông góc với tâm lỗ ở hành 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. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 2 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. - 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 do không 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 nguyên công sau, mặt phẳng này cùng các mặt phẳng khác cần đạt độ nhẵn bóng R a = 1,25 với độ chính xác cấp 6 2. Gia công mặt đầu lỗ 9, đây là mặt đầu của lỗ dùng làm chuẩn để kẹp bulông 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 độ chính xác kích thớc không cao tuy nhiên do kết cấu của êtô ta cần gia công lỗ 14 vuông góc với mặt đáy của chi tiết nên ta cần gia công bề mặt này có cấp chính xác tơng ứng với cấp chính xác của bề mặt đáy tức đảm bảo độ nhẵn bóng cấp 6, với R a = 1,25. 3. Gia công 2 lỗ 9, 2 lỗ này cùng mặt A làm chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công sau này, cho nên ta cần gia công đảm bảo chính xác về kích thớc dung sai lỗ. Ta cần gia công lỗ này đạt độ chính xác đảm bảo cho chế độ lắp 9H7 và độ nhẵn bóng tơng ứng của bề mặt lỗ đó đảm bảo R a = 1,25. 4. Gia công lỗ 14 vuông góc với mặt đáy, cần đảm bảo độ vuông góc của đ- ờng 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 vợt quá 0,1/100mm chiều dài. 6. Gia công mặt C, D và mặt mỏm E đảm bảo độ chính xác tơng quan giữa chúng với mặt đáy và độ nhám bề mặt đạt đợc cấp 6 tức R z =2,5. 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. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 3 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. IIi- xác định dạng sản xuất. Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau: N = N 1 .m (1+ 100 + ) Trong đó N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm N 1 - Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm) m- Số chi tiết trong một sản phẩm - Phế phẩm trong xởng đúc =(3-:-6) % - Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)% Vậy N = 6000.1(1 + 100 46 + ) = 6600 chi tiết /năm Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức Q 1 = V. (kg) Trong đó Q 1 - Trọng lợng chi tiết - Trọng lợng riêng của vật liệu gang xám = 6,8-:-7,4 Kg/dm 3 V - Thể tích của chi tiết Trong quá trình thiết kế, sử dụng phần mền Solid Work vẽ chi tiết rồi gán vật liệu tơng ứng là gang xám ta đợc các dữ liệu sơ bộ nh sau: = 0,0072 g/mm 3 . V = 260000 mm 3 . Q = 1872 g 1,9 kg Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 4 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. Dựa vào N & Q 1 bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản 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 các mảnh khác nhau của êtô tuỳ vào điều kiện sản xuất. Tuy nhiên với kết cấu của hàm tĩnh êtô không quá phức tạp, với vật liệu dùng để chế tạo chi tiết là gang xám nên ta dùng phơng pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác và ứng với dạng sản xuất hàng loạt lớn, với chi tiết nhỏ nên ta chọn phơng pháp 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 dàng lấy 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 hòm khuôn 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 ba via 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 chi tiết ta có đợc bản vẽ lồng phôi nh sau. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 5 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 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 6 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. V. thứ tự các nguyên công. 1- Xác định đờng lối công nghệ: Do dạng sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phơng pháp gia công một vị trí, 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 tinh thống 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 xác của 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 cách thức gia công, và phân chia chúng thành từng nguyên công nh sau. a, Nguyên công 1: Gia công mặt đáy. Với yêu cầu kỹ thuật của bề mặt này là độ nhẵn bóng R a = 1,25, với độ chính xác cấp 6. Đây là nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công, đồng thời là bề mặt đợc ta chọn làm chuẩn nên độ chính xác bề mặt gia công đợc ảnh hởng rất lớn đến độ chính xác gia công của các bề mặt sau này. Việc định vị chi tiết ta dùng 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 chi tiết 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 cơ bản 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 theo hai bớc phay thô va phay tinh. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 7 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. Sơ đồ gia công nguyên công I b, Nguyên công 2: Gia công mặt đầu của lỗ 9. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 8 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. Mặt đầu của lỗ này là mặt dùng làm chuẩn để kẹp bulông nền đồng thời làm chuẩn tinh để gá đặt chi tiết trong quá trình gia công lỗ đáy 14 nên cần yêu cầu đảm bảo độ nhẵn bóng cấp 6, với R a = 1,25 và khoảng cách kích thớc đối với đáy là 17,5 0,2 mm. Để gia công đợc bề mặt này ta tiến hành thực hiện nguyên công trên máy phay đứng. Bề mặt định vị là mặt đáy mà ta đã vừa gia công ở nguyên công trớc, đồ định vị là 1 phiến tỳ cố định hạn chế ba bậc tự do. Cũng t- ơng tự nh nguyên công thứ nhất việc kẹp chặt chi tiết ở đây ta sử dụng cơ cấu đòn kẹp di trợt tác dụng lực kẹp vào bề mặt lỗ của chi tiết hớng của lực kẹp vuông 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 dao phay trụ nhỏ dạng giống nh dao phay ngón 3 mặt. Các kích thớc cơ bản của loại dao đợc ta sử dụng trong nguyên công này nh sau: - Đờng kính của dao: d = 20mm - Chiều dài toàn bộ dao: L = 140mm - Số răng của dao: Z = 5 - Số côn moóc: No3 Để đạt đợc độ chính xác kích thớc, cũnh nh cấp độ nhẵn bóng nh yêu cầu ta cần gia công qua hai bớc phay thô và phay tinh. Sơ đồ gia công của nguyên công này đợc thể hiện nh sau: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 9 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. Sơ đồ gia công nguyên công II Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 10 [...]... trọn trong nguyên công trớc để tiến hành gia công trong nguyên công này Sơ đồ gia công của nguyên công này đợc thể hiện nh sau Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 20 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy - Sơ đồ gia công nguyên công VII h, Nguyên công 8: Gia công lỗ ren M5... 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 lần chạy 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 gia công trong nguyên công này nh sau: - Bớc 1: Gia công. .. đồ gia công của nguyên công này đợc thể hiện nh sau Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 18 Sơ đồ gia công nguyên công VI Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy - g, Nguyên công 7: Phay các mặt đầu, mặt hạ bậc C, D Tơng tự nh yêu cầu của bề mặt gia công đợc, ta cần gia công. .. 54mm Kết cấu của đồ gá định vị, kẹp chặt và cơ cấu dẫn hớng khi gia công chi tiết đợc thể hiện nh trên bản vẽ Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 13 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. .. án môn học công nghệ Chế tạo máy c, Nguyên công 3: Gia công 2 lỗ nhỏ 9 vuông góc với mặt đáy 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 gia công và và cấp nhẵn bóng bề mặt lỗ ảnh hởng rất lớn đến độ chính xác các bề mặt gia công sau này Để gia công đợc... 150 55 22 14H7 5 Gia công lỗ -Khoả mặt đầu chính 25, - Gia công thô lỗ 24 khoả mặt đầu - Gia công lỗ 30 của lỗ đó - Gia công tinh lỗ 25 7 Gia công - Gia công mặt C các mặt đầu - Gia công mặt D 8 .Gia công lỗ - Khoan tạo lỗ ren M5 - Tạo ren H = 16;b = 16; L = 170;P = 60; n = 4,5tra bảng 4.14 0,24 0,25 0,1 Sinh viên thực hiện:Nguyễn... Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 11 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 Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 12 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy ... đợc gia công ở các nguyên công trớc và để sử dụng để gá đạt chi tiết trên nguyên công đang thực hiện so với bề mặt đợc gia công Để gia công hai mặt bên của chi tiết đạt kích thớc thì trớc hết ta đã phải gia công mặt đáy và hai lỗ chuẩn tinh phụ vuông góc với nó Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 24 Đồ án môn học công. .. Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 16 Sơ đồ gia công nguyên công V S4 S1 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy - f, Nguyên công 6: Gia công hai mặt bên G, H của chi tiết Gia công mặt C, D đảm bảo sự vuông góc của mỗi bề mặt với mặt đáy và độ nhám bề mặt đạt đợc cấp 6 tức Rz =2,5 Để gia công đợc các bề mặt này ta có ... 0,3.150 Tổng thời gian cơ bản là: To= 4,267 phút Thời gian nguyên công (Thời gian từng chiếc) : Ttc= To +Tp +Tpv +Ttn To- Thời gian cơ bản Tp- Thời gian phụ = 10%To =0,4267 phút Tpv- Thời gian phục vụ = 11%T0 = 0,4694 phút Ttn- Thời gian nghỉ = 5%To =0,0213phút Vậy Ttc = 4,267+ 0,4267 + 0,4694 + 0,0213 = 5,376 phút IX- Thiết kế đồ gá gá đặt chi tiết cho nguyên công gia công hai mặt bên của chi tiết Nh . tốt nghiệp cũng nh tiếp cận dần đến công việc của một kỹ s công nghệ sau này. Với nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ chế tạo hàm tĩnh tô, sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt. đồ gia công nguyên công IV e, Nguyên công 5: Gia công mặt đầu lỗ 30, gia công lỗ 25 và lỗ 30. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 14 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. Với kết. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thảo CTM6 K46 16 Đồ án môn học công nghệ Chế tạo máy. Sơ đồ gia công nguyên công V S4 S1 f, Nguyên công 6: Gia công hai mặt bên G, H của chi tiết. Gia công