THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG

Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau.

LỜI NÓI ĐẦU

Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau Từ các yêu cầu trên, ta phả i thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hồn chỉnh.

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất Những yêu cầu trên được thể hiện trong : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG.

kinh nghiệm của thầy hướng dẫn

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp

lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.

Tuy nhiên, do còn yếu kém về kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính tốn cũng như chọn các số liệu Em rất mong thầy

cô góp ý, bổ sung để kiến thức của em được vững vàng hơn

Sinh viên thực hiện.

Nguyễn Hữu Tuấn Việt Hồng Minh Tý

Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1

Công dụng của chi tiết :

- Chi tiết gia công có dạng càng dùng để điều chỉnh sự hoạt động của các chitiết gắn vào với nó, nó chuyền động được nhờ một trục gắn vào lỗ làm việc chính có

điều khiển được các chi tiết khác gắn vào hai lỗ ở hai đầu càng có đường kính lần lượt

là  = 16mm và rãnh dàimm và rãnh dài = 9mmmm

- Độ vuông góc giữa đườøng tâm của lỗ và mặt đầu cần phải được bảo đảm

2 Các yêu cầu kỹ thuật :

- Các chi tiết gia công thuộc họ càng và ta chọn lỗ  = 38mm là mặt làm việcchính dựa vào bề mặt làm việc chính để gia công các lỗ còn lại (lỗ 2 và lỗ 6mm và rãnh dài)

- Vị trí tương quan giữa các bề mặt: Độ song song giữa lỗ làm việc chính so vớihai lỗ ở hai đầu càng là 8.1/188 mm

-Các kích thước không ghi chế tạo theo cấp chính xác  IT15/2

3

Vật liệu chi tiết:

- Chi tiết là gang xám,ký hiệu GX 15-32, theo {8,trang 237, bang 11} ta có cácthông số sau :

Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo

Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1

Sản lượng chi tiết cần chế tạo :

- Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức :

N = N8 m.(1 + /188).(1 + /188) (chiếc/ năm)Trong đó:

m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm

 = 18 - 28% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn  = 18%

= 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo

Khối lượng chi tiết G = 7,8.8,8777155 = 8,6mm và rãnh dài86mm và rãnh dài kg

3 Dạng sản xuất và đặc trưng của nó

 Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết , tra [5, trang 24, bảng2.1] ta xác định gần đúng dạng sản xuất là loạt vừa

Đặc trưng dạng sản xuất này là có tính ổn định và lặp lại , sử dụng máy vạn trang bị công nghệ chuyên dùng (đồ gá chuyên dùng) mới đem lại hiệu quả kinhtế-kỹ thuật

năng-Chương III: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1 Dạng phôi :

- Chi tiết dạng càng, vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 15-32, phương phápchế tạo phôi là đúc

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

-Vì dạng sản xuất là hàng loạt vừa và vật liệu chi tiết là gang xám GX15- dùngphương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, với CCX II.Loại phôi này có CCX kích thước là IT15  IT16mm và rãnh dài (theo tài liệu HDTK trang 27 vàTheo tài liệu sổ tay công nghệ tập 1 trang 44 ,bảng 28 -1) Do kích thước lớn nhất là

121 mm, nên ta chọn lượng dư gia công cho các bề mặt như sau:

+ Lượng dư cho bề mặt (1-5-7-9mm-18): 3 mm

+ Lượng dư cho bề mặt (3) :4 mm

+ Lượng dư cho bề mặt(4): 3 mm

+ Góc thốt khuôn bằng 38

+ Bán kính góc lượn R = 3 mm

3 .Bản vẽ phôi:

- Từ kích thước trên bản vẽ chi tiết ta có kích thước cho bản vẽ phôi là :

- Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

 Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15:

Kích thước danh nghĩa > 8  6mm và rãnh dài : 8,488

Theo [7, trang 6mm và rãnh dài3] quá trình hình thành phôi trải qua các bước sau:

- Trước hết bộ phận kỹ thuật phải vẽ bản vẽ vật đúc Căn cứ vào bản vẽ vật đúc

bộ phận mộc mẫu chế tạo ra mẫu và hộp lõi Ở bộ phận làm khuôn người ta dùng mẫu và hỗn hợp làm khuôn để chế tạo ra khuôn Ở bộ phận làm lõi người ta dùng hộp lõi và hỗn hợp làm lõi chế tạo ra lõi Sau khi sấy khuôn và lõi ta đem lắp ráp khuôn lõi lại với nhau Tiến hành các bước tiếp theo như rót kim loại vào khuôn, mởõ khuôn lấy vật đúc, phá lõi khỏi vật đúc, làm sạch vật đúc và kiểm nghiệm

- Chi tiết được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động

và bán tự động

 Khối lượng phôi tính tương tự khối lượng chi tiết :

M = V 7,8 = 8,89mm831.7,8 =8,76mm và rãnh dài7 kg

Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

4 3

2

1

7 8

9

10

Hình 4.1 : Bản vẽ đánh dấu bề mặt cần gia công

1 Chọn các phương pháp gia công các bề mặt phôi

 Bề mặt (1)-(18), (5)-(7) độ nhám Ra = 3,2 m, cấp 6mm và rãnh dài Dung sai kích thước

8.855mm, cấp chính xác kích thước cấp 11. Phay mặt đầu

 Bề mặt (3)-(9mm) độ nhám Ra = 3,2 m, cấp 6mm và rãnh dài Dung sai kích thước 8.89mm5mm, cấpchính xác kích thước cấp 11  Phay mặt đầu.

 Bề mặt (4) lỗã 38 mm, độ nhám Ra = 1,6mm và rãnh dài m, cấp 7, dung sai kích thước+8,833 mm, cấp 8, khoét, doa

 Bề mặt (2) lỗ 16mm và rãnh dài mm, độ nhám Ra = 2.5 m, cấp 6mm và rãnh dài, dung sai kích thước +8,827

mm, cấp 8  Khoan, khoét và doa

 Bề mặt (6mm và rãnh dài) độ nhám Ra = 2.5 m, cấp 6mm và rãnh dài, dung sai kích thước +8,822 mm, cấpchính xác 8,  Khoan, phay rãnh

 Bề mặt (8) độ nhám Ra = 3,2 m, cấp 6mm và rãnh dài, dung sai kích thước +8,812  Xọc rãnhthen

2 Chọn chuẩn công nghệ

 Dùng bề mặt trụ ngồi làm chuẩn thô cho nguyên công đầu tiên

 Dùng bề mặt 4 và 3 làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công tiếp theo

2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi:

- Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bềmặt sau như : tiện, phay, khoan,khoét, doa…

- Nguyên công 3:

Bước 1: Định vị mặt (4) và (3) phay thô mặt (9mm)

Bước 2: Định vị mặt (4) và (3) phay tinh mặt (9mm)

Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh 2 mặt (1) - (18), (5) - (7)

- Nguyên công 5:

Bước 1: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2)Bước 2: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lo ã(2)

Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2)

- Nguyên công 6mm và rãnh dài:

Bước 1: Định vị lỗ (4), (2)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (6mm và rãnh dài)Bước 2: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinhrãnh (6mm và rãnh dài)

Bước 3: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh rãnh(6mm và rãnh dài)

- Nguyên công 2:

Bước 1: Định vị mặt (4) và (9mm) phay thô mặt (3)

Bước 2: Định vị mặt (4) và (9mm) phay tinh mặt (3)

- Nguyên công 3:

Bước 1: Định vị mặt (4) và (3) phay thô mặt (9mm)

Bước 2: Định vị mặt (4) và (3) phay tinh mặt (9mm)

Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2)

- Nguyên công 6mm và rãnh dài:

Bước 1: Định vị lỗ (4), (2)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan mồi lỗ (6mm và rãnh dài)Bước 2: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinhrãnh (6mm và rãnh dài)

Bước 3: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh rãnh(6mm và rãnh dài)

Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2).

- Nguyên công 6mm và rãnh dài:

Bước 1: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan mồi trước

3 Phân tích ba quy trình công nghệ đưa ra để chọn một:

- Theo em quy trình công nghệ II là tốt hơn cảø vì chi tiết gia công đòi hỏi phải

có độ song song giữa bề mặt làm việc chính lỗ 38 với hai lỗ còn lại ở hai đầu càng là8.1/188 mm và đảm bảo sự phân bố đều lượng dư giữa bề mặt gia công và bề mặtkhông gia công.Ngồi ra việc chia nhỏ nguyên công giúp làm giảm thời gian thay dao

và điều chỉnh máy mà vẫn phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa

Chương V: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

1 Nguyên công 1: Gia công lỗã (4)

A Chọn trình tự các bước trong nguyên công

Bước 1: khoét thô bằng dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng

Bước 2: khoét tinh bằng dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng

Bước 3: Doa tinh để đạt độ nhám yêu cầu

Theo [2, trang 332, bảng 4-47 tập 1} chọn dao khoét răng gắn mảnh hợp kimcứng BK6mm và rãnh dài, chuôi côn.

L=188mm , l=85mm

Khoét thô _ dao số 1: D=29mm.2

Khoét tinh _ dao số 2: D=29mm.8

Thông số hình học của lưỡi dao: =58 , =88 , =6mm và rãnh dài88 , 1=388 , =188 ,f=1mm , =8 , =88 , 1=188

Theo [2, trang 336mm và rãnh dài, bảng 4-49mm tập 1} chọn dao doa, răng gắn mảnh hợp kimcứng BK6mm và rãnh dài, chuôi côn

D=38mm , L=288mm , l=18mm

L: Chiều dài dao

l: Chiều dài lưỡi dao

D: Đường kính lưỡi dao

Các thông số hình học của dao doa: =88 , =188 , 8=4.58 , =8 , 8=188 ,

2 Nguyên công 2: Phay mặt 3

A Chọn trình tự các bước trong nguyên công

Phay bán tinh bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng

B Sơ đồ gá đặt

F Chọn dụng cụ kiểm tra

Thước kẹp

G Chọn dung dịch trơn nguội

Emunxi

3 Nguyên công 3: Phay mặt (9)

A Chọn trình tự các bước trong nguyên công

Phay bán tinh bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng.

F Chọn dụng cụ kiểm tra

Thước kẹp

G Chọn dung dịch trơn nguội

Emunxi

4 Nguyên công 4: Phay mặt (1) – (10) & (5) – (7)

A Chọn trình tự các bước trong nguyên công

Phay một lần bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng

5 Nguyên công 5: Khoan-khoét-Doa lỗ 2

A Chọn trình tự các bước trong nguyên công

Khoan bằng mũi khoan ruột gà

Khoét bằng mũi khoét

Doa lại bằng mũi doa nhằm đạt cấp chính xác về độ nhám và kích thước

B Sơ đồ gá đặt

Đường kính d = 15mm, chiều dài mũi khoan L = 111mm, chiều dài phần làmviệc l = 56mm và rãnh dàimm

Mũi khoan ruột gà đuôi trụ

Các thông số hình học lưỡi cắt:

Góc sau  = 128

Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang  = 588

Góc nghiêng chính của lưỡi cắt 2 = 888

Chu kỳ bền:12+8.5x12 = 18 phút

1=6mm và rãnh dài8 , a=1.5 , l=2.5 , l1=1.5 , f1=8.2

 Lưỡi khoét: Theo [2, trang 328, bảng 4-48]

Đường kính d = 15.8mm, chiều dài mũi khoan L = 188mm, chiều dài phầnlàm việc l = 85mm

Mũi khoét chuôi trụ gắn mảnh hợp kim cứng

Các thông số hình học lưỡi cắt:

Góc sau  = 88

Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang  = 188

Góc nghiêng chính của lưỡi cắt 2 = 6mm và rãnh dài88

=58 , 1=388 , f=8.8

 Lưỡi doa: Theo [2, trang 382, bảng 4-49mm]

Mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn

Số lưỡi cắt 18Đường kính D = 16mm và rãnh dàimm, chiều dài L = 148mm, chiều dài phần làmviệc l = 28mm

Thước kẹp, calip hoặc đồng hồ đo lỗ

G Chọn dung dịch trơn nguội

 Khi khoan: Emunxi (Dầu hoả)

 Khi doa: Dầu khống

6 Nguyên công 6: Khoan mồi lỗ để phay rãnh (6)

A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công.

Khoan mồi 2 lỗ đường kính 8 mm

 Lưỡi khoan: Theo [2, trang 328, bảng 4-48]

Đường kính d = 9mmmm, chiều dài mũi khoan L = 111mm, chiều dài phần làmviệc l = 56mm và rãnh dàimm

Mũi khoan ruột gà đuôi trụ

Các thông số hình học lưỡi cắt:

Góc sau  = 128

Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang  = 588

Góc nghiêng chính của lưỡi cắt 2 = 888

Chu kỳ bền:12+8.5x12 = 18 phút

1=6mm và rãnh dài8 , a=1.5 , l=2.5 , l1=1.5 , f1=8.2

F Chọn dụng cụ kiểm tra.

Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng

G Chọn dung dịch trơn nguội.

Emunxi

7 Nguyên công 7: Phay thô bề mặt rãnh (6)

A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công.

Phay bằng dao phay ngón chuôi trụ thép gió với chiều sâu phay 16mm và rãnh dài mm

B Sơ đồ gá đặt

 Lưỡi phay: Theo [2, trang 36mm và rãnh dài8, bảng 4-71]

Dao phay ngón chuôi trụ hợp kim cứng

Đường kính d = 8 mm, chiều dài L = 45 mm

Chiều dài phần làm việc l = 28 mm

Số răng dao Z =4Chu kỳ bền 188 phút

F Chọn dụng cụ kiểm tra.

Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng

G Chọn dung dịch trơn nguội.

Emunxi

8 Nguyên công 8: Phay tinh bề mặt rãnh (6)

A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công.

Phay bằng dao phay ngón chuôi trụ thép gió với chiều sâu phay 16mm và rãnh dài mm

 Lưỡi phay: Theo [2, trang 36mm và rãnh dài8, bảng 4-71]

Dao phay ngón chuôi trụ hợp kim cứng

Đường kính d = 9mm mm, chiều dài L = 45 mm

Chiều dài phần làm việc l = 28 mm

Số răng dao Z =4

F Chọn dụng cụ kiểm tra.

Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng

G Chọn dung dịch trơn nguội.

Emunxi

9 Nguyên công 9: Xọc rãnh then (8)

A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công.

Chọn dao bào thân thẳng có góc nghiêng  = 458 gắn mảnh hợp kim cứng(phảivà trái)

F Chọn dụng cụ kiểm tra.

Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng

G Chọn dung dịch trơn nguội.

Emunxi

Chương VI: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG VÀ KÍCH THƯỚC

TRUNG GIAN

1 Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích :

- Lượng dư nhỏ nhất một phía Zimin=RZi-1 + Ti-1 + Pi-1 + i

- Lượng dư nhỏ nhất hai phía 2Zimin=2(RZi-1 + Ti-1 + 2

i

2 1 i

P   )Trong đó :

Zimin: lượng dư bề mặt của bước công nghệ thứ i

RZi-1: chiều cao nhấp nhô do bước gia công trước để lại m

Ti-1 : chiều sâu lớp biến cứng ở bước gia công trước để lại m

Pi-1: sai số không gian của bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại

vt : sai số vị trí tương quan giữa mặt gia công và mặt định vị m

gñ 2 k 2

- Thực hiện bằng phương pháp phân tích cho bề mặt (4) có Ra=1.6mm và rãnh dài m

- Theo phụ lục 11a và11 / trang 148 và trang 145/ HDĐA-TP ta được trình tự cácbước công nghệ đạt được độ nhám , cấp chính xác như sau:

Phôi Rz8 = 88m và T8=358 mm

Rz8 + Tz8 = 438m

- Do chi tiết gia công có vật liệu là gang nên các bước gia công kế tiếp T = 8

1- Khoét thô Rz1= 6mm và rãnh dài8m

T1= 82- Khoét tinh Rz2= 25m

1200 2

2

2 2

2 c

0  60  849

- Các sai số không gian còn lại

i= ki8 Với ki :hệ số in dập ss không gian bảng 2.12 / trang 6mm và rãnh dài4 / HDĐA-TP

+ Sai số không gian còn lại các bước khoét thô 

k = 8 vì chuẩn kích thước vuông góc với chuẩn gia công

đg= 8 Sai số đồ gá (rất nhỏ nên bỏ qua)

+ Lượng dư cho bước gia công Khoét thô2Z1min=2(RZ8 + T8 + 2

Trong đó Rz và T2 được tra từ bảng phụ lục 11 tài liệu {1}

+ Kích thước trung gian của lỗ lớn nhất của chi tiết

Dmax3= 38+8.833 = 38.833mm+ Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công Doa

Dmax2= Dmax3 - 2Zmin3=38.833 - 8.158 = mm+ Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công tinh (Khoét tinh)

Dmax1= Dmax2 - 2Zmin2= 29mm.875 - 8.325 = 29mm.55mm+ Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công thô (Khoét thô)

Dmax8= Dmax1 - 2Zmin1= 29mm.55 - 2.56mm và rãnh dài22 = 26mm và rãnh dài.9mm88 mm

- Tra bảng 7-1 /trang 8 ta có các thứ tự sau

8 = 1.6mm và rãnh dài mm => CCX 15

1 = 8.33mm => CCX 13

2 = 8.884 mm => CCX 18

3 = 8.833mm => CCX 8+ Đường kính trung gian nhỏ nhất của phôi

D8max = 26mm và rãnh dài.9mm88mm => D8min = D8max - 8 = 26mm và rãnh dài.9mm88 - 1.6mm và rãnh dài = 25.388mm+ Đường kính trung gian sau khi gia công khoét thô

D1max = 29mm.55mm => D1min = D1max - 1 = 29mm.55 - 8.33 = 29mm.22mm+ Đường kính trung gian sau khi gia công khoét tinh

D2max = 29mm.875mm => D2min = D2max - 2 = 29mm.875 - 8.884 = 29mm.79mm1mm+ Đường kính trung gian sau khi gia công Doa

D3max = 38.833mm => D3min = D3max - 3 = 38.833 - 8.833 = 38mm

- Tính lượng dư lớn nhất và bé nhất của lỗ

+ Khoét thô2Z1min = D1min - D8min = 29mm.22 - 25.388 = 3.832mm2Z1max = D1max - D8max = 29mm.55 - 26mm và rãnh dài.9mm88 = 2.56mm và rãnh dài2m+ Khoét tinh

2Z2min = D2min - D1min = 29mm.79mm1 - 29mm.22 = 8.571mm2Z2max = D2max - D1max = 29mm.875 - 29mm.55 = 8.325mm 

+ Doa2Z3min = D3min - D2min = 38 - 29mm.79mm1 = 8.289mmmm2Z3max = D3max - D2max = 38.833 - 29mm.875 = 8.158mm

 Vậy lượng dư tổng cộng lớn nhất và bé nhất

Z8min = 2



3 1

i Zimin= 3.832 + 8.571 + 8.289mm = 4.6mm và rãnh dài12mm

Z8max = 2

3 max i

Z = 2.56mm và rãnh dài2 + 8.325 + 8.158 = 3.845mm