MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
DANH SÁCH HÌNH ẢNH.. 4
DANH SÁCH CÁC BẢNG.. 6
LỜI NÓI ĐẦU.. 7
CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT, PHÂN TÍCH CHI TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 8
1.1. Xác định dạng sản xuất. 8
1.1.1. Số lượng chi tiết cần chế tạo. 8
1.1.2. Khối lượng chi tiết 8
1.1.3. Xác định dạng sản xuất 9
1.2. Phân tích chi tiết. 9
1.2.1. Công dụng của chi tiết 9
1.2.2. Điều kiện làm việc của chi tiết 9
1.2.3. Chọn vật liệu chế tạo chi tiết 10
1.2.4. Xác định dung sai các kích thước, độ nhám bề mặt chi tiết và sai lệch vị trí của các mặt chi tiết 10
1.3. Xác định phương pháp chế tạo phôi 12
1.3.1. Chọn dạng phôi 12
1.3.2. Xác định phương pháp chế tạo phôi 13
1.3.3. Xác định lượng dư của phôi 14
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.. 15
2.1. Chọn phương pháp gia công các bề mặt. 15
2.1.1. Bề mặt 15 và 19. 15
2.1.2. Bề mặt 1 và 8. 16
2.1.3. Bề mặt 2, 3, 4, 6, 9, 10, 11, 13. 16
2.1.4. Bề mặt 5, 12. 16
2.1.5. Bề mặt 7, 14. 16
2.1.6. Bề mặt 18, 24. 16
2.1.7. Bề mặt 16, 17, 20, 21, 22, 23, 25, 26. 16
2.2. Lập quy trình công nghệ. 16
2.2.1. Một số phương án gia công chi tiết 16
2.2.2. Phân tích phương án, chọn phương án phù hợp. 19
2.3. Thiết kế các nguyên công theo quy trình công nghệ đã chọn. 20
2.3.1. Nguyên công 1: Phay mặt 15. 20
2.3.2. Nguyên công 2: Phay mặt 19. 25
2.3.3. Nguyên công 3: Phay mặt 1. 28
2.3.4. Nguyên công 4: Phay mặt 8. 30
2.3.5. Nguyên công 5: Khoan các lỗ 3, 4, 10, 11. 31
2.3.6. Nguyên công 6: Khoan các lỗ 2, 6, 9, 13. 38
2.3.7. Nguyên công 7: Khoét bề mặt 5, 12. 39
2.3.8. Nguyên công 8: Phay mặt 7, 14. 43
2.3.9. Nguyên công 9: Khoan lỗ 18. 46
2.3.10. Nguyên công 10: Khoan và Tarô 16, 17, 20, 21. 48
2.3.11. Nguyên công 11: Khoan lỗ 24. 53
2.3.12. Nguyên công 12: Khoan và tarô 22, 23, 25, 26. 53
2.3.13. Nguyên công 13: Mài phẳng 15. 55
2.3.15. Nguyên công 15: Mài phẳng 1. 58
2.3.16. Nguyên công 16: Mài phẳng 8. 60
2.3.17. Nguyên công kiểm tra độ không song song. 61
2.4. Lượng dư gia công cho các nguyên công. 62
2.5. Bảng tổng hợp các nguyên công. 64
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 66
3.1. Tính toán và thiết kế đồ gá nguyên công 5 (gia công lỗ). 66
3.1.1. Xác định cơ cấu định vị 66
3.1.2. Xác định cơ cấu kẹp chặt, tính lực kẹp cần thiết 66
3.1.3. Xác định các thông số cho các chi tiết của đồ gá. 68
3.1.4. Xác định sai số gá đặt 69
3.2. Tính toán và thiết kế đồ gá nguyên công 6 (gia công lỗ). 70
3.2.1. Xác định cơ cấu định vị 70
3.2.2. Xác định cơ cấu kẹp chặt, tính lực kẹp cần thiết 70
3.2.3. Xác định các thông số cho các chi tiết của đồ gá. 72
3.2.4. Xác định sai số gá đặt 73
CHƯƠNG 4. TÍNH KINH TẾ CỦA QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.. 75
4.1. Tính các chi phí thành phần. 75
4.1.1. Chi phí phôi 75
4.1.2. Chi phí trả lương. 75
4.1.3. Chi phí điện năng. 75
4.1.4. Chi phí sử dụng dụng cụ cắt 76
4.1.5. Chi phí bảo trì máy. 76
4.1.6. Chi phí sử dụng đồ gá. 77
4.2. Tính tổng chi phí 77
KẾT LUẬN.. 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 79
LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta đã biết, vấn đề mà nhà sản xuất quan tâm nhất đối với sản phẩm của mình là: năng suất - chất lượng - giá thành. Trong tất cả các lĩnh vực nói chung và trong ngành cơ khí chế tạo máy nói riêng, có thể xem quy trình công nghệ gia công là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến năng suất - chất lượng - giá thành, một quy trình công nghệ gia công hợp lý của một chi tiết sẽ rút ngắn được thời gian gia công và đảm bảo được chất lượng sản phẩm theo yêu cầu từ đó giảm được giá thành, mang đến một hiệu quả kinh tế lớn nhất.
Thấu hiểu được tầm quan trọng của vấn đề này, Bộ môn Chế tạo máy, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã thiết kế môn Đồ án Kỹ thuật chế tạo, giúp sinh viên vận dụng tất cả các kiến thức đã học được trong thời gian qua vào môn học, qua đó giúp sinh viên hiểu rõ hơn về chuyên ngành cũng như các kiến thức chưa được trải nghiệm nhiều trước đây. Đồ án không những mang lại kỹ năng cho sinh viên ở hiện tại mà còn sẽ giúp ích rất nhiều cho công việc sau này.
Với các kiến thức đã học được qua các môn học Kỹ thuật chế tạo 1, Kỹ thuật chế tạo 2, Kỹ thuật chế tạo 3, CAD/CAM, Dung sai và kỹ thuật đo, Vẽ cơ khí... và đặc biệt với sự hướng dẫn tận tình của thầy: PGS.TS………………, chúng em đã hoàn thành đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công Thân bơm”.
Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu và chân thành của quý thầy, cô trong bộ môn Chế tạo máy để giúp chúng em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất. Đó sẽ là kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong công việc sau này. Chúng em xin chân thành cảm ơn.
CHƯƠNG 1.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT, PHÂN TÍCH CHI TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
1.1. Xác định dạng sản xuất
1.1.1. Số lượng chi tiết cần chế tạo
Việc xác định dạng sản xuất để đưa ra một qui trình công nghệ hợp lý, để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp để tạo phôi và các phương pháp gia công để đạt được hiệu quả cao với chi phí sản xuất thấp nhất.
Thay số được: N = 11960 chiếc/năm.
1.1.2. Khối lượng chi tiết
Từ phần mềm SolidWorks, sử dụng công cụ Mass Properties bằng cách chọn biểu tượng Mass Properties trong tab Evaluate.
Từ đó tính được khối lượng của chi tiết: M = 2571 g
1.2. Phân tích chi tiết
1.2.1. Công dụng của chi tiết
Chi tiết dùng làm thân giữa bơm bánh răng, các mặt bích được lắp với các bộ phận của máy. Phần bên trong là nơi lắp bánh răng vào. Khoảng khe hở giữa các đỉnh răng và đường kính trong của chi tiết rất bé giúp cho việc bơm lưu chất và áp suất của bơm đúng yêu cầu kỹ thuật. Quy trình làm việc của thâm bơm theo [2, trang 2] (xem hình 1.2).
1.2.3. Chọn vật liệu chế tạo chi tiết
Vật liệu chế tạo chi tiết phải thỏa mãn điều kiện làm việc của chi tiết như có độ bền, độ chịu nhiệt và độ chống mài mòn cao. Mặt khác, vật liệu cũng phải đáp ứng được tính kinh tế như vật liệu phổ biến, giá thành không quá cao... Từ các yêu cầu trên, chọn vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 24-44, có các thông số vật lý như sau:
- Giới hạn bền kéo 240 N/mm2.
- Giới hạn bền uốn 440 N/mm2.
GX 24-44 là loại gang xám peclit với các tấm graphit nhỏ mịn, giúp chi tiết chịu được tải trọng cao, chịu mài mòn tốt và làm giảm rung động trong quá trình bơm vận hành. Thành phần các nguyên tố hóa học trong gang xám được thể hiện trong bảng 1.1.
1.2.4. Xác định dung sai các kích thước, độ nhám bề mặt chi tiết và sai lệch vị trí của các mặt chi tiết
Yêu cầu về độ nhám các bề mặt chi tiết:
- Bề mặt 15 và 19 là mặt được lắp vào bích đầu và bích đuôi, bề mặt 5 và 12 được dùng để lắp bánh răng, bề mặt 1 và 8 để lắp bu lông nên cần độ nhám bề mặt thấp, tăng độ chính xác khi lắp ghép và tránh hiện tượng rò rỉ trong quá trình bơm hoạt động độ nhám các bề mặt sau khi gia công cần đạt cấp chính xác IT7, tương đương Ra = 1,25 mm (theo TCVN 78).
- Các bề mặt còn lại có thể chọn độ nhám theo cấp chính xác IT15 (trùng với cấp chính xác của vật đúc), tương đương Rz = 80 mm.
- Khoảng cách tâm các lỗ Ø11 cần đạt độ chính xác cao để có thể ăn khớp với bích đầu và bích đuôi, nên chọn cấp chính xác JS7, lần lượt là mm và mm, mm và mm (các lỗ trong cùng một cụm phải có dung sai giống nhau).
- Kích thước mm và mm là dung sai khoảng cách tâm các lỗ ren, chọn theo cấp chính xác JS12.
Sau khi gia công cần kiểm tra một số các yêu cầu về kỹ thuật của chi tiết bằng một số dụng cụ như sau:
- Kiểm tra độ chính xác các kích thước bằng thước cặp có khoảng đo 150 mm và độ chính xác 0,02 mm.
- Kiểm tra độ sai lệch vị trí tương quan giữa các bề mặt bằng đồng hồ so có độ chính xác 0,01 mm.
1.3. Xác định phương pháp chế tạo phôi
1.3.1. Chọn dạng phôi
Trong gia công cơ khí, các dạng phôi có thể là: phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán... Theo [4, trang 168] tổng hợp được một số đặc điểm cơ bản của các loại phôi trên:
* Phôi đúc, là phương pháp chế tạo phôi bằng cách nấu chảy kim loại sau đó rót kim loại lỏng vào lòng khuôn có hình dạng giống với hình dạng của vật đúc. Sau khi kim loại đông đặc, ta thu được vật đúc có hình dạng giống với lòng khuôn. Thông thường phương pháp đúc sử dụng để đúc các chi tiết như các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp... Vật liệu thường dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và một số loại hợp kim khác.
* Phôi rèn gồm hai loại là phôi rèn tự do và phôi rèn khuôn. Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thường sử dụng phôi rèn tự do. So với rèn tự do (hay còn gọi là rèn khuôn hở), phôi rèn khuôn có độ chính xác và năng suất cao hơn nên được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt lớn đến hàng khối. Phôi rèn thường được áp dụng cho các vật liệu có tính dẻo tốt.
Dựa vào đặc điểm của các loại phôi nói trên và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, chọn dạng phôi là phôi đúc vì:
- Phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. Hình dạng thân bơm không quá lớn (kích thước lớn nhất của chi tiết là 112 mm), cấu tạo không quá phức tạp. Ngoài ra, độ nhám bề mặt phôi đúc là phù hợp để tiếp tục tiến hành các bước gia công kế tiếp.
- Phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa.
1.3.2. Xác định phương pháp chế tạo phôi
Có nhiều phương pháp đúc để tạo nên phôi đúc như:
- Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ: Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, năng suất thấp và giá thành vật đúc rẻ, thích hợp cho sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
- Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại: Nếu khuôn được làm bằng máy thì vật đúc đạt cấp chính xác khá cao, nhưng giá thành chi tiết cũng cao hơn.
Dựa vào cấu tạo của chi tiết cần gia công (dạng hình hộp, khá đơn giản), các yêu cầu về độ nhám bề mặt và dạng sản xuất hàng loạt vừa, chọn phương pháp đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy (có cấp chính xác II) với các đặc điểm như sau:
+ Cấp chính xác đạt IT15 – IT16.
+ Độ nhám bề mặt phôi đạt được Rz 80 µm.
+ Góc thoát khuôn là theo [4, trang 178, bảng 3.7].
1.3.3. Xác định lượng dư của phôi
Kích thước ngoài lớn nhất của chi tiết là 146 mm và cấp chính xác của phôi đúc là cấp II và cấp chính xác kích thước của phương pháp là IT15. Theo [5, trang 44, bảng 28.1] tra được kích thước các lượng dư gia công:
- Kích thước danh nghĩa 106 mm, lượng dư gia công cơ là 3 mm, dung sai kích thước mm Kích thước lớn nhất giữa hai bề mặt là mm.
- Kích thước danh nghĩa 45 mm, lượng dư gia công cơ cho bề mặt 15 (mặt trên) là 3,5 mm, bề mặt 19 (mặt dưới) là 2,5 mm, dung sai kích thước mm Kích thước lớn nhất giữa hai bề mặt là mm.
CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
2.1. Chọn phương pháp gia công các bề mặt
Khả năng công nghệ của các phương pháp gia công tra theo [1, trang 143, bảng PL11] (xem bảng 2.1).
Dựa vào bảng 2.1, xác định cách gia công cho từng bề mặt cần gia công của chi tiết đảm bảo đạt được yêu cầu kỹ thuật đồng thời đảm bảo tính kinh tế cao.
2.2. Lập quy trình công nghệ
2.2.1. Một số phương án gia công chi tiết
Sau khi phân tích chi tiết, nhóm đưa ra được một số phương án có thể sử dụng để gia công các bề mặt của chi tiết (xem bảng 2.2).
2.2.2. Phân tích phương án, chọn phương án phù hợp
Sau quá trình phân tích 2 phương án đã nên trong bảng 2.2, rút ra được một số kết luận về các phương án như sau:
- Đối với phương án 1: Chọn chuẩn thô là hai mặt cong hai bên (không gia công) để gia công mặt 15. Sau đó dùng mặt 15 làm chuẩn tinh để gia công các mặt 1, 8, 5, 12, 7, 14 và các lỗ 2, 3, 4, 6, 9, 10, 11 và 13. Phương án này dùng hai mặt cong hai bên (hai mặt không gia công) làm chuẩn thô để gia công các mặt còn lại nên sẽ gây sai số tích lũy trong quá trình gia công.
- Đối với phương án 2: Chọn chuẩn thô là hai mặt cong hai bên (không gia công) để gia công mặt 15. Sau đó dùng mặt 15 làm chuẩn tinh để gia công mặt 19, 5 và 12. Sau đó dùng mặt 5 và 12 làm chuẩn tinh mới để gia công các mặt còn lại. Phương án này chọn chuẩn tinh qua 2 lần gây ra sai số về chuẩn trong quá trình gia công, đồng thời mặt 5, 12 có yêu cầu kỹ thuật cao, nếu dùng làm chuẩn định vị có thể gây biến dạng bề mặt, làm cho bề mặt không đạt yêu cầu sau quá trình gia công.
2.3. Thiết kế các nguyên công theo quy trình công nghệ đã chọn
2.3.1. Nguyên công 1: Phay mặt 15
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Phay thô và phay tinh mặt 15.
Bề mặt định vị: Mặt 19 và hai mặt cong hai bên.
Định vị: Định vị mặt 19 bằng phiến tỳ, cố định 3 bậc tự do. Định vị hai mặt cong hai bên bằng 2 khối chữ V (1 cố định + 1 động), cố định 3 bậc tự do còn lại Chi tiết được cố định 6 bậc tự do, có thể tiến hành gia công.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy đứng vạn năng X5032 của hãng VINACOM (xem hình 2.2):
- Kích thước bàn làm việc : mm.
- Rãnh chữ T (số rãnh, kích thước) : 3 rãnh, mm.
- Công suất trục chính : 7,50 kW.
c) Chọn dụng cụ gia công
Chọn dòng dao phay mặt đầu có gắn các mảnh hợp kim cứng CoroMill® 390 R390–125Q40–17L của hãng Sandvik (xem hình 2.3) với các thông số như bảng 2.4.
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: khối chữ V (một khối động và một khối tĩnh), phiến tỳ.
Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emulsion 10%, theo [1, trang 58, bảng 2.10].
Dụng cụ kiểm tra: Máy đo độ nhám bề mặt PCE RT 2000 (khoảng đo từ 0,005 μm đến 16 μm) để kiểm tra độ nhám bề mặt (xem hình 2.5).
2.3.3. Nguyên công 3: Phay mặt 1
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Phay thô và phay tinh mặt 1. Bề mặt định vị: Mặt 8, 15 và 19.
Định vị: Dùng phiến tỳ định vị mặt 8, cố định 3 bậc tự do. Dùng ê tô định vị mặt 15 và 19, cố định 3 bậc tự do Chi tiết được cố định 6 bậc tự do, có thể tiến hành gia công.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy phay đứng X5032 của hãng VINACOM (hình 2.2) với các thông số như trình bày trong nguyên công 1, các tốc độ quay của trục chính trong bảng 2.3.
c) Chọn dụng cụ gia công
Chọn dao dao phay mặt đầu CoroMill® 390 R390–125Q40–17L với mảnh hợp kim R390-17 04 08M-KH 3040 như nguyên công 1 (hình 2.3 và 2.4).
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: Ê tô, phiến tỳ.
Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emulsion 10%, theo [1, trang 58, bảng 2.10].
Dụng cụ kiểm tra: Máy đo độ nhám bề mặt PCE RT 2000 để đo độ nhám bề mặt (xem hình 2.5); Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-181-30 để kiểm tra kích thước gia công (xem hình 2.6).
2.3.5. Nguyên công 5: Khoan các lỗ 3, 4, 10, 11
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Khoan các lỗ 3, 4, 10, 11.
Bề mặt định vị: Mặt 15 và hai mặt cong hai bên.
Quá trình thực hiện: Đặt chi tiết lên phiến tỳ, sau đó lắp phiến dẫn hướng để định vị các lỗ khi khoan. Vặn tay quay để xiết ren vít kẹp chặt chi tiết hoặc mở ren vít khi gia công xong.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy khoan cần Z3080 25 của hãng WDDM (xem hình 2.13) .
Dựa vào [6, trang 26], tính được cấp tốc độ và lượng chạy dao của máy như bảng.
c) Chọn dụng cụ gia công
(1) Khoan lỗ 4, 11: Chọn mũi khoan CoroDrill® 870-1100-8L16-8 của hãng Sandvik với đường kính làm việc 11 mm và chiều dài mũi khoan 96 mm (xem hình 2.14) với các thông số như bảng 2.7. Sau khi khoan, lỗ đạt được cấp chính xác H9.
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: khối chữ V (một khối tĩnh và một khối động), phiến tỳ.
Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emulsion 10%, theo [1, trang 58, bảng 2.10].
Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-181-30 để kiểm tra kích thước lỗ khoan (xem hình 2.6).
2.3.6. Nguyên công 6: Khoan các lỗ 2, 6, 9, 13
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Khoan các lỗ 2, 6, 9, 13.
Bề mặt định vị: Mặt 15 và 2 lỗ 3, 10.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy khoan cần Z3080 25 của hãng WDDM (hình 2.13) với các thông số như nguyên công 5.
c) Chọn dụng cụ gia công
Chọn mũi khoan CoroDrill® 870-1100-8L16-8 (hình 2.14) của hãng Sandvik với các thông số như nguyên công 5.
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: kẹp liên động.
Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emulsion 10%, theo [1, trang 58, bảng 2.10].
Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-181-30 để kiểm tra kích thước lỗ khoan (xem hình 2.6).
2.3.8. Nguyên công 8: Phay mặt 7, 14
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Phay thô mặt 7, 14
Bề mặt định vị: Mặt 3, 10, 15.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy phay đứng X5032 của hãng VINACOM (hình 2.2) với các thông số như trình bày trong nguyên công 1.
c) Chọn dụng cụ gia công
Bề mặt 7 và 14 sau nguyên công 2 có chiều dày cần phay là 46 mm, cần cắt vào 5,4 mm (lượng dư còn lại sau khi gia công mặt 5 và 12). Chọn dao phay ngón CoroMill® Plura RA215.26-3250DAL36L 1620 của hãng Sandvik với đường kính cắt d là 12,7 mm (0,5 inch) và chiều sâu cắt tối đa 57,15 mm (2,25 inch), có khả năng phay cắt đứt mặt cạnh (xem hình 2.27), với các thông số như bảng 2.11.
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: kẹp liên động.
Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emulsion 10%.
Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-181-30 để kiểm tra kích thước lỗ khoan (xem hình 2.6).
2.3.10. Nguyên công 10: Khoan và Tarô 16, 17, 20, 21
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Khoan và Tarô các lỗ 16, 17, 20, 21
Bề mặt định vị: Mặt 1, 15, 19.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy khoan cần Z3080 25 của hãng WDDM (hình 2.13) với các thông số như nguyên công 5.
c) Chọn dụng cụ gia công
(1) Khoan trước khi tarô: Để thực hiện tarô ren M10, bước ren 1,5 mm, cần khoan trước lỗ có đường kính mm. Do đó, chọn mũi khoan CoroDrill® 460460.1-0850-026A1-XM GC34 của hãng Sandvik (xem hình 2.33) với đường kính 8,5 mm và chiều dài sử dụng 26,8 mm (phù hợp với chiều sâu lỗ 15 mm). Các thông số khác của mũi khoan xem bảng 2.13.
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: Êtô, phiến dẫn hướng, bạc dẫn hướng.
Dung dịch trơn nguội: làm mát bên ngoài, sử dụng dung dịch Emulsion 10%.
Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-181-30 để kiểm tra kích thước lỗ khoan (xem hình 2.6); Dưỡng đo ren hệ mét 28 lá Niigata Seiki, có thể kiểm tra bước ren từ 0,25 mm đến 2,5 mm (hình 2.35) để kiểm tra bước ren.
2.3.11. Nguyên công 11: Khoan lỗ 24
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Khoan lỗ 24.
Bề mặt định vị: Mặt 8, 15, 19.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy khoan cần Z3080 25 của hãng WDDM (hình 2.13) với các thông số như nguyên công 5.
c) Chọn dụng cụ gia công
Chọn mũi khoan gắn mảnh hợp kim CoroDrill® DS20-D2600DM32-04 của hãng Sandvik (hình 2.30) với các thông số như nguyên công 9.
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: Ê tô, phiến dẫn hướng, bạc dẫn hướng.
Dung dịch trơn nguội: dung dịch Emulsion 10%.
Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-181-30 để kiểm tra kích thước lỗ khoan (xem hình 2.6).
2.3.13. Nguyên công 13: Mài phẳng 15
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Mài phẳng tinh mặt 15. Bề mặt định vị: Mặt 19
b) Chọn máy gia công
Chọn máy mài mặt phẳng cỡ lớn Chevalier FSG 2480 ADIV (Đài Loan) (xem hình 2.41).
c) Chọn dụng cụ gia công
(1) Chọn đá mài thô có ký hiệu 38A46F12VBEP của hãng Norton (hình 2.42) với kích thước đá 406 76 127 mm (phù hợp với kích thước trục máy), độ hạt (grit) là 46, sau khi mài có thể đạt độ nhám Ra 2,5.
(2) Chọn đá mài tinh có ký hiệu 3SG54E12VXP của hãng Norton (hình 2.42) với kích thước đá 406 76 127 mm (phù hợp v, độ hạt (grit) là 60, thích hợp để mài tinh, sau khi mài có thể đạt độ nhám Ra 1,25 như yêu cầu của chi tiết.
2.3.15. Nguyên công 15: Mài phẳng 1
a) Sơ đồ gá đặt, các bước thực hiện nguyên công
Tên nguyên công: Mài phẳng tinh mặt 1.
Bề mặt định vị: Mặt 8 và hai mặt cong hai bên.
b) Chọn máy gia công
Chọn máy mài mặt phẳng cỡ lớn Chevalier FSG 2480 ADIV (Đài Loan) (xem hình 2.41) với các thông số như nguyên công 13.
c) Chọn dụng cụ gia công
Chọn đá mài thô 38A46F12VBEP của hãng Norton (hình 2.42) và đá mài tinh 3SG54E12VXP của hãng Norton (hình 2.42) với các thông số như nguyên công 13.
d) Chọn đồ gá, dung dịch trơn nguội, dụng cụ kiểm tra
Đồ gá: bàn gá từ.
Dung dịch trơn nguội: không dùng dung dịch trơn nguội trong quá trình mài.
Dụng cụ kiểm tra: Máy đo độ nhám bề mặt PCE RT 2000 để đo độ nhám bề mặt (xem hình 2.5); Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-181-30 để kiểm tra kích thước gia công (xem hình 2.6).
2.3.17. Nguyên công kiểm tra độ không song song
Sau khi gia công phay các mặt (sau nguyên công 2 và nguyên công 4), cần kiểm tra độ song song giữa mặt 15 và 19; mặt 1 và 8 để đảm bảo chi tiết làm việc tối ưu. Sau khi kiểm tra, nếu chi tiết không đạt yêu cầu cần phải bỏ và gia công lại chi tiết khác (không làm các bước tiếp theo đối với chi tiết bị lỗi). Các bước tiến hành đo độ không song song và yêu cầu kỹ thuật về độ không song song xem hình 2.46.
2.4. Lượng dư gia công cho các nguyên công
Dựa vào kích thước cuối cùng sau khi gia công và độ chính xác yêu cầu của các bề mặt cần gia công, sử dụng bảng thống kê và các tài liệu tra cứu để xác định lượng dư gia công cho từng bề mặt thể hiện trong các bảng từ bảng 2.15 đến bảng 2.20.
2.5. Bảng tổng hợp các nguyên công
Sau quá trình tính toán, lập được bảng tổng hợp nguyên công quá trình gia công thân bơm như trình bày trong bảng 2.21.
CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
3.1. Tính toán và thiết kế đồ gá nguyên công 5 (gia công lỗ)
3.1.1. Xác định cơ cấu định vị
Chi tiết gia công thân bơm có dạng hình hộp, để hạn chế 6 bậc tự do của chi tiết khi gia công cần dùng một phiến tỳ, hai khối chữ V ngắn (một khối cố định, một khối chuyển động tịnh tiến) (theo [8, trang 30]) với bề mặt định vị là mặt phẳng (mặt 15) và hai mặt trụ ngoài (hai mặt cong hai bên chi tiết). Cụ thể:
- Phiến tỳ: hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết (tịnh tiến theo trục z, xoay theo trục x và y (xem hình 3.1)).
- Khối chữ V cố định: hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết (tịnh tiến theo trục y, xoay theo trục z).
3.1.2. Xác định cơ cấu kẹp chặt, tính lực kẹp cần thiết
a) Xác định phương và chiều lực kẹp, chọn cơ cấu kẹp chặt
Cơ cấu kẹp chặt của đồ gá dùng để kẹp chặt và théo kẹp chi tiết gia công. Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo chi tiết có vị trí cố định trên đồ gá và không bị xê dịch trong quá trình gia công.
Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có một số chi tiết chính như sau:
- Bu lông (thường có đường kính tiêu chuẩn M5 đến M25, chiều dài 20 – 140 mm được chế tạo từ thép 45, thép 40X...).
- Đai ốc.
- Miếng đệm.
- Bạc lót.
Sơ đồ nguyên lý của cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có sử dụng tay quay được thể hiện ở hình 3.2. Thực hiện việc kẹp chặt và tháo chi tiết bằng cách xoay tay quay để xiết hay mở ren vít.
Trong quá trình gia công lỗ bằng phương pháp khoan, chi tiết chịu tác dụng của moment xoắn M và lực hướng trục . Thông thường, lực chạy dao và lực kẹp chặt tác dụng theo cùng một chiều, có xu hướng ấn chi tiết xuống mặt định vị (xem hình 3.3).
Từ đó, tính được lực kẹp cần thiết của ren vít W = 334N
3.1.3. Xác định các thông số cho các chi tiết của đồ gá
a) Các cơ cấu định vị
- Khối chữ V cố định và di động với góc 900.
- Phiến tỳ được lặp chặt với thân đồ gá bằng các vít lục giác M8, các cạch ở mặt phẳng trên của các phiến tỳ được vát mép tạo điều kiện thuận lợi cho việc đẩy chi tiết gia công và quét sạch phoi (góc vát mép ).
b) Cơ cấu kẹp chặt
Từ đó tính được đường kính ngoài danh nghĩa của ren vít d = 9,45 mm. Theo tiêu chuẩn, chọn ren vít M12
c) Các chi tiết khác của đồ gá
- Bạc dẫn cố định: dùng để khoan. Sử dụng bạc có vai để dễ dàng thay thế khi bạc bị mòn. Chế độ lắp ghép của bạc với phiến dẫn là lắp chặt (H/n), chất lượng bề mặt đạt Ra 1,25.
- Phiến dẫn hướng khoan có thể tháo rời.
- Bu lông M12 để lắp đồ gá với bàn máy.
Sau khi xác định các thông số và các chi tiết cần thiết cho đồ gá, tiến hành thiết kế đồ gá như hình 3.3.
3.1.4. Xác định sai số gá đặt
Từ đó, tính được sai số chế tạo đồ gá cho phép: ect = 0,005 mm
Ta có [ect]>o nên giá trị này là hợp lý.
3.2. Tính toán và thiết kế đồ gá nguyên công 6 (gia công lỗ)
3.2.1. Xác định cơ cấu định vị
Chi tiết gia công thân bơm có dạng hình hộp, để hạn chế 6 bậc tự do của chi tiết khi gia công cần dùng hai phiến tỳ, một chốt trụ và một chốt trám (theo [8, trang 33]) với bề mặt định vị là mặt phẳng (mặt 15) và hai mặt trụ trong (lỗ 3 và 10). Cụ thể:
- Hai phiến tỳ: hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết (tịnh tiến theo trục z, xoay theo trục x và y (xem hình 3.1)).
- Chốt trụ ngắn: hạn chế 2 bậc tự do (tịnh tiến theo trục x và y).
3.2.3. Xác định các thông số cho các chi tiết của đồ gá
a) Các cơ cấu định vị
- Chốt trụ ngắn, chốt trám được lựa chọn đường kính thông qua giá trị trọng lượng của chi tiết. Chi tiết thân bơm có khối lượng 2,6 kg nên chọn chốt trụ ngắn và chốt trám có đường kính 11 mm (theo [8, trang 35]). Chốt trụ lắp với lỗ định vị bằng mối lắp H6/h6, chốt trám lắp với lỗ định vị bằng mối lắp H7/h7. Chốt trụ và chốt trám được lắp với đồ gá bằng mối lắp chặt H7/k7.
- Phiến tỳ được lặp chặt với ong đồ gá bằng các vít lục giác M8, các cạch ở mặt phẳng trên của các phiến tỳ được vát mép tạo điều kiện thuận lợi cho việc đẩy chi tiết gia công và quét sạch phoi (góc vát mép ).
c) Các chi tiết khác của đồ gá
- Bạc dẫn cố định: dùng để khoan. Sử dụng bạc có vai để dễ dàng thay thế khi bạc bị mòn. Chế độ lắp ghép của bạc với phiến dẫn là lắp chặt (H/n), chất lượng bề mặt đạt Ra 1,25.
- Phiến dẫn hướng khoan có thể tháo rời.
- Bu lông M12 để lắp đồ gá với bàn máy.
Sau khi xác định các thông số và các chi tiết cần thiết cho đồ gá, tiến hành thiết kế đồ gá như hình 3.5.
3.2.4. Xác định sai số gá đặt
Từ đó tính được sai số chế tạo đồ gá cho phép: [ect] = 0,021 mm
CHƯƠNG 4. TÍNH KINH TẾ CỦA QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Tính giá thành chi tiết ở Nguyên công 1.
Tổng chi phí được tính theo công thức:
SNC1 = Sp + SL + Sd + Sdc + Skh + Ssc + Sdg
Từ các tính toán trên, tính được: SNC1 = 69000 đồng.
KẾT LUẬN
Qua quá trình thực hiện Đồ án Kỹ thuật chế tạo, nhóm đã rút ra rất nhiều bài học về quá trình thiết kế một quy trình công nghệ, tận dụng khả năng làm việc tối đa của máy móc, dụng cụ cắt, dồ gá... để tối ưu năng suất cho quá trình gia công.
Xin cảm ơn thầy : PGS.TS. ……………. đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đồ án. Rất mong nhận được những góp ý tận tình của các thầy cô trong Bộ môn Chế tạo máy để chúng em có thể tích lũy thêm nhiều kiến thức trong thực tế, hoàn thiện kiến thức để chuẩn bị cho công việc sau này.
….., ngày … tháng …. Năm 20…
Nhóm sinh viên thực hiện
……………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lê Trung Thực, Đặng Văn Nghìn, Hướng dẫn đồ án Công nghệ Chế tạo máy, Nxb. Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2012.
[2]. Bosch Rexroth, External gear pump High Performance AZPG Data Sheet, 2020.
[3]. International Standard, Geometrical product specifications (GPS) – ISO code system for tolerances on linear sizes, Part 2 (ISO 286-2), 2010.
[4]. Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy, Tập 1, Nxb. Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2007.
[5]. Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy, Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy, Tập 1, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1970.
[6]. Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy, Nxb. Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2007.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"