MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓIĐẦU
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI
1.1. Phân tích kết cấu và các yêu cầu kỹ thuật trên cơ sở chức năng làm việc của chi tiết.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
1.3. Xác định dạng sản xuất.
1.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.
1.4.1. Chọn vật liệu chế tạo phôi.
1.4.2. Chọn phôi.
1.4.3. Chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại.
1.5. Bản vẽ lồng phôi.
1.5.1. Lồng phôi cho chi tiết Thân vỏ hộp số.
1.5.2. Lồng phôi cho chi tiết Nắp vỏ hộp phải.
1.5.3. Lồng phôi cho chi tiết Nắp vỏ hộp trái.
1.5.4. Yêu cầu kỹ thuật.
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Thiết kế tiến trình công nghệ gia công.
2.1.1. Phân tích chiến lược gia công.
2.1.2. Thiết kế tiến trình công nghệ.
2.2.Thiết kế nguyên công.
2.2.1.Nguyên công 1: Phay thô, phay bán tinh mặt E thân vỏ hộp số.
2.2.2. Nguyên công 2: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt F thân vỏ hộp số.
2.2.3. Nguyên công 3: Phay tinh mặt E thân vỏ hộp số.
2.2.4. Nguyên công 4: Phay thô, phay bán tinh mặt A thân vỏ hộp số.
2.2.5. Nguyên công 5: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt B thân vỏ hộp số.
2.2.6. Nguyên công 6: Phaytinhmặt A thân vỏ hộp số.
2.2.7. Nguyên công 7: Phay thô, phay bán tinh mặt C thân vỏ hộp số.
2.2.8. Nguyên công 8: Phay thô, phay bán tinh mặt D thân vỏ hộp số.
2.2.9. Nguyên công 9: Khoan - tarô 6 lỗ M12x1.75 mặt E thân vỏ hộp số.
2.2.10. Nguyên công 10: Khoan - tarô 6 lỗ M12x1.75 mặt F thân vỏ hộp số.
2.2.11. Nguyên công 11: Phay thô mặt H.
2.2.12. Nguyên công 12: Phay thô, phay bán tinh mặt G.
2.2.13. Nguyên công 13: Phay bán tinh mặt H.
2.2.14. Nguyên công 14: Khoan - tarô 4 lỗ M10x1.5mặt B thân vỏ hộp số.
2.2.15. Nguyên công 15: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt F nắp hộp phải.
2.2.16. Nguyên công 16: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt E nắp hộp phải.
2.2.17. Nguyên công 17: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt A nắp hộp phải.
2.2.18. Nguyên công 18: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt B nắp hộp phải.
2.2.19. Nguyên công 19: Phay thô, phay bán tinh mặtC nắp hộp phải.
2.2.20. Nguyên công 20: Phay thô, phay bán tinh mặt D nắp hộp phải.
2.2.21. Nguyên công 21: Khoan 6 lỗ φ13 và khoét 6 lỗ φ19 nắp hộp phải.
2.2.22. Nguyên công 22: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt F nắp hộp trái.
2.2.23. Nguyên công 23: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt E nắp hộp trái.
2.2.24. Nguyên công 24: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt A nắp hộp trái.
2.2.25. Nguyên công 25: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt B nắp hộp trái.
2.2.26. Nguyên công 26: Phay thô, phay bán tinh mặt C nắp hộp trái.
2.2.27. Nguyên công 27: Phay thô, phay bán tinh mặt D nắp hộp trái.
2.2.28. Nguyên công 28: Khoan 6 lỗ φ13 và khoét 6 lỗ φ19 nắp hộp trái.
2.2.29. Nguyên công 29: Khoan - doa - vát mép 3 lỗ φ8bên nắp hộp phải.
2.2.30. Nguyên công 30: Khoan - doa - vát mép 3 lỗ φ8bên nắp hộp trái.
2.2.31. Nguyên công 31: Phay tinh mặt C chi tiết hộp số hành tinh 2 cấp.
2.2.32. Nguyên công 32: Phay tinh mặt D chi tiết hộp số hành tinh 2 cấp.
2.2.33. Nguyên công 33: Khoét - doa - vát mép lỗ φ62 bên phải phía dưới nắp hộp.
2.2.34. Nguyên công 34: Khoét - doa - vát mép lỗ φ62 bên trái phía dưới nắp hộp.
2.2.35. Nguyên công 35: Khoét - doa - vát mép lỗ φ70, φ80 ở giữa bên nắp hộp phải.
2.2.36. Nguyên công 36: Khoét - doa - vát mép lỗ φ62 ở giữa bên nắp hộp trái.
2.2.37. Nguyên công 37: Khoét - doa - vát mép lỗ φ62 phía trên nắp hộp trái.
2.2.38. Nguyên công 38: Khoan - ta rô 12 lỗ M6.5 nắp hộp trái.
2.2.39. Nguyên công 39: Khoan - ta rô 12 lỗ M6.5 nắp hộp phải.
2.2.40. Nguyên công 40: Vát mép ngoài các lỗ φ62 nắp hộp trái.
2.2.41. Nguyên công 41: Vát mép ngoài lỗ φ72mặt G.
2.2.42. Nguyên công 42: Vát mép ngoài lỗ φ72 mặt H.
2.2.43. Nguyên công 43: Tổng kiểm tra.
2.3.Tính toán, tra lượng dư cho các nguyên công.
2.3.1. Tính toán lượng dư cho nguyên công.
2.3.2. Tra lượng dư cho các nguyên công.
2.4.Tính toán, tra chế độ cắt cho các nguyên công.
2.4.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công.
2.4.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công.
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ
3.1. Xác định máy.
3.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt.
3.2.1. Định vị.
3.2.2. Kẹp chặt.
3.2.3. Sơ đồ định vị.
3.2.3.Quy tắc sử dụng đồ gá.
3.3. Tính toán đồ gá.
3.3.1. Tính sai số gá đặt.
3.3.2. Xác định lực kẹp cần thiết khi gia công.
3.3.3. Xác định đường kính bu lông.
3.3.4. Chọn cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác.
3.4. Nguyên lý làm việc của đồ gá.
3.5. Bảo quản đồ gá.
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và hoàn thiện. Nền kinh tế nước ta đang đổi mới chuyển mình theo nhịp độ chung của toàn thế giới, nó đòi hỏi phải vận dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật mới nhất, một cách linh hoạt. Trong đó có ngành cơ khí đóng vai trò then chốt, có tính chất quyết định đến công cuộc cải cách đất nước. Chúng ta không thể phát triển một cách toàn diện nếu thiếu vắng sự lớn mạnh, vững chắc của ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ chế tạo máy nói riêng. Đây là một lĩnh vực rất rộng, phức tạp và không ít khó khăn khi chúng ta đi sâu nghiên cứu nó, nhưng bằng trí sáng tạo, trí thông minh và tính cần cù của người Việt Nam đã có một số bước phát triển vượt bậc trong thời gian gần đây. Để đáp ứng yêu cầu của xã hội, có thể dễ dàng hoà nhập với công nghệ mới đòi hỏi mỗi kỹ sư ngành công nghệ chế tạo máy phải biết tận dụng mọi kiến thức được trang bị trong nhà trường áp dụng vào thực tế một cách hiệu quả nhất.
Vì vậy, trong quá trình học tập về chuyên ngành cơ khí Chế tạo máy tại Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự em đã được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp. Nội dung đồ án gồm các bản vẽ A0, A3 và bản thuyêt minh gồm 3 chương:
- Chương 1: Phân tích sản phẩm, chọn phôi.
- Chương 2: Thiết kế quy trình công nghệ.
- Chương 3: Thiết kế trang bị công nghệ.
Qua việc nghiên cứu tìm hiểu và thiết kế qui trình công nghệ cho chi tiết đã giúp cho em kỹ năng thiết kế, tra cứu tài liệu, hệ thống được những kiến thức đã học, nắm vững hơn các vấn đề công nghệ, tiếp cận dần với thức tế sản xuất cụ thể của một kỹ sư trong tương lai.
Được sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn: Th.s ................ và các thầy cô trong Bộ môn Cơ khí Chế tạo máy cùng các bạn đồng nghiệp em đã hoàn thành đồ án, đạt được các mục tiêu đặt ra trong thời gian quy định. Mặc dù đã rất nỗ lực nhưng do năng lực bản thân có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em kính mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự góp ý của các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng …. năm 20...
Học viên thực hiện
................
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI
1.1. Phân tích kết cấu và các yêu cầu kỹ thuật trên cơ sở chức năng làm việc của chi tiết.
Hộp số hành tình 2 cấp là loại hốp số cơ khí đang được sử dụng rộng rải trong lĩnh vực công nghiệp hiện nay, đặc biệt là lĩnh vực công nghiệp ô tô.Hộp số hành tinh 2 cấp được xem như dạng hộp giảm tốc, người ta dùng để làm thay đổi tốc độ nhằm gần đạt được số vòng quay làm việc như ý muốn.
Kết cấu của hộp số hành tinh 2 cấp thường có các phần tĩnh và phần động. Phần tĩnh bao gồm: phần vỏ hộp, bu long, đai ốc, vòng bi…
Trong phạm vi được giao nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp với yêu cầu: Thiết kế qui trình công nghệ gia công Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp. Kết cấu của phần vỏ hộp số hành tinh 2 cấp được thể hiện như hình.
Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của chi tiết điển hình dạng hộp bao gồm:
- Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính cần đảm bảo trong khoảng 0,05 ÷ 0,1 mm trên toàn chiều dài. Độ nhám bề mặt của chúng với Ra = 5 ÷ 1,25 µm (s5 ÷ s7).
- Các lỗ chính trên hộp có độ chính xác cấp 6 ÷ 8 và độ nhám bề mặt các lỗ này Ra = 2,5 ÷ 0,63 µm, đôi khi cần đạt Ra = 0,32 ÷ 0,16 µm. Sai số hình dáng hình học của các lỗ này bằng (0,5 ÷ 0,7) dung sai đường kính lỗ.
- Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ động trục bằng 1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất.
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trên hộp lấy trong khoảng 0,01 ÷ 0,05 mm trên 100mm bán kính. Và độ không vuông góc của các mặt phẳng cho trong giới hạn 0,05 ÷ 0,2 mm trên 100 mm chiều dài.
- Độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt
+ Độ sai lệch kích thước các lỗ φ62; φ70; φ80 là ± 0.03 mm, tương đương với cấp chính xác IT7. Chất lượng bề mặt gia công cần đạtlà Ra =0,63 µm, tương đướng với s8. Để đạt được kích thước, chất lượng bề mặt gia công này cần tiến hành các bước công nghệ như: khoét thô - khoét tinh, doa thô - doa bán tinh - doa tinh.
+ Độ sai lệch kích thước bề mặt lắp ghép (E); (F) là ± 0.4;0.25 mmtương đương với cấp chính xác IT12. Chất lượng bề mặt gia công cần đạt là Ra =1,25 µm, tương đướng với s7. Để đạt được kích thước, chất lượng bề mặt gia công này cần tiến hành các bước công nghệ như: phay thô - phay bán tinh - phay tinh.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Cũng như các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng hộp tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng và nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như độ chính xác gia công của chi tiết.
Qua hình 1.1 ta thấy:
- Kết cấu của các chi tiết “Vỏ hốp số hành tinh 2 cấp” tương đối đơn giản. Chi tiết có các mặt song song với nhau, có bề rộng tiết diện tương đối nên thuận lợi cho quá trình gá đặt gia công. Hình dáng của các chi tiết thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
- “Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp” được làm từ vật liệu Gang xám 15 - 32. Đây là loại vật liệu có cơ tính tương đối tốt.
- Các góc lượn của các chi tiết có cùng bán kính cong.
1.3. Xác định dạng sản xuất.
Đối với ngành cơ khí chế tạo máy tất cả cung cấp chi tiết điều thuộc một trong ba dạng sản xuất sau:
- Sản xuất đơn chiếc.
- Sản xuất hàng loạt (hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn).
- Sản xuất hàng khối: V = 11175638.62 mm = 11,175638.62 (kG/dm3.
Thay số ta được: Q1 = 11,17563862. 7 = 78,23 Kg
Theo bảng 2 (trang 13 - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch - NXBKH&KT 2005) ta thấy:
- Số lượng chi tiết sản xuất trong một năm: N = 496 chi tiết.
- Khối lượng chi tiết: Q= 78,23 Kg< 4 ÷ 200Kg.
Như vậy, ta thấy dạng sản xuất ở đây là dạng sản xuất Hàng loạt vừa.
1.4.1. Chọn vật liệu chế tạo phôi.
Vật liệu chế tạo “Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp” theo yêu cầu là Gang xám 15 - 32.
Thành phần hóa học gang xám 15-32:
- Vật liệu là gang xám 15-32 có tổ chức tế vi: Graphic dạng tấm.
- Thành phần hóa học của gang xám 15-32 là hợp kim sắt-cacbon có hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14%.
1.4.2. Chọn phôi.
“Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp”thuộc chi tiết điển hỉnh dạng hộp.Các dạng phôi chế tạo của chi tiết dạng hộp thường dùng là:phôi đúc, phôi dập và đôi khi còn có thể dùng phôi hàn (đối với các chi tiết có kích thước lớn).
Sau đây ta đi tìm hiểu cụ thể từng dạng phương pháp chế tạo phôi để đưa ra phương pháp chọn phôi cho chi tiết được hợp lí nhất.
=> Như vậy, qua việc phân tích trên ta thấy:Căn cứ vào điều kiện làm việc, vật liệu, cơ tính, hình dạng, kết cấu và dạng sản xuất của chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phôi đúc trong khuôn kim loại.
1.4.3. Chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại.
Quá trình chế tạo phôi đươc thực hiện ở trạng thái nóng bằng cách nung kim loại lên đến nhiệt độ thích hợp để kim loại từ trạng thái rắn chuyển sang trạng thái lỏng rồi gia công nó nhờ các dụng cụ đặc biệt (khuôn kim loại) và các hệ thống làm mát, hệ thống rót kim loại.Dưới đây là các khuôn đúc kim loại để chế tạo phôi cho chi tiết “Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp”.
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Thiết kế tiến trình công nghệ gia công.
2.1.1. Phân tích chiến lược gia công.
Ta biết rằng số lượng các nguyên công phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công. Trong thực tế có 2 phương pháp thiết kế các nguyên công phụ thuộc vào trình độ phát triển sản xuất, cơ sở trang thiết bị của ngành chế tạo máy đó là phương pháp tập trung nguyên công và phân tán nguyên công.
Đối với chi tiết “Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp” với dạng sản xuất hàng loạt vừa, kết cấu chi tiết tương đối thì ta có thể thực hiện chến lược gia công chia Quy trình công nghệ gia công thành 2 phần: phần quy trình công nghệ gia công chuẩn bị phôi và phần quy trình công nghệ gia công chi tiết.
2.1.2. Thiết kế tiến trình công nghệ.
2.2.2.1. Chọn chuẩn.
Như đã phân tích ở trên, chi tiết “Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp” thuộc chi tiết điển hình dạng hộp,quy trình công nghệgia công là bao gồm quy trình công nghệ gia công chuẩn bị phôi và quy trình công nghệ gia công chi tiết. Do vậy, khi chọn chuẩn thô và chuẩn tinh cần tuân thủ những yêu cầu sau:
- Chọn chuẩn thô:
Nếu chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô, vì như vậy thay đổi về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công là nhỏ nhất.
+ Trong các bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ và đều làm chuẩn thô.
+ Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có mép rèn dập (bavia), đậu hơi, đậu ngót hoặc quá gồ ghề.
+ Chuẩn thô chỉ nên dung một lần trong cả quá trình gia công.
- Chọn chuẩn tinh:
+ Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy làm cho sai số về vị trí tương quan khi gia công và khi làm việc là nhỏ nhất, điều này rất quan trọng khi gia công tinh.
+ Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn bằng không.
2.1.2.4. Thứ tự các nguyên công gia công chi tiết “Vỏ hộp số hành tinh 2 cấp”.
- Nguyên công 1: Phay thô, phay bán tinh mặt E thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 2: Phay thô, phay bán tinhvà phay tinh mặt F thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 3: Phay tinh mặt E thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 4: Phay thô, phay bán tinhmặt A thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 5: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt B thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 6: Phay tinh mặt A thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 7: Phay thô, phay bán tinhmặt C thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 8: Phay thô, phay bán tinh mặt D thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 9: Khoan - ta rô 6 lỗ M12x1.5 mặt E thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 10: Khoan - ta rô 6 lỗ M12x1.5 mặt F thân vỏ hộp số.
- Nguyên công 11: Phay thômặt H.
- Nguyên công 12: Phay thô, phay bán tinh mặt G
- Nguyên công 13: Phay bán tinh mặt H.
- Nguyên công 14: Khoan - ta rô 4 lỗ M10x1 mặt B thân vỏ hộp.
- Nguyên công 15: Phay thô, phay bán tinhvà phay tinh mặt F nắp hộp phải.
- Nguyên công 16: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt E nắp hộp phải.
- Nguyên công 17: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt A nắp hộp phải.
- Nguyên công 18: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt B nắp hộp phải.
- Nguyên công 19: Phay thô, phay bán tinh mặt C nắp hộp phải.
- Nguyên công 20: Phay thô, phay bán tinh mặt D nắp hộp phải.
- Nguyên công 21: Khoan 6 lỗ φ13 và khoét 6 lỗ φ19 nắp hộp phải.
- Nguyên công 22: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt F nắp hộp trái.
- Nguyên công 23: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt E nắp hộp trái.
- Nguyên công 24: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt A nắp hộp trái.
- Nguyên công 25: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt B nắp hộp trái.
- Nguyên công 26: Phay thô, phay bán tinh mặt C nắp hộp trái.
- Nguyên công 27: Phay thô, phay bán tinh mặt D nắp hộp trái.
- Nguyên công 28: Khoan 6 lỗ φ13 và khoét 6 lỗ φ19 nắp hộp trái.
- Nguyên công 29: Khoan - doa - vát mép 3 lỗ φ8 bên nắp hộp phải.
- Nguyên công 38: Khoan - ta rô 12 lỗ M6.5 nắp hộp trái.
- Nguyên công 39: Khoan - ta rô 12 lỗ M6.5 nắp hộp phải.
- Nguyên công 40: Vát mép ngoài các lỗ φ62, φ80 nắp hộp trái.
- Nguyên công 41: Vát mép lỗ φ72 mặt G thân vỏ hộp.
- Nguyên công 42: Vát mép lỗ φ62 mặt H thân vỏ hộp.
- Nguyên công 41: Tổng kiểm tra.
+ Độ không song song của tâm các lỗ φ62, φ80 với mặt đáy A không quá 0.05 mm/100mm.
+ Độ không đồng tâm giữa tâm lỗ φ62 với φ80 ở giữa vỏ hộp số sai lệch không quá 0.03 mm.
2.2.Thiết kế nguyên công.
2.2.1.Nguyên công 1: Phay thô, phay bán tinh mặt E thân vỏ hộp số.
2.2.1.1. Chọn máy.
Dựa vào bảng 9 - 41 trang 81 -82 - STCNCTMT3, ta chọn máy phay giường 6632. Máy có các thông số như sau:
- Công suất động cơ chạy dao: 10 KW.
- Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 630x2200 mm.
- Số cấp bước tiến của bàn: 18.
- Phạm vi tốc độ trục chính:47,5-600 vg/ph.
2.2.1.2. Chọn dao.
Dựa vào bảng 4 - 94 - trang 376 - STCNCTM T1, ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8. Dao có thông số như sau:
- Đường kính dao: D = 100 mm.
- Bề rộng dao: B(h7) = 40 mm.
- Đường kính lắp trục chính: d= 32 mm
2.2.1.3. Chọn đồ gá, lập sơ đồ định vị và kẹp chặt.
- Chọn chuẩn để gia công là mặt phẳng F.
- Đồ gá: Hai phiến tỳ phẳng hạn chế 3BTD, mặt A hạn chế 2BTD và mặt phía bên phải hướng tay kẹp hạn chế 1BTD chống xoay quanh oz. Cử so dao theo mặt đứng.
2.2.4. Nguyên công 4: Phay thô, phay bán tinh mặt A thân vỏ hộp số.
2.2.4.1. Chọn máy.
Dựa vào bảng 9 - 38 trang 74-75 - STCNCTMT3, ta chọn máy phay ngang6H83. Máy có các thông số như sau:
- Công suất động cơ chạy dao: 2,8 KW.
- Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 400x1600 mm.
- Số cấp bước tiến của bàn: 18.
- Phạm vi tốc độ trục chính: 30 - 1500 vg/ph.
2.2.4.2. Chọn dao.
Dựa vào bảng 4 - 94 - trang 376 - STCNCTM T1, ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8. Dao có thông số như sau:
- Đường kính dao: D = 125 mm.
- Bề rộng dao: B(h7) = 40 mm.
- Đường kính lắp trục chính: d = 40 mm
- Số răng: Z = 14 răng.
2.2.8. Nguyên công 8: Phay thô, phay bán tinh mặt D thân vỏ hộp số.
2.2.8.1. Chọn máy.
Như nguyên công 4.
2.2.8.2. Chọn dao.
Như nguyên công 4.
2.2.8.3. Chọn đồ gá, lập sơ đồ định vị và kẹp chặt.
- Chọn chuẩn để gia công như nguyên công 7.
- Đồ gá: Hai phiến tỳ phẳng hạn chế 3BTD, mặt E hạn chế 2BTD và mặt C hạn chế 1BTD chống xoay quanh oz. Cử so dao theo mặt ngang.
2.2.9. Nguyên công 9: Khoan - tarô 6 lỗ M12x1.75 mặt E thân vỏ hộp số.
2.2.9.1. Chọn máy.
Dựa vào bảng 9 - 22 trang 45 - 46- STCNCTMT3, ta chọn máy khoan cần 2H53. Máy có các thông số như sau:
- Đường kính lớn nhất khoan được: 35 mm.
- Độ côn trục chính : NO4.
- Số cấp tốc độ trục chính:12.
- Số cấp bước tiến trục chính: 12
- Phạm vi tốc độ trục chính: 25 - 2500 vg/ph.
2.2.9.4. Các bước công nghệ.
Các bước công nghệ bao gồm:
- Bước khoan:φ10,5.
- Bước ta rô: M12x1,75
2.2.14. Nguyên công 14: Khoan - tarô 4 lỗ M10x1.5mặt B thân vỏ hộp số.
2.2.14.1. Chọn máy.
Như nguyên công 9.
2.2.14.2. Chọn dao.
- Chọn mũi khoan: Dựa vào bảng 4 - 40 - trang 319 - STCNCTM T1, ta chọn mũi khoan ruột gà thép gió P18 đuôi trụ loại trung bình. Mũi khoan có thông số như sau:
+ Đường kính mũi khoan: d = 8,5 mm.
+ Chiều dài: L = 140 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 65 mm
- Chọn mũi tarô: Dựa vào bảng 4 - 139 - trang 426 - STCNCTM T1, ta chọn mũi tarô cho ren hệ mét thép gió P18. Mũi tarô có thông số như sau:
+ Đường kính mũi tarô: d = 10 mm.
+ Bước ren: p = 1,5
+ Chiều dài: L= 160 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 30 mm.
2.2.14.3. Chọn đồ gá, lập sơ đồ định vị và kẹp chặt.
- Chọn chuẩn để gia công như nguyên công 7.
- Đồ gá: Hai phiến tỳ phẳng hạn chế 3BTD, mặt C hạn chế 2BTD và mặt E hạn chế 1BTD chống xoay quanh oz. Bạc thay nhanh lắp trên phiến dẫn.
2.2.18. Nguyên công 18: Phay thô, phay bán tinh và phay tinh mặt B nắp hộp phải.
2.2.18.1. Chọn máy.
Như nguyên công 17.
2.2.18.2. Chọn dao.
Như nguyên công 17.
2.2.18.3. Chọn đồ gá, lập sơ đồ định vị và kẹp chặt.
- Chọn chuẩn để gia công như nguyên công 17.
- Đồ gá: Hai phiến tỳ phẳng hạn chế 3BTD, mặt A hạn chế 2BTD và mặt D hạn chế 1BTD chống xoay quanh oz. Cử so dao theo mặt ngang.
2.2.33. Nguyên công 33: Khoét - doa - vát mép lỗ φ62 bên phải phía dưới nắp hộp.
2.2.33.1. Chọn máy.
Dựa vào bảng 9 - 25 trang 50 - 51- STCNCTMT3, ta chọn máy doa ngang 2620B. Máy có các thông số như sau:
- Công suất động cơ chạy dao: 10 KW.
- Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 1120x1300 mm.
- Số cấp tốc độ trục chính: 23.
- Phạm vi tốc độ trục chính: 12,5 - 2000 vg/ph.
- Độ côn moóc để kẹp dụng cụ : N0 - 5.
2.2.33.2. Chọn dao.
- Chọn mũi khoét: Dựa vào bảng 4 - 47- trang 332 - STCNCTMT1, ta chọn mũi khoét ghép các mảnh dao từ hợp kim cứng BK8 chuôi lắp. Mũi khoét có thông số như sau:
+ Khi khoét thô: Dt = 57 - 60 mm
+ Khi khoét bán tinh: Dbt = 61,5 mm
+ Chiều dài trục gá mũi khoét: L = 450 - 600 mm.
- Chọn mũi doa:Dựa vào bảng 4 - 49 - trang 332 - STCNCTMT1, ta chọn mũi doa máy có gắn các lưỡi bằng thép gió P18 loại chuôi lắp. Mũi doa có thông số như sau:
+ Khi doa thô: Dt = 61,9 mm
+ Khi doa bán tinh: Dbt = 62 mm
+ Khi doa tinh: Dt = 62±0.03mm
+ Chiều dài: L = 450 - 600 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 45 mm
- Chọn mũi vát mép: Dựa vào catalogue dụng cụ cắt, chọn mũi vát mép thép gió P18 có thống số sau:
+ Đường kính mũi vát: d = 66 mm.
+ Góc nghiêng lưỡi cắt: β = 450.
2.2.33.3. Chọn đồ gá, lập sơ đồ định vị và kẹp chặt.
- Chọn chuẩn để gia công như nguyên công 31.
- Đồ gá: Hai phiến tỳ phẳng hạn chế 3BTD, mặt C hạn chế 2BTD và mặt F hạn chế 1BTD chống xoay quanh oz. Bạc dẫn hướng theo phương ngang.
2.2.43. Nguyên công 43: Tổng kiểm tra.
2.2.43.1. Độ không song song của tâm các lỗ φ62, φ80 với mặt đáy A không quá 0.05mm/100L.
- Phân tích gá đặt:
+ Mục đích: Xác định các chi tiết đạt và không đạt yêu cầu.
+ Đồ gá và dụng cụ đo:
Đồ gá: Sử dụng đồ gá kiểm tra, trục kiểm, bàn máp.
Dụng cụ đo: Đồng hồ so.
- Quá trình thực hiện:
Qua hình trên ta thấy:
Để kiểm tra độ không song song của tâm các lỗ φ62, φ80 với mặt đáy A, ta tiến hành gá chi tiết lên bàn máp(bàn có độ phẳng gần như tuyệt đối), chi tiết được định vị bằng mặt đáy A và cạnh bên. Tiếp theo ta dùng trục kiểm lồng vào lỗφ62, φ80 (giữa trục kiểm và lỗ có bạc) và đầu ngoài trục kiểm phải nhô ra phía ngoài có L xác định. Sau đó ta đưa đầu đo đồng hồ so chỉ vào trục kiểm. Sau khi gá đặt xong ta tiến hành dịch đồng hồ so dịch chuyển ra vào một khoẳng 100L xác định.
2.2.43.2. Độ không đồng tâm giữa lỗ φ62 vớiφ80 ở giữa vỏ hộp số sai lệch không quá quá 0.03mm.
- Phân tích gá đặt:
Như bước trên.
- Quá trình thực hiện:
Qua hình trên ta thấy:
Để kiểm tra độ không đồng tâm giữa lỗ φ62 với φ80 ở giữa vỏ hộp số,ta đặt chi tiết lên bàn máp (bàn có độ phẳng gần như tuyệt đối). Ta dùng 2 bạc (một bạc lắp vào lỗ φ62 còn một bạc lắp vào lỗ φ80), trục gá được lắp vào bạc và trên trục gá có lắp đồng hồ so.
2.3.Tính toán, tra lượng dư cho các nguyên công.
2.3.1. Tính toán lượng dư cho nguyên công.
Ở đây ta tính lượng dư cho nguyên công XXXVII gia công lỗ. Đây cũng là nguyên công thiết kế đồ gá chuyên dùng khoét - doa - vát mép.
Với phôi đúc cấp chính xác II, khối lượng phôi là 78,23 (kg), kích thước cần đạt, tương ứng với cấp chính xác IT7. Vật liệu phôi là gang xám 15-32. Các bước công nghệ gồm:
- Khoét thô.
- Khoét bán tinh.
- Doa thô.
- Doa bán tinh.
- Doa tinh.
- Vát mép.
Độ bóng cần đạt: Ra = 0,63 mm.
Chi tiết được định vị hạn chế 6 bậc tự do(mặt phẳng đáy A hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 phiếm tỳ phẳng, 2 chốt tỳ đầu phẳng hạn chế 2 bậc tự do và một chốt tỳ khía nhámhạn chế 1 bậc tự do). Theo bảng 10 - trang 39, thiết kế đồ án CNCTM - GS.TS Trần Văn Địch, ta có Rza và Ta của phôi tương đương là: 250 và 350 (mm).
Tra bảng 3 -98- trang 253 - STCNCTMT1ta có:
δb = 1,0 mm = 1000 µm.
δc = 1,0 mm = 1000 µm.
- Sai số không gian còn sót lại sau khi doa bán tinh:
rc4 = 0,4.0,8= 0,32 µm.
- Sai số không gian còn sót lại sau khi doa tinh:
rc5 = 0,2. 0,32= 0,0636 µm.
- Sai số không gian còn sót lại sau khi vát mép:
rc6 = 0,2.0,0636=0,013 µm.
* Xác định sai số chuẩn:ec
Trong trường hợp này εc = 0 (vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước)
* Xác định sai số kẹp chặt: ek
Sai số kẹp chặt được xác định theo bảng 24 - trang 48 (thiết kế đồ án CNCTM -GS.TS Trần Văn Địch).
=>ek = 120 µm.
- Sai số gá đặt còn sót lại sau khi khoét thô:
egd1 = egdphôi.0,05 = 120.0,05 = 6µm.
- Sai số gá đặt còn sót lại sau khi khoét bán tinh:
egd2 = egd1.0,4 = 6.0,4 = 2,4µm.
- Sai số gá đặt còn sót lại sau khi doa thô:
egd3 = egd2.0,05 = 2,4.0,05 = 0,12µm.
+ Bước doa tinh:
Tra bảng 13 - Thiết kế đồ án CNCTM - GS.TS Trần Văn Địch ta có chất lượng bề mặt sau khi doa bán tinh là:
Rz = 5 µm,Ta =10 µm.
Dt =62,03 - 0,03065 = 61,999 µm.
+ Doa thô:
Dt =61,999 - 0,07162 = 61,927 µm.
+ Khoét bán tinh:
Dt = 61,927 - 0,122199= 61,805 µm.
+ Khoét thô:
Dt = 61,805 - 0,28052= 61,525 µm.
+ Phôi:
Dt= 61,525 –4,2104 = 57,314 µm.
* Kiểm tra kết quả tính toán.
Lượng dư tổng cộng:
2z0min- 2z0max = 7686 - 4714= 2970mm.
dph- dct =3000 - 30 = 2970 mm.
2.3.2. Tra lượng dư cho các nguyên công.
Tra các bảng 3-131, 3-132, 3-141, 3 - 142 - STCNCTMT1, có lượng dư các nguyên công như bảng.
2.4.Tính toán, tra chế độ cắt cho các nguyên công.
2.4.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công.
Ở đây em tính toán chế độ cắt cho nguyên công XXXVII: Khoét-doa - vát mép lỗφ62±0.03phía trên nắp hộp.
2.4.1.1. Chế độ cắt khi khoét.
a. Khi khoét thô:
- Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm
Ở bước khoét thô này ta thực hiện 2 lần khoét, mỗi lần lấy đi lớp kim loại với chiều sâu là t = 1,5 mm.
- Lượng chạy dao:
Vì khi khoét bằng dao gắn hợp kim cứng xác định theo bảng 5 - 107 - trang 98 - STCNCTMT2. Ta chọn: S = 1,5mm/vg.
- Lực dọc trục:
Khi khoét thô lực dọc trục bé nên ta bỏ qua.
- Lực cắt và moment xoắn:
+ Ta có lực cắt P0 trên trục chính khi khoét thô:
Po = CP . Dzp . Syp .Kmp ,KG
Trong đó :
Theo bảng 7-3 - trang 87 - sách CĐCGCCK
- Lực dọc trục:
Khi khoét bán tinh lực dọc trục bé nên ta bỏ qua.
- Lực cắt và moment xoắn:
+ Ta có lực cắt P0 trên trục chính khi khoét bán tinh:
Po = CP . Dzp . Syp .Kmp ,KG
2.4.3. Chế độ cắt khi vát mép
- Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
- Lượng chạy dao:
Khi khoét bằng dao thép gió P18 nên ta xác định theo bảng 5 - 104 - trang 95 - STCNCTMT2. Ta chọn: S = 1 mm/pht.
- Số vòng quay trục chính:
n = 530,78v/pht.
Theo thuyết minh máy ta chon: n = 500 v/pht.
- Lực dọc trục:
Khi vát mép lực dọc trục bé nên ta bỏ qua.
2.4.4. Tính thời gian gia công
Như vậy, tổng thời gian của nguyên công là:
TΣXXXVII =TΣK+ TΣD + TΣV= 1,72+3,17 + 0.6 =5,49 pht.
2.4.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công.
Tra bảng 5-125,bảng 5-127, bảng 5 - 130, bảng 5 - 165 -STCNCTMT2. Từ đó có bảng.
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ
Trong quá trình sản xuất ngành cơ khí nói chung và nghành chế tạo máy nói riêng, thì việc thiết kế đồ gá chuyên dùng gia công cắt gọt là một phần quan trọng của việc chuẩn bị sản xuất. Khi thiết kế đồ gá người ta phải cụ thể hoá, gáđặt chi tiết gia công cho từng nguyên công, tính toán thiết kế và chọn kết cấu thích hợp cho các bộ phận của đồ gá, xây dựng bản vẽ kết cấu đồ gá, quy định điều kiện kỹ thuật chế tạo, lắp ráp và nghiệm thu đồ gá.
3.1. Xác định máy.
Trong chương II chúng ta đã xác định máy cho nguyên công Khoét - doa - vát mép lỗ φ62±0,03 là máy doa ngang 2620B. Máy có các thông số như sau:
- Công suất động cơ chạy dao: 10 KW.
- Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 1120 x1300 mm.
- Số cấp tốc độ trục chính: 23.
3.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt.
3.2.1. Định vị.
Định vị chi tiết lên đồ gá để gia công bao gồm:
- Hai phiến tỳ phẳng định vị vào mặt phẳng đáy A hạn chế 3BTD:
+ Tịnh tiến oz
+ Quay quanh ox, oy.
- Hai chốt tỳ đầu phẳng định vị vào bề mặt cạnh D hạn chế 2BTD:
+ Tịnh tiến ox
+ Quay quanh oz.
3.2.2. Kẹp chặt.
Chi tiết gia công được kẹp chặt bằng lực kẹp của cơ cấukẹp ren vít khi ta văn tay quay theo cùng chiều kim đồng hồ.
3.2.3.Quy tắc sử dụng đồ gá.
- Vì đồ gá đã định vị hoàn toànđủ6 bậc tự do, nên ta chỉ cần đặt chi tiết vào đúng vị trí gá đặt là có thể tiến hành gia công được.
- Lực kẹp sẽ hướng từ phía trên hướng xuống mặtđịnh vị. Kẹp bằng cơ cấu ren vít tay quay.
3.3. Tính toán đồ gá.
3.3.1. Tính sai số gá đặt.
Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá là:
ect = 27,5 µmm = 0,027 mm << 0,03 mm.
3.3.2. Xác định lực kẹp cần thiết khi gia công.
- Sơ đồ kẹp chặt chi tiết khi gia công.
Vì khi gia công khoét - doa - vát mép lỗ φ62±0,03 phía trên nắp hộp được thực hiện trên một lần gá, nên ta chỉ tính toán thiết kế cụ thể cho một bước khoét thô, còn các bước còn lại tượng tự.
- Xác định lực kẹp:
Lực kẹp cần thiết phải xác định vị trí lực cắt nào có khả năng gây nguy hiểm nhất. Sơ đồ tác dụng của các thành phần của lực cắt P0 và mô mem cắt Mx có thể làm xoay phôi xung quanh trục chính và bật lật phôi. Để phôi không bị xoay và lật, lực kẹp W phải sinh ra moment ma sát Mms lớn hơn moment cắt Mx.
Phương trình cân bằng lực có dạng:
Mms =W.R(f1 +f2) = K.Mx =K.P0.R0
Dựa vào hình dáng của chi tiết và bề mặt kẹp chi tiết là một mặt phẳng nên ta chọn cơ cấu kẹp chặt là đòn kẹp và hai gối trụ 2 bênđược xem như đòn đầy, dựa trên nguyên lý kẹp chặt bằng đòn kẹp và đòn đẩy.Nóphù hợp với phương pháp gia công, thao tác nhẹ nhàng, thuận lợi, an toàn, đơn giản và dễ bảo quản, với lực kẹp cần thiết là:
W = 1624,5 N = 162,45 kG.
3.3.4. Chọn cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác.
3.4.1. Cơ cấu dẫn hướng.
- Với đồ gá khoét, doa, vát mép thì cơ cấu dẫn hướng là một bộ phận quan trọng, nó xác định trực tiếp vị trí mũi khoét và tăng độ cứng vững của dụng cụ trong quá trình gia công.
- Cơ cấu dẫn hướng là giá cố định, bạc dẫn hướng và bạc thay nhanh.
3.4.3. Chốt tỳ phẳng.
Chốt tỳ phẳng dùng để định vị các bề mặt ngoài đã được gia công tinh. Chốt tỳ phẳng phài được nhiệt luyện và mài đạt cấp chính xác IT7.
3.4.4. Chốt tỳ khía nhám.
Chốt tỳ khía nhám dùng để định vị các bề mặt chưa được gia công cơ lần nào. Chốt tỳ khía nhám cũng phài được nhiệt luyện và mài đạt cấp chính xác IT7.
3.4. Nguyên lý làm việc của đồ gá.
- Chi tiết được định vị bởi hai phiến tỳ phẳng, 2 chốt tỳ đầu phẳng và 1chốt tỳ khía nhám.
- Cơ cấu kẹp chặt thông qua ren vít.
- Cơ cấu dẫn hướng mũi khoét là bạc thay nhanh lắp trên trụ của đồ gá.
- Sau khi gia công xong chi tiết ta tháo cơ cấu kẹp chặt, nới lỏng ê cu M40, xoay tấm xoay ra phía ngoài và nhấc chi tiết ra.
3.5. Bảo quản đồ gá.
Sau khi sử dụng đồ gá xong, cần tiến hành tháo rời, bôi mỡ dầu định kỳ chống rỉ gét…và để nơi khô ráo.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian gần 3 tháng làm đồ án, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy côgiáo trong khoa Cơ khí, đặc biệt là thầy giáo: Th.s ………, đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành đúng thời hạn và đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
Qua quá trình làm đồ án đã giúp em làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu từ quý thầy cô và các bạn.
Nội dung trình bày đồ án mà em đã làm được như sau:
- Chương 1: Phân tích sản phẩm, chọn phôi.
- Chương 2: Thiết kế quy trình công nghệ.
- Chương 3: Thiết kế trang bị công nghệ.
Một lần nữa em xin chân thànhcám ơn thầy giáo hướng dẫn: Th.s …………, ngườiđã trực tiếp hướng em, cùng các thầy trong khoa cơ khí đã tận tình chỉ bảo cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệpnày. Trong quá trình thiết kế đồ án không thể tránh được những thiếu sót, vậy em mong quý thầy cô trong hội đồng cùng các bạn chỉ bảo để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Thiết kế đồ công nghệ chế tạo máy - NXB Khoa học kỹ thuật Hà nội 1987.
2. Công nghệ chế tạo máy tập 1,2 - Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả.
3. Đồ gá - Lê Văn Tiến - Trần Văn Địch - Trần Xuân Việt.
4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả.
5. Thiết kế và tính toán máy cắt kim loại - Phạm Đắp và các tác giả.
6. Sổ tay và Atlas đồ gá - Trần Văn Địch.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"