LỜI NÓI ĐẦU
Ngành Công nghệ chế tạo máy là một ngành đang được phát triển và đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân. Môn học Công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Mục đích của Công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được: chất lượng sản xuất, năng suất lao động và hiệu quả kinh tế cao.
Việc học tập, làm bài tiểu luận nhóm là một công việc hết sức quan trọng, nó giúp cho người sinh viên hiểu sau, hiểu kĩ hơn, có kinh nghiệm hơn trong quá trình học tập cũng như làm việc. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Trong quá trình nghiên cứu tiểu luận này, nhóm chúng em xin cảm ơn sự giúp đỡ, hỗ trợ của thầy : PGS. TS ……………. đã tạo điều kiện và cơ hội cho nhóm chúng em thực hiện tiểu luận, và nhóm chúng em chân thành cảm ơn những gợi ý của thầy và các bạn trong lớp trong việc hoàn thành bài tiểu luận này.
Nhóm em xin cảm ơn!
1. Số liệu cho trước
- Bản vẽ chi tiết trục: Như hình vẽ 1.
- Số lượng chi tiết cần gia công 7.000 (Chi tiết/năm)
2. Nội dung tính toán:
2.1. Phân tích và xác định chất lượng Ra, Rz…các bề mặt chi tiết
Độ nhám bề mặt hay còn được gọi là độ bóng bề mặt. Sau khi gia công, hầu hết bề mặt chi tiết nhìn có vẻ sáng bóng nhưng thực chất lại công không bằng phẳng một cách lý tưởng mà vẫn có những mấp mô.
Độ nhám, hay độ nhẵn bóng bề mặt thường được đánh giá qua 2 chỉ tiêu sau:
- Sai lệch trung bình Ra
- Chiều cao nhấp nhô Rz
Sai lệch trung bình số học của profile Ra, được đo bằng µm.
* Chú ý: Chỉ tiêu Ra thường dùng để đánh giá độ nhám bề mặt cấp 5 đến cấp 11.
Chiều cao trung bình của profile Rz, cũng được đo bằng µm.
* Chú ý: Chỉ tiêu Rz thường dùng để đánh giá độ nhám bề mặt cấp 1 đến cấp 5 và cấp 13, 14.
2.2. Phân tích và xác định độ chính xác dung sai, sai lệch hình học… của chi tiết
2.2.1. Dung sai kích thước, dung sai lắp ghép
Dung sai là phạm vi cho phép của sai số. Trị số dung sai bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất, hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới.
Dung sai lắp ghép thì gồm 2 loại là dung sai lắp ghép cho lỗ và dung sai lắp ghép cho trục.
- Dung sai lắp ghép cho lỗ: ký hiệu bằng chữ hoa,
- Dung sai lắp ghép cho trục : ký hiệu bằng chữ thường.
2.2.2. Sai lệch hình dạng hình học và vị trí tương quan
Để đảm bảo độ chính xác yêu cầu của các thông số chức năng của sản phẩm, khả năng làm việc và tuổi bền của nó thì trên các bản vẽ chế tạo chi tiết được chỉ dẫn không chỉ sai lệch giới hạn kích thước mà còn cả dung sai hình dạng và vị trí bề mặt khi cần thiết
Thuật ngữ và kí hiệu sai lệch hình dạng và vị trí được chỉ dẫn trong bảng 4 theo TCVN 10-85
2.2.4. Sai lệch vị trí tương quan và sai lệch hình học
- Dung sai độ đảo giữa lỗ đường tâm trục với mặt A là 0,02 (mm)
- Dung sai độ đảo giữa lỗ đường tâm trục với mặt C là 0,05 (mm)
2.3. Phân tích và xác định dạng sản xuất, ý nghĩa kinh tế dạng này
2.3.1. Phân tích dạng sản xuất
Kết luận: Với N = 7056 sản phẩm: Q = 3,31 (kg), tra bảng 1.1 giáo trình Công nghệ chế tạo máy của Trần Văn Địch, ta xác định dạng sản xuất loại hàng loạt lớn.
2.3.2. Ý nghĩa kinh tế của dạng sản xuất này
Sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất hàng năm không quá ít, sản phẩm được chế tạo theo từng loạt với chu kì xác định, sản phẩm tương đối ổn định, sản xuất phổ biến trong ngành chế tạo máy, sản xuất hàng loạt có những đặc điểm sau:
- Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kì lặp lại ổn định
- Gia công cơ và lắp ráp được thực hiện theo qui trình công nghệ
- Các máy được bố trí theo qui trình công nghệ
2.4. Phân tích và xác định các phương pháp gia công các bề mặt cần gia công của chi tiết (CLO1)
- Bề mặt A: Cấp độ nhám bề mặt này đạt cấp 7, phương pháp gia công để đạt được độ nhám này là phay tinh
- Bề mặt B: Cấp độ nhám bề mặt này đạt cấp 7, phương pháp gia công để đạt được độ nhám này là phay tinh
2.4.1. Phương pháp phay
- Phay mặt phẳng
- Phay mặt trụ
- Phay rãnh, phay rãnh then
- Phay ren
* Ưu điểm của phương pháp gia công phay:
- Do đặc điểm dao phay có nhiều lưỡi dao nên thường rất lâu mòn, đồng thời lượng chạy dao lớn nên phương pháp gia công phay mang đến năng suất sản xuất cao.
- Độ chính xác trong gia công phay là tương đối cao.
- Gia công an toàn hơn vì phôi đứt đoạn, ít gây nguy hiểm cho thợ máy.
* Nhược điểm của phương pháp gia công phay:
Gia công phay khó áp dụng với những chi tiết mỏng bởi phôi rất dễ vỡ trong quá trình cắt. Thông thường phôi kim loại phải có độ dày từ 0.8mm trở lên thì mới áp dụng được trong gia công phay.
2.4.2. Phương pháp tiện
* Định nghĩa phương pháp gia công tiện:
Tiện là phương pháp gia công cắt gọt kim loại có phoi được thực hiện bằng sự phối hợp chuyển động của phôi và dao. Chuyển động chính là chuyển động xoay tròn của phôi tạo thành chuyển động cắt. Kết hợp với đó là chuyển động tịnh tiến dao tổng hợp do cùng lúc chuyển động tiến dao dọc (Sd) và dao ngang (Sng).
Khi tiện trục trơn, chuyển động tiến dao ngang Sng = 0. Còn chuyển động tiến dao dọc sẽ khác không.
* Các loại máy tiện hiện có trên thị trường:
- Máy tiện đứng.
- Máy tiện ren vít vạn năng.
- Máy tiện tự động.
* Các phương pháp tiện phổ biến:
- Tiện trụ mặt ngoài:
Đây là phương pháp gia công tiện phổ biến nhất. Phương pháp tiện ngoài này dùng để tạo ra bề mặt trụ: tiện trụ dài, tiện trụ ngang, và tiện tinh rộng. Bằng cách dụng dao tiện (hay còn gọi là chíp tiện) gia công bề mặt bên ngoài của sản phẩm.
Với tiện trụ ngoài, tùy theo hình dạng chi tiết cần sản xuất mà các kỹ sư sẽ chọn phương pháp gia công khác nhau. Nó có thể tiện bằng phương pháp tự động đặt kích thước hoặc bằng phương pháp cắt thử.
- Tiện khỏa mặt dầu:
Phương pháp này sử dụng rất nhiều loại dao tiện khác nhau. Mục đích của phương pháp là tiện khỏa trên bề mặt sản phẩm. Những loại dao chính được sử dụng trong quá trình gia công có thể kể tới giao thẳng đầu, cong đầu, dao khỏa mặt đầu chuyên dụng. Ngoài ra, mọi người còn sử dụng cả dao vai.'
- Tiện cắt đứt:
Về bản chất, tiện cắt đứt giống hệt với phương pháp tiện bề mặt ngoài. Tuy nhiên, điều kiện cắt gọn sản phẩm khắc nghiệt hơn.
2.5. Phân tích và chọn dụng cụ cắt thích hợp để gia công các bề mặt cần gia công
2.5.1. Mặt B dùng phương pháp tiện thô vạt mặt B và khoan tâm mặt B
a. Vạt mặt B: DCLNR/L: Cán dao tiện kích thước 16×16; chiều dài cán dao tiện là 100, gắn mảnh dao tiện
Thông số kĩ thuật:
- Thương hiệu: ZCCCT
- Mã sản phẩm: DCLNR/L
- Ứng dụng tiện mặt đầu, tiện bậc
b. Khoan tâm mặt B : Mũi khoan tâm hợp kim thường có kích thước từ Φ0.5 đến Φ5.0 mm. Tùy đường kính lỗ tâm, mà chúng ta chọn kích thước Φ1.5 , góc vát của mũi khoan tâm là 60°, dung sai của đường kính mũi khoan tâm là h7, mũi khoan tâm có 2 dầu mũi khoan.
2.5.2. Tiện mặt ngoài Ø43 dài 308 mm: DCLNR/L:
Cán dao tiện kích thước 16×16; chiều dài cán dao tiện là 100, gắn mảnh dao tiện.
Thông số kĩ thuật:
- Thương hiệu: ZCCCT
- Mã sản phẩm: DCLNR/L
- Ứng dụng tiện mặt đầu, tiện bậc
- Sử dụng lắp mảnh dao tiện C 80 độ Insert CBN Kyocera CNGA1204 S01225SE
2.5.4. Tiện mặt ngoài Ø50 dài 199 mm DCLNR/L:
Cán dao tiện kích thước 16×16; chiều dài cán dao tiện là 100, gắn mảnh dao tiện.
Thông số kĩ thuật:
- Thương hiệu: ZCCCT
- Mã sản phẩm: DCLNR/L
- Ứng dụng tiện mặt đầu, tiện bậc
- Sử dụng lắp mảnh dao tiện C 80 độ Insert CBN Kyocera CNGA1204 S01225SE
2.5.6. Tiện mặt ngoài Ø25 dài 81 mm DCLNR/L:
Cán dao tiện kích thước 16×16; chiều dài cán dao tiện là 100, gắn mảnh dao tiện
Thông số kĩ thuật:
- Thương hiệu: ZCCCT
- Mã sản phẩm: DCLNR/L
- Ứng dụng tiện mặt đầu, tiện bậc
- Sử dụng lắp mảnh dao tiện C 80 độ Insert CBN Kyocera CNGA1204 S01225SE
2.5.9. Tiện mặt ngoài Ø37 dài 200 mm DCLNR/L:
Cán dao tiện kích thước 16×16; chiều dài cán dao tiện là 100, gắn mảnh dao tiện
Thông số kĩ thuật:
- Thương hiệu: ZCCCT
- Mã sản phẩm: DCLNR/L
- Ứng dụng tiện mặt đầu, tiện bậc
- Sử dụng lắp mảnh dao tiện C 80 độ Insert CBN Kyocera CNGA1204 S01225SE
2.5.11. Tiện mặt ngoài Ø21 dài 53 mm: DCLNR/L:
Cán dao tiện kích thước 16×16; chiều dài cán dao tiện là 100, gắn mảnh dao tiện
Thông số kĩ thuật:
- Thương hiệu: ZCCCT
- Mã sản phẩm: DCLNR/L
- Ứng dụng tiện mặt đầu, tiện bậc
- Sử dụng lắp mảnh dao tiện C 80 độ Insert CBN Kyocera CNGA1204 S01225SE
2.5.13. Tiện ren M12x1 dài 18 mm:
Dao Tiện Ren Trong Góc 55 Micro Ifanger MTGW
Thông số kĩ thuật:
- Thương hiệu: Ifanger-AG từ Thụy Sĩ
- Đường kính cán lắp từ 4mm - 6mm
- Đường kính lỗ yêu cầu nhỏ nhất từ 4mm - 6mm
- Chiều dài, độ sâu móc lỗ từ 9.4mm - 19mm
2.5.16. Phay 2 mặt phẳng đầu phía A và B:
Dao phay góc 90 độ
Thông số kĩ thuật:
- Dao phay góc 90° LAMINA có các đường kính: 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160mm.
- Sử dụng các mảnh phay APKT 060204
- Có thể phay được các vật liệu: thép; inox; gang; hợp kim chịu nhiệt (titan, inconel); thép sau nhiệt luyện; nhôm, đồng,… (vật liệu phi kim loại).
- Dao phay góc 90° có tuổi bền rất cao và cho bề mặt gia công tinh bóng đẹp.
2.6. Phân tích và chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp. (CLO4)
2.6.1. Chọn phương pháp chế tạo phôi
Đây là chi tiết dạng trục. Có rất nhiều phương pháp chế tạo phôi như: Rèn tự do, dập thể tích, phôi từ thép cán, phôi hàn… nhưng phương pháp chế tạo phôi thích hợp cho chi tiết này là phương pháp đúc.
- Đúc khuôn cát
- Đúc khuôn kim loại
- Đúc áp lực
- Đúc ly tâm
- Đúc khuôn vỏ mỏng
Tuy nhiên để tối ưu trong quá trình sản xuất và hạ thấp chi phí sản suất ta chọn phôi đúc trong khuôn kim loại vì:
- Phôi của phương pháp này sau khi đúc ra sản phẩm có chất lượng tốt, độ bóng bề mặt cao, độ chính xác cao.
- Năng suất cao, linh hoạt và có khả năng tùy biến theo hình dạng của phôi.
- Độ chính xác cao
- Phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ
2.6.2. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại
Quy trình đúc trong khuôn kim loại
- Làm sạch khuôn lõi (Sau mỗi lần đúc).
- Sấy khuôn lõi (nhiệt độ sấy 150 ÷ 4500C) thuộc kim loại đúc.
- Sơn khuôn lõi: gồm sơn lót dày 1 ÷ 2 mm và sơn phủ mặt bằng dầu hôi hoặc dầu thực vật.
2.6.4. Ứng dụng
Quá trình này được dùng nhiều nhất để đúc nhôm, magiê, hợp kim đồng và gang xám vì nhiệt độ nóng chảy thấp. Thích hợp trong dạng sản xuất hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình như piston, phôi bánh răng, dụng cụ bếp,... không nặng quá 25kg.
2.7. Lập thứ tự trình tự các nguyên công, các bước để gia công các bề mặt cần gia công (CLO5)
* Dạng chi tiết: Dạng trục
* Chuẩn định vị: Mặt A và B đối xứng và đồng tâm với nhau, chống tâm 2 mặt A B
* Quy trình công nghệ:
- Nguyên công 1: Vạt mặt B và khoan chống tâm mặt B
+ Bước 1: Vạt mặt B
+ Bước 2: Khoan chống tâm mặt B
- Nguyên công 2: Tiện mặt ngoài Ø 43 dài 308mm
+ Bước 1: Tiện thô Ø43
+ Bước 2: Tiện tinh Ø43
- Nguyên công 7: Tiện mặt ngoài Ø 21 dài 53mm
+ Bước 1: Tiện thô Ø 21
+ Bước 2: Tiện tinh Ø 21
- Nguyên công 8: Tiện mặt ngoài Ø18 dài 18mm
+ Bước 1: Tiện thô Ø18
+ Bước 2: Tiện tinh Ø18
- Nguyên công 9: Tiện mặt ngoài Ø37 dài 200mm
+ Bước 1: Tiện thô Ø37
+ Bước 2: Tiện tinh Ø37
- Nguyên công 10: Tiện mặt ngoài Ø25 dài 81mm
+ Bước 1: Tiện thô Ø25
+ Bước 2: Tiện tinh Ø25
- Nguyên công 15: Phay rãnh then R2, dài 90mm
+ Bước 1: Phay thô rãnh then R2
+ Bước 2: Phay tinh rãnh then R2
- Nguyên công 16: Phay mặt phẳng 2 đầu đạt kích thước chiều rộng 16,5 mm và
+ Bước 1: Phay thô Ø12
+ Bước 2: Phay tinh Ø21
2.8. Phân tích và xác định bề mặt được chọn làm chuẩn, số bậc tự do bị khống chế và kẹp chặt của chi tiết (CLO2)
2.8.1. Nguyên công 1: Vạt mặt B và khoan chống tâm mặt B
- Chuẩn: Bề mặt A
- Định vị: Sử dụng mâm cặp 3 chấu khống chế 4 bậc tự do
- Kẹp chặt: Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm kẹp chặt trục bề mặt C xuống bề mặt D
2.8.2. Nguyên công 2: Tiện mặt ngoài Ø 43 dài 308mm
- Chuẩn: Bề mặt A
- Định vị: Sử dụng mâm cặp 3 chấu khống chế 4 bậc tự do
- Kẹp chặt: Dùng kẹp 3 chấu tự định tâm kẹp chặt trục bề mặt C xuống bề mặt D
2.8.6. Nguyên công 6: Tiện mặt ngoài Ø25 dài 81mm
- Chuẩn: Bề mặt B
- Định vị:
+ Sử dụng mâm cặp 3 chấu khống chế 4 bậc tự do
+ Sử dụng chống tâm, chống tâm ở mặt A không chế 2 bậc tự do
2.8.8. Nguyên công 8: Tiện mặt ngoài Ø18 dài 18mm
- Chuẩn: Bề mặt B
- Định vị:
+ Sử dụng mâm cặp 3 chấu khống chế 2 bậc tự do
+ Sử dụng chống tâm, chống tâm ở mặt A không chế 3 bậc tự do
- Kẹp chặt: Dùng kẹp 3 chấu tự định tâm kẹp chặt trục bề mặt C xuống bề mặt D
2.8.10. Nguyên công 10: Tiện mặt ngoài Ø25 dài 81mm
- Chuẩn: Bề mặt A
- Định vị:
+ Sử dụng mâm cặp 3 chấu khống chế 2 bậc tự do
+ Sử dụng chống tâm, chống tâm ở mặt B không chế 3 bậc tự do
- Kẹp chặt: Dùng kẹp 3 chấu tự định tâm kẹp chặt trục bề mặt C xuống bề mặt D.
2.8.12. Nguyên công 12: Tiện mặt ngoài Ø12 dài 18mm
- Chuẩn: Bề mặt A
- Định vị:
+ Sử dụng mâm cặp 3 chấu khống chế 2 bậc tự do
+ Sử dụng chống tâm, chống tâm ở mặt B không chế 3 bậc tự do
- Kẹp chặt: Dùng kẹp 3 chấu tự định tâm kẹp chặt trục bề mặt C xuống bề mặt D
2.9. Phân tích và tính sai số chuẩn của một bước công nghệ trong quy trình công nghệ.(CLO3)
Nhóm em lựa chọn nguyên công 8, chi tiết được định vị trên mũi tâm
- Sai số chuẩn của kích thước b:
eCb khác 0. Vì kích thước chiều sâu lỗ tâm thay đổi (mặt chuẩn định vị) do ảnh hưởng của dung sai góc côn của chi tiết trong tiện, làm cho vị trí bán đầu trên trái không cố định so với mâm cặp đã chỉnh sẵn.
- Sai số chuẩn của đường kính D:
Vì mũi tâm gắn trên mâm cặp là mũi cứng, còn mũi chống mặt đối diện là mũi mềm nên tự điều chỉnh sai lệch chiều sau tâm ứng với trục. Do đó kích thước không có gì thay đổi so vói dụng cụ định sẵn, vì thế sai số chuẩn của kích thước b là: 0
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. GS.TS Trần Văn Địch, 2006. Công Nghệ Chế Tạo Máy. Nhà Xuất Bản Giáo Dục
[2]. PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc, 2000. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập I. Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật
[3]. PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc, 2000. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập II. Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật
[4]. PGS.TS Ninh Đức Tốn, 2005. Giáo Trình Dung Sai Lắp Ghép Và Kĩ Thuật Đo Lường. Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam
[5]. PGS.TS Ninh Đức Tốn, 2005. Sổ Tay Dung Sai Lắp Ghép. Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"