CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT - PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Xác định dạng sản xuất Trong công nghệ chế tạo chi tiết máy, thường chia ra làm 3 dạng sản xuất chính: + Sản xuất đơn chiếc. + Sản xuất hàng loạt (nhỏ, vừa, lớn). + Sản xuất hàng khối. Việc xác định dạng sản xuất là để lựa chọn mức độ phân tán nguyên công khi lập quy trình công nghệ, lựa chọn máy vạn năng hay chuyên môn hóa, lựa chọn dụng cụ cắt đơn hay tổ hợp, thậm chí là có thể thay đổi kết cấu chi tiết để phù hợp với dạng sản xuất yêu cầu,.
Sản lượng thực tế hằng năm được xác định theo công thức (2.β m (1 + ) (1 + ) (chiếc/năm) (1) o 100 100 Trong đó: N0 = 20000 − Số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch. m=1 − Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm, chiếc. α = 15% − Số phần trăm dự trữ của chi tiết máy dùng làm phụ tùng. β = 4% − Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo.2 Khối lượng của chi tiết Hình 0.1: Kiểm tra khối lượng chi tiết bằng phần mềm Sử dụng phần mền Solidworks và Creo để tính khối lượng chi tiết Vật liệu: Gang xám 15-32 có tỷ trọng ≈ 7,8 kg/dm3 Vậy khối lượng của chi tiết là ~2,8 kg 1 Phần nội dung 1.3 Dạng sản xuất và đặc trưng Ứng với sản lượng chi tiết N= 23920 chiếc/năm và khối lượng chi tiết là 2,8 kg tra Bảng 2.25, 1] ta xác định được dạng sản xuất là: loạt vừa.
Sự khác nhau của hàng loạt vừa so với đơn chiếc và hàng khối ngoài việc có sản lượng không quá ít, chủng loại mặt hàng không quá nhiều, sản phẩm tương đối ổn định và lặp lại theo chu kỳ ra thì sản xuất hàng loạt vừa còn có sự kết hợp các đặc điểm như sau của 2 loại sản xuất đơn chiếc và hàng khối. + Sử dụng máy: Sử dụng máy vạn năng hoặc chuyên dùng. + Bố trí máy: Theo nhóm hoặc theo quy trình công nghệ. + Đồ gá và các trang bị công nghệ: Vạn năng hoặc chuyên dùng.
+ Phương pháp gá đặt: Sử dụng phương pháp rà gá hoặc tự động đạt kích thước. + Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: Sử dụng phương pháp đo dò cắt thử hoặc chỉnh sẵn dao. +) Định mức kĩ thuật: Theo kinh nghiệm hoặc sử dụng các phương pháp như tính toán phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc,. +) Bậc thợ: thợ điều chỉnh có tay nghề cao, thợ đứng máy không cần có tay nghề cao hoặc không cần thợ điều chỉnh.4 Phân tích chi tiết gia công 1.1 Các yếu tố kỹ thuật 1.1 Về cấp chính xác: Các giá trị cấp chính xác tra theo bảng 4.2, trang 24, tài liệu [4]: +) Bề dày chi tiết là 45 mm, với miền dung sai 0,03 mm có cấp chính xác là IT8.
+) Hai lỗ R26 với miền dung sai 0,05 mm có cấp chính xác là IT9. +) Khoảng cách tâm 2 lỗ R26 là 40 mm, dung sai 0,2 mm có cấp chính xác IT8. +) Những kích thước không ghi dung sai lấy theo cấp chính xác IT12. +) Bán kính các góc lượn chi tiết R = 3mm.2 Về độ nhám: Những bề mặt không ghi độ nhám thì lấy theo Rz = 80 μm, độ nhám này có thể đạt được với phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.
Những bề mặt có yêu cầu độ nhám cao 3,2 như mặt trước, mặt sau, mặt trên, mặt dưới, mặt trong chi tiết phải chú ý chọn phương gia công cho phù hợp để đảm bảo độ nhám theo yêu cầu.3 Về vật liệu: Vật liệu GX 15-32 là loại gang xám có nhiệt độ nóng chảy thấp (~1350 ℃) nên dễ nấu luyện, tính đúc tốt. Độ cứng thấp, khá mềm và giòn, phoi rất dễ gãy, gia công cắt. Ngoài ra, với cơ tính trung bình chúng rất phù hợp để dùng làm các chi tiết chịu tải trọng nhẹ, ít chịu mài mòn như vỏ hộp giảm tốc, thân máy, bích, cacte, ống nước. 2 Phần nội dung Bảng 0.1 Thành phần hóa học và tính chất cơ học của của GX 15-32 Độ Độ bền dãn Hàm lượng các nguyên tố (%) dài Độ Mác cứn P gan S 𝜎𝑏 𝑘é𝑜 𝜎𝑏 𝑢ố𝑛 𝜎𝑏 𝑛é𝑛 𝛿 g (% g C(% Si(% Mn(% (%) (N/mm2 (N/mm2 (N/mm2 (% HB ) ) ) ) ) ) ) ) Không quá GX 0,1 15- 150 320 500-700 0,5 190 3,5 2,2 0,6 0,3 5 32 1.5 Phân tích phương pháp gia công chi tiết Mặt trước, mặt sau của chi tiết để đạt được độ nhám 3,2 như yêu cầu thì ta có các phương án theo bảng 5.5, trang 80, tài liệu [4]: +) Phay bằng dao phay mặt đầu thô và tinh.
+) Mài phẳng bán tinh. Mặt trên, mặt dưới của chi tiết để đạt được độ nhám 3,2 như yêu cầu thì ta có các phương án gia công theo bảng 5.5, trang 80, tài liệu [4]: +) Bào thô và tinh. +) Phay bằng dao phay mặt đầu thô và tinh. +) Phay bằng dao phay mặt đầu thô và tinh.
+) Mài phẳng bán tinh. Đối với 2 lỗ R26 ngoài yêu cầu cấp chính xác IT9 ra còn có yêu cầu độ nhám 3,2, để đạt được các yêu cầu này, ta có các phương án gia công theo bảng 5.5, trang 80, tài liệu [4]: +) Xọc thô và tinh. +) Phay bằng dao phay trụ thô, tinh và tinh mỏng. +) Doa bằng dao doa 1 lưỡi thô và tinh.
+) Doa bằng dao doa nhiều lưỡi bán tinh và tinh. +) Chuốt bán tinh và tinh. Đối với các lỗ ∅11 và ∅26 không yêu cầu độ nhám và chỉ yêu cầu cấp chính xác IT12, ta có dùng khoan hoặc khoét để tạo lỗ. Đối với các lỗ ∅10 thì dùng khoan hoặc khoét để tạo lỗ trước sau đó tạo lỗ ren bằng phương pháp taro với chiều sâu 15mm.
3 Phần nội dung 1.6 Chọn phương pháp kiểm tra các yêu cầu kĩ thuật của chi tiết Vì sản lượng chi tiết hơn 20000 chiếc/năm, trung bình tối thiểu 55 chiếc/ngày nên chỉ chọn mặt có nhiều yêu cầu kỹ thuật để kiểm tra. Mặt cần kiểm tra: mặt trong 2 lỗ R26. Yếu Tố Phương Pháp Kiểm Yêu Cầu Dụng Cụ Đo- Sơ Đồ Đo Kỹ Thuật Tra Độ nhám Từ 3,2 trở Cài đặt lại dãi đo cho lên thiết bị. Thực hiện đo bằng cách Hình 0.2 Máy đo độ đưa đầu cảm biến đến vị nhám insize isr-c002 trí muốn đo đạc, đợi cho đến khi kết quả được hiển thị trực tiếp trên màn hình, sau đó đọc kết quả.3 Sơ đồ đo độ nhám Kích Có cấp Dùng calip nút có một thước lỗ chính xác đầu bằng kích thước giới từ IT9 trở hạn nhỏ nhất của lỗ, đầu lên kia có kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ.4 Calip nút Nếu một đầu lọt qua mà đầu kia không qua thì đạt yêu cầu.5 Sơ đồ đo kích thước lỗ Khoảng Có cấp Dùng Calip đo khoảng cách 2 chính xác cách hai tâm lỗ.
Dùng để tâm lỗ từ IT8 trở kiểm tra khoảng cách lên giữa hai tâm lỗ phân bố trên một bề mặt Hình 0.6 Sơ đồ đo khoảng cách 2 lỗ 4 Phần nội dung CHƯƠNG 2: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 2.1 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 2.1 Dạng phôi Việc chọn dạng phôi dựa vào các tiêu chí như: vật liệu, hình dáng kích thước, dạng sản xuất.1 Về dạng sản xuất Vì dạng sản xuất của chi tiết là hàng loạt vừa nên sẽ chọn các loại phôi phù hợp với dạng sản xuất của chi tiết Kết luận: Chỉ có phôi đúc và phôi thép thanh đạt yêu cầu.2 Về vật liệu Gang xám nên chỉ có phôi đúc đạt yêu cầu.3 Về hình dáng: Đối với phôi đúc, tùy theo khuôn đúc mà phôi có hình dạng khác nhau, đáp ứng yêu cầu của chi tiết. Kết luận: Sử dụng phôi đúc.2 Phương pháp chế tạo phôi Việc chọn dạng phôi dựa vào các tiêu chí như: vật liệu, hình dáng kích thước, dạng sản xuất, cấp chính xác chế tạo phôi.1 Về dạng sản xuất Theo yêu cầu về dạng sản xuất hàng loạt vừa, năng suất đúc phôi phải lớn để đảm bảo số lượng. Kết luận: Có đúc trong khuôn cát sử dụng khuôn tháo bằng máy và đúc khuôn mẫu chảy là đạt yêu cầu.2 Về hình dạng, kích thước Với 2 loại phôi đúc ở trên, việc lựa chọn loại phôi phù hợp dựa vào các khả năng như: +) Có thể đúc chi tiết có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn +) Giá thành khuôn thấp. Kết luận: Cả 2 đều đạt yêu cầu.3 Về vật liệu Phôi được chọn phải có khả năng đúc được gang xám.
Kết luận: Cả 2 đều đạt yêu cầu.4 Về cấp chính xác chế tạo phôi Yêu cầu cho phôi đúc: có cấp chính xác kích thước IT11 – IT12, độ nhám bề mặt là Rz = 80 μm. Kết luận: chọn đúc mẫu chảy. 5 Phần nội dung 2.2 Lượng dư gia công cơ tổng cộng Theo bảng 1.55, trang 73 tài liệu [9], ta tra được số liệu như bảng sau: Bảng 0.1 Lượng dư gia công Kích thước Kích thước danh Lượng dư gia công Kích thước lớn nhất giữa ngoài lớn nghĩa (mm) cơ vật đúc (mm) hai bề mặt khi đúc (mm) nhất (mm) Đến 120 106 0,5 106+2.3 Dung sai kích thước phôi Tra dung sai theo bảng 2 trang 343 tài liệu [8]: Bảng 0.2 Dung Sai kích thước phôi Kích thước danh nghĩa (mm) Dung sai (mm) Chiều dài vật đúc 146 146 ± 0.87 Chiều rộng vật đúc 107 107 ± 0,77 Chiều cao vật đúc 46 46 ± 0,37 Đường kính 2 lỗ 51 51 ± 0,37 2.4 Góc nghiêng thoát khuôn Tra bảng 3-7 trang 177 tài liệu [3] góc nghiên thoát khuôn 0°10′ và bán kính góc lượn R3. 6 Phần nội dung 2.5 Bản vẽ phôi đúc Hình 0.1 Bảng vẽ lồng phôi đúc Hình 0.2 Bảng vẽ khuôn đúc 7 Phần nội dung CHƯƠNG 3: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 3.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt của phôi 3.1 Đánh số các bề mặt chi tiết Hình 0.1 Bản vẽ đánh số bề mặt gia công 3.2 Chọn nguyên công cho các bề mặt Tra bảng 4.2 trg 24[4] và bảng 5.6 trang 82 tài liệu [4] để được cấp chính xác Tra bảng phụ lục 11 trang 143 tài liệu [1] để được phương pháp gia công.1 Chọn nguyên công S Bề Yêu Cầu Kỹ Thuật Phương Pháp Gia Công T Mặt T 1 1,4 Độ nhám bề mặt là 3,2.
+ Phay mặt đầu thô tinh. Cấp chính xác kích thước bề mặt là + Phay đĩa thô tinh. + Mài phẳng tinh. Cấp chính xác khoảng cách bề mặt là là IT7.
(30𝜇𝑚) 8 Phần nội dung 2 5,9 Độ nhám bề mặt là 3,2. + Phay mặt đầu thô tinh Cấp chính xác kích thước bề mặt là + Phay trụ thô tinh.