CHƯƠNG I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG Bản Vẽ Chi Tiết SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 4 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên 1. Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết Con lăn là chi tiết lắp trực tiếp lên trục, con lăn có rãnh gắn dao đi kèm để thực hiện công việc cắt giấy. Dựa vào bản vẽ chi tiết của “ con lăn ”, ta thấy chi tiết có dạng bạc.
Chi tiết làm nhiệm vụ quay theo trục, rãnh ngoài của con lắn có gắn 1 lưỡi dao, quá trình làm việc quay quanh trục, nhiệt độ bởi ma sát sẽ được kiểm soát bởi một hệ thống giám sát, nhiệt độ sinh ra không đáng kể để làm biến dạng con lăn và ảnh hưởng đến tuổi thọ của các chi tiết có liên quan. Các bề mặt làm việc chính: + Bề mặt lỗ ∅34+0,035 mm là bề mặt làm việc chính dùng để lắp trực tiếp lên trục có kích thước tiêu chuẩn + Rãnh vòng ngoài là nơi định vị dao cố định bằng cách bắt bulong lỗ ∅9 mm 1. Yêu cầu kỹ thuật Do con lăn là chi tiết dạng bạc nên các lỗ chính phải gia công với độ chính xác cùng độ bóng theo yêu cầu nhằm đảm bảo điều kiện kỹ thuật khi làm việc. Từ bản vẽ chi tiết ta có thể thấy được bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết “ con lăn” là mặt trụ trong có đường kính d = 34 mm để lắp trực tiếp lên trục và rãnh 8x24x30 mm để lắp dao Vì vậy để gia công được chính xác với những yêu cầu kỹ thuật đề ra đối với chi tiết có dạng bạc này, ta cần chọn và gia công mặt phẳng A (mặt đáy)với độ chính xác cấp 6, 8 để làm chuẩn tinh (trong đó mặt đáy được chọn làm chuẩn tinh chính, 2 mặt bên được chọn làm chuẩn tinh phụ) khi gia công các bề mặt còn lại của chi tiết.
+ Độ nhám bề mặt lỗ chính lắp trục đạt Ra3,2. + Độ nhám bề mặt đáy đạt Ra6. + Độ nhám bề mặt có gia công còn lại đạt Rz25. Thành phần chính: Mg Si Fe Cu Zn Ti Mn Cr Tạp chất khác 0,8-1,2 0,4–0,8 Tối đa 0,1-0,4 Tối đa Tối đa Tối đa 0,04 – 0,35 0,05 % 0,7 % 0,25 % 0,15% 0,15 % % % % % SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 5 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên Đặc tính cơ lý của nhôm 6061 T6: - Nhiệt độ sôi đạt khoảng 650 °C - Có độ đàn hồi khoảng 70 GPa - Hệ số dẫn nhiệt: 166 W/m.K - Áp suất để phá hủy thấp nhất vào khoảng 240 MPa - Độ bền kéo đứt nhỏ nhất đạt 260 MPa - Độ cứng: 95 HB SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 6 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.
Sản lượng chế tạo Sản lượng hằng năm của chi tiết được xác định theo công thức: α β N = N0. (1 + ) 100 100 Trong đó: N - Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm. N0 = 20000 - số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch (chiếc). m - số chi tiết trong sản phẩm.
𝛼 - số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng; (𝛼 = 10% ). 𝛽 - số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo (𝛽 = 4%). Khối lượng của chi tiết Khối lượng chi tiết được tính bằng cách mô phỏng vật liệu trên phần mềm Solidworks. Đưa ra khối lượng 0,452kg SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 7 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên 2.
Dạng sản xuất và đặc trưng: Với số lượng N = 25200 (chiếc), khối lượng m = 0,452 (kg), ta xác định dạng sản xuất là hàng loạt vừa dựa vào bảng 2.1 (tài liệu [1]) SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 8 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3. Chọn dạng phôi Dựa vào bản vẽ ta thấy chi tiết con lăn có cấu tạo tương đối đơn giản. Vật liệu là nhôm nên có tính đúc tương đối tốt (tính chảy loãng tốt) chính vì lý do như vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp đúc. Chọn phương pháp chế tạo phôi Các phương pháp đúc: * Đúc trong khuôn kim loại: - Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao.
- Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác. - Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt. - Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. - Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém.
Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt. * Đúc áp lực Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao. Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao. * Đúc ly tâm - Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi.
- Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tỏ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn. SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 9 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên - Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót. - Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất.
* Đúc trong khuôn mẫu chảy. Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu. Thích hợp với vật đúc dài, tiết diện không đổi và có chiều dài không hạn chế, đúc các tấm kim loại thay cho cán, vật đúc không có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích.
Cơ tính vật đúc cao, năng xuất cao, giá thành giảm. Vật đúc dễ bị nứt, không đúc được các vật phức tạp. Cấp chính xác chế tạo phôi đúc trong sản xuất hàng loạt sẽ đạt được cấp chính xác II. Ứng với cấp chính xác này và dạng sản xuất của chi tiết con lăn là hàng loạt vừa ta dùng phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.
(Tài liệu [1]/27-28) - Đặc điểm của phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại: + Có cấp chính xác, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ. + Cấp chính xác kích thước của chi tiết: IT15 - IT16. + Độ nhám bề mặt: Rz = 80 𝜇m. Tra lượng dư gia công cho các bề mặt của phôi: Lượng dư gia công của các vật đúc bằng hợp kim nhôm, đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng tay dựa vào bảng 3 -114,115,116 tài liệu [2] trang 261 với kích thước lớn nhất của vật đúc L = 108 < 120 mm.
Ta tra được lượng dư cho các bề mặt như sau: - Lượng dư cho bề mặt trên ở ngoài: 4 mm - Lượng dư cho mặt trụ ngoài: 4 mm SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 10 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên - Lượng dư của lỗ: 4 mm Kích thước của phôi đúc bằng tổng kích thước của chi tiết và kích thước lượng dư: - Kích thước chiều cao của chi tiết L = 50 + 5 + 3,5 = 58,5 (mm) - Kích thước chiều rộng của chi tiết L1 = 108 + 4 = 112 (mm) L2 = 64 + 4 = 68 (mm) - Kích thước lỗ ∅34 – 4 = ∅30 (mm) - Dung sai kích thước phôi đúc hợp kim nhôm với cấp chính xác II là ± IT14/2 (tài liệu [1] trang 29) 3. Hình thành bản vẽ phôi và lồng phôi SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 11 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH GIA CÔNG 4. Chọn Tiến Trình Gia Công 4. Đánh số bề mặt gia công Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công ta xác định các phương pháp gia công các bề mặt theo phụ lục 11 tài liệu [1] trang 143 như sau: Bề mặt gia công Phương pháp gia công Cấp chính xác Mặt đầu 1,5 Tiện Thô, Tiện Tinh 8 Phay Thô, Phay Tinh Mặt trụ trong 6 Tiện Thô, Tiện Tinh 8 Khoan Mặt trụ ngoài 10 Tiện Thô, Tiện Tinh 8 Rãnh 2 Phay Thô, Phay Tinh 8 Lỗ 3 Khoan 11 Lỗ 7 Khoan, Doa Tinh 8 Ren 8 Taro 8 SVTH: Lê Tiến Phi – Lê Doãn Vịnh 12 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD : Bành Quốc Nguyên 4.
Chọn trình tự gia công các bề mặt Những yêu cầu: - Mặt đầu 5 là chuẩn gia công nên phải được gia công trước. - Tiếp theo là mặt đĩa ngoài 10, trụ trong 6 , mặt đầu 1 để thuận lợi cho việc định vị gia công các bề mặt còn lại.