CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH DẠNG CHI TIẾT VÀ CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN 1. Xác định dạng chi tiết Hình 1-1: Bản vẽ chế tạo - Dựa vào hình dáng và tính công nghệ của chi tiết đã chọn, ta có thể xác định đây là chi tiết dạng càng. - Dạng sản xuất: Chi tiết được sản xuất hàng loạt lớn.
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu - Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phần tử kết cấu cũng như các yêu cầu kỹ thuật đã hợp lý với chức năng làm việc của đối tượng. - Về hình dạng kết cấu của chi tiết tương đối đơn giản nên dễ dàng trong quá trình tạo phôi và gia công. - Khả năng cứng vững của chi tiết không cao, khi gia công cần chú ý đến vấn đề kẹp chặt.
- Các mặt đầu của càng gạt không cùng nằm trên một mặt phẳng, do vậy khi gia công ta phải gá đặt nhiều lần (không gia công được các mặt đầu trong một lần gá), điều này ảnh hưởng đến năng suất gia công. - Kết cấu của càng gạt có mặt phẳng đối xứng. - Các lỗ vuông góc thuận lợi cho việc gia công lỗ. - Có khả năng áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến.
SV: Nguyễn Quý Chiến 3 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp 1. Yêu cầu kĩ thuật - Độ không song song giữa các mặt đầu không vượt quá 0,02mm/100mm - Độ không vuông góc của tâm các lỗ so với mặt đầu của chúng không vượt quá 0,05/100mm - Độ không song song của các lỗ cơ bản - Kích thước lỗ gia công đạt dộ chính xác cấp 7, Ra = 2,5 SV: Nguyễn Quý Chiến 4 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp CHƯƠNG 2. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 2. Dạng phôi Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.
Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo hiệu quả kinh tế-kĩ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết là thấp nhất. Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến: - Đặc điểm về kết cấu và yêu cầu về chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc,…). - Sản lương lượng hàng năm của chi tiết. - Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về thiết bị, trình độ chế tạo phôi,…).
Mặt khác khi xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến các đặc tính của phôi và lượng dư gia công ứng với loại phôi đó. Sau đây là một số đặc tính quan trọng của các loại phôi thường dùng: - Phôi đúc Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được các chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp. Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác của phôi đúc cao.
Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kính thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng xuất không cao. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn về kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khuôn cao, tuy nhiên phương pháp này cho năng suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt. - Phôi rèn Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được sử dụng trong ngành chế tạo máy. Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt.
Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản nhưng phương pháp này chỉ tạo chi tiết có hình dáng đơn giản và năng suất thấp. Rèn khuôn có độ chính xác cao, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác khuôn, mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng chi tiết, chi phí làm khuôn cao. Phương pháp này khó đạt các kích thước với độ chính xác cấp 7-8, những chi tiết có hình dạng phức tạp. SV: Nguyễn Quý Chiến 5 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp - Phôi dập Phôi dập được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng, khi dập do chi tiết có kết cấu đơn giản nên không có bavia.
Khi dập độ chính xác của phôi dập cao, đặc biệt là kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn chi tiết. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được 24, độ chính xác 0,10,005. Trạng thái ứng suất của phôi dập nói chung là nén khối, do vậy kim loại có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn nên cơ tính của phôi dập cao hơn rèn, vì vậy mà dễ cơ khí hoá và tự động hoá nâng cao được năng suất. Tuy nhiên, phương pháp chế tạo phôi dập có một số nhược điểm sau: Thiết bị sử dụng cho dập có công suất lớn, chuyển động đòi hỏi chính xác cao, chế tạo khuôn đắt tiền.
- Phôi cán Có profin đơn giản như: tròn, vuông, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích. Phôi cán định hình phổ biến thường là phôi thép góc, thép hình: I, U, V…được dùng nhiều trong các kết cấu lắp, phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng chế tạo các toa tàu, các máy kéo, máy nâng,… Phôi cán có cơ tính cao, sai số phôi cán thường thấp, độ chính xác thường là cấp 9-12. Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó quan trọng khi chế tạo chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền. Chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có một số mặt gia công có độ chính xác cấp 6-7 ta không dùng phương pháp này để chế tạo phôi.
Ngoài ra trong sản xuất thực tế người ta còn dùng phôi hàn nhưng phạm vi nhỏ hơn. Phương pháp chế tạo phôi 2. Chọn phôi - Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi, ta chọn phôi cho chi tiết là phôi đúc: + Phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn. + Chi phí chế tạo phôi thấp.
+ Phôi có kích thước không lớn, kết cấu không quá phức tạp. + Có một số bề mặt không cần gia công. SV: Nguyễn Quý Chiến 6 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp 2. Chọn vật liệu - Gang xám: GX 15-32.
- Giới hạn bền kéo: σk = 15 (Kg/mm2). - Giới hạn bền uốn: σu = 32 (Kg/mm2). Phương pháp chế tạo - Với dạng phôi đúc, phôi được đúc trong khuôn kim loại. Hình 2-1: Bản vẽ lồng phôi SV: Nguyễn Quý Chiến 7 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp CHƯƠNG 3.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3. Nguyên công 1: Phay mặt đầu C Hình 3-1: Sơ đồ nguyên công 1 Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do bằng hai phiến tỳ khía nhám. Mặt trụ bên trái hạn chế 2 bậc tự do thông qua một khối V ngắn. Mặt trụ bên phải hạn chế 1 bậc tự do thông qua một khối V tùy động.
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp ren vít tại khối V di động để kẹp chặt chi tiết. Lực kẹp hướng từ phải qua trái để cố định chi tiết. Các bước tiến hành: + Phay thô. Chọn máy : Máy phay 6H82: SV: Nguyễn Quý Chiến 8 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp + Kích thước bề mặt làm việc bàn máy BxL:320x250mm.
+ Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: Dọc : 700mm. Thẳng đứng : 320mm. + Số cấp tốc độ trục chính : 18 + Phạm vi tốc độ trục chính : 30-1500vg/ph. + Công suất động cơ chính : 1,7kW.
+ Khối lượng máy : 2700kg. Chọn dao: Dao phay mặt đầu WSW445-040A SV: Nguyễn Quý Chiến 9 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp SV: Nguyễn Quý Chiến 10 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp Hình 3-1-1: Dao phay mặt đầu WSX445 Thông số Dao WSX445 Đường kính dao D 40 mm Số răng Z 3 Chiều sâu có thể cắt 5 mm Đường kính vòng ngoài 52,8mm Trọng lượng 0,3 kg Bảng 3.1: Thông số dao phay mặt đầu WSX445 3.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu B SV: Nguyễn Quý Chiến 11 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp Hình 3-2: Sơ đồ nguyên công 2 Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do bằng hai phiến tỳ phẳng. Mặt trụ bên trái hạn chế 2 bậc tự do thông qua một khối V ngắn. Mặt trụ bên phải hạn chế 1 bậc tự do thông qua một khối V tùy động.
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp ren vít tại khối V di động để kẹp chặt chi tiết. Lực kẹp hướng từ phải qua trái để cố định chi tiết. Các bước tiến hành: + Phay thô. Chọn máy: Máy phay 6H82 + Kích thước bề mặt làm việc bàn máy BxL:320x250mm.
+ Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: Dọc : 700mm. Thẳng đứng : 320mm. + Số cấp tốc độ trục chính : 18 + Phạm vi tốc độ trục chính : 30-1500vg/ph. + Công suất động cơ chính : 1,7kW.
+ Khối lượng máy : 2700kg. SV: Nguyễn Quý Chiến 12 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu WSW445-040A Hình 3-2-1: Dao phay mặt đầu WSX445 Thông số Dao WSX445 Đường kính dao D 40 mm Số răng Z 3 Chiều sâu có thể cắt 5 mm Đường kính vòng ngoài 52,8mm Trọng lượng 0,3 kg Bảng 3.1: Thông số dao phay mặt đầu WSX445 SV: Nguyễn Quý Chiến 13 Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Đoàn Khắc Hiệp 3.3 Nguyên công 3: Phay mặt đầu D Hình 3-3: Sơ đồ nguyên công 3 - Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do bằng hai phiến tỳ phẳng. Mặt trụ bên trái hạn chế 2 bậc tự do thông qua một khối V ngắn. Mặt trụ bên phải hạn chế 1 bậc tự do thông qua một khối V tùy động.