Đồ Án Môn Học: Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công Thân Bơm (Cao Thắng)

Quy trình công nghệ gia công thân bơm cho đồ án CNC. Hướng dẫn chi tiết các bước, bản vẽ kỹ thuật và chương trình gia công phay CNC hoàn chỉnh.

• Tác giả: Đặng Duy Bình
• Người hướng dẫn: Hoàng Văn D
• Trường học: Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công Chi Tiết: Thân Bơm
• Loại tài liệu: Bài Tập Lớn
• Năm xuất bản: 2021 – 2022
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC)
• 1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của (CTGC)
• 1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC
• 1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC.
• 1.4. Phân tích độ chính xác gia công:
• 1.5. Xác định sản lượng năm:
• 2. CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
• 2.1. Chọn vật liệu phôi
• 2.2. Phương pháp chế tạo phôi
• 2.3. Xác định lượng dư gia công
• 3. CHƯƠNG 3 BIỆN LUẬN LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
• 3.1. Mục đích
• 3.2. Nội dung

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án CNC Gia Công Thân Bơm Toàn Diện

Việc thiết kế đồ án về quy trình gia công một chi tiết cơ khí phức tạp như thân bơm đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết công nghệ chế tạo máy và kỹ năng thực hành. Thân bơm, đặc biệt là vỏ bơm của bơm ly tâm hoặc bơm bánh răng, là một chi tiết dạng hộp có yêu cầu kỹ thuật cao về độ chính xác kích thước và vị trí tương quan giữa các bề mặt chức năng. Mục tiêu của đồ án này là xây dựng một quy trình công nghệ gia công cơ khí hoàn chỉnh, từ khâu phân tích chi tiết, lựa chọn phôi, thiết kế nguyên công, đến lập trình và mô phỏng gia công trên các phần mềm hiện đại. Một quy trình được thiết kế tốt không chỉ đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt yêu cầu kỹ thuật mà còn tối ưu hóa thời gian sản xuất và chi phí, đặc biệt trong điều kiện sản xuất hàng loạt vừa. Thuyết minh đồ án CNC đóng vai trò là tài liệu cốt lõi, ghi lại toàn bộ quá trình tính toán, lựa chọn và biện luận các giải pháp công nghệ. Nội dung bài viết này sẽ phân tích sâu các bước cần thiết để hoàn thành một đồ án xuất sắc, tập trung vào việc áp dụng công nghệ CNC để gia công thân bơm từ vật liệu gang.

1.1. Phân tích chức năng và yêu cầu kỹ thuật của thân bơm

Thân bơm là bộ phận trung tâm, có chức năng chứa và dẫn hướng dòng chất lỏng, đồng thời là khung chính để lắp ráp các chi tiết khác như bánh răng, trục. Theo tài liệu phân tích, chi tiết này làm việc trong điều kiện không quá khắc nghiệt, nhiệt độ thấp và chịu tải trọng nhỏ. Tuy nhiên, các bề mặt lắp ghép đòi hỏi độ chính xác cao. Cụ thể, các lỗ lắp bu-lông, lỗ lắp trục bánh răng và các mặt phẳng tiếp xúc phải đảm bảo dung sai lắp ghép chặt chẽ (cấp chính xác IT7, IT8) và độ nhám bề mặt thấp (Ra = 1,6 µm) để đảm bảo độ kín và hoạt động ổn định. Việc phân tích kỹ lưỡng bản vẽ chi tiết thân bơm là bước đầu tiên và quan trọng nhất, giúp xác định các bề mặt gia công chính, các yêu cầu về độ song song, độ vuông góc và độ đồng tâm.

1.2. Tổng quan về công nghệ gia công chi tiết dạng hộp CNC

Gia công chi tiết dạng hộp như thân bơm trên máy CNC mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp truyền thống. Các máy như máy phay CNC và trung tâm gia công cho phép thực hiện nhiều nguyên công phức tạp như phay mặt, phay hốc, khoan, khoét, doa, taro chỉ trong một lần gá đặt. Điều này giúp giảm thiểu sai số tích lũy do gá đặt nhiều lần, nâng cao độ chính xác vị trí tương quan. Hơn nữa, việc sử dụng các phần mềm Mastercam, Solidworks để thiết kế và lập trình CAM giúp tự động hóa quá trình tạo đường chạy dao, mô phỏng gia công để phát hiện va chạm và tối ưu hóa chế độ cắt gọt, cuối cùng là xuất G-code chính xác cho máy.

II. Thách Thức Khi Lựa Chọn Phôi Và Vật Liệu Gia Công Thân Bơm

Việc lựa chọn vật liệu và phương pháp chế tạo phôi là nền tảng quyết định đến chất lượng và hiệu quả của toàn bộ quy trình gia công. Đối với chi tiết thân bơm có hình dạng phức tạp và sản xuất hàng loạt vừa, phôi đúc là lựa chọn kinh tế và hợp lý nhất. Tuy nhiên, phương pháp này cũng tiềm ẩn nhiều thách thức. Vật liệu gang xám GX 15-32 được chọn vì có tính đúc tốt và giá thành hợp lý, phù hợp với điều kiện làm việc của chi tiết. Thách thức chính nằm ở việc kiểm soát chất lượng phôi đúc, bao gồm các khuyết tật như rỗ khí, rỗ xỉ, biến trắng hay sai lệch kích thước. Lượng dư gia công phải được tính toán cẩn thận để vừa đủ loại bỏ lớp bề mặt cứng và khuyết tật của phôi đúc, vừa tránh lãng phí vật liệu và thời gian gia công. Một thuyết minh đồ án CNC thành công phải trình bày rõ ràng cơ sở lựa chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy và cách xác định lượng dư cho từng bề mặt dựa trên cấp chính xác của vật đúc.

2.1. Đánh giá ưu nhược điểm của vật liệu gang GX 15 32

Gang xám GX 15-32 là một lựa chọn phổ biến cho các chi tiết ít chịu lực như vỏ hộp, thân máy. Ưu điểm chính của nó là khả năng chịu nén tốt, khả năng tắt dung động và tính công nghệ đúc ưu việt. Graphit dạng tấm trong cấu trúc giúp bẻ phoi dễ dàng trong quá trình gia công cắt gọt. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là độ bền kéo và độ dẻo thấp, dễ bị nứt vỡ dưới tác động của tải trọng va đập. Bề mặt phôi đúc từ gang thường có lớp vỏ cứng, chứa cát và oxit, gây mòn dụng cụ cắt nhanh chóng. Do đó, trong nguyên công phay thô đầu tiên, cần chọn chế độ cắt gọt với chiều sâu cắt đủ lớn để đi qua lớp vỏ cứng này.

2.2. Phương pháp xác định lượng dư cho phôi đúc tối ưu

Xác định lượng dư gia công cho phôi đúc là một bài toán cân bằng giữa kỹ thuật và kinh tế. Lượng dư quá nhỏ có thể không loại bỏ hết sai lệch và khuyết tật bề mặt của phôi, trong khi lượng dư quá lớn sẽ làm tăng chi phí vật liệu, tiêu hao dụng cụ và thời gian gia công. Dựa trên tài liệu gốc, phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy, đạt cấp chính xác II. Lượng dư được xác định dựa trên kích thước lớn nhất của chi tiết và tiêu chuẩn ngành. Ví dụ, với các mặt phẳng lớn, lượng dư có thể từ 3-4 mm, trong khi các lỗ cần gia công chính xác như Ø62 có lượng dư 4 mm. Việc tính toán này đảm bảo các nguyên công sau có đủ vật liệu để đạt được kích thước và chất lượng bề mặt yêu cầu.

III. Phương Pháp Xây Dựng Quy Trình Công Nghệ Gia Công Cơ Khí

Xây dựng một quy trình công nghệ gia công cơ khí hợp lý là chìa khóa để chế tạo thành công thân bơm. Quy trình này là một chuỗi các nguyên công được sắp xếp theo một trình tự logic, nhằm biến đổi phôi đúc ban đầu thành chi tiết hoàn chỉnh đáp ứng yêu cầu của bản vẽ chi tiết thân bơm. Việc lựa chọn trình tự nguyên công phải tuân thủ các nguyên tắc cơ bản: gia công thô trước, gia công tinh sau; gia công các mặt phẳng chuẩn trước để làm cơ sở định vị cho các nguyên công tiếp theo. Trong đồ án này, phương án tối ưu được chọn là gia công mặt phẳng B làm chuẩn thô, sau đó phay thô mặt A. Tiếp theo, phay tinh và mài mặt B để tạo chuẩn tinh thống nhất. Chuẩn tinh này sẽ được sử dụng để định vị cho tất cả các nguyên công gia công lỗ sau đó, đảm bảo độ chính xác cao về vị trí tương quan. Mỗi nguyên công phải được thiết kế chi tiết, bao gồm sơ đồ gá đặt, loại máy sử dụng, dụng cụ cắt và chế độ cắt gọt.

3.1. Nguyên tắc chọn chuẩn định vị và thiết kế đồ gá JIG

Chuẩn định vị quyết định trực tiếp đến độ chính xác của chi tiết gia công. Nguyên tắc 6 điểm định vị được áp dụng triệt để. Ban đầu, các bề mặt không gia công của phôi đúc được dùng làm chuẩn thô. Sau khi có bề mặt gia công tinh, nó sẽ được dùng làm chuẩn tinh cho các nguyên công sau. Ví dụ, sau khi phay và mài tinh mặt B, mặt này sẽ định vị 3 bậc tự do. Kết hợp với hai lỗ Ø8 được gia công chính xác, hệ thống chuẩn tinh thống nhất được thiết lập. Để đảm bảo định vị ổn định và kẹp chặt chắc chắn trong sản xuất hàng loạt, việc thiết kế đồ gá JIG chuyên dùng là cần thiết. Đồ gá giúp giảm thời gian phụ, đảm bảo độ chính xác lặp lại và cho phép công nhân trình độ không quá cao vẫn có thể vận hành.

3.2. Trình tự tối ưu các nguyên công phay khoan và mài

Trình tự hợp lý giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất. Quy trình được đề xuất bao gồm: Nguyên công phay thô và tinh các mặt phẳng chính (A và B). Tiếp theo là nguyên công khoan và doa các lỗ chuẩn Ø8. Sau đó, sử dụng chuẩn tinh này để thực hiện nguyên công khoan, khoét, doa các lỗ chức năng khác (Ø16, Ø20, Ø62). Cuối cùng là các nguyên công hoàn thiện như mài tinh các mặt phẳng quan trọng để đạt độ nhám bề mặt và dung sai lắp ghép yêu cầu. Việc tách biệt các nguyên công thô và tinh giúp giảm ảnh hưởng của biến dạng và ứng suất dư, đảm bảo độ chính xác cho các bề mặt tinh.

IV. Bí Quyết Lập Trình CAM Và Mô Phỏng Gia Công Trên Mastercam

Trong bối cảnh công nghệ chế tạo máy hiện đại, việc ứng dụng CAD/CAM là không thể thiếu để nâng cao hiệu quả và độ chính xác. Phần mềm Mastercam là một công cụ mạnh mẽ, cho phép người dùng lập trình CAM một cách trực quan và hiệu quả. Quá trình bắt đầu bằng việc nhập mô hình 3D của thân bơm được thiết kế trên Solidworks hoặc Autocad. Dựa trên quy trình công nghệ đã thiết kế, kỹ sư sẽ tiến hành chọn dao, thiết lập các thông số chế độ cắt gọt, và tạo các đường chạy dao (toolpath) cho từng nguyên công. Một trong những tính năng giá trị nhất là mô phỏng gia công. Mastercam cho phép mô phỏng lại toàn bộ quá trình cắt gọt trên máy tính, hiển thị chuyển động của dao, chi tiết và đồ gá. Quá trình này giúp phát hiện sớm các lỗi tiềm ẩn như va chạm giữa dao và chi tiết, va chạm với đồ gá JIG, hoặc lượng dư còn lại sau gia công. Sau khi quá trình mô phỏng được xác nhận là an toàn và tối ưu, bước cuối cùng là xuất G-code tương thích với hệ điều khiển của máy phay CNC cụ thể.

4.1. Tối ưu hóa đường chạy dao cho nguyên công phay CNC

Mastercam cung cấp nhiều chiến lược chạy dao cho nguyên công phay. Đối với phay thô mặt phẳng, các chiến lược như Dynamic Mill hoặc Face Mill giúp loại bỏ vật liệu nhanh chóng mà vẫn duy trì tải trọng ổn định trên dao, kéo dài tuổi thọ của dao phay ngón. Đối với phay tinh, các đường chạy dao song song (Parallel) hoặc Contour được sử dụng để đạt được độ nhám bề mặt tốt nhất. Việc tối ưu hóa còn bao gồm giảm thiểu các chuyển động không cắt gọt (chạy không), tối ưu hóa đường vào/ra dao để tránh để lại vết trên bề mặt chi tiết. Tất cả các tham số này đều được tính toán và kiểm tra thông qua mô phỏng gia công.

4.2. Kỹ thuật lập trình và mô phỏng cho nguyên công khoan

Đối với các nguyên công khoan nhiều lỗ, lập trình CAM giúp tăng tốc độ đáng kể. Kỹ sư chỉ cần chọn hình học của các lỗ, Mastercam sẽ tự động tạo chu trình khoan (G81, G83...). Để đảm bảo độ chính xác vị trí, việc khoan mồi bằng mũi khoan tâm thường được thực hiện trước. Quá trình mô phỏng cho phép kiểm tra thứ tự khoan, chiều sâu khoan và đảm bảo không có va chạm nào xảy ra, đặc biệt khi gia công các lỗ sâu. Việc kết hợp nhiều bước như khoan, khoét, vát mép, doa vào một chu trình tự động giúp tiết kiệm thời gian và giảm thiểu sai sót do con người.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Tính Toán Chế Độ Cắt Cho Thân Bơm

Việc tính toán và lựa chọn chế độ cắt gọt (tốc độ cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt) là một phần cốt lõi trong thuyết minh đồ án CNC. Lựa chọn đúng chế độ cắt không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn quyết định chất lượng bề mặt, độ chính xác kích thước và tuổi bền của dụng cụ. Các thông số này phụ thuộc vào nhiều yếu tố: vật liệu gang của chi tiết, vật liệu làm dao (thép gió, hợp kim cứng), độ cứng vững của hệ thống công nghệ (máy - đồ gá - dao - chi tiết), và yêu cầu gia công (thô hay tinh). Trong đồ án, việc tra cứu sổ tay công nghệ chế tạo máy và các bảng chế độ cắt tiêu chuẩn là phương pháp phổ biến. Ví dụ, khi phay thô mặt B bằng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng trên máy phay CNC, chiều sâu cắt (t) được chọn lớn (2,5mm) để bóc đi lớp vỏ cứng, lượng chạy dao răng (Sz) ở mức trung bình (0,2 mm/răng), và tốc độ cắt (V) được tính toán dựa trên công thức thực nghiệm để đảm bảo tuổi bền dao hợp lý. Các tính toán này sau đó được kiểm nghiệm lại qua công suất cắt để đảm bảo máy làm việc an toàn.

5.1. Tính toán chi tiết cho nguyên công phay thô và tinh

Trong nguyên công phay thô mặt B, với chiều sâu cắt t=2,5mm, lượng chạy dao Sz=0,2 mm/răng, tốc độ cắt tính toán được là V ≈ 69 m/ph. Các hệ số điều chỉnh được áp dụng dựa trên độ cứng vật liệu (HB 190) và tuổi bền dao (T=240 phút). Công suất cắt yêu cầu được tính toán và so sánh với công suất của máy phay 6H13 (10kW) để xác nhận máy đủ khả năng thực hiện. Ngược lại, ở nguyên công phay tinh, chiều sâu cắt giảm đáng kể (t=0,3mm), lượng chạy dao giữ nguyên hoặc giảm nhẹ, trong khi tốc độ cắt được tăng lên (V ≈ 94 m/ph) để cải thiện độ nhám bề mặt.

5.2. Lựa chọn thông số cho nguyên công khoan và doa lỗ chính xác

Đối với nguyên công khoan lỗ Ø7,8mm (trước khi doa lên Ø8mm), chiều sâu cắt chính là bán kính mũi khoan. Lượng chạy dao (So) được chọn dựa trên đường kính mũi khoan, ví dụ So=0,57 mm/vòng. Tốc độ khoan được xác định khoảng 17,5 m/phút. Khi chuyển sang nguyên công doa, mục tiêu là chất lượng bề mặt và độ chính xác, do đó chế độ cắt sẽ khác biệt. Chiều sâu cắt rất nhỏ (t=0,1mm), lượng chạy dao (s) lớn hơn (s=2,2 mm/vòng) và tốc độ cắt (v) giảm xuống (v=6,5 m/phút) để đảm bảo bề mặt lỗ đạt độ bóng và kích thước theo yêu cầu dung sai lắp ghép cấp 7.

VI. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Cho Đồ Án Gia Công CNC Tương Lai

Việc hoàn thành thiết kế đồ án gia công thân bơm trên máy CNC đã chứng tỏ khả năng áp dụng một cách hệ thống các kiến thức về công nghệ chế tạo máy. Bằng cách phân tích chi tiết, lựa chọn vật liệu và phôi hợp lý, xây dựng một quy trình công nghệ gia công cơ khí tối ưu và ứng dụng các phần mềm Mastercam, Solidworks, đồ án đã giải quyết thành công các yêu cầu kỹ thuật phức tạp của sản phẩm. Kết quả là một bộ thuyết minh đồ án CNC hoàn chỉnh, bao gồm đầy đủ các bản vẽ, quy trình, và tính toán chi tiết, sẵn sàng để đưa vào sản xuất thực tế. Quá trình này không chỉ tạo ra một chi tiết cơ khí chính xác mà còn là một minh chứng cho sức mạnh của công nghệ gia công hiện đại. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc tự động hóa sâu hơn, tích hợp các hệ thống kiểm tra chất lượng trực tuyến (on-machine probing) và ứng dụng các công nghệ gia công tiên tiến hơn như gia công 5 trục để giảm số lần gá đặt và gia công các bề mặt phức tạp hơn nữa.

6.1. Đánh giá tổng kết quy trình công nghệ đã thiết kế

Quy trình công nghệ được thiết kế đã đáp ứng đầy đủ các mục tiêu đề ra. Việc thiết lập chuẩn tinh thống nhất từ sớm giúp đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan giữa các lỗ và mặt phẳng. Trình tự các nguyên công hợp lý, tách biệt gia công thô và tinh, giúp kiểm soát chất lượng ở từng bước. Việc sử dụng máy phay CNC và lập trình CAM đã tối ưu hóa thời gian, nâng cao độ chính xác và tính lặp lại, phù hợp với sản xuất hàng loạt. Các tính toán về chế độ cắt gọt và thiết kế đồ gá JIG cho thấy sự chuẩn bị kỹ lưỡng, đảm bảo quy trình khả thi và hiệu quả trong thực tế.

6.2. Triển vọng ứng dụng và cải tiến trong sản xuất thực tế

Quy trình này hoàn toàn có thể được áp dụng vào sản xuất thực tế. Để cải tiến hơn nữa, có thể nghiên cứu sử dụng các loại dao cắt hiệu suất cao hơn, ví dụ như dao gắn mảnh PCD (Polycrystalline Diamond) để gia công vật liệu gang với tốc độ cao hơn và tuổi thọ dài hơn. Việc tích hợp hệ thống robot cấp phôi và tháo chi tiết có thể tự động hóa hoàn toàn dây chuyền sản xuất. Ngoài ra, việc áp dụng các phương pháp kiểm soát chất lượng thống kê (SPC) sẽ giúp theo dõi và duy trì sự ổn định của quy trình công nghệ gia công cơ khí, giảm thiểu sản phẩm lỗi và nâng cao hiệu quả tổng thể.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BÌA THUYẾT MINH: TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ♦________♦________♦ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Đề tài: thiết kế quy trình công nghệ gia công thân bơm. Giáo viên hướng dẫn: TRƯƠNG NAM TRUNG. Sinh viên thực hiện: Lớp: CDCK19C. Năm học: 2021 – 2022 LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đang trên con đường phát triển công nghiệp hoá - hiện đại hoá theo định hướng XHCN.

Ngành công nghiệp đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng hiện đại bán tự động đến tự động dần thay thế sức lao động của con người. Để tạo ra được các loại thiết bị máy móc đó và làm chủ được nó đòi hỏi mỗi chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều. Là một sinh viên ngành cơ khí em càng thấy được tầm quan trọng của ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng.

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng về thiết kế, chế tạo các loại máy và trang bị cơ khí phục vụ cho các ngành kinh tế. Môn học tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất có thể. Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu thêm về những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt.

Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể. Qua quá trình được đào tạo tại trường, với vốn kiến thức rộng mà nhà trường đã trang bị cho, em đã được giao Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế qui trình công nghệ gia công Thân bơm dầu”. Với sự cố gắng của bản thân, sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Đức Tài 91 và các thầy cô giáo nên đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao. Song do kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế hầu như không có cho nên bản đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những sai sót.

Vì vậy em rất mong sự góp ý của các thầy, các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo cùng toàn thể các bạn! TP.Hồ Chí Minh, ngày.năm 2021 Sinh viên thực hiện TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY CAO ĐẲNG CN KỸ THUẬT CƠ KHÍ – KHÓA 20…. Họ và tên HSSV: Đặng Duy Bình Lớp CDCK19C. Nguyễn Văn Phong Chương Lớp CDCK19C.

Nguyễn Văn Bửu Lớp CDCK19C. Giáo viên hướng dẫn: Hoàng Văn D NỘI DUNG Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: THÂN BƠM Trong điều kiện: - Dạng sản xuất hàng loạt vừa. - Trang thiết bị tự chọn. Với các yêu cầu sau: A.

PHẦN BẢN VẼ: - Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy A0. - Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy A0. - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy A0. - 01 bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy A0.

- 01 bản vẽ đồ gá khổ giấy A0. PHẦN THUYẾT MINH: Phần 1: Phân tích chi tiết gia công Phần 2: Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công. Phần 3: Thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ và biện luận nguyên công. Phần 4: Thiết kế đồ gá.

Phần 5: Kết luận Ngày giao đề 30/09/2021, ngày hoàn thành …………… Khoa Cơ khí GV hướng dẫn Phần 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC) 1.1 Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của (CTGC) - CTGC: chi tiết có tên gọi là thân bơm, nó là thân củ bơm bánh răng để lắp chi tiết bánh răng. Chi tiết thân bơm là bộ phận quan trọng của bơm bánh răng (bơm bánh răng ngoài). Bơm bánh răng là loại bơm dùng phổ biến nhất vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.

Phạm vi sử dụng của bơm bánh răng chủ yếu ở những hệ thống có áp suất nhỏ như: trên máy khoan, doa, bào, phay, các kết cấu nâng hạ nhỏ (bàn nâng, xe nâng. Vì chi tiết gia công là bánh răng ăn khớp ngoài (nên áp suất đến 270 Bar), bơm bánh răng ăn khớp ngoài dùng rộng rãi hơn vì chế tạo dễ hơn giá thành rẻ. - Điều kiện làm việc: không khắc nghiệt, nhiệt độ làm việc thấp, chịu lực tác động nhỏ do không chịu tải thường xuyên, không mài mòn.2 Phân tích vật liệu chế tạo CTGC Với điều kiện làm việc của CTGC ta thấy vật liệu GX 15-32 là phù hợp, với các tính chất của vật liệu như sau: - Thành phần cấu tạo: + Tổ chức tế vi : loại gang mà hầu hết cacbon ở dạng graphit hình tấm. Vì có graphit nên mặt gãy có màu xám.

+ Gang xám có cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit dạng tấm, nền của gang xám có thể là: pherit, peclit – pherit, peclit. Thành phần hóa học: Nguyên tố Si Mn P Mn S Tỷ lệ (%) 2.15% Độ bền Mác-gang Kéo Uốn Độ rắn HB GX 15-32 15 32 163-229 - Công dụng, tính công nghệ: Gang xám GX 15-32 là loại gang được sử dụng nhiều trong thực tế vì độ bền không cao nên chúng thương được sử dụng để chế tạo các chi tiết như vỏ hợp, nắp che ít chịu lực.3 Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC. - CTGC là bộ phận nâng đỡ, lắp các chi tiết khác lên, nó tạo buồng chứa dầu để vận chuyển dầu và tạo áp suất cao. Thân bơm được cố định trên nền bằng các bulông  Chi tiết thuộc dạng hộp.

- Bề mặt đặc biệt cần quan tâm khi gia công là: Chi tiết được lắp ghép với các bộ phận khác bởi 5lỗ ø 16+0 0.018 Chi tiết được lắp ghép với các bộ phận khác bởi 2lỗ ø 8+0 0.015 Khoảng cách 2 lỗ ø 20 bởi kích thước 52 ± 0.4 Phân tích độ chính xác gia công: 1. Độ chính xác về kích thước: Kích thước có chỉ dẫn dung sai: - Kích thước lỗ Ø16: gồm có 5 hàng lỗ xung quanh thân bơm. Ta chọn lắp ghép cố định: H/f. H7 Chọn miền dung sai kích thước Ø16 f 7 (tra bảng 2.

0,018 Chọn miền dung sai lỗ: Ø16H7 → Ø 16 0 (tra bảng 2. Sai lệch giới hạn trên: ES = 0,018. Sai lệch giới hạn dưới EI = 0. Dung sai kích thước: ITD = ES – EI= 0,018 + 0 = 0,018 mm.

→ Độ chính xác về kích thước đường kính lỗ đạt Cấp Chính Xác 7. - Kích thước lỗ Ø8: gồm có 2 hàng lỗ xung quanh thân bơm. Ta chọn lắp ghép cố định: H/f. H7 Chọn miền dung sai kích thước Ø8 f 7 (tra bảng 2.

Chọn miền dung sai lỗ: Ø8H7 → Ø 8+0 0,015 (tra bảng 2. Sai lệch giới hạn trên: ES = 0,015. Sai lệch giới hạn dưới EI = 0. Dung sai kích thước: ITD = ES – EI= 0,015 + 0 = 0,015 mm.

→ Độ chính xác về kích thước đường kính lỗ đạt Cấp Chính Xác 7. - Kích thước lỗ Ø20: gồm có 2 lỗ bậc để gắn trục của bánh răng. Ta chọn lắp ghép cố định: H/f. H7 Chọn miền dung sai kích thước Ø8 f 7 (tra bảng 2.

Chọn miền dung sai lỗ: Ø20H7 → Ø 20+0 0,021 (tra bảng 2. Sai lệch giới hạn trên: ES = 0,021. Sai lệch giới hạn dưới EI = 0. Dung sai kích thước: ITD = ES – EI= 0,021 + 0 = 0,021 mm.

→ Độ chính xác về kích thước đường kính lỗ đạt Cấp Chính Xác 7. - Kích thước lỗ Ø62: gồm có 2 hàng lỗ xung quanh thân bơm. Ta chọn lắp ghép cố định: H/f. H8 Chọn miền dung sai kích thước Ø62 e 8 (tra bảng 2.

Chọn miền dung sai lỗ: Ø62H8 → Ø 62+0 0,021 (tra bảng 2. Sai lệch giới hạn trên: ES = 0,021. Sai lệch giới hạn dưới EI = 0. Dung sai kích thước: ITD = ES – EI= 0,021 + 0 = 0,021 mm.

→ Độ chính xác về kích thước đường kính lỗ đạt Cấp Chính Xác 8. - Kích thước : 104 mm có CCX 7, khoảng cách 2 lỗ Ø 8. Sai lệch giới hạn trên es = +0. Sai lệch giới hạn dưới ei = -0.

KTGH lớn nhất: Dmax = 104,0175 mm. KTGH nhỏ nhất: Dmin = 103,9825 mm. Trị số dung sai : Td = 0,06 + 0,06 =0,12. - Kích thước : 52 mm có CCX 10.

Sai lệch giới hạn trên es = +0. Sai lệch giới hạn dưới ei = -0. KTGH lớn nhất: Dmax = 52, mm. KTGH nhỏ nhất: Dmin = 51,94 mm.

Trị số dung sai : Td = 0,06 + 0,06 =0,12. - Kích thước : 24 mm có CCX 10. Sai lệch giới hạn trên es = +0. Sai lệch giới hạn dưới ei = -0.

KTGH lớn nhất: Dmax = 24,042mm. KTGH nhỏ nhất: Dmin = 23,958mm. Trị số dung sai : Td = 0,042 + 0,042 =0,084. - Kích thước : 42mm có CCX 8.

Sai lệch giới hạn trên es = +0. Sai lệch giới hạn dưới ei = -0. KTGH lớn nhất: Dmax = 42,0195mm. KTGH nhỏ nhất: Dmin = 41,9805mm.

Trị số dung sai : Td =0. - Dung sai độ đồng tâm lỗ Ø20 và Ø62 KTDN Ø62 CCX: IT7  Tđồng trục = 0. - Dung sai độ // của 5 lỗ Ø16 KTDN: 42mm CCX: IT10  T// = 0. - Dung sai độ // của 2 lỗ Ø8 KTDN: 42mm CCX: IT7  T// = 0.

- Dung sai độ // của mặt B và B’ KTDN: 180mm CCX: IT10  T// = 0. - Dung sai độ // của 2 lỗ Ø20 KTDN: 20 CCX: IT8  T// = 0. - Dung sai độ vuông góc Ø62 với mặt B KTDN: 180 CCX: IT8  Tvuông góc = 0. - Dung sai độ vuông góc của 5 lỗ Ø16 với mặt B KTDN: 180 CCX: IT7  Tvuông góc = 0.

- Dung sai độ vuông góc của 2 lỗ Ø8 với mặt B KTDN: 180 CCX: IT7  Tvuông góc = 0. Kích thước không chỉ dẫn dung sai: (tra bảng 2.2, Bảng tra DSLG)  Giới hạn bởi hai bề mặt có gia công ( CCX 12 ). KTDN Dn = 36 => TD = 0.25 mm  Giới hạn bởi một bề mặt có gia công và một bề mặt không gia công (CCX16). Không có  Giới hạn bởi hai bề mặt không có gia công.

KTDN Dn = 180 => TD= 2. KTDN Dn = 140 => TD = 2.5 mm KTDN Dn = R18 => TD = 1.