Thiết kế trục gá tự lựa khi doa trên máy tiện. Lập quy trình gia công chi tiết số 1
Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên. Thuyết minh đến hết phần chế độ cắt
Giá: 600.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_CTM000031
Tải đồ án
- Phân tích chức năng làm việc.
Trục gá là một chi tiết thuộc loại chi tiết điển hình dạng trục, được dùng nhiều trong chế tạo máy. Chi tiết có hình ống tròn, thành mỏng, trên chi tiết có lỗ côn dùng để gá lắp dao doa.
Mặt làm việc chính của trục gá là mặt lỗ Ø45, mặt lỗ côn mooc số 3.
- Điều kiện làm việc của trục gá:
Trong quá trình làm việc (trục lắc), trục gá luôn chịu lực cắt từ dao và dao động. Mặt làm việc lỗ cầu R7 và tại bề mặt lỗ chốt luôn chịu lực ma sát với chi tiết thân trục được lắp trên ụ động.
- Điều kiện kỹ thuật.
Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của trục gá như trên thì yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của trục gá là độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ, đồ đồng tâm giữa tâm mặt trụ. Cụ thể ta phải đảm bảo:
Độ côn phải đảm bảo đạt theo tiêu chuẩn côn mooc số 3
Độ không vuông góc giữa tâm lỗ Ø8 và tâm trục gá ≤ 0,15mm.
Độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và lỗ ≤ 0,15mm.
Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ không lớn hơn 0,2mm/100mm bán kính.
Vật liệu chế tạo.
+ §Ó chÕ t¹o chi tiÕt th©n n¾p trôc nµy ngêi ta cã thÓ dïng c¸c lo¹i vËt liÖu kh¸c nhau nh : thÐp 40X, thÐp 45, gang… ë ®©y cã thÓ chän dïng vËt liÖu chÕ t¹o chi tiÕt lµ thÐp 55 cã thµnh phÇn hãa häc nh sau :
| C | Si | Mn | S | P |
| 3,0 ¸ 3,7 | 1,2 ¸ 2,5 | 0,25 ¸ 1,00 | <0,12 | 0,05 ¸ 1,00 |
- Muốn xác định được dạng sản xuất trước hết ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được tính theo công thức :
N = N1.m ( 1 + )
ở đây : N – Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1– Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm
(10.000 chi tiết / năm )
m – Số chi tiết trong một sản phẩm ( một máy )
b – Số chi tiết được chế tạo thêm để dự phòng ( b = 5 ¸ 7 %)
a – Số chi tiết phế phẩm ( chủ yếu là trong phân xưởng rèn và
đúc ) a = 3 ¸ 6 %
Như vậy N được tính như sau :
N = N1.m ( 1 + ) Þ N = 10000.1 ( 1 + ) = 11000
Vậy ta có N = 11000 ( chi tiết / năm )
- Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức :
- Q = V.g
Tính thể tích của chi tiết
Để tính thể tích của chi tiết ta chia chi tiết ra làm các Chương nhỏ. Ta tính thể tích từng Chương như hình vẽ sau:
V – Thể tích của chi tiết ( dm3) .Theo hình vẽ dưới đây, ta có:
V = V1+ V2 – V3 – V4 – V5 – V6
V1 = π.302.= 254469 ( mm3)
V2= π.22,52.67 = 106558 ( mm3)
V3= π.42.45 = 2261( mm3)
V4= 30.6.45 = 8100( mm3)
V5= π.102.85 = 26703( mm3)
V6= 30.18.8= 4320 ( mm3)
Vậy thể tích của chi tiết là:
V = 319643 ( mm3) = 319643.10-6 ( dm3)
+ Trọng lượng của chi tiêt
Áp dụng công thức : Q = .V
Trong đó: là khối lượng riêng của ngang xám = 7,2 Kg /dm3
Vậy Q = 319643.10-6.7,2= 2,3 kg
Dựa vào bảng 2 trong TKĐA công nghệ với sản lượng 11000 chi tiết / năm và khối lượng chi tiết là 2,3 kg ta xác định được dạng sản xuất loạt lớn.
| Daïng saûn xuaát | Q1 – Troïng löôïng cuûa chi tieát | ||
| > 200 kg | 4 – 200 kg | < 4kg | |
| Saûn löôïng haøng naêm cuûa chi tieát (chieác) | |||
| Ñôn chieác | < 5 | < 10 | < 100 |
| Haøng loaït nhoû | 10 – 55 | 10 – 200 | 100 – 500 |
| Haøng loaït vöøa | 100 – 300 | 200 – 500 | 500 – 5000 |
| Haøng loaït lôùn | 300 – 1000 | 500 – 1000 | 5000 – 50.000 |
| Haøng khoái | > 1000 | > 5000 | > 50.000 |
Xác định phôi và phương pháp chế tạo phôi
Trong sản xuất có rất nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau, tuỳ từng điều kiện cụ thể của từng dạng sản xuất và điều kiện sản xuất của từng nhà máy mà ta có phương pháp tạo phôi khác nhau. Điều cần chú ý khi chọn phôi là phôi phải có hình dáng gần giống như chi tiết cần gia công, như vậy sẽ giảm được các bước công nghệ, nguyên công cần thiết và lượng dư gia công không cần thiết . Từ đó sẽ giảm được chi phí ban đầu giảm giá thành sản phẩm sau này. Có rất nhiều cách chế tạo phôi khác nhau như phôi thép thanh, phôi thép cán, phôi dập , phôi rèn tự do, phôi đúc
3.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi
- a) Phôi thép thanh:
Dùng để chế tạo các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, xilanh, các loại truc
,bánh răng có đường kính nhỏ …
- b) phôi dập:
phôi dập thường dùng cho các chi tiết sau:
Trục răng côn trục răng thẳng, các loại bánh răng khác các chi tiết dạng càng các
trục chữ thâp.trục khủyu các loai chi tiết này được dập trên máy dập nằm ngang
hoặc nằm dứng.đối với chi tiết nhỏ đơn giản thì dập không có ba via còn nhưng chi
tiết phưc tạp thì dập có ba via(lượng ba vai chiếm khoảng 0.5%-1%)
trọng lượng của phôi.
- c) Phôi rèn tư do
Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thì người ta chọn phôi rèn tự do ưu điểm của phôi rèn tự do trong sản xuât loạt nhỏ là giá thành của phôi hạ(không phải chế tạo khuôn )
- d) Phôi đúc
Phôi đúc được ding cho tất cả các chi tiết như:các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp các
dạng càng phức tạp ,các loại chữ thâp…
vật liệu ding cho phôi đúc thường là gang, thep,đồng ,nhôm và các loại kim loại khác. Như vậy với chi tiết ‘Trục gá” vật liệu là C45 nên em thấy phôi đúc là hợp lý nhất
3.2. Phương pháp đúc:
Phương pháp đúc áp lưc:
Đúc được các chi tiết có kết cấu phức tạp,vật liệu phưc tạp,có thành mỏng,đúc được
các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau,có độ nhẵn bóng cao cơ tính vật liệu tốt ,năng
xuất cao,nhưng khuôn tróng bị mòn do kim loai nóng bào mon khi đực dẫn dưới áp
lực lớn.
- b) Phương pháp đúc ly tâm:
Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần lõi nên tiết kiệm đươc vật liệu và công
làm lõi đúc .Vật đúc có tổ choc kim loại nhỏ mịn chặt không tồn tại rỗ sỉ khi co
ngót nhưng khuôn đúc cần có độ bền cao do phải làm việc ở nhiêt độ cao và lưc
ép của khim loại lơn, lỗ chính xác của lỗ thấp chất lượng bề mặt lỗ kém .
- c) Đúc khuôn khim loại
Đúc được các vật phức tạp vật đúc có chất lượng tốt ,tuổi bền cao,độ bóng và độ
chính xác hơn hẳn hai phương pháp trên ,tổ choc khim loại nhẵn mịn, năng xuất
cao ,hạ giá thành sản phẩm.
- d) Đúc trong khuôn mẫu chảy:
Vật đúc có độ nhẵn bóng và độ chính xác cao đúc các vật đúc có hinh dạng phúc
tạp ,nhưng năng xuất thấp dùng để đúc các kim loại quy như :vàng bac,…
- e) Đúc liên tục:
Thích hợp với các vật đúc dài ,đúc các tấm kim loại cho cán ,vật đúc không có độ
co ,rỗ sỉ ,ít bị thiên tích .
Như vậy với những ưu điểm và dạng sản xuất em chọn phương pháp đúc trong
khuôn kim loai là hợp lý nhất.
3.3. Xác định phương pháp chế tạo phôi:
3.3.1. Công nghệ đúc gang xám rất tốt vì:
– Tính đúc của gang xám tương đối tốt, tính chảy loãng cao.
– Khối lượng riêng của gang xám cao g = 7 Kg/dm3 , tính chảy loãng tốt nên ít bị rỗ khí và lẫn tạp chất sau khi đúc .
– Độ co ngót của gang nhỏ nên hạn chế được hiện tượng lõm co sau khi đúc .
3.3.2. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có rất nhiều đặc điểm nổi trội hơn trong khuôn cát :
– Đúc trong khuôn kim loại cho ta sản phẩm đúc có độ chính xác về kích thước và độ bóng cao hơn nhiều trong khuôn cát ( Có thể đúc với độ chính xác cao với công nghệ cao ) .
– Có khối lượng riêng cao nên tổ chức vật đúc tốt chất lượng bề mặt cao, tính lún hầu như không có.
– Dễ cơ khí hoá, tự động hoá, linh động trong sản xuất cho năng xuất tương đối cao.
– Tuy nhiên đúc trong khuôn kim loại cũng bộc lộ những nhược điểm như gặp nhiều khó khăn đối với vật đúc có hình dạng phức tạp, thành vật đúc mỏng, gây ứng suất dư dễ bị biến cứng lớp bề mặt, hay bị rỗ khí, nứt … chế tạo khuôn đúc phức tạp, giá thành chế tạo cao. Chính với những nhược điểm đối với vật đúc như vậy mà trước khi gia công cần đưa vật vào ủ để khử ứng suất dư cho vật đúc. Sau khi dỡ vật đúc cần có thêm nguyên công làm sạch bề mặt và cắt ba via cho vật đúc .
Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là gang xám 21×40 nên ta dùng phương pháp đúc, ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via.
– Do các đặc điểm của phôi như :
+ Sản xuất hàng loạt lớn.
+ Chi tiết cỡ nhỏ.
Do đó, đúc phôi theo phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng: Khuôn cát ,thành khuôn dày 6-8(mm).
* Đặc điểm:
– Đúc được gang thép,kim loại màu,khối lượng vật đúc lên đến 100kg, cấp chính xác cấp 7.
– Khuôn khô nhẵn bóng,thông khí tốt .
– Không hút nước và bền nên vật đúc ít rỗ khí,ít nứt và các khuyết tật khác .
– Giảm hao phí kim loại cho hệ thống rót vì không cần hệ thống rót lớn .
– Đơn giản hoá quá trình đổ khuôn và làm sạch vật đúc .
– Quá trình chế tạo khuôn vỏ mỏng dễ cơ khí hoá,tự động hoá .
* Hỗn hợp gồm :
– Bột cát thạch anh với 4-6% punvebakelit (là hỗn hợp của fenol và uretropin,dễ đông đặc ,dễ nhào trộn với cát)
* Trình tự đúc :
– Ghép mẫu vào tấm mẫu,ding mẫu bằng kim koaij kẹp chặt trên tấm mẫu bằng thép hoặc gang xám,làm sạch mẫu rồi phun lên lớp cách mẫu bằng dầu mazut .
– Nung nóng mẫu và tấm mẫu đến nhiệt độ 220-2500C .
– Lấy mẫu và tấm mẫu ra khỏi lò,quay đi 1800 rồi kẹp chặt với thing chứa hỗn hợp làm khuôn .
– Quay thùng chứa hỗn hợp khuôn cùng với mẫu và tấm mẫu 1800 vật liệu làm khuôn sẽ đè lên mẫu và tấm mẫu .
– Nhờ mẫu và tấm mẫu nóng,nên làm các phần tử fenol chảy ra và liên kết các hạt cát
với nhau.Giữ ở vị trí đó trong khoảng 12-20 giây,ta sẽ được chiều dày thành khuôn
khoảng 6-8(mm)
– Quay thùng chứa với hỗn hợp khuôn cùng với tấm mẫu về vị trí đầu.
– Lấy tấm mẫu cùng với lớp khuôn đem sấy ở nhiệt độ 350-3700C trpog 1-2 phút để làm chảy đều các phần tử punvebakelit còn sót lại làm kết dính hạt cát tăng độ bền cho khuôn.
– Tách khuôn vỏ mỏng khỏi mẫu và tấm mẫu.
* Làm 1 nửa khuôn kia cũng theo quy trình trên .
* Quá trình làm lõi cũng tương tự như như quy trình làm khuôn nhưng làm trên máy thổi cát.
* Sau khi tiến hành lắp khuôn lõi và 2 nửa khuôn bằng cách dán hoặc kẹp,để tăng độ bền cho khuôn cát nhất là khi đúc chi tiết lớn,sau khi kẹp các mẫu khuôn với nhau ta đem đặt khuôn vỏ mỏng vào hòm khuôn và làm khuôn cát bao bọc xung quanh hoặc kẹp thêm bằng 1 khung kim loại .
* Cuối cùng đem rót kim loại vào khuôn ,dỡ khuôn và thu nhận sản phẩm.
Thiết kế quy trình công nghệ gia công
4.1. Xác định đường lối công nghệ :
Trong quá trình thực hiện sản xuất thì đường lối công nghệ có ý nghĩa quyết định đến sự đảm bảo về độ chính xác, khả năng làm việc, độ bóng bề mặt giá thành và chất lượng của sản phẩm. Vì vậy tuỳ từng điều kiện sản xuất mà ta có rất nhiều cách thực hiện biên pháp công nghệ khác nhau nhằm đảm bảo năng xuất và độ chính xác theo yêu cầu. Ta có thể thực hiện các bước công nghệ bằng cách tập trung nguyên công , chương tán nguyên công. Do chi tiết được sản xuất theo kiểu hàng loạt lớn với độ chính xác và độ bóng tương đối cao ngoài ra còn để phù hợp với điều kiện sản xuất chủ yếu là gia công chi tiết trên máy vạn năng với đồ gá chuyên dùng nên ta chọn phương pháp phân tán nguyên công.
Để phù hợp với điều kiện sản xuất hàng loạt lớn tuỳ từng điều kiện của cơ sở sản xuất, vật liệu, phôi mà ta có thể sử dụng các máy vạn năng, chuyên dùng, tự động, bán tự động … cùng các đồ gá chuyên dùng để thực hiện quá trình công nghệ gia công sản phẩm.
4.2. Lập sơ bộ thứ tự các nguyên công :
Để có thể gia công được sản phẩm đảm bảo được năng xuất cũng như độ chính xác ta phải có đường lối công nghệ đúng đắn. Phân chia ra các nguyên công ( Các bước công nghệ ) sao cho phù hợp, như nguyên công nào được thực hiện trước, nguyên công nào sau sao cho việc chọn chuẩn thống nhất được các bề mặt trước từ đó làm cơ sở để gia công các bề mặt sau có độ chính xác cao hơn. Chính vì lý do này ta chia quá trình gia công chi tiết ra các nguyên công như sau :
- Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, tiện trụ Ø45, Ø60, khoan tâm, khoan lỗ cầu.
- Nguyên công 2: Tiện mặt đầu còn lại, tiện trụ Ø60, tiện côn mooc số 3
- Nguyên công 3: Khoan lỗ Ø8
