Xác định dạng sản xuất và phương pháp chế tạo phôI

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

lêi nãi ®Çu

Theo dßng thêi gian nh©n loµi ®· khéng ngõng c¶i tiÕn c«ng cô lao ®éng nh»m

n©ng cao chÊt lîng s¶n phÈm vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ víi môc ®Ých cuèi cïng lµ phôc vô

lîi Ých cho con ngêi ngµy mét tèt h¬n.

HiÖn nay ngµnh kinh tÕ nãi chung vµ ngµnh c¬ khÝ nãi riªng ®ßi hái kü s c¬ khÝ

vµ c¸n bé kü thuËt c¬ khÝ ®îc ®µo t¹o ra ph¶i cã kiÕn thøc c¬ b¶n t¬ng ®èi réng ®Ó gi¶

quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò cô thÓ thêng gÆp trong s¶n xuÊt , söa ch÷a vµ söa dông vµ ®Æc

biÖt víi níc ta ®Æc biÖt hiªn nay trong c«ng cuéc ®æi míi x©y dùng ®Êt níc, cïng víi

c¸c ngµnh kh¸c, ngµnh C¬ khÝ ®· vµ ®ang ®ãng gãp ®¸ng kÓ cho nÒn kinh tÕ ViÖt

Nam ph¸t triÓn m¹nh mÏ. Ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o m¸y lµ then chèt cña nÒn kinh tÕ ®Êt

níc. V× vËy muèn ph¸t triÓn tèt cÇn ®Æc biÖt coi träng C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y, trong

®ã ®ßi hái cÊp b¸ch lµ ph¶i thiÕt kÕ cho ®îc thËt nhiÒu Quy tr×nh C«ng nghÖ hîp lý

sao cho s¶n phÈm ®îc s¶n xuÊt víi sù kÕt hîp hµi hoµ gi÷a thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ. §ã

lµ sù kÕt hîp khai th¸c tiÒm n¨ng cña thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ truyÒn thèng s½n cã víi

thiÕt bÞ c«ng nghÖ tiªn tiÕn hiÖn ®¹i: C¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn sè vµ C«ng nghÖ CNC,

víi sù trî gióp ®¹t hiÖu qu¶ cao cña m¸y vi tÝnh nh»m ®¹t ®îc chi phÝ gia c«ng nhá

nhÊt, hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt. §iÒu nµy còng lµ yªu cÇu ®Æt ra cho tÊt c¶ sinh viªn

ngµnh ChÕ T¹o M¸y khi tèt nghiÖp kh«ng nh÷ng hiÓu biÕt nh÷ng kü thuËt tiªn tiÕn

mµ trøoc tiªn ph¶i hiÓu mét c¸ch v÷ng ch¾c c¸c lý thuyÕt C«ng NghÖ cæ ®iÓn ,®ã lµ

yªu cÇu c¬ b¶n vµ mang tÝnh quyÕt ®Þnh cho sinh viªn chuyªn ngµnh C«ng nghÖ chÕ

t¹o m¸y khi tèt nghiÖp vµ sau lµy khi ¸p dông vµo thùc tÕ mét c¸ch dÔ dµng.

Víi nhiÖm vô ®îc giao cña §å ¸n nµy lµ:

+ TÝnh to¸n thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o vµ ®å g¸ mét sè ®å g¸ ®Ó gia

c«ng chi tiÕt Th©n vµ N¾p Gèi §ì.

+ øng dông lý thuyÕt §iÒu khiÓn sè vµ C«ng nghÖ CNC

B»ng nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc c¸c ThÇy, c¸c C« gi¸o ë trêng còng nh ë khoa vµ bÆc

biªt lµ bé m«n ChÕ Tao M¸y ®· truyÒn ®¹t l¹i ,kÕt hîp víi kinh nghiÖm cña ®ît thùc

tËp võa qua vµ c¸c tµi liÖu, sæ tay kü thuËt vµ Tiªu chuÈn Nhµ níc. ®Æc biÖt lµ sù d¹y

dç, chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy gi¸o híng dÉn vµ duyÖt, em ®· hoµn thµnh ®å ¸n nµy

®óng thêi gia quy ®Þnh.

Tuy ®· ®îc thùc hiÖn víi mét sù cè g¾ng lín nhng ch¾c ch¾n cßn nhiÒu thiÕu

sãt. Em kÝnh mong c¸c ThÇy,c¸c C« gi¸o chØ d¹y thêng xuyªn kh«ng chØ khi lµm ®å

tèt nghiÖp mµ ngay c¶ sau nµy khi c«ng t¸c ®îc tèt h¬n.

Em xin tr©n trong c¶m ¬n c¸c ThÇy, c¸c C« gi¸o.

Khoa c¬ khÝ - 1 - ®¹I häc b¸ch khoa

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

PhÇn I

Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt gèi ®ì

Ch ¬ng I

Ph©n tÝch chøc n¨ng lµm viÖc cña chi tiÕt.

1. §iÒu kiÖn lµm viÖc :

Chi tiÕt gèi trôc cña bé truyÒn ®éng tõ ®éng c¬ sang ®Ó Ðp mÝa víi n¨ng suÊt

kh¸ cao. Nhng c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c vÉn ®Òu ë møc trung b×nh (nh nhiÖt ®é, va ®Ëp..) .

Do vËy chi tiÕt lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn võa ph¶i kÕt cÊu ph¶i hîp lý khi gia c«ng vµ

l¾p r¸p dÔ dµng.

2.TÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu cña chi tiÕt:

Chi tiÕt ®îc giao thiÕt kÕ lµ chi tiÕt d¹ng hép, chóng ®îc t¸ch ra lµm hai chi tiÕt

gåm th©n Gèi §ì vµ N¾p Gèi §ì. Chi tiÕt Th©n vµ N¾p ®îc l¾p r¸p víi nhau theo ph-

¬ng 450

so víi mÆt ph¼ng ®¸y bëi 2 bu l«ng ,víi 2 bu l«ng nµy chØ lµm nhiÖm vô Ðp

chÆt kh«ng lµm nhiÖm vô ®Þnh t©m mµ ®Þnh t©m b»ng hai bËc ë hai bªn cña th©n l¾p.

Khi th©n vµ l¾p ®îc l¾p r¸p vµo nhau th× ®iÒu kiÖn cÇn ®Ó chi tiÕt lµm viÖc ®îc ph¶i

cã:

-§êng t©m lç φ 130 ph¶i song song mÆt ph¼ng ®¸y .

-§¬ng t©m lç φ 130 ph¶i vu«ng gãc víi hai ®êng t©m cña hai lç φ 32.

VËy chi tiÕt ®îc gia c«ng kh«ng cÇn thay ®æi kÕt cÊu .

3. VËt liÖu chÕ t¹o :

Do chi tiÕt cã h×nh d¹ng phøc t¹p, tÝnh kinh tÕ vµ c¬ khi lµm viÖc do vËy ta chän vËt

liÖu cho chi tiÕt gia c«ng lµ gang cã ®é cøng trung b×nh vµ thùc hiÖn b»ng ph¬ng ph¸p

®óc:

VËt liÖu chÕ t¹o : Gang x¸m GX21-40

GX21-40 cã δ bk=2kg/mm2

δ bu=40kg/mm2

HB170-229

Khoa c¬ khÝ - 2 - ®¹I häc b¸ch khoa

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

Ch ¬ng II.

X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«I

1. X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt :

(H×nh vÏ chi tiÕt Th©n gèi ®ì)

Khoa c¬ khÝ - 3 - ®¹I häc b¸ch khoa

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

(H×nh vÏ chi tiÕt N¾p gèi ®ì)

Khoa c¬ khÝ - 4 - ®¹I häc b¸ch khoa

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

§èi víi mçi d¹ng s¶n xuÊt riªng cã nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng phô thuéc vµo nh÷ng

yÕu tè kh¸c nhau. X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt sÏ gióp ta t×m ®îc ®êng lèi c«ng nghÖ, tæ

chøc s¶n xuÊt ®Çu t kü thuËt vµ c«ng søc cÇn thiÕt cho viÖc chÕ t¹o.

§èi víi hai chi tiÕt th©n vµ n¾p gèi ®ì ®îc gia c«ng cïng nhau ë nh÷ng nguyªn

c«ng c¬ b¶n do vËy ta chØ cÇn x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt cho chi tiÕt l¾p lµ ®îc.

TÝnh träng lîng gÇn ®óng cña chi tiÕt:

V=102x 120x 190-3,14x(1302x82+692x20)

Nh vËy V=1758mm3=1,76dm3

Ta cã :G=γ x V

§èi víi chÊt liÖu gang: γ=7 kg/ dm3

G=7x1,76=13,84kg

VËy theo b¶ng 2 híng dÉn thiÕt kÕ ®å ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y chÕ t¹o m¸y

víi sè lîng 10000 chi tiÕt /1 n¨m th× ®©y lµ d¹ng s¶n xuÊt hµng khèi.

2 . Ph ¬ng ph¸p chÕ tao ph«i :

D¹ng s¶n xuÊt cña hai chi tiÕt lµ hµng khèi, lo¹i ph«i ®îc x¸c ®Þnh thiÕt kÕt cÊu

cña chi tiÕt. Víi chi tiÕt d¹ng hép, vËt liÖu lµ gang x¸m GX21- 40 cã tÝnh ®óc tèt,do

®ã ta chän ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i lµ ph¬ng ph¸p ®óc:

Cô thÓ: §óc trong khu«n c¾t vµ lµm khu«n b»ng m¸y, t¹o ph«i b»ng ph¬ng

ph¸p nµy ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh chi tiÕt h¹ nhng thêi gian chÕ t¹o ph«i kh«ng thÊp, cÊp

chÝnh x¸c vËt ®óc II.

TÊt c¶ c¸c lç φ 26, φ 32, φ 130, φ 69 lµm lâi

• Chän mÆt ph©n khu«n:

Ta chän mÆt ph©n khu«n hîp lý ®Ó d¶m b¶o chÊt lîng cao nhÊt.

+ §èi víi chi tiÕt n¾p gèi ®ì :

§èi v¬Ý chi tiÕt n¾p gèi ®ì ta chän mÆt ph©n khu«n lµ mÆt ph¼ng chøa hai ®êng

t©m cña lç φ 26.

Dung sai vËt ®óc:

Theo b¶ng 28-1 sæ tay thiÕt kÕ CN-CTM ta cã lîng d.

Theo b¶ng 3-11 sæ tay thiÕt kÕ CN-CTM ta cã dung sai.

PhÇn lç φ 130 lîng d 3mm ta cã δ = ± 1,5mm,

Ph©n lç φ 69 lîng d 2,5 mm ta cã δ = ± 1mm,

KÝch thíc h1=96 lîng d 2,5mm/1 mÆt δ = ± 1mm,

KÝch thíc h2=128 lîng d 2,5mm/1 mÆt δ = ± 1mm,

KÝch thíc h3=102 lîng d 2,5mm/1 mÆt δ = ± 1mm,

Khoa c¬ khÝ - 5 - ®¹I häc b¸ch khoa

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

( H×nh vÏ s¬ ®å khu«n ®óc n¾p)

+§èi víi chi tiÕt n¾p gèi ®ì:

Ta chän mÆt ph©n khu«n lµ mÆt ph¼ng chøa hai ®êng t©m cña hai lç φ 32.

Dung sai vËt ®óc:

Theo b¶ng 28-1 sæ tay thiÕt kÕ CN-CTM ta cã lîng d.

Theo b¶ng 3-11 sæ tay thiÕt kÕ CN-CTM ta cã dung sai.

PhÇn lç φ 130 lîng d 3mm ta cã δ = ± 1,5mm,

Ph©n lç φ 69 lîng d 2,5 mm ta cã δ = ± 1mm,

Ph©n lç φ 69 lîng d 2 mm ta cã δ = ± 1mm,

KÝch thíc h1=102 lîng d 2,5mm/1 mÆt δ = ± 1mm,

Lîng d cña c¸c bÒ mÆt nghiªng 450

lµ 2mm δ = ± 1mm,

( H×nh vÏ s¬ ®å khu«n ®óc n¾p)

Khoa c¬ khÝ - 6 - ®¹I häc b¸ch khoa

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

Ch ¬ng III

ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ khi gia c«ng chi tiÕt.

I. lËp tr×nh tù c¸c nguyªn c«ng:

1 .X¸c ®Þnh ® êng lèi c«ng nghÖ :

Víi quy m« s¶n xuÊt nh cña ta lµ hµng lo¹t lín ®ång thêi sö dông trªn nh÷ng

m¸y v¹n n¨ng th«ng thêng (tr×nh ®é s¶n xuÊt kh«ng cao nªn rót ®îc thíi gian chi phÝ

phô cho nguyªn c«ng nh thay dao, g¸ ®Æt chi tiÕt , ®iÒu chØnh dông cô). Do ®ã thùc

hiÖn theo nguyªn t¾c ph©n t¸n nguyªn c«ng. Tøc lµ mçi nguyªn c«ng ®¬n gi¶n thùc

hÞªn trªn mét m¸y vµ thùc hiÖn theo s¬ ®å sau:

2 .Chän ph ¬ng ph¸p gia c«ng :

Chi tiÕt th©n vµ n¾p gèi ®ì ®îc gia c«ng b»ng c¸c ph¬ng ph¸p dùa trªn c¸c m¸y

:TiÖn, Phay, Doa, Khoan cÇn, Khoan ®øng c¸c m¸y nµy thuéc d¹ng v¹n n¨ng th«ng

thêng. Mçi mét m¸y cã mét ph¬ng ph¸p gia c«ng kh¸c nhau do vËy tuú thuéc vµo

mçi nguyªn c«ng ®îc gia c«ng trªn m¸y nµo phô thuéc vµo m¸y ®ã.

3. ThiÕt kÕ Nguyªn C«ng .

a.Ph©n tÝch chuÈn ®Þnh vÞ khi Gia c«ng:

§é chÝnh x¸c gia c«ng ®¹t ®îc phô thuéc vµo c¸ch ®Þnh vÞ .

Khi gia c«ng riªng chi tiÕt th©n gèi ®ì:

Chän mÆt ph¼ng (B) lµm chuÈn th« ®Ó gia c«ng mÆt ph¼ng (A) ®Ó lµm chuÈn

tinh cho c¸c nguyªn c«ng sau vµ khi ®· gia c«ng tinh ®îc lç φ 32 chän tiÕp lç nµy

lµm chuÈn tinh cho c¸c nguyªn c«ng sau.

Khi gia c«ng riªng chi tiÕt n¾p gèi ®ì:

Khoa c¬ khÝ - 7 - ®¹I häc b¸ch khoa

Nguyªn c«ng

B­íc

Gia c«ng mét hoÆc nhiÒu chÕ ®é

c¾t

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

Chän mÆt ph¼ng (D) lµm chuÈn th« ®Ó gia c«ng mÆt ph¼ng (C) ®Ó lµm chuÈn

tinh ®Ó gia c«ng mÆt ph¼ng (D) vµo mét sè nguyªn c«ng. Sau ®ã l¹i chän mÆt ph¼ng

(D) lµm chuÈn tinh ®Ó gia c«ng c¸c nguyªn c«ng cßn l¹i.

Khi gia c«ng c¶ th©n vµ n¾p gèi ®ì ®îc l¾p vµo nhau:

Chän mÆt ph¼ng l¾p mÆt bÝch lµm chuÈn th« ®Ó gia c«ng mÆt ph¼ng ®èi diÖn,

vµ khi gia c«ng xong mÆt nµy dïng lµm chuÈn tinh ®Ó gia c«ng c¸c mÆt bÝch.

§èi víi viÖc kÑp chÆt chi tiÕt ph¶i ®¶m b¶o ®îc t¸c dông cña lùc kÑp chi tiÕt

kh«ng bÞ thay ®æi hay bÞ biÕn d¹ng trong còng nh khi gia c«ng. Song ë ®©y ta dïng

®ßn kÑp lµ chñ yÕu, u ®iÓm thao t¸c nhanh gän dÔ dµng khi sö dông.

b. B¶ng tr×nh tù nguyªn c«ng :

TT Tªn nguyªn c«ng M¸y dao

Gia c«ng th©n gèi ®ì

1 Phay mÆt ®¸y díi 6H82 Dao phay ®Üa 3 mÆt ch¾p m¶nh BK6

2 Phay mÆt ®¸y trªn 6H12 Dao phay mÆt ®Çu ch¾p m¶nh hîp kim BK6

3 KhoÐt doa hai lç φ 32 2A55 Dao khoÐt doa vËt liÖu P9.

4 Khoan khoÐt ta r« M24 2A55 Mòi khoan, khoÐt, ta r« vËt liÖu P9.

5 Phay mÆt ph¼ng nghiªng

450

6H82 Dao phay ®Üa 3 mÆt ch¾p m¶nh hîp kim BK6

6 Phay bËc trªn mÆt ph¼ng

nghiªng

V¸t c¹nh 2x450

6H82 Dao phay ®Üa 3 mÆt ch¾p m¶nh BK6

Dao phay v¸t c¹nh vËt liÖu P9

Gia c«ng n¾p

7 Phay mÆt díi n¾p 6H82 Dao phay ®Üa 3 mÆt ch¾p m¶nh BK6

8 Phay mÆt trªn n¾p 6H82 Dao phay ®Üa 3 mÆt ch¾p m¶nh BK6

9 KhoÐt doa 2 lç φ 26 2A55 Dao khoÐt doa vËt liÖu P9.

10 Khoan ta r« lç tra dÇu M14 2A55 Mòi khoan, khoÐt, ta r« vËt liÖu P9.

11 Phay bËc s©u10 mm 6H82 Dao phay ®Üa 3 mÆt ch¾p m¶nh hîp kim BK6

12 KiÓm tra ®é song song cña

2 mÆt E

Gia c«ng phèi hîp

13 Phay mÆt bªn thø nhÊt 6H12 Dao phay mÆt ®Çu ch¾p m¶nh BK6

14 Phay mÆt bªn thø hai

( mÆt ph¼ng l¾p mÆt bÝch)

6H12 Dao mÆt ®Çu ch¾p m¶nh BK6

15 KhoÐt doa lç φ 130

KhoÐt lç bËc φ 110

Doa lç φ 130

287 Mòi khoÐt BK6, Doa P9.

Khoa c¬ khÝ - 8 - ®¹I häc b¸ch khoa

§å ¸n tèt nghiÖp Nguyªn V¨n Thîng

16 TiÖn lç φ 69

TiÖn r·nh ch¾n dÇu φ 87

T620 Dao tiÖn ch¾p BK6

VËt liÖu P9.

17 Gia c«ng 2 lç

Ta r« zen M10

2A55 Dao cã vËt liÖu P9

18 KiÓm tra:

-§é song song 2 mÆt bªn

-§é vu«ng gãc t©m φ 130

víi mÆt bªn.

19 Lµm s¹ch vµ tæng kiÓm tra:

-§é song song t©m φ 130

víi ®Õ

Khoa c¬ khÝ - 9 - ®¹I häc b¸ch khoa