Giải chi tiết Công nghệ cơ khí 11 Cánh diều mới bài 9: Quy trình gia công chi tiết

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Hãy kể tên các công việc cần thực hiện để gia công được chi tiết trục bậc trên hình 9.1

Hướng dẫn trả lời:

Các công việc cần thực hiện là:

• Phân tích chi tiết gia công
• Phân tích tính công nghệ trong kết cấu
• Chọn phương pháp gia công lần cuối các bề mặt
• Xác định dạng sản xuất
• Chọn phôi và phương pháp tạo phôi
• Thiết kế quy trình công nghệ
• ......

I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

Câu 1: Quy trình công nghệ gia công chi tiết gồm có những bước nào? Theo em, bước nào sẽ ảnh hưởng lớn tới chất lượng bề mặt gia công chi tiết?

Hướng dẫn trả lời:

Quy trình công nghệ gia công chi tiết gồm có những bước:

1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết
2. Lựa chọn phôi
3. Xác định trình tự các nguyên công
4. Lựa chọn thiết bị, dụng cụ gia công
5. Xác định chế độ gia công

Theo em, bước Xác định trình tự các nguyên công sẽ ảnh hưởng lớn tới chất lượng bề mặt gia công chi tiết

Câu 2: Phân biệt quy trình công nghệ gia công chi tiết với quy trình chế tạo cơ khí.

Hướng dẫn trả lời:

Quy trình công nghệ gia công là các bước cần tuân thủ để thay đổi hình dạng, kích thước... của phôi hoặc bán thành phẩm còn quy trình chế tạo cơ khí là trình tự cần tuân theo để thực hiện công việc biến đổi nguyên liệu đầu vào thành các chi tiết, bộ phận, các  máy móc thiết bị hoặc các công nghệ cơ khí...

II. VÍ DỤ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐƠN GIẢN

Câu 1: Bản vẽ hình 9.1 cho ta biết những thông tin gì? Những thông tin này phục vụ cho công việc nào của lập quy trình công nghệ gia công?

Hướng dẫn trả lời:

Bản vẽ cho ta biết các đặc điểm cấu tạo, chức năng làm việc, yêu cầu kĩ thuật..... phục vụ cho việc chọn phôi và xác định thứ tự các nguyên công

Câu 2: Nêu trình tự các bước gia công chi tiết trục bậc hình 9.1

Hướng dẫn trả lời:

Các bước gia công tri tiết trục bậc hình 9.1

1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết
2. Chuẩn bị phôi
3. Xác định trình tự các nguyên công
4. Lựa chọn thiết bị và dụng cụ gia công
5. Xác định chế độ gia công

Luyện tập

Câu hỏi: Hãy lập quy trình công nghệ gia công chi tiết ống lót hình 9.5

Hướng dẫn trả lời:

Bước 1: Nghiên cứu bản vẽ chi tiết

Các đặc điểm cơ bản của chi tiết cần gia công qua nhiên cứu bản vẽ chi tiết trên hình 9.5

• Sản phẩm gia công có dạng trụ với các bề mặt tròn xoay, phù hợp với phương pháp gia công cắt gọn là tiện
• Chi tiết được chế tạo từ vật liệu là 
• Yêu cầu về độ chính xác : làm cùn cạnh sắt
• Số lượng gia công ít, phù hợp với hình thức tổ chức sản xuất đơn chiếc

Bước 2: Chuẩn bị phôi

Bước 3: Xác định trình tự các nguyên công
Bước 4: Lựa chọn thiết bị và dụng cụ gia công
Bước 5: Xác định chế độ gia công

Vận dụng

Câu hỏi: Tìm hiểu về quy trình công nghệ gia công một chi tiết đơn giản mà em biết

Hướng dẫn trả lời:

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết ống côn bắt chầy của máy dập đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết.

II. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.

Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết dạng ống tròn, thành mỏng…Trong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu :

+ Mài mòn lớn

+ ứng suất thay đổi theo chu kì

+ Lực va đập

+ Tải trọng động lớn

Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ¸  3,5

          Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện.

Theo đề bài: như vậy thoả mãn điều kiện

Yêu cầu kỹ thuật cơ bản.

• Độ không song song tâm mặt côn và lỗ f60 và f210 < 0,02
• Độ ô van mặt côn < 0,02.
•   Nhiệt luyện đặt HRC = 40 - 50

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT.

Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ¸  3,5

          Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.

     Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện.

Theo đề bài:    như vậy thoả mãn điều kiện

Đường kính lỗ f146 phải giảm xuống f140 để thnhf lỗ f17 sẽ không quá mỏng, tránh biến dạng khi gia công .

Khi gia công chi tiết dạg bạc, yêu cầu kĩ thuật quan tọng nhất là độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng như dộ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ. Cụ thể như sau:

+ Mặt trụ ngoài f210 và f100 đạt cấp chính xác: 7 - 10.

+ Độ nhám mặt đầu: Ra=2,5 ;Rz= 40 – 10

+ Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ

+ Độ nhám bề mặt ngoài Ra= 2,5.

+ Độ nhám bề mặt lỗ Ra = 2,5 – 0,

           III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

Để xác định dạng sản xuất ta phải dựa vào trọng lượng của chi tiết và sản lượng chi tiết hàng năm.

a) Tính trọng lượng của chi tiết.

- Tính thể tích chi tiết.

Để tính được thể tích của chi tiết ta tiến hành chi chi tiết ra làm nhiều phần để tính các Vi sau đó lấy tổng các Vi vậy sau khi tính toán ta được V = 1,3(dm3)

- Khối lượng riêng của hợp kim thép : g = 7,85 kG/dm3.

- Trọng lượng của chi tiết.

                                  Q = g.V

Vậy Q = 1,3.7,85 =10,3 (kg)

b) Tính sản lượng chi tiết.

Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức :

  N - Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.

N1 - Số sản phẩm được giao N1 = 10000.

m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1).

b - Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( lấy b = 6).

a - Tính đến tỷ lệ % phế phẩm (a = 4).

 c) Xác định dạng sản xuất.

Dạng sản xuất được xác định theo bảng 2 TKĐACNCTM ta có dạng sản xuất hàng hàng khối.

IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

- Do các đặc điểm của phôi như :

+ Sản xuất hàng khối.

+ Vật liệu là thép.

+ Chi tiết không lớn.

- Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo phương pháp đúc trong khuôn cát. Căn cứ vào điều kiện sản xuất của nước ta, qui định phương pháp đúc trong khuôn cát với:

+ Khuôn cát  làm bằng máy.

+ Mẫu làm băng kim loại

 - Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ.

. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.

1. Xác định đường lối công nghệ.

Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng khối và trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng.

2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết.

Nguyên công tạo phôi.

Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại.

           Nguyên công ủ và làm sạch phôi.

Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch trước khi gia công cơ.

Từ  những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu để gia công sau :

- Nguyên công 1 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện lỗ f140)

- Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện côn ngoài, tiện ren M100´2)

- Nguyên công 3 : Gia công lỗ f60(khoét, doa)

- Nguyên công 4 : Gia công các lỗ ở đầu lớn (4 lỗ f17, 2 lỗ ren M16 )­­.

- Nguyên công 5 : Tiện côn trong đầu nhỏ với độ côn100.

- Nguyên công 6 : Tổng kiểm tra

(Nguyên công tạo mặt phẳng tinh để gia công các mặt khác)

· Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(f100) được tỳ sát vào một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự do. Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.

· Tính toán lượng dư gia công.

+ Bước 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt kích thước f210

• Với kích thước lớn nhất f210 tra bảng 394 sổ tay công nghệ tập 1ta có:

 lượng dư là Z = 2,5(mm).