Đồ án tốt nghiệp Thiết kế qui trình công nghệ gia công bộ đầu khoét BT40 theo tiêu chuẩn Nhật Bản

TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa cơ khí Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Số:……./TN-CK ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Trình độ đại học; Khoá 2005 - 2009 Họ và tên sinh viên : Nguyễn Ngọc Hiến Lớp : CTK3 S Ngành đào tạo : CƠ KHÍ CHẾ TẠO Tên đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công bộ đầu khoét BT40 theo tiêu chuẩn Nhật Bản. Điều kiện cho trước : - Bộ đầu khoét tiêu chuẩn Nhật Bản, sản lượng 1250 chiếc/năm. - Điều kiện xưởng trường. - Trang bị tự chọn. Nội dung hoàn thành : Thuyết minh : - Phân tích ý nghĩa của đề tài. - Phân tích chức năng làm việc và tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. - Xác định dạng sản xuất đối với chi tiết. - Chọn phương pháp chế tạo phôi. - Lập thứ tự các nguyên công, các bước để chế tạo chi tiết. - Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công - Thiết kế đồ gá cho nguyên công ( Do giáo viên hướng dẫn chỉ định ) 2. Bản vẽ: - Bản vẽ sơ đồ các nguyên công (A0). - Bản vẽ lồng phôi (A0). - Các bản vẽ khác. 3. Thực hành: - Chế tạo 01 bộ đầu khoét BT40 và gia công thử một chi tiết. Ngày giao đề : 20/07/09 Ngày hoàn thành : 25/12/09 Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng ThS: Đỗ Hoài Vũ PGS.TS Trần Vĩnh Hưng LỜI NÓI ĐẦU Trong giai đoạn nước ta trên con đường Công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước cùng với đường lối xây dựng chủ nghĩa xã hội. Nhiều khu công nghiệp ra đời cùng với nhu cầu đó cần nhiều kỹ sư giỏi, những công nhân có tay nghề cao và nhiều các trường đào tạo nghề có chất lượng được mở rộng. Là một sinh viên theo học ngành Cơ khí chế tạo trong thời gian theo học ở trường chúng em được trang bị những kiến thức cần thiết về lý thuyết về chuyên ngành và về nghiệp vụ sư phạm cùng với những kỹ năng nghề cần thiết khác. Với vốn kiến thức đó chúng em mong rằng sau khi ra trường chúng em có thể góp một phần nhỏ bé của mình vào công cuộc đổi mới của đất nước và trở thành người có ích cho xã hội. Sau hơn 4 năm học tập tại trường thời gian qua em được nhận đề tài:“ Thiết kế qui trình công nghệ gia công bộ đầu khoét BT40 tiêu chuẩn Nhật Bản” do thầy: Đỗ Hoài Vũ hướng dẫn. Đề tài này có tính ứng dụng cao trong học tập các môn chuyên ngành Khoa cơ khí, sau khi thực hiện đề tài có thể giúp em hoàn thiện kiến thức chuyên ngành đã học và khả năng nâng cao kiến thức công nghệ… Với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn, sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa, bạn bè trong và ngoài lớp cũng với sự cố gắng của bản thân đến nay em đã hoàn thành đề tài của mình. Trong quá trình thực hiện đề tài mặc dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ, kiến thức và kinh nghiệm còn có những hạn chế nhất định nên không tránh khỏi những sai sót nhất định. Vì vậy em rất mong có sự đóng góp quý báu của thầy, cô và bạn bè để đề tài của em được hoàn thiện hơn nữa. Em xin cám ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Đỗ Hoài Vũ cùng sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa đã tạo điều kiện về máy móc thiết bị xưởng để cho em hoàn thành đề tài này tốt nhất. Hưng yên Ngày 20 tháng5 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Ngọc Hiến NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẦN I : TỔNG QUAN 1.1. Ý nghĩa của đề tài.
Trong những năm gần đây quy mô đào tạo của nhà trường ngày càng được mở rộng, đáp ứng nhu cầu đó thì cơ sở vật chất của nhà trường đã được nâng cấp mở rộng. Xưởng cắt gọt là một trong những xưởng trọng yếu của nhà trường nên cũng được nâng cấp, đặc biệt là xưởng phay đã được đầu tư thêm nhưng x máy phay mới. Tuy nhiên việc sử dụng nhưng máy phay này chưa đạt hiệu suất cao, do quá trình thực tập chỉ sử dụng máy với các nguyên công phay thông thường, giảm khả năng công nghệ của máy. Việc nghiên cứu, chế tạo bộ đầu khoét BT40 có ý nghĩa thực tiễn cao. Khi áp dụng vào thực tiễn cho phép mở rộng tính công nghệ của các máy phay. Vì với bộ đầu khoét BT40 ta có thể gia công các lỗ với kích thước lớn hơn mà việc gia công sử dụng các dao khoét thông thường không thực hiện được do hạn chế về kích thước dao. Ngoài gia việc nghiên cứu, thiết kế bộ đầu khoét BT40 cho phép vận dụng các kiến thức chuyên ngành vào thực tiễn, nâng cao kỹ năng thiết kế cho các sinh viên chuyên ngành chế tạo máy. 1.2. Cấu tạo của bộ đầu khoét BT40. Cấu tạo của bộ đầu khoét BT40 gồm có 2 phần cơ bản : Đài kẹp dao và phần chuôi côn. Tùy theo định hướng sản xuất khác nhau mà cấu tạo và tương quan giữa 2 phần này có sự khác nhau. a) Định hướng theo khả năng đa dạng hóa, khả năng lắp lẫn cao. Theo hướng này chuôi được chế tạo tách biệt với phần đài gá dao. Chúng được lắp ghép với nhau thông qua phần chuôi trụ trên chuôi côn. Như vậy ngoài lắp ghép với loại đài gá dao dạng này chuôi côn còn có khả năng lắp ghép bầu kẹp khác.
Cụ thể cấu tạo của bộ đầu khoét gồm có 5 bộ phận sau: 1.Phần chuôi côn.
2.Trục vít.
3.Thân dưới đài gá dao.
4.Thân trên đài gá dao.
5.Tấm ghép:
Trong đó chuôi côn 1 được chế tạo với độ côn tiêu chuẩn. Chuôi côn được lắp trên lỗ côn trục chính máy phay và được kẹp chặt bằng lỗ ren M16x2 trên thân côn. Chuyển động quay được truyền thông qua 2 rãnh đối xứng nằm trên phần trụ lớn. Phần đầu trụ tham gia lắp ghép với lỗ trụ ở chính giữa phần thân dưới đài ga dao,chuyển động quay được truyền thông qua chốt trụ Ø6 xuyên suốt. Thân trên và thân dưới lắp ghép với nhau bằng rãnh đuôi én. Giữa rãnh đuôi én này có 1 căn đệm cho phép điều chỉnh độ hở của rãnh. Trên thân trên đài gá dao có lỗ ren M10x1 để thông qua cơ cấu trục vít sẽ điều chỉnh, cho phép thân trên chuyển động tịnh tiến qua lại dọc theo rãnh đuôi én. Ngoài ra trên phần thân trên còn có hệ lỗ Ø14 (2 lỗ dọc và 1 lỗ ngang ). Đây là những vị trí để lắp thân dao khoét. Thân dao khoét được kẹp chặt trên đài gá dao bằng các vít thông qua hệ lỗ ren trên thân. Chuyển động tịnh tiến giữa thân trên và thân dưới được giới hạn trong một khoảng nhất định thông qua hệ rãnh và vít trên rãnh đuôi én. Tấm ghép 5 được định vị và kẹp chặt trên rãnh của phần thân dưới thông qua hệ gồm 1 chốt trụ và 2 vít ren. Phần lỗ bậc trên tấm ghép 5 là vị trí lắp trục vít điều chỉnh 4. b) Định hướng theo tính chuyên dụng hóa. Theo hướng này phần chuôi côn và phần thân dưới đài gá dao được chế tạo liền với nhau, các bộ phận khác có kết cấu và chức năng tương tự như trường hợp a.

1.3. Chức năng làm việc của bộ đầu khoét BT40. Bộ đầu khoét BT40 là bộ đầu khoét đa năng gia công trên máy phay. Trên bộ đầu khoét này có 3 vị trí lắp dao cho phép gia công các lỗ có kích thước khác nhau. Vị trí của dao được điều chỉnh thông qua trục vít M10x1 với độ chính xác cao. 1.4. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của cụm chi tiết. Với bộ đầu khoét BT40 ở đây ta chọn theo phương án b, tức là phần chuôi côn và phần thân dưới đài gá dao được chế tạo liền với nhau. Trên chi tiết có nhiều bề mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có một số bề mặt không phải gia công. Với những bề mặt làm việc đòi hỏi gia công với độ chính xác cao. a) Phần chuôi côn. Phần chuôi côn tham gia lắp ghép côn với lỗ côn của trục chính máy phay vì vậy phải yêu cầu độ chính xác cao. Ở đây là cấp chính xác 6
7. Lắp ghép côn được sử dụng vì nó đảm bảo độ kín, độ bền cao, tự định tâm tốt, khả năng tháo lắp nhanh mà không làm hư hỏng bề mặt lắp ghép của các chi tiết. Chuôi côn được kẹp chặt bằng lỗ ren M16x2 trên thân thông qua 1 trục dài xuyên suốt trục chính máy phay. Để đảm bảo tinh lắp lẫn cao thì lô ren trên thân côn được chế tạo là ren tiêu chuẩn. Để đảm bảo ăn khớp ren giữa trục và lỗ thì yêu cầu độ đồng tâm giữa lỗ ren và mặt côn là 0.05. Độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm côn là 0,05. Truyền động quay được truyền thông qua hai rẵnh trên phần cổ trụ. Để truyền động tốt yêu cầu hai rẵnh này phải đảm bảo đối xứng. Kích thước chiều dài của rẵnh không ảnh hưởng nhiều đến khả năng truyền động vì vậy không yêu cầu độ chính xác cao. Tương quan giữa mặt bên và hai rẵnh. Về kết cấu thì sự tương quan này không ảnh hưởng nhiều đến quá trình làm việc của cơ cấu, tuy nhiên để đảm bảo tính cân đối và việc điều chỉnh trục vít được thuận lợi thì mặt bên nên nằm ở vị trí song song với đường nối tâm hai rẵnh. Vị trí của rãnh đuôi én phải đảm bảo độ vuông góc với mặt phẳng bên. Độ vuông góc giữa hai yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp tới quan hệ lắp ghép giữa phần thân trên, trục vít và tấm ghép. Để đảm bảo độ chính xác về vị trí của trục vít thì lắp ghép giữa rãnh trên thân chuôi côn với tấm ghép nên chọn là H7/js6. Lắp ghép này đảm bảo định vị trí của trục. Phần trụ ngoài không tham gia vào lắp ghép cũng như chức năng làm việc của chi tiết. Do đó không phải gia công. b) Phần thân trên. Nhìn vào kết cấu ta thấy chi tiết có kết cấu dạng hộp. Trên thân có nhiều bề mặt và hệ lỗ yêu cầu phải ra công. Tuy nhiên các bề mặt và hệ lỗ này yêu cầu độ chính xác khác nhau tùy theo vị trí và chức năng làm việc của chi tiết. - Mặt đầu 1: Là bề mặt tham gia lắp ghép với chuôi côn, có chuyển động trượt liên tục trên bề mặt của chuôi côn. Vì vậy yêu cầu độ nhẵn bóng cao. - Các bề mặt bên thực chất không tham gia vào quá trình làm việc của chi tiết nên không yêu cầu cao về độ nhám bề mặt. Các kích thước này chỉ yêu cầu cấp chính xác 10
11. Tuy nhiên để đảm bảo tính cân đối của chi tiết thì các bề mặt này phải đối xứng nhau. - Rãnh đuôi én: Để đảm bảo tính đối xứng của cụm chi tiết thì vị trí của rãnh đuôi én phải nằm chính giữa và vuông góc với các bề mặt bên. - Lỗ ren M10x1: Tham gia vào lắp ghép ren với trục vít để thực hiện quá trình điều chỉnh chuyển động tịnh tiến của phần thân trên dọc theo rãnh đuôi én. Vì vậy lỗ ren đòi hỏi độ chính xác về vị trí và song song với rãnh đuôi én. - Hệ lỗ lắp dao: Trên thân có ba vị trí lắp dao Φ14. Do trong quá trình làm việc các vị trí này có vai trò độc lập tương đối với nhau nên không yêu cầu cao về tương quan giữa các lỗ. Mặt khác lắp ghép dao- lỗ là lắp lỏng và dao được kẹp chặt nhờ hệ lỗ kẹp chặt nên không yêu cầu cao về độ chính xác của đường kính lỗ. Với các lỗ này chỉ yêu cầu cấp chính xác 9
10. - Hệ lỗ kẹp chặt: Để đảm bảo tính kinh tế và tính lắp lẫn cao thì hệ lỗ kẹp chặt trên thân được chế tạo là các lỗ ren tiêu chuẩn. PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ. 2.1. Chọn và xác định dạng sản xuất. Việc xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất cho chi tiết là việc làm quan trọng cho các bước thực hiện tiếp theo. Bởi nếu ta xác định không đúng sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình công nghệ theo nguyên tắc nào. Mà quy trình công nghệ mà ta thiết kế ảnh hưởng đến độ chính xác và chất lượng gia công, đồng thời quy trình công nghệ này phải đảm bảo được sản lượng đặt ra. Do vậy, để đạt được chỉ tiêu trên đây thì quy trình công nghệ phải được thiết kế thích hợp với dạng sản xuất. Để đảm bảo được sản lượng hàng năm của sản phẩm mà đề tài đặt ra thì ta phải xác định dạng sản xuất. Từ đó làm cơ sở để thiết kế quy trình công nghệ, đồ gá cùng các trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành mà vẫn đảm bảo chất lượng và sản lượng của sản phẩm. Muốn xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm và khối lượng của chi tiết. - Bộ đầu khoét BT40 có hình dạng phức tạp, cấu tạo từ nhiều chi tiết riêng lẻ,với sản lượng 1250 chi tiết/1 năm, tính toán khối lượng các chi tiết chính cho phép lấy đó làm cơ sở để xác định dạng sản xuất. Trong chế tạo máy người ta chia ra làm ba dạng sản xuất chính sau đây: - Sản xuất đơn chiếc; - Sản xuất hàng loạt (loạt lớn, loạt vừa và loạt nhỏ); - Sản xuất hàng khối (hàng khối và hàng khối thay đổi). Mỗi loại sản xuất có những đặc điển riêng phụ thuộc nhiều yếu tố, muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Theo phương pháp gần đúng thì sản lượng hàng năm tính theo công thức sau: N = N1.m.(1 +
) (Tài liệu [2]) Trong đó: N – Số chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm. N
– Số sản phẩm cần chế tạo trong một năm theo kế hoạch. m – Số chi tiết trong một sản phẩm. α – Lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi gây ra. β – Lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ. Trong điều kiện đồ án các loại có thể chọn
và
Như vậy ta có:
(chi tiết/năm) Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V.
(Kg) Q – Khối lượng chi tiết
;
– Trọng lượng riêng của vật liệu
; V – Thể tích của chi tiết
; Để thuận tiện cho việc tính toán thể tích của chi tiết ta xác định thể tích tổng cộng của cả bộ đầu khoét. Như vậy ở đây ta có thể chia thành các phần để tính toán. - Phần côn có thể tích là
. - Phần trụ ban đầu ( phần trụ của phôi khi chưa gia công các mặt bậc) với thể tích là
. - Phần thể tích của các mặt bậc (Thể tích các hình viên phân) bị hớt đi trong quá trình gia công
. - Phần thể tích của các lỗ lắp dao và lỗ trên thân chuôi côn
.
Như vậy ta có :
Trong đó


Ở đây: r = 31; H
= 18; H
= 35; h
= 5; h
= 17;
;
(theo tài liệu [7]) Sau khi thay các số liệu và tra bảng (trang 10 Tài liệu [7]) ta được: V
= 25922mm
= 25,922 cm

Tổng thể tích bộ đầu khoét là:
Ta có khối lượng chi tiết là: Q = 7,852.0,204573 = 1.606 (kg) Theo bảng 2.6 xác định dạng sản xuất trang 31 sách hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM_Nguyễn Đắc Lộc ta có: Dạng sản xuất  Khối lượng (Kg)    <4  4 ÷ 200  >200    Sản lượng hàng năm(chiếc)   Đơn chiếc  <100  <10  <5   Loạt nhỏ  100 ÷ 500  1 ÷ 200  55 ÷ 10   Loạt vừa  500 ÷ 5000  200 ÷ 500  100 ÷ 300   Loạt lớn  5000 ÷ 50000  500 ÷ 1000  300 ÷ 1000   Hàng khối  >50000  >5000  >1000   Vậy với sản lượng 1375 (chiếc/năm) trọng lượng Q = 1,606 (kg) theo bảng thì ta có dạng sản xuất là loạt vừa. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. 2.2.1. Chọn phôi. Trong ngành chế tạo máy, tuỳ theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ 30 ÷ 60% tổng chi phí chế tạo. Phôi được xác định hợp lý sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao và khi chế tạo phôi phải đảm bảo lượng dư gia công: - Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên liệu. - Lượng dư quá nhỏ sẽ khó hớt đi các sai lệch của phôi, để phôi thành chi tiết hoàn thiện làm ảnh hưởng đến các bước nguyên công và các bước gia công. Như vậy, việc xác định phương pháp tạo phôi phải dựa trên một số cơ sở sau : - Vật liệu, cơ tính của vật liệu chế tạo của chi tiết. - Kích thước và hình dáng của chi tiết. - Khả năng đạt độ chính xác theo yêu cầu của chi tiết. - Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật sản xuất. Vì vậy, chọn phương án tạo phôi hợp lý sẽ nâng cao tính sử dụng của chi tiết. Ta cần xây dựng các phương án chế tạo phôi khác nhau, phân tích các phương án để tìm ra phương án chế tạo phôi hợp lý nhất. Chi tiết “ bộ đầu khoét BT40 ” được làm bằng vật liệu là thép 45 có thành phần hóa học, đặc tính cơ lý được cho trong bảng sau: Bảng 1.1 Thành phần hóa học thép 45, % (theo khối lượng). C  Si  Mn  S  P  Ni  Cr   Không lớn hơn  






  Bảng 1.2 Tính chất cơ học của thép 45




 HB (không lớn hơn)   Không nhỏ hơn  Sau cán nóng  Sau ủ   360  610  16  40  50  241  197   2.2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi. Trong công nghệ chế tạo máy thường sử dụng các loại phôi như phôi cán, phôi rèn phôi dập và phôi đúc. a) Phôi cán. Trong ngành chế tạo máy thường sử dụng các loại phôi cán sau đây: - Phôi cán thương phẩm dưới dạng thép thỏi, dùng để rèn hoặc dập, tạo nên các phôi của trục lớn, các tay gạt, thanh kéo… - Phôi cán có prophin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục năng và các thanh hình khác, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, các tay gạt, các trục then, các mặt bích… - Phôi cán định hình phổ thông là các loại thép góc và thép hình I, U được dùng nhiều trong các kết cấu kim loại. - Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng. - Phôi cán ống – thép ống cán nóng, ép nguội dùng để chế tạo các chi tiết ống, bạc… - Phôi có prophin hình bên trong, tạo nên các sườn không bằng phẳng hoặc tạo ra các hình lòng máng… - Các phôi có prophin ép nóng có hình dạng phức tạp. - Phôi cán có prophin theo chu kỳ. - Phôi cán có prophin theo chiều dọc. Độ chính xác của phôi cán nóng thường đạt cấp 12
14, còn cán nguội thì đạt cấp 9
12. Sai lệch giới hạn của kích thước đường kính phôi thép tròn cán nóng với
60
78 là: Cao +0,2 -0,8 ; nâng cao +0,2 -1,0 ; thường +0,4 -1,0.(bảng 2.8 Tài liệu [2]) b) Phôi dập. Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu.. có các đặc điểm: - Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công. - Độ chính xác của vật dập cao, đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ ( 2 (( 4, độ chính xác đạt được ( 0,1 ( ( 0,05 . - Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp. - Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao. - Hệ số sử dụng vật liệu cao. - Thiết bị sử dụng có công suất lớn, chuyển động chính xác, chế tạo khuôn đắt tiền. Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối. c) Rèn tự do. Ưu điểm của rèn tự do: - Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư ít. - Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co… Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm. - Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt . Các nhược điểm của rèn tự do: - Độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt kém. - Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc. - Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh tế không cao. Do đó phôi rèn tự do thường được sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy. d) Đúc trong khuôn kim loại. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có các đặc điểm sau: - Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao. - Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác. - Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt… - Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót… - Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt. e) Đúc trong khuôn cát. Phương pháp đúc bằng khuôn cát tương đối phổ biến ở nước ta. Tuy chế tạo khuôn mẫu rất tốn thời gian, độ chính xác phôi không cao. * Ưu điểm. - Có thể đúc được những chi tiết lớn có khối lượng 10
15 tấn, chiều dày vách bé nhất có thể dạt 3
8 mm, đúc được hững chi tiết có hình dáng phức tạp mà các phương pháp không làm được, vật liệu làm khuôn dễ kiếm, thời giam làm khuôn có sự hỗ trợ của máy nên cũng rất nhanh chóng, giảm giá thành cho chế tạo phôi, tuy vậy năng suất không cao. Qua những phân tích trên cho thấy có 2 phương pháp chế tạo phôi phù hợp hơn cả là: Phôi dập và phôi đúc. Ta sẽ làm phép so sánh giá thành phôi để tìm ra phương pháp tối ưu. Bảng so sánh giá thành phôi khi sử dụng các phương pháp tạo phôi khác nhau nhưng không làm thay đổi qui trình công nghệ gia công cơ. Số liệu tính toán ban đầu   Vật liệu chi tiết: Thép CT45 Khối lượng chi tiết: q = 1,606 kg. Sản lượng năm: N = 1375 chiếc. Nhịp sản xuất:
phút. Dạng sản xuất: Hàng loạt vừa.   Bản vẽ phôi   Phương án 1
 Phương án 2
  Số liệu ban đầu để xác định giá thành phôi theo các phương án   Tên các thông số  Phương án 1  Phương án 2   Dạng phôi  Phôi cán tròn  Phôi đúc   Cấp chính xác  2    Nhóm phức tạp  1  1   Khối lượng phôi Q  2,024  2,932   Giá thành 1 tấn phôi chuẩn S
 9000000  5500000   Giá thành 1 tấn phôi  200000  200000   Giá thành phôi theo phương án 1(phôi đúc) là:
Với
1
0,86
0.62
1
1
Giá thành phôi theo phương án 2(phôi cán) là:

Với
5500000;
200000
Chọn phôi là: Phôi đúc trong khuôn kim loại.   2.2.3 Bản vẽ lồng phôi.

2.3. Thiết kế sơ bộ tiến trình công nghệ gia công cơ chi tiết. 2.3.1. Xác định đường lối công nghệ. Dạng sản xuất là loạt vừa nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự, dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng. 2.3.2. Phân tích chuẩn và định vị khi gia công. a) Chi tiết chuôi côn. Phần côn yêu cầu độ chính xác và độ nhẵn bóng cao nên sau khi tiện phải qua nguyên công mài. Vì vậy để đảm bảo độ đồng tâm khi tiện và khi mài thì chi tiết nên được gá trên hai mũi tâm. Chuẩn tinh cho hai nguyên công này là hai lỗ tâm. Mặt côn là mặt làm việc chính của chi tiết, nên chọn mặt côn làm chuẩn tinh thống nhất để gia công các mặt còn lại. Hơn nữa khi chọn mặt côn làm chuẩn tinh để gia công rãnh đuôi én thì đảm bảo độ đối xứng cao cho rãnh. Mặt khác ta thấy các kích thước như: chiều dài phần trụ, vị trí các lỗ định vị và kẹp chặt tấm ghép 5 đều có gốc kích thước là mặt gờ của phần cổ trụ. Các kích thước này tham gia vào lắp ghép với các bộ phân khác. Vì vậy khi gia công các kích thước này nên lấy mặt gờ này làm chuẩn định vị. Như vậy sẽ giảm được sai sô chuẩn. Ngoài ra hai rãnh trên thân đòi hỏi phải đối xứng, mặt phẳng bên phải song song với đường nối tâm hai rãnh nên khi gia công rãnh thứ hai phải lấy rãnh thứ nhất làm chuẩn định vị để đảm bảo tính đối xứng. Khi gia công mặt phẳng bên cũng phải lấy rãnh này làm chuẩn định vị để đảm bảo độ song song. Phần trụ ngoài không yêu cầu độ chính xác cao vì nó không ảnh hưởng đến chức năng làm việc của chi tiết. Do đó mặt trụ này không phải gia công. b) Chi tiết thân đài gá dao. Với chi tiết này có rất nhiều bề mặt và lỗ yêu cầu phải gia công với độ chính xác khác nhau. Ta cần phân tích để tìm ra phương án định vị - kẹp chặt và trình tự gia công hợp lý nhất. - Bề mặt trụ
63.5 không yêu cầu độ chính xác cao. Chi tiết đúc trong khuôn kim loại đáp ứng được yêu cầu này. Vì vậy bề mặt này không cần phai gia công. - Trên thân có các kích thước tham gia lắp ghép với các chi tiết khác như: chiều sâu của rãnh đuôi én, vị trí của lỗ ren M10x1, chiều sâu của hốc… có gốc kích thước là mặt đầu. Vì vậy khi gia công cần phải chọn mặt đầu làm chuẩn định vị chính. Như vậy sẽ triệt tiêu sai số chuẩn. - Để đảm bảo vị trí chính giữa của rãnh đuôi én ta nên dùng ê tô tự định tâm. Như vậy ở đây chuẩn định vị là mặt phẳng qua tâm chi tiết, kẹp chặt bằng 2 má ê tô. - Để đảm bảo chọn chuẩn tinh thống nhất thì các nguyên công gia công các lỗ lắp dao và lỗ kẹp chặt cung nên chon mặt đầu làm chuẩn tinh. 2.3.3 Lập thứ tự các nguyên công. Sau khi phân tích kỹ tính công nghệ trong kết cấu chi tiết, phân tích chuẩn và định vị khi gia công ta có thể đưa ra hai phương án gia công như sau: a) Phương án thư nhất: +/ Với chi tiết thân côn. Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu, khoan – taro – vát mép lỗ ren M16. Nguyên công 2: Tiện cổ trục, tiện côn. Nguyên công 3: Phay hai rãnh đối xứng. Nguyên công 4: Phay rãnh lắp ghép. Nguyên công 5: Khoan, taro hệ lỗ trên rãnh. Nguyên công 6: Phay rãnh đuôi én. Nguyên công 7: Khoan – taro lỗ ren M6 trên mặt đầu. Nguyên công 8: Mài côn. +/ Với chi tiết thân đài gá dao. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng trên. Nguyên công 3: Phay hai mặt phẳng đối xứng (dưới). Nguyên công 4: Phay hai mặt phẳng đối xứng (trên). Nguyên công 5: Khoan – khoét lỗ lắp dao. Nguyên công 6: Phay hốc lắp ghép. Nguyên công 7: Khoan – khoét lỗ lắp dao ngang, khoan lỗ bậc, taro lỗ ren M10. Nguyên công 8: Khoan – taro hệ lỗ kẹp chặt. Nguyên công 9: Phay rãnh đuôi én. Nguyên công 10: Phay rãnh trên thân đuôi én. b) Phương án thứ hai.