MỤC LỤC

Mục lục……………………………………………………………………………..……..i

Lời nói đầu……………………………………………………………………………..…ii

Chương 1: Phân tích chi tiết gia công..................................................................1

1.1. Công dụng........................................................................................................ 1

1.2. Điều kiện làm việc............................................................................................. 1

1.3. Yêu cấu kỹ thuật............................................................................................... 1

1.4. Xác định khối lượng chi tiết.............................................................................. 1

1.5. Sản lượng chi tiết............................................................................................. 1

1.6. Vật liệu.............................................................................................................. 2

Chương 2: Chọn dạng phôi và phương pháp cấu tạo phôi.............................. 3

2.1. Chọn phôi......................................................................................................... 3

2.1.1. Chọn dạng phôi............................................................................................. 3

2.1.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi................................................................... 3

2.1.3. Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt phôi............................................. 3

2.2. Chọn tiến trình gia công các bề mặt của phôi................................................... 4

Chương 3: Thiết kế qui trình công nghệ.................................................................. 7

3.1. Nguyên công 1.................................................................................................. 7

3.2. Nguyên công 2.................................................................................................. 8

3.3. Nguyên công 3................................................................................................. 9

3.4. Nguyên công 4................................................................................................ 10

Chương 4: Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian...................... 11

4.1. Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp phân tích......................... 11

4.2. Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp tra bảng........................... 15

Chương 5: Tinh và tra chế độ cắt....................................................................... 17

5.1. Tính chế độ cắt............................................................................................... 17

5.2. Tra chế độ cắt................................................................................................ 18

Chương 6: Tính toàn và hiết kế đồ gá............................................................... 19

6.1. Nhiệm vụ của đồ gá........................................................................................ 26

6.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc....................................................................... 26

6.3. Xác định phương pháp định vị..................................................................... 26

6.4. Xác định kích thước và yêu cầu kỹ thuật.................................................... 26

6.5. Tính lực cắt và moment cắt khi khoan........................................................ 27

6.5.1. Tính moment cắt.................................................................................... 27

6.5.2. Tính lực chiều trục.................................................................................. 27

6.6. Tính sai số gá đặt...................................................................................... 28

6.7. Tính lực lò xo trong chốt định vị khi khoan............................................... 29

6.8. Tính lực kẹp khi khoan............................................................................ 29

6.9. Kiểm tra bền và chọn đường kính chốt định vị........................................ 30

6.10. Chọn vật liệu........................................................................................... 30

6.11. Quy tắc sử dụng và bảo quản................................................................ 30

Kết luận........................................................................................................... 32

Tài liệu tham khảo......................................................................................... 33

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển rất cao, với tốc độ rất nhanh và lớn mạnh. Chúng đã mang lại cho con người những lợi ích thật sự, góp phần nâng cao nhu cầu về cuộc sống cho chúng ta, nâng cao trình độ nhận thức và trình độ áp dụng khoa học kỹ thuật của con người. Chúng đã và đang đem lại cho nhân loại một nền văn minh vượt xa trước đây.

Song song với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành cơ khí mà đặt biệt là ngành cơ khí chế tạo máy cũng đóng vai trò hết sức thiết yếu và thực tiển cho sự phát triển đó. Ngành cơ khí chế tạo đã đem lại những lợi ích không thể phủ nhận, chẳng những đáp ứng những nhu cầu trong cuộc sống mà nó là tiền đề nghiên cứu vươn xa hơn.

Để đẩy mạnh cho việc phát triển ngành cơ khí chế tạo, hiện nay chúng ta phải cần có những nghiên cứu để đẩy mạnh chúng, mà trong đó việc nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo một chi tiết hay một sản phẩm là công việc hết sức thực tiễn và là nhu cầu cần thiết đối ngành cơ khí ở đất nước ta hiện nay. Và hơn thế nữa, việc phát triển ngành cơ khí hiện đang là mật chiến lược mũi nhọn của nước ta hiện nay, đó là lý do chúng ta thực hiện đồ án này, cụ thể trong tập báo cáo này là: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo bộ phận Giá đở.

Các số liệu đều được tra bảng và tính toán dựa trên kinh nghiệm thầy hướng dẫn và các tài liệu liên quan. Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian ngắn, đáp ứng nhu cầu xã hội.

Tuy nhiên, do đây là lần đầu thực hiện đồ án Thiết kế quy trình công nghệ, chưa nắm vững thực tế, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu. Em rất mong thầy cô góp ý, bổ sung để kiến thức của em được vững vàng hơn.

                                                                                                               TP.HCM, ngày … tháng …. Năm 20..

                                                                                                                Sinh viên thực hiện

                                                                                                              ………………

Chương 1

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1 CÔNG DỤNG:

Sử dụng làm giá đở cho những chi tiết hình trụ có đường kính sắp xỉ hoặc bằng lỗ của giá đở.

1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC:

Chi tiết làm bằng gang xám, được định vị với đế bằng 4 đai ốc lỗ Æ14, sai số lớn, yêu cầu về độ bóng không cao, chịu lực không lớn, ít va đập và mài mòn ít …

1.3 YÊU CẦU KỸ THUẬT:

Độ chính xác kích thước lổ: f38^+0.039

Độ không vuông góc giữa bề mặt lổ và mặt đáy là 0.1.

Sai lệch giới hạn của các kích thước không giới hạn H14, h14, ±IT14/2.

1.4 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT:

Thể tích chi tiết: V_ct = 670377 mm³

Khối lượng riêng của gang xám: r = 7,3 kg/dm³

Khối lượng của chi tiết:

M = V_ct. r = 670377. 10^-6. 7,3 = 4,9kg

1.5 SẢN LƯỢNG CHI TIẾT:

=> N = 11960 Chiếc/năm

Như vậy với sản lượng là hàng loạt vừa

1.6 VẬT LIỆU:

Vật liệu là gang xám GX15-32 có cơ tính như bảng.

Như vậy, Gang xám GX15-32 có cơ tính trung bình, để làm các các chi tiết chịu tải trung bình và chịu mài mòn ít.

Chương 2

CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CẤU TẠO PHÔI

2.1 CHỌN PHÔI:

2.1.1. Chọn dạng phôi:

Vật liệu chi tiết là gang xám, đặc trưng cơ học của nó là dòn, chịu được lực nén tốt nhưng dễ bị mỏi do kéo. Mặt khác gang có tính đúc cao và lượng dư chế tạo phôi có thể lớn, thích hợp với phương pháp chế tạo phôi là đúc cho nên ta chọn phôi đúc.

2.1.3. Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi:

Từ [1, trang45, bảng VII ] ta được lượng dư gia công của phôi đúc là:

Mặt trên: 5 mm

Mặt dưới, mặt bên: 3 mm.

Từ [2, trang 159, phụ lục 17], tra theo cấp chính xác 15 cho từng kích thước của phôi. 

Phôi có:         

+ Góc nghiên thoát khuôn: 1⁰

+ Bán kính góc lượng: R = 4 mm

Ta có được dung sai của phôi như “hình 2.1”.

2.2 CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI:

a. Phương án 1:

Phương án 1 gia công chi tiết giá đỡ thể hiện như bảng dưới.

b. Phương án 2:

Phương án 2 gia công chi tiết giá đỡ thể hiện như bảng dưới.

Nhận xét: Qua hai phương án trên ta chọn phương án 1 làm phương án công nghệ để gia công cho chi tiết can thiết kế,

Chương 3

THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. NGUYÊN CÔNG 1:

a. Bề mặt gia công:

- Tiện thô, tiện tinh mặt 1

- Tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh lỗ 8

- Vát mép mặt 2

d. Dung dịch trơn nguội: Emunxi

e. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, Calíp trụ

3.3. NGUYÊN CÔNG 3:

a. Bề mặt gia công:

Khoan 4 lỗ 6

b. Máy:

Máy khoan đứng có các thông số sau:

- Đường kính lớn nhất khoan được: 35mm

- Công suất động cơ = 6 Kw

- Hiệu suất máy: h = 0,8     

c. Dao:          

Mũi khoan ruột gà đuôi côn Æ14, có các thông số hình học sau:       

- Chiều dài mũi khoan: L = 265 mm

- Chiều dài làm việc: l = 185 mm

d. Dung dịch trơn nguội: Emunxi.

e. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp.

3.4. NGUYÊN CÔNG 4:

a. Bề mặt gia công:

- Khoan lỗ 9.

- Tarô ren lỗ 9.

d. Dung dịch trơn nguội: Emunxi.

e. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp.

Chương 4

XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN

4.1. XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH:

Xác định độ nhám và độ biến cứng sau mỗi bước nguyên công: chọn tính cho mặt lỗ 8:

Theo [2,Trang 144, Phụ lụ 11], ta có:

+ Sau bước tiện thô, cấp chính xác 16:          R_Z1=100 m, T₁ = 100 m.

+ Sau bước tiện bán tinh, cấp chính xác 12:  R_Z2=40 m, T₂ = 40 m.

+ Sau bước tiện tinh, cấp chính xác 8:             R_Z3=10 m, T₃ = 10 m.

Sai số lệch khuôn của phôi với trọng lượng phôi 4,9 kg, cấp chính xác II, giả sử vật đúc chính xác có r_lk­ = 0 (Theo [1,Trang 26, bảng 6-1])

Sai số cong vênh của phôi có chiều dài lớn nhất:  l = 100 mm là: r_cv = 10 m.

Dung sai phôi của bề mặt định vị: d_o = 2 mm = 2000 mm.

Sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và mặt định vị:

r_vt = 0,5.d_o = 0,5. 2000 = 1000 um.

* Sau bước tiện thô sai số không gian còn lại là:

r₁ = 0,06.r₀ = 0,06.1000 = 60 um.

* Sau bước tiện bán tinh sai số không gian còn lại là:

r₂ = 0,05.r₀ = 0,05.1000 = 50 um.

* Sau bước tiện tinh sai số không gian còn lại là:

r₃ = 0,04.r₀ = 0,04.1000 = 40 um.

Kích thước trung gian tính toán được xác định như sau:

* Kích thước lớn nhất của chi tiết:

D_max3 = 38 + 0,039 = 38,039 mm.

* Kích thước trung gian lớn nhất của phôi trước khi gia công tinh là:

D_max2 = D_max3 –  2.Z_min3

=> D_max2= 38,039 –  1,165 = 36,974 mm.

* Kích thước trung gian lớn nhất của phôi trước khi gia công bán tinh là:

D_max1 = D_max2 –  2.Z_min2

=> D_max1 = 36,974 – 1,407 = 35,567 mm.

* Kích thước trung gian lớn nhất của phôi trước khi gia công thô là:

D_{max 0} = D_{max 1} –  2.Z_min1

=> D_{max 0} = 35,567 – 3,236 = 32,331 mm.

Ta quy tròn các kích thước và tính kích thước bé nhất:

D_{max 0} = 32,33 mm.

D_{min 0} = 32,33 – 2 = 30,33 mm.

D_{max 1} = 35,57 mm

D_{min 1} = 35,57 – 1,6 = 33,97 mm

D_{max 2} = 36,98 mm

D_{min 2} = 36,98 – 0,25 = 36,73 mm

D_{max 3} = 38,039 mm

D_{min 3} = 38,039 – 0,039 = 38 mm   

Thử lại kết quả:

2Z_{max 0} – 2Z_{min 0} = 7,67 – 5,709 = 1,961 mm.

S_phôi  – S_{chi tiết}   = 2 – 0,039 = 1,961 mm.

=> Kết quả là hợp lý.

Tóm lại ta có bảng kết quả như bảng.

* Sơ đồ phân bố lượng dư trung gian:

4.2. XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG:

Kích thước trung gian = Kích thước phôi – 2 Z_{trung gian}

Lượng dư gia công của các nguyên công thể hiện như bảng dưới.

Chương 5

TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

Ở đây tính chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

5.1. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT.

Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công 4 lỗ #14.

a. Chiều sâu cắt:  (mm)

Chiều sâu cắt xác định theo công thức: t = 7 mm

b. Lượng chạy dao (mm/vòng)

Theo bảng 5-25 sổ tay CNCTM tập 2 ta có: Đối với gang xám GX 15-32 có HB > 170 khi gia công lỗ thông thường ta chọn lượng chạy dao lớn nhất theo độ bền mũi khoan S = 0,35-0,41 (mm/vòng). Do đó ta chọn S = 0,41 (mm/vòng)

e. Lực cắt  và momen xoắn M

+ Lực cắt :

P₀ = 2929.43 (N) = 292,943 (Kg)

+ Momen xoắn :

M_x = 20,16 (N.m) = 2,016 (Kg.mm)

f. Kiểm nghiệm công suất cắt : (Kw)

So sánh với công suất máy ta có : N_c = 0,0098(kW)

N_c < N_m.u, nghĩa là 0,0098 < 4.0,75 = 3

Vậy máy khoan 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đường kính trên.

g. Tính thời gian gia công khi khoan : (phút)

+ L₂: chiều dài thoát dao (1-3mm) (Sổ tay CNCTM tập 1 – bảng 31, trang 63).

+ i: số lần gia công (i = 4. Vì là 4 lỗ)

Thời gian gia công khi khoan lỗ ư14 sẽ là:

T0 = 7,67 (phút)

Chế độ cộng nghệ nguyên công khoan 4 lỗ 14 mặt 6 như bảng.

5.2. TRA CHẾ ĐỘ CẮT.

Sử dụng các tài liệu: sổ táy CNCTM 1, 2,3; chế độ cắt gia công cơ khí tra được lần lượt chế độ cắt cho các nguyên công còn lại như các bảng dưới.

Chương 6

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Ở đây tính toán và thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ 14.

6.1. NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ GÁ:

Đồ gá có nhiệm vụ tạo ra khả năng tự lựa vị trí tương quan giữa lỗ cần gia công và đầu khoan.

Đồ gá khống chế 6 bậc tự do:

- Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do.

- Trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do.

- Chốt định vị khống chế 1 bậc tự do.

6.3. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ:

Đồ gá được thiết kế trên cơ sở định vị 6 bậc tự do:

- Mặt trụ dài: khống chế 4 bậc tự do.

- Mặt phẳng tì: khống chế 1 bậc tự do.

- Chốt tì: khống chế 1 bậc tự do.

6.4. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT:

Đường kính ngoài của giá cố định:            D_ngoài = 280 mm.

Đường kính trong của giá cố định:            D_trong = 110 mm.

Chiều cao giá cố định:                                H_giá = 120 mm.

Đường kính ngoài của đầu phân độ:         D_ng = 190 mm.

Đường kính trong của đầu phân độ:          D_tr = 50 mm.

6.5. TÍNH LỰC CẮT VÀ MOMENT CẮT KHI KHOAN:

6.5.1. Tính moment cắt:

Momen xoắn :

M_x = 20,16 (N.m) = 2,016 (Kg.mm)

6.5.2. Tính lực chiều trục:

Lực cắt :

P₀ = 2929.43 (N) = 292,943 (Kg)

=> P₀ = 2929.43 (N) = 292,943 (Kg)

Theo [2, trang 126] để đãm bảo cho việc gia công, người ta thường nhân lực cắt với một hệ số dự trữ K = 2.

=>  P_cắt = P .K = 2929,43 .2 = 5858,86 N

6.6. TÍNH SAI SỐ GÁ ĐẶT:

- e: độ lệch tâm của bề mặt trụ ngoài so với lỗ. (e = 0)

- d₁: Dung sai đường kính lỗ.

- d₂: Dung sai đường kính trục.

=> e_c = 2. 0,011 + 0,139 – 0,039 = 0,122 mm.      

- b: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị: b = 0,2 (chốt định vị phẳng).

- N: Số lượng chi tiết gia công (N = 10000 chi tiết).

Với: [e_gd] = d/3 = 1/3 = 0,33 mm.  

Trong đó:      

d: Dung sai nguyên công (mm).

=> e_ct = 0,177 mm.

=> e_gđ = 0,475 mm.

6.7. TÍNH LỰC LÒ XO TRONG CHỐT ĐỊNH VỊ KHI KHOAN:

Chọn góc nghiêng của chốt định vị phần tiếp xúc với phôi là 5⁰.

Lực theo phương Y cần để chống lại moment xoắn khi khoan:

P_Y. 0,095 = M

Vậy lực cần thiết theo phương X để chống lại moment xoắn khi khoan:

P_X = P_Y. tg5⁰ = 212,21. 0,087 = 18,46227 (N)

Vậy ta chọn lò xo có lực nén là 20 N.

6.9. KIỂM TRA BỀN VÀ CHỌN ĐƯỜNG KÍNH CHỐT ĐỊNH VỊ:

M_Y = l. P_Y = 10. 212,21 = 2122,1 (Nmm)

W_Y = 0,1. D³

=> D > 4,87 (mm).

Vậy chọn đường kính chốt định vị: D = 7 (mm).

6.11. QUY TẮC SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN:

6.11.1. Trình tự tháo lắp:

Mỗi lần lắp phôi vào cần tháo đĩa chứa bạc dẫn hướng ra, lắp phôi vào sao cho gân của phôi tiếp xúc với bề mặt chốt định vị và kẹp chặt lại. 

6.11.2. Bảo quản:

Cần bôi trơn định kỳ ổ lăn, bảo vệ mặt tựa của đầu phân độ và giá cố định, tránh để phoi lọt vào khe hở giữa 2 mặt tiếp xúc, không gây biến dạng đồ gá vì sẽ gây sai số cho sản phẩm. Chống oxi hóa bằng cách bôi trơn dầu vào các bề mặt cần thiết… 

Chương 7

KẾT LUẬN

Qua việc nghiên cứu “Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết Giá đỡ”, em đã xây dựng được quy trình công nghệ như đã nêu ở phần trình bày trên các bước thực hiện, nội dung của từng bước…

Trong các trình tự trên em đã giới thiệu sơ lược cách tính toán, vì chỉ tính cho một bề mặt, hay một nguyên công nên chất lượng không thể đạt chính xác cao, nhưng phần nào cũng thỏa mãn được yêu cầu của đề bài đã ra.

Qui trình công nghệ được thiết kế ở trên tương đối đơn giản, yêu cầu về độ chính xác, độ nhám bề mặt không cao nên thực hiện trên máy truyền thống cũng có thể đạt được, không cần gia công trên các máy hiện đại, nhưng phải thường xuyên kiểm tra qui trình. Vì thế giá thành tương đối thấp hơn so với thực hiện trên máy hiện đại.

Trong quá trình làm đồ án môn học này, em được sự giúp đỡ rất tận tình của bộ môn, của thầy : Ths……………… và những ý kiến đóng góp của thầy giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cám ơn sự quan tâm giúp đỡ của bộ môn và của thầy.

Vì đây là lần đầu tiên thực hiện đồ án công nghệ, cũng như kiến thức của em còn hạn chế. Do vậy, em rất mong được ý kiến đóng góp của quí thầy cô cùng các bạn tham khảo để em có thêm kinh nghiệm, kiến thức và giúp nội dung đồ án được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Ngọc Anh – Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2,3,4 – NXB khoa học  và kỹ thuật Hà Nội, 1970.

[2]. Lê Trung Thực, Đặng Văn Nghìn – Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy – Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM, 1992.

[3]. Bộ môn công nghệ chế tạo máy – Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy – Trường ĐH Bách Khoa Hà Nôi, 1970, Tập 1,2.

[4]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt - Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2 – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2000.

[5]. Trần Văn Địch – Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy – Nhà xuất bản KHKT.

[6]. Hồ Viết Bình, Lê Đăng Hoàng, Nguyễn Ngọc Đào – Đồ gá gia công cơ khí Tiện – Phay – Bào – Mài – Nhà xuất bản Đà Nẵng.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"