MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

1.3. Xác định dạng sản xuất

CHƯƠNG 2. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

2.1. Dạng phôi:

2.2. Bản vẽ lòng khuôn

2.3. Đánh số các bề mặt gia công

2.4. Xác định lượng dư gia công

CHƯƠNG 3. CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. Phương án 1

3.2. Phương án 2

3.3. Nhận xét

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

4.1. Nguyên công 1 : Phay mặt đáy

4.2. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng trên

4.3. Nguyên công 3: Phay 2 mặt đầu

4.4. Nguyên công 4: Khoét - doa lỗ þ25^+0,05

4.5. Nguyên công 5 : Khoan - tarô lỗ M8

4.6. Nguyên công 6 : Khoan - tarô lỗ M10

4.7 Nguyên công 7 : Khoan 4 lỗ þ10

5.1. Tính toán lượng dư gia công cơ lỗ þ25^+0,05

5.2. Tính chế độ cắt cho nguyên công khoét - doa lô þ25^+0,05

5.3. Tính toán và thiết kế đồ gá gia công lỗ þ25^+0,05

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

    Đồ án môn học là một công trình nghiên cứu và sáng tạo trong phạm vi của ngành học của quá trình học tập nhằm sử dụng vốn kiến thức đã có để hoàn thành một công việc trong phạm vi của ngành học.

   Như chúng ta đã biết, vấn đề mà nhà sản xuất quan tâm nhất đối với sản phẩm của mình là: Năng suất - chất lượng - giá thành. Trong ngành cơ khí chế tạo máy nói riêng, có thể xem qui trình công nghệ gia công cơ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến năng suất - chất lượng - giá thành, một qui trình công nghệ gia công hợp lý của một chi tiết sẽ rút ngắn được thời gian gia công và đảm bảo được chất lượng sản phẩm theo yêu cầu từ đó giảm được giá thành.

Cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, cùng với sự đòi hỏi về mẫu mã đa dạng phong phú, thúc đẩy người thiết kế càng ngày càng nhạy bén hơn, song song với điều này, hiện nay có rất nhiều phương pháp gia công, đặc biệt là máy tự động, máy điệu khiển bằng chương trình số. Tuy nhiên với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay thì những phương pháp gia công đó chưa được phổ biến. Do đó để phù hợp với điều kiện của ngành cơ khí nước ta nói riêng, đồ án môn Công Nghệ Chế tạo táy đã thiết kế qui trình công nghệ gia công theo phương pháp cổ điển. Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế, đồ án này đã đề nghị một trong những qui trình công nghệ tối ưu nhất để gia công hoàn chỉnh chi tiết.

   Việc quyết định sử dụng các phương án tối ưu của qui trình công nghệ và tối ưu về kỹ thuật theo đúng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết giúp cho sinh viên ôn lại những kiến thức đã học về chọn tiến trình công nghệ tối ưu, tính chế độ cắt, chọn chuẩn, sai số chuẩn, tính lượng dư gia công… và những kiến thức này được vận dụng một cách đúng đắn và phù hợp dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

   Đây là lần đầu tiên em làm quen với môn đồ án Công nghệ chế tạo máy có nội dung và kiến thức rất nhiều nên có nhiều thiếu sót trong suốt quá trình thực hiện do đó em rất mong được sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và ý kiến đóng góp của các bạn.

   Cuối cùng em xin chân thành ghi ơn sự dẫn dắt, chỉ bảo tận tình của thầy: ThS…………… đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

                                                                                     ......,Ngày.....tháng....năm 20....

                                                                                           Sinh viên thực hiện

                                                                                                             .......................                    

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

- Tên chi tiết: Giá đỡ máy dệt.

- Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

Giá đỡ trục là chi tiết được để đỡ các chi tiết, nằm ở dưới các chi tiết máy nhằm giảm sự tiếp xúc của chi tiết và đảm bảo được điều kiện làm việc của máy móc . Trong quá trình làm việc giá đỡ chịu rung động nen cần gia công các lỗ có độ chính xác và độ đồng tâm giữa các trục cao.

- Vật liệu và cơ tính yêu cầu: Vật liệu để chế tạo chi tiết dạng hộp thường là gang  xám, thép đúc, hợp kim nhôm và những thép tấm hàn. Nhưng đối với giá đỡ trục và điều kiện kinh tế, kỹ thuật thì ta chọn vật liệu là gang xám (GX 15-32) vì nó có các đặc điểm sau: (theo sách kim loại học và nhiệt luyện)

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

+ Độ nhám của các bề mặt được gia công là R_Z40 .

Chi tiết giá đỡ trục được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám. Quá trình đúc không phức tạp, nhưng cần hai mặt phân cách để dễ tháo chi tiết sau khi đúc và dễ phá khuôn cát. Chi tiết này ta có kích thước dài nhất140 mm. Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ thì chi tiết có những nhược điểm sau: Phần trong của lỗ Ø25 không đều nên khi gai công ta gặp phải trường hợp lực cắt không đều. Vì thế ta có thể dùng bạc dẫn hướng nhằm cố định phương của lực cắt nên cũng không thay đổi gì đến chi tiết gia công. Các bề mặt còn lại thì không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt được độ bóng và độ chính xác.

1.3. Xác định dạng sản xuất

- Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất :

· Sản xuất đơn chiếc.

· Sản xuất hàng loạt (Lớn, vừa, nhỏ).

· Sản xuất hàng khối.

 - Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu vào nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp tính toán.

- Mục đích: Xác định hình thức tổ chức sản xuất (Đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết.

- Các yếu tố phụ thuộc:

+ Sản lượng chế tạo.

+ Khối luợng chi tiết

+ Nhịp sản xuất.

Sản luợng chi tiết cần chế tạo trong một năm:

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

Với r khối lượng riêng của chi tiết:

r_{gang xám} = 6,8 kg/dm³              

M=6,8 x 0,2 = 1,3 kg

Theo bảng 2, tài liệu [1] trang 13, với lượng sản xuất 100100 chi tiết/năm và khối lượng chi tiết là 1,3 Kg Þ Ta được dạng sản xuất là: Hàng khối.

CHƯƠNG 2

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

2.1. Dạng phôi

- Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: Phôi đúc, rèn, dập, cán.

- Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế- kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất.

- Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (Hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)

- Sản lượng hàng năm của chi tiết

- Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (Khả năng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)

- Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi. Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:

c. Phôi đúc:

 Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp (Chi tiết của ta có hình dạng khá phức tạp). Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

* Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm

Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg

Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.

c. Kết luận:

Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất và phù hợp với điều kiện kỹ thuật ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – lõi cát, làm khuôn bằng máy.

Phôi đúc đạt cấp chính xác là II.

+ Cấp chính xác kích thước IT15 ® IT16.

+ Độ nhám bề mặt: R_z=80mm.

2.2. Bản vẽ lòng khuôn:

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

Lượng dư mặt trên : 3mm.

Lượng dư mặt dưới và hai mặt bên :2,5mm

(Tra bảng 3-94 sách sổ tay CNCTM I trang 252)

Góc nghiêng thoát khuôn :3⁰.

CHƯƠNG 3

CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. Phương án 1:

Phương án 1 thể hiện như bảng sau.

3.2. Phương án 2

Phương án 2 thể hiện như bảng sau.

3.3. Nhận xét.

Trong hai phương án ta thấy phương án 1 có những ưu điểm hơn phương án 2:

- Ở phương án 1:  Thì phay mặt phẳng đáy trước dùng làm chuẩn tinh chính để phay các mặt phẳng tiếp theo, sau đó phay mặt trên , còn ở nguyên công 3 phay một lần 2 mặt bên tiết kiệm được nguyên công và cũng dùng làm chuẩn để gia công.

 - Ở phương án 2:  Thì gộp hai nguyên công của phương án 1 do đó việc thay dao, dụng cụ cắt sẽ phức tạp hơn .

Do đó sau khi so sánh 2 phương án trên ta nên chọn phương án 1 để gia công chi tiết

CHƯƠNG 4

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Chọn chuẩn công nghệ.

- Chuẩn thô: Do chi tiết có dạng hộp lượng dư phân bố đều trên các thành hộp nên ta có thể chọn chuẩn thô là các bề mặt của chi tiết để gia công mặt đáy.

- Chuẩn tinh: Dùng bề mặt đáy làm chuẩn tinh thống nhất cho hầu hết quá trình thực hiện qui trình công nghệ.

4.1. Nguyên công 1 : Phay mặt đáy

- Mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do,chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do, hướng lực kẹp từ phải sang trái.

- Máy phay đứng 6H13... công suất của máy là N_m= 2,8 Kw

- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6,...75mm

- Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư: Z_b=2,5mm,và Z_b=0,5mm

D = ...100

B = 39

d = Ø 32

Z = 10

a. Bước 1: Phay thô

Chiều sâu cắt t = 2.5mm

- Sz = 0,19 mm/ răng (Bảng 5-125,trang 113 sách STCNCTM II)

=> So = 0,19 x 10 = 1,9 mm/vòng.

- Vận tốc cắt tra bảng: V_b= 204 m/phút.

- Tốc độ cắt tính toán là: V_tt = V_b.k₁.k₂.k₃.k₄

Trong đó : (Bảng 5-143, trang 128)

· Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang k₁ = 0,9

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

4.5. Nguyên công 5 : Khoan - tarô lỗ M8

+ Định vị : mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, mặt bên 2 bậc tự do, chốt trám 1 bậc tự do, hướng lực kẹp từ trên xuống.

+ Chọn máy: Máy khoan 2M53 công suất của máy là N_m =2,8Kw.

+ Chọn dao: Mũi khoan ruột gà thép gió: d = 8 mm, ...... .Dao tarô ren : P = 1 mm, d = 12 mm, L= 90mm, .....= 4^o30’

a. Chế độ cắt khi khoan:

+ t = 4mm

+ S_o = 0,17 mm/ vòng (Bảng 5-87, trang 84)

+ Tốc độ cắt tra bảng 5-86,trang 83) : V_b = 50 m/ phút

+ Số vòng quay tính toán: vg/ phút

- Theo thuyết minh máy chọn : n_m = 1553 vg/ phút

- Tốc độ cắt thực tế : m/ph.

b. Chế độ cắt khi taro:

- Bước ren : s = 1 mm (Bảng 5-188, trang 171).

- Tốc độ cắt tra bảng trên : V_b = 9 m/ phút

- Số vòng quay tính toán : vg/ phút

 - Theo thuyết minh máy chọn : n_m = 278 vg/ phút

- Tốc độ cắt thực tế : m/ph.

- Tính thời gian nguyên công:

+ Khi khoan:

 i = 1,L = 12 mm,

L₂ = 1,5 mm

S = 0,17 mm/ vòng

n = 1553 vg/ phút

=>T₀₁ = 0,064 phút

+ Khi taro:

i = 1,L = 12 mm,L₁ = L₂ = 3mm

S = 1 mm/ vòng

n = 278 vg/ phút

=>T₀₂ = 0,13 phút

=>T₀ = 0,064+0,13=0,2 phút

=>T_NC = 125% T₀ = 125%.0,2= 0,25phút

4.6. Nguyên công 6 : Khoan - tarô lỗ M10

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

L₂ = 1,5 mm

S = 0,36 mm/ vòng

n = 1120 vg/ phút

=>T₀ = 0,05 phút

=>T_NC = 125% T₀₁= 125%.0,05= 0,0625 phút

CHƯƠNG 5

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG LÀM ĐỒ GÁ

5.1. Tính toán lượng dư gia công cơ lỗ þ25^+0,05

Phôi có dạng phôi đúc cấp chính xác I , khối lượng khoảng 1,7 kg, vật liệu phôi: Gang xám.Tiến trình công nghệ gia công lỗ þ25 gồm 3 bước : khoét thô, doa thô, doa tinh trên một lần gá đặt. Chuẩn định vị khi gia công lỗ þ25 là mặt bên, mặt đáy.

- Sơ đồ gá đặt:

- Tổng giá trị Rz và Ta đặc trưng cho phôi đúc cấp I là 600 µm (250+350) theo bảng 10-trang 39 TKĐA CNCTM.Sau bước đầu tiên với vật liệu gang đúc T_a không còn nữa, chỉ còn R_z và giá trị này là 50 µm, 25 µm, 10 µm (Bảng 13-TKĐA CNCTM)

- Sai số không gian tổng cộng với loại phôi này khi gia công lỗ þ25 xác định theo công thức :

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

a. Chế độ cắt khi khóet:

* Khoét thô: 

- Chiều sâu cắt t:

t = 0,5(D-d)= 0,5(24,7-24)= 0,35 mm

- Lượng chạy dao (theo bảng 5-26, trang 22 [2]):

S = 0,8.0,7=0,56 mm/ vòng.

- Tốc độ cắt :

- Theo bảng 5-29 trang 23, tài liệu [3]

C_V = 105; Z_V = 0,4; X_V = 0,15; Y_V = 0,45; m = 0,4

k_v = k_mv..k_uv.k_lv.k_nv

Với:

+ k_v : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế

+ k_mv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

+ k_uv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt

+ k_lv : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét

+ k_nv: Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi.

- Theo bảng -5-5 trang 8, tài liệu [3] : k_nv=0,8

Bảng 5-31, trang 24, tài liệu [3]  k_lv = 1

Bảng 5-3,trang 7, tài liệu [3] k_mv = 1

Bảng 5-6, trang 17, tài liệu [3] k_uv = 0,83

=> V =.87,4 m/ph

- Số vòng quay mũi khoét : n= 1126 vg/ph

- Theo thuyết minh máy ta chọn : n_m = 1000 vg/ phút

- Momen xoắn và lực chiều trục khi khoét :

+ Lực chiều trục P₀ (N):

P₀= 10.C_P.D^q.t^x.S^y.k_P = 10.46.24,7⁰.0,35¹.0,56^0,4.1=127 (N)

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

.........................................

· K₃ : Hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn và K₃ = 1,2.

· K₄ : Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt. Trường hợp kẹp bằng tay K₄ = 1,3.

· K₅ : Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay. Trường hợp kẹp thuận lợi thì K₅ = 1.

=> K = 1,5.1,2.1.1,2.1,3.1 = 2,8

- Khi khoét, lực dọc trục P₀ và momen khoét M_x sẽ làm cho chi tiết xoay quanh hai trục Ox, Oz vì thế chúng ta phải tính toán lực kẹp cần thiết của mỏ kẹp sao cho chống lại các lực làm xoay chi tiết.

- Phương trình cân bằng do mômen khoét M_­x gây ra:

K = 2.W_CT.l.f

=> W_CT = 660 (N)

f: Hệ số ma sát giữa chi tiết và phiến tỳ ta lấy bằng 0,4

- Lực kẹp P của bulông để tạo ra lực kẹp W lên chi tiết:

W (l₁+ l₂) = P.l₂

=> P = .......................................(N)

Chọn đường kính bulông sử dụng công thức:

d = C...........= 1,4...........= 11,3 mm

Với: C = 1,4 ren hệ mét cơ bản .

e_n: Ứng suất kéo(kg/mm²) với bulông thép C₄₅ chọn e_n= 10. Chọn: d = 11 mm.

Ta chọn loại vít kẹp dùng cơ lê vặn với:

+ Đường kính ren tiêu chuẩn d =11mm.

+ Chiều dài tay vặn L = 120 mm.

+ Lực tác động vào tay vặn P = 30 (N)

b. Tính toán sai số chế tạo cho phép của đồ gá:

Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá

[e_ct]=........... = 11,22  mm

c. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá và cách bảo quản:

* Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

- Độ không vuông góc giữa tâm chốt trụ ngắn và mặt định vị là 0,05/100 mm bán kính

- Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và mặt đáy đồ gá là 0,05/ 100mm bán kính.

- Bề mặt định vị của chốt trụ và các mặt tỳ được nhiệt luyện đạt HRC 50-55.

* Cách bảo quản :

Đồ gá sau khi sử dụng phải được lau chùi sạch sẽ và phải được bôi trơn để sử dụng lâu dài.

KẾT LUẬN

     Trong thời gian làm đồ án môn học vừa qua, em được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy: ThS….……… cũng như các quí thầy cô và bạn bè, em đã tổng hợp được nhiều kiến thức hữu ích về môn học Công nghệ chế tạo máy.

    Ngoài việc củng cố về mặt lý thuyết công nghệ chế tạo chi tiết máy từ những bề mặt định vị chi tiết gia công, độ chính xác gia công, các vị trí tương quan đến các phương pháp công nghệ thông dụng như: Phay, khoan, xọc, cũng như phương pháp nhiệt luyện mà đối với các xí nghiệp nhỏ ở nước ta ít khi sử dụng. Qua đó giúp chúng em hiểu rõ hơn về quy trình công nghệ gia công chi tiết được áp dụng trong các xí nghiệp thực tế.

   Tuy nhiên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý chân tình của quí thầy, cô trong bộ môn Chế tạo máy.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-Trần Văn Địch-NXB KH-KT-HN 2004

[2]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập I  – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt. NXB KH-KT-HN 1999

[3]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập II – Nguyễn Đắc Lộc – Lê 0-Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt. NXB KH-KT-HN 2001

[4]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập III  – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt. NXB KH-KT-HN 2001

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"