MỤC LỤC

MỤC LỤC……0

CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.. 1

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.. 2

2.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC.. 2

2.3 CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT.. 3

2.4 VẬT LIỆU CHẾ TẠO.. 3

2.5 LỚP PHỦ CỦA CHI TIẾT.. 4

2.5.1 Phương pháp nhuộm đen. 4

CHƯƠNG 3. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 6

3.1. CHỌN DẠNG PHÔI 6

3.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 8

CHƯƠNG 4. CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG.. 8

4.1 CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BỀ MẶT PHÔI 9

4.2 CHỌN TRÌNH TỰ GIA CÔNG.. 16

4.2.1 Phương án 1: Gia công các bề mặt làm chuẩn công nghệ cho các nguyên công sau  16

4.2.2 Phương án 2: Các bề mặt chính xác cao nhất gia công cuối cùng. 19

4.2.3 Chọn trình tự gia công. 20

4.3 XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ GIA CÔNG CỦA NHÓM... 20

4.4 XÁC ĐỊNH CHU TRÌNH CỦA NGUYÊN CÔNG.. 23

4.5 CHỌN CHUẨN GÁ ĐẶT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG: 25

4.5.1 Nguyên công 1: Phay mặt 15. 25

4.5.2 Nguyên công 2: Phay mặt 10. 26

4.5.3 Nguyên công 3: Phay mặt 8 - Phân tích: Bề mặt 8 có dạng mặt phẳng cần khống chế 3 bậc tự do: Ty, Rx, Rz. 27

Chọn phương án định vị 1. 27

Do yêu cầu kỹ thuật mặt số 8 vuông góc với mặt 15. 27

Mặt số 5 chưa được gia công việc định vị 2 bậc tự do dễ dàng hơn và đảm bảo lượng dư gia công  27

4.5.4 Nguyên công 4: Phay mặt 1. 28

4.5.5 Nguyên công 5: Phay mặt 9. 29

4.5.7 Nguyên công 7: Khoan lỗ suốt mặt 4. 31

4.5.9 Nguyên công 9 : Phay mặt 5. 33

4.5.10 Nguyên công 10: Phay mặt vát 2. 34

4.5.11 Nguyên công 11: Phay mặt vát 6. 35

4.5.12 Nguyên công 12: Khoan mặt 11-13. 36

4.5.13 Nguyên công 13: Khoan bậc lỗ mặt 12-14. 37

4.5.14 Nguyên công 15: Phay mặt 15. 38

CHƯƠNG 5. XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN.. 39

5.1 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG, DUNG SAI KÍCH THƯỚC PHÔI VÀ PHÂN BỐ DUNG SAI: 39

CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT.. 41

6.1 NGUYÊN CÔNG 1: BỀ MẶT 15. 41

6.2 NGUYÊN CÔNG 2: BỀ MẶT 10. 48

6.3 NGUYÊN CÔNG 3: BỀ MẶT 8. 54

6.4 NGUYÊN CÔNG 4: BỀ MẶT 1. 61

6.5 NGUYÊN CÔNG 5: BỀ MẶT 9. 68

6.6 NGUYÊN CÔNG 6: BỀ MẶT 7. 74

6.7 NGUYÊN CÔNG 7: PHAY BỀ MẶT LỖ 4. 81

6.8 NGUYÊN CÔNG 8&9: BỀ MẶT 3&5. 84

6.9 NGUYÊN CÔNG 10 & 11: BỀ MẶT 2&6. 93

6.10 NGUYÊN CÔNG 12: BỀ MẶT LỖ 11-13. 101

6.11 NGUYÊN CÔNG 13: KHOAN LỖ BẬC MẶT 11-13. 101

6.12 NGUYÊN CÔNG 14: PHAY TINH MỎNG BỀ MẶT 15. 103

CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 109

7.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.. 109

7.2 CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ CỦA ĐỒ GÁ.. 109

7.3 TÍNH TOÁN LỰC KẸP ĐỒ GÁ.. 109

7.3.1 Xác định lực và momen cắt 109

7.3.3 Xác định đường kính bulông. 111

7.4 TÍNH TOÁN SAI SỐ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ.. 112

7.4.1 Sai số chuẩn. 112

7.4.2 Sai số kẹp chặt 112

7.4.3 Sai số mòn. 113

7.4.4 Sai số điều chỉnh. 113

7.4.5 Sai số gá đặt cho phép. 113

7.4.6 Sai số chế tạo. 113

CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM... 114

8.1Chi phí phôi 114

8.1.1Chi phí kim loại 114

8.1.2 Chi phí cắt 114

8.2 Chi phí nhân công và năng lượng. 114

8.2.1Chi phí của công nhân trực tiếp. 114

8.2.2 Chi phí của công nhân gián tiếp. 115

8.2.3 Chi phí năng lượng. 115

8.3 Chi phí gia công. 115

8.4 Chi phí tổng cộng cho một chi tiết 117

TÀI LIỆU THAM KHẢO...117

PHỤ LỤC DAO.. 118

LỜI NÓI ĐẦU

Để thực hiện và hoàn thành đầy đủ yêu cầu tôt nghiệp của trường. Chúng em đã hoàn thành được đồ án công nghệ chế tạo máy do thầy : TS…………….. hướng dẫn.
Qua môn học này, tụi em có thêm nhiều kiến thức hơn về kĩ thuật cũng như là một bài kiểm tra trước khi bắt đầu công cuộc xây dựng nền kĩ thuật của nước nhà. Tuy nhiên, trong quá trình làm vẫn còn nhiều thiếu sót và được sự hướng dẫn tận tình của thầy : TS…………….., tụi em cũng đã nắm vững kiến thức về quy trình chế tạo một sản phẩm cơ khí và những kĩ năng khác.
Chúng em vô cùng cảm ơn thầy và nhà trường đã tạo cho một cơ hội để tự bứt phá giới hạn của bản thân.

                                                                                                                  Nhóm …

CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.1. SẢN LƯỢNG CHẾ TẠO

Theo yêu cầu từ sản lượng nhà sản xuất. Mỗi năm sản xuất 2000 chi tiết

1.2. DẠNG SẢN XUẤT VÀ ĐẶC TRƯNG

- Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết, tra [1, trang 25, bảng 2.1] ta xác định gần đúng dạng sản xuất là loạt vừa.

- Mục đích của việc xác định dạng sản xuất là để xác định hợp lý đường lối, biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật.

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

2.1. CÔNG DỤNG CỦA CHI TIẾT

- Chi tiết Guides L-shaped được nhóm nhận định là một cơ cấu định vị kết hợp kẹp chặt và được dùng để xác định vị trí chính xác của chi tiết gia công trên đồ gá, đồng thời có tác dụng giữ cho chi tiêt gia công không bị xê dịch do tác dụng của lực cắt hoặc của trọng lượng chi tiết.

- Không có chức năng truyền động. Được gắn vào bàn máy thông qua 2 lỗ thông suốt đường kính = 5.5mm bằng vít lục giác M5

2.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

- Chi tiết làm việc trong máy cơ khí.

- Chi tiết làm việc chịu tải trọng nhỏ, trung bình.

2.3  CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT

- Cần có độ chính xác cao.

- Độ cứng vững.

- Không được làm sai lệch vị trí đã định vị chi tiết.

- Lực siết bulong đủ lớn để kẹp chặt chi tiết nhưng không được quá lớn vì sẽ làm biến dạng phôi.

2.4 VẬT LIỆU CHẾ TẠO

- Chi tiết được chế tạo bằng thép S45C.

- Do thép S45C đảm bảo được yêu cầu khi tham gia chế tạo chi tiết máy do các thông số phù hợp sau:

+ %C : 0,42 – 0,5 ; %Mn: 0,5 – 0,8

+ Giới hạn bền:600 – 750 (N/mm2 )

+ Giới hạn chảy 340 (N/mm2 ) + Giới hạn bề uốn: 250 – 340 (N/mm2 )

 - Thép S45C được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp vì có tính đúc tốt, dễ gia công cơ và có thể dùng để đúc những vật lớn, phức tạp. Ngoài ra thép cacbon còn có cơ tính cao, nền kim loại peclit, có thể lẫn một ít ferit với các tấm grafit nhỏ mịn, làm cho các chi tiết chịu tải trọng tĩnh cao và chịu mài mòn.

2.5 LỚP PHỦ CỦA CHI TIẾT

2.5.1 Phương pháp nhuộm đen

Là phương pháp sử dụng các hóa chất để oxy hóa bề mặt kim loại ở đây là sắt và hợp kim của sắt nhằm tạo một lớp phủ chuyển đổi  có khả năng chống ăn mòn khá tốt, tạo vẻ đẹp thẩm mỹ cho sản phẩm, đồng thời ít thay đổi kích thước và không làm thay đổi cơ tính của bề mặt kim loại

- Ưu điểm của lớp phủ oxit đối với chi tiết gia công :

+ Chống gỉ xét tăng tuổi thọ của chi tiết

+ Chống ăn mòn cho chi tiết

- Nhược điểm:

+ Lớp mạ thường không đều

+ Dễ bong tróc, Dễ xước, lớp mạ này chống xước kém

+ Dễ bám bẩn.

* Điểm nổi bật của từng phương pháp tạo lớp phủ.

- Nhuộm đen (black oxit)

+ Nâng cao cơ tính của chi tiết sau quá trình nhuộm đen

+ Hoá chất thực hiện rẻ, an toàn.

+ Quy trình thực hiện đơn giản dễ dàng đầu tư

CHƯƠNG 3. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1. CHỌN DẠNG PHÔI

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

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

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

Kết luận:  Với những yêu cầu của chi tiết đã cho (mục 2.3), tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi cán, cắt biên dạng chi tiết bằng máy Plasma CNC.

- Phôi cán đạt cấp chính xác là II.

- Cấp chính xác kích thước IT15 ® IT16.

-  Độ nhám bề mặt: Rz = 25

3.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

- Công nghệ cán (cán nóng) – cắt plasma

CHƯƠNG 4. CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

4.1 CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BỀ MẶT PHÔI

Ta đánh số các bề mặt cần gia công bằng các số được thể hiện ở hình 4.1

* Bề mặt 1:

Ban đầu: CCX 16, độ nhám Ra=25 μm

Yêu cầu: CCX 10, độ nhám Ra = 6.3 μm

Phương pháp có thể gia công: phay

* Bề mặt 2:

Ban đầu: CCX 16, độ nhám Ra=25 μm

Yêu cầu: CCX 7, độ nhám Ra = 1.6 μm

Phương pháp có thể gia công: phay

* Bề mặt 5:

Ban đầu: CCX 16, độ nhám Ra=25 μm

Yêu cầu: CCX 7, độ nhám Ra = 1.6 μm

Phương pháp có thể gia công: phay

* Bề mặt 8:

Ban đầu: CCX 16, độ nhám Ra=25 μm

Yêu cầu: CCX 10, độ nhám Ra = 6.3 μm

Phương pháp có thể gia công: phay

* Bề mặt 10:

Ban đầu: CCX 16, độ nhám Ra=25 μm

Yêu cầu: CCX 10, độ nhám Ra = 6.3 μm

Phương pháp có thể gia công: phay

* Bề mặt 12-14:

Ban đầu: CCX 16, độ nhám Ra=25 μm

Yêu cầu: CCX 14, độ nhám Ra = 6.3 μm

Phương pháp có thể gia công: khoan

4.2 CHỌN TRÌNH TỰ GIA CÔNG

4.2.1 Phương án 1: Gia công các bề mặt làm chuẩn công nghệ cho các nguyên công sau

Ta xem xét các mối ràng buộc giữa các bề mặt gia công nhau tại bảng 4.14

* Tiến trình gia công:

- Gia công mặt 15 để làm chuẩn công nghệ cho các mặt 8,9

- Bề mặt 15,8,9 làm chuẩn công nghệ để gia công mặt 1,2,3,4,5,6,7,10,11,12

Với các ràng buộc với mặt chuẩn công nghệ và tiến trình như trên ta có thứ tự gia công trong bảng 4.15

* Nhận xét: Qua Bảng 4.9 ta nhận thấy bề mặt số 13 là bề mặt quan trọng nhất do có nhiều mối ràng buộc với các mặt khác, nên ta có thể lấy bề mặt số 13 làm chuẩn công nghệ.

4.2.2 Phương án 2: Các bề mặt chính xác cao nhất gia công cuối cùng

Theo bản vẽ chi tiết và yêu cầu kỹ thuật của bề mặt làm việc, các bề mặt 2,3,5,6,13 sẽ gia công cuối cùng

Chọn chuẩn công nghệ: bề mặt 10

Tiến trình gia công;

- Bề mặt 10 là chuẩn công nghệ gia công đầu tiên

- Các bề mặt gia công tiếp theo là: 1,9,8,7, 4, 12, 11, 2-6, 3-5, 13

4.3 XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ GIA CÔNG CỦA NHÓM

Ta chọn tiến trình gia công thể hiện ở bảng 4.17 là do:

So với phương án 1 thì gia công mặt 15 trước để làm chuẩn, do tính chất thép S45C cán nóng có cấu trúc hạt to đồng đều nhau, ta có thể loại bỏ việc phải gia công để lấy lớp kim loại không đồng nhất hoặc có các khuyết tật, đồng thời do phương án tạo phôi được cắt thành khối từ plasma tạo một rìa bavia ở mặt 15, nên gia công mặt 15 trước bảo đảm được sai số hình dạng ở các mặt sau.

4.5 CHỌN CHUẨN GÁ ĐẶT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG:

4.5.1 Nguyên công 1: Phay mặt 15

- Phân tích: Bề mặt gia công có dạng phẳng  khống chế 3 bậc tự do: Rx, Ry­, Tz

Do phôi cán của ta là phôi cán và cắt bằng plasma ở các mặt bao.

2 mặt 10 và 15 là mặt  phôi cán có độ phẳng tốt nhất nên ta chọn mặt 10 làm chuẩn thô.

do đó chọn phương án định vị 1

4.5.2 Nguyên công 2: Phay mặt 10

- Phân tích: Bề mặt gia công có dạng phẳng khống chế 3 bậc tự do: Rx, Ry­, Tz

Chọn phương án định vị 1: lấy mặt 15 làm mặt định

Do mặt 15 đã được gia công và định vị được cả 3 bậc tự do đủ để gia công mặt 10.

4.5.4 Nguyên công 4: Phay mặt 1

- Phân tích: Bề mặt 8 có dạng mặt phẳng cần khống chế 3 bậc tự do: Ty, Rx, Rz.

Chọn phương án định vị 1:

Định vị 3 bậc tự do mặt 2 đảm bảo độ song song của mặt 8 và mặt 1

4.5.5 Nguyên công 5: Phay mặt 9

- Phân tích: Bề mặt 9 có dạng phẳng, cần khống chế  3 btdTx, Ry, Rz.

Chọn phương án định vị 1:

Chọn mặt số 8 làm chuẩn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mặt 8 vuông góc với mặt 9

4.5.8 Nguyên công 8: Phay mặt 3

- Phân tích: phay mặt phẳng cần khống chế 5 bậc tự do Tz,Ty Rx, Ry, Rz

Chọn phương án 1: cần đảm bảo mặt 3 song song với mặt 9 và vuông góc với mặt 10

4.5.10 Nguyên công 10: Phay mặt vát 2

- Phân tích: phay phẳng ngiêng 2 cần khống chế 6 bậc tự do Tx,Ty,Tz,Rx,Ry,Rz

Chọn phương án định vị 1:

Tạo độ cứng vững cho chi tiết gi công với mặt định vị là mặt 10

4.5.13 Nguyên công 13: Khoan bậc lỗ mặt 12-14

Phân tích: gia công khoan lỗ cần khống chế 6 bậc tự do Tx,Ty,Tz, Rx, Ry, Rz.

Chọn phương án định vị 1

Đảm bảo yêu cầu vế khoảng cách của lỗ số 12 và 14 với mặt 8 và 9 để thực hiện các nguyên công sau.

CHƯƠNG 5. XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN

5.1 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG, DUNG SAI KÍCH THƯỚC PHÔI VÀ PHÂN BỐ DUNG SAI.

* Lượng dư bề mặt 10, 15:

- Vì là phôi thép tấm cán nóng, nên sẽ xảy ra khuyết tật thoát cacbon, và cần tra bảng giá trị lớp thoát cacbon để tính lượng dư cho gia công.

- Với kích thước danh nghĩa bề dày chi tiết d = 25mm

Với d = 28, tra bảng được giá trị là 0.1 in, lấy max giá trị (80% ) cho phép mỗi bên, vậy bề dày lớp thoát C = 0.8 x 0.1 = 0.08 in = 2.032 mm

=> Bề dày lớp thoát C về 2 phía là 4.064 mm

Kết luận: Nếu chọn bề dày là 28 thì lượng dư để gia công không đáp ứng để đạt đến 25 mm.

=> Lượng dư gia công của bề mặt 10 và 13 là 5mm.

=> Chọn thép tấm có bề dày 30 mm

* Lượng dư phôi cắt plasma các bề mặt còn lại:

Vậy :

- Lượng dư bề mặt 1,8 về 2 phía = 5 mm. =>kích thước danh nghĩa phôi: 55 ^+0.4 mm

- Lượng dư bề mặt 7,9 về 2 phía = 5 mm. =>kích thước danh nghĩa phôi: 55 ^+0.4 mm

- Lượng dư bề mặt 3 về 1 phía = 2.5 mm => kích thước danh nghĩa phôi: 22.5 ^+0.3

-  Lượng dư bề mặt 5 về 1 phía = 2.5 mm => kích thước danh nghĩa phôi: 22.5 ^+0.3

CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT

6.1 NGUYÊN CÔNG 1: BỀ MẶT 15

* Sơ đồ gá đặt:

* Nguyên công phay:

Chọn máy phay  FTX-4-FC VARIO VISUAL của hãng echoENG,thông số của máy.

* Các bước của nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô bề mặt 15, CCX 12, độ nhám 12,5 Ra

+ Bước 2: phay bán tinh bề mặt 15, CCX 10, độ nhám 6.3 Ra

* Lựa chọn dụng cụ cắt:

* Bề mặt: Vật liệu là thép C45, dựa vào biên dạng của bề mặt cần gia công, nhóm đề xuất dùng dao phay mặt đầu, có kích thước đường kính D = 1,25 . B (với B là bề rộng cắt) => D = 1,25 x 55 = 68,75. Tra cata của hãng SECO, có 2 kích thước dao phù hợp nhất là  D = 63 & D = 80.

+ Bước 1:

- Hạt dao: Theo loại dao phay mặt đầu đã lựa chọn của hãng Seco, thì lựa chọn hạt dao có mã SE..X1204

- Thông số hạt dao: Vì thép C45 quy đổi về loại vật liệu của hãng SECO thì là P3 nên chọn hạt dao theo khuyến nghị bên dưới. Cụ thể là dùng hạt dao SEMX1204AFTN-M15 MP2500.

6.3 NGUYÊN CÔNG 3: BỀ MẶT 8

* Sơ đồ gá đặt

* Các bước của nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô bề mặt 8, CCX 12, độ nhám 12,5 Ra.

+ Bước 2: Phay bán tinh bề mặt 8, CCX  10, độ nhám 6.3 Ra.

* Lựa chọn dụng cụ cắt:

* Bề mặt: Vật liệu là thép C45, dựa vào biên dạng của bề mặt cần gia công, nhóm đề xuất dùng dao phay mặt đầu, có kích thước đường kính D = 1,25 . B (với B là bề rộng cắt) => D = 1,5 x 25 = 37.5. Tra catalouge của hãng SECO,  kích thước dao phù hợp nhất là  D = 40 mm.

* Chọn máy

* Ta chọn loại máy phay đứng FTX-5-FC VARIO VISUAL của hãng echoENG [4]. Thông số của máy được thể hiện ở Bảng 6.2.

* Chọn hạt dao

+ Hạt dao: Theo loại dao phay mặt đầu đã lựa chọn của hãng Seco, thì lựa chọn hạt dao có mã SEMX1204…MP2500.

Thông số hạt dao: Vì thép C45 quy đổi về loại vật liệu của hãng SECO là P3 nên chọn hạt sao theo khuyến nghị bên dưới. Cụ thể là với nguyên công phay thô và tinh dùng hạt.

* Chế độ cắt

- Bước 1: Phay thô mặt 8, CCX 12, độ nhám 12.5 Ra.

+ Yêu cầu bề mặt: CCX 10, độ nhám 12.5 Ra

+ Chiều sâu cắt (mm):  ap = 2 mm

- Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo khả năng của lưỡi cắt , chọn vận tốc cắt phay : v_c = 200 m/ph.

=> Số vòng quay trục chính n =  vòng/phút

=> Chọn n = 1590 vòng/phút.

Công suất trục chính của máy là 5.5 Kw thỏa.

- Bước 2: Phay tinh mặt 8, CCX 10, độ nhám 6.3 Ra.

+ Yêu cầu bề mặt: CCX 10, độ nhám 6.3 Ra

+ Chiều sâu cắt (mm):  ap = 0.5 mm

- Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo khả năng của lưỡi cắt , chọn vận tốc cắt phay: v_c = 235 m/ph.

=> Số vòng quay trục chính n =  vòng/phút

=> Chọn n = 1870 vòng/phút.

V_f = f_z x z x n = 0.25 x 4 x 1870 = 1870 mm/phút (tốc độ bước dẫn tiến (mm/phút))

Công suất trục chính của máy là 5.5 Kw thỏa.

6.4 NGUYÊN CÔNG 4: BỀ MẶT 1

* Sơ đồ gá đặt

* Các bước của nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô bề mặt 1, CCX 12, độ nhám 12,5 Ra

+ Bước 2: Phay bán tinh bề mặt 1, CCX  10, độ nhám 6.3 Ra

* Lựa chọn dụng cụ cắt:

Bề mặt: Vật liệu là thép C45, dựa vào biên dạng của bề mặt cần gia công, nhóm đề xuất dùng dao phay mặt đầu, có kích thước đường kính D = 1.5 . B (với B là bề rộng cắt) => D = 1.5 x 25 = 37.5. Tra catalouge của hãng SECO,  kích thước dao phù hợp nhất là  D = 40 mm.

* Chọn máy

Ta chọn loại máy phay đứng FTX-5-FC VARIO VISUAL của hãng echoENG [4]. Thông số của máy được thể hiện ở Bảng 6.2.

* Dụng cụ cắt

- Dao cắt: Dao phay mặt Seco Quattromill 220.53-12.

* Chế độ cắt

- Bước 1: Phay thô mặt 1, CCX 12, độ nhám 12.5 Ra.

+ Yêu cầu bề mặt: CCX 10, độ nhám 12.5 Ra

+ Chiều sâu cắt (mm):   ap = 2 mm

+ Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo khả năng của lưỡi cắt , chọn vận tốc cắt phay: v_c = 200 m/ph.

=> Số vòng quay trục chính n =  vòng/phút

=> Chọn n = 1590 vòng/phút.

V_f = f_z x z x n = 0.4 x 4 x 1590 = 2544 mm/phút (tốc độ bước dẫn tiến (mm/phút))

- Bước 2: Phay tinh mặt 1, CCX 10, độ nhám 6.3 Ra.

+ Yêu cầu bề mặt: CCX 10, độ nhám 6.3 Ra

+ Chiều sâu cắt (mm):   ap = 0.5 mm

+ Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo khả năng của lưỡi cắt , chọn vận tốc cắt phay: v_c = 235 m/ph.

=> Chọn n = 1870 vòng/phút.

V_f = f_z x z x n = 0.25 x 4 x 1870 = 1870 mm/phút (tốc độ bước dẫn tiến (mm/phút))

6.6 NGUYÊN CÔNG 6: BỀ MẶT 7

* Sơ đồ gá đặt

* Các bước của nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô bề mặt 7, CCX 12, độ nhám 12,5 Ra.

+ Bước 2: Phay bán tinh bề mặt 7, CCX  10, độ nhám 6.3 Ra.

* Lựa chọn dụng cụ cắt:

Bề mặt: Vật liệu là thép C45, dựa vào biên dạng của bề mặt cần gia công, nhóm đề xuất dùng dao phay mặt đầu, có kích thước đường kính D = 1,5 . B (với B là bề rộng cắt) => D = 1,5 x 25 = 37.5. Tra catalouge của hãng SECO,  kích thước dao phù hợp nhất là  D = 40 mm.

* Chọn máy

Ta chọn loại máy phay đứng FTX-5-FC VARIO VISUAL của hãng echoENG [4]. Thông số của máy được thể hiện ở Bảng 6.2.

* Chọn đầu kẹp dao

- Chọn đầu kẹp dao theo máy phay FTX-4-FC với kiểu đầu kẹp dao là FACE MILL ARBOR (ISO 40).

* Chế độ cắt

- Bước 1: Phay thô mặt 7, CCX 12, độ nhám 12.5 Ra.

* Chế độ cắt

+ Yêu cầu bề mặt: CCX 10, độ nhám 12.5 Ra

+ Chiều sâu cắt (mm):   ap = 2 mm

+ Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo khả năng của lưỡi cắt , chọn vận tốc cắt phay: v_c = 200 m/ph.

=> Chọn n = 1590 vòng/phút.

V_f = f_z x z x n = 0.4 x 4 x 1590 = 2544 mm/phút (tốc độ bước dẫn tiến (mm/phút))

Công suất trục chính của máy là 5.5 Kw thỏa.

- Bước 2: Phay tinh mặt 7, CCX 10, độ nhám 6.3 Ra.

+ Yêu cầu bề mặt: CCX 10, độ nhám 6.3 Ra

+ Chiều sâu cắt (mm): ap = 0.5 mm

+ Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo khả năng của lưỡi cắt , chọn vận tốc cắt phay: v_c = 235 m/ph.

=> Chọn n = 1870 vòng/phút.

V_f = f_z x z x n = 0.25 x 4 x 1870 = 1870 mm/phút (tốc độ bước dẫn tiến (mm/phút))

6.7 NGUYÊN CÔNG 7: PHAY BỀ MẶT LỖ 4

Với hình dạng chi tiết lỗ ta sử dụng phương pháp khoan để thực hiện

Với các yêu cầu kỹ thuật của về mặt gia công:

+ Độ nhám bề mặt đạt Za = 6.3

+ chiều dài chi tiết lỗ lớn nhất: 25mm

+ Đường kính chi tiết các lỗ khoan lần lượt là :  ,  ,

+ Số vòng quay trục chính ước tính khoảng 800-2000 vòng/ phút

+ Công suất ước tính khoảng 1kW

Chế độ cắt nguyên công khoan lỗ 4 ( )

* Chiều dài lỗi khoan: t = 28mm

* Đường kính bề mặt gia công : D = 6mm

* Chiều sâu cắt : a_p = D/2 = 6/2 = 3 mm

* Xác định tốc độ cắt:

Đặt tính vật liệu phôi SMG P3, lớp phủ dao carbide PVD

Bước tiến S = 0.2 mm/ vòng

Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo nhà sản xuất V_c = 25 m/phút.

6.9 NGUYÊN CÔNG 10 & 11: BỀ MẶT 2&6

* Do mặt 2&6 đều cùng một độ nhám và thông số kĩ thuật. Nên trình bày chung ở phần chế độ cắt

* Chọn máy:

Yêu cầu khi chọn chọn máy:

+ Loại máy để gia công bán tinh và tinh đạt độ nhám 1.6 µm.

+ Ta chọn loại máy phay đứng MAZAKO S360A.

* Chọn đầu kẹp dao:

- Chọn đầu kẹp dao theo máy phay với kiểu đầu kẹp dao là NT40-ER32:

Từ cataloge của đầu kẹp dao ta chọn theo loại NT40-ER50: V-104 3021-303

* Chế độ cắt:

- Trình tự gia công:

+ Phay thô đến CCX 12, độ nhám Ra=12,5μm.

+ Phay tinh đến CCX 10, độ nhám Ra=6,3μm.

+ Phay mỏng đến CCX 10, độ nhám Ra=1,6μm.

6.10 NGUYÊN CÔNG 12: BỀ MẶT LỖ 11-13

Chọn mũi khoan SD1105A-0550-035-06R1

Chế độ cắt nguyên công khoan lỗ 11 và 13 ( )

* Chiều dài lỗi khoan: t = 28mm

* Đường kính bề mặt gia công : D = 5.5mm

* Chiều sâu cắt : a_p = D/2 = 5.5/2 = 2.75 mm

* Xác định tốc độ cắt:

Đặt tính vật liệu phôi SMG P3, lớp phủ dao carbide PVD

Bước tiến S = 0.2 mm/ vòng

Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo nhà sản xuất V_c = 25 m/phút.

Ta có: s = 0.2  mm/vòng -> K_C = 1600 MPa.

Tốc độ ăn dao: v_f = n.z_c.f_z = 1500. 2. 0,2 = 600 mm/phút

6.11 NGUYÊN CÔNG 13: KHOAN LỖ BẬC MẶT 11-13

Chọn mũi khoan bậc:

- Dụng cụ khoan lỗ bậc của hãng Eikosha (trong Cutting tool all lineup V7.0) với mã sãn phẩm là CB-JM, tên sản phẩm là Counterbore with JIS

Chế độ cắt nguyên công khoan lỗ 12 và lỗ 14 ( )

Khoan thô : 

* Chiều dài lỗ khoan : 5.5 mm

* Đường kính lỗ khoan: 9.5

* Chiều sâu cắt: ap = (D-d)/2 = (9.5-5.5)/2 = 2 mm

* Xác định tốc độ cắt:

Đặt tính vật liệu phôi SMG P3, lớp phủ dao carbide PVD

Bước tiến S = 0.25 mm/ vòng

Vận tốc cắt: Chọn vận tốc cắt theo nhà sản xuất V_c = 25 m/phút.

Với K_C ta tra bảng :

* Ta có: f = 0.25 mm/răng -> K_C = 1730 MPa.

* Tốc độ ăn dao: v_f = n.z_c.f_z = 850.4.0,25 = 850 mm/phút

CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

7.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Vấn đề được chú ý khi thiết kế đồ gá là năng suất, chất lượng và giá thành gia công:

- Đồ gá phải đảm bảo sao cho quá trình định vị và kẹp chặt nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia công là ngắn nhất.

- Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ chính xác gia công.

- Giá thành đồ gá phải rẻ, kết cấu đơn giản dễ chế tạo và lắp ráp, vật liệu phải dễ kiếm, dễ thay thế, sử dụng phải dễ dàng thuận tiện.

- Đồ gá được chọn là đồ gá cho nguyên công 1

7.2 CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ CỦA ĐỒ GÁ

- Sơ đồ nguyên lý được chọn ở phần thiết kế nguyên công.

- Định vị:

Sử dụng 3 chốt trụ phẳng đặt ở khối V để định vị mặt 7&9, hạn chế 3 bậc tự do

Gá phôi bằng mặt phẳng song song mặt 10 (mặt được cán) để bảo được độ song song mặt 10 với mặt 13 và độ vuông góc của mặt 15 so với mặt 7&9

7.3 TÍNH TOÁN LỰC KẸP ĐỒ GÁ

7.3.1 Xác định lực và momen cắt

Trong nguyên công phay thô, phay bán tinh, phay tinh mặt 15 ta lấy số liệu của phay thô để tính toán cho lực kẹp cần thiết bởi vì phay sinh ra moment và lực cắt lớn hơn.
Theo tài liệu [6], ta có.

Mục dao phay mặt đầu và vật liệu dao cắt là hợp kim cứng. Ta tra được các thông số sau

C_P=825 ; X_P= 1 ; Y_P=0,75 ; Q_p= 1,3 ; W=0,2 ; U= 1,1

- Các thành phần lực khác được lấy như sau:

+ Lực hướng kính: P_y= (0,2 0,4). P_Z=10,8 N

+ Lực chạy dao: P_S= (0,3 0,4). P_Z=10,8N

+ Lực vuông góc với lực chạy dao: P_V= (0,85 0,9). P_Z=24,3 N

- Để đơn giản quá trình tính lực kẹp, ta cho rằng chỉ có một lực P_S tac dụng lên chi tiết

- Trong trường hợp này, cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực P_S

Theo sổ tay tập 2, trang 232 ta có. Hệ số an toàn

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

⇒ K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆ = 4,8

7.3.2 Xác định đường kính bulông

Ta phân tích lực tác dụng lên bulong (vít)

Chi tiết được kẹp chặt bằng vít ép. Trong trường hợp này có thể coi là tính bulông được xiết chặt, chịu hai lực Fx và Fy tương ứng với lực dọc trục và lực ngang. Vì lực ngang nguy hiểm hơn so với lực dọc trục. 

Tra theo bảng 17.7 Cơ sở thiết kế máy Nguyễn Hữu Lộc, ta chọn bulong có đường kính d=10 mm.

7.4 TÍNH TOÁN SAI SỐ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ

7.4.1 Sai số chuẩn

Do chuẩn định vị và chuẩn kích thước trùng nhau suy ra  = 0

7.4.4 Sai số điều chỉnh

Là sai số trong quá trình lắp ghép, gá đặt và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ để điều chỉnh. Tuy nhiên khi thiết kế đồ gá, ta có thế lấy theo [12, trang 22]: ε_dc = 10 (µm)

7.4.6 Sai số chế tạo

Từ công thức (7.5) ta tính được sai số chế tạo đồ gá: ect = 0,174 mm.

Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho tạo cho phép trên đây ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

- Độ không song song giữa mặt định vị và mặt đáy của đồ gá không quá 0,174 mm.

- Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị và mặt đáy đồ gá không quá 0,174mm.

CHƯƠNG 8.  TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM

Tổng chi phí sản phẩm:

A = A₁ + A₂ + A₃                           (0.1)

8.1 CHI PHÍ PHÔI

8.1.1 Chi phí kim loại

Chi phí phôi cán (thép tấm) được tham khảo

8.1.2 Chi phí cắt

Vậy tổng chi phí phôi:

A₁ = (38,000,000 + 2,170,000) /2000 = 20,000 đồng.

8.1 CHI PHÍ CÔNG NHÂN VÀ NĂNG LƯỢNG

8.1.2 Chi phí của công nhân trực tiếp

Z₀ = w_i.t.α.β.γ.δ

Tiền lương phải trả cho công nhân sản xuất chính cho một sản phẩm:

 1,831 đồng

8.2.2 Chi phí của công nhân gián tiếp

Quy ước cứ 3 công nhân chính sẽ có 1 công nhân gián tiếp, lương của công nhân phụ bằng 60% của lương công nhân chính

Tiền phải trả cho công nhân phụ trên mỗi chi tiết: Z_phôi = 0,366 đồng

8.3 CHI PHÍ GIA CÔNG

Theo [15, trang 594 tài liệu 10], tổng chi phí gia công cho 1 chi tiết gồm các chi phí như:

- C_h: chi phí cho thời gian gá đặt và tháo chi tiết: C_h = C_o.T_h

- C_m: chi phí cho thời gian gia công: C_m = C_o.T_m

- C_c: chi phí cho thời gian thay dụng cụ cắt, với n là số chi tiết trên 1 dụng cụ cắt: C_c = C_o.T_t/n

8.4 CHI PHÍ TỔNG CỘNG CHO MỘT CHI TIẾT

Vậy chi phí tổng cộng cho một chi tiết là:

A = A₁ + A₂ + A₃= 20,000 + 356 + 130,941 = 151,297 đồng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hà Văn Vui; Nguyễn Chỉ Sáng; Phan Đăng Phong, Số tay Thiết kế cơ khí Tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2006

[2]. Ninh Đức Tốn, Dung sai và lắp ghép

[3]. Catalouge JPS

[4]. Catalouge SECO.

[5]. Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 1 ,2007

[6]. Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 2 ,2007

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"