MỤC LỤC

Mục lục. 1

Lời nói đầu. 2

Phần I : Thiết kế qui trình công nghệ gia công trục khuỷu động cơ D165 . 3

Chương I : Phân tích chi tiết 3

I. Nhiệm vụ thiết kế : 3

II. Phân tích chức năng làm việc : 3

III. Phân tích tính nghệ trong kết cấu của chi tiết : 3

IV. Xác định dạng sản xuất : 4

V. Chọn phương pháp chế tạo phôi : 6

VI. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi : 6

Chương II : Thiết kế quy trình công nghệ gia công. 8

I. Xác định đường lối công nghệ : 8

II. Chọn phương pháp gia công : 8

III. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) : 11

1) Nguyên công 1 : Kiểm tra phôi. 14

2) Nguyên công 2 : Phay + khoan tâm các mặt đầu . 14

3) Nguyên công 3 : Tiện cổ Trục chính và các kích thước khác. 19

4) Nguyên công 4 : Phay chuẩn. 23

5) Nguyên công 5 : Ttiện cổ biên. 25

6) Nguyên công 6 : Khoan lỗ dầu f4 thứ nhất 29

7) Nguyên công 7 : Khoan lỗ dầu f4 thứ hai 31

8) Nguyên công 8 : Khoan lỗ dầu f4 trên cổ khuỷu. 34

9) Nguyên công 9 : Khoan lỗ dầu f25. 36

10) Nguyên công 10 : Mài bán tinh cổ Trục chính. 38

11) Nguyên công 11 : Mài tinh cổ biên. 41

12) Nguyên công 12 : Phay phẳng mặt lắp đối trọng. 43

13) Nguyên công 13 : Khoan + TARÔ 4 Lỗ REN m12 X 1,25. 45

14) Nguyên công 14 : Tiện ren M44 x 2 và rãnh. 49

15) Nguyên công 15 : Mài tinh cổ khuỷu. 53

16) Nguyên công 16 : Mài tinh côn. 55

17) Nguyên công 17 : Phay rãnh then. 57

18) Nguyên công 18 : Lắp đối trọng, nút dầu. 61

19) Nguyên công 19 :Cân bằng. 61

20) Nguyên công 20 : Kiểm tra nghiệm thu sản phẩm.. 61

Chương III : Tính toán lượng dư. 64

A - Tính toán lượng dư khi gia công cổ Trục chính 70 : 64

B - Tính toán lượng dư khi gia công cổ biên 65 : 67

Chương IV : Tính toán chế độ cắt 70

A -Tính toán chế độ cắt khi gia công cổ Trục chính 70 : 70

B - Tính toán chế độ cắt khi gia công cổ biên 65 : 76

Chương V : Tính thời gian gia công cơ bản. 82

Chương VI : Thiết kế đồ gá. 93

A - Thiết kế đồ gá cho nguyên công tiện cổ trục chính : 93

I. Thiết kế cơ cấu định vị chi tiết : 93

II. Tính lực kẹp cần thiết : 93

IV. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá : 95

V. Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá : 96

VI. Nguyên lý làm việc của đồ gá : 97

VII. Bảng kê các chi tiết của đồ gá : 97

Đồ gá khi tiện cổ trục chính . 98

B - Thiết kế đồ gá cho nguyên công tiện cổ biên : 99

I. Thiết kế cơ cấu định vị chi tiết : 99

II. Tính lực kẹp cần thiết : 99

IV. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá : 101

V. Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá : 102

VI. Nguyên lý làm việc của đồ gá : 103

VII. Bảng kê các chi tiết của đồ gá : 103

Chương VII : Tính toán kinh tế của qui trình công nghệ. 105

I. Tính giá thành từng phần : 105

II. Tính giá thành chi tiết : 109

Phần II : Thiết kế qui trình công nghệ gia công đối trọng của động cơ D165 . 110

Chương I : Phân tích chi tiết 110

I. Nhiệm vụ thiết kế : 110

II. Phân tích chức năng làm việc : 110

III. Phân tích tính nghệ trong kết cấu của chi tiết : 110

IV. Xác định dạng sản xuất : 111

V. Chọn phương pháp chế tạo phôi : 112

VI. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi : 112

Chương II : Thiết kế quy trình công nghệ gia công. 114

I. Xác định đường lối công nghệ : 114

II. Chọn phương pháp gia công : 114

III. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) 116

1) Nguyên công 1 : Kiểm tra phôi 117

2) Nguyên công 2 : Phay mặt đầu. 117

3) Nguyên công 3 : Tiện mặt cong R96,5. 120

4) Nguyên công 4 : Phay các mặt bao. 122

5) Nguyên công 5 : Phay rãnh 80. 124

6) Nguyên công 6 : Phay rãnh bulông. 127

7) Nguyên công 7 : Khoan lỗ f13. 129

8) Nguyên công 8 : Kiểm tra nghiệm thu sản phẩm.. 131

Chương III : Tính toán lượng dư cho nguyên công phay mặt đầu. 134

Chương IV : Tính toán chế độ cắt cho nguyên công phay mặt đầu. 137

Chương V : Tính thời gian gia công cơ bản. 140

Chương VI : Thiết kế đồ gá cho nguyên công phay mặt đầu. 144

I. Thiết kế cơ cấu định vị chi tiết : 144

II. Tính lực kẹp cần thiết : 144

IV. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá : 147

V. Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá : 148

VI. Nguyên lý làm việc của đồ gá : 148

VII. Bảng kê các chi tiết của đồ gá : 149

VIII. Sơ đồ gá đặt phay mặt đầu: 149

Chương VII : Tính toán kinh tế của qui trình công nghệ . 151

I. Tính giá thành từng phần : 151

II. Tính giá thành chi tiết : 154

Tài liệu tham khảo  : 155

Kết luận ……156

Mục lục ….157

LỜI NÓI ĐẦU

   Trong xã hội ngày càng phát triển hiện nay thì mức sống của con người ngày càng được nâng cao, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng, do đó các doanh nghiệp, công ty cần phải gia tăng sản xuất. Với nhu cầu của con người đòi hỏi cả về số lượng, chất lượng, mẫu mã và giá thành của sản phẩm. Vì thế mà các công ty, xí nghiệp luôn luôn phải cải tiến trong việc thiết kế chế tạo, ứng dụng các công nghệ tiên tiến vào sản xuất các sản phẩm để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Trong hàng loạt những công ty , xí nghiệp ra đời hoạt động nhằm mục đích đáp ứng những nhu cầu của con người kể trên thì có lĩnh vực không thể thiếu được đó là công nghiệp cơ khí, nó không những đáp ứng những đòi hỏi về chất lượng giá thành mà nó còn thúc đẩy cả nền kinh tế của đất nước phát triển theo hướng công nghiệp hoá và hiện đại hoá. Xuất phát từ những nhu cầu trên đòi hỏi những nhà thiết kế chế tạo cơ khí cần nghiên cứu tìm tòi những hướng đi mới nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm, đưa ra những phương án thiết kế tối ưu, kết hợp với những ứng dụng tiên tiên tiến hiện đại nhằm hợp lý hoá quá trình sản xuất bắt nhịp với thời đại khoa học kỹ thuật. Ngày nay ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ chế tạo máy nói riêng ở nước ta đang phát triển mạnh, hàng loạt các nhà máy, xí nghiệp cơ khí đã và đang mọc lên. Do đó đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong thiết kế cũng như trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

   Đồ án tốt nghiệp của em về công nghệ chế tạo máy này là kết quả mà nhà trường đã đào tạo. Mục đích của đồ án này là tạo điều kiện cho chúnh em nắm vững hơn về thiết kế chế tạo và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật tổ chức và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Ngoài ra qua đồ án này ta có thể  đưa ra những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ cần thiết nhằm nâng cao tính công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo.

Đồ án này em đưa ra phương pháp gia công mang tính công nghệ đồng thời phù hợp với điều kiện sản xuất thực tại. Trong quá trình làm đồ án chắc chắn em còn rất nhiều sai sót em mong các thầy hướng dẫn chỉ bảo để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo và bộ môn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

                                                            Hà Nội , ngày … tháng … năm 20…

                                                             Sinh viên thực hiện

                                                        …….……

PHẦN I : THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC KHUỶU ĐỘNG CƠ D165

CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT

I. Nhiệm vụ thiết kế.

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết trục khuỷu D165 đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật cho trên bản vẽ.

II. Phân tích chức năng làm việc.

+ Chi tiết thiết kế thuộc họ chi tiết dạng trục, trục khuỷu là một chi tiết rất quan trọng trong bộ truyền động TAY BIÊN TRỤC KHUỶU được dùng phổ biến trong các động cơ như : xe máy, ô tô, tàu thủy, máy xay xát, máy bơm nước ... Nó có chức năng biến chuyển động tịnh tiến của pittong thành chuyển động quay, sau đó được dẫn động ra ngoài để làm hoạt động các cơ cấu công tác.

+ Chi tiết trục khuỷu D165 trong đồ án này được sử dụng trong việc chế tạo động cơ Diesel D165 (16 mã lực) như máy kéo, máy xay xát phục vụ cho nông nghiệp .

III. Phân tích tính nghệ trong kết cấu của chi tiết

Bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là các bề mặt cổ trục khuỷu, cổ biên. Cụ thể ta cần đảm bảo một số điều kiện kỹ thuật cơ bản sau đây:

+ Đường kính của các cổ trục, cổ biên phải chính xác và khoảng cách giữa các đường tâm cổ trục, cổ biên phải chính xác.

+  Độ ô van của cổ khuỷu và cổ biên phải nhỏ hơn 0,02mm và độ côn phải nhỏ hơn 0,01mm : 100mm.

+  Độ không đồng tâm của cổ trục chính phải nhỏ hơn 0,02mm.

+ Độ không song song và không đồng phẳng của đường tâm cổ biên và cổ trục chính không quá 0,03mm trên chiều dài 100mm.

IV. Xác định dạng sản xuất .

+ Có 3 dạng sản xuất trong chế tạo máy :

-  Sản xuất đơn chiếc

-  Sản xuất  hàng loạt (loạt lớn, loạt vừa và loạt nhỏ)

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

=> V = V₁ + V₂ + V₃ + V₄ + V₅ + V₆ + V₇ + V₈+ V₉

= 15904,31 + 2.153938,04 + 60868,36 + 126095,68 + 2.306900 + 85137,16   + 35784,7 = 1245466,29 mm³  » 1,25 dm³.

Suy ra :   Q₁ = V.g =  1,25.7,852 = 9,815 (kg)

+ Sau khi có N, Q₁ dựa vào bảng 2 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có dạng sản xuất là : HÀNG KHỐI.

V. Chọn phương pháp chế tạo phôi.

+ Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi, có nhiều dạng phôi thường dùng như : phôi thép thanh, phôi dập,  phôi rèn tự do, phôi đúc.

 Tuy nhiên, điều cơ bản khi chọn phương pháp chế tạo phôi là sao cho hình dáng của phôi gần với hình dáng của chi tiết.

+ Vật liệu chi tiết gia công là thép 45.

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

I. 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 nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công,gia công nhiều vị trí nhiều dao và gia công song song, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công chi tiết trên các máy vạn năng thông dụng.

II. Chọn phương pháp gia công.

+ Gia công cổ khuỷu đạt kích thước 70.

-  Dung sai : T = 0,019 ; tra bảng 3 - 91 [1] có cấp chính xác 6.

-  Độ bóng : R_a0,63 tương ứng cấp nhẵn bóng là Ñ8 (theo bảng 5 - thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy)

Tra bảng 3 - 83 [1] có phương pháp gia công cuối cùng có thể là :

-  Tiện tinh mỏng

-  Phay tinh mỏng

-  Mài tinh

Do bề mặt gia công có chiều dài nhỏ và yêu cầu đạt độ bóng cao nên chọn phương pháp gia công cuối cùng là mài tinh qua các bước :

-  Tiện thô

-  Tiện tinh

-  Mài bán tinh

-  Mài tinh

-   Độ bóng : R_Z40 tương ứng cấp nhẵn bóng là Ñ4 (theo bảng 5  thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy)

Tra bảng 3 - 87 [1] ta có phương pháp gia công lỗ 3 là khoan bằng mũi khoan ruột gà. Kích thước của các mũi khoan được tra theo bảng 4 - 40 [1]:

-  Khoan lỗ 3 bằng mũi khoan ruột gà.

=> Đạt cấp chính xác 8 - R_Z20.

III. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

+ Từ những sự phân tích trên đây ta có thể lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết chủ yếu gồm các nguyên công sau :

- Nguyên công 1 : Kiểm tra phôi, để đảm bảo phôi có đủ độ chính xác hình học và lượng dư cho các nguyên công sau .

- Nguyên công 2 : Phay + khoan tâm các mặt đầu, gia công trên máy chuyên dùng bằng dao phay mặt đầu và mũi khoan tâm, sau khi phay xong di chuyển đồ gá tới vị trí khoan tâm để khoan tâm.

- Nguyên công 3 : Tiện cổ trục chính, gia công trên máy tiện vạn năng.

- Nguyên công 4 : Phay chuẩn, gia công trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu.

- Nguyên công 5 : Tiện cổ biên, gia công trên máy tiện chuyên dùng, ở đây ta sử dụng máy tiện vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.

- Nguyên công 6 : Khoan lỗ dầu f4 thứ nhất, gia công trên máy khoan đứng.

- Nguyên công 7 : Khoan lỗ dầu f4 thứ hai, gia công trên máy khoan đứng.

- Nguyên công 8 : Khoan lỗ dầu f4 thứ ba trên cổ biên, gia công trên máy khoan đứng.

- Nguyên công 9 : Khoan lỗ dầu f25, gia công trên máy khoan đứng.

- Nguyên công 10 : Mài bán tinh cổ trục chính, gia công trên máy mài tròn ngoài.

- Nguyên công 11 : Mài tinh cổ biên, gia công trên máy mài tròn ngoài.

- Nguyên công 12 : Phay phẳng 2 mặt đối trọng, gia công trên máy phay đứng.

- Nguyên công 13 : Khoan + Tarô 4 lỗ ren M12x1,25, gia công trên máy khoan cần.

- Nguyên công 18 : Lắp đối trọng, nút dầu.

- Nguyên công 19 : Cân bằng.

- Nguyên công 20 : Kiểm tra nghiệm thu.

1) NGUYÊN CÔNG 1 : KIỂM TRA PHÔI.

Trước khi tiến hành gia công ta thực hiện qua bước kiểm tra phôi nhằm xác định phôi rèn đảm bảo đủ các điều kiện cần thiết cho các bước gia công về sau. Việc kiểm tra phôi rèn bao gồm các bước sau :

- Kiểm tra kích thước của phôi rèn nhằm đảm bảo đủ lượng dư gia công.

- Phôi rèn đã qua ủ khử ứng suất.

- Phôi rèn không có các vết nứt, cháy, ngậm xỉ.

- Phôi rèn phải được tôi cải thiện đạt HRC 22...26.

3) NGUYÊN CÔNG 3 : TIỆN CỔ TRỤC CHÍNH VÀ CÁC KÍCH THƯỚC KHÁC.

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị bằng 2 mũi tâm (hạn chế 5 bậc tự do), mũi

tâm đầu hạn chế 3 bậc tự do, mũi tâm 2 hạn chế 2 bậc tự do.

+ Kẹp chặt : chi tiết được kẹp thông qua ụ động của máy tiện, vị trí của dao tiện được xác định theo lượng dư cần gia công.

· Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 4 là máy tiện ren vít vạn năng 1K620 với các thông số máy như sau :

- Công suất động cơ : N = 10 (kW)

- Hiệu suất máy : h = 0,75

- Giới hạn vòng quay : 12,5 ¸ 2000 (vòng/phút).

- Số cấp tốc độ : 23

· Chế độ cắt :

  a) Tiện thô :

+ Chiều sâu cắt : t = 1,5 (mm) được lấy bằng lượng dư gia công thô.

+ Lượng chạy dao : tra bảng 5 - 11 [2] với đường kính chi tiết là f75 và kích thước dao tiện 20x32 ta có lượng chạy dao khi tiện thô mặt ngoài bằng dao gắn mảnh hợp kim cứng là S = 0,6 ¸ 1,2 (mm/vòng) Þ chọn S = 0,8 (mm/vòng)

+ Tốc độ cắt V : tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt.

  b) Tiện tinh :

+ Chiều sâu cắt : t = 0,5 (mm) được lấy bằng lượng dư gia công tinh.

+ Lượng chạy dao : tra bảng 5 - 14 [2] với độ nhám bề mặt cần đạt dsau khi tiện là R_Z3,2 và bán kính đỉnh dao tiện R = 1,5 mm ta có lượng chạy dao tinh  là S = 0,14 (mm/vòng).

+ Tốc độ cắt V : tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt.

6) NGUYÊN CÔNG 5 : TIỆN CỔ BIÊN

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị bằng đồ gá tiện cổ biên gồm : 2 khối V (hạn chế 4 bậc tự do) và một chốt chống xoay quanh tâm trục (hạn chế 1 bậc tự do).

+ Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp trên đồ gá. Vị trí của dao tiện được xác định tùy theo lượng dư gia công của mỗi lần.

· Chọn dao :

+ Dao tiện gắn mảnh thép gió và dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng là các loại dụng cụ cắt thông dụng nhất, hay dùng trong chế tạo cơ khí. Chọn dao tiện cần dùng là

 dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng. Chọn dùng dao tiện ngoài thân thẳng, gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có góc nghiêng chính là 90⁰ để còn sử dụng để khoả các mặt vai của trục khuỷu ; tra bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy) ta có tuổi bền danh nghĩa của dao là  : T = 45 phút.

+ Tra bảng 4 - 7 [1] ta chọn thông số của dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có góc nghiêng chính 90⁰ như sau :

 h = 32 (mm)  ;  b = 20 (mm)  ;  L = 140 (mm)  ;  l = 20 (mm)  ;  R = 1,5 (mm)

Theo tài  liệu thiết kế đồ án môn học CNCTM ta có tuổi bền của dao có đường kính lớn là : T = 45 phút.

7) NGUYÊN CÔNG 6 : KHOAN LỖ DẦU f4 THỨ NHẤT

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị trên 2 khối V ngắn (hạn chế 4 bậc tự do), chốt tỳ chỏm cầu chống xoay (hạn chế 1 bậc tự do), chốt tỳ (hạn chế 1 bậc tự do).

+ Kẹp chặt : kẹp chặt chi tiết được thực hiện bằng kẹp chặt ren vít. Các bạc thay nhanh được dùng để dẫn hướng cho mũi khoan tâm khi gia công. 

. Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 8 là máy khoan đứng 2A135 là máy khoan có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình f_max = 35 (mm) có các thông số như sau :

- Công suất động cơ : N = 6 (kW)

- Hiệu suất máy : h = 0,8

- Số cấp tốc độ : 12

- Giới hạn vòng quay : 42 ¸ 2000 (vòng/phút)

· Chọn dao :

+ Chọn dùng mũi khoan chế tạo bằng thép gió. Tra bảng 4 - 40 [1] có các kích thước của dụng cụ cắt như sau :

d = 4 (mm)  ;  L = 160 (mm)  ;  l = 100 (mm)

· Lượng dư gia công : gia công lỗ f4 được thực hiện trong một lần gia công :

+ Khoan lỗ đặc f4  Þ lượng dư gia công là :  z_b = 2,0 (mm).

· Chế độ cắt :

 + Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ với đường kính D = 4 (mm) , tra bảng 4 - 40 [1] chọn chiều dài mũi khoan L = 160 (mm) ; chiều dài phần làm việc l = 100 (mm). Vật liệu mũi khoan là thép gió P18.

+ Chiều sâu cắt : t = 4/2 = 2,0 (mm).

+ Lượng chạy dao : theo bảng 5 - 87 [2] với đường kính mũi khoan D = 4, HB <800, nhóm thép gia công 1 suy ra lượng chạy dao vòng là S = 0,08 ¸ 0,10 (mm/vòng)  Þ  chọn S = 0,10 (mm/vòng).

+ Tốc độ cắt V : tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt.

8) NGUYÊN CÔNG 7 : KHOAN LỖ DẦU f4 THỨ HAI

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị trên 2 khối V ngắn (hạn chế 4 bậc tự do), chốt tỳ chỏm cầu (hạn chế 1 bậc tự do), chốt tỳ chống xoay (hạn chế 1 bậc tự do).

+ Kẹp chặt : kẹp chặt chi tiết được thực hiện bằng kẹp chặt ren vít. Các bạc thay nhanh được dùng để dẫn hướng cho mũi khoan tâm khi gia công.

· Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 8 là máy khoan đứng 2A135 là máy khoan có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình f_max = 35 (mm) có các thông số như sau :

- Công suất động cơ : N = 6 (kW)

- Hiệu suất máy : h = 0,8

- Số cấp tốc độ : 12

- Giới hạn vòng quay : 42 ¸ 2000 (vòng/phút)

·  Chọn dao :

+ Chọn dùng mũi khoan chế tạo bằng thép gió. Tra bảng 4 - 40 [1] có các kích thước của dụng cụ cắt như sau :

 d = 4 (mm)  ;  L = 160 (mm)  ;  l = 100 (mm)

· Chế độ cắt : + Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ với đường kính D = 4 (mm) , tra bảng 4 - 40 [1] chọn chiều dài mũi khoan L = 160 (mm) ; chiều dài phần làm việc l = 100 (mm). Vật liệu mũi khoan là thép gió P18.

+ Chiều sâu cắt : t = 4/2 = 2,0 (mm).

+ Lượng chạy dao : theo bảng 5 - 87 [2] với đường kính mũi khoan D = 4, HB <800, nhóm thép gia công 1 suy ra lượng chạy dao vòng là S = 0,08 ¸ 0,10 (mm/vòng)  Þ  chọn S = 0,10 (mm/vòng).

+ Tốc độ cắt V : tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt.

10) NGUYÊN CÔNG 10 : MÀI BÁN TINH CỔ TRỤC CHÍNH.

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị bằng cách chống tâm hai đầu (hạn chế 5 bậc tự do), và được cặp tốc trên máy mài.

+ Kẹp chặt : kẹp chặt chi tiết được thực hiện bằng ụ động. Cữ của đá mài được xác

định bằng bộ dưỡng.

· Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 10 là máy mài tròn ngoài 3A151 là máy mài có đường kính và chiều dài lớn nhất của vật mài là 200x750 mm. Máy mài tròn ngoài 3A151.

- Công suất động cơ : N = 7 (kW)

- Hiệu suất máy : h = 0,8

- Số vòng quay của phôi trong 1 phút : 75 ; 150 ; 300 (vòng/phút)

- Số vòng quay của đá mài trong 1 phút : 1080 ; 1240 (vòng/phút)

- Lượng chạy dao dọc của bàn máy (điều chỉnh vô cấp): V_dọc = 0,1 - 10 m/phút

- Lượng chạy dao ngang của đá mài sau 1 hành trình của bàn máy: S_ng = 0,005 - 0,03 m/hành trình

- Kích thước đá mài : đường kính x chiều rộng = 600 x 60 mm.

· Lượng dư gia công :

+ Mài cổ khuỷu từ đường kính f71 xuống còn f70,4  Þ  lượng dư gia công là :  z_b = 0,3 (mm).

· Chế độ cắt :

+ Tính chế độ cắt cho nguyên công mài gồm : số vòng quay của chi tiết, số vòng quay của đá mài, lượng chạy dao ngang của đá mài.

+ Chiều sâu mài : t = 0,6/2 = 0,3 (mm).

+ Tra bảng 5 - 204 [2] với đường kính đá mài D = 600 mm, thép không tôi, chiều dày đá mài 60 mm ta có :

-  Số vòng quay của chi tiết :  n_ct = 40 ¸ 145 (vòng/phút) ; chọn theo số vòng quay của máy ta có n_ct = 75 (vòng/phút).

11) NGUYÊN CÔNG 11 : MÀI TINH CỔ BIÊN

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị  5 bậc tự do trên đồ gá giống như nguyên công tiện cổ biên .2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do, chốt tỳ trụ dịnh vị vào chuẩn hạn chế bậc tự do xoay.

+ Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt trên đồ gá nhờ cơ cấu ren vít. Cữ của đá mài được xác định bằng bộ dưỡng.

· Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 11 là máy mài tròn ngoài 3A151 là máy mài có đường kính và chiều dài lớn nhất của vật mài là 200x750 mm. Máy mài tròn ngoài 3A151 có các thông số chính như sau :

- Công suất động cơ : N = 7 (kW)

- Hiệu suất máy : h = 0,8

- Số vòng quay của phôi trong 1 phút : 75 ; 150 ; 300 (vòng/phút)

- Số vòng quay của đá mài trong 1 phút : 1080 ; 1240 (vòng/phút)

- Lượng chạy dao dọc của bàn máy (điều chỉnh vô cấp): V_dọc = 0,1 - 10 m/phút

- Lượng chạy dao ngang của đá mài sau 1 hành trình của bàn máy: S_ng = 0,005 - 0,03 m/hành trình

- Kích thước đá mài : đường kính x chiều rộng = 600 x 60 mm.

·  Lượng dư gia công :

+ Mài cổ khuỷu từ đường kính f66 xuống còn f65  Þ  lượng dư gia công là :  z_b = 0,5 (mm).

·  Chế độ cắt :

+ Tính chế độ cắt cho nguyên công mài gồm : số vòng quay của chi tiết, số vòng quay của đá mài, lượng chạy dao ngang của đá mài.

+ Chiều sâu mài : t = 1/2 = 0,5 (mm).

+ Tra bảng 5 - 204 [2] với đường kính đá mài D = 600 mm, thép không tôi, chiều dày đá mài 60 mm ta có :

-    Số vòng quay của chi tiết :  n_ct = 40 ¸ 145 (vòng/phút) ; chọn theo số vòng quay của máy ta có n_ct = 75 (vòng/phút).

16) NGUYÊN CÔNG 16 : MÀI TINH CÔN 

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị bằng các chống tâm hai đầu (hạn chế 5 bậc tự do), và được cặp tốc trên máy mài.

+ Kẹp chặt : kẹp chặt chi tiết được thực hiện bằng ụ động. Cữ của đá mài được xác định bằng bộ dưỡng.

· Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 16 là máy mài tròn ngoài 3A151 là máy mài có đường kính và chiều dài lớn nhất của vật mài là 200x750 mm. Máy mài tròn ngoài 3A151 có các thông số chính như sau :

-  Công suất động cơ : N = 7 (kW)

- Hiệu suất máy : h = 0,8

- Số vòng quay của phôi trong 1 phút : 75 ; 150 ; 300 (vòng/phút)

- Số vòng quay của đá mài trong 1 phút : 1080 ; 1240 (vòng/phút)

- Lượng chạy dao dọc của bàn máy (điều chỉnh vô cấp): V_dọc = 0,1 - 10 m/phút

- Lượng chạy dao ngang của đá mài sau 1 hành trình của bàn máy: S_ng = 0,005 - 0,03 m/hành trình

17) NGUYÊN CÔNG 17 : PHAY RÃNH THEN

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị trên 2 khối V ngắn (hạn chế 4 bậc tự do), chốt tỳ chỏm cầu chống xoay (hạn chế 1 bậc tự do) và chốt tỳ (hạn chế 1 bậc tự do).

+ Kẹp chặt : chi tiết được kẹp bằng cơ cấu kẹp chặt ren vít. Vị trí của dao phay được xác định bằng cữ so dao. Các then dẫn hướng có tác dụng định vị đồ gá trên máy.

. Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 17 là máy phay đứng vạn năng 6H12 với các thông số máy như sau :

-  Công suất động cơ : N = 7 (kW)

- Kích thước bàn máy : 320x1250 (mm)

- Hiệu suất máy : h = 0,75

- Giới hạn vòng quay : 30 ¸ 1500 (vòng/phút)

- Số cấp tốc độ : 18

·  Chọn dao :

+ Dùng dao phay ngón đuôi trụ thép gió, tra bảng 4 - 73 [1] ta chọn thông số của 2 dao phay ngón đuôi trụ thép gió như sau :

d = 8  (mm)  ;   l = 11 (mm)  ;  L = 55 (mm)  ;  z = 4; d = 12 (mm) ;   l = 16 (mm)  ;  L = 73 (mm)  ;  z = 5

+ Theo bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy) ta có tuổi bền danh nghĩa của các dao là  : T = 20 phút.

· Lượng dư gia công :

+ Lượng dư gia công ở nguyên công phay rãnh then rộng 12 (mm) được lấy bằng lượng dư của phôi còn lại sau khi gia công ở các nguyên công trước và bằng z_b = 5,75 (mm)

+ Lượng dư gia công ở nguyên công phay rãnh then rộng 8 (mm) được lấy bằng lượng dư của phôi còn lại sau khi gia công ở các nguyên công trước và bằng z_b = 4 (mm)

19) NGUYÊN CÔNG 19 : CÂN BẰNG

+ Nguyên công cân bằng là nguyên công giúp cho trục khuỷu được cân bằng khi làm việc dưới tác dụng của các lực quán tính. Yêu cầu của nguyên công cân bằng là làm cho trục khuỷu quay cân đối, không bị lệch tâm dẫn đến lực phân bố không đều và làm yếu thân trục.

+ Việc cân bằng có thể thực hiện bằng cách khoan lỗ phụ vào đối trọng, vai hoặc phay đi một phần nào đó ở vai trục khuỷu để cân bằng khối lượng. Phương pháp cân bằng nào là phụ thuộc điều kiện gia công cụ thể. Ở đây ta chọn phương pháp khoan vào đối trọng.

20) NGUYÊN CÔNG 20 : KIỂM TRA NGHIỆM THU SẢN PHẨM

+ Nguyên công kiểm tra được thực hiện để đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật được đặt ra khi thiết kế chi tiết, giúp chi làm việc ổn định khi làm việc. Như :

- Độ ôvan của cổ trục chính phải nhỏ hơn 0,01mm.

- Độ đồng tâm giữa hai cổ trục chính phải nhỏ hơn 0,02mm.

- Độ không song song và không đồng phẳng của tâm cổ biên và tâm cổ trục chính không quá 0,03/100mm.

- Độ ô van của cổ trục chính và của cổ biên phải nhỏ hơn 0,01mm, độ côn phải nhỏ hơn 0,01/100mm. 

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ

A - TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ KHI GIA CÔNG CỔ TRỤC CHÍNH 70:

+ LƯỢNG DƯ KHI GIA CÔNG MẶT TRỤ 70. PHÔI DẬP, ĐỘ CHÍNH XÁC CẤP 4 TRỌNG LƯỢNG PHÔI LÀ 9,81 KG, VẬT LIỆU PHÔI LÀ THÉP 45.

+ Qui trình công nghệ gồm các bước : tiện thô, tiện tinh, mài bán tinh, mài tinh (tiện và mài đều được chống tâm hai đầu). Chi tiết gia công được chống tâm hai đầu, sử dụng 2 loại mũi tâm : mũi tâm trước di động và mũi tâm sau cố định.

Sau khi gia công bề mặt trục đạt cấp chính xác 6, độ bóng đạt  R_a0,63 .

T_a : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.

r_a  :­ Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song.)

e_b   : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

Vì gia công có chống tâm với mũi tâm trước di động nên sai số gá đặt theo bảng 17 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) trong trường hợp này là e_b = 0. Như vậy trong công thức tính Z_bmin không còn sai số gá đặt.

+ Sai lệch không gian còn lại được tính như sau :

-  Sau tiện thô :  r_tthô  = 0,06.1828  = 109,68  (mm).

-  Sau tiện tinh :  r_ttinh  = 0,04.1828  = 73,12  (mm).

-  Sau mài thô :  r_mthô  = 0,02.1828  = 36,56  (mm).

+  Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức sau :

                             2.Z_min  =  2.(R_zi-1 + T_i-1 + r_i-1)

- Tiện thô : 2.Z_min  =  2.(150 + 250 + 1828)  = 2.2228 (mm).

- Tiện tinh : 2.Z_min  =  2.(50 + 50 + 109,68)  = 2.208,68 (mm).

- Mài thô : 2.Z_min  =  2.(25 + 25 + 73,12)  = 2.123,12 (mm).

- Mài tinh : 2.Z_min  =  2.(6,3 + 12 + 36,56)  = 2.54,86 (mm).

+ Cột “lượng dư giới hạn” được xác định như sau :

           Z_max : là hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.

           Z_min : là hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.

 - Mài tinh :        2.Z_max4 =  d_max3  -  d_max4  = 70,160 – 70,019 = 0,141 (mm).

                             2.Z_min4  =  d_min3  -  d_min4  = 70,110 – 70,000 = 0,110 (mm).

- Mài thô :         2.Z_max3 =  d_max2  -  d_max3  = 70,456 – 70,160 = 0,296 (mm).

                             2.Z_min3  =  d_min2  -  d_min3  = 70,356 – 70,110 = 0,246 (mm).

- Tiện tinh :       2.Z_max2 =  d_max1  -  d_max2  = 71,173 – 70,456 = 0,717 (mm).

                             2.Z_min2  =  d_min1  -  d_min2  = 70,773 – 70,356 = 0,417 (mm).

- Tiện thô :       2.Z_max1 =  d_maxp  -  d_max1  = 78,229 – 71,173 = 7,056 (mm).

                             2.Z_min1  =  d_minp  -  d_min1  = 75,229 – 70,773 = 4,456 (mm).

B - TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ KHI GIA CÔNG CỔ BIÊN 65:

+ Tính lượng dư khi gia công mặt trụ f65. Phôi dập, độ chính xác cấp 4 trọng lượng phôi là 9,81 kg, vật liệu phôi là thép 45.

+ Qui trình công nghệ gồm ba bước : tiện thô, tiện tinh, mài tinh. Chi tiết gia công được gá vào đồ gá chuyên dùng rồi chống tâm hai đầu, sử dụng 2 loại mũi tâm : mũi tâm trước di động và mũi tâm sau cố định.

Sau khi gia công bề mặt cổ biên đạt cấp chính xác 6, độ bóng đạt R_a0,63.

+ Sai lệch không gian còn lại được tính như sau :

- Sau tiện thô :  r_tthô  = 0,06.1820  = 109,2  (mm).

- Sau tiện tinh :  r_ttinh  = 0,02.1820  = 36,4  (mm).

+  Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức sau :

                             2.Z_min  =  2.(R_zi-1 + T_i-1 + r_i-1)

- Tiện thô : 2.Z_min  =  2.(150 + 250 + 1820)  = 2.2220 (mm).

- Tiện tinh : 2.Z_min  =  2.(50 + 50 + 109,2)  = 2.209,2 (mm).

- Mài tinh : 2.Z_min  =  2.(6,3 + 12 + 36,4)  = 2.54,7 (mm).

Trong bảng tính toán, cột “kích thước tính toán” được xác định như sau : Lấy kích thước chi tiết cộng với lượng dư nhỏ nhất.

- Tiện tinh : d₂ = d_min + 2.Z_min = 65 + 0,110  = 65,110 (mm).

- Tiện thô : d₁ = d₂ + 2.Z_min = 65,110 + 0,418  = 65,528 (mm).

-  Phôi : d_phôi = d₁ + 2.Z_min = 65,528 + 4,440  = 69,968 (mm).

+ Tiếp theo ta ghi vào cột dung sai của từng nguyên công. Cột kích thước giới hạn được xác định như sau : Làm tròn số kích thước tính toán tới giá trị có nghĩa của dung sai, ta được kích thước giới hạn nhỏ nhất. Sau đó lấy kích thước giới hạn nhỏ nhất cộng với dung sai ta được kích thước giới hạn lớn nhất.

- Mài tinh : d_max3 = d_min  + d_mtinh = 65 + 0,019 = 65,019 (mm).

- Tiện tinh : d_max2 = d₂  + d_ttinh = 65,110 + 0,1 = 65,210 (mm).

- Tiện thô : d_max1 = d₁  + d_tthô = 65,528 + 0,4 = 65,928 (mm).

- Phôi :  d_maxp = d_phôi  + d_phôi = 69,968 + 3 = 72,968 (mm).

·Kiểm tra kết quả tính toán :

+ Sau khi gia công xong :

2.z_max - 2.z_min    =  d_phôi  -  d_{chi tiết}

Hay: 7949  -  4968  =  3000 - 19  = 2981 (mm).

CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT

A - TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG CỔ TRỤC CHÍNH 70:

Khi gia công cổ khuỷu, bước gia công đầu tiên là tiện thô và tiện tinh cổ khuỷu là những bước gia công quan trọng và chịu tác dụng lớn của lực cắt do lượng dư gia công lớn. Chính vì vậy, tính toán chế độ cắt khi gia công cổ khuỷu được tính cho 2 bước đầu là : tiện thô và tiện tinh.

1) Tiện thô :

+ Quá trình tiện được thực hiện trên máy tiện ren vít vạn năng 1K620 có công suất máy là N_m = 10 kW.

a) Chiều sâu cắt : t  = 1,5 (mm).

b) Lượng chạy dao S _t : lượng chạy dao S_t khi tiện thô thì lấy theo khả năng cho phép lớn nhất theo công suất máy, độ cứng vững hệ thống công nghệ, độ bền của mảnh dao cắt và độ bền của thân dao. Lượng chạy dao khi tiện ngoài thô được giới thiệu ở bảng 5 - 11[2]   với đường kính chi tiết f75, vật liệu chi tiết là thép cácbon, dao gắn mảnh hợp kim cứng ta có : S_t = 0,6 ¸ 1,2 (mm/vòng) => chọn S_t = 0,8 (mm/vòng).

d) Lực cắt :

Lực cắt có đơn vị tính là N, được chia làm 3 thành phần theo các tọa độ của máy : lực cắt theo hướng tiếp tuyến P­_Z , lực cắt theo hướng kính P_y , lực cắt theo hướng trục P_x .

Khi tiện dọc ngoài, tiện ngang thì các lực cắt thành phần được tính theo công thức sau :    

 P_{z, y, x}  = 10.C_p.t^x.S^y.Vⁿ.k_p

+ Lực cắt thành phần P_z :

-  Tra bảng 5 - 23 [2] ta có trị số C_p và các số mũ như sau : C_p = 300 ; x = 1,0 ; y = 0,75 ; n = - 0,15.

2) Tiện tinh :

+ Quá trình tiện được thực hiện trên máy tiện ren vít vạn năng 1K620 có công suất máy là N_m = 10 kW.

a) Chiều sâu cắt : t  = 0,5 (mm).

b) Lượng chạy dao S _t : lượng chạy dao S_t khi tiện tinh được lấy theo độ nhám bề mặt gia công và bán kính đỉnh dao. Theo bảng 5 - 14[2]   với bán kính đỉnh dao r = 1,5 (mm), độ nhám đạt được sau gia công là R_a2,5 , vật liệu chi tiết là thép cácbon, dao gắn mảnh hợp kim cứng ta có : S_t = 0,246 (mm/vòng) 

d) Lực cắt :

Lực cắt có đơn vị tính là N, được chia làm 3 thành phần theo các tọa độ của máy : lực cắt theo hướng tiếp tuyến P­_Z , lực cắt theo hướng kính P_y , lực cắt theo hướng trục P_x. 

B - TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG CỔ BIÊN 65:

+ Khi gia công cổ biên, bước gia công đầu tiên là tiện thô và tiện tinh tinh là những bước gia công quan trọng và chịu tác dụng lớn của lực cắt do lượng dư gia công lớn. Chính vì vậy, tính toán chế độ cắt khi gia công cổ biên được tính cho 2 bước đầu là : tiện thô và tiện tinh.1)  Tiện thô :

+ Quá trình tiện được thực hiện trên máy tiện ren vít vạn năng 1K620 có công suất máy là N_m = 10 kW.

a) Chiều sâu cắt : t  = 1,5 (mm).

b) Lượng chạy dao S _t : lượng chạy dao S_t khi tiện thô thì lấy theo khả năng cho phép lớn nhất theo công suất máy, độ cứng vững hệ thống công nghệ, độ bền của mảnh dao cắt và độ bền của thân dao. Lượng chạy dao khi tiện ngoài thô được giới thiệu ở bảng 5 - 11[2]   với đường kính chi tiết f70, vật liệu chi tiết là thép cácbon, dao gắn mảnh hợp kim cứng ta có : S_t = 0,6 ¸ 1,2 (mm/vòng) => chọn S_t = 0,8 (mm/vòng).

d) Lực cắt :

 Lực cắt có đơn vị tính là N, được chia làm 3 thành phần theo các tọa độ của máy : lực cắt theo hướng tiếp tuyến P­_Z , lực cắt theo hướng kính P_y , lực cắt theo hướng trục P_x .

Khi tiện dọc ngoài, tiện ngang thì các lực cắt thành phần được tính theo công thức sau : P_{z, y, x}  = 10.C_p.t^x.S^y.Vⁿ.k_p

+ Lực cắt thành phần P_z :

- Tra bảng 5 - 23 [2] ta có trị số C_p và các số mũ như sau : C_p = 300 ; x = 1,0 ; y = 0,75 ; n = - 0,15 ;

- Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : góc nghiêng chính, góc cắt chính, góc trước, bán kính đỉnh dao... và được xác định bằng :  k_P = k_MP.k_j.k_gp.k_lp.k_rp  ; tra bảng 5 - 22 [2] ta có:   k_j = 1,0 ; k_gp ­= 1,0.

d) Lực cắt :

Lực cắt có đơn vị tính là N, được chia làm 3 thành phần theo các tọa độ của máy : lực cắt theo hướng tiếp tuyến P­_Z , lực cắt theo hướng kính P_y , lực cắt theo hướng trục P_x .

Khi tiện dọc ngoài, tiện ngang thì các lực cắt thành phần được tính theo công thức sau :       P_{z, y, x}  = 10.C_p.t^x.S^y.Vⁿ.k_p

+ Lực cắt thành phần P_z :

-  Tra bảng 5 - 23 [2] ta có trị số C_p và các số mũ như sau : C_p = 300 ; x = 1,0 ; y = 0,75 ; n = - 0,15.

CHƯƠNG V : TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN

Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây:

T­_tc = T₀ + T_p + T_pv + T_tn

Trong đó :

T_tc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).

T₀ - Thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng).

T_p - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng T_p = 10%T_o.

T_pv - Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (T_pvkt) để                thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (T_pvkt = 8%T_o); thời gian phục vụ tổ chức (T_pvtc)­ để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (T_pvtc=3%T_o).

· Nguyên công 2 : Phay + khoan tâm các mặt đầu .

+ Tra bảng 29 (thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có công thức tính thời gian cơ bản khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu (j = 90⁰).

+ Tra bảng 26 (thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có công thức tính thời gian cơ bản khi khoan tâm bằng mũi khoan ruột gà đuôi trụ.

· Nguyên công 7 : Khoan lỗ dầu thứ hai

+ Tra bảng 26 (thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có công thức tính thời gian cơ bản khi khoan lỗ thông suốt .

· Nguyên công 8 : Khoan lỗ dầu thứ ba

+ Tra bảng 26 (thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có công thức tính thời gian cơ bản khi khoan lỗ thông suốt.

· Nguyên công 16 : Phay rãnh then

a) Phay rãnh 8 :

+ Tra bảng 29 (thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có công thức tính thời gian cơ bản khi phay rãnh then kín 2 đầu bằng dao phay ngón.

a) Phay rãnh 12 :

+ Tra bảng 29 (thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có công thức tính thời gian cơ bản khi phay rãnh then kín 2 đầu bằng dao phay ngón.

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

A - THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG TIỆN CỔ TRỤC CHÍNH :

I. Thiết kế cơ cấu định vị chi tiết

1) Xác định phương pháp định vị chi tiết :

+ Vì nguyên công này là nguyên công tiện được thực hiện trên máy tiện ren vít vạn năng nên đồ gá cần thiết kế là đồ gá tiện.

+ Nguyên công tiện cổ trục chính được thực hiện sau khi đã thực hiện các nguyên công phay các mặt đầu, khoan tâm. Chi tiết được định vị bằng các mũi tâm, gồm có 2 mũi tâm khác nhau : mũi tâm trước là mũi tâm tùy động, mũi tâm sau là mũi tâm có tác dụng kẹp chặt (ụ động). Việc truyền chuyển động cho chi tiết được thực hiện thông qua cặp tốc.

- Mũi tâm trước (mũi tùy động) : định vị 3 bậc tự do.

- Mũi tâm sau (ụ động) : định vị 2 bậc tự do.

- Cặp tốc : truyền chuyển động cho chi tiết và có chốt tỳ tham gia định vị 1 bậc tự do của chi tiết, không cho chi tiết quay xung quanh tâm của 2 mũi tâm.

2) Chọn cơ cấu định vị chi tiết :

Mặt đầu và các lỗ tâm của chi tiết trục khuỷu đã qua gia công nên ta chọn làm chuẩn tinh, sử dụng cơ cấu định vị là mũi tâm tùy động (hạn chế 3 bậc tự do) và mũi tâm sau (hạn chế 2 bậc tự do) cùng với chốt tỳ (hạn chế 1 bậc tự do) .

II. Tính lực kẹp cần thiết:

1) Xác định phương pháp kẹp chặt :

+ Với nguyên công tiện cổ khuỷu này thì việc kẹp chặt được thực hiện bởi mũi tâm sau (ụ động).

+ Phương : phương của lực kẹp thẳng góc với mặt chuẩn định vị chính để có diện tích tiếp xúc là lớn nhất, giảm áp suất lực kẹp gây ra để tránh biến dạng.

+ Chiều : chiều của lực kẹp  hướng từ ngoài vào mặt chuẩn định vị để có lợi thế về lực và cơ cấu kẹp có kết cấu nhỏ gọn.

2) Tính lực kẹp cần thiết :

+ Việc tính toán lực kẹp được coi là gần đúng trong điều kiện phôi ở trạng thái cân bằng tĩnh dưới tác dụng của ngoại lực. Các ngoại lực bao gồm : lực kẹp, phản lực ở điểm tựa, lực ma sát ở các mặt tiếp xúc, lực cắt, trọng lực của chi tiết gia công…

+ Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ phụ thuộc vào các ngoại lực tác dụng kể trên. Lực cắt và mômen cắt được xác định cụ thể theo phương pháp cắt, trong thực tế lực cắt không phải là hằng số. 

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

 Trong công thức trên phải tính sai số chế tạo đồ gá e_ct. Tuy nhiên do chưa biết sai số gá đặt e_gđ nên để tính được sai số chế tạo đồ gá e_ct phải chọn sai số gá đặt e_gđ. Sai số gá đặt e_gđ chọn trước được gọi là sai số gá đặt cho phép và nó được kí hiệu là [e_gđ]. 

y_max, y_min : lượng chuyển vị lớn nhất và nhỏ nhất của chuẩn gốc kích thước khi lực kẹp gây ra

a : góc hợp bởi phương thực hiện kích thước và phương lực kẹp

 ta có a = 0⁰ nên  sai số kẹp chặt  cosa = 1.

Chi tiết gá trên 2 mũi tâm với đường kính lỗ tâm là d = 3(mm) nên ta có công thức tính sai số kẹp chặt theo 2 phương biến dạng x, y là :  

e_kY = y.cosa = C.(0,1.P_y)^0,5  = 7,2.(0,1.601,20)^0,5 = 55,83 (mm).

e_kX = y.cosa = C.(0,1.P_x)^0,5  = 5,3.(0,1.541,73)^0,5 = 39 (mm).

Như vậy chỉ còn lại một ẩn số phải tìm là sai số chế tạo đồ gá e_ct . Để đạt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá thay cho e_ct ta có khái niệm “sai số chế tạo cho phép” kí hiệu là [e_ct] 

V. Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :

1) Yêu cầu đối với thân đồ gá:

+ Do chi tiết được định vị sẵn trên đồ gá vạn năng của máy tiện nên các yêu cầu kĩ thuật đối với đồ gá ở đây, chính là các yêu cầu kĩ thuật của đồ gá máy tiện.

+ Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất dư .    

2) Kiểm tra đồ gá :

+ Phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn .

+ Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết .

+ Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá .

B -THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG TIỆN CỔ BIÊN:

I. Thiết kế cơ cấu định vị chi tiết :

1) Xác định phương pháp định vị :                                                                            

+ Vì nguyên công này là nguyên công tiện được thực hiện trên máy tiện ren vít vạn năng nên đồ gá cần thiết kế là đồ gá tiện.

+ Nguyên công tiện cổ khuỷu được thực hiện sau khi đã thực hiện các nguyên công phay các mặt đầu, khoan tâm, phay chuẩn và tiện cổ khuỷu. Để tiện cổ biên trên máy tiện vạn năng ta phải đánh lệch cổ chính để đưa tâm quay của cổ biên trùng với tâm quay của trục chính.

2) Chọn cơ cấu định vị chi tiết :

+ Như trên đã phân tích, chọn sử dụng các cơ cấu định vị gồm có : 2 khối V ngắn (hạn chế 4 bậc tư do), 2 chốt tỳ (hạn chế 2 bậc tự do).

II. Tính lực kẹp cần thiết :

+ Chi tiết được kẹp chặt trên đồ gá thông qua cơ cấu kẹp chặt bằng các bulông thông qua miếng kẹp. Sử dụng 2 bulông có thể xoay được để thuận lợi cho việc tháo miếng kẹp và gá chi tiết gia công.

+ Cả cụm đồ gá-chi tiết được kẹp chặt bởi mâm cặp 3 chấu, một đầu kia được đánh lệch tâm bằng một vòng số 8 và chống vào ụ động của máy tiện.

+ Phương : phương của lực kẹp thẳng góc với mặt chuẩn định vị chính để có diện tích tiếp xúc là lớn nhất, giảm áp suất lực kẹp gây ra để tránh biến dạng.

+ Việc tính toán lực kẹp được coi là gần đúng trong điều kiện phôi ở trạng thái cân bằng tĩnh dưới tác dụng của ngoại lực. Các ngoại lực bao gồm : lực kẹp, phản lực ở điểm tựa, lực ma sát ở các mặt tiếp xúc, lực cắt, trọng lực của chi tiết gia công.

+ Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ phụ thuộc vào các ngoại lực tác dụng kể trên. Lực cắt và mômen cắt được xác định cụ thể theo phương pháp cắt, trong thực tế lực cắt không phải là hằng số. Ngoài ra còn có nhiều điều kiện khác không ổn định như bề mặt phôi không bằng phẳng, nguồn sinh lực tác dụng vào cơ cấu kẹp để sinh ra lực kẹp không ổn định. 

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

Trong công thức trên phải tính sai số chế tạo đồ gá e_ct. Tuy nhiên do chưa biết sai số gá đặt e_gđ nên để tính được sai số chế tạo đồ gá e_ct phải chọn sai số gá đặt e_gđ. Sai số gá đặt e_gđ chọn trước được gọi là sai số gá đặt cho phép và nó được kí hiệu là [e_gđ]. 

e_c : sai số chuẩn (khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị). Chi tiết được định vị trên 2 khối V ngắn và được kẹp chặt trên đồ gá tiện cổ biên thông qua các miếng kẹp.

 y_max, y_min : lượng chuyển vị lớn nhất và nhỏ nhất của chuẩn gốc     kích thước khi lực kẹp gây ra. a : góc hợp bởi phương thực hiện kích thước và phương lực kẹp ta có a = 0⁰ nên  sai số kẹp chặt  cosa = 1. Sai số kẹp chặt được lấy bằng  e_k = 12,5 (mm).

  Như vậy chỉ còn lại một ẩn số phải tìm là sai số chế tạo đồ gá e_ct . Để đạt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá thay cho e_ct ta có khái niệm “sai số chế tạo cho phép” kí hiệu là [e_ct] 

V. Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :

Yêu cầu đối với thân đồ gá:

+ Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất dư .

Kiểm tra đồ gá :

+ Phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn

+ Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết

+ Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá

Sơn đồ gá :

+ Sau khi đồ gá được kiểm tra tất cả các bề mặt không gia công cần phải được sơn dầu. Màu sơn có thể tuỳ ý, lớp sơn phải khô.

+ Các chi tiết như tay quay, chi tiết khoá, bulông, đai ốc được nhuộm lấy màu  bằngphương pháp hóa học.

Những yêu cầu an toàn về đồ gá :

+ Những chi tiết ngoài không được có cạnh sắc.

+ Không được làm xê dịch vị trí của đồ gá khi thay đổi điều chỉnh trên máy.

+ Đồ gá cần được cân bằng tĩnh và cân bằng động.

CHƯƠNG VII : TÍNH TOÁN KINH TẾ CỦA QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

I. Tính giá thành từng phần:

1) Giá thành phôi :

Hệ số C là hệ số không cố định, nó có thể thay đổi theo thời gian và địa điểm làm việc. Theo mức lương chung ta có lương trung bình của một công nhân cơ khí hàng tháng là 500000 (đồng), người công nhân làm việc 48 giờ, vậy lương cho một giờ làm việc là 10500 (đồng).

C_dc : giá thành ban đầu của dụng cụ ;

C_daotiện = 120000  (đồng) ;

C_{daophaymđầu} = 200000  (đồng) ;

C_daophayđĩa = 240000  (đồng)  ;

C_mũikhoan = 70000  (đồng) ;

C_đámài = 150000 (đồng) ;

n_m : số lần dụng cụ có thể mài đến lúc hỏng ;  lấy n_m = 5 ;

t_m : chi phí cho 1 phút mài dao ; t_m = 200 (đồng/phút) ;

T_o : thời gian cơ bản (phút) ; T_o = 45 (phút).

5) Chi phí khấu hao máy :

+ Chi phí khấu hao máy dùng để sau một thời gian có đủ số tiền bằng giá trị của máy sử dụng. Trong sản xuất lớn khi tại mỗi máy chỉ thực hiện một nguyên công thì chi phí này được xác định như sau :

C_m : giá thành của máy ;

C_1K620 = 12000000  (đồng) ;

C_6H12 = 10000000  (đồng) ;

C_6H82 = 10000000  (đồng)  ;

C_2A135 = 15000000  (đồng) ;

C_3A151 = 18000000 (đồng) ;

 N : số chi tiết trong một năm ; N = 13200 (chi tiết)

 K_kh : phần trăm khấu hao ; K_kh = 14,9

S_kh  = S_kh1 + S_kh2 + S_kh3 + S_kh4 + S_kh5 = 733,68 (đồng)

+ Giá thành của một chi tiết ở một nguyên công S_ctnc nào đó được xác định theo công thức sau :

S_ctnc  = S_p + S_L + S_đ + S_dc + S_kh + S_sc + S_sđg  = 255778,02 (đồng) .

II. Tính giá thành chi tiết :

+ Giá thành của một chi tiết ở một nguyên công S_ctnc nào đó được xác định theo công thức sau :

 S_ctnc  = S_p + S_L + S_đ + S_dc + S_kh + S_sc + S_sđg  = 255778,02 (đồng) .

PHẦN II : THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐỐI

TRỌNG CỦA ĐỘNG CƠ D165

CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT

I. Nhiệm vụ thiết kế:

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết đối trọng D165 đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật cho trên bản vẽ.

II. Phân tích chức năng làm việc:

+ Chi tiết cần yêu cầu thiết kế là một chi tiết đi đồng bộ với bộ trục khuỷu tay biên, chi tiết này có tác dụng tạo mômen quán tính giúp trục khuỷu quay toàn bộ vòng và đảm bảo động cơ chạy ổn định. Cũng như chi tiết trục khuỷu, chi tiết đối trọng cũng là một trong những chi tiết quan trọng và được dùng phổ biến trong các động cơ ở : xe máy, ô tô, tàu thủy, máy xay xát, máy bơm nước ...

+ Chi tiết đối trọng D165 trong đồ án này được sử dụng trong việc chế tạo động cơ Diesel D165 (16 mã lực) như máy kéo, máy xay xát phục vụ cho nông nghiệp .

III. Phân tích tính nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Chi tiết đối trọng D165 được sử dụng để tạo mômen quán tính cho trục khuỷu, bề mặt làm việc của chi tiết là mặt tiếp giáp với trục khuỷu, đây là bề mặt làm việc tĩnh. Tuy vậy,  ta cần đảm bảo một số điều kiện kỹ thuật cơ bản sau đây:

+ Độ không vuông góc giữa đường tâm 2 lỗ f13 với hai mặt rãnh phải nhỏ hơn 0,1mm.

+ Độ không vuông góc giữa 2 mặt rãnh với hai mặt đầu phải nhỏ hơn 0,1mm.

+ Độ không song song của mặt phẳng qua đường tâm 2 lỗ f13 với mặt đầu phải nhỏ hơn 0,15mm.

IV. Xác định dạng sản xuất:

+ Có 3 dạng sản xuất trong chế tạo máy :

- Sản xuất đơn chiếc

- Sản xuất  hàng loạt (loạt lớn, loạt vừa và loạt nhỏ)

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

V. Chọn phương pháp chế tạo phôi :

+ Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi, có nhiều dạng phôi thường dùng như : phôi thép thanh, phôi dập,  phôi rèn tự do, phôi đúc.

 Tuy nhiên, điều cơ bản khi chọn phương pháp chế tạo phôi là sao cho hình dáng của phôi gần với hình dáng của chi tiết.

+ Vật liệu chi tiết gia công là gang xám GX15 - 32 .

+ Chi tiết đối trọng làm việc với tải trọng tĩnh kết hợp với dạng sản xuất là hàng loạt lớn, hình dạng chi tiết đơn giản nên tra bảng 3 - 1 [1] chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn kim loại, chi tiết đúc đạt độ chính xác cấp I.

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

I. Xác định đường lối công nghệ :

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

II. Chọn phương pháp gia công :

+ Gia công mặt đầu A và B đạt kích thước 34  :

- Dung sai : T = 0,2 ; tra bảng 3 - 91 [1] có cấp chính xác 11.

- Độ bóng : R_Z40 tương ứng cấp nhẵn bóng là Ñ4 (theo bảng 5 - thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy)

Tra bảng 3 - 69 [1] có phương pháp gia công cuối cùng có thể là :

- Phay thô

- Bào bán tinh

Do bề mặt gia công không liên tục và nhỏ nên chọn phương pháp gia công là :

- Phay thô

+ Gia công 2 lỗ 13  :

- Vật liệu gia công : GX15 - 32 ;

- Độ nhám bề mặt : R_z = 40 ;

- Dung sai : T = 0,25 ; tra bảng 3 - 91 [1] có cấp chính xác 12.

- Độ bóng : R_Z40 tương ứng cấp nhẵn bóng là Ñ4 (theo bảng 5  thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy)

Tra bảng 3 - 87 [1] ta có phương pháp gia công lỗ 13là khoan bằng mũi khoan ruột gà. Kích thước của các mũi khoan được tra theo bảng 4 - 40 [1]:

- Khoan lỗ f13 bằng mũi khoan ruột gà đuôi trụ.

=> Đạt cấp chính xác 12 - R_Z40.

+ Gia công  mặt cong bán kính R96,5  :

- Vật liệu gia công : GX15 - 32 ; 

- Độ nhám bề mặt : R_z = 80 ;

- Dung sai : T = 0,3 ; tra bảng 3 - 91 [1] có cấp chính xác 12.

- Độ bóng : R_Z80 tương ứng cấp nhẵn bóng là Ñ3 (theo bảng 5  thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy).

III. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) :

+ Từ những sự phân tích trên đây ta có thể lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết chủ yếu gồm các nguyên công sau :

- Nguyên công 1 : Kiểm tra phôi, kiểm tra phôi để đảm bảo phân bố lượng dư cho các nguyên công sau.

- Nguyên công 2 : Phay hai đầu (mặt đầu A và B), gia công trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu, sau khi phay xong còn dùng làm chuẩn định vị cho một số nguyên công sau.

- Nguyên công 3 : Tiện mặt cong, gia công trên máy tiện vạn năng.

- Nguyên công 7 : Khoan 2 lỗ f13, gia công trên máy khoan đứng.

-  Nguyên công  8 : Kiểm tra nghiệm thu.

1) NGUYÊN CÔNG 1 : KIỂM TRA PHÔI

+ Nguyên công kiểm tra phôi nhằm đảm bảo phôi đúc có đủ các điều kiện cần thiết để phụ vụ cho việc gia công tạo ra chi tiết. Việc kiểm tra phôi bao gồm các nội dung chính là :

- Kiểm tra các kích thước của phôi đảm bảo đủ lượng dư gia công.

- Phôi đã được ủ khử ứng suất.

- Phôi đúc không có các vết nứt, rỗ cháy, dính cát.

- Độ cứng của phôi đạt khoảng HB 165...220

- Vật liệu của phôi : gang xám GX 15 - 32.

2) NGUYÊN CÔNG 2 : PHAY MẶT ĐẦU

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị trên 3 chốt tỳ chỏm cầu (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chốt tỳ trụ (hạn chế 3 bậc tự do còn lại).

+ Kẹp chặt : chi tiết được kẹp bằng cơ cấu kẹp chặt ren vít thông qua các đòn kẹp. Vị trí của dao phay được xác định bằng cữ so dao. Các then dẫn hướng có tác dụng định vị đồ gá trên máy.

. Chọn máy :

+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 2 là máy phay đứng vạn năng 6H12 với các thông số máy như sau :

- Công suất động cơ : N = 7 (kW)

- Kích thước bàn máy : 320x1250 (mm)

- Hiệu suất máy : h = 0,75

- Giới hạn vòng quay : 30 ¸ 1500 (vòng/phút)

4) NGUYÊN CÔNG 4 : PHAY CÁC MẶT BAO

· Sơ đồ gá đặt :

+ Định vị : chi tiết gia công được định vị trên 2 chốt tỳ chỏm cầu (hạn chế 2 bậc tự do),  phiến tỳ (hạn chế 3 bậc tự do) và chốt chống xoay (hạn chế 1 bậc tự do).

+ Kẹp chặt : chi tiết được kẹp bằng cơ cấu kẹp chặt ren vít thông qua các đòn kẹp. Vị trí của dao phay được xác định bằng cữ so dao. Các then dẫn hướng có tác dụng định vị đồ gá trên máy.

· Chọn dao :

+ Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng, tra bảng 4 - 3 [1] chọn vật liệu dao là BK6; tra bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy) ta có tuổi bền danh nghĩa của dao là  : T = 400 phút.

+ Tra bảng 4 - 95 [1] ta chọn thông số của dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng như sau :

D = 100 (mm)  ;  B = 50 (mm)  ;  d = 32 (mm)  ;  z = 8 (răng)

· Lượng dư gia công :

+ Tra bảng 3 - 94 [1] với :

- Kích thước lớn nhất của chi tiết :  100

- Vị trí bề mặt khi rót kim loại : mặt trên

- Kích thước danh nghĩa : 34

=>  z_b = 2,5 (mm).

8) NGUYÊN CÔNG 8 : KIỂM TRA NGHIỆM THU SẢN PHẨM

+ Nguyên công kiểm tra được thực hiện bằng việc kiểm tra các điều kiện sau:

- Độ song song giữa hai mặt phẳng C và D không quá 0,15 .

- Độ không vuông góc các đường tâm lỗ của các lỗ f13 với các mặt đáy A.B không quá 0,1mm.

· Kiểm tra độ song song giữa hai mặt phẳng C và D :

- Để kiểm tra độ song song giữa hai mặt phẳng C và D ta sử dụng bàn máp . Đặt bề mặt D lên phiến tì chuẩn trên bàn máp, khi đó ta được bề mặt chuẩn D song song với bề mặt của bàn máp . Lúc này ta đặt đồng hồ đo trên bàn máp để đo độ song song của bề mặt A so với bề mặt bàn máp, đây chính là độ song song của hai bề mặt C và D . Độ song song này chính là sai lệch của đồng hồ đo sau mỗi tuyến rà .

· Kiểm tra độ vuông góc giữa 2 lỗ 13 với mặt B :

Để kiểm tra độ vuông góc giữa lỗ 13 với mặt B ta có thể chuyển thành đo độ vuông góc giữa bề mặt B với lỗ 13, nhưng đường kính của lỗ nhỏ không thể đưa dụng cụ đo vào rà trong lỗ, người ta biến lỗ thành tâm trục bằng cách lồng trục chuẩn 1( có độ côn nhỏ ).

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ CHO NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT ĐẦU

+ Tính lượng dư khi phay mặt đầu với độ chính xác của phôi đúc cấp I , trọng lượng phôi là 2,17 kg, vật liệu phôi là GX15 - 32.

+ Chi tiết gia công được định vị bằng cách sử dụng các chốt tỳ chỏm cầu kết hợp với các chốt tỳ trụ. Việc kẹp chặt thông qua cơ cấu kẹp chặt gồm 2 đầu kẹp tự lựa, kẹp chặt được thực hiện nhờ tay quay. Sau khi gia công xong thì mặt đầu đạt R_Z40, cấp chính xác 10.

+ Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức sau :

Z_bmin = R_za + T_a + r_a + e_b

- Phay thô :  2 Z_min  =  150 + 250 + 261 + 495,21  = 1156,21 (mm).

Trong bảng tính toán, cột “kích thước tính toán” được xác định như sau : Lấy kích thước chi tiết cộng với lượng dư nhỏ nhất.

- Phay thô : d₁ = d_min = 34 (mm).

- Phôi : d_phôi = d₁ + 2.Z_min = 34,14 + 1,156  = 35,156 (mm).

+ Tiếp theo ta ghi vào cột dung sai của từng nguyên công. Cột kích thước giới hạn được xác định như sau : Làm tròn số kích thước tính toán tới giá trị có nghĩa của dung sai, ta được kích thước giới hạn nhỏ nhất. Sau đó lấy kích thước giới hạn nhỏ nhất cộng với dung sai ta được kích thước giới hạn lớn nhất.

- Phay thô : d_max1 = d₁  + d_tthô = 34 + 0,2 = 34,20 (mm).

- Phôi :  d_maxp = d_phôi  + d_phôi = 35,156 + 2 = 37,156 (mm).

. Kiểm tra kết quả tính toán :

+ Sau khi gia công xong :

2.z_max - 2.z_min    =  d_phôi  -  d_{chi tiết}

Hay: 2956  -  1156  =  2000 - 200  = 1800 (mm).

CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT ĐẦU

 Quá trình phay được thực hiện trên máy phay đứng vạn năng 6H12 có công suất máy là N_m = 10 kW.

a) Chiều sâu cắt : t = 2,5 (mm).

b) Lượng chạy dao S _t : lượng chạy dao răng S_Z khi phay thô thì lấy theo khả năng cho phép lớn nhất theo công suất máy, độ cứng vững hệ thống công nghệ, độ bền của mảnh dao cắt và độ bền của thân dao. Lượng chạy dao phay được giới thiệu ở bảng 5 - 11[2] vật liệu chi tiết là gang xám, dao gắn mảnh hợp kim cứng ta có : S_Z = 0,14 ¸ 0,24 (mm/vòng)

=> chọn S_Z = 0,2 (mm/răng).

c) Tốc độ cắt V (m/phút) :

- Hệ số C_v và các số mũ trong công thức tính chế độ cắt được tra theo bảng 5 - 39 [2] :

 C_v = 695 ; q = 0,22 ; x = 0,17 ; y = 0,32 ;  u = 0,22 ;  p = 0 ;  m = 0,33 ;

- Chu kỳ bền T của dao tra theo bảng 5 - 40[2] là T = 180 (phút).

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

 k_v  =  k_MV  . k_uv  . k_nv

Thay các trị số D = 100 (mm) ; C_v = 695 ; q = 0,22 ; x = 0,17 ; y = 0,32 ;  u = 0,22 ;  p = 0 ;  m = 0,33 ; S = 0,2 ; T = 180 (phút) ; k_v = 0,856 vào công thức tính V ta có:  V  =  178,84 (m/phút).

d) Lực cắt :

Ta có:

Z : số răng của dao phay ; Z = 8 (răng) ;

C_P và các số mũ : tra theo bảng 5 - 41[2]  ta có : C_p = 54,5 ; x = 0,9 ; y = 0,74 ; u =  1,0 ; q = 1,0 ; w = 0 ;

t : chiều sâu cắt ; t = 2,5 (mm);

B : chiều rộng của dao phay ;  B = 50 (mm);

D : đường kính của dao phay ; D = 100 (mm) ;

n : số vòng quay của dao ; n = 600 (vòng/phút);

S_Z : lượng chạy dao răng ; S_Z = 0,2 (mm);

=>   P_Z  = 1375,33 (N).

e) Mômen xoắn M_X :

 Mômen xoắn trục chính của máy được tính theo công thức : M_X =  68,77 (Nm).

f) Công suất cắt N_e :

Công suất cắt được tính theo công thức : N_e =  4,23 (kW)

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT ĐẦU

I. Thiết kế cơ cấu định vị chi tiết :

1) Xác định phương pháp định vị chi tiết :

+ Vì nguyên công này là nguyên công phay được thực hiện trên máy phay đứng vạn năng nên đồ gá cần thiết kế là đồ gá phay.

+ Nguyên công phay mặt đầu được thực hiện là nguyên công đầu tiên. Chi tiết được định vị bằng các chốt tỳ.

- Chốt tỳ chỏm cầu (gồm 3 chốt) : định vị 3 bậc tự do.

- Các chốt tỳ trụ : hạn chế 3 bậc tự do còn lại.

2) Chọn cơ cấu định vị chi tiết :

+ Các bề mặt của chi tiết chưa qua gia công nên chuẩn chọn ở đây là chuẩn thô, sử dụng cơ cấu định vị gồm 3 chốt tỳ chỏm cầu (tạo thành 1 mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do) và các chốt tỳ trụ (để hạn chế 3 bậc tự do còn lại).

II. Tính lực kẹp cần thiết :

+ Với nguyên công phay mặt đầu này thì việc kẹp chặt được thực hiện bởi cơ cấu kẹp kiểu ren vít thông qua các chấu tỳ tự lựa.

+ Phương : phương của lực kẹp thẳng góc với mặt chuẩn định vị chính  A để có diện tích tiếp xúc là lớn nhất, giảm áp suất lực kẹp gây ra để tránh biến dạng.

+ Chiều : chiều của lực kẹp  hướng từ ngoài vào mặt chuẩn định vị để có lợi thế về lực và cơ cấu kẹp có kết cấu nhỏ gọn.

+ Điểm đặt của lực kẹp được chọn tại vị trí sao cho độ cứng vững của phôi và đồ gá lớn nhất để phôi ít bị biến dạng khi kẹp chặt cũng như khi gia công.  

Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ phụ thuộc vào các ngoại lực tác dụng kể trên. Lực cắt và mômen cắt được xác định cụ thể theo phương pháp cắt, trong thực tế lực cắt không phải là hằng số. Ngoài ra còn có nhiều điều kiện khác không ổn định như bề mặt phôi không bằng phẳng, nguồn sinh lực tác dụng vào cơ cấu kẹp để sinh ra lực kẹp không ổn định.Để tính đến các yếu tố gây nên sự không ổn định nói trên, khi tính lực kẹp người ta đưa thêm hệ số an toàn K trong từng điều kiện gia công cụ thể như sau :

K = K₀.(K₁. K₂. K₃. K₄. K₅. K₆)    

Trong đó :

K₀ : hệ số an toàn trong tất cả các trường hợp gia công  (K₀ = 1,5)

K₁ : hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư gia công và độ nhám bề mặt không đồng đều, đây là nguyên công gia công thô nên ta có  K₁ = 1,2          

 K₂ : hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn , lấy K₂ = 1,4

K₃ : hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, bỏ qua

K₄ : hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, vì kẹp chặt bằng tay nên K₄ = 1,3

K₅ : hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, kẹp thuận lợi nên có K₅ = 1.

Các thành phần lực : P_y , P_{s ,} P_v .

Chi tiết gia công được định vị bằng mặt phẳng đáy (trên ba chốt tỳ), mặt phẳng bên (hai chốt tỳ) và mặt đầu (một chốt tỳ). Kẹp chặt chi tiết được thực hiện bằng hai mỏ kẹp với phương của lực kẹp vuông góc với mặt chuẩn định vị A . Để cho đơn giản hoá khi tính toán có thể cho rằng chỉ có thành phần lực P_s tác dụng lên chi tiết gia công. Trong trường hợp này cơ cấu kẹp chặt phải tạo lực ma sát P lớn hơn lực chạy dao P_s. Như vậy ta có :

 P = P₁ + P₂ = (W₁ + W₂).f = W.f ³ P_s.k

Ở đây : K - hệ số an toàn , K = 4,914 .

 P_s - lực chạy dao .

Vậy : P_s = (0,3¸0,4).R_z + 0,4.137,533 = 55,013(N).

=> W = 2703,349 (N).

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

Trong công thức trên phải tính sai số chế tạo đồ gá e_ct. Tuy nhiên do chưa biết sai số gá đặt e_gđ nên để tính được sai số chế tạo đồ gá e_ct phải chọn sai số gá đặt e_gđ. Sai số gá đặt e_gđ chọn trước được gọi là sai số gá đặt cho phép và nó được kí hiệu là [e_gđ].

y_max, y_min : lượng chuyển vị lớn nhất và nhỏ nhất của chuẩn gốc     kích thước khi lực kẹp gây ra

a : góc hợp bởi phương thực hiện kích thước và phương lực kẹp, ta có a = 90⁰ nên  sai số kẹp chặt  cosa = 0.

=> e_k = 0

Với :

- b : hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và điều kiện tiếp xúc, b = 0,5

- N : số lượng chi tiết được gá đặt trên đồ gá.

Như vậy chỉ còn lại một ẩn số phải tìm là sai số chế tạo đồ gá e_ct . Để đạt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá thay cho e_ct ta có khái niệm “sai số chế tạo cho phép” kí hiệu là [e_ct] . Sai số này được xác định theo công thức:  [e_ct]  = = 64,218mm. 

V. Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :

Yêu cầu đối với thân đồ gá:

+ Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất dư      

Kiểm tra đồ gá :

+ Phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn

+ Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết

+ Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá

Sơn đồ gá :

+ Sau khi đồ gá được kiểm tra tất cả các bề mặt không gia công cần phải được sơn dầu. Màu sơn có thể tuỳ ý, lớp sơn phải khô.

+ Các chi tiết như tay quay, chi tiết khoá, bulông, đai ốc được nhuộm lấy màu  bằng phương pháp hóa học.

VI. Nguyên lý làm việc của đồ gá :

+ Sau khi thiết kế và gia công xong đồ gá để gia công chi tiết đối trọng D165 thì đồ gá làm việc như sau :

- Lắp và điêù chỉnh các phần của thân đồ gá như: chân đế đồ gá, thân bắt tay quay. Sử dụng phương pháp hàn để liên kết các phần này lại với nhau. Mối hàn phải đạt được yêu cầu như trong tiêu chuẩn hàn.

- Lắp phiến tỳ lên trên thân đồ gá, dùng tuốcnơvít xiết các vít M6 lại. Điều chỉnh độ đồng phẳng và độ vuông góc của phiến tỳ so với phương thẳng đứng.

- Lắp chốt các chốt tỳ chỏm cầu lên thân đồ gá, hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết.

- Lắp nốt chốt tỳ chỏm cầu còn lại hạn chế 1 bậc tự do xoay của chi tiết.

KẾT LUẬN

   Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, giúp em tổng hợp được các kiến thức đã được học trong các giáo trình và giúp em làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh kiến thức lý thuyết với điều kiện sản xuất. Mặt khác khi thiết kế đồ án này đã giúp em tăng thêm tính độc lập sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Đồ án này cũng giúp em có thêm thiết kế chế tạo cho công việc thực tiễn sau này.

   Trong quãng thời gian làm đồ án này, mặc dù đã hoàn thành nhưng do kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa có nên không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô giúp em hoàn thiện thêm những kiến thức còn thiếu để có thể làm tốt hơn trong công việc sau này.  

   Đồ án này hoàn thành ngoài thời gian làm việc của bản thân em còn có sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn: GS.TS …………., cùng các thầy, cô trong quá trình làm đồ án cũng như quá trình học tập.

   Em xin được bày tỏ lòng biết ơn, trân trọng và sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn: GS.TS …………., cùng các thầy, cô đã chỉ bảo và góp ý cho em những kiến thức quý báu để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.

   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. GS. TS. Nguyễn Đắc Lộc; PSG. TS Lê Văn Tiến; PGS. TS. Ninh Đức Tốn; PSG. TS. Trần Xuân Việt.

Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1 (TL1).

- Tập 2 (TL2).

- Tập 3 (TL3).

Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật - 2003.

2. GS. TS. Trần Văn Địch; Th.S  Lưu Văn Nhang; Th.S Nguyễn Thanh Mai .

Sổ tay gia công cơ . (TL4).

3. GS. TS. Trần Văn Địch .

Atlas đồ gá . (TL5).

4. GS. TS. Trần Văn Địch .

Đồ gá . (TL6).

5. Nguyễn Tiến Thọ ; Nguyễn Thị Xuân Bảy ; Nguyễn Thị Cẩm Tú .

Kĩ thuật đo lường và kiểm tra trong chế tạo cơ khí .

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"