MỤC LỤC

Lời nói đầu. 

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn. 

Nhận xét của giáo viên phản biện. 

Chương 1: Phân tích chi tiết gia công.

1. Phân tích chi tiết gia công.

2. Xác định dạng sản xuất.

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

1. Vật liệu.

2. Phương pháp chế tạo phôi.

Chương 3: Chọn phương pháp gia công và lập quy trình công nghệ

1. Lập quy trình công nghệ.

2. Chọn phương pháp gia công.

Chương 4: Thiết kế nguyên công.

1. Nguyên công 1.

2. Nguyên công 2.

3. Nguyên công 3.

4. Nguyên công 4.

5. Nguyên công 5.

6. Nguyên công 6.

Chương 5: Xác định lương dư gia công.

1. Xác định bằng phương pháp phân tích.

2. Xác định bằng phương pháp tra bảng.

Chương 6: Tính toán cho chế độ cắt.

1. Chế độ cắt khi khoan.

2. Chế độ cắt khi khoét.

3. Chế độ cắt khi doa tinh.

Chương 7:  Thiết kế đồ gáphay.

1. Công dụng và yêu cầu của đồ gá.

2. Kết cấu của đồ gá.

3. Những tính toán khi thiết kế đồ gá.

Kết luận.

Mục lục.

Tài liêu tham khảo

Chương 1:   PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG   

1. Phân tích chi tiết gia công

a. Điều kiện kỹ thuật:

 Bàn khoan hai toạ độ là chi tiết dạng hộp, nó có 2 lỗ Þ27 và Þ33 có độ không đồng tâm không quá 0.02, 2 lỗ Þ12 có độ không song song so với lỗ Þ27 không quá 0.05. Hai rãnh mang cá có độ nhám bề mặt là Ra = 1.6ìm, ngoài ra nó còn 4 rãnh để lắp ghép với một chi tiết khác.

b.Vật liệu: Gang Xám 18-36.

Thông số kỹ thuật:

- Giới hạn bền kéo  : 150N/mm²

- Độ giãn dài           :  0.5%    

2. Xác định dạng sản xuất

Trong chế tạo máy người ta phân biệt sản xuất thành 3 dạng:

- Sản  đơn chiếc

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

- Sản xuất hàng khối .

=> N = 11.000 (Chiếc /năm)

Nhận xét:  Dựa vào sản lượng hằng năm và khối lượng của chi tiết vừa tính so sánh vơi bảng trên. Ta thấy chi tiết được sản xuất ở dạng hàng khối.

Chương 2:  CHỌN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. Vật liệu

Chọn vật liệu là gang xám GX 18-36.

2. Chọn phương pháp chế tạo phôi

Vật liệu để chế tạo chi tiết bàn khoan hai toạ độ là gang xám mác gang là GX18-36. Đặc trưng cơ học của nó là dòn, chịu được lực nén tốt nhưng dễ bị mỏi do kéo. Mặc khác gang có tính đúc cao và lượng dư chế tạo phôi có thể lớn, thích hợp với phương pháp chế tạo phôi là đúc nên ta chọn dạng phôi là phôi đúc. 

=> Kết luận: Với chi tiết hình dạng  đơn giản và dạng sản xuất hàng khối. Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, khuôn làm bằng máy.Đặc điểm của khuôn: góc ngàm thoát khuôn là 3độ bán kính góc lượn R=3 mm , phôi đúc ccx 2 có lượng dư  đúc của chi tiết bề mặt bên là 3 mm.

Chương 3:  CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1. Quy trình cơng nghệ               

a. Phương án 1:

b. Phương án 2:

2. Chọn phương án gia công

Qua nghiên cứu ta thấy phương án 1 khả thi hơn phương án 2 vì:

Trong 2 phương án trên ta thấy phương án 1 tối ưu hơn. Phương án 2 vì phương án 1 năng suất cao, giá thành thấp, đơn giản, dễ thực hiện, dễ chọn máy hơn phương án 2.

Vậy ta chọn phương án 1 để gia công chi tiết.

- Dễ thiết kế đồ gá

- Các trình tự gia công hợp lý

- Các chuẩn định vị đều là chuẩn tinh vì vậy có ít sai số.

=> Chọn phương án 1 để gia công.

Chương 4:  THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

1. Nguyên công 1:   Phay mặt phẳng đáy

a. Phay thô để đạt độ bóng Rz = 40:

- Định vị : mặt đáy hạn chế 3 bậc ,mặt bên hạn chế 2 bậc tự do như vậy ta hạn chế 5 bậc tự do

- Chọn máy : Máy Phay ngang 6H81 (my của Nga), công suất 1.7 kw. (tra sổ tay CNCTM tập 3_bảng 9.38 trang 74).

- Chế độ cắt .

- Chiều sâu cắt : t = 3.5 mm

- Lượng chạy dao răng : Sz = 0.20mm/răng (tra bảng 5-143 trang 128-sổ tay CNCTM tập 2)

- Lượng chạy dao vòng : S = 0.20x10 = 2 (mm/vòng)

- Vận tốc tra bảng: V_b = 196 (m/phút) (Bảng 5-143, STCNCTM tập 2)

- Vận tốc cắt: V = Vb´k = 196x0,9 = 176,4(m/phút).

b. Phay tinh để đạt độ bóng Rz = 10:

- Chiều sâu cắt : t  = 0.5 mm

- Lượng chạy dao răng : Sz = 0.20mm/răng (tra bảng 5-143 trang 128-sổ tay CNCTM tập 2)

- Lượng chạy dao vòng : S = 0.20x10 = 2 (mm/vòng)

- Vận tốc tra bảng : V_b = 214 (m/phút) (Bảng 5-143, STCNCTM tập 2)

- Vận tốc cắt:  V = Vb´k = 192.6(m/phút).

Với: k = k1´k2´k3´k4 = 1´1´1´0.89 = 0.9

=> Vậy thời gian phay thô và phay tinh là:  T₁ = T₀₁  +T₀₂ = 0.33 + 0.27 = 0.6 (phút

3. Nguyên công 3 : Phay mặt phẳng đối diện với mặt đáy

 a. Phay thô để đạt độ bóng Rz = 40:

- Chiều sâu cắt: t  = 2.5 mm

- Chọn máy : Máy 6H81A (máy phay ngang của Nga), công suất động cơ chính 4,5 KW, công suất động cơ chạy dao 1.7KW (tra sổ tay CNCTM tập 3_bảng 9.38 trang 74)

- Lượng chạy dao răng : Sz = 0.20mm/răng (tra bảng 5-143 trang 128-sổ tay CNCTM tập 2)

- Lượng chạy dao vòng : S  = 0.20x10 = 2 (mm/vòng)

Vận tốc tra bảng : V_b =196 (m/phút) (Bảng 5-143, STCNCTM tập 2)

b. Phay tinh để đạt độ bóng Rz = 25:

- Chiều sâu cắt: t = 0.5 mm

- Lượng chạy dao răng : Sz = 0.20mm/răng (tra bảng 5-143 trang 128-sổ tay CNCTM tập 2)

- Lượng chạy dao vòng : S = 0.20x10 = 2 (mm/vòng)

- Vận tốc tra bảng : V_b = 214(m/phút) (Bảng 5-143, STCNCTM tập 2)

- Vận tốc cắt: V =Vb´k  = 192.6(m/phút).

=> Vậy thời gian phay thô và phay tinh là: T₂ = T₀₁  +T₀₂ = 0.33 + 0.27 = 0.6(phút)

Vậy tổng thời gian của nguyên công 3 là: T_1,2 = T₁ + T₂ = 0.6 + 0.6 = 1.2(phút).

5. Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ Þ27

- Định vị: mặt đáy hạn chế 3 bậc, mặt bên hạn chế 2 bậc ,một chốt trụ chống xoay hạn chế 1 bậc tự do như vậy ta hạn chế cả 6 bậc tự do.

- Chọn máy : Máy khoan 2H175, N = 10 Kw (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

- Dụng cụ cắt : hợp kim cứng BK8 (bảng 5-95 stcnctm-tập 2)

- Chế độ cắt .

a. Bước 1 : Khoan  lỗ 26 mm:

- Chiều sâu cắt: t  = 7,5 mm

- Moment xoắn khi khoan: Mx  = 81(N.mm)

Tra bảng 5.32 tay CNCTM tập 2, ta được: C_M = 0.012;  q =2.2;   y = 0.8;     k^mp = (190 / 190)^0,6 = 1: k_p = K_MP = 1

- Lực cắt khi khoan: P_z= 16368(N)

Tra bảng 5.32 ta được: C_P = 42; q = 1.2;  y = 0.75

b. Bước 2: Khoét lỗ 26.85 mm:

- Chiều sâu cắt : t = 0.425 mm.

- Vận tốc cắt : V = 25.6 (m/phút­).  Với C_v= 105 ; z_v = 0.2; x_v= 0;  y_v= 0.5;   m = 0.45; T = 30(phút)

- Lượng chạy dao : S = 1.1 mm/ vòng  

c. Bước 3: Doa  lỗ 27 mm:

- Chiều sâu cắt : t = 0.075 mm

- Lượng chạy dao : s = 1.2mm/vòng

Vận tốc cắt : V = 18.66 (m/ph).  Với C_v= 109; z_v= 0.2; x_v = 0; y_v= 0.5;    m = 0.45;T = 60(phút)

6. Nguyên công 6: Khoan 2 lỗ þ12

- Định vị: mặt đáy định vị 3 bậc tự do, chốt trụ định vị 2 bậc tự do, chốt trụ chống xoay định vị 1 bậc tự do, vậy ta định vị 6 bậc tự do.

- Chọn máy:  Chọn máy khoan 2H175

- Dụng cụ cắt : Hợp kim cứng BK8

- Chế độ cắt : Khoan lỗ þ12

Khoan  lỗ þ12 mm

- Chiều sâu cắt : t = 4 mm

- Thời gian thực hiện: T₀₁ = 0.06 (phút).

Chương 5:  XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CƠ

1. Xác định lượng dư bằng phương pháp tính toán:

Phôi đúc cấp chính xác 2 ta có:

                               Z_{min i} =   R_{Z(i –1 )} +T_{i – 1} + r_{i -1} + e_i

Trong đó:

Z_{min i}  :  lượng dư bé nhất của bước công nghệ thứ i.

R  _{Z (i  –1)}: chiều cao nhấp nhô bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại m

- Sau bước phay thô sai lệch không gian còn lại là:

r₁ = 0,06 x r = 0,06 x 1032,3 = 62 (mm)

+ Khi phay thô:

 Z_min = 600 + 1032.3 + 107,1= 1739.4

+ Khi phay tinh :

Z_min = 50 +  62 + 5,4 = 117,4 .

- Cột kích thước tính toán được tính toán như sau: Ta lấy kích thước cuối cùng cộng với lượng dư khi phay tinh ta sẽ được kích thước khi phay thô, sau đó lấy kích thước sau khi phay thô cộng với lượng dư khi gia công tinh sẽ được kích thước phôi.

Như vậy ta có:

 b₁= 179,85 + 0,1174 = 179.9674 (mm)

b_phôi = 179.9674  + 1,7394 =  181,7 (mm).

- Cột lượng dư giới hạn (bảng) được xác định như sau : Z_min bằng hiệu giữa hai kích thước lớn nhất của hai nguyên công kề nhau ; Z_max bằng hiệu giữa hai kích thước nhỏ nhất của hai nguyên công kề nhau.

+ Khi phay thô:

 Z_min =  180,5 - 179 = 1,5(mm) = 1500

Z_max = 182,8- 180,9 = 1,9(mm) = 1900

+ Khi phay tinh:

 Z_min = 180,5 - 179,85 = 0,65(mm) = 650

Z_max = 180,9 -180  = 0,9(mm)= 900

2. Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng

a. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng kích thước lớn nhất 55 mm, kích thước danh nghĩa 48 mm, lượng dư gia công là 4 mm

b. Nguyên công 2 : Phay mặt đầu kích thước lớn nhất 366 mm, kích thước danh nghĩa 360 mm, lượng dư gia công là 3 mm

c. Nguyên công 5: Lượng dư khoan lỗ đặc ø25mm, khoét rộng ø26.5 lượng dư gia công 1.5  mm, lượng dư gia công doa 0.5mm.

d. Nguyên công 6 : Khoan lỗ ø12 mm lượng dư gia công bằng đường kính lỗ.

Chương 6:  TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

1. Chế độ cắt khi khoan

- Định vị: mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, mặt bên định vị 2 bậc tự do, chốt trụ 1 BTD

 - Máy khoan đứng 2H175 có: N = 10 Kw

- Dụng cụ cắt:

+ Khoan, khoét, doa đạt kích thước lỗ Þ27

+ Mũi khoan, khoét, doa bằng hợp kim cứng BK8,đuôi côn.

+ Chiều sâu lỗ l = 360 mm.

+ Phôi là gang xám, T_khoan= 40’;T_khóet = 50’ ; T_doa = 60’,

- Tính S theo công thức độ bền dao : S = 7,34D^0,81/ HB^0,75 (mm/vòng).

(Sách chế độ cắt gia công cơ khí - trang 77) có: HB = 190 , D = 26,5

= > S = 7,34. 26,5/ 190 ^0,75 = 2 (mm/vòng).

Chọn S = 0,81 mm/vòng. (Theo máy)

2. Chế độ cắt khi khoét

- Chiều sâu cắt : t = 0,2 (mm)

- Lượng chạy dao : S = C_s.D^0,6

Bảng (1 – 3)/ Trang 83 - Sách chế độ cắt gia công - ĐHSPKT:  C_s = 0,15

= > S = 0,15.26,9 ^0,6 = 1,08  mm/v. Theo máy ta chọn: S = 0,81 mm/v.

3. Chế độ cắt khi doa tinh f27

- Chiều sâu cắt : t= 0,05 (mm)

- Lượng chạy dao : S = C_s.D^0,7

Bảng (2 - 3)/ Trang 84 - Sách chế độ cắt gia công - ĐHSPKT : C_s = 0,15 = > S = 0,15.27^0,7 = 1.5 (mm/v).

Theo máy ta chọn S = 0,81 (mm/v).

Chương 7:  TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1. Công dụng và yêu cầu của đồ gá

a. Công dụng:

- Nâng cao năng suất và độ chính xác gia công cao, nên giá thành chi tiết hạ. Vì vị trí của chi tiết so với máy, dao được xác định sẵn bằng các đồ định vị , không phải rà gá mất nhiều thời gian

- Mở rộng khả năng công nghệ của thiết bị.

b. Yêu cầu:

- Đảm bảo độ chính xác gia công.

- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo .

- Thiết kế đồ gá nhằm đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đưa ra.

2. Kết cấu của đồ gá

Thân đồ gá có dạng mặt phẳng được chế tạo bằng phương pháp đúc, vật liệu gang xám. Trên  thân đồ gá được lắp các cơ cấu kẹp chặt, định vị (phiến tỳ) 

3. Những tính toán khi thiết kế đồ gá 

a. Tính lực kẹp khi phay :

K- hệ số an toàn(khi gia công tinh chọn: k =1.4 ÷ 1.6, khi gia công thô chọn: k = 1.7 ÷ 2.6)

Trong thực tế để đảm bảo an toàn trong quá trình gia công chi tiết thì ta sẽ nhân vào thêm hệ số an toàn K.Ta có:

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

Với:

K₀= 1.5 : hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp.

K₁= 1.2 : hệ số tính đến trường hợp khi dộ bóng thay đổi.

K₂= 1.5 : hệ số tăng lực cắt khi dao mòn

=> Vậy: K = 5,05
Chọn hệ số ma sát: f= 0.45: f-hệ số ma sát, f = 0.45 - mỏ kẹp có khía nhám

Ta có phương trình cân bằng lực: 2 x W_ct x f  = k x P_z =>W_ct   = 3658 N

Phương trình cân bằng moment: 2 .W_ct  - W = 0 => W = 2 W_ct   = 2 x 3658 = 7316 N = 731.6 kg

b. Chọn đường kính bulông:  

Vậy ta chọn: d = 12 mm.

Tra bảng 3-1, trang 79, sách CNCTM ta được:

Chiều di: L = 140 mm

Lực vặn: Q =  3,5 KG

Bước ren: S = 1,75

Lực kẹp: W = 530 KG

KẾT LUẬN

  Trong thời gian làm đồ án môn học vừa qua, em được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy: ……….. 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. Trần Văn Địch

Thiết kế Đồ án công nghệ chế tạo máy; NXB KHKT 2000.

2. Nguyễn Ngọc Đào - Hồ Viết Bình

Công nghệ chế tạo máy; ĐHSPKT 2000

3. Nguyễn Ngọc Đào - Hồ Viết Bình

Chế độ cắt gia công cơ khí; Nxb Đà Nẵng 2001                              

4. Nguyễn Đắc Lộc -  Lê Văn Tiến

Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập 1,2,3.NXB KHKT 2001

5. Hồ Viết Bình - Lê Đăng Hoành - Nguyễn Ngọc Đào

Đồ gá gia công cơ khí; nxb Đà Nẵng 2000

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"