MỤC LỤC

Mục lục                                                                                                                  1

Lời nói đầu                                                                                                             2

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn                                                                       3

Chương I: Nghiên cứu chi tiết gia công                                                                 4

Chương II: Xác định dạng sản xuất                                                                       6

Chương III: Chọn phôi                                                                                             8

Chương IV: Lập tiến trình gia công                                                                       11

Chương V: Trình tự gia công các nguyên công                                                   13

Chương VI: Xác định chế độ cắt                                                                            28

Chương VII: Tính toán lượng dư gia công                                                            32

Chương VIII: Tính toán và thiết kế đồ gá                                                                36

Kết luận                                                                                                                     42

Tài liệu tham khảo                                                                                                   43        

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học thuộc chuyên nghành của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy. Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như:  Công nghệ chế tạo máy,  Gia công kim loại,  Công nghệ kim loại, Kim loại học và nhiệt luyện, … Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại,cũng như bán sát thực tế sản xuất  trước khi làm luận án tốt nghiệp.

Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém. Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng.

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau. Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.

Chương I: NGHIÊN CỨU  CHI TIẾT GIA CÔNG

Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo.

1. Phân tích chi tiết gia công

Đây là chi tiết dạng hộp, có cấu tạo cũng tương đối đơn giản, chi tiết này có nhiệm vụ sau:

- Dẫn hướng chi tiết khác trong sản xuất hàng loạt.

- Làm gá đỡ (đồ gá ) để đỡ  cho chi tiết khoan khác, có dạng định vị bằng lỗ 27. Chi tiết làm việc trong điều kiện bình thường, yêu cầu kỹ thuật khá cao.

2. Tính năng công nghệ trong kết cấu chi tiết

Lỗ 27 được gia công khá chính xác và đạt độ bóng ,lắp theo hệ thống lỗ H7 nhằm dẫn hướng cho chi tiết cần khoan. Đây là chi tiết có dạng côngxôn nên chi tiết dễ bị yếu, chính vì thế găng chịu lực làm cho tiết  cứng vững hơn.

3. Phân tích kỹ thuật

- Vật liệu chế tạo tay biên là: Gang Xám 18 - 36

- Độ cứng HB: 184 … 199

- Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy.

- Trong quá trình làm việc  chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làm bằng gang xám là phù hợp.

Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

- Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết.

- Thể tích của chi tiết:

V = V1+V2+V3+V4

+ Phần 1: Khối hôp 95*50*15 có lỗ trụ (chiều cao 15) và lỗ ren 

V1=95*50*15-(13.5² +2²)*3.14*15 =62473 (mm³)

+ Phần 2: Khối hộp đứng 70*70*15 có 2 lỗ ren M6.

V2=70*50*15-2*3.14*3²*15=51652(mm³)

+ Phần 3: Khối hộp đáy chi tiết: 80*50*15 có 2 lỗ định vị 5 và 4 lỗ 11  

V3=80*50*15-(2*3.14*2.5²*15+4*3.14*5.5²*15)=53709(mm³)

Vậy tổng thể tích chi tiết là:

V=V1+V2+V3+V4=197584(mm³)=0.197584(dm³)

Vậy  : m = 0.197584*7.2=1.42( Kg)

Tư  m , N tra bảng 2 /13.Ta có dạng sản xuất hàng loạt lớn

Khối lượng của chi tiết: m =1.42(Kg)

Chương III: CHỌN PHÔI

1. Chọn dạng phôi

Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau:

2. Phôi đúc

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:

+ Lượng dư phân bố đều.

+ Tiết kiệm được vật liệu.

* Kết luận:

- Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám.

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.

3. Phương pháp chế tạo phôi

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

a. Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT16-IT17.

c. Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

- Loại phôi này có cấp chính xác:  IT14-IT15.

e. Đúc áp lực:

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao.

f. Đúc trong vỏ mỏng:

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

* Kết luận:

Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại”

4. Tạo phôi - thông số về phôi

- Chi tiết giá đỡ được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn kim loại, làm khuôn bằng máy. 

+ Lượng dư : 2.5mm

+ Góc nghiêng thoát khuôn: 4⁰

Chương IV: LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

1. Mục đích

Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo.

2. Nội dung

- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.

- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.

c. Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi:

- Từ sự phân tích chuẩn trên đây, các nguyên công để gia công chi tiết  gồm:

+ Gia công bốn mặt phẳng

+ Gia công thô và tinh lỗ .

+ Gia công thô và tinh 4 lỗ  .

+ Gia công thô và tinh 2 lỗ định vị .

+ Khoan và tarô lỗ ren M4.

+ Khoan và tarô 2 lỗ ren M6.

3. Phương án có thể gia công

Từ 3 phương án đã trình bày trên, thì phương án 1 là hợp lý nhất.Phương án 1 đảm bảo được,trình tự gia công hợp lý,đảm bảo độ không song song, không vuông góc,kích thước của chi tiết và hiệu quả kinh tế trong sản xuất hàng loạn lớn ,ta phân tán nguyên công đuợc.

Chương V: TRÌNH TỰ GIA CÔNG CÁC NGUYÊN CÔNG

1. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng

- Chọn máy 6H12

a. Bước 1: Phay thô.

- Lượng dư Z_b=2mm

- Vậy chiều sâu cắt t=2mm

- Lượng chạy dao răng S_z=0.06 (mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng S_o=0.06*16=0.96(mm/vòng)

- Theo kết quả tra chế độ cắt  ta có: V_lt=61 m/phút

b. Bước 2: Phay tinh

- Lượng dư Z_b=0.5mm

- Vậy chiều sâu cắt t=0.5mm

- Lượng chạy dao răng S_z=0.2 (mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng S_o=0.2*16=3.2(mm/vòng)

- Theo kết quả tra chế độ cắt  ta có: V_lt=52 m/phút

b. Bước 2: Phay tinh

- Lượng dư Z_b=0.5mm

- Vậy chiều sâu cắt t=0.5mm

- Lượng chạy dao răng S_z=0.2 (mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng S_o=0.2*16=3.2(mm/vòng)

- Theo kết quả tra chế độ cắt  ta có: V_lt=52 m/phút

4. Nguyên công 4: Phay mặt phẳng

- Chọn máy 6H12

a. Bước 1: Phay thô.

- Lượng dư Z_b=2mm

- Vậy chiều sâu cắt t=2mm

- Lượng chạy dao răng S_z=0.1 (mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng S_o=0.1*10=1(mm/vòng)

- Theo kết quả tra chế độ cắt  ta có: V_lt=232 m/phút

b. Bước 2: Phay tinh

- Lượng dư Z_b=0.5mm

- Vậy chiều sâu cắt t=0.5mm

- Lượng chạy dao răng S_z=0.13 (mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng S_o=0.13*10=1.3(mm/vòng)

- Theo kết quả tra chế độ cắt  ta có: V_lt=232 m/phút

5. Nguyên công 5: Khoét - doa lỗ 27

Chế độ cho nguyên công này trình bàyriêng ở phần tính chế độ cắt

7. Nguyên công 7. Khoan, khoét, doa

- Chọn máy 2A125                                                         

- Mũi khoan thép gió P18 ;

a. Bước 1: Khoan

- Bước tiến s=0.4(mm/vòng) Bảng 8-3

- Tốc độ cắt  V_lt=28(m/phút) Bảng 18-3

- Với t=2mm

b. Bước: Khoét.

- Bước tiến s=0.8(mm/vòng); Bảng 9-3

- Tốc độ cắt  V_lt=27.5(m/phút) Bảng 29-3

- Với t=0.4mm

c. Bước 3 : Doa.

- Bước tiến s=2.2(mm/vòng); Bảng 10-3

- Tốc độ cắt  V_lt=7.3(m/phút) Bảng 51-3

- Với t=0.1mm

8. Nguyên công 8: Khoan và tarô M4

- Chọn máy 2A125

- Mũi khoan thép gió P18 ;

a. Bước 1: Khoan

- Bước tiến s=0.2(mm/vòng) Bảng 8-3

- Tốc độ cắt  V_lt=40(m/phút) Bảng 18-3

- Với t=1.75mm

b. Bước 2: Tarô M4.

Tarô bằng thép gió có dung dịch tưới nguội.

- V_lt=6(m/phút);Bảng 5-188(ST CNCTM2)

Chọn bước ren P=0.5

Vì là gang xám nên hệ số điều chỉnh: V=6*1.1=6.6(m/phút)

- Chiều sâu cắt là t=0.5mm.

9. Nguyên công 9: Khoan và tarô M6

- Chọn máy 2A125

- Mũi khoan thép gió P18 ;

a. Bước 1: Khoan

- Bước tiến s=0.3(mm/vòng) Bảng 8-3

- Tốc độ cắt  V_lt=31.5(m/phút) Bảng 18-3

- Với t=2.5mm

b. Bước 2: Tarô M6.

Tarô bằng thép gió có dung dịch tưới nguội.

- V_lt=6(m/phút); Bảng 5-188 (ST CNCTM2)

Chọn bước ren P=0.5

Vì là gang xám nên hệ số điều chỉnh: V=6*1.1=6.6(m/phút)

- Chiều sâu cắt là t=0.5mm.

Chương VI: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

Ơ đây tính chế độ cắt cho nguyên công 5.

1. Chế độ cắt khi khoét

- Chọn máy : 2A125

- Chọn dao : thép gió P18.

a. Chiều sâu cắt

t=1,05mm 

b. Bước tiến.

 S=C_S*D^0.6 (mm/vòng)

Theo bảng 1-3(Sách chế độ cắt gia công cơ khí)

C_S=0.075  ,Vậy S=0.075*26.6^0.6=0.54 (mm/vòng)

Theo máy ta chọn  s=0.48mm/vòng.

d. Moment khi khoét:

Theo bảng 11-1:

C_Pz=114; X_Pz=0.9; Y_Pz=0.75;

Theo bảng 12-1 và bảng 13-1 ta có: HB=190 ,n_p=0.55

Vậy  K_mp=1

bảng 15-1:   K_p=0.98; K_Y=1 ;

K_p=0.85*0.98*1=0.8 ;

Chon số răng của mũi khoét là : z=4

e. Công suất cắt:

2. Chế độ cắt khi doa

- Chọn máy :2A125

- Chọn dao thép gió P18.

a. Chiều sâu căt:

 t=0,2mm

b. Bước tiến:

S=C_S*D^0.7 (mm/vòng)

Theo bảng 1-3 (Sách chế độ cắt gia công cơ khí)

C_S=0.15  ,Vậy S=0.15*26.6^0.7=1.5 (mm/vòng)

Theo máy ta chọn  s=0.81mm/vòng.

d. Moment khi khoét:

Khi doa thì moment rất nhỏ nên chúng ta có thể bỏ qua ,vì khi thõa khoét thi moment cắt cũng thõa khi doa.             

e. Công suất cắt:

Đương nhiên khi đó công suất cũng thõa điều kiện cua 3 máy 2A125.

Với máy 2A125 N=2.8kw ,VẬy đảm bảo an toàn.

f. Tính thời gian gia công:

Thay số ta được: T_o=0,244(phút)

Chương VII: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

Ở đay em tính lượng dư cho nguyên công khoét và doa lỗ 27

- Đường kính lỗ 27

- Phôi đúc cấp chính xác 2.

Theo bảng 10 (Thiết kế đồ án CN CTM)

Ta có cấp chính xác 7-9;

+ R_z=250

+ T_i=350

=> R_z +T_i=600

Sai số không gian còn lại sau bước khoét thô: 25.96 .

a. Kích thước nhỏ nhất của lỗ gia công:

- Kích thước tính toán

Kích thước doa thô : d₁=27.025-0.05=26.975(mm)

Kích thước khoét : d₂=69.975-0.1523=26.8227(mm)

Kích thước phôi: d₃=26.8227-2.2456=24.577(mm)

- Dung sai:

Dung sai của khoét : 120 =0.12(mm)

Dung sai của doa thô: 50=0.05(mm)

Dung sai của doa tinh: 25=0.025(mm)

b. Kích thước giới hạn dược xác định như sau:

Lấy kích thước tính toán và làm tròn có nghĩa của dung sai ta được d_max. Sau đó lấy d_maxtrừ d_{dung sai} ta được d_min.
Vậy ta có :

- Sau khi doa tinh: d_max=27.025mm.                                                        

d_min=27.025-0.025=27mm

- Sau khi doa thô: d_mzx=26.975mm

d_min=26.975-0.05=26.925mm

- Sau khi khoét  : d_max=26.8227mm

d_min=26.8227-0.12=26.7027mm

- Kích thước phôi: d_max=24.577mm.

d_min=24.577-0.5=24.077mm.

c. Lượng dư trung gian giới hạn xác định như sau:

- Doa tinh: 2Z_min=27.025-26.975=0.05mm

2Z_max=27-26.925=0.075mm

- Doa thô:  2Z_min=26.975-26.8227=0.1523mm

2Z_max=26.925-26.7027=0.2223mm

- Khoét:  2Z_min=26.8227-24.577=2.2457mm

2Z_max=26.7027-24.077=2.6257mm

d. Lượng dư tổng cộng:

2Z_omin= 50+152.3+2245.7=2448

2Z_omax= 75+223.3+2625.7=2923

Kiểm tra kết quả tính toán:

2Z_max-2Z_min=2923-2448=475.

e. Bảng phân tích lượng dư:

Bảng phân tích lượng dư nhưi bảng 7.1.

Chương VIII: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1. Nhiệm vụ đồ gá

- Độ định vị phải chính xác

- Kẹp chặt phải đúng vị trí gá đặt và không làm biến dạng chi tiết cần gia công, dễ dàng thực hiện thao tác và nhanh chóng để có thể tăng năng suất

- Gá đặt và tháo lắp chi tiết dễ dàng nhanh chóng

2. Nội dung thiết kế

- Nhằm đơn giản quá trình kẹp chặt và gá đặt, giảm sức lao động, giảm khoảng thời gian phụ và tăng năng suất.

- Yêu cầu: Phải đảm bảo yêu cầu của sản phẩm.

+ Đảm bảo khoảng cách tâm giữa hai lỗ .

+ Độ không song song giữa hai lỗ.

* Quy tắc sử dụng:

- Vì đồ gá đã định vị cho chi tiết đủ 6 bậc tự do nên ta chỉ cần đặt chi tiết vào đúng vị trí là có thể tiến hành gia công được.

- Mỏ kẹp sẽ  chi tiết xuống khi ta xiết Bulông. Lấy chi tiết ra theo chiều ngược lại

3. Tính toán đồ gá

a. Tính toán lực kẹp chặt:

* Tính lực dọc trục :

Thay số ta được: P0 = 81.5 KG

b. Tính moment cắt:

Thay số ta được: M0 = 0.2 KGm

* Tính lực kẹp W_CT:

Chọn hệ số ma sát f=0.45

Vậy lực kẹp thực tế sẽ là: K*M_o=2f.W_ct

Thay số ta được: W_ct = 562KG

* Lực kẹp chặt Bulông đai ốc được xác định theo quan hệ:

Theo bảng ta xác định:  bulông M16, bước ren 2

- Chiều dài l=190

- Lực vặn Q=6.5,Cơ cấu kẹp có gắn miếng đệm.

c. Sai số gá đặt:

Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá là:

e_ct = 0,02mm

Vậy ta chọn đồ gá này và phương án gá đặt này là phù hợp.

KẾT LUẬN

Trong thời gian thực hiện đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy tôi được cũng cố lại được các kiến thức đã học và tiếp thu được thêm nhiều kiến thức bổ ích khác.

Ngoài việc cũng cố về mặt lý thuyết công nghệ chế tạo chi tiết máy, tôi được tìm hiểu kỹ hơn về những phương pháp công nghệ thông dụng khác nhau. Qua đó tạo cho tôi sự hiểu biết rõ ràng hơn so với khi nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn sản xuất hiện nay, từ đó có tiếp can nhanh với nên sản xuất hơn ,thuận tiện khi ra trường.

Trong quá trình làm đồ án tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi mong được quý thầy cô chỉ dẫn thêm. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn thầy: TS…...…… giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án môn học này.

                                                TPHCM, ngày … tháng … năm 20…

                                              Sinh viên thực hiện

                                           ………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy (Lê Trung Thực -  Đặng Văn Nghìn)

[2]. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy 1, 2 (Nguyễn Đắc Lộc - Ninh Đức Tốn – Lê Văn Tiến - Trần Xuân Việt)

[3]. Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy (Trần Văn Địch - Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2000)

[4]. Đồ Gá Cơ Khí Hóa và Tự Động Hóa (Lê Văn Tiến - Trần Văn Địch - Trần Xuân Việt)

[5]. Sổ Tay Thiết Kế Công Nghệ Chế Tạo Máy 1, 2 (Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội)

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"