MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Phần 1:  Phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất

I. Phân tích chức năng làm viêc                                                                     

I.1 Chi tiết gia công                                                                                     

I.2 Công dụng

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu

III. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

IV. Xác định dạng sản xuất

IV.1 Sản lượng hàng năm của chi tiết

IV.2 Trọng lượng của chi tiết

Phần 2: Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi

I. Chọn vật liệu chế tạo phôi

II. Phương pháp chế tạo phôi

III. Bản vẽ khuôn đúc

IV. Xác định lượng dư và bản vẽ lồng phôi

IV.1 Xác định lượng dư

IV.2 Bản vẽ lồng phôi

Phần 3:  Chọn phương pháp gia công

I. Quy trình công nghệ

II. Phương án gia công

Phần 4: Thiết kế nguyên công

I. Nguyên công 1: Phay mặt đế

I.1.Bước 1 Phay thô

I.2.Bước 2 Phay bán tinh

II. Nguyên công 2: Phay mặt đầu

II.1.Bước 1 Phay thô

II.2.Bước 2 Phay bán tinh

III. Nguyên công 3: Khoét và doa lỗ Þ35

III.1.Bước 1 Khoét thô

III.2.Bước 2 Khoét tinh

III.3.Bước 3 Doa tinh

IV. Nguyên công 4: Khoan, khoét 4 lỗ þ10

IV.1.Bước 1 Khoan 4 lỗ Þ10

IV.2.Bước 2 Khoét 4 lỗ Þ10

V. Nguyên công 5: Khoét 4 lỗ þ16

V.1.Bước 1 Khoét thô 4 lỗ Þ16

VI. Nguyên công 6: Phay mặt phẳng

VI.1.Bước 1 Phay thô

VI.2.Bước 2 Phay bán tinh

VII. Nguyên công 7: Khoan – Tarô M12

VII.1.Bước 1 Khoan lỗ þ10,3

VII.2.Bước 2 Taro M12

Phần 5: Tính toán và tra lượng dư

I. Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích

II.Bảng xác định lượng dư

Phần 6: Tính toán chế độ cắt 

I. Tính chế đô cắt bằng phương pháp phân tích

I.1 Tính chế độ cắt

I.1.1 Bước 1 Khoét thô

I.1.2 Bước 2 Khoét tinh

I.1.3 Bước 3 Doa tinh

II. Bảng kết quả tổng hợp chế đô cắt

Phần 7: Tính toán và thiết kế đồ gá

I. Kết cấu đồ gá

II. Thành phần đồ gá

II.1 Cơ cấu định vị

II.2 Cơ cấu kẹp chặt

II.3 Cơ cấu dẫn hướng

II.4 Thân gá, đế gá

II.5 Các chi tiết nối ghép

II.6 Cơ cấu định vị kẹp chặt

III Yêu cầu

IV Trình tự thiết kế

IV.1 Chọn máy

IV.2 Phương pháp định vị

IV.3 Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt và lực kẹp

IV.4 Tính lực kẹp cần thiết W_ct

IV.5 Tính lực kẹp cho cơ cấu kẹp bằng ren vít

IV.6 Tính chọn bulông

IV.7 Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá

V. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

   Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với một tốc độ nhanh, mang lại những lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực vật chất và tinh thần. Nước ta đang thực hiện mục tiêu “Công nghiệp hoá, hiện đại hóa” đất nước, nhằm phục vụ cho công nghiệp nói chung và ngành cơ khí chế tạo máy nói riêng là một trong những ngành quan trọng nhất của đất nước trong đó bộ môn Công nghệ chế tạo máy là một môn học cơ bản trong ngành kỹ thuật. Trong đó đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy hướng dẫn cho sinh viên giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo máy, sau thời gian đã được nghiên cứu các giáo trình cơ bản của ngành chế tạo máy và nay tiến hành làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với đề tài:

   Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết “GIÁ ĐỠ “ cần đạt yêu cầu về độ chính xác của các bề mặt lổ, mặt phẳng, cần nhẳn bóng và độ vuông góc của các bề mặt với nhau.Từ các yêu cầu trên ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi cho đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh.

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính toán chế độ cắt , lượng dư gia công cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế.

   Tuy nhiên do thời gian có hạn đây cũng là lần đầu thực hiện đồ án thiết kế qui trình công nghệ và chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán thiết kế và tra cứu các số liệu. Kính mong sự thông cảm của quí thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đạt kết quả tốt hơn. Em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy: ………. và sự chỉ bảo của quý thầy Cô trong Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy.

                                                                                           TP Hồ chí Minh, ngày….tháng…năm 201…

                                                                                          Sinh viên thực hiện

                                                                                      .………..……

Phần 1 :   PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I.  Phân tích chức năng làm việc

I.1 Chi tiết gia công

- Tên chi tiết: GIÁ ĐỠ

- Chi tiết gồm 2 phần:

+ Phần thân: Hình trụ chiều dài 60mm, đường kính ngoài Þ53mm, đường kính lỗ Þ35mm trên thân có gờ Þ 26 để bắt bulông M12.

+ Phần đế: Hình hộp, chiều cao 16mm, chiều dài và chiều rộng 94mm, ở phần này có 4 lỗ  Þ 10 để bắt bu lông.

I.2 Công dụng

Giá đỡ là loại chi tiết mà ta thường bắt gặp trong sản xuất cơ khí.Có rất nhiều loại chức năng làm viêc khác nhau.Chi tiết gia công là giá đỡ dùng để kê đỡ và gá lắp các chi tiết có dạng trục với nhau như kê đỡ đầu trục..

- Mặt đáy (mặt đế) có tác dụng định vị giá đỡ lên nền hoặc lên một mặt phẳng cố định làm nền.

- Mặt đầu không cần độ chính xác cao, nó không dùng trong quá trình làm việc, chỉ dùng trong quá trình lắp ráp.

III.  Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Theo 2/494 sách Công Nghệ Chế Tạo Máy và theo điều kiện làm việc của chi tiết ta đưa ra được các yêu cầu kỹ thuật cơ bản sau :

· Độ phẳng và độ song song của các bề mặt chính cần đảm bảo trong khoảng 0,05 ÷ 0,1 (mm) trên toàn bộ chiều dài, độ nhám của chúng R_a = 5÷1,25 (µm).

- Mặt đế : bề mặt lắp ghép với nền cần độ nhám R_z =25 µm với cấp độ nhám cấp 4 với cấp chính xác 11. Độ phẳng 0,05 mm trên toàn bộ chiều dài.

- Mặt đầu : không yêu cầu độ chính xác cao trong quá trình lắp ráp nên R_z = 25 µm.

Các lỗ trên hộp có ccx 6 ÷ 8 độ nhám của lỗ này đạt R_a = 2,5 ÷ 0,63 (µm), đôi khi đạt Ra = 0,32÷ 0,16 

 I.  Xác định dạng sản xuất

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

+ Sản xuất đơn chiếc

+ Sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)

+ Sản xuất hàng khối

- Sản lượng hàng năm cảu chi tiết: N = 86.400 chiếc/năm

- Trọng lượng của chi tiết là:

Q₁ = 0,19 x 7,4 = 1,4 (kg)

=> Từ kết quả có được qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng khối.

Phần 2 :  VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

I. Chọn vật liệu chế tạo phôi

 Chi phí phôi chiếm 20% - 50% giá thành sản phẩm. Vì vậy việc lưa chọn vật liệu, lựa chọn phương pháp chế tạo phôi và gia công chuẩn bị phôi hợp lí sẽ góp phần vào việc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà còn giảm chi phí sản xuất nâng cao hiệu quả kinh tế cho quá trình sản xuất.

II. Phương pháp chế tạo phôi

Việc lựa chọn phương pháp chế tạo phôi sẽ căn cứ vào hình dạng, kích thước chi tiết, điều kiện làm việc của chi tiết, dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất cũng như cơ sở vật chất sẵn có.

Chi tiết có hình dáng phức tạp, chịu tải trọng trung bình, với các đặc tính, yêu cầu kỹ thuật và điều kiện làm việc của chi tiết ta nên chọn phôi đúc là hợp lý nhất.

Phần 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG

I.  Qui trình công nghệ Qua bản vẽ lồng phôi của chi tiết trong phần 2 mục V, ta nhận thấy rằng có những phương pháp gia công như sau:

1. Phương án 1

2. Phương án 2 

II. Phương án gia công

Qua các phương án đã được nêu ra, ta nhận thấy rằng với phương án 1  là khả phương án khả thi nhất. Nên ta chọn phương án 1, đây là phương án mà qua phân tích ta thấy nó có nhiều ưu điểm hơn hẳn phương án còn lại:

Trình tự gia công hợp lý.

- Về mặt tính toán và thiết kế đồ gá tương đối dễ hơn so với  phương án còn lại

- Các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn

- Thời gian thực hiện cho từng nguyên công là thấp nhất so với các phương án còn lại.

Phần 4:  THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I. Nguyên công 1: Phay mặt đế

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình vẽ

2. Định vị:  hạn chế 5 bậc tự do

3. Chọn máy :  Máy phay 6H12 (trang 221-chế độ cắt)

4. Dụng cụ cắt :

Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (DxBxdxZ = 125x42x40x12) (Bảng 4-3 trang 293 và Bảng 4-94 trang 340 sổ tay tập 1)

Tuổi bền dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng : 400 (phút) (bảng 7 -TKĐAMH – trang 26)

5. Lượng dư gia công:  3 (mm)

III. Nguyên công 3 : Khoét, doa lỗ 35

1. Sơ đồ gá đặt :  như hình vẽ

2. Định vị :  Hạn chế 6 bậc tự do

3.  Chọn máy :  Máy khoan đứng 2A135 (Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

4. Dụng cụ cắt : Mũi khoét gắn hợp kim cứng BK8 (DxLxl=33x160x80) (Bảng 4-3 trang 294 và Bảng 4-47 – trang 332 – ST1)

5. Lượng dư gia công :  2,5 (mm)

* Thời gian thực hiện :

Do cắt với lượng dư là: 0,15 (mm), nên thời gian thực hiện bước này là:  T_TC3 = T₀₃ + T_P + T_PV + T_TN

 Chiều dài bề mặt gia công: L = 76 (mm) (Bảng 28 trang 63 TKDACNCTM)

Do đây là bước khoét nên chiều dài ăn dao là:

L₁ = 2 (mm) (Bảng 28 trang 63 TKĐACNCTM)

Lượng chạy dao vòng theo máy: S = 0,96 (mm/vòng)

Số vòng quay: n = 400 (v/ph)        

Thời gian thực hiện bước doa tinh là:

T_TC3 = T₀₃ + 10%T₀₃ + 8%T₀₃ + 3%T₀₃ +5%T₀₃ = 0,25 (phút)

Vậy thời gian thực hiện cho nguyên công này là :

T_TC = T_TC1 + T_TC2 +T_TC3  = 0,59 (phút)

V. Nguyên công 5 : Khoét thô 4 lỗ f16 (bề mặt 4)

1. Sơ đồ gá đặt :  như hình vẽ

2. Định vị :  Hạn chế 6 bậc tự do]

3.  Chọn máy :  Máy khoan cần 2A55 (Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

4. Dụng cụ cắt : Mũi khoét gắn hợp kim cứng BK4 (DxLxl=16x180x85) (Bảng 4-3 trang 294 và Bảng 4-47 – trang 332 – ST1)

5. Lượng dư gia công :  3 (mm)

VI. Nguyên công 6 : Phay mặt phẳng 

1. Sơ đồ gá đặt :  như hình vẽ

2. Định vị :  Hạn chế 6 bậc tự do

3. Chọn máy :  Máy phay 6H12 (trang 221-chế độ cắt)

4. Dụng cụ cắt : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (DxBxdxZ = 100x39x32x10) (Bảng 4-94 trang 340 sổ tay 1)

5. Lượng dư gia công :  3 (mm)

VI. Nguyên công 7 : Khoan, Tarô M12

1. Sơ đồ gá đặt :  như hình vẽ

2. Định vị :  Hạn chế 6 bậc tự do

3. Chọn máy :  Máy khoan đứng 2A135 (Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

4. Dụng cụ cắt : Mũi khoan ruột gà thép gió P18,  đuôi trụ kiểu II (dxLxl =10,3x89x43) (Bảng 4-41 trang 325 sổ tay tập  1)

5. Lượng dư gia công : 5,15 (mm)

7. Thời gian thực hiện :

Vậy thời gian thực hiện cho nguyên công này là:

T_TC = T_B1 + T_B2 = 0,24 (phút)

Phần 5 :  TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯỢNG DƯ

I. Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích

Do đây là chi tiết dạng hộp, vật liệu là gang xám GX 18-36, nên ta có các bước công nghệ đạt được độ nhám, cấp chính xác như sau:

Phôi : Rz₀ + T₀ = 500 (Bảng 3-65 trang 235 –ST1)

Do chi tiết là gang xám nên sau bước thứ nhất có thể loại trừ được T_i chỉ còn R_Z

Theo bảng 13 trang 42 – TKDACNCTM ta có :

1- Khoét thô                Rz₁= 50mm

T₁=  0

2- Khoét tinh               Rz₂= 30mm

T₂=  0

3- Doa                          Rz₃= 5mm

T₃=  0

Các kích thứơc trung gian của lỗ:

- Kích thước trung gian của lỗ lớn nhất của chi tiết:

D_max3  = 35 + 0,025 = 35,025 (mm)

- Kích thước trung gian của lỗ sau bước doa tinh :

D_max2 = D_max3 - 2Z_min3 = 35,025 – 0,06 = 34,965(mm)

- Kích thước trung gian của lỗ sau bước khoét tinh :

D_max1 = D_max2 - 2Z_min2= 34,965 –0,1726 = 34,792 (mm)

-  Kích thước trung gian của lỗ sau bước khoét thô:

D_max0 = D_max1 - 2Z_min1= 34,792 –2,452= 32,340 (mm)

- Ta có  giá trị dung sai từng bước công nghệ:

+ Dung sai phôi: d_o =  1,0 (mm)    (Bảng 3-98 trang 253-ST1)

+ Dung sai khoét thô: d₁ = 0,62 (mm)(IT14)(Bảng 1.4 trang11 – STDSLG)

+ Dung sai khoét tinh: d₂ = 0,1(mm) (IT10)(Bảng 1.4 trang11 – STDSLG)

+ Dung sai doa tinh: d₃ = 0,025(mm) (IT7)(Bảng 1.4 trang11 – STDSLG)

Ta có:

- Đường kính trung gian nhỏ nhất của phôi:

D_min0 = D_max0 – d_o = 32,340 – 1,0 =  31,340  (mm)

- Tính lượng dư lớn nhất và bé nhất của lỗ:

+Khoét thô

2Z_max1 =  D_min1­ - D_min0 = 34,172 - 31,340 = 2,832mm

2Z_min1 =  D_max1­ - D_max0 = 34,792 – 32,340 = 2,452mm  

+ Doa tinh

2Z_max3 =  D_min­3 - D_min2 = 35 – 34,865 = 0,135mm

2Z_min3 =  D_max3 - D_max2 = 35,025 – 34,965  = 0,06mm

* Thử lại kết quả :

2Z_max0 – 2Z_min0 = 3,66 – 2,685 = 0,975   (mm)                (1)

d_ph - d_ct  = 1,0 – 0,025 = 0,975                    (mm)               (2)

Vậy so sánh (1) và (2) ta thấy tương đương nhau.

Phần 6 :  TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

I. Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích

1. Vật liệu: Vật liệu của chi tiết là gang xám có HB = 170-229

2. Chọn máy : Khoan đứng 2A135  (Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

3. Trình tự làm việc của nguyên công :

* Bước 1 : Khoét thô

* Bước 2 : Khoét tinh

* Bước 3 : Doa tinh

4. Chọn dao :

- Mũi khoét gắn hợp kim cứng BK8 (DxLxl=33x160x80) (Bảng 4-3 trang 294 và Bảng 4-47 – trang 332 – ST1)

- Mũi doa gắn hợp kim cứng BK8 (DxLxl=35x140x16) (Bảng 4-3 trang 294 và Bảng 4-47 – trang 336 – ST1)

Phần 7 :  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. Kết cấu đồ gá

Đây là nguyên công Khoan ,Taro nên đòi hỏi độ chính xác, độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố nầy phải đạt những yêu cầu trong tính toán mới đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.

Đồ gá cho nguyên công nầy sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng Ren Vít. Chi tiết gia công được định vị 6 bậc tự do, bởi phiến tỳ, 1 chốt trụ và 1 chốt chống xoay .

II. Thành phần đồ gá

II.1. Cơ cấu định vị

- Phiến tỳ

- Chốt tỳ, chốt trám chống xoay.

II.2. Cơ cấu kẹp chặt

 Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công cơ. Ở đây ta chọn : Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có miếng chêm.

II.3. Cơ cấu dẫn hướng

Đây là cơ cấu giữ cho hướng tiến dao không bị xê dịch vì lực cắt, lực kẹp, rung động. Cơ cấu này có hai loại : bạc dẫn và phiến dẫn.

II.4. Thân gá, đế gá

Thân gá, đế gá có tên gọi khác là các chi tiết cơ sở. Các chi tiết cơ sở thường là các đế hình vuông, hình tròng có rãnh hoặc có lỗ ren để các chi tiết khác bắt lên nó tạo thành đồ gá.

IV.5. Tính lực kẹp cho cơ cấu kẹp bằng ren vít 

Ta có :

Q: lực đặt ở tay quay , Q = 14 ÷ 20 , chọn Q = 15

L: Chiều dài tay quay , L = 75 mm

R_tb: bán kính trung bình ren ban đầu , R_tb = 7,35 ( bảng 8-50 trang 468 ST2)

R^’: bán kính mặt cầu ở đầu ren vít , R^’ = 7

=> W = 707 KG

IV.6. Tính chọn bulông

Như vậy ứng với bu lông M12, nhưng do kết cấu của đồ gá để đảm bảo sức bền của bu lông ta nên chọn bu lông M14x2,0.

V. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

- Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và đáy đồ gá £  0,015 (mm)

- Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và mặt bên của then dẫn hướng £  0,015 (mm)

- Độ không vuông góc giữa mặt phiến tỳ và đáy đồ gá £ 0,015 (mm)

KẾT LUẬN

   Qua thời gian tìm tòi, nghiên cứu tài liệu và vận dụng kiến thức đã học, cùng với sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo: …………., em đã hoàn thành nội dung đồ án đúng tiến độ, đưa ra một phương án gia công cho chi tiết “Gía đỡ”.

   Quy trình công nghệ đưa ra để chế tạo “Gía đỡ” thể hiện đực đúng yêu cầu kỹ thuật và bảo đảm tính kinh tế, có thể được đưa vào ứng dụng sản xuất. Tuy nhiên, để có thể gia công có tính khả thi thì cần phải có thêm những hiểu biết nhất định về điều kiện sản xuất thực tế...

   Qua học tập và làm đồ án “Công nghệ chế tạo máy”, em đã học hỏi được rất nhiều kiến thức bổ ích, biết cách lựa chọn phương pháp giải quyết một vấn đề nào đó trên cơ sở tư duy logic, kết nối các kiến thức đã học... điều đó không chỉ phục vụ cho việc giải quyết các bài toán về công nghệ, mà còn có được phương pháp luận cho việc giải quyết các nội dung khoa học khác...

   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. GS-TS Trần Văn Địch

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY , NXB KHKT 2000

SỔ TAY VÀ ATLAS , NXB KH&KT 2000

ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ , NXB KHKT 2002

2. PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS-TS Lê Văn Tiến

SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1, NXB KH&KT – 1999

SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 2, NXB KH&KT – 2000

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1 – 2 , NXB KH&KT – 1998

3. Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào

Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, Trường ĐHSPKT - 2000

4. Ninh Đức Tốn

SỔ TAY DUNG SAI LẮP GHÉP, NXB Giáo Dục 

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"