MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.

ĐỀ TÀI MÔN HỌC.

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

1.1  Phân tích chức năng làm việc.

1.2  Xác định yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

1.3  Phân tích vật liệu.

1.4   Phân tích công nghệ của chi tiết.

1.5  Xác định dạng sản xuất.

CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 14.

2.1  Chọn phương pháp chế tạo phôi 14.

2.2  Thiết kế bản vẽ lồng phôi 18.

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHUẨN,.

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG.

3.1  Xác định đường lối công nghệ.

3.2  Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.

3.3  Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.

3.4  Nguyên công 1.

3.5  Nguyên công 2.

3.6  Nguyên công 3.

3.7  Nguyên công 4.

3.8  Nguyên công 5.

3.9   Nguyên công 6.

CHƯƠNG 4. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.

4.1 Tính lượng dư bằng phương pháp phân tích cho mặt lỗ Ø16.

4.2  Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp tra bảng.

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT.

I. Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tính toán.

5.1  Xác định chết độ cắt nguyên công 1.

5.2  Xác định chế độ cắt nguyên công 2.

5.3  Xác định chế độ cắt nguyên công 3.

5.4  xác định chế độ cắt nguyên công 4.

5.5  Xác định chế độ cắt nguyên công 5.

5.6  Xác định chế độ cắt nguyên công 6.

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.

6.1  Yêu cầu của đồ gá.

6.2  Nhiệm vụ thiết kế.

6.3  Thành phần đồ gá.

6.4  Tính lực kẹp khi khoan.

6.5  Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá.

6.6  Nguyên lý hoạt động của đồ gá.

6.7  Quy tắc sử dụng, kỹ thuật an toàn và bảo dưỡng đồ gá.

Tài Liệu Tham Khảo.

LỜI NÓI ĐẦU

       Hiện nay, các ngành kỹ thuật nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật được đào tạo phải có kiến thức sâu rộng và đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất sửa chữa và sử dụng.

Đồ án công nghệ chế tạo máy là môn học có tầm quan trọng nhất đối với sinh viên ngành cơ khí chế tạo. Qua đồ án này giúp sinh viên hiểu được những kiến thức đã học, không những môn học công nghệ chế tạo máy mà còn các môn học khác như: máy công cụ, máy cắt kim loại, công nghệ kim loại...

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững các phương pháp và vận dụng vào thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí và tổ chức sản xuất.

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, tốn ít thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.

Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thiết kế, tính toán. Em rất mong thầy cô góp ý bổ sung để kiến thức của em được vững vàng hơn.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa cơ khí, đặc biệt là thầy ………………… đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và bỏ nhiều thời gian giúp đỡ em hoàn thành tập đồ án này.

                                                                          …., ngày…tháng….năm 20…                                               

                              Sinh viên thực hiện

                           ………………

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

1.1  Phân tích chức năng làm việc

Nhìn vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết có kết cấu đơn giản và thuộc dạng hộp.

-  Lỗ Æ16 và Æ10 được lắp với ổ bi để đỡ trục thực hiện chuyển động

-  2 rãnh R6 để lắp bu long

-  Lỗ M6 M8 để bắt vít

-  Bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là các lỗ Æ16 Æ10 do đó cần được gia công chính xác đạt yêu cầu

- Chi tiết làm việc trong trạng thái chịu va đập thấp, không yêu cầu nhiệt luyện.

-  Có nhiều bề mặt không yêu cầu gia công do đó đỡ tốn nguyên công gia công; các bề mặt còn lại sử dụng các phương pháp gia công truyền thống như; phay, khoan , khoét , doa để đạt được yêu cầu kỹ thuật.

- Hình dạng chi tiết có độ phức tạp trung bình: bao gồm các chi tiết có hình dạng hình học đơn giản như mặt phẳng, tròn hoặc bán cầu, dạng hở, các bề mặt ngoài phẳng hoặc cong có them các vấu lồi, mặt bích, các cửa , cùng với các lỗ có đường viền quanh đơn giản . Các bộ phận được tạo nên nhờ sử dụng các lõi, các hốc bên trong đơn giản, có chiều dài và độ cao lớn. Các bề mặt làm việc có vị trí tương quan tương đối đơn giản; độ dày chi tiết tương đối đều đặn nên thuận lợi dùng phôi đúc: chỉ có một mặt phân khuôn.

1.2  Xác định yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

-  Chi tiết làm việc trong cơ cấu truyền lực bởi vậy chi tiết phải đảm bảo độ cứng, độ bền và yêu cầu kỹ thuật. Chi tiết phải đảm bảo độ không song song của đường tâm lỗÆ16 và Æ10 với mặt đáy là 0,05mm.

-  Độ không song song của tâm 2 lỗ Æ16 và Æ10 là 0,05mm

-   Độ không vuông góc của tâm lỗ Æ16 và mặt đầu là 0,05mm

-  Lỗ Æ16 Æ10 là các lỗ dùng để lắp ráp nên đòi hỏi độ chính xác cao nên dung

sai lần lượt là +0,043 và +0,036

-  Các kích thước còn lại không cần gia công nên độ chính xác không cần cao và được đúc rắn.

1.3  Phân tích vật liệu

Vật liệu làm chi tiết là gang xám GX 15-52

 Gang xám có một giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất. Gang xám có tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao, do tổ chức xốp nên cũng là ưu điểm cho các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt. Độ cứng vững và tính ổn định cao đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết nên ta sử dụng GX 15-32 làm vật liệu chế tạo chi tiết.

giới hạn bền kéo của gang xám s_k  =15 (kg/mm²)

giới hạn bền uốn của gang xám s_u= 32 (kg/mm²)

        + Độ cứng của bề mặt chi tiết không ghi trên bản vẽ, do đó độ cứng được lấy trong khoảng : HB= 163÷229 (kg/mm²)

                       Chọn HB=185 (kg/mm²)

         + Thành phần hóa học cơ bản của gang xám GX 15-32 sắt (Fe),  

           cacbon ( C) trong đó:

             • Cacbon (C) : 3.5 ÷ 3.7 %

             • Phót pho (P) : 0.3 %

             • Lưu huỳnh (S): 0.15 %

             • Man gang (Mn) : 0.5 ÷ 0.8 %

             • Si lic (Si) : 2 ÷ 4%

         Còn lại là sắt (Fe)

1.4  Phân tích công nghệ của chi tiết

Dựa vào điều kiện làm việc và bản vẽ chi tiết  ta thấy không cần đơn giản hóa kết cấu của chi tiết vì:

-         Với chi tiết này thì các bề mặt gia công cho phép thoát dao một các dễ dàng.

-         Các lỗ cho phép gia công đồng thời trên máy có nhiều trục chính.

-         Có thể đưa dao vào để gia công các lỗ, các bề mặt một cách dễ dàng.

-         Độ cứng vững của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt.

-         Bề mặt chuẩn có đủ diện tích để định vị.

-         Có thể áp dụng phương pháp đúc phôi tiên tiến.

-         Các mặt đầu nằm trên 2 mặt phẳng song song, thuận lợi cho việc gia công, ăn dao thoát dao.

-         Kết cấu chi tiết đối xứng, hình dạng của chi tiết đơn giản thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.

1.5  Xác định dạng sản xuất

1.5.1       Các dạng sản xuất

Trong ngành cơ khí, tất cả các chi tiết sản xuất đều thuộc 1 trong 3 dạng sau:

-         Dạng 1: Sản xuất đơn chiếc

-         Dạng 2: Sản xuất hang loạt gồm: hang loạt nhỏ, loạt vừa và loạt lớn.

-         Dạng 3: Sản xuất hàng khối.

Việc xác định dạng sản xuất phụ thuộc vào số lượng chi tiết sản xuất trong 1 năm và khối lượng chi tiết.

Bảng 2. Các dạng sản xuất.

1.5.2       Xác định sản lượng

Theo công thức:

Trong đó:

N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N₀: Số sản lượng( số máy) được sản xuất theo đơn đặt hàng

m: Số chi tiết trong một sản phẩm.

b: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ

(b được lấy từ 5% 7%  chọn b = 6%).

a: Số chi tiết phế phẩm  = 4%

Với  N₁ = 5500 (Chi tiết/1năm)       

         m = 1

1.5.3       Xác định khối lượng chi tiết

Sử dụng phần mềm solidworks ta tính được khối lượng chi tiết:

Q = 0,8 (Kg)

Tra bảng trên dựa vào N và Q ta xác định đây là dạng sản xuất hàng khối.

CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

2.1  Chọn phương pháp chế tạo phôi

-  Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp.

 -  Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư , kích thước và dung sai của phôi.

  - Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình gia công. Hình dạng của phôi càng giống hình dạng của chi tiết bao nhiêu thì càng giảm được lượng dư gia công, tăng năng suất , giảm giá thành sản phẩm.

  -  Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau :

  + Vật liệu và cơ tính mà chi tiết đòi hỏi

  +  Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công

  +  Dạng sản xuất cụ thể

  +  Khả năng đạt độ chính xác gia công

  + Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất

2.1.1       Phôi thép thanh

Dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, pittong, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ…

2.1.2       Phôi dập

Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu…

2.1.3       Phôi rèn tự do

Thường được dùng cho dạng sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ do giá thành hạ.

2.1.4       Phôi đúc

Phôi đúc dùng cho các loại chi tiết: các giá đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập…Được thực hiện trong các khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn vỏ mỏng và các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy…

2.1.4.1 Phôi đúc trong khuôn cát

 -  Ưu điểm của phương pháp :

    +  Khuôn mẫu có thể chế tạo bằng gỗ nên chi phí chế tạo khuôn thấp.

    +  Thời gian chế tạo phôi nhanh.

    +  Có thể tạo được vật đúc lớn

    +  Có tính linh hoạt cao.

-   Nhược điểm của phương pháp:

     +  Cho năng xuất không cao.

     +  Vật liệu có năng xuất không cao.

     + Đòi hỏi bậc thợ cao.

     +  Chi tiết có nhiều ba via.

     +  Lãng phí vật liệu phôi đúc vì phải để lương dư lớn để gia công.

     +  Do đó việc áp dụng phương pháp chế tạo phôi này chỉ áp dụng cho chi tiết tương đối phức tạp và dùng cho sản xuất loạt vừa, loạt nhỏ và đơn chiếc.

2.1.4.2   Phương pháp đúc trong khuôn kim loại

      -  Ưu điểm của phương pháp:

    +  Phương pháp này cho độ chính xác rất cao, chế tạo sa đúc có thể sử dụng ngay mà không cần qua gia công cắt gọt.

   +  Năng xuất cao hơn hẳn phương pháp đúc bằng khuôn cát.

      -  Nhược điểm của phương pháp:

   +  Chi phí làm khuôn cao.

   + Không đúc được chi tiết có dạng phức tạp, thành mỏng và khối lượng lớn.

   + Khuôn kim loại không có tính lún , không có khả năng thoát khí nên dể nứt , công , vênh vật đúc

   +  Có tính linh hoạt không cao

 +  Giá thành sản thành phẩm cao

       Do đó phương pháp này chỉ áp dụng cho những sản phẩm có hình dạng phức tạp, có các bề mặt không gia công mà cần độ chính xác cao, được áp dung cho sản xuất hàng khối, loại vừa và loại lớn.

2.1.4.3  Đúc áp lực

-         Ưu điểm :

Đúc được vật đúc phức tạp thành mỏng( 1- 5 mm) đúc được các loại lỗ có kích thước nhỏ

Độ bóng và độ chính xác cao

Cơ tính vật đúc cao vì mật độ vật đúc lớn

Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng cơ khí hóa thuận lợi

-         Nhược điểm :

Không dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực

Khuôn chống mài mòn do dòng chảy áp lực  của hợp kim ở nhiệt độ cao

2.1.4.4   Đúc khuôn mẫu chảy

-         Ưu điểm :

Đúc được vật đúc có hình thù phức tạp mà các phương pháp khác không thể đúc được

Độ bóng và độ chính xác cao

Cơ tính vật đúc cao vì mật độ vật đúc lớn

Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng cơ khí hóa thuận lợi

-         Nhược điểm :

Quy trình phức tạp, chi phí lớn chỉ thích hợp cho dạng sản xuất loạt lớn hoặc hàng khối.

-      Với chi tiết gia công là chi tiết giá đỡ vật liệu là GX 15-32 có độ cứng và tính giòn cao, độ uốn thấp nên không thể thực hiện bằng phương pháp dập, cán, rèn. Tính đúc rất tốt nên ta sử dụng phương pháp đúc để chế tạo phôi.

Kết luận:

Sau khi nghiên cứu tỷ mỉ bản vẽ chi tiết của chi tiết giá đỡ và ưu điểm, nhược điểm của các phương pháp tạo phôi thấy chi tiết có các bề mặt không gia công  cần độ chính xác cao nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại để tạo phôi.

2.2             Thiết kế bản vẽ lồng phôi

2.2.1       Xác định lượng dư cho các bề mặt và sai số kích thước của phôi

-         Tra b3.94 – 3.107 tr252 – 257 ST1 [2] (Đúc)

-         Lượng dư cho kích thước 32 là t = 4,5 (mm) bề mặt trái là t =2 (mm) bề mặt phải là t = 2,5 (mm) dung sai là ± 0,2 (mm)

-         Lượng dư cho kích thước 24 là t = 4,5 (mm) bề mặt trái là t = 2(mm) bề mặt phải là t = 2,5 (mm) dung sai là ± 0,2 (mm)

-         Lượng dư cho mặt đầu lỗ M6 M8 và mặt đáy là t = 2,5 (mm) dung sai là ± 0,2 (mm)

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHUẨN,THIẾT KẾ QUY

TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

3.1    Xác định đường lối công nghệ:

                     −          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.

Hình 3.1: Bản vẽ đánh số

              −          Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi

              −          Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.

              −          Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết

3.2    Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi

              −          Sử dụng các thiết bị như: Máy Phay, Khoan, Khoét, Tiện, Doa, Taro.

v Chọn phương án gia công:

              −          Phân tích yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công ta nhận thấy rằng :

              −          Với cấp chính xác I khi đúc thì sau khi làm sạch ta nhận đươc R_z40 do đó những bề mặt không yêu cầu thì ta không cần gia công.

              −          Ngoài ra, vì yêu cầu về đường lối công nghệ, năng suất, điều kiện sản xuất nên ta chọn phương án 1 là phương án tối ưu nhất .

3.3   Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt:

Khi phân tích chi tiết ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là lỗ Ø10, Ø16

o   Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước

o   Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ

o   Chuẩn thô: Dùng bề mặt 1 và 2 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh bề mặt 5,6.

o   Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 5 và 6 làm chuẩn tinh chính để gia công các bề mặt còn lại

v Trình tự gia công được thể hiện qua bảng sau:

3.4  Nguyên công 1:

a.   Trình tự nguyên công

·        Phay thô (tinh) mặt phẳng  1,2

·        Khoét, doa thô (tinh) lỗ trụ  10 (lỗ …)

·        Khoan, doa thô (tinh) lỗ trụ 16 (lỗ …)

b.   Định vị và kẹp chặt:

o   Chi tiết được định vị bằng 1 khối v ngắn khống chế 2 bậc tự do (T_ox ; T_oy ;Q_oz ), chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do (Q_oz), mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do (T_oz ; Q_ox ;Q_oy)

o   Bề mặt kẹp chặt: ta dùng mỏ kẹp để kẹp chặt chi tiết thông qua  khối v .

o   Trình tự các bước nguyên công:

·        Bước 1: phay thô (tinh) mặt phẳng 1,2.

·        Bước 2: khoan, doa thô (tinh) lỗ trụ 10 bằng dao mũi dao thép gió

·        Bước 3: khoan, khoét, doa thô (tinh) lỗ trụ 16 bằng dao mũi dao thép gió

h.   Chọn dung dịch trơn nguội:

Emunxi

3.5  Nguyên công 2:

a.   Trình tự nguyên công

·        Phay thô, tinh mặt 3

·        Phay thô, tinh mặt 5

b.   Định vị và kẹp chặt

o   Bề mặt định vị:

Mặt phẳng khống chế 3 bật tự do T_oz; Q_ox; Q_oy

o   Bề mặt kẹp chặt: mỏ kẹp để kẹp chặt chi tiết.

o   Trình tự các bước nguyên công:

-         Bước 1: Phay thô mặt 3,5 bằng dao phay mặt đầu gắn mảnh thép gió

-         Bước 2: Phay tinh mặt 3,5 bằng dao phay mặt đầu gắn mảnh thép gió

Chọn máy công nghệ:

o   Máy phay đứng  2H125 (bảng 9.21 sổ tay 3 trang 45)

c.    Chọn đồ gá:

o   Chốt trụ ngắn

o   Chốt trám

d.   Chọn dụng cụ cắt:

a.      Theo [CMCTM1, trang 325, bảng 4-41] chọn mũi khoan thép gió.

b.      Theo [CMCTM1, trang 423, bảng 4-136] chọn mũi taro M6.

o   Đo bằng đồng hồ

e.    Chọn dụng dịch bôi trơn:

o   Emunxi

CHƯƠNG 4. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

4.1 Tính lượng dư bằng phương pháp phân tích cho mặt lỗ Ø32

4.1.1      Xác định lượng dư lỗ  32

­   Phôi                CCX 14              R_z = 160 (mm)       T_a = 600 (mm).

­   Khoan            CCX 12               R_z = 50 (mm)         T_a = 70 (mm).

­   Khoét tinh     CCX 11               R_z = 40 (mm)         T_a = 40 (mm).

­   Doa thô          CCX 18               R_z = 5 (mm)           T_a = 10(mm).

­   Doa tinh         CCX 7                 R_z = 3,2 (mm)        T_a = 5 (mm).

v Chọn mặt trụ trong  32^{+ 0.025}, cấp chính xác : 7

v Vật liệu: GX 15 – 32

v Chiều dài danh nghĩa của lỗ: 64 mm

v Kích thước lớn nhát của chi tiết: 145 mm

4.1.2      Sai lệch không gian của phôi (công thức 17 trang 50 sách hướng dẫn ĐACNCTM)

v Trong đó:

              −          Giá trị sai lệch: (công thức 18 trang 51 sách hướng dẫn ĐACNCTM)

ð ( Với: d, l là đường kính và chiều dài của lỗ, Δk : Sai lệch cong vênh, theo bảng 15[sách hướng dẫn ĐACNCTM] trang 45, ta có Δk = 0,7)

              −          Giá trị công vênh : (công thức 19,trang 52 sách hướng dẫn ĐACNCTM)

ð Với , dung sai kích thước chiều dài và chiều rộng của phôi

ð sai lệch không gian sau khi khoan :  r1=0,06rp = 0,06.734 = 44,04mm

ð Sai lệch không gian sau khi khoét tinh: r2=0,05Sp = 0,05.734 = 36,7mm

ð Sai lệch không gian sau khi doa thô là: r3 =0,04Sp = 0,04.734 = 29,36mm

4.1.3  Sai số gá đặt khi khoét được xác định như sau:

              −          Sai số chuẩn trong trường hợp này = 0 do chuẩn công nghệ trùng với chuẩn thiết kế.

              −          Sai số kẹp chặt được xác định theo bảng 24[hướng dẫn ĐACNCTM] trang 48:

e_K = 60 mm.

-         Vì sai số đồ gá coi như quá bé nên không xét.

ð Vậy sai số gá đặt là:  e_i =

ð Sai số gá đặt ở nguyên công thô:  e₁ =0,05.e_I = 3mm

ð Sai số gá đặt ở nguyên công tinh:  e₂ =0,2.e₁  = 0,6 mm

4.1.4           Xác định lượng dư nhỏ nhất:

              −     Lượng dư tối thiểu điền vào cột 6 xác định theo công thức :

      2Z _{min i} = 2(R_Zi-1 + T_i-1 + )

              −          Lượng dư cho bước gia công khoét thô:

2Z _min1=2(R_Z1 + T_a + ) = 2(40 +70+ ) = 308,3 μm

              −          Lượng dư cho bước gia công doa thô :

2Z _min2=2(R_Z2 + T_a + ) = 2(40 +40+ ) = 233,6μm

              −          Lượng dư cho bước gia công doa tinh :

2Z _min3=2(R_Z3 + T_a + ) = 2(5 + 10 + ) = 88,7 μm

              −     Cột kích thước tính toán (cột 7) ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn nhất của kích thước lỗ Ø16 theo bản vẽ d_d =16,018  ; Các ô tiếp theo (từ dưới lên) có giá trị bằng kích thước tính toán của bước tiếp sau trừ đi giá trị của lượng dư tối thiểu.

+           Kích thước tính toán khi khoét: d_kh = d_d – 2z_d

      = 16,018-0,159 = 15,859

+          Kích thước tính toán khi khoan: d_kh = d_kh – 2z_kh

      = 15,859- 0,56 = 15,299

              −     Dung sai điền vào cột 8 được lấy trong các sổ tay:  ;  ;

              −     Kích thước giới hạn d_max cột 10 cũng là kích thước tính toán ở cột 7

              −     Kích thước giới hạn d_min ở cột 9 tính bằng cách lấy hiệu của d_max với dung sai từng bước tương ứng.

+          Khoan: d_min = d_max –  = 15,299-0.18 = 15,119

+          Khoét: d_min = d_max –  = 15,859-0.07 = 15,789

+          Doa: d_min = d_max –  = 16,018-0,027 = 16

              −     Lượng dư nhỏ nhất giới hạn  điền vào cột 11 bằng hiệu các kích thước lớn nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trước nó:

+          Khoan: 

+          Khoét: : 

+          Doa: : 

              −     Lượng dư nhỏ nhất giới hạn  điền vào cột 12 bằng hiệu các kích thước nhỏ nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trước nó:

+          Khoan:

+          Khoét:  

+          Doa:

Bảng 4.1. Lương dư sau khi tính toán.

4.2 Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp tra bảng:

4.2.1  Lượng dư bề mặt 2,3

 Lượng dư trung gian

-         Kích thước cần đạt: L = 32+0,62(mm)

-         Lượng dư gia công 1 phía: Tra bảng 3.95, trang 252 sách sổ tay công nghệ CTM1:

2,5 mm.

-         Sai lệch cho phép : ± 0,2mm (bảng 3.97  sổ tay 1 trang 253)

-         Kích thước của phôi: L = 32+ 2,5+ = 34,5 mm

-         Kích thước lớn nhất của phôi: L_max = 34,5+ 0,2 = 34,7mm

-         Quá trình công nghệ gồm các bước sau: (bảng 3.91 sổ tay 1 trang 253)

o   Phay thô, chính xác cấp 10 dung sai δ = 100 μm

o   Phay tinh, chính xác cấp 9, dung sai δ₁ = 62μm

-         Lượng dư cho bước phay tinh: Z₁ = 1 mm (bảng 3.142, trang 282 sổ tay công nghệ CTM1).

-         Lượng dư cho bước phay thô: Z =  Z_omax - Z₁ = 2,5 – 1= 1,5 mm

Kích thước trung gian

-         Kích thước phôi lớn nhất: L _max = 34,7 mm

-         Kích thước phôi sau khi phay thô: L = L _max – Z = 34,7 – 1,5= 33mm

^-          Kích thước ghi trên bản vẽ: 33^±0,12

-         Kích thước phôi sau khi phay tinh: L₁ = L– Z₁ = 33– 1 = 32mm

^-          Kích thước ghi trên bản vẽ: 32^±0,062

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT

I.    Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tính toán

5.1 Xác định chết độ cắt nguyên công 1:

v Khoan Ø16:

-         Lượng dư gia công:

Bước 1: Khoan

Bước 2: Khoét

Bước 3: Doa thô

Bước 4: Doa tinh

-         Tra lượng chay dao: tra b5.89 tr86 ST2 [2]

S_b = 0,7 (mm/vòng)

k₁ = 1: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan: Tra b5.87 tr84 ST2 [2]

S = S_b.k₁ = 0,7.1 = 0,7 (mm/vòng)

-         Tốc độ cắt: tra b5.90 tr86 ST2 [2]

V_b = 20 (m/phút)

k₁ = 1: Hệ số điều chỉnh theo chu kỳ bền của dao.

V_t = V_b. k₁ = 20.1 = 20 (m/phút)

Số vòng quay là:

Chọn theo máy: n_m = 485 (vòng/phút)

Vận tốc cắt thực tế:

-         Tính lượng chạy dao:

S_ph = n.S = 485.0,7= 339,5 (mm/phút)

Chọn theo máy: S_m = 370 (mm/phút)

-         Công suất cắt: tra b5.92 tr87 ST2 [2]

P = 1,0 (Kw)  5 (Kw) = P_m

Vậy máy làm việc an toàn.

-         Thời gian gia công cơ bản:

L = 32 (mm)

Chọn L₁ = 7 (mm)

L₂ =2 (mm)

v Khoét  lỗ

-         Tra lượng chay dao: tra b5.104 tr95 ST2 [2]

S = 0,8 (mm/vòng)

-         Tốc độ cắt: tra b5106 tr97 ST2 [2]

 V_b = 27,5 (m/phút)

k₁ = 1: Hệ số điều chỉnh theo chu kỳ bền của dao.

K₂ = 1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi.

V_t = V_b.k₁.k₂ = 27,5.1.1 = 27,5 (m/phút)

Số vòng quay là:

Chọn theo máy: n_m = 485 (vòng/phút)

Vận tốc cắt thực tế:

-         Công suất cắt: tra b5.103 tr94 ST2 [2]

P = 1,7 (Kw)  5 (Kw) = P_m

Vậy máy làm việc an toàn.

-         Thời gian gia công cơ bản:

L = 17 (mm)

Chọn L₁ = 3 (mm)

L₂ =2 (mm)

v Doa thô lỗ

-          Tra lượng chay dao: tra b5.112 tr104 ST2 [2]

S = 2,4 (mm/vòng)

-         Tốc độ cắt: tra b5.114 tr106 ST2 [2]

V_b = 6,5 (m/phút)

k₁ = 1: Hệ số điều chỉnh theo chu kỳ bền của dao.

V_t = V_b. k₁ = 6,5.1 = 6,5 (m/phút)

Số vòng quay là:

Chọn theo máy: n_m = 145 (vòng/phút)

5.6 Xác định chế độ cắt nguyên công 6:

Ø  Khoan và taro lỗ M8

v Khoan lỗ.

-          Tra lượng chay dao: tra b5.89 tr86 ST2 [2]

S_b = 0,2 (mm/vòng)

k₁ = 1: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan: Tra b5.87 tr84 ST2 [2]

S = S_b.k₁ = 0,2.1 = 0,2 (mm/vòng)

 chọn theo máy S_m = 0,2 (mm/vòng)

-         Tốc độ cắt: tra b5.90 tr86 ST2 [2]

V_b = 31 (m/phút)

k₁ = 1: Hệ số điều chỉnh theo chu kỳ bền của dao.

V_t = V_b. k₁ = 31.1 = 31 (m/phút)

Số vòng quay là:

Chọn theo máy: n_m = 1400 (vòng/phút)

Vận tốc cắt thực tế:

-         Công suất cắt: tra b5.92 tr87 ST2 [2]

P = 1 (Kw)  2,2 (Kw) = P_m

Vậy máy làm việc an toàn.

-         Thời gian gia công cơ bản:

L = 7 (mm)

L₁ = L₂ =2 (mm)

v Taro M8.

-         Bước ren: P = 1,25

-         S = 0,3 (mm/vòng)

-         Tốc độ cắt: tra b5.188 tr1171 ST2 [2]

V_b = 9 (m/phút)

k₁ = 1,1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công.

V_t = V_b. k₁ = 9.1,1 = 9,9 (m/phút)

Số vòng quay là:

Chọn theo máy: n_m = 350 (vòng/phút)

Vận tốc cắt thực tế:

-         Thời gian gia công cơ bản:

L = 17 (mm)

L₁ = L₂ = 2 (mm)

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

6.1 Yêu cầu của đồ gá.

              −          Đồ gá phải đảm bảo sao cho quá trình định vị và kẹp chặt được nhanh chóng.

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

              −          Đảm bảo yêu cầu về an toàn kỹ thuật đặc biệt là điều kiện thao tác và thoát phôi khi sử dụng.

              −          Giá thành rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp ráp, vật liệu phải dễ kiếm, dễ thay thế, sử dụng dễ dàng, thuận tiện, đảm bảo kết cấu phù hợp với khả năng chế tạo và lắp ráp thực tế của cơ sở sản xuất.

              −          Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để khoan và khống chế số bậc tự do cần thiết.

              −          Các thành phần của đồ gá phải có bề mặt tiếp xúc với bề mặt chi tiết thì phải được tôi luyện để đảm bảo độ cứng và gia công với độ bong cao.

6.2 Nhiệm vụ thiết kế.

              −          Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5, khoan và taro lỗ M6, chính xác cấp 10, độ nhám = 20μm.

              −          Đồ gá đóng vai trò rất quan trọng trong gia công cơ khí. Nó quyết định độ chính xác của chi tiết cũng như năng suất gia công. Tùy theo dạng sản xuất mà ta quyết định phương pháp định vị và kẹp chặt trên đồ gá cho phù hợp.

              −          Ở đây sản xuất hàng khối nên ta chọn phương án kẹp chặt và định vị bằng cơ khí.

6.4   Tính lực kẹp khi khoan.

K.M=Q.f.a

Trong đó : K – Là hệ số an toàn, chọn K = 1,2.

  M – Là Momen cắt.

  Q – Là lực kẹp chặt.

                  f – Là hệ số ma sát, chọn f = 0,2( bề mặt chi tiết đã gia công và          mỏ kẹp).

                    a – Là khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm mỏ kẹp.( a = 5 và a=50)

Momen cắt khi khoan lỗ Mx = 10.

Trong đó : .  = 0,021 ; q = 2 ; y = 0,8 ; x = 0,75

 =  = =  =1.

Suy ra : Mx = 10.  = 1,1 ( N.m)

Momen cắt khi khoan tinh lỗ 6 là Mx = 10.

 = 10.  = 7,79 ( N.m).

Ta có :

             K.M=Q.f.a

↔  1,2. 7,79= Q . 0,2.5 (Vì tính lực kẹp ở bước khoan nên a = 5).

↔   Q = 9,3 (N).

6.4.1  Tìm tích hệ số an toàn.

§  Hệ số an toàn K, công thức 36[4] trang 85

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

Trong đó:

-         K₀: Hệ số an toàn, K₀ = 1,5

-         K₁: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K₁ = 1,2 khi gia công thô.

-         K₂: Hệ số tăng lực cắt khi mòn dao, K₂ = 1

-         K₃: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K₃ = 1,2

-         K₄: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K₄ = 1,3(kẹp chặt bằng tay).

-         K₅: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, K₅ = 1(thuận lợi).

-         K₆: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết, K₆ =1 (định vị trên chốt tỳ).

ð Vây K = 1,5.1,2.1.1,2.1,2.1,3.1.1 = 3,3

6.5    Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá.

Với: β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, β = 0,3

N = 10000 ( số lượng chi tiết gia công).

§  ε_k_Sai số kẹp chặt: do lực kẹp gây ra.

-  Do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước đang thực hiện nên ε_k = 0

§  ε_dc_Sai số điều chỉnh, ε_dc = 5÷ 10 μm, lấy ε_dc = 5μm.

§  [ε_gd]_Sai số gá đặt: μm

ð Vậy μm = 0,0235mm

Từ giá trị sai số cho phép của đồ gá ta đưa ra điều kiện kỹ thuật của đồ gá như sau:

-  Độ không song song giữa bề mặt phẳng nằm ngang của đồ gá và mặt đáy của đồ gá ≤ 0,0235mm.

-  Độ không vuông góc giữa bề mặt phẳng thẳng đứng và đáy đồ gá ≤ 0,0235mm.

6.6   Nguyên lý hoạt động của đồ gá.

-  Công dụng: Đồ gá dùng để gia công lỗ chi tiết dạng càng tương đối lớn trên máy khoan mà nguyên công tiện không thực hiện được.

- Đế đồ gá được định vị trên bàn máy khoan nhờ then dẫn hướng và được kẹp chặt nhờ 2 bulong – đai ốc M20.

-  Lắp ghép toàn bộ các chi tiết lên đế và thân để trở thành 1 đồ gá hoàn chỉnh với đầy đủ chức năng định vị và kẹp chặt.

KẾT LUẬN

     Sau một thời gian làm việc tập trung, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo: …………. đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

     Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân tôi củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu.

     Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo ……………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.                                                                                

     Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lê Trung Thực – Đặng Văn Nghìn. Hướng dẫn Thiết Kế Đồ Án Môn Học Công

Nghệ Chế Tạo Máy. Trường ĐHBK Tp.HCM.

2. Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Hiến- Ninh Đức Tốn- Trần Xuân Việt. sổ Tay Công

Nghệ Chế Tạo Máy tập 1. 

3. Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Hiến- Ninh Đức Tốn- Trần Xuân Việt. sổ Tay Công

Nghệ Chế Tạo Máy tập 2.  

4. Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Hiến- Ninh Đức Tốn- Trần Xuân Việt. sổ Tay Công

Nghệ Chế Tạo Máy tập 3.  

5. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. GS-TS TRẦN VĂN ĐỊCH.

NXBKHKT HÀ NỘI – 2007.

6. Công nghệ chế tạo máy 1. VÕ TUYỂN.( lưu hàn nội bộ )

7. Kĩ thuật đúc – Phạm Quang Lộc – Nhà xuất bản thanh niên.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"