MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

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

I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

CHƯƠNG II. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

I. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. Phương án I: Đúc trong khuôn kim loại

2. Phương án II: Đúc trong khuôn cát

CHƯƠNG III. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

I. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG

II. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

1. Nguyên công 1: Phay mặt trên C

2. Nguyên công 2: Phay mặt đáy A

3. Nguyên công 3: Phay 2 mặt tai (Mặt B)

4. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ F 30.

5. Nguyên công 5: Phay 2 mặt bên để đạt kích thước 80^±0.5

6. Nguyên công 6: Phay 2 rãnh tai 10x10

7. Nguyên công 7: Vát mép và Tarô M20x 1.5

8. Nguyên công 8: Kiểm tra

III.  TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

IV. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

V.  XÁC ĐỊNH THỜI GIAN GIA CÔNG

CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. NHIỆM VỤ

II. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BÀN MÁY

III. XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT

IV. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG CHIỀU ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC CẮT VÀ LỰC KẸP

V. XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ VẼ KẾT CẤU CẢU SƠ ĐỒ ĐỊNH VỊ

VI. TÍNH LỰC KẸP CẦN THIẾT

VII. CHỌN CƠ CẤU KẸP CHẶT

VIII. TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP CỦA ĐỒ GÁ

IX. ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

   Đồ án Công nghệ Chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành của sinh viên ngành Công nghệ chế tạo máy. Làm đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên giả quyết một vấn đề tổng hợp vè công nghệ chế tạo máy sau khi đã nghiên cứu các giáo trình cơ bản của ngành Chế tạo máy. Đồng thời giúp sinh viên là quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất.

   Mặt khác khi thiết kế đồ án sinh viên phải phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo để giả quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Đây là bài tập dượt cuối cùng của sinh viên chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy trước khi làm Đồ án tốt nghiệp.

   Mặc dù đã có nhiều cố gắng và được sự hướng dẫn tận tình của cô:…………., cùng các thầy cô khác trong bộ môn nhưng bản Đồ án vẫn không tránh khỏi những sai sót. Vậy nên em rất mong nhận được sự chỉ giáo thêm của các thầy, các cô, cùng các bạn đồng nghiệp.

   Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.

                                                                                     ... ngày....tháng…năm 20…

                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                                              ……………

CHƯƠNG I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC

 ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Chi tiết (giá đỡ)  có dạng hộp, vật liệu chế tạo GX 15 - 32 có nhiệm vụ đỡ các chi tiết máy khác. Bề mặt làm việc chính của chi tiết là mặt phẳng đáy và mặt trên vì vậy cần phải gia công chính xác hơn 2 mặt tai.

Thành phần hoá học của GX 15-32

C= ( 3,2 4 - 3,5 )%; Si= (2,0 - 42,4)%; Mn (0,74 - 1,1)%; P<0,4%;  S<0,15%

Ngoài ra còn có các thành phần Ni, Cr, Mo

Tính chất của GX 15-32 có s_{b kéo} = 15 kg/mm² ; s_{b uốn} = 32kg/mm² độ giãn dài e= 0,5; s_{b nén}  = 60kg/mm²; HB= 1634229.

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

- Tính công nghệ trong chi tiết dạng hộp có ý nghĩa quan trọng nó ảnh hưởng đến năng suất và độ chính xác gia công. Với  chi tiết giá đỡ được giao ta thấy:

- Chi tiết có kết cấu đơn giản, các bề mặt gia công cho phép thoát dao một cách dễ dàng. Có thể đưa dao vào để gia công các lỗ và bề mặt một cách dễ dàng.

- Chi tiết có đủ độ cứng vững vì  có gân tăng cứng cho phép đảm bảo trong quá trình gia công không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Muốn xác định dạng sản xuất tr­ớc hết ta phải biết sản l­ợng hàng năm của chi tiết gia công.

Ta có: V = V₁ + V₂ +V₃  + V₄

    Với:      V₁: Thể tích của đế giá đỡ:

                V₁ = 15 x 70 x140 = 147000 (mm³)

                V₂: Thể tích khối trụ giữa:

                V₂ = P.R².h = ( 3,14 x 45²/ 4) x 40 = 63618 (mm²)

                V₃: Thể tích phần mặt trên:

                V₃ = 50 x 80 x 15 = 60000 (mm²)

                V₄: Thể tích gân tăng cứng:

                V₄ = 10 x 30 x 23 = 6900 (mm²)

          Vậy: V = 277.000 (mm³) = 0,277 ( dm³)

          Trọng lượng một chi tiết là:

          Q¹ = 0,277 x 7,1 » 1,97 (kg)

Vậy căn cứ vào bảng phân loại dạng sản xuất ta có dạng sản xuất loạt lớn.  

CHƯƠNG II. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

I. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Vật liệu chế tạo chi tiết dạng họp là gang xám GX 15-32. Tương ứng với vật liệu này ta có hình thức chế tạo phôi là đúc ứng với dạng sản xuất hàng loạt lớn. Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc có hình dạng và kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn.

1. Phương án I: Đúc trong khuôn kim loại

          Ưu điểm:

·        Độ chính xác của phôi cao

·        Giảm được thời gian làm khuôn do đó năng suất cao

          Nhược điểm:

·        Tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy của khuôn kém

·        Sự co giãn của khuôn kim loại lớn nên dễ gây nứt phôi

·        Giá thành làm khuôn cao do việc chế tạo khuôn khó

2. Phương án II: Đúc trong khuôn cát

          Ưu điểm:

·        Chế tạo khuôn mẫu đơn giản

·        Giá thành hạ

          Nhược điểm:

·        Độ chính xác của phôi không cao

· Mất nhiều thời gian làm khuôn. 

Từ hai phương án trên ta quyết định chọn phương án II là phương án tối ưu hơn cả.

CHƯƠNG III. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

I. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG

                   Phương án gia công phụ thuộc vào dạng sản xuất. Với dạng sản xuất hàng loạt ta chọn phương án gia công một vị trí một dao và gia công tuần tự, tức là theo nguyên tắc công nghệ được tách ra từ các nguyên công đơn giản. Theo nguyên tắc này mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dụng. 

II. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

                   Việc thiết kế nguyên công phải đảm bảo năng suất và độ chính xác theo yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng dư, số bước và thứ tự các bước công nghệ. 

1. Nguyên công 1: Phay mặt trên C

Lập sơ đồ gá đặt

* Định vị: Chọn mặt A làm chuẩn để gia công mặt C

Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ ở mặt A hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến theo phương Oz, quay quanh Ox và Oy

* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt cơ cấu đòn kẹp liên động.

·        Chọn máy: Máy phay đứng 6H12.

Công suất của máy N_m = 10 kW hiệu suất h = 0,75.

·        Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8 tra bảng 4-94 ST CNCTM.

D = 100 mm; L = 39 mm; d = 32mm; Z = 10

* Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với chiều sâu cắt z_b = 1mm

Các chế độ cắt lấy theo bước 1

S_o = 2,2 mm/vòng; v = 118 m/phút; n = 375 vg/ph

S_ph = 825 mm/phút; N = 4,0 kW

3. Nguyên công 3: Phay 2 mặt tai (Mặt B)

Lập sơ đồ gá đặt

* Định vị: Chọn mặt A làm chuẩn để gia công mặt B.

Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ ở mặt A hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến theo phương Oz quay quanh Ox và Oy

* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt cơ cấu đòn kẹp liên động.

·        Chọn máy: Máy phay đứng 6 H12

Công suất của máy Nm = 10 kW hiệu suất h = 0,75

·        Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8 tra bảng 4-94 ST CNCTM

D = 100 mm; L = 39 mm; d = 32 mm; Z = 10

Lượng dư gia công gia công làm 2 bước với lượng dư:

Lần 1:                                     Z_b = 2,5 (mm)

Lần 2:                                     Z_b = 1    (mm)

* Chế độ cắt lần 1:

Chiều sâu cắt z_b = 2,5 mm

Lượng chạy dao răng: Tra bảng 5-125 ST CNCTM (Tập II) ta có dao phay mặt đầu răng chắp mảnh HKC chiều rộng phay B>30mm tra được S_z = 0,22 (mm/răng)

Lượng chạy dao vòng là:

S_v  =10 x 0,22 = 2,2 (mm/vòng).

* Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với chiều sâu cắt z_b = 1mm

Các chế độ cắt lấy theo bước 1

S_o = 2,2 mm/vòng; v = 118 m/phút; n = 375 vg/ph; S_ph = 825 mm/phút;

4. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ F 30.

Lập sơ đồ gá đặt

* Định vị: Chi tiết được định vị ở mặt A bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến theo phương OZ, quay quanh OX và OY, 2 chốt tỳ ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do tịnh tiến theo phương OY và quay quanh OZ

* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt cơ cấu đòn kẹp liên động

Chọn máy: máy khoan đứng 2A135 công suất động cơ h = 6kW.

a. Bước 1: Khoan lỗ F18 sâu 70mm

 Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng hợp kim cứng kích thước dao: d = 18mm, L=228, l = 130 (Bảng 4-42 Sổ tay CNCTM tập II), tuổi bền T = 70phút.

Chế độ cắt khi khoan:

Chiều sâu cắt: t = 9 mm

Lượng chạy dao: Tra bảng 5-94 ST CNCTM (Tập II) với gang xám HB=200; nhóm chạy dao I ; d = 18mm ta được Sv  = 0,38 mm/vòng.

b. Bước 2: Khoan rộng lỗ F 27,5 sâu 40mm

Chọn dao: Mũi khoa ruột gà đuôi công bằng thép gió có kích thước d = 27,5 mm; L = 291 mm; l = 170 mm

Chế độ cắt khi khoan rộng

Chiều sâu khoét t = 4,75 mm

Lượng chạy dao: tra bảng 5-99 có S_o = 1,2 mm/ vòng

Tốc độ cắt: tra bảng 5-101 có V= 37,5 m/phút

e. Bước 5: Khoét lỗ F 18,45^+0,17

Chọn dao: Mũi khoét chuỗi còn liền khối bằng thép gió có kích thước d = 18,45 mm; L = 200; l=120

Chế độ cắt khi khoét:

Chiều sâu khoét t = 0,225mm

Lượng chạy dao: tra bảng 5-104 với nhóm chạy dao II có S_o  = 0,65 mm/vòng

Tốc độ cắt: tra bảng 5-104 có V = 30 m/phút.

Số vòng quay tính toán là:

n_{tính toán} = (1000 x 30) / (3,14 x 18,45) = 517,5 vg/phút

Chọn theo máy ta có n_máy = 482 vòng/phút

Tốc độ quay thực tế là: V_{thực tế} = 27,9 m/phút

f. Bước 6: Ta rô ren M20 x 1,5

Tra bảng 5-188 tốc độ cắt V = 13m/ph

Tốc độ quay trục chính n = 207 vg/ph

7. Nguyên công 7: Vát mép và Tarô M20x 1.5

Lập sơ đồ gá đặt

* Định vị: Chi tiết được định vị ở mặt A bằng phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do tịnh tiến theo phương OZ, quay quanh OX và OY, 1 chốt trụ định vị vào lỗ F30 hạn chế 2 bậc tự do tịnh tiến theo phương OY và OX và 1 chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do còn lại (quay quanh OZ)

* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt cơ cấu đòn kẹp liên động.

Chọn máy: máy khoan đứng 2A135 công suất động cơ h = 6kW.

Ta rô ren M20 x 1,5 :

Tra bảng 5-188 tốc độ cắt V = 13m/ph

Tốc độ quay trục chính n = 207 vg/ph

8. Nguyên công 8: Kiểm tra

- Kiểm tra độ song song của mặt trên so với đáy A

- Kiểm tra độ vuông góc của mặt đầu với tâm lỗ

IV. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

Tính chế độ cắt cho nguyên công, em chọn nguyên công 1

Chiều sâu phay : t = 3,5mm

Chiều rộng phay lấy bằng chiều rộng dao B = 50 mm

Lượng chạy dao : Si = 0,1 mm/răng

- Chọn số vòng quay theo máy: n_m = 400 (vòng / phút)

Do đó với máy phay 6H11 đã chọn ở trên đủ công suất để làm việc.

=>Vậy công suất của máy thoả mãn yêu cầu.

V.  XÁC ĐỊNH THỜI GIAN GIA CÔNG

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

T_tc = T_o + T_p + T_pw + T_tn

Trong đó:

T_tc : Là thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T_o  : Là thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước, tính chất cơ lý của chi tiết

T_p : Là 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 lấy giá trị gần đúng T_p = 10%T_o.

Vậy thời gian tổng cộng là: T_tc = 2,5 + 0,25 + 0,25 + 0,125 = 3,125 (phút).

CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. NHIỆM VỤ

Trong phần thiết kế đồ gá ta đi tính toán cụ thể cho đồ gá chuyên dùng phục vụ cho 1 nguyên công để gia công 1 bề mặt nào đó của chi tiết. ở đây ta đi thiết kế đồ gá để gia công mặt trên C của chi tiết.

Sử dụng đồ gá để giải quyết các vấn đề sau:

- Làm tăng nhanh quá trình định vị chi tiết.

- Tăng năng suất lao động, giảm nhẹ điều kiện lao động.

II. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BÀN MÁY

Với nguyên công phay mặt C đã tính toán trong phần nguyên công với chế độ cắt và phương án chọn máy là máy phay đứng kích thước bàn máy   400x1600 (mmª)

III. XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT

Chi tiết được định vị bằng mặt đáy A hạn chế ba bậc tự do (tịnh tiến theo Oz, quay quanh Ox, quay quanh Oy). 2 chốt trụ khía nhám ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do (quay quanh Oz và tịnh tiến theo Oy), và một chốt trụ còn lại ở mặt đầu hạn chế bậc tự do còn lại (tịnh tiến theo Ox).

          Như vậy chi tiết bị hạn chế 6 bậc tự do đảm bảo quá trình định vị nhanh.

V. XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ VẼ KẾT CẤU CẢU SƠ ĐỒ ĐỊNH VỊ

Với chi tiết cần gia công có dạng hộp, trong nguyên công này mặt định vị là mặt đáy đã gia công nên ta cọn đồ định vị mặt đáy là phiến tỳ phẳng  5.

VI. TÍNH LỰC KẸP CẦN THIẾT

Xác định các lực thành phần

- Lực hướng kính Py = (0,2 ÷ 0,4)              Rz = (0,2÷ 0,4 )2027

= (405,4 ÷ 810,8 )N

- Lực chạy dao     Ps = (0,3 ÷ 0,4)              Rz = (608,1 ÷ 810,8 )N

- Lực ^ Pz             Pv = (0,85 ÷ 0.9)          Rz= (1722,9 ÷ 1824,3)N

Để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực Ps tác dụng lên chi tiết.Trong trường hợp này cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực Ps.

=> W== 6010 (N)

VII. CHỌN CƠ CẤU KẸP CHẶT

Chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít đòn (Sử dụng khi kết cấu đồ gá không cho  phép kẹp trực tiếp mà phải kẹp từ xa hoặc cần phóng đại lực kẹp)

VIII. TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP CỦA ĐỒ GÁ

Chế tạo đồ gá là 1 phần quan trọng của sản xuất. Để chi tiết  cần gia công đạt yêu cầu kĩ thuật thì nhất thiết đồ gá để gá đặt chi tiết đó phải có độ chính xác cao, sai số của đồ gá sẽ ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công.

Trong nguyên công này thực hiện gia công mặt trên đạt kích thước 70 ^±0,15 mm. Yêu cầu về độ chính xác của bề mặt gia công: độ song song với mặt đáy là 0,1 / 100 mm, độ nhẵn của mặt gia công theo yêu cầu Rz =20.

IX. ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ

- Từ giá trị sai số gá đặt cho phép đã đước tính toán ở trên: [e_ct] = 0,055 mm ta có các điều kiện kỹ thuật với đồ gá này như sau:

- Độ không song song giữa mặt tỳ và mặt đáy đồ gá M không lớn hơn 0,055 mm

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 cô 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 em 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 em 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 cảm ơn cô 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. Thiết kế đồ công nghệ chế tạo máy (NXB Khoa học kỹ thuật Hà nội 1987).

2. Công nghệ chế tạo máy 2Tập (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).

3. Đồ gá (Lê Văn Tiến - Trần Văn Địch - Trần Xuân Việt).

4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).

5. Sổ tay và Atlas đồ gá (Trần Văn Địch).

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"