LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các nghành công nghiệp mới nói chung và nghành cơ sở của mọi nghành nói riêng đó là nghành Cơ khí. Là một nghành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các nghành công nghiệp khác. Do vậy đòi hỏi kỹ sư và cán bộ nghành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của nghành, đồng thời không ngừng trau rồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trong nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư Cơ khí, sinh viên được trang bị những kiến thức cơ sở của nghành Công nghệ Chế tạo máy qua các giáo trình : Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo trình khác có liên quan đến nghành Công nghệ Chế tạo máy. Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế hoá những kiến thức mà sinh viên đã được trang bị, thì môn Đồ án Công nghệ Chế tạo máy nhằm mục đích đó. Trong quá trình thiết kế đồ án môn học sinh viên sẽ được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, 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 có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Do tính quan trọng của Đồ án mà môn bắt buộc đối với sinh viên chuyên nghành Cơ khí và một số nghành có liên quan.
Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy:………….., em đã hoàn thành Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy được giao. Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế. Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế. Do vậy, em rất mong được sự chỉ bảo của các thày cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn:………….. đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện đồ án này.
……,ngày….tháng…năm 20….
Sinh viên thực hiện
…………………
PHẦN I. ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ
Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết: Giá đỡ. (hình vẽ trang trước).
Vật liệu: Gang xám GX15-32.
PHẦN II. SỐ LIỆU BAN ĐẦU
Sản lượng hàng năm : N1=6000 chi tiết.
Điều kiện sản xuất : Tự chọn.
PHẦN III. NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN
I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.
Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau:
- Gối đỡ có dạng hình trụ tròn,trong có khoan các lỗ, từ đó ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp.
- Gối đỡ dùng để đỡ các trục quay trong máy. Bề mặt làm việc chủ yếu là các lỗ: .........
- Dung sai của đường kính lỗ nhỏ ( .........) do vậy yêu cầu gia công đạt độ chính xác cao.
- Một số bề mặt có yêu cầu độ bóng cao: Cấp nhẵn bóng 5 , 6, 7.
- Gối đỡ làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tảI trọng khá lớn do trục quay trên giá gây ra. Các lực đó có thể là lực dọc trục, lực hướng tâm, trọng lực của các chi tiết đặt trên nó.
- Gối đỡ là chi tiết chịu nén ,do vậy vật liệu để chế tạo là gang xám: GX 15 - 32 là hoàn toàn hợp lí. Gối đỡ được đúc từ gang xám.
II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT GỐI ĐỠ.
- Gối đỡ là một chi tiết có kết cấu khá đơn giản, do vậy ta không thể giảm lược đựơc kết cấu hơn nữa, phương pháp đúc kết cấu này với vật liệu là gang xám hoàn toàn phù hợp.
- Những bề mặt trong của các lỗ rất hay gặp sự rỗ co trong quá trình đúc.
- Các bề mặt chính cần đạt độ chính xác cao, bề mặt phụ độ chính xác không cao.
- Các bề mặt cần gia công: mặt đáy, mặt trên, 2 lỗ ....., 2 mặt bên, các lỗ ..... 6 lỗ M10, 1 lỗ M16. Các bề mặt chính có cấp độ chính xác cao (5 , 6, 7).
III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
Sản lượng hàng năm :
N=N1.m.(1+ ....)
Trong đó:
- N : Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.
- N1: Số sản phẩm được (số máy) đựơc sản xuất trong một năm: N1= 10 000.
Các thông số : N = 11 300 (chi tiết / năm).
Q1 = 6,26 (kg).
Tra bảng 2 (TK ĐACNCTM) ta xác định dạng sản xuất : Hàng khối.
IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
Để chọn được phương pháp đúc hợp lí ta phân tích lại yêu cầu của chi tiết:
- Một số bề mặt cần đạt độ chính xác cao.
- Lượng dư của các bề mặt nhỏ. Do vậy ta sẽ dùng phương pháp đúc trong vỏ mỏng cấp chính xác cao (cấp 2), năng suất cao và lượng dư gia công cắt gọt nhỏ.
V. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.
Vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết.
A. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ.
Dạng sản xuất đã xác định là dạng sản xuất hàng khối, do vậy ta chọn phương pháp gia công nhiều vị trí , nhiều dao và gia công song song.
B. CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG.
Để chuyên môn hoá cao nhằm đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công . Dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.
C. LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ
- Phân tích chuẩn và chọn chuẩn.
Gối đỡ là một chi tiết dạng hộp , khối lượng gia công chủ yếu tập chung vào gia công các lỗ. Do vậy để gia công được nhiều lỗ trên nhiều bềmặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh. Ta cần chọn 1 chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và 2 lỗ chuẩn tinh phụ ..... vuông góc với mặt phẳng đáy đó.
Nguyên công đầu tiên là phải gia công bề mặt tạo chuẩn. Việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này rất quan trọng . Với chi tiết này ta có 3 phương án chọn chuẩn thô :
* Phương án 1: Dùng mặt trên 2 lỗ ..........
....................................................................................................................
....................................................................................................................
...................................
+ Nguyên công 6 : Khoan, tarô 6 lỗ M10, sâu 15.
+ Nguyên công 7 : Khoan, tarô lỗ M16.
+ Nguyên công 8 : Tổng kiểm tra.
D. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.
1. NGUYÊN CÔNG 1 : PHAY MẶT ĐÁY.
Định vị & kẹp chặt.
* Định vị.
- Dùng 3 chốt tỳ khía nhám định vị lên mặt D của chi tiết khống chế 3 bậc tự do.
- Dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt B khống chế 2 bậc tự do.
* Kẹp chặt.
....................................................................................................................
....................................................................................................................
...................................
Tra theo máy thì ...=1000 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
1000.3,14.18/1000=56,52 m/ph
Kết quả tính toán chế độ cắt của nguyên công:
Doa | BK8 | 2H53 | 56,52 | 1000 | 1 | 0,075 |
Khoét | BK8 | 2H53 | 112 | 2000 | 0,6 | 0,675 |
Khoan | BK8 | 2H53 | 64,8 | 1250 | 0,41 | 8,25 |
Bước CN | Dao | Máy | V(m/ph) | N(vg/ph) | S(mm/vòng | t(mm) |
4. NGUYÊN CÔNG 4: PHAY MẶT BÊN C.
* Định vị & kẹp chặt.
+ Định vị:
- Mặt đáy A của chi tiết được đặt trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do.
- Dùng 1 chốt trụ ngắn lồng vào một lỗ ..18 khống chế 2 bậc tự do.
- Dùng 1 chốt trám lồng vào lỗ ..18 còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại.
Do vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do.
+ Kẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu bu lông - đòn kẹp, với việc đặt lực kẹp vào trong lỗ ...110.
............................................................................................
* Chọn máy.
Nguyên công được thực hiện trên máy phay ngang 6H82....
* Chọn dao.
Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK8 có D/Z=250/20.
* Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 4.
Các bước thực hiện nguyên công:
Bước 1: Phay thô: t = 1,5 mm.
Bước 2: Phay tinh: t = 1 mm.
+ Bước 1: Phay thô:
Thông số chế độ cắt: theo bảng 5.34 (ST CNCTM):
- Chiều sâu cắt: t=1,5 mm; lượng chạy dao răng: SZ=0,14ữ0,20 mm/răng.
- Chiều rộng phay lớn nhất: B=170 mm nên cần giảm SZ đi 30%
Tra bảng 5.39; 5.40;5.1;5.4(ST CNCTM) ta có được các hệ số.
Thay vào công thức tính tốc độ cắt:
....................................................................................................................
....................................................................................................................
...................................
Vậy: Với máy phay ngang 6H82 Công suất động cơ chính là 7 kW thì hoàn toàn thoả mãn điều kiện để gia công.
Bảng kết quả tính toán chế độ cắt cho nguyên công 4:
Phay tinh | 6H82.. | BK8 | 235,5 | 300 | 1 | 1 |
Phay thô | 6H82.. | BK8 | 94,2 | 118 | 4 | 1,5 |
Bước CN | Máy | Dao | V(m/ph) | n(v/ph) | S(mm/vòng) | t(mm) |
5. NGUYÊN CÔNG 5: TIỆN MẶT ĐẦU LỖ Ø110 & LỖ Ø56 VÀ TIỆN ĐỊNH HÌNH.
* Định vị.
- Mặt đáy chi tiết được định vị trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do.
- Dùng 1 chốt trụ ngắn định vị vào một lỗ ..18 khống chế 2 bậc tự do.
- Dùng 1 chốt trám định vị vào lỗ còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại.
Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do.
- Để tăng độ cứng vững cho chi tiết trong quá trình gia công ta dùng thêm 1 chốt tỳ tự lựa tỳ vào mặt C đã được gia công trong nguyên công trước của chi tiết.
* Kẹp chặt.
Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 đòn kẹp, toàn bộ đồ định vị và kẹp chặt được lắp lên mâm tròn và lắp lên trục chính của máy tiện thông qua lỗ côn moóc của đầu trục chính máy tiện T630. Để cho chi tiết khi quay cân bằng thì ta lắp thêm phần đối trọng.
............................................................................................................
* Chọn máy.
Chọn máy tiện vạn năng T630.
* Chọn dao.
Chọn dao tiện hợp kim cứng BK8.
* Tra chế độ cắt.
Các bước thực hiện nguyên công 5:
Bước 1: Khỏa mặt đầu D.
Bước 2: Tiện lỗ ...56.
Bước 3: Tiện mặt bậc E(..56 lên ..110).
Bước 4: Tiện lỗ ...110.
Bước 5: Tiện định hình lỗ ...56.
* Bước 1: Khoả mặt đầu D:
....................................................................................................................
....................................................................................................................
...................................
Trong đó : n=280vg/ph là tốc độ cắt khi tarô
n1 =112vg/ph là tốc độ quay của dao khi quay ngược
7. Nguyên công 7: Khoan, tarô ren M16.
* Bước 1: Khoan:
L=25mm
...= ... cotg..+(0,5ữ2)=....cotg...+2=11,13..11mm
...=....= 0,09(ph)
* Bước 2: Tarô lỗ M16 sâu 20 mm.
L= 20mm
....= (1ữ3)bước ren=(1ữ3)1,5=4mm
...=...+...=0,23(ph)
Trong đó:
n=180vg/ph là tốc độ cắt khi tarô.
n1 =112 vg/ph là tốc độ quay của dao khi quay ngược.
8. Thời gian cơ bản để gia công chi tiết.
Thời gian cơ bản để gia công chi tiết được tính bằng tổng thời gian cơ bản của các nguyên công:
...................................................................................................
.....=0,661+0,206+0,216+1,344+3,255+0,234+0,95+0,09+0,232
.....=7,188(phút).
VII. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.
- Thiết kế đồ gá cho nguyên công V: Gia công mặt bậc,tiện các lỗ ....và lỗ định hình của chi tiết tren máy tiện ngang T630.
- Đồ gá thiết kế ra phải đảm bảo một số yêu cầu kĩ thuật như sau:đảm bảo việc gá đặt phải nhanh chóng,đơn giản,tốn ít công sức,sai số chế tạo đồ gá phải đảm bảo sao cho chi tiết gia công ra phải đảm bảo yêu dặt ra như vậy đồ gá thiết kế cũng phải đủ cứng vững và tránh làm xước bề mặt khi gia công.
1. TÍNH LỰC KẸP CHẶT W.
1.1. Tính lực cắt khi phay.
Khi thiết kế đồ gá ta dùng lực cắt lớn nhầt để tính phần tính toán cho nguyên công thì ta đã có:
Phay thô: Pz = 849,5 N.
Py = 352,4 N.
1.2. Tính lực kẹp W khi phay.
Khi tính lực kẹp chặt W, thì ta phải tính cho trường hợp lực cắt lớn hơn
Theo sơ đồ trên, lực kẹp chặt tính toán phải thắng được (giữ cố định được chi tiết) dưới tác dụng của lực cắt: Chống lật quanh điểm O, chống trượt do tác dụng của lực Px.
................................................................................................
* Kẹp chống lật:
- Chống lật quanh điểm O:
- Mômen cân bằng đối với điểm O:
W.(230 +10) = Pz .175 +Py.95
Thay số ta được: W =(849,5.175 + 352,4.95) /240 =760,8 N
* Lực kẹp chặt phải chống trượt:
Lực kẹp phải tạo ra lực ma sát trên chi tiết gia công thắng được lực chạy dao khi gia công Pxy:
....................................................................................................................
....................................................................................................................
...................................
2. TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ.
Để tính sai số đồ gá ta dựa vào sai số gá đặt:
....................................................................................................................
Trong đó:
- ...: Là sai số đồ gá.
- ...: Là sai số gá đặt.
- ... : Là sai số chế tạo.
- ...: Là sai số kẹp chặt.
- ...: Là sai số chuẩn.
- ...: Là sai số đồ gá do mòn.
- ....: Là sai số điều chỉnh đồ gá.
2.1. Sai số chuẩn .....
Chi tiết gia công được định vị trên mặt phẳng và 2 lỗ .....
kích thước từ mặt đáy đến tâm lỗ có sai số chuẩn la 0
Ta có: .... bước tiện tinh 5 .....
2.2. Sai số kẹp chặt ...
Tra bảng 23 TKĐA CNCTM là 10...
2.3. Sai số do mòn ...
Sai số do mòn đồ gá được tính theo công thức gần đúng:
................... =23 ...........
Trong đó: Hệ số:............
Số chi tiết gia công: N = 6 000 chi tiết.
2.4. Sai số điều chỉnh ...
....................................................................................................................
....................................................................................................................
...................................
+ Vì sai lệch độ không song song và độ cong vênh là cùng chiều nên tổng sai lệch của phôi là :
r = rc + rs = 24 + 260 = 284 mm
Zimin = 250 + 350 + 284 = 884 mm = 0,884 mm
+ Lượng dư nhỏ nhất sau khi phay tra bảng 12 (TKĐACNCTM) có: Rz = 20, T = 30
+ Sai lệch không gian còn lại sau khi phay là: r = 0,06.rphôi = 0,06.264 =15,84 mm
Kích thước khi phay 19,95 + 0,016 = 19,966 mm
Kích thước của phôi 19,95 + 0,884 = 20,834 mm
Dung sai của nguyên công tra bảng 3 -91:
Của phôi: 520mm
Sau khi phay: 210mm
Kích thước giới hạn :
Sau khi phay:
Lmin =19,97 mm
Lmax = 19,97 + 0,21+ 0,21 = 20,39 mm
Kích thước của phôi
L min= 20,83 mm
Lmax = 20,83 + 0,21 + 0,52 = 21,56 mm
Lượng dư giới hạn :
Sau phay
Zimin = 20,83 -19,97 = 0,86 mm
Zimax = 21,56 - 20,39 = 1,17 mm
Lượng dư tổng cộng :
Z0min = minphay = 0,86
Z0max = maxphay = 1,17
Kiểm tra kết quả tính toán:
Zmax - Zmin =1,17 - 0,86 = 0,31 mm
s3 - s2 = 520 - 210 =310 mm = 0,31 mm
Vậy kết quả tính toán chính xác.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn thầy:……….…, 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 em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn:……….…, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cám ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1].Thiết kế Đồ án Công nghệ Chế tạo máy.
GS.TS. TRẦN VĂN ĐỊCH.
NXB . KHKT HN 2004.
[2].Hướng dẫn Thiết kế Đồ án Công nghệ Chế tạo máy.
GS.TS. NGUYỄN ĐẮC LỘC -LƯU VĂN NHANG
NXB . KHKT HN 2004
[3].Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy ( tập 1 & 2 & 3).
GS.TS. NGUYỄN ĐẮC LỘC.
PGS.TS. LÊ VĂN TIẾN.
PGS.TS. NINH ĐỨC TỐN.
PGS.TS. TRẦN XUÂN VIỆT.
NXB . KHKT HN 2003.
[4].Atlas đồ gá.
PGS.TS. TRẦN VĂN ĐỊCH.
NXB . KHKT HN 2002.
[5].Đồ gá gia công cơ.
PGS.TS. TRẦN VĂN ĐỊCH.
NXB . KHKT HN 2002.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"