LỜI NÓI ĐẦU

   Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải ...

   Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt... Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.

    Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy:………..….. trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn.

    Em xin chân thành cảm ơn thầy:………...….. đã giúp đỡ em hoàn thành công việc được  giao.

….., ngày …tháng ... năm 20….

Sinh viên thực hiện

…………………

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN

 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

  1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Theo đề bài thiết kế: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân gối đỡ phụ“ với sản lượng 10000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.

Chi tiết “Thân gối đỡ phụ “ có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào P.R.P –150. Đây là  một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, có nhiệm vụ của chi tiết cơ sở là để lắp các đơn vị lắp (cụ thể là đầu máng cào P.R.P 150) tạo thành một bộ phận máy nhằm thực hiện nhiệm vụ động học là kéo máng cào.

   2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Chi tiết “ thân gối đỡ phụ” có kết cấu thoả mãn tính công nghệ của chi tiết dạng hộp, cụ thể :

- Chi tiết có đủ độ cứng vững để không bị biến dạng khi gia công (chiều dày lớn nhất là 85 mm) và có thể ding chế độ cắt cao, đạt năng suốt cao.

- Các bề mặt có thể dùng làm chuẩn có đủ diện tích nhất định cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh.

- Các lỗ ren chi tiết có kết cấu đơn giản ( là các bề mặt trụ trơn), không có rãnh hoặc dạng định hình, bề mặt lỗ không đứt quãng. Các lỗ đồng tâm có đường kính giảm dần từ ngoài vào trong (f150, f135, f100, f81).

Q = 203.7 = 14,21 (kg)

Theo bảng 2 trang 13 - Thiết kế đồ án CNCTM, ta được dạng sản xuất là dạng hàng khối

4. Chọn phương pháp chọn phôi:

Chi tiết được làm bằng gang xám, kết cáu gồm nhiều bề mặt trụ trong, đơn giản, sản lượng hàng năm lớn do đó ta chọn phươn pháp đúc để chế tạo phôi.

5. Lập sơ bộ các nguyên công:

-  Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu và mặt trụ ngoài f160

...................................................................................................................................

-  Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu, các mặt trụ trong f150, f100, f81

-  Nguyên công  5: Ta rô 4 lỗ M12x25

-  Nguyên công 6 : Kiểm tra độ

-  Nguyên công 7 : Kiểm tra

6. Thiết kế các nguyên công cụ thể:

a.   Nguyên công 1 :

Định vị: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phảI đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 5 bậc tự do, và má kẹp là hai khối v và một khối v di động và mặt chuẩn thô là mặt bên.

Kẹp chặt: Dùng hai khối v kẹp  chặt chi tiết, phương thức lực kẹp song song với mặt định vị  dùng khối v vát tạo lực vuông góc với mặt định vị.

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

..........................................................

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n_m = 89 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.

iii. Nguyên công 8 Khoan ,khoét ,doa lỗ đầu to  f81. Đồ gá,định vị ,lực kep tương tự như ở nguyên công 7.Cách tính tương tự như nguyên công 7.

iv. Nguyên công9 :Kiểm tra.

Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ f13 và f30

Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và măt đầu.

7. Tính lượng dư của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Tính lượng dư của bề mặt f55^+0,021. Độ chính xác của phôi dập cấp , trọng lượng phôi: 4 kg vật liệu phôi: thép 20.

Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bước) : khoét và doa. Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn ở lỗ f13^+0,018 ( hạn chế 2 bậc tự do), khối V tuỳ động định vị vào đường kính ngoài của đầu biên lớn ( hạn chế 1 bậc tự do).

Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng f55^+0,021:

Z_min = R_za + T_i + ............

Trong đó :

              R_Za : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.

              T_a    : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.

r_a  :­ Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …)

e_b   : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

             Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:

 R_z = 150 mm

 T_i = 200 mm

             Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:

                                       r_a = ....................

             Giá trị cong vênh r_c của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục:

          .......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

..........................................................

         Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau:

          Kiểm tra: T_ph - T_ch = 2000 - 25 = 1975 = 3671 - 1678 = 2Z_bmax - 2Z_bmin

8. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 1 - Phay mặt đầu để đạt kích thước 55^±0,02 và cấp nhẵn bóng R_a = 5 mm. Ta có các thông số đầu vào: Phay trên máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ N_m = 3kW. Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

     D = 100 mm, d =32 mm, B = 40 mm, số răng Z = 10 răng.

         Ta có:

              - Chiều sâu phay t = 50 mm.

              - Chiều rộng phay B = 66,67 mm.

              - Lượng chạy dao S = 0,065

              - Tốc độ cắt V(m/ph)

        Tốc độ cắt được tính theo công thức:

V = ........ = ............. 226,99 m/ph

          Trong đó:

          C_v, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập 2 Þ C_v  = 322, m = 0.2, x = 0,1, y = 0,4, u = 0.2, q = 0.2, p = 0,

          T : Chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 Þ T = 180 phút

          k_v: Hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể

                   k_v = k_MV.k_nv.k_uv =1,14.0,8.1 = 0,91

          Trong đó:

          k_MV- Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1¸ 5-4

k_MV = ......= ........ = 1,14

          Trong đó:

          s_b : Giới hạn bền của vật liệu, s_b = 650 Mpa.

          K_n : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, k_n = 1.

          N_v :  số mũ  cho trong bảng 5-2, n_v = 0.9.

          k_nv- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, k_m = 0,8.

          k_uv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, k_nv = 1.

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

..........................................................

9.2. Xác định phương pháp định vị.

        Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp là hai khối V, mặt chuẩn thô hạn chế cả 5 bậc tự do.

9.3. Trong trường hợp có phôi để gia công cụ thể cần xác định kích thước thực của bề mặt dùng làm chuẩn để từ đó chọn kết cấu đồ định vị cho hợp lí: định vị vào hai đầu tay biên và một mặt làm chuẩn thô do đó cần có một khối V di động để kẹp chặt chi tiết lại.

9.4. Vẽ đường bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ  1:1). Đường bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ  thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phải được thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy.

9.5. Xác định phương, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp.

       Phương của lực kẹp song song với thân tay biên có hướng từ một phía  tiến vào tự định tâm. Điểm đăt của lực kẹp ta chọn vào giữa của phiến kẹp (P_K thu gọn về).

9.6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp hướng vào đồ định  vị vuông góc và song song với chúng).

9.7. Tính lực kẹp cần thiết.

        Khi phay ta thấy: Lực kẹp cần thiết để kẹp chặt chi tiết khi phay mặt đầu đầu to lớn hơn khi phay đầu nhỏ. Bởi vậy ta chỉ cần tính khi phay đầu to. Dựa vào sơ đồ cắt ta có thể xác định được khi gia công chi tiết có xu hướng đẩy chốt tỳ cố định:

W = K....

         Trong đó:

          P_s : Lực chạy dao ở mục 7, P_s = (0,3.....P_z = 6840N.

          f  : hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ định vị, mặt thô f = 0,2 ¸ 0,3

          Nếu thêm hệ số K ta có:

          K : Các hệ số phụ thuộc.

          K₀ : Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K₀ = 1,5¸2;

          K₁ : Hệ số kể đến lượng dư không đều trong trường hợp  gia công thô K₁ = 1,2;

          K₂ : Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K₂ = 1¸1,9;

          K₃ : Hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt, K₃ = 1;

          K₄ : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp bằng tay, K₄ = 1,3;

          K₅ : Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp có thuận tiện không, khi kẹp chặt bằng tay góc quay < 90^o K₅ = 1;

          K₆ : Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, khi định vị trên các phiến tỳ K₆ = 1,5;

K = K₀. K₁. K₂. K₃. K₄. K₅. K₆ = 2.1,2.1,5.1.1,3.1.1,5 = 7,02

          => W=7,02.....160056N

9.8. Chọn cơ cấu kẹp chặt. Cơ cấu này phụ thuộc vào loại đồ gá một vị trí hay nhiều vị trí, phụ thuộc vào sản lượng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cơ cấu kẹp Êtô( kẹp bằng ren)

9.9. Vẽ cơ cấu dẫn hướng và so dao.

9.10. Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá như vít, lò xo, đai ốc và các bộ phận khác như cơ cấu phân độ.

9.11. Vẽ thân đồ gá.

9.12. Vẽ 3 hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cả các chi tiết trong đồ gá. Cần chú ý tới tính công nghệ khi gia công và lắp ráp, đồng thời phải chú ý tới phương pháp gá và tháo chi tiết, phương pháp thoát khi gia công.

9.13. Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá.

Khi thiết kế đồ gá cần chú ý một số điểm sau đây:

-  Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công, nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.

.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

..........................................................

- e_ct: Sai số chế tạo cho phép đồ gá [e_ct]. Sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ gá. Do đa số các sai số phân bố theo qui luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép:

....[e_ct] = ................ = .................. = 60,21 mm = 0,06 mm.

9.16. Dựa vào sai số chế tạo cho phép [e_CT] đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian làm đồ án môn, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn:……………., 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 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 cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy

Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật - Tập 1,2.

2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy

Nhà xuất bản Trường đại học Bách khoa Hà Nội.

3. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Pgs-Pts Trần Văn Định.

4. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá.

- Pgs-Pts Lê Văn Tiến.

- Pgs-Pts Trần Văn Định.

- Pts  Trần Xuân Việt.

5. Tính toán và thiết kế máy công cụ.

- Phạm Đắp.

6. Công nghệ chế tạo máy (Giáo trình).

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"