LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.

đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ...

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy: Ths……………. đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn .

Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC, TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI

TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1. Phân tích chức năng làm việc cảu chi tiết

“Gối đỡ trục“ thuộc họ chi tiết dạng hộp. Chức năng của chi tiết là đỡ các phần- cơ cấu quay bên trong của cụm cơ cấu, được bắt với các chi tiết khác qua bulong đai ốc, Tại các mặt bích ghép được gia công với đọ chính xác khá cao. Tại các vị trí lỗ lắp ổ trục hoặc trục được gia công chính xác

Yêu cầu kỹ thuật cơ bản :

+ Vật đúc không rỗ , ngót không ngậm xỉ

+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và đầu mặt là 0.03mm

+ Độ không song song giữa tâm lỗ 32 la 0.03mm

+ Các bề mặt không gia công được làm sạch

Gối đỡ được làm bằng gang xám GX 15 -32.

2. Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết

Các mặt làm việc của chi tiết là các mặt bích và các mặt lỗ,và các mặt lỗ trên đỉnh. Hai mặt bích ở 2 đầu được dùng tỳ các chi tiết khác, trên đỉnh có các lỗ trơn, một số lỗ trơn nằm trên mặt thoáng nên dễ gia công,., Chi tiết khá công kềnh nên khá khó trong việc gá đặt để gia công, một số mặt không gia công được làm sach .Tính công nghệ chung trong kết cấu của chi tiết như sau :

+ Hộp có độ cứng vững cao

+ Các bề mặt làm chuẩn phải đủ diện tích nhất định

+ Một số lỗ trên các mặt bích có kết cấu đơn giản, thông suốt, dễ gia công.

3. Xác định dạng sản xuất

Sử dụng phần mềm Catia V5R20 (modun Mass)

Trọng lượng của chi tiết là Q =2,28 (Kg) (vật liệu gang xám 15-32)

Dựa vào bảng xác định dạng sản xuất xác định dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt lớn.

CHƯƠNG 2 : CHỌN PHÔI, XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÂY DỰNG BẢN VẼ LỒNG PHÔI

1. Xác định phương pháp chế tạo phôi

- Gối đỡ là chi tiết thuộc dạng hộp và có kết cấu khá phức tạp do vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy, mẫu kim loại. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt bavia.

- Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc hiện nay được sử dụng rất rộng rãi. Vì đúc phôi có thể đúc được cái chi tiết phức tạp, và có thể đúc được các chi tiết từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác khó đạt được, giá thành chế tạo tương đối.

* Đúc trong khuôn cát:

Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn).vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp độ bóng bề mặt kém lượng dư gia công lớn.Nhưng khuôn cát tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn.

* Đúc đặc biệt:

Ngoài khuôn cát , các dạng đúc trong khuôn đúc (kim loại ,vỏ mỏng .) được gộp chung là đúc đặc biệt .

Đúc đặc biệt, do tính riêng từng loại cho ta sản phẩm chất lượng cao hơn ,độ chính xác ,độ bóng cao hơn vật đúc trong khuôn cát. Ngoài ra phần lớn các phương pháp đúc đặc biệt có năng suất cao hơn .tuy nhiên đúc đặc biệt thường chỉ được vật đúc nhỏ và trung bình .

2. Bản vẽ lồng phôi

Yêu cầu kỹ thuật :

+ Phôi đúc xong phải đảm bảo độ cong vênh trong phạm vi cho phép

+ Đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt

+ Đảm bảo phôi đúc ít ba via, đậu rót, đậu ngót

3. Tính lượng dư gia công khi gia công lỗ 30

Quy trình công nghệ gồm 2 bước : Khoét và doa

Tra theo bảng 4.8- HDTKĐAMHCNCTM ta có :

A _k = 0.7

l : là chiều dài lỗ : l = 27 mm

d : là đường kính lỗ : d = 30 mm

+ Bước doa:

Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:

r₁ = k .r_phôi ( k = 0,05 )

=> r₁= 0,05. 706= 35.5mm

Sai số gá đặt còn lại ở nguyên công khoét  là:

e_gđ= 0,05.  = 0,05.140 = 7mm

Tra bảng ta có :

Dung sai khoét: : 50mm

Dung sai doa: : 20mm

Dung sai phôi: :  800 mm.

Kích thước lỗ khi :

Khoét  :     d₂ =  30,02 – 0.1624 = 29.86 mm

Doa :         d  = 29.86 – 1,6479 =  28.21 mm

 Phôi:        d₀   =28.21 – 1,6479 =  26.86mm

Kích thước giới hạn :

Sau khoét:  d_max=  30,02 mm ;  d_min=  30,02  -  0,02  =  30mm

Sau doa :   d_max =  29.86 mm;   d_min=  29.86 – 0,05  =  29.81 mm

Kích thước của phôi :  d_max=  28.21mm;   d_min=   28.21 -  0.8 =  27.41  mm

Lượng dư giới hạn :

+ Khi khoét :

2Z_min  = 30,02 –29.86 = 0.16 = 160mm

2Z_max  =  30 – 29.81 = 0.19 mm = 190mm

+ Khi doa:

2Z_min  = 29.86 – 28,21 = 1,65mm = 1650mm

2Z_max  = 29.81 – 27.41 = 2.4mm = 2400mm

Lượng dư tổng cộng :

2Z_min = 160+1650= 1810mm

2Z_max = 190+2400  = 2590mm

Bảng tính lượng dư gia công như bảng 2.1.

Vậy lượng dư lỗ 32 là : 30,02-27,86=3,16

4. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.

Chọn lượng dư các mặt còn  lại ta có :

+ Lượng dư gia công mặt đáy  là :       3 mm

+ Lượng dư gia công mặt cạnh là :     3 mm

CHƯƠNG 3:  THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

1. Nguyên công 1 : Đúc phôi

Yêu cầu kỹ thuật :

+  Sau khi đúc phôi phải được làm sạch bavia, cạnh sắc trước khi gia công cơ.

+ Phôi đúc xong đạt độ chính xác cấp 2

+ Phôi không bị biến dạng, cong vênh, nứt nẻ.

2. Nguyên công 2 : Phay mặt trên

2.1 Phân tích

- Định vị : Dùng 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do ,

+  Khôi V vào mặt bên hạn chế 2 bậc tự do

- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu 2 khối V

2.2 Chọn máy

Máy phay đứng 6H12 (Bảng 9 Sổ tay CNCTM tập 3)

+ Công suất : N = 7 Kw

+ Hiệu suất

+ Số cấp bước tiến : 18

+ Số cấp tốc độ : 18 cấp 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

2.3 Chọn dụng cụ cắt

+ Chọn vật liệu dao : BK6 ( Bảng 4-3 STCNCTM tập 1)

+ Chọn dao : Dao phay mặt đầu gắn mảnh HCK BK6 ( bảng 4 STCNCTM - 1) tacó :

+ Đường kính ngoài dao D =100 (mm)

+ Đường kính lỗ d(H7) = 50 (mm)

2.4 Tra chế độ cắt

a. Chế độ cắt thô:

+  Chiều sâu cắt: t =2.5

+ Lượng chay dao S_r=0.12 mm/răng (tra bảng 5-131 tập 2)[2].

+ Lượng chay dao vòng  S₀= S_r x Z= 0.12x12=1,44m/phút

Vậy tốc độ tính toán V_t=V_bxk₁xk₂xk₃xk₄= 42x0.9x0.8x1x1=30.24 m/phút

+ Số vòng quay của trục chính tính theo tính toán là:
n_t=  v/ phút

Ta chọn số vòng quay theo máy n_m=100 vòng/phút.

Lượng chạy dao phút là: S_p=1.44 x 100=144mm/phút. Theo máy ta có S_m­=125mm/phút.

b. Chế độ cắt tinh:

+  Chiều sâu cắt: t =0.5

+ Lượng chay dao S_r=0.24 mm/răng (tra bảng 5-131 tập 2)[2].

+ Lượng chay dao vòng  S₀= S_r x Z= 0.24x12=2,88m/phút

Lượng chạy dao phút là: S_p=2,88 x 100=288mm/phút. Theo máy ta có S_m­=250mm/phút.

Kiểm nghiệm công suất cắt: tra bảng 5-139  tập 2 ta có công suất cắt cần thiết N_0­= 1.3kW N_m

4. Nguyên công 4 : Khoan lỗ 8

4.1  Phân tích

- Định vị : Dùng mặt tỳ hạn chế 3 bậc tự do ,

+ Khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do

- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu khối V tuỳ động

4.2 Chọn máy

Chọn máy 2H55 (bảng 9-22 STCNCTM -3)

+ Công suất động cơ : 4 Kw

+ Đường kính gia công lớn nhất : 50 mm

+ Số cấp bước tiến trục chính : 12

+ Số cấp tốc độ trục chính :21

4.4 Chế độ cắt

- Chiều sâu cắt t = 4 mm

- Tra bảng 5-89 tập 2 S₀=0.17 mm/vòng;

- Tra bảng 5-90 tập 2 V_b=15m/phút

- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ tuổi bền k₁=1

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan k₂=1

Vậy tốc độ tính toán V_t=V_b x k₁ =15 x 1 x 1 = 15 m/phút.

Số vòng quay của trục chính tính theo tính toán là: n = 596 vòng/phút;

Chọn n_m=600 vòng/phút;

Kiểm nghiệm công suất cắt: tra bảng 5-92 tập 2 ta có công suất cắt cần thiết  N₀=1.3kw N_m

6. Nguyên công 6 : Khoét-doa lỗ 30

6.1 Sơ đồ nguyên công

6.2  Phân tích

- Định vị : Dùng 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do ,

+ Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc vào mặt lỗ

+ Chốt trám hạn chế 1 bậc vào mặt lỗ

- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu 2 bulong đai ốc kẹp chặt

6.3 Chọn máy :

Chọn máy khoan cần 2H55 (bảng 9-22 STCNCTM -3)

+ Công suất động cơ : 4 Kw

+ Đường kính gia công lớn nhất : 50 mm

+ Số cấp bước tiến trục chính : 12

+ Số cấp tốc độ trục chính :21

6.5 Tra chế độ cắt               

a. Chế độ cắt của khoét:

t =2.5; tra bảng 5-104 tập 2[2]

S₀=0.85mm/vòng;V_b=20m/phút;

Các hệ số điều chỉnh

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền k_1­=1

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chạng thái bề mặt phôi k₂=0.8

Vậy tốc độ tính toán V_t=V_b xk₁ x k₂ = 20x1x0.8= 16m/phút

b. Chế độ cắt của doa:

t =0.5; tra bảng 5-104 tập 2[2]

S₀=0.15mm/vòng;V_b=32m/phút;

Tra bảng 5-111 tập 2[2] ta có công suất cắt cần thiết N₀=0.9kW N_m

8. Nguyên công 8 : Khoét-doa  lỗ 28

8.1 Sơ đồ nguyên công

8.2 Phân tích

- Định vị : Dùng 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do ,

+ Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc vào mặt lỗ

+ Chốt trám hạn chế 1 bậc vào mặt lỗ

- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu bulong-dai oc kẹp chặt

7.3 Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2H55 (bảng 9-22 STCNCTM -3)

+ Công suất động cơ : 4 Kw

+ Đường kính gia công lớn nhất : 50 mm

+ Số cấp bước tiến trục chính : 12

+ Số cấp tốc độ trục chính :21

8.5 Tra chế độ cắt               

a. Chế độ cắt của khoét:

t =2.5; tra bảng 5-104 tập 2[2]

S₀=0.85mm/vòng;V_b=20m/phút;

Các hệ số điều chỉnh

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền k_1­=1

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chạng thái bề mặt phôi k₂=0.8

Vậy tốc độ tính toán V_t=V_b xk₁ x k₂ = 20x1x0.8= 16m/phút

b. Chế độ cắt của doa:

t =0.5; tra bảng 5-104 tập 2[2]

S₀=0.15mm/vòng;V_b=32m/phút;

Các hệ số điều chỉnh

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền k_1­=1

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chạng thái bề mặt phôi k₂=0.8

Vậy tốc độ tính toán V_t=V_b xk₁ x k₂ = 32x1x0.8= 25,6m/phút

Số vòng quay của trục chính tình theo tính toán là: N­_t = 218 v/phút.

Chọn n_m =235  vòng/phút

9. Nguyên công 9: Kiểm tra

Kiểm tra độ song song mặt đáy.

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1. Yêu cầu kỹ thuật

- Các lỗ gia công cần đạt độ bóng Ra=2.5, đảm bảo độ song song giữa các lỗ.

- Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo độ cứng vững khi gá đặt và đảm bảo khi kẹp chi tiết không bị biến dạng bởi lực kẹp.

2. Thành phần của đồ gá

2.1. Cơ cấu định vị

- Dùng phiến tỳ vào mặt đáy chi tiết hạn chế 3 bậc tự do

- Dùng chốt trụ ngắn và chốt trám định vị vào 2 lỗ mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do.

2.2. Cơ cấu kẹp chặt

- Dùng cơ cấu kẹp 2 mỏ kẹp vuông góc với mặt định vị.

3. Tính lực kẹp

Trong quá trình gia công chi tiết chịu tác dụng của các các lực sau :

+ Momen xoắn M do lực cắt gây ra: Pz

+ Lực hướng trục Py

a. Lực cắt khigia công:

Thay vào  ta được : Po = 1,651 N

b. Tính lực kẹp

* Tính momen chống xoay:

Phương trình cân bằng:  Mms = Mc (1)

Ta có : Mms = Pz.l =  W.f.l

* Momen cắt sinh ra khi gia công lỗ:

Mc1= Po.d/2 => Po = 2 Mc1/d

* Momen cắt sinh ra tại tâm của chi tiết gia công:

Mc = Po.e = 2Mc1.e/d  (2)

Từ (1) và (2) ta có: W.f.l= 2 Mc1.e/d.

Vậy lực kẹp cần tính là: Wo = W.k=9,52.6,32= 60,18 (Nmm)

+ Đường kính bulong :

C :hệ số phụ thuộc vào loại ren ( C = 1,4)

d :đường kính ngoài của ren (mm).

W :lực kẹp chặt được tính từ momen cắt

y : ứng suất bền của vật liệu ; y = 8 -10 kg/mm².

=> d = 4,4 mm.

Theo tiêu chuẩn ta chọn Bu lông M5 để đảm bảo an toàn

4. Tính sai số chế tạo

* Sai số kẹp chặt bằng 0 vì lực kẹp vuông góc với phương chi tiết.

* Sai số điều chỉnh:

e_gđ = 0,005 mm (sai số điều chỉnh)

* Sai số chuẩn :

e_c : sai số chuẩn . Sai số chuẩn phát sinh khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị. Giả sử, lỗ lắp chốt trụ không có khe hở ta có :  với  là dung sai của kích thước từ tâm chi tiết đến tâm lỗ cần gia công ta có  = 0.05 .

Do đó e_c = 0.025

Vậy ta có:  [e_ct] = 0,036(mm)

Vậy sai số chế tạo bằng :  0,036(mm)

Từ đó ta đề ra được những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá như sau :

+  Độ không song song giữa mặt phẳng phiến tỳ và đế đồ gá không vượt quá 0,036

+ Độ không vuông góc giữa tâm chốt trụ và mặt định vị không vượt quá 0,036

+ Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn hướng và phiến tỳ vị không vượt quá 0,036

KẾT LUẬN

Trình tự gia công chi tiết được nêu trong bản thuyết minh chỉ là một quy trình công nghệ thường làm đối với loại chi tiết dạng hộp. Đối với chi tiết dạng khác và ngay cả những chi tiết dạng hộp khác ta cần phải có một quy trình công nghệ gia công chi tiết riêng phù hợp với từng chi tiết và thực tiễn sản xuất.

Trong quá trình tính toán và thiết kế sẽ có những sai sót do thiếu kinh nghiệm thực tế, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo.

Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                              Hà nội, ngày … tháng … năm 20….

                                                                            Sinh viên thực hiện

                                                                       …………….

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sổ tay CNCTM tập I, II (PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc - Nhà xuất bản KHGD)

2. Tập bảng CĐCGCCK (đại học SPKTTPHCM)

3. Thiết kế đồ án CNCTM (PGS.TS Trần Văn Định - nhà xuất bản KH và KT)

4. Sổ tay và Atlas đồ giá (PGS.TS Trần Văn Định - nhà xuất bản KH và KT)

5. Đồ giá gia công cơ (PGS.TS Trần Văn Định - nhà xuất bản KH và KT).

6. Vẽ kĩ thuật cơ khí (trường ĐH bách khoa hà nội)

7. Giáo trình máy cắt (trường ĐHCN hà nội)

8. Tập bản vẽ đồ giá (trường ĐHCN hà nội)

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"