MỤC LỤC

MỤC LỤC....

LỜI NÓI ĐẦU....

Phần 1.   XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT....

I. Phân tích chi tiết gia công....

1. Công dụng....

2. Yêu cầu kỹ thuật....

3. Vật liệu chế tạo....

II. Xác định dạng sản xuất....

Phần 2.  VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI....

I. Vật liệu....

II. Phương pháp chế tạo phôi....

III. Bản vẽ khuôn đúc....

IV. Xác định lượng dư và bản vẽ lồng phôi....

1. Xác định lượng dư gia công....

2. Bản vẽ lồng phôi....

Phần 3. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ....

I. Các qui trình công nghệ....

1. Qui trình công nghệ 1....

2. Qui trình công nghệ 2.....

II.  Phân tích các quy trình công nghệ - Chọn quy trình....

Phần 4.  THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG....

I. Nguyên công 1:  Phay mặt phẳng (bề mặt 1 - 12)....

II. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng (bề mặt 13 – 14 – 16 - 17)....

III. Nguyên công 3: Phay mặt bên (bề mặt 3 – 10)....

IV. Nguyên công 4: Phay định hình ( bề mặt 4  – 5 – 6 – 7 - 8)....

V. Nguyên công 5: Khoan lỗ 21...

VI. Nguyên công 7: Phay rãnh 5mm (bề mặt 9) ....

Phần 5.  TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯỢNG DƯ....

I . Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích....

II. Bảng xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích....

Phần 6.  TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT....

I. Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích ...

II. Tính chế độ cắt....

III. Bảng kết quả tổng hợp chế độ cắt....

Phần 7.  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ....

I. Kết cấu đồ gá....

II. Thành phần đồ gá....

1. Cơ cấu định vị....

2. Cơ cấu kẹp chặt....

3. Cơ cấu dẫn hướng....

4. Thân gá, đế gá.....

5. Các chi tiết nối ghép....

6. Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá trên bàn máy....

III. Yêu cầu....

IV. Trình tự thiết kế....

1.Chọn máy....

2. Phương pháp định vị....

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

4. Tính lực kẹp....

5. Tính lực kẹp cho cơ cấu kẹp bằng ren vít....

6. Tính chọn bulông....

7.Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá e_ct....

V. Yêu cầu kỹ thuật....

KẾT LUẬN....

TI LIỆU THAM KHẢO...

LỜI NÓI ĐẦU

     Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau. Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh.

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất. Những  yêu cầu trên được thể hiện trong đề tài:  “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Hàm kẹp”.

      Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu  và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn .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, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.

       Tuy nhiên, do còn yếu kém về kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu. Em rất mong thầy cô góp ý, bổ sung  để kiến thức của em được vững vàng hơn .

Em xin chân thành cảm ơn!

Phần 1.   XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I. Phân tích chi tiết gia công

1. Công dụng

Chi tiết có dạng hộp, dùng để kẹp chặt một trục bằng Æ66, hai mặt bên có tác dụng giữ – đỡ – chặn một chi tiết khác có thể là bàn máy hoặc dùng làm cữ nâng hạ…vv

2. Yêu cầu kỹ thuật

-  Vị trí tương quan giữa các bề mặt:

+ Độ không vuông góc giữa lỗ Æ66mm và hai mặt bên của lỗ không quá 0,03

-  Độ nhám bề mặt:

+ Lỗ 66 có độ nhám bề mặt tương đối cao R_a=1,6mm.

+ Hai lỗ 21 có độ nhám bề mặt R_z=25mm.

II.  Xác định dạng sản xuất

Trong chế tạo máy, người ta phân biệt thành 3 dạng sản xuất:

-  Sản xuất đơn chiếc

-  Sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)

-   Sản xuất hàng khối

Với chi tiết hàm kẹp là chi tiết dạng hộp, vật liệu là thép kết cấu c38, nên :

Trọng lượng riêng của thép là: 7,852 (kg/dm³)

Và ta phân chi tiết ra thành từng phần nhỏ để tính thể tích của chi tiết, phân tích chi tiết gia công thành từng vùng, ta tính thể tích từng vùng, sau đó tổng hợp các thể tích đó lại, ta có thể tích của chi tiết là:

Q₁ = 0,463 x 7,852 = 3,64 (kg)

Từ những kết quả có được kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng loạt lớn.

Phần 2.  VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

I. Vật liệu

Với chi tiết hàm kẹp, ta chọn vật liệu chế tạo là thép kết cấu C38.

Là loại thép chất lượng tốt, lượng tạp chất S, P rất nhỏ (<0,04%), hàm lượng C chính xác. Có cơ tính tổng hợp cao.Thường dùng chế tạo chi tiết máy chịu tải cao..

II. Phương pháp chế tạo phôi

Do vật liệu chế tạo chi tiết là C38, cùng với việc chi tiết được sản xuất hàng loạt lớn nên được đúc cấp chính xác 2, thuộc nhóm phức tạp II.  Chi tiết được đúc trong khuôn cát lõi kim loại, áp lực thấp.

III.  Bản vẽ khuôn đúc

 Từ kích thước trên bản vẽ chi tiết ta có kích thước cho bản vẽ phôi là :

- Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

- Các góc lượn lấy R = 3 mm

- Dung sai kích thước phôi theo cấp chính xác đối xứng. 

Phần 3. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

I. Các qui trình công nghệ

Ta có hình vẽ chi tiết lồng phôi và các bề mặt cần gia công:

Qua hình vẽ trên, ta nhận thấy rằng có những qui trình công nghệ như sau:

1. Qui trình công nghệ 1

2. Qui trình công nghệ 2

II.  Phân tích các quy trình công nghệ - Chọn quy trình

Với quy trình công nghệ 2, ta thấy rằng đây là qui trình gia công hợp lý hơn so với các quy trình kia, với các ưu điểm sau:

-  Trình tự gia công hợp lý

-  Các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn

Phần 4.  THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I.  Nguyên công 1:  Phay mặt phẳng (bề mặt 1 - 12)

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình vẽ

2. Định vị:  hạn chế 6 bậc tự do

3. Chọn máy:  máy phay  6H13                                                                    

4. Dụng cụ cắt:   Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim T15K6. 

 (D = 160 ; B = 46 ; Z = 16 ) ( Bảng 4-94, sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập I, trang 366)      

5. Lượng dư gia công:

- Phay thô Z_b = 3 mm

- Phay bán tinh Z_b = 1 mm, dung sai +0.3 ( [1] , bảng 3 – 142 , trang 282)

6. Chế độ cắt: (v , s , t)

a. Bước 1. Phay thô mặt phẳng

¨ Chiều sâu cắt: t = Z_b = 3 mm

¨ Lượng chạy dao răng: S_z = 0.11 ([2] , bảng 5 – 125 , trang 113)

+ Hệ số phụ thuộc vào cách gá dao: k₁ = 1

+ Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (j = 90⁰ ): k₂ = 0,7

Þ S_z = 0,11. k₁ . k₂ = 0,11 . 1 . 0,7 = 0.077 mm/răng.

b.Bước 2. Phay tinh mặt phẳng với R_z=25

¨ Chiều sâu cắt t = 1mm

¨ Lượng chạy dao vòng: s_v=0.8  mm/vòng

(lấy gần đúng theo [2] , bảng 5 – 125 , trang 113)

+ Hệ số phụ thuộc vào cách gá dao: k₁ = 1

+ Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (j = 90⁰ ): k₂ = 0,7

Þ S_z = 0,8. k₁ . k₂ = 0,11 . 1 . 0,7 = 0.56 mm/vòng

¨ Vận tốc cắt:

- Vân tốc cắt tra bảng: V_b

V_b = 196 m/ph ( [2] , bảng 5 – 127 , trang 114 )

+ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của thp: k₁ = 1.26

+ Hế số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: Thực tế khi gia công, dao cắt được tưới dung dịch trơn nguội rất tốt nên xem chu kỳ bền thực tế gấp 2 lần so với chu kỳ bền danh nghĩa. Þ k₂ = 0.87

II.  Nguyên công 2:   Phay mặt phẳng (bề mặt 13 - 14 - 16 - 17)

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình vẽ

2. Định vị:  hạn chế 5 bậc tự do

3. Chọn máy:  máy phay 6H12.

4. Dụng cụ cắt:  Dao phay dĩa 3 mặt gắn mảnh hợp kim T15K6 

 (D = 160 ; B = 22; Z = 12) ( bảng 4-85 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, trang 369)

5. Lượng dư gia công:  4 (mm)

6. Phay mặt phẳng

a.  Phay thô:

-  Chiều sâu cắt: t = 3 ( mm)

-  Lượng chạy dao răng: S_Z = 0.15 (mm/răng)  (bảng 5-177 trang 160 – ST2)

-  Lượng chạy dao vòng : S = S_Z x Z = 0,15 x 12 = 1,8 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt: v = 388 ( m/ph )    ( bảng 5-178 trang 161 – ST2 )

b. Phay tinh:

-  Chiều sâu cắt: t = 1 (mm)

-  Lượng chạy dao răng: S_Z = 0.1 (mm/răng)

(bảng 5-177 trang 160 – ST2 )

-  Lượng chạy dao vòng : S = S_Z x Z = 0,1 x 12 = 1,2 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt: v = 217 ( m/ph )    ( bảng 5-178 trang 161 – ST2 )

- Ta chọn: S_M = 600 (mm/phút )  ( theo bảng thuyết minh  máy )

- Công suất cắt: N = 3,2 (kW) (Bảng 5-180-trang 163 – ST 2 )

-  Kiểm tra vơí công suất máy: N = 2,2 (kW) < N_đc = 7 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

V. Nguyên công 5: Khoan lỗ Æ21

1.   Sơ đồ gá đặt:  như hình ve.

2.  Định vị: 6 bậc tự do

3.  Chọn máy: máy khoan đứng 2A135

4. Dụng cụ cắt : Mũi khoan ruột gà thép gió d=21.

5. Chế độ cắt :

Lượng chạy dao : S = 0,32 ( mm/vòng ) 

(bảng 5-87 trang 84 – ST2)

-  Tốc độ cắt: v = 32( m/ph ) ( bảng 5-86 trang 83 – ST2 )

- Công suất cắt: N = 1,3 ( kW ) (Bảng 5-88-trang 85 – ST 2)

-  Kiểm tra vơí công suất máy: N = 1,3 (kW) < N_đc = 6 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

VI. Nguyên công 7: Phay rãnh 5mm (bề mặt 9)           

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình vẽ

2. Định vị:  4 bậc tự do

3. Chọn máy:   Máy phay 6H12

4. Dụng cụ cắt: dao phay đĩa 3 mặt thép gió
(D=100, B=5 , số răng 20)

5. Chế độ cắt:

- Chiều sâu cắt: t = 15 ( mm )

-  Lượng chạy dao răng: S_Z = 0.08 ( mm/răng )

 ( bảng 5-170 trang 153 – ST2 )

-  Lượng chạy dao vòng : S = S_Z x Z = 0,08 x 20 = 1,6 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt: v = 42 ( m/ph )    ( bảng 5-171 trang 154 – ST2 )

- Công suất cắt: N = 1,5 ( kW)  (Bảng 5-174-trang 157 – ST 2 )

- Kiểm tra vơí công suất máy: N = 1,5 (kW) < N_đc = 7 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

Phần 5 .  TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯỢNG DƯ

I . Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích

Do đây là chi tiết dạng hộp, vật liệu là gang xám GX 18-36, nên ta có các bước công nghệ đạt được độ nhám, cấp chính xác như sau:

 Phôi : Rz₀ = T₀ = 400 (Bảng 3-65 trang 235 –ST1)

Do chi tiết là gang xám nên sau bước thứ nhất có thể loại trừ được T_i chỉ còn R_Z

Theo bảng 13 trang 42 – TKDACNCTM ta có :

1. Khoét thô: 

Rz₁= 50mm

T₁=  50mm

2. Khoét tinh :    

Rz₂= 30mm

T₂=  40mm

3. Doa :

Rz₃= 5mm

T₃=  10mm

Tính lượng dư lớn nhất và bé nhất của lỗ:

+Khoét thô

2Z_max1 =  D_min1­ - D_min0 = 64,875 - 62,37 = 2,505mm

2Z_min1 =  D_max1­ - D_max0 = 65,615 – 63,37 = 2,245mm

+ Khoét tinh

2Z_max2 =  D_min2­ - D_min1 =65,767 – 64,875 = 0,892mm

2Z_min2 =  D_max2­ - D_max1 = 65,887 – 65,615 = 0,272mm  

+ Doa tinh

2Z_max3 =  D_min­3 - D_min2 = 66 – 65,767 = 0,233mm

2Z_min3 =  D_max3 - D_max2 = 66,03 – 65,887  = 0,143mm

* Thử lại kết quả :

2Z_max0 – 2Z_min0 = 3,63 – 2,66 = 0,97   (mm)  (1)

d_ph - d_ct  = 1,0 – 0,03 = 0,97 (mm)  (2)

Vậy so sánh (1) và (2) ta thấy tương đương nhau.

II. Bảng xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích 

Ta có bảng lượng dư sau khi tính toán.

Phần 6 .  TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

I. Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích  

1. Vật liệu: Vật liệu của chi tiết là gang xám có HB = 170-229

2. Chọn máy : Máy phay 6H13   (Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

3. Trình tự làm việc của nguyên công

* Bước 1 : Khoét thô

* Bước 2 : Khoét tinh

* Bước 3 : Doa tinh

4. Chọn dao

-   Mũi khoét gắn hợp kim cứng T15K6 (DxLxl=33x160x80) (Bảng 4-3 trang 294 và Bảng 4-47 – trang 332 – ST1)

-   Mũi doa gắn hợp kim cứng T15K6 (DxLxl=35x140x16) (Bảng 4-3 trang 294 và Bảng 4-47 – trang 336 – ST1)

II. Tính chế độ cắt

* Bước 1 : Khoét thô

6. Thời gian gia công cơ bản

Do cắt với lượng dư là: 1.5 (mm), nên thời gian thực hiện bước này là:

T_B1 = T₀₁ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian thực hiện bước khoét thô là:

T_B1 = T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁ = 0,14 (phút)

* Bước 2 : Khoét tinh

1. Chiều sâu cắt

t = 0,4 (mm)

2. Lượng chạy dao

Từ bảng 5- 107 trang 98 ST2 có S = 1,1 mm/ vòng

6. Thời gian gia công cơ bản 

Thời gian thực hiện bước khoét tinh là:

T_B2 = T₀₂ + 10%T₀₂ + 8%T₀₂ + 3%T₀₂ +5%T₀₂ = 0,14 (phút)

Phần 7.  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ  

I. Kết cấu đồ gá

Đây là nguyên công khoét, doa nên đòi hỏi độ chính xác, độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố nầy phải đạt những yêu cầu trong tính toán mới đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.

II. Thành phần đồ gá

1. Cơ cấu định vị

-Phiến tỳ.

- Chốt tỳ.

2. Cơ cấu kẹp chặt

 Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công cơ. Ở đây ta chọn : Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít khối V di động.

3. Cơ cấu dẫn hướng

  Đây là cơ cấu giữ cho hướng tiến dao không bị xê dịch vì lực cắt, lực kẹp, rung động. Cơ cấu này có hai loại : bạc dẫn và phiến dẫn.

III. Yêu cầu

- Đồ gá phải xác định được vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt

- Phải kẹp chặt chi tiết để cố định trong suốt quá trình gia công. 

IV. Trình tự thiết kế

1.Chọn máy :  Máy phay 6H13

2. Phương pháp định vị

Mặt phẳng, chốt định vị.

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

- Lực cắt: từ trên xuống .

- Lực kẹp: từ ngoài vào.

6. Tính chọn bulông

Như vậy ứng với bu lông M22, nhưng do kết cấu của đồ gá để đảm bảo sức bền của bu lông ta nên chọn bu lông M24x3,0.

7.Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá e_ct 

=> Sai số chế tao là : e_ct =0,02 (mm)

V. Yêu cầu kỹ thuật

-  Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và đáy đồ gá £ = 0,02 (mm)

-  Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị và đáy đồ gá £ = 0,02 (mm)

- Độ không vuông góc giữa mặt phẳng phiến tỳ và đáy đồ gá £ = 0,0 (mm)

KẾT LUẬN

   “Quy trình công nghệ gia công chi tiết Hàm kẹp” đã được thiết lập gồm có bảy  nguyên công cùng với trình tự các bước công nghệ ở từng nguyên công. QTCN này có nhược điểm là không tận dụng các trang thiết bị hiện đại có dây chuyền tự động hóa. Tuy vậy bù lại, QTCN được thiết lập đơn giản, dễ dàng sử dụng, thời gian gia công nhỏ, bậc thợ không cao, đảm bảo được chỉ tiêu về kinh tế. Toàn bộ công việc thiết kế đồ án được thực hiện trong thời gian khá ngắn, lại thiếu kinh nghiệm, tài liệu tra cứu. Do đó đồ án hẳn còn nhiều sai sót. Rất mong thầy cô cho em ý kiến bổ sung để nâng cao kiến thức và để quy trình công nghệ được hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm gia công và đáp ứng nhu cầu sử dụng tốt hơn.

   Trong quá trình thực hiện, đồ án này của em được hoàn thành với sự hướng dẫn của thầy:…….....…… Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy để em hoàn thành đồ án này!

                                                                                                                      TPHCM, ngày…….tháng…..năm 201…

                                                                                                                        Sinh viên thực hiện

                                                                                                                       …………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. GS-TS Trần Văn Địch

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY , NXB KHKT 2000

SỔ TAY VÀ ATLAS , NXB KH&KT 2000

ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ , NXB KHKT 2002

2. PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS-TS Lê Văn Tiến

SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1, NXB KH&KT – 1999

SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 2, NXB KH&KT – 2000

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1 – 2 , NXB KH&KT – 1998

3. Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào

Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, Trường ĐHSPKT - 2000

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"