LỜI NÓI ĐẦU

Chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của nghệ chế tạo máy là 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.

Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Nguồn nhân lực đó cần phải kiến thức vững trắc, tương đối rộng và có khả năng vận dụng những kiến thức đó vào trong thực tế sản xuất.

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí, 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.v..v. Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên. Đồ án đòi hỏi người sinh viên phải sử dụng rất nhiều kiến thức của các môn đã học như: Dung sai lắp ghép, vật liệu học, chế tạo phôi, cơ sở thiết kế máy, công nghệ chế tạo máy, đồ gá dụng cụ công nghiệp, các sổ tay. Đây là một cơ hội tốt để sinh viên tổng hợp lại kiến thức sau một quá trình học tập và là một bước để chuẩn bị cho đồ án tốt nghiệp cũng như tiếp cận dần đến công việc của một kỹ sư công nghệ sau này. 

 Với nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ chế tạo hàm tĩnh êtô,  sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của PGS - TS:………….., đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học này.

Em xin chân thành cảm ơn. 

                                                                                        ......, Ngày …… tháng ……năm 20…..

                                                                                               Sinh viên thực hiện

                                                                                                 ……………………

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

     Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy hàm tĩnh ê tô là chi tiết dạng hộp. Hàm tĩnh ê tô là chi tiết quan trọng trong kết cấu của một ê tô, nó cùng với hàm động định vị và kẹp chặt chi tiết nào đó trong quá trình gia công hay sửa chữa một sản phẩm cơ khí.   

     Trên hàm tĩnh êtô có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ F40, cần gia công mặt phẳng C và các lỗ F9 chính xác để làm chuẩn tinh gia công đảm bảo kích thước từ tâm lỗ F25 đến mặt phẳng C là: 40­­­­­­^{+ 0,1}

     Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.

     Vật liệu sử dụng là: GX 15-32, có các thành phần hoá học sau :

C = 3 - 3,7          Si = 1,2 - 2,5           Mn = 0,25 - 1,00         S < 0,12              

P =0,05 - 1,00     [d]_bk = 150 MPa      [d]_bu = 320 Mpa

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

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy:

- Hàm tĩnh Êtô có kết cấu đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh. Đó là mặt phẳng đáy và hai lỗ vuông góc với nó.

 - Kết cấu của chi tiết đảm bảo khả năng gia công các mặt phẳng trong một lần chạy dao.

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

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

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

      + Gia công mặt bên G, H yêu cầu hai mặt này cần song song với nhau, và đạt được độ nhẵn bóng thống nhất giữa các bề mặt cần gia công.

      + Gia công lỗ ren M5 ở cả hai phía của chi tiết trong hai lần gá đặt.

      + Tổng kiểm tra.

      III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:

                N = N₁.m (1+......)

Trong đó:

    N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm.

    N₁- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm).

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

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

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

                      Q = 1872 g » 1,9 kg

      Dựa vào N & Q₁bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất loạt vừa.

     IV. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI.

     1. Xác định phương pháp chế tạo phôi.

     Với kết cấu chi tiết hàm tĩnh êtô ta có thể sử dụng phôi đúc hay phôi hàn các mảnh khác nhau của êtô tuỳ vào điều kiện sản xuất. Tuy nhiên với kết cấu của hàm tĩnh êtô không quá phức tạp, với vật liệu dùng để chế tạo chi tiết là gang xám nên ta dùng phương pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác và ứng với dạng sản xuất hàng loạt lớn, với chi tiết nhỏ nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại, làm khuôn bằng máy, dùng mẫu kim loại.

     Với kết cấu của hàm tĩnh êtô như trên ta có thể lấy mặt phân khuôn với cách đặt lõi chính nằm ngang như hình vẽ. Với mặt phân khuôn này ta có thể dễ dàng lấy mẫu, rút lõi, kiểm tra lòng khuôn hay sửa lại lòng khuôn nếu cần. 

    Với vị trí rót kim loại như trên đảm bảo vị trí tương quan của lõi trong hòm khuôn chính xác hơn so với phương pháp rót kim loại từ trên xuống.

    Khi lấy vật đúc ra cần có nguyên công chuẩn bị phôi như làm sạch và cắt ba via để chuyển sang nguyên công cắt gọt tiếp theo.

    V. THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG.

    1. Xác định đường lối công nghệ.

    Do dạng sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.

    2. Chọn phương pháp gia công với các mặt của chi tiết.

      Như vậy với chi tiết hàm tĩnh êtô là chi tiết dạng hộp nên ta chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và hai lỗ nhỏ F9 vuông góc với mặt phẳng đó. Do đó việc gia công chính xác các bề mặt này ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác của các bề sau đó trong quá trình gia công.

     Với các yêu cầu của các bề mặt cần gia công ta có thể chọn được các cách thức gia công, và phân chia chúng thành từng nguyên công như sau.

    a, Nguyên công 1: Gia công mặt đáy.

    Với yêu cầu kỹ thuật của bề mặt này là độ nhẵn bóng R_a = 1,25, với độ chính xác cấp 6. Đây là nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công, đồng thời là bề mặt được ta chọn làm chuẩn nên độ chính xác bề mặt gia công được ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác gia công của các bề mặt sau này. Việc định vị chi tiết ta dùng 4 chốt trụ nhám định vị 3 bậc tự do vào lần lượt hai bề mặt bích của chi tiết và kẹp chặt nhờ cơ cấu đòn kẹp di trượt tác dụng lực kẹp vào bề mặt lỗ của chi tiết hướng của lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị. Với kết cấu của chi tiết, cách định vị chi tiết như phân tích thì để dễ định vị, kẹp chặt và gia công chi tiết ta tiến hành gia công mặt đáy trên máy phay đứng.

    Chọn máy: 6H82.      

    Chọn dao phay mặt đầu với dao răng chắp mảnh thép gió có các kích thước cơ bản như sau:

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

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

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

    + Để chống xoay chi tiết ta sử dụng thêm một chốt chống xoay vào mặt mỏm của chi tiết.

    Việc kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công ta sử dụng cơ cấu đòn kẹp di trượt tác dụng lực kẹp vào bề mặt lỗ của chi tiết hướng của lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị.

    Nhằm đảm bảo kích thước, độ vuông góc với đáy và vị trí tương ứng của các bề mặt lỗ ta sử dụng bạc dẫn hướng trong quá trình gia công. Vì trong quá trình gia công theo hai bước khoan và doa nên cơ cấu bạc dẫn hướng ta sử dụng là loại bạc thay nhanh.

     - Loại máy ta sử dụng ở nguyên công này là máy khoan 2A125.

     - Dụng cụ cắt ta sử dụng được chế tạo từ thép hợp kim.

     + Mũi khoan: d = 8,7mm;  l = 175mm.

     + Mũi Doa: D = 9,0mm; l = 175mm.

    Kết cấu của đồ gá định vị, kẹp chặt và cơ cấu dẫn hướng khi gia công chi tiết được thể hiện trên bản vẽ sau.

    d, Nguyên công 4: Gia công lỗ gia công lỗ F14.

     Lỗ F14 vuông góc với đáy, yêu cầu lớn nhất của lỗ này là độ vuông góc của đường tâm lỗ với mặt đáy. Với kết cấu của chi tiết thì việc gia công lỗ này bằng phương pháp khoan là hợp lý nhất.

     Khi gia công chi tiết trên máy khoan ta cần hạn chế đủ 6 bậc tự do của chi tiết, để làm được điều này ta hạn chế số bậc tự do của chi tiết như sau.

    + Định vị 3 bậc tự do vào mặt đầu lỗ F9 mà ta đã gia công chính xác ở nguyên công số 2 để thực hiện được điều này ta dùng 2 phiến tỳ cố định.

    + Định vị 2 bậc tự do vào bề mặt lỗ F9 bằng một chốt trụ ngắn.

    + Hạn chế nốt bậc tự do chống xoay của chi tiết bằng một chốt trụ nhám vào lỗ F9.

    Việc kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công ta sử dụng cơ cấu đòn kẹp di trượt tác dụng lực kẹp vào bề mặt lỗ của chi tiết hướng của lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị.

    Nhằm đảm bảo kích thước, độ vuông góc với đáy và vị trí tương ứng của các bề mặt lỗ ta sử dụng bạc dẫn hướng trong quá trình gia công. Loại bạc dẫn hướng ở đây ta sử dụng là loại bạc thay nhanh.

   - Loại máy sử dụng: Máy khoan cần 2A125.

   - Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà có các thông số cơ bản như sau:

   + Đường kính: d = 14mm.

   + Chiều dài toàn bộ mũi khoan: L = 107mm.

   + Chiều dài phần căt: l = 54mm.  

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

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

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

     d_ph - d_ct = 800 - 400 = 400mm

  Với tất cả các thông số tính toán, ta lập được bảng số liệu như sau:

2. Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.

     Sử dụng bảng tra lượng dư gia công của, (bảng 3-94), và bảng sai lệch cho phép theo kích thước (bảng 3-97) của vật đúc cấp chính xác I và bảng giá trị dung sai của các kích thước lỗ ta có được các giá trị lượng dư và dung sai cho phép của các bề mặt còn lại ta được bảng giá trị tương ứng như sau:

  VII. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI.

  1. Tính chế độ cắt cho nguyên công 6: Phay hai mặt bên của chi tiết.

   Hai mặt bên của chi tiết là hai mặt song song với nhau, yêu cầu cách đường tâm đối xứng của chi tiết những khoảng bằng nhau, đạt độ nhám cấp 8. Đây là nguyên công thứ 6 trong quá trình gia công chi tiết với chuẩn định vị để gia công chi tiết là chuẩn tinh thống nhất bao gồm mặt đáy và hai lỗ vuông góc với nó.

   Do yêu cầu gia công chi tiết đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý ta sử dụng hai dao phay đĩa, phay cùng một lúc có sử dụng cữ so dao. Để đạt được các chỉ tiêu chính xác về mặt kích thước, độ nhẵm bóng bề mặt ta tiến hành gia công theo hai bước phay thô và phay tinh với lượng dư gia công đã được tính toán ở phần trên.

   Với cách định vị chi tiết gia công như trên ta kẹp chặt chi tiết theo hướng từ trên xuống trùng với chiều chuyển động của dao cắt, lực kẹp tác dụng vào mặt đầu của lỗ F9, cơ cấu tạo lực kẹo là cơ cấu đòn kẹp liên động.

   Chọn máy: Máy phay vạn năng nằm ngang 6H82.

   Với các thông số kỹ thuật chính được tham khảo trong bảng (9-38) ta có được:

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

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

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

  Trong quá trình tra bảng và tính toán sơ bộ ta lập được các giá trị tương ứng vào bảng (trang tiếp theo):

  Bảng tính toán chế độ cắt.

     VIII. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN GIA CÔNG.

     Thời gian cơ bản được xác định theo công thức sau:

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

     Trong đó:

        L- Chiều dài bề mặt gia công (mm).

        L₁- Chiều dài ăn dao (mm).

        L₂- Chiều dài thoát dao (mm).

        S_v- Lượng chạy dao vòng (mm/vg).

        n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph).

        i - Số lần gia công.

                         S_p = S_v.n (mm/ph).

      Công thức tính thời gian phay

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

    1. Nguyên công 1 phay mặt đáy.

    * Khi phay thô:

    L = 90 mm, t = 1,5

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

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

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

Mối lắp giữa chốt trám với lỗ trên thân đồ gá:Æ8...

Mối lắp giữa chót trụ ngắn với lỗ của chi tiết: Æ9....

Mối lắp giữa chốt trám với lỗ trên chi tiết: Æ9...

     3. Tính sai số chế tạo của đồ gá.

      Sai số chế tạo của đồ gá ảnh hưởng đến chi tiết gia công cụ thể là độ chính xác và sai số về vi trí tương quan giữa các bề mặt. Trong nguyên công phay hai mặt đầu này yêu cầu độ chính xác kích thước của khoảng cách từ mỗi mặt đầu đến đường tâm đỗi xứng của chi tiết.

       Sai số chế tạo cho phép của đồ gá chi tiết dược ính theo công thức sau:

                  [e_­ct].................................................

 Trong đó: e_­gđ = e_­c + e_­k + e_­ctđg + e_­đc + e_­m

 a. e_­c: Sai số do chuẩn định vị gây ra:

 Sai số do chuẩn gây ra bởi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. Kích thước cần đạt là kích thước đảm bảo khoảng cách của mỗi mặt đầu tới đường đối xứng của chi tiết, do đó sai số chuẩn  gây ra chủ yếu đối với độ không đối xứng của đường nối tâm hai lỗ vuông góc với mặt đáy Æ9.

                   Þ e_­c = 2.D_Æ9 + d_{chốtttrụngắn} + d_chốttrám­

 Do cấp chính xác của lỗ ta gia công là cấp 8, với miền dung sai: H8. Tra bảng dung sai ta có:

 D_Æ9 = 0,022 mm.

d_{chổttụngắn}  = 0,015 mm.

d_chôttram = 0,015 mm.

  Þ e_­c = 0,052 mm.

b. e_­k:  sai số do kẹp chặt:

 Trong kết cấu của đồ gá ta chọn đòn kẹp có dầu kẹp dạng nửa trụ. Do đó ta tính tương dối bằng công thức tính độ biến dạng của phôi:

                        e_­k = .....................................................

c. e_­dc: Sai số do điều chỉnh:

Sai số do diều chỉnh hoàn toàn do thao tác của người công nhân. ở đây người công nhân không phải điều chỉnh đồ gá vì đây là dồ gá chế tạo hàng loạt, chỉ cần đặt chi tiết vào và tháo chi tiết ra. Do đó không có sai số điều chỉnh đồ gá: e_­dc =0 mm.

d. e_­m: Sai số do mòn:

Sai số do mòn chi tiết có nguyên nhân từ ciệc chế tạo hàng loạt chi tiêt, việc gá đặt nhiều gây nên mòn bề mặt tiếp xúc của nó.

Trong thực tế sai số mòn tính theo công thức sau:

                       e_­m =b...... (mm)

Trong dó:

 + b: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị chi tiết. Khi định vị bằng chốt định vị ta lấy b = 0,1.

 + N: Số lượng chi tiết gia công N = 5000 chi tiết.

      Þe_m=7,07mm = 0,071 mm.

Vậy:  e_gd = 0,052 + 0,005 + 0,071+ 0 =0,128 mm.

      4. Các yêu  cầu kỹ thuật của đồ gá.

        a.  Độ song song mặt đáy của đồ gá và phiến tỳ không lớn hơn 0,039 mm

        b.  Độ vuông góc giữa xác dường tâm chi so với bề mặt lỗ trên thân đồ gá không lớn hơn 0,039 mm.

        c. Độ nhám các bề mặt gia công của các phiến tỳ và bè mặt trên dưới của thân đồ gá : Ra2,5

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Gs - Ts - Trần Văn Địch -1999

2 - Sổ tay công nghệ chế tạo máy Gs - Ts  Trần Văn Địch

3 - Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs -Ts - Lê Văn Tiến -1999

4 - Công nghệ chế tạo máy  tập1 và 2 Gs -Ts - Nguyễn Đắc lộc -1999

5 - Máy cắt kim loại - Nguyễn Thế Lưỡng

6 - Cơ sở máy công cụ.

7 - Hướng dẫn tính toán thiết kế máy công cụ

8 - Vật liệu học - Nghiêm Hùng

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"