LỜI NÓI ĐẦU

     Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau. Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và  nhiệm vụ riêng . Quá trình thiết kế chỉ được coi là hoàn thiện khi mà các ý tưởng nhà thiết kế đưa ra phải có tính ưu việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công nghệ.

     Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được và hạn chế thấp nhất giá thành chế tạo. Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo.

     Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất. Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc……… dẫn tới giảm  được giá thành chế tạo. Chính vì vậy việc thiết kế một quy trình công nghệ tối ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo. Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho người kỹ sư có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tưởng thiết kế của người kỹ sư phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý tưởng có thể thực hiện được.

     Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích như vậy. Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp  để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tưởng thiết kế sau này.

     Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết “Khớp nối ”với các nội dung sau:

- 01 bản vẽ Ao trình bày các nguyên công.

- 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan.

- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết.

- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi.

- 01 bản thuyết minh A4.

Phần  1. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI

1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Chi tiết cần gia công trong đồ án là nắp kín có các đặc điểm kỹ thuật như sau:

- Chi tiết gồm hai phần cơ bản : Ttrụ F104 và trụ F40.

- Trên khối trụ  F104h8  có:

+ 4 lỗ trụ F16 H8.

+ 4 rãnh.

- Một lỗ F28H8, cấp độ nhám 8, xuyên suốt  chi tiết,đồng tâm với các hình trụ

- Một rãnh then trong lỗ F28H8 để truyền mô men từ trục cho khớp nối

- Độ đồng tâm của mặt trụ F104 và F28 là 0,02

- Các bề mặt còn lại cần đạt Rz = 20

- Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45.

- Chi tiết có các bề mặt làm việc là mặt trụ F28 và mặt đầu của hình trụ F104

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

Từ hình dạng, kích thước và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có nhận xét như sau:

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

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

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

d. Phôi dập.

Phương pháp này tạo phôi nhanh, độ chính xác hình dạng kích thước đảm bảo, chất lượng phôi tốt, ít tốn vật liệu,chi phí cho gia công ít nhất,phù hợp với sản xuất hàng loạt. Đây là phương án tạo phôi hợp lý nhất

Qua quá trình phân tích trên ta chọn phôi dập, dùng phương pháp dập nóng để tạo phôi.

Phần 2.     THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1. Tiến trình công nghệ.

 Các ngyên công để gia công chi tiết khớp nối  đạt được các yêu cầu đề ra

- Nguyên công 1:  Tiện thô mặt trụ và mặt đầu F104 , F40

- Nguyên công 2:  Tiện tinh mặt trụ và mặt đầu F104 , F40

- Nguyên công 3:  Khoan, khoét, doa lỗ F28

- Nguyên công 4:  Khoan ,khoét,doa 4 lỗ F16

- Nguyên công 5:  Phay 4 rãnh

- Nguyên công 6:  Chuốt rãnh then

- Nguyên công 7:  Nhiệt luyện

- Nguyên công 8:  ...................................................................

- Nguyên công 9:  ....................................................................

2.2. Thiết kế nguyên công. 

2.2.1. Nguyên công 1: Tiện thô mặt trụ và mặt đầu F104, F40

a. Chọn máy tiện :

 1A616 có các thông số :

+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy  320 mm

+ Khoảng cách hai đầu tâm 710 mm

+ Đường kính  lớn nhất của chi tiết gia công được trên bàn dao 180 mm

+ Công suất: N = 4 KW

+ Số vòng quay trục chính :  n = 12,5; 16; 20; 31,5; 40 ; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600,2000.

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

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

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

Lỗ thứ tư:

Dùng cơ cấu phân độ xác định vị trí lỗ thứ 4

Bước 10: Khoan lỗ 15,75

Bước 11: Khoét lỗ 15,9

Bước 12: Doa lỗ 16

2.2.5. Nguyên công 5: Phay 4 rãnh

a. Chọn máy:

Chọn máy phay công xôn (vạn năng,ngang ,đứng) của liên xô,kiểu 6H81

- Bước tiến bàn máy thẳng đứng :   (0,2I6,3)mm/s

- Số cấp tốc  độ trục chính :16

- Phạm vi tốc độ trục chính : (65I1800) vg/ph

- Công suất động cơ chính 4,5 kW

- Công suất động cơ chạy dao 1,7 kW

- Số cấp bước tiến bàn máy 16

- Bước tiến bàn máy dọc : (35I980)

- Bước tiến bàn máy ngang : (25I765)

b. Đồ gá:

Gá trên đồ gá chuyên dùng và phân độ     

c. Dao:

 Tra bảng 4 - 90 (trang 372,STCNCTM tập 1)

 Có các kích thước cho dao phay định hình bán nguyệt lồi như sau: R=8 ; D=120 ;B= 16 ,d=30 ,số răng =10

Thoả mãn điều kiện gia công được t<....=45  (t=24)

d. Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt

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

e. Gá chi tiết:

- Định vị bằng lỗ trụ 28 ,chi tiết định vị là chốt trụ ngắn -hạn chế hai bậc tự do

- Định vị bằng mặt đầu hình trụ 104, bề mặt định vị của đồ gá là phiến phẳng hạn chế ba bậc tự do

- Định vị bằng mặt trụ trong 1 lỗ16,chi tiết định vị là chốt trám-hạn chế 1 bậc tự do.

- Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ ,lực được tạo ra khi vặn chặt đai ốc

Bước 1:  Phay rãnh thứ nhất

Bước 2: Dùng cơ cấu phân độ quay 1 góc 90⁰ ,phay rãnh thứ hai 

Bước 3:  Dùng cơ cấu phân độ quay 1 góc 90⁰ ,phay rãnh thứ ba 

Bước 4:  Dùng cơ cấu phân độ quay 1 góc 90⁰ ,phay rãnh thứ tư 

2.2.6. Nguyên công 6: Chuốt rãnh then

a. Chọn máy:

b. Đồ gá:

Gá trên đồ gá chuyên dùng ,định vị 5 bậc tự do ,có khớp cầu tự định tâm

c. Dao:

Theo Bảng 4-56 (Trang 346 STCNCTM Tập 1) Chọn dao chute rãnh then theo tiêu chuẩn.Bề rộng rãnh then b=6,3 mm

d. Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt:

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

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

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

- Lượng dư tiện tinh: _Z3=Z_3max-Z_3min=505-375=130m=₂-₃=350-220=130m

- Lượng dư tiện tinh: _Z4=Z_4max-Z_4min=376-210=166m=₃-₄=220-54=166m

Việc tính toán lượng dư và các kích thước nguyên công như vậy là đúng.

3.2. Tra lượng dư cho các nguyên công khác.

Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết và loại phôi ,kích thước phôi ,theo bảng            

Phần 4. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

4.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan lỗ f28.

4.1.2. Chiều sâu cắt.

Chiều sâu cắt lỗ đặc được tính theo công thức t=0,5.D=0,5.25,5=12,75 (mm)

4.1.2. Lượng chạy dao S.

Chọn lượng chạy dao lớn nhất cho phép theo độ bền mũi khoan ,theo bảng 5-25 (Trang 21,STCNCTM Tập 2) tìm được S=0,26 (mm/vg)

4.1.3. Tốc độ cắt  V.

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ  cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế :

 k_v=k_MV.k_UV.k_lV

 Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k_MV=k_n.........=1. ...=0,9868

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt k_UV=1 (Bảng 5-6 ,Trang 8 Tập 2)

Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan k_lV=1 (Bảng 5-31 ,Trang 24 Tập 2); Do đó k_v=0,9868

Theo bảng 5-28 (trang 23,STCNCTM Tập 2) ta có:

Vật liệu lưỡi khoan P6M5 ;C_v=9,8  ; q=0,4 ;y=0,5 ;m=0,2

Chu kì bền trung bình của mũi khoan  T=25 (phút) (Bảng 5-30 ,Trang 24 Tập 2)

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

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

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

4.2. 5. Tra chế độ cắt cho nguyên công 5.

Căn cứ vào kích thước hình học của dao, chiều sâu cắt, dựa vào bảng 5-163 (Trang 146,STCNCTM Tập 2) ta tra được lượng chạy dao răng S_Z.

Từ bảng 5-164(Trang 147,STCNCTM Tập 2) ta tra được tốc độ cắt V. Từ công thức  n=......, ta xác định được số vòng quay n, đối chiếu với số vòng quay của máy ta chọn được số vòng quay cho bước gia công.

Từ bảng 5-167(Trang 150,STCNCTM Tập 2) ta tra được công suất cắt yêu cầu khi phay.

4.2.6.Tra chế độ cắt cho nguyên công   8.

Căn cứ vào cấp độ  nhám cần đạt được sau gia công là R_a0,63 và phôi đã qua tôi ,Tra bảng 5-207,5-208 (Trang 184 -186,STCNCTM Tập 2) Ta có bảng chế độ cắt chonguyên công 8.

4.2.7. Tra chế độ cắt cho nguyên công   9.

Căn cứ vào cấp độ  nhám cần đạt được sau gia công là R_a0,63 và phôi đã qua tôi ,Tra bảng 5-207,5-208 (Trang 184 -186,STCNCTM Tập 2) Ta có bảng chế độ cắt chonguyên công 9.

Phần 5. THIẾT KÉ ĐỒ GÁ

      Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vịt trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt,đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ như khoan khoét doa .

4.1 Xác định máy.  

Dùng máy khoan Liên Xô 2H135. Các thông số cơ bản của máy :

+ Đường kính lớn nhất khoan được 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn 750 mm

+ Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 450´500

+ Hành trình lớn nhất của trục chính  170 mm

+ Số cấp tốc độ trục chính  12

+ Phạm vi tốc độ  (31,5I1400) vg/ph

+ Số cấp bước tiến  9

+ Phạm vi bước tiến   (0,1I1,6)mm

+ Lực tiến dao 1500 kG

+ Mô men xoắn 4000 kG.cm

+ Công suất chính 4 kW

5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt.

Cơ cấu định vị là bàn xoay nó bao gồm là phiến tì và chốt trụ ngắn. Chi tiết được định vị bằng lỗ28  và mặt đầu

Kẹp chặt  nhờ tay vặn

Sơ đồ kết cấu của đồ gá: Sơ đồ kết cấu của đồ gá được thể hiện ở bản vẽ đồ gá (Tập bản vẽ).

5.3. Tính lực kẹp cần thiết.

Thay các giá trị P₀=4666 N ,M=76 Nm,R=0,036m  ,f=0,1 vào công thức trên ta có 

 Q = 1200 (N)

5.4. Chọn bulông đảm bảo lực kẹp cho đồ gá. 

Gọi d_b là đường kính bu lông cần xác định ,cần thoả mãn điều kiện bền:

Trong đó  s =8 N/mm²

5.5. Cơ cấu kẹp chặt, cơ cấu dẫn hướng và kết cấu của đồ gá.

 Được thể hiện ở bản vẽ đồ gá. 

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:………..……, 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 !

                                                                                                  …ngày….tháng…năm 20…

                                                                                                Học viên thực hiện

                                                                                                   …………………

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 -Ts Trần Văn Địch.

4. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá.

- Pgs-Pts Lê Văn Tiến.

- Pgs-Ts Trần Văn Địch.

- Pts  Trần Xuân Việt.

5. Sổ tay và ATLAS Đồ Gá

 Pgs-Ts Trần Văn Địch

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"