MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ

LỜI CÁM ƠN

LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

1.1.1. Chức năng của chi tiết.

1.1.2. Điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

1.2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công tinh lần cuối

1.2.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật.

1.2.2. Định ra các phương pháp gia công lần cuối.

1.3. Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu quan trọng

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

1.5. Kết luận

CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.

2.2. Xác định dạng sản xuất.

2.2.1. Sản lượng cơ khí.

2.2.2. Trọng lượng của chi tiết

CHƯƠNG 3. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

3.1. Chọn phôi

3.1.1 Cơ sở việc lựa chọn phôi.

3.1.2. Chọn phôi

3.2. Phương pháp tạo phôi

3.2.1. Đúc trong khuôn kim loại

3.2.2. Vẽ phác khuôn đúc

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

4.1. Xác định đường lối công nghệ.

4.2. Chọn phương pháp gia công.

4.3. Lập tiến trình công nghệ.

4.3.1. Chọn chuẩn thô.

4.3.2. Chọn chuẩn tinh.

4.3.3. Thiết kế quy trình công nghệ

CHƯƠNG 5. TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ

5.1. Tính lượng dư cho một bề mặt

5.2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

5.2.1. Bề mặt đáy A

5.2.2. Bề mặt cạnh Ф110

5.2.3. Bề trụ Ф50

5.2.4. Bề đầu vuông 38

5.2.5. Bề mặt đầu B

CHƯƠNG 6. TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

6.1. Tính chế độ cắt

6.1.1. Phay thô

6.1.2. Phay tinh

6.1.3. Tính thời gian gia công cơ bản

6.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

6.2.1. Chế độ cắt cho nguyên công 2

6.2.2. Chế độ cắt cho các nguyên công 3

6.2.3. Chế độ cắt cho các nguyên công 4

CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

7.1. Vai trò và yêu cầu của đồ gá

7.1.1. Vai trò

7.1.2. Vai trò

7.2. Nhiệm vụ thiết kế

7.3. Tính toán đồ gá

7.3.1. Tính lực kẹp W

7.3.2. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá

7.3.3. Tính và chọn đường kính bulong

7.4. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI CÁM ƠN

   Trong quá trình học tập và thực tập tốt nghiệp em luôn được sự quan tâm, hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa Cơ khí cùng với sự động viên giúp đỡ của các bạn trong lớp.

   Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Trường Cao đẳng Kỹ Thuật Công Nghiệp, Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí đã tận tình giúp đỡ em suốt thời gian học tại trường.

   Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo: ThS……………. đã trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.

   Nhân dịp đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp đã giúp đỡ động viên em hoàn thiện đồ án tốt nghiệp này.

   Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                            Bắc Giang, ngày .... tháng..... năm 20…

                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                      …..………

LỜI MỞ ĐẦU

   Hiện nay, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đang diễn ra mạnh ở nước ta. Để thực hiện tốt mục tiêu đó nhà nước đang tập trung thúc đẩy và phát triển một số ngành công nghiệp như công nghệ thông tin, điện tử viễn thông, công nghệ chế tạo máy… Trong đó ngành cơ khí chế tạo đóng một vai trò quan trọng trong nền công nghiệp của nước ta. Thực tế đã chứng minh rằng trong mấy năm gần đây liên tục nổi lên những khu công nghiệp từ vừa và nhỏ trên khắp cả nước. Những khu công nghiệp này có sự tập trung vốn từ trong nước đến các doanh nghiệp nước ngoài trên khắp toàn thế giới.

   Việc chế tạo ra một sản phẩm cơ khí sao cho chất lượng sản phẩm tốt giá thành hợp lý có ý nghĩa rất lớn đối với doanh thu của nhà nước của công ty và các doanh nghiệp. Nó ảnh hưởng rất lớn đến sự tồn tại và phát triển của mỗi công ty. Ở các nước phát triển có nền công nghiệp tiên tiến thì ngành cơ khí chế tạo rất được chú trọng. Còn trong nước ta ngành này trong khoảng mấy năm trước vẫn còn khá mới mẻ, chỉ trong một số năm gần đây với sự đổi mới đường lối kinh tế nước ta cũng đang quan tâm đến lĩnh vực này. Cụ thể là nhà nước đang khuyến khích các trường dạy nghề, trường kỹ thuật phát triển, nhà nước cũng nâng cấp đổi mới một số máy móc đã cũ và lạc hậu mà thay vào đó là những máy móc hiện đại đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm.

   Trong nhiệm vụ Thiết kế đồ án tốt nghiệp mà em làm là một phương án giải quyết vấn đề công nghệ, tức là giải quyết một bài toán công nghệ để đưa ra phương án tối ưu nhất. Kết hợp với kiến thức thực tập trong xưởng trường và sự tìm tòi học hỏi ở bên ngoài, em được giao làm đồ án tốt nghiệp với đề tài là “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết khớp nối trục”. Là một trong những chi tiết máy được sử dụng rộng rãi bên ngoài thực tế.

   Đây là đề tài có tính chất tổng hợp cao và cũng là đồ án tốt nghiệp cuối khóa nên đòi hỏi phải có kiến thức, khả năng tư duy, tìm tòi học hỏi và tổng hợp cao mới có thể đưa ra được đường lối công nghệ gia công hợp lý và tối ưu.

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài.

1.1.1. Chức năng của chi tiết.

- Chức năng nối (nhận chuyển động): Là bộ phận nhận chuyển động từ động cơ theo phương tiếp tuyến bằng mối ghép bu lông thông qua 4 lỗ Ф12 cách đều.

- Chức năng truyền chuyển động: Là bộ phận truyền chuyển động sang cơ cấu dây chuyền nào đó thông qua mối ghép then vuông 38 (mm).

1.1.2. Điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

- Đây là chi tiết dạng trục có L_max = 80 (mm), D_max =110 (mm) và D_min = 60 (mm). Tỷ số L/D<10(mm) do đó được xếp vào loại dạng truc ngắn.

- Với chức năng chủ yếu nói trên, chi tiết Khớp nối trục được làm việc trong các điều kiện sau:

+ Tại cổ trục vuông 38±0,1 lắp ghép khớp nối các đăng để nhận chuyển động từ động cơ hoặc hộp số nên luôn bị uốn. Đồng thời tại đó có mối ghép then nên trục luôn chịu lực dập, lực cắt.

+ Tại đường kính Ф86±0,1 là tâm của 4 lỗ Ф12 cách đều dùng để xỏ bu lông.

1.2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công tinh lần cuối

1.2.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật.

- Bề mặt then vuông 38 (mm) gia công đạt độ nhẵn R_a ≈ 1.25µm (Vì để lắp ghép với các đăng hoặc một đối tượng nào đó có lỗ then là vuông 38^-0.5 và được truyền mô men xoắn nhờ mối ghép bằng then). Độ không song song giữa các bề mặt then và tâm là 0,1mm/50 mm chiều dài, sai lệch đối xứng của rãnh then theo chiều dài không quá 0,08 (mm).

- Độ vuông góc của đầu vuông 38 (mm) với mặt đối diện dung sai nhỏ hơn 2⁰

1.2.2. Định ra các phương pháp gia công lần cuối.

Dựa vào điều kiện làm việc và yêu cầu về độ chính xác của từng bề mặt ta chọn phương pháp gia công lần cuối như sau:

- Bề mặt A với R_a ≈ 1.25 (µm) dùng phương pháp gia công là tiện tinh.

- Bề mặt then vuông 38 (mm) với R_a ≈ 1.25 (µm) dùng phương pháp gia công là phay tinh.

- Bề mặt Ф50; bề mặt cạnh Ф110; Ф50 với R_z ≈ 20 (µm) dùng phương pháp gia công là tiện bán tinh.

1.3. Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu quan trọng

- Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu đồng tâm giữa các cổ trục rất quan trọng. Để đảm bảo yêu cầu này khi gia công cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất. Chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm, là cổ trục với lỗ tâm, cổ trục với bề mặt.

- Độ song song giữa 2 cạnh then vuông so với đường tâm chi tiết ≤ 0,05 (mm). Để đảm bảo yêu cầu này ta dùng sơ đồ gá đặt chi tiết trên phiến tỳ phẳng với chuẩn tinh là mặt đáy kết hợp với chốt trám và chốt trụ ngắn.

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

Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công có ý nghĩa rất quan trọng :

- Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

- Ảnh hưởng đến khối lượng gia công và năng suất lao động.

- Ảnh hưởng đến tiêu hao nguyên vật liệu.

- Cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm.

1.5. Kết luận

Qua phân tích như trên ta thấy kết cấu Khớp nối trục như vậy là hợp lý có thể áp dụng gia công hoàn toàn bằng phương pháp cơ thông thường với trang thiết bị và điều kiện sẵn có của phân xưởng nhà máy cơ khí.

CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.

Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.

Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:

- Sản lượng.

- Tính ổn định của sản phẩm.

- Tính lặp lại của quá trình sản xuất.

- Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất.

2.2. Xác định dạng sản xuất.

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định được sản lượng cơ khí và khối lượng của chi tiếtn gia công.

2.2.1. Sản lượng cơ khí.

Sản lượng cơ khí được xác định theo công thức:

N₁ = N.m₁ (1 + a/100 + b/100) (chi tiết/ năm)

Suy ra: N_ck = 10.000(1 + 4/100 + 6/100) = 11.000 (chi tiết/năm)

2.2.2. Trọng lượng của chi tiết

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q = g.V (kg)

Vậy V = V₁ + V₂ = 0,042 + 0,21 = 0,252 (dm³)

Suy ra trọng lượng thực tế chi tiết sẽ là:

Q = V.g = 0,252.7,852 = 1,97 (kg)

* Nhận xét: Dựa vào bảng 2.1 ở dưới, xác định đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn. Với dạng sản xuất hàng loạt lớn có đặc điểm là sản lượng nhiều, sản phẩm tương đối ổn định, trình độ chuyên môn hoá cao, trang thiết bị chuyên dùng.

CHƯƠNG 3. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

3.1. Chọn phôi

3.1.1 Cơ sở việc lựa chọn phôi.

Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng sản xuất cụ thể của từng Nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi.

Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau:

- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công đòi hỏi

- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công

- Dạng sản xuất cụ thể 

- Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý 

3.1.2. Chọn phôi

Để chế tạo phôi cho chi tiết “Khớp nối trục” bằng thép C45 có thể sử dụng các dạng phôi sau:

- Phôi rèn tự do

- Phôi dập

- Phôi cán

- Phôi đúc

3.2. Phương pháp tạo phôi

Qua phân tích từng loại tạo phôi nói trên, ta nhận thấy phương pháp tạo phôi bằng đúc trong khuôn kim loại là ưu việt hơn cả nên ta chọn phương án này để chế tạo phôi chi tiết Khớp nối trục trong quá trình sản xuất.

3.2.2. Vẽ phác khuôn đúc

Căn cứ vào bảng 3 - 110 - trang 259 - sổ tay CNCTM tập 1 với chi tiết đúc trong khuôn kim loại có:

Kích thước vật đúc (mm)

+ Dài: 61 - 100 (mm).

+ Rộng hoặc đường kính: 30 - 100 (mm)

Tra được:

+ Lượng dư cho bề mặt cạnh A; B là: 2,0 (mm)

+ Lượng dư cho các bề mặt còn lại là: 1,4 (mm)

+ Dung sai phôi:  ± 0,5 (mm)

Vậy ta có bản vẽ phác khuôn như sau.

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

4.1. Xác định đường lối công nghệ.

Dạng sản xuất đã xác định là dạng sản xuất hàng loạt lớn, do vậy ta chọn phương pháp gia công ở nhiều vị trí, nhiều dao và gia công song song.

4.2. Chọn phương pháp gia công.

- Để chuyên môn hoá nhằm đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công.

- Dùng các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo và sử dụng.

4.3. Lập tiến trình công nghệ.

Chọn chuẩn là một việc có ý nghĩa quan trọng. Mục đích của việc chọn chuẩn là để đảm bảo 2 yêu cầu sau:

- Chất lượng chi tiết trong quá trình gia công

- Đảm bảo năng suất và giảm giá thành.

4.3.3. Thiết kế quy trình công nghệ

4.3.3.a. Lập trình tự công nghệ

Trình tự công nghệ gia công chi tiết Khớp nối trục gồm các nguyên công sau:

- Nguyên công 1: Tôi cải thiện

- Nguyên công 2: Tiện mặt đáy A và đường kính Ф110.

- Nguyên công 3: Tiện đường kính Ф50, mặt đầu B và mặt cạnh Ф110.

- Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ Ф12 cách đều.

- Nguyên công 7: Kiểm tra.

- Nguyê công 8: Đóng gói và nhập kho.

4.3.3.b. Sơ đồ nguyên công

* Nguyên công 1: Tôi cải thiện

Qua sơ đồ trên ta thấy: quy trình tôi cải thiện đối với chi tiết khớp nối trục chia làm 2 bước.

* Bước 1: Tôi

Nung chi tiết đến nhiệt độ khoảng 850⁰C tại lò và giữ ở nhiệt độ đấy từ 20 đến 80 phút. Sau đó cho chi tiết nguội nhanh bằng dầu để làm biến cứng bề mặt chi tiết.

* Bước 2: Ram

Sau khi nung chi tiết ở bước tôi thì chuyển sang bước ram bằng cách cho chi tiết vào lò ram ở nhiệt độ khoảng 350⁰C và giữ chi tiết ở nhiệt độ trên từ 20 đến 80 phút.

Nguyên công 2: Tiện mặt đáy A và đường kính Ф110.

* Sơ đồ gá đặt:

* Định vị: Chi tiết được định vị hạn chế 5BTD. Mặt trụ Ф50 hạn chế 4BTD, mặt cạnh Ф110 hạn chế 1BTD.

* Chọn máy và dao gia công:

- Chọn máy: Chọn máy tiện T630. Máy có các đặc tính kỹ thuật như sau:

+ Khoảng cách lớn nhất tư ftaam máy tới mép đài dao: 330 (mm)

+ Đường kính lớn nhất gia công:

Trên máy: 615 (mm)

Trên bàn dao: 352 (mm)

+ Khoảng cách giữa hai mũi tâm: 1500/3000 (mm)

+ Chiều dài lớn nhất tiện được: 352 (mm)

* Các bước công nghệ:

- Bước 1: Tiện mặt đáy A

+ Tiện thô mặt đáy A đạt kích thước lần lượt là: 19^+0,5 (mm); 82^+0,5 (mm)

+ Tiện tinh mặt đáy A đạt kích thước lần lượt là: 19^+0,2 (mm); 82^±0,2 (mm)

- Bước 2: Tiện mặt trụ đường kính Ф110

+ Tiện thô mặt trụ Ф110 đạt kích thước là: 110^+0,7 (mm)

+ Tiện bán tinh mặt trụ Ф110 đạt kích thước là: 110^±0,2 (mm)

Nguyên công 3: Tiện đường kính Ф50, mặt đầu B và mặt cạnh Ф110

* Sơ đồ gá đặt:

* Định vị: Chi tiết được định vị hạn chế 5BTD. Mặt trụ Ф110 hạn chế 4BTD, mặt đáy A hạn chế 1BTD.

* Chọn máy và dao gia công:

- Chọn máy: Chọn máy tiện T630.

- Chọn dao gia công: Chọn dao tiện ngoài gắn mảnh HKC thân cong.

* Chọn đồ gá và dụng cụ đo:

- Chọn đồ gá: Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm.

- Dụng cụ đo: Thước cặp cơ 0 ÷ 300 (mm)

* Các bước công nghệ:

- Bước 1: Tiện mặt đầu B

+ Tiện thô mặt đầu B đạt kích thước lần lượt là: 80^+0,5 (mm)

+ Tiện bán tinh mặt đầu B đạt kích thước lần lượt là: 80^+0,1 (mm)

- Bước 2: Tiện mặt trụ đường kính Ф50 và mặt cạnh

+ Tiện thô mặt đầu B đạt kích thước lần lượt là: Ф50^+0,5 (mm); 65^+0,5 (mm)

+ Tiện bán tinh mặt đầu B đạt kích thước lần lượt là: Ф50^±0,1 (mm); 65^±0,1 (mm)

Nguyên công 6: Tôi cứng 4 cạnh đầu vuông 38.

* Sơ đồ gá đặt:

* Dung dịch làm nguội:

Dung dịch làm nguội là: dầu, ni tơ.

* Yêu cầu cần đạt khi nhiệt luyện:

+ Độ cứng cần đạt HRC=40÷45.

+ Không thoát các bon.

+ Không bị hóa chất bám vào bề mặt làm việc chính của chi tiết.

+ Sau khi ram cacbit nhỏ, mịn, và phân bố đều trên bề mặt.

* Quá trình tôi và ram thấp:

+ Quá trình tôi bề mặt:

   Do nung với tốc độ quá nhiệt cao cho nên tốc độ chuyển biến pha khi nung rất nhanh, thời gian nung nóng ngắn (được tính theo giây).

Ở nhiệt độ cao với thời gian nung nóng ngắn hạt ôstenit vẫn nhỏ, sau khi tôi được mactenxit hình kim nhỏ có độ cứng cao hơn mactenxit khi tôi bình thường nhưng lại kém dòn hơn.

Nguyên công 7: Kiểm tra.

- Kiểm tra dung sai kích thước đầu vuông 38 sai lệch ±0,1 (mm)

- Kiêm tra độ vuông góc mặt vuông 38 với mặt đáy A không lớn hơn 0.1/50 (mm).

CHƯƠNG 5. TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ

   Trong quá trình chế tạo phôi, để đạt độ chính xác cao và hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công. Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai có ý nghĩa rất lớn trong việc hạ giá thành sản phẩm, nâng cao năng suất. Nếu lượng dư quá lớn thì tốn nguyên vật liệu, chi phí cho máy, dao cụ tăng dẫn đến việc tăng giá thành. Nếu lượng dư quá bé thì không đủ hớt đi lượng dư gia công, không đảm bảo độ chính xác gia công. Điều này có thể được giải thích bằng hệ số in dập K (sai lệch của chi tiết và phôi).

5.1. Tính lượng dư cho một bề mặt

Ở đây em tính lượng dư gia công và kích thước giới hạn trung gian cho bề mặt trụ Ф110.

Với vật liệu phôi được làm từ thép C45, chế tạo theo phương pháp đúc trong khuôn kim loại có độ chính xác cao.

Quy trình công nghệ gia công mặt trụ Ф110 được thực hiện qua các bước: tiện thô, tiện bán tinh. Khi thực hiện bước tiện thô và tiện bán tinh đều thực hiện gá trên mâm cặp 3 chấu máy tiện khống chế 5 BTD.

Lượng dư giới hạn lớn  nhất là:

- Tiện bán tinh:

d₃=109,8+ 0,054= 109,854 (mm)

- Tiện thô:

d₂=110,488+ 0,140= 110,628 (mm)

- Phôi:

d₁=112,108+ 0,4=112,508(mm)

Hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất:

Hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất:

-  Tiện bán tinh:

2Zbmax=110,628 - 109,854=0,774(mm) = 774 (mm)

2Zbmin=110,488 - 109,8 =0,688 (mm) =688 (mm)

-  Tiện thô:

2Zbmax=112,508 -110,628 =1,88 (mm)= 1880 (mm)

2Zbmin=112,108 -110,488 =1,62 (mm)= 1620 (mm)

Kiểm tra kết quả tính toán:

2654-2308= 346 (mm) 

5.2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

Căn cứ vào bảng 3-103-trang 256;  bảng 3-106-trang 257 và  bảng 3-110-trang 259 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 tra được lượng dư và chia lương dư các bước cho từng bề mặt như sau:

5.2.1. Bề mặt đáy A

- Lượng dư gia công phôi: Z_b = 2,0 (mm) (bảng 3-110, trang 259 - STCNCTMT1)

- Lượng dư tiện tinh sau khi tiện thô: Z = 0,8 (mm) (bảng 3-125, trang 269 - STCNCTMT1)

- Lượng dư tiện thô: 1,4 - 0,8 = 1,2 (mm).

5.2.2. Bề mặt cạnh Ф110

- Lượng dư gia công phôi: Z_b = 1,4 (mm) (bảng 3-110, trang 259 - STCNCTMT1)

- Lượng dư tiện bán tinh sau khi tiện thô: Z = 0,8 (mm) (bảng 3-125, trang 269 - STCNCTMT1)

- Lượng dư tiện thô: 1,4 - 0,8 = 0,6 (mm).

5.2.5. Bề mặt đầu B

- Lượng dư gia công phôi: Z_b = 2 (mm)

- Lượng dư tiện bán tinh sau khi tiện thô: Z = 0,8 (mm) (bảng 3-125, trang 269 - STCNCTMT1)

- Lượng dư tiện thô: 2 - 0,8 = 1,2 (mm).

CHƯƠNG 6. TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

   Chế độ cắt của quá trình gia công cắt gọt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vật liệu gia công, kết cấu dụng cụ cắt, vật liệu và thông số của dụng cụ cắt, phương pháp gá, dung dịch trơn nguội và tình trạng của hệ thống công nghệ.

Việc xác định chế độ cắt hợp lý là một trong những biện pháp nâng cao năng suất cắt và tăng chất lượng bề mặt gia công.

6.1. Tính chế độ cắt

Ở đồ án này em chọn nguyên công phay lần lượt 4 cạnh đầu vuông 38. Quy trình công nghệ trải qua hai bước là phay thô và phay tinh.

6.1.1. Phay thô

6.1.1.a. Chiều sâu cắt

Chiều sâu cắt lấy t = h = 2 (mm).

6.1.1.b. Lượng chạy dao

Lượng chạy dao khi phay thô rất khó xác định theo phương pháp tính toán, thường chọn theo bảng số (kinh nghiệm).

Khi phay thô thường tính theo S_z. Tra bảng 10-5, trang 126, (chế độ cắt gia công cơ khí - NXB Đà nẵng) : S_z = 0,05 ÷ 0,15 (mm/răng). Chọn S_z = 0,15 (mm/răng).

6.1.1.d. Số vòng quay

Số vòng quay trong một phút của dao được xác định theo công thức: n = 1094,7 (v/phút)

Vì là bước phay thô nên theo thuyết minh máy chọn n = 600 (v/phút).

Ta lấy V = 30 (m/phút).

6.1.1.e. Lực cắt:

Từ đó ta tính ra được: Pz =  = 257,02 (kG)

6.1.1.f. Mômen xoắn M_x

Mômen xoắn M_x trên trục chính của máy. M_x = 2,05 (Nm)

6.1.1.g. Công suất cắt gọt

Công suất cắt gọt được xác định theo công thức: N = 1,25 (kW)

6.1.2. Phay tinh

6.1.2.a. Chiều sâu cắt

Chiều sâu cắt lấy t = h = 1 (mm).

6.1.2.b. Lượng chạy dao

Khi phay tinh thường tính theo S. Tra bảng 11-5, trang 126, (chế độ cắt gia công cơ khí - NXB Đà Nẵng) có: S = 1 ÷ 0,6 (mm/vòng). Chọn S = 0,6 (mm/vòng).

6.1.2.d. Số vòng quay

Số vòng quay trong một phút của dao xác định theo công thức: n = 774,28 (v/phút)

Theo thuyết minh máy chọn n = 750 (v/phút). Lúc này tốc độ cắt thực tế sẽ là:

6.1.2.g. Công suất cắt gọt

Công suất cắt gọt được xác định theo công thức: N = 2,38 (kW)

Vậy thỏa mãn yêu cầu chọn máy với công suất máy là 3 (kW).

6.1.3. Tính thời gian gia công cơ bản

Thời gian thực hiện được áp dụng theo công thức sau:

T = T₀ + T_p + T_pv + T_tc

6.1.3.a Phay thô

Vậy, thời gian thực hiện bước phay thô là:

T_b1 = 4.(T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁) » 2,52 (phút).

6.1.3.b Phay tinh

Vậy, thời gian thực hiện bước phay tinh là:

T_b2 = 4.(T₀₂ + 10%T₀₂ + 8%T₀₂ + 3%T₀₂ +5%T₀₂) » 0,5 (phút).

6.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

6.2.1. Chế độ cắt cho nguyên công 2

6.2.1.a. Tiện mặt A

* Bước tiện thô:

- Chiều sâu cắt:

Chiều sâu cắt: t =1,2 (mm)

- Bước tiến: S_d

Tra bảng 5.11, trang 11, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: S_d = 0,8 ÷ 1,3 (mm/v). Lấy S_d = 0,8 (mm/v).

- Vận tốc cắt:

Tra bảng 5.64, trang 56, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: v = 227 (m/phút).

* Bước tiện tinh:

- Chiều sâu cắt:

Chiều sâu cắt: t =0,8 (mm)

- Bước tiến: S_d

Tra bảng 5.14, trang 12, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: S_d = 0,1 (mm/v).

- Vận tốc cắt:

Tra bảng 5.64, trang 56, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: v = 255 (m/phút).

6.2.1.b. Tiện mặt trụ ngoài Ф110

* Bước tiện thô:

- Chiều sâu cắt:

Chiều sâu cắt: t = 0,9 (mm)

- Bước tiến: S_d

Tra bảng 5.11, trang 11, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: S_d = 0,8 ÷ 1,3 (mm/v). Lấy S_d = 0,8 (mm/v).

- Vận tốc cắt:

Tra bảng 5.64, trang 56, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: v = 144 (m/phút).

* Bước tiện bán tinh:

- Chiều sâu cắt:

Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm)

- Bước tiến: S_d

Tra bảng 5.14, trang 12, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: S_d = 0,25 (mm/v).

- Vận tốc cắt:

Tra bảng 5.64, trang 56, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: v = 182 (m/phút).

6.2.3. Chế độ cắt cho các nguyên công 4

- Chiều sâu cắt:

Chiều sâu cắt: t = 6 (mm)

- Bước tiến: S_d

Tra bảng 5.25, trang 21, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: S_d = 0,25 ÷ 0,28 (mm/v). Lấy S_d = 0,25 (mm/v).

- Vận tốc cắt:

Tra bảng 5.86, trang 83, (Sổ tay CNCTM tập 2) ta tra được: v = 20,5 (m/phút).

Bước tiến: S = S_d = 0,25 (mm/v).

Số vòng quay: n = 500 (v/phút).

Thời gian gia công: T_o = 0,88 (phút)

CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

7.1. Vai trò và yêu cầu của đồ gá

7.1.1. Vai trò

Đồ gá đóng vai trò rất quan trọng trong gia công cơ khí. Nó quyết định độ chính xác của chi tiết cũng như năng suất gia công.

7.1.2. Vai trò

Đồ gá khi thiết kế cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đồ gá phải đảm bảo sao cho quá trình định vị và kẹp chặt được nhanh chóng.

- Đồ gá phải góp phần đảm bảo đồ chính xác gia công.

- Đảm bảo yêu cầu về an toàn kỹ thuật đặc biệt là điều kiện thao tác và thoát phôi khi sử dụng.

7.2. Nhiệm vụ thiết kế

Ở đồ án này em được giao tính toán - thiết kế đồ gá cho nguyên công phay đầu vuông 38 (mm), thuộc nguyên công 5. Sơ đồ gá đặt nguyên công được thể hiện như hình dưới.

Qua hình 7.1 thấy:

- Định vị: Chi tiết được định vị 6BTD gồm:

+ Mặt A: khống chế 3BTD: Qox; Qoy; Toz

+ Mặt trụ j12 bên phải khống chế 1BTD: Qoz

 + Mặt trụ j12 bên trái khống chế 2 BTD: Toy; Tox

- Kẹp chặt:

+ Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu mỏ kẹp thông qua bu lông, đai ốc.

+ Hướng kẹp: Hướng vuông góc xuống mặt định vị chính (mặt A)

7.3. Tính toán đồ gá

Ở nguyên công tính toán thì quy trình công nghệ gồm 2 bước: phay thô và sau đó phay tinh. Hai bước công nghệ này thực hiện trên một lần gá nên chỉ cần tính bước công nghệ phay thô, còn bước phay tinh tính tương tự.

7.3.1. Tính lực kẹp W

Khi phay các lực thành phần như sau (trang 85, TKDACNCTM):

- Lực hướng kinh:  (0,2 ÷ 0,4)

- Lực chạy dao:  (0,3 ÷ 0,4)

- Lực vuông góc với lực chạy dao:  (0,85 ÷ 0,9)

Với P_z đã tính toán ở trên (bước phay thô):  P_z = 257,02 (KG) = 2570,2 (N)

+ K: là hệ số an toàn.

K = K₀.K₁K₂K_­3K_{4_}K₅K₆

Như vậy, lực kẹp cần thiết là: W = 24400 (N)

Suy ra lực kẹp mỗi bên tương ứng lực kẹp sẽ là: W₁ = W₂ = 12200 (N)

7.3.2. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá

Vậy sai số chế tạo đồ gá là: e_ct = 31,6(µm)

Suy ra: e_ct = 0,0316 (mm) <<< δ = 0,1 (mm)

7.3.3. Tính và chọn đường kính bulong

Thay số ta được: d ≥ = 9,79 (mm)

Để đảm bảo điều kiện bền khi kẹp chặt và theo TCVN ta chọn đường kính bu lông là : d = 10 (mm), p =1

7.4. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá

Từ giá trị sai số cho phép của đồ gá, ta đưa ra điều kiện kỹ thuật của đồ gá như sau:

- Độ không song song giữa mặt làm việc mâm quay với mặt A ≤ 0,05 (mm)

- Độ không vuông góc giữa bề mặt gia công với mặt làm việc mâm quay đồ gá ≤ 0,05 (mm).

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian gần 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết khớp nối trục”, được sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy cô giáo trong khoa Cơ khí, đặc biệt là thầy giáo: ThS…………. đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành đúng thời hạn và đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

   Qua quá trình làm đồ án đã giúp em làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ thuật 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 như vẽ autocad, word, tra tài liệu… cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu từ quý thầy cô và các bạn.

   Do thời gian, tài liệu, kiến thức bản thân còn hạn chế nên nội dung đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý kiến của các thầy giáo cùng các bạn để nội dung để đề tài em được hoàn thiện hơn./

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1

Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tôn, Trần Xuân Việt,

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật  - 2001

2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 2

Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tôn, Trần Xuân Việt,

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật  - 2001

3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 3

Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tôn, Trần Xuân Việt,

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật  - 2001

4. Công nghệ chế tạo máy

Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật  - 1998

5. Sổ tay và Atlas đồ gá

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội - 2000

6. Nguyên lý cắt kim loại.

GS.TS Trần Văn Địch

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"