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 “NẮP ĐỠ” với các nội dung sau:

01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công.

01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công phay mặt vát

01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết.

01 bản thuyết minh A4.

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo:…………… thuộc bộ môn Chế tạo máy đã tận tình hướng dẫn  để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ và công việc được giao với chất lượng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh được các thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn.

                                                                       …..,ngày …tháng…năm 20….

                                                                                 Học viên thực hiện

                                                                                ………..….....

PHẦN  I: 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 đỡ thuộc nhóm chi tiết dạng bạc bích có các đặc điểm kỹ thuật như sau:

Chi tiết gồm hai phần cơ bản : đoạn trụ và mặt bích .

- Trên đoạn trụ có:

+ Lỗ côn Ra2.5

+ Một rãnh cắt đứt, một vát  

+ Mặt bích có 3 lỗ F14/F9 cách đều 120⁰

+  2 mặt phẳng vát.

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:

-         Chi tiết yêu cầu phải nhiệt luyện đạt độ cứng HRC từ 48…52, nhiệt luyện sẽ làm giảm cấp chính xác và cấp độ nhám , tại mặt trụ trong F12 và 2 mặt bên hình khối chữ nhật yêu cầu cấp độ nhám cấp 8 đây là một yêu cầu cao.Ta có hai phương án để lựa chọn.

      + Gia công chi tiết đạt cấp độ nhám  9-10 tại  mặt trụ trong F12 và 2 mặt bên hình khối chữ nhật, sau đó nhiệt luyện.  

     + Gia công chi tiết theo yêu cầu, sau đó nhiệt luyện, cuối cùng mài các mặt trụ trong F12 và 2 mặt bên hình lập phương để đạt cấp độ nhám cấp 8.

1.3. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

     Căn cứ vào hình dáng, kích thước, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất là loạt vừa ta có thể dùng các phương pháp tạo phôi sau:

a. Phôi đúc.

Trong sản xuất công nghiệp nói chung và công nghiệp quốc phòng nói riêng phôi đúc chiếm (85-90)% lượng phôi. Trong đó có tới 80% các chi tiết được đúc từ khuôn cát - một phương pháp chế tạo phôi rất phổ biến và đa năng. Phương pháp chế tạo phôi này có thể cho những phôi kim loại có kích thước hình dáng khác nhau từ các vật liệu khác nhau và đặc biệt quan trọng là giá thành thấp. Căn cứ vào hình dáng kích thước chi tiết có một lỗ côn chiều sau bên trong tương đối lớn do vặy chọn phôi đúc sẽ giảm được đáng kể vật liệu.

d. Phôi dập.

Phương pháp này tạo phôi nhanh, độ chính xác hình dạng kích thước đảm bảo, chất lượng phôi tốt, hệ số sử dụng vật liệu cao, chi phí cho gia công ít nhất, phù hợp với sản xuất hàng loạt.Tuy nhiên còn phụ thuộc vào trang bị máy móc hiện tại của nhà máy.

Qua quá trình phân tích trên ta chọn phôi đúc,đúc trong mẫu gỗ.Với phương pháp này phôi đúc đạt được cấp chính xác II.

PHẦN 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1- Tiến trình công nghệ

 Các ngyên công để gia công chi tiết NẮP ĐỠ đạt được các yêu cầu đề ra:

- Nguyên công 1  :  Tiện mặt ngoài và mặt trong. 

- Nguyên công 2  :  Tiện mặt trụ lớn 86.

- Nguyên công 5  :  Nhiệt luyện.

- Nguyên công 6  :  Mài mặt côn ,trụ và mặt đáy.

2.2. Thiết kế nguyên công. 

     a. Nguyên công 1:  Tiện mặt ngoài và mặt trong. 

* Chọn máy:

Chọn máy tiện của Nga, kiểu 1K62

Các thông số cơ bản của máy

- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công trên thân máy: 400 mm

- Số cấp tốc độ trục chính: 26

- Tốc độ trục chính khi quay thuận:  12.5-2000 v/pht

- Phạm vi bước tiến dọc:  0.07-4.16 mm/vg

- Phạm vi bước tiến ngang: 0.035-2.8 mm/vg

- Công suất động cơ truyền động chính: 7.5-10 Kw

* Đồ gá

Đồ gá trên mâm cặp 3 chấu

b. Nguyên công 2: Tiện mặt trụ lớn ử86.

 * Chọn máy :

Chọn máy tiện của Nga, kiểu 1K62

Các thông số cơ bản của máy

- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công trên thân máy: 400 mm

- Số cấp tốc độ trục chính: 26

- Tốc độ trục chính khi quay thuận:  12.5-2000 v/pht

- Phạm vi bước tiến dọc:  0.07-4.16 mm/vg

- Phạm vi bước tiến ngang: 0.035-2.8 mm/vg

- Công suất động cơ truyền động chính: 7.5-10 Kw

* Đồ gá

Đồ gá trên mâm cặp 3 chấu.

* Dao:

Theo bảng 4.4-4.22 (Trang 373 , STCNCTM-Tập I), chọn loại dao :

Dao tiện mặt ngoài thân cong thông số như trên.

* Định vị:

- Định vị bằng mặt gờ đáy, bề mặt định vị của đồ gá là  mặt phẳng trên -hạn chế ba bậc tự do

- Định vị bằng mặt trụ, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm cặp 3 chấu hai bậc tự do

* Bướcthực hiện:

Bước 1: Tiện mặt ngoài f100

Bước 2: Tiện mặt đầu        

c. Nguyên công 3:  Khoan +khoét 3 lỗ f9+f14

* Chọn máy:

Chọn máy khoan đứng 2H125  của Nga, 9+812có các thông số sau:

- Đường kính lớn nhất khoan được:                               25 mm

- Số cấp tốc độ trục chính:                                             15

- Phạm vi tốc độ trục chính:                                          45-2000 vg/ph

- Số cấp bước tiến :                                                        9      

- Phạm vi bước tiến:                                                      0.1-1,6 mm/vg          

- Lực tiến dao :                                                              900 KG

- Mô men xoắn:                                                            2500 KGcm

- Công suất động cơ truyền dẫn chính:                          2.2 kW

* Đồ gá:

Đồ gá thiết kế

* Dao:

Chọn mũi khoan ruột gà thép gió theo bảng (4.41 STCNCTM T1)với các thông số như sau:

- Mũi khoan: 

d=9mm.

L=175mm.

l=115mm.

d=14mm.

L=220mm.

l=144mm.

 - Mũi khoét:

D=14mm.

L=168-339mm.

l=87-190mm.

d. Nguyên công 4:  Phay 2 mặt vát

* Chọn máy phay :

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

-         Bước tiến bàn máy thẳng đứng:                   (0,2-6,3) mm/s    

-         Số cấp tốc  độ trục chính:                            16

-         Phạm vi tốc độ trục chính:                          (65-1800) 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

* Đồ gá:

  Đồ gá thiết kế.

* Dao:

Theo bảng 4-92 (Trang 373 , STCNCTM-Tập I), chọn loại dao phay mặt đầu bằng thép gió, các thông số cơ bản của dao:

D(Js) = 63.

L = 40.

d(H7) =27.

Số răng Z =14.

* Định vị và kẹp chặt:

- Định vị bằng mặt phẳng  - hạn chế 3 bậc tự do

- Định vị bằng chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do 

- Định vị bằng chốt chám hạn chế 1 bậc tự do.

* Các bước thực hiện:

Lần gá1:

Bước 1: Phay mặt vát thứ nhất

Lần gá1:

Bước2: Phay mặt vát thứ hai.

f. Nguyên công 6:  Mài mặt trụ và mặt đáy

* Chọn máy:

Chọn máy mài mặt phẳng 3E710A có bàn hình chữ nhật của Nga, có các thông số sau:

- Kích thước làm việc của bàn:                400x125

- Kích thước lớn nhất của phôi được gia công:    400x125x320

- Khối lượng phôi được gia công, không lớn hơn:                    150 kg

- Khoảng cách lớn nhất từ tâm trục chính tới mặt bàn và của ụ mài:

                           + Dọc:                                                             490

                           + Ngang:                                                         170

                           + Thẳng đứng:                                                 170

- Tốc độ quay của trục chính đá mài:                                           35 vg/ph

- Tốc độ dịch chuyển dọc của bàn:                                             2-35 m/ph

- Công suất động cơ truyền dẫn chính:                                        4 kW

* Đồ gá :

Dùng mâm cặp ba chấu.

* Chọn đá mài:

Dựa vào bảng 4-169 (Trang 459, STCNCTM Tập I), chọn:

Loại đá : ÕB

Các kích thước cơ bản của đá:

- Đường kính ngoài: D=120

- Chiều dài đá: H=400

- Đường kính lỗ đá: d=32

- Vật liệu mài: 2A

- Độ hạt: 20.

PHẦN 3:     CHỌN  LƯỢNG DƯ  GIA CÔNG

 Tính  lượng dư gia công cho bề mặt trụ f62 đảm bảo các yêu cầu sau:

     Độ nhám bề mặt Ra=0.63mm.

     Vật liệu thép hợp kim 40Cr, độ cứng 45-48HRC

     Độ không vuông góc mặt trụ với mặt đầu 0.02mm

Quá trình gia công bề mặt trụ f62 của chi tiết nắp đỡ gồm các nguyên công như sau :

     - 1. Tiện thô từ phôi đúc.

     - 2. Tiện tinh.

     - 3. Mài thô.

     - 4. Mài tinh.

Các nguyên công trên đều có chuẩn định vị là mặt trụf100

Tra lượng dư gia công cho các nguyên công :

Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết và loại phôi ,kích thước phôi ,theo bảng P5.1-P5.2 tr155+156 HĐTKACNCTM

PHẦN 4:       CHỌN CHẾ ĐỘ CẮT

2.4. Xác định chế độ cắt trong nguyên công 4.

Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt căn cứ vào :

- Vật liệu chi tiết .

- Phôi và phương pháp chế tạo phôi.

2.4.1. Tính chế độ cắt.

Bảng 3.142[1] lượng dư gia công:t=3mm

Gia công thô: z₁=2mm

Gia công tinh: z₂=1mm

a.Gia công thô:

Bảng 5-119[1] : S_z=0,12(mm/răng)

Þ S=z.S_z=1,2(mm/v)

Trong đó:

Bảng 5-39[1]  c_v=41; q=0,25; y=0,4;  m=0,2, p=0; x=0,1; n=0,15;

Bảng 5-40[1]  T=120(p)

k_v=k_Mv.k_nv .k_uv

Bảng 5-1[1]     k_Mv=1,2

Bảng 5-5[1]     k_nv=0,8

Bảng b5-6[1]   k_uv=0,3

 k_v=0,96

Þ vk_v=88,73(m/p).

Số vòng quay trục chính: n_t=706,1(v/p)

Chọn theo máy: n_m=750(v/p)

Tốc độ cắt thực tế:

v_tt=n_tt=94,25(m/p).

*Tính lực cắt P_z( N) ; mômen xoắn M_x (N.m) và công suất cắt N_e (kw).

Bảng 5-41[1] ta có:

c_p=82,5; x=0,95; y=0,8; u=1,1=q; w=0; k_Mp=0,94; z=10; n=150;

     +P_z=.k_Mp=50,53,N

     +M_x=10,11(N.m)

     +N_e==0,62(kw)

     Rõ ràng là N_e

b.Gia công tinh:

Lượng dư gia công: z=1mm

Bảng 5-119[1] : S_z=0,12(mm/răng)

Þ S=z.S_z=1,2(mm/v)

Trong đó:

Bảng 5-39[1]  c_v=41; q=0,25; y=0,4;  m=0,2, p=0; x=0,1; n=0,15;

Bảng 5-40[1]  T=120(p)

k_v=k_Mv.k_nv .k_uv

Bảng 5-1[1]     k_Mv=1,2

Bảng 5-5[1]     k_nv=0,8

Bảng 5-6[1]     k_uv=0,3

Số vòng quay trục chính: n_t==756,77(v/p)

Chọn theo máy: n_m=950(v/p)

Tốc độ cắt thực tế:

     v_tt=n_tt=119,38(m/p).

* Tính lực cắt P_z( N) ; mômen xoắn M_x (N.m) và công suất cắt N_e (kw).

Bảng 5-41[1] ta có:

    c_p=82,5; x=0,95; y=0,8; u=1,1=q; w=0; k_Mp=0,94; z=10; n=150;

     + P_z=.k_Mp=26,16(N)

     + M_x=5,23(N.m)

     +N_e==0,05(kw)

     Rõ ràng là N_e

2.4.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công.

Quá trình tra chế độ cắt được tiến hành như sau:

-  Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho

-  So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại

-  Tính thời gian máy

Theo trình tự như vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lượt cho các nguyên công như sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn được cho dưới dạng bảng

PHẦN 5:  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

  1. Chọn các chi tiết dịnh vị.

a.    Phiến tỳ:

+ Phiến tỳ ta dùng không thuôc phạm vi tiêu chuẩn nên ta thiết kế phiến tỳ là một tấm có kích thước như trên bản vẽ lắp.

+ Phiến tỳ được giữ chặt vào thân đồ gá bằng hai vít M8x30.

Chung có nhiệm vụ làm mặt tỳ cho thân đồ gá và chi tiết. Khi phiến tỳ mòn quá giới hạn cho phép ta thay phiến tỳ thay vì  phải thay cả thân đồ gá.

b. Các chi tiết phụ:

- Bao gồm chốt chống xoay, chốt tỳ điều chỉnh định vị vị trí của mặt A, các bulông lắp ráp được thể hiện trên bản vẽ.

c. Các kích thước của thân đồ gá;

    Kích thước của đồ gá tuỳ thuộc vào kích thước của chi tiết gia công và cơ cấu kẹp đã chọn. Khi thiết kế các cơ cấu của đồ gá ta thiết kế đồ gá với các kích thước cơ bản trên bản vẽ.

2. 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 mặt đầu B ta không quan tâm nhiều đến kích thước chiều cao của đế chi tiết ma ta chi quan tâm nhiều đến độ bóng của bề mặt B. Do đó ta có thề chọn Cấp chính xác khi chế tạo đồ gá là cấp chính xác: 4. Cao hơn cấp chính xác của bề mặt gia công một cấp.

    e_­gđ = e_­c+e_­k+e_­ctđg+e_­đc+e_­m

a. e_­c:   Sai số do chuẩn.

      Sai số do chuẩn ây ra bởi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. Kích thước cần đạt không cho dung sai mặt khác thì chuẩn định vị cũng trùng ngay với gốc kích thước. Do đó sai só chuẩn không gây ảnh hường tới nguyên công này: e_­c=0 mm.

b. e_­k:  Sai số do kẹp chặt.

   Trong khi  kẹp chặt theo phương kích thước chiều cao của đồ gá. Do đó nó ảnh hưởng không lớn đến độ chính xác gia công chi tiết. Do đó ta không quan tâm đến sai số do kẹp chặt hay là:   e_­k=0

c. e_­dc: Sai số do điều chỉnh.

   Sai số do diều chỉnh hoàn toàn do thao tác của người công nhân. Thông thường sai số do điều chỉnh đồ gá lấy tương đối như sau: e_­dc =0,005¸0,010  mm.

Lấy sai số điều chỉnh bằng 0,01 mm.

Vậy:   

         e_gd=0+0+0,01+0,006=0,016 mm.

   3. Các yêu  cầu kỹ thuật của đồ gá.

- Độ song song mặt đáy và mặt trên của đồ gá không lớn hơn 0,011 mm

- Độ song song giữa các mặt tỳ của phiên tỳ không lớn hơn 0,011 mm.

-  Độ nhám các bề mặt gia công là cấp 6: Ra=2,5

    4. Nguyên lý làm việc của đồ gá.

   - Lắp ráp đồ gá trên bàn máy phay,

   - Đặt chi tiết định vị vào chốt trụ ngắn.

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 !

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"