MỤC LỤC

MỤC LỤC.

LỜI NÓI ĐẦU.

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI.

1.1. Phân tích kết cấu và các yêu cầu kỹ thuật trên cơ sở chức năng làm việc của chi tiết.

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

1.3. Xác định dạng SX.

1.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

1.5. Vẽ bản vẽ phác phôi.

CHƯƠNG 2.  THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ.

2.1. Thiết kế tiến trình công nghệ gia công.

2.1.1. Phân tích chiến lược gia công.

2.1.2. Thiết kế tiến trình công nghệ.

2.2. Thiết kế nguyên công.

CHƯƠNG 3.  THIẾT KẾ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ.

3.1. Tính toán, thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan, vát mép lỗ 14.

3.2. Nguyên lý làm việc của đồ gá.

KẾT LUẬN.

TÀI  LIỆU THAM KHẢO.

LỜI NÓI ĐẦU

       Trước sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước, xu thế phát triển của khoa học và kĩ thuật. Để đáp ứng được sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, cũng như yêu cầu về hiện đại hoá các loại máy móc, trang thiết bị ngày càng cao thì một trong những nghành cần quan tâm phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo máy, vì vậy ngành cơ khí chế tạo máy đòi hỏi những kĩ sư cơ khí phải có kiến thức chuyên sâu, thường xuyên trau dồi học hỏi các công nghệ hiện đại.

       Môn học Công nghệ Chế tạo máy là môn học có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế chế tạo các loại máy, môn học trang bị cho sinh viên những kiến thức cần thiết để thiết kế, chế tạo sản phẩm cơ khí bằng việc vận dụng và tổng hợp các kiến thức môn nhiều học cơ sở: Công nghệ Kim loại, Cơ sở công nghệ chế tạo máy, Dung sai, Đồ gá, Vẽ kĩ thuật…Học lí thuyết đi đôi với thực hành là cách học luôn luôn mang lại hiệu quả cao nhất. Đồ án công nghệ chế tạo máy là môn học thực hành mà sinh viên năm thứ 4 bắt đầu thực hiện.

Đồ án công nghệ chế tạo máy là một nội dung bắt buộc trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí. Nhằm giúp cho sinh viên hệ thống lại nhưỡng kiến thức đã học, vận dụng sáng tạo những kiến thức đó vào quá trình thiết kế, chế tạo chi tiết. Việc thực hành Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy giúp cho sinh viên  nắm vững các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho sinh viên làm quen với các công việc thiết kế.

      Gia công chi tiết dạng càng nói chung và chi tiết “Nắp hộp” nói riêng là một công việc hết sức phức tạp yêu cầu sinh viên  phải có những nắm bắt rõ về công nghệ và có sự tập trung rất cao trong quá trình làm đồ án. Quá trình thiết kế qui trình công nghệ cho chi tiết đã giúp cho tôi hệ thống được những kiến thức đã học, nắm vững hơn các vấn đề công nghệ, tiếp cận dần với thức tế sản xuất.

    Do thời gian không nhiều, kiến thức thực tế của bản thân tôi  còn hạn chế nên đồ án vẫn còn những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp, ý kiến của các thầy trong bộ môn chế tạo máy và các bạn trong lớp để đồ án được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                 Hà nội, ngày … tháng … năm 20 …

                                                          Sinh viên thực hiện

                                                        …………….

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI

1.1. Phân tích kết cấu và các yêu cầu kĩ thuật của chi tiết

- Nắp hộp là chi tiết thuộc dạng hộp, bao gồm một khối rỗng cógờ. Yêu cầu gia công đặc trưng của chi tiết dạng hộp là phải gia công chính xác các hệ lỗ chính, hoặc phải đảm bảo độ đồng tâm lỗ côn để làm chuẩn lắp ghép khi lắp ghép với phần thân hộp.

-   Độ chính xác kích thước :

+ Bề mặt lắp ghép và 2 lỗ chính có cấp chính xác cấp IT 7

+ Sai số kích thước của các lỗ ø 20, ø 26 là 0.03mm

+ Dung sai khoảng cách giưa các tâm lỗ thẳng hàng Æ10 bằng 0,05mm

+ Các bề mặt khác không yêu cầu độ chính xác, chọn theo cấp chính xác IT14, độ nhám Rz20

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

-  Chi tiết có các mặt song song với nhau nên thuận tiện trong quá trình, gá đặt, gia công. Hình dáng của chi tiết tương đối thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.

-  Chi tiết được chế tạo từ thép C45 nên có cơ tính, tính nhiệt luyện tương đối tốt.

-  Các góc lượn có cùng bán kính cong.

-  Khoảng cách giữa các lỗđủ xa để sử dụng bạc dẫn khoan 

1.3. Dạng sản xuất.

Dựng khối 3d chi tiết trên phần mềm NX 10, khai báo vật liệu tương ứng, chọn Measure Bodies, chọn Mass ta được khối lượng chi tiết: Q=0,78 (kg)

Theo bảng 1.1 (trang19-công nghệ chết tạo máy-Trần Văn Địch.2009):

-  Số lượng chi tiết sản xuất trong một năm: N=5513 (chi tiết).

-  Khối lượng chi tiết: Q=0,78 (kg) < 4 (kg)

=> Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn.

1.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

1.4.1. Chọn vật liệu chế tạo phôi.

Vật liệu chế tạo theo yêu cầu bản vẽ là thép C45. Đặc điểm của thép C45: Nồng độ cacbon có trong thép là 0,45%, trong khi các nguyên tố khác có mặt trong thép cacbon là không đáng kể. Lượng cacbon trong thép càng giảm thì độ dẻo của thép cacbon càng cao. 

1.4.2. Chọn phôi.

“ Nắp hộp” thuộc chi tiết dạng hộp. Các dạng phôi của hộp thường dùng là: phôi dập, phôi đúc và đôi khi còn có thể dùng phôi hàn.

Sau đây ta đi tìm hiểu cụ thể từng dạng phương pháp chế tạo phôi để đưa ra phương pháp chọn phôi cho chi tiết được hợp lí nhất.

* Kết luận:

Như vậy, căn cứ vào điều kiện làm việc, vật liệu, cơ tính và dạng sản xuất của chi tiết ta chọn phôi dập. Phương pháp chế tạo phôi là dập nóng.

Chương 2: THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1. Thiết kế tiến trình công nghệ gia công.

2.1.1. Phân tích chiến lược gia công.

Ta biết rằng số lượng các nguyên công phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công. Trong thực tế có 2 phương pháp thiết kế các nguyên công phụ thuộc vào trình độ phát triển sản xuất của ngành chế tạo máy đó là phương pháp tập trung nguyên công và phân tán nguyên công .

2.1.2. Thiết kế tiến trình công nghệ.

* Chuẩn thô:

Chọn chuẩn là mặt đầu B,do mặt B này song song với mặt đáy. Mục đích gia công mặt A làm chuẩn tinh gia công các bề mặt còn lại

* Chuẩn tinh:

Chọn chuẩn tinh là bề mặt A và lỗ 20

* Lập tiến trình công nghệ:

Thiết kế quy trình công nghệ là phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công được thực hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu chi tiết. 

* Thứ tự các nguyên công:

- Nguyên công 1: Phay bề mặt B

- Nguyên công 2: Phay mặt A

- Nguyên công 4: Khoan, taro ren M10

- Nguyên công 5: Khoét, doa lỗ  20, 26

- Nguyên công 6: Nhiệt luyện

- Nguyên công 7: Mài bề mặt A

- Nguyên công 9: Mài lỗ 10

- Nguyên công 10: Tổng kiểm tra

2.2.Thiết kế nguyên công

2.2.1.Nguyên công1: Phay mặt B

*Chọn máy: Máy phay đứng 6H12PB

- Công suất động cơ chạy dao: 1.7 KW

- Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy [mm2]: 320x1250.

- Số cấp tốc độ trục chính: 18

- Phạm vi tốc độ trục chính 40-2000 vg/ph

- Công suất động cơ chính: 10 KW

*Chọn dao:

Tra bảng 4-92 (2): Dao phay mặt đầu bằng thép gió

Các thông số của dao:

- Đường kính dao: D= 40mm.

- Chiều cao dao: L=2mm.

- Đường kích trục d=16mm.

- Số răng z=10. 

2.2.2. Nguyên công 2: Phay mặtA

*Chọn máy: Như nguyên công 1

*Chọn dao: Như nguyên công 1

* Chọn đồ gá, lập sơ độ định vị và kẹp chặt:

- Chọn chuẩn để gia công là mặt phẳng B

- Đồ gá: Phiến tỳ hạn chế 3 BTD.

2.2.4. Nguyên công 4: Khoan, taro ren M10

*Chọn máy:

Như nguyên công 3

* Chọn dao:

Tra bảng 4-42 (2) ta chọn:

Mũi khoan ruột gà đuôi côn:

- Đường kính mũi khoan d=8.5 mm, kiểu I.

- Chiều dài mũi khoan L=240 mm.

- Chiều dài làm việc l=160 mm

2.2.5. Nguyên công 5: Khoét, doa lỗ Æ 20, Æ 26

*Chọn máy:

Như nguyên công 3

* Chọn dao:

Mũi khoét liền khối hợp kim cứng chuôi côn:

- Đường kính mũi khoét D=10-40mm.

- Chiều dài toàn bộ L=160-350mm.

- Chiều dài phần làm việc l=80-200mm.

- Đường kính lỗ lắp ghép d=13-32mm.

Dụng cụ để doa: Kích thước và thông số hình học của dao tra bảng 4- 49, 4-50, 4-53 (Sổ tay CNCTMT1), mũi doa coa lắp mảnh hợp kim cứng, chuôi lắp.

- Đường kính ngoài D = 19.5 mm, D = 25.5 mm

-Chiều dài toàn bộ L = 50 mm

- Chiều dài phần làm việc l = 32 mm 

2.2.8. Nguyên công 8: Mài lỗ Æ 20.

* Chọn máy:

Chọn máy mài khôn

* Chọn dụng cụ:

Đầu mài khôn

*Chọn đồ gá, lập sơ độ định vị và kẹp chặt:

- Chọn chuẩn để gia công là mặt phẳng A

- Đồ gá: Phiến tỳ hạn chế 3 BTD, chốt trụ hạn chế 2 BTD, chốt trám hạn chế 1 BTD.

2.3. Tính toán, tra lượng dư cho các nguyên công.

Tính toán lượng dư cho gia công lỗ  20.

Phôi tra bảng 3.71[STCNCTM T1-tr.238], ta có: Rz = 160, h = 200

Tra bảng 3.76[STCNCTM T1-tr.239]:

- Độ lệch tâm của lỗ: Ä_lt = 0,8 mm = 800 ỡm

- Độ cong vênh của lỗ: Ä_cv = 0,5 mm = 500 mm

Bảng 3.35 [STCNCTM T1-tr.209]: sai số đường kính lỗ: d = 280 mm

Vậy lượng dư để khoét lỗ nếu không kể đến sai số gá đặt: e = 0

2.z_1min = 2(160 + 200 + 945) = 2610 mm

Sau khoét thô: cấp chính xác 11; Rz = 50mm, h = 50 mm.

Sai lệch không gian giảm theo hệ số sai lệch 0,05

Sau khi nhiệt luyện bỏ qua đại lượngh, ta có lượng dư gia công để mài thô:

2z_4min = 2(6,3 + 120) = 253 mm

Mài thô đạt cấp chính xác 8, dung sai d = 46 mm, Rz = 3,2mm, độ cong vênh giảm còn: r = 120x0,06 = 7,2 mm

Lượng dư cho mài tinh:

2z_5min = 2(3,2 + 7,2) = 20,8 mm

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

   Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ như khoan, khoét, ta rô… Nhằm nâng cao năng suất và độ chính xác gia công đồng thời giảm nhẹ sự căng thẳng cũng như cải thiện điều kiện làm việc của của công nhân, không cần bậc thợ cao .

3.1. Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan.

3.1.1.Xác định máy.

Dùng máy khoan Liên Xô 2H125

- Các thông số cơ bản của máy:

+ Đường kính lớn nhất khoan được (mm): 25

+ Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ (mm): 250

+ Khoảng cách lớn nhất từ mút trục tới bàn máy (mm): 700

+ Kích thước làm việc của bề mặt làm việc của bàn máy (mm): 400x450

+ Dịch chuyển lớn nhất của trục chính (mm): 170

3.1.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt.

a. Định vị:

- Chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong Æ20 hạn chế 2 BTD

- Chốt tỳ định vị vào mặt bên hạn chế 1 BTD

- Phiến tỳ hạn chế 3 BTD

 b. Kẹp chặt:

Phôi được kẹp chặt bằng lực kẹp của cơ cấu kẹp ren vít khi ta vặn đai ốc

3.1.3. Xác định lưc kẹp cần thiết.

Gia công chi tiết là quá trình khoan lỗÆ10, lực cắt  theo phương thẳng đứng, momem cắt . Momen cắt  có hướng làm xoay chi tiết gia công có xu hướng xoay quanh trục mũi khoan. Muốn cho chi tiết không bị quay thì mômen ma sát  do lực hướng trục sinh ra và lực kẹp gây ra phải thắng mômen cắt.

- Tính mômen cắt:

+ Mômen cắt tính theo công thức:

M_c = 10.C_M.D^q.S^y.k_p (Nm)   (3.1)

Thay số vào công thức (3.1) ta có: M_c   = 10.0,0345.9².0,2^0,7.1 = 9.05 (Nm)

3.1.5. Tính sai số gá đặt.

 Sai số gá đặt là sai số của phôi khi nó bị lệch so với trí yêu cầu trong đồ gá. 

a. Sai số chuẩn:

Vì bề mặt định vị trùng với gốc kích thước nên sai số chuẩn: e_c = 0.

b. Sai số kẹp chặt:

Sai số kẹp chặt là lượng chuyển vị của chuẩn gốc chiếu lên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra.

d. Sai số mòn:

 Sai số mòn của đồ gá là thay đổi vị trí của bề mặt cơ cấu định vị (chi tiết định vị) do bị mòn trong quá trình sử dụng. Cường độ mòn của của cơ cấu định vị phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: kết cấu, kích thước và vật kiệu của cơ cấu định vị; trọng lượng và trạng thái bề mặt của chi tiết gia công; số lượng chi tiết gia công được gá đặt trên đồ gá.

Suy ra sai sô đồ gá: e_đg= 0,048

3.2. Nguyên lý làm việc của đồ gá.

- Chi tiết được định vị bởi hai phiến tỳ, 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt tỳ.

- Cơ cấu kẹp chặt thông qua đai ốc.

- Cơ cấu dẫn hướng mũi khoan là bạc thay nhanh lắp trên đế đồ gá khoan có bản lề quay.

- Sau khi gia công xong chi tiết ta tháo cơ cấu kẹp chặt, tháo vít lắp phiến dẫn hướng và xoay phiến dẫn hướng để tháo chi tiết ra.

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian tìm tòi nghiên cứu và d­ưới sự h­ướng dẫn của thầy: ………….. , em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy của mình. Quá trình làm đồ án đã củng cố và trang bị thêm cho em những kiến thức sâu hơn về quá trình chế tạo máy, giúp em biết xác định những b­ước cần thiết cho một quá trình chế tạo các chi tiết cũng như­ các nguyên tắc cơ bản cho một quá trình thiết kế chế tạo. Bên cạnh đó việc nghiên cứu này còn giúp ích cho em rất nhiều trong các môn học chuyên nghành của mình cũng như­ các môn học khác và quá trình công tác sau này.

   Em  xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, thầy giáo hướng dẫn: …………..  cùng các bạn trong lớp Chế Tạo Máy đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án của mình.

TÀI  LIỆU THAM KHẢO

1. Công nghệ chế tạo máy (GS.TS Trần Văn Địch).

2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc).

3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc).

4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3 (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc).

5. Sổ tay dung sai lắp ghép (Ninh Đức Tốn).