LỜI NÓI ĐẦU

  Môn học chế tạo máy là một môn học chính trong chương trình đào tạo kỹ sư chế tạo máy cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm, về phương pháp thiết kế qui trình công nghệ, về phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu và về những phương pháp gia công mới.  Việc thiết kế đồ án môn học là một hoạt động cụ thể hoá những kiến thức lý thuyết, vận dụng chúng vào trong thực tế sản xuất.

  Để thực hiện tốt đồ án yêu cầu học viên phải nắm được tổng thể các kiến thức về môn học Công nghệ chế tạo máy và các kiến thức cơ sở khác như: nguyên lý cắt kim loại, Thiết kế dụng cụ cắt, Sức bền vật liệu, Vật liệu học…. Ngoài ra còn cần biết sử dụng các phần mềm trợ giúp thiết kế như AutoCAD, Inventor , với mục tiêu là thiết kế qui trình công nghệ chế tạo được chi tiết mà đồ án yêu cầu, nội dung đồ án bao gồm các phần chính sau đây:

Chương I: Phân tích sản phẩm.

Chương II: Phân tích chọn phương pháp chế tạo phôi.

Chương III: Thiết kế quá trình công nghệ.

Chương IV: Tính toán thiết kế đồ gá.

Kết Luận

Tài liệu tham khảo.

  Sau một thời gian làm và được sự tận tình giúp đỡ của thầy: ……………….. và các thầy trong bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí em đã thiết kế được qui trình công nghệ chế tạo chi tiết “Tấm Tỳ”, nội dung thiết kế chính được ghi trong bản thuyết minh và các bản vẽ. Tuy nhiên do kiến thức thực tế, kinh nghiệm thiết kế còn hạn chế do vậy đồ án không thể tránh được các thiếu sót. Em rất mong nhận được các ý kiến phê bình của các thầy giáo và các bạn để đồ án đạt được tính thực tế cao nhất.

  Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                               Hà nội, ngày …. tháng …. năm….

                                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                                   ……………

Chương I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM

1.1.Chức năng làm việc của chi tiết máy

Chi tiết tấm tỳ thường gặp trong nhiều máy móc thông thường như là tấm tỳ cho các giá ổ đỡ, đặc biệt thường gặp trong các máy CNC mini.Chi tiết được dùng để đỡ các bộ phận khác trên máy nên dễ bị mài mòn và biến dạng nên đòi hỏi ta phải nhiệt luyện tốt.

1.2.Yêu cầu kỹ thuật với chi tiết máy

a/ Yêu cầu độ chính xác kích thước.

- Các kích thước dài 120;32,16 đạt cấp chính xác IT14.

- Kích thước khoảng cách giữa hai đường tâm  90 mm có khoảng sai số là 0,05 mm tương đương cấp chính xác IT8.

c/ Yêu cầu về độ chính xác  vị trí tương quan.

- Dung sai độ đồng tâm của các lỗ bằng  1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất.

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ khoảng (0,01…0,05)mm.

d/ Các yêu cầu kỹ thuật khác.

- Nhiệt luyện đạt HRC 52…54 tương đối phức tạp vì thường chỉ nhiệt luyện đạt HRC 42…48.

- Vê tròn cạnh sắc và các mép vát miệng lỗ.

1.3.Phân tích vật liệu

Vật liệu chi tiết sử dụng là thép C45, loại thép này được sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy.

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

- Từ đặc điểm kết cấu của chi tiết và chức năng làm việc có thể phân loại chi tiết thuộc vào nhóm các chi tiết điển hình dạng càng với kích thước định khối là 120×44×20.

- Để giảm vật liệu thì phôi có thể chọn ở dạng phôi dập.

- Chi tiết tấm tỳ khá đơn giản. Các bề mặt gia công có thể thực hiện một cách dễ dàng trên các máy gia công cắt gọt hiện nay.Chi tiết không có bề mặt gia công phức tạp.Đảm bảo cho thép quá trình chạy dao ngắn đưa dao vào gia công và thoát dao ra không ảnh hưởng đến chất lượng hoặc yêu cầu kỹ thuật.

Chương II: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

2.1.Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

a/Phôi đúc trong khuôn cát.

Là dạng đúc phổ biến.khuôn cát có đặc điểm là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phákhuôn), được chế tạo bằng một hỗn hợp mà cát là thành phần chính vì vậy phương pháp này chỉ phù hợp áp dụng cho sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ. Nhưng có ưu điểm là có thể tạo hình được các chi tiết lớn có kết cấu phức tạp, dễ cơ khí hóa, tự động hóa nhưng độ bóng bề mặt kém, độ chính xác thấp lượng dư gia công lớn, Chất lượng vật đúc thấp, thường có rỗ khí, rỗ xỉ, nên cơ tính không cao, không phù hợp cho các chi tiết làm việc chịu tải trọng.

b/ Phôi đúc trong khuôn kim loại.

Với loại khuôn này thì có đặc điểm là khuôn được sử dụng nhiều lần, độ sạch và độ chính xác được nâng cao đáng kể, điều này sẽ làm giảm khối lượng gia công cơ khí, nâng cao độ bền cơ học của vật đúc, đặc biệt là độ bền ở lớp bề mặt tiếp giáp với khuôn kim loại, nâng cao sản lượng hàng năm do giảm được kích thước đậu ngót và phế phẩm đúc, nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm diện tích nhà xưởng do không cần chế tạo hỗn hợp làm khuôn và quá trình làm khuôn so với đúc trog khuôn cát và các phương pháp tạo phôi khác, dễ cơ khí và tự động hoá, điều kiện vệ sinh lao động tốt.

Kết luận: Qua quá trình phân tích về phương án tạo phôi thì có thể thấy với chi tiết tấm tỳ phương án chọn phôi đúc trong khuôn kim loại sẽ là một phương án tối ưu nhất đảm bảo được tính kinh tế, tính cắt gọt, hệ số sử dụng vật liệu…

2.2.Tính trọng lượng chi tiết vàbản vẽ phác phôi

Do chi tiết là khối hộp đơn giản và có nhiều lỗ trụ nên để tính tổng thể tích cá phần của chi tiết gia công V_ctgc ta chia chi tiết ra thành các phần và công thức tính cụ thể như sau:

V_ctgc= 120.44.20 - π.8².20–2.π.(23/2)².12 – 2.π.6².8–2.44.6.4 = 87693,8(mm³) =87,693(m³).

Mà khối lượng riêng của thép C45 là 7800 (kg/m³⁾=7,8 (g/cm³).

= > Trọng lượng của chi tiết: P= 87,693.7,8=684,012(g).

Từ trọng lượng của chi tiết và dạng sản xuất là loạt vừa ta tra bảng 2 (trang 13) sách THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY-GS.TS. TRẦN VĂN ĐỊCH có được sản lượng của chi tiếttrong một năm là: N=500-5000 (chiếc/năm).

Chương III: THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. Xác định đường lối công nghệ

- 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.

- Trong đồ án ta sử dụng phương pháp tập trung nguyên công kết hợp phương pháp phân tán nguyên công (bố trí nhiều bước công nghệ trong một nguyên công kết hợp bố trí ít bước công nghệ trong một nguyên công). Bởi vì áp dụng phương pháp này tạo điều kiện tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất.

3.2. Thiết kế tiến trình công nghệ

3.2.1. Phân tích chọn chuẩn

 Theo bản vẽ ta thấy mặt A có diện tích bề mặt lớn nhất và cũng là mặt có yêu cầu vị trí tương quan cao nhất như  độ song song với mặt B là 0,01mm. Để đảm bảo các sai lệch hình dáng và vị trí tương quan giữa các bề mặt ta thấy mặt A làm gốc kích thước để đo kích thước với các bề mặt khác vì vậy để đảm bảo yêu cầu của bản vẽ ta lấy bề mặt A làm chuẩn tinh là hợp lí.

3.2.3. Thứ tự các nguyên công

Nguyêncông 1: Phaythôvàphaytinhmặttrên.

Nguyên công 2: Phay thô và phay tinh mặt dưới.

Nguyên công 3:  Phaythôvàphaytinhmặt trước.

Nguyên công 4: Phay thô và phay tinh mặt sau.

Nguyên công 5: Phay thô và phay tinh haimặt bên.

Nguyêncông 6:  Phay 2 rãnh.

Nguyêncông 7:  Khoan, khoét , doa lỗ Ø15,8.

Nguyêncông 13: Màithôvàtinhmặt trên, mặt dưới.

Nguyên công 14: Mài khôn lỗØ16.

3.3. Thiết kế các nguyên công

3.3.1. Nguyên công 1: Phay thô và phay tinh mặt trên

 Chọn máy: Máy phay 6H11 (Bảng 9-38 T-72 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3-Nguyễn Đắc Lộc). 

- Chọn dụng cụ: Dao phay mặt đầu bằng thép gió ( bảng 4-92 T-375,sổ tay công nghệ chế tạo máy-Nguyễn Đắc Lộc).

+ Các thông số của dao:

* Đường kính dao: D= 50mm, chiều cao dao: L=36mm, đường kích trục d=22mm, số răng z=12. 

3.3.2. Nguyên công 2: Phay thô và phay tinh mặt dưới

- Chọn máy: Máy phay 6H11 (Bảng 9-38 T-72 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3-Nguyễn Đắc Lộc).

- Chọn dụng cụ: Dao phay mặt đầu bằng thép gió ( bảng 4-92 T-375,sổ tay công nghệ chế tạo máy-Nguyễn Đắc Lộc).

+Các thông số của dao:

* Đường kính dao: D= 50mm, chiều cao dao: L=36mm, đường kích trục d=22mm, số răng z=12. 

3.3.3. Nguyên công 3: Phay thô và phay tinh mặt trước

- Chọn máy: Dùng máy phay công xôn (vạn năng, ngang, đứng) của liên xô, kiểu 6H81(ST CNCTM-Tập 3)

- Chọn dụng cụ: Dao phay mặt đầu bằng thép gió ( bảng 4-92 T-375,sổ tay công nghệ chế tạo máy-Nguyễn Đắc Lộc).

+ Các thông số của dao:

* Đường kính dao: D= 50mm, chiều cao dao: L=36mm, đường kích trục d=22mm, số răng z=12. 

3.3.5. Nguyên công 5: Phay thô và phay tinh hai mặt bên

- Chọn máy: Dùng máy phay công xôn (vạn năng, ngang, đứng) của liên xô, kiểu 6H81(ST CNCTM-Tập 3).

- Chọn dụng cụ: Dao phay mặt đầu bằng thép gió( bảng 4-92, T-373,sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1-Nguyễn Đắc Lộc).

+ Các thông số của dao:

* Đường kính dao: D= 100mm, bề rộng dao: L=50mm, đường kích trục d=32mm, số răng z=12.

+ Định vị: mặt đối diệc mặt C hạn chế 3 bậc tự do và mặt B hạn chế 2 bậc tự do và mặt bên hạn chế 1 bậc tự do.

3.3.6. Nguyên công 6: Phay hai rãnh

 - Chọn máy : Chọn  máy phay đứng 6H82 (Bảng 9-38, T-73 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3-Nguyễn Đắc Lộc).

 - Chọn dụng cụ : Dao phay đĩa ba mặt răng ( bảng 4-82, T-368,sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1-Nguyễn Đắc Lộc).

+ Các thông số của dao:

* Đường kính dao: D=50mm, chiều rộng dao phay: B=6mm, đường kính trục: 16mm, số răng: z=14.

3.3.10. Nguyên công 10: Taro 4 lỗ M6X0,75

- Chọn máy: Máy khoan cần 2H53  (bảng 9-22; T-46 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3- Nguyễn Đắc Lộc).

- Chọn dụng cụ :

+ Mũi taro ngắn có cổ dùng cho ren hệ mét: (Bảng 4-135;STCNCTM tập 1; T-422)  

+ Định vị : lỗ Ø16 bằng chốt trụ ngắn 2 bậc tự do, lỗ Ø23 bằng chốt trám 1 bậc tự do và mặt A hạn chế 3 bậc tự do.

3.3.11.  Nguyên công 11: Nhiệt luyện

3.3.12. Nguyên công 12: Mạ crom toàn bộ mặt xung quanh

3.3.13. Nguyên công 13: Mài thô và mài tinh mặt trên, mặt dưới

- Chọn máy : Máy mài phẳng có bàn hình chữ nhật của Nga 7П722. (Bảng 9-57; T-104;STCNCTM tập 3).

- Chọn dao : chọn đá mài chu vi : Bảng 4-169 T-459; STCNCTM tập .

- Vật liệu mài : 5C.

- Chất dính kết: Keramic.

Các kích thước cơ bản và đặc tính của đá mài. Bảng 4-170;T-461 tập 1 STCNCTM.

3.3.14. Nguyên công 14: Mài khôn lỗ Ø16

- Chọn máy: Máy mài tròn trong 3K225A ( bảng 9-53, T100, STCNCTM tập 3).

- Chọn dao: Đá mài loại A8 (bảng 4-172, T462, STCNCTM tập 1)

- Các kích thước cơ bản của đầu mài : đường kính mài D=13mm, chiều cao H=50, đường kính lỗ d=3.

- Chọn chuẩn định vị là mặt A.

- Định vị : Xếp nhiều chi tiết chồng lên nhau, định vịmặt dưới 3 bậc tự do, mặt bên 1 bậc tự do và mặt sau 2 bậc tự do.

- Sử dụng đồ gá chuyên dùng.

3.4. Tính và tra lượng dư cho các nguyên công

Để đạt được một chi tiết có hình dáng, kích thước và chất lượng bề mặt phù hợp với các yêu cầu trong bản vẽ cần phải thực hiện qua nhiều bước nguyên công

3.4.1.Tính lượng dư gia công

- Ta thực hiện tính lượng dư khi gia công lỗ Ø16 :

+ Độ nhám bề mặt Ra=0,63µm.

+ Độ chính xác của lỗ đạt cấp IT6.

+ Vật liệu là thép C45, nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 52…54.

- Khi gia công bề mặt A phải thực hiện qua các nguyên công:

+ Khoan lỗ Ø10.

+ Khoét lỗ Ø15.

+ Doa lỗ Ø15,5.

- Doa lỗ Ø15,5 :

Tra  bảng 3-87 (STCNCTM-T1) ta có: =10 μm(Ñ5), =20 μm, cấp chính xác 10.

Lượng dư để mài sau khi doa:(ε_b=0) 

3.5. Tính toán và tra chế độ cắt

c/ Vận tốc cắt.

C_v- Hệ số điều chỉnh

X_v,Y_v, m- Chỉ số mũ xét đến mức độ ảnh hưởng của bước tiến, chiều sâu cắt, tuổi bền dụng cụ đến vận tốc.

T- Tuổi bền trung bình của dụng cụ cắt. Tra bảng 5.30; T24 ta có T = 25 (phút)

K_v – Hệ số hiệu chuẩn chung về tốc độ cắt.

K_v= K_mv.K_nv.K_uv.

M­_x = 10C_m.D^q.t^x. S^y .k_p = 10.0,09.15¹.2,5.0,65^0,8.1=23,91(Nm)

P₀=10.C_p.D^q.t^x. S^y.k_p = 10.67.15¹.2,5^1,2.0,65^0,65.1=22808

+ Khi  doa:

e/ Công suất cắt.

+ Khi khoét: N_e= 0,054(kW)

CHƯƠNG IV: 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 .

4.1. Xác định máy

Chọn máy : Máy khoan cần 2H53  (bảng 9-22; T-46 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3- Nguyễn Đắc Lộc) . 

4.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt

Chi tiết được gá trên đồ gá chuyên dùng và đặt trên bàn máy. Mặt bên 1 bậc tự do, mặt đáy 3 bậc tự do và mặt sau 2 bậc tự do.

Kẹp chặt bằng lực kẹp của cơ cấu ren có tay vặn là tai hồng.

4.4.Tính sai số gá đặt

+ ec : Sai số chuẩn

+ e_kc: Sai số kẹp chặt

+ e_c: Sai số chuẩn

a/ Sai số chuẩn.

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

Chọn: e_ct= 10 mm.

(3)Þe_đg= 25,5mm.

 (1) Þe_gđ = 31,7  mm. < 80 mm.  (Thoả mãn).

4.4.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

+ Độ song song của hai bề mặt Avà B là 0,01 mm

+ Độ vuông góc của mặt C đối với tâm trục gá nhỏ hơn 0,07.

+ Bề mặt phẳng ngoài làm chuẩn định vị chính cần độ chính xác là 0,01.

+ Thân đồ gá dùng thép C45 nhiệt luyện bề mặt HRC 40-45.

4.5. Nguyên lý làm việc của đồ gá

Chi tiết được định vị bởi mặt phẳng và các chốt tỳ.

Sau khi định vị chi tiết xong, dùng cơ cấu kẹp chặt là ren có tay vặn tai hồng.

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian tìm tòi nghiên cứu và d­ới sự h­ớng dẫn của của các thầy giáo trong bộ môn Chế tạo máy, đặc biệt là 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 b­ớc 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, đặc biệt là thầy: …………… đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án của mình.

   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI  LIỆU THAM  KHẢO

1.Thiết kế  môn học công nghệ chế tạo máy

Trần Thành, Lương Ngọc Quang. HVKTQS  - 1999

2. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyễn Trọng Bản, Trần Thành, Nguyễn Quang Hoài, Hoàng Mạnh Long, HVKTQS  - 2002           

3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2,3

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 - Tập 1,2

Nguyễn Trọng  Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật  - 1998

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"