1.1. Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kĩ thuật của chi tiết............................................... .......... ............... 7
1.1.1. Chức năng làm việc của chi tiết.......................................................................................... .......... ............... 7
1.1.2. Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết....................................................................................................... ............ ...... 7
1.2. Phân tích công nghệ trong kết cấu................................................................................................... ........... .... 7
1.3. Xác định dạng sản xuất.................................................................................................................. .......... ....... 8
CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI.......10
2.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi............................................................................................................... 10
2.1.1. Phương pháp đúc................................................................................................................................... ..... 10
2.1.2. Phương pháp dập nóng.................................................................................................................... ........... 10
2.1.3. Phương pháp rèn tự do........................................................................................................... .......... ......... 11
2.2. Tra và tính lượng dư gia công.................................................................................................... .......... ......... 12
2.2.1. Tính lượng dư bề mặt gia công................................................................................................. .......... ....... 12
2.2.2. Tra lượng dư cho bề mặt gia công.............................................................................................. .......... ..... 16
CHƯƠNG 3 .THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT............................................................17
3.1. Xác định đường lối công nghệ................................................................................................. .......... ........... 17
3.2. Chọn phương án gia công cho các bề mặt............................................................................. .......... ............ 17
3.3. Lập tiến trình công nghệ........................................................................................................ .......... .............. 18
3.4. Thiết kế nguyên công............................................................................................................. ........... ............ 19
3.4.1. Nguyên công 1: Đúc phôi.................................................................................................... .......... ............. 19
3.4.2. Nguyên công 2: Phay tinh và thô bề mặt D........................................................................... ............ ......... 19
3.4.3. Nguyên công 3: Phay thô và tinh bề mặt A....................................................................... .......... ............... 23
3.4.4. Nguyên công 4: Khoan, doa Ø20 và Ø12......................................................................... .......... ............... 26
3.4.5. Nguyên công 5: Phay bề mặt vấu 1.................................................................................... .......... ............. 33
3.4.6. Nguyên công 6: Phay bề mặt vấu 2.................................................................................... .......... ............. 35
3.4.7. Nguyên công 7: Khoan và taro vấu 1 M4x0,7..................................................................... .......... ............. 38
3.4.8. Nguyên công 8: Khoan và taro vấu 2 M4x0,7............................................................. ............ .................... 41
3.4.9. Nguyên công 9: Kiểm tra...................................................................................................... .......... ............ 44
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ............................................................................................................................. 46
4.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công..................................................... ........... ...... 46
4.1.1. Phân tích sơ đồ gá đặt............................................................................................................ ........... ........ 46
4.1.2. Yêu cầu kỹ thuật...................................................................................................................... ........... ........ 47
4.2. Tính và chọn cơ cấu gá đặy của đồ gá................................................................................... ........... ............ 47
4.2.1. Tính lực.................................................................................................................................. ........... .......... 47
4.2.2. Tính lực cắt.............................................................................................................................. ........... ........ 48
4.2.3. Tính lực kẹp............................................................................................................................... ........... ...... 49
4.2.4. Chọn cơ cấu gá đặt của đồ gá.......................................................................................... .......... ................ 49
4.3. Xác định kết cấu của các cơ cấu khác trên đồ gá..................................................................... ........... .......... 51
4.4 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá.............................................................................. ............. ........ 52
4.5 Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.................................................................................................... .......... .............. 53
CHƯƠNG 5. TÍNH GIÁ THÀNH GIA CÔNG CHI TIẾT CHO NGUYÊN CÔNG THIẾT KẾ ĐỒ GÁ........................54
5.1. Chi phí tiền lương........................................................................................................................... ............ .... 54
5.2. Chi phí tiền điện.................................................................................................................. ............ ................ 54
5.3. Chi phí sử dụng dụng cụ..................................................................................................... .......... ................. 54
5.4. Chi phí khấu hao máy............................................................................................................. .............. .......... 55
5.5. Chi phí sửa chữa máy....................................................................................................... .......... ................... 55
5.6. Chi phí sử dụng đồ gá.......................................................................................................... .......... ................ 56
5.7. Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công......................................................................... .......... .................... 56
KẾT LUẬN............................................................................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................................................... 58
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.
Môn học công nghệ chế tạo máy 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 và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ...
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy : TS…………….. đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1. TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1.1 Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kĩ thuật của chi tiết
1.1.1. Chức năng làm việc của chi tiết.
- Tay biên là một bộ phận của động cơ piston, có nhiệm vụ kết nối piston với trục khuỷu.
- Tay biên hay thanh truyền kết hợp cùng với tay quay (khuỷu) biến đối chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.
- Tay biên hay thanh truyền chịu lực nén và lực kéo từ piston và quay ở hai đầu.
1.1.2. Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
- Các bề mặt ϕ40, A 𝑣à ϕ25 yêu cầu gia công đạt độ nhám Rz = 20 𝜇𝑚.
- Độ vuông góc của bề mặt ϕ40 với bề mặt B có khoảng dung sai là 0.03 mm.
- Độ vuông góc của bề mặt ϕ25 với bề mặt C có khoảng dung sai là 0.03 mm.
- Độ song song của bề mặt ϕ40 và ϕ25 với bề mặt A có khoảng dung sai là 0,03mm.
- Bề mặt không ghi độ nhám có Rz = 80.
- Vật liệu để gia công chi tiết là thép C45, nhiệt luyện tới độ cứng 30÷35 HRC với thành phần hóa học như bảng 1.1.
1.3. 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.
Trong chế tạo máy, người ta phân biệt ba dạng sản xuất đó là sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt (hàng loạt lớn, hàng loạt vừa, hàng loạt nhỏ) và sản xuất hàng khối.
Muốn xác định được dạng sản xuất, trước hết ta phải xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công và khối lượng của chi tiết gia công.
Từ các số liệu trên, ta thay vào công thức (1.1):
N = 4800.1. [1+((5+5))/100]=5280 (chi tiết/năm)
Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức [1]:
Q=V.γ (1.2)
Trong đó:
Q: khối lượng chi tiết (kg).
V: thể tích của chi tiết (dm3).
γ: khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3). γthép = 7,852 kg/dm3.
Thể tích của chi tiết:
V = 70272,6 mm3 = 0,07 dm3 (1.3)
Từ các thông số đã có, ta thay vào công thức (1.2):
Q = 0,07.7,852 = 0,6 Kg (1.4)
Vậy căn cứ vào N = 5280 chi tiết/năm và Q = 0,6 kg, ta xác định bảng 2 trang 13 [4].
=> Như vậy, thấy đây là dạng sản xuất Hàng loạt lớn.
CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI
2.1.Xác định phương pháp chế tạo phôi
2.1.1. Phương pháp đúc
Là quá trình nung nấu kim loại ở thể rắng thành lỏng sau đó điền đầy kim loại ở thể lỏng vào lòng khuôn đúc có hình dáng kích thước định sẵn. Khi nguội sản phẩm sẽ có hình dạng kích thước đúng như theo kích thước và hình dáng của lòng khuôn đúc.
* Ưu điểm:
- Có thể đúc được tất cả các kim loại và hợp kim như: gang, thép, hợp kim màu, vật liệu. phi kim, khi nấu chảy đều đúc được và có các thành phần khác nhau.
- Tạo ra các vật có hình dạng, kết cấu phức tạp.
- Có thể đúc được các vật có khối lượng rất nhỏ và rất lớn.
* Nhược điểm:
- Tạo ra các khuyết tật như rỗ khí, không điền đầy long khuôn, vật đúc bị nứt…
- Chi phí kiểm tra các nguyên tố cao do phải dùng máy kiểm tra hiện đại.
- Tiêu hao một phần nhỏ kim loại do đậu rót, đậu ngót.
* Phạm vi ứng dụng [2]:
- Phôi đúc được dùng cho các loại chi tiết như: các gối đỡ, các dạng chi tiết hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập…
- Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
2.1.3. Phương pháp rèn tự do
Rèn tự do là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực ở nhiệt độ cao, dùng áp lực (bằng tay hoặc máy) làm biến dạng phôi kim loại để được hình dáng và kích thước sản phẩm theo yêu cầu.
* Ưu điểm:
- Biến dạng kim loại ở thể rắn có khả năng khử được các khuyết tật như ổ khí, rổ co, tổ chức kim loại mịn chặt, cơ tính của sản phẩm nâng cao.
- Hệ số sử dụng kim loại trung bình.
- Giá thành rẻ do không phải chế tạo khuôn dập [2].
* Nhược điểm:
- Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thể lực và trình độ công nhân.
- Các hợp kim sử dụng rèn hạn chế, không rèn được các kim loại giòn.
* Phạm vi ứng dụng [2]:
Thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.
Kết luận: Từ các ưu nhược điểm cùng với phạm vi ứng dụng của 3 phương pháp nêu trên, nhận thấy phương pháp đúc có nhiều ưu điểm và phù hợp với gia công hàng loạt, vậy ta chọn phương pháp tạo phôi là phương pháp đúc.
2.2.Tra và tính lượng dư gia công
2.2.1. Tính lượng dư bề mặt gia công
Tính lượng dư gia công cho bề mặt lỗ Ø20+0,021 và Ø12+0,018 của chi tiết. Do là cấp dung sai của cả 2 lỗ đều là cấp 7 và cấp độ nhám là 6 nên ta chọn tính cho Ø20+0,021.
Quy trình công nghệ gồm các bước: Khoan - doa. Mặt đáy của chi tiết được định vị 3 bậc tự do bằng phiến tì và dùng khối V cố định và khối V di động để định vị nốt 3 bậc tự do còn lại kết hợp kẹp chặt.
Để tiện cho việc tính toán ta lập bảng 2.1.
Theo bảng (4.5)[4] giá trị phôi đúc với đường kính < 1250 mm ta có: Rz = 250 (µm); Ti = 350 (µm). Sau bước khoan bằng mũi khoan ruột gà Rz = 40 (µm); Ti = 60 (µm) và sau bước doa thô giá trị Rz = 10 (µm); Ti = 25 (µm).
Theo công thứ (4.1)[4] sai lệch không gian qua các bước (nguyên công) được tính như sau (gia công lỗ thô lấy k = 0,05 và tinh lấy k = 0,2)
ρcòn lại = k.ρ0
Sai lệch không gian còn lại sau khoan bằng mũi khoan ruột gà là:
ρ1 = 0,05.ρphôi = 0,05.250 = 12,5 µm
Sai lệch không gian còn lại sau khi doa thô là:
ρ1 = 0,2.ρphôi = 0,2.12,5 = 2,5 µm
Khi khoan và doa thô ta sử dụng bạc dẫn và kẹp bằng khối V do đó có sai số gá đặt.
* Tính sai số gá đặt:
Thực hiện tính toán:
- Sai số kẹp chặt: do là kẹp bề mặt ngoài của khối trụ và có bạc dẫn hướng đảm bảo khoảng cách giữa 2 tâm là 150 nên ta lượng bỏ sai số kẹp chặt để thuận tiện cho việc tính toán.
- Sai số đồ gá: sai số đồ gá thường rất nhỏ và có thể bỏ qua.
- Sai số chuẩn: sai số chuẩn khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. Tuy nhiên do có sự hỗ trỡ của bạc dẫn hướng cho nên khoảng cách vị trí các tâm lỗ vẫn được đảm bảo và thỏa mãn yêu cầu dung sai của đầu bài
Bây giờ ta xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức bảng (4.4)[4] ta có:
2Zmin = 2.(Rzi-1 + Ti-1 + ρa + εi) (2.2)
Lượng dư nhỏ nhất của khoan là:
2Zmin = 2.(250 + 350 + 250 + 0) = 2.850 = 1700 µm (2.3)
Lượng dư nhỏ nhất của doa là:
2Zmin = 2.(40 + 60 + 12,5 + 0) = 2.112,5 = 225 µm (2.4)
Kích thước trước khi doa:
ddoa = 20,021 - 2.0,1125 = 19,796 mm
Kích thước phôi ban đầu:
d1 = 19,796 - 2.0,850 = 18,096 mm
Dung sai của từng nguyên công khi tra theo bảng (4.7):
Dung sai của doa thô cấp chính xác 7: T = 30 µm. Dung sai của khoan bằng mũi khoan ruột gà cấp chính xác 9: T = 60 µm. Dung sai phôi đúc (đường kính >1250 mm): T = 400 µm. Cột kích thước giới hạn được xác định như sau: lấy kích thước tính toán ta được dmax sau đó lấy dmax trừ đi dung sai ta được dmin.
Vậy ta có:
Khi doa :
2Zmin = 20,02 - 19,79 = 0,23 mm = 230 µm
2Zmax = 19,99 - 19,73 = 0,26 mm = 260 µm
Khi khoan:
2Zmin = 19,79 - 18,09 = 1,7 mm = 1700 µm
2Zmax = 19,73 - 17,69 = 2,04 mm = 2040 µm
Tất cả các kết quả tính toán được ghi trong bảng 2.1. Lượng dư tổng cộng được tính toán như sau:
2Z0min = 230 + 1700 = 1930 µm
2Z0max = 260 + 2040 = 2300 µm
Kiểm tra kết quả tính toán:
2Zmax - 2Zmin = 2300 - 1930 = 370 µm
Tphôi - Tct = 400 - 30 = 370 µm
Như vậy kết quả tính toán là đúng.
Tương tự với bề mặt lỗ ϕ12+0,018 như bảng 2.2.
2.2.2. Tra lượng dư cho bề mặt gia công
Tra từ bảng 3-102 và 3-102 [1] ta có các thông số như bàng 2.3.
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
3.1. Xác định đường lối công nghệ
Căn cứ vào dạng sản xuất đã xác định ở chương 1 là hàng loạt lớn nên ta chọn hình thức là phân tán nguyên công.
3.2. Chọn phương án gia công cho các bề mặt
Trình tự gia công các bề mặt của chi tiết:
- Bề mặt D: Phay thô → Phay tinh
- Bề mặt A: Phay thô → Phay tinh
- Bề mặt lỗ Ø20: Khoan → Doa
- Bề mặt lỗ Ø12: Khoan → Doa
- Bề mặt vấu 1: Phay thô → Khoan → Taro
- Bề mặt vấu 2: Phay thô → Khoan → Taro
3.4. Thiết kế nguyên công
3.4.1. Nguyên công 1: Đúc phôi
Vẽ sơ đồ đúc phôi:
3.4.2. Nguyên công 2: Phay tinh và thô bề mặt D
* Bước 1: Phay thô bề mặt D
- Máy: 6H80
- Dao: T15K6
- Đồ gá: Phiến tỳ, khối V cố định và di động
- Dụng cụ: Thước cặp 2/100
- Vẽ sơ đồ gá đặt:
- Tính chế độ cắt:
+ Dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng Tra bảng 4-95[1] ta có kích thước dao như bảng 3.2.
+ Chiều sâu cắt: t = 2,8 (mm)
+ Lượng chạy dao: Ta tra theo bảng 61 [6] Sz = 0,18 (mm/răng) ⇒ S = 1,44 (mm/vòng)
+ Tốc độ cắt:
Với: T = 240 (ph) ta tra theo bảng 5-126 [2] có: Vt = 220 (mm/vòng)
Theo bảng 4.21 ứng với 𝜑 = 1,41 ta có giá trị 𝜑𝑥 = 11,28 gần với 𝜑𝑥 = 14
Vậy nm = 50.11,28 = 564 vg/ph
Từ nm ta tính lại tốc độ cắt thực tế (Vtt).
Vậy ta có Vtt = 177 (m/ph)
+ Tính thời gian gia công:
Vây T= (182,5+18+2)/1,44.564=0,25 (ph)
* Bước 2: Phay tinh bề mặt D
- Máy: 6H80
- Dao: T15K6
- Đồ gá: Phiến tỳ, khối V cố định và di động
- Dụng cụ: Thước cặp 2/100
- Tính chế độ cắt:
Để việc tính toán được thuận tiện ta áp dụng các công thức ở phần phay thô áp dụng cho phay tinh do đó ta có:
+ Chiều sâu cắt: t = 0,2 mm
+ Lượng chạy dao: với Rz = 20 ta tra theo bảng 62 [6] S = 0,5 (mm/vòng)
+ Tốc độ cắt: Ta tra theo bảng 5-126 [2] Vt = 298 (mm/vòng)
Theo bảng 4.21[4] ứng với 𝜑11 = 44,8 ta có 𝜑 = 1,41
Theo bảng 4.21 ứng với 𝜑 = 1,41 ta có giá trị 𝜑𝑥 = 19 gần với 𝜑𝑥 = 18,9
Vậy nm = 50.19= 950 vg/ph
Từ nm ta tính lại tốc độ cắt thực tế (Vtt).
Vậy ta có Vtt = 298,5 (m/ph)
+ Tính thời gian gia công:
Vây T=(182,5+18+2)/1,44.564=0,25 (ph)
3.4.4. Nguyên công 4: Khoan, doa Ø20 và Ø12
* Bước 1: Khoan lỗ Ø20
- Máy: 2A125
- Dao: Thép gió
- Đồ gá: Phiến tì, khối V cố định, kẹp chặt bằng khối V di động
- Sơ đồ gá đặt:
- Tính chế độ cắt:
+ Dao: tra bảng 4-40 [1] ta có thông số dao mũi khoan ruột gà
+ Chiều sâu cắt: t = d/2 = 19/2 = 9,5 (mm)
+ Lượng tiến dao: với d = 19 (mm) ta tra bảng 30 [6] có: S = 0,36 (mm/vg)
+ Tốc độ cắt: với d ≈ 20 và S = 0,36 (mm/vg) ta có: V = 32 (m/ph)
Từ tốc độ cắt ta tính số vòng quay tính toán:
Ta chọn số vòng quay theo máy: nm=545(vg/ph)
Tìr dó ta có tốc do cắt thuc tế: V=(n.π.D)/1000=(545.π.19)/1000=32,5 (m/ph)
+ Tính thời gian gia công:
Do đó T0 = 0,15 ph
* Bước 2: Doa lỗ Ø20
- Máy: 2A125
- Dao: Thép gió
- Đồ gá: Phiến tì, khối V cố định, kẹp chặt bằng khối V di động
- Sơ đồ gá đặt: giống với khoan
- Tính chế độ cắt:
+ Dao: Mũi doa liền khối chuôi côn
Tra bảng 4-49 [1] ta có thông số của dao như bảng 3.6.
+ Chiều sâu cắt: t = (d – d0)/2 = 0,5 (mm)
+ Lượng tiến dao: ta có công thức S = Cs.d0,6 (mm/vg). Với cấp độ nhám là 6 ta tra bảng 48 [6] ta có: Cs = 0,105 Do đó S = 0,63 (mm/vg)
Chọn theo bước tiến của máy: Sm = 0,62 (mm/vg)
+ Tốc độ cắt: Vì đây là bước quan trọng và yêu cầu độ chính xác cao cho nên ta tính tốc độ cắt ở bước này
Hệ số 𝐶𝑣 = 10,5; q = 0,3; x = 0,2; y = 0,65; m = 0,4; T = 80 (ph)
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt
kv = kMV.kuv.klv (3.17)
Tù tốc dô cắt ta tính số vòng quay:
Vậy n = 111,4 (vg/ph)
Do đó chọn số vòng quay theo máy là: nm = 195 (vg/ph)
Ta có tốc độ cắt thực tế: V=(n.π.D)/1000=(195.π.20)/1000=12,25 (m/pht)
+ Thòi gian gia công:
Do đó T0 = 0,25 (ph)
* Bước 3: Khoan lỗ Ø12
- Máy: 2A125
- Dao: Thép gió
- Đồ gá: Phiến tì, khối V cố định, kẹp chặt bằng khối V di động
- Sơ đồ gá đặt: (giống với khoan lỗ Ø20)
- Tính chế độ cắt:
+ Dao: Mũi khoan ruột gà bằng thép gió
+ Chiều sâu cắt: t = d/2 = 11/2 = 5,5 (mm)
+ Lượng tiến dao: với d = 5,5 (mm) ta tra bảng 30 [6] có: S = 0,36 (mm/vg)
+ Tốc độ cắt: với d ≈ 6 và S = 0,36 (mm/vg) ta có: V = 10,1 (m/ph)
Từ tốc độ cắt ta tính số vòng quay tính toán:
Ta chọn số vòng quay theo máy: nm=545(vg/ph)
Tù dó ta có tốc do cắt thuc tế: V=(n.π.D)/1000=545.3,14.6/1000=10 (m/pht)
+ Tính thời gian gia công:
Do đó T0 = 0,15 (ph)
3.4.6. Nguyên công 6: Phay bề mặt vấu 2
- Máy: 6H80
- Dao: T15K6
- Đồ gá: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chất trám, kẹp chặt bằng bích
- Dụng cụ: Thước cặp 2/100
- Sơ đồ gá đặt:
- Tính chế độ cắt:
+ Dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng Tra bảng 4-95[1] ta có kích thước dao như bảng dưới.
+ Chiều sâu cắt: t = 3 (mm)
+ Lượng chạy dao: Ta tra theo bảng 61 [6] Sz = 0,18 (mm/răng) ⇒ S = 1,44 (mm/vòng)
+ Tốc độ cắt: với T = 240 (ph) ta tra theo bảng 5-126 [2] có: Vt = 220 (m/ph)
Từ đây ta xác định số vòng quay tính toán nt:
n =1000.220/100=700(vg/ph)
Vậy nm = 50.11,28 = 564 vg/ph
Từ nm ta tính lại tốc độ cắt thực tế (Vtt):
Vây ta có Vtt =177(m/ph)
+ Tính thời gian gia công:
Vây T=(8+18+2)/1,44.564=0,04 (ph)
3.4.8. Nguyên công 8: Khoan và taro vấu 2 M4x0,7
* Bước 1: Khoang lỗ Ø3
- Máy: 2615
- Dao: Thép gió
- Đồ gá: Phiến tì, chốt trụ ngắn, chốt trám và kẹp chặt bằng bích
- Sơ đồ gá đặt:
- Tính chế độ cắt:
+ Dao: Tra bảng 4-40 [1] ta có thông số dao như bảng dưới.
+ Chiều sâu cắt: t = d/2 = 1,5 mm
+ Lượng tiến dao: với d = 3 (mm) ta tra bảng 5-25 [2] có: S = 0,1 (mm/vg)
+ Tốc độ cắt: với S = 0,1 (mm/vg) ta tra trong bảng 5-86 [2] có V = 7 (m/ph).
Ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 710 (vg/ph)
- Thời gian gia công:
Do đó T0 = 0,29 (ph)
* Bước 2: Taro lỗ M4x0,7
- Máy: 2615
- Dao: Thép gió
- Đồ gá: Phiến tì, chốt trụ ngắn, chốt trám và kẹp chặt bằng bích
- Sơ đồ gá đặt: (giống với khoan lỗ Ø3)
- Tính chế độ cắt:
+ Dao: Thép gió
+ Chiều sâu cắt: t = (D - d)/2 = (4 – 3)/2 = 0,5 mm
+ Lượng tiến dao: S = 0,7 (mm/vg)
+ Tốc độ cắt: với kích thước danh nghĩa của ren là M4 bước ren là 0,7 ta tra bảng 5-188 [2] ta có: V = 7 (m/ph)
Tuy nhiên đây là gia công ren nên ta chọn n nhỏ theo máy: n = 112 (vg/ph)
+ Thời gian gia công
Do đó T0 = 0,48 (ph)
3.4.9. Nguyên công 9: kiểm tra
* Kiểm tra độ không song song của 2 mặt:
- Dụng cụ: đồng hồ so
- Sơ đồ gá đặt:
* Kiểm tra độ vuông góc của trụ với mặt:
- Dụng cụ: đồng hồ so
- Sơ đồ gá đặt:
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
4.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công
4.1.1. Phân tích sơ đồ gá đặt
- Chi tiết được định vị phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do:
+ Tịnh tiến theo phương OZ
+ Quay quanh phương OX
+ Quay quanh phương OY
- Chi tiết được định vị bằng 2 khối V ngắn kết hợp kẹp chặt (1 cố định, 1 di động) không chế 3 bậc tự do:
+ Tịnh tiến theo phương OX
+ Tịnh tiến theo phương OY
+ Quay quanh phương OZ
4.1.2. Yêu cầu kỹ thuật
- Bề mặt gia công đạt cấp độ nhám Ra = 2,5
- Khoảng cách giữa hai tâm lỗ của càng là 150 ± 0,05
- Dung sai của mỗi lỗ là -0,052
- Dung sai độ vuông góc của lỗ với mặt tay biên là 0,05
4.2.Tính và chọn cơ cấu gá đặy của đồ gá
4.2.1. Tính lực
- Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết
- Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:
+ P0: lực cắt chiều dọc trục
+ Mx: mô men xoắn do khoan gây ra
+ N: phản lực phiến tỳ
+ N1: phản lực của khối V
+ Fms1: lực ma sát giữa chi tiết và khối V
+ Fms2: lực ma sát giữa chi tiết và phiến tì
4.2.2. Tính lực cắt
- Mặc dù ở đây là nguyên công với 4 bước khoan doa Ø20 và Ø12 nhưng ta chọn tính lực cắt cho khoan Ø20 bởi vì:
+ Tiết kiệm thời gian công sức, việc tính toán sẽ đơn giản hơn và gọn gàng hơn.
+ Khoan Ø20 được tính có lí do tất yếu là bởi khi khoan lỗ lớn nhất sẽ gây ra lực lớn nhất do đó ta dựa vào phần tính toán lực này để lựa chọn đồ gá sẽ đảm bảo độ cứng vững cho hệ thống khi gia công.
Từ [2] ta có công thức tính lực chiều trục P0 như sau:
𝑃0 = 10. 𝐶𝑝. 𝐷𝑞. 𝑆𝑦. 𝑘𝑃 (4.1)
Vậy 𝑃0 = 10.68. 201. 0,360,7. 1 = 6652 (𝑁)
Tương tự từ [2] ta có công thức tính lực momen xoắn Mx như sau:
𝑀𝑋 = 10. 𝐶𝑀. 𝐷𝑞. 𝑆𝑦. 𝑘𝑝 (4.2)
Vậy 𝑀𝑋 = 10.0,0345. 202. 0,360,8. 1 = 61 (𝑁. 𝑚)
4.2.3. Tính lực kẹp
Phương trình cân bằng lực (f = 0,4: hệ số ma sát):
𝑊 = 𝑃0 + 𝑀𝑥 - (𝐹𝑚𝑠1 + 𝐹𝑚𝑠2) (4.3)
Nên 𝑊 = 6652 + 61 - (𝑊. 0,4 + 𝑃0. 0,4) = 2894 (𝑁)
=>𝑘 = 1,5.1.1.1.1,3.1.1 = 1,5
Vậy: 𝑊𝑐𝑡 = 1,5.2894 = 4341 (𝑁)
4.3. Xác định kết cấu của các cơ cấu khác trên đồ gá
4.3.1. Bạc dẫn
* Bạc vai cố định:
- Vật liệu: thép CD100A
Tra theo bảng P4.1[7] ta có các thông số như bàng 4.1.
* Phiến dẫn: Chọn phiến dẫn tháo được, vật liệu làm bẳng thép C45
* Thân đồ gá: Dùng thân đồ gá đúc bằng gang, vật liệu GX-32
4.4 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá
𝜀𝑘: sai số do kẹp chặt phôi: 𝜀𝑘 = (𝑦𝑚𝑎𝑥 - 𝑦𝑚𝑖𝑛). 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0 (do lực kẹp vuông góc với phương thực hiện 𝛼 = 90°)
𝜀𝑚: sai số do mòn đồ gá: εm= β.√N=0,2.√11000=21μm
(Với: N: số chi tiết gia công trên đồ gá, N = 11000; 𝛽 : hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và điều kiện tiếp xúc (phiến tỳ (𝛽 = 0,2 ÷ 0,4). Chọn 𝛽 = 0,2).
𝜀𝑑𝑐: sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá: ta chọn 𝜀𝑑𝑐 = 10𝜇𝑚
𝜀𝑐:sai số do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra:
Tuy nhiên khi gia công đã có bạc dẫn hướng cho nên ta lược bỏ sai số này ta tính sai số chế tạo:
[εct ]=√(502-(02+02+212+102 ) )=44 μm=0,044 mm
4.5. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá
- Đảm bảo sai số kích thước tương quan: 150 ± 0,05 - Đảm bảo độ nhám bề mặt sau khi gia công Ra = 2,5
- Độ không song song của đáy phiến tỳ với mặt đồ gá ≤ 0,044 𝑚𝑚
- Độ không vuông góc giữa các bề mặt đồ gá ≤ 0,044 𝑚𝑚
CHƯƠNG 5. TÍNH GIÁ THÀNH GIA CÔNG CHI TIẾT CHO NGUYÊN CÔNG THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
5.1.Chi phí tiền lương
Chi phí cho tiền lương công nhân SL (đồng/giờ) sản xuất trực tiếp ở một nguyên công được tính theo công thức [8]:
SL =(C.t_tc)/60 (5.1)
Trong đó:
C: số tiền lương của công nhân trong một giờ làm viêc (đồng/giây)
ttc: thời gian tùng chiếc của chi tiết (phút)
=> SL=(C.ttc)/60=50000.0,26/60=217 (đồng)
5.3. Chi phí sử dụng dụng cụ
Ta có:
Cdc: gía thành ban đầu của dao (đồng)
𝜂𝑛: số lần mài dao cho tới khi bị hỏng
tm: thời gian mài dao (phút)
Pm: chi phí cho thợ mài trong một phút
t0: thời gian gia công cơ bản (phút)
T: tuổi bền của dao (phút)
=> sdc = (120000/(20+1)+5.1200).0,6/45=156 (đồng)
5.4. Chi phí khấu hao máy
Chi phí khấu hao máy được tính theo công thức [8]:
Skh=(Cm.Kkh)/(n.100) (5.4)
Trong đó:
Cm: giá thành của máy (đồng)
Kkh: phần trăm khấu hao (khoảng 9÷12%)
n: số chi tiết dược chế tạo trong một năm (chiếc)
⇒ Skh=(Cm.Kkh)/(n.100)=10000000.9/11000.100=818 (đồng)
5.6. Chi phí sử dụng đồ gá
Chi phí cho sử dụng đồ gá cho một chi tiết gia công Ssddg được tính theo công thức [8]:
Ssddg =(Cdg (A+B))/n (5.6)
Trong đó:
Cdg: giá thành của đồ gá (đồng)
A: hệ số khấu hao của đồ gá (A = 0,5)
B: hệ số tính đến việc sử dụng và bảo quản đồ gá (0,1÷0,2)
n: số lượng chi tiết trong một năm (chiếc)
=> Ssddg =(1800000.(0,5+0,2))/11000=115 (đồng)
5.7. Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công
Giá thành của một chi tiết Sctnc ở nguyên công được xác định [8]:
Sctnc = SL + Sd + Sdc + SKh + SSC + Ssddg (5.7)
Trong đó:
SL: chi phí tiền lương công nhân (đồng)
Sd: chi phí điện năng (đồng)
Sdc: chi phí dụng cụ (đồng)
Skh: chi phí khấu hao (đồng)
Ssc: chi phí sửa chữa (đồng)
Ssddg: chi phí sử dụng đồ gá (đồng)
Thay số được: Sctnc = 217 + 57,6 + 156 + 818 +3,24 + 115 = 1366 (đồng)
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 : TS…………… 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 em 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 chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn : TS……………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cám ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005.
[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005.
[3]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005.
[4]. Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005.
[5]. Nguyễn Văn Thiện, Trần Đức Quý, Phạm Văn Bổng, Hoàng Tiến Dũng, Nguyễn Trọng Mai, Công nghệ chế tạo máy 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2019.
[6]. Phùng Xuân Sơn, Giáo trình chế độ cắt gia công cơ khí, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2016
[7]. Đỗ Đức Trung, Nguyễn Văn Thiện, Nguyễn Việt Hùng, Nguyễn Trọng Mai, Dương Văn Đức, Atlas Đồ gá, Nhà xuất bản thống kê, 2020.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"