MỤC LỤC

Mục lục.............................................................1

Lời nói đầu............................................................................................... 2

I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:............................................. 3

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:............................. 3

III. Xác định dạng sản xuất:..................................................................... 4

IV. Xác định phương pháp chế tạo phôi:................................................. 5

V.  Lập thứ tự các nguyên công:............................................................... 5

V. Tính lượng dư gia công lỗ đầu nhỏ, tra lượng dư các bề mặt còn lại:. 19

VI. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra bảng....23

VIII.Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:.......................... 26

IX. Thiết kế đồ gá cho nguyên công 11.................................................. 32

Tài liệu tham khảo................................................................................. 36

LỜI NÓI ĐẦU

   Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.

   Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế trong nền kinh tế  quốc dân.

   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 không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.

   Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo:……………., em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy được giao. Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn vì thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế. Do vậy 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 em hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức em vẫn mong được học hỏi.

   Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo:…………… đã hướng dẫn em hoàn thiện đồ án môn học này.                    

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

                                                               Sinh viên thực hiện

                                                               …………………

 I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.

     Dựa vào đặc  điểm kết cấu của chi tiết ta thấy đây là chi tiết dạng càng

chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.

     Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác như là trục khuỷu hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ.

Khi làm việc tay biên chịu:     + Lực khí thể

                                                  + Lực quán tính của nhóm pittông và lực quán tính của bản thân tay biên.

                                              + Các lực trên đều là lực tuần hoàn,va đập.

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT.

Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ, do vậy cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

+ Kích thước các lỗ được gia công đạt cấp chính xác 7-9, độ nhám bề mặt R_a= 1,25-0,63.

+ Độ song song của các tâm các lỗ  cơ bản trong khoảng 0,03-0,05 mm trên 100 mm chiều dài.

+Độ không vuông góc  của tâm lỗ so với mặt đầu trong khoảng 0,05-0,1 mm trên 100mm bán kính.

+ Với tay biên có kích thước nhỏ ta dùng phôi dập 

+ Kết cấu của chi tiết nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay biên các lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.

     Với tay biên, nguyên công đầu tiên  gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu làm  chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công và thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu.

III.  XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

     N   : Số chi tiết tổng cộng được sản xuất trong một năm

     N₁  : Số sản phẩm được sản xuất trong một năm theo kế hoạch,N₁=6.000 chi tiết

     m  :  Số chi tiết trong một sản phẩm

           a: lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi dập gây ra (a = 3%-6%).Chọn a = 4%

b                  :  Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (b = 5% - 7%). Chọn b = 6%

Thay số ta có:

      Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

                                              Q = V.g

Với:

V » 0.123 dm³

g = 7,852 kg/dm³

Þ  Q = V. g = 0,123.7,852 » 1 kg

Theo bảng 2 trang 13 - HD thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Dạng sản xuất: HÀNG LOẠT LỚN

IV.  XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

Phương pháp tạo phôi phụ thuộc vào tất nhiều vấn đề như chức năng và kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, yêu cần kỹ thuật ,hình dáng bề mặt và kích thước của chi tiết,quy mô và tính loạt của sản xuất.Chọn phôi nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo ,phương pháp hình thành phôi  ,xác định lượng dư gia công cho các bề mặt ,tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi. Chọn phôi là một bài toán không dễ dàng. Phương án cuối cùng chỉ có thể được quyết định sau khi đã tính toán giá thành của phôi  và giá thành của sản phẩm sau khi gia công cơ.

Trong khuôn khổ một đồ án môn học không thể trình bày một cách đầy đủ phương pháp chế tạo phôi.

Dựa vào kết cấu của chi tiết với đặc trưng là chi tiết rát lớn cũng như những yêu cầu kỹ thuật và tính kinh tế  của sản phẩm .Ta chọn vật liệu chế tạo phôi là thép 45 và phương pháp chế tạo phôi là phương pháp dập

V. LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG. (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

1. Lập sơ bộ các nguyên công.

-         Nguyên công 01: Phay hai mặt đầu, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt

-         Nguyên công 02:  Mài phẳng hai mặt đầu (đạt được độ nhám R_a1,25- cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau

-         Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên và vát mép lỗ, gia công trên máy doa bằng mũi khoét, doa và dao vát mép.

-         Nguyên công 04: Vát mép

-         Nguyên công 05: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông và mặt chuẩn phụ trên máy phay ngang bằng dao phay đĩa.

-         Nguyên công 09: Khoan 2 chốt đinh vị.

-         Nguyên công 10: Mài phẳng lại hai mặt đầu của tay biên trên máy mài.

-         Nguyên công 11: Khoét và doa vát mép lỗ đầu to trên máy doa.

-         Nguyên công 12: Vát mép.

-         Nguyên công 13:Phay mặt lỗ dẫn dầu.

-         Nguyên công 16: Kiểm tra và nghiệm thu.

2. Thiết kế cụ thể các nguyên công.

2.1. Nguyên công 01: Gia công hai mặt đầu.

Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 3 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô.

Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước thực hiện, dùng cơ cấu bàn phân độ.

Chọn máy:  Máy phay  nằm  ngang 6H82.

Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt thép gió, có các kích thước sau :

D = 160 mm, d = 40 mm, B = 14 mm, số răng Z = 16 răng.

2.2. Nguyên công 02: Mài 2 mặt đầu tay biên.

Lập sơ đồ gá đặt: Chi tiết được khống chế 3 bậc tự do, gá trên bàn từ của máy mài.

Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng lực từ của bàn máy mài.

Chọn máy:  Máy mài phẳng 3B722

Chọn dao: Đá mài phẳng có các kích thước sau ( Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay CNCTM tập 1):   D = 200 mm, d = 50 mm, H = 30 mm.

2.3. Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên và vát mép lỗ, gia công trên máy doa toạ độ bằng mũi khoét, doa và dao vát mép.

Lập sơ đồ gá đặt: Mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế 2 bậc tự do và một chốt định vị chống xoay tỳ vào mặt lỗ lỗ đầu to tay biên.Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống.

Chọn máy:  Máy khoan - phay - doa liên hợp có trục chính thẳng đứng của Nga 2254BMf4 có công suất động cơ truyền dẫn trục chính 8 kW.

Chọn dao: Mũi khoét, mũi doa và dao vát mép

2.4. Nguyên công 04: Vát mép đầu còn lại.

Lập sơ đồ gá đặt: Định vị tương tự như nguyên công 3.

2.5. Nguyên công 05: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông.

Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do. Dùng chốt trụ ngắn ở lố đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do và điểm tỳ di động trên mặt chuẩn phụ tay biên để hạn chế bậc tự do xoay.

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phương của lực kẹp thẳng đứng. Dồn kẹp được đặt ở ngay trên đầu to của tay biên để tăng độ cứng vững.

Chọn máy: Máy phay ngang vạn năng 6H82. Công suất của máy N_m = 10kW

Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt thép gió, có các kích thước  :

D = 100 mm, d = 27 mm, B = 18 mm, số răng Z = 12 răng.

2.6. Nguyên công 06: Mài mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông và mặt chuẩn phụ.

Lập sơ đồ gá đặt: Tương tự như trên.

Kẹp chặt:Tương tự như trên.

Chọn máy: Máy mài phẳng 3E721Bf3-1. Công suất của máy N_m = 7,5 kW

Chọn dao: Sử dụng đá mài (Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay CNCTM tập 1):

Ký hiệu:  PP, D = 150 mm, H = 60 mm, d = 50 mm, vật liệu : 1A

2.7. Nguyên công 07: Gia công lỗ lắp bu lông

Lập sơ đồ gá đặt:  Để đảm bảo độ vuông góc của 2 lỗ với mặt lắp ghép, ta dùng sơ đồ định vị như sau: Dùng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu của tay biên. Dùng 1 mặt phẳng nữa để hạn chế 2 bậc tự do. Một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do định vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên.

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của chi tiết.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy N_m = 10kW.

Chọn dao: Chọn mũi khoan ruột gà f12mm

2.8. Nguyên công 08:Lắp nắp biên với thân biên.

Thực hiện trên bàn nguội.

2.9. Nguyên công 09: Khoan 2 lỗ định vị.

Lập sơ đồ gá đặt: Tương tự như sơ đồ gá khoan lỗ bắt bu lông.

2.15. Nguyên công 15: Kiểm tra và nghiệm thu.

+ Kiểm tra các kích thước tuyệt đối đã cho ở bản vẽ chi tiết như : khoảng cách giữa hai lỗ lắp bulông, khoảng cách giữa hai lỗ cơ bản của càng, dung sai đường kính các lỗ cơ bản … Sau đó kiểm tra yêu cầu về các giá trị độ nhám bề mặt …

+ Kiểm tra độ không song song giữa hai đường tâm lỗ (hình vẽ dưới)

+ Kiểm tra độ không song song giữa hai mặt đầu

V. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG LỖ ĐẦU NHỎ, TRA LƯỢNG DƯ CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI.

Tính lượng dư của bề mặt lỗ đầu nhỏ f42^+0.015

Qui trình công nghệ gồm hai bước nguyên công : khoét và doa. Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu (hạn chế 3 bậc tự do), 1 chốt tỳ ở lỗ đầu to tay biên hạn chế bậc tự do xoay, chụp định vị vào đường kính ngoài của đầu biên lớn hạn chế 2 bậc tự do.

Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng f42^+0.015:

2.Z_i.min = 2. (R_z.i-1 + T_a.i-1 )

Trong đó :

R_z.i-1 : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.

T_a.i-1   : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.

r_i-1  :­ Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song ).

e_i   : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:

             R_z=150;Ti=200 nên:R_z.i-1+ T_a.i-1 = 350 mm

Giá trị cong vênh r_cv của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục:

     r_cv = 83.96mm.

Trong đó:

- D_k lấy theo bảng 3.7 - HDTKĐACNCTM

- l,d là chiều dài và đường kính lỗ.

Giá trị r_lk sai lệch do độ lệch thao dập:

r_cm =500 mm

Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:

     r₁ = k.r đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô (hệ số chính xác hoá).

     r₁ = 0,05.507 =25.35 mm.

Sai số gá đặt chi tiết e_b  ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng tổng vector sai số định vị e_đv và sai số kẹp chặt e_k, nếu không xét đến sai số đồ gá:

e_c = 0.2 + 2.e (chọn e = 0 - không tồn tại độ lệch tâm)Þ e_c =75mm

e_k: sai số kẹp chặt (Bảng 24 ) Þ e_k = 70 mm

Þ e_b = 70.4mm.

Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:

 2.Z_i.min = 2. (R_z.i-1 + T_a.i-1 )

= 2.(350 )=2x511.764=1023.73 mm.

Þ Lượng dư nhỏ nhất của khoét (gia công thô):

2.Z_min = 1023.73 mm.

Tính lượng dư cho bước gia công tinh ( doa thô):

Ta có:  r₁ = 0,05.5.7 =25.35 mm.

     e_b = 0,05.70.4 = 3.52 mm.

     R_Zi = 50 mm.

     T_i = 50 mm.

     Þ 2.Z_min = 2.(50 + 50 ) =251.18mm.

Vậy lượng dư nhỏ nhất của bước nguyên công doa thô là:

     2Z_min = 251.18 mm.

Tính các giá trị d_ti, d_min, d_max, Z_bmin, Z_bmax­

Cột kích thước tính toán trong bảng ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn nhất của kích thước theo bản vẽ. Dung sai kích thước của lỗ là 42^+0.015

Þ d_t = 42,015

Các ô tiếp theo d_ti có giá trị bằng kích thước tính toán của bước tiếp sau trừ đi giá trị của lượng dư tối thiểu.

Kích thước tính toán khi khoét sẽ bằng kích thước khi doa thô trừ đi lượng dư tối thiểu khi doa thô ,còn kích thước tính toán của phôi sẽ bằng kích thước tính toán khi khoét trừ đi lượng dư tối thiểu khi khoét:

d_t1 =42,015-0,251 = 41,764mm

d_tph = 41,764-1,023= 40,741mm

Dung sai các bước được lấy trog sổ tay CN CTM tập 1:

d_ph= 1300 mmm, d₁= 220 mmm, d₂= 15 mmm

Cột kích thước giới hạn d_max nhận được bằng cách làm tròn kích thước tính toán tới con số có nghĩa của dung sai của bước tương ứng theo chiều giảm,còn d_min nhận được bằng cách lấy hiệu của d_max với dung sai của bước tương ứng.

Khoét:  d_max2 = 42.015 mm; d_2min= 42.015-0.015 = 42 mm

Doa:  d_max1 = 41.764 mm; d_2min = 41.764- 0,22 = 41.544 mm

Phôi:        d_maxph = 40.741 mm; d_minph = 40.741 -1,3 = 39,441 mm

Kiểm tra kết quả tính toán:

     + Sau khi khoét: 2Z_max - 2Z_min = 456 - 251 = 205 mm.

                                        d₁ - d₂ = 220 - 15 = 205 mm

     + Sau khi doa thô:2Z_max - 2Z_min = 2103 - 1023 = 1080mm.

                                     d_phôi - d₂ = 1300 - 220 = 1080 mm. 

VI. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CỦA MỘT BỀ MẶT NÀO ĐÓ, CÒN TẤT CẢ CÁC BỀ MẶT GIA CÔNG KHÁC CỦA CHI TIẾT THÌ TRA BẢNG.

Nguyên công tính chế độ cắt (trùng nguyên công thiết kế đồ gá):

Nguyên công3: Gia công lỗ đầu nhỏ để đạt kích thước f42^+0,015 và cấp nhẵn bóng R_a=1,25 mm. Ta có các thông số đầu vào:

Mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng: D = 41.7 mm.

Mũi doa bằng thép gió:  D = 42 mm.

Vát mép bằng thép gió:  D = 44 mm.

3.1. Bước khoét.

Ta có:

     - Chiều sâu cắt: ở đây chiều sâu cắt chính là lượng kim loại bị cắt đi, vì thế ta có t = 0.85 mm

-Lượng chạy dao: Tra bảng 5 - 26 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta chọn lượng chạy dao vòng là: S = 1,0 mm/ vòng.

-Tốc độ cắt: V mm/ p.

     Tốc độ cắt được tính theo công thức:  

     Trong đó: C_v , m , x , y , q - hệ số mũ.

Tra bảng 5 - 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công là thép 45, vật liệu lưỡi cắt là thép T15K6 . Có :

     C_V = 18;         q = 0,6;         x = 0,2;  y = 0,3;       m = 0,25.

-T: Chu kỳ tuổi bền của dao. Theo bảng 5 - 30 (Sổ tay CNCTM tập II)

   Ta có : T = 60

-Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

k_v = k_nv.k_Mv.k_uv

k_mv: hệ số phụ thuộc vào chất liệu của vật gia công. Theo bảng 5 - 1 (Sổ tay CNCTM tập II). 

     Theo bảng 5 - 2 (Sổ tay CNCTM tập II): k_n = 1, n_v = 1

     Với thép 45 : d_b = 750 N/cm²

k_Mv = 1.

            k_nv: Hệ số điều chỉnh bổ sung phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi. Theo bảng5 - 5 (Sổ tay CNCTM tập II)

k_nv = 0,8.

            k_uv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng5-6 (Sổ tay CNCTM  tập II): k_uv = 1,15.

     - Lực cắt P_o:

Lực cắt được tính theo công thức:

              P_o = 10.C_p.t^x.S^yp.k_p.D^q

Trong đó:  +C_p, q,x,y là các ố mũ và hệ số

Theo bảng 5 - 32 (Sổ tay CNCTM tập II):

C_p  = 67,          q = 0,          x = 1,2;       y = 0,65.

K_p-Hệ số tính đến gia công thực tế. Trong trường hợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công và được xác định bằng: k_p= k_mp

Theo bảng 5 -9(Sổ tay CNCTM tập II) ta có 

     ÞP_o = 10.67.0.85^1,2.1,0^0,65.1.41,7⁰ = 551 (N).

- Mômen xoắn M_x [Nm]:

                        M_x = 10.C_M.D^q.t^x.S^y.k_p

Theo bảng 5 - 32 (Sổ tay CNCTM tập II):

              C_M = 0,09;            q = 1;          x = 0,9;                 y= 0,8.

     Þ M_x = 10.0,09.41,7^1..0,85^0,9.1,0^0,8 .1= 32,42(N.m).

Công suất cắt được tính như sau:

              N_e = 1.66  (KW)

3.2. Bước gia công doa.

Ta có:

- Chiều sâu cắt: ở đây chiều sâu cắt chính là lượng kim loại bị cắt đi,vì thế ta có t = 0.15 mm

-Lượng chạy dao: Tra bảng 5 -27 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta chọn lượng chạy dao vòng là: S = 1,5 mm/ vòng.

-Tốc độ cắt: V (m/ p).

  Tốc độ cắt được tính theo công thức:  

Trong đó: C_v , m , x , y , q - hệ số mũ.

Tra bảng 5 - 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công là thép 45,vật liệu lưỡi cắt là thép P6M5 . Ta có :

     C_V = 10,5;         q = 0,3;         x = 0,2;         y = 0,65;     m = 0,4.

-T : Chu kỳ tuổi bền của dao. Theo bảng 5 - 30 (Sổ tay CNCTM tập II)

Ta có : T = 120 phút

-Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

k_V = k_nv.k_Mv.k_{uv .}

K_Mv: Hệ số phụ thuộc vào chất liệu của vật gia công. Theo bảng 5 -1 (Sổ tay CNCTM tập II). 

Theo bảng 5 - 2 (Sổ tay CNCTM tập II): K_n = 1.

Với thép 45 : d_b = 750 N/cm²

k_Mv = 1.

k_nv: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt phôi. Theo bảng5 - 5 (Sổ tay CNCTM tập II)

k_nv = 0,8

k_uv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng5 - 6 (Sổ tay CNCTM tập II): k_uv = 1

Þ k_v= 1. 0,8. 1 = 0,8

Bảng kết quả tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

VIII.TÍNH THỜI GIAN CƠ BẢN CHO TẤT CẢ CÁC NGUYÊN CÔNG:

Trong sản hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây:

T­_ng = T_cb + T_ph + T_phv + T_k

Trong đó :

T_ng - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).

T_cb - Thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết, thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng).

T_ph - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể lấy giá trị gần đúng T_ph = 10%T_cb.

T_phv - Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: Thời gian phục vụ kỹ thuật (T_phvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (T_phvkt = 8%T_o); thời gian phục vụ tổ chức (T_pvtc)­ để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (T_phvtc=3%T_o).

T_k - Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (T_k = 5%T_o).

Như vậy:

T­_ng = T_cb + T_ph + T_phvkt +T_phvtc+ T_k

1. Thời gian cơ bản của nguyên công 01.

1.1 Phay mặt đầu (phay 1 lần cho cả 2 đầu của tay biên)

·                   Thời gian cơ bản phay đầu to T_2.1.

L = 35 mm.

L₂ = (2 ¸ 5) mm. Chọn L₂ = 5 (mm).

L₁ =  =   + 3 = 25 mm

T_1.1 = =  = 0,377 phút.

·                   Thời gian cơ bản phay đầu nhỏ T_1.2.

L = 58 mm.

L₂ = (2 ¸ 5) mm. Chọn L₂ = 5 (mm).

L₁ =  =   + 3 = 25 mm

T_1.2 = =  =  0,511phút.

Thời gian cắt cơ bản là: T_0.1=T_1.1+T_1.2=0,377+0,511=0,888 phút

2. Thời gian cơ bản của nguyên công 02:MàI mặt đầu

Thời gian cắt cơ bản là: T_0.2 = T_2.1+T_2.2 = 0,337 + 0,461 = 0,798 phút.

3. Thời gian cơ bản của nguyên công 03: Khoét - Doa - Vát mép lỗ f 42

- Thời gian cơ bản của bước khoét: T_3.1

     L = 47mm.

     L₁ = cotgj + (0.5 ¸ 2)  = cotg30⁰ + (0,5 ¸ 2) = 3,5mm.

     L₂ = (1 ¸ 3) mm.Lấy L₂ = 2 mm

     T_3..1 =  =  = 0,125 phút.

- Thời gian cơ bản của bước doa: T_3.2

     L = 47 mm.

     L₁ =  cotgj + (0.5 ¸ 2) = cotg30⁰ + (0,5¸2) = 2 mm.

     L₂ = (1 ¸ 3) mm. Lấy L₂ = 2 mm

     T_3.2 =  = =0,972  phút.

-Thời gian cơ bản để vát mép là : T_3.3= ==0,054 phút

-         Thời gian cơ bản là: T_0.3 = T_3.1+T_3.2 = 0,125+0,972 = 1,097phút.

4. Thời gian cơ bản của nguyên công 04: Vát mép mặt lỗ còn lại

     -Thời gian cơ bản là:T_0.4=0,054 phút

5. Thời gian cơ bản của nguyên công 05: Gia công mặt lắp ghép đầu to.

T_0.5= 2.

L=20mm;                  L₁=3mm;              L₂=2mm;

S = 0,2mm/ vòng;               n=78,55 mm/ vòng.

T_0.5= 2.  = 0,265 phút.

6. Thời gian cơ bản của nguyên công 06: Mài mặt lắp ghép.

Thời gian cơ bản xác định theo công thức:

T₈= 2.1,2.

Với: L₁= 5 mm; L₂= 5 mm

   m -Số chi tiết được gia công đồng thời trên bàn máy,lấy m = 1

 v_ct-Vận tốc chi tiết,v_ct = 10 m/ph

S_ng-Lượng tiến dao ngang của đá, S_ng = 0,043 mm

B_đ-Chiều rộng của đá ,B_đ = 60 mm

B_ct-Chiều rộng của chi tiết,B_ct= 50 mm

 t - Chiều sâu mài cho một hành trình kép của bàn máy,t = 0,03 mm

h - Lượng dư tổng cộng, h = 0,12

Þ  T_0.6= 1,2. = 2,14 phút

7. Thời gian cơ bản của nguyên công 07: Khoan 2 lỗ lắp bu lông.

Thời gian cắt cơ bản của bước khoan: T_0.7 =2.

     L = 35 mm;d=12mm.

     L₁ = cotgf + (0.5 ¸ 2)  =  5 mm.

     L₂ = 2 mm.

     S =  0,4 mm/ vòng;                  n = 1194,3 vòng / phút.

     Þ T_0.7 = 2. = 0,176 phút.

8. Thời gian cơ bản của nguyên công 8: Lắp nắp biên với thân biên.

9. Thời gian cơ bản của nguyên công 9: Khoan 2 chốt định vị.

              T_0.9=T_0.7=0,176

10. Thời gian cơ bản của nguyên công 10: Mài lại mặt đầu to.

Thời gian cơ bản xác định theo công thức:

T_0.10= 2.1,2.

Với: L₁= 5 mm; L₂= 5 mm

m -Số chi tiết được gia công đồng thời trên bàn máy,lấy m = 1

v_ct-Vận tốc chi tiết,v_ct = 10 m/ph

S_ng-Lượng tiến dao ngang của đá, S_ng = 0,043 mm

B_đ-Chiều rộng của đá ,B_đ = 60 mm

B_ct-Chiều rộng của chi tiết,B_ct= 50 mm

 t -Chiều sâu mài cho một hành trình kép của bàn máy,t = 0,03 mm

h -Lượng dư tổng cộng, h = 0,12

Þ  T_0.10= 2.1,2. = 1,674 phút

11. Thời gian cơ bản của nguyên công 11: Khoét,doa,vát mép lỗ đầu to.

     Thời gian cắt cơ bản là:  T_0.11= T_11.1+T_11.2+T_11.3

-         Thời gian cắt cơ bản của bước khoét: T₁₀₁₁ =

     L = 47 mm.

     L₁ = cotgf + (0.5 ¸ 2)  =  3 mm.

     L₂=2 mm.

     S =1,2 mm/ vòng;          n = 293,27 vòng / phút.

              T_11.1 =  =  0,148 phút.

-         Thời gian cắt cơ bản của bước doa: T_11.2 =

     L = 47 mm.

     L₁ = cotgf + (0.5 ¸ 2)  =  3 mm.

     L₂=2 mm.

     S =1,4 mm/ vòng;          n = 35,94 vòng / phút.

              T_11.2 =  = 1,034 phút.

Thời gian cắt cơ bản để vát mép: T_11.3 = == 0,079 phút.

Thời gian cắt cơ bản là: T_0.11= T_11.1+T_11.2+T_11.3= 0,148+1,034+0,079 =1,261 phút.

12. Thời gian cơ bản của nguyên công 12: Vát mép lỗ đầu to còn lại

       - T_0.12=T_11.3=0,079 phút

13. Thời gian cơ bản của nguyên công 13: Phay

 Thời gian cơ bản: T_0.13 =  .i

          L = 12 mm, i = 1

     L₁ = cotgj + (0.5 ¸ 2)  = 3mm.

     L₂ = (1 ¸ 3) mm. Lấy L₂ = 2 mm

     T_0.15 =  =  = 0,436 phút.

14. Thời gian cơ bản của nguyên công 14: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ.

Khoan lỗ dầu f8 thông suốt:       T_0.14 =

     L = 6 mm.

     L₁ = cotgf + (0.5 ¸ 2)  = cotg30⁰ + (0,5 ¸ 2) = 9 mm.

     L₂ = (1 ¸ 3) mm. L₂ = 2 mm

     T_0.14 =  =  = 0,029 phút.

14. Thời gian cơ bản của nguyên công 14: Phay hạ bậc đầu nhỏ.

L = 58 mm.

L₂ = (2 ¸ 5) mm. Chọn L₂ = 5 (mm).

L₁ =  =   + 3 = 25 mm

T_1.2 = =  =  0,664phút.

Thời gian cắt cơ bản là: T_0..14=0,664

Tổng thời gian cơ bản là:

T_cb=(T_0.1+T_0.2+T_0.3+T_0.4+T_0.5+T_0.6+T_0.7+T_0.9+T_0.10+T_0.11+T_0.12+T_0.13+T_0.14)=9,737 (phút)

Þ Vậy thời gian nguyên công để gia công chi tiết là:

     T_ng =  T_cb+0,1.T_cb+0,08.T_cb + 0,03.T_­cb+0,05.T_cb = 12,269 (phút)

IX. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG  3. (Gia công lỗ đầu nhỏ f42^+0.015)

9.1: Xác định kích thước của bàn máy.

9.2: Xác định phương pháp định vị.

Cơ cấu kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu trụ trượt- thanh răng hạn chế đủ 6 bậc tự do. Mặt phẳng đầu sử dụng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do,ống chụp côn có 3 vấu hạn chế 2 bậc tự do, chố ở đầu to hạn chế bậc tự do xoay.

9.3 . Vẽ đường bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá.

 Đường bao của chi tiết vẽ bằng nét màu đỏ hoặc chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phải được thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy.

9..4. Tính toán lực kẹp:

      Nhận thấy lực kẹp khi khoét lớn hơn nhiều so với khi doa nên tính toán cơ cấu kẹp cho trường hợp khoét.

Lực kẹp có phương thẳng đứng, có chiều từ trên xuống. Sơ đồ lực kẹp có dạng như hình vẽ.

. Momen cắt M có xu hướng làm cho chi tiết quay quanh trục thẳng đứng của lỗ đầu to. Muốn cho chi tiết không bị xoay trong khi đang gia công phải thắng được momen cắt M.Chi tiết gia công được kẹp chặt bằng côn có 3 vấu do đó lực kẹp cần thiết là:

                            (W+Po).f.a=K.M

Trong đó:

+ K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

K₀: Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp. K₀ = 1,1.

K₁: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, đối với gia công thô: K₁= 1,1.

K₂: Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn:

              K₂ = 1¸1,8. Ta chọn K₂ = 1.

K₃: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn: K₃ = 1.

K₄: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt.

           Trường hợp kẹp bằng tay: K₄ = 1,1.

K₅: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay.

      Trường hợp thuận lợi: K₅ = 1.

K₆: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết.

       Trường hợp định vị trên phiến tỳ: K₆ = 1,1.

ÞK₀ = 1,1.1,1.1.1.1,1.1,1 = 1,46

+ Momen cắt và lực cắt khi khoét : 

P₀ = 10.C_P.D^q.t^x.S^y.K_P = 10.67.41,7⁰.0,85^1,2.1,0^0,65.1= (N)

M = 10.C_M.D^q.t^x.S^y.K_P = 10.0,09.41,7¹.0,85^0,9.1,0^0,8.1=

      + f _ Hệ số ma sát của bề mặt chi tiết lên phiến tỳ(phụ thuộc diện tích tiếp xúc và chất lượng bề mặt), chọn f = 0,2

      + a­_Khoảng cách từ tâm mũi khoan tới chấu kẹp,a=29mm

                 w=32,42.1,46/0,2.29.10^-3-551=7609(N)

9.5 Thiết kế các cơ cấu của đồ gá.

A. Cơ cấu kẹp chặt

Sử dụng cơ cấu trụ trượt thanh răng để kẹp chi tiết, ba vấu tỳ lên đầu nhỏ, kẹp chặt chi tiết. Dùng cơ cấu kẹp này có ưu điểm đơn giản, thao tác tương đối nhanh. Khi gia công xong chỉ cần quay tay gạt, cơ cấu kẹp di chuyển lên phía trên, lấy chi tiết ra.

Lực vòng P_K  cần thiết trên bề mặt chi tiết :

              P_K = 8,16.f/(sina + f.cosa)

+ chọn a = 13⁰ => P_K = 706,9.0,2/(sin13⁰ + 0,2.cos13⁰) = 336,7 (Kg)

+ Chọn đường kính trung bình phần côn D = 40 mm

ð Momen ma sát trên bề mặt côn : M_ms = P_K.(D/2)

ð Chọn P_q = 20 KG (lực tác động của công nhân)

ð Chiều dài tay quay : L = M_ms/P_q

B. Cơ cấu bạc dẫn hướng và phiến dẫn.

Do thực hiện đồng thời khoét và doa cùng 1 lúc nên ở đây ta dùng cơ cấu thay bạc nhanh. Dùng loại bạc dẫn thay thế lắp trên phiến dẫn để thực hiện bước công nghệ gia công lỗ f42 gồm 2 bước là khoét và doa, sau mỗi bước phải thay thế bạc dẫn hướng và dụng cụ cắt. Như vậy dùng bạc thay nhanh để giảm thời gian phụ. Bạc thay thế lắp với phiến dẫn thông qua bạc lót. Bạc lót được lắp chặt với phiến dẫn theo kiểu lắp H₇/n₆. Bạc dẫn lắp sít trượt với bạc dẫn và được định vị bằng vít hãm.

    Phiến dẫn: Ta dùng phiến dẫn cố định được lắp ghép chính xác với thân đồ gá bằng 2 bu lông M10 và 2 chốt côn định vị ( chốt côn 1/50).

9.6. Tính sai số chế tạo của đồ gá.

     Khi chế tạo đồ gá sẽ có sai số đồ gá, làm cho việc gia công chi tiết không chính xác, do đó khi chế tạo đồ gá ta phải chế tạo nó đạt tới một độ chính xác nhất định để không ảnh hưởng đến các yếu tố khác thì sai số gia công sẽ không vượt quá yêu cầu kỹ thuật cho phép.

     Ta cần xác định độ chính xác của đồ gá.

Để đảm bảo độ chính xác gia công sai số gá đặt phải £ sai số gá đặt cho phép.

Sai số gá đặt cho phép được xác định theo công thức sau:

Sai số chuẩn e_c=0.

Sai số đồ gá  e_gd

+ e_dc: Sai số điều chỉnh,phụ thuộc vào khả năng lắp ráp của người thợ lắp đồ gá và dung cụ điều chỉnh.Lấy  e_dc=10 mm

+e_m:Sai số mòn đồ gá.e_m= b.N^1/2=0,5.6000^1/2=38,73 mm

Sai số kẹp chặt e_k:

Sai số kẹp chặt xuất hiện do lực kẹp phôi thay đổi. Do lực kẹp vuông góc với phương mà kích thước cần gia công nên: e_k=0.

Từ đó ta xác định được độ chính xác cần chế tạo đồ gá là: e_CT  =  29,16 mm.

KẾT LUẬN

    Sau một thời gian làm đồ án môn, 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 !

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

                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                             ………………...

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Cơ sở công nghệ chế tạo máy tập - NXB KHKT  2003

Bộ môn Công nghệ CTM- Trường đại học Bách Khoa -  HN

2. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

PGS-TS  Trần Văn Địch.

3. Hướng dẫn thiết kế đồ án CN CTM-NXB KHKT 2004

GS-TS Nguyễn Đắc Lộc

Th.S Lưu Văn Nhang

4. Đồ gá gia công cơ - NXB KHKT 2002

PGS-TS  Trần Văn Địch.

5. ATLAT đồ gá - NXB KHKT 2003

PGS-TS  Trần Văn Địch.

6. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, II, III.

GS-TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên)

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"