MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUYÊN CÔNG

I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

1. Chức năng của chi tiết:

2. Điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

II. Phân tích các yêu cầu kỹ thuật và biện pháp gia công:

III. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu:

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I. Ý nghĩa:

II. Xác định sản lượng cơ khí:

III. Xác định khối lượng của chi tiết:

III. Đặc điểm dạng sản xuất:

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

I. Cơ sở để xác định phương ánchế tạo phôi:

II. Phương án chế tạo phôi:

1 . Phương pháp dùng phôi cán:

2. Phương pháp tạo phôi bằng rèn tự do:

3. Phương pháp tạo phôi bằng rèn khuôn (dập thể tích):

III. Chọn phương án tạo phôi:

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I. Phân tích chọn chuẩn:

1. Yêu cầu và lời khuyên chung khi chọn chuẩn:

2. Chọn chuẩn tinh:

3. Chọn chuẩn thô :

CHƯƠNG V: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG VI: TÍNH LƯỢNG DƯ

1. Phương pháp thống kê - kinh nghiệm:

2. Phương pháp tính toán - phân tích:

3. Tính lượng dư cho bề mặt f50:

II. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại:

CHƯƠNG VII: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

A. Tính chế độ cắt cho nguyên công tiện tinh 50,5:

I. Chọn máy:

II. Chọn dụng cụ cắt:

1. Chọn vật liệu dụng cụ cắt:

2. Chọn kiểu dụng cụ cắt:

3. Chọn tiết diện ngang thân dao:

4. Chọn hình dáng dụng cụ cắt:

5. Chọn thông số hình học phần cắt của dao:

6. Chọn trị số cho phép của phần cắt:

7. Tính tuổi bền của dụng cụ cắt:

8. Chọn chiều sâu cắt:

III. Chọn lượng chạy dao:

1. Chọn vật liệu dụng cụ cắt:

2. Chọn kiểu dụng cụ cắt:

3. Chọn tiết diện ngang thân dao:

4. Chọn hình dáng dụng cụ cắt:

5. Chọn thông số hình học phần cắt của dao:

6. Chọn trị số cho phép của phần cắt:

7. Tính tuổi bền của dụng cụ cắt:

8. Chọn chiều sâu cắt:

III. Chọn lượng chạy dao:

1. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền thân dao:

2. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền của cơ cấu chạy dao:

3. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công:

4. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền của mảnh hợp kim cứng:

5. Xác định lượng chạy dao để bảo đảm độ nhẵn yêu cầu của bề mặt gia công:

IV. Xác định tốc độ cắt V và số vòng quay n:

1. Xác định tốc độ cắt V:

2. Xác định số vòng quay n:

V. Tính thời gian máy:

VI. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại:

CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. Nguyên lý làm việc của đồ gá:

II. Giới thiệu kết cấu đồ gá phay rãnh then:

III. Chọn các chi tiết của đồ gá.

IV. Tính lực kẹp :

1. Sơ đồ và các thành phần lực tác dụng:

2. Tính lực cắt:

3. Tính lực kẹp theo điều kiện chống trượt dọc trục do lực p_X gây nên.

4. Tính lực kẹp theo điều kiện chống lật do lực p_y gây nên:

5. Tính lực kẹp theo điều kiện chống xoay do lực P_Z gây nên:

6. Tính đường kính bu lông - lực xiết bu lông.

V. Tính sai số gá đặt:

1. Tính sai số chuẩn:

2. Tính sai số kẹp:

3. Tính sai số đồ gá.

4. Tính sai số gá đặt.

VI. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

    Chế tạo máy là một ngành rất quan trọng của nền kinh tế quốc dân. Phạm vi sử dụng của ngành chế tạo máy rất rộng rãi. Ngành chế tạo máy là nền tảng của của công nghiệp chế tạo máy. Chính vì vậy Đảng và Chính phủ rất quan tâm đến ngành Chế tạo máy công cụ. Trong sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước, muốn có những sự tiến bộ vượt bậc thì không thể không coi trọng ngành này.

    Môn học Công nghệ chế tạo máy là môn học chính trong chương trình đào tạo nghề kĩ sư cho bất cứ một trường Kĩ thuật nào. Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm, về phương pháp thiết kế quy trình công nghệ, về phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu và về những phương pháp gia công mới .Trong quá trình học tập thiết kế đồ án môn học là một nhiệm vụ quan trọng trong việc đào tạo kĩ sư chuyên ngành chế tạo máy. Đồ án giúp sinh viên hệ thống lại được các kiến thức thu nhận được từ các bài giảng, bài thực hành, hình thành cho sinh viên khả năng làm việc độc lập, làm quen với các công việc thiết kế sản phẩm Cơ khí trước khi tốt nghiệp ra trường.

    Đồ án tốt nghiệp là một bài tập tổng hợp vì vậy sinh viên được có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu các loại sổ tay, bảng tra, phối hợp chúng với các kiến thức lí thuyết đã được trang bị để tạo lập phương án thiết kế tối ưu nhất với điều kiện sản xuất cụ thể.

Đồ án cũng cho phép sinh viên phát huy khả năng sáng tạo, hoàn thiện các bài toán kĩ thuật và tổ chức xuất hiện khi thiết kế công nghệ, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm, ứng dụng các tiến bộ của công nghệ mới vào gia công.

    Đồ án có ý nghĩa rất quan trọng trong việc hình thành một phong cách làm việc khoa học của sinh viên - kĩ sư cơ khí khi giải quyết các bài toán thực tế sản xuất. Đồ án giúp nâng cao, khả năng ứng dụng nghiên cứu các quá trình công nghệ hiện hành theo các hướng như: nâng cao độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt sản phẩm, nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng thiết bị, xác định độ bền dụng cụ cắt tối ưu, ứng dụng các phương pháp gia công mới cùng các vấn đề khác mà thực tế đang giải quyết.

    Với những lí do như vậy việc tính toán thiết kế một quy trình công nghệ trong khuôn khổ một đồ án tôt nghiệp là rất quan trọng trong quá trình học tập. Trong thời gian qua, để hệ thống lại các kiến thức chuyên môn và vận dụng kiến thức đã học vào thiết kế một quy trình công nghệ cụ thể, em đã được giao đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng. Tới nay nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn:……………. và các thầy trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Em mong được sự giúp đỡ hơn nữa của các thầy để đồ án môn học của em được đầy đủ và thành công hơn nữa.

    Em xin chân thành cảm ơn!                                                        

CHƯƠNGNG I: PHÂN TÍCH NGUYÊN CÔNG

I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

1. Chức năng của chi tiết:

  Trục sơ cấp của hộp giảm tốc là một thành phần cơ bản nằm trong kết cấu của hộp có chức năng nhận và truyền chuyển động:

 - Chức năng nhận chuyển động :

+ Là bộ phận nhận truyền động từ động cơ thông qua bộ truyền puly đai lắp trên cổ trục Ø35-0,03 và rãnh then B = 10+0,03.

- Chức năng truyền chuyển động:

+ Là bộ phận truyền động từ phần răng có m = 4,5 và số răng Z = 22 cho trục trung gian .

2. Điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

- Đây là chi tiết dạng trục có Dmax =108 và Lmax = 270, Dmin = 20 (L/D < 4) nên đảm bảo độ cứng vững khi gia công, thuận lợi cho điều kiện định vị và kẹp chặt, Sự biến dạng các kích thước là không đáng kể.

- Phần răng cấp chính xác 8 nên khi gia công răng không quá khó khăn về dao (dao tiêu chuẩn).

- Đảm bảo cho phép gia công bằng các dao tiện thường .

- Kích thước giảm dần về hai phía đầu trục, thuận tiện cho việc tháo lắp các chi tiết .

- Nhiệt luyện đạt (260 ¸ 300)HB.

Vậy: Kết cấu của chi tiết trục răng theo như bản vẽ đã thỏa mãn tính công nghệ trong kết cấu, đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật và hiệu quả kinh tế .

CHƯƠNGNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I. Ý nghĩa:

   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 tổ chức sản xuất để chế tạo ra sản phẩm đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, việc xác định dạng sản xuất dựa vào các yếu tố đặc trưng đó là: 

  Với dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thì không nên đầu tư trang thiết bị máy móc mà nên tận dụng những cái đã có sẵn để sản xuất .

II. Xác định sản lượng cơ khí:

=> Khối lượng của chi tiết là:

Q = V*g = 0,76*7.852 = 6 (Kg)

Tra bảng 2 TKĐACNCTM ( trang 13 ) được dạng sản xuất là hàng khối.

III. Đặc điểm dạng sản xuất:

- Đồ gá và thiết bị đo chuyên dùng.

- áp dụng công nghệ là kết hợp cả phân tán nguyên công và tập trung nguyên công, nhằm tăng năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm.

CHƯƠNGNG III: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG CHẾ TẠO PHÔI

I. Cơ sở để xác định phương ánchế tạo phôi:

- Tạo hình dáng như chi tiết.

* Nhược điểm:

- Đầu tư trang thiết bị như: máy dập, khuôn dập cao.

- Giá thành tạo phôi cao.

- Đòi hỏi công suất thiết bị lớn do đó hạn chế trọng lượng của vật dập .

III. Chọn phương án tạo phôi:

 Qua phân tích ưu, nhược điểm của hai phương án trên, thấy phương án tạo phôi bằng phương pháp rèn khuôn ( dập thể tích ) có những thuận lợi cho việc chế tạo chi tiết: Phù hợp với dạng sản xuất hàng khối , đảm bảo được mọi yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. Cho nên quyết định chọn phương án tạo phôi bằng phương pháp rèn khuôn (dập thể tích) sẽ đảm bảo cho chi tiết gia công đạt năng suất caovà đảm bảo tính kinh tế .

CHƯƠNGNG IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I. Phân tích chọn chuẩn:

1. Yêu cầu và lời khuyên chung khi chọn chuẩn:

a. Yêu cầu:

Chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ. Vì vậy chọn chuẩn phải thỏa mãn hai yêu cầu sau :

- Đảm bảo chất lượng của sản phẩm trong suốt quá trình gia công  

- Ưu điểm:

+ Với phương án này cho phép kẹp nhanh, dễ thao tác , bề mặt định vị lớn do đó đảm bảo độ cứng vững khi gia công cắt gọt.

+ Thuận tiện cho việc sử dụng các máy chuyên dùng để gia công các nguyên công tiếp theo. Khi đó sẽ đảm bảo khoảng cách chiều trục của chi tiết gia công .

- Nhược điểm:

+ Do định vị trên hai khối V nên có thể gây ra sai số gá đặt.

+ Phải có đồ gá và máy chuyên dùng .

+ Không gian gia công hẹp .

- Phạm vi sử dụng : Sơ đồ định vị như trên để gia công mặt đầu và lỗ tâm .

CHƯƠNGNG V: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

- Để chế tạo chi tiết từ phôI ban đầu phảI trảI qua các nguyên công và trong mỗi nguyên công có một số bước công nghệ khác nhau .

- Việc lập quy trình công nghệ phảI hợp lý nhất để rút ngắn thời gian phục vụ và thời gian gia công, đảm bảo năng suất, hiệu quả kinh tế cao. Đồng thời việc sắp xếp các nguyên công hợp lý sẽ tránh hiện tượng gia công cả những  phế phẩm ở nguyên công trước .

* Việc sắp xếp trình tự các nguyên công phảI tuân theo nguyên tắc sau :

- Mặt dùng làm chuẩn công nghệ phải được gia công trước .

- Bố trí thêm việc kiểm tra trung gian sau những nguyên công dễ xảy ra phế phẩm .

- Nguyên công sau (bước sau) phảI giảm được sai số và tăng được độ bóng so với các nguyên trước (bước trước) để lại .

- Bề mặt gia công cần đạt độ chính xác cao nên để gia công sau.

e. Bề mặt trụ 50 sau khi tiện:

 R_za = 30(mm)

 T_a   =30(mm)

 d₂= 0.04*d₁ =0.04*61.5 = 2,46(mm) s_D=215(mm)

+ Sau nhiệt luyện :

Mặt trụ F50 độ chính xác giảm đi một cấp , độ nhám bề mặt tăng 1¸2 cấp , bị cong vênh các giá trị tương ứng sau nhiệt luyện là :

 R_za =50 (mm)

 T_a  =50 (mm)

 d₂ = D_k*L

 D_k : độ cong đơn vị sau khi nhiệt luyện

Theo bảng VII-10 (STCNCTM tập 1) D_k =0.3(mm)

 d₂ = 0.3*30 =9 (mm)

f. Tính lượng dư cho bước mài tinh:

Bề mặt trụ F50 sau khi tiện tinh chi tiết đạt: (Tra bảng 12 trang 40 [III] TKĐACNCTM.

 R_za = 30(mm)

 T_a  =30(mm)

Tra bảng (3-19) [II] STCNCTM được : d = 100 (mm).

 d₂ = 0.4*d₁ =0.4*61.25 = 14,7(mm)  d_D=215(mm).

II. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại:

  2Z₀ = 15mm.

*Tiện thô: 2Z_b1 = 13 mm.

*Tiện tinh : 2Z_b2 = 1,5 mm.    

*Mài tinh: 2Z_b3 = 0,5 mm.

7. Bề mặt M20:

  2Z₀ = 20mm.

*Tiện thô: 2Z_b1 = 20 mm.

8. Mặt đầu:

  2Z₀ = 12mm.

*Phay: 2Z_b1 = 12 mm.

CHƯƠNGNG VII: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

A. Tính chế độ cắt cho nguyên công tiện tinh 50,5:

I. Chọn máy:

- Chọn máy 1K62

3. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công:

Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công, lượng chạy dao được tính theo công thức sau: 

C_py: hệ số để tính lực cắt p_y.

X_pz: số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến p_y.

Y_py: số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao đến p_y.

Các số mũ và hệ số tra bảng 4.54 (thiết kế dao)

   C_py=2430

   X_py=0,9

   Y_py=0,6

K_py: hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố tới lực cắt p_y.

K_py=K_Mpy.K_jpy.K_gpy.K_ppy.K_fpy.K_hspy

K_mpy: hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố đến lực cắt p_y.

i: Số lần cắt (i=1)                          

S: Lượng chạy dao(S=0,3mm/vg)

n:  Số vòng quay trong một phút của phôi (vg/ph)

 VI. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại:

- Nguyên công I: Tôi cải thiện :

- Nguyên công II: Khỏa mặt đầu, khoan tâm :

CHƯƠNGNG VIII: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT ĐỒ GÁ         

I. Nguyên lý làm việc của đồ gá:

   Đồ gá là trang bị công nghệ đi kèm theo máy, để định vị và kẹp chặt chi tiết gia công. Đồ gá trên các máy kim loại phải đảm bảo các yều cầu sau:

   - Đồ gá phải đảm bảo độ chính xác gia công đã cho, sử dụng thuận tiện, an toàn trong khi làm việc. Kết cấu đồ gá đơn giản, nhưng phải phù hợp với công dụng trong mọi trường hợp. Trong đó hiệu quả kinh tế là chỉ tiêu quan trọng. Ngoài các yếu tố trên khi thiết kế đồ gá đặc tính dạng sản xuất là yếu tố ảnh hưởng quyết định đến việc lựa chọn phương án thiết kế đồ gá vạn năng hay chuyên dùng.

    Ở đây với sản lượng 10.000 chi tiết/năm, thuộc loại hình sản xuất hàng khối, nên thiết kế đồ gá cho phay rãnh then là đồ gá chuyên dùng.

II. Giới thiệu kết cấu đồ gá phay rãnh then:

  Kết cấu đồ gá phải đơn giản, thao tác thuận lợi, độ cứng vững cao, phải đảm bảo giữ chi tiết ổn định trong suốt quá trình gia công. Do đặc điểm của chi tiết gia công và diện tích phay nhỏ nên thiết kế kết cấu đồ gá là khối V định vị bằng bề mặt cổ trục F50, hai bên khống chế 4 bậc tự do và mặt đầu khống chế một bậc tự do, ngoài ra cơ cấu kẹp còn đòn kẹp một bulông và hai đai ốc + đệm với kết cấu đồ gá như vậy hết sức đơn giản, thuận tiện và có thể thực hiện gá đặt chi tiết gia công một cách nhanh chóng.

III. Chọn các chi tiết của đồ gá:

- Bu lông - đai ốc M8.

- Khối V đỡ. theo bảng XII-8 [I] - (TCVN 397 - 70)

IV. Tính lực kẹp:

b. Các hệ số mũ:

Theo bảng V-41 ( STCNCTM-NXBKHKT ) 2000

c_pz = 68,2 ; x_pz = 0,86 ;  y_pz = 0,72 ;  u_pz = 1 ; w_pz = 0 ; q_pz = 0,86

Theo bảng V-9 có:    K_mv=0,3

c. Lực cắt:

Các thành phần lực cắt còn lại:

 Py = 0,4.P_Z = 0,4.893 = 357 (N)

 Px = 0,55.P_Z = 0,55.893 = 419 (N)

 Pz = 0,95.P_Z = 0,95.893 = 848 (N)

3. Tính lực kẹp theo điều kiện chống trượt dọc trục do lực p_X gây nên:

 Để đảm bảo cứng vững cũng như làm tăng tuổi thọ của đồ gá ta chọn bu lông M8

  - Tính mô men vặn đai ốc:

                 M = Q . tg(a + j_tđ). r_tb + Q . tgj₁ . R’

 Trong đó:

 a - Góc nâng của đường ren a = 2^o30’

j_tđ - Góc ma sát tương đương j_tđ = 6^o 40’

r_tb - Bán kính trung bình của ren vít r_tb = 3,5mm

tgj₁- Hệ số ma sát giữa đai ốc và thanh kẹp : tgj₁ = 0,15

V. Tính sai số gá đặt:

e_k - Sai số kẹp chặt: là thành phần sai số sinh ra do sự xê dịch của chuẩn khởi xuất theo phương kích thước gia công bởi tác dụng của lực kẹp lên chi tiết.

e_đg - Sai số đồ gá. Là sai số của chi tiết đồ gia công trong đó gá do sự không chính xác về chế tạo và lắp ráp và sử dụng đồ gá:

d_đg = (1/3¸1/5) d_ct.

=> d_đg = 1/4.0,019 = 0,005 (mm)

 VI. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

- Độ không song song của đường tâm chi tiết với mặt đáy thân đồ gá không quá 0,01 mm/100 mm

- Độ không đồng tâm của 2 khối V không quá 0,01 mm/100mm

- Khối V làm bằng thép 45. Tôi đạt độ cứng HRC = 42 - 45

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. Công nghệ chế tạo máy T₁ , T₂

- PGS - PTS.Nguyễn Đắc Lộc

 - PGS - PTS.Lê Văn Tiến

2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy T₁ , T₂ , T₃ , T₄

- Nguyễn Ngọc Anh

3. Tính và thiết kế đồ gá.

- Đặng Vũ Dao

4. Thiết kế đồ án chế tạo máy

- PGS - PTS. Trần Văn Địch

5. Giáo trình KTCTM

- PGS. Lê Cao Thăng

6. Sổ tay nhiệt luyện

- Đặng Lê Toàn

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"