MỞ ĐẦU

   Hiện nay, cùng với sự phát triển của ngành cơ khí, môn công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang mỗi kĩ sư trước khi ra trường,người công nhân cố thể dựa vào làm cơ sở thiết kế. Môn công nghệ chế tạo máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kĩ thuật và càng ngày không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu. Đối với mỗi sinh viên cơ khí, đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học giúp sinh viên làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã được học ở trường qua các giáo trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy. Khi làm đồ án này ta phải làm quen với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng như so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ thể một sản phẩm điển hình. Để hoàn thành được đồ án môn học này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy:……………….. cùng các thầy cô giáo thuộc bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trường Đại Học Kỹ thuậtDo làm lần đầu được hoàn thành môn học này, tất nhiên không thể tránh khỏi có sai sót. Em rất mong có được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy và các bạn.

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

                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                              ………………

CHƯƠNG  I

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:

    Giá đỡ là loại chi tiết mà ta thường bắt gặp trong sản xuất cơ khí. Có rất nhiều loại với chức năng làm việc khác nhau. Chi tiết gia đỡ mà ta cân thiết kế là loại gia đỡ trục. Kết cấu của nó đơn giản, bao gồm mặt chính với các chức năng làm viêc sau:

- Mặt đáy có tác dụng định vị gia đỡ lên nền hoặc lên một mặt phẳng cố định khác làm nền

- Hai mặt xẻ rãnh hai bên với phần mặt bích có tác dụng lắp bu lông và đai ốc để cố định gia đỡ lên nền

   Ngoài ra, để tăng đọ cứng cho chi tiết người ta làm thêm 2 gân có chiều dày 10mm hai ben ống trụ

   Qua kết cấu và chức năng của chi tiết gia đỡ có thể xếp nó vào loại chi tiết dạng hộp

Chi tiết giá đỡ cần có ộ cứng vững cao, tính công nghệ trong chế tạo phôi tốt, không có những yêu cầu đặc biệt.

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

Chức năng làm việc chính của giá đỡ là định vị và cố định chi tiết trục sao cho đường tâm của trục phải vuông góc với mặt đáy với sai lệch 0,03 mm. Để định vị được và lắp được yêu cầu không có độ lệch tâm của 2 phần trụ f20 và f30. Ngoài ra yêu cầu chất lượng bề mặt của lỗ f30 phải cao để vừa đảm bảo định vị, vừa không gây xước bề mặt chi tiết trục khi lắp ren. Độ nhám cần đạt là R_a = 2,5 mm. Phần mặt đáy và phần mặt bích phía trên được tiếp xúc với các bề mặt của chi tiết khác. Do đó chất lượng bề mặt cần đạt  R_z = 20 mm. Riêng với phần mặt bích phía trên, yêu cầu độ vuông góc với đường tâm lỗ tức là độ song song với mặt đáy phải đạt 0,1 mm/100mm. Các kích thước còn lại không cần đạt đọ chính xác cao, có thể thực hiện được khi chế tạo phôi hoặc qua các giai đoạn gia công cơ thông thường. Dung sai kích thước từ mặt bích bắt bu lông đến mặt đáy không cần thiết đạt ± 0,05mm mà chỉ cần đạt ± 0,15mm. Kích thước chiều dày phần đế không cần khống chế dung sai vì mặt trên là mặt không làm việc. Cuối cùng dung sai của lỗ f30 phải là + 0,023 để thoả mãn chức năng làm việc của nó.

CHƯƠNG II

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. Xác định dạng sản xuất:

Tính trọng lượng của chi tiết :

              Q = V.g

Trong đó:

     V : Thể tích của chi tiết

Với chi tiết đã cho ta cho thể tích gần đúng :

   V = 172.140.270 + 3,14.22,5².36 + 80.50.17-3,14.15².40+3,14.10².30 + 20.30.10 = 260175,5 (mm³) = 0,2602 (dm³)

     g : Trọng lượng riêng của vật liệu chi tiết; với gang xám g = 7 kg/dm³

Vậy trọng lượng của chi tiết :

    Q = 0,2602.7 = 1,82 (kg)

Tính sản lượng hang năm:

      N = N₁.m(1 + a/100).(1 + b/100)

Trong đó:

    N₁ : Tố sản phẩm yêu cầu sản xuất trong 1 năm; N₁ = 7000 (chiếc/năm) 

    m : Số chi tiết trong mộy sản phẩm; m = 1

    b : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ; lấy theo tỷ lệ b = 5%

    a : Số chi tiết phế phẩm, lấy a = 4%.

Vậy : N = 7000.1.(1 + 5/100).(1 + 4/100) = 7644 (chiếc/năm)

Dự và Q của chi tiết sản suất và chỉ số chi tiết chế tạo ta xác định đay là sản xuất dạng loạt lớn

2.  Xác đinh phương pháp chế tạo phôi:

Đối với chi tiết gia đỡ có các bề mặt ngoài phẳng và cong. Ngoài ra còn có các mặt bích và lỗ hốc đơn giản. Nó thuộc nhóm chi tiết phức tạp loại 2. Vì thế phương pháp đúc là phương pháp duy nhất có thể tạo được hình dang tương đối của chi tiết. Và phương pháp đúc đay là đúc trong khuôn kim loại

CHƯƠNG III

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

1. Thiết kế nguyên công:

1.1.Nguyêncông 1: Phay mặt phẳng A                 

a)    Lập sơ đồ gá đặt:

 Dùng chuẩn thô là mặt đáy hạn chế 3 bâc tự do

 Dùng cơ câu kẹp bằng ren ốc đòn

b)    Chọn máy:

(Theo bảng 19/trang135 [4] )

Chọn loại máy phay vạn năng đứng của Liên Xô  kí hiệu 6M12P có các tính năng kĩ thuật như sau:

+ Số cấp độ : 18 cấp

+ Phạm vi tốc độ trục chính : 31,5 ¸ 1600v/ph

Þ công bội  j¹⁷ = n_max/n_min = 1600/31,5   Þ j = 1,26

Þ Các cấp độ của máy là:

     25   31,5   40   50   63   80   100   126   160   200   252   315   400   504   635   800   1000   1250   1600

+ Số cấp bước tiến dao: 18 cấp

Bước tiến bàn dao ngang từ 12 ¸ 1250 mm/ph  Þ Y = 1,26

Þ các bước tiến dao :

     25   31,5   40   50   63   80   100   126   160   200   252   315   400   504   635   800   1000   1250

+ Công suất động cơ chuyển động trục chính: 4,5 Kw   

+ Công suất động cơ chuyển động bàn máy:  2,5 Kw

c)     Chọn dụng cụ cắt

Căn cứ vào lượng dư gia công, kích thước bề mặt và vật liệu của chi tiết gia công, ta chon loại dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng kí hiệu BK8 có các đường kính cơ bản sau:

+ Đường kính ngoài: D = (1,25 ¸ 1,5)B = (1,87 ¸ 105) mm

    (theo bảng 4-94/374[1] ) Þ chọn D = 100 mm

+Số răng dao : Z = 10

+ Chiều  cao: B = 39 mm

d)    Lượng dư gia công:

Chia làm 2 bước:

+ Bước 1: Phay thô Z_b = 1,5 mm

+ Bước 2: Phay tinh Z_b = 0,5 mm

e)     Chế độ cắt:

- Bước 1: Phay thô

+ chiều sâu cắt t = 1,5 mm, theo bảng 5-125/113 [2]  Þ lượng chạy dao S_z = 0,15 mm/răng

theo bảng 5-127/115 [2]  Þ Vận tốc cắt V_b = 232 m/ph

Vận tốc cắt thực: V_t = V_b.k₁.k₂.k₃.k_4­

Trong đó:

   k₁: Hệ số điều chỉnh phụ thuôc vào độ cứng của gang k₁ = 0,9

   k₂: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất cơ lý bề mặt gia công

   k₂ = 1,25 (bảng 5-2)

   k₃: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kì bền của dao k₃ = 0,83

   k₄: Hệ số điều chỉnh phụ thuôc dạng gia công, khigia công thô: k₄ = 1

Vậy: V_t = 232.0,9.1,25.0,83 = 216,63 (m/ph)

Số vòng quay thực :

   n_t =  =  = 689,9 (vòng/phút)

Chọn theo cấp độ chuẩn của máy: n_m = 635 (vg/ph)

Vậy tốc độ cắt thực là:

    V_tt =  = 188,4 (m/ph)

Lượng chạy dao vòng: S_v = S_z.Z = 0,15.10 = 1,5 (mm/vg)

Lượng chạy dao phút: S_p = S_v.n_m.Z = 0,15.635.10 = 952 (mm/ph)

   Chọn theo máy S_m = 800 (mm/ph)

- Bước 2: Phay tinh

Lấy chế độ cắt theo bước 1:

 S_m = 800 (mm/ph) ;  n_m = 635 (vg/ph)

Kiểm tra công suất máy:  theo bảng 5-130/118 [4]  ta được N_bảng = 6,6 Kw

Hệ số điều chỉnh công suất phụ thuộc vào góc nghiêng chính  j của lưỡi cắt, với j = 60⁰ thì hệ số hiệu chinht  k = 1

Þ N = N_bảng.1 = 6,6.1 = 6,6 Kw

Vậy với máy 6M12P có công suất cắt là 7 Kw đảm bảo đủ công suất cắt

1.2. Nguyêncông 2: Phay các rãnh bắt bu lông R7

a)Lập sơ đồ gá đặt:

Ta dùng mặt phẳng định vị là mặt A hạn chế 3 bậc tự do và 3 chốt tỳ vào 2 mặt thảnh bên hạn chế 3 bâc tự do.

Đồ địng vị là 2 phiến tỳ hình chữ nhật và 3 chốt tỳ mặt bên

Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren ốc đòn

b) Chọn máy:

Chọn loại máy phay vạn năng đứng của Liên Xô  kí hiệu 6M12P

c) Chọn dụng cụ cắt:

Chọn dao phay ngón thép gió P18 chuôi côn có các thông số sau:

+ Đường kính dao: d = 14 mm

+ Chiều dài tổng cộng: L = 115 mm

+ Chiều dài phần có lưỡi cắt: l = 32 mm

+ Số răng dao: Z = 3 răng

Dao được chế tao có răng mặt đầu có dạng đuôi én để có thể cắt theo phương trục dao

d) Chọn lượng dư gia công:

Để gia công hết chiều dài của rãnh  17 mm ta chia thành 6 bước gia công như sau:

+ Bốn bước đầu có lượng dư gia công: Z_b = 3 mm

+ Hai bước cuối có lượng dư  là Z_b = 2 mm

e) Tra chế độ cắt:

Chế độ cắt cho bước 1 với t = 3 mm, theo bảng 5-143 [2] Þ ứng với lượng chạy dao S_z = mm/răng ta có vận tốc cắt V_b = 47,5 m/ph

Vận tốc cắt thực:

          V_t = V_b.k₁.k₂.k₃.k₄

Trong đó:

   k₁: Hệ số điều chỉnh phụ thuôc vào độ cứng của gang k₁ = 0,9

   k₂: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất cơ lý bề mặt gia công

   k₂ = 1,25 (bảng 5-2)

   k₃: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kì bền của dao k₃ = 0,83

   k₄: Hệ số điều chỉnh phụ thuôc dạng gia công, khigia công thô: k₄ = 1

Vậy:  V_t = 47,5.0,9.1,25.0,83.1 = 47,5 (m/ph)

Số vòng quay thực:       n_t =  =  = 1080 (vg/ph)

Chọn theo cấp độ của máy n_m = 1000 (vg/ph)

Þ Tốc độ cắt thực: V_t =  =  = 44,4 (m/ph)

Lượng chạy dao vòng: S_v = S_z.Z = 0,1.3 = 3 (mm/vg)

Lượng chạy dao phút: S_p = S_v.n_m.Z = 0,3.1000 = 300 (mm/ph)

Chọn theo lượng tiến dao của máy S_m = 252 (mm/ph)

Công suất cắt tra theo bảng 5-130/118 [4]  ta được: N_bảng = 1,3 Kw

Với hệ số điều chỉnh k = 1 thì công suất cắt thực tế là:

N = N_bảng.k = 1,3.1 = 1,3 Kw bé hơn công suất của máy 6M12P

Bước cuối cùng có t = 2mm lấy chế độ cắt như các bước trên tức là: S_m = 252 mm/ph

Để gia công rãnh tiếp theo ta tịnh tiến bàn máy về vị trí phù hợp rồi      cho dao phay vào gia công giông rãnh kia cả về định vị, kẹp chặt và cả chế độ cắt

1.3. Nguyêncông 3:  Phay mặt B đat kích thước 70^±0,15 , Rz = 20 mm

a) Lập sơ đồ gá đặt:

Lấy mặt phẳng A làm chuẩn hạn chế 3 bậc tự do, sơ đồ gá dặt như hình vẽ. Đồ định vị là  2 phiến tỳ hình chữ nhật

Dùng cơ cấu kẹp bằng ren ốc đòn

b) Chọn máy:

Chọn loại máy phay vạn năng đứng của Liên Xô  kí hiệu 6M12P

c) Chọn dụng cụ cắt:

chon loại dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng kí hiệu BK8 có các đường kính cơ bản sau:

+ Đường kính ngoài: D = (1,25 ¸ 1,5)B = (1,87 ¸ 105) mm

 (theo bảng 4-94/374[1] ) Þ D = 100 mm

+ Số răng dao : Z = 10

d) Tính lượng dư gia công:

ta áp dung công thức tính lượng dư cho bề mặt đối xứng ngoài:

        2Z_bmin = 2Z_bmin = 2[(R_za + h) + ]

- Lượng dư gia công trung gian ứng với từng nguyên công là:

+ Phôi đúc:

Theo bảng 3-66/235 [1] ta có: R_za = 200 mm ; h = 300 mm

Theo bảng 3-67/236 [1] ta có: r_a = 2,2 ¸ 3,4 (mm)Þchọn r_a = 2,5 mm

Do chuẩn kích thước trung với chuẩn định vị nên e_b = 0

+ Phay thô:

Þ 2Z_bmịn = 2(200 + 300 + ) = 1005 mm

+ Phay tinh:

Theo bảng 3-66/235 [1]:

Sau khi phay thô: R_za = 50 mm

Với gang xám sau khi phay thô thì: h = 0

r_a’ = 0,06. r_a = 0,06.2,5 = 0,15 mm

Þ 2Z_bmịn = 2(50 + 0 + ) = 100,3 mm

- Dung sai của phôi ở từng bước gia công là:

    + Phôi đúc: Tra bảng 3-91/248 [1] ứng với gang đúc trong khuôn kim loại với cấp chính xác 14 Þ T = 740 mm

    + Sau khi phay thô: Tra bảng 3-69/237 [1] Þ T = 460 mm

    + Sau khi phay tinh: Tương tự ta được Þ T = 300 mm   

     (trùng với dung sai của chi tiết trên bản vẽ chi tiết)

Sau khi tính toán ta được kết quả lượng dư cho mặt phẳng ngoài của kích thước 70 ^{± 0,15}  ; R_z = 20 mm  thể hiện ở bảng sau:

Kiểm tra kết quả tính toán:

- Lượng dư tổng cộng: d_z0 = Z_0max - Z_0min = 1550-1110 = 440 mm

                                          = d_ph - d_ct = 740 – 300 = 440 mm

-Lượng dư trung gian:

  + Phay tinh: d_Z3 = Z_3max - Z_3min = 260-100 = 160 mm

                            = d₂ - d₃ = 460 - 300 = 160 mm

    Từ đó ta có thể chọn lượng dư sao cho: 2Z_b > 2Z_bmin

 Þ Ta chia làm 2 bước:

- Bước 1: Phay thô: Dựa theo bảng tính toán lượng dư ta chọn:

                      2Z_b > 2Z_bmin = 1,005 Þ chọn Z_b = 1 mm

- Bước 2: Phay tinh: Chọn 2Z_b > 2Z_bmin = 0,1003 Þ chọn Z_b = 0,5 mm

f)      Tính chế độ cắt:

- Bước 1: Phay thô

Vận tốc cắt ; tra bảng 5-33/29 [2] Þ lượng chạy dao răng S_z = 0,1 mm/răng

Tra bảng 5-39/32 [2] Þ các hệ số C_v = 42  ;  q = 0,2   ;  x=0,1  ;  y=0,4  ;  u=0,1  ;  p=0  ;  m=0,15  ; 

Với B = 50 mm   ;  t = 1 mm  ;  D = 100 mm  ;  Z = 10

Theo bảng 5-1; 5-5; 5-6 /[2] Þ k_v = 1.1.1 = 1

Vậy V  = 82,2 (m/ph)

Số vòng quay trục chính là:

     n_t  = 261,78 (vg/ph)

chọn theo máy: n_m = 252 (vg/ph)

Þ Tốc độ cắt thực là:

   V_t = 79,13 (m/ph)

Lượng chạy dao vòng: S_v = S_z.Z = 0,1.10 = 1 (mm/vg)

Lượng chạy dao phút: S_p­  = S_v.n_m = 1.252 = 252 (mm/vg)

Kiểm tra công suất cắt của máy: tra bảng 5-130/118 [2]: N_bảng = 6,6 Kw, hệ số k = 1 Þ N = N_bảng.k = 6,6.1 = 6,6 Kw

Vậy với máy 6M12P có công suất cắt là 7 Kw đảm bảo đủ công suất cắt cho nguyên công

- Bước 2: Phay tinh

Vói: t = 0,5 mm

Þ V  = 88,01 (m/ph)

Số vòng quay: n_t  = 280,3 (vg/ph)

Þ Chọn theo máy: n_m = 252 (vg/ph)

Þ Vận tốc cắt thực tế là: V_tt = 79,13 (m/ph)

Lượng chạy dao vòng: S_v =  S_z.Z = 0,1.10 = 1 (mm/vg)

Lượng chạy dao phút: S_p = S_v.n_m.Z = 0,1.252.10 = 252 (mm/ph)

1.4. Nguyêncông 4: Phay mặt phẳng C đạt kích thước 40^±0,05,  Rz = 40 mm

a)    Lập sơ đồ gá đặt:

Lấy mặt phẳng A làm chuẩn hạn chế 3 bậc tự do, sơ đồ gá dặt như hình vẽ. Đồ định vị là  2 phiến tỳ hình chữ nhật

Dùng cơ cấu kẹp bằng ren ốc đòn

b)    Chọn máy:

Chọn loại máy phay vạn năng đứng của Liên Xô  kí hiệu 6M12P

c) Chọn dụng cụ cắt:

   Chọn dao phay mặt đầu lắp cán răng nhỏ bằng thép gió P18 có các thông số hình học như sau:

+ Đường kính ngoài của dao: D = 40 mm

+ Đường kính trong của dao: d = 16 mm

+ Chiều dài: L = 32 mm

+ Số răng Z = 10 răng

d) Chọn lượng dư gia công:

Do mặt gia công chỉ là bề mặt lắp ghép để xiết bu lông nên yêu cầu chất lượng bề mặt sau khi gia công không cao. Do đó ta chỉ cần phay thô 1 lần vơí lượng dư gia công là Z_b = 2 mm

e) Tra chế độ cắt:

Phay thô: t = 2 mm

Lượng chạy dao: theo bảng 5-125/113 [2] Þ S_z = 0,15 (mm/răng)

Vận tốc cắt V_b = 232 m/ph

Vận tốc cắt thực: V_t = V_b.k₁.k₂.k₃.k_4­

Vậy V_t = 232.0,9.1,25.0,83 = 216,63 (m/ph)

Số vòng quay thực :

   n_t  = 689,9 (vòng/phút)

chọn theo cấp độ chuẩn của máy: n_m = 635 (vg/ph)

Vậy tốc độ cắt thực là:

    V_tt  = 188,4 (m/ph)

Lượng chạy dao vòng: S_v = S_z.Z = 0,15.10 = 1,5 (mm/vg)

Lượng chạy dao phút: S_p = S_v.n_m.Z = 0,15.635.10 = 952 (mm/ph)

Chọn theo máy S_m = 800 (mm/ph)

1.5.  Nguyên công 5:  Khoan,khoét, doa lỗ f20, f30. Ta rô ren M20´1,5

a) Lập sơ đồ gá đặt:

Định vị mặt đáy bằng 2 phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do, một chốt trám chốt xoay khống chế 1 bậc tự do, tổng cộng khống chế 6 bậc tự do.

Kẹp chặt dùng cơ cấu kẹp ren ốc đòn có liên động

b) Chọn máy:

Chọn máy khoan đứng 2H135

c) Tính toán lượng dư gia công:

- Lượng dư gia công cho bước gia công bằng mũi khoan

+ Lượng dư nhỏ nhất:  Do lỗ là lỗ rỗng nên lượng dư gia công

                       Z_bmin = 1/2(D-d)

Trong đó: 

       -D: Là đường kính lỗ gia công

       -d: Là đường kính lỗ đúc: d=17.

                          Þ Z_bmin = 1/2.(20-17) = 1,5 mm

+ Khi khoan rộng lỗ f30 ta có lượng dư nhỏ nhất :

                           Z_bmin = 1/2.(30-20) = 5 mm

- Tính lượng dư gia công cho bước gia công bằng mũi khoét

Công thức tính lượng dư:

                          2Z_bmin = 2[(R_z + h)]

Độ nhám bề mặt do bước công nghệ gia công bằng mũi khoét để lại:

 R_z = 50 mm

Lớp hư hỏng do nguyên công trước để lại: h = 70 mm

Sai lệch không gian D_kg = độ lệch của mũi khoan + độ dich của tâm lỗ mũi khoan:

           D_kg = (0,9 + 0,7).70 = 0,168 mm

Sai số gá đặt:

           D_gđ =

Độ chính xác của chi tiết do kích thước mũi khoan quyết định do đó sai số chuẩn bằng không

Do đó sai số gá đặt do sai số kẹp chặt gây nên:

e_k = 0,15

Þ  D_gđ = e_k = 0,15

Thay số vào công thức tính lượng dư nhỏ nhất ta được:

            2Z_bmin = 2(0,05 + 0,07 + ) = 0,69 mm

- Lượng dự nhỏ nhất khi doa lỗ:

Độ sai lệch cong vênh chi tiết do nguyên công khoét để lại

   D = 0,05.0,168 = 0,0084 mm

Độ nhám bề mặt do nguyên công khoét để lại: R_z = 0,032 mm

Độ hư hỏng lớp bề mặt : h = 0,0040 mm

Sai số gá đặt chi tiết khi doa: D_gđ = 0,15 mm

             2Z_bmin = 2(0,032 + 0,04 + ) = 0,45 mm

Kích thước lỗ trước khi doa:

              d_max = d -2Z_kh = 30,03 - 0,45 = 29,58 mm

Kích thước lỗ khi khoét:

              d_max = 29,58 - 0,69 = 28,98 mm

  Dung sai của các nguyên công tra bảng 3-91 [1] ta được:

  Với lỗ f30 và dung sai T = 0,030 thì lỗ được gia công đạt cấp chính    xác 8 (Và dung sai sau khi doa là: T = 0,030)

  Dung sai khoét với cấp chính xác là 10 thi dung sai là: T =0,12

  Dung sai khoan với cấp chính xác 12 thì dung sai là: T = 0,23

Kích thước danh nghĩa của lỗ là:

Sau khi doa :

d_max = 30,03 ; d_min = 30,03- 0,03 mm

Sau khi khoét:

d_max = 29,58 ; d_min = 29,58 – 0,12 = 29,46 mm

Sau khi khoan:

d_max = 28,98 mm ;đ_min = 28,98 – 0,23 = 28,75 mm

-Lượng dư giới hạn:

khi doa:

2Z_bmin = 30,023 - 29,58 = 0,45 mm

2Z_max = 30 -29,46 = 0,54 mm

khi khoét:

2Z_min = 29,58 - 28,98 = 0,60 mm

2Z_max = 29,46 - 28,75 = 0,71 mm

- Lượng dư tổng cộng:

     2Z_0min = 0,45 + 0,60 = 1,05 mm

2Z_0max = 0,54 + 0,71 = 1,25 mm

- Kiểm tra kết quả tính toán:

Sau doa:

2Z_max - 2Z_min = 0,54 - 0,45 = 0,09

T₁ - T₂ = 0,12 - 0,03 = 0,09

Sau khoét:

2Z_max - 2Z_min = 0,71 - 0.60 = 0,11

T₁ - T₂ = 0,23 -0,12 = 0,11

Vậy các kết quả tính toán đã đúng

d) Tính chế độ cắt:

-Chiều sâu cắt :

Khi khoan lần 1 f20 ta chọn chiều sâu cắt: t = 0,5(D - d)= 1,5 mm

Khi khoan lần 2 f30 lấy chiều sâu cắt : t = 0,5(D - d) = 4 mm

-Khi khoan lần 2 ta cọhn mũi khoan có đường kính d=28mm

Khi khoét rộng ta lấy chiều chiều sâu cắt:

                    t = 0,5(D – d) = (29,58 – 28,98)/2 =0,3 mm

Khi doa rộng ta lấy chiều sâu cắt:

                    t = 0,5(D – d) = (30,03 – 29,58 )/2= 0,225 mm

- Lượng chạy dao tra bảng 5-11/ [2] :

Khi khoan lần 1 chọn : S = 0,45 mm/vòng

Khi khoan lần 2 ta chọn: S = 0,55 mm/vòng

Khi khoét ta chọn: S = 1 mm/vòng

Khi doa: S = 2,5 mm/vòng

- Tính vận tốc cắt cho bước công nghệ khoan lần 1:

Với bước khoan lần 1 thì với t = 1,5 mm; S = 0,45 mm/vòng, theo bảng 5-17/ [2] ta có:

     C_v = 218,7    q = 0,45    y = 0,3    m = 0,2

     k_v = k_Mv.k_uv.k_lv

Tra bảng 5-1 ta có k_Mv = 0,88

Tra bảng 5-5 ta có k_uv = 0,83 ; k_lv = 1

T = 30 ¸ 60 , chọn T = 50

Vân tốc tính toán là:

  V =  = 55,88 (m/phút)

Số vòng quay trục chính là:

n  =  = 889,74 (vòng/phút)

Chọn theo máy ta có: n_m = 900 (vòng/phút)

Vận tốc cắt thực tế là:

V_tt = p.D.n_m = 3,14.20.900 = 56,52 (m/phút)

- Tính chế độ cắt cho bước công nghệ khoan lần 2:

                 V = .k_v

Các hệ số  C_v = 56,6    q = 0,5    m = 0,4    x = 0,15    y = 0,45

Þ V =  = 17,14 (m/phút)

Số vòng quay trục chính là:

 n =  = 181,45 (vòng/phút)

Chọn theo máy: n_m = 200 (vòng/phút)

Vận tốc cắt thực tế là:

  V_tt =  = 18,84 (m/phút)

- Tính chế độ cắt cho bước công nghệ khoét:

   Vận tốc cắt:

       V = .k_v

Các hệ số  C_v = 105,5    q = 0,4    m = 0,4    x = 0,15    y = 0,45

Þ V =  = 72,61 (m/phút)

Số vòng quay trục chính tính toán:

n =  = 770,8 (vòng/phút)

Chọn theo máy:

 n_m = 800 (vòng/phút)

Þ Vận tốc cắt thực tế là:

V =  = 75,36 (m/phút)

- Tính chế độ cắt cho bước công nghệ doa:

               V = .k_v

Các hệ số: C_v = 109,0    q = 0,2    m = 0,45    x = 0    y = 0,4

Þ V =  = 40,90 (m/ph)

Số vòng quay trục chính:

n =  = 434 (vòng/phút)

Chọn theo máy:

n_m = 450 (vòng/phút)

Þ Vận tốc cắt thực tế là:

V =  = 42,39 (m/ph)

- Tính chế độ cắt cho bước ta rô ren M20´1,5:

   Vận tốc khi cắt ren hệ mét bằng ta rô:

                V =

Trong đó: tra bảng 5-49/40 [2] ta được:

Các hệ số:  C_v = 20; q = 1,2; m = 0,9; y = 0,5; T = 90

Þ V =  = 10,36 (m/ph)

Số vòng quay trục chính:

 n =  =  = 165 (vòng/ph)

Chọn theo máy: n_m = 160 (vòng/ph)

Vận tốc cắt thực tế là:

    V_tt =  = 10,48 (m/ph)

6. Nguyên công 6: Phay các rãnh đỉnh hai bên E của giá

a) Lập sơ đồ gá dặt:

Định vị mặt phẳng A làm chuẩn bằng 2 phiến tỳ khống chế 2 bâc tự do, dùng 1 chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do và 1 chốt trám khống chế 1 bậc tự do.

b) Chọn máy:

Chọn máy phay ngang 6H81A có các tính năng kĩ thuật sau:

+ Số cấp tốc độ trục chính: 16 cấp

+ Phạm vi tốc độ trục chính 65 ¸ 1800 (vòng/ph)

Do đó công bội: j = 1,26

Các cập độ: 65   80   100   125   160   200   245   305   380   475   600 745   930   1165   1450   1800

+ Số cấp bước tiến bàn máy: 16 cấp

+ Phạm vi bước tiến dao thẳng đứng: 12 ¸ 380 (mm/ph)  

Do đó j_s = 1,26

Các cấp tiến dao (mm/ph) : 12   15   19   24   30   38   48   60,5   75   95   120   150   190   240   300   380

+ Công suất động cơ chính: 2,8 Kw

+ Công suất chạy dao: 1,7 Kw

c) Chọn dụng cắt:

Chọn loại dao phay đĩa 3 mặt răng bằng thép gió P18. Các thông số lĩ thuật của dao:

+ Đường kính ngoài: D = 63 mm

+ Đường kính lỗ: d = 16 mm

+ Chiều rộng của dao: B = 10 mm

+  Số răng: Z = 16 răng

d) Lượng dư gia công:

Phay một lần đạt kích thước của ránh do đó: Z_b = 10 mm

e) Tra chế độ cắt:

Theo bảng 5-163/[2] ta có:

+ Lượng chạy dao răng: S_z = 0,7 (mm/răng)

theo bảng 5-165/[2] :

+Vận tốc cắt: V = 49,5 (m/ph)

Tốc độ cắt tính toán: V_tt = V.k  = 49,5.0,9.1,25.,083.1 = 47,5 (m/ph)

Số vòng quay thực:

n_t  = 240 (vòng/ph)

Chọn theo máy: n_m = 245 (vòng/ph)

Þ vận tốc cắt thự tế là:

 V_t =  = 48,5 (m/ph)

Lượng chạy dao: S_v = S_z.Z = 0,07.16 = 1,12 (mm/v)

Lượng chạy dao phút: S_p = S_v.n_m = 1,12.245 = 274,4 (mm/ph)

Chọn theo lượng tiến dao của máy: S_m = 240 (mm/ph)

Kiểm tra công suất máy:  Theo bảng 5-130/118 [4]  ta được:

 N_bảng < 1,1 Kw

Hệ số hiệu chinht  k = 1

Þ N = N_bảng.1 < 1,1 Kw

Vậy với máy 6H81A có công suất cắt đảm bảo đủ công suất cắt

CHƯƠNG V

XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CƠ BẢN

1. Thời gian cơ bản cho nguyên công 1: Phay mặt phẳng A bằng dao phay mặt đầu:

     L : Chiều dai chi tiết gia công; L = 140 (mm)

     L₁ : Chiều dài ăn dao; L₂ = 3 (mm)

     L₂ : Chiêu dài thoát dao; L₂ = 3 (mm)

     S = 1,5 (mm/vòng)

     n = 635 (vòng/ph)

Þ T₀^’ =  = 0,15 (phút)

Vì phay 2 bước tiến nên: T₀ = 2. T₀^’ = 2.0,15 = 0,3 (phút)

2. Thời gian cơ bản cho nguyên công 2 : Phay hai rãnh R7           

    L = 17 (mm)

    L₂ = 1 (mm)

    S_d = 300 (mm/ph)

Þ T₀^’ =  = 0,06 (phút)

Vì phay 6 bước tiến nên: T₀ = 6. T₀^’ = 6.0,06 = 0,36 (phút)

3. Thời gian cơ bản cho nguyên công 3 : Phay mặt phẳng B bằng dao phay mặt đầu:

            T₀^’ =

Trong đó:

   L = 80 (mm)

   L₁ = 3 (mm)

   L₂ = 3 (mm)

  S = 1 (mm/vòng)

   n = 252 (vòng/ph)

Þ T₀^’ =  = 0,34 (phút)

Vì phay 2 bước tiến nên: T₀ = 2. T₀^’ = 2.0,34 = 0,68 (phút)

4. Thời gian cơ bản cho nguyên công 4 : Phay mặt phẳng C bằng dao phay mặt đầu:

            T₀^’ =

Trong đó:

    L = 28 (mm)

    L₁ = 3 (mm)

    L₂ = 3 (mm)

    S = 1,5 (mm/vòng)

    n = 635 (vòng/ph)

Þ T₀^’ =  = 0,0357 (phút)

Vì phay 2 bước tiến nên: T₀ = 2. T₀^’ = 2.0,0357 = 0,0714 (phút)

5. Thời gian cơ bản cho nguyên công 5: Gia công các lỗ và ta rô

- Khi khoan lần 1:

 T₀^’ =

Trong đó:

   L = 40 (mm)

   L₁ = 1/tgj +(0,05 ¸ 2) (mm) ;  với j = 60 thì L₁ = 1,6 mm

  L₂ = 0

  S = 0,45 (mm/vòng)

  n = 900 (vòng/ph)

Þ T₀^’ =  = 0,103 (phút)

- Khi khoan lần 2:

  L = 30 (mm)

  L₁ = 1/tgj +(0,05 ¸ 2) (mm) ;  với j = 60 thì L₁ = 1,6 mm

  L₂ = 0

  S = 0,55 (mm/vòng)

   n = 200 (vòng/ph)

Þ T₀^’ =  = 0,29 (phút)

- Khi khoét:

T = (30 + 1,6 + 2)/(0,1.800) = 0,42 (phút)

- Khi doa:

T = (30 + 2.1,5)/(1,5.200) = 0,11 (phút)

- Khi ta rô:

T =  +

Với n₁ là số vòng quay chi tiết khi quay ngược: n₁ = 200 (vg/ph)

i là số lượng ta rô: i =1

L₁ = L₂ = 3 mm

 Þ T =  +  = 0,265 (phút)

6. Thời gian cơ bản cho nguyên công 6: Phay mặt phẳng E          

      T₀^’ =

Trong đó:

    L = 10 (mm)

    L₁ =  + (0,5 ¸ 2) =  + (0,5 ¸ 2)

        = 22,1 ¸ 23,6 (mm)

   Chọn L₁ = 23 mm ; L₂ = 2 mm

  S = 0,7 (mm/vòng)

   n = 245 (vòng/ph)

Þ T₀^’ =  = 0,2 (phút)

Vì phay 2 bước tiến nên: T₀ = 2. T₀^’ = 2.0,2 = 0,4 (phút)

7. Thời gian cơ bản cho nguyên công 7: Phay mặt phẳng F

Tương tụ như nguyên công 6 ta có được:

       T₀ = 2. T₀^’ = 2.0,2 = 0,4 (phút)

CHƯƠNG IV

TÍNH VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ

1. Chọn sơ đồ định vị:

   Để định vị chi tiết ta dùng :

- Một phiến tỳ(khống chế 3 bậc tự do)

 - Một chốt côn (khống chế 2 bậc tự do)

 - Một chốt trám (khống chế 1 bậc tự do)

2. Xác định phương chiều điểm đặt lực kẹp, lực cắt:

2.1. Tính lực kẹp:

- Đối với nguyên công khoan khoét doa và tarô thì chỉ có mômen xoắn (M) và lực hướng trục.

Với sơ đồ định vị và kẹp chặt như trên:

- Lực chạy dao và lực kẹp chặt tác dụng theo cùng một chiều,có xu hướng ấn chi tiết xuống mặt định vị.

  -Dưới tác dụng của mômen xoắn M chi tiết có xu hướng quay quanh tâm (00) của nó. Vì thế mômen ma sát do lực cắt hướng trục và lực kẹp W gây ra có xu hướng chống lại mômen xoắn . Do đó ta có phương trình cân bằng mômen sau đây:

                                                      K.M=w.f.a

Trong đó :

      K : Hệ số an toàn

      M: Mômen xoắn do lực cắt gây ra(mômen cắt)

      W: Lực kẹp

      f: Hệ số ma sát giữa bề mặt của chi tiết và đồ định vị (f=1,2)

     a: Khoảng cách từ mũi khoan tới tâm mỏ kẹp (mm)

Nhận xét:

 -Vì khi khoan trùng tâm chi tiết lực không có ảnh hưởng gì tới việc chống xoay của chi tiết và các bước tiến hành trên cùng một lần gá đặt cho nên ta chỉ cần tính lực kẹp ứng với bước gia công có mômen khoan lớn nhất, nó cũng sẽ đảm bảo kẹp chặt cho các bước còn lại (có mômen khoan nhỏ hơn).    

Vậy lực kẹp cần thiết xác định: 66,064(Kg)

2.2. Chọn cơ cấu định vi.

Định vị mặt phẳng A bằng hai phiến tỳ có kết cấu như sau:

Tra theo bảng 8-3/395 [2] ta có các thông số sau:

B = 20    b = 16    L = 80    d = 9    h = 5,5    c = 1

H = 12    l = 20    l₁ = 40 ^{± 0,25}    d₁ = 15    h₁ = 1,6    số lỗ: 2

2.3. Chọn cơ cấu kẹp chặt:

+ Chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu kẹp ren ốc đòn, 2 ben kẹp liên động

Tra bảng [8-30/435] ta đươc các thông số của cơ cấu kẹp chặt như sau:

M = 8              h = 1,6        d₁ = 22        c = 6

L = 80             h₁ = 3,0       d₂ = 12        c₁ = 3

B = 25             l = 36          l₁ = 6                      r = 10

H = 12             l₂ = 6                    r₁ = 16        b₂ = 8

b₃ = 2,5                               d = 10

3. Tính lực kẹp của cơ cấu kẹp:

      P : Lực đặt tay quay ở clê(ta có p=14....20 Kg)

      l : Khoảng cách từ tâm ren vít tới điểm đặt lự:

             l = 14.d  = 14.9 = 126 (mm)

      r₀ : Bán kính trung bình của ren vít; r₀ = d/2 = 9/2 = 4,5 (mm)

     a : Góc nâng ren vít; a = 2,5⁰

     j₀ : Góc ma sát trong cặp ren vít đai ốc; j₀ = 6,67⁰

     f : Hệ số ma sát ở chố tiêp xúc phẳng của ren vít với chi tiết gia công;                     (f = 0,1)

    D_N : Đường kính ngoài của mặt đầu đai ốc; D_N = 12 (mm)

    D_T : Đường kính trong của mặt đầu đai ốc;  D_T = 9 (mm)

Þ Q  = 185,958( Kg)

+ Ta xét phương trình cân bằng các mômen lực với điểm tỳ cố định:

         Q.l₁.h = W_cc.(l₁+l₂) Þ W 

       Trong đó:

            l₁, l₂ : Khoảng cách giữa các chốt tỳ và điểm đặt lực kẹp với  tâm bu lông

           h : Hệ số có ích tính đến mất ma sát giữa đòn kẹp và chốt tỳ điều chỉnh

          Q : Lực kẹp do bu lông tạo ra

          W_cc: Lực kẹp của cơ cấu kẹp tạo ra

Để đơn giản ta cho  l₁ = l₂, suy ra :  W_cc = Q. h/2

Thay số vào ta có lực kẹp của cơ cấu kẹp do ren ốc đòn phía bulông tạo ra:

                 W_cc1 = 55,2 ( Kg )

Do dùng cơ cấu kẹp liên động nên ở đai ốc còn lại có một lực kẹp W_cc2

                     W_cc2 =38,644(Kg)           

Như vậy cơ cấu kẹp thoả mãn yêu cầu.

   4.  Tính sai số chế tạo đồ gá:

4.1. Sai số chuẩn:

Trong trường hợp này chuẩn định vị trùng với gốc kích thước Þ e_c = 0

4.2. Sai số kẹp chặt:

       C : Hệ số phụ thuộc vật liệu; C = 0,8

       Q : Lực kẹp; Q = 93,8(Kg)

       L : Chiều dài tiếp xúc; L = 80 mm

(Tra bảng 20/40 [2])

Þ e­_k = 0,02

4.3. Sai số do mòn: 

     Với các phiến tỳ: b = 0,2 ¸ 0,4; chọn b = 0,2

      N: Sản lượng chi tiết

Þ e­_m  = 14,14 mm = 0,01414 mm

4.4. Sai số điều chỉnh:

e­_đc = 5 ¸ 10 mm Þ chọn e­_đc = 5 mm

4.5. Sai số gá đặt:

e­_gđ =d ;  Với d là dung sai của nguyên công: d = 0,3 mm

Þ e­_gđ = 1/3.0,3 = 0,1 mm

Vậy:  e­_ct = 0,096 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 !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy

Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật (Tập 1,2).

2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy

Nhà xuất bản Trường đại học Bách khoa Hà Nội.

3. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Pgs -Ts Trần Văn Địch.

4. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá.

- Pgs-Pts Lê Văn Tiến.

- Pgs-Ts Trần Văn Địch.

- Pts Trần Xuân Việt.

5. Sổ tay và ATLAS Đồ Gá

Pgs-Ts Trần Văn Địch

6. Tính toán và thiết kế máy công cụ.

 Phạm Đắp.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"