MỤC LỤC

MỤC LỤC                                                                                                                 1

LỜI MỞ ĐẦU                                                                                                                      7

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT                                                               8

1.1. Sản lượng chế tạo                                                                                                      8

1.2. Khối lượng chi tiết                                                                                                    8

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG                                                     9

2.1. Công dụng                                                                                                                  9

2.2. Điều kiện làm việc                                                                                                    9

2.3. Các yêu cầu kĩ thuật                                                                                                 9

2.4. Vật liệu                                                                                                                     11

2.5. Tính công nghệ của chi tiết                                                                                   12

CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI         13

3.1. Chọn dạng phôi                                                                                                       13

3.2. Phương pháp chế tạo phôi                                                                                     14

3.2.1. Cán nóng                                                                                                           14

3.2.2. Cán nguội                                                                                                          14

3.2.3. Phương pháp chế tạo                                                                                       14

CHƯƠNG 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG                                                        15

4.1. Chọn phương pháp gia công bề mặt phôi                                                            15

4.1.1. Bề mặt 1, 2, 4, 7,  9, 10, 11, 13, 14                                                                15

4.1.2. Bề mặt 3                                                                                                            15

4.1.3. Bề mặt 5                                                                                                            16

4.1.4. Bề mặt 6, 8, 12                                                                                                  17

4.2. Xác định tiến trình gia công                                                                                  19

4.3. Quy tình chọn dao và máy                                                                                    20

4.4. Chọn chuẩn gá đặt cho các nguyên công:                                                           20

4.4.1. Chuẩn định vị nguyên công 1 và 12 : Phay và mài mặt 12                        20

4.4.2. Chuẩn định vị nguyên công 2 và 5: Phay mặt 1 và mặt 11                        21

4.4.3. Chuẩn định vị nguyên công 3 và 6: Phay mặt 13 và mặt 14                     22

4.4.4. Chuẩn định vị nguyên công 4: Phay mặt 5                                                  22

4.4.5. Chuẩn định vị nguyên công 7 và 8: Phay mặt 4, mặt 2, mặt 9, mặt 10    23

4.4.6. Chuẩn định vị nguyên công 9, 13, 14 : Phay và mài mặt 6 và mặt 8        24

4.4.7. Chuẩn định vị nguyên công 10 : Phay mặt 7                                               24

4.4.8. Chuẩn định vị nguyên công 11 : Khoan mặt 3                                            25

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN        27

5.1. Xác định lượng dư gia công, dung sai kích thước phôi và phân bố dung sai. 27

5.2. Chọn máy công cụ                                                                                                  28

5.2.1. Máy phay                                                                                                          28

5.2.2. Máy khoan                                                                                                        29

5.3. Thiết kế nguyên công                                                                                             29

5.3.1. Nguyên công 1:  Phay mặt 12                                                                        29

5.3.2. Nguyên công 2:  Phay mặt 1                                                                           33

5.3.3. Nguyên công 3: Phay mặt 13                                                                         36

5.3.4. Nguyên công 4:  Phay mặt 5                                                                           40

5.3.5. Nguyên công 5:  Phay mặt 11                                                                        43

5.3.6. Nguyên công 6: Phay mặt 14                                                                         47

5.3.7. Nguyên công 7: Phay thô mặt 2,4,9,10                                                         50

5.3.8. Nguyên công 8: Phay tinh mặt 2,4,9,10                                                        54

5.3.9. Nguyên công 9: Phay mặt 6 và 8                                                                   57

5.3.10. Nguyên công 10 : Phay rãnh mặt 7                                                             61

5.3.11. Nguyên công 11: Khoan mặt 3                                                                    64

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ                                                  66

6.1. Nhiệm vụ thiết kế đồ gá                                                                                         66

6.2. Chọn sơ đồ nguyên lí của đồ gá                                                                           66

6.3. Tính toán lực kẹp đồ gá                                                                                         66

6.3.1. Xác định lực và momen cắt                                                                            66

6.3.2. Xác định lực kẹp cần thiết                                                                              67

6.3.3. Xác định đường kính bulông                                                                          70

6.4. Tính toán sai số chế tạo đồ gá                                                                              71

6.4.1. Sai số chuẩn                                                                                                      71

6.4.2. Sai số kẹp chặt                                                                                                 71

6.4.3. Sai số mòn                                                                                                         71

6.4.4. Sai số điều chỉnh                                                                                              71

6.4.5. Sai số gá đặt cho phép                                                                                     72

6.4.6. Sai số chế tạo                                                                                                    72

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM                                             73

7.1. Chi phí phôi                                                                                                             73

7.2. Chi phí nhân công và năng lượng                                                                         73

7.2.1. Chi phí của công nhân trực tiếp                                                                     73

7.2.2. Chi phí của công nhân gián tiếp                                                                    73

7.2.3. Chi phí năng lượng                                                                                          74

7.3. Chi phí gia công                                                                                                      74

7.4. Chi phí tổng cộng cho một chi tiết                                                                       75

PHỤ LỤC DAO                                                                                                                 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO                                                                                               79

LỜI MỞ ĐẦU

Trước sự phát triển không ngừng của kinh tế, xã hội. Vai trò khoa học kỹ thuật ngày càng được chú trọng. Thế hệ trẻ nói chung và sinh viên ngành kỹ thuật nói riêng là tầng lớp có nhiệm vụ kế thừa và phát triền nền kỹ thuật của đất nước. Là một sinh viên ngành cơ khí, nhận thấy kỹ thuật cơ khí là một ngành khoa học kỹ thuật giữ vai trò quan trọng, xuất hiện ở hầu hết các lĩnh vực. Từ đó dễ thấy ngành cơ khí giữ vai trò then chốt trong sự phát triển kinh tế xã hội toàn cầu.

Trở thành một kỹ sư cơ khí là ước mơ và hoài bão của em. Nó hình thành từ những ngày đầu tiên khi em được biết đến những kiến thức về kỹ thuật. Đến với Trường Đại học Bách Khoa là bước đi đầu tiên trên con đường chinh phục ước mơ của mình. Sau quá trình học tập và làm việc, chúng em đã học hỏi thêm được nhiều điều bổ ích, từ những kiến thức chuyên môn đến các kỹ năng mềm cần thiết cho hành trang sau này. “Đồ án chế tạo với đề tài gia công chi tiết Khối V” là cơ hội để em học hỏi, trao dồi và bổ sung những mảng kiến thức thiếu sót vào kiến thức cơ khí của chúng minh.

Trước khi đến với nội dung đồ án chế tạo, em xin cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy: TS…………. xuyên suốt quá trình thực hiện đồ án chế tạo. Cảm ơn ngôi trường Đại học Bách Khoa đã dạy cho em nhiều điều, giúp em có những bước đi đầu tiên trên con đường theo đuổi đam mê của mình.

Em xin chân thành cảm ơn ơn!

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I.1. Sản lượng chế tạo

- Sản lượng theo yêu cầu của khách hàng là 2000 chiếc/năm

- Giả sử 1 tháng (30 ngày) làm việc 26 ngày (nghỉ Chủ nhật), thì sản lượng trung bình một ngày đạt  chiếc/ngày

- Giả sử làm 8 tiếng/ngày thì trong một giờ phải chế tạo được 33/8 = 5 chiếc

- Thời gian để sản xuất 1 chi tiết là 60/5 = 12 phút

I.2. Khối lượng chi tiết

- Bằng cách sử dụng phần mềm Mechtab ở Hình 1.1, Hình 1.2 ta tính được khối lượng của chi tiết.

- Dùng phần mềm NX và thông tin từ nhà sản xuất thép tính được khối lượng của sản phẩm là 130 g

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

II.1. Công dụng

Khối từ hình V ngắn là sản phẩm được ưa chuộng trong ngành gia công cơ khí. Với các tính năng đặt biệt mà các loại đồ gá khác không có, chính vì thế, khối V được sử dụng trong mọi lúc mọi nơi trong gia công cơ khí.

- Khối V dùng để định vị của chi tiết là mặt trụ ngoài hoặc một phần của mặt trụ ngoài Khối V dài tương đương 4 điểm tiếp xúc và hạn chế 4 bậc tự do

- Mặt đáy là mặt phẳng tiếp xúc trực tiếp với bàn máy thông qua sử dụng 4 bulong để cố định đồ gá trên bàn máy.

II.3. Các yêu cầu kĩ thuật

- Yêu cầu độ chính xác, độ bóng, độ song song cao, dung sai bề mặt thấp thấp

- Vật liệu cứng không bị biến dạng trong quá trình gá

II.4. Vật liệu

Vật liệu được chọn phải thoả mãn các tiêu chí sau: Độ cứng bề mặt để chống mài mòn bề mặt trong quá trình hoạt động; Có sự ổn định về cơ tính khi nhiệt luyện; Không quá giòn để chịu tải trọng va đập trong quá trình cắt; Gia công cắt gọn dễ dàng.

Do các yêu cầu trên đây nên nhóm quyết định chọn vật liệu nằm trong nhóm thép công cụ

Ta thấy nhóm thép công cụ gia công nguội tôi trong dầu (AISI) có những đặc điểm sau đây: Dễ dàng gia công nhất trong nhóm thép công cụ; Độ ổn định về hình dạng khi nhiệt luyện tương đối cao; Độ cứng bề mặt cao hơn các loại vật liệu khác trong nhóm;Có chiều sâu hoá cúng thấp hơn các vật liệu trong nhóm nhưng có khả năng chống thoát Carbon tốt làm giảm phế phẩm trong quá trình nhiệt luyện ;Độ chống mài mòn thấp hơn các loại vật liệu trong nhóm nhưng do chi tiết chịu tải trọng trong thời gian ngắn nên vẫn đáp ứng được chức năng của chi tiết; Độ dẻo cao hơn các vật liệu khác trong nhóm nên có khả năng chịu va đập tốt hơn các vật liệu khác trong nhóm. Với những đặc điểm trên nhóm quyết định chọn loại thép 90CrWMn.

II.5. Tính công nghệ của chi tiết

- Vật liệu 90CrWMn có mặt trên thị trường Việt Nam và được phân phối bởi các đại lý bán thép công cụ cho gia công khuôn. Việc mua sắm vật liệu dễ, rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất.

- Hình dạng phôi đúc có hình dạng gần giống với chi tiết do đó rút ngắn số lượng bề mặt gia công và giảm lượng dư gia công.

CHƯƠNG III. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

III.1. Chọn dạng phôi

Chọn phôi phù hợp sẽ đảm bảo các tính năng kỹ thuật của các chi tiết, giảm thiêu thụ nguyên liệu thô và dụng cụ cắt, quy trình công nghệ sẽ đơn giản hơn nên giá thành sản phẩm sẽ giảm.

Lựa chọn phôi phải dựa trên các yếu tố sau:

- Vật liệu thép 90CrWMn , xử lý nhiệt để đạt độ cứng yêu cầu sau khi gia công.

- Định dạng sản xuất trung bình.

- Điều kiện sản xuất phù hợp với các nhà máy trong nước.

* Kết luận: Qua phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp gia công cùng với hình dáng, kích thước và dạng sản xuất loạt vùa, căn cứ vào ưu nhược điểm của phương pháp chế tạo phôi và vật liệu nên ta chọn phôi cán.

III.2. Phương pháp chế tạo phôi

III.2.1. Cán nóng

 Cán nóng: thường tiến hành ở nhiệt độ gia công nóng, do vậy kim loại có độ dẻo cao, nên năng suất cán tăng, nhưng kim loại bị ôxy hóa nên độ chính xác và độ bóng bề mặt thấp..

- Loại phôi tạo ra có cấp chính xác IT15 → IT16

III.2.3. Phương pháp chế tạo

Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta chọn phương pháp: Cán nóng

- Loại phôi này có cấp chính xác là IT15 → IT16.

- Độ nhám bề mặt là Rz = 80μm.

CHƯƠNG IV. CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

IV.1. Chọn phương pháp gia công bề mặt phôi

IV.1.1. Bề mặt 1, 2, 4, 7,  9, 10, 11, 13, 14

Ban đầu: CCX16, độ nhám 80 Rz.

Yêu cầu: CCX10, độ nhám 6.3 Ra.

Các phương pháp có thể gia công: phay, bào.

IV.1.2. Bề mặt 3

Ban đầu: CCX16, độ nhám 80 Rz

Yêu cầu: CCX12, độ nhám 6.3 Ra.

Các phương pháp có thể gia công: Khoan, phay.

IV.1.3. Bề mặt 5

Ban đầu : CCX16 độ nhám 80 Rz

Yêu cầu : CCX9 độ nhám 3.2 Ra

Các phương pháp có thể gia công : Phay, Bào

* Nhận xét: Dựa vào tính chất của bề mặt cần gia công: Phay và Bào là hai phương pháp được chọn vì tính chất đều là hai phương pháp gia công các bề mặt phẳng. Cả hai đều cho ra chất lượng bề mặt như nhau. Gia công bào sẽ tốn thời gian nhiều hơn do chu trình gia công gián đoạn. Gia công phay thích hợp hơn trong trường hợp này vì thời gian gá đặt, gia công nhanh hơn bào, bên cạnh đó giảm thiểu rủi ro chi tiết bị văng khỏi mâm cặp.

Phương pháp gia công được chọn: Phay thô, Phay bán tinh, Phay tinh, Mài tinh.

IV.3. Quy tình chọn dao và máy

Quy trình chọn dao và máy được thể hiện như sơ đồ dưới.

IV.4. Chọn chuẩn gá đặt cho các nguyên công:

IV.4.1. Chuẩn định vị nguyên công 1 và 12 : Phay và mài mặt 12

Phân tích: Bề mặt gia công có dạng mặt phẳng → cần khống chế 3 bậc tự do: Tz, Ry, Rx.

IV.4.2. Chuẩn định vị nguyên công 2: Phay mặt 1

Phân tích: Bề mặt 1: có dạng mặt phẳng cần khống chế 5 bậc tự do: Tz, Ry, Rx, Tx, Rz

IV.4.7. Chuẩn định vị nguyên công 7 và 8: Phay mặt 4, mặt 2, mặt 9, mặt 10

Phân tích: Bề mặt 2 : có dạng mặt phẳng cần khống chế 5 bậc tự do: Rx, Ry, Tz, Tx,Ty

IV.4.8. Chuẩn định vị nguyên công 9, 13, 14 : Phay và mài mặt 6 và mặt 8

Phân tích: Bề mặt gia công có dạng mặt phẳng → cần khống chế 5 bậc tự do: Rx, Ry, Tz, Tx,Ty

CHƯƠNG V.  XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN

V.1. Xác định lượng dư gia công, dung sai kích thước phôi và phân bố dung sai.

- Vì là phôi thép tấm cán nóng, nên sẽ xảy ra khuyết tật thoát cacbon, và cần tra bảng giá trị lớp thoát cacbon để tính lượng dư cho gia công.

- Với kích thước danh nghĩa bề dày chi tiết d = 20mm

Kết luận: Nếu chọn bề dày là 25 thì lượng dư để gia công không đáp ứng để đạt đến 20 mm.

+ Lượng dư gia công của bề mặt 10 và 13 là 5mm.

+  Chọn thép tấm có bề dày 30 mm

+  Lượng dư phôi cắt cưa các bề mặt còn lại:

Các bề mặt xung quanh của phôi: 1,3,5, 7,8 ,9 được cắt bằng cưa.

Vậy:

+ Lượng dư bề mặt 1,11 về 2 phía = 5 mm. =>kích thước danh nghĩa phôi: 40 +0.8 mm

+ Lượng dư bề mặt 13,14 về 2 phía = 5 mm. =>kích thước danh nghĩa phôi: 50 +0.8 mm

V.2. Chọn máy công cụ

V.1.1. Máy phay

Yêu cầu khi chọn máy:

- Trong quy trình có nguyên công phay dĩa và phay mặt nên chọn loại máy phay ngang và máy phay đứng

- Máy phay đứng chọn 2 loại: 1 loại để gia công thô và tinh, 1 loại gia công mỏng

V.1.2. Máy khoan

Ta chọn máy khoan đứng TC 40 DA của hãng EchoENG [8]. Thông số máy được thể hiện ở Bảng 6.6

V.2. Thiết kế nguyên công

V.2.1. Nguyên công 1:  Phay mặt 12

* Sơ đồ gá đặt:

* Các bước của nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô mặt 12, đạt CCX 12, độ nhám 25 Ra

+ Bước 2: Phay tinh mặt 12, đạt CCX 9, độ nhám 3,2 RaChọn máy công nghệ:

- Chọn máy phay đứng FV 140 VS của hãng EchoENG, thông số máy ở Bảng 6.3 

* Dụng cụ cắt:

Bước 1:

Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5 và Bảng 6.8)

Bước 2:

- Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5), thông số ở Bảng 6.5

- Cán dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.6), thông số ở Bảng 6.6

* Dung dịch trơn nguội: Emulsion 10%

* Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-702-20 [10], thông số ở bảng 6.10

V.2.3. Nguyên công 3: Phay mặt 13

* Sơ đồ gá đặt:

* Các bước của nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô mặt 13, đạt CCX 12, độ nhám 25 Ra

+ Bước 2: Phay bán tinh mặt 13, đạt CCX 10, độ nhám 6,3 Ra

* Chọn máy công nghệ

+ Chọn máy phay đứng FV 140 VS của hãng EchoENG, thông số máy ở Bảng 6.3 

* Dụng cụ cắt Bước 1:

- Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5 và Bảng 6.8)

Bước 2:

- Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5), thông số ở Bảng 6.5

- Cán dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.6), thông số ở Bảng 6.6

* Dung dịch trơn nguội: Emulsion 10%

* Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-702-20 [10], thông số ở bảng 6.10

Chế độ cắt:

Bước 1: Phay thô mặt 13, đạt CCX 12, độ nhám 25 Ra

- Chiều sâu cắt:  ap = 1,7 mm

- Lượng chạy dao:

Bước 2: Phay bán tinh mặt 13, đạt CCX 10, độ nhám 6,3 Ra

- Chiều sâu cắt:   ap = 0,8 mm

- Vận tốc cắt:

Chọn vận tốc cắt theo khả năng của dao (110 < v < 160 m/ph), chọn vận tốc cắt cho phay tinh v = 150 m/ph

V.2.4. Nguyên công 4:  Phay mặt 5

* Sơ đồ gá đặt:

* Các bước của nguyên công:

Bước 1: Phay thô mặt 5, đạt CCX 12, độ nhám 25 Ra

 Bước 2: Phay tinh mặt 5, đạt CCX 9, độ nhám 3,2 Ra

* Chọn máy công nghệ: Chọn máy phay đứng FV 140 VS của hãng EchoENG, thông số máy ở Bảng 6.3

* Dụng cụ cắt: Bước 1:

- Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5 và Bảng 6.8)

- Dao phay: 345-063Q22-13L của hãng Sandvik (Hình 6.6 và Bảng 6.9)

Bước 2:

- Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5), thông số ở Bảng 6.5

- Cán dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.6), thông số ở Bảng 6.6

- Dung dịch trơn nguội: Emulsion 10%

- Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-702-20 [10], thông số ở bảng 6.10

V.2.5. Nguyên công 6: Phay mặt 14

* Sơ đồ gá đặt:

* Các bước của nguyên công: Bước 1: Phay thô mặt 14, đạt CCX 12, độ nhám 25 Ra Bước 2: Phay bán tinh mặt 14, đạt CCX 10, độ nhám 6,3 Ra

* Chọn máy công nghệ:

* Chọn máy phay đứng FV 140 VS của hãng EchoENG, thông số máy ở Bảng 6.3

* Dụng cụ cắt:

Bước 1:

- Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5 và Bảng 6.8)

- Dao phay: 345-063Q22-13L của hãng Sandvik (Hình 6.6 và Bảng 6.9)

Bước 2:

- Hạt dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5), thông số ở Bảng 6.5

- Cán dao: 345R-1305M-PL 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.6), thông số ở Bảng 6.6

* Dung dịch trơn nguội: Emulsion 10%

* Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-702-20 [10], thông số ở bảng 6.10

Chế độ cắt:

Bước 1: Phay thô mặt 14, đạt CCX 12, độ nhám 25 Ra

- Chiều sâu cắt:   ap = 1,7 mm

- Lượng chạy dao:

- Vận tốc cắt:

Chọn vận tốc cắt theo khả năng của lưỡi cắt (110 < v < 160 m/ph), chọn vận tốc cắt cho phay thô v = 150 m/ph

Bước 2: Phay bán tinh mặt 14, đạt CCX 10, độ nhám 6,3 Ra

- Chiều sâu cắt:   ap = 0,8 mm

- Lượng chạy dao:

Lượng chạy dao của lưỡi cắt 345R-1305M-PL 4240 0,07 < f < 0,21

=> Chọn f = 0,1 mm/răng

V.2.6. Nguyên công 7: Phay thô mặt 2,4,9,10

* Sơ đồ gá đặt:

* Các bước của nguyên công:

Bước 1: Phay thô mặt 2,4,9,10, đạt CCX 12, độ nhám 25 Ra 

Bước 2: Phay tinh mặt 2,10, đạt CCX 10, độ nhám 12,5 Ra

* Chọn máy công nghệ: Chọn máy phay đa năng UWF 1.1 của hãng KNUTH, thông số máy ở Bảng 6.3 

Dụng cụ cắt:

- Hạt dao: N331.1A-115008E-M30 4330 của hãng Sandvik (Hình 6.5 và Bảng 6.8)

V.2.8. Nguyên công 9: Phay mặt 6 và 8

* Sơ đồ gá đặt:

* Các bước của nguyên công:

Bước 1: Phay thô mặt 6, đạt CCX 14, độ nhám 25 Ra 

Bước 2: Phay bán tinh mặt 6, đạt CCX 11, độ nhám 6,3 Ra 

Bước 3: Phay tinh mặt 6, đạt CCX 9, độ nhám 3,2 Ra

* Chọn máy công nghệ:

Chọn máy phay đứng FV 140 VS của hãng EchoENG

* Dụng cụ cắt:

 Bước 1:

- Hạt dao: 490R-08T304M-PL 4340 của hãng Sandvik (Hình 6.5 và Bảng 6.8)

Bước 2:

- Hạt dao: 490R-08T304M-PL 4340 của hãng Sandvik (Hình 6.5), thông số ở Bảng

- Cán dao: 490-032C3-08M của hãng Sandvik (Hình 6.6), thông số ở Bảng 6.6

* Dung dịch trơn nguội: Emulsion 10%

* Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-702-20 [10], thông số ở bảng 6.10

V.2.9. Nguyên công 10 : Phay rãnh mặt 7

Phay rãnh mặt 7, đạt CCX 8, độ nhám 6,3 Ra

* Sơ đồ gá đặt:

* Chọn máy công nghệ:

Chọn máy phay ngang FVO 160 VE của hãng EchoENG

* Dụng cụ cắt:

Bước 1:

Hạt dao: QD-NE-0200-020E-PM 4340 của hãng Sandvik (Hình 6.5 và Bảng 6.8)

* Dao phay: QD-EC080X10-M của hãng Sandvik

* Dung dịch trơn nguội: Emulsion 10%

* Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-702-20 [10], thông số ở bảng 6.10

Chế độ cắt:

Phay rãnh mặt 7, đạt CCX 8, độ nhám 6.3 Ra

- Chiều sâu cắt:   ap = 2 mm

- Lượng chạy dao:

V.2.10. Nguyên công 11: Khoan mặt 3

* Sơ đồ gá đặt:

- Khoan lỗ: Yêu cầu: CCX10, độ nhám 6,3 Ra

- Chọn máy công nghệ: máy khoan đứng 2A135

- Dụng cụ cắt: Mũi khoan CoroDrill 860.1-0450-014A0 GM của hãng Sandvik

CHƯƠNG VI. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

VI.1. Nhiệm vụ thiết kế đồ gá

Vấn đề được chú ý khi thiết kế đồ gá là năng suất, chất lượng và giá thành gia công:

- Đồ gá phải đảm bảo sao cho quá trình định vị và kẹp chặt nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia công là ngắn nhất.

- Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ chính xác gia công.

VI.2. Chọn sơ đồ nguyên lí của đồ gá

Sơ đồ nguyên lý được chọn ở phần thiết kế nguyên công.

- Định vị:

Gá phôi bằng mặt phẳng vuông góc với đường tâm mặt trụ nhờ 3 chốt định vị đảm bảo độ song song giữa mặt V và mặt phẳng chuẩn, hạn chế được 3 bậc tự do.

Mặt bên dùng hai chốt tỳ để hạn chế 5 bậc tự do của chi tiết

- Kẹp chặt: nhờ vis xiên

VI.3. Tính toán lực kẹp đồ gá

VI.3.1. Xác định lực và momen cắt

Trong nguyên công phay thô và phay tinh mặt 12 ta lấy số liệu của phay thô để tính toán cho lực kẹp cần thiết bởi vì phay thô sinh ra moment và lực cắt lớn hơn phay tinh.

 VI.2. Chọn sơ đồ nguyên lí của đồ gá

Sơ đồ nguyên lý được chọn ở phần thiết kế nguyên công.

- Định vị:

Gá phôi bằng mặt phẳng vuông góc với đường tâm mặt trụ nhờ 3 chốt định vị đảm bảo độ song song giữa mặt V và mặt phẳng chuẩn, hạn chế được 3 bậc tự do.

Mặt bên dùng hai chốt tỳ để hạn chế 5 bậc tự do của chi tiết

- Kẹp chặt: nhờ vis xiên

VI.3. Tính toán lực kẹp đồ gá

VI.3.1. Xác định lực và momen cắt

Trong nguyên công phay thô và phay tinh mặt 12 ta lấy số liệu của phay thô để tính toán cho lực kẹp cần thiết bởi vì phay thô sinh ra moment và lực cắt lớn hơn phay tinh.

VI.3.2. Xác định lực kẹp cần thiết

Trong hình 7.1 mô tả lực cắt Qc, moment cắt Mc và lực kẹp F và hình 7.3 là hình chiếu bằng của chi tiết và các lực theo phương x.

Theo hình 7.1 ta nhận thấy lực Fy và lực Q có tác dụng kẹp chặt chi tiết xuống 3 chốt định vị nên trong tính toán ta bỏ qua hai lực này.

Bố trí các chốt sao cho lực nằm trong 3 mặt phẳng 1, 2 và 3 trong đó mặt 1 và 3 giống nhau.

Để đảm bảo an toàn ta phải nhân lực xiết F với một hệ số an toàn K được tính qua công thức (7.11) theo  [10, trang126]:

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

Trong đó:

+ K₀ = 1,5 : hệ số an toàn

+ K₁ = 1 : hệ số phụ thuộc tình trạng bề mặt của phôi do vật liệu khác nhau, tra bảng 2.28 theo [12, trang 126].

+ K₂ = 1,2 : hệ số tính đến việc tăng lực cắt khi mòn dao, ta chọn gia công thô

+ K₃ = 1 : hệ số tính đến sự tăng lực cắt khi mặt gia công không có gián đoạn khi gia công, ta chọn không có va đập

⇒ K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆ = 3,51

Vậy lực xiết: F’ =FxK=2454.3x3.51= 8614.6 N

VI.3.3. Xác định đường kính bulông

Chi tiết được kẹp chặt bằng vít ép. Trong trường hợp này có thể coi là tính bulông được xiết chặt, chịu lực tác dụng theo chiều trục, bu lông chịu tải trong tĩnh, theo tài liệu  [11, trang 579].

Thế công thức (7.10) vào công thức (7.9) ⇒ D =7.7 mm

Tra các sản phẩm tiêu chuẩn của nhà phân phối chi tiết máy Misumi chọn vis để tỳ mặt bên có đường kính M12.

VI.4. Tính toán sai số chế tạo đồ gá

VI.4.1. Sai số chuẩn

Do chuẩn kích thước và chuẩn đo lường trùng nhau nên sai số chuẩn bằng không.

VI.4.4. Sai số điều chỉnh

Là sai số trong quá trình lắp ghép, gá đặt và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ để điều chỉnh. Tuy nhiên khi thiết kế đồ gá, ta có thế lấy theo [12, trang 22]

ε_dc = 10 (µm)

VI.4.5. Sai số gá đặt cho phép

VI.4.6. Sai số chế tạo

Từ công thức (7.5) ta tính được sai số chế tạo đồ gá: e_ct = 0,158 mm

Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho tạo cho phép trên đây ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá như sau:

+ Độ không song song giữa mặt định vị và mặt đáy của đồ gá không quá 0,158 mm.

+ Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị và mặt đáy đồ gá không quá 0,158mm.

CHƯƠNG VI. TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM

VI.1. Chi phí phôi

Chi phí kim loại:

Thép 90CrWMn :  khoảng 50000 đồng/kg

Giá vật liệu cho mỗi chi tiết: 50000×0,393 = 19650 đồng/1chi tiết

Vậy tổng chi phí phôi:

A₁ = 19650x2000 = 39300000 đồng

VI.2. Chi phí nhân công và năng lượng

VI.2.1. Chi phí của công nhân trực tiếp

Z₀ = w_i.t.α.β.γ.δ

Trong đó:

+ w_i: lương của công nhân theo giờ, w_i = 25000 đồng/giờ

+ t: thời gian gia công 1 chi tiết, t = 60.75 phút = 1 giờ

+ α: hệ số tính đến tiền thưởng và các khoản tiền phải trả khác, chọn  = 1,2

+ β: Hệ số tính đến tiền trả cho công việc khác (nghỉ phép,…), chọn  = 1,07

+ γ: Hệ số tính đến bảo hiểm xã hội, chọn γ = 1,14

VI.2.2. Chi phí của công nhân gián tiếp

Quy ước cứ 3 công nhân chính sẽ có 1 công nhân gián tiếp, lương của công nhân phụ bằng 60% của lương công nhân chính

VI.2.3. Chi phí năng lượng

C_nl = Q.C.t

Trong đó:

+ Q: là công suất trung bình các máy tiêu hao; Q = 2,29 (kW/h)

+ t: thời gian chạy của máy ; t = 60,75phút/chi tiết

+ C = 2320 đ/kW: giá thành 1 đơn vị năng lượng.

⇒ C_nl = 2,29×2320×60,75/60=5379 đồng

VI.3. Chi phí gia công

Theo [15, trang 594], tổng chi phí gia công cho 1 chi tiết gồm các chi phí như:

- C_h: chi phí cho thời gian gá đặt và tháo chi tiết, C_h = C_o.T_h

- C_m: chi phí cho thời gian gia công, C_m = C_o.T_m

- C_c: chi phí cho thời gian thay dụng cụ cắt, với n là số chi tiết trên 1 dụng cụ ca C_c = C_o.T_t/n

VI.4. Chi phí tổng cộng cho một chi tiết

Vậy chi phí tổng cộng cho một chi tiết là:

A = A₁ + A₂ + A₃=  8416 + 49292 +135412 = 193120 đồng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hà Văn Vui; Nguyễn Chỉ Sáng; Phan Đăng Phong, Số tay Thiết kế cơ khí Tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2006

[2].ISO 8062: Castings - System of dimensional tolerances and machining allowances, 1994.

[3]. KNUTH Machine Tools, Trang web: http://www.knuth-machinetools.com/.

[4]. EchoENG, Trang web: http://www.echo-eng.it/en/category/100

[5]. SANDVIK Coromart, Trang web:https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/knowledge/pages/default.aspx

[6] MITUTOYO, Trang web: http://www.mitutoyo.co.jp.

[7]. Surface Finish - 4: Predicting Surface Finishes, Trang web: http://thevms.net/3engineering/9eng_surface/eng_surface_04.html

[8]. Technical Data, Mitsubishi.

[9]. Boring | Milling MAPAL compentence Tools with ISO element

[10]. Lê Trung Thực, Đặng Văn Nghìn, Hướng dẫn đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2012.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"