MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................................2

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN…………………..……......................……4

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN…………………..………….....................…5

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI................................6

I. NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG........................................................................... 6

1.1. Phạm vi ứng dụng của chi tiết................................................................................. 6

1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết................................................ 7

1.3. Phân tích độ chính xác về kích thước gia công...................................................... 7

II. VẬT LIỆU CHẾ TẠO................................................................................................... 8

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT................................................................................... 9

IV. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI................................................. 9

4.1 Chọn phôi................................................................................................................ 11

4.2 Phương pháp chế tạo phôi..................................................................................... 11

4.3 Bản vẽ khuôn đúc................................................................................................... 13

CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP TRÌNH TỰ GIA CÔNG........................................................ 14

I. CÁC QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ............................................................................... 14

1.1. Bản vẽ đánh số các bề mặt cần gia công.............................................................. 14

1.2. Hai phương án gia công........................................................................................ 14

1.3. Phân tích các quy trình công nghê – chọn quy trình............................................. 16

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG................................................................... 16

I. NGUYÊN CÔNG 1: PHAY MẶT PHẲNG (BỀ MẶT 2-3)............................................ 16

II. NGUYÊN CÔNG 2: PHAY MẶT PHẲNG (BỀ MẶT 7-8)........................................... 18

III. NGUYÊN CÔNG 3: KHOAN- KHOÉT - DOA LỖ Ø20............................................. 23

IV. NGUYÊN CÔNG 4: KHOAN - KHOÉT - DOA LỖ Ø12............................................ 24

V. NGUYÊN CONG 5: VÁT MÉP................................................................................... 32

VI. NGUYÊN CÔNG 6: VÁT MÉP................................................................................. 34

VII. NGUYÊN CÔNG 7: XỌC RÃNH THEN 8............................................................... 36

CHƯƠNG 4: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG................................................................ 39

CHƯƠNG 5: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT................................................................................. 43

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ......................................................... 50

LẬP BẢNG KÊ TRANG THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ........................................................ 55

KẾT LUẬN.................................................................................................................... 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 58

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một trong những ngành kỹ thuật then chốt, giữ vai trò quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Ngành có nhiệm vụ thiết kế và chế tạo các sản phẩm cơ khí phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc dân. Do đó, việc phát triển lĩnh vực này luôn được Nhà nước đặc biệt quan tâm và chú trọng.

Để đáp ứng yêu cầu phát triển, ngành công nghệ chế tạo máy cần được đầu tư đồng bộ cả về trang thiết bị hiện đại và nguồn nhân lực chất lượng cao. Trong đó, đào tạo đội ngũ kỹ sư và cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn vững vàng, có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn là nhiệm vụ trọng tâm của các cơ sở đào tạo kỹ thuật.

Trong bối cảnh hiện nay, kỹ sư cơ khí không chỉ cần nắm vững kiến thức nền tảng mà còn phải có khả năng giải quyết các vấn đề kỹ thuật phát sinh trong thực tế sản xuất. Vì vậy, việc học tập và nghiên cứu môn Công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, góp phần hình thành tư duy thiết kế và quy trình công nghệ cho sinh viên ngành cơ khí.

Sau thời gian học tập và thực hiện, dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy PGS.TS ………………., em đã hoàn thành Đồ Án Môn Học Công nghệ chế tạo máy. Nội dung đồ án tập trung vào việc thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết TAY BIÊN, qua đó giúp em củng cố kiến thức đã học và nâng cao khả năng vận dụng vào thực tế.

Tuy đã cố gắng hoàn thành đồ án với tinh thần nghiêm túc, nhưng do hạn chế về kinh nghiệm thực tế và kiến thức chuyên môn, đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được sự góp ý của thầy để đồ án được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                                                                                                                  TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                                                Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                                                   (ký)

                                                                                                                                                                    ……………………

CHƯƠNG 1:  NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI

I. NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1 Phạm vi ứng dụng của chi tiết

- Tay biên là chi tiết dạng càng, là dạng chi tiết có một hay một số lỗ cơ bản và tâm của nó song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó

- Chi tiết tay biên có chức năng truyền lực và biến đổi chuyển động giữa piston (tịnh tiến) và trục khuỷu (quay tròn) hoặc ngược lại. Ngoài ra còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ)

- Chi tiết này được sử dụng phổ biến trong ngành chế tạo máy, công nghiệp ô tô (cơ cấu lái, hệ thống treo), hoặc các hệ thống truyền động trong máy sản xuất tự động.

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Bệ mặt làm việc của chi tiết chủ yếu là hai bề mặt trong của lỗ. Cụ thể là cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

+ Hai đường tâm lỗ phải vuông góc với mặt đầu tay biên

+ Hai đường tâm lỗ phải đảm bảo khoảng cách 102±0.02

+ Độ không song song của hai tâm lỗ là 0.02mm

- Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết tay biên như sau:

+ Kết cấu của tay biên phải được đảm bảo khả năng cứng vững.

+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.

1.3 Phân tích độ chính xác về kích thước gia công

Từ bản vẽ chi tiết gia công đã cho tra tài liệu về dung sai:

1.3.1 Độ chính xác gia công về kích thước

- Các kích thước có dung sai có chỉ dẫn:

+ Kích thước danh nghĩa: D_N=Ø12^+0,018 mm

ES = +0,018mm  EI = 0 Dung sai: T_D = ES – EI = 0,018mm =18µm - tra bảng 6/302 (bảng tra giáo trình Dung sai – Kỹ thuật đo trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM) được kích thước Ø12^+0,018 đạt cấp chính xác 7, miền dung sai H7, do đó Ø12^+0,018 = Ø12H7

1.3.3 Độ chính xác về vị trí tương quan

+ Độ không song song giữa 2 lỗ Ø12 và Ø20 không quá 0.02mm (Tra bảng 10/317 cấp CCX 7 - giáo trình Dung sai - Kỹ thuật đo trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM)

+ Độ không vuông góc giữa các mặt đầu không quá 0.012mm (Tra bảng 10/317 cấp CCX 7 - giáo trình Dung sai - Kỹ thuật đo trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM)

1.3.4 Độ chính xác về chất lượng bề mặt của chi tiết gia công

+ Lỗ (9) có Ø = 12mm làm việc có độ nhám bề mặt tương đối cao R_a=0.63mm

+ Lỗ (10) có Ø = 20mm làm việc có độ nhám bề mặt tương đối cao  R_a= 0.63mm

+ Các bề mặt 2-3-7-8 có độ nhám R_Z= 25mm

II. VẬT LIỆU CHẾ TẠO

- Tay biên là chi tiết dạng càng, chịu tải trung bình, làm việc trong môi trường rung động nên vật liệu chế tạo phải đáp ứng được độ cứng vững. Vật liệu thông thường dùng để chế tạo là thép cacbon, thép hợp kim, các loại gang xám.

- Ở đây với chi tiết này ta chọn vật liệu là gang xám, ký hiệu GX 15 - 32

Giải thích kí hiệu:

+ GX: Là kí hiệu của gang xám.                                                         

+ 15: Chỉ số giới hạn bền kéo: δ_k= 15 (N/mm²).

+ 32: Chỉ số giới hạn bền uốn: δ_u= 32 (N/mm²).

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

- Trong chế tạo máy, người ta phân biệt thành 3 dạng sản xuất:

+ Sản xuất đơn chiếc

+ Sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)

+ Sản xuất hàng khối

- Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Để xác định được dạng sản xuất, ta cần phải tính

Thay số lần lượt ta được:

N=150000.1 (1+5+5/100)= 165000  (Chi tiết)

+ Dùng phần mềm Solidworks tính toán được khối lượng của chi tiết gia công là: M= 0.335kg

Kết luận: Từ những kết quả có được qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng khối

IV. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

4.1 Chọn phôi

- Phương pháp chọn phôi đối với chi tiết tay biên có dạng càng:

+ Phôi đúc

+ Vật liệu: Gang xám 15-32

+ Cấp chính xác đúc: cấp II

+ Kích thước phôi có cấp chính xác IT15 ÷ IT16

4.3 Bản vẽ khuôn đúc

- Các lưu ý khi đúc chi tiết:

Do gang xám dễ đúc do chảy loãng tốt, ít co ngót nên được dùng rộng rãi để đúc các chi tiết, nhưng trong quá trình đúc cần lưu ý một số việc sau:

- Do gang dễ biến trắng nên khi dùng vật làm nguội cần phải thận trọng

- Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng đều nhiệt độ, tránh nút nhiệt ở vật đúc

CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP TRÌNH TỰ GIA CÔNG

I. CÁC QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1. 1 Bản vẽ đánh số các bề mặt cần gia công

1.2 Qua hình vẽ trên ta nhận thấy rằng có những phương án gia công như sau

 1.2.1 Phương án gia công 1

Phương án công nghệ gia công Tay Biên phương án 1

1.2.2 Phương án gia công 2

Phương án công nghệ gia công Tay Biên phương án 2

1.3 Phân tích các quy trình công nghệ - chọn quy trình

- Qua các quy trình đã được nêu ra, ta nhận thấy rằng ở từng quy trình đều có những ưu và nhược điểm. Riêng với quy trình công nghệ 1, ta thấy rằng đây là qui trình gia công hợp lý hơn so với các quy trình kia, với các ưu điểm sau:

- Trình tự gia công hợp lý

- Các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn

CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP NGUYÊN CÔNG

I. NGUYÊN CÔNG 1: PHAY MẶT PHẲNG (BỀ MẶT 2-3)

1. Sơ đồ gá đặt

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn thô là mặt đầu chưa gia công. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy.

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu lớn của càng bằng khối V ngắn. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy.

3. Chọn máy

Ta chọn máy đứng vạn năng 6H12. Tra bảng 9-38 trang 73 - Sổ tay CNCTM 3, ta có các thông số cơ bản của máy như sau:

- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 kW.

- Phạm vi tốc độ trục chính: 30÷1500 vg/ph.

- Số cấp tốc độ: 18.

- Đường kính lỗ trục chính: 29mm.

- Độ côn trục chính: N⁰3.

5. Tra lượng dư gia công và chế độ cắt

* Chiều sâu cắt :

+ Phay thô: t₁ = 3 mm.

+ Phay tinh: t₂=0,5mm.

­* Lượng chạy dao :                    

Tra bảng 5-125 trang 113 - Sổ tay CNCTM 2

+ Lượng chay dao khi phay thô: s₁ = 0,15. 1. 0,7 = 0,105 mm/răng. Trong đó: k₁=1: Gá dao không đối xứng, K₂=0,7: Góc nghiêng chính của dao 90⁰

+ Lượng chay dao khi phay tinh: s₂=0,15. 1,5 . 1=0,225 mm/răng. Trong đó, k=1,5: Góc nghiêng chính khi phay tinh 30⁰.

* Số vòng quay:

n = 1000.v/π.D=1000.173,8 /3,14.100= 553,5vòng/phút

- Theo máy phay 6H12, chọn n = 300 vòng/ phút

- Lượng chạy dao phút:

+ Phay thô:

s₁=s_z.z.n=0,105.8.300=252 mm/phút.

Theo máy chọn bước tiến của bàn: s₁ = 235 mm/phút.

+ Phay tinh:

s₂=s_z.z.n=0,225.8.300=540 mm/phút.

Theo máy chọn bước tiến của bàn: s₂ = 475 mm/phút.

* Công suất khi phay:

 Tra bảng 5-130 trang 118 – Sổ tay CNCTM 2, công suất lớn nhất khi phay là: N_e = 4,6Kw

Ne < N_máy. h =7 . 0,75 = 5,25 kw. Do đó đảm bảo an toàn khi gia công.

III. NGUYÊN CÔNG 3: KHOAN - KHOÉT - DOA LỖ Ø20

1. Sơ đồ gá đặt

Chế độ cắt được tính toán ở phần sau.

IV. NGUYÊN CÔNG 4: KHOAN - KHOÉT - DOA LỖ Ø12

1. Sơ đồ gá đặt

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu đã gia công. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy.

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ trong lỗ Ø20 bằng chốt trụ ngắn. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy.

- Định vị bậc tự do còn lại bằng mặt trụ của chốt trụ ngắn lên mặt trụ ngoài đầu nhỏ của càng. Chi tiết bị khống chế xoay quanh Oz.

2. Kẹp chặt chi tiết

- Kẹp chặt bằng mỏ kẹp vào giữa chi tiết

3. Chọn máy

- Chọn máy 2A135

+ Số cấp tốc độ: 9

+ Số vòng quay trục chính: 68¸1100 vòng/phút

+ Số cấp bước tiến: 11

4. Chế độ cắt

4.1 Bước 1: Khoan lỗ j10

* Dụng cụ cắt: Mũi khoan thép gió j10

 (d = 10 ; l = 50 ; L = 80 ) (TCLX 10702 - 77)

* Tra lượng dư gia công và chế độ cắt khi khoan

* Chiều sâu cắt:

Chiều sâu cắt: t₁= 10 /2 = 5 (mm)

* Lượng chạy dao:

Tra bảng 5-89 trang 86 - Sổ tay CNCTM 2

- Lượng chạy dao : S = 0,47 (mm/vòng)

* Vận tốc cắt:

Tra bảng 5-90 trang 86 - Sổ tay CNCTM 2

+ Tốc độ cắt: v = 28 (m/v)

- Theo thuyết minh máy, ta chọn số vòng quay theo máy n = 750 (v/ph)

- Ta chọn: S_M = 600 (mm/phút) (bảng thuyết minh máy)

Công suất yêu cầu khi gia công:

- Tra bảng 5-89 trang 86 – Sổ tay CNCTM 2

+ Công suất cần thiết cần thiết khi khoan: N=1 kw.

+ N_max=1Kw < N_máy. h=6.0,8. = 4,8 Kw. Do đó đảm bảo an toàn khi gia công.

* Tính thời gian cơ bản khi khoan:

Thời gian thực hiện bước 1 là:

T_B1 = T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁ = 0,14 (phút)

4.2 Bước 2: Khoét thô lỗ j11

* Dụng cụ cắt: Mũi khoét D = 11mm

(g = 5⁰ ; a = 8⁰ ; j = 60⁰ ; j₁ = 30⁰ ; w = 10 ; f = 1 ; l = 0)

* Tra lượng dư gia công và chế độ cắt khi khoét thô lỗ j11

* Chiều sâu cắt :

Chiều sâu cắt: t2= D - d/2= 1,75/2  = 0,875 (mm)

* Lượng chạy dao:

Tra bảng 5-107 trang 98  - Sổ tay CNCTM 2

- Lượng chạy dao : S = 0,9 (mm/vòng)

* Vận tốc cắt:

Tra bảng 5-109 trang 101 - Sổ tay CNCTM 2

+ Tốc độ cắt: v = 97 (m/p)

* Số vòng quay:

n = 1000.v/π.D=1000.97/3,14.11= 2808 vòng/phút

- Theo thuyết minh máy, ta chọn số vòng quay theo máy n = 1000 (v/ph)

Công suất yêu cầu khi gia công:

- Tra bảng 5-111 trang 103 - Sổ tay CNCTM 2

+ Công suất cần thiết cần thiết khi khoan: N=3 kw.

+ N_max= 3Kw < N_máy. h=6.0,8. = 4,8 Kw. Do đó đảm bảo an toàn khi gia công.

* Tính thời gian cơ bản khi khoét thô lỗ j11:

+ Do cắt một lần với lượng dư là 0,5 (mm), nên thời gian thực hiện bước là:

T_B2 = T₀₂ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian thực hiện bước 2 là:

T_B2 = T₀₂ + 10%T₀₂ + 8%T₀₂ + 3%T₀₂ +5%T₀₂ = 0,05  (phút)

4.3 Bước 3: Khoét tinh lỗ Ø11,5

* Dụng cụ cắt: Mũi khoét D = 11.5 (mm)

(g = 5⁰ ; a = 8⁰ ; j = 60⁰ ; j₁ = 30⁰ ; w = 10 ; f = 1 ; l = 0)

* Tra lượng dư gia công và chế độ cắt khi khoét tinh lỗ j11,5

* Vận tốc cắt:

Tra bảng 5-109 trang 101 – Sổ tay CNCTM 2

Tốc độ cắt: v = 123 (m/ph)

* Tính thời gian cơ bản khi khoét tinh lỗ Ø11,5:

+ Do cắt một lần với lượng dư là 0,25 (mm), nên thời gian thực hiện bước là:

T_B3 = T₀₃ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian thực hiện bước 3 là:

T_B3 = T₀₃ + 10%T₀₃ + 8%T₀₃ + 3%T₀₃ +5%T₀₃ = 0,07  (phút)

4.4 Bước 4: Doa thô lỗ j11,9

* Dụng cụ cắt : Mũi doa D = 11.9 (mm)

(g = 0⁰ ; a = 10⁰ ; a₁ = 25; j = 5⁰ ; w = 10 ; f = 1 ; l = 0 ; c = 1)

* Tra lượng dư gia công và chế độ cắt khi doa thô lỗ j11,9

* Chiều sâu cắt

Chiều sâu cắt: t4=D - d/2 = 11,9-11,5/2= 0,2 (mm)

* Lượng chạy dao :        

Tra bảng 5-112 trang 104  - Sổ tay CNCTM 2

Lượng chạy dao : S = 0,17 (mm/vòng)

* Vận tốc cắt:

Tra bảng 5-116 trang 107 - Sổ tay CNCTM 2

Tốc độ cắt: v = 8,2 (m/ph)

* Vận tốc cắt:

Tra bảng 5-116 trang 107 - Sổ tay CNCTM 2

Tốc độ cắt: v = 8,2 (m/ph)

Thời gian thực hiện bước 3 là:            

T_B4 = T₀₄ + 10%T₀₄ + 8%T₀₄ + 3%T₀₄ +5%T₀₄ = 0,87  (phút)

VI. NGUYÊN CÔNG 6: VÁT MÉP (BỀ MẶT 4-6)

1. Sơ đồ gá đặt

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu đã gia công. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy.

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ trong lỗ Ø20 bằng chốt trụ ngắn. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy.

- Định vị bậc tự do còn lại bằng mặt trụ của chốt trụ ngắn lên mặt trụ ngoài đầu nhỏ của càng. Chi tiết bị khống chế xoay quanh Oz.

2. Kẹp chặt chi tiết

Kẹp chặt bằng mỏ kẹp vào giữa chi tiết

3. Chọn máy

- Chọn máy 2A135

+ Số cấp tốc độ: 9

+ Số vòng quay trục chính: 68¸1100 vòng/phút

+ Số cấp bước tiến: 11

4.1 Lần gá 1: Vát mép bề mặt 4

- Dụng cụ cắt: Dao doa D = 20 (j = 45⁰ ; L₁ = 1) (TCLX 1672 - 71)

- Chế độ cắt khi vát mép: Vát mép bằng tay

4.1 Lần gá 2: Vát mép bề mặt 6

* Dụng cụ cắt: Dao doa D = 20 ( j = 45⁰ ; L₁ = 1) (TCLX 1672 - 71)

* Chế độ cắt khi vát mép: Vát mép bằng tay

VII. NGUYÊN CÔNG 7: XỌC RÃNH THEN 8

1. Sơ đồ gá đặt

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu đã gia công. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy.

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ trong lỗ j12 bằng chốt trụ ngắn. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy.

4. Chọn dao

- Dao sọc rãnh then Garant 290358:

+ Hãng: Garant 

+ Chất liệu: Thép gió

+ Đường kính: 32mm

+ Góc dao: 90°

5. Tra lượng dư gia công và chế độ cắt

- Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 2,0 mm

- Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,5 mm

a. Bước 1: Xọc thô

* Chiều sâu cắt:

Chọn t là số lát cắt: 2 với t = h/2   = 1 mm

* Lượng chạy dao

Tra bảng 5-85 trang 107 – Sổ tay CNCTM 2

s = 0,39mm/htk

Chiều dài hành trình chạy dao

L = L₁+ L₂+ L₃ = 30+50 = 80

Vận tốc cắt thực tế

V_ct=KL(1+m)/1000=67.80(1+1)/1000=22,7(m/phút)

b. Bước 2: Xọc tinh

* Chiều sâu cắt:  Chọn t là số lát cắt: 1 với t = 0,5mm

Tra bảng 5-85 trang 107 - Sổ tay CNCTM 2

Lượng chạy dao  s = 0,28mm/htk

* Vận tốc cắt thực tế :

V_ct=KL(1+m) /1000=100.170(1+1)/1000= 34(m/phút)

* Tính thời gian cơ bản:

T₇=H/s.n (phút)

Thay số ta được: T = 7.1 + 6,5 = 13,6 (phút)

CHƯƠNG 4: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

Chương 4 em được phân công tính cho nguyên công 3: khoan -  khoét - doa Ø20^±0.018

Ở đây xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích :

- Phân tích tính chất làm việc cũng như yêu cầu từ đầu đề, ta nhận thấy rằng lỗ trục φ30±0,05 có dung sai d = 0,018 , Ra = 0,63 , cấp nhẵn bóng 8, (Bảng 2-1, Trang 17, Cơ sở CNCTM Trường ĐHBKHN) nên để đạt đựơc độ nhám nầy ta cần phải gia công qua các bước: khoét thô, khoét tinh và doa tinh. (Bảng 2-4, Trang 142, Cơ sở CNCTM Trường ĐHBKHN)

- Do đây là chi tiết dạng càng, vật liệu là gang xám GX 15 - 32, nên ta có các bước công nghệ đạt được độ nhám , cấp chính xác như sau:

- Phôi: Rz₀  = 0, T₀  =  0,  d₀ =  1.15 (Do lỗ ban đầu là lỗ đặc)

- Khoan: Rz₁ = 50 mm;  T₁=  0  (CCX 12) 

- Khoét Rz₂= 40mm; T₂=  0 (CCX 11) 

- Doa Rz₃= 10mm; T₃=  0  (CCX10) (B3-87, Trang 244, ST1)

- Các sai số không gian còn lại:

r_i  = k_i x f₀          (Bảng 2-12, Trang 64, HDTKĐA - TP)

- Sai số không gian còn lại sau bước khoét thô: r₁ = 0,05 x r₀  = 0,05 x 707,1 = 35,355 (mm)

- Sai số không gian còn lại sau bước khoét tinh:r₂ = 0,04 x r₀ = 0,04 x 707,1 = 28,284 (mm)

- Các kích thứơc trung gian của lỗ:

+ Kích thước trung gian của lỗ lớn nhất của chi tiết:

D_max3  = 12 + 0,018= 12,018 (mm)

+ Kích thước trung gian của lỗ sau bước doa:

D_max2 =  D_max3 - 2Z_min3  = 12,018 – 0,136568 = 11,882 (mm)

+ Kích thước trung gian của lỗ sau bước khoét tinh:

D_max1 = D_max2 - 2Z_min2 = 12,882 – 0,17071= 11,712 (mm)

+ Kích thước trung gian của lỗ sau bước khoét thô:

D_max0 = D_max1 - 2Z_min1= 11,712 – D_max1   = 11,712 –   11,712 = 0 (mm)

- Do gia công mặt trong nên làm tròn các kích thước trung gian trên theo hàng số có nghĩa của dung sai nhưng giảm đi một đơn vị  (Trang 23, CNCTM- Hồ Viết Bình-  Nguyễn Ngọc Đào)

+ D_max3  =  12,018 (mm); D_max2 = 12,882 (mm)

+ D_max1 = 11,712 (mm) ; D_max0 = 0 (mm)

- Ta có:

+ Đường kính trung gian nhỏ nhất của phôi: D_min0 = D_max0 - d₀ = 0 - 0 =  0 (mm)

+ Đường kính trung gian sau khi gia công khoét thô: D_min1 = D_max1 - d₁ = 11,712 – 0,130 = 11,582(mm)

+ Đường kính trung gian sau khi gia công khoét tinh: D_min2  = D_max2 - d₂ = 11,882 -  0,084 =  11,798 (mm)

+ Đường kính trung gian sau khi gia công doa: D_min3 = D_max3 - d₃  = 12,018 - 0,018= 12 (mm)

Vậy lượng dư tổng cộng lớn nhất và nhỏ nhất:

Z_0max=11,712 + 0,170  + 0,136 = 12,018 (mm)

Z_0max=11,582 + 0,216 + 0,202=12 (mm)

* Thử lại kết quả :

2Z_0min – 2Z_0max = 12,018-12 = 0,018(mm)(1)

d_ct   -  d₀ = 0.018 – 0 = 0,018(mm)(2) è (Đúng)

Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích như bảng 4.1.

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT

Ở đây em được phân công tính cho nguyên công 3 khoan - khoét - doa lỗ Ø20^±0.021

I. Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích

Chọn trình tự các bước trong nguyên công:

- Bước1: Khoan bằng mũi khoan thép gió P18

- Bước 2: Khoét tinh bằng mũi khoét gắn mũi hợp kim cứng BK8

- Bước 3: Doa tinh bằng mũi doa gắn mũi hợp kim cứng BK8

1. Sơ đồ gá đặt

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu đã gia công. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy.

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu lớn của càng bằng khối V ngắn. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy.

1. Sơ đồ gá đặt

- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu đã gia công. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy.

- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu lớn của càng bằng khối V ngắn. Chi tiết bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy.

5. Tra lượng dư gia công và chế độ cắt khi khoan - khoét - doa lỗ φ20^±0.021

* Chiều sâu cắt:

- Khoan: t₁= (D_min1- D_min0 )/2=19,5-0 /2= 9,75 (mm)

- Doa:

t₃=(D_min1- D_min0)/2=20-19,799/2= 0,1005 (mm)

* Lượng chạy dao:

- Khoan: SB = 0,7 (mm/vòng)   (B9-3 - Tr89 - CĐCGCCK)

SLT = 0,7 x Ks = 0,7 (mm/vòng)   (Ks = 1) à S = 0,79 (mm/vòng)  

- Khoét : SB = 1,1 (mm/vòng)   (B 9-3 - Trang 89 - CĐCGCCK)

SLT = 1,1 x Ks = 1,1 x 1 = 1,1 (mm/vòng)  (Ks = 1) à S = 1,15 (mm/vòng)  

- Doa: SB = 1,1(mm/vòng)   (B 10-3 - Trang 90 - CĐCGCCK)

SLT = 1,1 x Ks = 1,1 x 1 = 1,1 (mm/vòng)   (Ks = 1) à S = 1,15 (mm/vòng) 

* Số vòng quay:

- Khoan: 

n₁=1000×18,05/3,14×19,5= 294,8 (v/ph)

- Khoét tinh:

n₂=1000×77,72 /3,14×19,799= 1250,1 (v/ph)

- Theo bảng thuyết minh máy, ta chọn:

- Khoét thô: n₁ = 294,8 (v/ph), theo máy ta chọn, n₁ = 300 (v/ph)

- Khoét tinh: n₂ = 1250,1  (v/ph), theo máy ta chọn, n₂ =1180 (v/ph)

- Doa: n₃ = 681,8 (v/ph), theo máy ta chọn, n₃ = 600 (v/ph)

* Lực cắt - moment xoắn:

- Do nguyên công nầy sử dụng phương pháp gia công là khoét và doa, theo thực nghiệm ta có lực dọc trục rất nhỏ, nên ta có thể bỏ qua.

Moment xoắn được tính theo công thức:

Với Khoan:   Mx = C_M.D^ZM. S^YM.K_mM

Với Khoét:   Mx = 10.C_M.D^q.t^x.S^y.K_p

- Moment xoắn:

+ Khoan : Mx₁ = 0,021 x 19,5^2.0 x 0,79 ^0,8 x 1 = 6,61 (KGm)

+ Khoét tinh :

Mx₂ = 10 x 0,196 x 19,799^0,85 x 0,1495 ^0,8 x 1,15^0,7 x 1,15 = 5,97  (Nm)

+ Moment xoắn khi doa: nhỏ nên bỏ qua

(Trang 81 - Chế độ cắt GCCK)

- Lực cắt khi khoan, khoét, doa:

P₀ = C_P x D^ZP x S^YP x K_MP (KG)

Vậy thay số lần lượt ta được:

P₁ = 42,7 x 19,5¹ x 0,79^0.8 x 1 = 689,5  (KGm)

P₂= 1 x 19,799¹ x 1,15¹ x 1 = 22,76  ( KGm )

So với lực lớn nhất cho phép của máy: P_M = 1500 (KG) Þ bước tiến máy làm việc an toàn.

* Thử lại kết quả:

Theo thuyết minh máy, ta có: N_đc =  N_h = 4,5 x 0,8 = 3,6 (Kw)

Û N₁ =  2 (Kw)  < N_đc = 3,6(Kw)

Và: N₂ = 0,7 ( kW ) < N_đc = 3,6 (Kw)

Vậy điều này đảm bảo cho máy hoạt động tốt

* Tính thời gian cơ bản:

T_B3 = 0,064(ph)

 T₃ = T_B1 + T_B2 + T_B3 = 0,21 + 0,03 + 0,064 = 0.304( phút )

II. Lập bảng kết quả tổng hợp chế độ cắt:

Tổng hợp kết qua rtinhs toán chế độ cắt ở trên được tổng hợp như bảng 5.1.

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Ở đây em được phân công tính cho nguyên công 3 khoét - doa - vát mép lỗ Ø20^±0.021

I. Kết cấu đồ gá:

- Đây là nguyên công khoan, khoét, doa nên đòi hỏi độ chính xác, độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố nầy phải đạt những yêu cầu trong tính toán mới đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.

- Đồ gá cho nguyên công này sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng bulong thanh kẹp. Chi tiết gia công được định vị 6 bậc tự do, bởi các 2 phiến tỳ và 1 khối V ngắn cố định và 1 khối V ngắn di động.

III. Cơ cấu kẹp chặt

Cơ cấu kẹp chặt bulông

IV. Cơ cấu dẫn hướng

Bạc dẫn hướng cho từng loại dao

V. Tính lực kẹp

- Ta có moment xoắn khi khoét là:

Mx = 6,61 (KGm) = 6610 (KGmm)

- Phương trình cân bằng của chi tiết:

Wct= (K×Mxsinα /2 )/f×L             (m)

Trong đó:

W_ct: Lực kẹp chi tiết (KG)

Mx: Moment xoắn ở dao khoét ( KGmm), Mx = 17000 (KGmm)

f: Hệ số ma sát ở bề mặt kẹp, f = 0,5

L: Chiều dài chi tiết 127 (mm)

K: hệ số an toàn

* Hệ số an toàn:

K = K₀. K₁. K₂. K₃. K₄. K₅. K₆

Ta có:

K₀ = 1,5 ;  K₁ = 1,2 ;  K₂ = 1,5  ;K₃ = 1,2   ; K₄ = 1,3  ; K₅ = 1  ;  K₆ = 1

=> K = 1,5 x 1,2 x 1,5 x 1,2 x 1,3 x 1 x 1 = 4,2

Vậy lực kẹp chặt chi tiết là:

W_ct = 4,2 ×6610×0.866 /0,5×127=378,6 (kg)

VII. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá

Theo công thức 60 trang 92 sách đồ án CNCTM:

ε_g=ε_c+ε_k+ε_ct+ε_m+ε_dg

Trong đó:

ε_c Sai số chuẩn trong trường hợp này, ε_c = 0

ε_k Sai số kẹp chặt trong trường hợp này, ε_k= 0

ε_m Sai số mòn do đồ gá bị mòn gây ra: ε_m= 0,03872(mm)

ε_dg : Nói chung khi kích thước gia công có dung sai thì kích thước tương ứng trên đồ gá phải có dung sai nhỏ hơn 3 lần: δ=0,21"  (mm). Do đó:ε_dg= 0,21/3=0,07(mm)

Vậy sai số chế tạo:

ε_ct=-(0+0+0,01²+0,03872²))= 0,033(mm)

VIII. Yêu cầu kỹ thuật

- Dựa vào giá trị sai số do chế tạo đồ gá, dạng kích thước gia công, kết cấu của bề mặt gia công, kết cấu của chi tiết gia công và sơ đồ gá đặt cụ thể của đồ gá, ta xác định các yêu cầu kỹ thuật cơ bản của đồ gá. Qua phân tích, ta thấy răng:

- Sai số chế tạo đồ gá ảnh hưởng chủ yếu đến sai số vị trí của mặt gia công so với mặt chuẩn và các bề mặt còn lại trên chi tiết gia công như độ không song song giữa các mặt đầu của càng với nhau, độ không song song của các đường tâm lỗ với nhau, độ không vuông góc giữa dường tâm lỗ và các mặt đầu của càng, sai lệch khoảng cách tâm…

- Khi gia công các lỗ bằng các phiến dẫn, sai số chế tạo đồ gá ảnh hưởng chủ yếu đến sai số vị trí bề mặt gia công so với mặt chuẩn và các mặt còn lại trên chi tiết gia công.

- Cụ thể, với sơ đồ gá đặt đã lựa chọn , ta thấy rằng sai số của chi tiết trong nguyên công (5) và (6) chủ yếu là do:

BẢNG KÊ TRANG THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ

Bảng kê tổng hợp máy, dụng cụ cắt, dụng cụ đo, đồ gá và chế độ công nghệ cho toàn bộ 8 nguyên công (theo mẫu Giáo trình HD thiết kế ĐACNCTM, tr.71). Ghi chú: với nguyên công phay, S tính bằng mm/ph (bước tiến bàn); với khoan–khoét–doa, S tính bằng mm/v.

KẾT LUẬN

Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu và vận dụng những kiến thức đã được học, em đã hoàn thành đồ án "Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Tay Biên". Kết quả đạt được là xây dựng được quy trình công nghệ gia công gồm sáu nguyên công với trình tự thực hiện hợp lý, đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác, chất lượng bề mặt và khả năng gia công của chi tiết. Quy trình được thiết kế theo hướng đơn giản, dễ áp dụng trong điều kiện sản xuất cơ khí thông dụng, bảo đảm hiệu quả kinh tế, thời gian gia công hợp lý và không đòi hỏi trình độ tay nghề quá cao.

Bên cạnh những ưu điểm đạt được, quy trình công nghệ vẫn còn một số hạn chế do chưa khai thác hiệu quả các thiết bị gia công hiện đại và hệ thống sản xuất tự động. Vì vậy, trong điều kiện sản xuất có mức độ tự động hóa cao, quy trình vẫn còn khả năng nghiên cứu, cải tiến và tối ưu nhằm nâng cao năng suất, giảm chi phí và tăng tính cạnh tranh của sản phẩm.

Do thời gian thực hiện đồ án có hạn, kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế và nguồn tài liệu tham khảo chưa thật sự đầy đủ, nội dung đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến nhận xét và góp ý quý báu từ quý thầy, cô để em có cơ hội bổ sung, hoàn thiện kiến thức chuyên môn cũng như hoàn thiện hơn quy trình công nghệ đã xây dựng.

Trong suốt quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của thầy : PGS.TS. ……………... Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy vì đã luôn quan tâm, định hướng, truyền đạt những kiến thức chuyên môn quý báu và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy và kính chúc thầy luôn dồi dào sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp giảng dạy.

Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1999.

[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2000.

[3]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Công nghệ chế tạo máy, Tập 1–2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1998.

[4]. Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào, Giáo trình Công nghệ chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, 2004.

[5]. Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình, Chế độ cắt gia công cơ khí, Nhà xuất bản Đà Nẵng, Đà Nẵng, 2002.

[6]. Ya.L. Gurevits, M.V. Gorokhov; Hồng Nguyên (dịch), Tra cứu chế độ cắt vật liệu khó gia công, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1981.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"