LỜI NÓI ĐẦU

  Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với một tốc độ vũ bão, mang lại những lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực vật chất và tinh thần.

Để nâng cao đời sống của nhân dân, để hội nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực, cũng như các nước trên thế giới, Đảng và Nhà nước ta đã đề ra mục tiêu cho những năm tới là thực hiện “ Công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước”.

 Muốn thực hiện “ Công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước” một trong những ngành cần quan tâm phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo vì cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cần thiết để các ngành này phát triển mạnh hơn.

 Để phục vụ cho việc phát triển ngành cơ khí hiện nay chúng ta cần đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao về các lĩnh vực công nghệ kinh điển, đồng thời phải đáp ứng được các công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động trong sản xuất cơ khí.

 Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy là đồ án giành cho những sinh viên ưu tú, nó có vị trí quan trọng trong ch­ương trình đào tạo kỹ sư­ và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh­ công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực...v.v.

Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy là phần thưởng xứng đáng cho những sinh viên nỗ lực, cố gắng  trong học tập, giúp sinh viên cứng cáp hơn trước khi ra trường, giúp họ làm quen với quá trình thiết kế, tra cứu các tài liệu, sổ tay công nghệ….tiếp thu các công nghệ kinh điển, nắm bắt công nghệ mới trong quá trình làm đồ án.

  Sau một thời gian tìm hiểu, cố gắng của bản thân và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo, cô giáo trong khoa Cơ khí đặc biệt là thầy: …………….  em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy. Trong  quá trình thiết kế và tính toán sẽ không tránh khỏi những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô giáo trong khoa và sự đóng góp ý kiến của các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn .

Em xin chân thành cảm ơn!

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

                                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                                     ……………….

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG.

1.1.1.  Giới thiệu chung về chi tiết dạng trục.

-  Các chi tiết dạng trục được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy

chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài  Mặt này thường làm mặt lắp ghép.

-  Chi tiết dạng trục dùng để truyền mômen xoắn giữa hai trục song song

1.1.2.  Phân tích chức năng của chi tiết trục răng Z22.

-  Trục răng là một thành phần cơ bản nằm trong kết cấu của hộp tốc độ

có chức năng nhận và truyền chuyển động: 

 + Chức năng nhận chuyển động: Là bộ phận nhận truyền động từ động cơ qua bộ truyền đai ( hoặc xích ) lắp trên cổ trục Ø35 cố định theo phương tiếp tuyến bằng then ( rãnh then L = 50mm ).

 +  Chức năng truyền chuyển động : Trục răng là bộ phận truyền chuyển động chủ động thông qua phần răng có m = 4,5 và số răng Z = 22 , cho trục bị động thông qua bánh răng bị động của bộ truyền.

1.1.3.  Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết gia công .

-  Đây là chi tiết dạng trục có  = 270,5(mm),  = 108 (mm),  = 20 (mm). Trục có tỉ số  (mm) do đó được xếp vào loại trục ngắn.

-       Với các chức năng chủ yếu nói trên trục răng Z22 được làm việc trong

các điều kiện sau:

    + Hai cổ trục  lắp vòng bi , đây chính là vị trí được nằm trên hai gối đỡ của thân hộp tốc độ . Trong quá trình làm việc trục chịu tác dụng của mômen uốn sinh ra do lực hướng kính. Đồng thời chịu mômen xoắn sinh ra do lực tiếp tuyến với kết cấu của bộ truyền trong hộp ( truyền động bánh răng thẳng ) nên lực dọc trục có ảnh hưởng đáng kể.

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

-       Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng:

+  Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

 + Ảnh hưởng đến khối lượng gia công và năng suất lao động .

 + Ảnh hưởng đến tiêu hao nguyên vật liệu.

 + Ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm .

-       Qua bản vẽ về trục răng ta thấy

+ Phần răng có cấp chính xác 8 nên khi gia công răng không quá khó khăn cho việc chọn dao ( dùng dao theo tiêu chuẩn ) .

 + Các bề mặt trục có khả năng gia công được bằng các dao thông thường .

CHƯƠNG 2

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1. Ý NGHĨA CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

  -  Dạng sản xuất ( loại hình sản xuất ) là một khái niệm kinh tế kĩ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về kĩ thuật, về công nghệ của nhà máy với các hình thức tổ chức sản xuất, hoạch toán kinh tế được sử dụng trong quá trình đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật.

  -  Trong điều kiện hiện nay việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản lượng và khối lượng của chi tiết gia công.

  -   Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là :  

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

-    Dựa vào ý nghĩa này ta lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết hợp lý nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao.

2.2.    XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

Trọng lượng của chi tiết là:

Q  =   V .   = 0,86 . 7,852 = 6,753 ( kg ).

2.2.2.  Dạng sản xuất và đặc trưng của nó.

  Tra bảng 2 sách hướng dẫn TKĐACTM – Trần Văn Địch ta xác định gần đúng dạng sản xuất là loạt lớn.

 Đặc trưng của dạng sản xuất loạt lớn:

-    Sử dụng máy: Chủ yếu là máy chuyên dùng , máy tự động cho năng suất cao .

-    Bố trí máy: Theo quy trình công nghệ.

-    Đồ gá: Trang thiết bị công nghệ chủ yếu là sử dụng đồ gá chuyên dùng .

-      Phương pháp gá đặt: Chủ yếu sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước.

CHƯƠNG 3

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1. CƠ SỞ VIỆC LỰA CHỌN PHÔI.

-  Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp.

 -  Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư , kích thước và dung sai của phôi.

  - Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình gia công. Hình dạng của phôi càng giống hình dạng của chi tiết bao nhiêu thì càng giảm được lượng dư gia công, tăng năng suất , giảm giá thành sản phẩm.

  -  Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau :

  + Vật liệu và cơ tính mà chi tiết đòi hỏi

  +  Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công

  +  Dạng sản xuất cụ thể

  +  Khả năng đạt độ chính xác gia công

  + Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất

-       Với chi tiết gia công là trục răng vật liệu là thép 40X có cơ tính tốt độ bền cao dạng sản xuất là loại lớn ta có nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau ( như cán, rèn, dập, có thể bằng phương pháp đúc ).

-      Dựa vào đặc điểm kết cấu hình dáng kích thước của chi tiết, yêu cầu kĩ thuật, độ bóng, độ đồng tâm, độ vuông góc và khả năng làm việc của chi tiết: chi tiết làm việc chịu tải, mômen xoắn và mômen uốn. Đồng thời căn cứ vào ưu nhược điểm của từng phương pháp mà ta đưa ra phương pháp chế tạo phôi hợp lý nhất.

3.2. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

3.2.1. Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

   Hiện nay việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi vì phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ

tới lớn mà các phương pháp khác như rèn dập khó đạt được .

Tuy nhiên vật đúc thường bị rỗ co, rỗ khí, nứt, lẫn tạp chất …

 + Khi đúc trong khuôn cát, độ chính xác về kích thước, độ bóng thấp.

 +Tiêu hao kim loại lớn cho hệ thống ngót và cho các đại lượng khác (lượng dư, độ xiên vật đúc …)

  Do vậy sử dụng phương pháp đúc chưa phải là giải pháp đem lại hiệu quả kinh tế cao đối với sản xuất loạt lớn .

3.2.2. Chế tạo phôi bằng phương pháp rèn.

   Chế tạo phôi bằng phương pháp rèn có khả năng gia công rộng rãi, có thể rèn được vật nặng từ vài gam tới hàng chục tấn, sản phẩm rất đa dạng .

+ Quy mô rèn không hạn chế, thiết bị đơn giản, vốn đầu tư ít.

+ Có khả năng loại trừ được các khuyết tật như rỗ co, rỗ khí … biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ … làm tăng cơ tính sản phẩm

3.2.3. Chế tạo phôi bằng phương pháp dập.

 -   Chế tạo phôi bằng phương pháp dập sử dụng bộ khuôn có hình dáng kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công .

     Trạng thái ứng suất ở vật gia công nói chung là nén khối do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn , biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công được các vật phức tạp hơn.

 Dễ cơ khí hóa nên năng suất cao hơn rèn tự do, hệ số sử dụng vật liệu cao hơn ở rèn tự do.

-Nhược điểm :

  Thiết bị sử dụng phương pháp dập cần công suất lớn , hành trình chuyển động chính xác, chế tạo khuôn đắt tiền .

    Do những đặc điểm trên thì phương pháp dập chỉ dùng trong sản xuất lớn và hàng khối. 

-  Theo trạng thái nhiệt độ người ta phân ra: Dập nóng và Dập nguội.

a. Dập nguội :

  -   Ưu điểm: Vật dập có độ bóng bề mặt tốt, độ chính xác kích thước cao.

  -   Nhược điểm: Sự biến dạng kim loại khó khăn, khả năng điền đầy kém, đòi hỏi phải có thiết bị công suất lớn, thiết bị và khuôn dập chống mòn và có thể xuất hiện ứng suất dư trong kim loại.

  -   Phương pháp này thường áp dụng cho nguyên công tinh, sửa chữa đúng vào lần cuối trước khi ra thành phẩm .

  3.4.  TÍNH KHỐI LƯỢNG CỦA PHÔI.

Ta có

V = V₁ + V₂ + V₃ + V

Dựa vào hình vẽ ta có:

V = Π. R₁² . h₁ + Π. R₂² . h₂ + Π. R₃² . h₃ + Π. R₄² . h₄  = 1,142 (dm³)        

Vậy trọng lượng của phôi là:

 Q  =   V .   = 1,142 . 7,852 = 8,97 ( kg ).

CHƯƠNG 4

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

4.1. PHÂN TÍCH VIỆC LỰA CHỌN CHUẨN ĐỊNH VỊ.

4.1.1. Yêu cầu và lời khuyên chung khi chọn chuẩn.

a. Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn.

   - Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng, để đảm bảo được yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất. Việc phân tích lựa chọn chuẩn định vị có ý nghĩa quan trọng, nó quyết định đến chất lượng chi tiết gia công. Do vậy việc chọn chuẩn phải thỏa mãn hai yêu cầu sau :

+ Phân bố lượng dư trên toàn chi tiết trong suốt quá trình gia công, đảm bảo độ đồng tâm giữa các cổ trục.

+Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm .

   Nhược điểm :

-   Phải chế tạo đồ gá nên phương án này đắt tiền

-   Ta sử dụng phương án này để làm chuẩn tinh khi phay rãnh then

   Kết luận:  Dựa vào các nguyên tắc và những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh ta chọn phương án 1 (dùng chuẩn tinh là hai lỗ tâm) làm chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công.

4.3. CHỌN CHUẨN THÔ.

4.3.1. Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô.

 -  Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.

 -  Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công.

 - Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ, nó ảnh hưởng đến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công.

5.4.  NGUYÊN CÔNG 4: GIA CÔNG MẶT TRỤ  Ø62, Ø50, Ø45,  Ø35, Ø20.

a.  Định vị:  Chi tiết được định vị bằng mặt đầu và lỗ tâm.

b.  Kẹp chặt:  Sử dụng cặp tốc và chống tâm hạn chế 5 bậc tự do

c.  Chọn máy công nghệ :  Ta chọn máy tiện vạn năng 1K62.

Đặc điểm chung của máy.

Đường kính lớn nhất của phôi gia công :  trên băng máy,   trên

bàn dao

Khoảng cách giữa 2 mũi tâm : tối đa 2000 ( mm ) .

Số cấp tốc độ trục chính  Z = 23.

Động cơ chính  N₁ = 10 ( kw ).

Số vòng quay  n_đc1 = 1450 ( vg / phút ).

5.13. NGUYÊN CÔNG 13: MÀI THÔ MẶT TRỤ Ø50, Ø35 ĐẢO CHIỀU CHI TIẾT MÀI THÔ MẶT TRỤ Ø50.  

a. Định vị:  Chi tiết được định vị bằng hai lỗ tâm

b. Kẹp chặt :  Sử dụng cặp tốc và chống tâm để hạn chế 5 bậc tự do

c. Chọn máy công nghệ :  Tra bảng 10 / 172 [1] ta chọn máy mài tròn

ngoài 3A151.

5.15.5.  Kiểm tra sai lệch khoảng pháp tuyến chung:

 -  Chiều dài pháp tuyến chung L là khoảng cách giữa 2 điểm a – b trên 2 mặt prôfin khác nhau. Sai lệch khoảng pháp tuyến chung cho phép đánh giá sai số động học của bánh răng.

 - Khoảng pháp tuyến chung được xác định theo công thức

    Độ không song song của rãnh then so với đường tâm trục được kiểm tra như hình vẽ. Chi tiết được định vị bằng cổ trục đặt trên 2 khối V. Đặt mũi tì đồng hồ đo tại chân hoặc mặt bên rãnh then ( đã được xoay ngang ) tại vị trí 1 sau đó di chuyển đồng hồ tới vị trí 2, sai lệch về độ không song song của rãnh then so với tâm trục được đánh giá bởi sai lệch số chỉ của đồng hồ tại 2 vị trí .

5.17. NGUYÊN CÔNG 17:  BAO GÓI NHẬP KHO.

  -  Bao gói sản phẩm :  Chi tiết sau khi được kiểm tra chất lượng sẽ được bảo quản trước và sau khi xuất xưởng

  -  Sản phẩm được sơn chống gỉ và bao gói bằng bìa cattong , đóng thành hộp

CHƯƠNG VI

TÍNH LƯƠNG DƯ GIA CÔNG

6.1.  Ý NGHĨA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.

6.1.1. Khái niệm.

     Lượng dư gia công cơ khí là lớp kim loại được hớt đi trong quá trình gia công cơ khí.

6.2.  CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.

6.2.1. Phương pháp thống kê kinh nghiệm.

       Được dùng phổ biến trong thực tế, sản xuất, trường hợp này lượng dư tổ cộng được xác định theo kinh nghiệm. Gía trị theo kinh nghiệm của lượng dư gia công thường được tổng hợp thành bảng trong các sổ tay thiết kế công nghệ. Theo cách tính này giá trị lượng dư thường lớn hơn so với thực tế.

6.2.2. Phương pháp tính toán phân tích.  ( Do giáo sư CôVan đề nghị )  Phương pháp này tính lượng dư cho 2 trường hợp :

-   Dụng cụ cắt đã được điều chỉnh sẵn trên máy. Phôi được xác định nhờ

đồ gá.

-   Phôi được rà gá sẵn trên máy.

 Qua việc phân tích trên ta tiến hành tính lượng dư cho bề mặt  Ø35. Các bề mặt còn lại ta sẽ tính lượng dư bằng phương pháp tra bảng.

6.4.   XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG.

6.4.4.  Xác định lượng dư trung gian cho mặt trụ .

 -  Lượng dư tổng cộng của mặt trụ :   2Z  = 5  ( mm ).

 Tra bảng 3 – 12 / 106  ta lấy dung sai của phôi là 2,5 (mm) cấp chính  

xác 7.

-      Chiều dài phôi là:   L = 14 ( mm ).

-      Đường kính trục là:  d = .

-      Tra bảng  3 – 120 / 265  ta chọn được lượng dư cho bước tiện tinh trục là:   dung sai 

-      Lượng dư cho bước tiện thô trục 

 CHƯƠNG VII

TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

7.1.  Ý  NGHĨA CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT

       Chế độ cắt cho các nguyên công, các bước công nghệ là một chỉ tiêu quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết. Chế độ cắt đảm bảo khả năng gia công của nguyên công đó. Nó cho phép đạt được các yêu cầu kĩ thuật của các nguyên công đang thực hiện như: Độ chính xác bề mặt , độ chính xác kích thước, độ chính xác về hình dáng hình học đồng thời nó cho phép nâng cao về tuổi thọ của dụng cụ cắt, giảm nhẹ chế độ làm việc của máy và đồ gá, nâng cao năng suất.

7.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT  

   Việc xác định chế độ cắt cho nguyên công, bước công nghệ có nhiều

 biện pháp:

-      Phương pháp phân tích tính toán.

-      Phương pháp tra bảng thông kê kinh nghiệm .

-      Nhưng tất cả các phương pháp trên này đều phải dựa trên các yếu tố cơ bản sau:

7.3.  TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MẶT TRỤ .

7.3.1.  Số liệu ban đầu.

 + Vật liệu là thép 40X có độ cứng HB =

 + Máy tiện 1K62.

Thông số kĩ thuật của máy:

-   Số cấp tốc độ : 23

- Giới hạn vòng quay:  2,5  - 2000 (vòng / phút )

-  Khoảng cách 2 mũi tâm:  1400 ( mm )

-  Công suất động cơ :  10 ( kw )

- Hiệu suất: 

+ Dao tiện thô, tiện tinh T15K6

+ Đá mài thô  15A.50 .CT2.6.K5

+ Đá mài tinh 12A.40. .C2.6.K5

7.4.1.  Xác định chế độ cắt cho mặt trụ .

  a. Chiều sâu cắt:

 Tiện thô:     4,8 ( mm ).   

Tiện tinh:     0,45 ( mm ).    

b. Lượng chạy dao:

Tra bảng 5 – 60 / 52  ta được lượng chạy dao khi tiện thô là :

                          S =  0,4  ( mm / vòng ).

Tra bảng 5 – 60 / 52  ta được lượng chạy dao khi tiện tinh là :

                          S =  0,5  ( mm / vòng ).

b.  Vận tốc cắt :

Tra bảng 5 – 64 / 56  ta được vận tốc cắt khi tiện thô là :

                        v =  128  ( m / phút)

Tra bảng 5 – 64/ 56  ta được vận tốc cắt khi tiện tinh là :

                       v =  101  ( m/ phút )

c.   Vòng quay trục chính

Tiện thô :     =  2038  ( vòng / phút ).

Tiện tinh:     =  1068  ( vòng / phút ).

7.4.2.  Xác định chế độ cắt cho tiện ren.

  a. Số bước cắt ren:

Tra bảng 5 – 45 / 38  ta chọn được số bước cắt ren là:

Bước thô :  5  Bước tinh:  2

c.   Lượng chạy dao: 

Tra bảng 5 – 47 / 39  ta chọn được lượng chạy dao là 0,4 ( mm / vòng )

d.  Tốc độ cắt khi tiện ren

7.4.3.  Xác định chế độ cắt cho mặt trụ

a.  Chiều sâu cắt:

Tiện thô:     4,4( mm ).   

Tiện tinh :     0, 5 ( mm ).    

b.  Lượng chạy dao:

Tra bảng 5 – 60 / 52  ta được lượng chạy dao khi tiện thô là :

                     S =  0,4  ( mm / vòng )

Tra bảng 5 – 62 / 54  ta được lượng chạy dao khi tiện tinh là :

                     S =  0,5  ( mm / vòng )

c.   Vận tốc cắt :

Tra bảng 5 – 64 / 56  ta được vận tốc cắt khi tiện thô là :

                    v =  128  ( m / phút)

Tra bảng 5 – 64/ 56  ta được vận tốc cắt khi tiện tinh là :

                    v =  101  ( m/ phút )

CHƯƠNG VIII   

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

8.1.  GIỚI THIỆU VỀ 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 cho chi tiết gia công và diện tích phay nhỏ nên ta thiết kế kết cấu đồ gá là khối V ngắn định vị bằng bề mặt trục , khống chế 4 bậc tự do và mặt bên khống chế 1 bậc tự do. Ngoài ra cơ cấu kẹp gồm có đòn kẹp, bu lông, đai ốc,

bạc chữ C.

8.2. THÀNH PHẦN ĐỒ GÁ.

8.2.1. Cơ cấu định vị:

 -  Chốt trụ ngắn tự điều chỉnh.

 -  Mặt bên khối V.

8.2.6. Thành phần đồ gá .

 -  Để hình chữ nhật, có thể bắt chặt chốt chống xoay, chốt trụ và chốt đỡ, giá dẫn hướng.

 - Thân đồ gá: Chọn thân đúc cho độ chính xác cao tính ổn định lớn hơn. Thích hợp cho sản xuất loạt vừa và lớn.

8.2.7.  Các chi tiết nối ghép.

- Bu lông – đai ốc .

8.2.8.  Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá trên bàn máy.

- Rãnh chữ T để kẹp chặt đồ gá trên bàn máy.

8.3. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ.

8.3.1. Máy phay 6H111.

- Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy 50 – 380 ( mm )

8.3.2  Xác định kích thước thục của bề mặt lấy làm chuẩn.

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

8.4. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG, CHIỀU,  ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC KẸP, LỰC CẮT.

 -  Trị số lực lẹp phải đủ lớn để giữ chi tiết gia công không bị dịch chuyển do tác dụng của lực cắt gọt nhưng cũng không được quá lớn sẽ làm biến dạng chi tiết gia công.

-  Phương chiều của lực kẹp: Phải vuông góc với mặt định vị , hướng vào mặt định vị.

- Điểm đặt của lực kẹp chặt:  Vuông góc và tại vị trí gá đặt.

8.6.3.  Tính lực kẹp theo điều kiện chống trượt dọc trục do lực P_X

gây nên.

 Từ sơ đồ hóa lực ta thấy khi phay chi tiết chịu lực tác dụng theo 3 phương (x, y, z) là .

Theo phương x:  dưới tác dụng của lực P  chi tiết có xu hướng trượt dọc theo trục. Để chi tiết không bị trượt dọc trục thì lực ma sát sinh ra giữ khối V và chi tiết, giữ bề mặt đòn kẹp và chi tiết phải lớn hơn hoặc bằng lực .

 K:  Hệ số an toàn  K = 1,5.                                                            

 Vậy lực kẹp W = 31,15 ( N )

8.6.4.  Tính lực kẹp theo điều kiện chống lật do lực P_Z gây nên.

   Theo phương Z dưới tác dụng của lực  chi tiết có xu hướng lật tại điểm A.  Muốn cho chi tiết không bị lật thì mô men do lực kẹp sinh ra tại A phải lớn hơn hoặc bằng mô men do P_Z  sinh ra.

Vậy lực kẹp W = 189,72 (N)

8.6.5.  Tính lực kẹp theo điều kiện chống xoay do lực P_Y  gây nên.

Vậy để chi tiết không bị xoay ta cần phải kẹp một lực W = 70,8 ( N )

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

 Lực tác dụng lên bu lông   P  =  Q  =  2W  =  2 . 190 = 380 (N).

Vậy lực xiết để bu lông không bị hở là F = 11,3 (N).

8.7.  CHỌN CƠ CẤU KẸP CHẶT.

8.15. YÊU CẦU KĨ THUẬT

-   Độ không đồng tâm giữa hai khối V (0,01/100mm) 

-   Độ không song song giữa hai tâm khối V với mặt đáy thân đồ gá ( 0.01/ 100 mm) 

-   Độ nhẵn bề mặt làm việc đạt cấp 7.

-   Khối V được làm bằng thép 20X. Tôi bề mặt đạt độ cứng 42 – 45 HRC.

CHƯƠNG IX

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MASTERCAM TRONG THIẾT KẾ MÔ PHỎNG

MỘT SỐ NGUYÊN CÔNG CHI TIẾT TRỤC RĂNG

9.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CAD / CAM / CNC

      Thiết kế và chế tạo có sự tham gia của máy vi tính (CAD / CAM ) là hai lĩnh vực ứng dụng tin học trong ngành cơ khí chế tạo . CAD và CAM tương ứng với các hoạt động của hai quá trình hỗ trợ cho phép biến một ý tưởng trừu tượng thành một vật thể thật.

      Xuất phát từ nhu cầu cho trước, việc nghiên cứu đảm nhận một mô hình mẫu cho đền khi thể hiện trên bản vẽ biểu diễn chi tiết. Từ bản vẽ chi tiết, việc khai triển chế tạo đảm nhận lập ra quá trình chế tạo các chi tiết cùng các vấn đề liên quan đến dụng cụ và phương pháp thực hiện.

     Kết quả của CAD : Computer Aided Design ( thiết kế nhờ máy tính ) – là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếu khác nhau của một chi tiết cơ khí với các đặc trưng hình học và chức năng. Các phần mềm CAD là dụng cụ tin học đặc thù cho việc nghiên cứu và được chi làm hai loại Các phần mềm thiết kế và các phần mềm vẽ.

9.2.Giới thiệu tổng quan về phần mềm MASTERCAM

       Hiện nay với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, hệ thống CAD / CAM tích hợp được phát triển rất nhanh chóng. Nó đã tạo nên sự liên thông từ quá trình thiết kế cho đến chế tạo trong lĩnh vực cơ khí. Xu thế hiện nay các nhà kĩ thuật phát triển chủ yếu là hệ thống CAD / CAM tích hợp. Những phần mềm CAD / CAM tích hợp đang sử dụng phổ biến hiện nay như : Mastercam, Edgecam, Solicam, Delcam, v.v…

      Trải qua quá trình phát triển lâu dài, Mastercam do tập đoàn CNC Software được thành lập năm 1984 và có trụ sở tai Mĩ. Mastercam là gói phần mềm CAD / CAM phổ biến trên thế giới cho các ngành công nghiệp như đúc khuôn, tạo mẫu, sản xuất ô tô, thiết bị y tế, hàng không và sản xuất sản phẩm tiêu dùng. Có thể khẳng định rằng. phần mềm Mastercam là một công cụ mà người làm việc trong lĩnh vực cơ khí phải tìm cơ hội nắm bắt phần mềm này.

9.3.4.1. Trình tự thực hiện.

- Thiết đặt các tham số về máy, bù dao cụ và phôi liệu.

- Thiết lập trình tự gia công.

+ Nguyên công 1: Gia công mặt trụ Ø50, Ø62, Ø108.

           Bước 1:  Khỏa mặt đầu mặt trụ Ø50.

           Bước 2:   Khoan tâm mặt trụ Ø50.

           Bước 3:  Tiện thô mặt trụ Ø50, Ø62, Ø108.

           Bước 4: Tiện tinh mặt trụ Ø50, Ø62, Ø108.

+ Nguyên công 3: Gia công mặt trụ Ø20, Ø35, Ø45,Ø50, Ø62.

           Bước 1:  Tiện thô mặt trụ Ø20, Ø35, Ø45,Ø50, Ø62.

           Bước 2: Tiện tinh mặt trụ Ø20, Ø35, Ø45,Ø50, Ø62.

9.3.    Xuất chương trỡnh NC.

Sau khi kiểm tra tất cả các Bước  không thấy xuất hiện lỗi nào ta tiến hành hậu sử lý để tạo chương trình NC cho máy gia công:

-   Trong hộp thoại Operations Manage chọn tất cả các Bước bằng cách chọn Toolpath Group-1.

-  Chọn nút Post , mở hộp thoại Post processing:

Chọn Output MCX file decriptor để ghi chú mô tả chương trình.

-  Nếu máy tính nối trực tiếp với máy gia công ta click vào send to machine, nút Communications để chọn cổng xuất và từ đây chương trình có thể truyền trực tiếp đến máy gia công.

-  NC file: Chọn Save NC file và Edit để hiệu chỉnh chương trình.

Nhấn nút OK để xuất chương trình.

Sau khi chọn OK, hệ thống yêu cầu ta ghi file NC ra thư mục xác đinh. Chọn thư mục và chọn OK. Kết quả chương trình hiện ra.

KẾT LUẬN

   “Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục răng” đã được thiết lập gồm 17 nguyên công cùng với trình tự các bước công nghệ ở từng nguyên công.

   Quy trình công nghệ này có nhược điểm là không tận dụng được các trang thiết bị hiện đại có dây chuyền tự động hóa. Tuy vậy bù lại, quy trình công nghệ được thiết lập đơn giản, dễ dàng sử dụng, thời gian gia công nhỏ, bậc thợ yêu cầu không cao, đảm bảo được chỉ tiêu kinh tế.

   Về phần chuyên đề, em đã sử dụng phần mềm MasterCam để mô phỏng quá trình gia công một số nguyên công của chi tiết trục răng. Toàn bộ chế độ cắt đã được phần mềm điều chỉnh sao cho phù hợp với vật liệu gia công. Quá trình xuất file NC để có thể đưa vào các trung tâm gia công CNC được thực hiện khá đễ dàng mà không cần phải lập trình viết bằng tay. Rõ ràng đây là một lợi thế lớn của việc sử dụng phần mềm hỗ trợ cho quá trình gia công.

   Để một sản phẩm trục răng có thể đem lại hiệu quả kinh tế cũng như chỉ tiêu về thời gian, trong quá trình sản xuất nên sử dụng các trung tâm gia công CNC có sự hỗ trợ của máy tính. Cũng như để sản phẩm cho độ chính xác và chất lượng cao, trong quá trình kiểm tra nên sử dụng các thiết bị, dụng cụ đo chuyên dùng, hiện đại có sự hỗ trợ của các phần mềm kiểm tra. Đặc biệt chi tiết trục răng hoàn toàn có thể gia công trên máy tiện CNC của nhà trường bằng việc sử dụng phần mềm Master Cam như đã trình bày ở chương 9.

   Toàn bộ công việc thiết kế đồ án được thực hiện trong thời gian ngắn, lại thiếu kinh nghiệm, tài liệu nghiên cứu. Do vậy đồ án còn nhiều sai sót. Rất mong được thầy cô và các bạn sinh viên đóng góp ý kiến bổ sung để em có thể nâng cao kiến thức và quy trình công nghệ được hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu sử dụng tốt hơn.

   Trong quá trình thực hiện đồ án để có được kết quả như ngày hôm nay em xin chân thành cảm ơn thầy:……………cùng toàn thể các thầy cô, các bạn sinh viên trong khoa  Cơ Khí trường ĐH Kinh tế Kĩ thuật công nghiệp đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em thực hiện đồ án với kết quả tốt nhất.

   Em xin chân thành cảm ơn!

 TÀI LIỆU THAM KHẢO

 [1]. GS.TS Trần Văn Địch  - Hướng dẫn đồ án công nghệ chế tạo máy. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội 2010.

 [2]. GS.TS Trần Văn Địch - Sổ tay công nghệ chế tạo máy. NXB Khoa học và kĩ thuật. Hà Nội 2001.

 [3]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt - Sổ tay công nghệ chế tạo máy, Tập 1. NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà nội 2000.

 [4]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt - Sổ tay công nghệ chế tạo máy, Tập 2. NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà nội 2000.

 [5]. Th.s Nguyễn Ích Thông - Cắt kim loại. Khoa Cơ khí. ĐH Kinh tế - Kĩ thuật công nghiệp. Nam Định 2010.

 [6]. Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình - Chế độ cắt gia công cơ khí. ĐH Sư phạm Kĩ thuật TP. Hồ Chí Minh.

 [7]. GS.TS Trần Văn Địch - Công nghệ gia công bánh răng. NXB Khoa học và kĩ thuật. Hà Nội 2006.

 [8]. GS.TS Trần Văn Địch - Đồ gá. NXB Khoa học và kĩ thuật. Hà Nội 2010.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"