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 Học Viện kỹ thuật quân sựu. Do 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…
Học viên thực hiện
………………
PHẦN I
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
I. Nghiên cứu chức năng, yêu cầu kỹ thuật và kết cấu của chi tiết.
Chi tiết gia công là càng cua, thuộc dạng càng, chức năng biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại có thể biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay, chi tiết được sử dụng trong kết cấu của vũ khí. Chi tiết có đặc điểm chính :
II. Phân tích tính công nghệ của chi tiết.
Chi tiết cần gia công là càng cua có dạng càng kết cấu chi tiết với biên dạng phức tạp nên trong chế tạo phôi nếu rèn tự do hoặc cán xẽ gặp khó khăn, trong gia công cơ do kết cấu phức tạp nên khó khăn trong đảm bảo độ cứng vững trong gia công cơ
Chi tiết dạng tấm dày hai mặt bên song song nhau nên thuận tiện trong quá trình gia công nhiều chi tiết cùng một lúc
Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất (các mặt trụ ngoài và các mặt đầu)
Chi tiết không có tính đôí xứng nên khó khăn trong quá trình định vị chi tiết.
PHẦN II
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
Chi tiết có dạng càng có kết cấu tương đối phức tạp,để chế tạo chi tiết có thể sử dụng phôi đúc, rèn khuôn,dập nóng trong khuôn hở
- Đối với phương pháp đúc, thường là đúc các loại càng là thép cácbon, thép hợp kim và gang grafit cầu. Phương pháp đúc có những ưu điểm như: trọng lượng phôi và lượng dư gia công nhỏ, đồng thời có thể đúc được những kết cấu phức tạp của chi tiết khiến cho việc phân bố khối lượng bên trong trục khuỷu có thể thực hiện theo ý muốn để đạt được sức bền cao nhất. Tuy nhiên phương pháp đúc còn có rất nhiều nhược điểm, đó là:
+ Tính cắt gọt cao
Với điều kiện làm việc của chi tiết chịu tải trọng động và mài mòn cao, đòi hỏi cơ tính của chi tiết phải có sức bền mỏi cao,đồng thời tăng độ cứng vững của chi tiết trong quá trình gia công, ta sử dụng phôi chế tạo chi tiết là phôi dập sử dụng phương pháp dập nóng trong khuôn hở.
PHẦN III
THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
I. Lập trình tự gia công.
Chi tiết được gia công với dạng sản xuất loạt vừa và với điều kiện nền công nghiệp của Việt Nam hiện nay cần bảo đảm sản lượng lớn, do vậy nên sử dụng phương pháp phân tán nguyên công.
Đối với chi tiết chi tiết này ta có thể phân chia thành các nguyên công,
thứ tự thực hiện các nguyên công như sau.
1. Nguyên công 1: Phay 2 mặt bên của càng cua.
2. Nguyên công 2: Khoét thô lỗ Æ 60.
3. Nguyên công 3: Doa thô lỗ, doa tinh,vát mép lỗ Æ 60.
4. Nguyên công 4: Khoan lỗ Æ 13.
5. Nguyên công 5: Doa thô lỗ, doa tinh lỗ cơ bản Æ 13.
6. Nguyên công 6: .........................
7. Nguyên công 7: .........................
8. Nguyên công 8: .........................
9. Nguyên công 9: .........................
10. Nguyên công 10: .......................
11. Nguyên công 11: ........................
12. Nguyên công12: .........................
13. Nguyên công 13: ........................
14. Nguyên công14: .........................
II. Thiết kế nguyên công công nghệ.
1.Nguyên công1: Phay 2 mặt phẳng của càng cua.
· Chọn chuẩn để gia công là mặt phẳng còn lại của càng cua
· Chọn đồ gá chuyên dùng
· Sơ đồ gá đặt:
o Chi tiết được đặt lên phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do
o Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do
o Chốt chống xoay hạn chế 1 bậc tự do
o Phương, chiều, điểm đặt của lực kẹp như hình vẽ
· Chọn máy : sử dụng máy phay đứng vạn năng côngxôn 6P10
+ Đường kính lỗ trục chính :17mm
+ Đường kính trục gá dao: 22; 27; 32; 40 mm
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12
+ Phạm vi tốc độ trục chính 50-2240 vg/ph
+ Công suất động cơ chính: 2,8 KW
+ Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW
· Cấu trúc nguyên công :
+ Phay mặt phẳng thứ nhất
+ Phay mặt phẳng thứ hai
· Chọn dụng cụ gia công :
Với loại máy đã chọn và bề mặt gia công (phôi dập) chọn dao phay mặt đầu, vật liệu chế tạo dao là thép gió (P18), thông số tra bảng 4-92 (Sổ tay CNCTM T1).
- Đường kính ngoài của dao : D = 80 mm
- Chiều rộng của dao : L = 45 mm
- Đường kính trong của dao : d = 32 mm
- Số răng : Z =16
2. Nguyên công 2: Khoét thô lỗ 60.
· Chọn chuẩn để gia công:
o phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do
o 2 chốt tỳ cùng 1 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do
· Chọn đồ gá chuyên dùng
· Sơ đồ gá đặt:
o Chi tiết được đặt lên phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do
o 2 Chốt trụ ngắn cùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do còn lại
o Phương, chiều, điểm đặt của lực kẹp như hình vẽ
· Chọn máy :
· Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6902.......... Các thông số cơ bản: bảng 9-31 (Sổ tay CNCTMT3)
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn 320x250
+ Số vị trí trong ổ chứa dao 30
+ Đường kính lớn nhất của dụng cụ được lắp vào ổ chứa dao
- Không có vỏ chứa: 63 mm
- Có vỏ chứa 100 mm
+ Số cấp tộ trục chính 18
+ Số vòng quay trục chính :50-2500(vg/ph)
+ Số lượng cấp chạy dao làm việc :22
+ Công suất động cơ truyền dẫn chính :3 KW
· Cấu trúc nguyên công :
5. Nguyên công 5: doa thô, doa tinh lỗ Æ13
Chọn chuẩn để gia công: mặt trụ trong Æ60, mặt phẳng và mặt bên của chi tiết.
· Chọn đồ gá chuyên dùng:
· Sơ đồ gá đặt:
+ Mặt tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do.
+ Mặt trụ trong Æ60 hạn chế 2 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trụ ngắn.
+ Sử dụng 1 chốt chống xoay, hạn chế 1 bậc tự do.
+ Phương, chiều, điểm đặt của lực kẹp như hình vẽ.
· Chọn máy để gia công: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6902.....
Các thông số cơ bản: bảng 9-31 (Sổ tay CNCTMT3)
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn 320x250
+ Số vị trí trong ổ chứa dao 30
+ Đường kính lớn nhất của dụng cụ được lắp vào ổ chứa dao
- Không có vỏ chứa: 63 mm
- Có vỏ chứa 100 mm
+ Số cấp tộ trục chính 18
+ Số vòng quay trục chính :50-2500(vg/ph)
+ Số lượng cấp chạy dao làm việc :22
+ Công suất động cơ truyền dẫn chính :3 KW
· Cấu trúc nguyên công :
+ Doa thô.
+ Doa tinh.
· Chọn dụng cụ để gia công :
+ Dụng cụ để doa thô: Kích thước và thông số hình học của dao tra bảng 4-49, 4-50, 4-53 (Sổ tay CNCTMT1), mũi doa liền khối, chuôi trụ kiểu I.
7.Nguyên công 7: Khoan, taro ren M20
Chọn chuẩn tinh để gia công: 1 mặt phẳng đã gia công, 2 mặt trụ trong Æ60,Æ13
· Chọn đồ gá chuyên dùng:
· Sơ đồ gá đặt:
+ Bề mặt định vị 1 mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do, chi tiết định vị sử dụng 2 phiến tỳ.
+ Mặt trụ trong lỗ Æ60 hạn chế 2 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trụ ngắn.
+ Mặt trụ trong lỗ Æ13 hạn chế 1 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trám.
+ Phương, chiều, điểm đặt của lực kẹp như hình vẽ.
· Chọn máy để gia công: Sử dụng máy khoan, khoét, doa liên hợp của Nga 6904.........................
Các thông số cơ bản: bảng 9-31 (Sổ tay CNCTMT3 )
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn 500x400
+ Số vị trí trong ổ chứa dao 30
+ Đường kính lớn nhất của dụng cụ được lắp vào ổ chứa dao
- Không có vỏ chứa: 63 mm
- Có vỏ chứa: 160 mm
+ Số cấp tộ trục chính 19
+ Số vòng quay trục chính :32-2000(vg/ph)
+ Số lượng cấp chạy dao làm việc :31
+ Công suất động cơ truyền dẫn chính 4.5 KW
· Cấu trúc nguyên công :
+ Khoan
+ Taro ren
· Chọn dụng cụ để gia công :
....................................................................
...................................................................
..........................
8. Nguyên công 8: Phay góc 12x15 mm
· Chọn chuẩn tinh để gia công :1 mặt phẳng, 2 mặt trụ trong của 2 lỗ cơ bản.
· Chọn đồ gá chuyên dùng:
· Sơ đồ gá đặt:
+ Mặt phẳng định vị hạn chế 3 bậc tự do, chi tiết định vị sử dụng 2 phiến tỳ.
+ Mặt trụ trong lỗ 60 hạn chế 2 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt trụ ngắn.
+ Mặt trụ trong lỗ 13 hạn chế 1 bậc tự do, dùng chi tiết định vị là chốt vát.
+ Phương, chiều, điểm đặt của lực kẹp như hình vẽ.
· Chọn máy để gia công: Sử dụng máy phay ngang vạn năng 6H81, các thông số của máy tra bảng 9-38 (Sổ tay CNCTMT3 )
+ Đường kính lỗ trục chính :17mm
+ Đường kính trục gá dao: 22;27;32 mm
+Số cấp tốc độ trục chính:16
+ Phạm vi tốc độ trục chính 65-1800 vg/ph
+ Công suất động cơ chính:4.5 KW
+Công suất động cơ chạy dao:1.7KW
· Chọn dụng để gia công :
+ Dụng cụ để phay: Sử dụng dao phay đĩa 3 mặt răng bằng thép gió, các thông số kích thước, hình học tra bảng 4-82
- Đường kính ngoài của dao phay D = 80 mm
- Đường kính trong của dao phay d = 27 mm
- Số răng Z = 20
- Chiều rộng B =14 mm
9. Nguyên công 9: Phay rãnh 14 mm
....................................................................
...................................................................
..................................
Vậy lượng dư để doa thô lỗ nếu không kể đến sai số gá đặt
2.z2min = 2(50 + 50 + 47) = 298 mm
Sau khi doa thường đạt cấp chính xác 10, Rz = 10, h = 20; sai lệch không gian của lỗ: 47.0,05 = 2,35 mm.
Vậy lượng dư để doa tinh: 2.z3min = 2(20 + 20 + 2,35) = 85 mm
Sau khi doa tinh: Cấp chính xác 8, Rz = 3,2; h = 5 mm; dung sai d = 46 mm.
Qua nhiệt luyện, đô chính xác giảm đi 1 cấp, độ nhám tăng 1 cấp.
Rz = 6,3 mm; lượng cong vênh r = 120 mm.
Sau khi nhiệt luyện bỏ qua đại lượngh, ta có lượng dư gia công để mài thô
2z4min = 2(6,3 + 120) = 253 mm
Mài thô đạt cấp chính xác 8, dung sai d = 46 mm, Rz = 3,2 mm, độ cong vênh giảm còn: r = 120x0,06 = 7,2 mm
Lượng dư cho mài tinh:
2z5min = 2(3,2 + 7,2) = 20,8 mm
Kết quả tính lượng dư cho lỗ Æ60+0,046 mm, Rz = 0,63 được ghi ở bảng sau:
....................................................................
...................................................................
..................................
Tra bảng 3-130, 3-131, 3-137, 3-142 (Sổ tay CNCTMT1) có lượng dư các nguyên công.
Nguyên công | Bước | Nội dung các bước | Lượng dư [mm] | Ghi chú |
I | 1 | Phay mặt phẳng thứ nhất | 2 | |
2 | Phay mặt phẳng thứ hai | 2 | |
II | 1 | Khoét thô lỗ Æ60 | 1,25 | |
III | 1 | Doa thô lỗ Æ60 | 0,3 | |
2 | Doa tinh lỗ Æ60 | 0,09 | |
3 | Vát mép | 1,5 | |
IV | 1 | Khoan lỗ Æ12 | 6 | |
V | 1 | Doa thô lỗ Æ12.5 | 0,25 | |
2 | Doa tinh lỗ Æ12.8 | 0,15 | |
VI | 1 | Khoan lỗ thoát dao Æ4 | 2 | |
2 | Khoan 3 lỗ Æ6,5 | 3,25 | |
3 | Taro ren 3 lỗ M8 | 0,75 | |
VII | 1 | .................................. | 8,5 | |
2 | .................................. | 1,5 | |
VIII | 1 | .................................. | 15 | |
IX | 1 | .................................. | 14 | |
X | 1 | .................................. | 11 | |
XI | 1 | .................................. | | |
XII | 1 | .................................. | | |
XIII | 1 | .................................. | 0,25 | |
2 | .................................. | 0,02 | |
XIV | 1 | .................................. | 0,08 | |
2 | .................................. | 0,02 | |
IV. Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công khoét lỗ Æ60
Chiều sâu cắt t: 2t = 2,6 mm
Lượng chạy dao s:
Theo bảng 5-26, với mũi khoét bằng thép gió s = 1,3 mm/vòng [STCNCTMT2]
Tốc độ cắt v: m/ph
Công thức tính: ............................
Trong đó : Các hệ số tra theo bảng 5-29:
Cv = 16,3; q = 0,3; x = 0,2; y = 0,5; m = 0,3
Chu kỳ bền dao, theo bảng 5-30: T = 80 ph.
Kv = Kmv.Kuv.Klv.Knv.
Kmv: phụ thuộc vật liệu gia công, theo bảng 5-1:
.............................., theo bảng 5-2: kn = 1,2; nv = 1,05; sB = 700 N/cm2
vậy Kmv = 1,29
Kuv: phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt, theo bảng 5-1:
Kuv = 1,0
Klv = phụ thuộc chiều sâu cắt, theo bảng 5-31:
Klv = 1,0
....................................................................
...................................................................
.............................
Từ đó có bảng chế độ cắt:
Chế độ cắt Bước | t[mm] | S [mm/p] | n[v/p] | Nc[kW] | T0[ph] |
Phaymặt phẳng | 2 | 102 | 630 | 3 | 3 |
Phaymặt phẳng | 2 | 102 | 630 | 3 | 3 |
2. Tra chế độ cắt cho nguyên công 2: Khoét lỗ Æ60
Tra bảng 5-19,bảng 5-120, bảng 5-125, bảng 5-126, bảng 5-129 tài liệu (2)
Từ đó có bảng chế độ cắt:
Chế độ cắt Bước | t[mm] | S [mm/vg] | n[v/p] | Nc[kW] | T0[ph] |
Khoét thô | 1,25 | 1,3 | 63 | 0,41 | 0.66 |
3. Tra chế độ cắt cho nguyên công III: Doa thô,doa tinh,vát mép Æ60
Tra bảng 5-104, bảng 5-105,5-110, 5-113 tài liệu (2)
Từ đó ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công II:
Chế độ cắt Bước | t[mm] | S [mm/vg] | n[v/p] | Nc[kw] | T0[ph] |
Doa thô | 0,15 | 1,7 | 80 | 0,3 | 0,3 |
Doa thô tinh | 0.09 | 1,4 | 80 | 0,2 | 0,35 |
4. Tra chế độ cắt cho nguyên công IV: Khoan lỗ 12
Tra bảng5-105, 5-112, 5-113 tài liệu (2)
....................................................................
...................................................................
............................
12. Bảng tra chế độ cắt cho nguyên công XIV:
Chế độ cắt Bước | t[mm] | S [mm/vg] | n[v/p] | Nc[kW] | T0[ph] |
Mài thô | 0,08 | 1,7 | 1000 | 1 | 0,5 |
Mài tinh | 0,02 | 1 | 1000 | 0,6 | 0,6 |
PHẦN VI
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
I. Chọn máy.
Kích thước của bàn máy:
Kích thước làm việc của bàn máy: 250x1000 mm
Số rãnh chữ T: 3 mm
Chiều rộng rãnh chữ T: b1 = 14 mm
Khoảng cách giữa 2 rãnh chữ T: l1 = 50
Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: mm
Dọc: 600
Ngang:200
Thẳng đứng:350
II. Tính toán kích thước của chi tiết kẹp chặt.
Sơ đồ định vị và lực cắt tác dụng vào chi tiết:
Để đơn giản cho tính toán ta chỉ xét đến thành phần lực Pz:
Lực cắt theo phương tiếp tuyến được xác định:
................................................................................
Dựa vào chế độ cắt khi phay cắt đức, ta có:
Đường kính dao phay: D = 160 mm
Chiều sâu cắt: t = 46 mm
Chiều rộng cắt: B = 6 mm
Lượng chạy dao: SZ = 0,02 mm/răng
Số vòng quay của dao: n = 160 vòng/ph
Các hệ số tra theo bảng 5-41, ta có:
CP = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; w = 0; u = 1; q = 0,86
KMP tra theo bảng 5-9, ta có:
............................, trong đó n = 0,3/0,3 =1; sB = 750; vậy KMP = 1.
Thay các giá trị vào, ta có:
.....................................................................
Do định vị bằng 2 chốt và lực phay tác dụng đồng phẳng nên ta không cần tính lực kẹp chặt, ta phải tính chọn để lực phay không làm phá huỷ 2 chốt định vị.
Sơ đồ tính toán:
............................................................................................................
Phương trình cân bằng lực:
.......................Vậy ......................
Chốt định vị là chi tiết dạng ren, chịu tác dụng của lực cắt vuông góc, vậy để chi tiết không bị phá huỷ.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm đồ án, 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.
7. Công nghệ chế tạo máy (Giáo trình).
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"