LỜI NÓI ĐẦU

   Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp mới nói chung trong cơ sở của mọi ngành nói riêng, đó chính là ngành cơ khí. Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy nganh đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ và nâng cao vốn kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn.

   Trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội, sinh viên được trang bị rất nhiều kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ chế tạo máy. Nhằm mục đích cụ thể hóa và thực tế hóa những kiến thức mà sinh viên được trang bị , Đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất. Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lập sang tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Do tính quan trọng của đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí và một số nghành có liên quan.

   Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình củaThầy: Th.S……………., em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy được giao. Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế, em đã cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế. Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của thấy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình.

   Em xin chân thành cảm ơn.

NỘI DUNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Càng gạt là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều khiển sự ăn khớp của các cặp bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ)

Chi tiết dạng càng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác.

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

Các yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết :

- Các bề mặt A và B yêu cầu độ bóng đạt được là R_z20

- Độ song song của hai tâm lỗ yêu cầu đạt được là 0,03 mm trên 100 mm chiều dài

- Độ vuông góc các mặt đầu là 0,035 mm trên 100 mm chiều dài

Càng gạt có các lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau, từ đó ta thấy càng gạt là chi tiết dạng càng.

III. Xác định dạng sản xuất.

Sản lượng hàng năm

N = N₁.m. ......

Trong đó:

N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

N₁: Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm N₁ = 7000.

m: Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1.

Vậy khối lượng chi tiết là Q = 7,852.33225.10^-6 = 0,26 (kg).

Theo bảng 2 trang 13 – sổ tay CNCTM tập 1 thì đây là sản xuất hàng loạt lớn.

IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi.

Chọn phôi dập khi gia công chi tiết vì phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết như răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu, … Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng. Dùng phôi dập vì chi tiết sẽ chịu được momen tốt hơn, càng gạt thì phải chịu uốn lớn do biến dạng chuyển động quay thành chuyển động thẳng.

V. Lập thứ tự các nguyên công.

1. Xác định đường lối công nghệ.

Trong dạng sản xuất hàng loạt lớn, quy trình công nghệ được xây dựng theo nguyên tắc phân tán hoặc tập trung nguyên công. Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì quy trình công nghệ được chia ra các nguyên công đơn giản co nhịp như nhau hoặc bội số của nhịp. Mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dung.

Theo nguyên tắc tập trung nguyên công thi quy trình công nghệ được thực hiện trên một hoặc vài máy tự động, bán tự động. Do đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn ta chọn phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự.

2. Chọn phương pháp gia công.

Đối với sản xuất hàng loạt lớn, muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công( ít bước công nghệ trong một nguyên công). Ở đây cần dùng các máy vạn năng kết hợp các đồ gá chuyên dung và các máy chuyên dung dễ chế tạo.

3. Lập tiến trình công nghệ.

.......................................................................................................

.......................................................................................................

......................................

- Nguyên công 6: Vát mép lỗ đầu nhỏ Φ10.

- Nguyên công 7: Khoan lỗ nhỏ Φ2.

- Nguyên công 8: Kiểm tra độ song song của 2 lỗ tâm.

4. Thiết kế nguyên công.

a. Nguyên công I và II: Phay mặt đáy thứ nhất và thứ hai.

* Định vị:

Định vị trên phiến tì hạn chế 3 bậc tự do, đầu bên kia được đặt trên chốt tỳ phụ không hạn chế bậc tự do nào mà chỉ để tăng độ cứng vững. Để chống xoay chi tiết dùng khối V định vị.

* Kẹp chặt:

Chi tiết được kẹp chặt bằng hai khối V, một khối V cố định và một khối V di động.

* Chọn máy:

Với độ bóng bề mặt đáy yêu cầu Rz20 tương đương cấp nhẵn bóng 2. Gia công chi tiết trên máy phay ngang 6H82п(công suất động cơ chính là 7kw), khi dao quay tròn tại chỗ thì bàn máy thực hiện chuyển động chạy dao S. Kích thước đạt được thong qua cữ so dao trên đồ gá.

...................................................................................................................

Hình 2. Nguyên công .

* Chọn dao:

Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đường kính dao lấy là

D = (1,25 .... 1,5)B

Trong đó D: đường kính dao

B: chiều rộng bề mặt gia công.

Chọn dao phay mặt đầu có D/Z = 50/12, trên dao có gắn mảnh thép gió.

* Tra chế độ cắt:

Cấp nhẵn bóng cần đạt được là 4.

Như vậy ta chia nguyên công phay làm 2 bước (bảng 3.142 - [6] )

+ Bước 1 : Phay thô t = 1,5 mm.

+ Bước 2 : Phay tinh t = 0,5 mm.

- Bước 1 : Phay thô, t= 1,5 mm :

Tra bảng 5.33 – [7] ta được lượng dư chạy dao răng S_Z = 0,1 mm/răng

Lượng chạy dao vòng S = S_Z.z = 0,1.12 = 1,2 mm.

Tốc độ cắt V = ..............................................

C_v, m, x, y, u, q, p: Các hệ số và số mũ tra bảng 5.39 – [7] khi gia công không có dung dịch trơn nguội

C_v = 322 q = 0,2 x = 0,1 y = 0,4 u = 0,2 p = 0 m = 0,2

T: chu kì bền của dao, tra bảng 5.40 – [7] ta có T = 180 (ph)

k_v = k_MV.k_NV.k_UV

.......................................................................................................

.......................................................................................................

......................................

Kết quả tính toán chế độ cắt :

b. Nguyên công III: Khoan, khoét doa lỗ đầu to ....24

* Định vị và kẹp chặt :

Định vị chi tiết trên phiến tỳ phẳng, để định tâm và kẹp chặt chi tiết ta dùng ống côn chụp 3 vấu cách đều nhay 120⁰, định vị 5 bâc tự do. Quá trình kẹp chặt chi tiết và tháo lỏng chi tiết được thực hiện bằng cơ cấu trị trượt thanh răng, khi ta quay tay quay ngược hoặc thuận chiều kim đồng hồ.

* Chọn máy :

Chọn máy khoan đứng 2H125, số cấp tốc độ 12, giới hạn vòng quay 45-2000 vòng/phút số cấp chạy dao 9, giới hạn chạy dao 0,1–1,6 mm, công suất động cơ 2,2kw

* Chọn dao :

Chọn mũi khoan tùy thuộc từng bước như dưới đây :

...................................................................................................................

Hình 3. Nguyên công 3.

* Tra chế độ cắt :

Các bước thực hiện nguyên công :

- Bước 1 : Khoan lỗ ..22

- Bước 2 : Khoét lỗ ...23,8

- Bước 3 : Doa lỗ ...24

- Bước 4 : Vát mép lỗ ... 24 - 2x45⁰

* Bước 1 : Khoan lỗ ...22

Chiều sâu cắt t = D/2 = 22/2 = 11 (mm)

Lượng chạy dao s = 0,25 mm/vòng theo bảng 5.25

Tốc độ cắt V = ...............

Tra bảng 5.28 có dung dịch trơn nguội ta có

.......................................................................................................

.......................................................................................................

......................................

c. Nguyên công IV: Phay hai mặt bên đầu nhỏ.

* Định vị và kẹp chặt :

Chi tiết được định vị trên phiến tỳ phẳng, chốt trụ ngắn và chốt trụ ngắn và chốt chống xoay. Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu bulong đai ốc.

* Chọn máy : Chọn máy phay vạn năng 6H82......, công suất 7Kw, hiệu suất 75%

...................................................................................................................

Hình 4. Nguyên công 4.

Cho đồng hồ so đo bên đầu trục kiểm, chỉnh đồng hồ so về số 0. Sau đó cho đồng hồ sang đo ở đầu bên kia, chỉ số đo của đồng hồ là độ song song của 2 lỗ càng.

Để thực hiện được chính xác việc đo, mũi dò của đồng hồ so là phải đo đúng đường sinh trên cùng, người ta sẽ thay mũi dò của đồng hồ có dạng nghiêng như dao tiện cắt đứt.

I. Tính lượng dư gia công.

Tính lượng dư gia công cho bề mặt Ф24^+0.21

Tính lượng dư của bề mặt Ф24^+0.21. Độ chính xác của phôi dập cấp 2, trọng lượng phôi: 0.26 Kg, vật liệu phôi: thép C45.Qui trình công nghệ gồm 3 bước: Khoan, Khoét, doa. Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu( hạn chế 3 bậc tự do), khối chụp côn định vị 2 bậc tự do.

Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng Ф24^+0.21:

2Z­_bmin = 2(R_za + T_a + .......................)

Trong đó:

R_Za : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.

T_a : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.

ρ_a : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại( độ cong

vênh, độ lệch tâm, độ không song song).

ε_b : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

* Tính các giá trị R_Z, T, ρ_a, ε_b.

- Sau bước nguyên công thứ nhất Khoan :

Ta được : R_Z = 40, T = 60 – bảng 13-[2] (Khoan bằng mũi khoan ruột gà)

+ Sai lệch không gian tổng cộng ρ_a = .........................

Giá trị cong vênh ρ_c của lỗ được tính theo cả phương hướng kính và hướng trục:

ρ_c = ........................... = ............................. = 53 .....m

Trong đó : ..._k : Độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài.

Tra bảng 15 – [2] ta được ...._k = 1,5 .

l,d : Chiều dài và đường kính lỗ.

Tra bảng 18 – [2] ta được: C₀ = 25, Δ_y = 0.9

.......................................................................................................

.......................................................................................................

......................................

Vậy:

Sau khi doa kích thước đạt d_max = 24,045 mm. Và d_min = 24,045 – 0,045 = 24 mm

Sau khi khoét kích thước đạt d_max = 23,81 mm, d_min = 23,81 – 0,13 = 23,68

Sau khi khoan kích thước đạt d_max = 22,86 mm, d_min = 22,86 – 0,21 = 22,65

* Lượng dư giới hạn :

2Z_{min Khoét} = 23,81 – 22,86 = 0,95 mm

2Z_{max Khoét} = 23,68 – 22,65 = 1,03 mm

2Z_{min Doa} = 24,045 – 23,81 = 0,235 mm

2Z_{max Doa} = 24 – 23,68 = 0,32 mm

Bảng tính lượng dư và kích thước giới hạn Φ24^+0.21

II. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công.

Thời gian cơ bản của mỗi nguyên công là thời gian cần thiết để thực hiện nguyên công được tính theo công thức sau:

T₀ = ................. (phút)

Trong đó:

L: Chiều dài bề mặt cần gia công

L₁ : Chiều dài ăn dao

L₂ : Chiều dài thoát dao

S : Lượng chạy dao (mm/vòng)

n : Tốc độ quay của máy (vòng/phút)

1 . Nguyên công 1 và 2: Phay mặt đáy thứ nhất và mặt đáy thứ 2 bằng dao phay mặt đầu

L₁ = ........................ = 12 (mm)

L₂ = (2 ... 5) (mm)

L = 36 mm.

Phay thô: T_01thô = .......... = ................ = 0,05 (ph)

Phay tinh: T_01tinh = ................... = ........... = 0,065 (ph)

2. Nguyên công 3 : Khoan khoét doa vát mép lỗ ............24

* Khoan lỗ thông suốt ..............22

T₀ = .........................................

Ta có: L₁ = .......................

L₂ = 1 ......... 3 = 3 mm

L = 30 mm

.......................................................................................................

.......................................................................................................

......................................

L₂ = 1 ..... 3 = 3 mm

L = 5 mm

............. T₀ = ............. = 0,09 (ph)

III. Tính và thiết kế đồ gá.

Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5: Khoan, khoét, vát mép lỗ ...10

Đồ gá thiết kế phải đảm một số yêu cầu sau: đảm bảo việc gá đặt chi tiết phải nhanh chóng, đơn giản, ít tốn công sức, sai số chế tạo đồ gá phải đảm bảo sao cho chi tiết gia công xong phai đảm bảo yêu cầu đặt ra, như vậy đồ gá thiết kế cũng phải đủ cứng vững và tránh làm xước bề mặt gia công.

1. Lực cắt khi khoan.

Với vận tốc cắt khi khoan đã được tính ở phần trên, theo sổ tay cnctm 2 –ta tính được lực chiều trục P₀ và momen xoắn M_x

M_x = 10.C_M.D^q.S^y.k_p

P₀ = 10.C_p.D^q.S^y.k_p

Tra bảng 5.32 - [7], ta có

C_M = 0,0345 q = 2,0 y = 0,8

C_P = 68 q = 1 y = 0,7

Vậy ta tính được :

M_x = 10.0,0345.9,8².0,15^0,8.1 = 7,26 (Nmm)

P₀ = 10.68.9,8¹.0,15^0,7.1 = 1766 (N)

2. Tính lực kẹp khi khoan.

...................................................................................................................

Hình 9. Sơ đồ lực kẹp.

Mômen M làm vật quay quanh trục O (trục mũi khoan). Do vậy lực kẹp sinh ra momen ma sát có chiều như hình vẽ để chống lại M. Điểm đặt của W cũng như của F_ms quy về tâm E. Viết phương trình cân bằng momen với điểm O của cặp ngoại lực (F_ms, M), ta có

F_ms.l₁ = M_x.K

Trong đó: K : hệ số an toàn phụ thuộc vào điều kiện gia công.

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

Với:

K₀ = 1,5

.......................................................................................................

.......................................................................................................

......................................

Để tăng cường khả năng chịu lực cùng chốt tì phụ ta chọn bulong có d = 10 mm.

3. Thiết kế các cơ cấu đồ gá.

Khi thiết kế đồ gá cần đảm bảo các yêu cầu sau :

+ Đảm bảo cho phương án kết cấu đồ gá hợp lý về mặt kỹ thuật va kinh tế, sử dụng các kết cấu tiêu chuẩn, đảm bảo điều kiện sử dụng tối ưu nhằm đạt được chất lượng nguyên công một cách kinh tế nhất trên cơ sở kết cấu và các tính năng của máy công cụ sẽ lắp trên đồ gá.

+ Đảm bảo yêu cầu về an toàn kỹ thuật, đặc biệt là điều kiện thao tác và thoát phoi khi sử dụng đồ gá.

+ Tận dụng các loại kết cấu đã được tiêu chuẩn hóa.

+ Đảm bảo lắp ráp và điều chỉnh đồ gá trên máy thuận tiện.

+ Đảm bảo kết cấu phù hợp với khả năng chế tạo và lắp ráp thực tế của cơ sở sản xuất.

* Trên cơ sở đó ta tính toán và chọn kết cấu đồ gá cho nguyên công khoan, doa lỗ ....

- Sai số chuẩn : Sai số chuẩn ...... sinh ra do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước

- Sai số kẹp chặt : Sai số kẹp chặt ..... do lực kẹp sinh ra, khi phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện thì sai số kẹp chặt bằng 0.

- Sai số mòn : Sai số mòn .... do đồ gá bị mòn gây ra, được tính theo công thức:

.......................................................................................................

.......................................................................................................

......................................

- Sai số gá đặt .... : Khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép

- Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ..... : Sai số này cần được xác định khi thiết thiết kế đồ gá. Do đa số các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để xác định sai số.

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 dẫnhầy: Th.S……………. 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 hầy: Th.S……………., cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.

   Em xin chân thành cảm ơn !

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

                                                                                                                   Sinh viên thực hiện

                                                                                                                ………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Công nghệ chế tạo máy - Gs.Ts Trần Văn Địch [1]

2. Thiết kế đồ án CNCTM - Gs.Ts Trần Văn Địch [2]

3. Kỹ thuật đo [3]

4. Đồ gá - Gs.Ts Trần Văn Địch [4]

5. Atlas đồ gá - Gs.Ts Trần Văn Địch [5]

6. Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1 [6]

7. Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2 [7]

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"