Yêu cầu kĩ thuật quan trọng nhất là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm, trong trường hợp cụ thể này cần yêu cầu cả độ song song giữa hai mặt đầu.

- Độ song song giữa hai mặt đầu bạc 0,1/100 mm

- Đường kính hai mặt ngoài 50­­­­­­­­^±0,1; 80^±0,2 .

- Chiều cao 65^±0,2.

3. Vật liệu chế tạo:

Qua việc phân tích trên ta chọn vật liệu chế tạo bạc là thép C45.

Thành phần hoá học ở bảng.

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

Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việc gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối với các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 -3,5

=> Như vậy thoả mãn điều kiện

Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Đường kính lỗ f30 là tương đối nhỏ nên khi gia công khá khó khăn, khó đạt được độ chính xác về hình dáng và kích thước đồng thời dễ bị biến dạng chi tiết khi gia công.

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

Xác định dạng sản xuất theo phương pháp gần đúng:

Ta có yêu cầu sản lượng hàng năm : N1= 5500 (chi tiết/năm)

* Trọng lượng của chi tiết.

Q = g.V

Với :

g : khối lượng riêng của vật liệu: thép C45 có g= 7,952

V : thể tích của chi tiết: V= V1 + V2

V1 : thể tích phần mặt bích:

=> V= 30615 + 81640 = 112255 mm³

Vậy: Q = 7,852 x 0,112255 = 0,88 (kg)

Căn cứ vào N1 và Q ta chọn dạng sản xuất theo bảng 2.6 HDTK ĐA CNCTM

=> Như vậy, đây là dạng sản xuất là hàng loạt lớn.

IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

Do các đặc điểm của phôi như :

+ Sản xuất hàng khối.

+ Vật liệu là thép.

+ Khuôn cát làm bằng máy.

+ Mẫu làm băng kim loại

- Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ.

IV.1. Nguyên công tạo phôi.

Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại.

IV.2. Nguyên công ủ và làm sạch phôi.

Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch trước khi gia công cơ.

V. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.

V.1. Xác định đường lối công nghệ:

Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng loạt lớn và trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng.

V.2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết:

Trình tự gia công các bề mặt:

Từ  những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu để gia công như bảng.

a. Nguyên công I : Tiện thô mặt đầu, mặt ngoài D50, mặt bậc, mặt lỗ, tiện rãnh trong lỗ.

* Chọn máy: Chi tiết được gia công trên máy tiện 1K62.

* Định vị: Định vị và kẹp chặt chi tiết bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc tự do.

* Chọn dao:

- Tiện mặt ngoài D50 bằng dao tiện đầu thẳng gắn mảnh hợp kim cứng kích thước : 25x16x140x45.

- Tiên mặt đầu và mặt bậc bằng dao tiện đầu cong gắn mảnh hợp kim cứng  có kích thước: 25x16x140x45.

c. Nguyên công III : Kiểm tra độ song song giữa hai mặt đầu.

* Sơ đồ gá đặt như hình vẽ:                               

e. Nguyên công V : Phay 2 rãnh bên.

* Chọn máy: Chi tiết gia công trên máy phay đứng  6P10.

* Định vị: Định vị bằng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do và phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do.

* Chọn dao: ta dùng dao phay ngón chuôi côn, kích thước của nó như sau: d = 10 mm, L = 92 mm, l = 22 mm, số răng theo loại 1 có răng tiêu chuẩn.

* Sơ đồ gá dặt như hình vẽ:

h. Nguyên công VII: Kiểm tra lần cuối.

VI. LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CỦA CÁC BỀ MĂT.

VI.1. Tính lượng dư cho mặt trụ ngoài ỉ50^±0,2

Công thức tính lượng dư:

2Z_min=2(R_zi-1+T_i-1+r_i-1+ồ_i)

Ta có:

+ R_zi-1: chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.

+ T_i-1: chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.

+ r_i-1: tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại.

+ u_i : sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô:

S₁=0,06*u_p=0,06*570=34 um.

Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức:

2Z_min=2(R_zi-1+T_i-1+r_i-1+S_i)

Như vậy ta có:

Tiện thô:  2Z_bmin=2(300+570+446)=2*1316ỡm.

Tiện tinh:  2Z_bmin=2(50+34+22)=2*106ỡm.

Các kích thước trong quá trình gia công:

Tiện thô: d₂=49,8+2*106*10^-3=50,012(mm).

Phôi:       d₁=50,012+2*1316=52,644(mm).

Xác định lượng dư giới hạn:

Z_bmax- hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.

Z_bmin- hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.

Tiện tinh:           2Z_bmax=51,4-50,1=1,1(mm).

                           2Z_bmin=51,0-50,0=1,0(mm).

Tiện thô:            2Z_bmax=61,0-51,4=9,6(mm).

                          2Z_bmin=60,0-51,0=9,0(mm).

VI.2. Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại:

Tra bảng 3-102 (sổ tay tập I). Ta có:

Lượng dư hai mặt đầu:        Z_min=2,5(mm).

Lượng dư lỗ 30:               2Z_min=2 (mm).

Lượng dư mặt ngoài 80:  2Z_min=6(mm).

Kết quả tính lượng dư như bảng VI.1.

VII. CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG.

VII. 1. Tính chế độ cắt  cho nguyên công phay rãnh mặt đầu 3:

Chọn máy phay 6H10: dao phay đĩa: Z=16 (răng);D=50 (mm); B=3 (mm).

a. Chiều sâu cắt và chiều rộng phay:

Ta có: B=3(mm) ; t=10(mm).

b. Lượng chạy dao:

Tra bảng 5.34 (sổ tay tập II).

S_z=0,06(mm/răng) => S=0,06*16=0,96(mm/vòng).

d. Lực cắt:

Z=16:  số răng dao phay

n: số vòng quay của dao, n= 350(vòng/phút).

C_p : và các số mũ khác tra bảng 5.41 ta được: C_p= 30  ;  x= 0,83  ;  y= 0,63  ;  u= 1  ;  q= 0,83  ;  w= 0

k_Mp: hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công đối với thép, tra bảng 5.9  => k_Mp= 0,792.

=> Thay số được: Pz = 509 (N).

f. Công suất cắt N_e (kW):

=> Thay số: N_e = 0,4 KW

Thỏa mãn  N_e < N_m.S = 3.0,8 = 2,4 KW

VII.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại:

a. Nguyên công I: Tiện mặt đầu, mặt ngoài D50, mặt bậc, mặt lỗ và rãnh trong lỗ.

* Bước công nghệ 1: tiện mặt đầu.

+ Tiện thô:

- Chiều sâu cắt thô: t = 2 (mm).

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.11 (sổ tay tập II) => s = 0,75 (mm/vòng).

- Tốc độ cắt: tra bảng 5.64 (sổ tay tập II) => v_b = 227 (m/ph).

Tốc độ cắt tính toán: v_tt=v_b.k_Mv.k_nv.k_uv.k_d

k_nv = k_uv =k_uv = 1; k_d =0,96

=> v_tt = 227.0,96 = 217,92 (m/ph).Chọn theo máy v_m = 200 (m/ph)

+ Tiện tinh:

- Chiều sâu cắt tinh: t = 0,5 (mm)

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.14 (sổ tay CNCTM II) ta có s = 0,4(mm/vg).

- Tốc độ cắt tra bảng 5.64 ta có (sổ tay tập II) => v_b = 323 (m/ph).

Tốc độ cắt tính toán: v_tt=v_b.k_Mv.k_nv.k_uv.k_d

 k_nv = k_uv =k_uv = 1; k_d =0,96

=> v_tt = 323.0,96 = 310 (m/ph). Chọn theo máy v_m = 300 (m/ph)

- Công suất cắt: Tra bảng 5.68 (sổ tay CNCTM II) ta có: Nyc = 4,9 (kw)

Nyc = 4,9 (kw) < Ne thoả mãn công suất máy

* Bước công nghệ 2: tiện mặt ngoài D50.

+ Tiện thô:

- Chiều sâu cắt thô: t = 2 (mm).

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.11 (sổ tay tập II) => s = 0,6 (mm/vòng).

- Tốc độ cắt: tra bảng 5.64 (sổ tay tập II) => v_b = 182 (m/ph).

Tốc độ cắt tính toán: v_tt=v_b.k_Mv.k_nv.k_uv

k_nv = k_uv =k_uv = 1;

=> v_tt = 182.1.1.1 =  182 (m/ph). Chọn theo máy v_m = 150 (m/ph)

+ Tiện tinh:

- Chiều sâu cắt tinh: t = 0,5 (mm)

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.14 (sổ tay CNCTM II) ta có s = 0,4(mm/vg).

- Tốc độ cắt tra bảng 5.64 ta có (sổ tay tập II) => v_b =287 (m/ph).

* Bước công nghệ 4: tiện rãnh.

- Lượng chạy dao S = 0.01-0.12 (mm/vg) lấy S = 0,1 (mm/vg)

- Tốc độ cắt: Vb = 172 (m/ph)

- Tốc độ cắt thực Vtt = Vb.k = 172 . 1,15 = 190 (mm/vg) .

- Chọn theo máy v_m = 150 (m/ph)

- Công suất cắt theo yêu cầu Nyc = 4,1(kw)

b. Nguyên công II: Tiện mặt đầu, mặt ngoài D80, mặt lỗ d30.

* Bước công nghệ 1: tiện mặt đầu.

+ Tiện thô:

- Chiều sâu cắt thô: t = 2 (mm).

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.11 (sổ tay tập II) => s = 0,75 (mm/vòng).

- Tốc độ cắt: tra bảng 5.64 (sổ tay tập II) => v_b = 227 (m/ph).

+ Tiện tinh:

- Chiều sâu cắt tinh: t = 0,5 (mm)

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.14 (sổ tay CNCTM II) ta có s = 0,4(mm/vg).

- Tốc độ cắt tra bảng 5.64 ta có (sổ tay tập II) => v_b = 323 (m/ph).

Tốc độ cắt tính toán: v_tt=v_b.k_Mv.k_nv.k_uv.k_d

k_nv = k_uv =k_uv = 1; k_d =0,96

=> v_tt = 323.0,96 = 310 (m/ph). Chọn theo máy v_m = 300 (m/ph)

* Bước công nghệ 2: tiện mặt ngoài D80

+ Tiện thô:

- Chiều sâu cắt thô: t = 2,5 (mm).

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.11 (sổ tay tập II) => s = 0,6 (mm/vòng).

- Tốc độ cắt: tra bảng 5.64 (sổ tay tập II) => v_b = 182 (m/ph).

Tốc độ cắt tính toán: v_tt=v_b.k_Mv.k_nv.k_uv

k_nv = k_uv =k_uv = 1;

=> v_tt = 182.1.1.1 =  182 (m/ph). Chọn theo máy v_m = 150 (m/ph)

- Công suất cắt: Tra bảng 5.68 (sổ tay CNCTM II) ta có:Nyc = 4,9 (kw)

Nyc = 4,9 (kw) < Ne thoả mãn công suất máy

+ Tiện tinh:

- Chiều sâu cắt tinh: t = 0,5 (mm)

- Lượng chạy dao: tra bảng 5.14 (sổ tay CNCTM II) ta có s = 0,4(mm/vg).

- Tốc độ cắt tra bảng 5.64 ta có (sổ tay tập II) => v_b = 323 (m/ph).

d. Nguyên công V: Phay hai  rãnh mặt đầu

- Chiều sâu phay: t= 10 (mm).

- Chiều rộng phay: B= 10 (mm).

- Lượng chay dao: Tra bảng 5.163 (sổ tay tập II): S z = 0,03 mm/răng;  Z =5.

=> S = Z.S_z= 0,06.20 = 0,15 (mm/vòng).

- Tốc độ cắt: Tra bảng 5.164 sổ tay CNCTM II ta có: T=60 (ph) Vb= 34 m/ph

k_v = k_Mvk_uvk_nv

Số vòng quay của trục chính:

Ta chọn số vòng quay theo máy: n_m= 1400(vong/phut).

Công suất cắt: tra bảng 5.167 ta có Nyc = 0,8 (kW) thoả mãn công suất cắt của máy đã chọn.

VIII. THỜI GIAN GIA CÔNG CHO MỘT CHI TIẾT.

Trong sản xuất loạt vừa, thời gian nguyên công được tính theo công thức:

T_tc=T_o+T_p+T_tp+T_tn

Trong đó:

T_o: Thời gian cơ bản, là thời gian để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết.

T_p: Thời gian phụ (thời gian cần thiết để công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết) lấy gần đúng T_p=10%T_o.

 T_pv: Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kĩ thuật (T_pvkt) để thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (T_pvkt=8%T_o); thời gian phục vụ tổ chức (T_pvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (T_pvtc=3%T_o).

VIII. 1. Nguyên công I: Tiện các bề mặt.

a. Bước 1. khoả mặt đầu.

* Tiện thô.

L₂= 3(mm)

S = 0,75 mm/ vòng.

n = 200 (vòng/ phút )

Thay số ta được : T₀₁₁= 0,123 (ph)

* Tiện tinh.

L₂ = 3(mm)

S = 0,4 mm/ vòng.

n = 300 (vòng/ phút )

Thay số ta được : T₀₁₂= 0,154 (phút )

b. Bước 2: tiện ngoài D50

* Tiện thô.

Ta có :        

L= 63(mm)

L₂= 2(mm)

S = 0,6 mm/ vòng.

n=150 (vòng/ phút )

Thay số ta được : T₀₁₃= 0,75 (phút )

* Tiện tinh.

Ta có :        

L= 63(mm)

L₂= 2(mm)

S = 0,4 mm/ vòng.

n=250 (vòng/ phút )

Thay số ta được : T₀₁₄= 0,665 (phút )

d. Bước 4. Tiện mặt lỗ

* Tiện thô.

L = 65

L₂= 2(mm)

t= 0,7 (mm)

S = 0,6 mm/ vòng.

n=150 (vòng/ phút )

Thay số ta được : T₀₁₇= 0,78 (phút )

* Tiện tinh mỏng lỗ

Ta có:

L = 65

t= 0,1 (mm)

S = 0,2 mm/ vòng.

n=250 (vòng/ phút )

Thay số ta được : T₀₁₈= 1,38 (phút )

VIII.3. Nguyên công IV: gia công 4 lỗ 10.

Ta có :        

L= 10(mm)

t = 5 (mm)

S = 0,16 mm/ vòng.

n=500 (vòng/ phút )

Thay số ta được : T₀₃= 0,747 (phút )

VIII.5. Nguyên công VI: phay rãnh 3^±0,1mm.

Ta có:

L₂= 3 (mm);  L= 34 (mm).

n  = 350 (vòng/phút).

Thời gian gia công một chi tiết hoàn chỉnh là:

TCT =1,26[T₀₁ +T₀₂ +T₀₃ +T₀₄ +T₀₅]

=> TCT =1,26.[3,256+0,758+0,747+0,119+1,98]=5,078 (ph)

IX. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Ở đây tính toán và thiết kế đồ gá cho nguyên công 3.

IX.1. Tính lực kẹp khi phay:

* Sơ đồ tính toán như hình vẽ:

Ta có:

Khi gia công chi tiết sinh ra lực cắt: Pz = 509 (N)

P_n: lực ngang (lực chay dao): P_n =0,3.Pz = 153 (N)

P_d: lực thẳng đứng: P_d =(0,85-0,9).Pz = 432 (N)

Phương trình cân bằng:

Pn.Ln + Pd.Ld - W.( Lw1 +Lw2) = 0

k₅: hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt, nếu kẹp thận lợi thì k₅=1.

k₆: hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết, định vị trên phiến tỳ thì k₆=1,5.

=> k = 1,5*1,0*1,2*1,0*1*1*1,5 = 2.7.

Ln = 65 mm;  Ld = 42 mm;  Lw1 + Lw2 = 80 mm;

=> Thay số ta dduwwocj: W  = 950 (N)

* Tính đường kính bu lông:

Q = k.W.L1/L = 1,1.950.2 = 2090 (N)

* Sơ đồ tính lực như hình vẽ:

Các kích thước khác sẽ chon theo đường kính d=25 mm. Bản vẽ đồ gá.

IX.2. Tính sai số:

a. Tính sai số chuẩn:

Cho kích thước h = 10 mm

Do định vị không trùng với gốc kích thước nên có sai số chuẩn:

Định vị bằng phiến tỳ hình vành khuyên.

Đối với kích thước 10 mm sai số chuẩn ồ_c(10)= ọL=65 = 0,2 mm

c. Sai số mòn:

Do đồ gá mòn gây ra.

B: hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, nếu định vị bằng chốt trụ => B = 1,5.

N : số lượng chi tiết gia công trên đồ gá, N = 5500 (chi tiết).

=> Thay sô được sai số mòn đồ gá chế tạo là: e_m= 111,24 (um)

d. Sai số điều chỉnh

Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phù thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Thực tế khi tính toán đồ gá ta lấy: e_dc=10  (um).

g. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:

Sai số này cần được xác định khi 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 tính sai số chế tạo cho phép.

=> [ect] = 240 (um). Vậy sai số chế tạo thảo mãn điều kiện bề mặt gia công.

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: TS…...…………, 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: TS…………...…,  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. Pgs-Pts - Trần Văn Địch.

Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - NXB KH&KT-1999

2. Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến; Ninh Đức Tốn.

Sổ tay công nghệ chế tạo máy. 2 tập - NXB KH&KT - 2001

3. Lê Văn Tiến; Trần Văn Địch; Trần Xuân Việt.

Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá - NXB KH&KT - 2000.

4. Nguyễn Đắc Lộc cùng các tác giả khác.

Công nghệ chế tạo máy. 2 tập - NXB KH&KT - 2000.

5. Phạm Đắp.

Cơ sở máy công cụ - ĐHBKHN - 1976.

6. Ninh Đức Tốn.

Hướng Dẫn làm bài tập dung sai - 2000.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"