MỤC LỤC

Lời nói đầu.

Chương I : Phân tích sản phẩm và chọn phôi.

I. Phân tích sản phẩm.

II. Chọn phôi.

Chương II : Lập qui trình công nghệ gia công cơ chi tiết.

I. Lập tiến trình công nghệ.

II. Tính và tra lượng dư.

III. Tra chế độ cắt.   

Chương III : Tính toán và thiết kế đồ gá.

I. Thiết kế đồ gá.        

 II. Nguyên lý làm việc của đồ gá.       

Kết luận.

Tài liệu tham khảo.

LỜI NÓI ĐẦU

   Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau. Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và  nhiệm vụ riêng . Quá trình thiết kế chỉ được coi là hoàn thiện khi mà các ý tưởng nhà thiết kế đưa ra phải có sự ưu việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công nghệ.

   Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được và hạn chế thấp nhất giá thành chế tạo. Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo.

   Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất. Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn tới giảm  được giá thành chế tạo. Chính vì vậy việc thiết kế một quy trình công nghệ tối ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản xuất, chế tạo. Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho người kỹ sư có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tưởng thiết kế của người kỹ sư phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý tưởng có thể thực hiện được.

   Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích như vậy. Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tưởng thiết kế, chế tạo sau này.

   Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo: TS ……..…. đã tận tình hướng dẫn, và cho những lời khuyên quý báu để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ với chất lượng đảm bảo. Do trình độ có hạn nên đồ án không thể tránh được các thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến phê bình của các thầy giáo và các bạn.

   Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                 Hà nội, ngày…tháng…năm 20…

                                                                 Học viên thực hiện

                                                                 …………….

CHƯƠNG  I:   PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI

I. Phân tích sản phẩm

1.1. Phân tích kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Chi tiết cần gia công trong đồ án là ''ống bảo vệ'' có các đặc điểm kết cấu và kỹ thuật như sau:

- Chi tiết thuộc dạng trục trơn thường: L/d=5.5, có lỗ rỗng 13 ở giữa (không xuyên suốt chi tiết).

- Chi tiết gồm các phần cơ bản: trụ rỗng 18, dài 80mm,  ở giữa có phần vát.

- Sau khi gia công xong, ống cần được làm cùn cạnh sắc. Trong khi nhiệt luyện cần chú ý đến sự biến dạng của trục. Khi nhiệt luyện cần đảm bảo ống luôn luôn ở tư thế thẳng đứng.

- Các bề mặt gia công chính xác cần được gia công làm hai bước thô và tinh. Khi khoan các lỗ vuông góc với đường trục cần có bạc dẫn hướng.

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

Ống bảo vệ là chi tiết dạng trục được sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy dùng kẹp chặt chi tiết khi vận chuyển. Từ hình dạng, kích thước và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có nhận xét như sau:

- Tỉ lệ L/d=5.5 nên ống được coi là đủ cứng vững.

- Chi tiết yêu cầu phải nhiệt luyện đạt độ cứng HRC từ 28¸ 32, (thực tế bản thân thép C45 cũng có thể đạt độ cứng đó). 

- Chi tiết có kích thước nhỏ (dài 100mm, đường kính 18), dạng hình khối cơ bản là tròn xoay. Ngoài ra có thêm hai phần mặt vát.

- Vật liệu là thép C45 có cơ tính tương đối phù hợp cho các nguyên công cắt gọt

- Hình dạng cơ bản là tròn xoay và lỗ tròn nên chọn phương pháp tiện và khoan  khoét, doa. Các lỗ ren dùng phương pháp tarô. Các mặt vát dùng phương pháp phay.

II. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Căn cứ vào hình dạng, kích thước, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất là loạt lớn ta có thể dùng các phương pháp tạo phôi sau:

a. Phôi cán: (phôi thanh):

Với loại phôi này, khi gia công tạo phôi cho chi tiết tương đối nhanh.

Đảm bảo tổ chức đồng đều trong tinh thể kim loại.

d. Phôi dập:

Phương pháp này tạo phôi nhanh, độ chính xác hình dạng kích thước đảm bảo, chất lượng phôi tốt, ít tốn vật liệu, chi phí cho gia công ít nhất, phù hợp với sản xuất hàng loạt. 

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I. Tiến trình công nghệ

I.1. Tiến trình công nghệ

Các nguyên công để gia công chi tiết ống bảo vệ đạt được các yêu cầu đề ra:

- Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan lỗ chống tâm

- Nguyên công 2: Tiện thô mặt trụ 18

- Nguyên công 3: Tiện tinh mặt trụ 18

- Nguyên công 9: Nhiệt luyện

- Nguyên công 10: Mài.

- Nguyên công 11: Kiểm tra. 

I.2. Thiết kế nguyên công

Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan hai lỗ tâm:

Hai lỗ tâm được dùng làm chuẩn định vị. Sau khi cắt đứt phôi thì khoả mặt đầu và khoan hai lỗ tâm phải được tiến hành tiếp theo ngay. 

Nguyên công 2: Tiện thô mặt trụ ngoài 18 :          

 Chọn máy tiện:

Máy 1A616 có các thông số:

+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy 320 mm

+ Khoảng cách hai đầu tâm 710 mm

+ Đường kính  lớn nhất của chi tiết gia công được trên bàn dao 180 mm

+ Công suất: N = 4 KW

+ Số vòng quay trục chính:  n = 12,5; 16; 20; 31,5; 40 ; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250.

 Đồ gá:

Dùng đồ gá kiểu chống tâm kẹp tốc: dùng hai mũi tâm, một đầu có kẹp tốc

Nguyên công 5: Khoan lỗ 5, 3.

Chọn máy:  

Dùng máy khoan Liên Xô 2H135

Các thông số cơ bản của máy :

+ Đường kính lớn nhất khoan được 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn 750 mm

+ Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 450´500

+ Hành trình lớn nhất của trục chính 170 mm

+ Số cấp tốc độ trục chính  12

+ Phạm vi tốc độ  (31,5 -1400) vg/ph

+ Số cấp bước tiến  9

+ Phạm vi bước tiến (0,1-1,6)mm

+ Lực tiến dao 1500 kG

+ Mô men xoắn 4000 kG.cm

+ Công suất chính 4 kW

Đồ gá:

Gá trên một khối chữ V dài hạn chế 4 bậc tự do, ngoài ra còn một mấu hãm để định vị được rễ dàng cũng có tác dụng chống chuyển động dọc trục.

Dao:

Mũi khoan đuôi trụ có:  

+ d=5; L=132 ; l=87 (Trang 328, STCNCTM-Tập1)

+ d=3; L=100; l=66

Nguyên công 6: Phay mặt vát trụ giữa

Chọn máy:

Chọn máy phay công xôn (vạn năng, ngang, đứng) của Liên xô kiểu 6H81

- Bước tiến bàn máy thẳng đứng: (0,2 - 6,3)mm/s

- 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 1,7 kW

- Số cấp bước tiến bàn máy 16

- Bước tiến bàn máy dọc: (35 - 980)

- Bước tiến bàn máy ngang: (25 - 765)

Đồ gá:

Gá trên đồ gá chuyên dùng, định vị bằng khối V dài hạn chế 4 bậc tự do. Một chốt định vị dùng để chống chuyển động dọc trục, một chống xoay

Dao:

Tra bảng 4-90 (trang 372,STCNCTM tập 1). Có các kích thước cho dao phay định hình bán nguyệt như sau: R=3, D=63, B=6, d=22, số răng 12

Tra bảng 4-85 (trang 367, STCNCTM tập 1) ta có:

Kích thước dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng

D=100, B=22, d(H7)=32, số răng 8.

Dao thứ 2:

D=125, B=25, d(H7)=40, số răng 10. 

Nguyên công 8: Khoan lỗ 6, tarô ren M5

Chọn máy:

Chọn máy khoan như ở nguyên công 5

Đồ gá:

Gá trên khối 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do, 1 đầu có chốt tì để hạn chế chuyển động chiều trục. Để chống chuyển động quay quanh trục thì ta dùng chốt chống xoay

Dao:

Theo Bảng 3-131 (Trang 274, STCNCTM-Tập1)

Mũi khoan đuôi trụ cố: 

+ d=6; L=139; l=91 (Trang 328 , STCNCTM-Tập1)

+ d=4; L=119; l=78.

Mũi tarô ngắn có cổ dùng cho ren hệ met có:

d=5; L=66; l=19.

Nguyên công 9: Nhiệt luyện

Nguyên công 10: Mài trụ ngoài 18

Chọn máy:

Chọn kiểu máy Liên xô 3A227B ,có các đặc tính kỹ thuật sau:

- Đường kính lỗ mài được : 20 - 100

- Chiều dài lớn nhất của lỗ được mài: 125

- Đường kính lớn nhất của chi tiết được định vị trên máy: 300

- Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ phôi : 150

- Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn :450

Đồ gá:

Định vị bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm thông qua  ống kẹp.

Chọn đá mài:

Dựa vào bảng 4-169 ,4-170 (Trang 459 ,STCNCTM Tập 1) 

II: Tra lượng dư gia công

II.1. Tra lượng dư cho các nguyên công

Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết và loại phôi, kích thước phôi.

III: Tra lượng dư cho phôi

- Lượng dư cho nguyên công tiện thô là: 2,2mm

- Lượng dư cho nguyên công tiện tinh là: 0,8mm

- Lượng dư cho nguyên công mài trục là: 0,4mm

- Lượng dư tổng cộng cho cả 3 nguyên công là: 3,4mm

- Dung sai tổng cộng là: 0,47mm

III.9. Tra chế độ cắt cho nguyên công 8

Căn cứ vào cấp độ  nhám cần đạt được sau gia công là R_a0,63 và phôi đã qua nhiệt luyện. Tra bảng 5-203,5-208 (Trang 184 -186,STCNCTM Tập 2) Ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công 8. 

CHƯƠNG III:  THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN

I. Thiết kế đồ gá

Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ như khoan khoét doa .

I.1. Xác định máy

Dùng máy khoan Liên Xô 2H135. Các thông số cơ bản của máy :

+ Đường kính lớn nhất khoan được 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn 750 mm

+ Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 450´500

+ Hành trình lớn nhất của trục chính  170 mm

+ Số cấp tốc độ trục chính 12

+ Phạm vi tốc độ  (31,5 -1400) vg/ph

+ Số cấp bước tiến 9

I.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt

Cơ cấu định vị là hai khối V ngắn và chốt tì hạn chế chuyển động chiều trục, một chốt chống xoay. Kẹp chặt  nhờ 2 mỏ kẹp.

I.3. Tính lực kẹp cần thiết

Khi khoan xuất hiện mômen xoắn Mc, lực cắt P_0. Mômen xoắn làm chi tiết có xu hướng quay (Trong trường hợp này nó bị hạn chế bởi hai khối V), còn lực cắt P₀ có xu hướng làm cho chi tiết bị gục xuống. Po tính theo công thức trang 21 (tài liệu 2) có:

         Po=10. C_p.D^q.S^y.k_p

Thay số vào ta có K=4,63

Thay các giá trị P₀=813.6 N, vào công thức trên ta có:

         W=K.Po.l₁/l₂ =1758 N

II. Nguyên lý làm việc của đồ gá

 Đồ gá thực hiện nguyên công khoan. Nguyên lý gá đặt như sau :

- Định vị phiến dẫn khoan trên đồ gá .

- Định vị chi tiết trên 2 khối V, chốt tỳ .

- Kẹp chặt chi tiết với lực kẹp tính toán ở trên .

1. Xác định sai số chế tạo của đồ gá

Sai số chế tạo cho phép của chi tiết :

        e_gd =16,6 (mm)=0.017 (mm).

KẾT LUẬN

   Qua một thời gian tìm tòi, tham  khảo ý kiến của thầy giáo hướng dẫn cũng như các tài liệu liên quan về vấn đề thiết kế quy trình gia công chi tiết ống bảo vệ, một cách sơ bộ tôi đã đưa ra được một tiến trình nguyên công để gia công chi tiết (có các bản vẽ kèm theo) cũng như thiết kế chế tạo đồ gá cho nguyên công khoan trong tiến trình. Làm quen với phương pháp thiết kế ban đầu cũng như cách thức hoàn thiện các công việc của người kỹ sư trong phân xưởng cơ khí. Tuy nhiên, một điểm hạn chế chung của học viên khi được giao nhiệm vụ này là kiến thức thực tế còn ít, kiến thức cơ bản về cơ khí còn nhiều lỗ hổng nên thực hiện công việc còn nhiều sai sót, thậm chí có những điểm sai cơ  bản.

   Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một việc làm rất thiết thực và bắt buộc đối với học viên ngành cơ khí. Qua quá trình làm đồ án, tôi có dịp được biết thêm nhiều kiến thức, tác phong làm việc khoa học. Đó cũng là những điều rất quan trọng trong hành trang của người kỹ sư khi ra trường.

   Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo: TS ………….., và các thầy trong bộ môn chế tạo máy đã cho những lời khuyên quí báu trong quá trình làm đồ án. Đồ án chắc chắn còn nhiều sai sót, rất mong đựoc sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các bạn.

   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI  LIỆU THAM  KHẢO

1. Thiết kế  môn học công nghệ chế tạo máy

Trần Thành, L­ương Ngọc Quang. HVKTQS  - 1999.

2. H­ớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyễn Trọng Bản, Trần Thành, Nguyễn Quang Hoài, Hoàng Mạnh Long . HVKTQS  - 2002.           

3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2,3

Nguyễn Đắc lộc , Lê Văn Tiến , Ninh Đức Tốn , Trần Xuân Việt. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật  - 2001.

4. Công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2

Nguyễn Trọng  Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật  - 1998.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"