LỜI NÓI ĐẦU

Ngành Công nghệ chế tạo máy là một ngành đang được phát triển và đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân. Môn học Công nghệ chế tạo máy 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 trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Mục đích của Công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được: chất lượng sản xuất, năng suất lao động và hiệu quả kinh tế cao.

Việc học tập, làm bài tiểu luận nhóm là một công việc hết sức quan trọng, nó giúp cho người sinh viên hiểu sau, hiểu kĩ hơn, có kinh nghiệm hơn trong quá trình học tập cũng như làm việc. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.

Trong quá trình nghiên cứu tiểu luận này, nhóm chúng em xin cảm ơn sự giúp đỡ, hỗ trợ của thầy: ThS ……………. đã tạo điều kiện và cơ hội cho nhóm chúng em thực hiện tiểu luận, và nhóm chúng em chân thành cảm ơn những gợi ý của thầy và các bạn trong lớp trong việc hoàn thành bài tiểu luận này.

Nhóm em xin cảm ơn.

1. Số liệu cho trước

- Bản vẽ chi tiết giá đỡ

- Số lượng chi tiết cần gia công 20.000 (Chi tiết/năm)

2. Nội sung tính toán

2.1. Phân tích và xác định chất lượng Ra, Rz…các bề mặt chi tiết

Độ nhám bề mặt hay còn được gọi là độ bóng bề mặt. Sau khi gia công, hầu hết bề mặt chi tiết nhìn có vẻ sáng bóng nhưng thực chất lại công không bằng phẳng một cách lý tưởng mà vẫn có những mấp mô.

Độ nhám, hay độ nhẵn bóng bề mặt thường được đánh giá qua 2 chỉ tiêu sau:

- Sai lệch trung bình Ra

- Chiều cao nhấp nhô Rz

Sai lệch trung bình số học của profile Ra, được đo bằng µm.

* Chú ý: Chỉ tiêu Rz thường dùng để đánh giá độ nhám bề mặt cấp 1 đến cấp 5 và cấp 13, 14.

Tiêu chuẩn Việt Nam chia độ nhẵn bề mặt ra làm 14 cấp độ.

- Đáy giá đỡ có độ nhám bề mặt A đạt R_a = 6,3 có cấp độ nhám là 7. Vì đây là bề mặt làm việc lắp với các phẳng nên có độ nhám cao.

- Mặt E đạt R_a = 6,3 có cấp độ nhám là 7

- Mặt C và D đạt R_a = 6,3 có cấp độ nhám là 7

- Hai lỗ bậc Ø13 đạt R_z = 0,8 có cấp độ nhám là 10

- Hai Lỗ suốt Ø13 đạt R_a = 0,8 có cấp độ nhám là 10

2.2. Phân tích và xác định độ chính xác dung sai, sai lệch hình học… của chi tiết

2.2.1.  Dung sai kích thước, dung sai lắp ghép

Dung sai là phạm vi cho phép của sai số. Trị số dung sai bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất, hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới.

Dung sai lắp ghép thì gồm 2 loại là dung sai lắp ghép cho lỗ và dung sai lắp ghép cho trục.

- Dung sai lắp ghép cho lỗ: ký hiệu bằng chữ hoa,

- Dung sai lắp ghép cho trục : ký hiệu bằng chữ thường.

2.2.2. Sai lệch hình dạng hình học và vị trí tương quan

Để đảm bảo độ chính xác yêu cầu của các thông số chức năng của sản phẩm, khả năng làm việc và tuổi bền của nó thì trên các bản vẽ chế tạo chi tiết được chỉ dẫn không chỉ sai lệch giới hạn kích thước mà còn cả dung sai hình dạng và vị trí bề mặt khi cần thiết

Thuật ngữ và kí hiệu sai lệch hình dạng và vị trí được chỉ dẫn trong bảng 4 theo TCVN 10-85

2.2.3. Dung sai

a. Dung sai lắp ghép

- Ø18JS7: Cấp chính xác đạt cấp 7, mối ghép js có độ hở, độ chính xác cao, sai lệch giới hạn của lỗ Ø18js7 là Ø18^+0,015 (mm) (Bảng 1.14 trang 34 tài liệu Sổ tay dung sai lắp ghép)

- Ø13js8: Cấp chính xác đạt cấp 8, mối ghép js có độ chính xác cao, sai lệch giới hạn của lỗ Ø21j8 là Ø21^+0,02 (mm) (Bảng 1.14 trang 35 tài liệu Sổ tay dung sai lắp ghép)

b. Dung sai kích thước

- Dung sai độ dày của gối đỡ là: 23^+0,05 (mm)          

- Dung sai khoảng cách của các lỗ Ø13 là : 27^±0,05 (mm)

2.2.4. Sai lệch vị trí tương quan và sai lệch hình học

- Dung sai độ vuông góc giữa 2 lỗ bậc với mặt A là 0,05 (mm)

- Dung sai độ phẳng của bề mặt A là 0,1 (mm)

2.3. Phân tích và xác định dạng sản xuất, ý nghĩa kinh tế dạng này

2.3.1. Phân tích dạng sản xuất

Kết luận: Với N = 22200 sản phẩm: Q = 2,9596 (kg), tra bảng 1.1 giáo trình Công nghệ chế tạo máy của Trần Văn Địch, ta xác định dạng sản xuất loại hàng loạt lớn.

2.3.2. Ý nghĩa kinh tế của dạng sản xuất này

Sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất hàng năm không quá ít, sản phẩm được chế tạo theo từng loạt với chu kì xác định, sản phẩm tương đối ổn định, sản xuất phổ biến trong ngành chế tạo máy, sản xuất hàng loạt có những đặc điểm sau:

- Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kì lặp lại ổn định

- Gia công cơ và lắp ráp được thực hiện theo qui trình công nghệ

* Ý nghĩa kinh tế:

- Giá thành rẻ hơn để sản xuất một loạt sản phẩm so với một mặt hàng duy nhất tại cùng thời điểm.

- Máy móc có thể được sử dụng hiệu quả hơn do đó tiết kiệm tiền cho doanh nghiệp.

- Giảm nguy cơ tập trung vào một sản phẩm và cho phép linh hoạt.

2.4. Phân tích và xác định các phương pháp gia công các bề mặt cần gia công của chi tiết (CLO1)

Bề mặt A: Cấp độ nhám bề mặt này đạt cấp 7, phương pháp gia công để đạt được độ nhám này là phay tinh

Bề mặt B, C, D: Cấp độ nhám bề mặt này đạt cấp 7, phương pháp gia công để đạt được độ nhám này là phay tinh

Hai lỗ suốt Ø13: Cấp độ nhám bề mặt này đạt cấp 5, phương pháp gia công để đạt được độ nhám này là khoan và vát mép 1x45⁰

2.3.1. Phương pháp phay

- Phay mặt phẳng

- Phay mặt trụ

- Phay rãnh, phay rãnh then

- Phay ren

- Phay trục then hoa

2.3.2. Phương pháp khoan

a. Định nghĩa phương pháp gia công khoan

Khoan là phương pháp cơ bản để tạo lỗ từ phôi đặc. Khoan có khả năng tạo lỗ có đường kính φ = 0,1 ÷ 80 mm, phổ biến nhất là để gia công lỗ có đường kính φ ≤ 35 mm

Dụng cụ cắt khi khoan gọi là mũi khoan. Mũi khoan có nhiều loại:

- Khi khoan các lỗ có tỷ số l/d ≤ 5 người ta dùng kết cấu mũi khoan ruột gà.

- Khi khoan các lỗ có tỷ số l/d > 5 thường dùng kết cấu mũi khoan sâu chuyên dùng, phổ biến nhất là mũi khoan gắn mảnh hợp kim.

b. Một số lưu ý khi khoan:

Các dạng hỏng:

- Hiện tượng lỗ bị xiên: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy khoan, dao vừa quay vừa tịnh tiến. Nguyên nhân: Do phương tiến dao không vuông góc với mặt đầu của chi tiết.

- Hiện tượng lỗ bị loe: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy tiện, chi tiết quay dao tịnh tiến. Nguyên nhân: Do phương tiến dao không song song với đường tâm của máy.

c. Khả năng đạt độ chính xác và năng suất khi khoan:

Để nâng cao độ chính xác và năng suất khi khoan người ta sử dụng biện pháp công nghệ sau đây:

- Sử dụng sơ đồ khoan cho chi tiết quay, dao tịnh tiến

- Dùng đầu khoan nhiều trục để gia công đồng thời nhiều lỗ

- Trước khi khoan nên dùng mũi khoan tâm tạo lỗ mồi để nâng cao độ chính xác về vị trí tương quan của lỗ, dùng bước tiến nhỏ để giảm lực được trục tránh gãy mũi khoan.

2.4. Phân tích và chọn dụng cụ cắt thích hợp để gia công các bề mặt cần gia công

2.4.1. Mặt A dùng phương pháp phay thô và phay tinh

Phay thô: Dùng dao khỏa mặt đầu gắn mảnh hợp kim HUTSCOM BAP4-06306R

Thông số kĩ thuật:

- Thương hiệu: HUTSCOM OEM

- Mã sản phẩm: BAP4-06306R

- Đường kính cán dao 63mm, cốt lắp hệ mét 22mm

- Ứng dụng phay vai, phay rãnh, phay mặt

- Sử dụng lắp từ 6 Insert APMT1604

2.4.3. Phay mặt lưng B 92mm

Phay thô: Dùng dao khỏa mặt đầu gắn mảnh hợp kim HUTSCOM BAP4-06306R

Thông số kĩ thuật:

- Thương hiệu: HUTSCOM OEM

- Mã sản phẩm: BAP4-06306R

- Đường kính cán dao 63mm, cốt lắp hệ mét 22mm

- Ứng dụng phay vai, phay rãnh, phay mặt

- Sử dụng lắp từ 6 Insert APMT1604

2.4.5. Phay mặt bên C 65mm

Phay thô: Dùng dao khỏa mặt đầu gắn mảnh hợp kim HUTSCOM BAP4-06306R

Thông số kĩ thuật:

- Thương hiệu: HUTSCOM OEM

- Mã sản phẩm: BAP4-06306R

- Đường kính cán dao 63mm, cốt lắp hệ mét 22mm

- Ứng dụng phay vai, phay rãnh, phay mặt

- Sử dụng lắp từ 6 Insert APMT1604

2.4.7. Khoan lỗ suốt Ø13 và phay lỗ bậc Ø18 dùng phương pháp khoan, phay

* Khoan: Sử dụng mũi khoan Unifast TCT 21x50

Thông số kĩ thuật

- Thương hiệu: Unifast

- Mã sản phẩm TCT 21x50

- Đường kính khoan: Ø13mm

- Độ sâu khoan lớn nhất: 50mm

2.4.8. Phay rãnh 50 mm bằng phương pháp phay bằng dao phay ngón

Sử dụng dao phay ngón WINSTAR SERIES V530 ESSSVC

Thông số kĩ thuật:

- Thương hiệu: WINSTAR từ Đài Loan

- Mã sản phẩm: ESSSVC

- Chất liệu: Carbide

- Đường kính lưỡi dao: 4mm - 16mm

- Đường kính cán dao: 6mm - 16mm

- Chiều dài lưỡi cắt: 10mm - 32mm

2.5. Phân tích và chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp. (CLO4)

2.5.1. Chọn phương pháp chế tạo phôi

Đây là chi tiết dạng hộp. Có rất nhiều phương pháp chế tạo phôi như: Rèn tự do, dập thể tích, phôi từ thép cán, phôi hàn… nhưng phương pháp chế tạo phôi thích hợp cho chi tiết này là phương pháp đúc.

Tuy nhiên để tối ưu trong quá trình sản xuất và hạ thấp chi phí sản suất ta chọn phôi đúc trong khuôn kim loại vì:

- Phôi của phương pháp này sau khi đúc ra sản phẩm có chất lượng tốt, độ bóng bề mặt cao, độ chính xác cao.

- Năng suất cao. Linh hoạt và có khả năng tùy biến theo hình dạng của phôi.

- Độ chính xác cao

- Phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ

2.5.2. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại

Quy trình đúc trong khuôn kim loại

- Làm sạch khuôn lõi (Sau mỗi lần đúc).

- Sấy khuôn lõi (nhiệt độ sấy 150 ÷ 4500C) thuộc kim loại đúc.

- Sơn khuôn lõi: gồm sơn lót dày 1 ÷ 2 mm và sơn phủ mặt bằng dầu hôi hoặc dầu thực vật.

2.5.4. Ứng dụng

Quá trình này được dùng nhiều nhất để đúc nhôm, magiê, hợp kim đồng và gang xám vì nhiệt độ nóng chảy thấp. Thích hợp trong dạng sản xuất hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình như piston, phôi bánh răng, dụng cụ bếp,... không nặng quá 25kg.

2.6. Lập thứ tự trình tự các nguyên công, các bước để gia công các bề mặt cần gia công (CLO5)

- Dạng chi tiết: Dạng hộp

- Chuẩn định vị: Mặt A và E, mặt C và D đối xứng với nhau qua lỗ

- Nguyên công 1: Phay thô, phay tinh bề mặt A

+ Bước 1: Phay thô bề mặt A

+ Bước 2: Phay tinh bề mặt A

- Nguyên công 2: Phay thô, phay tinh mặt E

+ Bước 1: Phay thô bề mặt E

+ Bước 2: Phay tinh bề mặt E

- Nguyên công 8: Phay rãnh 55mm

+ Bước 1: Phay thô rãnh 55mm

+ Bước 2: Phay tinh rãnh 55mm

- Nguyên công 9: Khoan lỗ suốt Ø13, vát mép 1x45

+ Bước 1: Khoan lỗ đạt kích thước Ø13

+ Bước 2: Vát mép lỗ suốt Ø13 đạt kích thước 1x45

2.7. Phân tích và xác định bề mặt được chọn làm chuẩn, số bậc tự do bị khống chế và kẹp chặt của chi tiết (CLO2)

2.7.1. Nguyên công 1: Phay thô, phay tinh bề mặt A

- Chuẩn: Bề mặt E

- Định vị:

+ Mặt E sử dụng phiến tì khống chế 3 bậc tự do gồm 2 quay theo trục O_x và O_y, một bậc tự do tịnh tiến theo ­O_z

+ Mặt B: dùng gối cố định của eto không chế 2 bậc tự do gôm 1 bậc tịnh tiến theo O_x và 1 bậc quay theo trục O_z

- Kẹp chặt: Kẹp chặt mặt 6 có phương vuông góc với bề mặt 6, chiều từ ngoài vào trong

2.7.2. Nguyên công 2: Phay thô, phay tinh bề mặt E

- Chuẩn: Bề mặt A

- Định vị:

+ Mặt A: sử dụng phiến tì khống chế 3 bậc tự do gồm 2 quay theo trục O_x và O_y, một bậc tự do tịnh tiến theo ­O_z

+ Mặt B: dùng gối cố định của eto không chế 2 bậc tự do gôm 1 bậc tịnh tiến theo O_x và 1 bậc quay theo trục O_z

2.7.5. Nguyên công 5: Phay thô, phay tinh bề mặt C 65mm

- Chuẩn: Bề mặt D

- Định vị:

+ Mặt D sử dụng phiến tì khống chế 3 bậc tự do gồm 2 quay theo trục O_x và O_y, một bậc tự do tịnh tiến theo ­O_z

+ Mặt F: dùng gối cố định của eto không chế 2 bậc tự do gôm 1 bậc tịnh tiến theo O_x và 1 bậc quay theo trục O_z

2.7.7. Nguyên công 7: Khoan 2 lỗ Ø13, Phay bậc 2 lỗ Ø13 dạt kích thước Ø18

- Chuẩn: Bề mặt A

- Định vị:

+ Mặt A sử dụng phiến tì khống chế 3 bậc tự do gồm 2 quay theo trục O_x và O_y, một bậc tự do tịnh tiến theo ­O_z

+ Mặt B: dùng gối cố định của eto không chế 2 bậc tự do gôm 1 bậc tịnh tiến theo O_x và 1 bậc quay theo trục O_z

2.7.9. Nguyên công 9: Khoan và vát mép 1x45 2 lỗ suốt ø13

- Chuẩn: Bề mặt F

- Định vị:

+ Mặt F sử dụng phiến tì khống chế 3 bậc tự do gồm 2 quay theo trục O_x và O_y, một bậc tự do tịnh tiến theo ­O_z

+ Mặt A: dùng gối cố định của eto không chế 2 bậc tự do gôm 1 bậc tịnh tiến theo O_x và 1 bậc quay theo trục O_z

- Kẹp chặt: Kẹp chặt mặt A có phương vuông góc với bề mặt B , chiều từ ngoài vào trong

2.8. Thiết kế đồ gá cho một nguyên công

Vấn đề được chú ý khi thiết kế đồ gá là năng suất, chất lượng và giá thành gia công:

- Đồ gá phải đảm bảo sao cho quá trình định vị và kẹp chặt nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia công là ngắn nhất

- Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ chính xác gia công

- Giá thành đồ gá phải rẻ,kết cấu đơn giản dễ chế tạo và lắp ráp, vật liệu phải dễ kiếm, dễ thay thế, sử dụng phải dễ dàng thuận tiện

Đồ gá được chọn là đồ gá kẹp liên động cho nguyên công 8 - phay rãnh giữa 50 mm

2.9. Nội dung công việc khi thiết kế đồ gá

2.9.1. Chọn sơ đồ nguyên lý và động học của đồ gá

a. Sơ đồ gá đặt của đồ gá

b. Yêu cấu về đồ gá phay

Khi phay, lực cắt lớn, căt gián đoạn nên rung động lớn, vì thế đồ gá phay phải luôn đủ độ cứng vững. Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo đủ lực kẹp và đủ độ cứng vững. Kết quả đồ gá phay bao gồm: cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt, cơ cấu so dao, cơ cấu phân độ, cơ cấu điển hình, cơ cấu gá đặt đồ gá trên bàn máy (then dẫn hướng và bulong kẹp chặt đồ gá với rãnh T của bàn máy).

c. Các thành phần của đồ gá:

Đồ gá bao gồm 12 chi tiết:

- Thân đồ gá: là phần quan trọng nhất của đồ gá gia công, thân đồ gá có khoan các lỗ lắp ghép các chi tiết dùng để định vị.

- Chốt đỡ cơ cấu kẹp: là thanh thép có 2 đầu gốm 1 đầu vát tròn dùng để đỡ đuôi mỏ kẹp và 1 đầu có ren và dùng đai ốc siết chặt vào đế thân đồ gá có tác dụng định vị và hỗ trợ cân bằng lực cho mỏ kẹp

- Chi tiết: Chi tiết tấm dưới cần gia công

- Bulong M10: là chi tiết dùng để ghép 2 chi tiết với nhau thành 1 khối liền, có 2 đầu, phần đầu là phần chính có hình dạng tròn hoặc lục giác, lớn hơn thân, phần thân là phần dạng trụ trơn có ren dùng để vặn đai ốc.

- Lò xo: là sợi thép mỏng thường uốn cong hoặc dây bằng thép uốn thành đường xoắn ốc, dễ dàng trở lại dạng cũ sau khi bị kéo giãn ra hay nén lại, dùng để trữ lực khi siết hoặc tháo bulông

d. Các cơ cấu của đồ gá:

- Cơ cấu định vị: Một chốt tỳ cố định, hai chốt trụ ngắn, hai phiến tỳ

- Cơ cấu kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt liên động

- Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá trên bàn máy phay: Chi tiết định vị bởi 5 bậc tự do, kẹp chặt bằng bulong đai ốc

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. GS.TS Trần Văn Địch, 2006. Công Nghệ Chế Tạo Máy. Nhà Xuất Bản Giáo Dục

[2]. PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc, 2000. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập I. Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật

[3]. PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc, 2000. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập II. Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật

 [4]. PGS.TS Ninh Đức Tốn, 2005. Giáo Trình Dung Sai Lắp Ghép Và Kĩ Thuật Đo Lường. Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam

[5]. PGS.TS Ninh Đức Tốn, 2005. Sổ Tay Dung Sai Lắp Ghép. Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"