MỤC LỤC

MỤC LỤC..... ............................................................................................................................................1

LỜI  NÓI ĐẦU...........................................................................................................................................3

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT...............................4

1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết và điều kiện làm việc. ........................................................4

1.1. Phân tích. ..........................................................................................................................................4

1.2. Điều kiện kỹ thuật. .............................................................................................................................4

2. Tính công nghệ trong kết cấu. ..............................................................................................................4

3. Xác định sản xuất. ..... ..........................................................................................................................5

CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI.........7

1. Chọn phương pháp chế tạo phôi. .........................................................................................................7

1.1. Chọn vật liệu. .....................................................................................................................................7

1.2. Phương pháp chế tạo phôi. ...............................................................................................................7

1.3. Chọn CCX đúc....................................................................................................................................8

2. Thiết kế bản vẽ chi tiết lông phôi. .........................................................................................................8

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT............................................10

1. Xác định đường lối công nghệ. ...........................................................................................................10

2. Chọn phương pháp gia công...............................................................................................................10

3. Lập tiết trình công nghệ. .....................................................................................................................10

4. Tra lượng dư, chế độ cắt, công suất cắt cho các nguyên công……....…............................................11

4.1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu lỗ f28 để làm chuẩn tinh thống nhất………..............……….……….11

4.2. Nguyên công 2:  Khoét, doa lỗ f28. .................................................................................................14

4.3. Nguyên công 3: Phay mặt đầu lỗ f22. .............................................................................................21

4.4. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ f22. ......................................................................................24

4.5. Nguyên công 5: Kiểm tra độ song song các mặt đầu lỗ ϕ22…….............................................……33

4.6. Nguyên công 6: Kiểm tra độ đồng tâm và vuông góc lỗ ϕ22……...............................................…..34

CHƯƠNG 4. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG..........................................................................................37

1. Mục đích và ý nghĩa............................................................................................................................42

2. Các phương pháp tính lượng dư gia công.........................................................................................42

CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ......................................................................................47

1. Sơ đồ đinh vị......................................................................................................................................48

2. Sơ đồ kẹp chặt...................................................................................................................................49

3. Tính lực kẹp. .....................................................................................................................................50

4. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá.......................................................................................................................53

KẾT LUẬN.............................................................................................................................................54

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................................55

LỜI  NÓI ĐẦU

Công nghệ Chế tạo máy là một môn khoa học cơ bản,cung cấp các kiến thức cơ sở trong lĩnh vực ctm. Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trên thị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sản suất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật theo một yêu cầu cho trước.Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo.

Do vậy mỗi sinh viên phải trang bị cho mình một lượng kiến thức đấy đủ.Từ cơ bản đến chuyên sâu,để cố khả năng làm việc tốt hiệu quả trong tương lai.

Đồ án công nghệ Chế tạo máy giúp sinh viên tiếp cận thực tế nhanh hơn , với nhiệm vụ gia công chi tiết dạng càng và sự hướng dấn tụy của thầy em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn,đủ các yêu cầu được giao. Qua đó em đã củng cố thêm được nhiều kiến thức từ lý thuyết đến thực tiễn, để thiết kế sản phẩm của mình đạt têu cầu,đồng thời đảm bảo khả năng về kinh tế,trong điều kiện sản suất cụ thể của nước ta. Đó là những kiến thức cần thiết,thực tế cho công việc của em sau này.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy: TS……………. đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô trong bộ môn công nghệ Công nghệ chế tạo máy của Viện kỹ thuật HUTECH - Trường Đại học Công nghệ Tp. Hồ Chí Minh, để em vững vàng hơn cho công việc sau này.

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết và điều kiện làm việc.

1.1. Phân tích.

Chi tiết càng C7 thuộc chi tiết dạng càng, các chi tiết càng thường có chức năng biến chuyển động của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác (pít tông của động cơ đốt trong - trục khuỷu). Ngoài ra chi tiết càng còn dùng để đẩy các bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp giảm tốc).

- Kích thước lớn nhất của chi tiết: l =120 (mm).

Chi tiết có mặt làm việc là mặt trụ, vì vậy mặt trụ phải được gia công chính xác,đảm bảo độ bóng, độ vuông góc giữa các lỗ ϕ22 và ϕ28, độ vuông góc giữa đường tâm trục và mặt đầu, độ đông tâm giữa hai lỗ ϕ22, đạt chỉ tiêu công nghệ yêu cầu.

1.2. Điều kiện kỹ thuật.

Chi tiết cần gia công là chi tiết Càng C7. Chi tiết có các yêu cầu về điều kiện kỹ thuật như sau:

- Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác : 7.

- Độ không đồng tâm giữa các đường tâm lỗ ϕ22 : 0,01.

- Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu : 0,1mm/100mm.

- Độ không vuông góc giữa các mặt đầu lỗ ϕ22H7, ϕ28H7 : 0,1mm/100mm.

- Độ không song song giữa các mặt đầu lỗ ϕ22H7 : 0.05mm/100mm.

2. Tính công nghệ trong kết cấu.

- Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công. Những chi tiết dạng càng cần phải chú ý các đặc điểm sau:

+ Độ cứng vững của chi tiết.

+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của nó chú ý nằm trên một mặt phẳng để tiện gá đặt.

+ Kết cấu nên đối xứng qua một một phẳng nào đấy.

+ Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và tinh thống nhất.

3. Xác định sản xuất.

Dựa vào sản lượng hàng năm và khối lượng hàng của phôi để xác định dạng sản xuất.

* Xác định sản lượng hàng năm chi tiết:

Thay số ta được:

N = 5000.1. (1+4+6/100)= 5500 (chi tiết/năm)

* Xác định khối lượng chi tiết:

Công thức khối lượng chi tiết được tính theo công thức:

G = V.g

Trong đó:

+ V: là thể tích chi tiết.

Để tính toán thể tích của chi tiết Càng C7 tiến hành chi nhỏ các thành phần hình học phù hợp để tính (tự tính ngoài rồi đưa kết quả vào). Sau khi tính toán ta được:

V  = 0,22 (dm³) => G = 0,22 . 7,2 = 1.58 (kg).

+ g: là thôí lượng riêng của chi tiết. g = 7.2 (kg/dm³ ).

Từ những kết quả có được qua tính toán (Với: G = 1.58 (kg) < 4 (kg); N = 5500), kết hợp với việc tra bảng 2.2 trang 20 - Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng loạt lớn.

CHƯƠNG 2

XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

1. Chọn phương pháp chế tạo phôi.

1.1. Chọn vật liệu.

Với chi tiết gia công là Càng C7, ta chọn vật liệu chế tạo GX 15-32. Thành phần hóa học của Gang xám GX 15-32 thể hiện như bảng 2.1.

Chọn độ cứng vật liệu: HB =190

1.2. Phương pháp chế tạo phôi.

- Trong nghành chế tạo máy, tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi, vật liệu chiếm 30 ¸ 60% tổng chi phí.

- Chế tạo phôi hợp lý sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao.

* Phương pháp chế tạo phôi bằng dập nóng, rèn khuôn:

La phương pháp nung nóng kim loại đến nhiệt độ rèn, dưới tác dụng của lực ép và các lòng khuôn mà tạo ra phôi có hình dạng giống lòng khuôn. Chế tạo phôi nhanh, chính xác cao, chất lượng phôi tốt, thích hợp với các chi tiết làm việc trong điều kiện chịu tải trọng, moment xoắn cao và làm việc liên tục.

* Phương pháp chế tạo phôi bằng phôi đúc:

Ở pháp chế tạo phôi bằng phôi đúc có nhiều phương pháp đúc như:

+ Đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại:

Kim loại được nung nóng chảy, đổ vảo lòng khuôn qua hệ thống rót sẽ điền đầy khuôn, khi kết tinh sẽ tạo ra phôi có hình dạng và kích thước mong muốn.

+ Đúc áp lực:

Kim loại lỏng được đưa vào lòng khuôn bằng thép với áp lực lớn, kim loại điền đầy khuôn theo biên dạng của lòng khuôn.

+ Đúc li tâm:

Kim loại lỏng được đổ vào lòng khuôn, khuôn quay tròn, dưới tác dụng của lực li tâm, kim loại bị ép vào thành khuôn và nguội đi theo hình dáng khuôn.

- Qua phân tích trên, cùng với nghiên cứu kết cấu của chi tiết Càng C7 ta thấylựa chọn phôi đúc là phù hợp nhất với chi tiết đã cho, vì:

Thiết bị đầu tư đơn giản, đầu tư thấp.

Phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

Giá thành chế tạo vật đúc rẻ.

1.3. Chọn CCX đúc.

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ và làm khuôn bằng máy.

- Phôi đúc đạt CCX II, CCX kích thước IT15 ¸ IT16, độ nhám bề mặt Rz80 (Trang 23 - Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM).

2. Thiết kế bản vẽ chi tiết lông phôi.

- Dựa vào lượng dư tính toán ta xây dung bản vẽ lồng phôi.

- Lỗ ϕ28 đúc rỗng, còn lỗ ϕ22 được đúc đặc.

- Sơ đồ đúc chi tiết như hình vẽ.

* Tra lượng dư phôi :

Tra bảng 3.95, sổ tay CNCTM - Tập II, GS.TS Trần Văn Địch ta có lượng dư các bề mặt như bảng 2.2.

* Thiết kế bản vẽ lồng phôi:

Ta có có bản vẽ lồng phôi càng C7 như hình 2.1.

Điều kiện kỹ thuật:

- Lượng dư phân bố đều trên các bề mặt.

- Phôi đúc không bị nứt rỗ, rỗ xỉ quá nhiều.

- Phôi đúc đạt CCXII.

* Thiết kế bản vẽ khuôn đúc:

Ta có có bản vẽ khuôn đúc càng C7 như hình 2.2.

Điều kiện kỹ thuật:

- Phôi đúc trong khuôn cát, lõi khuôn làm bằng máy.

- Phôi sau khi đúc không bị nứt rỗ, rỗ xỉ quá nhiều.

- Phôi đúc đạt CCXII.

- Góc thoát khuôn lấy 3 ¸ 7⁰

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

1. Xác định đường lối công nghệ.

Ở đây chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng loạt và kết cấu của chi tiết có khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công. Nên ta dùng phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự .

2. Chọn phương pháp gia công.

- Đối với dạng sản suất hàng loạt lớn, để đạt năng suất cao trong điều kiện sản suất ở nước ta thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên  công(ít bước công nghệ trong một nguyên công). Ở đây ta dùng loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.

- Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công ta xác định phương pháp gia công các bề mặt thể hiện như bảng 3.1.

3. Lập tiết trình công nghệ.

Dựa vào các nguyên tắc cơ bản khi lập một tiến trình công nghệ để gia công một chi tiết máy và dựa vào đặc điểm kết cấu, đặc điểm làm việc, yêu cầu về độ chính xác của chi tiết giá đỡ này ta chia quá trình công nghệ gia công chi tiết thành các nguyên công sau:

- Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu lỗ f28.

- Nguyên công 2: Khoét, doa lỗ f28.

- Nguyên công 5, 6: Tổng kiểm tra.

4. Tra lượng dư, chế độ cắt, công suất cắt cho các nguyên công.

4.1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu lỗ f28 để làm chuẩn tinh thống nhất.

a. Sơ đồ gá đặt:

b. Định vị:

- Dùng cơ cấu tự đinh tâm (Tự định tâm bằng ren vít trái chiều) hạn chế 3BTD là tịnh tiến oy; ox

Nguyên lý làm việc cơ cấu tự định tâm: Sau khi đặt chi tiết lên mặt phẳng của hai hàm kẹp, quay vít cho hai hàm kẹp này tịnh tiến gần vào nhau về tâm của giá, khi đó nếu hàm kẹp bên nào gặp chi tiết trươc sẽ đẩy chi tiết theo, đến khi chi tiết gia công tiếp xúc với hàm kẹp kia thì quá trình kẹp chặt chi tiết xảy ra. Để điều chỉnh tâm của giá đở dùng các vít sau khi nới lỏng các bu lông.

- Dùng 2 chốt tỳ vào mặt cạnh ϕ40 hạn chế 1BTD là quay quanh oy.

c. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt ren vít

d. Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6H80III. Máy có các thông số sau:

- Số cấp tốc độ trục chính : z =12 nên công bội φ = 1.41

- Phạm vi tốc độ của trục chính : 50 ; 70 ; 99 ; 140 ; 198 ; 278 ; 392 ; 554 ; 781 ; 1101 ; 1552 ; 2240 (vòng/ phút)

- Công suất của động cơ điện chính 3 (kw).

e. Chọn dao: Chọn dao phay 3 mặt răng thép gió P6M5, tuổi bền là 180 phút. Tra bảng 5-172/Tr155 - Tập II, ta có dao có các thông số:

B = 6 ¸ 20 (mm), t =18 (mm).

Số răng, Z = 16, đường kính dao D = 150 (mm).

f. Lượng dư gia công:

Lượng dư gia công 2,5 mm theo STTKĐACNCTM - Tập I.

Þ Ta chọn lượng dư phay thô 2,5 (mm)

g. Chế độ cắt:

Để đạt được độ bóng bề mặt Rz20 cần thực hiện các bước: Phay thô - phay bán tinh. Với lượng dư cắt các bước như sau:

- Lượng dư khi phay thô:1,5 (mm)

- Lương dư khi phay bán tinh: 1,0 (mm)

* Bước 1: Khi phay thô

- Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm)

Ta phay với chiều dầy B = 2,5 (mm), S_b = 0,2 (mm/vòng), V_b = 42,5 (m/phút)

- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt, tra bảng 5-143, STCNCTM ta có:

k = k_1. k₂. k_3. k₄

Vậy vận tốc tính toán là:

V_t = V_b . k_1. k₂. k_3. k₄ = 42.5. 1 .0,9 . 0,75 . 0,8 = 22,95 (m/phút).

- Số vòng quay của trục chính.

=> n_t = 1000.42,5/3,14.150 = 90,2 (m/phút). Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 95 (vòng/phút)

=> Lượng chạy dao: S_p = S_b.Z.n_m = 0,2.16.95 = 304 (mm/ph).

Chọn theo máy S_p = 310 (mm/ph).

- Công suất cắt: Tra bảng 5-175, ST CNCTM - Tập II ta có công suất cắt của một dao là 1(kw).

Suy ra công suất của 2 dao 2 (kw)

Vậy N_c < N_m = 3. 0,8 =2.4 (kw). Vậy máy thỏa mãn điều kiện gia công.

- Thời gian gia công:

=>T₀=(L+L_l+L₂)/(S.n).i=(52+16,9+2)/0,2.310.1=1,3 (phút)

* Bước 2: Khi phay bán tinh

- Chiều sâu cắt: t = 1,0 (mm)

- Bước tiến dao: S_b = 0,17 (mm/vòng).

- Vận tốc cắt: V_b = 48,5 (m/phút)

- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt, tra bảng 5-143, STCNCTM ta có:

k = k_1. k₂. k_3. k₄

Vậy vận tốc tính toán là:

V_t = V_b . k_1. k₂. k_3. k₄ = 42.5. 1 .0,9 . 0,75 . 0,8 = 22,95 (m/phút).

- Số vòng quay của trục chính.

=> n_t= 1000.48,5/3,14.150=102,9 (m/phút). Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 110 (vòng/phút)

=> Lượng chạy dao: S_p = S_b.Z.n_m = 0,17.16.110 = 299,2 (mm/ph).

Chọn theo máy S_p = 300 (mm/ph).

- Công suất cắt: Tra bảng 5-175, ST CNCTM - Tập II ta có công suất cắt của một dao là 1(kw).

Suy ra công suất của 2 dao 2 (kw)

Vậy N_c < N_m = 3. 0,8 =2.4 (kw). Vậy máy thỏa mãn điều kiện gia công.

- Thời gian gia công:

=>T₀ = (L+L_l +L₂)/(S.n).i=(52+14,2+2)/0,17.110.1=3,6 (phút)

2. Nguyên công 2:  Khoét, doa lỗ f28.

a. Sơ đồ gá đặt:

b. Định vị:

- Dùng 1 phiến tỳ phẳng định vị mặt đầu lỗ f28 hạn chế 3BTD là tịnh tiến theo trục oz; quay theo ox; oy.

- Dùng chụp ba vấu định vị hạn chế 2BTD là tịnh tiến theo ox; oy.

d. Chọn máy:  Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật như sau:

+ Đường kính gia công lớn nhất 35 (mm)

+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)

+ Số cấp tốc độ : 12

+ Giới hạn vòng quay 31,5 ¸ 1400 (mm)

+ Số cấp chạy dao : 9

+ Hiệu suất của máy: h = 0,8.

e. Chọn dao: Để gia công lỗ f28 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 (Ra =1,25 (mm) ta gia công qua 3 bước là : Khoét - dao thô - dao bán tinh với các dao được chọn như sau :

- Dao khoét có đường kính : D = 27 (mm)

- Dao doa có đường kính : D = 28 (mm)

f. Lượng dư gia công:

- Lượng dư khi khoét: 1,5 (mm)

- Lương dư khi doa thô: 0,2 (mm)

- Lương dư khi doa bán tinh: 0,0105 (mm)

g. Chế độ cắt:

* Bước 1: Khi khoét

- Chiều sâu cắt: t =1,5 (mm)

- Bước tiến dao: Tra bảng 5-140/95 STCNCTM - Tập II, ta có lượng chạy dao  S_b­ = 0,8 (mm/vòng).

Suy ra chọn S_m = 0,785 (mm/vòng).

- Vận độ cắt: V­_b = 27,5 (m/phút), bảng 5 -106

Thay số ta được: V_t  = 26,67 (m/phút)

- Tính lực chiều trục P_o (N) và mô men xoắn M_x (Nm).

Trị số M_x­, P_o và các số mũ được tra trong bảng 5-32 ta có:

C_M = 0.085 ;  q=0 ;  x = 0.75 ;  y = 0.8 (hệ số cho mô men)

C_P = 23,5 ; q = 0 ;  x = 1.2 ; y = 0.4

Thay số ta được:

M_x = 10.0,085.27.1,5 ^0,75 .0,8^0,8.1 = 26,02 (N.m)

P_o = 10.23,5.27.1,5 ^1,2.0,8^0,4 = 9440  (N)

- Công thức tính công suất cắt :

=> Thay số ta được: N_e = 0,93 (kw

So sánh với công thức máyN_c­ < N_m..y Nghĩa là 0,93 (kw) << 4.0,8 = 3,2(kw)

Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ ϕ28

- Thời gian gia công:

=> T₀ = (65+3,6+2)/0,8.349.1= 0,05 (phút).

* Bước 3: Khi doa bán tinh

- Chiều sâu cắt: t = 0,0105 (mm)

- Bước tiến dao: Tra bảng 5-112/104 , STCNCTM  - Tập II ta có lượng chạy dao S_b­ = 1,4 (mm/vòng).

Suy ra chọn S_m = 0,8 (mm/vòng). Vì tăng độ bóng và nằm trong giới hạn chạy dao của máy.

- Tốc độ cắt: Tra bảng 5.114, STCNCTM - Tập II ta có tốc độ cắt V_b= 8,2 (m/phút).

- Số vòng quay trục chính: nt = =93,2 (vòng/phút) Chọn theo máy nm =100 (vòng/phút).

Do đó vận tốc cắt thực là V_t = 8,8 (m/phút)

- Thời gian gia công:

T₀ = (65+1,01+2)/0,8.100.1 = 0,85  (phút).

4. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ f22.

a. Sơ đồ gá đặt:

b. Định vị:

- Dùng hai phiến tỳ phẳng định vị vào mặt đầu trụ f22 hạn chế 3BTD là tịnh tiến theo trục oz; quay theo ox; oy.

- Dùng chốt trụ ngắn định vị lỗ f28 định vị 2BTD là tịnh tiến theo ox; oy

- Dùng một chốt tỳ, tỳ vào mặt cạnh định vị hạn chế 1BTD là quay quanh oz.

d. Chọn máy:  Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật như sau:

+ Đường kính gia công lớn nhất 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)

+ Số cấp tốc độ : 12

+ Giới hạn vòng quay 31,5 ¸ 1400 (mm)

+ Số cấp chạy dao : 9

e. Chọn dao: Để gia công lỗ f22 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công qua 3 bước là: Khoan - khoét - doa thô - dao bán tinh với các dao được chọn như sau:

- Dao khoan ruột gà thép gió, đuôi côn có đường kính: d = 20 (mm).

- Dao khoét có đường kính: d = 21,8 (mm)

- Dao doa có đường kính: d = 22 (mm)

g. Chế độ cắt:

* Bước 1: Khi khoan

- Chiều sâu cắt: t = 10 (mm)

- Lượng tiến dao: Theo bảng 5-25, STCNCTM) - Tập II, khi khoan gang xám có đường kính múi khoan 20 bằng mũi khoan thép gió ta có: S = 0,4 (mm/vg).

Do L = 17 và f =20 nên L < 5.D, do đó K_ls = 0,9 và ta có S = 0,9.0,4 = 0,36 (mm/phút)

- Số vòng quay trục chính:

Thay số ta được: n_t = 478 (vòng/phút)

Chọn theo máy n_m = 492 (vòng/phút), ở cấp tốc độ 8. Do đó V_t = 30,89 (m/phút)

- Tính lực chiều trục P_o (N) và mô men xoắn M_x (Nm):

Thay số ta được:

M_x = 10.0,021.20².0,36^0,8 .1,15  = 47(N.m)

P_o = 10. 42,7. 20 . 0,36^0,8 .1,15  = 4554 (N)

- Thời gian gia công:

 => T₀ =(120+19,3+2)/0,36.492.1 = 0,91 (phút).

* Bước 3: Khi doa thô

- Chiều sâu cắt: t = 0,1 (mm)

- Bước tiến dao: Tra bảng 5-112/104, STCNCTM - Tập II ta có lượng chạy dao S_b­ = 1,9 (mm/vòng).

Suy ra chọn S_m = 0,62 (mm/vòng). Vì tăng độ bóng và nằm trong giới hạn chạy dao của máy.

- Vận độ cắt: V­_b = 10,42 (m/phút), bảng 5-114

- Số vòng quay trục chính:

Thay số ta được: n_t =150,8 (vòng/phút)

Chọn theo máy n_m =155 (vòng/phút). Do đó vận tốc cắt thực là V_t = 10,7 (m/phút)

- Tính lực chiều trục P_o (N) và mô men xoắn M_x (Nm).

Bỏ qua vì doa thô chiều sâu cắt bé, lực cắt bé và mômen cắt nhỏ.

- Thời gian gia công:

=> Thay số ta được: T₀ = (65+1,05+2)/0,62.155.1=0,8 (phút)

* Bước 4: Khi doabán tinh

- Chiều sâu cắt: t = 0,01 (mm).

- Lượng chạy dao: S_v =2,2.0,8 =1,76 (mm/vg) tra bảng 5-27.

- Số vòng quay trục chính:

Thay số ta đươc: n_t = 144 (vòng/phút)

Chọn theo máy n_m = 150 (vòng/phút). Do đó V_t = 10,4 (m/phút).

- Công thức tính công suất cắt :

=> Thay số ta được: Ne = 0,011 (kw).

So sánh máy đã chọn, thấyđảm bảo an toàn.

- Thời gian gia công:

T₀ = (120+2+2)/1,76.150.1=0,46 (phút).

6. Nguyên công 6: Kiểm tra độ đồng tâm và vuông góc lỗ ϕ22.

a. Sơ đồ gá đặt:

b. Cách tiến hành kiểm tra:

Gá đặt chi tiết lên thân đồ gá kiểm tra (1) bằng một chốt tỳ chõm cầu (4) và một chốt trụ đầu ren định vị, kẹp chặt (3). Dùng trục kiểm lồng qua 2 lỗ ϕ22 (hai lỗ ϕ22 được lắp hai bạc côn). Trên trục kiểm được gá hai kiểu đồng hồ so để kiểm tra (đồng hồ so phía trên để kiểm tra độ vuông góc, đồng hồ so phía dưới để kiểm tra độ đồng tâm):

- Kiểm tra độ đồng tâm giữa hai lỗ ϕ22 là 0,05mm.

Để kiểm tra độ đồng tâm giữa hai lỗ ϕ22, cho mũi đồng hồ so ở phía dưới tiếp xúc vào bạc kiểm và tiến hành quay trục kiểm 1 ¸ 2 vòng. Khi đó nhận được trị số đồng ho so trong giới hạn cho phép thì chi tiết kiểm đạt yêu cầu và ngược lại.

- Kiểm tra độ vuông góc giữa đường tâm với mặt đầu lỗ ϕ22 là 0,1mm/100mm.

Tương tự, để kiểm tra độ vuông góc giữa đường tâm với mặt đầu lỗ ϕ22, cho mũi đồng hồ so ở phía trên tiếp xúc vào mặt đầu lỗ ϕ22 và tiến hành quay trục kiểm 1 ¸ 2 vòng. Khi đó nhận được trị số đồng ho so trong giới hạn cho phép thì chi tiết đạt yêu cầu và ngược lại.

CHƯƠNG 4

TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt căn cứ vào :

- Vật liệu chi tiết.

- Phôi và phương pháp chế tạo phôi.

- Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt.

- Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt.

- Kích thước, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công.

1. Mục đích và ý nghĩa.

Tính lượng dư gia công cho một bề mặt nào đó là xác định lượng kim loại được cắt đi trong suốt quá trình gia công bề mặt đó. Việc xác định lượng dư có ý nghĩa quan trọng trong việc tính toán, thiết kế quy trình công nghệ. Giải quyết vấn đề này có ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề kinh tế kỹ thuật.

Nếu lượng dư quá lớn sẽ dẫn đến tốn nguyên vật liệu, tốn thời gia công , hao mòn máy, dụng cụ, năng lượng điện và dãn đến giá thành cao.

2. Các phương pháp tính lượng dư gia công.

Lượng dư gia công thường xác định theo hai phương pháp sau:

- Phương pháp thống kê kinh nghiệm.

- Phương pháp tính toán phân tích .

a. Phương pháp thống kê kinh nghiệm:

Theo phương pháp này thì lượng dư gia công được xác định bằng tổng giá trị lượng dư các bước gia công theo kinh nghiệm. Giá trị lượng được tổng hợp thành bảng trong các sổ tay thiết kế kimh nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là nó không tính đến điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết .

c. Tính toán lượng dư cho nguyên công gia công lỗ φ28:

Ở đây tính toán lượng dư cho nguyên công gia công lỗ φ28. Sơ đồ gá đặt như hình 4.1.

Yêu cầu khi gia công lỗ φ28 cần đạt:

- Kích thước φ28^+0,021

- Độ nhám: Ra = 1,25 (mm)

- Máy : 2H135

- Định vị: 1 phiến tỳphẳng, 1 chụp ba vấu, 1 chốt tỳ chỏm cầu.

Để tiện cho việc tính toán ta lập bảng 4.1.

Theo bảng 4, 5, 10, 13 [7], giá trị phôi đúc với đường kính < 1250 (mm) ta có: R_z = 250 (µm); T_i = 350 (µm). Sau khoét bằng mũi khoét R_z = 20 (µm); T_i = 30 (µm), sau bước doa thô giá trị R_z = 5 (µm); T_i = 10 (µm) và bước cuối là doa bán tinh R_z = 3 (µm); T_i = 8 (µm)

 Sai lệch còn lại sau khi khoét là:

Theo công thức sai lệch không gian qua các bước (nguyên công) được tính như sau (gia công lỗ thô lấy k = 0,05 và tinh lấy k = 0,2)

ρ_{còn lại} = k.ρ₀

Ở đây:

k : hệ số chính xác hóa.

ρ₀ : sai lệch không gian của các bước (nguyên công) sát trước.

Sai lệch không gian còn lại sau khoét bằng mũi khoét ruột gà là:

ρ₁ = 0,05.ρ_phôi = 0,05.279  = 14 (µm)

Sai lệch không gian còn lại sau khi doa bán tinh là:

ρ₁ = 0,2.ρ_phôi = 0,2.5,6 = 1,12 (µm)

Khi khoét,doa thô, doa bán tinh ta sử dụng bạc dẫn và sử dụng cơ cấu kẹp phiến dẫn hai trụ kẹp chặt bằng cơ khí, lực kẹp vuông góc với mặt đáy do đó có sai số gá đặt.

* Tính sai số gá đặt:

- Sai số kẹp chặt:

Vậy ε_gd=√(70²+26² )=75 (µm)

Sai số giá đặt của nguyên công doa thô ε_gd2=0,05.74,6=3,4 (µm)

Sai số giá đặt của nguyên công khoét ε_gd3=0,2.3,4=0,68 (µm)

Cột kích thước tính toán ở bảng 4.1 được xác định như sau:

Ta lấy kích thước cuối cùng trừ đi lượng dư khi doa tinh, ta sẽ được kích thước khi doa thô, sau đó lấy kích thước khi doa thô trừ đi lượng dư khi khoét ta sẽ được kích thước phôi ban đầu:

Kích thước trước khi doa thô

d_doa = 28,021 - 0,0412 = 27,979  (mm)

Kích thước trước khi khoét

D_khoét = 27,979 - 0,128 = 27,851 (mm)

Kích thước phôi ban đầu:

d₁ = 27,857 - 1,846= 26,01 (mm)

Dung sai của từng nguyên công khi tra theo bảng:

Dung sai của doa tinh cấp chính xác 9: T = 50 (µm). Dung sai của doa thô cấp chính xác 11: T = 170 (µm). Dung sai của khoét bằng mũi khoét ruột gà cấp chính xác 11: T = 170 (µm). Dung sai phôi đúc (đường kính 30 ¸ 50 mm): T = 340 (µm) (bảng 118, trang 191 [8]) . Cột kích thước giới hạn được xác định như sau: lấy kích thước tính toán ta được d_max sau đó lấy d_max trừ đi dung sai ta được d_min.

Sau khi doa bán tinh: 

                           d_max = 28,021(mm),         d_min =28,021- 0,05= 27,971 (mm)

Sau khi doa thô: d_max = 27,979(mm),         d_min = 27,979-0,17 =27,809 (mm)

Sau khi khoét: d_max =27,857 (mm),            d_min =27,857-0,17=27,687(mm)

Kích thước của phôi: d_max =26,01 (mm),   d_min =26,01- 0,34=25,67 (mm)

Dung sai sau khi ghi vào bảng đã được làm tròn sau 2 dấu phẩy: Cột lượng dư giới hạn bảng 4.1 được xác định như sau:

Z_min bằng hiệu giữa hai kích thước lớn nhất của hai nguyên công kề nhau.

Z_max bằng hiệu giữa hai kích thước nhỏ nhất của hai nguyên công kề nhau.

Vậy ta có:

 Khi doa bán tinh :

2Z_min= 28,021 - 27,979 = 0,042 = 42 (µm)

2Z_max = 27,971-27,809 = 0,162 = 162 (µm)

Khi doa thô :

2Z_min= 27,979 - 27,857 = 0,122 = 122 (µm)

2Z_max =27,809 - 27,687=0,122 =122 (µm)

Lượng dư tổng cộng là:

2Z_0min = 42 + 122 + 1847 = 2011 (µm)

2Z_0max = 162 + 122+ 2017 = 2301 (µm)

Kiểm tra kết quả tính toán:

2Z_max - 2Z_min = 2301 - 2011 = 290 (µm)

T_phôi - T_ct = 340 - 50 = 290 (µm)

Như vậy kết quả tính toán là đúng.

Lượng dư tính toán và kích thước giới hạn khi gia công lỗ trụ ϕ28^+0,021 như bảng 4.1.

CHƯƠNG 5

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ

1.  Sơ đồ đinh vị.

a. Sơ đồ định vị:

Sơ đồ định vị để gia công lỗ f22 được thể hiện như hình 4.1.

b. Phân tích gá đặt:

Qua hình 4.1 ta thấy, chi tiết khi gia công lỗ f22 được định vị như sau:

- Dùng hai phiến tỳ phẳng định vị vào mặt đầu trụ f22 hạn chế 3BTD:

+ Tịnh tiến theo trục oz.

+ Quay theo trục: ox; oy.

- Dùng chốt trụ ngắn định vị lỗ f28 định vị 2BTD:

Tịnh tiến theo trục: ox; oy

- Dùng một chốt tỳ, tỳ vào mặt cạnh định vị hạn chế 1BTD:

Quay quanh theo trục: oz.

- Để tăng cứng vững cho chi tiết, ta dùng một chốt tỳ phụ tăng cứng vững

- Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp chặt tháo, lắp nhanh bằng ren vít. Lực kẹp có chiều đi vuông góc với mặt đầu lỗ f28.

2. Sơ đồ kẹp chặt.

Sơ đồ kẹp chặt W chi tiết thể hiện như hình 4.2.

Qua hình 4.2 ta thấy:

Cơ cấu kẹp chặt chi tiết vuông góc với lực cắn P₀. Điều kiện để chi tiết gia công đảm bảo độ cứng vững trong suet quá trinh khoan, khoét, doa là lực kẹp W_ct >> P₀

Như vậy, từ đó cũng xác định phương chiều điểm đặt lực cắt và mômen cắt, xác định giá trị cần thiết lực kẹp phôi trên đồ gá và bố trí lực kẹp phôi để đảm bảo năng suất kẹp cần thiết .

3. Tính lực kẹp.

Trị số lực kẹp phải bảo đảm sao cho trên sơ đồ gá đặt baor đảm phôi cân bằng ổn đinh ,không bị xê dịch trong quá trình gia công dưới tác dụng của ngoại lửc trong đó chủ yếu là lưc cắt và momen cắt trọng lượng bản thân phôi và các lực loại hai sinh ra trong quá trình gia công.

Xác định bằn cách gải bài toán cân bằng lực:

∑M_x = 0

∑P₀ = 0

* Xác định lực kẹp:

Ngoại lực : N

Lực ma sát F_ms

Lực dọc trục P_o song song mặt phẳng định vị và vuông góc phương lực kẹp nên xảy ra hiện tượng trượt của phôi.

+ f  : là hệ số ma mát mặt chuẩn và mặt định vị 0.1 ¸ 0.15, lấy f = 0.13

+ L : là khoảng cách từ tâm kẹp tới tâm mũi khoan, L = 107 (mm)

+ D : là đường kính lỗ gia công

+ r  : là bán kính lỗ kẹp

+ K: Hệ số được xác định theo công thức.

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

K₆ : là hệ số tính đến momen là quay chi tiết (trường hợp định vị chi tiết trên các chốt tỳ), K₆ = 1

=> K=1,5.1.1,5.1.1,3.1.1 =2,92

Thay số ta được: W = 1927,4 (N)

Vậy W = 192,74 (Kg).

* Trường hợp chống trượt chi tiết khi gia công:

Ta có phương trình chống trượt:

P_o.L = K.Q.f.D

<=> Q = P_o.L/f.D.K

<=> Q = 4554.107/2,92.0,13.22  = 74400,4 (N)

Thay các giá trị vào công thức ta được:

d =1,4√(192,74/9)=6,8 (mm)

Vậy theo tiêu chuẩn ta chọn bu lông M8

* Xác định sai số chế tạo đồ gá:

Sai số chế tạo đồ gá được xác định theo công thức

e²_ct= e²_gđ - e²_k - e²_c- e²_m - e²_dc

+ e_dc : là sai số phụ thuộc khả năng lắp giáp đồ gá và dụng cụ, chọn e_dc = 6 (mm)

+ e_c : là sai số chuẩn được tính đảm bảo khoảng cách107 (mm), chọn kiểu lắp cho chốt trụ: φ28H7/k6. Hay

φ28H7:

ES=+0.21

EI=0

φ28k6:

es =+0.15

ei = 0.02

Dung sai : T = 0,21- 0,15 = 0,06.Vậy khe hở e = 0.06

Dung sai đường kính lỗ chuẩn φ28 là +0,021

Vậy sai số chuẩn: e_c= 0,02/2 + 0,06.2 = 0,13

Thay số lần lượt ta được sai só chế tạo cảu đồ gá thiết kế là:

e²_ct = 10²+ 0 - 0,85²- 6²- 0,13² = 63,2606

Suy ra e_ct =7,95 (mm) = 0,008 (mm)

Mà kích thước gia công có miền dung sai là: T = 0.05 + 0,02 = 0,07 (mm)

Như vậylà đảm bảo sai số cho phép.

4. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá.

- Độ không vuông góc mặt đầu lỗ φ22 với tâm lỗ £ 0,1mm/100 (mm).

- Độ không vuông góc mặt đầu lỗ φ28 với tâm lỗ £ 0,1mm/100 (mm).

- Độ không vuông góc giữa tâm các lỗi φ28 và φ22 £ 0,1mm/100 (mm).

KẾT LUẬN

Sau một thời gian làm đồ án môn, 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 !

                                                                                                                                                                Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng …. năm 20…

                                                                                                                                                                Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                                                 ………….…

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Thiết kế đồ công nghệ chế tạo máy (NXB Khoa học & kỹ thuật Hà nội 1987).

[2]. Công nghệ chế tạo máy 2Tập (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).

[3]. Đồ gá (Lê Văn Tiến, Trần Văn Địch, Trần Xuân Việt).

[4]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).

[5]. Thiết kế và tính toán máy cắt kim loại (Phạm Đắp và các tác giả).

[6]. Sổ tay và Atlas đồ gá (Trần Văn Địch).

[7]. Giáo trình Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (GS.TS Trần Văn Địch - NXB KH&KT 2005).

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"