ĐỒ án môn học CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy

PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT PHẦN 3: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Xác định dạng sản xuất PHẦN 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI PHẦN 5: LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

PHẦN 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 12

PHẦN 5: LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG 13 5.1

Xác định đường lối công nghệ 13 5.2

PHẦN 6: TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC

BỀ MẶT CÒN LẠI 26 6.1 Tính lượng dư cho bề mặt phẳng gia công ở nguyên công IV 26 6.1.1 Xác định các thành phần trong công thức 26 6.1.2 Tính lượng dư gia công 27 6.2 Tra lượng dư cho

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT 30

1 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kiên Trung

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

7.1 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công IV 30

7.1.1 Thông số đầu vào 30 7.1.2 Tính toán chế độ cắt 30

7.2 Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại 32

PHẦN 8: TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN 34 8.1

Nguyên công 1: Phay mặt trên 34 8.2

Nguyên công 2: Phay mặt lắp bu lông 34 8.3

Nguyên công 3: Khoan, doa 2 lỗ ∅ 14 35 8.4

Nguyên công 4: Phay mặt đáy 36 8.5

Nguyên công 5 : Khoan Taro 4 lỗ M8 36 8.6

Nguyên công 7: Tiện profin, tiện rãnh 37 8.8

Nguyên công 8: Mài tròn trong 38 8.9

Nguyên công 9: Phay hạ bậc trên máy CNC 39

PHẦN 9: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH CHO NGUYÊN CÔNG IV 40 9.1

Tính giá thành cho nguyên công IV: Phay mặt đáy 40 9.2

Tính giá thành cho nguyên công VI: Tiện lỗ ∅52 42

PHẦN 10:TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ TRÊN MÁY VẠN NĂNG 45 10.1 Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá 45 10.2

Phân tích sơ đồ định vị nguyên công IV 45 10.3 Tính toán lực kẹp 46 10.4 Chọn cơ cấu kẹp 47 10.5 Chọn các cơ cấu định vị 48 10.6 Tính toán sai số đồ gá 49 10.7 Bảng kê các chi tiết của đồ gá 50

11.2 Chọn dụng cụ từ nhà sản xuất và các chế độ cắt tương ứng với dụng cụ đã chọn

11.3 Thông số của máy CNC Hass VF-4-SE 54 11.4

Chương trình gia công CNC 54 PHỤ LỤC.

THAM KHẢO 76 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

Hình 1.1 Chi tiết gia công 6

Hình 1.2 Bơm bánh răng ăn khớp trong 6

Hình 1.3 Tổ chức tế vi của gang xám 8

Hình 3.1 Tính toán trọng lượng chi tiết 11

Hình 4.1 Đúc trong khuôn cát 12

Hình 5.1.Sơ đồ gá đặt NC1 16

Hình 5.2 Sơ đồ gá đặt NC2 17

Hình 5.10.Nguyên công kiểm tra 25

Hình 8.1 Mô phỏng chương trình CNC 39

Hình 8.2 Thời gian gia công 39

Hình 10.1 Sơ đồ định vị nguyên công IV 45

Hình 10.2 Sơ đồ đặt lực 46

Hình 10.3 Cơ cấu đòn kẹp liên động 47

Hình 10.6 Chốt trụ ngắn và chốt trám 49

Hình 11.1 Catalog dao phay ngón hãng SECO 52

Hình 11.2 Thông số mảnh dao 53

Hình 11.3 Bảng tra tốc độ cắt 53

Hình 11.4 Mô phỏng chương trình gia công 55

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy là một đồ án quan trọng của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy Đồ án cung cấp các kiến thức cơ bản để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo Trong quá trình thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng ứng dụng những kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất, độc lập sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.

Trong đồ án này, em được nhận nhiệm vụ thiết kế quy trình gia công chi tiết dạng hộp, cụ thể là chi tiết mặt bích của bơm bánh răng ăn khớp trong Trong thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế đồ gá trên máy công cụ vạn năng cũng như máy điều khiển số CNC. Ngoài vận dụng những kiến thức đã học, các tài liệu về thiết kế, em còn được sự hướng dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy Nguyễn Kiên Trung đã giúp em hoàn thành đồ án này Với trình độ còn hạn chế, em mong được sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy để em thực sự vững vàng trước khi ra trường Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên Đinh Quang Bách

PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Hình 1.2 Bơm bánh răng ăn khớp trong

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung

1.1.1 Công dụng của chi tiết Đồ án Công nghệ chế tạo máy

2022 là nắp đậy phần phía đầu trục của bơm bánh răng có công dụng che chắn chắn các chi tiết bên trong của bơm bánh răng.

_ Một công dụng quan trọng của chi tiết đó là để lắp ổ lăn, đóng vai trò như một gối tựa để đỡ phần trục mang bánh răng của bơm.

_ Ngoài ra, mặt bích còn có các lỗ để lắp bu lông cố định phần thân bơm và cũng có các lỗ để lắp bơm dầu với chi tiết khác của hệ thống thủy lực.

1.1.2 Cấu tạo của chi tiết

_ Ta nhận thấy chi tiết mặt bích là chi tiết dạng hộp;

_ Chi tiết có nhiều mặt phẳng và có các lỗ vuông góc với mặt phẳng để bắt bu lông; _

Bên trong là các lỗ để lắp ổ lăn, vòng phanh;

_ Bề mặt làm việc chủ yếu là mặt lắp ổ lăn và các mặt bắt bu lông.

1.1.3 Điều kiện làm việc của chi tiết

_ Khi bơm làm việc thì mặt bích chịu áp lực do dầu bên trong bơm tác dụng lên ở mặt trong của bích Do đó bích đầu phải được lắp ghép chặt với thân bơm để tránh cho nó không được cứng vững trong khi đang làm việc.

_ Trong quá trình làm việc, chi tiết chịu tải trọng rung động và thay đổi liên tục, chịu xoắn, uốn và nén.

1.2 Phân tính về vật liệu chi tiết

+ Mác thép C45 là một loại thép hợp kim có hàm lượng carbon cao lên đến 0,45%

Ngoài ra loại thép này có chứa các tạp chất khác như silic, lưu huỳnh, mangan, crom…

Có độ cứng, độ kéo phù hợp cho việc chế tạo khuôn mẫu Ứng dụng trong cơ khí chế tạo máy, các chi tiết chịu tải trọng cao và sự va đập mạnh + Độ bền kéo của thép C45 là

Bảng 1.1 Thành phần hóa học thép C45

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 cao, do tổ chức xốp nên cũng là ưu điểm cho các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt.

+ Do những đặc tính trên, người ta sử dụng chúng rất nhiều trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn, có độ phức tạp cao, các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tốt Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử dụng đến

>70% tổng trọng lượng Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,…), thân máy của động cơ đốt trong… cũng được sản xuất từ gang xám.

⇨Để đảm bảo độ cứng vững, chịu tải tốt và tính kinh tế ta lựa chọn vật liệu là gang xám 15-32.

_ Thông số gang xám 15-32 (GX 15-32):

_ Tổ chức tế vi của gang xám:

+ Gang xám là loại gang mà hầu hết cacbon ở dạng graphit hình tấm Vì có graphit nên mặt gãy có màu xám.

+ Gang xám có cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit dạng tấm, nền của gang xám có thể là: pherit, peclit – pherit, peclit.

Hình 1.3 Tổ chức tế vi của gang xám

PHẦN 2: PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU

_ Hàng lỗ chính được làm nhỏ dần từ ngoài vào trong để đảm bảo trong việc lắp ráp; _ Độ nhám và độ chính xác của các mặt phẳng có thể đạt được bằng các phương pháp gia công thông thường như phay thô, phay tinh.

_ Kích thước ∅40 ±0,025 với nhám bề mặt Ra 0,63 có thể đạt được bằng phương pháp mài _ Ổ lăn được hạn chế di chuyển dọc trục bằng vòng phanh và thành hộp Nhận thấy ở vị trí lắp ổ lăn yêu cầu độ nhám bề mặt cao (Ra 0,63) cần phải thực hiện nguyên công gia công tinh là mài nên để đảm bảo việc thoát đá mài cần phải có rãnh.

PHẦN 3: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

3.1 Xác định sản lượng hằng năm của chi tiết gia công Công thức xác định sản lượng hằng năm của chi tiết gia công theo sách Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy

● N1: Số sản phẩm sản xuất trong một năm, N1 = 5000 (sản phẩm) ∙ m: Số chi tiết/1 sản phẩm, m = 1

● : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5 ÷ 7)%, = 5%

● : Phế phẩm chủ yếu trong phân xưởng đúc và rèn (3 ÷ 6)%, = 5% ⇨

3.2 Xác định trọng lượng của chi tiết

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

● Q1: Trọng lượng chi tiết (kG)

● V: Thể tích chi tiết (dm 3 )

● : Trọng lượng riêng của vật liệu, với GX 15-32: = 7,1 kG/dm 3 _ Tính toán bằng phần mềm Solidworks 2016

3.3 Xác định dạng sản xuất

Dựa theo bảng tra dạng sản xuất (Bảng 1 phần phụ lục) Với N = 5500 chi tiết, Q1 = 1,43 kG

⇨Dạng sản xuất của chi tiết là sản xuất hàng loạt lớn.

PHẦN 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Phương án 1: Đúc trong khuôn cát

+ Có khả năng cơ khí hóa, tự động hóa cao;

+ Giá thành sản xuất thấp hơn so với các dạng sản xuất khác.

+ Vật đúc tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt…

+ Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót…

Phương án 2: Đúc trong khuôn kim loại

+ Vật đúc có cơ tính cao, độ nhẵn bề mặt và độ chính xác cao;

+ Lượng dư gia công nhỏ, tiết kiệm kim loại.

+ Phù hợp với vật đúc nhỏ, hình dáng đơn giản;

+ Giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát.

Do dạng sản xuất là hàng loạt lớn, hình dạng chi tiết phứ tạp nên chế tạo phôi trong khuôn cát là hợp lý nhất Sau khi đúc cần phải làm sạch vật đúc và cắt khử ba via để chuẩn bị cho các nguyên công cắt gọt và kiểm tra sau này.

Hình 4.1 Đúc trong khuôn cát

PHẦN 5: LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

Xác định đường lối công nghệ

Do sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp tập trung nguyên công trong một lần gá đặt để tối ưu hoá quá trình gia công Sử dụng các máy vạn năng và đồ gá phù hợp 5.2 Chọn chuẩn tiết có một số bề mặt không gia công thì chọn bề mặt không gia công có yêu cầu độ chính xác vị trí tương quan với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô; 3 Nếu tất cả các bề mặt đều gia công thì chọn bề mặt có lượng dư gia công nhỏ và đều làm chuẩn thô;

4 Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có mép rèn dập (bavia), đậu hơi, đậu ngót hoặc quá gồ ghề;

5 Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong cả quá trình gia công

_ Nguyên tắc chọn chuẩn tinh :

1 Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính;

2 Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn bằng 0; 3 Chọn chuẩn sao cho khi gia công không bị biết dạng do lực cắt, lực kẹp, mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị;

4 Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng; 5

Cố gắng chọn chuẩn thống nhất để sai số chuẩn là nhỏ nhất.

⇨Từ các nguyên tắc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh, ta lựa chọn:

+ Chuẩn thô là bề mặt đáy của chi tiết thỏa mãn nguyên tắc (3)(4)(5) + Chuẩn tinh thống nhất là bề mặt trên và 2 lỗ vuông góc với bề mặt đó thỏa mãn nguyên tắc (1)(3) (4)(5)

Tiến trình công nghệ 2022 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

+ NC2: Phay mặt lắp bulong

+ NC3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ ∅14

+ NC7: Tiện profin, tiện rãnh +

+ NC9: Phay hạ bậc mặt trên +

+ NC3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ ∅14 +

+ NC5: Tiện profin, tiện rãnh + NC6: Mài lỗ ∅40 + NC7: Phay mặt đáy + NC8: Khoan, taro 4 lỗ M8 + NC9: Phay hạ bậc mặt trên + NC10: Kiểm tra Đồ án Công nghệ chế tạo máy

20 22 nhất để gia công chi tiết.

_ Lựa chọn phương pháp gia công theo bảng sau (cấp chính xác và cấp bóng của phương pháp gia công dựa theo bảng 2 phần phụ lục, giá trị quy đổi cấp bóng và cấp chính xác dựa theo bảng 3 và 4 phần phụ lục).

Bảng 5.1 Lựa chọn phương pháp gia công

Nguyên công Bước Kích thước gia công

(Cấp chính xác)/Nhám bề mặt (Cấp nhám)

Cấp chín h xác/ Cấp bón g của PP GC

NC1:Ph ay mặt đầu

B2: Phay tinh 6±0,05 (IT10)/Ra5 (5) Phay tinh 3/4

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 mặt lắp bulo ng

NC7: Tiện B1: Tiện ∅40,5±0,1 (IT10)/Rz40

❖ Nguyên công 1: Phay mặt trên Đồ án Công nghệ chế tạo máy

+ Định vị tối thiểu: Chi tiết cần định vị 3 bậc tự do (BTD) là A, B, Z + Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 6 BTD, trong đó mặt đáy dùng 3 chốt tỳ khía nhám định vị 3 BTD (A, B, Z), mặt phẳng bên trái dùng 1 chốt tỳ chỏm cầu định vị 1 BTD (Y) và mặt phẳng phía trước dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị 2 BTD (C, X).

+ Sai số chuẩn: có sai số chuẩn vì chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước _ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít lên mặt phẳng phía trên và có sai số kẹp chặt do phương của lực kẹp không vuông góc với phương kích thước gia công _ Chọn máy: Máy phay đứng 6A54, công suất N = 5,8 kW, n = 25-1250 vg/ph _ Chọn dao: Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng có D = 115; Z răng.

+ Định vị tối thiểu: Chi tiết cần định vị 5 bậc tự do (BTD) là A, B, C, Y, Z + Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 6 BTD, trong đó mặt đáy dùng 2 phiến tỳ phẳng định vị 3 BTD (A, B, Z), mặt phẳng bên trái dùng 1 chốt tỳ chỏm cầu định vị 1 BTD (Y) và mặt phẳng phía trước dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị 2 BTD (C, X).

+ Sai số chuẩn: không có sai số chuẩn vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước _ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng bu lông đai ốc lên mặt phẳng đáy và có sai số kẹp chặt do phương của lực kẹp không vuông góc với phương kích thước gia công _ Chọn máy: Máy phay đứng 6A54, công suất N = 5,8 kW, n = 25-1250 vg/ph _ Chọn dao: Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng có D = 90; Z răng.

❖ Nguyên công 3: Khoan, doa 2 lỗ ∅14

_ Định vị + Định vị tối thiểu: Chi tiết cần định vị 5 BTD là A, B, C, X, Y.

+ Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 6 BTD, trong đó mặt đáy dùng 3 chốt tỳ đầu phẳng định vị 3 BTD (A, B, Z), mặt phẳng bên trái dùng 1 chốt tỳ chỏm cầu định vị

1 BTD (Y) và mặt phẳng phía trước dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị 2 BTD (C, X). + Sai số chuẩn: Kích hước 140 và 18 có sai số chuẩn vì chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước.

_ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên mặt phẳng phía trên và không có sai số kẹp chặt do phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước gia công _ Chọn máy: Máy khoan cần 2H555, công suất N = 4 kW, n = 20-2000 vg/ph _ Chọn dao: Mũi khoan ruột gà, mũi doa ∅14.

❖ Nguyên công 4: Phay mặt đáy

+ Định vị tối thiểu: Chi tiết cần định vị 3 BTD là A, B, Z.

+ Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 6 BTD, trong đó mặt đáy dùng 2 phiến tỳ phẳng định vị 3 BTD (A, B, Z), dùng chốt trụ ngắn ở lỗ ∅14 định vị 2 BTD (X, Y) và chốt trám ở lỗ ∅14 định vị 1 BTD (C).

+ Sai số chuẩn: không có sai số chuẩn vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước _ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên mặt phẳng phía trên và có sai số kẹp chặt do phương của lực kẹp không vuông góc với phương kích thước gia công _ Chọn máy: Máy phay đứng 6A54, công suất N = 5,8 kW, n = 25-1250 vg/ph _ Chọn dao: Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng có D = 115; Z răng.

❖ Nguyên công 5: Khoan, taro 4 lỗ ∅M8

+ Định vị tối thiểu: Chi tiết cần định vị 6 BTD là A, B, C, X, Y, Z + Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 6 BTD, trong đó mặt đáy dùng 2 phiến tỳ phẳng định vị 3 BTD (A, B, Z), dùng chốt trụ ngắn ở lỗ ∅14 định vị 2 BTD (X, Y) và chốt trám ở lỗ ∅14 định vị 1 BTD (C).

+ Sai số chuẩn: kích thước 65, 10, 13 có sai số chuẩn vì chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước.

+ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên mặt phẳng phía trên và không có sai số kẹp chặt do phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước gia công _ Chọn máy: Máy khoan cần 2H555, công suất N = 4 kW, n = 20-2000 vg/ph _ Chọn dao: Mũi khoan ∅6,8 và mũi taro M8.

+ Định vị tối thiểu: Chi tiết cần định vị 5 BTD là A, B, X, Y, Z.

+ Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 6 BTD, trong đó mặt đáy dùng 2 phiến tỳ phẳng định vị 3 BTD (A, B, Z), dùng chốt trụ ngắn ở lỗ ∅14 định vị 2 BTD (X, Y) và chốt trám ở lỗ ∅14 định vị 1 BTD (C).

+ Sai số chuẩn: kích thước 2, 3 có sai số chuẩn vì chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước.

_ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên mặt phẳng phía trên và không có sai số kẹp chặt do phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước gia công _ Chọn máy: Máy tiện ren vít 1K62, công suất N = 10kW, n = 2,5-2000 vg/ph _ Chọn dao: Dao tiện trong

❖ Nguyên công 7: Tiện profin, tiện rãnh

+ Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 5 BTD nhờ mâm cặp 3 chấu Mặt đáy được định vị 3BTD (A, B, Z) và mặt trụ được định vị 2 BTD (X, Y).

+ Sai số chuẩn: kích thước 2, 3 có sai số chuẩn vì chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước.

_ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu.

_ Chọn máy: Máy tiện ren vít 1K62, công suất N = 10kW, n = 2,5-2000 vg/ph _

Chọn dao: Dao tiện trong, dao tiện rãnh.

❖ Nguyên công 8: Mài tròn trong

+ Định vị thực tế: Chi tiết được định vị 5 BTD nhờ mâm cặp 3 chấu Mặt đáy được định vị 3BTD (A, B, Z) và mặt trụ được định vị 2 BTD (X, Y).

_ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu.

_ Chọn máy: Máy mài tròn trong 3A227, công suất N = 3 kW, n5-1250 vg/ph _

Chọn dao: Đá mài trụ ∅10.

❖ Nguyên công 9: Phay hạ bậc trên máy CNC

Tính lượng dư cho bề mặt phẳng gia công ở nguyên công IV _ Quy

diện bằng 2 phiến tỳ và hai lỗ ∅14 bằng chốt trụ, chốt trám Các mặt định vị đều đã được gia công.

_ Công thức tính lượng dư gia công: Zimin = Rzi-1 + Ti-1 + ρi-1 + εi

● Zimin: Lượng dư gia công nhỏ nhất của nguyên công/bước đang thực hiện ∙

Rzi- 1: Chiều cao nhấp nhô do nguyên công/bước sát trước để lại ∙ Ti-1: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do nguyên công/bước sát trước để lại ∙ ρi-1: Sai lệch vị trí không gian do nguyên công/bước sát trước để lại ∙ εi: Sai số gá đặt của nguyên công/bước đang thực hiện

6.1.1 Xác định các thành phần trong công thức

_ Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do nguyên công/bước sát trước để lại (Ti-1): + Tra bảng 10 trang 75 [1], với dạng phôi đúc kích thước 70% tổng trọng lượng Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,…), thân máy của động cơ đốt trong… cũng được sản xuất từ gang xám.

5.1 Xác định đường lối công nghệ

Nguyên công 8: Mài tròn trong

_ Thời gian gia công cơ bản T được xác định theo công thức trong bảng 32 trang 136 [1]

Chiều dài bề mặt gia công L 15 (mm)

● n: Số vòng quay trục chính n = 235 (vg/ph)

TS Nguyễn Kiên Trung Sinh viên thực hiện : Đin h Qua ng Bác guy ễn Văn Tru ng Đồ án Công nghệ chế tạo máy

Nguyên công 9: Phay hạ bậc trên máy CNC

Phay hạ bậc trên máy CNC

Sử dụng phần mềm MasterCam X5 để mô phỏng và tính thời gian gia công cơ bản cho nguyên công phay hạ bậc trên máy CNC

Mô phỏn g chươ ng trìnhCNC

_ Thời gian gia công có cắt: 2 phút 9,40 giây

_ Thời gian gia công không cắt: 1 phút 38,84 giây

_ Tổng thời gian gia công: 3 phút 48,23 giây

PHẦN 9: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH CHO NGUYÊN CÔNG IV

Tính giá thành cho nguyên công IV: Phay mặt đáy Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

_ Giá thành phôi theo công thức (4) trang 25 [1]

● : Giá thành 1 tấn phôi gang xám : 28.000.000 đồng

● :Các hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác, độ phức tạp phôi, trọng lượng và sản lượng phôi; = 1; = 1,2; = 1; = 0,6; = 0,83 ∙ : Trọ g lượng phôi, Q = 1,8 kg

● : Trọ g lượng chi tiết: q = 1,4 kg

● S: Giá thành 1 tấn phôi phế phẩm: 10.000.000 ồng

⇨ = ( 1,8 ) - (1,8-1,4) = 26119 (đồng) _ Chi phí trả lương theo công thức

● : Lương của công nhân tại 1 nguyên công

_ Giá thành điện năng theo công thức (64) trang 210 [1]

● N: Công suất động cơ, N = 5,8 kW

● Hệ số sử dụng máy theo công suất, = 0,85

● : Thời gian cơ bản, = 0,16 phút

● Hệ số thất thoát trong mạng điện = 0,96

_ Chi phí cho sử dụng dụng cụ theo công thức (65) trang 211 [1]

● : Giá thành ban đầu của dụng cụ, = 300000 đồng

● : Số lần dụng cụ có thể mài lại cho tới lúc bị hỏng hoàn toàn, nm = 4

∙ : Thời gian mài dao, tm = 5 phút

● : Chi phí cho thợ mài dụng cụ trong một phút, Pm = 10000 đồng ∙ : Thời gian cơ bản, = 0,16 phút

● Tuổi bền dụng cụ, T = 80 phút

_ Chi phí khấu hao máy theo công thức (66) trang 212 [1]

● : Giá thành của máy, = 300.000.000 đồng

● : Số chi tiết chế tạo trong 1 năm, N = 5500 chi tiết

_ Chi phí sửa chữa máy theo công thức (67) trang 213 [1]

● R: Độ phức tạp khi sửa chữa máy: độ phức tạp khi sửa chữa phần cơ khí 12, độ phức tạp sửa chữa phần điện

_ Chi phí sử dụng đồ gá theo công thức (69) trang

Sinh viên thực hiện: Đinh

Văn Trung Đ ồ án Côn g ngh ệ chế tạo máy

● : Hệ số khấu hao đồ gá, khấu hao 2 năm A

● : Hệ số tính đến sửa chữa và bảo quản đồ gá, B = 0,1

● : Sản lượng hàng năm của chi tiết, N 5500 chi tiết

⇨Giá thành của một chi tiết ở nguyên công IV theo công thức (70) trang 214 [1] + + + + + +

TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ TRÊN MÁY VẠN NĂNG

Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá 2022

Phân tích sơ đồ định vị nguyên công IV 45 10.3 Tính toán lực kẹp 46 10.4 Chọn cơ cấu kẹp 47 10.5 Chọn các cơ cấu định vị 48 10.6 Tính toán sai số đồ gá 49 10.7 Bảng kê các chi tiết của đồ gá 50

11.2 Chọn dụng cụ từ nhà sản xuất và các chế độ cắt tương ứng với dụng cụ đã chọn

11.3 Thông số của máy CNC Hass VF-4-SE 54 11.4

Tính toán lực kẹp Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

+ Ngoài ra còn có lực hướng kính, lực chạy dao,…

● fms1: Hệ số ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết fms1 0,1

● fms2: Hệ số ma sát giữa mặt chuẩn của chi tiết và đồ định vị fms2 = 0,15

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang

=K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6, các hệ số lấy theo tài liệu [6] trang 30 o K0: Là hệ số an toàn trong mọi trường hợp, chọn K0 = 1,5 o K1: Là hệ số kể đến lượng dư không đồng đều, do gia công thô nên ta chọn

K1 = 1,2 o K2: Là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, chọn K2 = 1,5 o K3: Là hệ số kể đến quá trình cắt là không liên tục hay là không liên tục, do phay là quà trình cắt không liên tục nên ta chọn K3 = 1,2 o K4: Là hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định, do dùng cơ cấu kẹp bằng tay nên K4 = 1,3 o K5: Là hệ số kể đến ảnh hưởng đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, K5 = 1 o K6: Là hệ số tính đến momen làm lật phôi quanh điểm tựa, do định vị chi tiết trên phiến tỳ nên K6 = 1,5

Chọn cơ cấu kẹp Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

_ Lực kẹp cần cung cấp là W ≥ 4500 (N), ta thấy kẹp chặt bằng ren có thể đáp ứng được giá trị lực kẹp trên nên ta chọn kẹp chặt bằng ren.

_ Chọn cơ cấu kẹp chặt bằng mỏ kẹp thông qua cơ cấu đòn kẹp liên động vì cơ cấu này giúp cho việc thao tác kẹp chặt nhanh hơn qua đó làm tăng năng suất gia công.

Hình 10.3 Cơ cấu đòn kẹp liên động

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ l l l

● l : Khoảng cách từ bulong tới gối tựa, l = 28 mm

● l : Khoảng cách từ bulong tới mỏ kẹp, l = 28 mm

_ Tính đường kính bulong kẹp chặt

● : Ứng suất kéo(nén), chọn = 650 N/mm 2

Chọn các cơ cấu định vị 2022

Kích thước phiến tỳ ta chọn:

L, mm B, mm C, mm C1, mm c1, mm

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy

D, mm L, mm H, mm d, mm a, mm

_ Chốt trám Kích thước chốt trám ta chọn:

Tính toán sai số đồ gá Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

_ Sai số chế tạo đồ gá ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công nên cần chú ý: + Phần lớn các trường hợp, sai số đồ gá chỉ ảnh hưởng tới sai số vị trí giữa các bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.

49 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kiên Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

+ Độ không song song giữa mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây ra sai số cùng dạng giữa mặt gia công và mặt chuẩn.

_ Khi thiết kế đồ gá, người thiết kế phải đảm bảo rằng các kích thước của bề mặt gia công trên nguyên công đó nằm trong phạm vi dung sai cho phép, vì thế cần tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá để ghi các yêu cầu kỹ thuật và quy định các mối lắp ghép Ví dụ như độ không song song, độ không vuông góc, dung sai khoảng cách tâm,… phải nhỏ hơn hoặc bằng sai số chế tạo cho phép

_ Sai số chế tạo cho phép được tính theo công thức như sau:

● : Sai số gá ặt, = δ = 0,1 = 0,05 (mm)

● : Sai số chuẩn, vì chuẩn định vị không trùng gốc kích thước nên = 0 ∙ : Sai số kẹp chặt, do phươ g lực kẹp vuông góc với phươ g í h hước thực hiện nên = 0

● : Sai số ò ồ gá ượ xá ịnh theo công thức sau:

Với o β Hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, β = 0,3 o N: Số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, N = 5500 chi tiết

● : Sai số iều chỉnh, sai số ược sinh ra trong quá trình lắp ráp và iều chỉ h ồ gá Sai số iều chỉnh phụ thuộc vào khả ă g iều chỉnh và dụng cụ iều chỉnh trong quá trình lắp ráp Khi í h á ồ gá có thể lấy trong khoảng 0,005÷0,010 mm Chọn = 0,005 mm

⇨Sai số chế tạo cho phép: [ = √ = 0,045 ⇨ Vậy cần chế tạo đồ gá với sai số chế tạo ≤ 0,045 mm

Bảng kê các chi tiết của đồ gá Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

Bảng 10.1 Bảng kê các chi tiết của đồ gá

T Tên chi tiết Số lượng

Chọn dụng cụ từ nhà sản xuất và các chế độ cắt tương ứng với dụng cụ đã chọn Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

Thông số của máy CNC Hass VF-4-SE

+ NC5: Tiện profin, tiện rãnh + NC6: Mài lỗ ∅40 + NC7: Phay mặt đáy + NC8: Khoan, taro 4 lỗ M8 + NC9: Phay hạ bậc mặt trên + NC10: Kiểm tra Đồ án Công nghệ chế tạo máy

20 22 nhất để gia công chi tiết.

Chương trình gia công CNC 2022 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

54 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kiên Trung Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung

N9380 G28 X0 Y0 A0 N9382 M30 Đồ án Công nghệ chế tạo máy

Hình 11.4 Mô phỏng chương trình gia công

Bảng 3 Giá trị quy đổi cấp bóng

Bảng 5 Chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau

Bảng 7 Sai lệch không gian

Bảng 9 Gía trị dung sai T( dùng cho kích thước đến 500 mm

Bảng 13 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất cơ lí của vật liệu gia công

Bảng 14 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính trạng bề mặt phôi trong công thức tính tốc độ cắt.

Bảng 15 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt trong công thức tính tốc độ cắt.

Bảng 16 Hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt khi phay

Bảng 17 Hệ số và các số mũ trong công thức tính lực cắt Pz khi phay

Bảng 18 Lượng chạy dao S (mm/vòng) khi phay thô bằng dao phay mặt đầu, dao phay trụ và dao phay đĩa bằng thép gió.

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung án Công nghệ chế tạo máy 2022

Bảng 19 Lượng chạy dao S (mm/vòng) khi phay tinh mặt phẳng và vấu lồi bằng dao phay mặt đầu, dao phay đĩa và dao phay trụ.

Bảng 20 Lượng chạy dao S khi tiện thô

Bảng 21 Lượng chạy dao S khi tiện tinh Đồ án Công nghệ chế tạo máy

Bảng 22 Lượng chạy dao S (mm/vòng) khi tiện rãnh và cắt đứt

Bảng 23 Lượng chạy dao S khi khoan gang xám và hợp kim đồng bằng mũi khoan ruôt gà thép gió Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

Bảng 24 Lượng chạy dao S (mm/ vòng) khi dao thép và gang bằng mũi doa máy thép gió

Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung án Công nghệ chế tạo máy 2022

Bảng 25 Lượng chạy dao khi phay mặt phảng bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng

Bảng 26 Số vòng quay của chi tiết và lượng chạy dao khi mài trong tinh và bán tinh

Bảng 27.Tốc độ cắt khi tiện ngoài và tiện trong gang xám bằng dao tiện hợp kim cứng

Bảng 28 Tốc độ cắt V khi tiện rãnh và tiện đứt thép và gang xám bằng dao tiện hợp kim cứng

Bảng 29 Tốc độ cắt khi khoan gang xám bằng mũi khoan thép gió

Bảng 30 Tốc độ cắt V khi doa gang xám bằng mũi doa thép gió

71 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kiên Trung Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

Bảng 32.Tốc độ cắt V khi cắt ren bằng taro máy thép gió có dung dịch trơn nguội

Bảng 33 Khoan gang xám và hợp kim đồng bằng mũi khoan ruột gà thép gió P9 và P18

Bảng 34 Xác định thời gian cơ bản khi phay Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

[1] Trần Văn Địch (2007) Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.

[2] Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiếp, Trần Xuân Việt (2003) Công nghệ chế tạo máy Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội [3]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2007) Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 1 Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2007) Sổ tay công nghệ chế tạo máy ,tập 2. Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội [5] Ninh Đức Tốn (2004) Dung sai và lắp ghép Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội [6] Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt

(2005) Đồ gá cơ khí và tự động hóa Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.

[7] Trần Văn Địch (2000) Sổ tay và Atlas đồ gá Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.

[8] Nguyễn Tiến Đào (2006) Công nghệ Chế tạo phôi Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.

76 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kiên Trung Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 DANH MỤC HÌNH ẢNH

PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Đồ án Công nghệ chế tạo máy

1.2 Phân tính về vật liệu chi tiết Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

PHẦN 2: PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT PHẦN 3: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

3.2 Xác định trọng lượng của chi tiết Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

3.3 Xác định dạng sản xuất PHẦN 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI PHẦN 5: LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

5.3 Tiến trình công nghệ 2022 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

6.1 Tính lượng dư cho bề mặt phẳng gia công ở nguyên công IV _ Quy

6.1.1 Xác định các thành phần trong công thức Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

6.1.2 Tính lượng dư gia công Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

6.2 Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

PHẦN 7: TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT

7.1 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công IV

7.1.2 Tính toán chế độ cắt Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 8.1 Nguyên công 1: Phay mặt trên

8.2 Nguyên công 2: Phay mặt lắp bu lông

8.4 Nguyên công 4: Phay mặt đáy

8.5 Nguyên công 5 : Khoan Taro 4 lỗ M8 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

8.7 Nguyên công 7: Tiện profin, tiện rãnh 2022

8.8 Nguyên công 8: Mài tròn trong

8.9 Nguyên công 9: Phay hạ bậc trên máy CNC

9.1 Tính giá thành cho nguyên công IV: Phay mặt đáy Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

9.2 Tính giá thành cho nguyên công VI: Tiện lỗ 5 2 ∅ Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

PHẦN 10:TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ TRÊN MÁY VẠN NĂNG

10.1 Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá 2022

10.3 Tính toán lực kẹp Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

10.4 Chọn cơ cấu kẹp Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

10.5 Chọn các cơ cấu định vị 2022

10.6 Tính toán sai số đồ gá Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

10.7 Bảng kê các chi tiết của đồ gá Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

11.1 Xác định các loại dụng cụ cắt cần thiết cho quá trình gia công

11.2 Chọn dụng cụ từ nhà sản xuất và các chế độ cắt tương ứng với dụng cụ đã chọn. Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

11.3 Thông số của máy CNC Hass VF-4-SE

11.4 Chương trình gia công CNC 2022 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022

Tiêu đề	Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Tác giả	Đinh Quang Bách, Nguyễn Văn Trung
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Kiên Trung
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Công Nghệ Chế Tạo Máy
Thể loại	đồ án
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	94
Dung lượng	1,45 MB