Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết chốt lỗ thông (tập thuyết minh)

Rãnh có kích thước 10-0,2 mm có cấp chính xác IT14 và độ nhám Ra = 6,3 μm nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm,với cấp chính xác không cao nhưng yêu cầu độ nhám bề mặt

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

CHI TIẾT CHỐT LỖ THÔNG (TẬP THUYẾT MINH)

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Tường

Sinh viên thực hiện: Lương Công Quốc An

Mã số sinh viên: 61133343

Lớp: 61.KTCK

Trang 2

NHA TRANG - 2022

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

I Tên nhiệm vụ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết chốt lỗ thông

II Số liệu ban đầu:

- Bản vẽ chi tiết: Chốt lỗ thông

- Sản lượng: 2500 sản phẩm/năm

III Nội dung chính phần thuyết minh:

1 Xác định dạng sản xuất

2 Phân tích chi tiết gia công

3 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi

4 Xây dựng tiến trình gia công

5 Thiết kế nguyên công

6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian

7 Xác định chế độ cắt và thời gian cơ bản

8 Lập phiếu tổng hợp nguyên công

IV Các bản vẽ

- 01 bản vẽ chi tiết gia công, A3

- 01 bản vẽ phôi, A3

- 03 bản vẽ nguyên công, A3

V Thời gian thực hiện đồ án

Đồ án được thực hiện từ ngày 12/9 đến ngày 19/12/2022

Ngày 12 tháng 09 năm 2022

Trang 4

Chương 1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Mục đích của phần này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàngloạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng loạt khối ) để từ đó, chọn phương án chếtạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết

1.1 MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT

Mô hình hóa chi tiết bằng phần mềm SolidWorks

 Bước 1: Vẽ biên dạng của chi tiết

Hình 1.1 Biên dạng của chi tiết trước khi mô hình hóa 3D

 Bước 2: Chọn lệnh Revolve để tạo chi tiết chốt lỗ thông ở dạng 3D

Hình 1.2 Chọn lệnh Revolve

Trang 5

 Bước 3: Sử dụng lệnh Hole để tạo lỗ suốt cho chi tiết, lỗi với đường kínhØ5mm.

Hình 1.3 Tạo lỗ cho chi tiết bằng lệnh Hole

 Bước 4: Dùng lệnh Chamfer đển vác đuôi của chi tiết với kích thước 0,5mm

× 45 °.

Hình 1.4 Vác chi tiết bằng lệnh Chamfer

Trang 6

 Bước 5: Dùng lênh Cut-Extrude để tạo rãnh cho chi tiết kính thước 10×16

Trang 7

1.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT

Sau khi hoàn thiện mô phỏng 3D, gán vật liệu cho chi tiết, chọn Edit Material,tiếp theo chọn Steel và chọn AISI 1045 Steel (thép C45 theo tiêu chuẩn của Mỹ)

Hình 1.7 Gán vật liệu cho chi tiết

Sau khi gán vật liệu, chọn thanh Evaluate, sau đó chọn công cụ MassProperties

Hình 1.8 Khối lượng của chi tiết sau khi sửa dụng Mass Properties.

Qua kết quả tính toán trên ta có thể thấy khối lượng của chi tiết chốt lỗ thôngbằng 69,86 (g) ≈ 70 (g)

1.3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Xác định sản lượng của chi tiết hằng năm theo công thức (2.1) [1, trang 24]

Trang 8

N=N0 m(1+ α

100)(1+ β

100),(chiếc /năm)

Trong đó:

N0=¿ 2500 (là số sản phẩm sản xuất theo kế hoạch trong một năm)

m=¿1 (là số chi tiết như nhau trong 1 sản phẩm)

α (là số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng; α=10 ÷ 20 %,chọn α=15 %

β(là số phần trăm chi tiết phế phẩm trong qua trình chế tạo)β=3 ÷ 5 %, chọn β=¿4%

Thay các giá trị vào (1.1) ta có:

Trang 9

Chương 2 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

2.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT

 Các mặt còn lại đều có độ nhám Rz= 25 µm và cấp chính xác IT14

Giới hạn chảy σ

Độ giãn dài tương đối δ

Độ cứng HRC

TCVN

Trang 10

2.3 TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT

Ta đi vào phân tích, đánh giá tính công nghệ trong kết cấu cho từng bề mặt củachi tiết chốt lỗ thông để hiểu rõ hơn về tính công nghệ, từ đó chọn được các phươngpháp gia công hợp lý

Chi tiết có tỉ lệ L/D = 69/25 = 2,76 (nằm trong khoảng 0,5-3,5 ) nên chi tiết có

độ cứng vững đạt yêu cầu khi gia công

Phần lớn các bề mặt trụ ngoài của chi tiết được gia công bằng phương pháptiện

Chi tiết này có kết cấu khá đơn giản, hình dạng và kích thước nhỏ nên khá dễdàng để gia công, có thể dùng máy tiện để gia công hết các bề mặt của chi tiết Có thểchọn phôi bằng với đường kính lớn nhất (vị trí Ø25 mm) để tiết kiệm vật liệu và thờigian gia công

Vì kết cấu không phức tạp nên với chi tiết này ta sử dụng phôi thanh có hìnhdạng tiêu chuẩn (thép có profin tròn)

Mặt đầu côn có đường kính Ø22 mm không yêu cầu cấp chính xác và độ nhám

bề mặt cao (IT14 và Rz = 25 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện là

có thể đạt được cấp chính xác theo yêu cầu Nguyên công này khá đơn giản, thực hiện

dễ dàng

Chi tiết có lỗ suốt đường kính Ø5 mm nên bố trí gia công trong một lần gá đểgiảm sai số và giảm thời gian gia công Với nguyên công này ta sử dụng mâm cập để

cố định và kẹp chặt nên chi tiết gá đặt được chắc chắn khi khoan, chỉnh độ đồng tâm

để khi khoan lỗ đạt điều kiện lắp ráp Ở đây là lỗ suốt (lỗ sâu) nên khi khoan phoithoát dễ dàng

Bề mặt có đường kính Ø20f9 mm có cấp chính xác IT9 và độ nhám Rz = 25 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làmnên cần gia công nhiều lần để đạt cấp chính xác bằng tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinhbằng dạng gia công tiện ngoài chạy dao ngang Nguyên công này thực hiện chỉ trênmáy tiện nên không quá phức tạp nhưng tốn thời gian gia công do trải qua nhiềunguyên công để đạt cấp chính xác theo yêu cầu

Bề mặt trụ ngoài có đường kính Ø10d7 mm có cấp chính xác IT7 và độ nhámRa= 0,63 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm yêu cầu độ chính xác và độ nhám cao nên cần phải trải qua nhiều nguyêncông như tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, tiện tinh và mài ra tinh mỏng Đây là bề mặtquan trọng nhất của chi tiết nên cần tỉ mỉ trong quá trình thực hiện các nguyên công,đặt biệt là tiện tinh và mài rà Các nguyên công này thực hiện không quá khó nhưngtốn nhiều thời gian gia công

Rãnh có kích thước 10-0,2 mm có cấp chính xác IT14 và độ nhám Ra = 6,3 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm,với cấp chính xác không cao nhưng yêu cầu độ nhám bề mặt cao thì ta chỉ cần phaythô bằng dao phay ngón có bề rộng tiêu chuẩn để gia công chi tiết dễ dàng mà khônggây tốn kém Ở nguyên công này chỉ thực hiện trên máy phay nên không quá phức tạpnhưng cần tỉ mỉ để bề mặt đạt độ nhám chính xác theo yêu cầu

Góc ngắt ở đuôi bề mặt Ø10d7 mm cần vát 0,5 × 45º giúp giảm độ sắt bén chođuôi chi tiết, dễ dàng lắp ráp Bề mặt này không có yêu cầu cao về độ chính xác và độnhám nên nguyên công này đơn giản, thực hiện dễ dàng trên máy tiện

Kết luận

Với các tiêu chí đã nêu trên thì chi tiết chốt lỗ thông không cần sử đổi kết cấu

mà vẫn đáp ứng được yêu cầu độ chính xác gia công

Trang 11

Chương 3 CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1 CHỌN PHÔI

Có rất nhiều phương pháp để chế tạo phôi nên ta cần chọn phương pháp tối ưunhất, vì vậy cần phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp chế tạo phôi ứng vớichi tiết

3.1.1 Phôi đúc

Ưu điểm

- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa nên phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa.

- Phương pháp đúc có chi phí đầu tư trang thiết bị, dụng cụ thấp hơn cácphương pháp khác nên mang lại hiệu quả kinh tế

Nhược điểm:

- Phương pháp đúc sẽ để lại lượng dư gia công lớn, tiêu hao vật liệu nhiều hơn,

dễ xuất hiện các khuyết tật (rỗ khí, rỗ xỉ, thiên tích,…)

- Với thép C45 có tính dẻo, tính chảy loãng khá cao nên phương pháp đúc kháphù hợp nhưng hình dạng kết cấu của chi tiết khá đơn giản, nhỏ gọn, nên phôi chế tạokhông cần sử dụng phương pháp đúc, tiết kiệm thời gian chế tạo khuôn đúc và tiếtkiệm kim loại khi gia công

- Với chi tiết chốt lỗ thông, hình dạng đơn giản, kích thước nhỏ (đường kính lớnnhất là Ø25 mm và chiều dài chi tiết là 69 mm) nên không cần sử dụng phương phápđúc vì tiêu tốn thời gian thiết kế khuôn đúc và năng suất sẽ không cao

3.1.2 Phôi cán (phôi thanh)

từ 2 – 5%)

Với vật liệu là thép C45 phù hợp với phôi tròn cán nóng có profin tròn Vớihình dạng của chi tiết chốt lỗ thông có dạng chốt ngắn trụ tròn nên dễ dàng cho việcgia công Với dạng sản xuất hàng loạt vừa thì phôi cán đáp ứng được tiêu chí này

3.1.3 Phôi rèn

Ưu điểm: với vật liệu C45 có tính dẻo tốt, dễ biến dạng nên dễ cho việc rèn.Ngoài ra phôi rèn cho lượng dư gia công không lớn sẽ đảm bảo được chất lượng bềmặt tốt hơn, gia công bán tinh, tinh dễ dàng hơn sau này, tiết kiệm thời gian và chấtlượng dao gia công Chi tiết chốt lỗ thông có hình dáng và kích thước nhỏ, khá dễdàng cho việc rèn

Trang 12

Nhược điểm: với dạng sản suất hàng loạt vừa của chi tiết chốt lỗ thông thìkhông nên sử dụng phương pháp rèn vì nó đòi hỏi trình độ tay nghề cao, phụ thuộcdụng cụ rèn, tốn công sức, năng suất thấp, phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc hơn.

Với chi tiết chốt lỗ thông không nên sử dụng phương pháp tạo phôi rèn vì đạtnăng suất thấp, độ chính xác, nhám bề mặt không cao Bên cạnh đó sau rèn cơ tínhcủa phôi cao hơn, do tổ chức kim loại mịn chặt, nên yêu cầu về chất lượng dao để giacông sau cơ cao hơn

3.1.4 Phôi dập

Ưu điểm:

- Với thép C45 có cơ tính tổng hợp cao, có tính dẻo tốt và tính chống ram tốt

do đó giảm được ứng suất dư bên trong, quá trình tạo phôi dập sẽ đảm bảo cơ tính vàchất lượng được nâng cao trong quá trình gia công sau này

- Hình dáng chi tiết đơn giản, kích thước và khối lượng bé nên việc dập dễ dàng

vì việc tạo khuôn sẽ dễ dàng hơn, kiểm soát lực dập tốt, cũng như đáp ứng được yêucầu hình dáng, hình học, phôi sau dập gần giống với chi tiết chốt lỗ thông Giảm đáng

kể lượng dư gia công sau này

- Dạng sản xuất hàng loạt của chi tiết cũng phù hợp với phôi dập vì nó khôngđòi hỏi tay nghề cao, cường độ lao động thấp, khuôn dập cho chi tiết chốt lỗ thông đơngiản, tiết kiệm được thời gian chế tạo khuôn đập, tăng năng suất, giảm chi phí

Nhược điểm

- Phôi phải được rèn sơ bộ bằng tay, chi tiết chốt lỗ thông có dạng chốt trụ nêntrước khi đưa vào dập phải được rèn sơ bộ và cắt ra với kích thước phù hợp với khuôn,bên cạnh đó chi tiết có kích thước và khối lượng rất bé (≈ 70 g) nên sẽ tốn thêm rấtnhiều thời gian tạo phôi

- Giá thành chế tạo khuôn cao vì vật liệu chế tạo khuôn bằng thép hợp kim vàđòi hỏi chịu được lực đập của máy; độ chính xác, chất lượng bề mặt của phôi dập phụthuộc lớn vào độ chính xác của khuôn cao

- Tổ chức kim loại được tạo nên ở dạng thớ nên độ bóng bề mặt và độ chính xác

sẽ bị giảm, tốn thời gian để gia công

3.2 KẾT LUẬN

Với đặc điểm của chi tiết đơn giản, khối lượng bé, vật liệu là thép C45, dạngsản xuất hàng loạt vừa và đường kính chi tiết nhỏ hơn 30 mm nên ta chọn phôi giacông áp lực cụ thể là phôi cán

3.2.1 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Khi đã xác định được loại phôi, ta cần quan tâm đến đặc tính của loại phôi vàlượng dư gia công

Đối với dạng phôi cán, có 2 phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay làphương pháp cán nóng và phương pháp cán nguội

3.2.2 Cán nóng

Ưu điểm: rất dễ chế tạo, hợp cho các chi tiết nhỏ, không chịu tải trọng lớn, hìnhdạnh đơn giản phù hợp với chi tiết chốt lỗ thông, giá thành thấp, với thép C45 có tínhdẻo cao, phù hợp với phương pháp cán nóng nên năng suất cán tăng, dễ gia công tạo

Trang 13

hình theo mong muốn (dễ chế tạo phù hợp với chi tiết chốt lỗ thông) Ngoài ra phôicán nóng còn có cớ tính vật liệu ổn định hơn so với các phương pháp khác, với chi tiếtchốt lỗ thông có hình dạng đơn giản, khối lượng nhỏ (m = 70g) nên phương pháp cánnóng đáp ứng được.

Nhược điểm: độ chính xác và độ bóng bề mặt thấp, cần phải gia công để xử lý

bề mặt sản phẩm Với chi tiết chốt lỗ thông có bề mặt yêu cầu cấp chính xác và độnhám cao không nhiều, có thể gia công dễ dàng nên tiêu chí này có thể đáp ứng được

Kết luận: Chi tiết chốt lỗ thông với vật liệu thép C45 có tính dẻo cao phù hợp

sử dụng phôi tròn cán nóng Vì cán nóng nên dễ tạo profin tròn, phù hợp với chi tiếtdạng chốt (trụ tròn ngắn) Thép cán nóng dễ chế tạo, phôi sau khi cán có cơ tính tốt, bềmặt không quá cứng như phôi thép cán nguội và giá thành thấp nên đáp ứng được dạngsản xuất hàng loạt vừa

3.3 DUNG SAI KÍCH THƯỚC CỦA PHÔI

Dựa vào hình dáng, kích thước của phôi để xác định dung sai kích thước củaphôi

Dựa vào tài liệu [1, trang 35, bảng 2.5], với đường kính lớn nhất của chi tiết làØ25 mm, chọn đường kính phôi là Ø28 mm, ta có giá trị dung sai như bảng 3.1

Bảng 3.1 Dung sai kích thước phôi Đường kính

Trang 14

Từ kích thước đã tra, ta có bản vẽ phôi:

Hình 3.1 Bản vẽ phôi sơ bộ

Trang 15

Chương 4 XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

Mục đích của phần này là xác định một trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo

độ chính xác và độ nhám, độ cứng bề mặt yêu cầu của chi tiết

4.1 CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI

Dựa vào cấp chính xác, độ nhám bề mặt để xác định các trình tự phương phápgia công, quy trình công nghệ cho từng bề mặt để đạt được chất lượng bề mặt như yêu

cầu của chi tiết Các bề mặt cần gia công được thể hiện ở Hình 4.1.

Hình 4.1 Bản vẽ đã được đánh số

Các thông số về cấp chính xác, độ nhám, trình tự gia công của các bề mặt đã

được đánh số ở hình 4.1 được liệt kê vào bảng 4.1.

Bảng 4.1 Bảng trình tự gia công các bề mặt

Trang 16

4.2 LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT

Mục đích của phần này là lập được một tiến trình gia công hợp lý, đảm bảo độchính xác, độ nhám bề mặt yêu cầu với chi phí gia công thấp nhất Thực hiện từ cácnguyên công thô trước Tiếp đến là bán tinh và tinh Nguyên công nào yêu cầu cấpchính xác và độ nhám càng cao thì làm càng về sau

Bảng 4.2 Bảng tiến trình gia công ST

T Tên nguyên công Bề mặt gia công Số bề mặt định vị Dạng máy

Trang 17

Chương 5 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Mục đích của phần này là chọn trang thiết bị công nghệ và xác định chế độ giacông sao cho giá thành gia công tại mỗi nguyên công là thấp nhất

5.1 NGUYÊN CÔNG 1: CHUẨN BỊ PHÔI

Vì phôi ban đầu có chất lượng bề mặt xấu, sần sùi do chọn phôi cán nóng, nên

ta cần làm sạch các bề mặt của phôi, cắt bỏ các phần thừa,… do quá trình tạo phôi gây

ra, để chuẩn bị cho các gia công cơ trên các máy công cụ

5.2 NGUYÊN CÔNG 2: TIỆN THÔ

- Chiều cao tâm: 165 mm – Khoảng cách giữa 2 tâm: 710 - 1000 mm

- Đường kính lỗ trục chính: 35 mm – Côn mooc số 5

- Công suất động cơ: 4,5 kW

- Số vòng quay trục chính (vòng/phút):

11,2 - 18 - 28 - 45 - 56 - 71 - 90 - 112 - 140 - 180 - 224 - 280 - 355 - 450 - 560

710 - 900- 1120 - 1400 - 1800 - 2240

Trang 18

- Lượng tiến dao dọc (mm/vòng):

0,08 - 0,0114 - 0,013 - 0,146 - 0,155 - 0,193 - 0,228 - 0,26 - 0,292 - 0,31 - 0,320,39 - 0,455 - 0,52 - 0,585 - 0,62 - 0,65 - 0,78 - 0,91 - 1,04 - 1,21 - 1,36

- Lượng tiến dao ngang (mm/vòng):

0,08 - 0,0114 - 0,013 - 0,146 - 0,155 - 0,193 - 0,228 - 0,26 - 0,292 - 0,31 - 0,320,39 - 0,455 - 0,52 - 0,585 - 0,62 - 0,65 - 0,78 - 0,91 - 1,04 - 1,21 - 1,36

- Tiết diện cán dao: B x H = 12 x 20 mm

- Chiều dài của dao: 125 mm

- Chiều dài phần cắt nhô ra: m = 4 mm

- Chiều cao phần cắt: h = 9 mm

Theo tài liệu [1, Trang 46], ta chọn các thông số hình học cho dao tiện như sau:

- Góc trước chính: chọn γ = 16º (Đối với thép T15K6 có σB = 119,92 kG/mm2)

Trang 19

Hình 5.3 Dao tiện ngoài và tiện trục bậc cho nguyên công 2

- Vật liệu: Hợp kim cứng T15K6

Trang 20

5.3 NGUYÊN CÔNG 3: TIỆN THÔ

Trang 21

- Lượng tiến dao ngang (mm/vòng):

0,08 - 0,0114 - 0,013 - 0,146 - 0,155 - 0,193 - 0,228 - 0,26 - 0,292 - 0,31 - 0,320,39 - 0,455 - 0,52 - 0,585 - 0,62 - 0,65 - 0,78 - 0,91 - 1,04 - 1,21 - 1,36

- Chiều cao phần cắt: h = 9 mm

Trang 22

- Góc sau chính và góc sau phụ: α = α1 =10º

- Góc nghiêng lưỡi cắt: λ = 0º

- Góc nghiêng chính: φ = 45º

- Chu kỳ bền: T = 40 phút

Tra cứu tài liệu [5, trang 52, bảng 4.9], chọn được dao tiện vát mép phải và trái

có phạm vi sử dụng là tiện vát mép Dao có kết cấu như hình 5.7

Hình 5.7 Dao tiện vát mép cho bề mặt 9

- Vật liệu: hợp kim cứng T15K6

Trang 23

- Tiết diện cán dao: B x H = 12 x 20 mm.

- Góc nghiêng vát: φ = 45º

Trang 24

- Công suất động cơ: 4,5 kW.

- Góc sau chính và góc sau phụ: α = α1 =10º

- Góc nghiêng lưỡi cắt: λ = 0º

Trang 25

- Chiều cao tâm: 165 mm – Khoảng cách giữa 2 tâm: 710 - 1000 mm.

Trang 26

Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để gá đặt chi tiết.

- Góc nghiêng chính của lưỡi cắt: 2φ = 118º

- Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang: Ψ = 50º

Trang 27

5.6 NGUYÊN CÔNG 6: TIỆN BÁN TINH

Trang 28

5.6.5 Dụng cụ cắt

Tra cứu tài liệu [5, trang 46, bảng 4.6], chọn được dao tiện ngoài Phạm vi sửdụng: để tiện ngoài, tiện mặt đầu và tiện trụ bậc Loại dao gán mảnh thép gió có kếtcấu như hình 5.13

Hình 5.13 Dao tiện ngoài gắn mảnh thép gió cho nguyên công 6

- Vật liệu: Thé gió P18

- Góc trước chính: chọn γ = 16º (Đối với thép P18 có σB = 100 kG/mm2)

Trang 29

5.7 NGUYÊN CÔNG 7: TIỆN TINH

5.7.1 Sơ đồ gá đặt

Hình 5.14 Sơ đồ gá đặt cho nguyên công 7 5.7.2 Các bước gia công

- Bước 1: Tiện tinh bề mặt 8 cấp chính xác IT9, độ nhám bề mặt Ra = 6,3 µm

- Bước 2: Tiện tinh bề mặt 6 cấp chính xác IT9, độ nhám bề mặt Ra = 6,3 µm

5.7.3 Chọn máy công nghệ

Tra cứu tài liệu [4, trang 216, phụ lục], chọn được máy tiện TA616, máy có cácthông số kỹ thuật như sau:

Trang 30

Tra cứu tài liệu [5, trang 47, bảng 4.6] ta chọn được dao tiện tinh mũi nhọn.Phạm vi ứng dụng: tiện mặt đầu, tiện trục bậc và tiện mặt đầu có lỗ tâm Dao có kết

cấu như Hình 5.14

Hình 5.14 Dao tiện tinh mũi nhọn cho nguyên công 7

- Vật liệu phần cắt: Thép gió P18

- Chiều dài của dao: L = 125 mm

- Góc trước chính: chọn γ = 10º (Đối với thép P18 có σB = 119,92 kG/mm2)

5.7.6 Dung dịch trơn nguội

Tra cứu tài liệu [1, trang 58, bảng 2.10], ta chọn dung dịch trơn nguội chonguyên công này là êmunxi

5.7.7 Dụng cụ kiểm tra

Thước cặp 0-150x0,01mm

Trang 31

5.8 NGUYÊN CÔNG 8: PHAY THÔ

Tra tài liệu [4, Trang 221], ta chọn được máy phay 6H12, máy có các thông số

kỹ thuật như sau:

- Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 mm2

- Công suất động cơ: 7 kW

- Hiệu suất máy: n = 0,75

Trang 32

Hình 5.16 Dao phay ngón cho nguyên công 8

- Vật liệu phần cắt: thép gió P18Φ2

- Đường kính dãy chính lưỡi cắt: D = 10 mm

- Chiều dài dao: L = 60 mm

- Chiều dài lưỡi cắt: l = 20 mm

- Khoảng cách lưỡi dao và cán dao: l1 = 10 mm

Trang 33

Mài tinh bề mặt 8 cấp chính xác IT7, độ nhám bề mặt Ra = 0,8 µm.

Tra cứu tài liệu [4, trang 223, phần phụ lục], chọn được máy mài tròn 3I12, máy

có các thông số kỹ thuật như sau:

- Đường kính và chiều dài lớn nhất mài được: 150 x 750 mm.

- Công suất động cơ ụ mài: 3,7 kW.

- Hiệu suất của máy: ƞ = 0,8

- Số vòng quay của phôi gia công: 45-70-115-275-450vòng/phút

- Số vòng quay của đá: 2200 vòng/phút

- Bước tiến dọc của bàn (điều chỉnh vô cấp): Vcm = 0,5-5 mm/phút

- Bước tiến ngang của đá sau một hành trình bàn: 0,0025-0,04 mm

- Đường kính và bề rộng của thước đá: Dd = 300 mm, Bd = 30 mm

Hình 5.18 Đá mài Prôphin hình trụ có phần lõm cho nguyên công 9

- Vật liệu: Corun điện thường 15A

- Đường kích ngoài: D = 160 mm

- Đường kích trong: d = 30 mm

- Chiều dày đá mài: H = 20 mm

Theo tài liệu [1, Trang 51], ta chọn các thông số khác của đá mài như sau:

- Độ hạt của đá mài: M12 ÷ M10 dùng để mài tinh

- Độ cứng đá mài: M2

Trang 34

5.9.6 Chọn dung dịch trơn nguội

Tra cứu tài liệu [1, trang 58, bảng 2.10], ta chọn dung dịch trơn nguội chonguyên công này là nước xôđa

5.9.7 Chọn dụng cụ kiểm tra

Thước cặp 0-150x0,01mm

5.10NGUYÊN CÔNG 10: MÀI LÁNG

5.10.1 Sơ đồ gá đặt

Hình 5.19 Đá mài Prôphin hình trụ có phần lõm cho nguyên công 10

5.10.2 Các bước gia công

Mài láng bề mặt 8 cấp chính xác IT7, độ nhám bề mặt Ra = 0,63 µm

Tra cứu tài liệu [4, trang 223, phần phụ lục], chọn được máy mài tròn 3I12, máy

có các thông số kỹ thuật như sau:

- Đường kính và chiều dài lớn nhất mài được: 150 x 750 mm.

- Công suất động cơ ụ mài: 3,7 kW.

- Hiệu suất của máy: ƞ = 0,8

- Số vòng quay của phôi gia công: 45-70-115-275-450vòng/phút

- Số vòng quay của đá: 2200 vòng/phút

- Bước tiến dọc của bàn (điều chỉnh vô cấp): Vcm = 0,5-5 mm/phút

- Bước tiến ngang của đá sau một hành trình bàn: 0,0025-0,04 mm

- Đường kính và bề rộng của thước đá: Dd = 300 mm, Bd = 30 mm

5.10.4 Đồ gá

Sử dụng mâm cập 3 chấu tự định tâm để gá đặt chi tiết

5.10.5 Dụng cụ cắt

Trang 35

Tra cứu tài liệu [5, trang 207, Bảng 4.105], chọn đá mài Prôphin hình trụ cóthân ở giữa Phạm vi sử dụng: mài tròn ngoài, mài tròn trong, mài vô tâm và mài sắcdụng cụ Dao có kết cấu như hình 5.20

Hình 5.20 Đá mài Prôphin hình trụ có thân ở giữa cho nguyên công 10

- Vật liệu: Kim cương AC2

- Đường kích ngoài: D = 160 mm

- Đường kích trong: d = 30 mm

- Chiều dày đá mài: H = 20 mm

- Chiều sâu rãnh: S = 5 mm

Theo tài liệu [1, Trang 51], ta chọn các thông số khác của đá mài như sau:

- Độ hạt của đá mài: M8 ÷ M6 dùng để mài láng

- Độ cứng đá mài: CM2

5.10.6 Chọn dung dịch trơn nguội

Tra cứu tài liệu [1, trang 58, bảng 2.10], ta chọn dung dịch trơn nguội chonguyên công này là nước xôđa

5.10.7 Chọn dụng cụ kiểm tra

Thước cặp 0-150X0,01mm

5.11 NGUYÊN CÔNG 11: KIỂM TRA

Kiểm tra các kích thước, cấp chính xác, độ nhám của từng bề mặt đã gia công.

Trang 36

Chương 6 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN

Đồ án này chỉ tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng phươngpháp tính toán phân tích cho một bề mặt có yêu cầu độ chính xác và độ nhám cao nhất.Lượng dư trung gian và kích thước trung gian của các bề mặt còn lại sẽ được xác địnhbằng phương pháp tra bảng

6.1 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THỨC TRUNG GIAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

Bề mặt cần phân tích lượng dư trung gian và kích thước trung gian là bề mặttrục Ø10d7 mm có cấp chính xác IT7 và độ nhám bề mặt Ra = 0,63 µm

6.1.1 Bước 1 và 2

Tiến trình gia công gồm 6 bước tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, mài tinh, màiláng

6.1.2 Bước 3: Xác định R zi-1 , h i-1 , ρ i-1 , ε i

Bước 1: Tiện thô CCX IT14, độ nhám Rz1 = 25 µm

Bước 2: Tiện bán tinh CCX IT12, độ nhám Ra2 = 6,3 µm

Bước 3: Tiện tinh CCX IT9, độ nhám Ra3 = 3,2 µm

Bước 4: Mài tinh CCX IT8, độ nhám Ra4 = 1,6 µm

Bước 5: Mài láng CCX IT7, độ nhám Ra5 = 0,63 µm

Chiều sâu lớp biến cứng theo các bước:

T1 = μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm, T2 = 50 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm, T3 = 25 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm, T4= 15 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm, T5= 5 μm) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện làm

Tra cứu tài liệu [8, trang 131, ví dụ 1] có sai lệnh không gian tổng cộng khi giacông phôi trong mâm cặp ba chấu tự định tâm là:

ρ0=ρ cv=∆ k ×l

Với: ∆ cv– độcong vênh của phôi: ∆ k=0,12 µm /mm [6, trang 19, bảng 1.7]

l – chiều dài tổng cộng của phôi: l = 72 mm

Trang 37

Sau bước tiện bán tinh, sai số không gian còn lại là:

6.1.3 Bước 4: Xác định Z mini chi tất cả các bước ứng với từng bề mặt

Khi gia công bề mặt đối xứng (hai phía), ta sử dụng công thức tính lượng dưtính toán nhỏ nhất như sau:

2 Z min i=2(R z i−1+T i−1+√ρ i−12

+ε i2

)

Trong đó:

+ Z min i là lượng dư bé nhất của bước công nghệ thứ i, µm

+ R z i−1 là chiều cao nhấp nhô bề mặt (độ nhám) do bước gia công sát trước đểlại, µm

+ T i−1 là chiều sâu lớp hư hỏng do biến cứng ở bước gia công sát trước để lại,µm

+ ρ i−1 là sai số không gian của bề mặt gia công do bước gia công sát trước đểlại, µm

+ ε i là sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện, µm

Vậy lượng dư tính toán nhỏ nhất của các bước công nghệ là:

Lượng dư cho bước tiện thô:

2Zmin1=2¿

Lượng dư cho bước tiện bán tinh:

Trang 38

6.1.4 Bước 5: Xác định kích thước nhỏ nhất của chi tiết

Trục có Ø10d7 mm, tra sổ tay dung sai ta có es = - 40 µm và ei = -55 µm

Kích thước nhỏ nhất của chi tiết sau khi mài láng:

dmin5 = d + ei = 10 – 0,055 = 9,945 mm

6.1.5 Bước 6: Xác định kích thước các bước sát trước

Kích thước các bước bằng kích thước sát trước bằng giá trị Z mini cộng với kíchthước giới hạn nhỏ nhất

Kích thước bé nhất của chi tiết sau khi mài tinh:

dmin4 = dmin5 + 2Zmin5 = 9,945 + 2.0,0188 = 9,9826 mm

6.1.6 Bước 7, 8: Xác định kích thước cho từng bước công nghệ còn lại

Kích thước bé nhất của chi tiết sau khi tiện tinh:

dmin3 = dmin4 + 2Zmin4 = 9,99826 + 2.0,0348 = 10,0522 mmKích thước bé nhất của chi tiết sau khi tiện bán tinh:

dmin2 = dmin3 + 2Zmin3 = 10,0522 + 2.0,066 = 10,1842 mmKích thước bé nhất của chi tiết sau khi tiện thô:

dmin1 = dmin2 + 2Zmin2 = 10,1842 + 2.0,0723 = 10,3288 mmKích thước bé nhất của phôi:

dmin0 = dphôi + ei = 28 – 0,75 = 27,25 mm

6.1.7 Bước 9: Tính kích thước giới hạn lớn nhất

Kích thước giới hạn lớn nhất được tính bằng cách cộng kích thước giới hạn nhỏnhất với dung sai

Dung sai của các bước tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, mài tinh, mài láng lầnlượt là 0,52 mm (IT14); 0,21 mm (IT12); 0,05 mm (IT9); 0,021 mm (IT8); 0,015 mm(IT7)

Sau bước mài láng: dmax5 = 9,945 + 0,015 = 9,960 mm

Sau bước mài tinh: dmax4 = 9,9826 + 0,021 = 10,0036 mm

Sau bước tiện tinh: dmax3 = 10,0522 + 0,052 = 10,1042 mm

Sau bước tiện bán tinh: dmax2 = 10,1842 + 0,21 = 10,3942 mm

Trang 39

Sau bước tiện thô: dmax1 = 10,3288 + 0,52 = 10,8488 mm

Kích thước phôi: dmax0 = dphôi + es = 28 + 0,4 = 28,4 mm

6.1.8 Bước 10: Xác định lượng dư giới hạn

2 Z mini gh là hiệu kích thước giới hạn nhỏ nhất của bước sát trước và bước đang thực hiện

2 Z maxi gh là hiệu kích thước giới hạn lớn nhất của bước sát trước và bước đang thực hiện

Mài láng:

2 Z min 5 gh = d min 4 - d min 5 = 9,9826 – 9,945 = 0,0376 mm

2 Z max 5 gh

= d max 4 - d max 5 = 10,0036 – 9,96 = 0,0436 mmMài tinh:

2 Z max 4 gh = d max 3 - d max 4 = 10,104 – 10,0036 = 0,1006 mmTiện tinh:

2 Z min 3 gh = d min 2 - d min 3 = 10,1842 - 10,0522 = 0,132 mm

2 Z max 3 gh = d max 2 - d max 3 = 10,3942 – 10,104 = 0,29 mmTiện bán tinh:

2 Z min 2 gh = d min 1 - d min 2 = 10,3288 - 10,1842 = 0,1446 mm

2 Z max 2 gh = d max 1 - d max 2 = 10,8488 - 10,3942 = 0,4546 mmTiện thô:

2 Z max 1 gh = d max 0 - d max 1 = 28,4 – 10,8488 = 17,5512 mm

6.1.9 Bước 11: Xác định lượng dư tổng cộng bé nhất và lớn nhất

2 Z 0 min = 2∑

i=1

n

Z mini= 0,0376 + 0,0696 + 0,132 + 0,1446 + 16,9212 =17,305 µm

2Z 0 max = 2∑

i=1

n

Z maxi= 0,0436 + 0,1006 + 0,29 + 0,4546 + 17,5512 = 18,440mm

6.1.10 Bước 12: Kiểm tra kết quả tính toán:

2Z 0 max−2 Z0 min=18,440−17,305=1,135mm

T ph−T ct = 1,150 – 0,015 = 1,135 mmVậy kết quả tính là đúng

Thông số lượng dư gia công bề mặt trục Ø10d7 được tổng hợp vào bảng 6.1

Tiêu đề	Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công Chi Tiết Chốt Lỗ Thông
Tác giả	Lương Cụng Quốc An
Người hướng dẫn	PGS.TS. Nguyễn Văn Tường, TS. Nguyễn Hữu Thật
Trường học	Trường Đại Học Nha Trang
Chuyên ngành	Công Nghệ Chế Tạo Máy
Thể loại	Đồ Án Môn Học
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Nha Trang

Định dạng
Số trang	79
Dung lượng	1,47 MB