Nội dung thuyết minh và tính toán đồ án môn học

Nó nghiên cứu các quy luật tác động trong quá trình chế tạo sản phẩm nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và giảm chi phí gia công.Môn học công nghệ chế tạo máy là môn học chính trong chư

Trang 1

C- MỘT SỐ QUY ĐỊNH

ĐỐI VỚI GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

1 Giao đề tài cho sinh viên kịp thời Phải ghi ngày tháng giao đề vào cuối trang (1) Tên đề tài, chữ ký của giáo viên hướng dẫn đồ án phải có chữ ký tươi (màu xanh) 2 Bản vẽ đề tài, sau khi sinh viên vẽ lại, giáo viên hướng dẫn đề tài phải ký vào bản

vẽ chi tiết (bản vẽ đề tài) bằng mực xanh.

3 Lịch thông qua của giáo viên hướng dẫn phải được công khai và thực hiện đúng tiến độ đã quy định Giáo viên xác nhận từng nội dung thông qua và thời gian thông qua.

4 Giáo viên hướng dẫn đề tài báo cáo kết quả hướng dẫn các đề tài cho tổ trưởng tổ môn:

+ Các sinh viên được bảo vệ đề tài của mình + Các sinh viên chưa được bảo vệ đề tài của mình ĐỐI VỚI SINH VIÊN LÀM ĐỀ TÀI:

1 Không được tẩy xóa, sữa chữa, phôtô đề tài sử dụng đóng vào thuyết minh Bản vẽ, thuyết minh được thực hiện đúng quy định của tổ môn.

2 Thực hiện đúng tiến độ theo quy định và lịch hướng dẫn của giáo viên đã quy định trong bảng

+ Tuần 1,2,3,4,5 (kể từ khi nhận dược đề tài) Phải hoàn thành thông qua nội dung 1,2,3 (chương I,II) của phần thuyết minh.

+ Tuần thứ 6,7,8,9,10,11,12 tiếp theo Phải hoàn thành thông qua nội dung 4,5,6,7 (chương III,IV,V,VI) của phần thuyết minh.

+ Tuần thứ 13,14,15 Phải hoàn thành thông qua được nội dung các bản vẽ và hoàn thiện bản thuyết minh.

3 Sinh viên phải hoàn thành nội dung theo từng phần Nội dung phần trước thông qua mới được tiến hành làm nội dung các phần tiếp theo Nếu không hoàn thành nội dung các phần trong đồ án đúng tiến độ sẽ bị đình chỉ đồ án.

4 Kết thúc thời gian quy định hoàn thành đồ án (08 tuần) sinh viên nộp toàn bộ nội dung đồ án (bản vẽ, thuyết minh và bản nhap) cho giáo viên hướng dẫn.

Trang 2

1 Vẽ bản vẽ chi tiết máy theo TCVN 2 Phân tích điều kiện làm việc, các yêu cầu kỹ thuật, tính kết cấu trong công nghệ của chi tiết.

3 Nêu phương án chọn phôi và phương pháp gia công chuẩn bị phôi Xác định dạng sản xuất.

II 4 Thiết kế QTCN gia công cơ: (chọn phương án hợp lý).

5 Tính lượng dư gia công cho một nguyên công (do giáo viên chỉ định) 6 Thiết kế, tính toán đồ gá cho một nguyên công (do giáo viên chỉ định) 7 Kiểm tra yêu cầu kỹ thuật của một nguyên công

8 Viết thuyết minh trên khổ giấy A4 + (01) Bản vẽ chi tiết (A4)

Trang 3

Lời nói đầu………6

Chương I Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết…………7

Trang 4

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:……….7

2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật:……… 7

3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:………7

Chương II Nêu phương án chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi, xác định dạng sản xuất……….8

1 Xác định dạng sản xuất:……….8

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:……….9

Chương III Thiết kế quy trình công ngệ gia công cơ……… 10

1 Lập sơ bộ các nguyên công:………10

2 Thiết kế các nguyên công cụ thể:………11

Chương IV Tính lượng dư gia công……… 23

Chương V Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công……… 26

1 Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]……… 26

2 Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:………27

2.1 Thời gian cơ bản của nguyên công 1:………27

Chương VI Tính và thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan - khoét - doa lỗ to của càng……… 34

1 Lập sơ đồ gá đặt:………34

2 Tính lực kẹp của cơ cấu:………34

3 Thiết kế các cơ cấu của đồ gá:………35

4 Tính sai số chuẩn:……… 36

5 Tính sai số kẹp chặt k:………36

Trang 5

6 Tính sai số mòn m:……… 36

7 Tính sai số điều chỉnh đc:……… 36

8 Sai số gá đặt gđ:……….36

9 Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct……… 37

10.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá……… 37

Tài liệu tham khảo……… 38

Lời nói đầu

Chế tạo máy là một ngành quan trọng của nền kinh tế quốc dân Phạm vi sử dụng sản phẩm của ngành chế tạo máy rất rộng rãi Từ con tàu vũ trụ cho đến giày, dép và quần áo - tất cả những sản phẩm này đều đựơc chế tạo ra nhờ các máy móc khác nhau.

Ngành chế tạo máy là nền tảng của công nghiệp chế tạo máy Chính vì vậy, Đảng và Nhà Nước ta đã và đang quan tâm đặc biệt đến ngành chế tạo máy công cụ.

Trang 6

Trong lĩnh vực chế tạo máy công cụ thì công nghệ chế tạo máy đóng vai trò rất quan trọng Nó nghiên cứu các quy luật tác động trong quá trình chế tạo sản phẩm nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và giảm chi phí gia công.

Môn học công nghệ chế tạo máy là môn học chính trong chương trình đào tạo kỹ sư chế tạo máy cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về năng suất, chất lượng và gía thành sản phẩm, về phương pháp thiết kế qui trình công nghệ, về phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu và về những phương pháp gia công mới, V.V

Nhằm giúp cho sinh viên nắm được các kiến thức cơ bản cũng như làm quen với nhiệm vụ thiết kế thì chương trình đào tạo đưa học phần hướng dẫn đồ án công nghệ chế tạo máy sau khi kết thúc học phần công nghệ chế tạo máy.

Trong một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn của thầy Đậu Phi Hải đến nay tôi đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy.

Trong quá trình thiết kế tính toán không thoát khỏi sai sót rất mong sự đóng góp ý kiến của Thầy cũng như của quý thầy cô trong khoa đề đồ án được hoàn chỉnh hơn.

Xin cảm ơn chân thành quý Thầy Cô trong khoa!

Ngày tháng năm

Chương I Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Chi tiết dạng càng vênh có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này(píton của động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra chi tiết còn có tác dụng dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ.

Trang 7

2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật:

- Thông qua bản vẽ chi tiết tìm hiểu thực tế trong ngành chế tạo máy ta thấy càng vênh có dạng thanh, nó có kết cấu tương đối phức tạp với các yêu cầu kỹ thuật cần đạt độ chính xác cao.

- Càng vênh làm việc chịu lực bề mặt bên ngoài không cần độ chính xác cao nhưng đòi hỏi có tính thẩm mỹ Dung sai tự do Về độ nhám không cần cao do đó khi chế tạo phôi ta chọn phương án hợp lý.

- Các bề mặt làm việc của càng vênh chủ yếu là các lỗ Ø20+0.035, Ø10+0.035 độ nhám cần đạt Ra = 2.5, còn lỗ (Ø6+0.035,Ø12+0.035 là lỗ châm dầu bôi trơn độ nhám Rz = 20), các lỗ cần gia công đạt được cấp chính xác 7 – 9 , đạt được độ không song song giữa các tâm lỗ trong khoảng 0.03-0.05, độ vuông góc bề mặt A cần đạt 0.03 và cần được nhiệt luyện đạt độ cứng 50 – 55 HRC.

3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Cũng như các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như độ chính xác gia công Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu:

- Độ cứng vững của càng.

- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.

- Kết cấu của 2 càng nhỏ nên đối xứng qua trụ to ở giữa.

- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.

- Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.

Đây là chi tiết càng gạt do có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát, sau đó đem ủ.

Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong do vậy nên chon mặt A làm chuẩn tinh chính.

Vật liệu chọn để gia công chi tiết là gang xám GX15-32.

Trang 8

Chương II Nêu phương án chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi, xác định

Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Để đảm bảo sản lượng hàng năm của đề tài được giao thì phải xác định dạng sản xuất bởi vì đó chính là cơ sở để ta thiết kế quy trình công nghệ và đồ gá cùng với các trang thiết bị phù hợp nhằm giảm giá thành sản xuất mà vẫn đảm bảo số lượng và chất lượng củ sản

N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;

N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm (theo kế hoạch đề tài đã cho là N1 = 4000ct/năm)

m : Số chi tiết trong một sản phẩm (m = 1);

: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

Trang 9

Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q = V.( kg) Trong đó:

Q: Trọng lượng chi tiết (Kg) V: Thể tích của chi tiết (dm3)

: Trọng lượng riêng vật liệu làm chi tiết (Kg/dm3)

Thể tích sơ bộ của chi tiết theo đề tài là: V = 0,1098(dm3) Trọng lượng riêng của gang xám GX15-32 là:  = 7,2(Kg/dm3) Vậy trọng lượng chi tiết: Q = 0,1098.7,2 = 0,8(Kg).

Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng loạt vừa

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Trong ngành chế tạo máy việc lựa chọn phôi gồm rất nhiều loại phôi như: phôi rèn, phôi dập, phôi cán, phôi đúc…v.v

Qua việc phân tích về chức năng làm việc của chi tiết và yêu cầu kỹ thuật cung như về công nghệ trong kết cấu của chi tiết, ta chọn phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cátvì phổ biến cho các chi tiết có hình dáng tương đối phức tạp như càng vênh và yêu cầu độ bóng bề mặt không cao và có lượng dư tương đối lớn, phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa, đồng thời đúc được nhiều vật liệu khác nhau, giá thành sản phẩm không cao

Chương III Thiết kế quy trình công ngệ gia công cơ

Để thiết kế quy trình gia công cơ việc đầu tiên ta phải xác định đường lối công nghệ nhằm xác định phương pháp thực hiện công việc gia công chi tiết sao cho tốn ít thời gian nhất nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm bảo độ chính xác gia công

Trang 10

Quá trình gia công chi tiết phải qua nhiều nguyên công nhưng phải sắp xếp thực hiện các nguyên công đó như thế nào để đạt được các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, chung ta có thể lựa chọn phương án tập chung nguyên công hay phân tán nguyên công.

Tuy nhiên việc chọn cách phân chia nguyên công còn phụ thuộc vào dạng sản xuất cung như độ cứng vững của chi tiết và điều kiện sản xuất muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt được độ chính xác cao thì ta nên chọn phương án phân tán nguyên công Tức là phân tán ra thành các nguyên công đơn giản và dùngcác máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng.

Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất trong đó mỗi nguyên công được thực hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết.

Đối với chi tiết càng vênh ta lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) như sau:

1 Lập sơ bộ các nguyên công:

- Nguyên công 1 : Phay mặt A đầu to của càng, gia công trên máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu.

- Nguyên công 2 : Phay 2 mặt nhỏ của càng bằng hai dao phay đĩa, đạt độ bóng Rz= 20 - Nguyên công 3: Phay mặt đối diện với mặt A của đầu càng to bằng máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu.

- Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ to của càng đạt kích thước 20+0,035 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng sau khi khoan xong thay mũi khoét và mũi doa và dao vát mép để gia công, đạt được độ nhám Ra = 2.5.

- Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa 2 lỗ nhỏ của càng 10+0,035 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng, đạt được độ nhám Ra = 1,25.

- Nguyên công 6: Khoan lỗ nhỏ trên đầu to của càng 12+0,035 bằng máy khoan đứng đạt Rz= 40.

- Nguyên công7: Khoan 2 lỗ nhỏ trên 2 đầu càng nhỏ với đường kính 60,03 đạt Rz= 40.

Trang 11

- Nguyên công 8 : Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt nhỏ của đầu càng không được quá 0,03 mm, độ không vuông góc của lỗ to của càng so với mặt A không vượt quá 0,03 mm.

2 Thiết kế các nguyên công cụ thể:

Nguyên công I : Phay mặt A đầu của càng vênh.

Định vị: Chọn mặt đối diện với mặt A làm chuẩn thô, dùng khối V dài cố định,

dùng chốt chống xoay

Kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V dài di động.

Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12 Công suất của máy Nm = 10kW, hiệu suất máy  = 0,75.

Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước sau

(Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng.

Lượng dư gia công: Phay với lượng dư Zb1 = 2mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng

chạy dao SZ = 0.08  0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2  k1 = 1

RZ20

Trang 12

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2  k2 = 0,8

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ tay

Trang 13

Địnhvị: Chọn mặt A của càng làm chuẩn tinh, dùng khối V cố định và dùng một

chốt chống xoay.

Kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào mặt đầu

to của càng.

Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82 Công suất của máy Nm = 7kW, hiệu suất máy  = 0,75.

Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước sau( Tra

theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng

Lượng dư gia công: Với lượng dư phay Zb1 = 2mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM (T II) Chiều sâu cắt t =

1,5 mm, lượng chạy dao SZ = 0.1  0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2  k1 = 1

Trang 14

Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.10.750 =975 mm/phút Theo máy ta có Sm = 950 mm/phút.

Nguyên công III : Phay mặt đối diện với mặt A của càng vênh.

Sơ đồđịnh vị: Dùng mặt B của càng làm chuẩn

tinh, dùng khối V cố định và chốt tỳ vào mặt A của càng khống chế một bậc tự do.

Sơ đồ kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào

mặt đầu nhỏ của càng.

Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12 Công suất của máy Nm = 10kW

Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước

sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng.

Lượng dư gia công: Phay với lượng dư Zb1 = 2mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng

chạy dao SZ = 0.08  0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2  k1 = 1

Trang 15

Trang 16

Sơ đồ định vị: Gia công lỗ to cần đảm bảo độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi

vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc côn chụp vào đầu mặt trụ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoài của đầu tô của càng hạn chế 2 bậc tự do), dùng chốt chống xoay hạn chế một bậc tự do

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy Nm = 6 kW, hiệu suất  = 0,8.

Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 78 do vậy tra bảng 3-131 có đường

kính mũi khoan lớn nhất max = 18mm Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 19,8 mm( có các kích thước sau: L = 160  350mm, l = 80200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20mm,Vát mép D = 25mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoét Zb1 = 0,9 mm và lượng dư Doa Zb2 = 0.1 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 0,9 mm, lượng chạy

dao S = 0.9 mm/vòng(0,91,1), tốc độ cắt V = 35 mm/vòng Ta tra được các hệ số phụ thuộc:

k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1

k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay

Trang 17

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 482 vòng/phút và lượng

Như vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đường kính là 20mm.

Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,1 mm, lượng chạy dao S = 1 mm/

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 122 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.

Trang 18

Nguyên công V: Khoan,doa 2 lỗ đầu nhỏ của càng  10

Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt chuẩn tinh

khống chế 3 bậc tự do, dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V di động hạn chế 1 bậc tự do còn lại

Kẹp chặt:Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của càng

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan

thép có độ bền trung bình max = 25mm Công suất của máy Nm = 2,8 kW

Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 9,8 mm và mũi doa có d = 10mm

( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

Lượng dư gia công: Với lượng dư khoan Zb1 = d1/2 = 4,9 mm và lượng dư doa Zb2 = d2/2 =0,1 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 4,9 mm, lượng

chạy dao S = 0,17 (0.140,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k4 = 1.