ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Trong quá trình thiết kế em đã được ôn lại những kiếm thức mà mình đã họctrong quá trình học tập các môn học khác và học thêm được nhiều điều mới,điều em thu được lớn nhất là học được cá

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện dại hoá đất nước, ngành cơ khí cómột vai trò hết sức quan trọng: Phục vụ cho sự phát triển của các ngành kháctrong quá trình sản xuất Trong đó, ngành Chế tạo máy đóng một vai trò thenchốt bảo đảm cho việc thiết kế, chế tạo, tạo ra ngững sản phẩm đảm bảo cảtính kỹ thuật và kinh tế

Trong quá trình học tập môn học: “Công nghệ chế tạo máy”, em đã đượcgiao đề tài thiết kế đồ án môn học với nội dung: “ Thiết kế quy trình côngnghệ chế tạo đĩa xích”

Trong quá trình thiết kế em đã được ôn lại những kiếm thức mà mình đã họctrong quá trình học tập các môn học khác và học thêm được nhiều điều mới,điều em thu được lớn nhất là học được cách thiết kế quy trình công nghệ giacông một chi tiết và tìm ra được những phương án khác nhau trong quá trìnhthiết kế để làm sao tìm được những phương án thiết kế tối ưu nhất

Do kiến thức có hạn và chưa nhiều kiến thức thực tế nên đồ án của em cònnhiều hạn chế, em kính mong thầy cô trong bộ môn giúp đỡ em để em cónhững phương án lựa chọn tốt nhất và tránh được những thiếu sót khi làmviệc sau này

Em xin chân thành cảm ơn thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quátrình thực hiện đồ án, đặc biệt là Thầy: Hà Đức Thuận đã trực tiếp xem xét,hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016

Sinh viên thiết kế

Nguyễn Đức Hiếu

MỤC LỤC

Tài liệu tham khảo 4

Phần I: Phân tích chi tiết gia công 5

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công 5

1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công lần cuối cho các bề mặt 5

1.3 Các biện pháp để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật quan trọng 6

1.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 6

Phần II: Xác định dạng sản xuất 7

2.1 Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất 7

2.2 Xác định dạng sản xuất 7

Phần III: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 9

3.1.Chọn phôi 9

3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 9

Phần IV: Quy trình công nghệ 12

4.1 Chọn chuẩn 12

4.2 Chọn chuẩn tinh 12

4.3 Chọn chuẩn thô: 14

4.4 Bản vẽ sơ đồ nguyên công: 17

Phần V: Tra lượng dư 18

5.1 Mục đích và ý nghĩa 18

5.2 Các phương pháp tính lượng dư gia công 18

5.3 Tra lượng dư gia công 19

5.4 Tra dung sai kích thước các nguyên công trung gian và dung sai kích thước phôi: 20

Phần VI: Tra chế độ cắt 21

Tài liệu tham khảo

I: Sổ tay công nghệ chế tạo máy Chủ biên: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc NxbKhoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2005 - Tập 1

II: Sổ tay công nghệ chế tạo máy Chủ biên: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc NxbKhoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2005- Tập 2

III: Sổ tay công nghệ chế tạo máy Chủ biên: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc NxbKhoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2005- Tập 3

IV: Sổ tay công nghệ chế tạo máy Toàn tập Chủ biên: GS.TS Nguyễn ĐắcLộc Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2000

Chủ biên: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2003.V: Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Tác giả: GS.TS Trần Văn Địch - Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2004VI: Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Chủ biên: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội2004

VII: Dung sai và lắp ghép

Tác giả: PGS.TS Ninh Đức Tốn - Nxb Giáo dục – 2004

Phần I Phõn tớch chi tiết gia cụng

Phần I phân tích chi tiết gia công

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công

Bỏnh Gũong là chi tiết mỏy quan trọng sử rộng rói trong cỏc chõn cầu trục Bỏnh Gũong đúng vai trũ th c hi n truy n chuy n đ ng, momen nh ự ệ ề ể ộ ờ

s ăn kh p c a cỏc răng v i đự ớ ủ ớ ường ray c a c n tr c.ủ ầ ụ

1.2 Điều kiện làm việc.

Do điều kiện làm việc bộ truyền bỏnh răng: cỏc răng tiếp xỳc trực tiếp với nhau, bề mặt răng chịu tải lớn Quỏ trỡnh làm việc phỏt sinh nhiệt Dẫn đến cỏc dạng hỏng như: góy răng, trúc vỡ mỏi bề mặt răng, mũn răng, dớnh răng

Bộ truyền cần phải được bụi trơn và làm mỏt , khi chế tạo răng cần phải kiểm tra về độ bền uốn, độ bền tiếp xỳc, kiểm nghiệm về khả năng quỏ tải

Chi tiết đợc làm từ vật liệu thép C45 có thành phần hóahọc (%) nh sau:

0,4 

0,5

0,170,37

0,50,8

-Bề mặt côn Ø216 yêu cầu gia công đạt cấp chính xác IT12, độ nhám Rz = 20 (

lần cuối là tiện tinh

- 6 lỗ M10 cấp chính xác IT12, độ nhám Rz = 20 (m),để đảm bảo yêu cầu kỹ

thuật => phương pháp gia công là khoan và taro ren

- Các mặt đầu Ø450, Ø360, Ø440, Ø400, yêu cầu gia công đạt cấp chính xácIT12, để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật => phương pháp gia công tinh lần cuối là

tiện thô

-Rãnh có kích thước chiều dài 90,góc côn 11 yêu cầu gia công đạt độ nhám

Rz =20 (m), tương ứng với độ nhám cấp 6 => phương pháp gia công tinh lần

cuối là phay

- Mặt lỗ Ø160, độ nhám Ra =1,25 (m), cấp 7phương pháp gia công tinh lần

cuối là tiện tinh

- Mặt lỗ Ø140 độ nhám Rz =40 (m),phương pháp gia công tinh lần cuối là tiện

bán tinh

1.3 Các biện pháp để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật quan trọng

Chi tiết bánh gòong khi gia công yêu cầu phải đảm bảo độ chính xác về vị trítương quan, độ đảo hướng kính, vì vậy khi chế tạo cần đạt được các yêu cầu kỹthuật nhất định

- Để đảm bảo độ đảo hướng kính của răng là 0,1 ta chọn chuẩn tinh là bề mặt lỗ,chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài

phép với dung sai

Với chi tiết như trên hình dạng đĩa, có cấu tạo đơn giản nên việc gia công kháthuận lợi, không cần sửa đổi gì thêm.

Phần II Xác định dạng sản xuất

2.1 Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất

Việc xác định dạng sản xuất giúp cho việc xác định hợp lý đường lối, biệnpháp công nghệ và tổ chức sản xuất để chế tạo ra sản phẩm đạt các chỉ tiêu kinh

tế - kỹ thuật

Dạng sản xuất có các đặc trưng sau:

- Sản lượng của sản phẩm như: chiếc/năm, tấn /năm …

- Chu kỳ lặp lại của quá trình sản xuất

- Tính ổn định của sán phẩm trong quá trình sản xuất

- Mức độ tự động hoá trong quá trình sản xuất

2.2 Xác định dạng sản xuất

2.2.1 Xác định sản lượng cơ khí

100 1 1

Trong đó:

N1: Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N : Số sản phẩm được sản xuất trong một năm N = 4 ( Sản phẩm/năm)

m1: Số chi tiết trong một sản phẩm m1 = 1

, : Hệ số % dự phòng hư hỏng do chế tạo, vận chuyển, lắp đặt, bảo quản…

Phần III Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

3.1.Chọn phôi

- Chọn phôi hợp lý sẽ đảm bảo tối ưu hoá quá trình gia công, giảm mứctiêu hao vật liệu, sức lao động, rút ngắn quy trình công nghệ, đảm bảo tính năngkhĩ thuật của máy Do đó sẽ giảm giá thành chế tạo sản phẩm vì vậy để chọnphôi phù hợp cần căn cứ:

+ Kích thước hình dáng, kết cấu của chi tiết gia công

+ Vật liệu cơ tính, yêu cầu kỹ thuật của vật liệu gia công

+ Dạng sản xuất;đơn chiếc loạt nhỏ

+ Điều kiện cụ thể của nhà máy xí nghiệp ,nơi sản xuất

+ Khả năng của phương pháp chế tạo phôi

�Để tối ưu hoá quá trình sản xuất thì nên chọn phôi có kích thước gầngiống với chi tiết gia công

3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi

3.2.2 Phôi đúc

- Ưu điểm: Tạo được những kết cấu phức tạp cho chi tiêt

- Nhược điểm: Cơ tính của vật liệu không cao (rỗ co, lõm co) cấu tạo khuôn phức tạp, chi phí cho việc làm khuôn tốn kém, không phù hợp với vật liệu

Bản vẽ vật đúc

Phần IV Quy trình công nghệ

4.1 Chọn chuẩn

4.1.1 Nguyên tắc chung khi chọn chuẩn

* Yêu cầu:

- Bảo đảm chất lượng của sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công

- Nâng cao năng suất, hạ giá thành

* Lời khuyên:

- Chọn chuẩn phải tuân thủ nguyên tắc 6 điểm, để khống chế hết số bậc tự docần thiết một cách hợp lý nhất Tuyệt đối tránh hiện tượng thiếu và siêu định vị

và trong một số trường hợp là thừa định vị một cách không cần thiết

- Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kép không làm chi tiết đồ gá bị biến đạngcong vênh đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm nhẹ sức lao động cho công nhân

- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ, sử dụng thuận lợi vàthích hợp với từng loại hình sản xuất nhất định

4.2 Chọn chuẩn tinh

4.2.1 Yêu cầu khi chon chuẩn tinh

- Chọn chuẩn tinh bao đảm độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặtgia công với nhau

- Phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công

4.2.2 Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

- Cố gắng chọn chuẩn sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất

- Phương án 1:

Chuẩn tinh là mặt lỗ khống chế 2 bậc tự do và mặt đầu khống chế 3 bậc tự

do, có sơ đồ như sau:

* Ưu điểm:

- Chuẩn tinh thống nhất là mặt lỗ, mặt lỗ cũng là chuẩn tinh

- Không phải mất thời gian gia công chuẩn tinh phụ

- Kết cấu đồ gá đơn giản

- Kẹp nhanh, tháo lăp dễ dàng

- Tính vạn năng cao

* Nhược điểm:

- Kích thước đồ gá nhỏ nên độ cứng vững không cao

- Chỉ gia công những chi tiết nhỏ gọn

- Phương án 2:

Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do và mặt đầu khống chế 3 bậc tự do (dùng mâm cặp cặp thuận hoặc cặp ngược) ta có sơ đồ như sau:

* Ưu điểm:

- Cho phép gia công chính xác lỗ và mặt đầu trong một lần gá đặt

- Thực hiện định vị, gá đặt thuận lợi

4.3.1 Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô

+ Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và

bề mặt không gia công

+ Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ nó ảnhhưởng đến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công

4.3.2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu chi tiết gia công có một bềmặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô Vì như vậy sẽ làm cho

sự thay đổi vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không giacông là nhỏ nhất

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có haihay nhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt không gia công nào cómối quan hệ chính xác nhất với các bề mặt có gia công để làm chuẩn thô + Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có bavia, hoặc quá gồ ghề

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cảcác bề mặt đều phải gia công thì nên chọn mặt phôi nào ứng với bề mặt giacông mà trên đó đòi hỏi bố trí lượng dư đều và nhỏ nhất để làm chuẩn thô

+ Theo một phương nhất định của chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt

đủ điều kiện chọn chuẩn thô thì ta nên chọn mặt nào bằng phẳng trơn chu hơn

để làm chuẩn thô

+ Theo một phương nhất định của chi tiết gia công không nên chọn chuẩnthô quá một lần trong suốt quá trình gia công Vi phạm lời khuyên này người tagọi là phạm chuẩn thô Điều này sẽ làm cho vị trí trương quan giữa các bề mặtgia công kém chính xác

4.3.3 Phương án chọn chuẩn thô:

Phương án 1: Chuẩn thô để gia công chuẩn tinh là mặt trụ ngoài khống chế

hai bậc tự do và mặt đầu không chế ba bậc tự do (dùng mâm cặp cặp thuậnhoặc cặp ngược) có sơ đồ như hình vẽ sau:

* Ưu điểm:

- Gá đặt thuận lợi

- Thuận lợi cho việc chọn chuẩn tinh và gia công các bề mặt làm chuẩn tinh

* Nhược điểm:

- Dễ gây sai số khi gia công

- Đồ gá cồng kềnh, chiếm vị trí gia công

Phương án 2: Chuẩn tinh là mặt lỗ khống chế 2 bậc tự do và mặt đầu khống chế 3 bậc tự do

+) Ưu điểm:

- Đồ gá đơn giản và việc gá đặt dễ dàng

- Định vị dễ dàng hơn phương án trên

+) Nhược điểm

- Không gia công được nhiều về mặt ngoài

* Phương án 3: Chuẩn thô là bề mặt trụ trong khống chế 2 bậc tự do kết hợpmặt đầu không chế 3 bậc tự do

+) Ưu điểm:

- Đồ gá đơn giản và việc gá đặt dễ dàng

+) Nhược điểm

- Dễ gây sai số khi gia công

- Gá đặt khó khăn

- Khó đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt

- Không phân bố đều lượng dư cho các nguyên công

Kết luận: Qua phân tích các phương án chọn chuẩn thô ở trên, chọn chuẩnthô theo phương án 2 làm chuẩn thô cho quy trình công nghệ gia công chi tiếtđĩa xích

4.4 Bản vẽ sơ đồ nguyên công:

Phần V Tra lượng dư

5.2 Các phương pháp tính lượng dư gia công

Lượng dư thống kê được 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 lượng dư trung gian được xác định trên cơ sở lượng

dư toongrcoongj của bề mặt lấy theo kinh nghiệm Các số liệu kinh nghiệm này thường được thổng hợp theo trong bảng sổ tay TKQTCN

- Ưu điểm :Cho phép xác định lượng dư nhanh

- Nhược điểm: Độ chính xác thấp dolaays từ thống kê kinh nghiệm của nhà máy hoặc khu sản xuất trong một thời gian xác định, không đi sâu phân tích các điều kiện gia công cụ thể của các bước gia công vì thế trị số lượng dư thường lớn hơn nhiều so với lượng dư tính toán

- Phạm vi sử dụng: Chủ yếu dùng trong sản xuất nhỏ trong sản xuất lơn dùng để tham khảo

b Phương pháp tính toán phân tích:

Người ta căn cứ vào từng điều kiện cụ thể của quy trình công nghệ để xácđịnh lượng dư Để có lượng dư tổng phải xác định được tất cả các lượng dưtrung gian tạo nên nó Như vậy để có lượng dư tổng cộng chính xác phải căn cứvào việc phân tích tỉ mỉ các điều kiện cụ thể của sơ đồ nguyên công

- Ưu điểm : Trị số lượng dư xác định một cách chính xác theo những

- Nhược điểm : Đòi hỏi người cán bộ công nghệ phải phân tích đánh giámột cách thận trọng chính xác nên tốn thời gian

- Phạm vi sử dụng : Dùng trong sản xuất loạt lớn và loạt vừa

So sánh hai phương pháp : Xác định được lượng dư cụ thể sẽ tiết kiệm được6%  15% trọng lượng chi tiết , giảm được công lao động trong quá trình giacông, giảm bớt tiêu hao dụng cụ cắt

5.3 Tra lượng dư gia công

1 Lượng dư tăng Z0

Tra bảng 3-102(Tr 225)- tài liệu [ I ] ta có lượng dư:

- Mặt đầu: 2Zb = 3 (mm)

- Mặt lỗ: 2Zb = 3 (mm)

- Mặt ngoài: 2Zb = 4 (mm)

- Mặt cạnh răng: 2Zb = 3 (mm)

2 Lượng dư gia công ở các nguyên công trung gian

Lượng dư gia công các bề mặt ở các nguyên công được xác định như sau:+ Mặt trụ ngoài 237,3 (mm)

- Tiện tinh: 2Zb = 1 (mm)

+ Phay răng: phay một lần hết lượng dư

5.4 Tra dung sai kớch thước cỏc nguyờn cụng trung gian và dung sai kớch thước phụi:

1 Dung sai kớch thước nguyờn cụng :

Tra dung sai kớch thước cỏc nguyờn cụng dựa vào cấp chớnh xỏc của cỏcphương phỏp gia cụng

Cấp chớnh xỏc của cỏc phương phỏp gia cụng 2-5 trang 85[IV]

• Vậy phay thụ : cấp chớnh xỏc 9

• Vậy phay tinh : cấp chớnh xỏc 7

• Tiện thụ : cấp chớnh xỏc 9

• Tiện tinh : cấp chớnh xỏc 7

• Chuốt cấp : chớnh xỏc 7

Tra dung sai kớch thước nguyờn cụng theo lời khuyờn:

• Miền dung sai h

• Miền dung sai H

Cỏc kớch thước nguyờn cụng được thể hiện trong bản vẽ

2 Dung sai kớch thước phụi:

Khuụn cỏt làm khuụn bằng mỏy cú thể đạt cấp chớnh xỏc IT13 Võydung sai cỏc kớch thước vật đúc tra theo bảng 3-11 trang 182[I]

Giỏ trị sai lệch vật đúc lấy theo lời khuyờn:

• Bề mặt khụng gia cụng:

+ Mặt ngoài lấy miền dung sai về phớa dương trị số sai lệch trong bảngdung sai

+ Mặt trong lấy miền dung sai về phớa õm trị số sai lệch trong bảng dungsai

Vậy tra dung sai cho cỏc kớch thước phụi Ta cú bản vẽ chi tiết lồng phụi

Phần VI Tra chế độ cắt

Xác định chế độ cắt hợp lý là một trong những biện pháp nâng cao năng suấtcắt và tăng chất lưọng bề mặt gia công

Chế độ cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công, kết cấu dụng cụ cắt, vật liệu vàthông số của dụng cụ cắt, phương pháp gá dụng cụ dung dịch trơn nguội và tìnhtrạng của hệ thống công nghệ

Chế độ cắt bao gồm các thông số cơ bản t, s, v

Tham khảo Sổ tay công nghệ chế tao máy ta tra được chế độ cắt như sau:

6.1 Nguyên công 1: Tiện thô mặt lỗ, mặt đầu, mặt ngoài Ø237,3

+) Bước 1: Tiện mặt đầu

d; lượng chạy dao S (mm/vg)

Tra bảng 5.11 trang 11[II] Ta có : Sd = 0,81,3 (mm) Tra theo máy 1K62chọn: Sd = 0,61 mm