ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG GIÁ ĐỠ

1. Nghiên cứu chi tiết gia công: chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu,…2. Xác định dạng sản xuất.3. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.4. Lập tiến trình công nghệ: thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án hợp lí.5. Thiết kế nguyên công:•Vẽ sơ đồ gá đặt.•Chọn máy. chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao)•Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt: n,s,t; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ.•Tra lượng dư gia công cho các nguyên công.•Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá.6. Thiết kế đồ gá: Vẽ sơ đồ nguyên lý. Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá. Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp. Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá. Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.

Trang 1

MỤC LỤC

MỤC LỤC 4

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG I NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG 6

1.1 Chức năng điều kiện làm việc của chi tiết 6

1.2 Các yêu cầu kỹ thuật 6

1.3 Vật liệu 6

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 7

2.1 Tính sản lượng thực tế hằng năm 7

2.2 Tính khối lượng chi tiết 7

CHƯƠNG III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 9

3.1 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 9

3.2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi: 10

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 12

4.1 Đánh số bề mặt gia công : 12

4.2 Chọn phương pháp gia công : 12

4.3 Chọn phương án gia công 12

CHƯƠNG V THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 16

CHƯƠNG VI TÍNH LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT 48

CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN ĐỒ GÁ 55

7.1 Tính lực kẹp 55

7.2 Tính sai số đồ gá: 56

7.3 Điều kiện kĩ thuật của đồ gá: 57

7.4 4 Bảo quản đồ gá 57

CHƯƠNG VIII TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv

Để giúp cho nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen và hình thành tư duy giải quyết một nhiệm vụ thiết kế Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyênngành chế tạo máy

Đồ án sau đây sẽ tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

giá đỡ Đồ án bao gồm năm chương :

Chương I: Nghiên cứu chi tiết gia công và tạo phôi Chương II: Lập quy trình công nghệ

Chương III: Thiết kế nguyên công Chương IV : Tính toán lượng dư và chế độ cắt Chương V: Tính toán đồ gá

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo Bộ

môn Chế tạo máy , đặc biệt là thầy Đặng Minh Phụng đã trực tiếp hướng dẫn

giúp em hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và sự đónggóp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Ngày 30 tháng 7 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trí Tình

Trang 3

CHƯƠNG I NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG

Mục đích của chương này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng nguyên lý hoạt động và khả năng chế tao

I.1 Chức năng điều kiện làm việc của chi tiết

Gối đỡ ổ lăn là một chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương quan của trục trong không gian nhằm thực nhiệm vụ động học nào đó Sau khi gia công gối

đỡ sẽ lắp với vòng bi để lắp và làm nhiệm vụ đỡ trục

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và tải trọng thay đổi

I.2 Các yêu cầu kỹ thuật

-Đảm bảo độ đồng tâm giữa 2 lỗ lắp ổ lăn < 0,02 mm

-Đảm bảo độ vuông góc mặt đầu gối đỡ so với mặt đế < 0,08mm -Bề mặt lỗ 100 yêu cầu cấp chính xác IT7 nhám Ra 1,6 cấp 7

-Bề mặt lỗ 50 yêu cầu cấp chính xác IT9 nhám Ra 40

-Khoảng cách giữa các lỗ yêu cầu cấp chính xác IT9 bề mặt lỗ đạt Rz25 -Các bề mặt còn lại đạt yêu cầu Rz = 40, cấp chính xác IT14

I.3 Vật liệu

- Vật liệu chế tạo giá đỡ trục là : Gang xám 18 – 32

- Đây là loại gang có độ bền trung bình và có tính gia công tốt

- Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phầnlàm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy

Vật liệu chế tạo của chi tiết gia công là gang xám C 18-32, độ cứng

Trang 4

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

II.1 Tính sản lượng thực tế hằng năm

 Sản lượng chi tiết cần chế tạo hằng năm :

N=N1.m =80000.1.= 88000 (chiếc/năm)Trong đó:

 N1: Sản lượng sản phẩm cần chế tạo trong một năm theo kế hoạch,

N1=80000 chiếc/năm

 M: Số lượng chi tiết trong một sản phẩm , m = 1

 Lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi , = 4%

 Lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ , = 6%

II.2 Tính khối lượng chi tiết

 Khối lượng chi tiết:

� = �.� (�g)Trong đó:

 �: Khối lượng của chi tiết ( kg )

 V: Thể tích của chi tiết ( )

 �: Khối lượng riêng của vật liệu ( g/ )

Từ phần mềm inventor ta xác định được khối lượng chi tiết Q= 45,2 kg

Vậy trọng lượng của chi tiết sẽ là:

Q = 45,2kg Với khối lượng Q = 45,2kg, sản lượng hằng năm N = 88000 chiếc/năm

chi tiết thuộc dạng sản xuất hàng khối ( Bảng 1.1 - 19 tài liệu [1] ).

Q - trọng lượng chi tiết Dạng sản xuất > 200 kg 4÷200 kg < 4 kg

Trang 5

Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc)

Trang 6

CHƯƠNG III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO

PHÔI

III.1 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

Chọn phôi được xác định bởi nhiều yếu tố như:

+ Kết cấu của chi tiết là chi tiết dang hộp + Vật liệu của chi tiết là gang xám

+ Điều kiện làm việc của chi tiết + Dạng sản xuất là sản xuất loạt vừa

Cơ tính và đọ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương phápđúc

Và kỹ thuật làm khuôn Tuỳ theo tính chất vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật đúc để chọn các phương pháp đúc khác nhau

Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà còn ảnh hưởng đến năng xuất và giá thành sản phẩm Chọn phôi tốt sẽ làm cho quy trinh công nghệ đơn giản đi rất nhiều và phí tổn vật liệu cũng như chi phí gia công giảm đi nhiều Phôi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào lượng dư gia công Dựa vào các yếu tố trên đã đưa ra các phương pháp chế tạo phôi như sau:

Phương án 1: Chọn phôi đúc được thực hiện trong khuôn kim loại, mẫu gỗ.

Ưu điểm: Có thể tạp hình dáng của phôi gần giống hình dáng của chi tiết

Lượng dư gia công bề ngoài của phôi tương đối đồng đều, lượng

dư gia công nhỏ  Chế độ cắt ổn định

Nhược điểm: Giá thành chế tạo khuôn kim loại tương đối đắt

Phương án 2: Chọn phôi đúc đươc thực hiện trong khuôn cát.

Ưu điểm : gía thành chế tạo phôi rẻ

Có thể tạo hình dáng của phôi gần giống với hình dạng của chi tiết Lượng dư gia công bên ngoài của phôi tương đối đồng đều  chế độ cắt ổn định

Nhược điểm: Thời gian chuẩn bị phôi tương đối mất nhiều công sứ

So sánh hai phương án trên ta thấy phương án 2 là phù hợp với sản xuất hàng khối

Chọn phương pháp chế tạo phôi là phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, cấp chính xác I Chọn mặt phân khuôn qua tiết diện lớn nhất

Trang 7

III.2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi:

Lượng dư tra bảng 2.7 sách HD TKDACNCTM và sách Thiết Kế Đúc

Trang 9

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

IV.1 Đánh số bề mặt gia công :

IV.2 Chọn phương pháp gia công :

Dựa vào yêu cầu kĩ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặtnhư: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa… Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công và các phương pháp gia công có thể đạt được cũng như

vị trí và kết cấu cụ thể của chi tiết

Chúng em có những phương pháp gia công sau là đạt yêu cầu mà đồ gáđơn giản, có tính kinh tế và dễ gia công:

Trang 11

5

6

Trang 13

CHƯƠNG V THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

 Nguyên công 1: phay mặt phẳng 1

6 Chia bước: phay thô Zb=2,5mm và phay tinh Zb=0,5mm

7 Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

phay thô

Chiều sâu cắt t = 2.5 mmLượng chạy dao răng: Sz=0,2 mm/răng (tr.126 CNCTM 2)Tốc độ cắt Vb=227 m/phút ( bảng 5-143 sổ tay CNCTM 2,tr 128)

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=1 (tr 127)

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=1

Trang 14

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K3=0,8

Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K4=0,89Vậy tốc độ tính toán là

Vt=Vb K1 K2 K3.K4=227 1 1 0,8.0,89 =162 mm/phút

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là

1000 1000.162

412 3,14.125

t t

V n

D



(vòng/phút)

- Máy 6H11 có nmin =65 nmax =1800, số cấp tốc độ m = 16,

tìm công bội  như sau :

1 16 1 15 max

min

1800

27,765

x n t n

632.8 mm/ph là quá nhanh cho bề mặt gia công quá nhỏ vì thế ta chọn

270 /

m

Công suất cắt khi phay thô:

Theo bảng 5-139 (sổ tay CNCTM 2) ta có công suất cắt là Nc= 3,7 Kw

So sánh Nc= 3,7 Kw < Nm =4,5 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian nguyên công được tínhnhư sau

Trang 15

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

Ttc : thời gian từng chiếc

T0 : thời gian cơ bản

L: chiều dài bề mặt gia công

L1: chiều dài ăn dao

L2: chiều dài thoát daoS: lượng chạy dao vòngn: số vòng quay hành trình kép trong một phút

_Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K3=0,89_Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công K4=1Vậy tốc độ tính toán là

Trang 16

Vt=Vb K1 K2 K3.K4=288 1 1 1.89 =234 mm/phút

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là

1000 1000.234

828 3,14.125

t t

V n

x n t

n

Theo bảng 4.1 (sách HD DACNCTM) ta có 11 12,64 gần bằng 12,7Vậy số vòng quay theo máy là: n m 65.12,64 822 (vòng/phút)

chọn S ph 160mm ph/

Lượng chạy dao của máy là :S m35 980 mm ph/

Trong sản xuất hàng laot5 và hàng khối thời gian ngyên công được tínhnhư sau

�

(phút)

Trang 17

 Chia bước: phay thô Zb=3,5mm và phay tinh Zb=0,5mm.

 Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

phay thô

Chiều sâu cắt t = 3,5 mmLượng chạy dao răng: Sz=0,14 mm/răng (tr 143 CNCTM 2)Tốc độ cắt Vb=172 m/phút ( bảng 5-148 sổ tay CNCTM 2,tr 143)

Trang 18

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K1=0,89 (tr 143)

t t

V n

D



(vòng/phút)

1 16 1 15 max

min

1800

27,765

Lượng chạy dao của máy là :S m35 980 mm ph/ ,với lượng chạy dao

908 mm/ph là quá nhanh cho bề mặt gia công quá nhỏ vì thế ta chọn

730 /

m

Công suất cắt khi phay thô:

Theo bảng 5-139 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) ta có công suất cắt là Nc= 3,1 Kw

So sánh Nc= 3,1 Kw < Nm = 4,5 Kw

Trang 19

Với

Trang 20

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K1=0,89 (tr 143)

t t

V n

x n t

n

Theo bảng 4.1 (sách HD DACNCTM) ta có 13 20,16 gần bằng 20Vậy số vòng quay theo máy là: n m 65.20 1300 (vòng/phút)

chọn S ph 160mm ph/

Lượng chạy dao của máy là :S m35 980 mm ph/

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian ngyên công được tính như sau

Trang 21

80 40.5 3

0,75160

4 Chọn dao : mũi khoan ruột gà thép gió.Các thông số của dao ( tra bảng

5-89,sổ tay CNCTM 2,tr 89) ,

+Đường kính mũi khoan :D16mm, tốc độ cắt Vb= 28 m/ph

+Tuổi bền : T= 60 ph+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,02

5 Chia bước: khoan Zb= 8 mm ,khoét phi 20

Trang 22

6 Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

Khoan lỗ 16

Chiều sâu cắt t = 8 mLượng chạy dao: Sz=0,38 mm/vòng (tr 86 CNCTM 2)Tốc độ cắt Vb=28 mm/phút ( bảng 5-90 sổ tay CNCTM 2,tr 86)

Hệ số điều chỉnh K2=1Vậy tốc độ tính toán là

V n

D



(vòng/phút)

- Máy k125 có nmin =97 nmax =1360, số cấp tốc độ m = 9, tìm

công bội  như sau :

1 9 1 8 max

min

1360

1497

x n t n

Theo bảng 5-139 (sổ tay CNCTM 2) ta có công suất cắt là Nc= 1 Kw

So sánh Nc= 1 Kw < Nm =2,8 Kw

Trang 23

Hệ số điều chỉnh K2=1Vậy tốc độ tính toán là

V n

D



(vòng/phút)

- Máy k125 có nmin =97 nmax =1360, số cấp tốc độ m = 9, tìm

công bội  như sau :

1 9 1 8 max

min

1360

1497

x n t n

Trang 24

Theo bảng 4.1 (sách HD DACNCTM) ứng với   1,26 ta có giá trị

Theo bảng 5-139 (sổ tay CNCTM 2) ta có công suất cắt là Nc= 2 Kw

So sánh Nc= 2 Kw < Nm =2,8 Kw

Trang 25

2 Định vị: dùng 2 phiến tỳ định vị 3 bậc tự do ,chốt trụ ngắn 2 bậc tự

do và 1 chốt chám chống xoay 1 bậc tự do

3.Kẹp chặt đòn kẹp liên động 4.Chọn máy : máy phay ngang 6H81 có công suất Nm= 4,5Kw,tốc độ trục chính 65-1800vg/ph ,số cấp tốc độ trục chính 12 cấp (sổ tay CNCTM 3 tr 74)

5.Chọn dao : phay đĩa gắn mảnh hợp kim cứng.Các thông số của dao

( tra bảng 5-177,sổ tay CNCTM 2,tr 160)

+Đường kính dao :D400mm,số răng Z= 40 ,B=32mm, tốc độ cắt

Vb=307m/ph

+Tuổi bền dao : T=120 ph+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,02

6.Chia bước: phay thô Zb=4

7.Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

phay thô

Chiều sâu cắt t = 4 mmLượng chạy dao răng: Sz=0,2 mm/răng (tr.159 CNCTM 2)Tốc độ cắt Vb=307m/phút ( bảng 5-178 sổ tay CNCTM 2,tr.161)

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=1 (tr 127)

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K3=0,8

Trang 26

Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K4=0,89Vậy tốc độ tính toán là

V n

D



(vòng/phút)

min

1800

28 65

x n t n

1352mm/ph là quá nhanh cho bề mặt gia công quá nhỏ vì thế ta chọn

Trang 27

Với

Trang 28

2 Định vị: dùng 2 phiến tỳ định vị 3 bậc tự do ,chốt trụ ngắn 2 bậc tự

do và 1 chốt chám chống xoay 1 bậc tự do

3.Kẹp chặt đòn kẹp liên động 4.Chọn máy : ( Tra bảng 4.2/ trang 47/ Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM

và trang 217, Chế độ cắt gia công cơ khí ) Chọn máy tiện T620 có các thông

12,5-16-20-25-31,5-40-50-63-80-100-125-160-200-250-315-400-500-+ Lượng tiến dọc: (mm/vòng )

0,26-0,28-0,30-0,34-0,39-0,43-0,47-0,52-0,57-0,61-0,7-0,78-0,87-0,95-1,04- 1,14-1,21-1,4-1,56-1,74-1,9-2,08-2,28-2,42-2,8-3,12-3,8-4,16.

0,07-0,014-0,084-0,097-0,11-0,12-0,13-0,14-0,15-0,17-0,195-0,21-0,23-+ Lượng tiến ngang: (mm/vòng )

Trang 29

0,12-0,13-0,14-0,15-0,17-0,195-0,21-0,23-0,26-0,28-0,3-0,34-0,39-0,43-0,47- 0,52-0,57-0,61-0,7-0,78-0,87-0,95-1,04-1,14-1,21-1,4-1,56-1,74-1,9-2,08.

0,035-0,037-0,042-0,048-0,055-0,06-0,065-0,07-0,014-0,084-0,097-0,11-+ Có công suất 7 kW, hiệu suất η = 0,75

5.Chọn dao : Chọn dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng, vật liệu K40 (BK8),

có kích thước dao 16x16 mm, phần chìa ra của dao 80 mm, φ = 60o, tuổi bền dao T = 60 phút

6.Chia bước: tiên thô Zb=2.5 tiện bán tinh Z=0.5

7.Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

* Bước 1: Tiện thô

Như vậy, tốc độ cắt thực tế là:

Trang 30

Vtt = = = 76,93 m/phútLượng chạy dao phút:

Sph = S.n = 0,195.500 = 97.5 mm/phút

- Công suất cắt khi tiện thô: Với chi tiết là gang xám có độ cứng 200HB,

dùng dao gắn mảnh hợp kim cứng, theo Bảng 5-69 Sổ tay CNCTM tập 2, ta