Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết

Trong quá trình học tập của sinh viên nghành công nghệ chế tạo máy có rất nhiều môn học giúp cho sinh viên có một kiến thức nhất định về công nghệ chế tạo máy, trong đó có môn đồ án công

LỜI NÓI ĐẦU

Trong xu thế đất nước ta đang phát triển công nghiệp hoá hiện đại hoá để bắt kịp với thế giới thì nghành cơ khí là một nghành công nghiệp cơ sở để phát triển Đặc biệt trong vài năm trở lại đây nhà nước đã và đang chú trọng phát triển nghành công nghệ chế tạo máy là một nghành chủ chốt trong nghành cơ khí Do vậy, đối với sinh viên nghành chế tạo máy trong cả nước có một nhiệm vụ hết sức quan trọng là phải luôn trau dồi kiến thức, chú tâm học tập và tu dưỡng để trong tương lai trở thành những nhà thiết kế giỏi phục vụ cho đất nước, góp phần đưa đất nước đi lên sánh vai với các cường quốc năm châu

Trong quá trình học tập của sinh viên nghành công nghệ chế tạo máy có rất nhiều môn học giúp cho sinh viên có một kiến thức nhất định về công nghệ chế tạo máy, trong đó có môn đồ án công nghệ chế tạo máy là một môn rất quan trọng vì nó tổng hợp các kiến thức công nghệ chế tạo máy cùng với các môn khác đồng thời nó cũng

là một nhiệm vụ đầu tiên của sinh viên công nghệ chế tạo máy để thiết kế ra một sản phẩm hoàn chỉnh Do đó, mỗi sinh viên để hoàn thành nhiệm vụ của mình thì cần phải có một kiến thức hết sức sâu rộng và đi tìm hiểu sâu vào môn học công nghệ chế tạo máy cùng với các môn khác tìm hiểu tham khảo các tài liệu, các kinh nghiệm của những người đi trước để làm được tốt hơn

Để hoàn thành đồ án công nghệ chế tạo máy em đã phải tìm hiểu và đi sâu vào môn học công nghệ chế tạo máy, tra cứu và tham khảo nhiều tài liệu như công nghệ chế tạo máy tập 1,2; sổ tay công nghệ chế tạo máy; sổ tay atlas đồ gá v.v cùng với sự hướng dẫn , chỉ bảo tận tình chu đáo của các thầy cô trong bộ môn đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Doanh giáo viên trực tiếp hướng dẫn em Trong bản thuyết minh này

em đã cố gắng trình bầy các vấn đề một cách rõ ràng và mạch lạc nhất tuy nhiên sẽ vẫn còn có nhiều thiếu sót Do vậy, việc xem xét và hướng dẫn của các thầy cô sẽ giúp cho em thấy được sai sót để có thể tiến bộ và hoàn thành tốt hơn trong những nhiêm vụ lần sau Em xin chân thành cảm ơn

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Khoa Cơ Khí Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ môn Công nghệ chế tạo máy

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên sinh viên : Lớp CTM - Khoá - Chuyên nghành Công nghệ chế tạo máy

I Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết

II Các số liệu ban đầu : Sản lượng hàng năm : 7000 chiếc/năm

Điều kiện sản xuất : Tự chọn

III.Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

3 Xác định dạng sản xuất

4 Chọn phương án chế tạo phôi

5 Lập thứ tự các nguyên công ( vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy ,

chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết )

6 Tính lượng dư cho một bề mặt ( mặt tròn ngoài, mặt tròn trong hoặc mặt phẳng ) và tra

lượng dư cho các bề mặt còn lại

7 Tính chế độ cắt cho một nguyên công ( tính cho nguyên công cần thiết kế đồ gá ) và

tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

8 Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công

9 Tính và thiết kế một đồ gá ( lập sơ đồ gá đặt, tính lực kẹp, thiết kế các cơ cấu của đồ

gá, tinh sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép của đồ gá, đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá)

IV Phần bản vẽ:

1 Chi tiết lồng phôi: 1 bản ( khổ giấy A 0 , hoặc A 1 )

2 Sơ đồ nguyên công: 1 bản ( khổ giấy A 0 )

3 Đồ gá : 1 bản ( khổ giấy A0 hoặc A1 )

Hà Nội ngày tháng năm 200

Người nhận Cán bộ hướng dẫn

CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết nói chung :

-Với xy lanh nói chung là một chi tiết phổ biến trong các máy móc như động cơ đốt trong, máy thuỷ lực xy lanh là một chi tiết dạng bạc chức năng nói chung của xy lanh là dẫn hướng cho pittong, làm khoang chứa nhiên liệu để tạo áp trong nhiệm vu thiết kế này thì xy lanh là một bộ phận của kích thuỷ lực ở đây xy lanh kết hợp với pittong nén dầu lại tạo áp suất cho dầu biến thế năng của dầu thành cơ năng, thực hiện chuyển động tịnh tiến lên xuống của kích thuỷ lực do có ren ở mặt ngoài hai đầu nên xy lanh làm việc ở áp suất không quá cao Cụ thể là xy lanh trong trưòng hợp này dùng cho kich thuỷ lực loại nhỏ Bề mặt trụ trong là bề mặt làm việc chủ yếu là tiếp xúc với pittong thực hiện chuyển động qua lại, bề mặt này luôn được bôi trơn và yêu cầu có độ chính xác rất cao khi chế tạo do vậy kích thước của mặt trụ trong là quan trọng nhất yêu cầu khi chế tạo phải đạt độ chính xác cao đảm bảo kích thước yêu cầu đặt ra

- Hai bề đầu là hai bề mặt để lắp ghép với những phần khác của kích thuỷ lực Để khi làm việc dầu không bị dò rỉ thì yêu cầu bề mặt lắp ghép phải rất kín khít Do đó hai

bề mặt này cũng yêu cầu khi chế tạo có độ chính xác bề mặt cũng như vị trí tương quan đạt yêu cầu cao

- Với chức năng, điều kiện làm việc và theo kinh nghiệm của các nhà chế tạo cộng với sự tham khảo các chi tiết xy lanh của các máy khác nhau thì ta chọn vật liệu của

xy lanh là thép 45 có thành phần như sau :

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

1 Do xy lanh làm việc trong điều kiện áp suất không quá cao, ít chịu nhiệt Ta thấy trên hình vẽ chi tiết có hai đầu được gia công ren dùng để lắp ghép với các bộ phận của máy Đối với lắp ghép ở hai đầu xy lanh có nhiều phương pháp :

ví dụ ta có thể dùng mối hàn để ghép hai đầu của xy lanh với các bộ phận khác Tuy nhiên mối ghép hàn không đủ đảm bảo để làm việc trong điều kiện có áp suất lớn và dịch chuyển cũng như rung động của xy lanh Mối ghép cũng có thể được thực hiện bằng cách ghép bằng gugiông, tuy nhiên trong kích thuỷ lực thì xy lanh có kích thước nhỏ gọn nếu dùng gugiông thì kích thước sẽ cồng kềnh ghép bằng mối ghép gugiông thi sẽ là bền nhất tuy nhiên với chức năng của xy lanh thì trong nhiệm vụ này thì không cần thiết

Do vậy ta thấy dùng mối ghép ren là phù hợp và đảm bảo yêu cầu đặt ra

- Tại một đầu của xy lanh được gia công nhỏ hơn đoạn có ren là để định hưóng cho

xy lanh khi lắp mối ghép ren không bị lệch bị vênh

- Phần giữa được gia công vát cạnh bốn mặt với mục đích dùng để kẹp xy lanh vào khi thực hiện mối ghép ren Phần vát này nếu như nông quá sẽ không đủ diện tích để

đảm bảo lực kẹp, nếu quá sâu thì sẽ làm cho thành xy lanh bị mỏng dẫn tới không đủ bền cho xy lanh trong quá trình làm việc Do vậy với kích thước 190,1 (mm) là vừa

đủ Đoạn này cũng không yêu cầu về độ chính xác bề mặt nên không yêu cầu độ nhám

- Bên cạnh phần vát có đoạn l = 3  0,05 ( mm ) được gia công nhỏ hơn một chút điều này sẽ làm cho chiều dày xy lanh mỏng tuy nhiên ta bắt buộc phải gia công đoạn này để làm rãnh thoát dao khi gia công phay mặt vát và gia công ren M201,5

2 Với kết cấu như hình vẽ khi gia công lỗ trụ trong ta có thể dùng máy khoan nhiều trục khi đó có thể thực hiện các nguyên công gia công gia công lỗ trên cùng một máy

- kết cấu các chi tiết không quá phức tạp , các bề mặt quan trọng chỉ là mặt phẳng và mặt trụ do vậy không nhất thiết phải sử dụng công nghệ gia công tiên tiến mặc dù có thể sử dụng

-m là số chi tiết trong một sản phẩm ở đây m = 1

- là số phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn  = ( 36 )% Chọn  = 4%

- là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  = ( 5 7 )% Chọn  = 6%

-V là thể tích của chi tiết ( dm3 )

)

Thể tích của chi tiết theo hình vẽ ta có :

V = V1 + V2 + V3 + V4 - V5 - V6 Trong đó :

V1 =

4

2 1

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ

BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI

2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi :

Với chi tiết có hình dạng kết cấu như hình vẽ ta có thể có nhiều phương pháp chế tạo phôi Có thể dùng phôi thép thanh, phôi dập hay phôi đúc

2.1.1.Với phôi dập ta có thể dập định hình được hình dáng của chi tiết tuy nhiên độ

bền của kết cấu

sẽ không đảm bảo, tại các chỗ chuyển giao giữa hai bề mặt sẽ không đảm bảo đủ bền hơn nữa dùng phương pháp vẫn phải qua khâu cắt phôi từ thép thanh mà trên thực tế

để tạo ra phôi của chi tiết này không nhất thiết phải làm như vậy

2.1.2.Với phôi đúc thì do kích thước của chi tiết nhỏ nên việc chế tạo ra khuôn đúc là không kinh tế , không tương ứng với sản phẩm , mất công làm khuôn hơn nữa dạng sản xuất ở đây là sản xuất hàng loạt lớn do vậy việc chế tạo khuôn rất tốn kém mất nhiều thời gian do vậy phương pháp đúc không phù hợp

2.1.3.Với phôi thép thanh ta thấy với hình dạng chi tiết ở đây là dạng tròn, kích thước nhỏ, dạng sản xuất là hàng loạt lớn do vậy việc dùng phôi thép thanh dạng tròn đặc là phù hợp Hơn nữa, phôi thép thanh ở nước ta sản xuất dễ, sẵn có do vậy đảm bảo cho yêu cầu sản xuất loạt lớn, đảm bảo năng suất hiệu quả kinh tế Vì vậy ta chọn phưong pháp chế tao phôi là phôi thép thanh được cán nóng

2.2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi :

- Từ hình vẽ với đường kính lớn nhất của chi tiết là 22 ( mm ) và chiều dài chi tiết là

47 (mm) tra bảng 3-14 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 với phôi thép thanh được cán nóng ta có đường kính phôi là 25 (mm) do vậy lượng dư gia công cho bề mặt trụ

có đường kính lớn nhất là 1,5(mm )

cần để cắt đứt phôi thép ta có lượng dư hai mặt đầu của phôi theo bảng 3.15 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 là 2,5 mm)

- Với lỗ trụ dùng phôi thép thanh đặc rồi gia công sau

- Theo bảng 3 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có dung sai của phôi thép thanh là 25-0,3 ( mm )

Từ các kích thước, lượng dư, dung sai của phôi ta thiết kế được bản vẽ lồng phôi như hình vẽ

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIA CÔNG CHI TIẾT

3.1 Xác định đường lối công nghệ :

- Với dạng sản xuất là hàng loạt lớn và với điều kiện sản xuất tại Việt Nam ta chọn đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công

- Chọn phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự

3.2 Chọn phương pháp gia công :

- Với kết cấu chi tiết như hình vẽ và dạng sản xuất hàng loạt lớn ta có thể dùng các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng, máy chuyên dùng sẵn có sẽ cho năng suất cao

-

3.3 Lập tiến trình công nghệ :

- Bề mặt trụ trong yêu cầu đạt Ra = 0,32 m tức là độ bóng cấp 9 ( 9 ), do vậy nguyên công cuối cùng gia công bề trụ có thể là một trong các phương pháp sau : + Nghiền bán tinh

 Với phương pháp chuốt tinh thì có ưu điểm là năng suất cao và gia công được cả thô và tinh Tuy nhiên khi chuốt dao khó định hướng và dễ bị lệch gây sai số tương quan Do bề mặt trụ gia công tinh nên phải gia công sau cùng nên nếu dùng phương pháp chuốt tinh thì sẽ khó định vị và kẹp chặt để thực hiện gia công truốt

 Với phương pháp doa tinh: trong một số trường hợp thì doa tinh cũng có thể đạt

độ bóng cấp 9 tuy nhiên đòi hỏi công tác chuẩn bị cao, năng suất thấp

 Với phương pháp nghiền bán tinh tuy năng suất thấp nếu lượng dư quá lớn , nhưng có thể đạt độ chính xác cao và phù hợp để gia công chi tiết xy lanh Hơn nữa nghiền bán tinh phù hợp với phương pháp gia công lỗ trụ trước đó

Như vậy ta thấy để gia công lỗ trụ thì nguyên công gia công cuối cùng phù hợp nhất

là nghiền bán tinh Vì vậy ta chọn nghiền bán tinh là nguyên công cuối cùng gia công bề mặt trụ

khi gia công phải đảm bảo độ vuông góc mặt đầu

- Các bề mặt ngoài của xy lanh đều là mặt trụ và không yêu cầu độ bóng do vậy ta dùng phương pháp tiện để gia công các bề mặt này

Như vậy ta có thể có các qui trình công nghệ để gia công xy lanh như sau :

- Cách 1 :

1, Phay hai mặt đầu

2, Khoan - Khoét - Doa - Vát mép - Nghiền lỗ trụ 11

9, Gia công lại bề mặt trụ trong

10, Kiểm tra độ trụ và độ vuông góc mặt đầu

13, Gia công lại sau nhiệt luyện mặt trụ trong

14, Kiểm tra độ trụ và độ vuông góc mặt đầu

- Cách 3 :

1, Phay hai mặt đầu B,C

2, Tiện mặt trụ ngoài 22 - tiện mặt trụ 20 - Vát mép - Tiện ren M221,5

3, Tiện rãnh 17 - Tiện mặt trụ 20 - Vát mép - Tiện ren M201,5

4, Phay 4 mặt bên

5, Khoan - Khoét - Doa - Vát mép - Nghiền mặt trụ trong 11

6, Vát mép trong còn lại

7, Nhiệt luyện

8, Gia công sau nhiệt luyện

9, Kiểm tra độ trụ và độ vuông góc mặt đầu

- Cách 4:

1, Phay hai mặt đầu B và C

2, Tiện mặt trụ 22 - Tiện mặt trụ 20 - Vát mép ngoài - Tiện ren M221,5

8, Vát mép - Gia công sau nhiệt luyện

9, Kiểm tra độ trụ và độ vuông góc mặt đầu

Với cách 1 ta thấy trình tự gia công đảm bảo được độ vuông góc mặt đầu tuy nhiên với lỗ trụ 11 được gia công trước rồi mới gia công các bề mặt còn lại thì trong quá trình gia công sẽ làm biến dạng bề mặt, gây sai số mà nguyên công gia công lại sau nhiệt luyện không khắc phục được

Với cách 2 ta thấy tuy trình tự gia công đảm bảo cho bề trụ yêu cầu độ chính xác cao không bị biến dạng vì được gia công cuối cùng nhưng lại không đảm bảo được

độ vuông góc mặt đầu Hơn nữa cách này lại chia ra quá nhiều nguyên công do vậy sẽ làm cho quá trình sản xuất bị quá phân tán, manh mún không hiệu quả

Với cách 3 ta thấy trình tự gia công đảm bảo được độ vuông góc mặt đầu cũng như

độ chính xác bề mặt trụ trong, số nguyên công không quá nhiều tuy nhiên khi gia công ren ở bề mặt ngoài trước rồi mới gia công bề mặt trụ trong thì sẽ không thể định

vị bằng mặt trụ ngoài được, do vậy sẽ không đảm bảo độ đồng tâm giữa hai bề mặt trụ trong và ngoài

Với cách 4 thì ta thấy cách này đảm được tất cả các yêu cầu đặt ra như độ đồng tâm, độ chính xác bề mặt trụ, độ vuông góc mặt đầu Với cách này thì các nguyên công không quá nhiều cũng không quá tập trung nguyên công phù hợp với dạng sản xuất và điều kiện sản xuất mà ta có, do vậy ta chọn cách 4 để lập trình tự gia công chi tiết xy lanh Ta sẽ có trình tự nguyên công như sau:

1, Phay hai mặt đầu B và C

2, Tiện mặt trụ 22

3, Tiện rãnh hướng kính 17

4, Tiện mặt trụ 20 - Vát mép - Tiện ren M201,5

5, Phay 4 mặt bên

6, Khoan - Khoét - Doa - Vát mép - Nghiền lỗ trụ 11

7, Tiện mặt trụ 20 - Vát mép ngoài - Tiện ren M221,5 - vát mép trong

8, Nhiệt luyện

9, Gia công sau nhiệt luyện

10, Kiểm tra độ trụ và độ vuông góc mặt đầu

3.4.Thiết kế nguyên công : 3.4.1 Nguyên công 1 : Phay hai mặt đầu B và C

3.4.1.1.Lập sơ đồ gá đặt : + Định vị và kẹp chặt :

- Mặt định vị của phôi là mặt trụ ngoài Phôi được đặt trên khối V dài tự định tâm định vị 4 bậc tự do, như thế sẽ đảm bảo độ song song hai mặt đầu và độ vuông góc mặt đầu với đường tâm Ta có sơ đồ gá đặt như hình vẽ

+ Kích thước máy (mm) : 17802100

+ Độ phức tạp sửa chữa R : 18

3.4.1.3 Chọn dụng cụ cắt :

- Nguyên công này được chia làm hai bước phay thô và phay tinh

- Tra bảng 4.3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta chọn dao phay đĩa gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 cho cả hai bước phay thô và phay tinh

- Với đường kính của phôi là 25 Tra bảng 4.82 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1

ta có kích thước của dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng như sau :

3.4.2.2 Chọn máy:

- Nguyên công này được thực hiện trên máy tiện vạn năng 1A616 có các thông số kỹ thuật như sau:

+ Đường kính gia công lớn nhất (mm) : 320

+ Khoảng cách giữa hai mũi tâm (mm) : 150

+ Số cấp tốc độ : 21

+ Giới hạn số vồng quay/phút : 18 - 1800

- Tra bảng 4.6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có kích thước của dao tiện thân thẳng gắn mảnh thép gió có góc nghiêng chính 90 như sau: (hình vẽ)

h = 16(mm) ; b = 10 (mm) ; L = 100(mm) ; n = 4(mm) ; l = 12 (mm) ; R = 0,5 (mm)

- Tra bảng 7 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có tuổi bền của dao tiện thép gió khi gia công thép là: T = 40 - 50 (phút)

+ Bước 2: Tiện mặt trụ 20

- Tra bảng 4.2 ta chọn dao tiện thân thẳng gắn mảnh thép gió P18

- Tra bảng 4.5 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có kích thước của dao tiện thân thẳng gắn mảnh thép gió có góc nghiêng chính 45 như sau:

H = 16(mm) ; B = 10 (mm) ; L = 100(mm) ; l = 40 (mm) ;  = 45 ; m =6 (mm) ;

r = 0,5 (mm)

- Tuổi thọ của dao là : T = 40 - 50 (phút)

+ Bước 3: Vát mép ngoài: Ta dùng con dao của bước 2 để vát mép ngoài

+ Bước 4: Tiện ren M221,5

- Do ren yêu cầu gia công có độ chính xác cao để có thể lắp ghép với bộ phận khác một cách chính xác nên ta chọn dao tiênj ren có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

- Tra bảng 4.12 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có kích thước của dao tiện ren gắn mảnh hợp kim cứng như sau: *hình vẽ

h = 20 (mm) ; b = 12 (mm) ; L = 120 (mm) ; n = 3 (mm) ; l = 6 (mm) ; Bước ren:

1,5

- Tuổi bền của dao tiện ren là T = 40 - 50 (phút)

+ Bước 5: Vát mép trong Dùng dao tiện của bước 3 để tiện vát mép nhưng góc gá đặt trên bàn gá dao khác đi

3.4.3 Nguyên công 3: Tiện rãnh hướng kính 17

3.4.3.1 Sơ đồ gá đặt: Mặt định vị của phôi là mặt trụ 22 đã được gia công ở nguyên công trước, phôi được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm hạn chế

4 bậc tự do Sơ đồ gá đặt được thể hiện trên hình vẽ

3.4.3.2 Chọn máy:

- Chọn máy tiện vạn năng 1601 có các thông số kỹ thuật như sau:

+ Đường kính gia công lớn nhất (mm) : 125 + Khoảng cách giữa hai mũi tâm (mm) : 180 + Số cấp tốc độ : liên tục

- Tra bảng 4.21 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 với chiều rộng của rãnh là 3mm

ta có kích thước của mảnh hợp kim như sau: (hình vẽ)

3.4.4.2 Chọn máy:

- Với các bề mặt cần gia công đều là mặt tròn xoay nên ta chọn máy tiện vạn năng

1601 để thực hiện nguyên công này Các thông số kĩ thuật của máy như sau:

+ Khoảng cách giữa hai mũi tâm (mm) : 180 + Số cấp tốc độ : liên tục

- Nguyên công được chia làm ba bước:

+ Bước 1 : Tiện mặt trụ 20: - Do mặt trụ không yêu cầu độ bóng bề mặt nên ta gia công bề mặt trụ qua một lần tiện Tra bảng 4.2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta chọn dao tiện thân thẳng gắn mảnh thép gió P18

Tra bảng 4.6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có kích thước của dao tiện thân thẳng gắn mảnh thép gió có góc nghiêng chính 90 như sau: (hình vẽ)

 Tra bảng 4.5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có kích thước của dao tiện thân thẳng gắn mảnh thép gió như sau: (hình vẽ)

T = 40-50 (phút)

3.4.5 Nguyên công 5: Phay 4 mặt bên

3.4.5.1 Sơ đồ gá đặt: Nguyên công phay 4 mặt bên được thực hiện trên máy phay ngang Để có thể đảm bảo độ vuông góc của các mặt, độ đối xứng và độ song song của các mặt đối nhau ta dùng cơ cấu phân độ cơ khí thẳng đứng Khi đó mặt định vị

đàn hồi định vị bốn bậc tự do và được kẹp chặt bằng đai ốc Ta có sơ đồ định vị như hình vẽ:

- Dùng dao phay ngón băng thép gió để phay bốn mặt bên

- Tra bảng 4-65 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta chọn dao phay ngón đuôi trụ

có các kích thước như sau: ( hình vẽ)

d = 9 (mm) ; L = 69 (mm) ; l = 19 (mm) ; Số răng dao theo loại 1 = 4 ; Góc ngiêng của rãnh  = 30- 45

- Tuổi bền của dao theo bảng 7 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy đối với dao phay ngón thép gió để gia công thép 45 ta có: T = 40 (phút)

3.4.6 Nguyên công 6: Khoan - Khoét - Vát mép trong - Doa - Nghiền lỗ trụ trong

+ Đường kính gia công lớn nhất (mm) : 12

+ Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy (mm) : 20 - 400

+ Côn móc trục chính : N2B

+ Số cấp tốc độ : 5

+ Giới hạn số vòng quay (vòng/phút) : 450 - 4500

+ Giới hạn chạy dao (mm/vòng) : Bằng tay

+ Công suất động cơ (kw) : 0,6

Tra bảng 4.2 chọn mũi khoét làm bằng thép gió P9

Tra bảng 4.47 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta chọn mũi khoét liền khối chuôi côn có các thông số kỹ thuật như sau:

Tra bảng 4.49 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có kích thước của mũi doa

có gắn các mảnh hợp kim cứng chuôi côn như sau:

D = 10,95 (mm) ; L = 140  340 (mm) ; l = 16  18 (mm)

Tuổi bền của dao doa là T = 40 (phút)

+ Bước 4: Vát mép trong của lỗ xy lanh Dùng dao doa bằng thép gió P9

Tra bảng 4.49 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 kích thước của mũi doa liền khối chuôi côn có các kích thước như sau:

D = 20 (mm) ; L = 200 (mm) ; l = 35 (mm)

Tuổi bền của dao doa là T = 40 (phút)

4.169 ta chọn loại đá  prôfil thẳng

Tra bảng 4.170 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có kích thước cơ bản và đặc tính của đá mài có chất dính kết kêramit như sau:

D = 10,98 (mm) ; H = 20 (mm) ; d = 6 (mm) ; Vật liệu mài : 4A ; độ hạt : 30

3.4.7 Nguyên công 8: Vát mép - Gia công lại bề trụ trong sau nhiệt luyện Sau nhiệt

luyện độ bóng bề mặt giảm xuống nên cần gia công lại bằng phương pháp nghiền bán tinh để tăng độ bóng bề mặt của bề mặt trụ trong

3.4.7.1 Sơ đồ gá đặt và định vị: Sơ đồ giống như nguyên công 6, Bề mặt định vị của

của phôi Ta có sơ đồ gá đặt và định vị như hình vẽ:

3.4.7.2 Chọn máy: Nguyên công nghiền bán tinh được thực hiện trên máy khoan đứng 2M112 có các thông số kỹ thuật như sau:

+ Đường kính gia công lớn nhất (mm) : 12

+ Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy (mm) : 20 - 400

+ Côn móc trục chính : N2B

+ Số cấp tốc độ : 5

+ Giới hạn số vòng quay (vòng/phút) : 450 - 4500

+ Giới hạn chạy dao (mm/vòng) : Bằng tay

+ Công suất động cơ (kw) : 0,6

+ Kích thước máy (mm) : 355730

+ Độ phức tạp sửa chữa R : 7

3.4.7.3 Chọn dụng cụ cắt: Dùng đá mài hình trụ có chất kết dính kêramit kết hợp với bột mài enbo để nghiền

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ

Ta tính lượng dư cho nguyên công 1 là phay hai mặt đầu đồng thời còn các nguyên công khác ta tra bảng

4.1.Nguyên công 1 là nguyên công phay hai mặt đầu đồng thời được thực hiện trên

máy phay ngang Ta chia ra làm hai bước: Phay thô và phay tinh

4.1.1 Lượng dư tính toán:

4.1.1.1.Bước 1: Phay thô

- Hai mặt đầu là hai mặt đối xứng do vậy theo công thức 3.2 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có lượng dư nhỏ nhất của bề mặt đối xứng là:

2Zimin = 2R z h i   2i  i

1 1

) (

Trong đó :

nghệ sát trước của bước phay thô mặt đầu là bước cưa phôi

máy cưa cần là 200 (m)

+ 1

bước cắt đứt phôi trên máy cưa cần thì sai lệch về vị trí không gian sẽ là độ nghiêng theo mặt đầu theo bảng 3.62 ta có đọ nghiêng là 2mm = 2000m

i1 = 2000 (m)

này phôi được gá đặt trên khối V dài do vậy sai số gá đặt sẽ là:

dg k

   Trong đó:

 c là sai số chuẩn ở đây chuẩn định vị không trùng với chuẩn kích thước

do đó có sai số chuẩn Sai số chuẩn ở đây băng 1/2 dung sai kích thước chiều dài của chi tiết Với phôi cắt đứt có dung sai là T = 3(mm) = 3000(m)

 k là sai số kẹp chặt: k = (ymax - ymin)cos

ở đây phương kích thước thực hiện và phương dịch chuyển của chuẩn gốc

dc m

   Trong đó:

thống cố định và đã được giảm rất nhiều băng cách chỉnh máy Do vậy ta

có thể lấy ct = 0,001(mm) = 1(m)

m là sai số mòn của đồ gá: m =  N

N là số chi tiết gá trên đồ gá, ta chỉ gá một đồ gá do vậy N = 1

 là hệ số phụ thuộc cơ cấu định vị và điều kiện tiếp xúc Với đồ gá là khối V làm bằng thép 20 làm việc trong điều kiện tải trọng trung bình

600 0

 2Zimin = 2300  20002  1616 = 22304 (m)  Zimin = 2304 (m) = 2.304(mm)

4.1.1.2.Bước 2: Phay tinh

Lượng dư nhỏ nhất của bước phay tinh là:

2Zimin = 2R z h i   2i  i

1 1

) (

- Với bước sát trước là phay thô nên tra bảng 3.69 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập

- 1

với bước phay thô ta có độ không song song là 0,04 (mm) = 40 (m)

4.1.2 Kích thước tính toán:

- Với phôi cắt đứt bằng máy cưa đĩa thì theo bảng 3.57 ta có dung sai của chiều dài

- Khi phay thô đạt độ chính xác cấp 8, theo bảng 3.91 sổ tay công nghệ chế tạo máy

- Khi phay tinh đạt độ chính xác cấp 6, theo bảng 3.91 sổ tay công nghệ chế tạo máy

4.1.3 Kích thước giới hạn:

- Sau phay tinh:

- Khi phay tinh:

4.1.6 Kiểm tra kết quả:

- Sau phay tinh:

Sau khi tính toán lượng dư của nguyên công 1 như ở trên thì ở các nguyên công sau

ta tính lượng dư bằng cách tra bảng

4.2 Nguyên công 2: Tiện mặt trụ ngoài 22 - Tiện mặt trụ ngoài 20 - Vát mép ngoài

- Tiện ren M221,5 Nguyên công này được chia làm bốn bước:

cao nên ta chỉ gia công một lần Bề mặt trụ 22 được tiện với lượng dư gia công đối xứng là Zb =

- Bước 2: Tiện mặt trụ ngoài 20 Mặt trụ ngoài 20 được gia công sau bước gia công

- Bước 3: Vát mép ngoài Mép ngoài được vát mép với kích thước là 0,545

- Bước 4: Tiện ren M221,5 Ren được tiện một lần với bước ren là 1,5

4.3 Nguyên công 3: Tiện rãnh hướng kính 17 Gia công rãnh hướng kính là một nguyên công rất phức tạp đòi hỏi trình độ cao ở đây rãnh được gia công bằng cách tiến dao từ ngoài vào cho tới khi đạt kích thước 17

4.4 Nguyên công 4: Tiện mặt trụ ngoài 20 - Vát mép ngoài - Tiện ren M201,5

Nguyên công được chia làm ba bước:

- Bước 1: Tiện mặt trụ ngoài 20 Do lượng dư tổng cộng là

2

20

25 

= 2,5 (mm) nếu gia công một lần thì lượng dư lớn sẽ làm cho độ chính xác gia công không đảm bảo

do vậy ta chia làm hai bước tiện thô và tiện tinh Với bước tiện tinh ta tra bảng 3- 120

sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có lượng dư gia công tinh 2a = 0,8 (mm) do đó

- Bước 2: Vát mép ngoài Mép ngoài được gia công bằng dao tiện và có kích thước là 0,545

- Bước 3: Tiện ren M201,5 Ren được tiện bằng dao tiện và được tiện một lần với bước ren là 1,5

4.5 Nguyên công 5: Phay bốn mặt bên

Bốn mặt bên không yêu cầu cao về độ nhẵn bóng bề mặt nên ta chỉ cần phay một lần

Do ta cần phay từ mặt trụ sang mặt phẳng nên lưọng dư thay đổi, lượng dư lớn nhất

4.6.Nguyên công 6: Khoan - Khoét - Vát mép - Doa - Nghiền lỗ trụ trong11

Nguyên công được chia làm năm bước:

04 , 0



- Bước 4: Vát mép có kích thước 0,51,5

- Bước 5: Nghiền tươi lỗ để khử vết xước sau khi doa, đạt 10,98- 0,04, Ra0,63

m(8) Lượng dư gia công 2Zb = 0,03(mm)

4.7 Nguyên công 7: Nhiệt luyện đạt độ cứng 60 - 62 HRC, độ bóng bề mặt giảm

4.8 Nguyên công 8: Vát mép - Nghiền bán tinh mặt trụ trong đạt 11+0.03,

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT

Chế độ cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công, kết cấu của dụng cụ, vật liệu và các thông

số của dụng cụ cắt, phương pháp gá dụng cụ cắt, dung dịch trơn nguội và tình trạng của hệ thống công nghệ Chế độ cắt bao gồm chiều sâu cắt t, lượng chạy dao, vận tốc

toán chế độ cắt cho một nguyên công còn các nguyên công khác thì tra bảng Ta tính chế độ cắt cho nguyên công 1

5.1 Nguyên công 1: Phay đồng thời hai mặt đầu Tuy đây là phương pháp gia công

đồng thời bằng hai dao nhưng hai dao này được gá trên cùng một trục và gia công hai

bề mặt giống nhau và đối xứng nhau nên có cùng chế độ cắt như nhau Do vậy ta chỉ cần tính như khi tính cho gia công bằng một dao

Nguyên công này được chia làm hai bước: Phay thô và phay tinh

5.1.1.Phay thô:

- Chiều rộng cắt B bằng đường kính của phôi B = 25 (mm)

5.1.1.2 Lượng chạy dao S: Tra bảng 5- 33 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 với dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6, công suất máy là 3kw ta có lượng

 Lượng chạy dao vòng: S = SzZ = 0,1510 = 1,5 (mm/vòng)

5.1.1.3 Tốc độ cắt v:

Tốc độ cắt được tính theo công thức:

z x m

q v

k Z B S t T

D C

Trong đó:

- D là đường kính dao phay D = 200(mm)

- T là chu kỳ bền của dao Tra bảng 5- 40 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta

có với dao phay mặt đầu T = 180(phút)

thể:

kv = kMVknvkuv

vật liệu gia công là thép 45

100 200

0 2 , 0 4 , 0 1 , 0 2

, 0

2 , 0

2 , 167 1000 1000

u y z x p

k n

D

Z B S t C

Trong đó:

vật liệu phần cắt là hợp kim cứng T15K6 khi gia công thép 45 ta có:

- t, S, B, Z là các thông số của chế độ cắt ta đã tính được ở trên