GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú MỤC LỤC Trang Lời nói đầu 2 Chương I: Xác đònh dạng sản xuất 3 ChươngII: Phân tích chi tiết gia công 4 Chương III: Chọn phôi 6 Chương IV: Chọn tiến trình gia công 9 Chương V: Thiết kế nguyên công 12 Chương VI: Xác đònh lượng dư trung gian và kích thước trung gian 20 Chương VII: Xác đònh chế độ cắt 24 Chương VIII: Tính toán và thiết kế đồ gá 27 Kết luận 31 Tài liệu tham khảo 32 Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 1 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là kết sau cùng của nhiều môn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy và Gia Công Kim Loại, … Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại trước khi làm luận án tốt nghiệp. Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém. Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng. Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau. Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội. Sinh viên thực hiện Đặng Anh Tú Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 2 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú Chương I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT - Mục đích của chương này là xác đònh hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bò hợp lý để gia công chi tiết. - Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác đònh sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau ( [1] trang 23, công thức 2.1):       +×       +××= 100 1 100 1 0 βα mNN với: + 0 N : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch: 000.180 0 = N (s/p) + m : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm: 1 = m + α : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy trên dùng làm phụ tùng thay thế: %15 = β + β : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo: %2 = α - Vậy: ( ) năm chiếc 140.211 100 15 1 100 2 11000.180 =       +×       +××= N - Khối lượng của chi tiết: ( ) kgm 72.0 = - Vậy theo bảng thống kê ( [1] trang 21) thì dạng sản xuất của chi tiết là HÀNG KHỐI. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 3 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú Chương II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG - Mục đích của phần 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 phục vụ và khả năng chế tạo. 2.1/ Phân tích chi tiết gia công: - Chi tiết Sợi Con Cọc Cầu là một chi tiết dạng trục, là bộ phận có thể gặp trong các hệ thống cơ khí. - Chi tiết Sợi Con Cọc Cầu có thể được dùng như là một chốt trụ để đònh vò hoặc cữ chặn. 2.2/ Phân tích kỹ thuật: - Vật liệu chế tạo Sợi Con Cọc Cầu là: Thép cacbon C45. - Độ cứng HB: 164…194 - Giới hạn bền:       = 2 60 mm kg u σ - Khối lượng của chi tiết: ( ) kgm 72.0 = . Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 4 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú - Thép cacbon là hợp kim Sắt với Cacbon và có chứa một số nguyên tố như (0.5÷4.5)% Si, (0.4÷0.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S và một số nguyên tố khác như: Cr, Ni, Cu, Al … - Thép cácbon có độ bền nén cao, chòu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 5 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú Chương III: CHỌN PHÔI 3.1/ Chọn dạng phôi: - Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp. 3.1.1/ Phôi rèn dập: - Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt. - Chi tiết đã cho làm bằng thép nhưng có hình dạng phức tạp nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp lý. 3.1.2/ Phôi cán: - Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính gần giống như phôi rèn dập. 3.1.3/ Phôi đúc: - Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bò lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau: + Lượng dư phân bố đều. + Tiết kiệm được vật liệu. + Giá thành rẻ, được dùng phổ biến. + Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm. + Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả. * Kết luận: - Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là Thép. - Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết Sợi Con Cọc Cầu là dạng phôi đúc. 3.2/ Phương pháp chế tạo phôi: - Trong đúc phôi có những phương pháp như sau: Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 6 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú 3.2.1/ Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ: - Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bò đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1716 ITIT ÷ . - Độ nhám bề mặt: mR z µ 160 = . 3.2.2/ Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại: - Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1615 ITIT ÷ - Độ nhám bề mặt: mR z µ 80 = 3.2.3/ Đúc trong khuôn kim loại: - Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bò dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. - Loại phôi này có cấp chính xác: 1514 ITIT ÷ - Độ nhám bề mặt: mR z µ 40 = 3.2.4/ Đúc ly tâm: - Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến. 3.2.5/ Đúc áp lực: - Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bò đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao. 3.2.6/ Đúc trong vỏ mỏng: - Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. * Kết luận: - Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 7 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú + Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II + Cấp chính xác kích thước: 1615 ITIT ÷ + Độ nhám bề mặt: mR z µ 80 = 3.3/ Tạo phôi – Thông số về phôi: - Chi tiết Sợi Con Cọc Cầu được chế tạo bằng thép, được đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn X-X. + Lượng dư phía trên: 3.5mm. + Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3mm. + Góc nghiêng thoát khuôn: 3 0 . + Bán kính góc lượn: 3mm. Bản vẽ khuôn đúc X X Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 8 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 4.1/ Mục đích: - Xác đònh trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vò trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo. 4.2/ Nội dung: - Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi. - Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt. - Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết. 1 2 3 17 16 15 18 9 10 11 12 5 4 8 7 6 19 13 14 4.2.1/ Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi: - Sử dụng các thiết bò như: Máy phay, khoan, doa, tiện… 4.2.2/ Chọn chuẩn công nghệ: - Khi phân tích chi tiết sợi con cọc cầu ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là hai lỗ φ6 và trục φ20 (tương ứng với hai bề mặt 9, 10 và 5). + Hai lỗ và trục này phải đạt dung sai về kích thước. + Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 9 GVHD: PHAN MINH THANH SVTH: Đặng Anh Tú - Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ như sau: + Chuẩn thô: Dùng bề mặt 5 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh các bề mặt 1, 2, 3 và 4. + Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 5 làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại. 4.2.3/ Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi: - Từ sự phân tích chuẩn trên đây, các nguyên công để gia công chi tiết Sợi con cọc cầu bao gồm: + Gia công hai bề mặt đầu. + Gia công trục. + Gia công thô và tinh 3 lỗ cơ bản. +Gia công các bậc. * Trình tự các nguyên công phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã đề ra, tính công nghệ của chi tiết. Vì vậy phải đưa ra nhiều phương án và từ đó chọn phương án tối ưu. Ở đây ta đưa ra hai phương án cho trình tự gia công chi tiết. Thứ tự nguyên công Phương án 1 Phương án 2 1 - Phay 2 mặt đầu 1, 2, 3, 4 và khoan tâm. - Đònh vò 2 khối V ngắn vào mặt 5 và 1 chốt tỳ. - Tiện mặt 1, 2, 3 và khoan tâm 2 - Tiện trục Þ20, tiện mặt 6, 7 và vạt cạnh 1x45 0 - Trở đầu tiện mặt 4 và khoan tâm. 3 - Khoan – doa 2 lỗ Þ6, đònh vò khối V dài, chốt trám, chốt trụ và chốt tỳ phụ. - Tiện trục Þ20, tiện mặt 6, 7 và vạt cạnh 1x45 0 4 - Phay các bậc bề mặt 10, 11, 12, 13. - Đònh vò khối V dài, chốt - Khoan – doa 2 lỗ Þ6, đònh vò khối V dài, chốt trám, chốt trụ và chốt tỳ phụ. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 10