Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta. Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học. 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 kĩ sư và 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
Trang 1Lời nói đầu
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết
dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất n ớc Nhiệm vụ
của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh
vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo
máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với
việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại Việc phát
triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng
đòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến
thức cơ bản tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức
đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch ơng trình đào
tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị
cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao
thông vận tải, điện lực vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và
giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ
án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đ ợc của
sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy
giáoHoàng Quyết đến nay Em đã 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 đợc sự chỉ
bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng
góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đ ợchoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn
Ngày 20 tháng 11 năm 2007
SV Dơng Thị Bich Ngọc
Phần i: phân tích chi tiết gia công
1.1- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp
Do gối đỡ là loại 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 tơng đối của trục
trong
Trang 2Dơng thị Bíh Ngọc Đồ án công nghệ chế tạo máy
không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Gối
đỡ còn làm
nhiệm vụ của ổ trợt
Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác
nhau và cũng
có nhiều bề mặt không phải gia công Bề mặt làm việc chủ yếu là
lỗ trụ Φ130, Φ140, Φ148
Cần gia công mặt phẳng đỏy và mặt đầu, mặt bờn chính xác để làm
chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích thớc từ tâm lỗ Φ130 đến mặt
phẳng đỏy là : 95±0 , 1
Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi
Vật liệu sử dụng là : CT34 v CT51 , có các thành phần hoá họcà
sau :
1.2- Phân tích những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công và
định ra phơng pháp gia công tinh lần cuối.
Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :
Chi tiết gố đỡ là một trong những chi tiết dạng hộp, có những bề
mặt chính ở đây là bề mặt lỗ φ130, φ140H7, φ148 Những yêu cầu
cần đặt ra với hi tiết là:
+ Các lỗ chính của chi tiết gia công yêu cầu với độ chính xác: với
lỗ φ148 là cấp 10,lỗ φ140 là cấp 7,với các độ nhám tơng ng
là:Ra=1,25 tơng ng với cấp 7 và Ra=0,63 tơng ứng với cấp 8 Ta lựa
chọn phơng pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh trên máy doa
+ Đảm bảo độ đồng tâm giữa các lỗ với sai số cho phép ≤ 0,02(à
m)
+ Đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trên chi tiết là
0,01ữ0,04(àm) và giữa các mặt phẳng là 0,05ữ0,2(mm)
+ Trên chi tiết còn có các lỗ trụ với yêu cầu độ chính xác không
cao, nh lỗ lắp bulông, lỗ tra dầu, lỗ lắp ghép.Ta chỉ cần khoan lỗ
sau đó tarô ren là đạt yeu cầu
Đảm bảo độ song song của tâm lỗ và mặt đáy là: 0,1(mm)
1.3 – Các biện pháp công nghệ đạt độ chính xác và yêu cầu kỹ
thuật.
Các bề mặt cần gia công là :
Trang 31 Để đảm bảo độ vuông góc giữa các lỗ và mặt đầu ta sử dụng chuẩn
tinh thống nhất: Gia công bề mặt đầu, mặt đáy, và mặt bên với độ
bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau
2 Đảm bảo độ đồng tâm giữa các lỗ ta gia công đồng thời các lỗ trên
một lần gá
3 Gia công 2 lỗ Φ22 một lần trên máy khoan cần
1.4 - đánh giá tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có
thể dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao
-Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực
hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo
thực hiện quá trình gá đặt nhanh
Chi tiết gối đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc Kết cấu tơng đối
đơn giản , tuy nhiên cũng gặp khó khăn khi khoả 4 bề mặt bích do
không gian gá dao hẹp
Phần ii: xác định dạng sản xuất
2.1 – Khái niệm dạng sản xuất.
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kĩ thuật tổng hợp nó
phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trng về công nghệ và
các hình thức tổ choc để chế tạo ra các sản phẩm đảm bảo chất
l-ợng và đạt đợc hiệu quả kinh tế cao nhất
2.2 – ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất
Xác định dạng sản xuất có ý nghĩa to lớn trong việc thiết kế quả
trình công nghệ vì nếu biết đợc các điều kiện cho phép về vốn đầu
t,trang thiết bị kĩ thuật cần thiết, nhân lực… để tổ chức sản xuất
2.3 – Cách xác định dạng sản xuất
Có nhiều quan điểm để xác định dạng sản xuất nhng thông
th-ờng ngời ta căn cứ vào sản lợng hàng năm và khối lợng chi tiết gia
N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm
N1- Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
Trang 4γ - Träng lîng riªng cña vËt liÖu γthÐp = 7,852(Kg/dm3)
V - ThÓ tÝch cña chi tiÕt: víi V = 0,936055( dm3)
Q1 = V.γ = 0,936055 7,852 = 7,9208(kg)
Dùa vµo N & Q1 b¶ng 2 [1] ta cã d¹ng s¶n xuÊt lµ d¹ng s¶n
xuÊt hµng khèi
Trang 5Phần iii: chọn phôI và phơng pháp chế tạo phôi
+chủng loại vật liệu đa dạng, khối lợng vật đúc lớn
+có thể đúc đợc các chi tiết có hình dáng kết câu phức tạp mà các
phơng pháp khác khó chế tạo
+ có thể đúc đợc nhiều lớp kiim loại khác nhau trong 1 vật đúc
hoặc có thể tạo ra cơ tính khác nhau giữa các bề mặt chi tiết
+giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì đầu t ban đầu ít, tính chất sản xuất
+Độ bang bề mặt cha cao, độ chính xác kích thớc thấp
+ Chi tiết hộp đúc ra thờng nguội không đều, gây ra biến dạng
nhiệt và ứng suất d
2- PhôI hàn:dợc chế tạo từ thép tấm rồi hàn lại với nhau Loại phôI
này đợc dùng trong sản xuất đơn chiếc loạt
- u điểm:
+ Sử dụng phôI hàn sẽ rút ngắn thời gian chuẩn bị phôI, đạt hiệu
quả kinh tế cao
- nhợc điểm:
+ tuy nhiên phôI hàn thờng gặp khó khăn trong vấn đề khử ứng
suất d
Trang 6+chỉ áp dụng đợc với chi tiết hộp nhỏ có hình thù không phức tạp
Vậy căn cứ vào hình dáng kết cấu kich thớc của chi tiết gia công,
kích thớc của chi tiết không có bậc, khối lợng nhỏ.Vật liệu của chi
tiết là thép cácbon chất lợng thờng có độ bền tơng ứng là:
Căn cứ vào dạng sản xuất là loạt lớn hàng khối, quy mô sản xuất
lớn Căn cứ vào các u nhợc điểm của phơng pháp đúc Ta chộn
ph-ơng pháp chế tạo phôI là đúc trong khuôn cát
Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhng vật liệu của chi tiết là
thép cacbon nên ta dùng phơng pháp đúc, do bề mặt không làm
việc không cần chính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta
chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát.Làm khuôn bằng máy Sau
khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via
Trang 7Phần iv: thiết kế quy trình công nghệ
4.1- Các yêu cầu và nguyên tắc chung khi chọn chuẩn
4.1.1- yêu cầu chung:
+ Đảm bảo chất lợng chi tiêt gia công trong suốt qua trình gia công
+ Đảm bảo năng suất cao giá thành hạ
4.1.2 – Nguyên tắc chung khi chọn chuẩn
+ khi chọn chuẩn phảI xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm Để khống
chế hết số bậc tự do cần thiết 1 cách hợp lí nhất, tuyệt đối tránh
thiếu định vị và, siêu định vị và trong một số trờng hợp cần tránh
thừa định vị không cần thiết
+ chọn chuẩn sao cho lực cắt ,lực kẹp không làm biến dạng chi tiết
gia công, đồng thời lực kep phảI nhỏ để giảm sức lao động cho
công nhân
+ Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phảI đơn giản, sử dụng thuận
lợi nhất và phù hợp với từng loại hình sản xuất
4.2 – Chọn chuẩn tinh
4.2.1 – yêu cầu chung khi chọn chuẩn tinh
- Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công
- Đảm bảo độ chính xác tơng quan giữa các bề mặt gia công vơI
nhau
4.2.2 – Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh
- Lên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính: Để đạt đợc độ chính
xác cao của chi tiết trong quá trình làm việc, giảm thời gian gia
công chuẩn tinh phụ
- Lên chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt
vì kgi đó sẽ giảm đợc sai số tích luỹ
- Nên chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt trong quy
trình công nghệ và khi đó sẽ giảm số chủng loại đồ gá và giảm
công thiết kế và chế tạo đồ gá
Vậy sau khi nghiên cứu, căn cứ vào yêu cầu và lời khuyên khi chọn
chuẩn tinh và căn cứ vào hình dáng và kết cấu của chi tiết gia công
và dạng sản xuất ta có phơng án chọn chuẩn tinh nh sau:
A- Phơng án 1: chọn chuẩn tinh là gồm mặt đáy A khống chế 3 bậc
tự do, kết hợp với hai lỗ φ22 khống chế 3 bậc tự do
- Ưu điểm:
Tồn tại kết cấu đơn giản
Đồ gá đơn giản
Không gian gia công rộng
Cho phép gá đặt chi tiết qua nhiều nguyên công trên
nhiều đồ gá, tránh đợc sai số tích luỹ do việc thay đổi chuẩn gây
Trang 84.3.1- Yêu cầu khi chọn chuẩn thô
- Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các mặt không gia công
và các mặt gia công
Trang 94.3.2 – Nguyên tắc chọn chuẩn thô
- Theo một phuơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có một
bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công đó làm chuẩn
thô
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết gia công có tất cả các
bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt nào ứng với bề mặt của phôI có yêu
cầu trên đó phảI phân bố lợng d nhỏ và đều nhất làm chuẩn thô
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi iết gia công có 2 hoặc
nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu đảm
bảo độ chính xác tơng quan với bề mặt không gia công là cao nhất làm
chuẩn thô
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có rấ
nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn để chọn làm chuẩn thô thì nên chọn mặ nào
bằng phẳng và trơn chu nhất làm chuẩn thô
- ứng với một bậc tự do cần thiết của cho tiết gia công chỉ đợc phép chọn
và sử dụng chuẩn hô không quá 1 lần Nếu vi phạm lời khuyên này gọi là
phạm chuẩn thô
Phạm chuẩn thô sẽ làm cho sai số về vị trí tơng quan giữa các bề mặt là
rất lớn
Vậy sau khi nghiên cứu, căn cứ vào yêu cầu và lời khuyên khi chọn
chuẩn thô và căn cứ vào hình dáng và kết cấu của chi tiết gia công và
dạng sản xuất và phơng án chọn chuẩn thô ta có phơng án chọn chuẩn
+ Gá đặt thuận lợi,đơn giản
+ Cho phép đạt độ vuông góc giữa các bề mặt vuông góc với
Trang 10+ Đảm bảo độ song song giữa đờng tâm lỗ và mặt đáy
+ Đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm lỗ
Trang 11PHần VI: thứ tự các nguyên công 1- Nguyên công I: Gia công mặt đầu A
2- Nguyên công II: gia công mặt đáy B
3 – Nguyên công III: Gia công mặt bên D
4- Nguyên công IV: Gia công thô các lỗ: Φ130,Φ140, Φ148
Trang 12Dơng thị Bíh Ngọc Đồ án công nghệ chế tạo máy
5 – Nguyên công V: Gia công tinh lỗ Φ140,vát mép lỗ Φ130, Φ148
6 – Nguyên công VI: Kiểm tra trung gian
7- Nguyên công VII: Gia công mặt đầu K
8- Nguyên công VIII: Gia công mặt bên H
9- Nguyên công IX: Gia công mặt trên F
10- Nguyên công X: Gia công mặt trên G
11- Nguyên công XI: Khoan 2 lỗ Φ22
12- Nguyên công XII: Khoan và tarô 2 lỗ M10
13- Nguyên công XIII: Khoan và tarô lỗ
14- Nguyên công XIV: Tiện thô lỗ Φ72 và mặt rụ ngoài Φ135
15 – Nguyên công XV:Tiện cắt đứt và khoả mặt đầu
16- Nguyên công XVI: Tiện rãnh và vát mép Φ88
17- Nguyên công XVII : Hàn 2 chi tiết
18 – Nguyên công XVIII: Tổng kiểm tra
Phần V: tra lợng d cho các nguyên công
5.1 ý – nghĩa của việc tính lợng d
Việc xác định lợng d hợp lí có ý nghĩa rất quan trọng trong việc
thiết kế vì:
- Nếu lợng d lớn :
+ tốn vật liệu
+ tốn khối lợng lao động để gia công chi tiết
+ hao mòn dụng cụ nhiều hơn
+ hao mòn máy móc tăng
+ tăng chi phí vận chuyển
- Nếu lợng d bé:
+không đủ để hớt đI các sai lệch của phôi
+ xảy ra hiện tợng trợt giữa dao và chi tiết gia công dẫn đến
tăng nhám bề mặt, dao mòn nhanh, phế phẩm tăng, giá thành tăng
Trang 15Phần VI- Tính toán và tra chế độ cắt
6.1-Nguyên công 1: Phay mặt đầu A
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên
xuống phơng của lực kẹp cho nh trong bản vẽ
Chọn máy : máy phay nằm đứng 6H13 Công suất máy Nm = 8KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp T15K6 với Z = 6 (răng)
Lợng d gia công : phay 1 lần : Zb=3(mm)
Chiều sâu cắt t = 3(mm)
Lợng chạy dao răng Sz = 0,13 mm/răng (Bảng 5-126 [4] )
⇒ Lợng chạy dao vòng S0= 0,13 6 = 0,78 mm/vòng.
Trang 16Dơng thị Bíh Ngọc Đồ án công nghệ chế tạo máy
Tốc độ cắt Vb=282( m/ph) (Bảng 5-126 [4])
Hệ số điều chỉnh theo (Bảng 5-126 [4]) ta có:
K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép : K1 = 1,42
K2 = 1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền
K3 = 1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng
K4 = 0,8 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công
K5 = 1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng khi phay
K6 = 1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính
296 1000
1000
.
Trang 17Nguyªn c«ng III - phay mÆt bªn c
1 6H82
Dao phay mÆt ®Çu g¾n m¶nh T15K6 D=100; B=150;
Trang 18Ghi chú:
Bảng trên đợc lập dựa trên cơ sở sau:
Trang 19∗ Lợng chạy dao và vận tốc cắt tra theo bảng 5-25[1]
∗ Lợng chạy dao và vận tốc cắt tra theo các bảng 5-77,5-78[1]
4 Với Ta rô
∗ Tốc độ cắt tra theo bảng 5-188[9]
Trang 20[7]- Sổ tay nhiệt luyện – X.A.Filinốp, I.V.Firger,1971
[8]- Sổ tay CNCTM, tập I- PGS Nguyễn Đắc Lộc
[9]- Sổ tay CNCTM, tập II- PGS Nguyễn Đắc Lộc
[10]- Sổ tay CNCTM, tập I- Nguyễn Ngọc Anh 1976
[11]- Hớng dẫn thiết kế đồ án dao cắt- Trịnh Khắc Nghiêm-1991
