LỜI NÓI ĐẦU THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỠ ĐHSPKT HƯNG YÊN

        Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và 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 trong nền kinh tế  quốc dân.Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế , trong chương trình đào tạo.Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên nghành chế tạo máy khi kết thúc môn học.

         Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo: Đỗ Anh Tuấn , em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy được giao.Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan,tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót vì thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế. Do vậy em rất mong được 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 em hoàn thiện hơn đồ án cũng như  kiến thức của mình.

       Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết                                    Trang 3

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết                    Trang 4

III. Xác định dạng sản xuất                                                             Trang 4

IV. - Chọn phương pháp chế tạo phôi                                              Trang 6

       - Xây dựng phương án gia công chi tiết

V. Tra cấp chính xác lỗ                                                                   Trang 8

VI. Kiểm tra độ bóng bề mặt gia công                                            Trang 8

VII. Chọn chuẩn                                                                              Trang 9

VIII. Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư

         cho các bề mặt còn lại                                                            Trang 10

IX. Tính chế độ cắt cho một nguyên công

      và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại                          Trang 13

X. Xác định thời gian nguyên công                                                Trang 40

XI. Thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ f 30  mm            Trang 46

NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN

I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

    Căn cứ vào bản vẽ chi tiết (b2) thân đỡ với vật liệu là GX15-32(gang xám 15-32).

    Với vật liệu làm bằng gang xám GX15-32 

                              có s_k=15KG/mm² ,s_u=32KG/mm²

      Các bon ở dạng tự do dạng tấm :

 C=244%                  Mn=0,241,5%                S£ 0,15% 

 Si=0,544%               P £ 0,7%                         

Do làm đồ gá bằng gang xám có thể để chống rung một phần nào đó đến các chi tiết  lân cận , đây là đặc điểm quan trọng của chi tiết  làm bằng gang xám .

- Ta thấy rằng chi tiết này có chức năng đỡ đầu trục đồng thời có thể làm nắp để ghép với chi tiết khác tạo nên bộ phận máy, như vậy có thể coi chi tiết thân đỡ này như một chi tiết dạng hộp.

Do đó ,nhiều lỗ cần được gia công chính xác để thực hiện các mối lắp ghép.

- Trên chi tiết ta thấy những bề mặt làm việc chủ yếu là:

          + Mặt trụ rỗng trong F20^+0,04 được dùng để thực hiện lắp ghép với các chi tiết máy khác.

          + Mặt trụ rỗng trong F30^+0,04 được dùng để thực hiện lắp ghép với các chi tiết máy khác.

          + Mặt trụ rỗng trong F12^+0,03  được dùng để thực hiện lắp ghép với các chi tiết máy khác.

         + Mặt đáy phẳng có 4 lỗ F6,5^+0,03  được dùng để bắt bulông với chi tiết khác

         + Mặt đầu của phần trụ F40

         + Mặt đầu của phần trụ F30

• Trong đó các kích thước quan trọng là:

         + Kích thước đường kính lỗ: F30^+0,04   ; F20^+0,04   ; F12^+0,03

         + Kích thước thẳng:      50  của phần trụ F40

                                    6 của đế (bề dày của đáy)

         + Kích thước của khoảng cách tâm các lỗ chính so với mặt đáy:

     16^±0,05  ;    33^±0,05

        - Chi tiết là thân đỡ do vậy mà các bề mặt trụ trong F20^+0,04 và F30^+0,04 ,F12^+0,03 thường phải chịu tải trọng là chủ yếu, cũng như chịu sự mài mòn khi thực hiện lắp ghép với chi tiết khác trong quá trình làm việc.

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT:

Từ bản vẽ chi tiết ta nhận thấy:

     - Kết cấu các bề mặt trụ trong đều là các lỗ thông suốt, do đó  thoát dao dễ dàng.

     - Chi tiết không có các lỗ tịt vì vậy ta dễ  dưa dao vào thực hiện gia công các lỗ một cách dễ dàng.

     - Trên chi tiết cũng không có các bề mặt nghiêng so với đáy. Có các mặt đầu của phần trụ vuông góc với đáy.

     - Chi tiết nhìn chung đủ cứng vững.

     - Bề mặt đáy có đủ diện tích và khả năng dùng chuẩn phụ.

     - Với kết cấu như vậy ta hoàn toàn có thể  áp dụng các phương pháp chế tạo phôi tiên tiến. Ta có thể chế tạo phôi bằng cách: Đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại ,đúc theo mẫu chảy,...

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT:

1. Xác định sản lượng hàng năm

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công . Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :

                      N = N₁.m (1+ )

    Trong đó :

               N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm

      N₁- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (12000 sp/năm)

      m- Số chi tiết trong một sản phẩm

      a- Phế phẩm trong xưởng đúc a =(3 6) %

      b- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  b =(5 7)%

    Vậy  N = 12000.1(1 + ) =13200 SP/năm

2. Xác định Trọng lượng chi tiết

- Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức :   Q₁ = V . g        (Kg)

Q₁: Trọng lượng chi tiết (Kg)

g: Trọng lượng riêng của vật liệu  ( g  7,2 (Kg/dm³)

V: Thể tích của chi tiết (dm³) :  V = V₁ + V₂ + V₃ . Trong đó:

V₁ - thể tích của phần đáy

V₁ = 60 x 100 x 6 - p. 3,25 ².6 . 4= 2803,61 (mm³)

V₂    - thể tích của phần trụ F30 và lỗ F12

V₂  p x 15² x 120 - p x 6² x 120 = 71251,32 (mm³)

V₂    - thể tích của phần trụ F40 và lỗ F30 và lỗ F20

V₃  p x 20² x 50 - p x 15²x 40 - p x 10² x 10

     = p x (20²x 50 - 15²x 40 - 10³) = 57805,30 (mm³)

Þ V = 2803,61  + 71251,32 + 57805,30  = 131860,23 (mm³)

        » 13186023 . 10^-6 (dm³) » 0,13186023(dm³)

Þ Q₁ = V . g = 0,13186023. 7,2 = 0,94939 (kG) » 1 (Kg) < 4 (Kg)

- Tra bảng 2 (Thiết kế đồ án CNCTM - trang 13) với   Q₁ = 1 (Kg)

                                                                                        N  = 13200(sản phẩm)  

Tra bảng 2 trang 13  HĐTKĐA-CNCTM

 Ta có dạng sản xuất là : Hàng loạt lớn.

IV.XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI:

  Với hình dạng của chi tiết không quá phức tạp có thể chế tạo phôi bằng phương pháp dập thể tích cho cơ tính cao song vì vật liệu chọn chế tạo phôi là gang xám nên không thể dập được do đó ta chọn phương pháp đúc. Tuy phương pháp đúc có một số nhược điểm như sau:

• Lượng dư lớn

• Năng suất thấp
• Độ chính xác không cao
• Phôi dễ khuyết  tật

Với phương pháp đúc hợp lý vẫn có thể khắc phục được các nhược điểm trên, ngoài ra nó còn có một số ưu điểm đó là:

• Phôi không nứt vỡ khi chế tạo
• Sản xuất linh hoạt
• Giá rẻ
• Giá thành sản xuất khuôn rẻ
• Đúc hợp lý sẽ cho cơ tính cao

Có nhiều phương pháp đúc :

         Cơ tính và độ chính xác của vật đúc phụ thuộc vào phương pháp đúc và phương pháp làm khuôn đúc. Ta có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, đúc ly tâm, đúc áp lực... có thể làm khuôn bằng tay hay khuôn bằng máy.

         1/ Đúc trong khuôn cát:

         a/ Làm khuôn bằng tay: áp dụng cho việc đúc với dạng sản xuất đơn chiếc hay những chi tiết có kích thước lớn, độ chính xác và năng suất phụ thuộc vào tay nghề đúc.

         b/ Làm khuôn bằng máy: áp dụng cho đúc hàng loạt vừa và hàng khối, năng suất và độ chính xác cao.

         2/ Đúc trong khuôn kim loại:

         Sản phẩm đúc có kích thước chính xác, cơ tính cao. Phương pháp này sản xuất cho hàng loạt lớn và hàng khối. Vật đúc có khối lượng nhỏ khoảng 12kg, hình dạng vật đúc không phức tạp và không có thành mỏng.

         3/ Đúc ly tâm:

         áp dụng vật đúc có dạng tròn xoay, do đó lực ly tâm khi rót kim loại lỏng vào khuôn quay, kết cấu của vật thể chặt chẽ hơn, nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong.

         4/ Đúc áp lực:

         áp dụng đối với các chi tiết có hình dạng phức tạp, phương pháp này cho ta độ chính xác cao, cơ tính rất tốt. Phương pháp đúc ly tâm và các phương pháp khác có những nhược điểm mà phương pháp đúc áp lực có thể khắc phục được. Do đó thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt khối và áp dụng đối với chi tiết có kích thước nhỏ.

         Tham khảo qua một số phương pháp đúc như trên, căn cứ vào chi tiết dạng càng có hình dáng tương đối đơn giản, kích thước khung không lớn lắm và là dạng sản xuất hàng loạt lớn. Vì thế ta chọn phương pháp  đúc  trong khuôn kim loại, khuôn mẫu kim loại. Khuôn đúc trong khuôn kim loại có hai phần ghép vào nhau và một mặt phân khuôn thẳng, khi kim loại nóng chảy vào khuôn, kim loại sẽ điền đầy các phần trong khuôn.

         Do đó chi tiết đúc trong khuôn kim loại, khi đúc  xong các bề mặt không cần độ bóng thì không cần gia công.

         Hình dáng của các thành phần vật đúc cần hài hòa. Không nên lấy quá nhỏ sẽ gây ra khó khăn cho việc điền đầy kim loại, dễ gây ra méo mó và tạo ra vết nứt còn nếu ta lấy quá lớn sẽ gây rỗ khi co ngót.

    =>Từ hình dáng của chi tiết ta  chọn phương pháp chế tạo phôi là  đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại,làm khuôn bằng máy, đúc bằng khuôn kim loại...

     XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG CHI TIẾT

Phương án1

1.Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đế

2.Nguyên công 2: Khoan doa 4 lỗ F6.5 trên mặt đế

3.Nguyên công 3: Khoan-khoét-doa lỗ F20^+0,04,F30^+0,04

4.Nguyên công 4: Khoan - doa lỗ F12^+0,03

5.Nguyên công 5: Phay mặt đầu A&B của mặt  F30

6. Nguyên công 6: Phay hai mặy đầu trụ F40

7.Nguyên công 7: Kiểm tra

Phương án 2

Gia công chi tiết B2 được  theo trình tự như sau:

1.Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đế

2.Nguyên công 2: Khoan doa 4 lỗ F6.5 trên mặt đế

3.Nguyên công 3: Phay mặt đầu A&B của mặt  F30

4.Nguyên công 4: Phay hai mặy đầu trụ F40

5.Nguyên công 5:Khoan - doa lỗ F12^+0,03

6. Nguyên công 6:Khoan-khoét-doa lỗ F20^+0,04,F30^+0,04

7.Nguyên công 7: Kiểm tra

     => Ta chọn phướng án 2 làm phương án gia công nhằm đảm bảo được yêu cầu kích thước,vị trí tương quan và các yêu cầu kỹ thuật khác của chi tiết.

V. Tra cấp chính xác các lỗ:

- Lỗ F20^+0,04 ® Tra sổ tay CNCTM tập 1 với F20 và dung sai +0,04mm

® Cấp chính xác là: cấp chính xác : H8

- Lỗ F30^+0,04 ® Cấp chính xác: H8

- Lỗ F12^+0,03 ® Cấp chính xác: H8

VI. Kiểm tra độ bóng bề mặt gia công:

- Lỗ F30^+0,04 có Rz = 20(mm)

Þ Độ bóng cấp Ñ5 ® gia công bán tinh

Þ Khoét + doa

- Lỗ F20^+0,04         Rz = 20 mm

Þ Cấp độ bóng Ñ5 ® gia công bán tinh

Þ Khoan + khoét + doa

- Lỗ F12^+0,03       Rz =20 mm

Þ Cấp độ bóng Ñ5 ® Khoan + Doa.

- Mặt đầu trụ F40, F30 « Rz = 40 mm « Ñ4

Þ Gia công bán tinh

Þ Phay mặt đầu (phay thô + phay tinh).

VII. Chọn chuẩn:

.....................................................

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK