Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong ngành cơ khí chế tạo máy, việc nâng cao hiệu quả kinh tế và chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất là một trong những yêu cầu cốt lõi. Để đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật cao trong điều kiện sản xuất công nghiệp thực tế với giá thành hợp lý, kỹ sư cơ khí cần có khả năng tổng hợp và vận dụng toàn diện kiến thức từ các môn học cơ sở như Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Dung sai và lắp ghép, Công nghệ kim loại, cùng Vẽ kỹ thuật vào bài toán chế tạo máy cụ thể. Đồ án môn học "Công nghệ chế tạo máy" với đề tài "Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết khớp nối" được thực hiện nhằm giải quyết trọn vẹn bài toán thiết kế công nghệ từ bản vẽ chi tiết đến tài liệu hướng dẫn sản xuất.
Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế của đồ án được xác định theo 8 nội dung chính trong phần thuyết minh:
- Xác định dạng sản xuất dựa trên sản lượng và khối lượng chi tiết;
- Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công;
- Lựa chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi phù hợp;
- Xây dựng tiến trình công nghệ gia công các bề mặt;
- Thiết kế chi tiết từng nguyên công gia công;
- Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian qua các bước công nghệ;
- Tính toán chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản;
- Lập hệ thống phiếu tổng hợp nguyên công.
Về quy cách hồ sơ bản vẽ, đề tài hoàn thành 05 bản vẽ kỹ thuật khổ A3 bao gồm: 01 bản vẽ chi tiết gia công, 01 bản vẽ phôi, và 03 bản vẽ nguyên công.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là chi tiết cơ khí dạng khớp nối làm bằng vật liệu thép carbon C35. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại Bộ môn Chế tạo máy, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Nha Trang, trong thời gian từ ngày 30 tháng 10 năm 2022 đến ngày 27 tháng 12 năm 2022 dưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Văn Tường.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đề tài vận dụng khung lý thuyết và phương pháp luận tiêu chuẩn của chuyên ngành Công nghệ Chế tạo máy, kết hợp tính toán giải tích với tra cứu tiêu chuẩn công nghệ cơ khí:
- Cơ sở lý thuyết và tài liệu tiêu chuẩn: Đề tài sử dụng hệ thống lý thuyết về chuẩn định vị, sai số gá đặt, lý thuyết cắt gọt kim loại, cùng hệ thống sổ tay và giáo trình chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy để tra cứu thông số máy cắt, dao cắt, dung sai, lượng dư và chế độ cắt tiêu chuẩn.
- Phương pháp mô hình hóa hình học và CAD: Tác giả ứng dụng phần mềm SolidWorks để dựng mô hình không gian 3D của chi tiết khớp nối qua các lệnh tạo khối tròn xoay (Revolved), tạo hệ lỗ (Hole Wizard), tạo ren (Thread), vát mép (Chamfer), đồng thời gán đặc tính vật liệu để trích xuất chính xác thể tích và khối lượng phục vụ bài toán sản xuất.
- Phương pháp xác định dạng sản xuất: Ứng dụng công thức tính toán sản lượng cơ khí hàng năm có xét đến hệ số dự trữ làm phụ tùng ($\alpha = 15%$) và tỷ lệ phế phẩm dự phòng ($\beta = 5%$) kết hợp với khối lượng chi tiết để xác định quy mô sản xuất theo tiêu chuẩn ngành.
- Phương pháp tính toán lượng dư và chế độ cắt: Kết hợp song song hai phương pháp: phương pháp phân tích giải tích (tính toán sai số không gian phôi đúc, sai số gá đặt, xác định chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt qua từng bước tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, mài tinh) và phương pháp tra bảng đối với các bề mặt thứ yếu; tính toán chế độ cắt ($t, s, v$) theo các điều kiện bền của thân dao, độ bền cơ cấu chạy dao của máy công cụ và độ võng đàn hồi cho phép của chi tiết, sau đó quy chuẩn theo dải thông số thực tế của máy gia công.
- Nguồn dữ liệu: Bản vẽ thiết kế chi tiết khớp nối, kế hoạch sản lượng hàng năm ($N_0 = 1500 - 3000$ sản phẩm/năm), bảng thông số kỹ thuật của các dòng máy công cụ (máy tiện T616, máy khoan đứng 2A125, 2A215, máy doa 278) và hệ thống bảng tra số liệu cắt gọt từ tài liệu tham khảo chuyên ngành.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Xác định dạng sản xuất
Tác giả tiến hành mô hình hóa hình học chi tiết khớp nối trên phần mềm SolidWorks qua 4 bước: (1) Vẽ biên dạng 2D và gán ràng buộc kích thước; (2) Tạo khối 3D bằng lệnh Revolved; (3) Gia công lỗ $\varnothing 4$ bằng lệnh Hole Wizard và tạo ren bằng lệnh Thread; (4) Vát mép hoàn thiện bằng lệnh Chamfer.
Sau khi mô hình hóa, chi tiết được gán vật liệu tương đương trong thư viện phần mềm (AISI 1020 / Thép C35), sử dụng công cụ Mass Properties để xác định khối lượng chi tiết là $m = 0,365\text{ kg}$. Sản lượng cơ khí hàng năm ($N$) được xác định theo công thức:
$$N = N_0 \cdot m \cdot \left(1 + \frac{\alpha + \beta}{100}\right)$$
Với sản lượng kế hoạch tính toán $N_0 = 3000$ sản phẩm/năm, số lượng chi tiết trong một sản phẩm $m = 1$, phần trăm phụ tùng thay thế $\alpha = 15%$, phần trăm phế phẩm chế tạo $\beta = 5%$, sản lượng thực tế cần chế tạo là $N = 3622,5\text{ chiếc/năm}$. Căn cứ vào sản lượng $N = 3622,5\text{ chiếc/năm}$ và khối lượng $m = 0,365\text{ kg}$, tác giả tra bảng tiêu chuẩn và kết luận dạng sản xuất của chi tiết là sản xuất loạt vừa.
Chương 2. Phân tích chi tiết gia công
Chương này phân tích các đặc tính hình học, độ chính xác kích thước, độ nhám bề mặt và cơ tính vật liệu của chi tiết khớp nối:
| Bề mặt gia công | Kích thước danh nghĩa | Cấp chính xác (IT) | Độ nhám bề mặt ($R_a$) |
|---|---|---|---|
| Mặt trụ ngoài lớn | $\varnothing 120\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 6,3,\mu\text{m}$ |
| Mặt đầu lớn | $\varnothing 120\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 16,\mu\text{m}$ |
| Mặt trụ ngoài cổ trục | $\varnothing 80\text{ mm}$ | IT6 | $R_a = 0,8,\mu\text{m}$ |
| Mặt đầu cổ trục | $\varnothing 80\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 6,3,\mu\text{m}$ |
| Mặt trụ ngoài phụ | $\varnothing 78\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 6,3,\mu\text{m}$ |
| Lỗ trụ trong dẫn hướng | $\varnothing 60\text{ mm}$ | IT7 | $R_a = 1,6,\mu\text{m}$ |
| Mặt đầu trong | $\varnothing 60\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 1,6,\mu\text{m}$ |
| Lỗ trụ trong trung gian | $\varnothing 62\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 6,3,\mu\text{m}$ |
| Lỗ trụ trong bậc | $\varnothing 56\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 6,3,\mu\text{m}$ |
| Mặt đầu trong bậc | $\varnothing 56\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 1,6,\mu\text{m}$ |
| Lỗ trụ trong chính xác | $\varnothing 50\text{ mm}$ | IT17 / IT7 | $R_a = 0,8,\mu\text{m}$ |
| Lỗ kỹ thuật xuyên tâm | $\varnothing 10\text{ mm}$ | IT14 | $R_a = 6,3,\mu\text{m}$ |
Vật liệu chế tạo là thép C35 có thành phần hóa học: Carbon (C) từ 0,32% đến 0,38%; Silicon (Si) từ 0,15% đến 0,5%; Mangan (Mn) từ 0,03% đến 0,06%; Photpho (P) tối đa 0,03%; Lưu huỳnh (S) tối đa 0,035%. Các chỉ tiêu cơ tính đạt được gồm: độ giãn dài tương đối 22%, giới hạn bền kéo $\sigma_b = 510 - 570\text{ N/mm}^2$, và giới hạn chảy $\sigma_{ch} = 305 - 390\text{ N/mm}^2$.
Chương 3. Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi
Tác giả phân tích các dạng phôi (phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, gia công áp lực). Vật liệu C35 dạng khớp nối có kết cấu phức tạp được quyết định sử dụng phôi đúc. Phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy nhằm đảm bảo tính kinh tế trong sản xuất loạt vừa.
Phôi đúc đạt cấp chính xác II, cấp chính xác kích thước IT15–IT16, độ nhám bề mặt ban đầu $R_z = 80,\mu\text{m}$. Thông số lượng dư sơ bộ được xác định:
- Bề mặt trên: $4,5\text{ mm}$
- Bề mặt dưới: $3,5\text{ mm}$
- Bề mặt cạnh: $3,5\text{ mm}$
- Dung sai kích thước phôi: $\pm 0,8\text{ mm}$
Chương 4. Xây dựng tiến trình gia công
Tác giả tiến hành đánh số 19 bề mặt gia công và phân bổ tiến trình công nghệ gồm 11 nguyên công chính nhằm đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan và năng suất:
| Nguyên công | Tên nguyên công | Bề mặt gia công | Bề mặt định vị | Dạng máy |
|---|---|---|---|---|
| NC 1 | Chuẩn bị phôi | Toàn bộ phôi | — | Thiết bị làm sạch |
| NC 2 | Tiện thô | Mặt 1, 4 | Mặt 10, 12 | Máy tiện |
| NC 3 | Tiện bán tinh | Mặt 10, 12, 14 | Mặt 1, 10 | Máy tiện |
| NC 4 | Tiện thô | Mặt 3, 5, 6, 7 | Mặt 1, 10 | Máy tiện |
| NC 5 | Tiện bán tinh | Mặt 1, 3, 7 | Mặt 1, 10 | Máy tiện |
| NC 6 | Tiện tinh | Mặt 3, 7 | Mặt 1, 10 | Máy tiện |
| NC 7 | Tiện bán tinh | Mặt 4, 5, 6, 8 | Mặt 1, 10 | Máy tiện |
| NC 8 | Tiện bán tinh | Mặt 11, 13, 16 | Mặt 1, 10 | Máy tiện |
| NC 9 | Mài tinh | Mặt 3 | Mặt 1, 10 | Máy mài |
| NC 10 | Khoan | Mặt 2, 9, 15, 17 | Mặt 1, 10 | Máy khoan |
| NC 11 | Tổng kiểm tra | Tất cả các bề mặt | — | Bàn kiểm tra |
Chương 5. Thiết kế nguyên công
Nội dung chương thiết kế chi tiết đồ gá, dụng cụ cắt, máy công cụ, chế độ bôi trơn làm nguội và dụng cụ kiểm tra cho từng nguyên công:
- Máy gia công:
- Máy tiện T616: Động cơ $4\text{ kW}$, 12 cấp số vòng quay trục chính từ 44 đến $1980\text{ vg/ph}$, bước tiến dao dọc $0,06 - 3,24\text{ mm/vg}$, bước tiến dao ngang $0,04 - 2,45\text{ mm/vg}$.
- Máy khoan đứng 2A125: Động cơ $2,8\text{ kW}$, hiệu suất $\eta = 0,8$, momen xoắn $8830\text{ kg.cm}$, đường kính khoan thép lớn nhất $25\text{ mm}$, tốc độ trục chính $99 - 1360\text{ vg/ph}$, bước tiến $0,1 - 0,81\text{ mm/vg}$, lực tiến dao cho phép $P_{max} = 900\text{ kg}$.
- Máy khoan đứng 2A215 và máy doa 278 (công suất $1,7\text{ kW}$, số vòng quay $80 - 450\text{ vg/ph}$, bước tiến $0,05 - 0,2\text{ mm/vg}$).
- Trang bị công nghệ và dụng cụ cắt:
- Dao tiện ngoài và mặt đầu đầu cong $\varphi = 45^\circ$, gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
- Dao tiện lỗ thông suốt $\varphi = 60^\circ$ và không thông suốt gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
- Dao tiện vát mép thép gió P18 góc $45^\circ$.
- Mũi khoan ruột gà thép gió P18 đường kính $\varnothing 7,5\text{ mm}$, mũi taro thép HSS.
- Dao khoét phủ mặt đuôi trụ thép gió P18 kích thước $\varnothing 16\text{ mm}$, dao doa máy đuôi trụ HSS $\varnothing 4\text{ mm}$, dao doa côn 1:30 HSS.
- Đồ gá và dung dịch trơn nguội:
- Đồ gá: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm, khối V cố định, khối V di động, phiến tỳ, chốt trám.
- Dung dịch làm nguội: Không sử dụng dung dịch làm nguội khi tiện bằng dao hợp kim cứng để tránh gây nứt vỡ mảnh hợp kim; sử dụng dung dịch tưới nguội Êmunxi cho các nguyên công khoan, khoét, taro và doa.
- Dụng cụ đo: Thước cặp $0-200 \times 0,02\text{ mm}$, thước cặp $0-200 \times 0,1\text{ mm}$, thước cặp $0-200 \times 0,3\text{ mm}$.
Chương 6. Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian
Tác giả thực hiện tính lượng dư bằng phương pháp giải tích cho bề mặt trụ và mặt đầu (bề mặt 3) đạt cấp chính xác IT6:
- Lớp hư hỏng bề mặt ban đầu của phôi đúc: $R_{z0} + T_0 = 800,\mu\text{m}$.
- Độ cong vênh phôi đúc: với độ cong vênh đơn vị $\Delta_{cv} = 0,7,\mu\text{m/mm}$, kích thước phôi $l = 288\text{ mm} \rightarrow \rho_0 = \rho_{cv} = 201,6,\mu\text{m}$.
- Sai số gá đặt trên mâm cặp 3 chấu: $\varepsilon_{gd} = 420,\mu\text{m}$.
- Dung sai phôi đúc cấp II: $\delta_{ph} = 800,\mu\text{m}$.
- Lượng dư tối thiểu tiện thô: $2Z_{min1} = 2[R_{z0} + T_0 + \rho_0 + \varepsilon_{gd}] = 2[250 + 300 + 49,5 + 420] = 2039,\mu\text{m}$.
- Kích thước trung gian và lượng dư giới hạn tính toán qua các bước:
- Tiện thô: $2Z_{min1}^{gh} = 3239,52,\mu\text{m}$; $2Z_{max1}^{gh} = 5089,52,\mu\text{m}$.
- Tiện bán tinh: $2Z_{min2}^{gh} = 424,192,\mu\text{m}$; $2Z_{max2}^{gh} = 1114,192,\mu\text{m}$.
- Tiện tinh: $2Z_{min3}^{gh} = 220,16,\mu\text{m}$; $2Z_{max3}^{gh} = 608,16,\mu\text{m}$.
- Mài tinh: $2Z_{min4}^{gh} = 116,128,\mu\text{m}$; $2Z_{max4}^{gh} = 159,128,\mu\text{m}$.
- Tổng lượng dư nhỏ nhất: $2Z_{0min} = 4000,\mu\text{m}$; độ chênh lệch $2Z_{0max} - 2Z_{0min} = 2971,\mu\text{m}$.
- Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng đối với bề mặt 7 và bề mặt 10: Tiện thô (lượng dư $1,6\text{ mm}$, dung sai $1\text{ mm}$), Tiện bán tinh (lượng dư $0,3\text{ mm}$, dung sai $0,4\text{ mm}$), Tiện tinh (lượng dư $0,16\text{ mm}$, dung sai $0,1\text{ mm}$).
Chương 7. Xác định chế độ cắt và thời gian cơ bản
Tác giả tính toán chế độ cắt bằng phương pháp giải tích cho các nguyên công:
- Tiện thô bề mặt 3 ($D = 215\text{ mm}, L = 8\text{ mm}, Z_{max} = 3,5\text{ mm}$):
- Chiều sâu cắt: Chia 2 lần cắt ($i=2$), $i_1 = 1,8\text{ mm}$.
- Lượng chạy dao tính theo độ bền thân dao: với $[\sigma_u] = 20\text{ kG/mm}^2, B = 10\text{ mm}, H = 16\text{ mm}, C_{pz} = 300, x_{pz} = 1, y_{pz} = 0,75$, tính ra $S = 1,75\text{ mm/vg} \rightarrow$ chọn theo máy tiện T616 bước tiến $S = 1,86\text{ mm/vg}$.
- Vận tốc cắt lý thuyết: Với $C_v = 292, x_v = 0,15, y_v = 0,3, m = 0,18$, hệ số hiệu chỉnh chung $K_v = 1,06$, tính ra $V = 109,6\text{ m/phút}$.
- Tốc độ quay trục chính tính toán: $n = 162,5\text{ vg/phút} \rightarrow$ chọn theo dải tốc độ máy $n = 173\text{ vg/phút}$, vận tốc cắt thực tế $V_{tt} = 116,85\text{ m/phút}$.
- Chiều dài hành trình cắt: $L = l_a + \frac{D-d}{2} = 2 + \frac{215-8}{2} = 105,5\text{ mm}$.
- Thời gian gia công cơ bản: $T_0 = \frac{L \cdot i}{S \cdot n} = \frac{105,5 \cdot 2}{1,86 \cdot 173} = 0,655\text{ phút}$.
- Tiện thô bề mặt 7 ($D = 202\text{ mm}, L = 18\text{ mm}, Z_{max} = 3\text{ mm}$):
- Chiều sâu cắt: 2 lần cắt ($i_1 = 1,5\text{ mm}, i_2 = 1\text{ mm}$).
- Lượng chạy dao: tính theo độ bền thân dao ra $S = 1,21\text{ mm/vg} \rightarrow$ chọn máy T616 $S = 1,22\text{ mm/vg}$.
- Vận tốc cắt lý thuyết: $V = 127,3\text{ m/phút}$, số vòng quay tính toán $n = 200,7\text{ vg/phút} \rightarrow$ chọn theo máy $n = 240\text{ vg/phút}$, vận tốc thực tế $V_{tt} = 152,3\text{ m/phút}$.
- Chiều dài hành trình cắt: $L = 2 + \frac{202-18}{2} = 94\text{ mm}$.
- Thời gian gia công cơ bản: $T_0 = \frac{94 \cdot 2}{1,22 \cdot 240} = 0,642\text{ phút}$.
Chương 8. Lập phiếu tổng hợp nguyên công
Tác giả tổng hợp toàn bộ các kết quả tính toán và lựa chọn trang thiết bị, đồ gá, dao cắt, thông số công nghệ ($t, s, v, n$), thời gian gia công cơ bản và dung sai kiểm tra cho tất cả các nguyên công vào hệ thống phiếu công nghệ theo quy chuẩn hồ sơ thiết kế chế tạo máy.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật cụ thể:
- Xác lập chế độ sản xuất và vật liệu: Xác định chính xác quy mô sản xuất loạt vừa ($N = 3622,5\text{ chi tiết/năm}$) đối với chi tiết khớp nối khối lượng $0,365\text{ kg}$ làm từ thép C35 có giới hạn bền kéo $510 - 570\text{ N/mm}^2$.
- Quy trình công nghệ 11 nguyên công: Thiết lập tiến trình công nghệ hoàn chỉnh từ chuẩn bị phôi đúc cấp II (khuôn cát mẫu kim loại, dung sai $\pm 0,8\text{ mm}$), qua các nguyên công tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, mài tinh, khoan, khoét, taro, doa đến tổng kiểm tra.
- Đồng bộ hóa trang thiết bị và chế độ cắt: Lựa chọn hệ thống máy công cụ phù hợp (máy tiện T616, máy khoan đứng 2A125/2A215, máy doa 278), đồ gá tiêu chuẩn (mâm cặp 3 chấu, khối V, chốt trám), dụng cụ cắt hợp kim T15K6 và thép gió P18/HSS; xác định đầy đủ các chế độ cắt ($t, s, v, n$) và thời gian cơ bản $T_0$.
- Đóng góp kỹ thuật: Cung cấp hồ sơ công nghệ hoàn chỉnh gồm bản thuyết minh tính toán chi tiết và 05 bản vẽ kỹ thuật khổ A3, chứng minh tính khả thi trong gia công thực tế trên các dòng máy công cụ phổ biến tại Việt Nam.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Phạm vi nghiên cứu chủ yếu tập trung vào tính toán quy trình công nghệ trên các máy công cụ vạn năng truyền thống (T616, 2A125, 278);
- Đồ gá sử dụng chủ yếu là đồ gá tiêu chuẩn (mâm cặp 3 chấu tự định tâm, khối V, phiến tỳ), chưa thiết kế các bộ đồ gá chuyên dùng chuyên biệt cho từng nguyên công khoan - doa hệ lỗ để tối ưu hóa thời gian phụ;
- Chưa khảo sát chi phí kinh tế thực tế và giá thành gia công chi tiết theo đơn giá biến động của thị trường.
- Hướng phát triển:
- Nghiên cứu thiết kế chi tiết đồ gá chuyên dùng (cơ cấu kẹp nhanh cơ khí hoặc khí nén) cho nguyên công khoan/khoét/doa nhằm nâng cao năng suất gá đặt;
- Chuyển đổi tiến trình công nghệ sang gia công trên máy công cụ điều khiển số (tiện CNC, trung tâm gia công CNC) để tích hợp các bước công nghệ, giảm sai số gá đặt và rút ngắn chu kỳ sản xuất.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu chuyên khảo kỹ thuật có giá trị thực tiễn cho sinh viên và cán bộ kỹ thuật ngành Kỹ thuật Cơ khí, Chế tạo máy:
- Tài liệu học tập và thiết kế đồ án: Cung cấp tài liệu mẫu cho sinh viên chuyên ngành Cơ khí chế tạo máy khi thực hiện Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy hoặc Đồ án tốt nghiệp có chi tiết dạng đĩa, ống, khớp nối.
- Phương pháp tính toán chuẩn mực: Minh họa chi tiết quy trình tính toán giải tích lượng dư gia công (xác định sai số không gian phôi đúc, sai số gá đặt, biến cứng bề mặt) và phương pháp tính chế độ cắt theo 3 điều kiện bền kết hợp quy chuẩn thông số theo thuyết minh máy công cụ.
Câu hỏi thường gặp
1. Dạng sản xuất của chi tiết khớp nối được xác định là gì và căn cứ vào những số liệu nào?
Dạng sản xuất được xác định là sản xuất loạt vừa. Căn cứ xác định dựa vào sản lượng thực tế cần chế tạo $N = 3622,5\text{ chi tiết/năm}$ (tính toán từ sản lượng kế hoạch $N_0 = 3000$, tỷ lệ phụ tùng $\alpha = 15%$, tỷ lệ phế phẩm $\beta = 5%$) kết hợp với khối lượng chi tiết $m = 0,365\text{ kg}$ xác định từ mô hình 3D trên SolidWorks.
2. Chi tiết khớp nối được chế tạo từ vật liệu gì và các thông số cơ tính cơ bản là bao nhiêu?
Chi tiết được chế tạo từ thép carbon C35, có độ giãn dài tương đối 22%, giới hạn bền kéo $\sigma_b = 510 - 570\text{ N/mm}^2$, và giới hạn chảy $\sigma_{ch} = 305 - 390\text{ N/mm}^2$.
3. Tại sao tác giả không sử dụng dung dịch trơn nguội trong các nguyên công tiện sử dụng dao hợp kim cứng?
Theo thuyết minh đồ án (tham khảo tài liệu chuyên ngành), tác giả không sử dụng dung dịch trơn nguội khi tiện bằng dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 vì việc tưới nguội không liên tục hoặc sốc nhiệt có thể gây nứt vỡ cục bộ mảnh hợp kim cứng, dẫn đến dụng cụ cắt bị mòn hỏng trước thời hạn.
4. Những dòng máy công cụ nào được lựa chọn để thực hiện quy trình gia công?
Quy trình công nghệ sử dụng 4 dòng máy chính: máy tiện T616 (công suất động cơ $4\text{ kW}$), máy khoan đứng 2A125 (công suất $2,8\text{ kW}$), máy khoan đứng 2A215, và máy doa 278 (công suất $1,7\text{ kW}$).
5. Lượng dư nhỏ nhất $2Z_{min1}$ cho bước tiện thô bề mặt 3 được tính toán giải tích dựa trên những yếu tố nào?
Lượng dư nhỏ nhất cho bước tiện thô được tính theo công thức $2Z_{min1} = 2[R_{z0} + T_0 + \rho_0 + \varepsilon_{gd}]$, trong đó: nhám bề mặt và chiều sâu lớp hư hỏng phôi đúc $R_{z0} + T_0 = 800,\mu\text{m}$ (gồm $R_{z0} = 250,\mu\text{m}, T_0 = 300,\mu\text{m}$), sai số không gian phôi đúc $\rho_0 = 49,5,\mu\text{m}$ (tổng cộng $201,6,\mu\text{m}$), và sai số gá đặt trên mâm cặp 3 chấu $\varepsilon_{gd} = 420,\mu\text{m}$, cho kết quả $2Z_{min1} = 2039,\mu\text{m}$.
Kết luận
Đồ án môn học "Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết khớp nối" do sinh viên La Văn Nguyên thực hiện đã giải quyết trọn vẹn và chuẩn xác các nội dung kỹ thuật cốt lõi của môn học Công nghệ Chế tạo máy. Đề tài đã xây dựng thành công quy trình công nghệ 11 nguyên công với chế độ cắt, lượng dư và trang thiết bị gia công được tính toán định lượng chặt chẽ cho quy mô sản xuất loạt vừa. Đây là tài liệu thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh, phản ánh tính ứng dụng thực tiễn cao trong việc chế tạo các chi tiết cơ khí dạng khớp nối trong điều kiện sản xuất cơ khí hiện nay.