TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY -----o0o----- ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN KIÊN TRUNG Sinh viên Mã số sinh viên Lớp chuyên ngành Đinh Quang Bách 20171049 CK.09_K62 Nguyễn Văn Trung 20171845 CK.09_K62 Ngày ký duyệt đồ án …/…/2022 Ngày bảo vệ đồ án …/./2022 Đánh giá của thầy/cô hướng dẫn …/10 Ký tên: Đánh giá của thầy/cô hỏi thi …/10 Ký tên: HÀ NỘI 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH.5 PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.1 Phân tích chi tiết chức năng làm việc của chi tiết.1 Công dụng của chi tiết.2 Cấu tạo của chi tiết.3 Điều kiện làm việc của chi tiết.2 Phân tính về vật liệu chi tiết .7 PHẦN 2: PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT .9 PHẦN 3: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.1 Xác định sản lượng hằng năm của chi tiết gia công .2 Xác định trọng lượng của chi tiết .3 Xác định dạng sản xuất.11 PHẦN 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.12 PHẦN 5: LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG.1 Xác định đường lối công nghệ.3 Tiến trình công nghệ .4 Thiết kế nguyên công.15 PHẦN 6: TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI.1 Tính lượng dư cho bề mặt phẳng gia công ở nguyên công IV .1 Xác định các thành phần trong công thức.2 Tính lượng dư gia công .2 Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.28 PHẦN 7: TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT.30 Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Kiên Trung 1 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 7.1 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công IV .1 Thông số đầu vào .2 Tính toán chế độ cắt .2 Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại .32 PHẦN 8: TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN.1 Nguyên công 1: Phay mặt trên.2 Nguyên công 2: Phay mặt lắp bu lông.3 Nguyên công 3: Khoan, doa 2 lỗ ∅ 14.4 Nguyên công 4: Phay mặt đáy.5 Nguyên công 5 : Khoan Taro 4 lỗ M8.6 Nguyên công 6: Tiện lỗ ∅52 .7 Nguyên công 7: Tiện profin, tiện rãnh.8 Nguyên công 8: Mài tròn trong .9 Nguyên công 9: Phay hạ bậc trên máy CNC.39 PHẦN 9: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH CHO NGUYÊN CÔNG IV.1 Tính giá thành cho nguyên công IV: Phay mặt đáy .2 Tính giá thành cho nguyên công VI: Tiện lỗ ∅52.42 PHẦN 10:TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ TRÊN MÁY VẠN NĂNG.1 Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá.2 Phân tích sơ đồ định vị nguyên công IV.3 Tính toán lực kẹp .4 Chọn cơ cấu kẹp.5 Chọn các cơ cấu định vị.6 Tính toán sai số đồ gá .7 Bảng kê các chi tiết của đồ gá.50 PHẦN 11:NGUYÊN CÔNG CNC .1 Xác định các loại dụng cụ cắt cần thiết cho quá trình gia công.52 Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Kiên Trung 2 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 11.2 Chọn dụng cụ từ nhà sản xuất và các chế độ cắt tương ứng với dụng cụ đã chọn… .3 Thông số của máy CNC Hass VF-4-SE.4 Chương trình gia công CNC.56 TÀI LIỆU THAM KHẢO.76 Giảng viên hướng dẫn: TS.
Nguyễn Kiên Trung 3 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Chi tiết gia công. Bơm bánh răng ăn khớp trong. Tổ chức tế vi của gang xám.
Rãnh thoát dao. Tính toán trọng lượng chi tiết.Nguyên công kiểm tra. Mô phỏng chương trình CNC. Thời gian gia công.
Sơ đồ định vị nguyên công IV. Cơ cấu đòn kẹp liên động. Phiến tỳ phẳng. Chốt trụ ngắn.
Chốt trụ ngắn và chốt trám. Catalog dao phay ngón hãng SECO. Thông số mảnh dao. Bảng tra tốc độ cắt.
Mô phỏng chương trình gia công.55 Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Kiên Trung 4 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy là một đồ án quan trọng của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy. Đồ án cung cấp các kiến thức cơ bản để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo. Trong quá trình thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng ứng dụng những kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất, độc lập sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.
Trong đồ án này, em được nhận nhiệm vụ thiết kế quy trình gia công chi tiết dạng hộp, cụ thể là chi tiết mặt bích của bơm bánh răng ăn khớp trong. Trong thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế đồ gá trên máy công cụ vạn năng cũng như máy điều khiển số CNC. Ngoài vận dụng những kiến thức đã học, các tài liệu về thiết kế, em còn được sự hướng dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy Nguyễn Kiên Trung đã giúp em hoàn thành đồ án này. Với trình độ còn hạn chế, em mong được sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy để em thực sự vững vàng trước khi ra trường.
Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Đinh Quang Bách Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Kiên Trung 5 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT 1.1 Phân tích chi tiết chức năng làm việc của chi tiết Hình 1. Chi tiết gia công Hình 1. Bơm bánh răng ăn khớp trong Giảng viên hướng dẫn: TS.
Nguyễn Kiên Trung 6 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung 1.1 Công dụng của chi tiết 2022 Đồ án Công nghệ chế tạo máy _ Chi tiết yêu cầu gia công là chi tiết mặt bích của bơm bánh răng ăn khớp trong. _ Chi tiết là nắp đậy phần phía đầu trục của bơm bánh răng có công dụng che chắn chắn các chi tiết bên trong của bơm bánh răng. _ Một công dụng quan trọng của chi tiết đó là để lắp ổ lăn, đóng vai trò như một gối tựa để đỡ phần trục mang bánh răng của bơm. _ Ngoài ra, mặt bích còn có các lỗ để lắp bu lông cố định phần thân bơm và cũng có các lỗ để lắp bơm dầu với chi tiết khác của hệ thống thủy lực.2 Cấu tạo của chi tiết _ Ta nhận thấy chi tiết mặt bích là chi tiết dạng hộp; _ Chi tiết có nhiều mặt phẳng và có các lỗ vuông góc với mặt phẳng để bắt bu lông; _ Bên trong là các lỗ để lắp ổ lăn, vòng phanh; _ Bề mặt làm việc chủ yếu là mặt lắp ổ lăn và các mặt bắt bu lông.3 Điều kiện làm việc của chi tiết _ Khi bơm làm việc thì mặt bích chịu áp lực do dầu bên trong bơm tác dụng lên ở mặt trong của bích.
Do đó bích đầu phải được lắp ghép chặt với thân bơm để tránh cho nó không được cứng vững trong khi đang làm việc. _ Trong quá trình làm việc, chi tiết chịu tải trọng rung động và thay đổi liên tục, chịu xoắn, uốn và nén.2 Phân tính về vật liệu chi tiết _ Thép: + Mác thép C45 là một loại thép hợp kim có hàm lượng carbon cao lên đến 0,45%. Ngoài ra loại thép này có chứa các tạp chất khác như silic, lưu huỳnh, mangan, crom…. Có độ cứng, độ kéo phù hợp cho việc chế tạo khuôn mẫu.
Ứng dụng trong cơ khí chế tạo máy, các chi tiết chịu tải trọng cao và sự va đập mạnh. + Độ bền kéo của thép C45 là 610 Mpa. Thành phần hóa học thép C45 %C %Si %Mn %P %S %Cr %Ni Không lớn hơn 0,42-0,50 0,16-0,36 0,50-0,80 0,04 0,04 0,25 0,25 Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Kiên Trung 7 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 _ Gang: + Gang xám có giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất.
Gang xám có tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao, do tổ chức xốp nên cũng là ưu điểm cho các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt. + Do những đặc tính trên, người ta sử dụng chúng rất nhiều trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn, có độ phức tạp cao, các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tốt. Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử dụng đến >70% tổng trọng lượng. Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,…), thân máy của động cơ đốt trong… cũng được sản xuất từ gang xám.
⇨ Để đảm bảo độ cứng vững, chịu tải tốt và tính kinh tế ta lựa chọn vật liệu là gang xám 15-32. _ Thông số gang xám 15-32 (GX 15-32): Bảng 1. Thông số GX 15-32 %C %Si %Mn %S %P [ ]bk [ ]bu δ(Mpa) δ(Mpa) 3-3.00 150 320 _ Tổ chức tế vi của gang xám: + Gang xám là loại gang mà hầu hết cacbon ở dạng graphit hình tấm. Vì có graphit nên mặt gãy có màu xám.
+ Gang xám có cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit dạng tấm, nền của gang xám có thể là: pherit, peclit – pherit, peclit. Tổ chức tế vi của gang xám Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Kiên Trung 8 Sinh viên thực hiện: Đinh Quang Bách_Nguyễn Văn Trung Đồ án Công nghệ chế tạo máy 2022 PHẦN 2: PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT _ Kết cấu đã cho có độ cứng vững khá cao, đảm bảo điều kiện để gia công, làm việc; _ Các lỗ trên hộp đều là các lỗ thông suốt _ Hàng lỗ chính được làm nhỏ dần từ ngoài vào trong để đảm bảo trong việc lắp ráp; _ Độ nhám và độ chính xác của các mặt phẳng có thể đạt được bằng các phương pháp gia công thông thường như phay thô, phay tinh. _ Kích thước ∅40±0,025với nhám bề mặt Ra 0,63 có thể đạt được bằng phương pháp mài _ Ổ lăn được hạn chế di chuyển dọc trục bằng vòng phanh và thành hộp.
Nhận thấy ở vị trí lắp ổ lăn yêu cầu độ nhám bề mặt cao (Ra 0,63) cần phải thực hiện nguyên công gia công tinh là mài nên để đảm bảo việc thoát đá mài cần phải có rãnh. Rãnh thoát dao Giảng viên hướng dẫn: TS.