Đồ án: Tập bản vẽ thuyết minh đồ án cnctm chi tiết càng gạt đôi

Tập bản vẽ thuyết minh đồ án CNCTM chi tiết càng gạt đôi gồm bản vẽ kỹ thuật, thuyết minh thiết kế và quy trình gia công chi tiết cơ khí chính xác.

• Tác giả: Huỳnh Hửu Trí
• Người hướng dẫn: ThS. Phan Thanh Vũ
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hcm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công Càng Gạt Đôi
• Loại tài liệu: Đồ Án
• Năm xuất bản: 2022-2023
• Địa điểm: Tp.Hcm

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Đồ án công nghệ chế tạo máy là một bài tập thực hành quan trọng trong chương trình đào tạo ngành Công nghệ chế tạo máy. Đồ án tập bản vẽ thuyết minh đồ án CNCTM chi được thiết kế nhằm giúp sinh viên áp dụng kiến thức về thiết kế quy trình công nghệ, gia công chi tiết máy và tính toán chế độ cắt vào thực tế. Với sản lượng 80.000 chiếc/năm, đồ án này yêu cầu sinh viên phải thực hiện phân tích kỹ lưỡng về tính công nghệ của kết cấu chi tiết, từ đó xây dựng quy trình sản xuất hợp lý. Nội dung đồ án bao gồm các bước: nghiên cứu chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất, chọn phôi, lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công chi tiết. Đây là một công cụ học tập hiệu quả giúp sinh viên nắm vững các kiến thức cơ bản về công nghệ chế tạo máy và chuẩn bị cho công việc kỹ sư trong ngành cơ khí.

1.1. Định Nghĩa Và Mục Đích Của Đồ Án

Đồ án CNCTM chi là bài tập học phần Công nghệ chế tạo máy yêu cầu sinh viên thiết kế quy trình gia công cho chi tiết máy. Mục đích chính là giúp sinh viên hiểu sâu về quy trình công nghệ, cách lựa chọn phương pháp tạo phôi, xác định thứ tự gia công hợp lý và tính toán chế độ cắt (n, s, t). Qua đó, sinh viên có thể áp dụng lý thuyết vào giải quyết vấn đề thực tế trong sản xuất công nghiệp với sản lượng lớn.

1.2. Yêu Cầu Của Sản Lượng Và Thiết Bị

Với sản lượng 80.000 chiếc/năm, đồ án yêu cầu lựa chọn dạng sản xuất hợp lý nhất. Sinh viên phải tự chọn các thiết bị gia công phù hợp như máy phay 6H11, máy khoan 2H135 để đảm bảo hiệu suất và chất lượng. Điều này giúp sinh viên hiểu rõ mối quan hệ giữa sản lượng, loại thiết bị và tính kinh tế của quy trình.

II. Nội Dung Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công

Quy trình thiết kế công nghệ gia công chi tiết CÀNG GẠT ĐÔI yêu cầu sinh viên phải thực hiện nhiều bước quan trọng. Trước tiên, cần nghiên cứu chi tiết về chức năng làm việc, tính công nghệ kết cấu và những yêu cầu kỹ thuật. Tiếp theo là xác định dạng sản xuất dựa vào sản lượng và điều kiện sản xuất. Sinh viên phải chọn phôi phù hợp và phương pháp tạo phôi (đúc,锻, cắt từ thanh, v.v.), đồng thời tra cứu lượng dư gia công cho các bề mặt. Bước quan trọng là lập tiến trình công nghệ, xác định thứ tự gia công, cách gá đặt chi tiết, so sánh các phương án gia công khác nhau. Cuối cùng, thiết kế nguyên công chi tiết với sơ đồ gá, lựa chọn loại dao cắt, vật liệu dao và tính toán chế độ cắt chi tiết.

2.1. Lựa Chọn Phôi Và Phương Pháp Tạo Phôi

Lựa chọn loại phôi (phôi đúc gang, phôi thép C45, v.v.) và phương pháp tạo phôi là bước quyết định. Sinh viên cần tra cứu lượng dư gia công cho mỗi bề mặt theo tiêu chuẩn công nghệ để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả kinh tế. Với dung sai kích thước ±IT14 đến ±IT15, việc xác định lượng dư gia công chính xác là rất quan trọng.

2.2. Thiết Kế Nguyên Công Và Chế Độ Cắt

Mỗi nguyên công cần vẽ sơ đồ gá đặt, chỉ rõ dụng cụ gá, điểm lấy chuẩn và hướng cắt. Chọn loại dao cắt (BK8, thép gió) và tính toán chế độ cắt: tốc độ quay (n), tiến công (s), độ sâu cắt (t). Tra cứu thời gian gia công cơ bản và thời gian phụ để tính tổng thời gian nguyên công.

III. Các Bước Gia công Chi Tiết CÀNG GẠT ĐÔI

Chi tiết CÀNG GẠT ĐÔI là một chi tiết cơ khí phức tạp có nhiều bề mặt cần gia công. Quy trình gia công bao gồm: NC1 - Phay mặt đầu A, D trên máy phay 6H11 với dao BK8, thực hiện phay thô (t=1,3mm) và phay tinh (t=0,4mm); NC3 - Khoan, khoét, doa lỗ trên máy khoan 2H135; NC7 - Phay mặt đầu I, K trên máy phay 6H81; NC8 - Khoan, khoét, doa lỗ trên máy phay 6H81. Mỗi nguyên công được thiết kế cụ thể với sơ đồ gá, dụng cụ và chế độ cắt chi tiết. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, mỗi bước gia công phải tuân thủ yêu cầu kỹ thuật về dung sai kích thước và độ nhám bề mặt.

3.1. Các Nguyên Công Gia Công Chính

Nguyên công phay (NC1, NC7) là những bước đầu tiên để gia công mặt đầu chi tiết. Sử dụng máy phay ngang với dao phay BK8, thực hiện phay thô và phay tinh. Nguyên công khoan, khoét, doa (NC3, NC8) dùng máy khoan 2H135 và máy phay 6H81 để tạo lỗ với đường kính Ø20 và doa lỗ theo yêu cầu. Các chế độ cắt được lựa chọn để đạt hiệu suất cao nhất trong khuôn khổ điều kiện thực tế.

3.2. Tính Toán Thời Gian Gia Công

Thời gian gia công cơ bản được tính cho mỗi nguyên công dựa trên công thức: To = L/(n×s), trong đó L là quãng đường cắt, n là số vòng quay, s là tiến công. Cộng với thời gian phụ (đặt dao, đo lường, v.v.), ta được tổng thời gian nguyên công. Việc tối ưu hóa chế độ cắt giúp giảm thời gian sản xuất và tăng năng suất lao động.

IV. Vẽ Bản Vẽ Thuyết Minh Và Yêu Cầu Kỹ Thuật

Bản vẽ thuyết minh là phần quan trọng của đồ án, bao gồm: bản vẽ sơ đồ nguyên công, bản vẽ lồng phôi, bản vẽ khuôn đúc, bản vẽ mẫu đúc, và bản vẽ chi tiết gia công. Mỗi bản vẽ phải thể hiện rõ kích thước, dung sai, độ nhám bề mặt và chế độ cắt. Yêu cầu kỹ thuật (YCKT) thường quy định: dung sai kích thước ±IT14 đến ±IT15 cho các bề mặt gia công, độ chính xác định vị không quá 0,03mm từ tâm chốt. Bản vẽ khuôn đúc (tỷ lệ 1:4) hiển thị lòng khuôn, hệ thống rót, chốt định vị, mặt phân khuôn. Bản vẽ CÀNG GẠT ĐÔI (tỷ lệ 1:2) chỉ rõ tất cả chi tiết lắp ráp, ký hiệu kích thước và yêu cầu kỹ thuật chi tiết.

4.1. Cấu Trúc Bản Vẽ Thuyết Minh

Bản vẽ sơ đồ nguyên công vẽ tỷ lệ 1:1, thể hiện thứ tự gia công và sơ đồ gá cho mỗi nguyên công. Bản vẽ khuôn đúc vẽ tỷ lệ 1:4 hiển thị cấu tạo khuôn với lòng khuôn, hệ thống rót, chốt định vị. Bản vẽ mẫu đúc vẽ tỷ lệ 1:2. Mỗi bản vẽ phải có khung tên đầy đủ với thông tin: tên đề tài, tỷ lệ, khối lượng, gv hướng dẫn, sinh viên, ngành học, lớp.

4.2. Yêu Cầu Kỹ Thuật Và Tiêu Chuẩn Vẽ

Yêu cầu kỹ thuật phải ghi rõ: dung sai kích thước ±IT14 hoặc ±IT15 cho các bề mặt; độ chính xác định vị (VD: ±0,03mm); độ nhám bề mặt theo tiêu chuẩn TCVN. Bản vẽ phải tuân theo tiêu chuẩn ISO về ký hiệu, hình chiếu và ghi kích thước. Mỗi chi tiết trong bản vẽ lắp ráp phải được đánh số và liệt kê trong bảng liệt kê chi tiết với vật liệu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI Bản vẽ chi tiết: 1. Nghiên cứu chi tiết gia công 1. Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết Càng gạt đôi đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cho trên bản vẽ. Công dụng và đặc điểm kết cấu của chi tiết Dựa vào bản vẽ chi tiết được nhận từ GVHD, ta thấy chi tiết này có dạng càng.

Căn cứ vào chương 2, sách CNCTM: Chi tiết này có bề mặt làm việc chính là 3 lỗ ∅ 40𝐻6 và 2 lỗ ∅20𝐻6 song song với nhau. Trong đó, 1 lỗ ∅20𝐻6 được chia làm 2 phần trên 2 tai của 1 càng của chi tiết bởi rãnh 20mm. Bên cạnh các bề mặt lỗ làm việc, thì 8 mặt đầu của 3 lỗ cũng được lắp với các chi tiết khác nên yêu cầu độ nhám bề mặt, độ chính xác các bề mặt, vị trí tương quan giữa các bề mặt này khá cao. Do không rõ chi tiết này nằm ở bộ phận nào của máy nên dựa vào yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ đã cho ta có thể phân tích như sau:  Lỗ ∅40𝐻6: Lắp với trục theo mối lắp H6/k6.

2 Lỗ ∅20𝐻6: Lắp với trục theo mối lắp H6/k6. - Chế độ lắp: lắp theo hệ thống lỗ H6. Đồ án Công nghệ Chế tạo máy Trang 8 GVHD: ThS.Phan Thanh Vũ SVTH: Huỳnh Hửu Trí - Cấp chính xác cấp 6: gia công khoét, doa. - Độ nhám bề mặt: Ra 2.5 Dung sai kích thước : Miền dung sai H6 chọn ∅40+0.021 0 (Theo bảng 6 trang 275 Dung sai - kỹ thuật đo (Th.Trần Quốc Hùng))  Các mặt đầu lỗ ∅40𝐻6, ∅ 20𝐻6 : Các bề mặt này có thể được 1 mặt nào đó của chi tiết khác áp vào.

- Cấp chính xác cấp 9: gia công phay thô + phay bán tinh. - Độ nhám bề mặt: Rz16 - Dung sai kích thước : 2 mặt đầu lỗ ∅40𝐻6: 120±0. 2 mặt đầu 2 lỗ ∅ 20𝐻6: 30±0. Vật liệu chi tiết - Chi tiết là gang xám, kí hiệu GX 18-36, theo có các thông số sau: - Giới hạn bền kéo 180 N/mm2 - Giới hạn bền uốn 320 N/mm2 - Gới hạn bền nén 600 N/mm2 - Độ dẻo dai (dãn dài tương đối)   0,5% - Độ cứng 170 - 229 HB, chọn HB = 200 - Dạng grafit: tấm nhỏ.

- Tính chất lý, hóa đủ đáp ứng chức năng phục vụ vào công nghệ chế tạo. - Chi tiết là gang xám kí hiệu: GX 16-36 nên ta chế tạo bằng phương pháp đúc. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Với chi tiết cho như bản vẽ, về kết cấu đã được đơn giản hóa gần như hoàn toàn. Với kết cấu đơn giản như vậy ta nên chọn phương pháp tạo phôi là đúc.

Các bề mặt gia công chủ yếu là các bề mặt lỗ và bề mặt phẳng, nên sử dụng các phương pháp gia công chủ yếu như: phay, khoan, khoét,doa… Vì những phương pháp này cho năng suất cao. Về cơ bản tất cả các bề mặt gia công thì dụng cụ cắt có thể tiếp cận được dễ dàng. Các lỗ của càng có thể đạt được độ chính xác bằng phương pháp khoét, doa. Xác định dạng sản xuất 1.

Sản lượng chi tiết cần chế tạo Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức: + N = N1 .000 là số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch. m = 1 : Số lượng chi tiết trong một sản phẩm.  : Số phần trăm phế phẩm trong quá trình chế tạo (3%- 6%) : Số phẩm trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5% - 7%) Đồ án Công nghệ Chế tạo máy Trang 9 GVHD: ThS.Phan Thanh Vũ SVTH: Huỳnh Hửu Trí Ta chọn =3%, chọn  = 5% 3+5  N= 80000. 100 Khối lượng chi tiết 1.

Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V .γ Trong đó: Q : khối lượng của chi tiết (Kg). V : thể tích của chi tiết. γ : khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3). Thể tích của chi tiết được tính gần là : 0,058 (dm3).

Khối lượng riêng của gang xám: (6,8 ÷ 7,4) (kg/dm3).(Tra sách Thiết kế ĐACNCTM trang 14)  Khối lượng chi tiết Q = 6. Dạng sản xuất và đặc trưng của nó Dựa theo sản lượng chi tiết và khối lượng chi tiết Q - trọng lượng chi tiết Dạng sản > 200 kg 4÷200 kg < 4 kg xuất Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) Đơn chiết <5 < 10 < 100 Hàng loạt 55 - 10 10 – 200 100 - 500 nhỏ Hàng loạt 100 - 300 200 – 500 500 - 7500 vừa Hoàng loạt 300 - 1000 500 – 1000 5000 - 50000 lớn Hàng khối > 1000 > 5000 > 50000  Ta xác định được dạng sản xuất là hàng khối. Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 1. Dạng phôi Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.

Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo hiệu quả kinh tế-kĩ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết là thấp nhất. Đồ án Công nghệ Chế tạo máy Trang 10 GVHD: ThS.Phan Thanh Vũ SVTH: Huỳnh Hửu Trí Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu về chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc,…). Sản lương lượng hàng năm của chi tiết. Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về thiết bị, trình độ chế tạo phôi,…).

Mặt khác khi xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến các đặc tính của phôi và lượng dư gia công ứng với loại phôi đó. Sau đây là một số đặc tính quan trọng của các loại phôi thường dùng: * Phôi đúc Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được các chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp. Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác của phôi đúc cao.

Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kính thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng xuất không cao. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn về kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khuôn cao, tuy nhiên phương pháp này cho năng suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt. * Phôi rèn Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được sử dụng trong ngành chế tạo máy. Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt.

Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản nhưng phương pháp này chỉ tạo chi tiết có hình dáng đơn giản và năng suất thấp. Rèn khuôn có độ chính xác cao, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác khuôn, mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng chi tiết, chi phí làm khuôn cao. Phương pháp này khó đạt các kích thước với độ chính xác cấp 7-8, những chi tiết có hình dạng phức tạp. * Phôi cán Có profin đơn giản như: tròn, vuông, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích.

Phôi cán định hình phổ biến thường là phôi thép góc, thép hình: I, U, V…được dùng nhiều trong các kết cấu lắp, phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng chế tạo các toa tàu, các máy kéo, máy nâng,… Phôi cán có cơ tính cao, sai số phôi cán thường thấp, độ chính xác thường là cấp 9-12. Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó quan trọng khi chế tạo chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền.  Chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có một số mặt gia công có độ chính xác cấp 6-7 ta không dùng phương pháp này để chế tạo phôi. Ngoài ra trong sản xuất thực tế người ta còn dùng phôi hàn nhưng phạm vi nhỏ hơn.

Đồ án Công nghệ Chế tạo máy Trang 11 GVHD: ThS.Phan Thanh Vũ SVTH: Huỳnh Hửu Trí 1. Chọn phương pháp chế tạo phôi  Chọn phôi Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi trên ta chọn phương pháp đúc vì: + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ. + Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản nên đầu tư thấp. + Phù hợp với sản xuất hàng khối.

+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác phôi đúc phù hợp.  Phương pháp chế tạo phôi Trong đúc phôi có những phương pháp sau: Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ - Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. - Loại phôi này có cấp chính xác IT16  IT17. - Độ nhám bề mặt: Rz=160 m.

 Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn cho những bề mặt không gia công cơ. Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại - Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ. - Cấp chính xác của phôi: IT15  IT16. - Độ nhám bề mặt: Rz=80m.

 Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được những chi tiết hình dạng lớn và phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn. Đúc trong khuôn kim loại - Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết và lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao. - Cấp chính xác của phôi: IT14  IT15. - Độ nhám bề mặt: Rz=40 m.

 Phương pháp này cho năng suất cao, đặt tính kĩ thuật tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp trong sản xuất hàng loạt vừa và lớn. Đúc ly tâm - Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đối xứng, rỗng,. đặc biệt là các chi tiết hình ống.