Đặt vấn đề - Hiện nay sinh viên Cơ khí chế tạo máy và các ngành cơ khí nói chung hiểu biết về đồ gá chƣa kĩ , nhiều sinh viên còn rất mơ hồ về đồ gá vì : Thiếu kiến thức thực tế về đồ gá. - Các bản vẽ đồ gá trong Atlat và trong sách đồ gá thƣờng là không rõ ràng - Để giúp sinh viên có cái nhìn thực tế về đồ gá và có một tài liệu tƣơng đối đầy đủ về đồ gá , Bộ môn công nghệ chế tạo máy đề nghị thực hiện Đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế và chế tạo các loại đồ gá trên máy Tiện , Phay dùng trong giảng dạy và học tập. - Chúng em nhận nhiệm vụ thiết kế đồ gá cho chi tiết Giá Lắp Bulong Cong. Mục tiêu đề tài Cung cấp phƣơng tiện trực quan dùng trong giảng dạy và học tập môn học Công nghệ chế tạo máy và Đồ án công nghệ chế tạo máy III.
Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế các loại đồ gá chuyên dùng cho một chi tiết cụ thể nhƣng tƣơng đối đặc trƣng ( Chi tiết dạng càng ) IV. Phƣơng pháp nghiên cứu - Tham khảo, nghiên cứu tài liệu : Các bản vẽ mẫu Phƣơng án tính toán thiết kế đồ gá Dung sai, yêu cầu kĩ thuật - Nghiên cứu, quan sát đồ gá thực tế - Tổng hợp kiến thức và đi đến thiết kế , chế tạo V. Nội dung Xuất phát từ một bản vẽ chi tiết đƣợc GVHD cho trƣớc. Đề tài gồm có các nhiệm vụ nhƣ sau : - Nghiên cứu chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất , xác đinh phƣơng pháp tạo phôi - Thiết lập trình tự gia công, thiết kế nguyên công - Thiết kế các đồ gá phục vụ cho quy trình công nghệ - Thiết kế, chế tạo một số đồ gá trong các đồ gá nói trên do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: KS.
HỒ VIẾT BÌNH TÌM HIỂU VỀ ĐỒ DÙNG DẠY HỌC - Ngày nay, khoa học kỹ thuật nói chung và ngành cơ khí nói riêng ngày càng phát triển. Tuy nhiên, sinh viên ngành cơ khí đa phần chỉ nắm đƣợc lý thuyết mà ít đƣợc tiếp cận tài liệu trực quan, vì vậy đồ án thiết kế đồ gá giá lắp bulong cong cung cấp tài liệu trực quan để phục vụ cho việc giảng dạy và học tập. - Việc thiết kế và chế tạo đồ gá cung cấp đƣợc phƣơng tiện giảng dạy cho giáo viên, giúp truyền đạt những kiến thức về môn học công nghệ chế tạo máy cho sinh viên một cách hiệu quả nhất. Sinh viên dựa vào mô hình đồ gá có thể hiểu rõ về phƣơng pháp gá đặt và đồ định vị để gia công chi tiết.
Từ đó, chất lƣợng môn học công nghệ chế tạo máy đƣợc nâng cao. - Việc thiết kế và chế tạo đồ gá phải tuân thủ những yêu cầu: + Tài liệu cung cấp chính xác + Mô hình: Nhẹ, tính thẩm mỹ cao, thấy rõ đƣợc phƣơng pháp gá đặt chi tiết. do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: KS. HỒ VIẾT BÌNH CHƢƠNG I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI I.
NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1. Nghiên cứu chi tiết gia công - Đọc bản vẽ chi tiết - Sau khi đọc bản vẽ chi tiết thì xác định đƣợc chi tiết thuộc dạng càng. chi tiết là giá lắp bulong cong và có đầy đủ kích thƣớc, dung sai và độ nhám. - Theo bản vẽ có độ bóng bề mặt là Ra1,25 nên ta chọn cấp chính xác là IT7 (bảng 2- 1,trang 15, tài liệu [5]).
- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết - Chi tiết đƣợc dùng để lắp các bulong cong. - Những bề mặt làm việc và những kích thƣớc quan trọng: Bề mặt lỗ ∅24 có độ bóng Ra1,25 Bề mặt lỗ ∅15 có độ bóng Ra1,25 Bề mặt đáy l = 52 mm có độ nhám Rz20 Mặt đầu của trụ ø52 có độ nhám Rz20 2. Xác định dạng sản xuất - Tính sản lƣợng thực tế: Sản lƣợng thực tế hàng năm đƣợc xác định theo công thức: N = N0 .(1 + /100) (chiếc/năm) Trong đó: N: số chi tiết thực tế đƣợc sản xuất trong một năm N0: số chi tiết theo kế hoạch năm β: số % chi tiết đƣợc chế tạo thêm để dự trữ (β = 5% ÷ 7%) α: số % phế phẩm (α = 3% ÷ 6%) Ta chọn =5%, chọn = 5% N= 50. - Tính khối lƣợng chi tiết Khối lƣợng của chi tiết đƣợc xác định theo công thức: Q = V × d Q : khối lƣợng của chi tiết (Kg) V : thể tích của chi tiết d : khối lƣợng riêng của vật liệu (kg/dm3) 1 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: KS.
HỒ VIẾT BÌNH Thể tích của chi tiết là : 1,3 dm3, đƣợc tính bằng phần mềm solidworks nhƣ sau: analisis\measure\volume. - Từ Q và N ta tra bảng 2.2, tài liệu [5] ta có dạng sản xuất là hàng khối. - Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: +Độ cứng vững của càng: Càng có kết cấu dạng thanh và có thể cong trong không gian nên phải chú ý khả năng bị uốn khi cắt. + Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng nên nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu của càng nên đối xứng qua một mặt phẳng nào đó. Đối với những càng có lỗ vuông góc với nhua thì kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công lỗ đó. + Kết cấu càng phải thuận tiện cho việc gia công nhiều chi tiết cùng lúc. + Hình dáng càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
Tra lƣợng dƣ đúc Mặt đáy: 3mm Mặt lỗ: 2 mm 2 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: KS. HỒ VIẾT BÌNH II. CHỌN PHÔI VÀ PHƢƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 1. Chọn dạng phôi.
Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán. Xác định loại và phƣơng pháp chế tạo phôi nhằm mụt 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 gai công chi tiết là thấp nhất. Khi xác định loại phôi và phƣơng pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu về chiệu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thƣớc, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc… Sản lƣơng lƣợng 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 phƣơng pháp tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến các đặc tính của phôi và lƣợng dƣ gia công ứng với loại phôi đó. Sau đây là một số đặc tính quan trọng của các loại phôi thƣờng dung.
Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc đƣợc các chi tiết co hình dạng từ đơn giản đến phức tạp. Phƣơng pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ chính xác của phôi đúc thấp. Phƣơng pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho đọ chính xác của phôi đúc cao. Phƣơng pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kính thƣớc và khối lƣợng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng xuất không cao.Phƣơng pháp đúc trong khuôm kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn về kích thƣớc và khối lƣợng vật đúc, chi phí chế tạo khuôn cao, tuy nhiên phƣơng pháp này cho năng suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt.
Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thƣờng đƣợc sử dụng trong ngành chế tạo máy. Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho đọ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt. Ở phƣơng pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản nhƣng phawowng 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 nhƣng phụ thuộc vào độ chính xác khuôn, mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng chi tiết, 3 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: KS.
HỒ VIẾT BÌNH chi phí làm khuôn cao. Phƣơng pháp này khó đạt các kích thƣớc với đọ chính xác cấp 7-8, nhƣng chi tiết có hình dạng phức tạp. Có profin đơn giản nhƣ: tròn, vuông, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đƣờng kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích. Phôi cán định hình phổ biến thƣờng là phôi thép góc, thép hình: I, U, V…đƣợc dùng nhiều trong các kết cấu lắp, phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, đƣợc dùng chế tạo các toa tàu, các máy kéo máy nâng…Phôi cán có cơ tính cao, sai số phôi cán thƣờng thấp, độ chính xác thƣờng là cấp 912.
Phôi cán đƣợc dùng hợp lý trong trƣờng hợp sau, khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điếu 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 phƣơng pháp này để chế tạo phôi. Ngoài ra trong sản xuất thực tế ngƣời ta còn dùng phôi hàn nhƣng vi mô nhỏ hơn. Chọn phƣơng pháp chế tạo phôi. - Dựa vào đặc điểm của chi tiết và yêu cầu của bản vẽ ta chọn phƣơng pháp đúc: Vật liệu GX15-32.
Các phƣơng pháp đúc: a. Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ. Chất lƣợng 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=160m. Phƣơng pháp này cho năng suất trung bình, chất lƣợng bề mặt không cao, gây khó khăn cho những bề mặt không gai công cơ.Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại. Nếu công việc làm khuôn đƣợc 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=80m.=> chất lƣợng bề mặt của chi tiết tốt hơn phƣơng pháp đúc với mẫu gỗ, đúc đƣợc 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. 4 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: KS.