TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt C9 HỌC KÌ: 20202 Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thành Nhân Sinh viên thực hiện : Quách Trung Kiên Mã số sinh viên : 20171461 Lớp chuyên ngành : CK - 08 Lớp tín chỉ : 705655 Ngày kí duyệt đồ án: …. Ngày bảo vệ đồ án: …. ĐÁNH GIÁ CỦA THẦY HƯỚNG DẪN …. ĐÁNH GIÁ CỦA THẦY HỎI THI …./2021 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ chế tạo máy vai trò quan trọng trong lĩnh vực gia công cơ khí, nó trực tiếp tác động vào quá trình sản xuất ra các sản phẩm cơ khí, công cụ sản xuất máy móc thiết bị cho nền kinh tế quốc dân.
Việc nắm bắt được vai trò quan trọng của nguyên công chế tạo sản phẩm cũng như khả năng thiết kế chế tạo tối ưu hoá là một đòi hỏi bắt buộc đối với người làm công tác kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí có như vậy mới có thể đạt được yêu cầu kỹ thuật, năng suất cho quá trình chế tạo cơ khí đóng góp cho quá trình phát triển chung của đất nước. Vì những lí do trên nên việc hoàn thành đồ án môn học “Công nghệ chế tạo máy” đóng vai trò quan trọng và cần thiết đối với mỗi sinh viên làm quen rèn luyện kỹ năng thiết kế đế chuẩn bị cho công tác sau này. Để hoàn thành đồ án môn học này có sự cố gắng của bản thân em và sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn đặc biệt là thầy Nguyễn Thành Nhân đã hưỡng dẫn và chỉ bảo trong suốt quá trình làm đồ án. Sinh viên thực hiện Quách Trung Kiên GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên MỤC LỤC PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. Điều kiện kỹ thuật. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Xác định dạng sản suất.
Chọn phương pháp chế tạo phôi. 11 PHẦN 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT. Xác định đường lối công nghệ. Chọn phương pháp gia công.
Tiến trình công nghệ. Thiết lập nguyên công. Nguyên công 1: Phay 2 mặt đầu lỗ 𝜙28. Nguyên công 2: Khoan, khoét, doa lỗ 𝜙28.
Nguyên công 3: Phay 4 mặt đầu lỗ 𝜙22. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa 2 lỗ 𝜙22. Nguyên công 5: Tổng kiểm tra. 18 PHẦN 3: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.
Lượng dư gia công 4 mặt đầu của 2 lỗ ϕ22. Lượng dư cho các bề mặt còn lại. Thiết kế bản vẽ lồng phôi. 22 PHẦN 4: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI.
Tính chế độ cắt cho nguyên công phay bốn mặt đầu ϕ22. Tra chế độ cắt cho nguyên công phay 2 mặt đầu ϕ28. 29 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên 4. Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan, khoét, doa lỗ ϕ28.
Bước 1: Khoan lỗ 𝜙24. Bước 2: Khoét lỗ 𝜙27. Bước 3: Doa lỗ 𝜙28. Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan, khoét, doa 2 lỗ ϕ22.
Bước 1: Khoan lỗ 𝜙18. Bước 2: Khoét lỗ 𝜙21. Bước 3: Doa lỗ 𝜙22. 35 PHẦN 5: TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN CHO CÁC NGUYÊN CÔNG.
Nguyên công 1: Phay 2 mặt đầu lỗ ϕ28. Nguyên công 2: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ28. Nguyên công 3: Phay 4 mặt đầu lỗ ϕ22. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ22.
39 PHẦN 6: TÍNH VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ. Tính lực kẹp. Tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép. Lập bảng kê các chi tiết đồ gá.
Yêu cầu kỹ thuật. 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 46 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học GX15-32 .1: Phương pháp gia công các bề mặt .1: Chế độ cắt nguyên công phay 4 mặt đầu ϕ22 .2: Chế độ cắt nguyên công khoan, khoét, doa lỗ ϕ28 .3: Chế độ cắt nguyên công khoan, khoét, doa 2 lỗ ϕ22. 36 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Sơ đồ gá đặt nguyên công 1.2: Sơ đồ gá đặt nguyên công 2.3: Sơ đồ gá đặt nguyên công 3.4: Sơ đồ gá đặt nguyên công 4.5: Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ ϕ28 .6: Kiểm tra độ đồng tâm 2 lỗ ϕ22 .7: Kiểm tra độ không vuông góc giữa 2 đường tâm lỗ ϕ28 và ϕ22 .1: Sơ đồ tính lực kẹp.
41 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết Bản vẽ trong đề là chi tiết dạng càng. Các chi tiết dạng càng thường được sử dụng trong hệ thống cơ khí để biến chuyển động thẳng của một chi tiết thành chuyển động quay của chi tiết khác, ví dụ như piston của động cơ đốt trong – trục khuỷu. Một chức khác của càng gạt là thay đổi tỉ số trong hộp giảm tốc bằng cách đẩy các bánh răng.
Kích thước lớn nhất của chi tiết là l = 120mm. Chi tiết có bề mặt làm việc là mặt trụ, vì vậy mặt trụ phải được gia công chính xác, đảm bảo độ bóng, độ vuông góc giữa các lỗ ϕ22 và ϕ28, độ vuông góc giữa đường tâm trục và mặt đầu, độ đồng tâm giữa hai lỗ ϕ22, đạt chỉ tiêu công nghệ yêu cầu. Điều kiện kỹ thuật - Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác là 7 - Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ ϕ28H7 và ϕ22H7: 0,1mm/100mm - Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu: 0,1mm/100mm - Độ không đồng tâm giữa hai lỗ ϕ22: 0,05mm/100mm - Độ không song song của các mặt đầu lỗ ϕ22H7: 0,05mm/100mm - Độ cứng vật liệu HB180÷220 ⇔ HRC10÷19 - Độ nhám mặt đầu Rz40 - Độ nhám mặt trụ Rz20 1. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công.
Những chi tiết dạng càng phải chú ý các đặc điểm sau - Độ cứng vững của chi tiết - Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chi tiết nằm trên một mặt phẳng để tiện gá đặt - Kết cấu nên đối xứng qua một mặt phẳng - Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và tinh thống nhất - Kết cấu phải thuận lợi gia công nhiều chi tiết một lúc 10 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên Chi tiết này đã đáp ứng được tương đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết để gia công. Chi tiết này chỉ có độ cứng vững của hai càng là chưa đáp ứng được tính công nghệ, nên khi gia công ta phải thêm cứng vứng bằng chốt tỳ. Xác định dạng sản suất Muốn xác định dạng sản xuất ta cần phải biết sản lượng hàng năm N và khối lượng Q1 của chi tiết Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức (2) trang 12 [1]: α+β 4+6 N = N1.(1 + ) = 11000 (chi tiết) 100 100 Trong đó N – số chi tiết được sản xuất hàng năm N1 – số sản phẩm sản xuất hàng năm; N1 = 10000 (sản phẩm/năm) m – số chi tiết trong một sản phẩm; m = 1 (chi tiết) α – phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng; α = 4% β – số chi tiết được tạo thêm để dự trữ; β = 6% Trước khi tính khối lượng ta phải biết thể tích của chi tiết. Thể tích của chi tiết được tính bằng cách chia nhỏ chi tiết ban đầu thành các khối nhỏ.
Ta tính được V = 0,25 (dm3 ). Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức trang 13 [1]: Q1 = V.7,2 = 1,8 (kg) Ở đây Q1 – khối lượng chi tiết (kG) V – thể tích chi tiết (dm3 ); V = 0,25 (dm3 ) γ – khối lượng riêng vật liệu; γgang xám = 7,2 (kg/dm3 ) Tra bảng 2 trang 13 [1] với N = 11000 (chi tiết), Q1 = 1,8 (kg) suy ra được dạng sản xuất phù hợp là hàng loạt lớn. Chọn phương pháp chế tạo phôi Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, dạng sản xuất, cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi, tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích thước, dung sai của phôi.
11 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên Chi tiết thiết kế thuộc dạng càng, vật liệu yêu cầu là gang xám. Vì vậy, ta chọn phôi đúc, sản xuất hàng loạt nên ta chọn đúc trong khuôn kim loại. Chọn vật liệu là gang xám GX15-32. Với phương pháp này, vật đúc đạt cấp chính xác là 2.1: Thành phần hóa học GX15-32 Độ Thành phần hóa học % cứng C Si Mn P S Cr Ni Cu HB 180 ÷ 3÷3,6 1,6÷2,4 0,6÷0,9 0,15÷0,2 ≤0,12 0,2÷0,35 0,2÷0,4 ≤0,7 220 - Độ bền kéo 𝜎𝑘 = 150 (N/mm) - Độ bền uốn 𝜎𝑢 = 320 (N/mm) PHẦN 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 2.
Xác định đường lối công nghệ Chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng loạt và kết cấu của chi tiết có khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công. Từ đó chọn được phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự. Chọn phương pháp gia công Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn, để đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công). Để gia công chi tiết, máy vạn năng, đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo được sử dụng.
Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công và tra bảng 4 trang 20 [1], xác định được phương pháp gia công các bề mặt.1: Phương pháp gia công các bề mặt Mặt gia công Phương pháp gia Cấp chính xác Độ bóng công Mặt đầu lỗ ϕ28 Phay thô 4 1÷3 Lỗ ϕ28 Khoan, khoét 5 4÷6 Doa 3 5÷7 Mặt đầu lỗ ϕ22 Phay thô 4 1÷3 Lỗ ϕ22 Khoan, khoét 5 4÷6 Doa 3 5÷7 12 GVHD: TS Nguyễn Thành Nhân SVTH: Quách Trung Kiên 2.