Lời nói đầu Hiện nay trong các nghành kinh tế nói chung và đặc biệt là nghành cơ khí đòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tơng đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các nghành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân. Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu đợc đối với sinh viên chuyên nghành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Mục lục I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trang 4 II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết trang 5 III. Xác định dạng sản xuất trang 5 IV. Chọn phơng pháp chế tạo phôi trang 6 V. Tra cấp chính xác lỗ trang 6 VI. Kiểm tra độ bóng bề mặt gia công trang 6 VII. Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại trang 8 VIII. Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại trang 10 IX. Xác định thời gian nguyên công trang 28 X. Thit k gỏ cho nguyờn cụng gia cụng l 30 mm trang 33 Tài liệu tham khảo 1. Công nghệ chế tạo máy tập I,tập II 2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I 3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II 4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III 5. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I-1976 6. Atlas đồ gá (Trần Văn Địch) 7. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá (Lê Văn Tiến-Trần Văn Địch- Trần Xuân Việt) 8. Nguyên lý gia công vật liệu (Nguyễn Duy-Bành Tiến Long-Trần Thế Lục) 9. Giáo trình vật liệu học (Nghiêm Hùng) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán . Phân tích chức năng làm việc của chi tiết - Căn cứ vào bản vẽ chi tiết thân gối đỡ phụ với vật liệu là GX15-32 (gang xám 15-32). - Ta thấy rằng chi tiết này có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào, đợc lắp với thân máy bằng vít, chi tiết có lỗ bậc để đa trục ra, lắp vòng bi và vòng chắn cao su để chắn bụi và dầu. Nh vậy có thể coi chi tiết thân đỡ này nh một chi tiết dạng bạc. - Tra cấp chính xác: - Lỗ 01,0 03,0 150 + cấp chính xác : 004,0 021,0 6150 + K - Lỗ 02,0 100 Cấp chính xác: 017,0 7100 Js - Mặt ngoài 1,0 2,0 160 Cấp chính xác: 043,0 143,0 9160 P - 2,0 190 Cấp chính xác 145,0 11190 Js - Trên chi tiết ta thấy những bề mặt làm việc chủ yếu là: + Mặt trụ rỗng trong 004,0 021,0 6150 + K + Mặt trụ rỗng trong 017,0 017,0 7100 + Js + Mặt đầu Ra2,5 + Mặt trụ ngoài 043,0 143,0 9160 P Yêu cầu kĩ thuật: đảm bảo độ đồng tâm giữa 160,150,100 và đảm bảo độ đồng tâm giữa đờng tâm các kích thớc đó với mặt đầu Ra2,5 Vật liệu chế tạo bạc đỡ là Gang xám GX15-32. Thành phần hoá học của GX15-32: Độ cứng C Si Mặt ngoài S P HB 200 3,0 3,7 1,2 2,5 0,25 < 0,12 0,05 1,00 1,00 Nếu nh Thép là kim loại có cơ tính tổng hợp cao, có thể chịu tải trọng rất nặng, độ bền cao và độ dai va đập. Thì, gang lại là vật liệu có cơ tính không cao, độ bền thấp, độ dẻo và độ dai va đập thấp, có thể coi là vật liệu giòn. Tuy vậy với bạc đỡ làm việc trong điều kiện không quá khắc nghiệt, mặt làm việc luôn chịu ma sát và mài mòn thì gang xám lại có u điểm: trong gang xám có thành phần Grafit có khả năng tự bôi trơn nên làm tăng tính chống mài mòn. Hơn nữa, gang là vật liệu khá rẻ, dễ gia công cắt gọt bởi phoi là phoi vụn (do sự có mặt của Grafit), là vật liệu có tính chảy loãng cao, rất thích hợp cho phơng pháp chọn phôi là phôi đúc. Nếu chọn đợc phơng pháp đúc hợp lý sẽ nâng cao đợc cơ tính của vật liệu. . Phân tích tính công nghệ trong kết cấu: Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng nh những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lợng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm. Chi tiết bạc đỡ (hình trên) đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc từ gang xám GX15- 32. Chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via. Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những nhợc điểm sau: - Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạng hớng kính cần đợc lu ý - Chi tiết có lỗ bậc nên khó khăn trong việc gá đặt và gia công - Mặt làm việc (mặt lỗ 150) yêu cầu độ nhám Ra=1,25( ccx6) và ặt lỗ 100( ccx7) là hợp lý vì 150 dùng để lắp ổ bi nên cần độ chính xác cao và 100 dùng để lắp vòng chặn nên ccx7 là đủ. - Với mặt ngoài (160), yêu cầu CCX9 là hợp lý. - Các mặt còn lại không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt đợc độ bóng và độ chính xác. Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu nh ở trên, nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong điều kiện sản xuất hàng loạt vừa I. Xác định dạng sản xuất: - Trọng lợng của chi tiết đợc xác định: Q 1 = V . (kg) Q 1 : Trọng lợng chi tiết (kg) : Trọng lợng riêng của vật liệu chọn = 7 (kG/dm 3 ) V: Thể tích của chi tiết (dm 3 ) V = V 1 + V 2 + V 3 ( V 4 + V 5 + V 6 + V 7 ) V 1 = x 80 2 x 22 = 442336,24 (mm 3 ) V 2 = x 265 2 x 25 = 1755625 (mm 3 ) V 3 = x 105 2 x 32 = 352800(mm 3 ) V 4 = x 40,5 2 x 12 = 61835,97(mm 3 ) V 5 = x 50 2 x 15 = 117809,72(mm 3 ) V 6 = x 67,5 2 x6 = 685883,29(mm 3 ) V 7 = x 75 2 x 52 = 918915,85(mm 3 ) V = 2121684,63(mm 3 ) Q 1 = V . = 2121684,63 . 7 = 14 (kg) - Sản lợng ) 100 1( 1 + += mNN N 1 = 400: Số lợng sản phẩm cần chế tạo trong một năm( bảng 2.6) m : só lợng chi tiết trong 1 sản phẩm : số lợng dự phòng do sai hang khi tạo phôI gây ra. Chọn = 5% : lợng sản phẩm dự trũ cho hang hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ. Chọn = 5%. 440) 100 10 _1(1.400 =+=N IV. Chọn phơng pháp chế tạo phôi : Vật liệu để chế tạo gối đỡ phụ là gang xám GX15-32 và chi tiết có dạng bạc. Ph- ơng pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó cho một số u điểm đặc biệt quan trọng mà phơng pháp khác không có đợc: - Phôi không bị nứt, vỡ khi chế tạo. - Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ. - Giá thành tạo khuôn rẻ. - Ngoài ra, nếu chọn đợc phơng pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tính cũng rất cao. Bên cạnh đó, nó có một số nhợc điểm: - Lợng d lớn. - Độ chính xác của phôi không cao. - Năng suất thấp. - Phôi dễ mắc khuyết tật. Ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát.Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lợng d lớn. Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lợng lớn. Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Phơng pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá. V.TRìNH Tự nguyên công 1 Nguyên công I: Tiện thô mặt đầu phía trục ra, mặt ngoài 160, mặt A, mặt trong 81 1.1. Gá đặt: Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và măt đầu . s 4 s 3 s 2 s 1 Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc rự do. . 1.2. Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện vạn năng T620 1.3. Chọn dao: dùng dao tiện đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8. - Tiện mặt đầu: Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh thép gió, kích thớc dao 25x16x45 o . - Tiện ngoài và mặt A: Dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió, kích th- ớc dao 25x16x140. 2 Nguyên công II: Tiện thô mặt đầu còn lại, mặt ngoài 210, mặt B, mặt trong 150, mặt C, mặt trong 135, mặt D, mặt trong 100, mặt E. 1.1. Định vị: Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và măt đầu . Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc rự do. 1.2. Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện T620. 1.3. Chọn dao : - Tiện mặt đầu: Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh thép gió, kích thớc dao 25x16x45 o . - Tiện ngoài và mặt B: Dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió, kích th- ớc dao 25x16x140. s 8 s 9 s 7 s 6 s 5 s 4 s 3 s 2 s 1 - .Tiện lỗ trong: Dao tiện lỗ có góc nghiêng chính = 90 0 gắn mảnh hợp kim cứng với kích thớc20x20x200 3.Nguyên công III: Tiện tinh mặt đầu, mặt trong 150, mặt C, mặt trong 100 1.1 Định vị: Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và măt đầu . Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc rự do. . 1.2 Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện T620. 1.3 Chọn dao : - Tiện mặt đầu: Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh thép gió, kích thớc dao 25x16x45 o - .Tiện lỗ trong: Dao tiện lỗ có góc nghiêng chính = 90 0 gắn mảnh hợp kim cứng với kích thớc20x20x200 4 Nguyên công IV: Tiện tinh 160 1.1. Định vị: Chuẩn định vì là lỗ trụ và mặt đầu. Định vị và kẹp chặt trên mâm cắp 3 chấu tự định tâm, khống chế 5 bậc tự do 1.2. Chọn máy: Thực hiện trên máy tiện T620. 1.3. Chọn dao: s 4 s 3 s 2 s 1 s -Tiện ngoài : Dao tiện rãnh thân cong gắn mảnh thép gió, kích thớc dao 25x16x140 5 Nguyên công V: khoan 4 lỗ 26 1.1. Lập sơ đồ gá đặt: Chuẩn định vị là mặt đẩu, lỗ trong khống chế 5 bậc tự do. Dùng thêm một chốt trụ tỳ vào mặt lồi để chống xoay. Định và kẹp chặt trên đồ gá khoan khống chế 6 bậc tự do. Toàn bộ đồ gá đợc đặt trên bàn quay phân độ. Sauk hi gia công xong một lỗ ta phân độ 90 0 và gia công lỗ tiếp theo. 1.2.Chọn máy: Thực hiện trên máy khoan đứng: K125 1.3.Chọn dao: Chọn dao khoan và dao doa có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng. - Dao khoan ruột gà đuôi côn: Kích thớc dao:250x170.Đờng kính dao 25 6 Nguyên công VI: khoan và ta rô 4 lỗ M12x25 1.1. lập sơ đồ gá đặt S 5 n m S 1 Chuẩn định vị mặt A và mặt trong khống chế 5 bậc tự do, ding thêm một chốt trám để chống xoay.Định vị và kẹp chặt trên đồ gá khoan, khống chế 6 bậc tự do.Toàn bộ đồ gá đợc đặt trên bàn quay phân độ. Sau khi gia công xong một lỗ ta phân độ 90 0 và gia công lỗ tiếp theo. 1.2 . Chọn máy: Thực hiện trên máy khoan đứng: K125. 1.3. Chọn dao: Chọn dao khoan và tarô có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng. - Dao khoan ruột gà đuôi côn: Kích thớc dao:250x170. Đờng kính 10 - Dùng tarô ngắn có cổ dùng cho ren hệ mét. Đờng kính 12 7 Nguyên công VII: kiểm tra độ đồng tâm của 160, 150, 100. Kiểm tra độ vuông góc của đờng tâm đó với mặt đầu phía nối với thân máy. VI .Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại: 1. Tính lợng d khi gia công lỗ 150 Phôi đúc, khối lợng 14,85 kg. Gia công lỗ bằng 2 nguyên công tiện thô và tiện tinh. Lợng d gia công tối thiểu: )(22 22 111min iiaiZi TRZ +++= 1Zi R - chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công sát trớc để lại 1a T - chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị h hang do bớc công nghệ sát trớc để lại 1i - sai lệch vị trí tơng quan và sai số không gian tổng cộng do bớc công nghế sát trớc để lại i - sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiên. [...]... lợng d cho các bề mặt còn lại: - Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có: Lợng d gia công các lỗ bậc còn lại: 2Z = 3,5 (mm) Lợng d gia công mặt A và mặt đàu phía trục ra: Z = 4 (mm) Lợng d gia công mặt B và mặt đầu nối với thân máy: Z = 3,5 (mm) Lợng d gia công mặt trụ ngoài 160: 2Z = 4 (mm) Lợng d gia công mặt trụ ngoài 210: 2Z = 3,5 (mm) VII.Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho. .. ph) 1000 1000 1.2.4 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bớc nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở nguyên công I, bớc Tiện mặt A là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bớc nguyên công này nh sau: ` NC = 2,4 (KW) Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt II Nguyên công II: Tiện thô... 1.2.4 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bớc nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở bớc Tiện mặt đầu là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bớc nguyên công này nh sau: ` NC = 2,4 (KW) Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt IV Nguyên công IV: tiện tinh 160 1.1 Lợng d gia công: ... n = 300 (vòng/phút) Vtt = 3,14.12 .300 = 11,3(m / ph) 1000 1.3 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bớc nguyên công có công suất cắt lớn nhất Khi tarô lực cắt và momen cắt nhỏ hơn so với khi khoan do vậy ta chọn công suất máy và thiết kế đồ gá theo bớc khoan Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bớc nguyên công này nh sau: NC = 2,4 (KW) Nh vậy thực hiện nguyên. .. cho bớc nguyên công này nh sau: NC = 2,4 (KW) Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy K125 đã đảm bảo công suất cắt  VIII Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan lỗ M12x25 1 Các bớc gia công: Khoan 4 lỗ 11 với chiều sâu 25 mm sau đó ta rô để đợc 4 lỗ M12x25 Khi tarô thì lực cắt và momen cắt nhỏ hơn so với khi khoan do vậy ta thiết kế đồ gá theo bớc khoan W M n m P 0 S2 S1 * Mô men cắt và lực chiều trục:... 102,41(m / ph) 1000 1000 1.2.4 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bớc nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở bớc Tiện mặt đầu là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bớc nguyên công này nh sau: ` NC = 2,4 (KW) Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt III Nguyên công III : tiện tinh mặt... theo máy: nm = 300 (vòng / phút) - Tốc độ cắt thực tế Vtt = D.nm 3,14.26 .300 = 24,50 (m/ph) = 1000 1000 1.2 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bớc nguyên công có công suất cắt lớn nhất Tra STCNCTM Ta có công suất cắt cho bớc nguyên công này nh sau: NC = 2,4 (KW) Nh vậy thực hiện nguyên công trên máy K125 đã đảm bảo công suất cắt VI Nguyên công VI: khoan... đợc gá trên đồ gá m= 0,2 400 = 4 (àm) lđ = 10 àm: Sai số do lắp đặt, điều chỉnh đồ gá C= 0: Sai số chuẩn do định vị chi tiết (ở đây chuẩn định vị trùng gốc kích thớc) ct = 100 2 51,5 2 4 2 10 2 0 , 98,025 (àm) x Xác định thời gian nguyên công Thời gian gia công cơ bản (T 0) là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc và tính chất cơ lý của chi tiết Thời gian gia công. .. ráp đồ gá + Sai số gá đặt cho phép: 2 2 2 2 2 gđ = c + k + m + ld + ctlr [ gd ] = 5 : 2 1 1 ctlr = [ ] gd 2 2 2 k2 m ld c2 Trong đó: gd= 0,1 (mm) = 100 àm K = C.Q (Bảng 20 HD thiết kế đồ án CNCTM) 2L C = 0,8: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công Q = W = 309 3,78 (KG): Lực kẹp L = 25 (mm) : Chiều dài chỗ tiếp xúc k = 0,8 .309 3,78 = 51,5 (àm) 2.25 m= N : Là sai số mòn của đồ gá. .. 0,4 (phút) * Thời gian nguyên công Tnc = T0 + TP + TPV + Ttn Trong đó: T0: Thời gian cơ bản; T0 = 0,4 (phút) TP = 10% T0 = 0,1 0,4 = 0,04 (phút ): Là thời gian phụ TPV = 11% T0 = 0,11 0,4 = 0,044 (phút): Là thời gian phục vụ Ttn= 5% T0 = 0,05 0,4 = 0,02 (phút): Là thời gian nghỉ Vậy thời gian nguyên công là: Tnc = 0,504(phút) 5 Nguyên công V: khoan 4 lỗ 26: * Khoan lỗ 26 L = 32 (mm) L1 = d 25 cotg . 3,5 (mm) Lợng d gia công mặt trụ ngoài 160: 2Z = 4 (mm) Lợng d gia công mặt trụ ngoài 210: 2Z = 3,5 (mm) VII.Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại I. nguyên. cho các bề mặt còn lại: - Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có: Lợng d gia công các lỗ bậc còn lại: 2Z = 3,5 (mm) Lợng d gia công mặt A và mặt đàu phía trục ra: Z = 4 (mm) Lợng d gia công. mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại: 1. Tính lợng d khi gia công lỗ 150 Phôi đúc, khối lợng 14,85 kg. Gia công lỗ bằng 2 nguyên công tiện thô và tiện tinh. Lợng d gia công tối thiểu: )(22 22 111min