Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Văn Thắng đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cảm ơn. Ngày 20 tháng 11 năm 2013 SV Nguyễn Viết Thuận. CHƯƠNG MỘT PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT I. Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật. I.1. Phân tích chức năng làm việc. Bạc dẫn hướng là một chi tiết thuộc loại chi tiết điển hình dạng bạc, được dùng nhiều trong chế tạo máy. Chi tiết có hình trụ tròn, thành mỏng, trên chi tiết có mặt bích và có lỗ ngang φ5.2 để dẫn dầu bôi trơn. Bạc dẫn hướng được cố định với thân máy bởi bu lông. Chức năng chính của bạc đỡ là được dùng để dẫn hướng cho quá trình gia công tinh. Nhờ có bạc dẫn hướng, dụng cụ cắt có vị trí nhất định trong máy và quay tự do quanh một đường tâm đã định. Mặt làm việc chính của bạc dẫn hướng là mặt trong (lỗ φ35+0.025). Mặt này trong quá trình làm việc luôn tiếp xúc với dụng cụ cắt. Ngoài ra yêu cầu về độ chính xác của mặt ngoài (φ45+0.012) và độ chính xác về khoảng cách giữa tâm lỗ bắt bu lông và mặt trên cũng hết sức quan trọng. • Điều kiện làm việc của bạc dẫn hướng: Trong quá trình làm việc (dụng cụ cắt quay), bạc dẫn hướng luôn chịu tải trọng va đập và dao động. Mặt làm việc (φ35) luôn chịu ma sát và mài mòn, nhiệt độ làm việc tương đối cao. Tuy nhiên nó không đên mức quá khắc nghiệt bởi nó được bôi trơn trong quá trình làm việc. I.2. Điều kiện kỹ thuật. Với những đặc điểm về điều kiện làm việc và chức năng của bạc dẫn hướng như trên thì yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của bạc đỡ là độ đồng tâm giữa mặt ngoài (φ45) và mặt trong (φ35) cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ. Cụ thể ta phải đảm bảo: - Đường kính mặt ngoài (φ45) đạt CCX 6 : φ32 +0,012 . - Đường kính lỗ (φ35) đạt CCX 7: φ55 +0,025 . - Độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và lỗ ≤ 0,15mm. - Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ không lớn hơn 0,2mm/100mm bán kính. I.3. Vật liệu chế tạo. Vật liệu chế tạo bạc đỡ là thép C45 Thành phần hoá học của C45: C Si Mn S P Ni Cr HB 200 3,0 – 3,7 1,2 – 2,5 < 0,045 <0,045 0,30 0,30 Theo bảng 1.1(trang16-HDTKDACNCTM): - Xác định dạng sản xuất. Do yêu cầu đòi hỏi, dạng sản xuất được xác định gần đúng dựa vào khối lượng và số lượng chi tiết. Thép là kim loại có cơ tính tổng hợp cao, có thể chịu tải trọng nặng, độ bền cao và độ dai va đập.Phương pháp chọn phôi là phôi đúc. Nếu chọn được phương pháp đúc hợp lý sẽ nâng cao được cơ tính của vật liệu. II. Xác định dạng sản xuất. • Số lượng chi tiết: Yêu cầu sản lượng hàng năm là N 1 = 200000 chiếc/năm. ⇒ số chi tiết sản xuất hàng năm:       +       += 100 1. 100 1. 1 αβ mNN trong đó: - N 1 : sản lượng hàng năm; N 1 =200000chiếc/năm. - m: số chi tiết trong một sản phẩm; m=1. - α: số chi tiết phế phẩm; α=5%. - β: số chi tiết sản xuất thêm để dự trữ; β=5%. ⇒ 420000 100 5 1. 100 5 1.1.200000 =       +       +=N (chi tiết). • Trọng lượng chi tiết: Q=V.γ γ : trọng lượng riêng; với Gang: γ=7,852(Kg/cm 3 ). V: thể tích chi tiết. V=V 1 +V 2 +V 3 ⇒ Q =0,325 (kg) < 4 (Kg). Theo bảng 2 (trang13-hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM-Trần Văn Địch.2000): - Số lượng chi tiết sản xuất trong một năm: N=420000 (chi tiết). - Trọng lượng chi tiết: Q=0,325(kg) < 4 (kg) ⇒ Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng khối. Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc quy định kết cấu của chi tíêt. III. Phân tích tính côngnghệ trong kết cấu của chi tiết. Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như 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 lượng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm. Chi tiết bạc dẫn hướng (hình trên) được chế tạo bằng phương pháp đúc từ thép C45. Quá trình đúc không quá phức tạp , nhưng cần phải có mặt phân cách vì chi tiết có dạng tròn xoay nên không thể đúc trong một hòm khuôn. Cần lưu ý rằng bạc có đường kính lỗ là φ35, trong khi chiều dài lỗ là 65mm, do vậy việc tạo phôi có lỗ sẵn là không thể được. Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những nhược điểm sau: - Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạng hướng kính cần được lưu ý. - Hình dáng và vị trí của lỗ φ35 không cho phép ta gia công hết toàn bộ từ một phía. Như vậy khi gia công lỗ này, ta phải thay đổi gá đặt và quá trình này sẽ ảnh hưởng tới độ đồng tâm giữa lỗ và mặt ngoài cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ. - Mặt làm việc (mặt lỗ) yêu cầu độ nhám Ra=1,6 là hợp lý vì khi độ nhám bề mặt này càng cao thì khả năng diễn ra bôi trơn ma sát ướt càng dễ. Yêu cầu cấp chính xác đường kính lỗ đạt CCX6. Yêu cầu này ta có thể thực hiện được nhưng cũng gặp khó khăn bởi với cùng một CCX thì việc gia công trục bao giờ cũng dễ hơn, hơn nữaviệc gia công đạt yêu cầu đó là không cần thiết bởi trong thực tế, kiểu lắp giữa bạc và trục thông thường là các kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn: H7/e8 ; H7/f7 ….Như vậy, với đườn kính lỗ bạc chỉ cần gia công với CCX7 là đủ. - Với mặt ngoài (φ32), yêu cầu CCX7 và độ nhám Ra=2 là hợp lý tuy vậy, nếu ta thực hiện gia công toàn bộ mặt ngoài với cùng yêu cầu đó thì rất khó và không cần thiết. Do vậy ở đây ta có thể thực hiện hạ bậc mặt ngoài với các đường kính φ30, φ 50. Khi hạ bậc mặt ngoài cần lưu ý đến biến dạng hướng kính bởi lúc này chiều dầy thành bạc đã giảm xuống. - Các mặt còn lại không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt được độ bóng và độ chính xác. - Việc gia công hai lỗ bắt bu lông cũng gặp khó khăn bởi: + Không thể thực hiện trên máy nhiều trục chính do khoảng cách giữa hai tâm lỗ này nhỏ (35mm). - Về mặt vật liệu: Với việc chế tạo bạc bằng thép C45 là vật liệu có khả năng chống mài mòn cao . Tuy vây, về lâu dài vấn đề mài mòn vẫn không thể khắc phục được hết. Sau một thời gian làm việc, khe hở giữa bạc và dụng cụ gia công, không đảm bảo đúng chức năng làm việc ta phải thay bạc. Để tiết kiệm ta có thể dùng lót bạc. Với việc dùng lót bạc thì khi bạc bị mòn mặt làm việc ta chỉ cần đổi lót bạc khác thay vì việc phải đổi cả bạc. Việc thay thế cũng dễ dàng. Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu như ở trên, nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong điều kiện sản xuất hàng loạt lớn. CHƯƠNG II CHỌN PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI I. Chọn phôi: Đặc điểm của chi tiết dạng tròn xoay mặt khác khối lượng chi tiết nhỏ vật liệu sử dụng là thép 45 nên phương pháp dập thể tích là có lợi hơn cả. - Ưu điểm của việc sử dụng phương pháp dập đối với chi tiết này là : + Số lượng chi tiết là rất lớn nên cũng thích hợp khi đầu tư máy dập. + Khi dập chi tiết này độ chính xác bề mặt tương đối tốt, cơ lí của bề mặt vật liệu là tốt, lượng dư gia công nhỏ tiết kiệm được vật liệu tạo phôi. + Năng xuất cao phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn. - Nhược điểm của nó là : + Sử dụng phôi thép 45 để làm bạc lót thì khả năng chịu mài món của vật liệu là thấp. + Khi sử dụng khôi dập để gia công cắt gọt là khó khăn vì bề mặt đã bị biến cứng. Nếu ta chế tạo phôi bằng phương pháp dập thể tích thì có thể có được cơ tính rất cao. Tuy nhiên, vật liệu để chế tạo bạc đỡ là thép C45 nên ta không thể dùng phương pháp dập để chế tạo phôi. Phương pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó cho một số ưu điểm đặc biệt quan trọng mà phương pháp khác không có được: - 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 được phương pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tính cũng rất cao. Bên cạnh đó, nó có một số nhược điểm: - Lượng dư lớn. - Độ chính xác của phôi không cao. - Năng suất thấp. - Phôi dễ mắc khuyết tật. Tuỳ thuộc vào loại khuôn, mẫu, phương pháp rót ta có thể dùng nhiều phương pháp dúc khác nhau và có các đặc điểm khác nhau. Ta có thể xét các đặc điểm của chúng như sau: I.1. 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, lượng dư lớn. Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lượng lớn. Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Phương pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá. I.2. Đúc trong khuôn kim loại. Đúc trong khuôn kim loại có thể thực hiện việc điền đầy kim loại theo nhiều cách: • Rót tự do: Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo đơn giản. Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau. Tuy nhiên hạn chế đúc gang xám. • Điền đày kim loại đưới áp lực: Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối. Vật đúc nhỏ, đơn giản. Đúc vật đúc yêu cầu chất lượng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại dễ cơ khí hoá và tự động hoá, giá thành sản xuất đúc cao hơn so với đúc trong khuôn kim loại. Tuy vậy, với sản lượng hợp lý thì giá thành xản xuất sẽ không cao. I.3. Đúc ly tâm. Dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, vật đúc tròn xoay, rỗng. Không dùng cho vật liệu có thiên tích lớn. Cơ tính vật đúc không đều. I.4. Đúc liên tục. Dùng trong sản xuất hàng loạt. Vật đúc có dạng thỏi hoặc ống, có thiết diện không đổi trên suốt chiều dài, độ dài lớn. Vật đúc có mặt ngoài và mặt trong đạt chất lượng cao, không cần gia công I.5. Đúc trong khuôn vỏ mỏng Dùng trong sản xuất hàng loạt, vật đúc nhỏ và trung bình. Chế tạo vật đúc có chất lượng cao, kim loại quý, lượng dư gia công nhỏ. Tuy vậy, giá thành sản xuất đúc là rất lớn. Xuất phát từ những đặc điểm về sản xuất và kết cấu của chi tiết bạc đỡ: dạng sản xuất hàng loạt lớn, Vật liệu gang xám GX15-32, vật đúc tròn xoay, kết cấu không phức tạp, yêu cầu chất lượng cao, năng suất cao. ở đây ta chọn phương pháp tạo phôI là phương pháp đúc trong khuôn kim loại, điền đầy kim loại bằng phương pháp rót áp lực [...]... thực hiện nguyên công trên máy T920 đã đảm bảo công suất cắt 2 Nguyên công II :Gia công mặt đầu 5,mặt trụ 2,mặt bích 4 và mặt trụ ngoài 3 1.1 Định vị: Thứ tự bước công nghệ để thực hiện nguyên công này như sau: Nguyên công II: Gia công bóc vỏ hết chiều dài của phần mặt ngoài φ55 và φ45+0,012 Trong nguyên công này này ta thực hiện định vị và kẹp chặt trên mâm cặp ba chấu tự định tâm hạn chế năm bậc tự... 35 chọn theo máy có: nm= 1800 (v/ph) Vtt = ⇒ n m π D 1800 π 35 = = 197.92(m / ph) 1000 1000 1.5.3 Công suất cắt Để đảm bảo công suất máy đạt yêu cầu Ta chỉ cần tra công suất cắt cho bước nguyên công có công suất cắt lớn nhất Ta thấy, ở nguyên công I, bước Tiện mặt ngoài bích là có khả năng cho công suất cắt cao nhất Theo bảng 5-69 trang 61(Sổ tay CNCTM) Ta có công suất cắt cho bước nguyên công này như... TRÌNH GIA CÔNG Nguyên công 1 : Định vị mặt ngoài 2 gia thô và tinh lỗ 1 ᴓ35, vạt mặt 6 Chọn phương pháp tiện để gia công bề mặt 1 và 6 Gá đặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm Nguyên công 2: Gia công trên máy tiện Dùng ống kẹp đàn hồi định vị mặt trong gia công thô và tinh mặt ngoài : Mặt 2,3,4,6 Nguyên công 3: Dùng máy khoan chuyên dụng để gia công Dùng dồ gá chuyên dụng khoan mặt 7 Nguyên công 4: Kiểm... = 0,5 (mm); nm= 1400(v/ph) 1.4.8 Công suất cắt Ta thấy, ở hai nguyên công này các bước nguyên công có công suất cắt gần như nhau Theo bảng 5-69 trang 61(Sổ tay CNCTM) Ta có công suất cắt tối đa cho bước nguyên công này là: NC = 1,2 (KW) Như vậy thực hiện nguyên công trên máy T620 đã đảm bảo công suất cắt 3 Nguyên công III : Khoan lỗ định vị 1.1 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ Φ5,2 cần đảm bảo độ độ vuông... là: Khoan 1.2 Chọn máy: Thực hiện trên máy khoan đứng: 2H118 Công suất máy: N = 1,5(Kw) 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 thước dao:5x20 - Dao doa chuôi trụ : Kích thước dao:5.2x20 1.4 Tính lượng dư gia công: Do gia công lỗ nên ở đây lượng dư gia công là lượng dư đối xứng Vây ta có công thức tính lượng dư gia công : 2 ρ a + ε... BỐN,CHƯƠNG NĂM,CHƯƠNG SÁU THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG ,XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT 1 n nguyên công 1: tiện mặt đầu 6, khoét, doa thô, doa bán tinh,dao tinh lỗ Ø35+0.025 1.1 Gá đặt: Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và măt đầu bích 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 T920; công suất động cơ N=10(Kw) 1.3 Chọn dụng... 1.5 Lượng dư gia công: 1.5.1 Tiện mặt đầu: Gia công hai lần với lượng dư: + tiện thô: Zb=1,2(mm) + Tiện tinh: Zb= 0,8(mm) 1.4.2 Khoét: Gia công một lần cắt hết lượng dư: Zb=1.25(mm) 1.4.3 Doa thô: Gia công một lần cắt hết lượng dư: Zb = 1(mm) 1.4.4 Doa bán tinh: Gia công một lần cắt hết lượng dư: Zb = 0.375(mm) 1.4.5 Doa tinh: Gia công một lần cắt hết lượng dư: Zb = 0.125(mm) 1.5 Chế độ cắt: 1.5.1... 587,35(v/ph) chọn theo máy có: nmáy=720 (vòng/phút) Vtt = n m π D 720.π 9,96 = = 22,62(m / ph) 1000 1000 CHƯƠNG VII XÁC ĐỊNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN Thời gian gia công cơ bản (T 0) là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết Thời gian gia công cơ bản được tính theo công thức: T0 = L + L1 + L2 S n (phút) Trong đó: L- Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1-... công nghệ tra bảng 3-91 trang 248 (2) TT ND Các T.P của Zb min 2Zb min Dtt δ Dgh Rza Ta ρa εb (µm) (mm) Max 2.Zgh min 0 Khoan 20 60 0 0 0 9,82 150 9,82 9,67 1 Doa thô 10 25 0 0 160 9,98 60 9,92 9,98 - - 250 160 Từ trên ta thấy: ở bước công nghệ đầu tiên ta chọn kích thước dao khoan là φ9,8 Khi đó với lượng dư tính toán như trên kích thước đường kính lỗ sẽ được đảm bảo IV Nguyên công kiểm tra: 1.5 Chế. .. lượng dư đối xứng Vây ta có công thức tính lượng dư gia công : 2 ρ a + ε b2 2Zb min= 2.( Rza +Ta+ ) Trong đó: - 2Zb min: Lượng dư giới hạn của bước công nghệ cần tính - Rza: Độ nhám bề mặt do bước công nghệ trước đó để lại - Ta: Lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ trước để lại Các Giá trị của Rza và Ta được xác định từ bảng 13 trang 40 (3) 2 2 2 ρ a = ρ lk + ρ lt + ρ cv - : sai lệch không gian + ρlk : . Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các. môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy. đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy