đồ án môn học Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết CẦN LẮC Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ MÁY- BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

 

 

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

 

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CẦN LẮC

 

GVHD  : Th.S Phan Thanh Vũ

SVTH   :  

Ngành   : Công Nghệ Chế Tạo Máy

Học Kỳ :

 

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO           CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại Học SPKT TP HCM                           Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

        ------------*** -----------                                        -------------o0o-------------

 

 

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

 

Họ và tên:                                                                  MSSV       :

Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy                          Niên khoá :

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết:  Cần lắc

   I.     Số liệu cho trước:

-       Sản lượng: 50.000 chiếc/năm

-       Điều kiện thiết bị: Đầy đủ.

   II.     Nội dung thiết kế :

1.Tìm hiểu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu.v.v…

     2.Xác định dạng sản xuất :

        3.Chọn phôi và phương pháp tạo phôi,tra lượng dư cho các bề mặt gia công

        4. Lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công, phương pháp gá đặt, so sánh các phương  án và chọn phương án hợp lý.

         5.Thiết kế nguyên công.

-      Vẽ sơ đồ gá đặt

-      Chọn máy, chọn dao ( loại dao, kết cấu dao và vật liệu làm dao ).

-      Trình bày các bước : Tra các chế độ cắt : n,s,t,v ; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ .

-      Tính lượng dư gia công cho nguyên công

-      Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá

  6.Thiết kế đồ gá cho nguyên công :

-         Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá. Chọn kết cấu, trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.

-         Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cho cơ cấu kẹp.

-        Tính sai gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá đó.

1. Các bản vẽ:

-   Tập bản vẽ chi tiết, lồng phôi, đúc, mẫu đúc :     4 bản A3

-   Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công                       :    4 bản A3.

-   Bản vẽ thiết kế đồ gá                                      :    1 bản  A1.

-   Bản vẽ tách thân đồ gá                                    :    1 bản A3

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

 

1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

- Chi tiết Cần lắc là một chi tiết dạng càng, thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí.

- Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng trong truyền động  (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ)

- Thông thường ta gặp chi tiết càng gạt trong các máy dệt, máy cắt kim loại…

- Chi tiết làm việc trong điều kiện có trọng tải không lớn, đảm bảo độ cứng vững giữa rãnh trượt và các lỗ.

2.Phân tích vật liệu chế tạo:

Chi tiết Cần lắc được chế tạo bằng vật liệu gang xám:

- Kí hiệu GX 15-32 theo TCVN trong đó:

+ GX là kí hiệu gang xám.

+ 15: giới hạn bền kéo 150 N/mm²

+ 32: giới hạn bền uốn 320 N/mm²

+ Độ cứng 170 - 229 kg/mm²  ,  Chọn HB = 190 kg/mm² 

- Thành phần hóa học của GX:

 + Các bon (C): 3 ÷ 3.8%

 + Phốt pho (P): 0.15 ÷ 0.4%

 +  Lưu huỳnh (S): 0.12 ÷ 0.2%

 + Mangan (Mn): 0.5 ÷ 0.8%

 + Silic (Si): 0.5 ÷ 3%

 + Sắt (Fe): phần còn lại.

- Cơ tính và độ cứng của vật liệu:

+ Gang xám là vật liệu có ưu điểm chịu mài mòn tốt và giảm được chấn động, hơn nữa việc cắt gọt, gia công dể dàng.

+ Gang xám có cấu trúc mạng tinh thể ở dạng cacbon tự do. Graphit độ bền cơ học rất kém, độ dẻo dai kém nhưng Graphit làm tăng khả năng chịu mài mòn của gang xám và còn có tác dụng giảm rung động và chịu ma sát.

+ Gang xám có giá thành rẽ, dể chế tạo. Từ những tính chất trên và dựa vào điều kiện làm việc của giá đỡ trục, ta thấy chi tiết được chế tạo bằng GX 15-32 là hợp lí có HB = 190 kg/mm² 

- Công dụng chung:

+ Gang xám có nhiều tính chất tốt, dể chế tạo, giá thành rẽ nên được ứng dụng khá rộng rãi trong ngành cơ khí và các ngành khác.

+ Gang xám thường được dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải trọng va đập như thân gá, bệ gá, gối đỡ, nắp máy ...

 3.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

- Các bề mặt của chi tiết có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh .

Chi tiết Cần lắc được chế tạo bằng phương pháp đúc . Kết cấu tương đối đơn giản , tuy nhiên khi gia công các lỗ lắp chi tiết tròn xoay , rãnh làm việc chính phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

- Phương pháp gia công chủ yếu là Phay, khoan, khoét, doa,…khi gia công cân đảm bảo độ chính xác cao các lỗ làm việc chính, ngoài ra các bề mặt khác cũng đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật bản vẽ.

4.Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết:

- Dung sai độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu không quá 0,03mm

- Dung sai độ không song song giữa các tâm lỗ không quá 0,05mm

- Dung sai độ không song song giữa các mặt đầu không quá 0,05mm

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

 

-  Trong chế tạo máy, người ta phân biệt sản xuất thành 3 dạng :

v   Sản xuất đơn chiếc

v   Sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)

v   Sản xuất hàng khối

- Mỗi dạng sản xuất có những đặt điểm riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Để xác định được dạng sản xuất, ta cần phải tính :

1.Sản lượng chi tiết cần chế tạo:

Ta có công thức sau:

                         N = N₀ .  m . (1 + a/100+ b/100)  (chi tiết/ năm) ( Sách hướng dẫn TKĐAMH của ĐHSPKT TPHCM trang 19)

Trong đó:

m  = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm.

a  = 3- 6% : số % chi tiết phế phẩm.

b= 5 - 7% : số % chi tiết dự phòng trong quá trình chế tạo.

Ta chọn a = 4%, b = 6%.

N₀ =50.000 là sản lượng trong một năm theo kế hoạch

ÞN=50.000 x 1 x (1+  )= 55.000(chi tiết/năm).

2.Khối lượng chi tiết được tính trên phần mềm Inventor:

Ta thấy rằng, khối lượng của chi tiết là 0,8kg và thể tích chi tiết là 0,31dm³

* Cách xác định dạng sản xuất :

 

Dạng sản xuất	Q1 – Trọng lượng của chi tiết
	> 200 kg	4 – 200 kg	< 4kg
	Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc)
Đơn chiếc	< 5	< 10	< 100
Hàng loạt nhỏ	10 – 55	10 – 200	100 – 500
Hàng loạt vừa	100 – 300	200 – 500	500 – 5000
Hàng loạt lớn	300 – 1000	500 – 1000	5000 – 50.000
Hàng khối	> 1000	> 5000	> 50.000

(Thiết kế ĐA-CNCTM – trang 13)

Từ kết quả có được qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng khối.

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1.Chọn dạng phôi

- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp.

1.1 Phôi rèn dập

- Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt

- Chi tiết đã cho làm bằng gang xám nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp lý vì gang xám có tính dòn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ làm cho chi tiết bị hiện tượng nứt nẻ

1.2  Phôi cán

- Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính gần giống như phôi rèn dập

1.3 Phôi đúc

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:

+ Lượng dư phân bố đều

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm

+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả

• Kết luận:

- Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết Cần lắc là dạng phôi đúc

2.Phương pháp chế tạo phôi:

Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

 a. Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

- Loại phôi này có cấp chính xác IT16 ® IT17.

- Độ nhám bề mặt: R_z=160mm.

   => Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn trong các bước gia công tiếp theo.

b. 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,vì giá tạo khuôn cao.

- Cấp chính xác của phôi: IT14 ® IT17.

- Độ nhám bề mặt: R_z=80mm => Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản xuất hàng khối và hàng loạt lớn.

c. Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên 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: R_z=40mm.

=>Phương pháp này cho năng suất cao, đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa.

 d. Đúc ly tâm:

- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các chi tiết hình ống hay hình xuyến.

- Khó nhận được đường kính lỗ bên trong vật đúc chính xác vì khó định được lượng kim loại rót vào khuôn chính xác.

- Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp chất và xỉ.

 e. Đúc áp lực:

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn.

- Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu.

- Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như: vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí…

- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao. Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao.

  f. Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm.

- Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg.

- Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.

 g. Đúc liên tục:

- Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào mặt khuôn bằng kim loại, xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi là bình kết tinh). Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…

     - Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm.

• Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại làm khuôn bằng máy.

- Phôi đúc đạt cấp chính xác là II

    - Loại phôi này có cấp chính xác IT15, độ nhám Rz = 80µm.

• Bản vẽ khuôn đúc:
• Các lưu ý khi đúc chi tiết:

Do gang xám dễ đúc do chảy loãng tốt, ít co ngót nên được dùng rộng rãi để đúc các chi tiết, nhưng trong quá trình đúc cần lưu ý một số việc sau:

-      Do gang dễ biến trắng nên khi dùng vật làm nguội cần phải thận trọng

-      Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng đều nhiệt độ, tránh nút nhiệt ở vật đúc

-      Tránh bị biến trắng cục bộ. Khi ráp khuôn nên tránh khe hở lớn giữa ruột vì có thể tạo rìa thừa, gây nứt ở mép cạnh

3.Xác định lượng dư gia công và thiết kế bản vẽ lồng phôi:

 - Muốn thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi  phải xác định lượng dư gia công từng bề mặt. Có hai phương pháp xác định lượng dư đó là xác định lương dư bằng phương pháp tính toán và tra bảng. Ở đây ta xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng.

• Đối với vật đúc có cấp chính xác II tra bảng 3.95 trang 252 sổ tay CNCTM tập I, kích thước lớn nhất của chi tiết là 179 mm, do đó ta có lượng dư tổng cộng của từng mặt như sau:
• Khi đúc kích thước thẳng, kích thước danh nghĩa là 20mm. Do đó, ta có lượng dư hai mặt trên và dưới lần lượt là 2t=4+3=7mm. Dung sai kích thước là 27±0,5mm
• Khi đúc kich thước thẳng, kich thước danh nghĩa là 16mm . Do đó, ta có lượng dư hai mặt trên và dưới lần lượt là 2t=4+3=7mm. Dung sai kích thước là 23±0,5mm
• Khi đúc lỗ, kích thước danh nghĩa là Æ28mm. Do đó, ta có lượng dư hai mặt bên cạnh là 2t=3+3=6mm. Dung sai kích thước là Æ22±0,5mm

- Góc nghiêng thoát khuôn: 0⁰45’         

- Bán kính góc lượn: R3 mm

• Các lỗ nhỏ, rãnh đều đúc đặc, thuận tiện sau khi đúc gia công nhanh và nâng cao năng suất,giảm thời gian gia công

-   Từ kích thước của chi tiết ta có kích thước của phôi đúc như sau:

Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

 

• Bản vẽ lồng phôi:
• Bản vẽ mẫu đúc:

CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG

1.Xác định đường lối công nghệ:

- Do chi tiết thuốc dạng sản xuất hàng khối nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.

- Chọn chuẩn:

+ Chuẩn thô: Chọn mặt phẳng (2) định vị 3 bậc tự do bằng 3 chốt tỳ nhám, các mặt bên định vị 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do.

+ Chuẩn tinh: Ta chọn mặt phẳng (1) định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ phẳng, lỗ Æ28 định vị 2 bậc tự do bằng 1 chốt trụ ngắn và lỗ Æ14 định vị 1 bậc tự do bằng 1 chốt trám.

2.Phân tích các phương pháp gia công cho các bề mặt:

- Gia công mặt phẳng (1, 2) đạt Rz25, bằng phương pháp phay thô và bán tinh

- Gia công mặt lỗ (3) đạt Ra1.25, bằng phương pháp khoét-doa.

- Gia công mặt phẳng (5, 6) đạt Rz25, bằng phương pháp Phay thô và bán tinh

- Gia công mặt lỗ (7) đạt Ra1.25, bằng phương pháp khoan-doa

- Gia công mặt rãnh (8) đạt Rz16 bằng phương pháp Phay thô và tinh

- Gia công mặt rãnh (9, 10) đạt Rz25 bằng phương pháp Phay thô và bán tinh

• Ta có bản vẽ thứ tự gia công như sau:

Qua bản vẽ trên ta lập bảng phương án như sau:

Qui trình công nghệ 1:

 

STT	TÊN NGUYÊN CÔNG	BỀ MẶT GIA CÔNG	ĐỊNH VỊ BẬC TỰ DO
1	Phay thô, bán tinh mặt phẳng dưới	1	6
2	Phay thô, bán tinh mặt phẳng trên	2	6
3	Khoét-doa lỗ Æ28	3	6
4	Khoan-doa lỗ Æ14	4	6
5	Phay thô, bán tinh hai mặt đầu  Æ32	5, 6	6
6	Khoan-doa lỗ Æ14	7	6
7	Phay thô, tinh rãnh 14mm	8	6
8	Phay thô, bán tinh rãnh bậc 20mm	9	6
9	Phay thô, bán tinh rãnh bậc 20mm	10	6

Qui trình công nghệ 2:

STT	TÊN NGUYÊN CÔNG	BỀ MẶT GIA CÔNG	ĐỊNH VỊ BẬC TỰ DO
1	Phay thô, bán tinh mặt phẳng dưới	1	6
2	Phay thô, bán tinh mặt phẳng trên	2	6
3	Khoét-doa lỗ Æ28	3	6
4	Phay thô, bán tinh hai mặt đầu Æ32	5, 6	6
5	Khoan-doa lỗ Æ14	7	6
6	Phay thô, tinh rãnh 14mm	8	6
7	Phay thô, bán tinh rãnh bậc 20mm	9	6
8	Phay thô, bán tinh rãnh bậc 20mm	10	6

3.Lập bảng phương án gia công:

...

 

 

1. Định vị:  hạn chế 6 bậc tự do

• Chọn máy:  Tra bảng 9-21 sổ tay CNCTM Tập 3 chọn máy khoan đứng K125

Máy khoan đứng K125 có thông số sau:

-          Công suất động cơ: N = 2,8 kw.

-          Đường kính lớn nhất khoan được là: 25 (mm)

-          Giới hạn số vòng quay n: 97- 1360 (v/ph)

-          Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 375x500

Chọn dao: Tra bảng 4.41 sổ tay CNCTM tập 1 ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ thép gió Æ13,8 có Lxl = 84x40mm

Tra bảng 4.49 sổ tay CNCTM tập 1 ta chọn mũi doa liền khối chuôi trụ Æ14 có Lxl = 80x40

1. Xác định chiều sâu cắt:

• Khoan :  =  =
• Doa tinh:  =         

1. Lượng chạy dao – S:

• Khoan :   SB = 0,7 ( mm/vòng )   (B9-3 – Tr89 - CĐCGCCK)

        SLT = 0,7 x Ks = 0,7 ( mm/vòng )   ( Ks = 1 )

        S = 0,79 ( mm/vòng )  

• Doa:                  

           SB = 1,1( mm/vòng )   (B 10-3 – Trang 90 - CĐCGCCK)

            SLT = 1,1 x Ks = 1,1 x 1 = 1,1 ( mm/vòng )   ( Ks = 1)

                             S = 1,15 ( mm/vòng )  

d. Tốc độ cắt v :

     ( m/phút )      ( trang 77 – CĐCGCCK )

Dạng gia công	Hệ số và các số mũ
	Cv	zv	xv	yv	m	T ( phút )
Khoan	23.4	0.25	0.1	0.4	0.125	60
Doa	109	0,2	0	0,5	0,45	75

 

( Bảng 3-4, bảng 4-3,  trang 84 – 85, CĐCGCCK )

Trong đó:   

Với:

K_v=  K_mv K_uvK_lvK_nv = 1 x 0,83 x 1 x 0,85 = 0,7

Trong đó:

          K_mv = :  hệ số ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công [2, bảng 5.1]

K_uv =  0,83 : hệ số ảnh hưởng của trạng thái phôi [2, bảng 5.6 ]

K_lv = 1:  ảnh hưởng của  chiều sâu lỗ đối với V   [2, bảng 5.31]

K_nv = 0,85 hệ số ảnh hưởng vào tình trạng bề mặt phôi {2, bảng 5.5]

Ta có:

-  Khoan:

-  Doa:

1. Số vòng quay:

   ( vòng/phút )

- Khoan:  (vòng/phút)

- Doa:         (vòng/phút)

R  Theo bảng thuyết minh máy, ta chọn:

-      Khoan: n₁ = 294.8( v/ph ), theo máy ta chọn: n₁ = 300( v/ph)

-      Doa: n₂ = 681.8( v/ph ), theo máy ta chọn: n₂ = 600( v/ph )

- Tốc độ cắt thực tế là:

 =  = ( m/phút )

 =  = ( vòng/phút )

• Lực cắt – moment  xoắn:

Do nguyên công nầy sử dụng phương pháp gia công là khoan, khoét và doa, theo thực nghiệm ta có lực dọc trục rất nhỏ, nên ta có thể bỏ qua.

Moment xoắn được tính theo công thức:

Với Khoan:   Mx = C_M.D^ZM. S^YM.K_mM

Tên Nguyên công	Vật liệu gia công	Vật liệu lưỡi cắt	Hệ số và các số mũ trong công thức tính moment xoắn
			CM	ZM	YM	KmM
Khoan	GX 15-32 HB 190	Thép gió P18	0.021	2.0	0,8	1.0

( Bảng 5-32, trang 25, ST 2 )

 

    - Hệ số điều chỉnh K_P dùng cho gang :

  ( bảng 5-9, trang 9, ST2 )

* Moment xoắn:

    + Khoan :      Mx₁ = 0.021 x 13^2.0 x 0,79 ^0,8 x 1 = 6.61 (KGm) 

    + Moment xoắn khi doa: nhỏ nên bỏ qua 

              (Tr 81 – Chế độ cắt GCCK )

          * Lực cắt khi khoan, doa:

                    P₀ = C_P x D^ZP x S^YP x K_MP            (KG)

Tên Nguyên công	Vật liệu gia công	Vật liệu lưỡi cắt	Hệ số và các số mũ trong công thức tính moment xoắn
			CP	ZP	XP	YP
Khoan	GX 15-32 HB 190	Thép gió P18	42.7	1	1	0.8

( Bảng 7-3 – trang 87, B12-1, T123 – Chế độ cắt GCCK )

-      Hệ số K_MP  khi gia công vật liệu:

; với n_p = 0,6

            (Bảng 12-1, 13-1, trang 21 – CĐCGCCK )

Þ      K_MP = 1

          Vậy: P₁ = 42.7 x 13¹ x 0.79^0.8 x 1 = 689.5  ( KGm )

                    P₂= 1 x 13,8¹ x 1,15¹ x 1 = 22.76  ( KGm )

    So với lực lớn nhất cho phép của máy P_M = 1500 (KG) Þ bước tiến máy làm việc an toàn.

1. Công suất cắt của máy:

Ta có:    N_c  =     Trang 21 – ST2 )

- Khoan:                 

* Thử lại kết quả:

Theo thuyết minh máy, ta có: N_đc =  Nh = 2,8(Kw)

Û  N₁ =  2,0 (Kw)  < N_đc = 2,6(Kw)

Vậy: Điều này đảm bảo cho máy hoạt động tốt

1. Xác định thời gian cơ bản:

Với gia công khoét hoặc doa ta có :

 mm

L₂=1¸3 mm

-  Khoan:

   L = 16( mm ) ; L₁ = 7.62 ; L₂ = 3 ; S = 0,79 ( mm/v ) ; n = 300 (v/ph) 

 =  = 0,17(phút )

-      Doa:

   L = 16(mm) ; L₁ = 2,05; L₂ = 3 ; S = 1,15 (mm/v) ; n = 600(v/ph)

 =  = 0,05(phút ) 

• Thời gian tổng cộng chon nguyên công này là:

TTC = T_B1 + T_B2 = 0.17 + 0.05 = 0.22( phút )

CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Nguyên công V: Khoan-doa lỗ Æ14

1. Kết cấu đồ gá:

          Đây là nguyên công Khoan-doa nên đòi hỏi độ chính xác cao đạt độ nhám bề mặt Ra1.25, đạt độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố này phải đạt những yêu cầu trong tính toán mới đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.

          Đồ gá cho nguyên công này sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp mỏ kẹp liên động. Chi tiết gia công được định vị 6 bậc tự do,bởi phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do, lỗ Æ28 định vị 1 chốt trụ ngắn 2 bậc tự do và lỗ Æ14 định vị 1 chốt trám hạn chế 1 bậc tự do. Chi tiết gia công được kẹp chặt lên bề mặt bằng mỏ kẹp thông qua ta siết chặt đai ốc tác dụng lên.

2. Thành phần đồ gá:

2.1. Cơ cấu định vị :

-Phiến tỳ

- Chốt trụ ngắn và chốt trám chống xoay.

2.2. Cơ cấu kẹp chặt :

 Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công cơ. Ở đây ta chọn : Cơ cấu kẹp chặt bằng mỏ kẹp liên động.

2.3. Cơ cấu dẫn hướng :

  Đây là cơ cấu giữ cho hướng tiến dao không bị xê dịch vì lực cắt, lực kẹp, rung động. Cơ cấu này có hai loại : bạc dẫn và phiến đỡ.

2.4. Thân gá , đế gá :

Thân gá, đế gá có tên gọi khác là các chi tiết cơ sở. Các chi tiết cơ sở thường là các đế hình vuông, hình tròng có rãnh hoặc có lỗ ren để các chi tiết khác bắt lên nó tạo thành đồ gá.

2.5. Các chi tiết nối ghép :

Đây là các bulông, đai ốc… dùng để nối các bộ phận của đồ gá lại với nhau. Các chi tiết này thường chế tạo theo tiêu chuẩn.

2.6. Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá trên bàn máy :

Cơ cấu này thường là then dẫn hướng để lắp trên bàn máy và đế đồ gá có rãnh chữ U để kẹp chặt đồ gá trên bàn máy.

3. Yêu cầu :

- Đồ gá phải xác định được vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt

- Phải kẹp chặt chi tiết để cố định trong suốt quá trình gia công.

-Đồ gá hạn chế 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công.

4. Trình tự thiết kế:

4.1. Phương pháp định vị :

- Mặt phẳng , mặt trụ lỗ, chốt trám chống xoay

4.2. Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp :

- Lực cắt: Từ trên xuống .

- Lực kẹp: Từ trên xuống.

4.3. Tính lực kẹp cần thiết W_ct :

Momen cắt M có xu hướng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục của chi tiết. Muốn cho chi tiết không bị xoay thì momen ma sát do lực kẹp gây ra phải thắng momen cắt.Do khoan lỗ suốt nên lực dọc trục không tham gia vào quá trình kẹp chặt nên phương trình cân bằng lực có dạng:

2KM_C = 2.W_ct .f.a

Trong đó:

• M_c – momen cắt.
• W_{ct ­} - lực kẹp xuống chi tiết
• f – hệ số ma sát giữa chấu kẹp và chi tiết, f = 0,05
• a – khoảng cách giữa lực kẹp và tâm lỗ gia công, a = 68mm

Þ(kG)

Lực xiết bulong : Q = Wct.kG

                                     Q’= .Q = 0,7.539= 314kG

Đường kính ren trung bình của bulong kẹp chặt được xác định theo công thức sau ( chọn = 10 kG/)

                              mm, chọn đai ốc M10

                              mm, chọn đai ốc M8

Momen xiết ốc được tính theo công thức :

                    M= 0,1.d.Q= 0,1.10.449= 449kG.mm

                    M’= 0,1.d’.Q’= 0,1.8.314= 251kG.mm

4.4.Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá e_ct :

Ta có:

              Sai số gá đặt của đồ gá:

       Với :

     e_gd : sai số gá đặt

     e_c : sai số chuẩn

     e_k : sai số kẹp chặt

     e_ct : sai số chế tạo

     e_m : sai số mòn, e_m = b.      ( CT 61 – trang 88 – TKĐACNCTM )

     e_dc : sai số điều chỉnh

* Sai số chế tạo:

- e_c = 0 vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước

          - e_k = 80 (mm) = 0,08 (mm) Bảng 24 trang 50 TKĐAMH

          - e_đc = 5 (mm) = 0,005 (mm)

- e_m = b. = 0,2.  = 0,046(mm)

          - e_gđ = =  = 0,006 (mm) ,  : dung sai nguyên công gia công Khoan-doa lỗ Æ20 (+0,018mm)

          Vậy: sai số chế tạo là:

          Þ (mm)

• Yêu cầu kỹ thuật:

-      Dung sai độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và đáy đồ gá £ 0,047 (mm)

-      Dung sai độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị và đáy đồ gá £ 0,047 (mm)

-      Dung sai độ không song song giữa mặt phẳng phiến tỳ và đáy đồ gá £ 0,047 (mm)

5. Bảo quản và sử dụng đồ gá

- Trong qua trình sử dụng tránh không cho phoi bám vô mặt định vị vì sẽ gây hư hỏng. Trước khi gá phôi phải lau sạch phoi bám trên các phiến tỳ.

- Sau khi sử dụng phải lau sạch sẽ và quét một lớp nhớt chống sét lên đồ gá.

- Sau một quá trình sử dụng lâu dài phải kiểm tra và thay thế các bộ phận mòn.

CHƯƠNG IX: KẾT LUẬN

       Đề thực hiện một nguyên công nào đó ta có thể sử dụng nhiều loại đồ gá khác nhau. Các đồ gá khác nhau sẽ cho năng suất và hiệu quả kinh tế khác nhau.

       Mỗi loại sản xuất thích hợp với một loại đồ gá nhất định. Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ đồ gá sử dụng là đồ gá vạn năng lắp ghép trong điều kiện sản xuất mà chủng loại chi tiết thay đổi liên tục thì đồ gá được sử dụng hiệu quả  là đồ gá vạn năng. Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối thì sử dụng đồ gá chuyên dùng. Đồ gá cơ khí hóa và tự động hóa cho phép đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao.

      Đến đây công việc thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “Cần Lắc” đã hoàn thành. Trong quá trình làm đồ án, em đã cố gắng vận dụng những kiến thức đã học trong suốt quá trình học tập vừa qua tại trường để giải quyết những vấn đề mà đồ án tốt nghiệp đặt ra.

      Sau hơn một năm học tập tại trường sắp kết thúc. Để đánh giá về kiến thức chuyên môn và năng lực thực hành của mỗi học sinh, mỗi học sinh trước khi tốt nghiệp phải hoàn tất đồ án môn học với đề tài do giảng viên chỉ định, đó là công việc kỹ thuật cụ thể. Thông qua việc hoàn thành đồ án môn học mỗi học sinh được cũng cố và kiểm tra lại toàn bộ những kiến thức đã được học tập, tiếp nhận, đồng thời là việc tiếp cận với công việc cụ thể thực tế, giống như học phải đi đôi với hành. Từ đó có những kiến thức, kinh nghiệm cho công việc sau này.

      Trong quá trình thực hiện đồ án này, do kiến thức còn hạn chế cũng như những khó khăn khách quan nên không tránh khỏi những sai sót, những hạn chế trong đồ án. Vì vậy kính mong quý thầy, cô chỉ bảo thêm và cảm thông trong quá trình xét duyệt và bảo vệ. Những điều chỉ bảo đó là bài học kinh nghiệm quý giá cho em học hỏi.

      Đặc biệt là gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Phan Thanh Vũ trong quá trình làm đồ án cũng như duyệt nội dung theo tiến độ tuần và đến khi hoàn thành,thầy đã hướng dẫn tận tình,chu đáo và đồng thời cũng cảm ơn các thầy cô khoa cơ chế tạo máy đã tư vấn giúp em hoàn thiện đồ án môn học này.

      Kính chúc quý thầy cô sức khỏe và thành đạt. Em xin trân trọng cám ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]: Hướng dẫn thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật

Tác giả: GS_TS NGUYỄN ĐẮC LỘC- LƯU VĂN NHANG

[2]: Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy 1,2,3

Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật

Tác giả: GS_TS NGUYỄN ĐẮC LỘC- PGS_TS LÊ VĂN TIẾN- PGS_TS NINH ĐỨC TỐN- PGS_TS TRẦN XUÂN VIỆT

[3]: Atlát đồ gá

Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật

Tác giả: GS_TS TRẦN VĂN ĐỊCH

[4]: Sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật

Tác giả: GS_TS TRẦN VĂN ĐỊCH

[5]: Giáo trình nguyên lý cắt kim loại

 [6]: Giáo trình dung sai lắp ghép và kĩ thuật đo lường

Nhà xuất bản giáo dục

[7]: Chế độ cắt gia công cơ khí

Nhà xuất bản Đà Nẵng

Tác giả: NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH- TRẦN THẾ SAN

[8]: Giáo trình Công Nghệ Chế Tạo Máy

 [9]: Giáo trình công nghệ kim loại

Trường ĐHSPKT HCM

Tác giả: NGUYỄN TÁC ÁNH

[10]: Sách Vật Liệu Kĩ Thuật

Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia

Tác giả: NGUYỄN VĂN DÁN- NGUYỄN NGỌC HÀ- TRƯƠNG VĂN TRƯỜNG