Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy thiết kế và chế tạo máy thu hoạch mía liên hợp

Đồ án tơt nghiệp cơng nghệ chế tạo máy

LỜI NĨI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trị quyết định
trong sự nghiệp cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa đât nước. Nhiệm vụ của công
nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của kinh tế
quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy là mối quan tâm của Đảng
và nhà nước ta.
Phát triển nghành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với
việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang thiết bị hiện đại. Việc phát triển
nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.
Hiện nay, trong các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng địi
hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí phải có kiến thức 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.
Đồ án công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo
kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí
phục vụ các ngành kinh tế như cơng nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện
lực...v.v.
Sau một thời gian tìm hiểu và sự hướng dẫn nhiệt tình của cơ giáo NGUYỄN
THANH MAI đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo
máy. Trong quá trình thiết kế và tính tốn tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu
thực tế và kinh nghiệm thiết kế, chúng em rất mong được sự chỉ bảo của thầy cô
giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để
trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Ngày.... tháng .... năm 2008.
Sinh viên : Nguyễn Xuân Hoàng
Nguyễn Đăng Hùng

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

CHƯƠNG 1
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY THU HOẠCH MÍA LIÊN HỢP
1.1. giới thiệu máy
1.1.1 Chức năng của máy
Máy liên hợp thu hoạch mía là loại máy thu hoạch mía kết hợp máy kéo bơng
sen. Máy cùng một lúc có thể hồn thành các cơng đoạn như dựng đứng cây, ngọn
cây mía, cắt gốc cây mía, gom cây vào thùng chứa, đổ mía thành từng cụm để
thuận tiện hơn trong cơng tác vận chuyển.
Toàn bộ máy được gắn vào khung cố định của máy kéo bằng các trục quay
điều khiển bằng hệ thống thủy lực. Trên máy kéo được sử dụng máy nổ để sử dụng
bơm dầu, từ hệ thống này dầu được lưu thông đến các bộ phận công tác. Cơ cấu di
động của máy kéo hoạt động nhờ động cơ dầu truyền mô men đến hộp số ô tô. Máy
này có những ưu điểm như tính năng sử dụng tổng hợp tốt, kết cấu của máy liên
hợp gọn, thao tác linh hoạt, thuận lợi, quay vòng ổn định, tổn thất nhỏ. Những cây
mía sau khi thu hoạch nhờ hệ thống cắt ngọn, cắt lá cây mà những cây mía giảm
được tạp chất để sau này làm nguyên liệu làm đường cho nhà máy đường.
Sử dụng máy thu hoạch mía nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và hiệu quả kinh
tế, đồng thời rút ngắn được chu kỳ sản xuất. Chính vì vậy hiện nay nhiều nước trên
thế giới đã và đang ứng dụng rộng rãi máy thu hoạch mía cho nhà máy đường.
1.1.2 Hệ thống dẫn động trong máy
Động cơ điezen có cơng suất N=80 KW và số vịng quay n=2400 vg/ph truyền
vào hộp số chính bằng cơ cấu khớp nối trục, từ hộp số chính có ba đầu ra khác

nhau:
Đầu ra một truyền vào hộp số ô tô thông qua trục các đăng rồi đi qua hộp số
phanh và truyền vào cầu sau của ô tô.
Đầu ra hai truyền vào bơm thủy lực 3, bơm này có nhiệm vụ tạo ra một đường
dầu có áp suất và lưu lượng cao đi vào động cơ thủy lực của bộ phận cắt gốc.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

2

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Đầu ra ba nhờ cơ cấu các đăng và khớp nối truyền vào hộp số chữ L. Sau khi
đi qua hộp số chữ L công suất được truyền vào cặp bánh răng cơn, sau đó truyền
vào hộp số phía trước của bộ phận dẫn cây và bóc lá. Từ hộp số phía trước đưa ra
bốn đường truyền: hai đường truyền vào cặp lơ bóc lá, một đường truyền xích vào
hộp số phía sau của bộ phận cuốn cây sau khi cây mía được cắt gốc và cắt ngọn
trước đó, một đường truyền xích đến cặp lơ chuyển cây thứ 3, đường truyền cuối
cùng là từ hộp số này qua bộ truyền xích đến cặp bánh răng trụ dẫn động băng tải.
Băng tải có nhiệm vụ chuyển cây mía tới thùng gom ở phía cuối của máy thu hoạch
mía. Ngồi ra từ động cơ chính cịn có hai đường truyền :
Đường truyền thứ nhất đi qua cơ cấu bánh đai. Dây đai truyền vào hệ thống gồm
có ba bơm thuỷ lực có nhiệm vụ tạo ra đường dầu có áp lực và lưu lượng cao đi vào
các bộ phận sau: bơm thủy lực trợ lái đi vào hộp số trợ lái, bơm thủy lực 1 đi vào
động cơ thủy lực của bộ phận cắt ngọn, bơm thủy lực 2 dùng để thực hiện chức
năng điều khiển (nâng hạ hệ thống cắt ngọn thông qua hệ thống 2 xilanh-pittông và
cơ cấu bốn khâu bản lề như trên sơ đồ động của máy, nâng hạ bộ phận cắt gốc nhờ

một xilanh-pittông và một xi lanh pittơng khác có nhiệm vụ lật thùng khi trong
thùng chứa đủ một lượng mía nhất định).
Đường truyền thứ hai cũng qua bánh đai, dây đai vào máy phát điện nhằm cung
cấp điện năng cho hệ thống điều khiển điện của cơ cấu thủy lực,hệ thống chiếu
sáng , nạp điện vào ắc qui điện.
1.1.3 Nguyên lý làm việc
Mía được trồng trên đồng ruộng theo từng luống, hàng theo qui định để phù
hợp với khả năng của máy. Khi thu hoạch đầu tiên mía được cắt ngọn nhờ bộ phận
cắt ngọn. Bộ phận này có cơ cấu gồm 2 đĩa quay có gắn các dao cắt ngọn, người
điều khiển có thể nâng hạ bộ phận cắt ngọn để phù hợp với chiều cao cây mía nhờ
hai xilanh thủy lực.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

3

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Sơ đồ cụm cắt ngọn
Tiếp theo đó cây mía được cắt gốc ở phía dưới cũng nhờ cơ cấu gồm 2 đĩa quay
gắn dao cắt gốc, đĩa này quay tròn nhờ động cơ thủy lực. Bộ phận cắt gốc cũng
được điều chỉnh nâng hạ để phù hợp với từng địa hình đồng ruộng nhất định.

Sơ đồ cụm cắt gốc
Sau khi cắt gốc, cây mía được lơ chuyển cây cuốn vào hệ thống bóc lá. Hệ
thống này gồm rất nhiều lơ cao su có tính đàn hồi và xen kẽ nhau, do đó khi cây
mía đi vào thì các lơ này sẽ bóc hết lá mía mà khơng làm dập thân cây mía.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

4

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Ø35H7/k6

Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Sơ đồ lơ chuyển cây
Cây mía sau đó được các lơ chuyển cây cuốn lên băng tải và đi ra thùng gom
phía sau. Thùng gom được lập trình theo rơle thời gian. Sau một khoảng thời gian
nhất định sẽ tự động đổ cây mía thành cụm tạo thuận lợi cho q trình thu gom, vận
chuyển cây về nhà máy.

Sơ đồ thùng gom cây

1.2. Giới thiêu sản phẩm hộp số phanh
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

5

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

1.2.1. Bản vẽ lắp
Hình bên.
1.2.2. Nhiệm vụ
Hộp số phanh là chi tiêt dạng hộp có nhiêm vụ làm chi tiết cơ sở để lắp các
đơn vị lắp (như các trục và bánh răng), nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học của
toàn máy.
Hộp số phanh là một bộ phận không thể thiếu được của máy liên hợp thu
hoạch mía. Hộp số phanh gắn liền với hộp số ơtơ. Hộp số phanh có nhiệm vụ giảm
tốc độ, dừng chuyển động của xe thu hoạch mía liên hợp theo sự điều khiển của
người lái xe.
Các bề mặt làm việc của chi tiết:
- Bề mặt B là bề mặt tiếp xúc với hộp số ôtô
- Các mặt lỗ lắp ổ bi
- Các mặt lắp tai (tăng độ vững cho hộp khi làm việc)
- Các bề mặt và lỗ đổ dầu và thăm dầu
- Các bề mặt và lỗ lắp bu lông
- Hai lỗ trên mặt B dùng định vị với hộp số ôtô
- Các mặt lắp mặt bích của ổ bi
1.2.3. Chuyển động
Hộp số phanh nhận chuyển động đầu vào từ hộp số ô tô và có 2 đầu ra:đầu ra
thứ nhất là hộp vi sai (cầu sau của xe),đầu ra thứ hai là hộp phanh như trên bản vẽ
lắp.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

6

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ
2.1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết
Từ bản vẽ chi tiết ta thấy
- Các lỗ 100 trên hộp có thể gia cơng đồng thời
- Diện tích của lỗ đủ để dao đưa vào để gia công các lỗ
- Các lỗ khoan, taro trên hộp đều là lỗ đặc
- Hộp số dao có đủ độ cứng vững để khi gia cơng khơng bị biến dạng, có thể
dùng ở chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

7

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích để cho phép thực hiện nhiều ngun
cơng khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
- Bề dày của thành hộp không nên mỏng quá để tránh biến dạng khi gia
công.
Điều kiện kỹ thuật :
- Các bề mặt lỗ lắp ổ bi có độ nhám bề mặt Ra2,5 (m)
- Các bề mặt làm việc khác có độ nhám bề mặt Rz20 (m)
- Độ khơng vng góc cho phép giữa mặt B và mặt lỗ chính =< 0,02mm
- Độ khơng đồng tâm cho phép của bề mặt lắp ổ bi =< 0,0175 mm

- Độ không song song cho phép giửa các bề mặt lỗ lắp ổ bi =<0,1mm
2.2. Xác định dạng sản xuất
Tính trọng lượng chi tiết

Q  V *

( KG )

Trong đó :  : trọng lượng riêng của gang xám  = 7,4 ( KG/dm3 )
V : thể tích chi tiết.
Q: trọng lượng của chi tiết (KG).
V = V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10-V11
Trong đó :
V1 =[(478-42)*168*14+200*(304-168)*14)]*10-6 = 1,406 (dm3)
V2 = (186*290*14+2*3,14*62.52*14)*10-6 =1,098 (dm3)
V3 = [(478-42)*186*14+200*(304-168)*14)]*10-6 =1,406 (dm3)
V4 = (3,14*702+3*3,14*62,52)*14*10-6 = 0,728 (dm3)
V5=(104-28)*(278-42)*14*10-6 = 0,250 (dm3)
V6 = (304-168)*(104-28)*14*10-6 = 0,145 (dm3)
V7 =(200-28)*(104-28)*14*10-6 = 0,183(dm3)
V8 =(478-42-28)*(104-28)*14*10-6 = 0,434 (dm3)
V9 =(104-28)*(168-14)*14*10-6 = 0,164 (dm3)
V10 =(304-14)*(104-28)*14*10-6 = 0,308 (dm3)
V11 = 8*3,14*502*28*10-6 =1,76 (dm3)
V= 4,362 ( dm3 ).
Trọng lượng chi tiết là :
Q  V *   4,362 * 7,4  32,27

( KG)

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

8

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Xác định dạng sản lượng :
Theo đề bài cho sản xuất hàng loạt vừa tra bảng 2 “ Cách xác định dạng sản
xuất ” trong sách “ Thiết kế đồ án CNCTM ”
Sản lượng hàng năm của chi tiết N = 500 (sản phẩm/năm )
2.3. Phôi và phương pháp chế tạo phôi
Chọn phôi được xác định theo nhiều yếu tố :
+ Kết cấu của chi tiết là chi tiết dạng hộp
+ Vật liệu của chi tiết là GX 15-32
+ Điều kiện làm việc chịu va đập và ứng suất thay đổi
+ Dạng sản xuất hàng loại vừa
Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc và kỹ
thuật làm khn. Tuỳ theo tính chất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật đúc
để chọn các phương pháp đúc khác nhau.
Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt những tính kỹ thuật của chi tiết
mà cịn có ảnh hưởng tốt đến năng suất và giá thành sản phẩm. Chọn phơi tốt sẽ
làm cho quy trình cơng nghệ đơn giản đi nhiều và phí tổn về vật liệu cũng như chi
phí gia cơng giảm đi. Phơi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác
định lượng dư gia công. Dựa vào các yếu tố trên ta đưa ra các phương pháp chế tạo
phôi sau :
Phương án 1
Chọn phôi đúc được thực hiện trong khn kim loại, mẫu gỗ

Ưu điểm:
- Có thể tạo hình dáng của phơi gần với hình dáng chi tiết.
- Lượng dư gia cơng bên ngồi của phơi tương đối đồng đều, lượng dư gia
công nhỏ  Chế độ cắt ổn định
Nhược điểm:
- Giá thành chế tạo khuôn kim loại tương đối đắt.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

9

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

 Phương pháp này khơng hợp lý vì đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa sản
lượng 500 chi tiết 1 năm.
Phương án 2
Chọn phôi đúc được thực hiện trong khuôn cát.
Ưu điểm:
- Giá thành chế tạo phơi rẻ.
- Có thể tạo hình dáng của phơi gần với hình dáng chi tiết.
- Lượng dư gia cơng bên ngồi của phơi tương đối đồng đều  Chế độ cắt
ổn định
Nhược điểm:
- Thời gian gia công chuẩn bị phôi tương đối mất nhiều công sức.
 Phương pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa sản lượng 500 chi
tiết 1 năm. Nhưng để đảm bảo cho lượng dư gia công không quá lớn ta có thể chọn
mẫu bằng kim loại. Mẫu bằng kim loại có thể đảm bảo cho mẫu sử dụng lâu dài

hơn, khơng bị sai lệch trong suốt q trình sử dụng
2.4. Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết
2.4.1. Chọn chuẩn
- Chọn chuẩn tinh: chọn chuẩn tinh là mặt phẳng B (mặt phẳng tiếp xúc với
hộp số ôtô ) và hai lỗ chuẩn nằm trên mặt phẳng B có đường kính 10 dùng định
vị hộp số phanh lên hộp số ôtô.
- Chọn chuẩn thô: là mặt phẳng đối xứng với mặt phẳng B
2.4.2. Trình tự gia cơng
- Ngun cơng 1: Phay mặt phẳng lắp ghép B
Phay đạt kích thước 136+0,17
Phay đạt Rz20
- Nguyên công 2: Phay mặt phẳng lắp bích chặn ổ
Phay đạt kích thước 132+0,17 Rz20
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

10

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

- Nguyên công 3:Khoan doa 2 lổ  10 làm chuẩn tinh phụ
Bước 1:Khoan đạt đường kính  9,7
Bước 2:Doa đạt Ra1,25
- Ngun cơng 4:Phay mặt phẳng lắp bu lơng
Phay đạt kích thước 16±0,1 Rz20
- Nguyên công 5:Phay mặt phẳng lắp nắp hộp
Phay đạt kích thước 304±0,3 Rz20
- Ngun cơng 6: Phay mặt lắp tai hộp

Phay đạt kích thước 444,5±1 Rz20
- Nguyên cơng 7: Phay mặt lắp tai hộp cịn lại
Phay đạt kích thước 442±1 Rz20
- Ngun cơng 8: Phay mặt phẳng nút tháo dầu
Phay đạt kích thước 304±1 Rz20
- Ngun cơng 9: Phay mặt phẳng doa thô doa tinh các lổ  100
Bước 1:Doa thô
Bước 2: Doa tinh đạt 100+0,035 Ra2,5
- Nguyên công 10: Khoan và ta rô lổ tháo dầu M20
Bước 1:Khoan 19
Bước 2:Ta rô
- Nguyên công 11: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12
Bước 1: Khoan 10,1
Bước 2:Ta rô
- Nguyên công 12: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12 cịn lại
Bước 1:Khoan 10,1
Bước2: Ta rơ

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

11

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

- Nguyên công 13: Khoan và ta rô 10 lổ M6 lắp bích chặn ổ
Bước 1:Khoan 5
Bước 2: Ta rơ

- Ngun cơng 14: Khoan và ta rơ 4 lổ M12 lắp bích chặn ổ
Bước 1:Khoan 10,1
Bước 2:Ta rô
- Nguyên công 15: Khoan và ta rơ 8 lổ M6 lắp bích chặn ổ cịn lại
Bước 1: Khoan 5
Bước 2:Ta rơ
- Ngun cơng 16: Khoan và ta rô 10 lổ M6 lắp nắp
Bước 1:Khoan 5
Bước 2:Ta rơ
- Tổng kiểm tra
2.4.3. Tính lượng dư
2.4.3.1. Tính lượng dư cho bề mặt B đạt kích thước 136+0,17
*Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công





Vật liệu: vật liệu gia cơng là gang xám 15-32 có HB = 190
Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia cơng : Rz =20 m
* Tính tốn lượng dư
Bề mặt gia công là mặt phẳng :
Z b min = Rz i -1 + Ta i 1 + i 1 +  i
Cơng thức bảng 3-1. [1]
Trong đó :
R z i 1 : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại
Ta i 1 : Chiều sâu lớp khuyết tật do bước công nghệ sát trước để lại
 i 1 : Sai lệch vị trí khơng gian do bước công nghệ sát trước để lại
 i : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

12

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Giá trị tổng cộng Rz i -1 + Ta i 1 =600m cho phơi đúc cấp chính xác cấp I(bảng
3.2. [6] ). Sau bước công nghệ đầu tiên với vật liệu gang đúc Ta i 1 khơng cịn do
vậy sau khi phay thơ thì phay tinh chỉ cịn Rz.
Sai lệch khơng gian  p của phôi được xác định :
2
 p =  lk2   sph

+  sph : sai số do độ song song mặt phẳng,  sph =1(mm)=1000(m) bảng 2.11[6]
+  cv : sai số do độ cong vênh của bề mặt sau khi đúc
 cv = (k.l ) 2

( Tra bảng 3-7. [6] )
 k: độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7
 k = 0,7m/1mm chiều dài
l: chiều dài mặt gia công l=478(mm)
 cv = (0,7.478) 2 =334,6(m)
  p = 1000 2  334,6 2 =1054,5 ( m )

+ Tính sai số gá đặt:
 gd =  c 2   k 2
 k : Sai số kẹp chặt tra bảng 24 [8]

Ta có:
 k =120(m)
 c =0,1(mm) Do gốc kích thước khơng trùng với chuẩn định vị
Vậy sai số gá đặt là:
 gd =  c 2   k 2 = 120 2  100 2 =156,2(m)
+ Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô là :
Z b min = 600 +1054,5+156,2 =3621,4 (m) =3,62(mm)
Xác định cột kích thước
Khi phay
L1 =136 (mm)
Phơi
Lph =136+3,62=139,62(mm )
Cột kích thước giới hạn xác định như sau : lấy kích thước tính tốn và làm trịn
theo hàm số có nghĩa của dung sai ta được Lmax sau đó lấy Lmax trừ đi dung sai ta
được Lmin
Dung sai các bước được lấy theo bảng:
 phoi =1000(m)
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

13

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

 phay =170(m)

Khi phay :
Lmin =136 ( mm ); Lmax =136+0,17=136,17(mm )

Phôi:
Lmin =139,62(mm); Lmax = 139,62+1=140,62( mm )
+ Lượng dư giới hạn được xác định như sau:
Khi phay
Zmax=140,62–136,17=4,45(mm)=4450(m)
Zmin =139,62–136=3,62(mm)=3620(m)
+ Lượng dư tổng cộng được tính là :
Z0min =3620(m)
Z0max =4450(m)
Lượng dư danh nghĩa: Z0dn= Z0min + Tph - Tct =3620+1000-170=4450 (m)
Trong đó : Tct , Tph là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phơi có giá trị lần lượt
bằng 170 (m) và 1000 (m)
Kiểm tra độ chính xác của các kích thước tính tốn đã thực hiện
Zmax- Zmin=4450-3620=830(m)
 phoi-  tho =1000-170=830(m)
- Theo bảng [ 3-65 ] chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau:
Bước

Rz

Ti

(m)

(m)

Phôi

i

(m)

600

 gd
(m)



Lt
(mm)

(m)

139,62 1000

Lmin

Lmax

Zmin

Zmax

(mm)

(mm)

(m) (m)

139,62

140,62

136

136,17 3620

1054,5
Phay

20

-

156,2 136

170

4450

2.4.3.2. Tính lượng dư cho bề mặt lỗ đạt kích thước 100+0,035
*Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công
Vật liệu: vật liệu gia công là gang xám 15-32 có HB = 190
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

14

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy



Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia cơng : Ra =2,5
Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 bước công nghệ
là :
+ Gia công thơ
+ Gia cơng tinh
* . Tính tốn lượng dư

Bề mặt gia cơng là mặt trịn trong đối xứng nên lượng dư nhỏ nhất là
2 Z b min = 2 . ( Rz i -1 + T i 1 +  i21   i2 )( Công thức 3-1. [6] Trong đó :
R z i 1 : Chiều cao nhấp nhơ tế vi do bước công nghệ sát trước để lại
T i 1 : Chiều sâu lớp khuyết tật do bước công nghệ sát trước để lại
 i 1 : Sai lệch vị trí khơng gian do bước cơng nghệ sát trước để lại
i
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện
- Giá trị tổng cộng Rz i -1 + T i 1 =600m cho phôi đúc cấp chính xác cấp II(bảng
3.2. [6] ).Sau bước cơng nghệ đầu tiên với vật liệu gang đúc T i 1 khơng cịn do
vậy sau khi doa thơ thì doa tinh chỉ cịn Rz.
Tra bảng 3.5. [6] ta có Rz sau doa thô là 10 m
- Sai lệch không gian  p của phôi được xác định :
 p =  lk2   cv2
+  lk : sai số do lệch thao đúc tạo lỗ ,  lk =1(mm)=1000(m) bảng 2.11[6]
+  cv : sai số do độ cong vênh của mặt lỗ sau khi đúc, xác định theo hai phương
dọc trục và hướng kính
 cv = (k.d ) 2  (k.l ) 2
Tra bảng 3-7. [6])

 k :độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7
 k =0,7m/1mm chiều dài
d :đường kính lỗ gia cơng d=100 mm
l :chiều dài lỗ gia công l=28mm
 cv = (0,7.100) 2  (0,7.28) 2 =72,69(m)
 p = p =

1000 2  72,69 2 =1002,63(m )

Sai lệch khơng gian cịn lại sau khi doa thô là:  cl = k cx .  ph
k cx : hệ số chính xác hóa,tra bảng 3. [6] ta có k cx =0,06
 cl =0,06.1002,63=60,18(m)
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

15

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tơt nghiệp cơng nghệ chế tạo máy

+ Tính sai số gá đặt:
 gd =  c 2   k 2
 k : Sai số kẹp chặt tra bảng 24 [1]
Ta có:
 k =120(m)
 c =0,1(mm) Do gốc chi tiết bị di chuyển khi định vị bằng chốt tì trụ trịn.
Vậy sai số gá đặt là:
 gd =  c 2   k 2 = 120 2  100 2 =156,2(m)
Sai số gá đặt khi doa tinh là

 gd 2=0,06.  gd =0,06.156,2=9,37(m)
+Lượng dư nhỏ nhất khi doa thô là :
2 Z b min = 2. (600 + 1002,632  156,2 2 ) =3229(m) =3,23(mm)
+ Lượng dư nhỏ nhất khi doa tinh là :
2. Z b min = 2.(10 +

60,18 2  9,37 2 ) = 122(m)=0,12(mm)

Xác định cột kích thước
Khi doa tinh
D1 = 100,035 (mm)
Khi doa thơ
D2 = 100,035- 0,12=99,915(mm)
Phơi
Dph =99,915 – 3,23=96,685( mm )
Cột kích thước giới hạn xác định như sau : lấy kích thước tính tốn và làm trịn
theo hàm số có nghĩa của dung sai ta được Dmax sau đó lấy Dmax trừ đi dung sai
ta được Dmin
Dung sai các bước được lấy theo bảng
 ph =1000(m)
 tho =140(m)

 tinh =35 (m)

Khi doa tinh :
Dmax =100,035 ( mm ) ; Dmin = 100,035 – 0,035 = 100(mm)
Khi doa thô :
Dmax =99,915 (mm) ; Dmin = 99,915 - 0,14 = 99,775 (mm)
Phôi:
Dmax =96,685(mm) ; Dmin =96,685–1=95,685 (mm )

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

16

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

+ Lượng dư giới hạn được xác định như sau :
Khi doa tinh :
2Zmax=100–99,775=0,225 (mm)=225(m)
2Zmin =100,035–99,915=0,12(mm)=120(m)
Khi doa thô :
2Zmax =99,775-95,685 =4,09(mm) =4090(m)
2Zmin =99,915–96,685 =3,23(mm) =3230 (m)
+ Lượng dư tổng cộng được tính là :
2 Z0min =120+3230=3350(m)
2 Z0max =225+4090=4315(m)
Lượng dư danh nghĩa : Z0dn= Z0min + Tph - Tct =3350+1000-35=4315 (m)
Trong đó : Tct , Tph là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phơi có giá trị lần lượt
bằng 35 (m) và 1000 (m)
Kiểm tra độ chính xác của các kích thước tính tốn đã thực hiện:
Doa tinh Zmax - Zmin=225-120=105(m),  tho -  tinh =140-35=105(m)
Doa thô Zmax - Zmin=4090-3230=860(m),  phoi -  tho =1000-140=860(m)
- Theo bảng [ 3-65 ] chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau
Bước

Rz(a)

Ti

(m)

(m)

Phôi

Doa

600

i

 gd
(m)

Dt
(mm)

(m)

96,685

1003



Dmin

Dmax

2Zmin

(mm)

(mm)

(m) (m)

1000

95,685

96,685

(m)

2Zmax

10

-

60,18

156,2

99,915

140

99,775

99,915 3230

4090

2,5

-

-

9,37

100,035

35

100,00

100,035

210

thô
Doa

120

0

2.4.3.3 Tra lượng dư cho các bề mặt khác
Tra bảng 1.33[5] ta có bảng kết quả

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

17

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tơt nghiệp cơng nghệ chế tạo máy

Kích thước (mm)

Lượng dư (mm)

Dung sai (mm)

Tra bảng

Tính tốn

4

3,87

 0,6

B1(Mặt lắp bích chặn ổ)

3,5

-

 0,6

 100(Mặt lỗ chính)

3,5

-

 0,5

30(Mặt tháo dầu)

2,5

-

 0,5

C(Mặt lắp tai )

2,5

-

 0,5

D(mặt lắp nắp)

3,5

-

 0,6

E(mặt xỏ bu lông)

2,5

-

 0,5

B(Măt tiếp xúc hộp số ô tô)

2.4.4 Thiết kế nguyên công
2.4.4.1 Nguyên tắc chung thiết kế nguyên công
Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo được năng suất và
độ chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng
dư, số bước và số thứ tự các bước công nghệ v.v. Vì vậy khi thiết kế ngun cơng
phải dựa vào dạng sản xuất phương pháp phân tán nguyên công để chọn sơ đồ
nguyên công hợp lý.
Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất chi tiết có thể có nhiều phương án gia công
khác nhau nên số nguyên công cũng như số thứ tự các ngun cơng phụ thuộc vào

dạng phơi, độ chính xác yêu cầu của chi tiết.
Các nguyên công các bước cần đạt độ chính xác và độ bóng cao nên tách
thành các bước nguyên công, các bước riêng biệt và nên áp dụng phương pháp gia
công tuần tự bằng một dao.
Đối với các máy tổ hợp, máy tự động, các nguyên công được xác định theo
phương pháp gia công song song, đường lối công nghệ ở đây là tập trung ngun
cơng, nghĩa là một ngun cơng có nhiều bước cơng nghệ.
Đối với chi tiết dạng hộp mà ta đang gia cơng thì ta chọn phương pháp phân
tán ngun cơng để gia công và áp dụng phương pháp gia công tuần tự bằng một
dao.
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

18

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

1. Chọn máy
Nguyên tắc khi chọn máy: chọn máy phụ thuộc vào độ chính xác và độ bóng
bề mặt gia cơng.
Nếu u cầu này được thoả mãn bằng nhiều loại máy khác nhau thì lúc đó ta
chọn một loại máy cụ thể theo những yêu cầu sau đây:
Kích thước của máy phù hợp với kích thước của chi tiết gia cơng, phạm vi gá
đặt phơi trên máy.
Máy phải có khả năng làm việc với chế độ cắt tối ưu.
Máy phải đảm bảo công suất cắt.
Nên chọn những máy vạn năng, máy chuyên dùng phù hợp với điều kiện sản
xuất thực tế và trình độ phát triển khoa học thực tế ở Việt Nam.

2. Chọn dụng cụ
Nguyên tắc khi chọn dụng cụ : chọn dụng cụ phụ thuộc vào độ chính xác và
độ bóng bề mặt gia cơng, vật liệu làm phơi, phơi được sản xuất như thế nào.
Nếu yêu cầu này được thoả mãn bằng nhiều loại dụng cụ cắt khác nhau thì
lúc đó ta chọn một loại dụng cụ theo những yêu cầu sau đây:
+ Kích thước của dụng cụ phù hợp với kích thước bề mặt của chi tiết gia
cơng.
+ Dụng cụ phải có khả năng làm việc với chế độ cắt tối ưu.
+ Dụng cụ phải đảm bảo độ cứng vững khi gia công .
3. Lập sơ đồ gá đặt
Nguyên tắc trung khi lập sơ đồ gá đặt là: trước hết ta phải chọn những bề mặt
làm chuẩn. Khi chọn chuẩn cần chú ý 5 nguyên tắc chọn chuẩn thô và 5 nguyên tắc
chọn chuẩn tinh. Các bề mặt làm chuẩn cần được khống chế đủ số bậc tự do cần
thiết, không thiếu (chi tiết chưa được xác định vị trí), khơng thừa (siêu định vị). Tại
mỗi ngun cơng mỗi bước cần vẽ phơi ở vị trí gia cơng mà không cần thể hiện
theo tỉ lệ, mà chỉ cần thể hiện một cách ước lượng. Mặt định vị được vẽ bằng bút
chì xanh hoặc mực xanh và vẽ ký hiệu định vị với số bậc tự do được khống chế. Bề
mặt gia công phải được vẽ bằng mực đỏ và phải ghi độ bóng cần thiết. Ở mỗi
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

19

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

nguyên công mỗi bước chỉ cần ghi kích thước gia cơng và dung sai cần đạt. Ngồi
ra cị phải thể hiện đầy đủ chiều chuyển động của dao, của chi tiết, chốt tì phụ, chốt
tì điều chỉnh.

2.4.4.2. Thứ tự ngun cơng
1. Ngun công 1 : Phay mặt đế B
a. Chọn máy
Máy phay đứng 6H13 có các thơng số kỹ thuật:
+ Kích thước làm việc của bàn máy : 400x1600 mm2
+ Số cấp tốc độ : 18
+ Giới hạn vòng quay ( vòng/phút) : 30  1500
( 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750;
950; 1180; 1500 )
+ Bước tiến của bàn : ( mm/phút )
( 23,5 ; 30 ; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600;
750; 950 ; 1180
+ Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến của máy : 2000 kG
+ Cơng suất động cơ truyền động chính : 10 ( kW )
+ Hiệu suất máy  = 0,75
b. Dụng cụ
Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, dao phay có đường kính
250 mm, số răng Z = 16 răng

c. Sơ đồ gá đặt

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

20

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

136±0,3

Rz 20

w

w

Định vị : chi tiết được định vị 3 bậc tự do (dùng chốt trụ chỏm cầu ) các mặt
định vị chưa được gia công.
Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu bulông và bạc chữ C, điểm kẹp
vào 2 lỗ theo chiều hướng từ trên xuống.
d. Chế độ cắt
 Chế độ cắt khi phay thô:
- Chiều sâu cắt : t = 3,5 mm
- Tra bảng 5-125 [7]  Lượng chạy dao trên 1 răng SZ = 0,14  0,18
mm/răng. Chọn SZ = 0,18 mm/răng
- Tốc độ cắt tra bảng 5-127 [7] vb = 185 (m/phút)
Các hệ số điều chỉnh :

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

21

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vững của gang K1 = 1

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, T=240(ph) K2=1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3 = 1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công K4 = 1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 0,89
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1
6

vt  vb *  K i  185 * 0,89  164,65 (m/phút)
i 1

- Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là :
nt 

1000 * v1 1000 *164,65

 209,74 ( vòng/phút )
 *D
 * 250

- Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 190 (vòng /phút ) . Như vậy tốc độ cắt
thực tế sẽ là :
vtt 

nm *  * D 190 *  * 250

 149,15 ( m/phút )
1000
1000

- Lượng chạy dao phút : Sph = Sz*Z*nm=0,18*16*190=547,2 (mm/phút)

Chọn theo máy có Sm=560 mm/ph
- Cơng suất khi cắt Ne tra bảng [ 5-130 ]

N e  5,5 (Kw)

Ne < Nm = 10 Kw đạt công suất gia công
 Chế độ cắt khi phay tinh
- Chiều sâu cắt : t = 0,5 mm
- Lượng chạy dao vòng S = 0,6 mm/vòng (tra bảng [5-37] Sổ tay CNCTM).
- Tốc độ cắt khi phay tinh bằng dao phay hợp kim cứng tính theo cơng thức
:
vt 

Cv * D qv * K v
(m/phút)
T m * t x * S y * Z n * Bu

Trong đó tra bảng 5-39 [7]

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

22

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Cv = 445
m = 0,32

q = 0,2

x= 0,15

y = 0,35

u = 0,2

p=0

Kv  Kmv * Knv * Kuv

+ Kmv- hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công Kmv = 1
+ Knv - hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi Knv=1
+ Kuv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt K uv= 1


445 * 250 0, 2 *1
vt 
 106,87 (m/phút)
240 0,32 * 0,5 0,15 * 0,6 0,35 *16 0 * 200 0, 2

- Số vịng quay của trục chính theo tính toán là :
nt 

1000 * v1 1000 *106,87

 136,14 ( vòng/phút )
 *D

 * 250

- Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 150 (vòng /phút ) . Như vậy tốc độ cắt
thực tế sẽ là :
vtt 

nm *  * D 150 *  * 250

 117,75 ( m/phút )
1000
1000

- Lượng chạy dao phút : Sph = So*nm=0,6*150 =90 (mm/phút)
Chọn theo máy có Sm=95 mm/ph
- Cơng suất khi cắt Ne tra bảng 5-130 [7]

N e  1,6 (Kw)

Bảng chế độ cắt :
Phay tinh

6H13Ã

Dao phay

117,75

150

0,5

95

149,15

190

3,5

560

V

n

t

S

m/ph

Vg/ph

mặt
đầuBK8
Phay thô

6H13Ã

Dao phay

mặt
đầuBK8

Bước

Máy

Dụng cụ

mm

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

mm/ph

23

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

e. Thời gian cơ bản của nguyên công
- Phay thô
T0 

L  L1  L2
*i
S *n

L : chiều dài bề mặt gia công L = 442 mm
L1: chiều dài ăn dao
L1  t * D  t   (0,5  2)  3,5 * 250  3,5  (0,5  2)  30

(mm)

L2 = ( 2  5 ) mm
S : lượng chạy dao 0,18 m/phút
n : số vòng quay n = 190vòng/phút
T01 

442  30  4
*1 =13 (phút)55 (giây).
0,18 *190

- Phay tinh:
L1: chiều dài ăn dao
L1  t * D  t   (0,5  2)  0,5 * 250  0,5  (0,5  2)  12

(mm)

L2 = ( 2  5 ) mm
S : lượng chạy dao vòng 0,6 mm/ vòng
n : số vòng quay n = 150 vòng/ phút
T02 



L  L1  L2
442  12  2

*i 
*1 = 5(phút) 4 (giây)
S *n
0,6 *150

TCN1  1,26 * T0  1,26 * T0i  1,26 * 304  6 (phút) 24 (giây).

2. Nguyên công 2: Phay mặt B1 lắp bích chặn ổ
a. Chọn máy
Máy phay đứng 6H13 có các thơng số kỹ thuật như ở nguyên công 1.
b. Dụng cụ

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

24

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, dao phay có đường kính
200 mm, số răng Z = 10 răng
c. Sơ đồ gá đặt

132±0,3

Rz 20

w

w

Định vị : chi tiết được định vị 3 bậc tự do ( dùng phiến tì ) các mặt định vị đã
được gia cơng,ngồi ra dùng các chốt tì năng suất.
Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu bulông kết hợp bạc chữ C,
điểm kẹp vào 2 lỗ theo chiều hướng từ trên xuống.
d . Chế độ cắt
 Chế độ cắt khi phay thô:
- Chiều sâu cắt : t = 3,5 mm

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

25

LUAN VAN CHAT LUONG download : add