Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết gối đỡ cần gia công có dạng hình trục tròn, khoan các lỗ, từ đó ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp

ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

LỜI NĨI ĐẦU
Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh
mẽ của các nghành công nghiệp mới nói chung và nghành cơ sở của
mọi nghành nói riêng đó là nghành Cơ khí. Là một nghành đã ra đời từ lâu
với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các nghành cơng
nghiệp khác. Do vậy đòi hỏi kỹ sư và cán bộ nghành Cơ khí phải tích luỹ
đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của nghành, đồng thời
không ngừng trau rồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trong nhất là phải
biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường
gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư Cơ khí tại Trường Đại Học Sư phạm
Kỹ thuật Đà Nẵng, sinh viên được trang bị những kiến thức cơ sở của
nghành
Công nghệ Chế tạo máy qua các giáo trình : Cơng nghệ Chế tạo
máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo trình khác có
liên quan đến nghành Cơng nghệ Chế tạo máy. Nhằm mục đích cụ thể hố
và thực tế hố những kiến thức mà sinh viên đã được trang bị, thì mơn Đồ
án Cơng nghệ Chế tạo máy nhằm mục đích đó. Trong q trình thiết kế đồ
án mơn học sinh viên sẽ được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay
cơng nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý
thuyết với thực tế sản xuất. Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên có dịp
phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết
một vấn đề cơng nghệ cụ thể. Do tính quan trọng của Đồ án mà môn bắt
buộc đối với sinh viên chun nghành Cơ khí và một số nghành có liên
quan.
Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình

của TS. Bùi Hệ Thống, em đã hồn thành Đồ án môn học Công nghệ Chế
tạo máy được giao. Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài
liệu có liên quan và cả trong thực tế. Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|2


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế. Do vậy,
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 bạn bè để hồn thiện hơn đồ án của
mình cũng như hồn thiện hơn vốn kiến thức của mình.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn TS. Bùi Hệ Thống đã tận tình hướng
dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện Đồ án này
Đà Nẵng, ngày 21 tháng 10 năm 2020
Nhóm sinh viên thực hiện
Huỳnh Văn Thơng – Đinh Trung
Kiên

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|3


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

PHẦN I.
PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU
SẢN PHẨM
1/ phân tích chi tiết cần gia cơng:
 Chi tiết gối đỡ cần gia cơng có dạng hình trục trịn, khoan các lỗ, từ
đó ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp, làm nhiệm vụ đỡ trục của máy
và xác định vị trí tương đối của trục trong khơng gian nhằm thực hiện
một nhiệm vụ hoạt động nào đó.
 Gối đỡ có nhiều mặt cần gia cơng với độ chính xác cao. Bề mặt làm
việc chủ yếu ở các lỗ ɸ42, ɸ20, ɸ12.
 Dung sai của đường kính lỗ nhỏ (ɸ42±0.025) do vậy việc gia cơng u
cầu độ chính xác cao.
 Gối đỡ làm việc trong điều kiện chiệu nhiệt và chịu tải lớn do trục
quay trên giá gây ra (lực dọc trục, lực hướng tâm, trọng lực các chi
tiết)
 Để đảm bảo các điều kiện đặt ra, yêu cầu chi tiết phải đạt được độ
cứng vững cao chống mài mòn tốt, điều kiện bơi trơn đảm bảo, cấp
chính xác độ bóng, độ song song của tâm các mặt phẳng, độ vng

SVTH: VĂN THƠNG_TRUNG

Trang|4


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

góc giữa các tâm lỗ, dung sai của các bề mặt phải đảm bảo theo yêu
cầu đặt ra của chi tiết cần chế tạo
 Để đảm bảo các điều kiện đặt ra, yêu cầu chi tiết phải đạt được độ
cứng vững cao chống mài mịn tốt, điều kiện bơi trơn đảm bảo, cấp
chính xác độ bóng, độ song song của tâm các mặt phẳng, độ vng
góc giữa các tâm lỗ, dung sai của các bề mặt phải đảm bảo theo yêu
cầu đặt ra của chi tiết cần chế tạo
 Tính cơng nghệ trong kết cấu không những ảnh hưởng đến khối
lượng lao động mà còn ảnh hưởng đến việc tiêu hao nguyên vật liệu.
Vì vậy ngay từ khi thiết kế chúng ta phải chú ý kết cấu của chúng
như:
•

Hộp phải đủ cứng vững để gia cơng. Khơng bị biến dạng và có thể
dùng chế độ cắt cao để có năng suất cao

•

Các mặt gia cơng của hộp khơng có dấu lồi lõm, phải thuận lợi cho
việc ăn dao nhanh và thoát dao nhanh, kết cấu của bề mặt phải tạo
điều kiện cho việc gia công nhiều bề mặt cùng một lúc trên máy nhiều
trục

•

Các lỗ trên bề mặt hộp phải có kết cấu hình dạng đơn giản khơng có
rãnh hoặc dạng định hình, lỗ trịn thì càng tốt, các lỗ nên thơng suốt và
khơng có bậc và có rãnh bên trong và nên ngắn. Vị trí tương quan giữa
các mặt phẳng và các bề mặt có lỗ cần gia cơng nên vng góc hoặc

song song nhau để dễ định vị và kẹp chặt khi gia cơng. Các lỗ có
đường kính lớn thì nên làm lỗ khi đúc để giảm khối lượng gia cơng.
Đường kính các lỗ nên lựa chọn theo dãy số tiêu chuẩn cho dễ chọn
dao tiêu chuẩn và để gia công.
Các lỗ dùng để định vị chi tiết phải là lỗ tiêu chuẩn

•

SVTH: VĂN THƠNG_TRUNG

Trang|5


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

•

BÙI HỆ THỐNG

Từ các yêu cầu trên để đạt được độ chính xác tương quan về vị trí
trước hết phải gia cơng bề mặt bên hơng để đạt được cấp chính xác 5
tương ứng Ra=2.5. Và chọn chuẩn này là chuẩn tinh. Việc gia cơng
chính xác bề mặt này đảm bảo độ chính xác gia công các nguyên công
tiếp theo.

2/ Yêu cầu kỹ thuật
- Độ song song giữa đường tâm lỗ 42 với mặt đáy < (0,02/100)mm
- Độ khơng vng góc giữa mặt đáy và mặt bên < (0,03/100)mm
3/ Vật liệu chế tạo phôi
Gối đỡ là chi tiết chịu nén, do vậy vật liệu chế tạo ta dùng gang

xám GX15-32 (giới hạn bền kéo tối thiểu là 15kg/mm 2, giới hạn bền
uốn tối thiểu là 32kg/mm2)

Gang xám là loại gang mà thành phần gồm toàn bộ cacbon tồn
tại dưới dạng graphit tự do.


Gang xám có nhiệt độ nóng chảy thấp và khơng địi hỏi khắt khe
về tạp chất khi sử dụng đúc luyện. Gang xám có tính đúc tốt. Do có tổ
chức xốp nên đây là loại gang rất phù hợp với các vật liệu cần bơi trơn
có chứa dầu nhớt.



Loại gang C

Si

Mn

S

P

Xám

1.2 - 2.5

0.25 - 1

0.06 -0.2

0.05 -0.2

3 - 3.7

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|6


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

4. Tính công nghệ của chi tiết:
- Kết cấu của chi tiết phức tạp, gia công 4 mặt, 3 lỗ và 1 lỗ taro ren M10.

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|7


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

Các bề mặt lỗ ɸ42, ɸ12 yêu cầu độ bóng và cấp chính xác cao Ra = 2,5, mặt
phẳng bên hơng gia cơng với Rz = 20. Các mặt cịn lại gia cơng với độ
nhám Rz = 40.

SVTH: VĂN THƠNG_TRUNG

Trang|8


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

PHẦN II
ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Dữ liệu cho trước:
+ Sản lượng : 5000 chiếc/năm.
+ Điều kiện trang thiết bị: tự chọn.
1. Xác định sản lượng sản phẩm hằng năm (bao gồm phế phẩm và chi tiết
được chế tạo them để dự trữ)

N=N
Trong đó: N - số chi tiết được sản xuất trong 1
năm

N1 -số sản phẩm sản xuất trong

1
năm.

m - số chi tiết trong 1 sản

phẩm (m =1)

β – số chi tiết được chế tạo them để dự trữ ( β = 7%)
α – số phế phẩm chủ yếu trong đức và rèn ( α = 6%)
Suy ra: N = 5650 (chi tiết/năm)
2.Trọng lượng của chi tiết

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|9


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

Q = γ.V
Trong đó: γgang xám = 6.8 – 7.4 kg/dm3 (Trọng lượng riêng của vật liệu)
V-Thể tích của chi tiết
Ta dựa trên phần mềm thiết kế 3d Creo parametric 5.0 để tính tốn được thể
tích của chi tiết là :
VOLUME = 1.4145672e+05 MM^3 = 0,1414567 dm3
Trọng lượng của chi tiết:
MASS = 1.0184884e-03 TONNE = 1,0184488 kg
Dựa vào Bảng 2 [1] ta xác định được dạng sản xuất với sản lượng 5650 sản
phẩm/năm và trọng lượng mỗi chiếc 1.02 kg
 Thuộc dạng sản xuất hàng loạt vừa.

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

BÙI HỆ THỐNG

Trang|


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

PHẦN III
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. Phương pháp chế tạo phôi:

Phôi thép thanh hay dùng dể chế tạo các chi tiết như con lăn, chi
tiết kẹp chặt, các loại trục xilanh, piston, bạc, bánh răng có đường kính
nhỏ.
Phơi dập thường được dùng cho các loại chi tiết như trục răng
công, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạnh càng,
trục chữ thập, trục khuỷu


Phôi rèn tự do dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ 
Phôi đúc được dùng cho các chi tiết như: các gối đỡ, các chi tiết dạng
hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập. Đúc được thực hiện

trong khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn vỏ mỏng và các phương pháp
đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy.

Chi tiết gối đỡ có hình dáng phức tạp, vật liệu bằng gang xám,
dạng sản xuất hang loạt vừa nên ta lựa chọn phương pháp đúc.


Để lựa chọn được phương pháp đúc hợp lí ta cần phân tích lại
yêu cầu của chi tiết:


•

Một số bề mặt cần gia cơng với độ chính xác cao.

•

Lượng dư bề mặt nhỏ.

 Ta dùng phương pháp đúc trong vỏ mỏng cấp chính xác cao, năng suất
cao và lượng dư gia công cắt gọt nhỏ.

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

2. Thiết kế khn

Khn gồm 2 mảnh như hình dưới.

SVTH: VĂN THƠNG_TRUNG

Trang|


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

PHẦN IV.
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO
CHI TIẾT

1. Xác định đường lối cơng nghệ
 Với khối lượng và hình dáng chi tiết chi tiết và sản lượng hàng năm
như trên, dạng sản xuất hàng loạt vừa. Theo kinh nghiệm tham khảo
thì đường lối cơng nghệ được xác định phù hợp nhất gia cơng một vị
trí và nhiều vị trí kết hợp nhau, gia công bằng một dao và hai dao, gia
công tuần tự - song song.
2. Lựa chọn phương pháp gia công
Đối với dạng sản xuất hàng loạt vừa muốn chun mơn hố cao
để có thể đạt được năng suất cao trong điều kiện sản xuất của Việt
Nam thì nên chọn đường lối cơng nghệ thích hợp nhất là phân tán
ngun cơng (ít bước cơng nghệ trong một ngun cơng). Ở đây dùng
máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng

đ ể chế tạo.



Sau khi nghiên cứu kỹ chi tiết ta phân chia các bề mặt gia công
và lựa chọn phương pháp gia công cuối thích hợp để đạt được cấp
chính xác và độ bóng u cầu.



SVTH: VĂN THƠNG_TRUNG

Trang|


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

□

BÙI HỆ THỐNG

thứ tự các vị trí lỗ và bề mặt cần gia cơng được đánh dấu theo thứ tự
xem hình

SVTH: VĂN THƠNG_TRUNG

:

Trang|

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

3. Thiết lập tiến trình cơng nghệ:


Ngun cơng 1: Phay mặt số 1 đạt độ bóng Ra = 2.5, chọn máy
phay đứng 6H11



Nguyên công 2: Phay mặt 3 đạt Rz = 40, chọn máy phay ngang
6H82

Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ ɸ12 đạt độ bóng Ra
= 2.5, chọn máy phay đứng 6H11

Nguyên công 4: Khoét, doa lỗ ɸ42 đạt Ra = 1.25

Nguyên công 5: Khoan và taro lỗ ɸ20, Ra =2.5, taro trên máy
phay đứng 6H11, taro lỗ M10x1,25




Nguyên công 6: phay mặt 4 đạt Rz = 20, chọn máy phay đứng
6H11



Nguyên công 7: Kiểm tra độ không song song giữa các mặt
phẳng khơng và độ khơng vng góc giữa các tâm lỗ không vượt
quá vượt quá 0.03

4. Lập sơ đồ gá đặt chọn chuẩn

Chuẩn định vị dùng để gá lắp lần đầu tiên gọi là chuẩn thô.

Các mặt đã gia công được dùng làm để định vị dùng trong q
trình gia cơng về sau gọi là chuẩn tinh.

Mục đích của việc chọn chuẩn là đảm bảo: + Chất lượng của chi
tiết trong q trình gia cơng
+ Nâng cao năng suất và giảm giá thành
- Các nguyên tắc chọn chuẩn thô :
Khi chọn chuẩn thô phải chủ ý 2 yêu cầu:
+ Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia cơng

SVTH: VĂN THƠNG_TRUNG

Trang|


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

•
•

BÙI HỆ THỐNG

+ Bảo đảm độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt
Lấy mặt nào dùng để tiếp tục gia công các bề mặt khác làm chuẩn thô
Đối với các chi tiết không cần phải gia công tất cả các các bề mặt thì
cố gắng dùng mặt khơng gia cơng làm chuẩn thơ

•

Đối với chi tiết cần phải gia cơng tất cả các bề mặt thì chọn phải chọn
mặt có lượng dư gia cơng nhỏ nhất làm chuẩn thơ

•

Nên chọn mặt bằng phẳng, nhẵn khơng có lỗ rót làm chuẩn thô
Nên chọn mặt phẳng tương đối vững chắc làm chuẩn thơ để tránh cho

•

kẹp bị hỏng hoặc kẹp khơng chặt Các ngun tắc chọn chuẩn tinh:
•

Nên chọn chuẩn tinh chính làm chuẩn tinh, nghĩa là chọn những mặt
của chi tiết sẽ được lắp trên máy công tác sau này để làm chuẩn tinh,
như vậy sẽ không tạo nên sai số tích luỹ làm hỏng chi tiết, phải bỏ đi

•

Chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn bằng 0
Chọn chuẩn thật cứng vững sao cho khi gia công chi tiết không bị

biến dạng do lực kẹp và diện tích định vị phải đủ lớn.
Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng
Cố gắng chọn chuẩn thống nhất, tức là trong nhiều lần cũng chỉ dùng
một chuẩn để thục hiện các ngun cơng của q trình cơng nghệ, vì
khi thay đổi chuẩn sẽ sinh ra sai số tích luỹ ở những lần gá sau.

•
•
•

Căn cứ vào những luận điểm trên và phân tích chi tiết ta chọn chuẩn tinh
là mặt I và chuẩn thô là mặt II.
Mặt I là mặt lắp ráp, và là chuẩn thiết kế, diện tích lớn cứng vững, và
được chọn làm chuẩn tinh thống nhất về sau, đảm bảo các yêu cầu của
việc chọn chuẩn tinh

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG

Mặt II khơng gia cơng, khơng có đậu ngót, bằng phẳng và vững chắc, dễ
gá trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm, đảm bảo yêu cầu việc chọn chuẩn
thô.

Nguyên công 1: Phay mặt số 1 đạt độ bóng Ra = 2,5.

•
•
•

Bước 1: Phay bóc vỏ đạt độ bóng cấp 2, Rz = 100
Bước 2: Phay thơ đạt độ bóng cấp 4, Rz = 40
Bước 3: Phay bán tinh đạt độ bóng cấp 6, Ra = 2,5.
Định vị: Dùng 3 chốt tì khía nhám định vị 3 bậc tự do, dung 3 chốt để
định vị 3 bậc còn lại, kẹp chặt bằng bulong đai ốc.

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

BÙI HỆ THỐNG

Trang|


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÙI HỆ THỐNG






•

Ngun cơng 2: Phay mặt 3 đạt độ nhám Rz = 40. Bước
1: Phay bóc vỏ đạt độ nhám Rz = 100
Bước 2: Phay thô đạt độ nhám Rz = 40.
Định vị: Mặt đáy định vị 3 bậc tự do, phiến tì tì 1 bên kẹp chặt bằng
bulong đai ốc.

Ngun cơng 3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ ɸ12 đạt độ bóng Ra = 2.5
Bước 1: Khoan đạt độ nhám Rz = 40  Bước 2: Khoét đạt độ nhám Rz
= 40  Bước 3: Doa đạt độ bóng Ra = 2.5.
Định vị: Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do, dùng phiến tì tì 1 bên, kẹp
chặt bằng bulong đai ốc.


•

SVTH: VĂN THÔNG_TRUNG

Trang|