Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
  

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Giáo viên hướng dẫn


---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 1
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

  

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Giáo viên phản biện
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 2
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng
hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy (như các môn học Cơ
Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia

Công Kim Loại,Dung Sai,…) để chế tạo được một chi tiết máy nhằm bảo đảm được yêu
cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta, vơí thời gian và
phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được
một qui trình công nghệ gia công hợp lý.
Để thực hiện được Đồ án sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức về các
phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… mà còn phải
biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất. Một qui trình công nghệ hợp lý
là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian
gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thước với dung
sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội.
Sinh viên thực hiện
Trần Thị Thủy
MUÏC LUÏC
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 3
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  
Trang
CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG....................................5
CHƯƠNG 2 : ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT...................................................7
CHƯƠNG 3 : CHỌN PHÔI.........................................................................8
CHƯƠNG 4 : LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG..........................................10
CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG...................................14
I – Nguyên công 1 :.........................................................................14
II – Nguyên công 2 :.......................................................................16
III – Nguyên công 3 :......................................................................18
IV – Nguyên công 4 ......................................................................20
V – Nguyên công 5 :.......................................................................24
VI – Nguyên công 6 :...............................................................................27

VII – Nguyên công 7 :..............................................................................29
CHƯƠNG 6 : TÍNH LƯNG DƯ GIA CÔNG LỖ
24∅
.........................31
CHƯƠNG 7 : XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG LỖ
24
∅
.....35
CHƯƠNG 8 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ................................38
Kết luận 41
Tài liệu tham khảo 42
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 4
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chöông I
:
:
PHAÂN TÍCH CHI TIEÁT GIA COÂNG
PHAÂN TÍCH CHI TIEÁT GIA COÂNG
1.1 Công dụng của chi tiết:
- Chi tiết thanh nối là một chi tiết dạng càng, là bộ phận 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. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để
đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ)
- Thông thường ta gặp chi tiết “ thanh nối” trong các trường hợp cần truyền động, nối
các trục song song trong cơ cấu, máy trong công nghiệp.
1.2 Phân tích chi tiết
- Bề mặt làm việc quan trọng nhất của chi tiết chủ yếu là các bề mặt lỗ trụ trong

Ø14, Ø24 và mặt đầu..
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 5
GVHD: Nguyn Tt Ton n Cụng Ngh Ch To Mỏy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Yờu cu k thut:
khụng song song gia ng tõm cỏc l ỉ14, ỉ24 l 0,01 ( Bng 2.15, trang 95,
[4])
khụng vuụng gúc gia ng tõm v mt u cỏc l ỉ14, ỉ24 l 0,04( Bng
2.15, trang 95,[4])
phng mt u cỏc l l 0,03 ( Bng 2.7, trang 95,[4])
búng b mt trong cỏc l ỉ 14, ỉ24 l Ra = 0,8( tng ng vi nhỏm cp 7) (
Bng 11.1 v 11.2 , trang 56-57 ,[5])
Kớch thc ỉ 14, ỉ24 l l lm vic ch yu ta chn cp chớnh xỏc 7 Dung
sai ỉ24
0,02
,

ỉ14
0,02
(Bng 7, trang 242,[5])
búng mt u cỏc l l Rz = 20 m ( Tng ng nhỏm cp 4)
Kớch thc ỉ 34, ỉ36, ỉ 26 l kớch thc t c khi ta ỳc Dung sai chung l
0.5

(Bng 3-3, trang 174,[1])
Kớch thc di 180 gia hai tõm l ỉ24 ta chn cp chớnh xỏc cp 9 Dung sai
180 0.05 ( Bng 3.91\ trang 248,[1])

Kớch thc di 45 ta chn cp chớnh xỏc cp 10 Dung sai 45 0.05

Kớch thc di 70 ta chn cp chớnh xỏc cp 9 Dung sai 70 0.03
Kớch thc di 22 ta chn cp chớnh xỏc cp 10 Dung sai 22 0.04
III> VT LIU
- Vt liu ch to l thộp C45
(
)
750 850
b
N
mm

= ữ
c dựng lm cỏc chi tit chu ti
trng khụng cao nh trc khuu ca ng c ụ tụ nh v trung bỡnh, trc truyn , thanh
truyn , thanh ni, bỏnh rng tc chm
C tớnh ca thộp C45( Theo vt liu hc v nhit luyn ca Nghiờm Hựng)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trn Th Thy Trang 6
Thaứnh phan hoựa hoùc (%)
C Si Mn Cr Ni
0,44 < 0,37 < 0,8

0.25

0.25
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chương II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
- Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng
loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi

tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết
- Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo
trong một năm của nhà máy theo công thức sau [1, trang 23, công thức 2.1]:






+×






+××=
100
1
100
1
0
βα
mNN
Trong đó: +
0
N
= 40000 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch
+
m

=1 : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm
+
α
=4% : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy trên dùng làm phụ tùng
thay thế.
+
β
=6% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo
- Vậy:
0.06 0,04
10000.1. 1 . 1 10000
100 100
N
   
= + + =
 ÷  ÷
   
(chiếc/năm)
- Khối lượng của chi tiết: Q = V . γ (kg)
γ = 7,83 kg/dm
3
: trọng lượng riêng của thép c45
- Sử dụng phần mềm ProEngineer Wildfile4.0 ta tính được
Thể tích của chi tiết: V= 1.324301.10
5
mm
3
= 0.1324301dm
3

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 7
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Q = 0.1324301 * 7.83 = 1,04 (kg)- Tra bảng 2 / 16 Sách Thiết kế đồ án CNCTM
dựa vào N và Q ta có dạng sản xuất là : HÀNG LOẠT LỚN
Chương III : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
3.1 Chọn dạng phôi :
Có nhiều phương pháp tạo phôi, vì vậy ta phải phân tích ưu nhược điểm giữa các
dạng phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp.
3.1.1 Phôi rèn dập : Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều có độ bền cơ tính cao,
tạo ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại được áp dụng nhiều cho chi tiết dẻo, tính đàn hồi
tốt.
- Chi tiết đã cho làm bằng thép C45 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.
3.1.2 Phôi cán : Cơ tính của phôi cán cũng giống như của phôi rèn dập.
3.1.3 Phôi đúc : Vật liệu chi tiết là thép C45, đặc trưng cơ học của nó là dẻo; chịu
được nén tốt. Mặc khác thép C45 có thể đúc, lượng dư chế tạo phôi có thể nhỏ. Do đó ít
tốn kém nguyên liệu khi chế tạo phôi. Vậy ta chọn dạng phôi là phôi đúc.
3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi :
3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá 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:
1716 ITIT ÷
.
- Độ nhám bề mặt:

160
z
R m
µ
=
.
3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:
- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với
đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn.
- Loại phôi này có cấp chính xác:
1615 ITIT ÷
.
- Độ nhám bề mặt:
mR
z
µ
80=
.
3.2.3/ Đúc trong khuôn kim loại:
- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi
tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng
khối.
- Loại phôi này có cấp chính xác:
1514 ITIT
÷
.
- Độ nhám bề mặt:
mR
z
µ

40=
.
3.2.4/ Đúc ly tâm :
- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến.
3.2.5/ Đúc áp lực:
- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với
chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản
phẩm cao.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 8
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3.2.6/ Đúc trong vỏ mỏng :
- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn
và hàng khối.
Kết luận:
Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn
ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại, làm
khuôn bằng máy”.
+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II.
+ Cấp chính xác kích thước:
+ Độ nhám bề mặt:
mR
z
µ
40=
3.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi :
Theo bảng 3-110, trang 259,[1] ta chọn lương dư cho các bề mặt là:
+ Lượng dư phía trên: 3 mm
+ Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3 mm

+ Góc nghiêng thoát khuôn: 1,3
0
+ Bán kính góc lượn: 3 mm
Bản vẽ khuôn đúc của chi tiết
Bản vẽ khuôn đúc của chi tiết
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 9


GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chương IV : CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA
PHÔI.
4.1 Mục đích:
- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương
quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế
tạo.
4.2 Nội dung:
- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.
- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.
- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết.
4.2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi:
- Sử dụng các thiết bị như: Máy phay, khoan, khoét, doa, tiện…
4.2.2 Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt :
- Khi phân tích chi tiết ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là lỗ Ø14 và 2 lỗ Ø24.
+ Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước
+ Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ
- Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ như sau:
+Chuẩn thô: Dùng bề mặt 1 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh bề mặt 2.
+ Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 2 làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại.

Sơ đồ đánh số chi tiết:
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 10
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4.2.3 Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi :
Phương án 1
Phương án 2
NC1: Phay thô, bán tinh mặt 1

NC1: Phay thô, bán tinh mặt 1
NC2: Phay thô, bán tinh mặt 2 NC2: Phay thô, bán tinh mặt 2
NC3: Phay thô, bán tinh mặt 6 NC3: Phay thô, bán tinh mặt 6
Khoan , doa lỗ Ø14
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 11
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NC4: Khoét , doa lỗ Ø24 số 3 NC4: Khoét , doa lỗ Ø24 số 3
NC5: Khoét , doa lỗ Ø24 số 4 NC5: Khoét , doa lỗ Ø24 số4
NC6: Khoan, doa lỗ Ø14 NC6: Vát mép 2 lỗ Ø24, và lỗ Ø14
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 12
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NC7: Vát mép 2 lỗ Ø24, và lỗ Ø14
So sánh hai phương án trên ta thấy mỗi phương án có những ưu nhược điểm riêng.
Phương án I tối ưu hơn phương án II.
- Phương án thứ 2 dùng phương pháp tập trung nguyên công ( số bước trong mỗi
nguyên công nhiều) nên tốn thời gian hơn phương án I, không phù hợp với sản xuất hàng

loạt lớn.Vì vậy ta chọn phương án I
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 13
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chương V: THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG
1. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng thứ nhất
a. Các bước nguyên công:
Phay thô mặt 1 đạt R
z
= 40 μm
Phay tinh mặt 1 đạt R
a
=0.8
b. Sơ đồ gá đặt:
c.Chọn máy:
Chọn máy phay ngang 6H82 (bảng 9-38 trang 75 [3])
- Bề mặt làm việc bàn máy 320x1250 mm
2
.
- Công suất động cơ P = 1.7KW
- Hiệu suất η = 0,75
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 14
GVHD: Nguyn Tt Ton n Cụng Ngh Ch To Mỏy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- S vũng quay trc chớnh (v/ph): 30-1500
- Bc tin ca bn : 23,5-1180 mm/ph
- Lc ln nht cho phộp tin ca bn mỏy F
max

=1500kg
d. Chn gỏ:
- Vỡ tớnh cht ca dng sn xut v chi phớ gỏ tớnh trờn mi n v sn
phm phi l thp nht nờn ta chn gỏ vn nng nh v v kp cht chi
tit
- V nh v ta dựng mt ỏy t lờn 2 phin t khng ch 3 bc t do. Khi
V ngn c nh khng ch 1 bc v khi v di trt khng ch 1 bc
- Ve keùp chaởt ta sửỷ duùng khi V ngn di trt va nh v va kp cht
e. Chn dng c ct: (bng 4-79 trang 367 [1])
- S dng dao phay tr gn mnh hp kim cng dng xon vớt
+ ng kớnh dao phay 100 mm
+ ng kớnh l dao phay:d=40mm
+ S rng:10
+ Chiu cao ca dao: 75mm
+ Tui bn dao : T = 180 phỳt ( Bng 5-142/127,[2])
f. Ch ct:
Bc 1: Phay thụ
- Chiu sõu ct t = 2,5 mm
- Lng chy dao s = 0,22(mm/rng) (Bng 5-142 / 127 [2])
- Tc ct : v = 160 ( m/phỳt ) (Bng 5-142 / 127 [2])
- S vũng quay :
1000. 1000.160
509
. 3,14.100
v
n
D

= = =
(vũng/phỳt)

Chn s vũng quay n
m
= 510 (vũng/phỳt)
Vn tc thc t :
. . 510.3,14.100
160
1000 1000
tt
n D
V

= = =
(mm/phỳt)
Bc 2: Phay bỏn tinh
- Chiu sõu ct t = 0.5 mm
- Lng chy dao s = 0,16(mm/rng) (Bng 5-142 / 127 [2])
- Tc ct : v = 175 ( m/phỳt ) (Bng 5-142 / 127 [2])
- S vũng quay :
1000. 1000.175
557
. 3,14.100
v
n
D

= = =
(vũng/phỳt)
Chn s vũng quay n
m
= 540 (vũng/phỳt)

Vn tc thc t :
. . 540.3,14.100
170
1000 1000
tt
n D
V

= = =
(mm/phỳt)
Thi gian gia cụng c bn :
i
nS
LLL
t .
.
21
0
++
=
(phỳt)
( Bng 31 / 66 giỏo trỡnh Thit k ỏn CMCTM )
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trn Th Thy Trang 15
GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
• L : chiều dài phôi.
• L
1
: khoảng cách từ răng thứ 2 đến chi tiết

)35,0().(
1
÷+−=
tDtL
mm
• L
2
: khoảng cách lố khỏi chi tiết của đường tâm dao
)52(
2
÷=
L

mm = 5 mm
1( )
2,5.(100 2,5) 3 18.6
thô
L = − + =
mm

0( )
100 18,6 5
0.11
0,22.10.510
thô
t
+ +
= =
( phút ) với S=S
z

. z
1( . )
0,5.(100 0,5) 3 10
b tinh
L = − + =
mm

0( . )
100 10 5
0.133
0,16.10.540
b tinh
t
+ +
= =
( phút )
Vậy thời gian gia công cơ bản : t
0
= t
0(thô)
+ t
0(b. tinh)
= 0.243 (phút)
 Thời gian nguyên công : T
tc
= t
0
+ t
p
+ t

pv
+ t
tn

Với t
p
: thời gian phụ t
p
= 10% . t
0
= 0.0243 ( phút )
t
pv
: thời gian thực hiện gia công t
pv
= 10% . t
0
= 0.0243 ( phút )
t
tn
: t. gian nghỉ ngơi của công nhân t
tn
= 5% . t
0
= 0.012 ( phút )
 T
tc
= 0.3 ( phút )
g.Dụng cụ kiểm tra:Thước cặp dài 0...160, sai số 0.02 .
1. Nguyên công 2 :phay mặt phẳng thứ 2

a. Các bước nguyên công:
- Phay thô đạt R
z
=50
- Phay bán tinh đạt R
z
= 20
b. Sơ đồ gá đặt:

c. Chọn máy:
Chọn máy phay ngang 6H82 (bảng 9-38 trang 75 [3])
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SVTH: Trần Thị Thủy Trang 16