Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết bạc bắt chầy của máy dập

Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí
và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải
biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong
sản xuất, sửa chữa và sử dụng.
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu
quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ
khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ
thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt
những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp
phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế
tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu
một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngườ kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình
sản xuất chi tiết cơ khí.
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, và đặc biệt là thầy giáo Pgs.Ts Nguyễn
Trọng Bình đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.
Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên: Lê Văn Trình
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
1
1
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết bạc bắt chầy của máy dập đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết.
II. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.
Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Được sử dụng rộng rãI

trong Cơ khí. Đó là những chi tiết dạng ống tròn, thành mỏng.Trong quá trình làm
việc chi tiết luôn chịu :
+ Mài mòn lớn
+ ứng suất thay đổi theo chu kì
+ Lực va đập
+ Tải trọng động lớn
Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các
yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối cới các
chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ
số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5
Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia
công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.
Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia
công và nhiệt luyện.
Theo đề bài:
8,0
80
65
max
==
D
l
như vậy thoả mãn điều kiện
Yêu cầu kỹ thuật cơ bản.
- Độ song song giữa mặt đầu và mặt đáy < 0,1/100
- Độ vuông góc giữa mặt đáy và mặt trụ ngoài < 0,0/100.
- Độ đồng tâm giữa mặt trụ ngoài và mặt trụ trong < 0,15.
2
2
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-

K48
- Nhiệt luyện đặt HRC = 40 - 50
II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI
TIẾT.
Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các
yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối cới các
chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ
số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5
Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia
công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.
Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia
công và nhiệt luyện.
Theo đề bài:
8,0
80
65
max
==
D
l
như vậy thoả mãn điều kiện
Đường kính lỗ φ146 phải giảm xuống φ140 để thnhf lỗ φ17 sẽ không quá mỏng,
tránh biến dạng khi gia công .
Khi gia công chi tiết dạg bạc, yêu cầu kĩ thuật quan tọng nhất là độ không đồng
tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng như dộ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ.
Cụ thể như sau:
+ Mặt trụ ngoài φ210 và φ100 đạt cấp chính xác: 7 - 10.
+ Độ nhám mặt đầu: R
a
=2,5 ;R

z
= 40 – 10
+ Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ
+ Độ nhám bề mặt ngoài R
a
= 2,5.
+ Độ nhám bề mặt lỗ R
a
= 2,5 – 0,
III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
3
3
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
Để xác định dạng sản xuất ta phải dựa vào trọng lượng của chi tiết và sản lượng
chi tiết hàng năm.
a) Tính trọng lượng của chi tiết .
- Tính thể tích chi tiết.
Để tính được thể tích của chi tiết ta tiến hành chi chi tiết ra làm nhiều phần để
tính các V
i
sau đó lấy tổng các V
i
vậy sau khi tính toán ta được V = 0,11(dm
3
)
- Khối lượng riêng của hợp kim thép : γ = 7,85 kG/dm
3
.
- Trọng lượng của chi tiết.

Q = γ.V
Vậy Q = 0.11.7,85 =0.86 (kg)
b) Tính sản lượng chi tiết.
Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức :
).
100
1.(.1
αβ
+
+=
mNN
N - Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.
N1 - Số sản phẩm được giao N1 = 5000.
m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1).
β - Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( lấy β = 6).
α - Tính đến tỷ lệ % phế phẩm (α = 4).
5500)
100
64
1.(5000
=
+
+=
N
(chi tiết/năm)
c) Xác định dạng sản xuất.
Dạng sản xuất được xác định theo bảng 2 TKĐACNCTM ta có dạng sản xuất
hàng loạt lớn.
IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
- Do các đặc điểm của phôi như :

+ Sản xuất hàng khối.
+ Vật liệu là thép.
4
4
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
+ Chi tiết không lớn.
- Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo phương pháp đúc trong khuôn cát. Căn cứ
vào điều kiện sản xuất của nước ta, qui định phương pháp đúc trong khuôn cát với:
+ Khuôn cát làm bằng máy.
+ Mẫu làm băng kim loại
- Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ.

V. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.
1. Xác định đường lối công nghệ.
Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng khối và trong điều kiện
sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều
đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng.
2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết.
Nguyên công tạo phôi.
Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại.
Nguyên công ủ và làm sạch phôi.
Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch
trước khi gia công cơ.
5
5
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu để gia

công sau :
- Nguyên công 1 : Gia công đầu nhỏ (tiện ngoài, mặt đầu, vai)
- Nguyên công 2 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện trong , tiện rãnh, vát
mép)
- Nguyên công 3 : Gia công lỗ φ8 (khoan, khoét)
- Nguyên công 4 : Gia công tinh lỗ (mài lỗ φ30 ).
- Nguyên công 5 : Gia công rãnh tại 2 lỗ φ8.
- Nguyên công 6 : Gia công rãnh trên đầu nhỏ( Phay rãnh).
- Nguyên công 7 : Kiểm tra.
* Nguyên công 1:Gia công đầu nhỏ
(Nguyên công tạo mặt phẳng tinh để gia công các mặt khác)
•
Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(φ80) được tỳ sát vào
một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự
do. Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.
•
Tính toán lượng dư gia công.

+ Bước 1 :Tiện trụ ngoài đạt kích thước φ50 (mm) ta có:
lượng dư là 2.Z = 4(mm).
Lượng dư gia công tối thiểu theo phương pháp gia công này được xác định
theo công thức sau:
2.Z
min
= 2.(R
zi-1
+ T
ai-1

+
22
1 ii
ερ
+
−
)
Trong đó:
6
6
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
R
zi-1
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
T
ai-1
: Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị hư hỏng do bước công nghệ sát trước
để lại.
ρ
i-1
:

Sai lệch về vị trí tương quan và sai số không gian tổng cộng do bước công
nghệ sát trước để lại.
ε
i
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Tra bảng ta được
+ Bước 2 : Tiện khoả mặt đầu đạt kích thước φ50

- Với kích thước lớn nhất φ50 tra bảng 394 sổ tay công nghệ tập 1 ta có:
lượng dư là Z = 4(mm).
+ Bước 3 : Tiện mặt bích đối diện
lượng dư là Z = 4(mm).
*Nguyên công 2 : Gia công đầu lớn.
•
Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(φ50) được tỳ sát vào
một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự
do. Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.
+ Bước 1: Tiện vai đường kính đạt kích thước φ80.
Lượng dư là 2.Z = 4(mm).
+ Bước 2: Tiện mặt đầu φ80
lượng dư là Z = 4 (mm).
+ Bước 3: Tiện lỗ trong đạt kích thước φ30.
Lương dư là 2.Z =4
+ Bước 4: Tiện rãnh đạt kích thước φ32, rộng 2.
7
7
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
Lượng dư là 2.Z=2
*Nguyên công 3 : Khoan, doa lỗ φ8
•
Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị trên phiếm tỳ hạn chế 3 bậc tự do vào mặt đầu, một chốt tỳ
ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ φ30 hạn chế 2 bậc tự do. Như vậy chi tiết bị hạn
chế 5 bậc tự do.

Chi tiết được kẹp bằng đai ốc.
Lượng dư tổng cộng Z = 8(mm).
*Nguyên công 4 : Mài lỗ trong φ30
•
Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mặt phẳng của
mâm cặp định vị vào vai hạn chế 3 bậc tự do. 3 chấu dịnh vị vào mặt trụ ngoài hạn
chế 2 bậc tự do. Như vậy, chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do.
*Nguyên công 5 : Phay 2 rãnh dư tại 2 lỗ φ8 đối diện nhau.
•
Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị trên đầu phân độ. Mặt phẳng của đầu phân độ định vị vào mặt
đầu hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị vào mặt trong của lỗ φ30 hạn chế 2 bậc
tư do, và một chốt trụ chám định vị vào lỗ φ8 hạn chế chống xoay. Như vây, chi tiết bị
hạn chế 6 bậc tư do.
Chi tiết được kẹp chặt bằng đai ốc
Lượng dư Z = 10(mm)
*Nguyên công 6 : Phay rãnh đạt kích thước 10
•
Định vị và kẹp chặt.

8
8
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
Chi tiết được định vị trên phiếm tỳ hạn chế 3 bậc tự do vào mặt đầu, một chốt tỳ ngắn
định vị vào mặt trụ trong của lỗ φ30 hạn chế 2 bậc tự do. Và một chốt chám định vị
vào lỗ φ8 hạn chế chống xoay. Như vậy chi tiết bị hạn chế 6 bậc tự do.

Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp linh động tỳ vào vai.
Lượng dư Z= 10
*Nguyên công 7 : Kiểm tra
•
Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị trên 1 phiém tỳ vào mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ
ngắn định vị vào mặt trong của trụ φ30 hạn chế 2 bậc tự do. Như vậy chi tiết bị hạn
chế 5 bậc tự do.
•
Tính toán chế độ cắt cho từng nguyên công

Nguyên công 1: Gia công đầu nhỏ φ50 trên máy tiện
- Chọn máy :Máy tiện 1K62. Công suất động cơ N
m
= 10kW.
Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5..2000
vòng /phút,bước tiến dao dọc 0,07—4,15, bước tiến dao ngang 0,035—2,08
Chọn dao:Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90
0
gắn mảnh hợp kim
cứng T15K6( Bảng 4-6 sổ tay CN T1), Dao tiện có bán kính đỉnh dao r=0,5
+ Bước 1: Tiện trụ ngoài đường kính φ50 đạt kích thước dài 55 với R
z
= 5. Tiện thô
mặt đầu φ50, và tiện thô vai φ80.
Chọn chiều sâu cắt t = 2(mm) với vật liệu là thép 45 tra bảng 5.11 - sổ tay CN T
2
ta
chọn được lượng chạy giao là S = 0,6 (mm /vòng).(chọn theo kích thước lớn nhất

φ80)
Tra bảng 5.64 – sổ tay CN 2 ta chọn được V
cắt
= 227(m/ph).
Từ đây ta có thể tính được vận tốc cắt thực tế V
tt
= V
cắt
.K
1
.K
2
.K
3
9
9
Đồ án CNCTM Lê Văn Trình CTM1-
K48
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng
5-3 Sổ tay CN 2- k
1
= 0,8
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ
bền của dao cho trong bảng 5-7 Sổ tay CN 2- k
2
= 0,8

K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-6 Sổ tay
CN 2- k
3
= 1.
Vậy tốc độ tính toán là: V
tt
=V
cắt
.k
1
.k
2
.k
3
=227.0,8.0,8.1 =145,3 (m/ph).
⇒ số vòng quay của động cơ : n
t
=
1,578
80.14,3
3,145.1000
.
.1000
==
d
v
tt
π

(v/ph)
Ta chọn theo số vòng quay của máy: n
t
=598(v/ph).
Tính lại vận tốc cắt: V
tt
=
3,150
1000
598.80.14,3
1000
..
==
t
nd
π
(m/ph)
Tra bảng 5.68 sổ tay CN 2 ta có được công suất yêu cầu N=3,4 (KW). Như vậy máy
đã chọn thoả mãn yêu cầu.
b)Tiện tinh mặt đầu φ80 và vai φ50 với độ nhám R
a
=2,3.
Với chiều sâu cắt t = 0,5 (mm).Tra bảng 5.62 với bán kính đỉnh dao 0,5mm, vật liệu là
thép ta có : lượng chạy dao S = 0,144(mm/vòng).
Từ bảng 5.64 ta có V
cắt
= 518 (m/ph) ⇒ V
tt
= 518.K
1

.K
2
.K
3
=331,5(v/ph).
 số vòng quay của trục chính n
e
=
1319
80.14,3
5,331.1000
.
.1000
==
d
v
tt
π
(v/ph). Ta chọn số
vòng quay theo máy n
e
= 1250(v/ph) ⇒ tính lại vận tốc cắt
 V
cắt
=
2,314
1000
1250.80.14,3
1000
..

==
t
nd
π
(m/ph)
 Tra bảng 5.68 sổ tay CNT
2
ta chọn được công suất yêu cầu: N= 3,4(KW). Như
vậy máy đã chọn thoả mãn yêu cầu.
10
10