THIẾT kế QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ thi cong máy đỡ

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CÔNG CHI TIẾT GIÁ ĐỠ

GVHD: NGUYỄN TAM CƯƠNG
SVTH:TRẦN ANH HÀO

MSSV:0020031
LỚP: 11CĐ-CK5

TP.HCM 12/2013


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 người 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 cô giáo, và đặc biệt là thầy giáo
NGUYỄN TAM CƯƠNG đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.
Em xin chân thành cảm ơn!!

Sinh viên: TRẦN ANH HÀO



NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................


NHIỆM VỤ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Sinh viên thực hiện: TRẦN ANH HÀO
Lớp: 11CĐ-CK5

I/ Đề tài thiết kế: Thiết kế quá trình công nghệ chế tạo chi tiết giá đỡ.
II/ Số liệu ban đầu:

-

Sản lượng: 12000 chiếc/năm

-

Điều kiện sản xuất: máy truyền thống, phân tán nguyên công.

III/ Nội dung các phần thuyết minh:
3.1/ hoàn thiện bản vẽ.
3.2/ phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
3.3/ phân tích công nghệ trong kết cấu.
3.4/ xác định dạng sản xuất.
3.5/ chọn phương pháp chế tạo phôi.
3.6/ lập trình tự các nguyên công.
3.7/ tính chế độ cắt cho một nguyên công thiết kế đồ gá, tra chế độ cắt cho một
nguyên công tự chọn.


3.8/ tính thời gian gia công cơ bản cho một nguyên công tiện và một nguyên
công phay.
3.9/ thiết kế đồ gá cho một nguyên công gia công bề mặt quan trọng nhất (bề
mặt lắp ghép). Tính toán lực kẹp, tính toán sai số gá đặt khi chi tiết gia công
trên đồ gá.
Thuyết minh bản vẽ:
Thuyết minh đóng tập, khổ giấy A4, đánh máy (times new roman, sire 14), bản
vẽ chi tiết vẽ tay bằng bút chì.

Một bản vẽ đồ gá A3 vẽ CAD sau khi duyệt bản vẽ tay.

CHƯƠNG I. HOÀN THIỆN BẢN VẼ

Trên cơ sở đề tài có những thay đổi sau đây:

-

Thiếu sai lệch hình dáng hình học: độ song song, độ vuông góc.
Thiếu dung sai lắp ghép lỗ.
Sai số lỗ Φ10 (8 lỗ).
Thiếu độ nhám của các bề mặt còn lại (Rz40).
Thiếu kí hiệu mặt cắt cho hình chiếu cạnh (A-A).


Sau đây là 2 bản vẽ dược bổ sung hoàn chỉnh:


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
I -XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của
chi tiết gia công . Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :

N = N1.m (1+

)

Trong đó
N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (12000 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
α- Phế phẩm trong xưởng đúc α =(3 ÷ 6) %
β- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β =(5 ÷ 7)%

Vậy N =12000.1(1 +

) =13200(chi tiết /năm)

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức
Q = V.γ

(kg)

Trong đó
Q - Trọng lượng chi tiết
γ - Trọng lượng riêng của vật liệu
V - Thể tích của chi tiết
9

γgang xám = 6,8 ÷ 7,4 Kg/dm 3


V = VĐ + VT
VĐ- Thể tích phần đáy
VT-Thể tích phần trên
VT = (14x222x190) + (14x25x190) + [(25x21)/2 x190] + (13x170x190) +
(5x86x170) – (

x102x23) – (

x202x23) – (8x

x52x23) – (

x342x23) =

1286291.68 (mm 3)
VĐ = (52 x 12 x

) + (122 x

x 6) = 3654.96 (mm 3)

Vct = VT-VĐ= 1286291.68 -3654.96 = 1282636.72(mm 3) = 1.28263672 (dm 3)
Vậy

Q= V.γ = 1.282636 x 6.8 = 8.72 (kg)

Dựa vào bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng
loạt vừa.

II-PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.
a/ Phân tích chức năng điều kiện làm việc của chi tiết.
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy giá đỡ là chi tiết dạng hộp. giá đỡ là loại chi tiết
quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục, Giá đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của
máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một
nhiệm vụ động học nào đó .Trên giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ
chính xác khác nhau và cũng có một số bề mặt không phải gia công. Bề mặt
làm việc chủ yếu là lỗ trụ Φ68, Φ40 và Φ20.

-Cần gia công mặt B và lỗ trụ Φ68 chính xác để làm chuẩn tinh khi gia công.
- Đảm bảo chính xác về vị trí tương quan của lỗ Φ68 đối với các bề mặt gia
công, trong đó cần chú ý đạt được độ vuông góc của đáy lỗ Φ60 với đường
tâm chi tiết và độ song song với mặt đầu chi tiết.
- Các lỗ Φ68, Φ40 và Φ20 phải đảm bảo đồng tâm.
- Gân chịu lực phải đảm bảo cứng vững cho giá đỡ.
10


-Vật liệu chế tạo GX 15-32 ( HB=190) có thành phần hóa học:
C =(3,2-3,5)%; Si =(2-2,4)%; Mn =(0,7-1,1)%; P <0,4%; S <0.15%.
Ngoài ra còn có các thành phần khác như Ni , Cr , Mo…
b/Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
1. Gia công mặt phẳng B với độ bóng cao để làm chuẩn tinh gia công cho các
nguyên công sau.
2. Hai lỗ vít Φ14 dùng để cố định giá đỡ.
3. Tâm các lỗ Φ68, Φ40 và Φ20 phải song song với nhau và cùng vuông góc
với mặt B.
4. Khoảng cách giữa tâm lỗ Φ40 và Φ20 phải đảm bảo dung sai +0.1.
5. Độ không song song của bề mặt các lỗ Φ14, Φ36 so mặt B là 0.01.
6. Độ không vuông góc của mặt đáy so với mặt B là 0.1.

III-CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
1/ Chọn dạng phôi.
Vật liệu chế tạo GX 15-32 và phương pháp chế tạo phôi là đúc.

2/ Chọn phương pháp chế tạo phôi.
- Vì dạng sản xuất là hàng loạt vừa và vật liệu chế tạo phôi là gang xám GX
15-32 nên ta dùng phương pháp đúc trong khuôn cát.
- Tra bảng 3-11/ trang 259 ( sổ tay công nghệ chế tạo máy 1) ta chọn:

• CCX cấp II ( do dạng sản xuất hàng loạt vừa )
• Trang bị đúc: mẫu kim loại và máy để làm khuôn.

3/bản vẽ lồng phôi.
Tra lượng dư tổng cộng cho các bề mặt gia công
- Lượng dư cho bề mặt A là: 1.5mm.
- Lượng dư cho bề mặt B là: 1.5mm.
- Lượng dư cho bề mặt C là: 1.5mm.
11


- Lượng dư cho bề mặt D là: 1.5mm.
- Lượng dư cho bề mặt E là: 3mm.
Góc thoát khuôn:
Độ nhám của các bề mặt không gia công của chi tiết Rz = 40 µm.
Dung sai kích thước phôi được tra trong bảng sau:

12


13


IV-CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG.

Nguyên Bề
công
mặt
gia
công

1

Trình tự bước
công việc

Định vị

BTD
hạn chế

Mặt A, mặt bên

5

Phay mặt đáy
Mặt đáy, mặt bên

2

14

A

Phay mặt A

5

3

2 rãnh 14

Mặt đáy, 2 mặt bên

6

4

Phay mặt đầu

6

5

Khoan, khoét,
doa lỗ trụ Φ15

Mặt đáy, chốt trụ ngắn,
chốt trám.
Mặt đáy, chốt trụ ngắn,
chốt trám.

6

Phay mặt 3

6

7

Phay ranh 5

Mặt đáy, chốt trụ ngắn,
chốt trám.
Mặt đáy, 2 mặt bên

6

6


8
9

Khoan, khoét,
doa lỗ Φ36
Bao ranh 4

Mặt đáy, 2 mặt bên

6

Mặt đáy, chốt trụ ngắn,
chốt trám.

6

V. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
NGUYÊN CÔNG I : Phay mặt đáy.

*a/ Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

Chi tiết được định vị 6 bậc tự do:trong đó phiến tỳ ở mặt đầu C chưa gia công
hạn chế 3 bậc tự do, khối V ngắn khống chế 2 bậc và một khối V động để định
vị một bậc còn lại đồng thời để kẹp chặt chi tiết.
*b/ Chọn máy:Máy phay đứng vạn năng 6H12
Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 7 kw, hiệu suất máy η = 0,75.
Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;
300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.

15


Lượng chạy dao (mm/phút) : 30, 37.5, 47.5, 60, 75, 95, 118, 150, 190, 235,
300, 375, 375, 600, 750, 900.
*c/ Chọn dao: Tra bảng 4.94 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt đầu có gắn hợp
kim cứng có mác BK8.
D = 100 mm ;

L = 20 mm;

d(H7) = 32 mm ;

Z = 8; B=50

*d/ Tra chế độ cắt ( s, v, t )
Bước 1 Gia công thô
1) Chiều sâu cắt: Gia công thô chọn t = 2 mm
2) Lượng chạy dao S z = 0,22(mm/răng) (tra bảng 6-5/trang 124 sách Chế độ
cắt gia công cơ khí )

3) -Tốc độ cắt V:
• các số mũ tra bảng 1-5/119 (sách Chế độ cắt gia công cơ khí )
CV = 108 ; q =0.2 ; m =0.32 ; x = 0.06; y = 0.3 ;

u=0.2 ; P=0

• Chu kỳ bền T tra bảng 2-5/122 (Chế độ cắt gia công cơ khí ) T = 150
• Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:
kV = knv.kmv.kuv
kmv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công
kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt
knv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi.
Tra bảng 2-1/15 : k mv = 75/65 = 1,1
Tra bảng 8-1/17 : k uv = 0,83
Tra bảng 7-1/17 k nv = 0,8
kV = 1,1 . 0,8 . 0,83 = 0,73
16


Tốc độ cắt:

= 26 (m/phút)

-Số vòng quay trong một phút của dao: n=

=

=83 (vòng/phút)

- Theo thuyết minh máy ta chọn tốc độ thực là: n=75 (vòng/ phút)

- Tốc độ cắt thực tế là: v=

= 24 (m/phút)

4) Lượng chạy dao thực tế theo máy:

Theo máy ta chọn:
Bước 2

Gia công tinh

- Các thông số tương tợ như phay thô chỉ thay đổi chiều sâu cắt; t=0.5(mm)
*e/ Tính thời gian gia công:
Theo công thức trang 207ta có:

To = (L1 + L + L2).i/S.n

Trong đó: Số lần gia công i = 4.
L = 295 mm .
L1 =
L2
Bước 1:
L1 = 8,7mm.
L2 = 3mm.
⇒ To = 10 phút.
17

mm
mm.

Bước 2:
L1 =4,72 mm.
⇒ To = 5 phút.
Bảng thông số chế độ cắt:
NC 1
Phay thô
Phay tinh

Máy
6H12
6H12

Dao
BK8
BK8

t(mm)
2
0.5

Sp(mm.p) n(v/p)
118
75
118
75

V(m/p)
24

24

To(phút)
10
5

NGUYÊN CÔNG II : Phay mat A

*a/ Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Chi tiết được định vị 6 bậc tự do:trong đó phiến tỳ ở mặt đầu C chưa gia công
hạn chế 3 bậc tự do, khối V ngắn khống chế 2 bậc và một khối V động để định
vị một bậc còn lại đồng thời để kẹp chặt chi tiết.
*b/ Chọn máy:Máy phay đứng vạn năng 6H12
Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 7 kw, hiệu suất máy η = 0,75.
Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;
300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
18


Lượng chạy dao (mm/phút) : 30, 37.5, 47.5, 60, 75, 95, 118, 150, 190, 235,
300, 375, 375, 600, 750, 900.
*c/ Chọn dao: Tra bảng 4.94 ( STCNCTM tập1) dao phay ngón thép gió P18
có các thông số như sau :D = 14 mm ;

L = 73 mm ;

Z=3;

B=12

*d/ Tra chế độ cắt ( s, v, t )
Bước 1 Gia công thô
1) Chiều sâu cắt: Gia công thô chọn t = 2 mm
2) Lượng chạy dao S z = 0,08(mm/răng) (tra bảng 6-5/trang 124 sách Chế độ
cắt gia công cơ khí )

3) - Tốc độ cắt V:
• các số mũ tra bảng 1-5/119 (sách Chế độ cắt gia công cơ khí )
CV = 85 ; q =0.2 ; m =0.15 ; x = 0.5; y = 0.4 ;

u=0.1 ; P=0.1

• Chu kỳ bền T tra bảng 2-5/122 (Chế độ cắt gia công cơ khí ) T = 120
• Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:
kV = knv.kmv.kuv
kmv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công
kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt
knv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi.
Tra bảng 2-1/15 : k mv = 75/65 = 1,1
Tra bảng 8-1/17 : k uv = 1
Tra bảng 7-1/17 k nv = 0,8
kV = 1,1 . 0,8 . 1 = 0,88

19


Tốc độ cắt:

= 84(m/phút)

- Số vòng quay trong một phút của dao: n=

=

= 1900 (vòng/phút)

- Theo thuyết minh máy ta chọn tốc độ thực là: n=75 (vòng/ phút)

- Tốc độ cắt thực tế là: v=

= 518 (m/phút)

4) Lượng chạy dao thực tế theo máy:

Theo máy ta chọn:
*e/ Tính thời gian gia công:
Theo công thức trang 207ta có:

To = (L1 + L + L2).i/S.n

Trong đó: Số lần gia công i = 15.
L = 30 mm .
L1 =

mm

L2 =3 mm.
⇒ To = 3 phút.
NC 2

20

Máy
6H12

Da0
P18

t(mm)
2

Sp(mm/p) n(v/p)
235
1180

V(m/p)
518

To(phút)
3


21


NGUYÊN CÔNG III : Phay 2 ranh 14

( Các thông số tính toán giống như nguyên công 1)
NC 3

22

Máy
6H12

Da0
P18

t(mm)
2

Sp(mm/p) n(v/p)
235
1180

V(m/p)
518

To(phút)
3


NGUYÊN CÔNG IV : Phay mặt đầu C

*a/ Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do:trong đó phiến tỳ ở mặt đáy A đã
gia công hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc và một chốt trám
khống chế một bậc còn lại.
Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu mỏ kẹp bulong - đai ốc

*b/ Chọn máy:Máy phay đứng vạn năng 6H12
Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 7 kw, hiệu suất máy η = 0,75.
Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;
300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Lượng chạy dao (mm/phút) : 30, 37.5, 47.5, 60, 75, 95, 118, 150, 190, 235,
300, 375, 375, 600, 750, 900.

23


*c/ Chọn dao: Tra bảng 4.94 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt đầu có gắn hợp
kim cứng có mác BK8.
D = 100 mm ;

L = 20 mm ;

d(H7) = 32 mm ;

Z=8;

B=50

*d/ Tra chế độ cắt ( s, v, t )
Bước 1 Gia công thô
1) Chiều sâu cắt: Gia công thô chọn t = 2mm
2) Lượng chạy dao S z = 0,22(mm/răng) (tra bảng 6-5/trang 124 sách Chế độ
cắt gia công cơ khí )

3) - Tốc độ cắt V:

• các số mũ tra bảng 1-5/119 (sách Chế độ cắt gia công cơ khí )
CV = 108 ; q =0.2 ; m =0.32 ; x = 0.06; y = 0.3 ;

u=0.2 ; P=0

• Chu kỳ bền T tra bảng 2-5/122 (Chế độ cắt gia công cơ khí ) T = 150
• Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:
kV = knv.kmv.kuv
kmv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công
kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt
knv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi.
Tra bảng 2-1/15 : k mv = 75/65 = 1,1
Tra bảng 8-1/17 : k uv = 0,83
Tra bảng 7-1/17 k nv = 0,8
kV = 1,1 . 0,8 . 0,83 = 0,73

Tốc độ cắt:
24

= 26 (m/phút)


- Số vòng quay trong một phút của dao: n=

=

=83 (vòng/phút)

- Theo thuyết minh máy ta chọn tốc độ thực là: n=75 (vòng/ phút)

- Tốc độ cắt thực tế là: v=

= 24 (m/phút)

4) Lượng chạy dao thực tế theo máy:

Theo máy ta chọn:
Bước 2

Gia công tinh

- Các thông số tương tợ như phay thô chỉ thay đổi chiều sâu cắt; t=0.5(mm)
*e/ Tính thời gian gia công:
Theo công thức trang 207ta có:

To = (L1 + L + L2).i/S.n

Trong đó: Số lần gia công i = 4.
L = 80 mm .
L1 =
L2
Bước 1:
L1 = 8,7mm.
L2 = 3mm.
⇒ To = 3 phút.
Bước 2:
L1 = 5,72 mm.
25

mm

mm.