THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CẦN NỐI - Phần 1

Đồ án công nghệ chế tạo máy

LỜI NÓI ĐẦU
Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí, việc
đề ra quy trình công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng.
Ngoài ra, để đảm bảo được yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao, việc đề ra
quy trình công nghệ thích hợp là công việc phải được ưu tiên hàng đầu. Việc
thiết kế quy trình công nghệ thích hợp còn giúp người công nhân giảm được
thời gian gia công, tăng được năng suất. v.v… làm cho giá thành sản phẩm hạ
hơn, đáp ứng được nhu cầu của thị trường.
Một chi tiết máy có thể có nhiều quy trình công nghệ khác nhau, việc thiết kế
quy trình công nghệ được chọn trong đồ án này đã được chọn sao cho hợp lý
nhất đồng thời đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành, thời gian.
Các số liệu và thông số tính toán đều được thầy hướng dẫn từ tài liệu và bằng
kinh nghiệm. Tuy vậy, đồ án công nghệ chế tạo máy này được thực hiện lần đầu
tiên, nên không thể tránh khỏi các sai sót trong quá trình tính toán, thiết kế.
Chúng em cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình từ thầy: GVHD, và các thầy cô
trong bộ môn đã góp ý giúp chúng em hoàn thành đồ án này.
Chúng em mong được các Thầy, Cô góp ý, bổ sung kiến thức cũng như chỉ
bảo cho chúng em để kiến thức của chúng em ngày càng phong phú hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn

TRẦN TRUNG HIẾU

1


Đồ án công nghệ chế tạo máy

MỤC LỤC

Đồ án công nghệ chế tạo máy

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT
1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
- Nhìn vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết có kết cấu đơn giản và thuộc dạng
càng.
- Lỗ Φ32 được lắp với trục thực hiện chuyển động.
- Lỗ Φ13 dùng lắp bu lông kẹp chặt.
- Rãnh 12mm dùng để lắp chi tiết khác.
Phân tích vật liệu:
- Vật liệu là gang xám GX 21-40, trong tổ chức có graphit tấm số lượng ít mịn,
phân bố đều, nền kim loại là peclit nên cơ tính của gang khá cao, được sử dụng
cho các chi tiết chịu lực, chịu mài mòn,… trong ngành cơ khí chế tạo.
- Ta có các thông số sau:
+ Giới hạn bền kéo210 N/
+ Độ bền uốn 400 N/.
+ Độ cứng 220÷250HB; chọn 230HB.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
- Độ cứng của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt, bề mặt chuẩn có đủ diện tích
để định vị.
- Kết cấu của càng được đối xứng qua mặt phẳng oxz.
- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều mặt cùng lúc.
- Hình dạng càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
1.2.1. Phân tích yêu cầu kĩ thuật
- Sai lệch về vị trí giữa 2 lỗ cơ bản là ±0,2mm.
- Kích thước lỗ lớn càng có dung sai là 0.04mm đạt cấp chính xác là 9.
- Độ song song giữa hai tâm lỗ là 0,05 trên 100mm.
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ là 0,15 trên 100mm bán
kính mặt đầu.

Đồ án công nghệ chế tạo máy

- Kích thước mặt đầu có dung sai là 0,1mm và 0,08mm.
- Các kích thước không ghi dung sai chế tạo theo cấp chính xác 12.
- Bán kính góc lượn R=3 mm.
-Nhám bề mặt của lỗ cơ bản là =2,5 µm.
- Nhám bề mặt các mặt đầu =3,2 µm.
1.2.2. Phương pháp kiểm tra các yêu cầu kĩ thuật
- Sử dụng thước cặp và panme để kiểm tra dung sai.
- Sử dụng máy dò profin để kiểm tra nhám bề mặt.
- Sử dụng đồng hồ đo kết hợp dùng khối V để kiểm tra độ song song và vuông
góc.

CHƯƠNG 2:XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
2.1. Sản lượng chi tiết chế tạo trong một năm tính theo công thức
1+

N=.m.(

α +β
100

)(chiếc/năm).

Trong đó:
m=1: số chi tiết trong một sản phẩm.
=20000 là sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (theo kế hoạch).
α là chế phẩm trong các phân xưởng đúc và rèntừ (3%-6%) ta chọn α=6%.

β là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ từ 5%-7%, ta chọn β=7%.
Vậy (chiếc/năm).
2.2. Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức
Q1 = V .γ

Trong đó:
V là thể tích của chi tiết (

dm3

).

γlà khối lượng riêng của vật liệu 6,8-7,4 kg/. Chọn γ= 7,25 kg/.
Theo phần mềm Soliwork ta xác định được V=0,0773.
Vậy = 0,0773.7,25=0,56 kg.


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Dựa vào N và Q ta tra sách [5]. bảng 2 trang 14 và xác định được dạng sản xuất
là hàng loạt lớn.

Hình 1.1: Hình dạng chi tiết

CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP
CHẾ TẠO PHÔI
3.1. Chọn dạng phôi
Ta có các đề xuất sau:
3.1.1. Phôi đúc
- Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể

đúc được các chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp, có thể đúc được
các vật đúc có kích thước lớn.
3.1.2. Phôi dập
- Là một phương pháp gia công áp lực.
- Thường dùng cho các loại chi tiết: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh
răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu,…
3.1.3. Phôi rèn tự do
- Trong sản xuất đơn chiết và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phương
pháp rèn tự do, ưu điểm chính của phương pháp này là hạ được giá thành của
sản phẩm (vì không cần chế tạo khuôn dập), là một phương pháp gia công bằng
áp lực.


Đồ án công nghệ chế tạo máy

3.1.4. Phôi thép thanh
- Dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp, các loại trục, xi lanh,
piton, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ,…
=> Sau khi nghiên cứu bản vẽ chi tiết của chi tiết cần nối và đặc điểm của
các dạng phôi, ta thấy phôi đúc là phù hợp để sử dụng.
3.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi
Ta có phương pháp đúc sau:
3.2.1. Đúc trong khuôn cát
- Là phương pháp sử dụng khuôn đúc dựa trên cơ sở cát và đất sét.
- Phương pháp này được sử dụng rộng rãi, chế tạo được nhiều chi tiết có hình
dáng, kích thước, khối lượng lớn, vốn đầu tư thấp, tuy nhiên năng suất và chất
lượng vật đúc không cao.
3.2.2. Đúc bằng khuôn kim loại
- Sử dụng khuôn làm bằng kim loại để đúc, vật liệu chế tạo khuôn thường dùng
là thép, gang hoặc đồng.

- Ưu điểm:
+ Đúc được nhiều lần, năng suất cao, độ chính xác và độ nhẵn bề mặt vật đúc
cao, kim loại có hạt nhỏ mịn, tiết kiệm được mặt bằng.
+ Thường được dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối các chi tiết nhỏ, kết
cấu đơn giản.
3.2.3. Đúc áp lực
- Là sử dụng áp lực để điền đầy kim loại lỏng vào khuôn.
-Ưu điểm: có năng suất cao, kim loại điền đầy khuôn tốt, độ chính xác và nhẵn
bề mặt cao, đúc được các vật đúc phức tạp.
-Nhược điểm: khuôn cần có độ bền cao, giá thành chế tạo khuôn cao.
⇒

Qua phân tích kết cấu của chi tiết, vật liệu làm chi tiết và dạng sản xuất ta

chọn phương pháp đúc trong khuôn cát.


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Cấp chính xác phôi đúc là cấp II. Loại phôi này có cấp chính xác IT14- IT17, độ
nhám bề mặt = 40µm (sách[1]. bảng 3.13 trang 185).
3.3. Lượng dư tổng cộng cho các bề mặt gia công, dung sai kích thước phôi,
góc nghiêng thoát khuôn, bán kính góc lượn, độ nhám bề mặt phôi
- Ta tra được lượng dư của chi tiết đúc với kích thước lớn nhất của chi
tiết>120÷260 mm, cấp chính xác vật đúc là II, ứng với kích thước danh nghĩa
<50mm (tra sách [1]. bảng 3.95 trang 252), ta được:
+ Bên trên: 4mm
+ Bên dưới và bên cạnh: 3mm
- Theo (sách [1]. bảng 3.13 trang 185).
+Dung sai kích thước của chi tiết đúc trong khuôncát IT14-IT17 ta chọn IT14.

+ Độ nhám bề mặt chi tiết đúc :=40µm.
- Tra (sách [1]. bảng 3.11 trang 182)theo cột IT14 ta được dung sai kích thước
chi tiết đúc 0,620mm.
- Tra (sách [1]. bảng 3.7 trang 177):
+ Góc nghiêng thoát khuôn là 1°.
+ Bán kính góc lượn R=3mm.


Đồ án công nghệ chế tạo máy

CHƯƠNG 4: CHỌN TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1. Bản vẽ đánh số các bề mặt

Hình 4.1 Bản vẽ đánh số bề mặt phôi
4.2. Chọn phương pháp gia công các bề mặt của phôi
4.2.1. Phương pháp bào
Bào dùng để gia công mặt phẳng và mặt định hình có đường sinh thẳng.
Quá trình bào trên máy bào ngang chuyển động chính là chuyển động thẳng tịnh
tiến của dao, chuyển động tiến (chạy dao) là chuyển động bàn máy.
Bào cho ta độ bóng thấp độ chính xác IT8-IT14 nhám bề mặt Ra= (0.812.5µm).
Bào chỉ dùng cho sản xuất loại nhỏ, trong sản xuất loạt lớn ta dùng phay và
truốt nhưng những chi tiết dài và hẹp thì dùng bào năng suất cao hơn phay.
Quá trình cắt chỉ thực hiện ở lượt đi còn lượt về không cắt, do đó năng suất
thấp.
Trước mỗi hành trình bào bao giờ cũng có khoảng chạy tới, bởi vậy dao luôn
chịu va đập dễ gây mẻ dao, giảm tuổi thọ dao.


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Chuyển động tiến thực hiện gián đoạn vào trước lúc thực hiện mỗi hành tình, do
đó góc độ dao bào khi làm việc không bị thay đổi như tiện.
Chuyển động chính của máy bào là chuyển động tịnh tiến, do đó máy có gia tốc
lớn khi tốc độ lớn, bởi vậy tốc độ máy bào chỉ sử dụng tối ưu trong khoảng
V ≤70÷80 m/phút.
Trên máy bào khi gia công người ta hầu như không tưới nguội
4.2.2. Phương pháp phay
Phay là một trong những phương thức phổ thông để gia công mặt phẳng,
mặt rãnh có đường kính thẳng, mặt rãnh có đường kính thẳng, mặt trụ tròn xoay.
Độ chính xác đạt được là cấp IT8÷IT14, độ bóng đạtRa= (0.8-12.5µm).
Chuyển động chính khi phay là chuyển động quay tròn của dao, chuyển động
tiến thường là chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn bắt vật.
Đặc trưng của phương pháp phay: do có một số lưỡi tham gia cắt nên năng suất
cao hơn bào tiện. Lưỡi dao cắt không làm việc liên tục và khối lượng dao phay
thường lớn nên điều điện truyền nhiệt tốt. Diện tích cắt khi phay thay đổi, do đó
lực cắt thay đổi gây rung động trong qua trình cắt. Do lưỡi làm việc gián đoạn,
gây va đập và rung động, nên khả năng tồn tại lẹo dao ít.
4.2.3. Phương pháp khoan, khoét, doa
Khoan, khoét, doa là những phương thức để gia công lỗ, do đặc điểm riêng của
từng phương thức mà có nhiệm vụ, vị trí riêng.
Khoan: gia công lỗ,

Φ1 ÷ Φ30

đạt cấp chính xác IT12-IT14, độ bóng Ra = (6.3-

25µm).
Khoét là bước trung gian giữa khoan và doa, khi gia công đạt chính xác cao, đạt
cấp chính xác IT10, IT15 độ bóng Ra= (6.3-25µm), chiều sâu cắt tối đa không
quá 2mm.

Doa là công việc sau khoét đạt độ bóng chính xác cấp IT7-IT10, khi doa độ
bóngRa = (0.4-6.3µm), chiều sâu cắt tối đa không quá 0,25mm.
Mũi khoan, khoét, doa là dụng cụ cắt nhiều lưỡi, nên khó chế tạo mài sửa.


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Vật liệu làm dao thường sử dụng BK, Y10A..., đôi khi dùng hợp kim cứng chế
tạo mũi khoét, mũi doa có đường kính lớn.
4.2.4. Phương pháp gia công cho bề mặt 1,4,7,9
Chọn phương án phay và sử dụng dao phay trụ, có thể tăng năng suất bằng cách
phay cùng lúc nhiều mặt phẳng.
4.2.5. Phương án gia công cho bề mặt 5
Do là bề mặt làm việc chính nên cần tiến hành lần lượt khoan-khoét-doa hoặc
khoét-doa.
4.2.6. Phương án gia công cho bề mặt 18
Chọn phương pháp phay và phay bằng dao phay ngón.
4.2.7. Phương án gia công cho bề mặt 13,15
Chọn phương án phay và phay bằng dao phay đĩa, có thể tăng năng suất bằng
cách phay cùng lúc hai mặt.
4.2.8. Phương án gia công cho bề mặt 12
Chọn phương án khoan, vì bề mặt 12 để lắp bu lông không cần độ chính xác
cao.
4.2.9. Phương pháp gia công cho bề mặt 14
Chọn phương án phay và sử dụng dao phay đĩa.
4.3. Chọn chuẩn công nghệ
4.3.1. Chọn chuẩn thô
Phương án 1: chuẩn thô lên chọn là bề mặt 11,mặt 7, 9.
Phương án 2: chọn bề mặt 3 làm chuẩn thô.
=> Chọn phương án 1 làm chuẩn thô vì đảm bảo tính tương quan giữa bề mặt

Φ48 và mặt đầu gia công, mặt Φ32 tạo chuẩn tinh thống nhất cho các bề mặt
còn lại, dễ dàng cho định vị do vậy chọn mặt trục ngoài Φ48 và mặt 1 làm
chuẩn thô.
4.3.2. Chọn chuẩn tinh
Chuẩn tinh thống nhất là mặt 7, 9, mặt 5 và mặt 18.


Đồ án công nghệ chế tạo máy

4.4. Chọn trình tự gia công các bề mặt
4.4.1. Phương án 1
+ Gia công đồng thời mặt 7, 9 để đảm bảo độ đồng phẳng của 2 mặt với nhau.
+ Gia công mặt 4, 7 để đảm bảo độ song song với mặt 7, 9.
+ Gia công mặt 5 để chuẩn bị tạo chuẩn tinh thống nhất, đảm bảo độ vuông góc
với mặt đầu.
+ Gia công mặt 18 để hoàn thành việc tạo chuẩn tinh thống nhất.
+ Gia công mặt 13,15 trước khi gia công lỗ để dễ dàng xác định chính xác vị trí
tâm lỗ.
+ Gia công lỗ 12.
+ Gia công mặt 14.
4.4.2. Phương án 2
+ Gia công mặt 5, mặt 7, 9.
+ Gia công mặt 1 và 4.
+ Gia công mặt 18.
+Gia công mặt 15.
+ Gia công mặt 12.
+ Gia công mặt 14.
⇒

Chọn phương án 1, vì đảm bảo độ vuông góc giữa tâm lỗ với các mặt đầu chi

tiết.
- Việc tạo chuẩn tinh thống nhất thuận lợi cho việc gia công các mặt còn lại.
- Là phương án được sử dụng phổ biến để gia công chi tiết dạng càng.

Vẫn còn phần tiếp theo bạn có thể tìm và tải
về phần tiếp theo


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nội dung đồ án được chia làm 4 file và bộ
bản vẽ cho chi tiết Cần Nối