Trang 1
BỘ ĐẠI HỌC VÀ THCN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA: Cơ Khí
BỘ MÔN: Chế Tạo Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC
SVTH: Phạm Văn Hiệp
Trần Đức Toàn
Trương An Thạch
Ngành: KTCT khoá, lớp: CK98
1. Đầu đề đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ gia công thân giữa bơm thuỷ lực H III 50B
2. Số liệu ban đầu:
1. Bản vẽ chi tiết thân giữa bơm
2. Sản lượng 10.000 ch/năm
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Xác đònh dạng sản xuất
2. Phân tích chi tiết gia công
3. Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo
4. Chọn tiến trình gia công
5. Thiết kế nguyên công
6. Xác đònh lượng dư trung gian và kích thước trung gian
7. Xác đònh chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
8. Lập phiếu tổng hợp nguyên công
9. Thiết kế đồ gá
Ngày tháng năm 2002
Người chấm đồ án
(Ký và ghi rõ họ tên)
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 3
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 Bò
Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,…) 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 người sinh viên ngoài việc phải nắm vững các
kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, đònh vò, 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.
Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu
và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn .
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau, việc thiết
kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công
nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp
ứng nhu cầu xã hội.
β
+
α
+=
100
1
100
1m.NN
0
chiếc/năm
Trong đó:
N
0
- Số sản phẩm trong 1 năm theo kế hoạch là 10000.
m - Số chi tiết như nhau trong một sản phẩm là 1.
α - Số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng, lấy
trung bình α = 10 ÷ 20%.
β - Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo, β =3 ÷ 5%
Ta chọn:
N
0
= 10000 (chiếc/ năm )
α = 10%
β = 4%
ρ
: Khối lượng riêng của chi tiết (Kg/
3
m
)
V : Thể tích của chi tiết (
3
m
)
Vật liệu gang xám
3
m/kg7500=ρ
Thể tích chi tiết V= V
HCN
-V
6,14
-V
2,3,5,7,10,11,13,15
-V
4,12
-V
19,24
V=3,3983.
35
mm10
Do đó khối lượng sản phẩm là:
3. Xác đònh dạng sản xuất:
Chi tiết có khối lượng 2,55 kg và sản lượng chế tạo trong một năm là
11440 chiếc. Cho nên dạng sản xuất là dạng sản xuất loạt vừa.
9
5
===⇒
ρ
Trang 6
− Dung sai khoảng cách hai tâm lỗ
24,52φ
là 0,02mm
− Dung sai khoảng cách tâm hai lỗ
8φ
là 0,04mm
− Dung sai khoảng cách tâm hai lỗ
11φ
là 0,3mm.
− Dung sai khoảng cách hai mặt bên là 0,03mm.
− Dung sai khoảng cách tâm các lỗ ren là 0,2mm.
− Dung sai đường kính lỗ
30
φ
và
26
φ
là 1.6mm.
− Các kích thướt còn lại lấy theo cấp chính xác IT15 ÷ 16.
4. Tính công nghệ trong kết cấu:
Hình dạng chi tiết cho ta việc thiết kế phôi đơn giản thuận lơi cho quá
trình tạo khuôn, mẫu và các bước gia công cơ tiếp theo như: phay, khoan,…
− Vật liệu chi tiết làm bằng gang xám với yêu cầu kỉ thuật là đúc phôi và
nhiệt luyện. Các tính chất về hóa lý gang xám thỏa mãn điều kiện làm việc của
chi tiết như: Độ bền , độ chòu nhiệt,…và áp suất cao.
m.
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
0,03
0
45
+
−
Trang 7
c. Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay dùng trong sản xuất
đơn chiếc, loạt nhỏ, phôi thu được có cấp chính xác III, cấp chính xác kích
thước IT16 - 17, độ nhám R
z
= 160
µ
m.
Theo yêu cầu kỹ thuâät và dạng sản xuất của chi tiết cần chế tạo, ta chọn
phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, có cấp
chính xác IT 15-16, độ nhám R
z
= 80
µ
m.
3. Xác đònh lượng dư của phôi:
a. Lượng dư của phôi được xác đònh dựa vào các yếu tố sau:
− Kích thước lớn nhất của chi tiết là 146,3 mm.
− Cấp chính xác của phôi đúc: cấp II.
− Cấp chính xác kích thước IT 15-16.
+ Kích thước danh nghóa 106 mm:
Tra tài liệu 1 ( sổ tay công nghệ ) được lượng dư hai phía kích thước này là
3,5 ÷ 4,5 mm.Ta lấy lượng dư hai phía nhỏ nhất là 3,5mm.
=
−
=∆
− Kích thước danh nghóa 45:
mm2
2
4549
=
−
=∆
− Lỗ φ 52,24:
mm35,2
2
54,4724,52
=
−
=∆
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 8
IV. Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi:
Bảng đánh số:
22
10
14
12
13
15
27
11
23
nghệ
1 1.phay 16 20, bán kính cong phay đứng
2.phay 20 16, bán kính cong phay đứng
3.phay 1 9, 16 phay đứng
4.phay 9 1, 16 phay đứng
5.khoét, doa 14 20, bán kính cong doa đứng
6.khoét, doa 6 20, bán kính cong doa đứng
7.khoan, khoét,
doa
4,12 20, 14, 6 doa đứng
8.khoan 2, 7, 10, 15 20, 14, 6 khoan đứng
9.khoan 3, 5, 11, 13 20, 14, 6 khoan đứng
10.khoan 24 20, 14, 6 Khoan đứng
11.khoan, taro 23, 25, 26, 27 20, 14, 6 Taro đứng
12.khoan 19 20, 14, 6 khoan đứng
13.khoan, taro 17, 18, 21, 22 20, 14, 6 Taro đứng
14.phay 8 1, 16 phay đứng
15.mài 20 16 mài
16.mài 16 20 mài
17.mài 1 9 mài
18.mài 9 1 mài
2 1.phay 16 20, bán kính cong phay đứng
2.phay 20 16, bán kính cong phay đứng
3.phay 1 9, 16 phay đứng
4.phay 9 1, 16 phay đứng
5.khoan, khoét,
doa
4,12 20, bán kính cong doa đứng
6.khoét, doa 6, 14 4, 12, 20 doa đứng
7. khoan 2, 7, 10, 15 4, 12, 20 khoan đứng
điều chỉnh máy để đạt được độ chính xác ban đầu.
Sau khi cân nhắc , ta chọn phương án 2 để tiến hành gia công chi tiết.
V. Thiết kế nguyên công công nghệ:
1. Nguyên công 1:
Phay thô, tinh 16, đònh vò 20, bán kính cong
− Sơ dồ gá đặt:
− Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu lắp cán răng lớn 125 ΓOCT 8259 – 57.
− Máy công nghệ: máy phay đứng 6H81.
− Dung dòch trơn nguội: khan.
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip hàm 45H7
− Đồ gá công nghệ: Êtô, bàn gá, khối V
2. Nguyên công 2:
Phay thô, tinh bề mặt 20, đònh vò bề mặt 1, 16, bán kính cong
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 11
− Sơ đồ gá đặt:
− Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu lắp cán răng lớn, kí hiệu 125 ΓOCT
8259 - 57
− Máy công nghệ: Máy phay đứng 6H81
− Dung dòch trơn nguội: khan
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip hàm 45H7
− Đồ gá công nghệ: Êtô, bàn gá, khối V
3. Nguyên công 3:
Phay thô, tinh bề mặt 1, đònh vi bề mặt 9, 16.
− Sơ đồ gá đặt:
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 12
− Dụng cụ cắt: Dao phay mặy đầu lắp cán răng lớn, kí hiệu 100 ΓOCT
8259 -57
− Máy công nghệ: Máy phay đứng 6H81
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 14
− Dụng cụ cắt: Dao khoét 49,76ΓOCT 2525-51, 51,16 ΓOCT 2525-51
chiều dài làm việc l
0
= 55, dao doa 52,14 ΓOCT 2525- 51, 52,24 ΓOCT 2525- 51
− Máy công nghệ: máy doa 2A614.
− Dung dòch trơn nguội: Dầu khoáng (doa).
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 52,24H7
− Đồ gá công nghệ: Đòn kẹp đứng, chốt trụ, chốt trámï, bàn gá.
7. Nguyên công 7:
Khoan bề mặt 2, 7, 10, 15 đònh vò 4, 12, 20.
− Sơ đồ gá đặt:
− Dụng cụ cắt: Dao khoan 11ΓOCT 888 - 41.
− Máy công nghệ: Máy khoan 2H55.
− Dung dòch trơn nguội: Khan.
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 11H8
− Đồ gá công nghệ: Đòn kẹp đứng, bàn gá, chốt trụ, chốt trám, bạc
dẫnï.
8. Nguyên công 8:
Khoan bề mặt 3, 5, 11, 13 đònh vò 4, 12, 20.
−Sơ đồ gá đặt:
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 15
− Dụng cụ cắt: Dao khoan11ΓOCT 888-41
− Máy công nghệ: Máy khoan 2H55.
− Dung dòch trơn nguội: Khan.
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 11H8
− Đồ gá công nghệ: Đòn kẹp đứng, bàn gá, chốt trụ, chốt trám, bạc
dẫn
Trang 17
− Dụng cụ cắt: Dao khoan 13ΓOCT 877-43, 24ΓOCT 877-43, 26ΓOCT
877-43
− Máy công nghệ: Máy khoan đứng 2A 135
− Dung dòch trơn nguội: Khan.
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm, calip trụ 26H8
− Đồ gá công nghệ: tô, chốt trụ, chốt trámï
12. Nguyên công 12:
Khoan, taro 17, 18, 21, 22 đònh vò 4, 12, 20.
− Sơ đồ gá đặt:
− Dụng cụ cắt: Dao khoan 6,8ΓOCT 877-43, lưỡi
tarô 8x1,25ΓOCT E3266 -54
− Máy công nghệ: Máy taro
− Dung dòch trơn nguội: khan.
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x
0,02mm.
− Đồ gá công nghệ: tô, chốt trụ, chốt trám, bạc
dẫn.
13. Nguyên công 13:
Phay thô, tinh bề mặt 8, đònh vò 4, 12, 16.
− Sơ đồ gá đặt: hình
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 18
− Dụng cụ cắt: Dao phay ngón 16πB TOCT 8237 - 57
− Máy công nghệ: Máy phay đứng 6H81.
− Dung dòch trơn nguội: khan
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0 -150 x 0,02mm
− Đồ gá công nghệ: đòn kẹp đứng, bàn gá, chốt trụ, chốt trám
14. Nguyên công 14:
Mài 16, đònh vò 20.
− Dung dòch trơn nguội: Nước xô đa
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0-150X0,02mm, calip hàmï 45H7
− Đồ gá công nghệ: Bàn từ
16. Nguyên công 16: Mài 1, đònh vò 9
− Sơ đồ gá đặt:
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 20
− Dụng cụ cắt: Đá mài kiểu 3π- phẳng có profin côn 45
0
. Kí hiệu 250ΓOCT
2424 - 52
− Máy công nghệ: Máy mài phẳng3756 có các thông số
− Công suất động cơ 16 Kw
− Đường kính lớn nhất của đá mài 450 mm
− Số hành trình kép của bàn máy:12 hành trình kép/phút
− Số vòng quay của đá mài 2900 vòng / phút
− Dung dòch trơn nguội: Nước xô đa
− Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 0-150X0,02mm, calip hàmï 45H7
− Đồ gá công nghệ: Bàn từ
17. Nguyên công 17: Mài 9, đònh vò 1.
− Sơ đồ gá đặt:
− Dụng cụ cắt: Đá mài kiểu 3π- phẳng có profin côn 45
0
. Kí hiệu 250ΓOCT
2424 - 52
− Máy công nghệ: Máy mài phẳng3756 có các thông số
− Công suất động cơ 16 Kw
− Đường kính lớn nhất của đá mài 450 mm
− Số hành trình kép của bàn máy:12 hành trình kép/phút
− Số vòng quay của đá mài 2900 vòng / phút
Dẫn Thiết Kế Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy, ta có trình tự các bước công
nghệ và độ chính xác, độ nhám bề mặt đạt được như sau:
− Bước 1: Phay tho,â cấp chính xác 13 : Rz
1
= 50 µm, T
1
= 50 µm
− Bước 2: Phay tinh, cấp chính xác 11 : Rz
2
= 25 µm, T
2
= 30 µm
− Bước 3: Mài nữa tinh, cấp chính xác 9 : Rz
3
= 12.5 µm, T
3
= 50 µm
− Bước 4: Mài tinh, cấp chính xác 7 : Rz
4
= 6.3 µm, T
4
= 15 µm
Đối với gang xám sau bước công nghệ đầu tiên T
1
,T
2
, T
3
, T
4
=
2
vt
2
cv
ρ+ρ
=
22
1041.102
+
= 102.89 = 103 µm
Sai số không gian còn lại sau bước thứ nhất phay thô
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trang 22
ρ
1
= 0,04. ρ
0
= 0,04.103 = 4,12 µm.
Sai số không gian còn lại sau bước phay tinh
ρ
2
= ρ
1
.0,03 = 0,03.4,12 = 0,1236 µm.
Sai số không gian còn lại sau bước mài bán tinh
ρ
3
= ρ
2
. cosα
C : hệ số đặc trưng cho điều kiện tiếp xúc, vật liệu và độ cứng của bề mặt
phôi dùng để đònh vò.
Q : Lực tác dụng lên chốt tỳ.
α = là góc giữa phương kích thước gia công và phương biến dạng lớn nhất.
Trong trường hợp này α = 90
o
ε
k
= C.Q
n
. cosα = C.Q
n
cos 90 = 0
+ Sai số đồ gáε
đg
không vượt quá 1/3 ÷ 1/10 dung sai của kích thước
chi tiết gia công.
Dung sai của kích thước chi tiết gia công là 0,03
Chọn ε
đg
= 0,03.1/3 = 0,01 mm
Vậy ε
đg
=
2
01.0
= 10 µm
+ Lượng dư nhỏ nhất được xác đònh như sau:
đg
= 50 + 50 + 4,12 + 10 = 114,12 µm.
Zmin
3
= Rz
2
+T
2
+ ρ
2
+ ε
đg
= 25 + 30 + 0,1236 = 55,1236 µm.
Zmin
4
= Rz
3
+T
3
+ ρ
3
+ ε
đg
= 12.5 + 50 + 0,002472 = 65,502472 µm
+ Kích thước trung gian được tính như sau:
L
min4
= 45 - 0 = 45 mm.
L
min3
0
= 1 mm
Dung sai kích thước sau phay thô δ
1
= 0,39 mm
Dung sai kích thước sau phay tinh δ
2
= 0,16 mm
Dung sai kích thước sau mài bán tinh δ
3
= 0,062mm
Dung sai kích thước sau mài tinh δ
4
= 0,03 mm
+ Quy tròn kích thước tính toán trên, và tính kích thước lớn nhất:
L
maxi
= L
mini
+ δ
i
L
mino
= 46 mm; ta có: L
maxo
= 46 + 1 = 47mm
L
min1
= 45,24 mm L
max1
= 47 – 45,63 = 1,37 mm.
• Phay tinh Z
min2
= L
min1
- L
min2
= 45,24 – 45,13 = 0,11 mm
Z
max2
= L
max1
- L
max2
= 45,63 – 45,29 = 0,34 mm
• Mài bán tinh: Z
min3
= L
min2
- L
min3
= 45.13 – 45,07 = 0,06 mm
Z
max3
= L
max2
- L
max3
= 45,29 – 45,132 = 0,158 mm
• Mài tinh Z
Z
= 1,37 + 0,34 + 0,158 + 0,102 = 1,97 mm
Thử lại kết quả:
Z
maxo
- Z
mino
= 1,97 – 1 = 0,97 mm
δ
ph
- δ
ct
= 1 – 0,03 = 0,97 mm
Vậy kết quả là đúng.
− Lượng dư cho bước phay thô:
Z
1
= Z
max
– ES
0
+ ES
1
= 1,37 – 1 + 0 = 0,37 mm
− Lượng dư tổng cộng danh nghóa:
Z
o
= Z
maxo
– ES
thước
danh
nghóa
Dun
g sai
δ
i
Kích thước
giới hạn
Lượng dư
gia công
Rz
I
T
i
ρ
i
ε
i
L
min
L
max
Z
min
Z
max
0.Phôi
700 103 10 46.055 1 46 47
1.Phay
=0,11mm
lượng dư lớn nhất bước 3 Z
max3
=0,158mm
lượng dư nhỏ nhất bước 3 Z
min3
=0,06mm
lượng dư lớn nhất bước 4 Z
max4
=0,102mm
lượng dư nhỏ nhất bước 4 Z
min4
=0,07mm
dung sai chi tiết δ
1
=δct=0,03
kích thước chi tiết L
4
=L
ct
=
dung sai phôi sau mài bán tinh δ
3
=0,062
kích thước trung gian sau bước 3 L
3
=45,082
(-0,062)
dung sai sau phay tinh δ
2
0
=1
Trang 25
a. Gia công hai bề mặt 16 và 20:
− Kích thước dài
03,0
0
45
+
.
b. Gia công hai bề mặt 1 và 9:
− Kích thước 106 (cấp 7).
Các bước công nghệ Cấp
chính
xác
Dung
sai δ
i
(mm)
Lượng
dư Zi
(mm)
Kích thước
trung gian
(mm)
Nguồn gốc tài
liệu tham khảo
hoặc ghi chú
Đồ n Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
[TL[1],bảng 63-1]
5.Mài bán tinh 16 h9 0,062 0,28 45,52
-0,062
6.Mài tinh 16 h7 0,03 0,105 45,41
-0,03
[TL[1],bảng 63-1]
7.Mài bán tinh 20 h9 0,062 0,28 45,13
-0,062
8.Mài tinh 20 h7 0,03 0,105
45
0,03
0
+
−
[TL[1],bảng 63-1]
53-1,0
Lượng dư phôi thô 16 3,6
Kích thước phôi
0,5 Lượng dư phay tinh
49,4
-0,39
Lượng dư phôi thô 20 2,6
Lượng dư mài bán tinh 16
0,3
Lượng dư mài bántinh 20
0,105
0,5 Lượng dư phay tinh
0,105 lượng dư mài tinh
20