Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
Lời nói đầu
Sang thế kỷ XX ngành cơ khí thế giới ngày một mạnh hơn và đạt đợc
nhiều những thành tựu lớn, góp phần không nhỏ vào sự phát triển văn minh
của loài ngời. Và hiện nay sang những năm đầu của thế kỷ XXI thì vai trò và
vị thế của ngành cơ khí thế giới càng có những vị thế quan trọng hơn, đòi hỏi
những bớc tiến cao hơn để đáp ứng đợc những nhu cầu, cũng nh mục đích
của con ngời trong những giai đoạn phát triển tiếp theo của thời đại.
Nằm trong vòng xoáy đó của thế giới thì ngành cơ khí Việt Nam nói
riêng cũng không tách khỏi xu thế phát triển mạnh mẽ đó của thời đại, mà
mục tiêu cụ thể trớc mắt là công nghiệp hoá - hiện đại hoá và hoà nhập với
nền công nghiệp thế giới.
Là một sinh viên ngành cơ khí ở giai đoạn cuối của khoá học, đặc biệt là
sau khi đi thực tập và làm đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ. Đây là
một chuyên ngành giúp em có một cái nhìn tổng qoát nhất về toàn bộ những
kiến thức đã học nh những kiến thức về máy, dao, chi tiết, nguyên lý, đồ gá,
công nghệ .v.v
Với đề tài đợc nhận là: "Lập quy trình công nghệ gia công hộp truyền
lực giá cán" đây là đề tài rất mới mẻ đối với em. Sau hơn hai tháng làm việc
nghiêm túc, khẩn trơng cùng với sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo: Ngô
Cờng cùng các thầy giáo trong bộ môn Công nghệ Chế tạo máy và các bộ
môn khác, đến nay đồ án của em đã đợc hoàn thành. Nhng với kinh nghiệm
và kiến thức thực tế còn nhiều hạn chế nên đồ án của em chắc chắn không
thể tránh khỏi sai sót. Nên em rất mong đợc sự giúp đỡ, chỉ bảo và góp ý của
các thầy cô để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cản ơn sự tận tình hớng dẫn, chỉ bảo, đóng góp ý kiến
của thầy Ngô Cờng và các thầy cô.
Ngày 12 tháng 6 năm 2006.
Sinh viên
Trơng Công Thắng
Hai lỗ côn 1:8 chính là hai lỗ chuẩn đợc sử dụng để định vị giữa đế và thân
hộp do đó có yêu cầu gia công với độ chính xác cao.
Các lỗ còn lại nh lỗ 18, lỗ ren M36, M16, M12 dùng để bắt bulông hoặc
bắt vít khi lắp ghép nên yêu cầu gia công không cần cao lắm.
Mặt bích đáy trong đó có lỗ 60 có công dụng để tháo dầu.
Mặt phẳng 80x80 dùng để tháo dầu vì thế lỗ ren trong đó sử dụng ren ống
1 3/4" để tận dụng u điểm độ kín khít cao, tránh việc bị rỉ dầu ra ngoài của loại
ren này.
2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công và lựa chọn phuơng án
gia công lần cuối các bề mặt:
Căn cứ vào đặc điểm, yêu cầu chi tiết gia công ta quyết định lựa chọn ph-
ơng pháp gia công lần cuối các bề mặt nh sau:
a. Với các lỗ chính:
Hộp có các lỗ 240
+0,06
( 240H7) dùng để lắp lỏng với vòng ngoài của ổ
lăn còn vòng trong của ổ lăn đợc lắp lên trục theo chế độ lắp trung gian. Chính
vì vậy mà độ chính xác của lỗ khi gia công sẽ ảnh hởng trực tiếp đến độ chính
xác của các bộ truyền khác trong hộp nh: ảnh hởng tới độ chính xác của các
cặp bánh răng khi ăn khớp chính vì vậy mà có ảnh hởng trực tiếp đến khả
năng làm việc và tuổi thọ chung của toàn bộ truyền dẫn. Do đó ta thấy các lỗ
này có yêu cầu độ chính xác rất cao (cấp 7 tơng ứng với trờng dung sai trong
khoảng 60àm), độ nhẵn bề mặt cao đến cấp 7 ( Ra = 2,5 àm). Yêu cầu độ
đồng tâm giữa các lỗ cao (< 0,03mm), đảm bảo độ song song giữa đờng tâm 2
lỗ < 0,03 (mm) và các đờng này phải nằm trong mặt phẳng lắp ghép giữa đế
hộp và thân hộp, độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ và mặt đầu 0,03 (mm). Yêu
cầu về sai số hình dáng hình học (độ trụ) 0,03.
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 2
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
Để gia công lỗ chính này đảm bảo đợc các yêu cầu kỹ thuật nh đã đề ra, ta
Nh vậy để đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật trên ta có thể lựa chọn phơng án gia
công trên các loại máy phay: máy phay đứng, máy phay ngang, máy phay gi-
ờng sử dụng dao phay mặt đầu gắn mảnh HKC T15K6 và chia làm nhiều b-
ớc gia công thô, tinh.
Các bề mặt còn lại nh: mặt bích đáy, mặt vát, mặt khoả của lỗ có yêu cầu
độ nhẵn bề mặt không cao (Rz = 20 àm) tơng ứng với cấp 4 nên chỉ cần qua
phay thô là đạt.
c. Với các lỗ phụ:
Lỗ 18 khoả mặt 42 làm nhiệm vụ chủ yếu là để xỏ bulông kẹp chặt khi
lắp ghép giữa đế và thân hộp vì vậy có yêu cầu độ chính xác không cao, yêu
cầu kỹ thuật chủ yếu là phải đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt
phẳng lắp ghép nên ta chọn phơng pháp khoan trên máy khoan cần. Để tránh
hiện tợng thân bulông bị biến dạng khi xiết ta tiến hành khoét khoả mặt đồng
thời trong khi khoan.
Với 4 lỗ ren M36ì2 để bắt vít ghép ta tiến hành khoan và tarô đồng thời
trên 1 lần gá trên máy khoan cần.
Các lỗ ren M12, M16 để lắp mặt bích ghép ta cũng tiến hành khoan + tarô
đồng thời trên cùng một lần gá.
Khoảng cách giữa các tâm lỗ đợc đảm bảo bằng phơng pháp lấy dấu hoặc
khoan theo bạc dẫn hớng.
3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu:
Tính công nghệ trong kết cấu có ảnh hởng lớn đến khối lợng lao động để
chế tạo và lợng tiêu hao vật liệu do đó nó ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng
gia công và giá thành sản phẩm vì vậy khi thiết kế cần hết sức chú ý đến tính
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Đối với chi tiết dạng hộp cần chú ý đến
các vấn đề nh:
- Hộp phải đảm bảo đủ độ cứng vững để không bị biến dạng qua nhiều lần
gia công và có thể nâng cao đợc chế độ cắt, qua đó sẽ nâng cao đợc năng suất
Sản lợng cơ khí đợc xác định theo công thức sau:
)
100
1(.
1
+
+= mNN
(1)
Trong đó:
N - Số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm.
N
1
-Số sản phẩm(số máy) đợc sản xuất trong 1 năm;N
KH
= 15.000 (ct/
năm).
- Số chi tiết dự phòng phế phẩm: = 3ữ6%; chọn = 3%
- Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự phòng: =5ữ7%; chọn = 3%
m - Số chi tiết trong một sản phẩm; m = 1(chiếc)
Thay số vào (1) ta có:
7700)06,004,01.(7000 =++=N
(ct/ năm).
b. Tính khối luợng của chi tiết:
Khối lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức sau:
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 4
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
G = V. (kg).
Trong đó:
G - Khối lợng của chi tiết gia công (kg).
).
V
2
= 755ì198ì416 - 495ì396ì188 -
4
218
2
ì140 + 40ì
)
4
40
4080(3540
4
60120
222
ì+ì
= 20115475,52 (mm
3
).
V
3
= 350(175ì105-30ì157)4-8(
55407575
8
40
2
ìì+
công nào đó.
- Các máy đợc bố trí theo qui trinh công nghệ rất chặt chẽ.
- Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy tự động, máy chuyên dùng và đờng dây tự
động.
- Gia công chi tiết và lắo ráp sản phẩm đợc thực hiện theo phơng pháp dây
truyền liên tục.
- Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn.
- Số chủng loại ít, số lợng mỗi loại nhiều.
- Phôi đợc chế tạo với độ chính xác cao lợng d gia công nhỏ sử dụng các
phơng pháp chế tạo phôi tiên tiến.
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
- Sử dụng máy chuyên dùng trang bị công nghệ chuyên dùng
- Sử dụng một số ít thợ điều chỉnh máy có tay nghê cao còn lại là các thợ
vận hành có tay nghê thấp độ, chính xác gia công không phụ thuộc tay nghề
công nhân.
- Quy trình công nghệ lập hết sức tỷ mỷ.
Với đặc điểm khả năng kỹ thuật và khả năng sản xuất của Việt Nam ta chọn
phơng án gia công theo phơng án tập chung nguyên công, sử dụng đồ gá
chuyên dùng.
phần iii
chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
1. Cơ sở của việc lựa chọn phôi:
Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công, thoả mãn chỉ tiêu
kinh tế ta cần phải xác định đợc loại phôi thích hợp. Để đạt đợc yêu cầu đó ta
căn cứ vào các yếu tố sau:
+ Đặc điểm kết cấu của chi tiết.
+ Yêu cầu kỹ thuật.
+ Vật liệu của chi tiết.
+ Dạng sản xuất.
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 6
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
- Độ chính xác của phôi cao do đó lợng d nhỏ.
- Có thể chế tạo đợc các loại phôi có hình dáng, kích thớc đa dạng, phong
phú.
- Năng suất cao do đã đợc cơ khí hoá (Làm khuôn bằng máy).
- Giá thành không quá cao do vật liệu làm khuôn sẵn có và rẻ.
+ Nhợc điểm:
- Giá thành chế tạo mẫu cao.
+ Phạm vi ứng dụng:
- Rất phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn, hàng khối.
c. Đúc trong khuôn kim loại:
+Ưu điểm:
- Năng suất, chất lợng phôi cao.
- Đúc đợc các chi tiết phức tạp.
- Khuôn có thể sử dụng lại nhiều lần.
- Tiết kiệm đợc vật liệu do tính toán chính xác khối lợng phôi liệu.
+ Nhợc điểm:
- Phải tính toán chính xác khối lợng phôi liệu.
- Giá thành cao do phải chế tạo khuôn chính xác.
- Chi tiết dễ bị biến cứng ở những vị trí có thành mỏng do tốc độ nguội quá
cao.
+ Phạm vi ứng dụng:
- Từ các đặc điểm trên ta thấy phơng pháp này thích hợp với dạng sản xuất
loạt lớn, hàng khối, sử dụng rất u thế khi cần chế tạo các chi tiết có hình dạng
tròn xoay.
d. Đúc áp lực:
+Ưu điểm:
- Năng suất, chất lợng của phôi cao.
- Đúc đợc các chi tiết có kết cấu phức tạp, thành mỏng.
2. Kết luận:
Qua sự phân tích u nhợc điểm của từng phơng pháp, căn cứ vào điều kiện
của chi tiết: Kết cấu khá phức tạp, vật liệu là thép đúc, dạng sản xuất hàng
khối, chi tiết có kích thớc khá lớn, yêu cầu về độ chính xác và độ nhẵn bề mặt
của phôi không quá cao, trang thiết bị sản xuất tự chọn nên ta quyết định chọn
phơng pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn
bằng máy.
ta có bản vẽ vật đúc
D
T
phần iV
thiết kế quy
trình công nghệ gia công
A. phân tích Chọn chuẩn định vị
I. những yêu cầu và lời khuyên chung khi chọn chuẩn
1. Yêu cầu
Chọn chuẩn là một việc làm có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế Quy trình
công nghệ. Chọn chuẩn hợp lý sẽ đảm bảo đợc 2 yêu cầu:
- Đảm bảo đợc chất lợng sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công.
- Nâng cao đợc năng suất và hạ giá thành sản phẩm.
2. Lời khuyên
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 8
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
Xuất phát từ 2 yêu cầu trên ta có một số lời khuyên chung khi chọn chuẩn
nh sau:
- Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế
hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Tuyệt đối tránh hiện tợng
thiếu và siêu định vị, và trong một số trờng hợp thừa định vị một cách không
cần thiết.
b. Ph ơng án 2
Chọn chuẩn tinh là hệ 3 mặt phẳng vuông góc, khi đó một mặt phẳng
khống chế 3 bậc tự do, một mặt phẳng khống chế 2 bậc tự do, mặt phẳng còn
lại khống chế 1 bậc tự do.
+ Ưu điểm:
- Hệ ba mặt phẳng nếu đợc gia công chính xác cao về vị trí tơng quan thì sẽ
có độ chính xác cao hơn phơng án trên.
- Độ cứng vững cao.
- Không gian gia công tơng đối rộng.
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 9
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
+ Nhợc điểm:
- Kết cấu đồ gá tơng đối cồng kềnh, phức tạp.
- Nhiều trờng hợp phải gia công thêm chuẩn tinh phụ.
+ Phạm vi ứng dụng:
- Có thể sử dụng sơ đồ này để gá đặt cho các loại chi tiết có kích từ nhỏ đến
lớn.
c.Ph ơng án 3
Chuẩn tinh là hệ ba mặt phẳng vuông góc, nhng so với phơng án trên phơng
án này có nhợc điểm là không gian gia công hẹp hơn. Phơng án này dùng để
gia công mặt đế và mặt bích đáy.d. Kết luận:
Qua sự phân tích trên ta thấy: Đối với đề tài thiết kế có kích thớc chi tiết t-
ơng đối lớn, các bề mặt có yêu cầu gia công với chất lợng cao cũng có yêu cầu
về độ chính xác về vị trí tơng quan cao so với 3 mặt phẳng đáy (đợc sử dụng
làm chuẩn) nên ta quyết định chọn phơng án 2 làm sơ đồ chuẩn tinh chính.
II. chuẩn thô
a. Phơng án chọn mặt Z1:
+ Ưu điểm:
- Lợng d phân bố nhỏ và đều, kết cấu đồ gá đơn giản, quá trình gá đặt rất
nhanh chóng và dễ dàng.
- Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công.
- Bề mặt chuẩn có yêu cầu độ chính xác về vị trí tơng quan cao so với các
bề mặt khác, vì vậy khi chọn mặt này làm chuẩn sẽ đảm bảo đợc độ chính xác
vị trí tơng quan cao giữa các bề mặt.
+ Nhợc điểm:
- Yêu cầu phôi phải đợc chế tao tơng đối chính xác.
b. Phơng án chọn mặt Z2:
+ Ưu điểm:
- Đảm bảo chính xác về vị trí tơng quan giữa bề mặt làm chuẩn với các bề
mặt gia công và lắp ghép.
+ Nhợc điểm:
- Việc gá đặt gặp nhiều khó khăn, khó quan sát bề mặt chuẩn, kết cấu đồ gá
phức tạp.
c. Phơng án chọn mặt Z3:
+ Ưu điểm:
- Đảm bảo phân bố lợng d nhỏ và đều, kết cấu đồ gá đơn giản.
+ Nhợc điểm:
- Bề mặt sử dụng làm chuẩn có diện tích quá bé và không có yêu cầu cao về
độ chính xác cũng nh vị trí tơng quan.
d. Phơng án chọn mặt Z4:
+ Ưu điểm:
- Đảm bảo lợng d gia công lỗ về sau đợc đều đặn, tạo điều kiện cho gia
công lỗ đợc dễ dàng.
+ Nhợc điểm:
- Đồ gá chế tạo phức tạp, độ cứng vững không cao.
e. Phơng án chọn mặt Z5:
- Kết cấu đồ gá đơn giản, gá đặt dễ dàng, không gian quan sát rộng.
+ Nhợc điểm:
- Khó đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt sẽ gia công
và bề mặt không gia công.
d. Phơng án chọn mặt X4:
+ Ưu điểm:
- Kết cấu đồ gá đơn giản gá đặt nhanh chóng, diên tích rộng.
+ Nhợc điểm:
- Bề mặt làm chuẩn không có yêu cầu về độ chính xác vị trí tơng quan cao
so với các bề mặt khác.
* Kết luận: Qua sự phân tích trên ta quyết định chọn bề mặt X2 làm chuẩn
thô.
3.3.Theo ph ơng kích th ớc Y-Y
a. Phơng án chọn mặt Y1:
+ Ưu điểm:
- Quá trình gá đặt đơn giản, nhanh chóng, chính xác, do đó kết cấu đồ gá
đơn giản.
+ Nhợc điểm:
- Khó đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt sẽ gia công
và khó đảm bảo khe hở lắp ráp cho các chi tiết khác trong hộp do bề mặt làm
chuẩn không có yêu cầu cao về vị trí tơng quan với các bề mặt khác.
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 12
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
Y1
Y2
Y3
b. Phơng án chọn mặt Y2:
+ Ưu điểm:
- Đảm bảo đợc độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt sẽ gia công.
- Gia công các bề mặt lắp ghép.
- Gia công các bề măt lỗ chính.
- Gia công các bề mặt bích đầu.
3) Kiểm tra trung gian.
4) Gia công các bề mặt phụ.
5) Tổng kiểm tra.
II. Quy trình công nghệ
Bao gồm các nguyên công sau:
STT Tên Nguyên công Máy Dụng
cụ cắt
I Hóa già tự nhiên
II Phay thô mặt A và B 6642 T15K6
III Phay thô mặt C 6642 T15K6
IV Phay Thô mặt D và E 6642 T15K6
V Phay tinh mặt D 6642 T15K6
VI Phay thô mặt F 6642 T15K6
VI
Khoan + Tarô 4 lỗ M36ì2
Khoan + Tarô 8 lỗ M16ì1,5
Khoan 12 lỗ 18
Khoả mặt 40
2H55
P 18
VIII Lắp thân với nắp
IX Khoan + Doa 2 lỗ côn 1/8 2H55 P18
X Phay tinh mặt F 6642 T15K6
XI
Tiện thô 219, 239, Vát mép 262
T15K6
XII
Nguyên công iI: Phay thô hai mặt A,B
Máy: 6642
Dao: T15K6
ồ gá: Chuyên dùng
Bu ớc 1: Phay thô mặt A
Bu ớc 2: Phay thô mặt B
A
B
B
A
524
0,18
780
0,3
308
0,16
192
0,145
Rz40
Rz40
n
1
n
1
s
1,2
n
2
n
2
35
Rz40
Rz40
s
1,2
n
1
n
1
n
2
212
0,145
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 17
ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp GVHD: Th.S Ng« Cêng
Nguyªn c«ng V: Phay tinh mÆt D
M¸y: 6642
Dao: T15K6
§å g¸: Chuyªn dïng
D
300
±0,06
1,25
s
n n
210
SVTK: Tr¬ng C«ng Th¾ng Líp K37 MA Trang 18
ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp GVHD: Th.S Ng« Cêng
Nguyªn c«ng VI : Phay th« mÆt F
M¸y: 6642
ỉ14,7
22
3
12
8
ỉ33,9
M36x2
605
0,1
362
0,1
500
0,1
80
525
0,1
175,5
135,5
100
110
n
1
s
1
s
3
n
3
Nguyên công VII: Khoan+ Tarô 4 lô M36x2 ; 8 lỗ M16x1,25;
Khoan 12 lỗ ỉ18; Khoả mặt ỉ40
n
5
n
6
s
6
TL: 2:1
II
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 20
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
2 lỗ côn 1:8
ỉ12
1: 8
44
Nguyên công viii: lắp thân và nắp
nguyên công iX: Khoan + Doa 2 lỗ côn 1/8
Máy: 2H55
Dao: P18
Đồ gá: Chuyên dùng
Bu ớc 1: Khoan 2 lỗ
Bu ớc 2: Doa 2 lỗ côn 1/8
n
1
n
2
s
1
s
2
I
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
nguyên công Xi: Tiện thô lỗ ỉ219, ỉ239, vát mép 2x45
Máy:
Dao: T15K6
Đồ gá: Chuyên dùng
262
ỉ238
+0,46
ỉ218,5
+0,46
20
130
Rz80
Rz80
s
n
2x45
300
0,06
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 23
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Cờng
Nguyên công XII: Tiên tinh lỗ ỉ240, ỉ220
Máy: 262
Dao: T15K6
Đồ gá: Chuyên dùng
ỉ220
+0,06
ỉ240
TL: 2 :1
3
6
1
8
s
1
s
2
ỉ10,7
M12x1,25
20
25
I
SVTK: Trơng Công Thắng Lớp K37 MA Trang 25