Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Lời nói đầu:
Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi
một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quá
trình thiết kế chỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế đa ra phải có tính
u việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công
nghệ.
Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đa ra có cấu
tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nớc có thể thực hiện đợc và hạn chế thấp nhất
giá thành chế tạo.Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng
đối với mỗi sản phẩm chế tạo.
Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công
nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn tới
giảm đợc giá thành chế tạo. Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối u
có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công
nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một cái nhìn tổng quát làm cho các
ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý t-
ởng có thể thực hiện đợc.
Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy.Làm đồ án
công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là
cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này.
Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết TAY Đòn kẹp
cầu với các nội dung sau:
- 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công.
- 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công chuốt
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết.
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi.
- 01 bản thuyết minh A4.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Tạ Đăng Doanh thuộc bộ môn chế tạo
máy đã tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành đúng tiến độ và công việc đợc

+Gia công chi tiết theo yêu cầu, sau đó nhiệt luyện, cuối cùng mài các mặt trụ
trong 12 và 2 mặt bên hình lập phơng để đạt cấp độ nhám cấp 8.
Ta chọn phơng án sau, bởi vì đạt đợc cấp độ nhám cấp 9-10 là rất khó và không
kinh tế.
- Chi tiết có kích thớc nhỏ, dạng hình khối cơ bản là khối chữ nhật.
- Vật liệu là thép C45 có cơ tính tơng đối phù hợp cho các nguyên công cắt gọt.
- Hình dạng cơ bản là khối chữ nhật, lỗ tròn và lỗ vuông nên chọn phơng pháp
phay, khoan, khoét, doa và taro.
- Do yêu cầu nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng (4852 ) HRC, cấp độ nhám cấp 8,
ta cần phải thực hiện nguyên công mài sau nhiệt luyện.
1.3-Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Căn cứ vào hình dạng, kích thớc, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất
là loạt lớn ta có thể dùng các phơng pháp tạo phôi sau:
a>Phôi đúc.
Nếu sử dụng phôi đúc, khi đợc chế tạo ra có chất lợng bề mặt xấu nh rỗ khí,
xù xì, nứt, đậu hơi, đậu ngót Hơn nữa, do chi tiết chế tạo có kích thớc nhỏ và vật
liệu chi tiết là thép C45 rễ bị ảnh hởng của các yếu tố này.Do đó dùng phôi đúc khó
đảm bảo cơ tính của vật liệu, làm tăng thời gian sản xuất, làm cho các dụng cụ cắt
nhanh hỏng, dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.Trong sản xuất loạt lớn điều này
sẽ rất đáng kể.
2
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

b>Phôi rèn tự do.
Phôi có dạng hình khối chữ nhật nên việc rèn tự do cũng không gặp khó khăn
nhiều nhng thời gian chế tạo phôi dài không phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt.Do
vậy, với sản xuất loạt lớn ta không sử dụng loại phôi này.
c>Phôi cán (phôi thanh)
Với loại phôi này, khi gia công tạo phôi cho chi tiết tơng đối nhanh, chi phí cho tạo
phôi ít.Tuy nhiên, hệ số sử dụng vật liệu không cao nên nếu sử dụng phôi này sẽ tốn

Nguyên công 1: Phay mặt đáy
Chọn máy phay :
Chọn máy phay công xôn (vạn năng, ngang, đứng) của Nga, kiểu 6H81
- Bớc tiến bàn máy thẳng đứng, mm/s: (0,2-6,3)
- Số cấp tốc độ trục chính: 16
- Phạm vi tốc độ trục chính, vg/ph: (65-1800)
- Công suất động cơ chính: 4,5 kW
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 kW
- Số cấp bớc tiến bàn máy: 16
- Bớc tiến bàn máy dọc : (35-980)
- Bớc tiến bàn máy ngang: (25-765)
- Khoảng cách a từ đờng trục chính tới bàn máy, mm: (30-380)
- Khoảng cách b từ sống trợt thân máy tới tâm bàn máy, mm: (170-370)
- Khoảng cách c từ đờng trục chính tới sống trợt thẳng đứng thân máy, mm: 270
Đồ gá
Đồ gá thiết kế
Dao
Theo bảng 4-92 (Trang 373 , STCNCTM-Tập I), chọn loại dao phay mặt đầu bằng
thép gió, các thông số cơ bản của dao :
+ D=63; L=40; d=27; z=14
4
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Hình 1: Nguyên công 1
Đồ gá:
- Định vị bằng mặt trên, bề mặt định vị của đồ gá là mặt phẳng trên - hạn chế ba
bậc tự do
- Định vị bằng mặt đầu, bề mặt định vị của đồ gá là 2 mặt bán cầu của 2 chốt định
vị mặt phẳng - hạn chế hai bậc tự do

- Kích thớc của bề mặt làm việc của tấm đỡ: 450x450
- Đờng kính lỗ:
+trong tấm đỡ, dới mâm cặp: 160
+trong mâm cặp: 125
- Tốc độ làm việc của hành trình chuốt, m/ph: 1,5-11,5
- Tốc độ chạy ngợc lại của hành trình chuốt, mm/ph: 20-25
- Công suất động cơ truyền dẫn chính, kW: 18,5
Đồ gá
6
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Gá trên đồ gá chuyên dùng, định vị 5 bậc tự do, có khớp cầu tự định tâm
Dao
Dùng dao thiết kế: Cấu tạo bởi 2 con dao chuốt rãnh then với phần dẫn hớng có
profin trùng với profin của bề mặt lỗ gia công ở nguyên công 2
Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt

Hình 3: Nguyên công 3
Gá chi tiết:
Cần định vị hạn chế bậc tự do của chi tiết đối với bạc dẫn hớng tuỳ động
- Định vị bằng mặt trụ của dao chuốt -hạn chế bốn bậc tự do
- Định vị bằng mặt phẳng của chi tiết tuỳ động -hạn chế 1 bậc tự do (do trùng
với liên kết ở trên)
- Lực kẹp là lực chuốt

ớc

: Thực hiện một bớc
Nguyên công 4 : phay 2 r nh giữaã
Chọn máy

D=125 ;B= 25 ,d=32 ,số răng z=22
Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
8
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Hình 5: Nguyên công 5
Gá chi tiết:
- Định vị bằng lỗ chữ nhật, chi tiết định vị là 2 chốt trụ ngắn -hạn chế 3 bậc tự
do
- Định vị bằng mặt đáy, bề mặt định vị của đồ gá là mặt phẳng trên -hạn chế ba
bậc tự do
- Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ ,lực đợc tạo ra khi vặn chặt vít hãm
B ớc: Thực hiện một bớc
Nguyên công 6: phay hai mặt đầu
Chọn máy:
Dùng máy phay ở nguyên công 1
Đồ gá
Dao
Tra bảng 4-82 (Trang 372, STCNCTM-tập I), chọn dao phay mặt đầu bằng thép
gió có các thông số sau:
D=100; L=50; d=32; z=18
Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
9
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 6: Nguyên công 6
Gá chi tiết:
B ớc thực hiện: Thực hiện trong một bớc
Nguyên công 7 : khoan, khoét, vát mép, doa lỗ 12

- Định vị bằng mặt đáy, chi tiết định vị là mặt phẳng của 2 chốt định vị mặt
phẳng -hạn chế bậc tự do
- Định vị bằng mặt đáy, bề mặt định vị của đồ gá là mặt phẳng bên-hạn chế 3
bậc tự do
- Định vị bằng mặt của lỗ vuông, chi tiết định vị là chốt định vị hạn chế một
bậc tự do
- Lực kẹp đợc tạo ra khi vặn vít hãm
Lần gá1:
B ớc 1: Khoan lỗ 10
B ớc 2: Khoét lỗ 11,6
B ớc3 : Vát mép lỗ 11,6
Lần gá2:
B ớc 4: Vát mép lỗ 11,6
B ớc5 : Doa lỗ 11,9
Nguyên công 8 : phay định hình bán trụ r45
Chọn máy:
11
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Dùng máy ở nguyên công 1
Đồ gá :
Dùng đồ gá chuyên dùng
Chọn dao:Dao thiết kế
Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt

Hình 8: Nguyên công 8
Gá chi tiết:
-Định vị bằng mặt bên, bề mặt định vị của đồ gá là mặt phẳng của thành bên -hạn chế
ba bậc tự do
-Định vị bằng mặt trụ trong 12, bề mặt định vị của đồ gá là chốt trám -hạn chế một

Chọn dao:
Chọn các dao sau:
+Mũi khoan: Mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn có: d=10; L=80; l=30
(Bảng 4-40, trang 319, STCNCTM Tập 1)
+Đầu taro: Taro ngắn có chuôi chuyển tiếp: d=12; p=1,75; L=89; l=29 (Bảng 4-
136, trang 459, STCNCTM-Tập I)
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
13
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Hình 10: Nguyên công10
Gá chi tiết:
-Định vị bằng mặt bên, bề mặt định vị của đồ gá là mặt phẳng trên -hạn chế ba
bậc tự do
-Định vị bằng mặt trụ 12, bề mặt định vị của đồ gá là chốt chám -hạn chế một
bậc tự do
-Định vị bằng mặt đáy, bề mặt định vị của đồ gá là 2 chốt định vị mặt phẳng -hạn
chế hai bậc tự do
Lần gá 1:
B ớc 1: Khoan lỗ 8.6
B ớc 2: Vát mép 0.5x45
0

Lần gá 1:
B ớc 3: Vát mép 0.5x45
0
B ớc 4: Taro tạo ren M12
Nguyên công 11 : phay vát mép 4 cạnh 3x45
0

- Kích thớc làm việc của bàn:
400x125
- Kích thớc lớn nhất của phôi đợc gia công:
400x125x320
- Khối lợng phôi đợc gia công, không lớn hơn, kg: 150
- Khoảng cách lớn nhất từ tâm trục chính tới mặt bàn và của ụ mài:
+dọc: 490
+ngang: 170
+thẳng đứng: 170
- Tốc độ quay của trục chính đá mài, vg/ph: 35
- Tốc độ dịch chuyển dọc của bàn, m/ph: 2-35
- Công suất động cơ truyền dẫn chính, kW: 4
Đồ gá :
15
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Dùng bàn từ
Chọn đá mài:
Dựa vào bảng 4-169 (Trang 459, STCNCTM Tập I), chọn:
Loại đá :
Các kích thớc cơ bản của đá:
- Đờng kính ngoài: D=120
- Chiều dài đá: H=400
- Đờng kính lỗ đá: d=32
- Vật liệu mài: 2A
- Độ hạt: 20
Các bớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Hình 12 : Nguyên công13
Gá chi tiết:
-Định vị bằng mặt bên, bề mặt định vị của đồ gá là mặt phẳng của bàn từ -hạn chế ba

công
Bớc Nội dung các bớc Lợng d
(mm)
Ghi chú
1 1 Phay thô mặt đáy 3
2 Phay tinh mặt đáy 0,5
2 1 Phay lỗ chữ nhật 2
3 1 Chuốt lỗ chữ nhật 2
4 1 Phay dãnh thứ nhất 28
2 Phay dãnh thứ hai 28
5 1 Phay hai mặt bên và mặt trên 3
6 1 Phay hai mặt đầu 4
7
1
Khoan lỗ trụ 10
5
Theo mục chọn dao
2
Khoét lỗ trụ 11,6
0,8
3 Vát mép 0,5x45
0
4 Vát mép 0,5x45
0
5
Doa lỗ trụ 11,9
0,15
8 1 Phay định hình bán trụ R45 8
9 1 Phay mặt trên 8
10

- Tra lợng chạy dao
- Tra tốc độ cắt: Khi tra đợc tốc độ cắt đã tính đến các hệ số điều chỉnh ta tính ra số
vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy
- Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho
- So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả
mãn, nếu không thì phải chọn lại
- Tính thời gian máy
Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các nguyên công nh
sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn đợc cho dới dạng bảng
4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
z
(mm/z)
n
(vg/ph)
N
c
(kW)
T
0
(ph)
Phay thô mặt đáy 1,15 0,06 630 3,4 0,42
Phay tinh mặt đáy 0,12 800 2,4 0,25
4.2>Tra chế độ cắt cho nguyên công 2
Chế độ cắt
Bớc

(ph)
Chuốt lỗ chữ nhật 2 0,08 - 4,5 0,41
4.4>Tra chế độ cắt cho nguyên công 4
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
(mm/z)
n
(vg/ph)
N
e
(kW)
T
0
(ph)
Phay rãnh thứ nhất 4 0,05 620 4,3 0,45
Phay rãnh thứ hai 4 0,05 620 4,3 0,45

4.5>Tra chế độ cắt cho nguyên công 5
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
Z
(mm/z)
n
(v/p)

Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
(mm/s)
n
(vg/ph)
N
c
(kW)
T
0
(ph)
Khoan lỗ 10
5 0,26 411 3,2 0,5
Khoét lỗ 11,6
0,8 0,8 360 2,9 0,16
Vát mép 0,5x45
0
0,5 1 300 1 0,13
Vát mép 0,5x45
0
0,5 1 300 1 0,13
Doa lỗ 11,9
0,15 1,2 60 1,4 0,6
4.8>Tra chế độ cắt cho nguyên công 8
Chế độ cắt
Bớc
t

Phay mặt trên 8 0,03 620 3,2 0,4
4.10>Tra chế độ cắt cho nguyên công 10
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
(mm/s)
n
(vg/ph)
N
c
(kW)
T
0
(ph)
Khoan lỗ 8.6
4,3 0,26 630 2,4 0,5
Vát mép 0,5x45
0
0,5 1 300 1 0,13
Vát mép 0,5x45
0
0,5 1 300 1 0,13
Taro ren M12 2 0,2 446 1,5 0,45
4.11>Tra chế độ cắt cho nguyên công 11
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)


(mm/ph)
n
(v/p)
N
c
(kW)
T
0
(ph)
Mài mặt bên thứ nhất 0,014 0,35 120 2 0,4
Mài mặt bên thứ hai 0,014 0,35 120 2 0,4
4.13>Tra chế độ cắt cho nguyên công 14
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S

(mm/ph)
N

(vg/ph)
N
c
(kW)
T
0
(ph)
Mài khôn lỗ 12

(N).
Khi chuốt, lực cắt đợc xác định theo công thức:
P
z
= P.

B
(1)
Trong đó:
22
Tăng Xuân Long_Vũ khí A K234 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy

P-lực cắt trên 1mm chiều dài cắt (N), phụ thuộc vào vật liệu gia công và lợng
chạy dao của một răng dao chuốt S
z
(mm).
Với chi tiết gia công có HB = 280 và S
z
= 0,08(mm), tra bảng 5-54, trang 45
STCNCTM-Tập I, ta đợc: P = 235(N).


B
: Chu vi cắt, phụ thuộc vào hình dạng, kích thớc bề mặt gia công và sơ
đồ cắt, đợc xác định bằng phơng trình:


B
= B.Z
l

B
= 6x28 =168 mm
Thay vào (1), đợc:
P
z
= 235x168/2= 19740(N) = 19,740(kN)
Kết luận: Nh vậy, lực chuốt đủ lớn để kẹp chặt
5.4- Kiểm tra độ bền thân dao
Thân dao chuốt chụi kéo với ứng kéo:

k
=
A
Pz
Trong đó : -P
z
: Lực chuốt
-A : Thiết diện ngang nhỏ nhất của dao chuốt
Với: P
z
= 19740 N
A = 12x25 = 300 mm
2
Thay vào công thức trên ta đợc:

k
=
MPa8,65
300
19740