Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

PHẦN I:

GVHD:

PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ ĐIỀU KIỆN
LÀM VIỆC CỦA SẢN PHẨM

I.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
I.2 Yêu cầu kỹ thuật.
Theo đề bài thiết kế
Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo cơ cấu bích, với sản lượng 12000 chi tiết/ năm,
điều kiện làm việc tự do.
Dựa vào bản vẽ ta thấy bích là chi tiết dạng hộp. Thân máy dạng hộp có nhiều dạng
kết cấu khác nhau nhưng cần phải bảo các tính năng nhiệm vụ của chi tiết.
Trên bích có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề
măt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu làm việc chủ yếu là 2 mặt bên của
bích để lắp chi tiết.
Chi tiết dạng bích việc này việc với tải trọng không cao. Môi trường làm việc không
quá khắc nghiệt.
Ma sát giữa hai bề mặt của bích lắp với các chi tiết khác nhau lớn.
Vật liệu sử dụng là thép C45.
[bk] = 180 MPa
[bu] = 360 Mpa
I.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
I.2 Yêu cầu kỹ thuật.
Từ bản vẽ chi tiết ta thấy:
Độ không vuông góc giữa Ø10 và hai mặt bên ≤ 0.03/100mm.
Độ không song song giữa hai mặt bên ≤ 0.05/100mm.
Độ cứng bề mặt đat từ 50- 55 HRC.

- Sản xuất hàng khối
II.2. Xác định dạng sản xuất
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác
nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng
sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp xác định chúng theo tính toán.
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết
gia công. Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:
Sản lượng chi tiết hàng năm:
N= N1.m.(1+

SVTH:

∝+𝛽
100

)


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

Trong đó:
N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.
N1: Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm.( N1= 7000 chi tiết/năm)
m: Số chi tiết trong 1 sản phẩm.( m= 1)
α: Số chi tiết phế phẩm.( α= 3% ÷ 6%, chọn α= 5%)
β: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ( β= 5÷7%, chọn β= 5%)
Thay số ta có: N=7700 chiếc/năm.
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác định trọng

Số lượng chi tiết sản xuất trong một năm: N = 7700 ( chiếc)

-

Trọng lượng chi tiết: Q1 = 3,046 (kG)

SVTH:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

=> Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn, điều nay có ý nghĩa rất lớn trong
việc quy định các kết cấu của chi tiết.

PHẦN III:

LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

III.1. Các loại phôi và đặc điểm
Tùy thuộc vào và điều kiện cụ thể, chi tiết càng có thể được tạo phôi bằng nhiều
phương pháp như đúc, rèn, dập.
Càng có kích thước vừa và nhỏ, nếu sản lượng ít thì phôi được chế tạo bằng rèn tự do;
nếu sản lượng nhiều thì dùng phương pháp dập sau đó ép tinh trên máy ép để vừa tăng cơ
tính vừa chống cong vênh cho càng. Tùy theo kết cấu của càng mà có thể dập phôi từng
đôi chi tiết một để tăng năng suất. Phôi dập dùng thuận tiện cho các chi tiết càng có mặt
đầu lỗ lồi lên. Kết cấu phôi như vậy thì diện tích gia công sau này sẽ giảm.
Phôi đúc dùng cho càng bằng gang, kim loại màu và cả bằng thép. Tùy theo điều kiện
sản xuất và sản lượng mà có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn mẫu chảy.

4. Phôi đúc
Phôi đúc được dùng cho các loại chi tiết như: Các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các
loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập,… Vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép,
đồng, nhôm và các loại hợp kim khác.
Đúc được thực hiện trong các loại khuôn cát, khuôn kim loại, trong khuôn vỏ mỏng
và các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy. Tùy theo dạng sản
xuất, vật liệu, hình dáng và khối lượng chi tiết mà chọn phương pháp đúc cho hợp lý.

SVTH:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

III.2. Phân tích vật liệu: Thép C45
Vật liệu chi tiết là thép C45 [Tra bảng 3-8, sách Thiết kế chi tiết máy] ta có:
- Giới hạn bền kéo: 600 N/mm2.
- Giới hạn chảy:300N/mm2.
- Độ rắn: HB = 170- 220
Thép C45 hoá tốt thuộc nhóm thép cacbon trung bình (0,30÷0,50%C ), như vậy đảm
bảo sự kết hợp tốt nhất của các chi tiêu cơ tính tổng hợp : độ bền, độ dẻo, độ dai.
Hơn nữa, bằng các phương pháp nhiệt luyện như tôi + ram cao, độ cứng và tính
chống mài mòn tương đối cao và khi tôi bề mặt thoả mãn được yêu cầu trên. Nếu dùng
lượng cacbon khác đi sẽ không đạt được độ cứng bề mặt và tính chống mài mòn cao
hơn nhưng lại giảm độ dẻo, độ dai.

III.3. Xác định phương pháp chế tạo phôi.
Do chi tiết dạng bích làm bằng vật liệu thép C45có các đặc điểm sau:
 Số chi tiết sản xuất trong 1 năm : N =7700 chi tiết/ năm

- Phôi đạt được sau khi dập:
Tra bảng 3.18 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 ta có:
+ Lượng dư về một phía kích thước dài: 20÷ 100 mm là: 3÷ 5 mm
-

SVTH:

Chiều dày 30 mm: chọn là 3 mm
Chiều dày 8mm : chọn là 3 mm
Kích thước dài 57 mm: chọn là 3mm
Dày 20mm: chọn là 3mm
Kích thước dài 67 mm và 80 mm: chọn là 3mm


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Như vậy ta có bản vẽ lồng phôi như sau:

SVTH:

GVHD:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

IV.1. Phân tích đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt gia công
Các bề mặt của phôi được đánh số như sau:


Kiểm tra.

Cụ thể:
Nguyên công 1: Phay mặt 1
Nguyên công 2: Phay mặt 2
Nguyên công 3: Khoan, doa lỗ 3.
Nguyên công 4: Phay mặt 5
Nguyên công 5: Phay mặt 4
Nguyên công 6: Phay mặt 6
Nguyên công 7: Khoan taro ren lỗ nghiêng 7.
Nguyên công 8: Nguyên công kiểm tra.
Nguyên công 1: Phay mặt 1:
1. Sơ đồ gá đặt:

SVTH:

GVHD:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

*Định vị và kẹp chặt:
- Định vị mặt phẳng số 2 bằng 2 phiến tỳ cố định, tương ứng với hạn chế 3 bậc tự do.
- Định vị mặt 4 bằng 2 chốt tỳ đầu cầu, hạn chế 2 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Hướng từ phải sang trái, vuông góc với mặt số 4.
2. Chọn máy
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
- Công suất truyền dẫn chính: 1,7 Kw

- Định vị mặt phẳng đáy bằng 2 phiến tỳ cố định, hạn chế 3 bậc tự do.
- Định vị mặt 4 bằng 2 chốt tỳ đầu cầu, hạn chế 2 bậc tự do.
- Định vị mặt 5 thêm 1 chốt tỳ đầu cầu hạn chế 1 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Hướng vuông góc vào mặt phẳng 4 và 5.

SVTH:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

2. Chọn máy
Chọn máy khoan 2C135 với các thông số kỹ thuật cơ bản :
- Công suất động cơ chính: 2,2 Kw.
- Dường kính lớn nhất khoan được: 25 mm
- Kích thước bàn máy: 400 x 450 mm.
- Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp bao gồm : 45 ; 63 ; 90 ; 125 ; 180 ; 250 ; 355 ; 500 ;
710 ; 1000 ; 1410 ; 2000.
- Số cấp bước tiến: 9 cấp.
- Phạm vi tốc độ trục chính: 45 ÷ 2000 vòng /phút
- Phạm vi bước tiến: 0,1 ÷ 1.6 mm/vòng.
3. Chọn dao
Chọn: * Mũi khoan ruột gà đuôi trụ bằng thép gió P18 với các thông số:
-

Đường kính d=9mm

-


+ Công suất động cơ chạy dao: 1,7KW

SVTH:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

+ Kích thước làm việc của bàn máy: 320x1250mm
+ Bước tiến bàn máy dọc : 22,4-1000mm/ph
+ Bước tiến bàn máy ngang: 16-710mm/ph
3. Chọn dao
Chọn dao phay định hình răng gắn mảnh hợp kim cứng với D/Z/B= 250/36/18, có góc
bo R=5
Nguyên công 5: Phay mặt số 4.
1. Sơ đồ gá đặt.

*Định vị và kẹp chặt:
- Định vị mặt phẳng số 2 bằng 2 phiến tỳ cố định, hạn chế 3 bậc tự do.
- Định vị lỗ 8 bằng 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do
- Định vị mặt 4 bằng 1 chốt tỳ đầu cầu.
- Kẹp chặt: Chiều lực kẹp hướng từ trên xuống và vuông góc với măt phẳng số 2.
2. Chọn máy
- Gống nguyên công 3.
3. Chọn dao
Gống nguyên công 3.
SVTH:



mặt 4 hạn chế 1 bậc tự do như hình vẽ.
- Kẹp chặt: Chiều lực kẹp hướng từ ngoài vào trong vuông góc với mặt phẳng 1.
2. Chọn máy
Chọn máy doa ngang 2615 với các đặc tính kỹ thuật sau:
- Đường kính trục chính (mm): 80
- Côn móc trục chính: N05
- Khoảng cách từ tâm trục chính đến bàn máy (mm): 120
- Giới hạn chạy dao trục chính (mm/phút): 2,2-1760
- Giới hạn chạy dao của bàn máy (mm/phút): 1,4 -1110
- Số cấp tốc độ của trục chính: 12
- Giới hạn vòng quay trục chính (mm/phút): 20-1600

SVTH:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

- Công suất động cơ (Kw): 5
- Kích thước máy (mm): 2735-4300
- Độ phức tạp sửa chữa R: 19
3. Chọn dao
Mũi khoan ruột gà đuôi côn làm bằng thép gió (bảng 4-42 sổ tay cnctm1): d=4mm, L=
50mm, l=40mm.
Mòi khoÐt lắp mảnh hợp kim cứng T15k6 dạng chuôi côn (bảng 4-47 sổ tay cnctm1):
D= 4mm, L=50mm, l= 35mm
Mòi doa liền khối chuôi côn làm bằng thép gió (bảng 4-49 sổ tay cnctm1): D= 4mm,
L=50mm, l= 10mm
IV.3. Tra lượng dư gia công

1. Nguyên công 1: Phay mặt 1
Do mặt phẳng 1 là mặt phẳng ta chọn làm chuẩn tinh thống nhất nên ta gia công thô và
tinh.
Bước 1: Phay thô
-

Chiều sâu cắt t= 1,5mm.

-

Lượng chạy dao: Tra bảng 5-119 (tr108- sổ tay CNCTM tâp2) ta có

Sz=0,1mm/răng, suy ra S = Sz.Z= 0,1x12=1.2 mm/vòng.
-

Chu kỳ bền của dao: T= 180 phút (bảng 5-40 sổ tay CNCTM tập 2).

-

V = Cv.Dq.Kv/Tm.tx.Szy.Bu.Zp

Ta có: Kv = KMV.Knv.Kuv
Tra bảng 5-1 trang 6 sổ tay CNCTM tập 2: KMV = Kn(

750 n
)
𝜎𝑏

=1.(


= 208.5 (vòng/phút )

 Chọn theo dãy cấp tốc độ của máy n= 235 vòng/phút
 V=

𝜋.𝐷.𝑛
1000

=

𝜋.110.235
1000

= 81.2 m/phút

 Lượng chạy dao phút Sph = S.n= 1.2× 235= 282 mm/phút
 Chọn theo số cấp bước tiến dao của bàn máy Sph = 300 mm/phút


- Tính lực cắt : Pz = 10.Cp.tx.Szy.Bu.Z.Kuv/Dq.nw

 Kuv = (

𝜎𝑏 n
)
750

=

520

0.36mm/vòng ,suy ra Sz = S/Z= 0,36/12=0,03 mm/răng
-

Chu kỳ bền của dao: T= 180 phút (bảng 5-40 sổ tay CNCTM tâp2).

-

V = Cv.Dq.Kv/Tm.tx.Szy.Bu.Zp

Ta có: Kv = KMV.Knv.Kuv
Tra bảng 5-1 trang 6 sổ tay CNCTM tập 2: KMV = Kn(

750 n
)
𝜎𝑏

=1.(

750

) =1.39

520

Tra bảng 5-5 và bảng 5-6 trang 8 sổ tay CNCTM tập 2: Knv = 0.9; Kuv =1
Kv = 1.39x0.9x1 = 1.25
Tra bảng 5-39 trang32 sổ tay CNCTM tập 2 có các hệ số mũ sau:
Cv= 64.7; q=0.25; x=0.1;y=0.2;u=0.15;p=0;m=0.2

SVTH:

1000

= 103.6 m/phút

- Lượng chạy dao phút Sph= S.n= 0,36. 300= 108 mm/phút.
 Chọn theo số cấp bước tiến dao của bàn máy Sph = 118 mm/phút
- Tính lực cắt: Pz = 10.Cp.tx.Szy.Bu.Z.Kuv/Dq.nw
Kuv = (

𝜎𝑏 n
)
750

=

520
750

= 0.7

Tra bảng 5-41 (tr34- sổ tay CNCTM tâp2): Cp = 82.5;x=0.95;y=0.8;u=1.1;q=1.1;w=0
Pz = 10x82.5x0.50.95x0.030.8x891.1x12x0.7/1101.1x3000 = 171.9 N
- Công suất cắt: N =

Pz .V

1020.60

=



=1.(

750

) =1.39

520

Tra bảng 5-5 và bảng 5-6 trang 8 sổ tay CNCTM tập 2: Knv = 0.9; Kuv =1
Kv = 1.39x0.9x1 = 1.25
Tra bảng 5-39 trang32 sổ tay CNCTM tập 2 có các hệ số mũ sau:
Cv= 64.7; q=0.25;x=0.1;y=0.2;u=0.15;p=0;m=0.2

SVTH:


Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy

GVHD:

=> V = Cv.Dq.Kv/Tm.tx.Szy.Bu.Zp = 64.7x1100.25x1.25/1800.2x20.1x0.10.2x890.15x120
= 69.9 m/phút
suy ra vận tốc vòng: n =

1000×𝑣
𝜋𝐷

=



520
750

= 0.7

Tra bảng 5-41 (tr34- sổ tay CNCTM tâp2): Cp = 82.5;x=0.95;y=0.8;u=1.1;q=1.1;w=0
Pz = 10x82.5x20.95x0.10.8x891.1x12x0.7/1101.1x2350 = 1680.9 N
- Công suất cắt: N =

Pz .V

1020.60

=

1680.9x81.2

1020.60

= 2.23 kW

3. Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ 3.
Bước 1: Khoan
-

Chiều sâu cắt : t=0,5xD=0,5x10=5 mm

-


𝜎b
750

)n tra bảng 5-9 tr9 sổ tay CNCTM tập 2 ta có n = 1

= 1019.1(vòng/phút)

Trích đoạn Tính toán nguồn sinh lực kẹp

---