BÀI TIỂU LUẬN cơ KHÍ đại CƯƠNG sản PHẨM DẠNG TRỤC lựa chọn phương pháp chế tạo sản phẩm và mô tả trình tự gia công với sản phẩm cụ thể đã chọn, tính toán thồng số cắt gọt chính

LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, tạo nhiều chủng loại chi tiết, máy móc đại chi tiết có chất lượng cao Trước địi hỏi nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước ngày cao địi hỏi phải có người kỹ sư giỏi, trang bị kiến thức sâu rộng khoa học kỹ thuật Vận dụng kiến thức vào thực tiễn cách khoa học, sáng tạo, linh hoạt sở tổng hợp kiến thức học Bài tập khí đại cương nội dung thiếu sinh viên trình đào tạo trình độ kỹ sư Nhằm tập cho sinh viên làm quen với cơng việc cụ thể người kỹ sư khí, đồng thời hệ thống tốt kiến thức học làm sở cho việc thực ý tưởng thiết kế sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: …., tận tình hướng dẫn giúp đỡ em để tập hoàn thành tiến độ công việc giao với chất lượng đảm bảo Do thời gian hạn chế nên tập khơng thể tránh thiếu sót, mong đóng góp ý kiến sửa sai thầy để tập em hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn BÀI TIỂU LUẬN CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG : ĐỀ SỐ: 6- SẢN PHẨM DẠNG TRỤC NỘI DUNG : Chương 1: Giới thiệu chung sản phẩm bao gồm: Các đă ̣c điểm bản và ứng dụng của sản phẩm thực tế Chương 2: Lựa chọn vật liệu chế tạo cho sản phẩm trình bày các đă ̣c tính bản của vâ ̣t liê ̣u bao gồm: Thành phần hóa học, tính, lý tính, hóa tính, Chương 3: Lựa chọn phương pháp chế tạo sản phẩm và mô tả trình tự gia công với sản phẩm cụ thể đã chọn, tính toán thồng số cắt gọt chính cho mô ̣t số nguyên công bản Chương 4: Lựa chọn phương pháp xử lý nhiê ̣t cho sản phẩm đã chọn Chương 5: Kết luận Chương 1: Giới thiệu chung sản phẩm bao gồm: Các đă ̣c điểm bản và ứng dụng của sản phẩm thực tế  Các chi tiết dạng trục loại chi tiết dùng phổ biến ngành chế tạo máy Chúng có bề mặt cần gia cơng mặt trịn xoay ngồi Mặt thường dùng làm mặt lắp ghép Chi tiết dạng trục thường dùng để truyền mô men xoắn hai trục song song vuông góc tạo với góc Nhờ truyền động khí cặp bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma sát Trong trình làm việc trục dễ bị biến dạng tác dụng tải trọng điều kiện làm việc Vì vậy, chi tiết phải gia cơng xác để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề độ cứng xoắn, độ cứng uốn, độ đồng tâm, bề mặt làm việc trục cần phải gia cơng xác, tính đạt u cầu  Cấu tạo, vẽ chi tiết trục: Dưới vẽ minh họa cho chi tiết trục  Chức chi tiết: Chức truyền chuyển động: Là phận truyền chuyển động thông qua bánh bị động truyền Là chi tiết máy có cơng dụng chung, dùng để đỡ chi tiết máy quay (như bánh răng, đĩa xích ),để truyền động, thực hai nhiệm vụ  Theo đặc điểm chịu tải, trục chia làm hai loại: trục tâm trục truyền  TRục tâm Trục tâm quay khơng quay, trục tâm chịu momen uốn  TRục truyền TRục truyền dùng để đỡ chi tiết máy truyền momen xoắn, nghĩa chịu momen uốn momen xoắn  Theo hình dạng đường tâm trục, chia ra: - Trục thẳng, có đường tâm thẳng - Trục khuỷu, trục có đường tâm gấp khúc TRục khuỷu dùng máy có píton - Trục mềm, có đường tâm trục thay đổi hình dạng q trình máy làm việc  Theo cấu tạo trục chia ra: - Trục trơn, trục có đoạn nhất, kích thước đường từ đầu đến cuối Trục đơn giản, dễ chế tạo khó cố định chi tiết máy khác trục - Trục bậc, gồm có nhiều đoạn trụ đồng tâm, đoạn có kích thước khác Trục có kết cấu phức tạp, dễ dàng cố định chi tiết máy khác trục trục sử dụng nhiều - Trục đặc trục rỗng có địi hỏi khắt khe khối lượng trục bên trujcthif ta bắt buộc phải sử dụng trục rỗng trục rỗng có nhiều ưu điểm nhẹ hơn,khả chịu xoắn cao hơn, nhiên nhược điểm giá thành cao Nếu khơng có u cầu đặc biệt, ta dùng trụ đặc Chương 2: Lựa chọn vật liệu chế tạo cho sản phẩm trình bày các đă ̣c tính bản của vâ ̣t liê ̣u bao gồm: Thành phần hóa học, tính, lý tính, hóa tính, Do trục cần chế tạo trục chịu tải thường, chịu tốc độ quay không lớn nên vật liệu để làm trục thép hóa tốt 40, 45, 40X 40XH Trong tập này, em xin chọn thép 45 hay C45 độ phổ biến giá thành Thép C45 gì? Thép C45 thép Carbon có hàm lượng Carbon 0,45% (0,45%C), ngồi loại thép cịn chứa tạp chất khác như silic, mangan, lưu huỳnh, crom, phốt pho, đồng, niken… Thép cacbon C45 cịn gọi nhóm thép hóa tốt chế độ nhiệt luyện cao thường sử dụng phổ biến chế tạo loại trục, bánh răng, lốp bánh xe, trục, liềm, rùi, khoan gỗ làm việc, dao,… Mác C45: Chữ “C” kí hiệu thép Cacbon, “45” có nghĩa mác thép chưa hàm lượng C 0,45% Đặc điểm tính chất thép C45 Thành phần hóa học thép C45 Mác thép C (%) min-max Si (%) min-max Mn (%) min-max P (%) tối đa S (%) tối đa Cr (%) min-max C45 0,15-0,35 0,50-0,80 0,025 0,20-0,40 0,42-0,50 0,025 Đặc tính học thép C45 Độ dày danh nghĩa, t Mác thép Yield ElonSức căng Độ cứng Điều kiện Strength gation (Mpa) HRC (Mpa) A5 (%) Nhiệt Benda- khả độ Cán 460 750 18 58 820 Nung 330 540 30 55 860 Bán kính uốn cong (≤90 °) C45 Nước ngập nước 2270 Dầu ngập 1980 Mác thép 1.95mm≤t≤10.0mm Cán Nung 2,0 x t 1,0 × t Tiêu chuẩn Độ bên đứt Độ bền đứt Độ giãn dài tương đối Độ cứng σb (Mpa) C45 TCVN 1766-75 610 σc (Mpa) δ (%) HRC 360 16 23 Chỉ số cấp bền thép C45 Ở điều kiện bình thường thép C45 có độ cứng HRC 23, trường hợp yêu cầu cần thép có độ cứng cao người ta sử dụng phương pháp tôi, ram để tăng độ cứng thép C45 Tùy theo độ cứng cần sử dụng, người ta sử dụng phương pháp dầu, nước cao tần điều kiện thích hợp để có độ cứng mong muốn Ứng dụng thép C45 Thép mác C45 ứng dụng sử dụng phổ biến cơng trình xây dựng cơng nghiệp tính (độ bền, độ cứng, dộ dẻo,…) phù hợp cho gia cơng khí, chế tạo chi tiết máy, xây dựng cầu đường, khung thép,… dễ dàng tôi, ram để đạt độ cứng mong muốn Ngoài thép tròn C45 thường dụng chế tạo, cán ren, bulong, làm chi tiết máy, chế tạo loại trục, bánh răng, lốp bánh xe, trục, liềm, rùi, khoan gỗ làm việc, dao,… Chương 3: Lựa chọn phương pháp chế tạo sản phẩm và mô tả trình tự gia công với sản phẩm cụ thể đã chọn, tính toán thồng số cắt gọt chính cho mô ̣t số nguyên công bản  Chọn phôi Phôi xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng sản xuất cụ thể Nhà máy xí nghiệp Chọn phôi tức chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư, kích thước dung sai phơi Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật chi tiết, kích thước phơi phải đảm bảo đủ lượng dư cho q trình gia cơng Hình dáng phơi giống hình dáng chi tiết giảm lượng dư gia công, yêu cầu cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, tăng suất, giảm giá thành sản phẩm Ta chọn phơi cột thép C45 trụ trịn Quy trình chế tạo trục: NGUN CƠNG 1: NÉN THẲNG PHƠI Nguyên công thực sau phôi làm sạch, phải xem xét độ công vênh sau gá hai khối V ngắn định vị bậc tự thực máy ép 40T NGUYÊN CÔNG 2: GIA CÔNG CÁC MẶT CHUẨN Mục đích ngun cơng gia cơng để đạt kích thước xác chiều dài gia cơng mặt chuẩn định vị Để đạt kích thước chiều dài dùng cữ so dao Trình tự bước nguyên công thực máy doa ngang + Định vị: Chi tiết khống chế bậc tự khối V ngắn, bậc tự chốt tì khía nhám má giữa, không định vị bậc tự làm chi tiết quay quanh trục tâm trục + Kẹp chặt: Lực kẹp chặt từ xuống khối V + Các bước nguyên công: Tiến hành phay mặt đầu: sau phay xong mặt đầu thứ quay bàn máy góc 180° để tiếp tục phay tiếp đầu lại Thực bước khoan tâm: sử dụng dao khoan tâm chuyên dùng, dao gá trục máy Thực bước tiện rộng lỗ NGUYÊN CÔNG 3:TIỆN ĐẦU TRỤC Do yêu cầu độ xác độ bóng bề mặt trục cao: độ xác cấp 1,2 cịn độ bóng bề mặt đạt cấp 10 ( Ra=0,16 mm) Mặt khác trục gia cơng có chiều dài lớn nên cần phải tiến hành máy có độ cứng vững tốt Vậy chọn máy tiện bán tự động 1731 nhiều dao Khi tiện cổ sử dụng dao rộng bản, cịn tiện má dùng dao tiện mặt đầu thép gió, dùng bàn dao sau ăn dao hướng kính + Định vị: Chi tiết gá lên hai mũi chống tâm, khống chế bậc tự + Kẹp chặt: Kẹp chặt mũi chống tâm (lực kẹp trùng với tâm cổ trục) kẹp đặc biệt Ở chi tiết quay nhờ tốc kẹp đặc biệt + Các bước nguyên công: Tiện thô, tiện bán tinh tiện tinh cổ trục giữa, đầu trục khuỷu Vát mép Cắt rãnh Tiện mặt F170 Tiện cổ trục dao tiện rộng gá lên bàn dao trước dao vát mép, dao cắt rãnh, dao tiện mặt khuỷu gá lên bàn dao sau chạy dao ngang NGUYÊN CÔNG 4: TIỆN CÁC MẶT TRỤC, MÁ CÒN LẠI + Định vị: Gá chi tiết hai mũi chống tâm, chi tiết định vị bậc tự + Kẹp chặt: Chi tiết kẹp mâm cặp chấu đầu nhỏ chi tiết + Các bước thực cho nguyên công này: Tiến hành tiện thô, bán tinh, tiện tinh cổ trục Đồng thời tiện má ngoài, dao gá lên bàn dao ngang chạy dao ngang, má tiện thô bán tinh NGUYÊN CÔNG 5: PHAY CÁC MẶT LẮP ĐỐI TRỌNG Nguyên công thực máy phay nằm ngang P623 Để phay tất mặt lắp đối trọng đồ gá phải có cấu phân độ để sau phay xong mặt má quay 180° để phay tiếp phía bên + Định vị: Gá chi tiết khối V ngắn định vị bậc tự do, dùng chốt trám lỗ mặt bích để định vị góc xoay, chi tiết định vị bậc tự + Kẹp chặt: Kẹp chặt mâm cặp chấu đầu phân độ, dùng tốc kẹp nối liền với mâm cặp để tăng độ cứng vững phay + Các bước thực hiện: Phay rãnh lắp đối trọng Trường hợp phải chọn đường kính dao thích hợp tránh tình trạng dao phay ăn vào bề mặt không gia công má khác Thay dao dao phay trụ để phay mặt phẳng NGUYÊN CÔNG 6: PHAY RÃNH CAVÉT Được thực máy phay đứng 6H12 + Định vị: Chi tiết định vị hai khối V (hạn chế bậc tự do), chốt trám chống xoay lắp vào lỗ chốt tỳ chống tịnh tiến, định bậc tự + Kẹp chặt: Lực kẹp chặt đặt hai khối V + Thực hiện: Tiến dao vào nhờ cữ so dao để phay rãnh then theo kích thước mong muốn NGUN CƠNG : KHOAN LỖ DẦU Thực máy khoan cần 2B56 Lỗ dầu lỗ sâu, nên khoan mũi khoan phải vào tự động làm mát mũi khoan liên tục Bề mặt để bắt đầu khoan lỗ mặt trụ nên phải có bạc dẫn hướng chuyên dùng + Định vị: Sử dụng hai khối V ngắn, chốt trám định vị lỗ mặt bích, chốt tỳ mặt đầu, định vị bậc tự + Kẹp chặt: Lực kẹp đặt khối V NGUYÊN CÔNG 8: SỬA TRỤC Sau nguyên công, trục thường bị cong vênh yếu tố sau + Cong vênh phân bố nhiệt độ không + Do cấu tạo đặc biệt cổ trục khuỷu để bị cong vênh Do sau tơi phải có ngun cơng sửa trục, để nắn thẳng chi tiết, đảm bảo độ song song cổ khuỷu cổ biên theo yêu cầu Nguyên công thực máy ép 40T NGUYÊN CÔNG 9: MÀI THƠ VÀ MÀI TINH TRỤC Ngun cơng gồm bước mài thô mài tinh , thực máy mài trịn ngồi 2A172 Trong q trình mài có tiến dao ngang nên lực cắt lớn, để tránh biến dạng vị trí đối diện với đá mài ta dùng vấu tỳ đỡ cổ trục NGUYÊN CÔNG 10: LẮP ĐỐI TRỌNG VÀ CÂN BẰNG Khi cân trục , thường sử dụng số mặt phẳng điều chỉnh (ở đối trọng) Các máy cân tự động xác định lượng dư cần hớt mặt điều chỉnh cho dấu hiệu tương ứng đồng thời cho tất mặt khác trục Máy cân tự động gồm có thiết bị cân có đầu để lấy kim loại từ trục NGUYÊN CÔNG 11: KIỂM TRA Đối với trục, nguyên công thực cách phức tạp nhiều bề mặt khác nhau: - Kiểm tra độ song song tâm trục lỗ khoan - Độ côn cổ trục - Độ ô van cổ trục - Độ xác cân trục Đối với chi tiết dạng trục thường phải kiểm tra kích thước, độ nhám bề mặt, hình dáng hình học bề mặt Kiểm tra kích thước bao gồm kích thước đường kính, chiều dài bậc trục, kích thước then, then hoa, ren trục vv Khi dung sai kích thươc lớn 0,02 mm dùng thước cặp, nhỏ 0,02mm dùng thước panme calíp, đồng hồ so vv Nếu yêu cầu xác cao dùng dụng cụ quang học Trong sản xuất lớn dùng đồ gá chuyên dùng để kiểm tra Kiểm tra hinh dáng hình học trục nhờ đồng hồ so Chi tiết đươc gá hai mũi tâm máy tiện đồ gá chuyên dùng, kiểm tra tiết diện đánh giá độ ô van, kiểm tra nhiều tiết diện dọc trục suy độ côn Kiểm tra vị trí tương quan bề mặt bao gồm : + Kiểm độ dao động trục thực cách đặt trục lên khối V, đầu đo đồng hồ tỳ vào cổ trục cần đo Hiệu số lớn nhỏ quay trục vịng, trị số dao động + Kiểm tra độ song song then, then hoa (chân đỉnh mặt bên) với đường tâm cổ đỡ xác định nhờ đồng hồ hai vị trí + Kiểm tra độ đồng tâm trục nhờ đồ gá mang đồng hồ so quay quanh bậc trục mũi tì đồng hồ tì vào bậc trục cần kiểm tra Chương 4: Lựa chọn phương pháp xử lý nhiê ̣t cho sản phẩm đã chọn - Phương pháp hoá nhiệt luyện: + Đối với loại thép bon ( kể thép hợp kim ) sau gia công cắt gọt phải + Đối với chi tiết bánh có yêu cầu tính chịu mài mịn cao thi phải thấm Nitơ Kêt Luận: Do kích thước trục chế tạo, ta chọn phương pháp tơi thể tích Tơi : 820 độ C nguội dầu Ram cao: 500 độ C thời gian ram 1-2h Thu đc tổ chức Xoocbit ram độ cứng đạt 180-250HB Đối với chi tiết trục vừa chịu mài mịn va đập sau nhiệt luyện hóa tốt (tơi+ram cao) ta phải tơi cảm ứng + ram thấp (150-250 độ C) : bề mặt đạt đc độ cứng 50-58HRC chống mài mòn tốt, lõi đạt độ cứng 30-40HRC chịu va dập cao Tuy nhiên trục ta chế tạo truyền lực, không cần thực cảm ứng ram thấp - Tôi cổ trục : Đây phương pháp cục chi tiết,do cần có tơi cao tần thực theo phương pháp sau: - Cổ trục lồng vào vịng tơi, khe hở bề mặt cần bề mặt cua vịng tơi khoảng 1-1,5 mm Trong tơi cao tần, trục quay với 30vịng/phút.Khi cho dịng điện có tần số cao ( khoảng 2000HZ ), bề mặt trục bị nung nóng đạt đến nhiệt độ 830 - 8500C khoảng thời gian từ - giây - Sau đạt đến nhiệt độ này, vịng tơi có ống đặc biệt xuyên thấu qua nước, nước theo ống phun vào bề mặt chi tiết, nước có nhiệt độ từ 30 400C phun vòi áp suất - kg/cm2 Tồn ngun cơng kéo dài từ 10 - 18 giây - Sau tôi, cần phải ram để khử ứng suất bên nhiệt độ khoảng 200 2200C giữ nhiệt độ khoảng thời gian - Khi cao tần, trục bị biến dạng xuất ứng suất bên Các cổ trục bị đốt nóng khơng đặt vịng khơng , làm nguội không đồng Chương 5: Kết luận Với việc phân tích, phân loại ta thấy công dụng to lớn trụ sống đại ngày nay.Vì trụ ln sử dụng rộng rãi giới ưu điểm vượt trội Trụ bước tiến đột phá ngành thiết kế đường ống: • Dễ dàng việc lắp đặt, kiểm tra sửa chữa • Đơn giản việc bảo trì vận hành • Hiệu việc kiểm tra điều chỉnh Sau thời gian làm đồ án, hướng dẫn bảo thầy giáo hướng dẫn:…… …… đến tập em hồn thành Qua q trình làm tập giúp em làm quen với công việc cụ thể người kỹ sư khí tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời tập giúp thân em củng cố thêm kiến thức học học hỏi nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu Do thời gian có hạn kiến thức thực tế hạn chế nên trình làm tập em khơng tránh thiếu sót Kính mong thầy bảo để tập em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn:…… …… tận tình hướng dẫn cho em hồn thành tập Em xin chân thành cám ơn! ... pháp chế tạo sản phẩm và mô tả trình tự gia công với sản phẩm cụ thể đã chọn, tính toán thồng số cắt gọt chính cho mô ̣t số nguyên công bản Chương 4: Lựa chọn phương pháp... tự gia công với sản phẩm cụ thể đã chọn, tính toán thồng số cắt gọt chính cho mô ̣t số nguyên công bản  Chọn phôi Phôi xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng. .. dụng chế tạo, cán ren, bulong, làm chi tiết máy, chế tạo loại trục, bánh răng, lốp bánh xe, trục, liềm, rùi, khoan gỗ làm việc, dao,… Chương 3: Lựa chọn phương pháp chế tạo sản phẩm và mô tả trình