Lập quy trình chế tạo trục đứng cần trục Sokol

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Lập quy trình chế tạo trục đứng cần trục Sokol

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC ĐỨNG TỰ LỰACẦNTRỤC CHÂN ĐẾ SOKOL

1 Giới thiệu chung :

Ngày nay, trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật các thiết bị máy móc đượcnhập vào nước ta rất nhiều, trong quá trình sử dụng và khai thác do một số nguyênnhân như thời hạn sử dụng quá lâu các chi tiết bị mài mòn và hư hỏng hoặc do saisót trong quá trình khai thác Các chi tiết bị hư hỏng…

Để có những chi tiết kịp thời thay thế, sửa chữa cho máy, hạn chế được sự tốnkém do nhập linh kiện từ ngoài vào Do vậy, ngày nay ngành công nghiệp chế tạotrở thành một ngành quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp ở nước ta.

Mục tiêu của việc gia công chế tạo máy là nhằm tạo ra các chi tiết đạt yêu cầuvề kỹ thuật, hình dáng, kích thước, độ bền đồng thời hạn chế được tốn kém vềkinh tế khi phải mua từ ngoài.

Trục dầm cân bằng giữa là một chi tiết rất quan trọng không thể thiếu trongmột số máy như máy vận chuyển liên tục, máy trục…

Với quy trình công nghệ chế tạo trục dầm cân bằng giữa được trình bàydưới đây sẽ góp phần trong việc chế tạo trục dầm cân bằng giữa đạt chất lượng tốtđảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật.

2 Xác định dạng sản xuất:

Mục đích là xác định hình thái tổ chức sản xuất từ đó cải thiện tính công nghệcủa chi tiết, chọn phương án chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việcgia công chi tiết.

 Xác định khối lượng gần đúng của chi tiết theo công thức : m = V.

  = 7,852 kg/dm3 : Khối lượng riêng của thép

Dựa vào lượng sản xuất hàng năm là 5 chiếc trong một năm và khối lượng củachi tiết m = 123,669 (kg).Theo bảng 2 trang 13 ta xác định được dạng sản xuấtcủa chi tiết là dạng sản xuất loại đơn chiếc.

3 Phân tích chi tiết chế tạo :

3.1 Công dụng của chi tiết:

Trục dầm cân bằng giữa dùng để đỡ bánh xe, giúp cho bánh xe quay quanhtrục thông qua moayơ Nhờ vậy bánh xe làm việc được để cuốn hay nhả cáp giúpnâng hay hạ cần.

3.2 Cấu tạo của chi tiết:

Trục dầm cân bằng giữa là chi tiết có dạng hình tròn đặc chiều dài 784 mmtrục gồm có:

_ Ở hai mặt đầu có khoan hai lỗ cho dầu bôi trơn đi qua để bôi trơn bề mặttrục.

3.3 Yêu cầu kỹ thuật:

Khi chế tạo trục dầm cân bằng giữa cần đảm bảo các điều kiện sau đây: Kích thước đường kính các cổ lắp ghép phải đạt mức chính xác từ 7 10.

 Độ chính xác về hình dáng, hình học như độ côn, độ ô van của trục nằmtrong giới hạn 0,250,5 dung sai đường kính cổ trục.

 Đảm bảo dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 0,2 mm. Độ đảo của các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0,01 0,03 mm.

 Độ nhám của các cổ trục lắp ghép: Ra =1,251,16, các mặt đầu Rz = 8040,bề mặt không lắp ghép Rz = 8040.

3.4 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo:

Căn cứ vào hình dáng của trục ,ta chọn phôi chế tạo trục là phôi dập Vật liệu chếtạo là thép 45 do hệ số ma sát trong thép cabon lớn hơn thép hợp kim Do đó có thểhạ giá thành sản phẩm.

Trước khi gia công cơ, việc chuẩn bị như nắn thẳng, cắt phôi đứt thành từng đoạn,gia công lỗ tâm, cắt phôi có đường kính 120 mm và dài 563 mm tại xưởng chuẩn bịphôi.

3.5 Chọn chuẩn công nghệ:

Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm là rất quan trọng Để đảmbảo yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất.

Chuẩn thống nhất khi gia công các chi tiết dạng trục là hai lỗ tâm côn ở hai đầucủa trục Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn, có thể hoàn thành việc gia công thô và tinhở hầu hết các bề mặt của trục.

4 Lập quy trình công nghệ chế tạo :

Do sản xuất loại nhỏ, nên trong nguyên công chế tạo trục theo nguyên tắc:PGia công theo từng vị trí.

PGia công bằng 1 dao.PGia công tuần tự.

Theo kết cấu trục dầm cân bằng giữa là dạng trục có cùng một đường kính.Thứ tự các nguyên công:

Đánh số bề mặt gia công.

Hình 1: :Sơ đồ thứ tự các nguyên công

4.1 Nguyên công I : tiện thô hai mặt đầu và khoan lổ tâm.

a Sơ đồ gá đặt :

Hình 2:Sơ đồ gá

b Các bước nguyên công :

Bước 1: tiện thô hai mặt đầu (mặt 1) sau đó lấy dấu rồi khoan lổ tâm.Bước 2: xoay đầu chi tiết sau đó làm tương tự như bước 1.

c Chọn máy công nghệ:

Chọn máy tiện 1K62, theo tài liệu [13], trang 531 ta có :

_ Chiều cao tâm: 200 mm.

_ Khoảng kách giữa hai tâm: 1400 mm._ Đường kính lỗ trục chính d: 45._ Côn moóc số: 5

_ Công suất động cơ N: 10 Kw.

_ Tốc độ trục chính n: 12,5…2000 v/ph._ Hiệu suất máy : 0,75.

_ Lực cho phép trên cơ cấu tiến dao Px : 360 kg._ Bước tiến dọc: 0,07…4,16 mm/vòng.

_ Bước tiến ngang: 0,0035… 2,08 mm/vòng.

d Chọn đồ gá:

Mâm cặp 3 chấu tự định tâm.

e Chọn dụng cụ:

_ Dao tiện mặt đầu thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng: theo bảng 4.5 [13]trang 261.

+ Góc nghiêng chính  = 450 + Kích thước thân dao:

Rộng b = 20 mm.Cao h = 16 mm.Dài L = 120 mm.

_ Mũi khoan tâm chuyên dùng theo bảng 4.40 [13]: Kiểu 1: + d = 29 mm

+ L = 120280 mm + l = 50100 mm.

_ Dụng cụ kiểm tra: thước cặp.

h Dung dịch trơn nguội : Emunxi.

4.2 Nguyên công 2 : khoan lỗ mặt đầu.

a Sơ đồ gá :

Hình 3:Sơ đồ gáb Các bước nguyên công:

_ Bước 1: Khoan lỗ ở mặt 1 ( 3 lỗ có cùng đường tâm, có đường kính khácnhau).

_ Bước 2: Khoan lỗ ở mặt 1’ đối xứng với 1.

c Chọn máy công nghệ :

_ Công suất máy khoan: N = 6 kw._ Hiệu suất khoan:  = 80 %._ Số vòng quay trục chính : n= 750 v/ phút_ Đường kính lớn nhất khoan được: D = 35 mm

_ Bước tiến vòng : S = 0,2 mm/ vòng.

d Chọn đồ gá :

Mâm cặp ba chấu, đồ gá đầu chia độ.

e Chọn dụng cụ cắt :

_ Chọn mũi khoan thép gió ruột gà, có thông số kích thước như sau: lo = 130 mm

d = 16mm L = 225mm.Ta rô máy M16 hệ mét có các thông số sau

_ Bước ren s =2.

_ Chiều dài tổng cộng L = 60mm._ Chiều dài phần làm việc l = 30mm.

_ Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, dưỡng đo ren.

h Dung dịch trơn nguội : Emunxi.

4.3 Nguyên công 2’ : tiện thô, tiện tinh , vát mép.

a Các bước nguyên công:

Bước 1: tiện thô mặt 2.Bước 2: tiện tinh mặt 2.Bước 3: vát mép 4;5.

b Chọn máy công nghệ:

Chọn máy tiện 1K62:

_ Chiều cao tâm: 200 mm.

_ Khoảng kách giữa hai tâm: 1400 mm._ Đường kính lỗ trục chính d: 45._ Côn moóc số: 5

_ Công suất động cơ N: 10 Kw.

_ Tốc độ trục chính n: 12,5…2000 v/ph._ Hiệu suất máy : 0,75.

_ Lực cho phép trên cơ cấu tiến dao Px : 360 kg._ Bước tiến dọc: 0,07…4,16 mm/vòng.

_ Bước tiến ngang: 0,0035… 2,08 mm/vòng.

c Chọn đồ gá:

Mâm cặp 3 chấu tự định tâm và mũi chống tâm.

d Chọn dụng cụ:

_ Dao tiện mặt đầu:+ Vật liệu T15K6.+ Góc sau  = 100

_ Dao tiện vát mép thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng: theo bảng 4.5 [13]trang 261.

+ Góc nghiêng chính  = 450 + Kích thước thân dao:

Rộng b = 20 mm.Cao h = 16 mm.Dài L = 120 mm.

_ Dụng cụ kiểm tra: thước cặp.

g Dung dịch trơn nguội : Emunxi.

4.3 Nguyên công 3: Khoan rãnh thoát dầu

a Sơ đồ gá :

Hình 3:Sơ đồ gáb Các bước nguyên công:

_ Bước 1: Khoan lỗ dọc trục._ Bước 2: Khoan lỗ hướng tâm.

c Chọn máy công nghệ :

_ Công suất máy khoan: N = 6 kw._ Hiệu suất khoan:  = 80 %._ Số vòng quay trục chính : n= 750 v/ phút_ Đường kính lớn nhất khoan được: D = 35 mm

_ Bước tiến vòng : S = 0,2 mm/ vòng.

d Chọn đồ gá :

Mâm cặp ba chấu, đồ gá đầu chia độ.

e Chọn dụng cụ cắt :

_ Chọn mũi khoan thép gió ruột gà, có thông số kích thước như sau: lo = 130 mm

d = 16mm L = 225mm.Ta rô máy M16 hệ mét có các thông số sau

_ Bước ren s =2.

_ Chiều dài tổng cộng L = 60mm._ Chiều dài phần làm việc l = 30mm.

_ Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, dưỡng đo ren.

h Dung dịch trơn nguội : Emunxi.

4.4 Nguyên công 4 : Dùng dao phay ngón để cắt mặt 3

a Sơ đồ gá đặt :

Hình 4:Sơ đồ gá

b Các bước nguyên công :

Bước 1: dùng dao phay ngón cắt 3

c Chọn máy công nghệ:

Chọn máy phay 1K65:

_ Chiều cao tâm: 200 mm.

_ Khoảng kách giữa hai tâm: 1400 mm._ Đường kính lỗ trục chính d: 45._ Côn moóc số: 5

_ Công suất động cơ N: 10 Kw.

_ Tốc độ trục chính n: 12,5…2000 v/ph._ Hiệu suất máy : 0,75.

_ Lực cho phép trên cơ cấu tiến dao Px : 360 kg._ Bước tiến dọc: 0,07…4,16 mm/vòng.

_ Bước tiến ngang: 0,0035… 2,08 mm/vòng.

d Chọn đồ gá:

Mâm cặp 3 chấu tự định tâm.

e Chọn dụng cụ:

_ Dao phay ngón:

+ Kích thước thân dao:

Rộng b = 20 mm.

Cao h = 16 mm.Dài L = 120 mm._ Dụng cụ kiểm tra: thước cặp.h Dung dịch trơn nguội : Emunxi

4.5 Nguyên công 5 : mài mặt 2.

a Các bước nguyên công :

Bước 1: mài thô mặt 2.Bước 2: mài tinh mặt 2.

b Chọn máy công nghệ :

Căn cứ vào sổ tay CNCT ta chọn máy mài tròn ngoài tiến dao ngang 3164Acó các thông số:

_ Công suất động cơ 13kw.

_ Giới hạn chạy dao 20400mm/ph.

_ Giới hạn số vòng quay của trục chính 30180 ( v/ph )._ Tốc độ quay của bàn máy 0,15 ( mm/ph ).

c Đồ ga ù: Hai mũi chống tâm.

d Chọn dụng cụ :

_ Dụng cụ cắt : Đá mài 3003200340 – 23 A 32._ Dụng cụ kiểm tra: thước cặp.

e Dung dịch trơn nguội : Emunxi.

5 Tính lượng dư gia công :

Ta áp dụng công thức tính lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng ngoài: Zbmin=2( Rza + Ta + p + gđ)

Trong đó:

 Rza: chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ta: chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại. gđ: sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

 p: sai lệch về vị trí không gian của phôi.

_ Vì đồ gá là 2 mũi chống tâm, mũi tâm trước là mũi tâm tùy động nên sai sốgá đặt trong trường hợp này gđ = 0 Như vậy trong công thức tính Zmin không cònsai số gá đặt.

Zbmin=2( Rza + Ta + p )

_ Sai lệch về vị trí không gian của phôi được xác định theo công thức sau

tctlk 

(CT 8.2 )+ p = 3,5mm: dung sai của phôi dập và 0,25 là độ võng của tâm phôi.

Như vậy ta có:

 ct : độ cong vênh của phôi thô (độ cong của đường trục phôi):

ct = k3Lc =0,83 784 = 0,6272 mm trang 52[12]

 k : độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài k = 0,8 m tra bảng 15[2].

 L = 930 mm : chiều dài trục.

Do đó sai lệch không gian của phôi là:

 Ks: hệ số giảm sai khi tiện thô.

5.2 Tiện tinh gá trên mâm cặp và mũi chống tâm :

2Zmin = 23(Rza + Ta + 1 ) = 23(50 + 50 +129,78) = 23229,78 m.Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện tinh là:

2 = Ks3 1= 0, 043129,78 = 5,1912 m (theo trang 52 ) Ks: hệ số giảm sai khi tiện tinh.

Sau tiện tinh: Rza = 20 m; Ta = 30 m (bảng 12) ; độ bóng bề mặt 8 bảng4 [12].

5.3 Mài thô gá trên hai mũi tâm :

2Zmin = 23(Rza + Ta + 2 ) = 23 (20 + 30 + 5,1912) = 2355,19 mSai lệch còn lại sau nguyên công mài thô là:

3 = 0,23 2 = 0,235,1912 = 1,03824 m.Sau mài thô: Rza =10 m; Ta = 20 m (bảng 12) ;7 bảng 4 [12].

5.4 Mài tinh gá trên hai mũi tâm :

2Zmin = 23(Rza + Ta + 3 ) = 23(10 + 20 + 1,03824) = 2331,038 m.Sau mài tinh: Rza = 5 m; Ta =15 m (bảng 10)[12];10 bảng4 [12].Như vậy ta có lượng dư nhỏ nhất của từng nguyên công là:

 Tiện thô: 2Zmin = 232663 m. Tiện tinh : 2Zmin = 23229,78 m. Mài thô: 2Zmin = 2355,19m. Mài tinh: 2Zmin=2331,038 m.

Cột ghi kích thước tính toán (cột số 7) được xác định như sau:

Ghi kích thước chi tiết (kích thước nhỏ nhất) vào hàng cuối cùng, còn các kíchthước khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước cộng với lượng dư tính toán nhỏnhất Như vậy ta có:

P Đối với mặt trụ có có đường kính 0,085148,0110

_ Mài thô : d3 = 109,852 + 230,031038 = 109,91 mm._ Tiện tinh : d2 =109,91 + 230,05519 = 110,02 mm._ Tiện thô : d1 = 110,02+ 230,22978 = 110,47mm._ Ban đầu : dbđ =115,47mm.

Lập cột dung sai của kích thước các nguyên công (cột số 8) bằng cách trabảng trong sổ tay.

Xác định kích thước giới hạn nhỏ nhất (cột số 9) bằng cách làm tròn số củakích thước tính toán theo hàng số có nghĩa của dung sai .

Xác định kích thước giới hạn lớn nhất (cột số 10) bằng cách cộng kích thướcgiới hạn nhỏ nhất dmin với dung sai .

P Đối với trục có có đường kính 0,085148,0110

_ Mài thô: d3 = 109,91+ 0,07 = 109,98 mm._ Tiện tinh: d2 = 110,02+ 0,12 = 110,14 mm._ Tiện thô: d1 = 110,47+ 0,4 = 110,87 mm.

Xác định lượng dư giới hạn (cột 11,12): Zbmax: kích thước giới hạn lớn nhất. Zbmin: kích thước giới hạn nhỏ nhất.

P Đối với trục có có đường kính 0,085148,0110

_ Mài tinh: 2 Zbmax = 109,98– 109,915 = 0,065 mm = 65 m 2 Zbmin = 109,91 – 109,852 = 0,058 mm = 58 m._ Mài thô: 2 Zbmax = 110,14 - 109,94 = 0,2 mm = 200 m 2 Zbmin = 110,02 – 109,91 = 0,11 mm = 110 m._ Tiện tinh: 2 Zbmax = 110,87 – 110,14 = 0,73 mm = 730 m 2 Zbmin = 110,47 – 110,02= 0,45mm = 450 m _ Tiện thô: 2 Zbmax = 120 – 110,87 = 9,13mm = 9130 m 2 Zbmin = 110,47– 110,02 = 5,0 = 5000m

Xác định lượng dư tổng cộng: lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dưtrung gian (lượng dư nguyên công) lớn nhất, còn lượng dư tổng cộng nhỏ nhất làtổng các lượng dư trung gian (lượng dư nguyên công) nhỏ nhất.

Zomax =

Bảng tính lượng dư mặt trụ ngoài:Bước

tính toánZbmin

Lượng dưgiới hạn

20 30 5,1912

0 230,22978

450 730Mài

10 20 1,038

0 230,05519

110 200Mài

6 Chế độ cắt :

6.1 Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm.

a Bước 1 : tiện thô mặt đầu.

_ Chiều sâu cắt t = 2,5 mm.

_ Căn cứ vào đường kính chi tiết, chiều sâu ta chọn: S = 1mm/vòng.

mVxVyStT

 Trị số trung bình của tuổi bền T khi gia công 1 dao T = 40 phút. Hệ số điều chỉnh Cv, x, y, m được cho trong bảng 5-17 [2 ].

kmv = kn3 ( 750/b )

Với Kv, nv tra bảng 5-2 [2 ]: kn = 1 ; b của thép 45 = 600N/mm2

 kmv = (750/600 )-1 = 0,8  kv = 0,83 0,831 = 0,64

_ Thời gian tiện thô: Áp dụng công thức :T =

b Bước 2 : khoan

_ Chiều sâu cắt t = 3D.

+ Trong đó D: chiều rộng mũi khoan chọn D = 10mm. t =310 =30mm._ Lượng chạy dao S = 0,25 mm/vòng, bảng 5-25 [2_ Tốc độ cắt theo công thức trang 20 2:

(CT 8.5 )



Số vòng quay của dụng cụ hoặc phôi theo trang 21 [14]:

_ Thời gian khoan: Aùp dụng công thức trang 389, tài liệu [2]:T = nlS

(CT.8.6 )Trong đó :

 l: Chiều dài khoảng chạy của chi tiết theo hướng bước tiến (mm). S: Lượng chạy dao trong một phút (S = 0,25 mm/phút).

 n: Số vòng quay của trục chính trong 1 phút (n = 64vòng/ phút).

6.2 Nguyên công 2 :

_ Bước 1: Khoan lỗ ở mặt 1 ( 3 lỗ có cùng đường tâm, có đường kính khácnhau).

_ Bước 2: Khoan lỗ ở mặt 1’ đối xứng với 1.

a _ Bước 1: Khoan lỗ ở mặt 1 ( 3 lỗ có cùng đường tâm, có đường kính khácnhau).

_ Chiều sâu cắt t = 1,5D.

+ Trong đó D: chiều rộng mũi khoan chọn D = 16mm. t =1,516 =24mm._ Lượng chạy dao S = 0,22 mm/vòng, bảng 5-25 [14_ Tốc độ cắt theo công thức trang 20 2:

(CT 8.7 )

_ Thời gian khoan: Aùp dụng công thức :

b Bước 2: Khoan lỗ ở mặt 1’ đối xứng với 1.

_ Chiều sâu cắt: t1 = 1 mm

_ Lượng chạy dao: trong quá trình cắt dao sẽ tiến 1 lượng đúng bằng chiều dài

bước ren: s = 2,0mm/v.

_ Tốc độ cắt: tra bảng 5-188 [2] V = 11 m/ph.

_ Số vòng quay trục chính:

_ Thời gian gia công cơ bản:

6.3 Nguyên công 2’ :

Các bước nguyên công:

Bước 1: tiện thô mặt 2.Bước 2: tiện tinh mặt 2.

Bước 3: vát mép 4;5.a Bước 1: tiện thô mặt 2

_ Chiều sâu cắt t = 5mm.

_ Lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng, bảng 5-11 [14 ]._ Tốc độ cắt theo công thức thực nghiệm trang10 [14 ]:

(CT 8.8 ) Trị số trung bình của tuổi bền khi gia công một dao: T = 40 ph.

 kv = kmv3kuv3klv

+ kmv = kn ( 750 / 600 )nv = 13( 750/ 600 )-1 = 0,8 ; kuv = 1 ;  kv = 130,830,8 = 0,64

 Trị số điều chỉnh Cv và các mũ x, y, m được tra trong bảng 5-17 [14]Cv = 340 ; knv = 0,8 ; kuv = 1 ; x = 0,15 ; y = 0,45 ; m = 0,2.

 D

= 358V/ph_ Thời gian tiện thô: Aùp dụng công thức:

 Trị số điều chỉnh Cv và các mũ x, y, m được tra trong bảng 5-17 [14]



Cv = 420 ; x = 0,15 ; y = 0,2 ; m = 0,2.

_ Số vòng quay của dụng cụ hoặc phôi:

c Bước 3 : vát mép 4;5.

6.3 Nguyên công 3: Khoan rãnh thoát dầu.

a _ Bước 1: Khoan lỗ dọc trục._ Chiều sâu cắt t = 1,5D.

+ Trong đó D: chiều rộng mũi khoan chọn D = 16mm. t =1,516 =24mm._ Lượng chạy dao S = 0,22 mm/vòng, bảng 5-25 [14_ Tốc độ cắt theo công thức trang 20 2:

(CT 8.7 )Trong đó:

_ Thời gian khoan: Aùp dụng công thức :

T = S