Đồ án công nghệ chế tạo máy trục vít

Đồ án công nghệ chế tạo máy_trục vít

Mục lục Lời nói đầu

Ch-ơng I Qui trình chế tạo chi tiết trục vít

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Ch-ơng III:Chế độ cắt và thời gian nguyên công

1 Nguyên công 4:Khoả mặt đầu và khoan tâm

2 Nguyên công 5:Tiện thô nửa trục

3 Nguyên công 6:Tiện thô nửa trục còn lại

4 Nguyên công 7:Tiện tinh nửa trục

5 Nguyên công 8:Tiện tinh nửa trục còn lại

Lời nói đầu

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy, nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản

để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo Sau khi thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, sinh viên đ-ợc làm quen với cá ch sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất, độc lập trong sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Xuất phát từ tầm quan trọng đó em đ-ợc nhận đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng hộp

Trong phần thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất, xác định ph-ơng pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, tính thời gian gia công, tính l-ơng d-, tính toán thiết kế đồ gá

Những giáo trình tra cứu: Công nghệ chế tạo máy (Tập 1 và 2), Máy cắt kim loại, Nguyên lý cắt kim loại, đồ gá,sổ tay Atlas và đồ gá,sổ tay công nghệ chế tạo máy(T ập 1 và 2)

Đ-ợc sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Nguyễn Thế Đạt, đến nay cơ bản

em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm

đồ án, em kính mong sự chỉ bảo tận tình của các thày trong bộ môn để em có thể củng cố thêm kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Em xin chân thành cảm ơn./

Tháng 3 - 2002

Sinh viên

Ngô Khánh Hiếu

CHƯƠNG I : QUI TRìNH C Ô NG NGHệ CHế TạO

1-Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Trục vít là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạo máy.Trục vít là chi tiết dùng chủ yếu để truyền chuyển động,biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ng-ợc lại.Trục vít có bề mặt cơ bản cần gia công là các

bề mặt trụ tròn xoay ngoài và bề mặt răng trục vít.Các bề mặt tròn xoay th-ờng dùng làm mặt lắp ghép Do vậy các bề mặt này th-ờng đ-ợc gia công với các độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phảI gia công

Với vật liệu làm bằng thép 40X có thành phần nh- sau: HB=127;b=1000(N/mm2);

c=800(N/mm2);

C=0.360.44 Mn=0,50.8

Si=0,170.37 Cr=0.8-1.1% B=0.002-0.005%

2-Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục

- Các bề mặt trục có khả năng gia công bằng các dao tiện thông th-ờng

- Đ-ờng kính các cổ trục giảm dần về hai phía

- Trong tr-ờng hợp này then của trục của trục chúng ta phải giữ nguyên k ết cấu

- Kết cấu của trục không đối xứng vì vậy không thể gia công trên máy chép hình thuỷ lực

- Ta có l/d=321/52<10 nên trục đủ đọ cứng vững

- Trục là trục vít vì vậy bắt buộc phải gia công tr-ớc khi mài khả năng bị biến dạng khi nhiệt luyện là có nh-ng vẫn có thể chấp nhận đ-ợc

- Khi gia công trục chúng ta phải gia công hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn định vị

- Không thể thay thế trục bậc bằng trục trơn đ-ợc bởi vì đây là trục vít chúng ta phải

có những bậc để lắp ổ lăn hay lăp trục với các bộ phận khác của máy

3 Xác định dạng sản xuất:

- Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết trục vít là thép 40X

- Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu và sản l-ợng của loại trục đó.Ví dụ đối với trục trơn thì tốt nhất dùng phôi thanh.Với trục bậc có

đ-ờng kính chênh nhau không lớn lắm dùng phôi cán nóng

- Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của trục đ-ợc chế tạo bằng rèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản ,đôi khi có thể dùng phôi cán nóng Phôi của loại trục lớn đ-ợc chế tạo bằng cách rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần

- Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phôi của trục đ-ợc chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép,với trục bậc có thể rèn trên máy rèn ngang

- Từ đó ta thấy rằng chọn phôi dập nóng là tốt nhất bởi vì loại phôi này đảm bảo

đ-ợc những tiêu chuẩn nh-:hình dáng phôi gần với chi tiết gia công ,l-ợng d- hợp

lí,có thể sản xuất phôi hàng loạt,…

5.Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng trục

Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng.Để đảm bảo 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 đầu của trục.Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt trục

Nh-ng đối với chi tiết trục vít trong bài này chúng ta chọn chuẩn có khác đi so với trên.Ta lấy chuẩn thô là mặt ngoài của trục và cả lỗ tâm của trục,biện pháp thực hiện

là chúng ta dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm ở một đầu kết hợp với chống tâm ở đầu còn lại

Khi gia công tinh ta lại lấy chuẩn là hai lỗ tâm,thực hiện bằng cách chống tâm hai

đầu,để chống xoay chúng ta dùng thêm một cái tốc ở một đầu

Khi gia công các phần khác của trục nh- then,lỗ chúng ta dùng chuẩn là mặt ngoài của trục nh-ng đ-ợc thực hiện bằng cách dùng khối V kết hợp với các chốt tỳ để khống chế đủ số bậc tự do cần thiết

4- Khoả mặt đầu và khoan tâm

5- Tiện thô nửa trục

6-Tiện thô nửa trục còn lại

7.Tiện tinh nửa trục

8.Tiện tinh nửa trục còn lại

9.Tiện răng

10.Phay rãnh then

11 Khoan lỗ

12 NhiÖt luyÖn

13 Mµi

14 KiÓm tra

I.L-îng d- cña ph«i dËp nãng

§èi víi kÝch th-íc l=321mm vµ c¸c kÝch th-íc ®-êng kÝnh ta chän l-îng d- cho ph«i nh- sau

L-îng d- theo chiÒu dµi lµ a=2mm

L-îng d- h-íng kÝnh t¹i mçi cæ trôc lµ a=2,5mm

II.L-îng d- cho tõng nguyªn c«ng

1 L-îng d- cho nguyªn c«ng phay mÆt ®Çu

Khi gia c«ng mÆt ®Çu ta lÊy l-îng d- chÝnh b»ng l-îng d- cña ph«i a=2mm

2 §èi víi 25 ta chän l-îng d- cho tõng nguyªn c«ng nh- sau

+ Khi tiÖn tinh ta chän l-îng d- vÒ mét phÝa lµ a=0,5mm

+Khi tiÖn th« ta lÊy l-îng d- b»ng l-îng d- cña ph«i ,vÒ mét phÝa a=2,5mm

3 §èi víi 28 ta chän l-îng d- cho nguyªn c«ng tiÖn th« vÒ mét phÝa lµ a=2,5mm

4 §èi víi 40 ta chän l-îng d- cho tõng nguyªn c«ng nh- sau

+Khi mµi ta chän l-îng d- vÒ mét phÝa a=0,3mm

+Khi tiÖn th« ta lÊy l-îng d- vÒ mét phÝa b»ng l-îng d- cña ph«i a=2,5mm

5 §èi víi 35 ta chän l-îng d- cho tõng nguyªn c«ng nh- sau

+Khi mµi ta lÊy l-îng d- vÒ mét phÝa a=0,3mm

+Khi tiÖn tinh ta lÊy l-îng d- vÒ mét phÝa a=0,3+0,5=0,8mm

+Khi tiÖn tinh ta lÊy l-îng d- a=2,5mm

6 §èi víi 52 ta chän l-îng d- cho tõng nguyªn c«ng nh- sau

+Khi mµi ta lÊy l-îng d- vÒ mét phÝa a=0,3mm

+Khi tiÖn tinh ta lÊy l-îng d- vÒ mét phÝa a=0,3+0,5=0,8mm

+Khi tiÖn tinh ta lÊy l-îng d- a=2,5mm

2 Chọn maý

Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm có kí hiệu MP-71M,có các thông số:

Đ-ờng kính gia công 25-125(mm)

Chiều dài chi tiết gia công 200-500(mm)

Giới hạn chạy dao của dao phay 20-400(mm/ph)

Số cấp tốc độ của dao phay 6

Giới hạn số vòng quay của dao phay 125-712(vòng/phút)

Số cấp tốc độ của dao khoan 6

Giới hạn số vòng quay của dao khoan 20-300(mm/ph)

+Chế độ cắt:

Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t=2mm

Bảng 5-125 ,ta chọn b-ớc tiến dao Sz=0.13(mm/răng)

L-ợng chạy dao vòng S0=0,13.5=0.65(mm/vòng)

Bảng 5-126 ta chọn tốc độ cắt Vb =300(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x300 =216(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

321 14

,

3

216 1000

ph v

,

3

ph m

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x32 =23.04(m/phút)

Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ:

5 14

,

3

04 , 23 1000

ph v

,

3

ph m



Thêi gian nguyªn c«ng

+Thêi gian phay mÆt ®Çu

T1=

n

S

L L

2 5 , 14

2-Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620 :

Đ-ờng kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm





+Chọn dụng cụ cắt :

Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêngchính 90,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích th-ớc của dao nh- sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,n=4;l=10;r=0.5

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 26 0 065

149 0



 ta chọn chiều sâu cắt t=2mm Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

3 , 14 25 568.7( / )

64 44 1000

ph v

,

3

ph m



 ta chọn chiều sâu cắt t=2mm Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

28 14

,

3

64 , 44 1000

ph v

,

3

ph m



Theo máy ta chọn Sm=0.36mm

- B-ớc 3:Tiện thô35

Đ-ờng kính cần đạt đ-ợc là 36.600..080180

+Chọn dụng cụ cắt

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng ,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-5 STCNCTM I ,ta chọn kích th-ớc của dao nh- sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 36.6 0 080

180 0



 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao S=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

) / ( 2 , 406 35

14

,

3

64 , 44 1000

ph v

400 35 143

,

3

ph m



 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

40 14

,

3

64 , 44 1000

ph v

,

3

ph m





+Chọn dụng cụ cắt nh- dao tiện 35

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 52 ta chọn chiều sâu cắt t=2mm

Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

52 14

,

3

64 , 44 1000

ph v

Theo máy ta chọn đ-ợc nm=280(v/ph)

Nh- vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt= 45 8 ( / )

1000

280 52 143

,

3

ph m



Theo máy ta chọn Sm=0.36mm

Thời gian cơ bản khi tiện

Thời gian cơ bản khi tiện thô đạt kích th-ớc 26

T0=T01+T02+T03+T04 +T05+ T06=0,38+0,03+0,67+0,12+0,16+0,19=1,55(phót)

Nguyên công 6:Tiện thô nửa trục còn lại

1 Sơ đồ gá đặt

Chi tiết gia công đ-ợc định vị một đầu bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm khống chế hai bậc tự do,còn đầu kia đ-ợc định vị và kẹp chặt bằng mũi tâm di động

2.Chọn máy

Ta chọn máy gia công là máy tiện có kí hiệu T620

Các thông số của máy tiện T620 :

Đ-ờng kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm





+Chọn dụng cụ cắt

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng ,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-5 STCNCTM I ,ta chọn kích th-ớc của dao nh- sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 35 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm

Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao S=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

) / ( 2 , 406 35

14

,

3

64 , 44 1000

ph v

400 35 143

,

3

ph m





+Chọn dụng cụ cắt nh- dao tiện 35

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 40 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm

Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

40 14

,

3

64 , 44 1000

ph v

Theo máy ta chọn đ-ợc nm=350(v/ph)

Nh- vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt= 44 ( / )

1000

350 40 143

,

3

ph m



Theo máy ta chọn Sm=0.36mm

- B-ớc 3:Vát 4x45

Nh- đã trình bày ở phần trên

Thời gian nguyên công T=0,16+0,12+0,03=0,3(phút)

Nguyên công 7:Tiện tinh nửa trục

1-Sơ đồ gá đặt

Chi tiết đ-ợc định vị bằng cách chống tâm hai đầu ,một đầu đ-ợc chống xoay bằng cách lắp thêm một cái tốc tiện

2-Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620 :

Đ-ờng kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích th-ớc của dao nh- sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4;r=1

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 35.5 ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao s=0.11mm/vòng;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =100(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x100 =72(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

3 , 14 35 655.1( / )

72 1000

ph v

,

3

ph m

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích th-ớc của dao nh- sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4;r=1

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 40.6 ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

Bảng 5-60 ,ta chọn b-ớc tiến dao s=0.11mm/vòng;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =100(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Nh- vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x100 =72(m/phút)