Mục lục Mục lục 1 Phần I: Nhiệm vụ đồ án 2 Phần II: Thuyết minh 3 1. Hoàn thiện thiết kế chi tiết 3 1.1. Phân tích tính công nghệ của chi tiết 3 1.2. Thiết lập mô hình và bản vẽ chi tiết 4 2. Thiết kế quy trình công nghệ 6 2.1. Chọn phơng pháp tạo phôi 6 2.2. Thiết kế tiến trình công nghệ 6 2.2.1. Lập tiến trình công nghệ 6 2.2.2. Xác định lợng d gia công 7 2.2.3. Tạo bản vẽ phôi 8 2.3. Thiết kế nguyên công 3 8 2.3.1. Chọn máy 8 2.3.2. Xác định nội dung nguyên công 9 2.3.3. Nội dung chi tiết 9 2.4. Lập trình gia công 11 2.4.1. Nội dung thực hiện 11 2.4.2. Cấu trúc của chơng trình NC 18 Kết luận 19 Tài liệu tham khảo 20 Phần III: Tài liệu kỹ thuật 21 1. G-code 21 2. Phiếu công nghệ 24 PhÇn I: NhiÖm vô ®å ¸n Phần II: Thuyết minh 1. Hoàn thiện thiết kế chi tiết 1.1. Phân tích tính công nghệ của chi tiết 1. Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục bậc, đặc. Đây là 1 dạng chi tiết điển hình trong chế tạo máy. 2. Kết cấu chi tiết: Chi tiết có bậc lớn ở giữa, 2 bậc nhỏ ở 2 bên nhằm đảm bảo điều kiện lắp ghép đồng thời phù hợp với điều kiện phân bố tải trọng dọc trục, để giảm tối đa đờng kính trục nhng vẫn đảm bảo điều kiện bền và làm việc tin cậy. Một đầu trục có ren M16x1,5 trên đó có rãnh then. Để làm giảm tập trung ứng suất ta làm các rãnh thoát dao với các góc lợn chuyển tiếp. - Ren hệ mét M16x1,5 có cấp chính xác IT8 - Rãnh then theo TCVN với kích thớc: chiều rộng b=5 mm, chiều sâu rãnh trên trục t 1 =3 mm. 3. Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45 có thành phần hóa học nh sau: Mác thép C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) S(%) C 45 0.42 - 0.49 0.17 - 0.37 0.50 - 0.80 0.25 0.25 0.004 Vì yêu cầu cơ tính của trục cao nên sau khi gia công cắt gọt cần tiến hành nhiệt luyện (tôi + ram trung bình) để chi tiết đạt cứng 40-45 HRC. 4. Kích thớc: Chi tiết thuộc loại nhỏ, trọng lợng trung bình có các kích thớc: Chiều dài: 87 mm Đờng kính lớn nhất: mm Đờng kính nhỏ nhất là: mm Chi tiết có tỷ lệ giữa chiều dài và đờng kính nhỏ hơn 5,5 lần cho nên chi tiết có độ cứng vững khá cao. Các bậcyêu cầu cấp chính xác IT6. Cấp chính xác này phù hợp điều kiện chế tạo và đảm bảo điều kiện lắp ghép. Kích thớc này là 0065,0 0065,0 . Mặt có độ bóng cao và dung sai vị trí thấp mà kích thớc lại không có dung sai nên ta bổ sung dung sai cho bề mặt này. Lựa chọn cấp chính xác cho đoạn trục là IT6. Kích thớc đoạn trục này là 0065,0 0065,0 . Ghi kích thớc cho mặt cắt A-A không đúng, đợc điều chỉnh lại. Ghi độ nhám bề mặt sai, đợc điều chỉnh lại. Chi tiết đợc gia công trên máy CNC nên kích thớc đợc ghi song song. Đoạn trục có chiều dài 31 - 0,1 vẫn đợc ghi theo kiểu chuỗi để không phải tính toán lại dung sai. 5. Chất lợng bề mặt: Các bề mặt đòi hỏi độ bóng bề mặt cao. Đoạn trục có độ Ra=0,32 (cấp bóng 9) có thể để lắp ghép với bánh răng. Đoạn trục có độ nhám Ra = 0,16 (cấp bóng 10) lắp ghép với ổ bi. Các bề mặt còn lại là bề mặt không làm việc, yêu cầu độ nhám Ra =1,25 (cấp bóng 7) là cao. Để đảm bảo tính kinh tế và tính thẩm mỹ, độ nhám các bề mặt còn lại có thể lấy Rz=20 (cấp bóng 5). Dung sai độ đảo hớng kính của các bề mặt so với tâm trục nhỏ (0,03 mm) nên để cho phép nâng cao độ chính xác và giảm thời gian gá đặt, ta sử dụng chuẩn thống nhất là lỗ tâm gia công trên 2 đầu trục. 1.2. Thiết lập mô hình và bản vẽ chi tiết Phơng pháp và trình tự thiết lập mô hình 3D: 1. Sử dụng lệnh Circle và Extrude để tạo chi tiết nh hình vẽ. 2. Sử dụng các lệnh Fillet và Chamfer để tạo góc lợn và vát mép. 3. Sử dụng lện Thread để tạo ren tại đoạn trục . Lựa chọn ren theo tiêu chuẩn ISO Metric profile. 4. Sö dông 2 lÖnh Extrude ®Ó t¹o r·nh. 6. Sö dông lÖnh Hole ®Ó khoan lç t©m trªn 2 ®Çu trôc. 2. Thiết kế quy trình công nghệ 2.1. Chọn phơng pháp tạo phôi a/ Phôi dập *Ưu điểm: năng suất cao, sản phẩm có chất lợng bề mặt, cơ tính cao, phôi có hình dạng gần giống chi tiết, lợng d gia công ít, hệ số sử dụng kim loại cao, thao tác đơn giản, thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá. *Nhợc điểm: chi phí đầu t khuôn và máy lớn. b/ Phôi rèn tự do *Ưu điểm: phơng pháp đơn giản, sản phẩm có cơ tính tốt (hơn đúc), hệ số sử dụng kim loại trung bình, u điểm chính trong sản xuất nhỏ là giá thành hạ do không phải chế tạo khuôn dập. *Nhợc điểm: lao động nặng nhọc, chất lợng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thể lực và trình độ công nhân, độ chính xác kích thớc và chất lợng bề mặt thấp, năng suất thấp. c/ Phôi thép cán nóng *Ưu điểm: không cần phải chi phí gia công chế tạo phôi, phù hợp chi tiết dạng trục bậc có các bậc chính chênh nhau không lớn lắm, đảm bảo độ chính xác kích thớc và độ đồng đều về tổ chức, cơ tính tốt. *Nhợc điểm: hệ số sử dụng kim loại thấp. Nhận xét: Dạng sản xuất của chi tiết là loạt vừa nên không sử dụng phôi rèn tự do. Do các bậc chính của trục chênh nhau ít, vật liệu là thép C45 giá rẻ, số lợng chi tiết cần chế tạo không lớn lắm, nếu chế tạo phôi bằng khuôn dập thì hệ số sử dụng vật liệu cũng không cao lắm (do các bậc chênh nhau nhỏ) hơn nữa chi phí chế tạo kh uôn dập và yêu cầu về máy, các nguyên công đi kèm lớn nên trong trờng hợp này chế tạo phôi bằng khuôn dập không kinh tế. Hớng phù hợp hơn là chọn phôi cán nóng. Chế tạo phôi theo cách này sẽ khắc phục cơ bản những bất lợi khi chế tạo bằng khuôn dập. Tuy hệ số sử dụng vật liệu trong trờng hợp này sẽ thấp hơn một chút, nhng nó sẽ đợc bù lại ở chỗ chi phí cho sản xuất nhỏ và năng suất tơng đối cao. Kết luận: Vậy ta chọn phơng án phôi thép cán nóng. 2.2. Thiết kế tiến trình công nghệ 2.2.1. Lập tiến trình công nghệ Thiết kế quy trình công nghệ là phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công đợc thc hiện theo một nguyên lý ứng với một phơng pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết. Khi xác định các phơng pháp gia công cho các bề mặt căn cứ vào các đặc điểm sau: - Khả năng tạo hình của các phơng pháp gia công. - Vị trí các bề mặt trên chi tiết gia công, tránh va đập khi cắt. - Kích thớc bề mặt gia công, kích thớc tổng thể của chi tiết gia công và phạm vi gá đặt phôi trên máy thực hiện phơng pháp gia công. - Độ chính xác có thể đạt đợc của phơng pháp gia công. - Điều kiện sản xuất thực tế ở đơn vị. Phơng pháp gia công các bề mặt nh sau: *Gia công bề mặt trụ 26: Yêu cầu kỹ thuật: Rz=1,6 (cấp 9). Do sau khi nhiệt luyện chi tiết, độ nhám giảm 1 cấp do đó, các bề mặt này phải trải qua các bớc gia công: tiện thô-> tiện tinh-> nhiệt luyện-> mài thô-> mài tinh. *Gia công các bề mặt trụ : Yêu cầu kỹ thuật: Rz=0,8; IT6. Các bớc gia công: Tiện thô-> tiện tinh-> nhiệt luyện-> mài thô-> mài tinh. *Gia công ren M16: Yêu cầu kỹ thuật: Rz = 3,2; IT8. Các bớc gia công: tiện thô-> tiện tinh-> tiện ren-> thiệt luyện. *Gia công rãnh: Gia công rãnh bằng dao phay ngón. Thứ tự các nguyên công: Nguyên công 1: cắt phôi. Nguyên công 2: khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm. Nguyên công 3: tiện. Nguyên công 4: phay rãnh. Nguyên công 5: nhiệt luyện. Nguyên công 6: kiểm tra cơ tính của chi tiết. Nguyên công 7: làm sạch lỗ tâm. Nguyên công 8: mài. Nguyên công 9: kiểm tra dung sai kích thớc, hình dạng và vị trí các bề mặt của chi tiết. 2.2.2. Xác định lợng d gia công Căn cứ vào phơng pháp chế tạo phôi tra, lợng d theo bảng 3-120, 3-122 [1]- T1 cho các nguyên công nh sau: Nguyên công Bớc Nội dung Lợng d (mm) Ghi chú 1 Tạo phôi 2 1.1 Khỏa mặt 3 1.2 Khoan lỗ tâm 1.1 Tiện thô mặt 26, 20 2a= 8,5 1.2 Tiện 2 rãnh thoát dao 2a=2,5 1.3.1 Vát mép ngõng trục 0,6x45 0 1.3.2 Vát mép ngõng trục 1x45 0 1.4 Tiện tinh mặt 26,20 2a= 0,9 2.1 Tiện thô mặt 20, 16 2a= 10,6 3 2.2 Tiện rãnh thoát dao 2a= 3,4 2.3 Vát mép ngõng trục 16 1,6x45 0 2.4 Tiện tinh mặt 20, 16 2a= 0,9 2.5 Tiện ren M16x1,5 4 1.1 Phay rãnh then 5 Nhiệt luyện 6 Kiểm tra cơ tính 7 Làm sạch lỗ tâm 8 1.1 Mài thô 26, 20 2a=0,3 1.2 Mài tinh 26, 20 2a=0,3 2.1 Mài thô 20 2a=0,3 2.2 Mài tinh 20 2a=0,3 9 Kiểm tra dung sai kích thớc, hình dạng và vị trí các bề mặt 2.2.3. Tạo bản vẽ phôi 2.3. Thiết kế nguyên công 3 2.3.1. Chọn máy Máy tiện CNC EMCO TURN E25 với các thông số nh sau: - Công suất động cơ dẫn động: 5,5 kW. - Mômen lớn nhất: 35 Nm. - Tốc độ trục chính lớn nhất : 6300 vòng/phút. - Số trục : 2. - Đờng kính gia công lớn nhất: 95 mm. - Khoảng cách 2 mũi tâm: 405 mm. - Số dao: 12. - Kích thớc máy: 1700 x 1270x 1820 mm. Chọn dụng cụ cắt: 1. Dao xén phải T15K6. Chọn theo bảng 4-6 [1]-T1. - Vật liệu phần cắt là T15K6, vật liệu phần thân dao là C45. - Kích thớc dao: H.B = 25.16. - Thông số hình học phần cắt: .L.n.l.r =10 0 .30 0 .140.7.16.1. - Tuổi bền của dao: T = 60 ph. 2. Dao tiện cắt đứt kiểu 1 P18. Chọn theo bảng 4-10 [1]-T1. - Vật liệu phần cắt là P18, vật liệu phần thân dao là C45. - Kích thớc dao: H.B = 16.10. - Thông số hình học phần cắt: . 1 .L.l.a.r = 90 0 .0 0 .100.30.3.0,2. - Tuổi bền của dao: T = 60 ph. 3. Dao vát T15K6. Chọn theo bảng 4-5 [1]-T1. - Vật liệu phần cắt là T15K6, vật liệu phần thân dao là C45. - Kích thớc dao: H.B = 25.16. - Thông số hình học phần cắt: .L.n.l.r =45 0 .10 0 .140.7.16.1. - Tuổi bền của dao: T = 60 ph. 4. Dao tiện ren T15K6. Chọn theo bảng 4-12 [1]-T1. - Vật liệu phần cắt là T15K6, vật liệu phần thân dao là C45. - Kích thớc dao: H.B = 25.16. Thông số hình học phần cắt: .L.n.l.s =60 0 .10 0 .140.4.8.1,5. 2.3.2. Xác định nội dung nguyên công Gia công chi tiết trục bậc với phơng pháp chống tâm 2 đầu cần sử dụng tốc tiện để truyền chuyện động quay cho chi tiết, vì vậy để gia công toàn bộ chi tiết cần 2 lần gá. Lần gá 1 để tiện các mặt trụ 26 và 20. Lần gá 2 để tiện các mặt trụ 20, 16 và tiện ren. Mỗi lần gá, thực hiện các bớc theo thứ tự: tiện thô -> tiện rãnh -> vát mép -> tiện tinh -> tiện ren. 2.3.3. Nội dung chi tiết Lần gá 1: Bớc 1.1: Tiện thô mặt trụ 26, 20. - Bề mặt cần gia công: mặt trụ 26, 20. - Lợng d gia công: 2a= 8,5. - Dao : dao xén phải T15K6. - Chế độ cắt: tra bảng 5-11, 5-64 [1]-T2 ta có: t 11 (mm) s 11 ( mm/vòng) n 11 (v/ph) 1,5 0,4 3000 Bớc 1.2: Tiện 2 rãnh thoát dao. - Lợng d gia công: 2a= 2,5. - Dao : dao tiện cắt đứt P18. - Chế độ cắt: tra bảng 5-15, 5-72 [1]-T2 ta có: t 12 (mm) s 12 ( mm/vòng) n 12 (v/ph) 1,25 0,1 2280 Bớc 1.3: Vát mép 1x45 0 và 0,6x45 0 . - Dao : dao vát T15K6. - Chế độ cắt: tra bảng 5-15 [1]-T2 ta có: s 13 ( mm/vòng) n 13 (v/ph) 0,04 1500 Bớc 1.4: Tiện tinh mặt trụ 26, 20. - Bề mặt cần gia công: mặt trụ 26,20. - Lợng d gia công: 2a= 0,9. - Dao : dao xén phải T15K6. - Chế độ cắt: tra bảng 5-14, 5-64 [1]-T2 ta có: t 14 (mm) s 14 ( mm/vòng) n 14 (v/ph) 0,45 0,1 3000 Lần gá 2: Bớc 2.1: Tiện thô mặt trụ 20, 16. - Bề mặt cần gia công: mặt trụ 20,16. - Lợng d gia công: 2a= 10.6. - Dao : dao xén phải T15K6. - Chế độ cắt: tra bảng 5-11,5-64 [1]-T2 ta có: t 21 (mm) s 21 ( mm/vòng) n 21 (v/ph) 1,25 0,4 3620 Bớc 2.2: Tiện rãnh thoát dao. - Lợng d gia công: 2a= 2,5. - Dao : dao tiện cắt đứt P18. - Chế độ cắt: tra bảng 5-15, 5=-72 [1]-T2 ta có: t 22 (mm) s 22 ( mm/vòng) n 22 (v/ph) 1,25 0,1 2280 [...]... sưa ®ỉi Hä tªn / ch÷ ký Ngµy §å ¸n CAD/CAM/CNC VËt liƯu: ThÐp 45 Tê sè: 1 Khèi lỵng: 0,250kg Sè tê: 6 ThiÕt bÞ: M¸y ca ph«i LÇn g¸ 1 Bíc Dơng cơ Ph«i thÐp 45 - Bµn kĐp D30, L90 ChÕ ®é c¾t - Thíc l¸ Ng lËp 14-11-2011 NC1: t¹o ph«i KiĨm tra 14-11-2011 Chi tiÕt: Trơc bËc Häc viƯn Kü tht Qu©n sù TT Néi dung sưa ®ỉi Hä tªn / ch÷ ký Ngµy VËt liƯu: ThÐp 45 Tê sè: 2 §å ¸n CAD/CAM/CNC Khèi lỵng:0.250 Sè tê:... liƯu: ThÐp 45 Tê sè: 6 §å ¸n CAD/CAM/CNC Khèi lỵng: 0,250 Sè tê:6 ThiÕt bÞ: M¸y phay 6H12 LÇn g¸ Bíc 1- Phay r·nh then 1 Dơng cơ ChÕ ®é c¾t Dao phay ngãn T15K10 s11 = 0,05 mm/vßng n11 = 800 v/ph Ng lËp 14-11-2011 NC5: Phay r·nh then KiĨm tra 14-11-2011 Chi tiÕt: Trơc bËc Häc viƯn Kü tht Qu©n sù TT Néi dung sưa ®ỉi Hä tªn / ch÷ ký Ngµy VËt liƯu: ThÐp 45 Tê sè: 5 §å ¸n CAD/CAM/CNC Khèi lỵng: 0,250... Néi dung sưa ®ỉi Hä tªn / ch÷ ký Ngµy VËt liƯu: ThÐp 45 Tê sè: 6 §å ¸n CAD/CAM/CNC Khèi lỵng: 0,250 Sè tê:6 ThiÕt bÞ: §ång hå so LÇn g¸ Bíc Dơng cơ ChÕ ®é c¾t Ng lËp 14-11-2011 NC9: KiĨm tra KiĨm tra 14-11-2011 Chi tiÕt: Trơc bËc Häc viƯn Kü tht Qu©n sù TT Néi dung sưa ®ỉi Hä tªn / ch÷ ký Ngµy VËt liƯu: ThÐp 45 Tê sè: 6 §å ¸n CAD/CAM/CNC Khèi lỵng: 0,250 Sè tê:6 ... n11 = 318 s12 = 0,06 n12 = 318 Ng lËp 14-11-2011 NC2: Khoan lç t©m KiĨm tra 14-11-2011 Chi tiÕt: Trơc bËc Häc viƯn Kü tht Qu©n sù TT Néi dung sưa ®ỉi Hä tªn / ch÷ ký Ngµy VËt liƯu: ThÐp 45 Tê sè:3 §å ¸n CAD/CAM/CNC Khèi lỵng: 0,250 Sè tê:6 ThiÕt bÞ: M¸y tiƯn CNC EMCO TURN E25 LÇn g¸ Bíc Dơng cơ t11= 1,5 mm 1- TiƯn th« 26, Dao xÐn ph¶i T15K6 2- TiƯn 2 r·nh tho¸t dao Dao tiƯn c¾t ®øt P18 3- V¸t mÐp 1x450... s14 = 0,1 mm/vßng n14 = 3000 v/ph 1 Ng lËp 14-11-2011 NC3: TiƯn KiĨm tra 14-11-2011 Chi tiÕt: Trơc bËc Häc viƯn Kü tht Qu©n sù TT Néi dung sưa ®ỉi Hä tªn / ch÷ ký Ngµy VËt liƯu: ThÐp 45 Tê sè: 4 §å ¸n CAD/CAM/CNC Khèi lỵng: 0,250 Sè tê: 6 ThiÕt bÞ: M¸y tiƯn CNC EMCO TURN E25 LÇn g¸ Bíc 1- TiƯn th« 20, Dơng cơ ChÕ ®é c¾t t21= 1,5 mm Dao xÐn ph¶i T15K6 s21 = 0,4 mm/vßng n21 = 3620 v/ph 2- TiƯn 1 r·nh . học và Kỹ thuật, Hà Nội 2001. 2. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy- Trần Văn Địch, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1999. 3. Hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy- Nguyễn Trọng Bản, Trần. chuỗi để không phải tính toán lại dung sai. 5. Chất lợng bề mặt: Các bề mặt đòi hỏi độ bóng bề mặt cao. Đoạn trục có độ Ra=0,32 (cấp bóng 9) có thể để lắp ghép với bánh răng. Đoạn trục có độ nhám. Phôi thép cán nóng *Ưu điểm: không cần phải chi phí gia công chế tạo phôi, phù hợp chi tiết dạng trục bậc có các bậc chính chênh nhau không lớn lắm, đảm bảo độ chính xác kích thớc và độ đồng đều