thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cụm bánh xe di chuyển

LỜI NÓI ĐẦU Công cuộc cải cách kinh tế nước ta là cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật.Trong cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật, phần mấu chốt là phải “Công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước”.Một trong những ngành cần quan tâm phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo, vì cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong nền sản xuất các thiết bị, công cụ cho nền kinh tế quốc dân, tạo điều kiện cần thiết để các ngành này phát triển mạnh hơn. Để phục vụ cho việc phát triển ngành cơ khí hiện nay, Đảng và nhà nước ta đã đề ra mục tiêu là đẩy mạnh và đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao về các lĩnh vực công nghệ điển hình, đồng thời đáp ứng được công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động trong sản xuất cơ khí. Chính vì lẽ đó, trong chương trình đào tạo kỹ sư tại trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, đồ án tốt nghiệp là một nội dung không thể thiếu được với một người kỹ sư tương lai. Đồ án tốt nghiệp giúp cho người kỹ sư trước khi ra trường tổng hợp lại những kiến thức lí thuyết sau 5 năm học tại trường, đồng thời mang lại những kiến thức đó áp dụng vào thực tế sản xuất. Được sự phân công của khoa và các thầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy, chúng em được giao đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cụm bánh xe di chuyển ”.Đây là một đề tài sát với thưc tế sản xuất của các xí nghiệp cơ khí trong nước đã được nhiều người thực hiện, song tuỳ thuộc vào điều kiện sản xuất của mỗi xí nghiệp mà có những quy trình công nghệ khác nhau để phù hợp với điều kiện sản xuất. 1 MỤC LỤC Lời nói đầu PHẦN 1:QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC CỤM BÁNH XE DI CHUYỂN CHƯƠNG 1: Phân tích chức năng làm việc của các chi tiết 1. Đặc điểm của chi tiết trục 2. Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu khi chế tạo trục 3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 4. Xác định dạng sản xuất 5. Xác định phương pháp chế tạo phôi CHƯƠNG 2: Lập tiến trình công nghệ CHƯƠNG 3: Thiết kế nguyên công Nguyên công 1: Chế tạo phôi bằng phương pháp cán nóng Nguyên công 2: Khoả mặt đầu khoan tâm Nguyên công 3: Tiện thô các mặt cần gia công Nguyên công 4: Tiện tinh các mặt gia công, vát mép Nguyên công 5: Tiện ren M30x4 Nguyên công 6: Phay mặt, phay rãnh dẫn dầu Nguyên công 7: Khoan Ø8, Ø6 Nguyên công 8: Khoan Ø8.8, khoét Ø50, Taro M10 Nguyên công 9: Nhiệt luyện bề mặt Nguyên công 10: Mài cổ trục Nguyên công 11: Tổng kiểm tra CHƯƠNG 4: Tính lượng dư gia công 1. Tính lượng dư cho nguyên công gia công mặt đầu 2. Tính lượng dư cho nguyên công gia công các mặt trụ 3. Tính lượng dư cho nguyên công gia công các lỗ CHƯƠNG 5: Tính toán chế độ cắt 1. Tính chế độ cắt cho nguyên công phay mặt đầu, khoan tâm 2. Tính chế độ cắt cho nguyên công tiện thô 3. Tính chế độ cắt cho nguyên công tiện tinh CHƯƠNG 6: Thiết kế đồ gá 1. Thiết kế đồ gá cho nguyên công phay mặt 2. Tính toán đồ gá PHẦN 4: TÌM HIỂU VỀ CNC I. Khái niệm về chương trình CNC I.1.Khái niệm I.2.Nội dung của chương trình CNC II. Hệ tọa độ các điểm chuẩn trên máy CNC III. Ghi kích thước trên bản vẽ 2 IV. Cấu trúc của một chương trình CNC V. Các chức năng dịch chuyển VI. Lập trình theo kích thước tương đối và tuyệt đối VII.Chương trình cong và các chương trình gia công VIII.Một số chương trình gia công I.TÊN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC CỤM BÁNH XE DI CHUYỂN II.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU: 1.Bản vẽ chi tiết 2.Bản vẽ lắp ráp III.NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: 1. Phân tích chức năng nhiệm vụ của chi tiết. 2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. 3. Lập tiến trình công nghệ. 4. Thiết kế nguyên công. 5. Tính lượng dư cho một số nguyên công. 6. Tính toán chế độ cắt cho một số nguyên công. 7. Tính và thiết kế đồ gá cho một số nguyên công. 3 Phần 2 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục CụM BáNH XE DI CHUYểN CHƯƠNG I : Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết . Trong tt c cỏc loi mỏy múc t cụng c, mỏy phỏt ng lc, mỏy lõm nghip, mỏy ng nghip, cỏc mỏy chuyờn dựng cho n cỏc h thng dn ng chuyờn dựng bng ti u cú mt chi tit mỏy khụng th thiu c, l cỏc chi tit dng trc. Trục là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạo máy.Trục là chi tiết dùng chủ yếu để truyền chuyển động, biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngợc lại.Trục có bề mặt cơ bản cần gia công là các bề mặt trụ tròn xoay ngoài.Các bề mặt tròn xoay thờng dùng làm mặt lắp ghép .Do vậy các bề mặt này thờng đợc gia công với các độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công 4 Với vật liệu làm bằng thép C45 có thành phần nh sau: HB=127; b =1000(N/mm 2 ); c =800(N/mm 2 ); C=0.45% Mn=0,540.8 Si=0,1740.37% 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 thờng Đờng kính các cổ trục giảm dần về hai phía Trong trờng hợp này then của trục chúng ta phải giữ nguyên kết cấu Kết cấu của trục không đối xứng vì vậy không thể gia công trên máy chép hình thuỷ lực Ta có l/d=660/130 <10 nên trục đủ độ cứng vững 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 đợc 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.Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu khi chế tạo chi tiết máy dạng trục. Khi chế tạo các chi tiết dạng trục cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau : - Kích thớc đờng kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7-10. - Độ chính xác hình dáng hình học nh độ côn, độ ô van của các trục nằm trong giới hạn 0.25-0.5 dung sai đờng kính cổ trục. - Bảo đảm dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0.05-0.2 mm - Độ đảo của các cổ trục lắp ghép không vợt quá 0.01-0.03 mm. - Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Ra =1.25-1.16, của các mặt đầu Rz = 40-20 và bề mặt không lắp ghép Rz = 80-40. 3.Xác định dạng sản xuất. Theo yêu cầu đề bài là dạng sản xuất loạt vừa. 3.Xác định ph ơng pháp chế tạo phôi. a. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 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 5 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 nhng đợc thực hiện bằng cách dùng khối V kết hợp với các chốt tỳ để khống chế đủ số bậc tự do cần thiết. b. Chọn ph ơng pháp chế tạo phôi. Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon nh thép 35,40,45; thép hợp kim nh thép crôm,crôm-niken;40X;40;50 Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết trục là thép C45 Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng, kết cấu và sản lợng của loại trục đó.Ví dụ đối với trục trơn thì tốt nhất dùng phôi thanh.Với trục bậc có đờng kính chênh nhau không lớn lắm dùng phôi cán nóng Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của trục đợc 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 đợc chế tạo bằng cách rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phôi của trục đợc chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép,với trục bậc có thể rèn trên máy rèn ngang và cũng có thể chế tạo bằng phơng pháp đúc Đối với chi tiết trục bánh xe ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôi đúc cho chất lợng bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thờng có cơ tính không cao.Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp nhận đợc nh- ng nhợc điểm lớn nhất của loại phôi này là rất tốn vật liệu Từ đó ta thấy rằng chọn phôi cán nóng là tốt nhất bởi vì loại phôi này đảm bảo đợc những tiêu chuẩn nh:hình dáng phôi gần với chi tiết gia công ,lợng d hợp lí, có thể sản xuất phôi hàng loạt, 6 CHƯƠNG 2 :LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ 1.Nguyên công 1: Chế tạo phôi bằng phương pháp cán nóng 2.Nguyên công 2: Khoả mặt đầu và khoan tâm 3. Nguyên công 3: Tiện thô các mặt cần gia công 4.Nguyên công 4: Tiện thô các mặt cần gia công, vát mép 5.Nguyên công 5: Tiện ren M30x4 6. Nguyên công 6: Phay mặt, phay rãnh dẫn dầu 7. Nguyên công 7: Khoan Ø8, Ø6 8. Nguyên công 8: Khoan Ø8.8, khoét Ø50, Taro M10 9. Nguyên công 9: Nhiệt luyện bề mặt 10. Nguyên công 10: Mài cổ trục 11. Nguyên công 11: Tổng kiểm tra CHƯƠNG 3 :TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG I. TÝnh l îng d gia c«ng a. Lîng d cña ph«i dËp nãng 7 Đối với kích thớc l = 660mm và các kích thớc đờng kính ta chọn lợng d cho phôi nh sau: Lợng d theo chiều dài là a=2mm Lợng d hớng kính tại mỗi cổ trục là a=2,5mm b. Lợng d cho từng nguyên công Lợng d cho nguyên công phay mặt đầu Khi gia công mặt đầu ta lấy lợng d chính bằng lợng d của phôi a=2mm Đối với 30, 40 130, 130 ta chọn lợng d cho từng nguyên công nh sau: +Khi mài ta lấy lợng d về một phía a=0,3mm +Khi tiện tinh ta lấy lợng d về một phía a=0,3+0,5=0,8mm +Khi tiện thô ta lấy lợng d a=2,5-0,8=1,7mm II. Lập bảng trình tự nguyên công và sơ đồ định vị. Ta có trình tự nguyên công nh bản vẽ sơ đồ nguyên công, gồm những bớc sau: 1.Nguyờn cụng 1: Ch to phụi bng phng phỏp cỏn núng 2.Nguyờn cụng 2: Kho mt u v khoan tõm 3. Nguyờn cụng 3: Tin thụ cỏc mt cn gia cụng 4.Nguyờn cụng 4: Tin thụ cỏc mt cn gia cụng, vỏt mộp 5.Nguyờn cụng 5: Tin ren M30x4 6. Nguyờn cụng 6: Phay mt, phay rónh dn du 7. Nguyờn cụng 7: Khoan ỉ8, ỉ6 8. Nguyờn cụng 8: Khoan ỉ8.8, khoột ỉ50, Taro M10 9. Nguyờn cụng 9: Nhit luyn b mt 10. Nguyờn cụng 10: Mi c trc 11. Nguyờn cụng 11: Tng kim tra Chơng IV. Trình tự công nghệ gia công chi tiết I. Nguyên công I: Tạo phôi Bản vẽ 8 Phôi đợc chế tạo bằng phơng pháp cán nóng - Đảm bảo yêu cầu về bề mặt. - Đảm bảo độ chính xác bề mặt của chi tiết. - Đảm bảo lấy đợc mẫu dễ dàng Căn cứ yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và kết cấu của chi tiết chọn nh hình vẽ sẽ lấy mẫu dễ ràng. 9 II. Nguyên công II: Khoả mặt và khoan tâm 1.Sơ đồ gá đặt 2.Định vị Chi tiết gia công đợc định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta tỳ sát bậc trục vào thành khôi V định vị bậc tự do thứ năm 3. Chọn máy Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm có kí hiệu MP-71M, có các thông số: Đờng kính gia công 25-125(mm) Chiều dài chi tiết gia công 200-700(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) Công suất động cơ phay-khoan 7.5-12.2(KW) 4. Tính chế độ cắt Bớc 1:Phay mặt đầu -Kích thớc cần đạt đợc 660 mm 10 [...]... n(v/phút) t(mm) VII.Nguyên công VII: Khoan 8, 6 1 Sơ đồ gá đặt 29 0.1 0.1 S(mm/vòng) 2 Định vị Chi tiết gia công đợc định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta cho khối Váp sát vào bậc của trục 3 Chọn maý Ta chọn máy gia công là máy khoan đứng kí hiệu 2M112 , có các thông số: Đờng kính gia công lớn nhất 12(mm) Khoảng cách từ trục tới bàn máy 350-1075(mm)... sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta dùng một chốt để định vị bậc tự do thứ năm kẹp chặ chi tiết bằng 2 khối V 3 Chọn maý Ta chọn máy gia công là máy khoan đứng kí hiệu 2M112 , có các thông số: Đờng kính gia công lớn nhất 12(mm) Khoảng cách từ trục tới bàn máy 350-1075(mm) Số cấp tốc độ 9 Giới hạn chạy dao(mm/vòng) 0,1-2,24 33 Số cấp chạy dao 8 Giới hạn vòng quay trục chính(vòng/phút) 68-1100 Công suất... 2.5 12 13 III Nguyên công III: Tiện thô các mặt cần gia công 1 Sơ đồ gá đặt 2 Định Vị Chi tiết đợc định vị bằng 2 mũi chống tâm ở 2 đầu trục 1 mũi chống tâm có vai đợc kẹp vào mâm cặp Ngoài ra ra sử dụng tốc kẹp để truyền mô men cho trục 3 Chọn máy : máy 1K62 +Chiều cao tâm máy 200mm +Đờng kính lớn nhất của phôi gia công: 400mm +Khoảng cách giữa hai tâm có 3 cỡ 710; 1000; 1100mm +Công suất động cơ chính... 2 2 IV.Nguyên công 4:Tiện tinh các mặt cần gia công, vát mép 1 Sơ đồ gá đặt 19 2 Định vị Chi tiết đợc định vị bằng 2 mũi chống tâm ở 2 đầu trục 1 mũi chống tâm có vai đợc kẹp vào mâm cặp Ngoài ra ra sử dụng tốc kẹp để truyền mô men cho trục 3 Chọn máy : Máy 1K62 +Chiều cao tâm máy 200mm +Đờng kính lớn nhất của phôi gia công: 400mm +Khoảng cách giữa hai tâm có 3 cỡ 710; 1000; 1100mm +Công suất động... 3,143.131.6.100 = 41,4(m / ph) 1000 -Bớc 2 : Gia công thô phần trục có đờng kính 30 Đờng kính cần đạt đợc là 31 +Chọn dụng cụ cắt nh dao tiện 105 +Chế độ cắt: Khi gia công thô 30 ta chọn chiều sâu cắt t=2mm Bảng 5-60 ,ta chọn bớc 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... thêm vào hệ thống một cái tốc mài 3 Chọn maý Ta chọn máy gia công là máy mài tròn ngoài kí hiệu 3A110 , có các thông số: Đờng kính gia công lớn nhất 140(mm) Chiều dài gia công lớn nhất 180(mm) Côn móc ụ trớc No3 35 Đờng kính đá mài 250(mm) Tốc độ của bàn máy 0,03-4(mm/phút) Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài 125 Chạy dao ngang sau hành trình kép của bàn máy 0,001-0,038(mm) Số cấp tốc độ của đầu mài... Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: nt = 1000.44,64 = 473,9(v / ph) 3,14.31 Theo máy ta chọn đợc nm=450(v/ph) Nh vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt= 3,143.31.450 = 42,43(m / ph) 1000 - Gia công thô phần trục có đờng kính 40 Đờng kính cần đạt đợc là 41.6 +Chọn dụng cụ cắt nh dao tiện 105 +Chế độ cắt: Khi gia công thô 40 ta chọn chiều sâu cắt t=2mm Bảng 5-60 ,ta... 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 V.Nguyên công V:Tiện ren M30x4 3 Sơ đồ gá đặt 4 Định vị Chi tiết đợc định vị bằng 2 mũi chống tâm ở 2 đầu trục 1 mũi chống tâm có vai đợc kẹp vào mâm cặp Ngoài ra ra sử dụng tốc kẹp để truyền mô men cho trục 3 Chọn máy : Máy 1K62 +Chiều cao tâm máy 200mm +Đờng kính lớn nhất của phôi gia công: 400mm +Khoảng cách giữa hai tâm có 3 cỡ 710; 1000; 1100mm +Công suất động cơ chính N1=10Kw,... t thiết bị đắt tiền và thờng dùng cho sản xuất hàng loạt, hàng khối Dựa trên cơ sở phân tích trên, đối chiếu với dạng sản xuất của đề bài em chọn phơng pháp nhiệt luỵên bằng dòng điện cao tần IX Nguyên công IX: Mài cổ trục 1 Sơ đồ gá đặt 2 Định vị Chi tiết gia công đợc định vị trên hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do,ngoài ta để chống xoay ta thêm vào hệ thống một cái tốc mài 3 Chọn maý Ta chọn máy gia. .. (m/phút) n (vg/phút) Sp mm/vòng) t (mm) Tiện ren M30 x 4 1K62 130.7 500 0.6 0.5 VI Nguyên công VI:Phay mặt, phay rãnh dẫn dầu 1 Sơ đồ gá đặt 27 2 Định vị Chi tiết gia công đợc định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta cho khối Váp sát vào bậc của trục 3 Chọn maý Mỏy phay vn nng 6H12, cú cỏc c trng c bn sau: - Mt lm vic ca bn mỏy: 400*1600 . xuất. Được sự phân công của khoa và các thầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy, chúng em được giao đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cụm bánh xe di chuyển ”.Đây là một. xí nghiệp mà có những quy trình công nghệ khác nhau để phù hợp với điều kiện sản xuất. 1 MỤC LỤC Lời nói đầu PHẦN 1 :QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC CỤM BÁNH XE DI CHUYỂN CHƯƠNG 1: Phân. VIII.Một số chương trình gia công I.TÊN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC CỤM BÁNH XE DI CHUYỂN II.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU: 1.Bản vẽ chi tiết 2.Bản vẽ lắp