thiết kế quy trình công nghệ gia công trục then hoa

Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Phần I Phân tích chi tiết gia công I- Nhiệm vu nguyên lý làm việc, đặc điểm của chi tiết : Chi tiết gia công là trục then hoa gồm 6 rãnh then hoa hình chữ nhật có chiều dài then là 126(mm) đờng kính đỉnh 02,0 05,0 32 đờng kính chân then 3,0 43,0 26 . Chiều dài trục 172 0,1 (mm) hai đầu có hai ngõng trục để lắp ổ bi tiêu chuẩn có đờng kính 25 và chiều dài mỗi ngõng trục là 23 0,1 (mm). Chiều rộng của rãnh then b = 02,0 04,0 12 . Trục then hoa dùng để lắp bánh răng di trợt có thể lắp một hoặc hai bánh răng trên một trục. Kết cấu trục then hoa này đợc sử dụng rất phổ biến cùng với bánh răng di trợt trong hộp tốc độ của máy phay ngang van năng, máy điện Trục then hoa có tác dụng truyền mômen, truyền chuyển động cho bánh răng. Bánh răng di trợt trên trục nhờ cần gạt. Cần gạt này tác động vào bánh răng làm thay đổi vị trí của bánh răng qua đó thay đổi tốc độ của trục cũng nh thay đổi tốc độ của đầu ra hộp tốc độ . II-Yêu cầu kỹ thuật chi tiết gia công : Chi tiết gia công là trục then hoa. Gồm 6 rãnh then hoa hình chữ nhật dùng để truyền chuyển động cho bánh răng nó chịu mômen xoắn và uốn, rãnh then hay bị mòn theo hai mặt bên ( Bề mặt làm việc ) . Vì vậy nó cần phải đảm bảo các điều kiện sau : - Độ không đồng tâm giữa các bậc trục không quá 0,02 (mm). SV: Lê Thanh Tùng lớp 34MD 1 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy - Độ không song song giữa đờng răng và đờng tâm trục không quá 0,025 (mm). - Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 240 ữ 280 HB. - Độ nhám của hai ngõng trục (R a = 2,5) đạt cấp chính xác 6. - Bề mặt làm việc của then (R a = 4) đạt cấp chính xác 5. - Bề mặt đỉnh then đạt cấp chính xác 6. - Độ song song của rãnh then hay then hoa so với đờng sinh không vợt quá 0,1àm/mm. - Độ cong của trục 0,01. (thép 45 = = = = %16 )MPa(300 )MPa(360 610)MPa( 1 ch b HD: Vũ Xuân Cúc 2 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Phần II Xác định dạng sản xuất I-ý nghĩa Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đờng nối biện pháp công nghệ và đề ra phơng án tổ chức sản xuất để tạo ra xản phẩm đạt chỉ tim kinh tế kỹ thuật. Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riệng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu vào nghiên cứu phơng pháp xác định chúng theo tính toán. II- Sản l ợng cơ khí hàng năm: - Sản lợng cơ khí đợc tính theo công thức : ) 100 1)( 100 1(NmN ii + += (ct/năm). Theo bài ra ta có sản lợng kế hoạch là 1500 chiếc/năm Trong đó : - N i : Sản lợng cơ khí ct/năm. - N : Sản lợng kế hoạch ct/năm. - m i : Số chi tiết trong một laọi sản phẩm . - : Hệ số dự phòng kể đến phế phẩm . - : Hệ số kể đến h hỏng mất mát. Thông thờng = = 2 ữ 3 lấy = = 2 : m i = 1 => ta có : 6,1560) 100 2 1() 100 2 1(11500N i =++= (ct/năm). III-Tính khối l ợng của chi tiết gia công : Đợc xác định theo công thức: SV: Lê Thanh Tùng lớp 34MD 3 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy Q 1 = V (kg). Trong đó : Q 1 - Trọng lợng của c/t gia công (kg). V - Thể tích của chi tiết (dm 3 ). - Trọng lợng riêng của vật liệu. Đối với vật liệu c/t gia công là thép 45 ta có : thép = 7,852 kg/dm 3 . Trong đó V 1 = V 3 ; V 1 , V 2 , V 3 là tích của chiều dài phần then và ngõng trục . Ta có : V = V 1 + V 2 +V 3 = 2V 1 + V 3 (V 1 = V 3 ). 01128,023,0 2 25,0 14,3hRV 2 1 2 11 = == (dm 3 ). 1,026,1 2 32,0 14,3hRV 2 3 2 33 = == (dm 3 ). => V = 2 0,01128 + 0,1 = 0,1225 (dm 3 ). => Q = 0,1225 7,852 = 0,962 (kg). Theo bảng 2 (TKDACNCTM) Ta đợc dạng sản xuất là hàng loạt vừa. HD: Vũ Xuân Cúc 4 V 1 V 2 V 3 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Phần III Phơng pháp tạo phôi I- Cơ sở chọn phôi : Với chi tiết dạng trục làm việc chịu tải trọng mômen tốt nhất là tổ chức kim loại nêm chặt. Có thể chọn phơng pháp gia công là cán, rèn, dập, đúc Việc sác phơng pháp tạo phôi hợp lý sẽđảm bảo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết kích thớc của phôi phải đảm bảo phân bố đủ lợng d cho quá trính gia công hình dáng của phôi càng giống chi tiết càng tốt. Yêu cầu này cho phép giảm số lần chạy dao giảm thời gian gia công giảm sai số in dập dẫn đến tăng năng xuất, hạ giá thành sản phẩm. Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta so sánh các phơng pháp tạo phôi sau: II- Ph ơng pháp tạo phôi : Việc tạo phôi phải phù hợp với việc chế tạo chi tiết phải căn cứ vào các yếu tố sau : - Vật liệu : C có tính vật liệu mà chi tiết gia công. - Dạng sản xuất : Tính chất xản xuất, trang thiết bị, dụng cụ gia công . - Khả năng đạt đợc độ chính xác gia công chọn phôi hợp lý. 1, Phơng pháp chọn cán: Chỉ dùng với các loại phôi đơn giản, không cản đợc thép cán có tổ chức kim loại chặt, đều trong suốt chìm dài, phôi thớ kim loại liên tục có lớp ứng xuất d. Thép cán đợc tiêu chuẩn hoá nên khi chọn phôi phải chọn phôi có đờng kính lớn hơn đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công sẽ mất nhiều thời gian cắt gọt mất nhiều kim loại giảm năng xuất dẫn đến giá thành cao. 2, Phơng pháp đúc: SV: Lê Thanh Tùng lớp 34MD 5 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy - u điểm : Đúc đợc loại phôi phức tạp có đờng kính lớn. - Nhợc điểm : Tổ chức kim loại đúc kếm, lắm khuyết tật, đòi hỏi kỹ thuật cao. 3, Phơng pháp rèn : * Rèn tự do. Với đầu t thấp trang thiết bị đơn giản nhng độ chính xác phụ thuộc vào tay nghề ngời công nhân thời gian gia công lâu, việc chế tạo rất nhỏ độ chính xác thấp do đó với sản xuất lớn nhỏ chế tạo, khó đáp ứng. + u điểm : - Có tính tơng đối tốt. - Tổ chức kim loại bền chặt. - Chịu uốn chịu xoắn tốt. + Nhợc điểm : - Năng xuất không cao. - Tiêu hoa nhiều năng lợng, vật liệu. - Hiệu quả thấp. - Điều kiện lao động cực nhọc, hay bị bấn cứng lớp bỏ mặt, lợng d lớn. * Phôi rèn khuôn. Phôi có độ chính xác cao hơn phôi rèn tự do, lợng gia công nhỏ độ bóng cao, hình dáng phôi rèn giống nh hình dáng chi tiết nh vậy sẽ đạt năng xuất cao hơn, giảm phế phẩm và độ chính xác phôi cao phù hợp với sản xuất lớn những phơng pháp này vật liệu chế tạo khuôn phức tạp thiết bị đòi hỏi vốn lớn. + Rèn trong khuôn kín : Thờng áp dụng cho vật rèn có hình dáng phức tạp và thiết bị. + Rèn trong khuôn hở : Sản phẩm thờng rèn từ phôi cán cho độ bóng và độ chính xác cao. 4, Dập nóng : HD: Vũ Xuân Cúc 6 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Theo phơng pháp này phôi có tính chất cơ tính tốt chế tạo phôi có hình dáng phức tạp. + u điểm : - Cơ tính vật liệu cao. - Năng xuất cao. - Có thể dập phôi tự động. * Qua các phân tích các phơng pháp tạo phôi với loại sản phẩm là trục then hoa lại sản xuất ở dạng hàng loạt vừa, nên chọn phng pháp cán là phù hợp và tiết kiệm thời gian và nguyên công và các nguyên vật liệu. SV: Lê Thanh Tùng lớp 34MD 7 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy Phần IV : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết . I- Phân tích việc chon chuẩn. Việc phân tích chọn chuẩn định vị có ý nghĩa quan trọng nó quyết định tới chất lợng chi tiết gia công do vậy việc chọn chuẩn phải thoả mãn 2 yêu cầu sau : - Phân bố lợng d trên toàn chi tiết trong suốt quá trình gia công độ đồng tâm. - Năng xuất giá thành hạ. * Nguyên tắc chọn chuẩn : - Chọn chuẩn xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để không chế tốt bậc tự do cần thiết tránh hiện tợng siêu định vị. - Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết quá nhiều - Chọn chuẩn sao cho thiết kế đồ gá đơn giản thích hợp với loại hình sản xuất đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật đặt ra. 1, Chọn chuẩn tinh : Yêu cầu : - Phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công. - Đảm bảo độ chính xác tơng quan giữa các bề mặt. Lời khuyên : - Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Thực hiện lời khuyên này sẽ đơn giản hoá quá trình gia công, lắp giáp vì chi tiết có vị trí tơng ứng nh khi làm việc chọn nh vậy để phải gia công thêm chuẩn tinh phụ. HD: Vũ Xuân Cúc 8 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy - Nếu chọn chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công chọn nh vậy sẽ giảm đợc chủng loại đồ gá do đó giảm đợc thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá. -Nên chọn chuẩn tinh sao cho trùng chuẩn cao càng tốt. * Phơng án 1: Chuẩn tinh là hai mũi tâm dùng truyền mô men, sơ đò định vị nh trên. Phơng án này khống chế năm bậc tự do chỉ còn duy nhất một bậc tự do quay quanh ox. -Ưu điểm: Với chi tiết gá trên hai mũi tâm có thể gia công trên nhiều lần gá, đảm bảo lời khuyên chọn chuẩn tinh thống nhất. Ngoài gia còn gia công hầu hết các mặt trụ ngoài đảm bảo kích thớc qua nhiều lần gá. Chọn chuẩn tinh là lỗ tâm có thể sử dụng kiểm tra sửa chữa, gá đặt chi tiết nhanh tróng. -Nhợc điểm: Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm thì khi gia công lỗ tâm chóng mòn và sinh nhiệt do ma sát sẽ làm biến dạng lỗ tâm, do đó phải sửa lại lỗ tâm khi bị mòn. * Phơng án 2: Chọn chuẩn tinh là hai mặt trụ ngoài sẽ khống chế đợc 4 bậc tự do thứ 5 khi cần khống chế mặt bậc của chi tiết. Bậc thứ 6 không cần khống chế. SV: Lê Thanh Tùng lớp 34MD 9 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy - Ưu điểm: Có độ gá đặt cao * Phơng án 3: Định vị mặt trụ ngoài 25. Bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm và mặt đồng chống tâm. Phơng án này bị hạn chế bởi sự chính sác của mâm cặp làm giảm độ chính xác tơng quan giữa các bề mặt * Dựa vào các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh ta có phơng án chọn chuẩn tinh : là phơng án 1. 2, Chọn chuẩn thô : Có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ nó ảnh hợng tới các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công yêu cầu : - Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho bề mặt gia công. - Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công và không gia công. * Nguyên tắc: - Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có một bề mặt nào đó làm chuẩn thô. - ứng với mỗi bậc tự do cần thiết chuẩn thô không đợc dùng quá một lần trong suốt quá trình gia công chi tiết. HD: Vũ Xuân Cúc 10 [...]... môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy - Từ những yêu cầu và lời khuyên trên ta chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài trong đó hai bề mặt bậc trục để lắp ổ bi đợc chọn làm chuẩn thô vì ở đây lợng d bậc trục cần phân bố đều II- Lập quy trình công nghệ : 1, Trình tự các nguyên công : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết ta phải xác định hợp lý tiến trình công nghệ ứng với các bề mặt gia công và căn cứ... công nghệ gia công chi tiết 8 Phần V : Phân phối lợng d và tra chế độ cắt HD: Vũ Xuân Cúc 13 18 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Tài liệu tham khảo 1- Công nghệ chế tạo máy Đ.H.B.K.H.N (tập I,II) 2- Sổ tay gia công cơ (Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật ) 3- sổ tay công nghệ chế tạo máy Đ.H.B.K.H.N (Toàn tập) 4- Hớng dẫn thiết kế đồ án môn học dao cắt Đ.H.K.T.C.N-TN 5- Thiết kế đồ án công nghệ. .. đầu, khoan tâm tiện thô 32 và 25 Nguyên công III : Tiện thô 25 còn lại Nguyên công IV : Phay vát 2 mặt 22 Nguyên công V : Nhiệt luyện Nguyên công VI : Tiện tinh bề mặt 25 và 32 và vát mép 1ì45 SV: Lê Thanh Tùng lớp 34MD 11 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy Nguyên công VII : Đảo đầu tiện tinh 25 vát mép đầu còn lại Nguyên công VIII : Phay then hoa Nguyên công IX : Mài bề mặt then hoa 32 Nguyên công. .. hiện nguyên công chọn chuẩn thô, tính căn cứ vào độ nhẵn bóng và độ chính xác bề mặt mà áp dụng biện pháp gia công lần cuối cho thích hợp - Đảm bảo chọn chuẩn tinh thống nhất - Chú ý nguyên công cũng có thể gây phế phẩm - Cố gắng giảm số lần gá đặt Nh vậy quy trình gia công chi tiết trục then hoa gồm những nguyên công sau : Nguyên công I : Khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm, tiện thô 32 và 22 Nguyên công II :... Nguyên công IX: - Mài ngõng trục 25 2 1 Bớc 3A110 3A110 Máy Đá(mm) t Nguyên công X: Cắt đứt 22 1 1k62 Bớc Máy Nguyên công XI: T15k6 Dao 0,4 0.08 1800 S(mm/vg) n(v/ph) 0,1 T0(ph) Tổng kiểm tra SV: Lê Thanh Tùng lớp 34MD 17 Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy Mục lục Phần I : Phân tích chi tiết gia công 1 Phần II : Xác định dạng sản xuất 2 Phần III : Phơng pháp tạo phôi 5 Phần IV : Thiết kế quy trình công. .. 0,25 Dao t(mm) 16 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Nguyên công VII: -Tiện tinh 25 - Vát mép 1 ì 45 3 2 1 Bớc o 1k62 1k62 1k62 Máy T15k6 1 T15k6 1 T15k6 0,25 Dao t(mm) 0,43 S(mm/ph) 500 500 500 n(v/ph) 0.1 T0(ph) Nguyên côngVII: - Phay then hoa 1 5k32 Bớc Máy Nguyên công VIII: P18 Dao t(mm) 3 0,003 30 S(mm/ph) V(mm/ph) 1,79 T0(ph) - Mài bề mặt then hoa 32 1 Bớc 3A110 Máy 0,06 S (mm/ph) 2340... (v/ph) HD: Vũ Xuân Cúc 14 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Tính lại vận tốc cắt : V = 3,14 35 1000 = 109,9(m / p) 1000 d, Tính lực cắt : (Bảng 2.76) Pz =200(N) e, Tính công suất theo công thức : Nc = p z V 200 109,9 = = 359(kw ) 6120 6120 f, Thời gian cơ bản của máy : T0 = 17,5 = 0,04 (phút) 0,43 1000 Bớc 2: Khoan mũi tâm: - Chiều dài gia công : L g / c = L c + y + L p = 6 + 11 + 0 =... đảm bảo hiệu quả kinh tế, lợng d lớn sẽ gây tốn vật liệu, hao phí sức lao động tăng thời gian gia công dẫn đến tăng giá thành - Lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi lợng d sai lệch của phôi Vì vậy trong quá trình công nghệ phải chia ra nhiều nguyên công nhiều bớc để hớt đi hết lớp kim loại của phôi và các nguyên công trớc để lại - Để xác định lợng d thờng áp dụng hai phơng pháp là tính toán phân tích... Nguyên công IX : Mài bề mặt then hoa 32 Nguyên công X: Mài ngõng trục 25 Nguyên công XI: Tiện cắt đứt 22 Nguyên công XII : Tổng kiểm tra HD: Vũ Xuân Cúc 12 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Phần V: Phân phối lợng d và tra chế độ cắt A Phân phối lợng d: Khi phôi đợc xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định hợp lý lợng d gia công Lợng d hợp lý sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế, lợng... n(v/ph) 1,5 1,5 T0(ph) 0,43 0,43 S(mm/ph) 500 500 500 500 n(v/ph) 0,04 0.6 T0(ph) Nguyên công II: Khoả mặt đầu, khoan tâm, tiện thô 25 4 3 2 1 Bớc 1k62 1k62 1k62 1k62 Máy Nguyên công III: Tiện thô 25 1 1k62 Bớc Máy Nguyên công IV: Phay 2 mặt 22 2 1 Bớc 6H82 6H82 Máy P18 P18 Dao t(mm) 3 3 Nguyên côngV: Nhiệt luyện Nguyên công VI: -Tiện tinh 32, 25 - Vát mép 1ì 45 4 3 2 1 Bớc 1k62 1k62 1k62 1k62 Máy HD: . mặt bậc trục để lắp ổ bi đợc chọn làm chuẩn thô vì ở đây lợng d bậc trục cần phân bố đều. II- Lập quy trình công nghệ : 1, Trình tự các nguyên công : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi. : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 8 Phần V : Phân phối lợng d và tra chế độ cắt 13 HD: Vũ Xuân Cúc 18 Đồ án môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Tài liệu tham khảo 1- Công nghệ. môn học Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy Phần I Phân tích chi tiết gia công I- Nhiệm vu nguyên lý làm việc, đặc điểm của chi tiết : Chi tiết gia công là trục then hoa gồm 6 rãnh then hoa hình chữ nhật