đồ án chi tiết dạng trục bị động

Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay,cùng với sự phát triển của nghành cơ khí, môn công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang cho mỗi sinh viên trước khi ra trường, người công nhân có thể dựa vào làm cơ sở thiết kế.Môn công nghệ chế tạo máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kĩ thuật và càng ngày không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu. Đối với mỗi sinh viên cơ khí,đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy, môn học giúp cho sinh viên làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã được học ở trường qua các giáo trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy. Khi làm đồ án ta phải làm quen với sổ tay với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng như so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ thể một sẩn phẩm điển hình. Để hoàn thành được đồ án này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Anhcùng các thầy cô giáo trong khoa Cơ Khí trường Cao Đẳng Công Nghiệp Huế. Để hoàn thành được đồ án này không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo giúp đở của các thầy và các bạn. TP.Huế, tháng 05 năm 2015. Sinh viên Nguyễn Thái Sơn Nguyễn Thái Sơn Trang 1 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh Mục lục Lời mỡ đầu Mục lục Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Nhận xét của giáo viên phản biện Chương 1: Phân tích chi tiết gia công 1.1.Công dụng của chi tiết gia công 1.2.Điều kiện làm việc của chi tiết gia công 1.3.Tính công nghệ của chi tiết Chương 2 : Xác định dạng sản xuất 2.1.Sản lượng hàng năm và trọng lượng của chi tiết 2.2.Xác định dạng sản xuất Chương 3 : Chọn phương pháp chế tạo phôi 3.1.Phôi thép thanh 3.2.Rèn tự do 3.3.Phôi đúc 3.4.Phôi cán 10 3.5.Phôi dập 10 3.6.Xây dựng bản vẽ dập 11 Chương 4 : Chọn tiến trình gia công 12 4.1.Lập bảng trình tự nguyên công 12 4.2.Lập tiến trình công nghệ 12 Chương 5 : Thiết kế nguyên công 13 5.1.Nguyên công 1: Phay mặt đầu và khoan tâm 13 Nguyễn Thái Sơn Trang 2 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh 5.2.Nguyên công 2: Tiện thô, tiện tinh x mm, x mm, vát mép 1x45 15 5.3.Nguyên công 3: Tiện côn , tiện thô, tiện tinh x mm, x mm, x mm, vát mép 1x45 ,tiện rãnh x1,5, tiện ren M18X1.5 19 5.4.Nguyên công 4: Khoan lỗ trong xmm 28 5.5.Nguyên công 5: Khoan lỗ mm, phay rãnh 67x 30 5.6.Nguyên công 6: Kiểm tra 34 Chương 6 : Tính lượng dư và kích thước trung gian 35 Chương 7 : Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công 39 7.1.Thời gian của nguyên công 1: Phay mặt đầu và khoan tâm 39 7.2. Thời gian của nguyên công 2: Tiện thô, tiện tinh x mm, x mm, vát mép 1x45 40 7.3. Thời gian của nguyên công 3: Tiện côn , tiện thô, tiện tinh x mm, x mm, x mm, vát mép 1x45, tiện rãnh x1,5, tiện ren M18X1.5 41 7.4. Thời gian của nguyên công 4: Khoan lỗ trong xmm 44 7.5. Thời gian của nguyên công 5: Khoan lỗ mm, phay rãnh 67x 45 7.6. Thời gian của nguyên công 6: Kiểm tra 46 Phiếu tổng hợp nguyên công 47 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Nguyễn Thái Sơn Trang 3 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………………………………………… Giáo Viên Hướng Dẫn Th.s:Nguyễn Văn Anh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Nguyễn Thái Sơn Trang 4 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………… Giáo Viên phản biện Nguyễn Thái Sơn Trang 5 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1. Công dụng của chi tiết. Trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành Chế tạo máy, nó có nhiệm vụ truyền chuyển động quay, momen xoắn cho nên chịu biến dạng phức tạp xoắn, uốn, kéo, nén. Các chi tiết dạng trục có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoày, mặt này thường dùng là mặt lắp ghép. Tùy theo kết cấu mà ta có thể chia ra các chi tiết dạng trục ra các loại sau: - Trục trơn: trên suốt chiều dài l, trục chỉ có một kích thước đường kính d. Với l/d < 4 là trục trơn ngắn, 4 l/d 10 là trục trơn thường, l/d > 10 là trục trơn dài. - Trục bậc: trên suốt chiều dài l của trục có một số kích thước đường kính khác nhau.Trên trục bậc có thể có rãnh then, rãnh then hoa hoặc có ren. - Trục rỗng: có tác dụng làm giảm trọng lượng và có thể làm mặt lắp ghép. - Trục răng: là loại trục mà trên đó có bánh răng liền trục. - Trục lệch tâm: là loại trục có những cổ trục mà không cùng nằm trên một đường tâm như trục khửu. 1.2. Điều kiện làm việc của chi tiết. Bề mặt làm việc chủ yếu là mặt ngoài, cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỷ thuật sau đây: - Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu chính xác 7 10, một vài trường hợp cần cấp 5. - Độ chính xác hình dáng hình học như độ côn, độ ôvan của các cổ trục nằm trong khoảng 0.25 0.5 dung sai đường kính cổ trục. - Dung sai chiều dài mỗi bậc trục khoảng 0.05 0.2 mm. - Độ lệch tâm giữa các cổ trục lắp ghép không quá 0.01 0.03 mm. - Độ không vuông góc giữa lỗ 8 và đường tâm trục không lớn hơn 0.02/100 mm. Nguyễn Thái Sơn Trang 6 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh - Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Rz20. - Tính chất cơ lý của bề mặt trục như độ cứng bề mặt, độ thấm tôi tùy từng trường hợp cụ thể mà đặt điều kiện kỷ thuật. Qua các điều kiện kĩ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết dạng trục như sau: - Kết cấu của trục phải đảm bảo khả năng cứng vững. - Bề mặt ngoài của trục nhỏ và là phôi thanh, vì vật liệu là thép nên có thể gia công trên các máy hiện đại như CNC. - Các bề mặt trụ có thể gia công bằng dao thông thường. - Vì kết cấu trục 4 l/d 10 là trục trơn thường nên ta chọn gia công trên hai mũi tâm. - Kết cấu của trục phải thuận tiện cho việc gia công chi tiết cùng một lúc. - Kết cấu của trục phải thuận tiện cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. - Với chi tiết dạng trục 4 l/d 10 nguyên công đầu tiên là tiện mặt đầu và khoan tâm để đảm bảo độ đồng tâm của hai mũi tâm và để làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công trụ trơn, tiện ren, tiện rãnh và khoan lỗ 8mm, 19mm). 1.3. Tính công nghệ của chi tiết. Chi tiết yêu cầu về độ chính xác một số bề mặt phải cao, độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt tương đối cao, ngoài ra yêu cầu một số độ nhám bề mặt Rz = 20. Hình dạng chi tiết tương đối đơn giản nên dễ dàng cho quá trình chế tạo phôi. Về hình dạng của chi tiết tương đối đơn giản nên có thể gia công không cần đồ gá phức tạp nên không cần phải thiết kế đồ gá. Nguyễn Thái Sơn Trang 7 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1. Sản lượng hàng năm và trọng lượng của chi tiết. N = N 1 m(1 100) Trong đó: N: Sản lượng được sản xuất trong một năm. N1: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm. m:Số chi tiết trong một sản phẩm. β: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ(5% đến 7 %). α : Số phế phẩm (3%). ⇒ N =600.1.(1+(5+3)%)=648(sản phẩm). Sau khi xác định được sản lượng hằng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết.Trọng lượng của chi tiết được xác dịnh theo công thức: Q = V. Trong đó: V : Thể tích chi tiết. γ :Trọng lượng riêng của vật liệu: γ =7,852kg/dm 3 . Để tính thể tích chi tiết trên ta cần tách ra nhiều phần để tính như sau: 3,14. .20 = 14130. 3,14 28 = 52450,56 . 3,14 68 = 28486,08. 3,14 39 = 27553,5 . 3,14.40( = 59660 . 3,14 2 = 353,25 . 3,14 26 = 6612,84 . 3,14 143 = 40524.055 . 67.8 = 536 mm. Ta tính được: V = 0,148. Khi đó: Q = 0,148.7,852 = 1 kg. 2.2. Xác định dạng sản xuất. Nguyễn Thái Sơn Trang 8 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh Tra bảng 2 trang 13[5], ta được dạng sản xuất hàng loạt vừa. CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Dạng phôi có thể là: phôi thép thanh, phôi rèn, phôi đúc, phôi cán, phôi dập, phôi hàn. Đối với chi tiết đã có, có thể áp dụng các phương pháp chế tạo phôi sau đây: 3.1. Phôi thép thanh. Phôi thép thanh hay dùng để chế tạo các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, bitton, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ Trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn, hàng khối. 3.2. Rèn tự do. Rèn là phương pháp gia công bằng áp lực trong đó quá trình biến dạng tự do dần dần về các hướng mà không bị hạn chế bởi một bề mặt nào khác ngoài bề mặt tiếp xúc trực tiếp với dụng cụ gia công. Ưu điểm: - Thiết bị rèn dơn giản, vốn đầu tư ít. - Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co… Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm. - Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt. Nhược điểm: - Độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt kém. - Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công, chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc. - Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh tế không cao. Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa,chế tạo máy. 3.3. Phôi đúc. Đúc là phương pháp gia công tạo phôi mà trong đó quá trình nấu chảy kim loại, hợp kim rồi rót vào một khoảng rỗng đã được tạo hình truowccs theo yêu cầu. Ưu điểm: - Sản phẩm đúc có thể được chế tạo từ nhiều vật liệu. Nguyễn Thái Sơn Trang 9 Lớp 12CCDCK03 Đồ án CNCTM. GVHD: Nguyễn Văn Anh - Có thể đúc được những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến rất lớn. - Sản phẩm đúc có thể đạt được độ chính xác cao, độ nhẵn bề mặt khá cao nhờ những phương pháp đúc đặc biệt. - Tạo ra trên vật đúc những lớp vật liệu có cơ tính khác nhau. - Có thể cơ khí hoa, tự động hóa. Nhược điểm: - Chưa tiết kiệm được vật liệu do tổn hao ở hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi, do sai hỏng gây nên. - Kiểm tra khuyết tật vật đúc là khó khăn. 3.4. Phôi cán. Cán là phương pháp cho kim loại biến dạng giữa hai trục quay ngược chiều nhau (trục cán) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết quả làm cho chiều cao của phôi giảm, chiều dài của phôi tăng. Ưu điểm: - Nâng cao chất lượng phôi. - Năng suất cao. Nhược điểm: - Chỉ cán được những sản phẩm không phức tạp. 3.5. Phôi dập. Phương pháp gia công bằng dập thể tích hay còn gọi là rèn khuôn khi gia công áp lực phôi sẽ biến dạng và điền đầy vào một khoảng rỗng được gọi là lồng khuôn. Sự biến dạng của kim loại được giới hạn trong lòng khuôn. Kết thúc quá trình dập kim loại sẽ điền kính lòng khuôn và vật dập có hình dáng, kích thước giống lòng khuôn. Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu…có các đặc điểm: - Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công. - Độ chính xác của vật dập cao,đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa hai nữa khuôn. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ ∆ 2 ±∆ 4, độ chính xác đạt được ± 0,1± 0,05. Nguyễn Thái Sơn Trang 10 Lớp 12CCDCK03 [...]... Trang 12 Đồ án CNCTM GVHD: Nguyễn Văn Anh 20.0±0.05 W W n1 n1 S1 224.0±0.1 S2 n2 n2 S2  Định vị: Để phay mặt đầu và khoan lỗ tâm ở cả hai phía : chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do, chuyển động dọc trục được khống chế bằng chốt tỳ áp vào mặt đầu của bậc trục định vị bậc tự do thứ 5  Kẹp chặt:Dùng cơ cấu kẹp chặt để kẹp chặt chi tiết Điểm đặt, phương, chi u của... vị: - Chi tiết được định vị trên 2 mũi chống tâm có cặp tóc khống chế 5 bậc tự do  Kẹp chặt: - Chi tiết được kẹp chặt bằng kẹp tốc của máy tiện  Chọn máy: - Chọn máy tiện vạn năng T620 + Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm + Khoảng cách giữa hai mũi tâm 1400 mm Nguyễn Thái Sơn Lớp 12CCDCK03 Trang 15 Đồ án CNCTM GVHD: Nguyễn Văn Anh + Số cấp tốc độ trục chính 23 cấp + Giới hạn vòng quay trục. .. 3 = 1 (bảng 5-7_Sổ tay CNCTM tập 2) - Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: (vòng/phút) Nguyễn Thái Sơn Lớp 12CCDCK03 Trang 17 Đồ án CNCTM GVHD: Nguyễn Văn Anh Với D là đường kính của chi tiết D = 48 mm Theo máy ta chọn số vòng quay trục chính nm =630 (vòng/phút) - Vậy vận tốc cắt thực tế là: (mm/phút) Bước 4: Tiện tinh x (mm) - Chi u sâu cắt t = 0,3 mm - Tra bảng 5-14_Sổ tay CNCTM tập... 3 = 1 (bảng 5-7_Sổ tay CNCTM tập 2) - Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: (vòng/phút) Nguyễn Thái Sơn Lớp 12CCDCK03 Trang 21 Đồ án CNCTM GVHD: Nguyễn Văn Anh Với D là đường kính của chi tiết D = 36 mm Theo máy ta chọn số vòng quay trục chính nm =400(vòng/phút) - Vậy vận tốc cắt thực tế là: (mm/phút) Bước 4: Tiện thô x (mm) - Chi u sâu cắt t = 1mm - Tra bảng 5-11_Sổ tay CNCTM tập 2... 3 = 1 (bảng 5-7_Sổ tay CNCTM tập 2) - Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: (vòng/phút) Với D là đường kính của chi tiết D = 36 mm Theo máy ta chọn số vòng quay trục chính nm =630 (vòng/phút) - Vậy vận tốc cắt thực tế là: (mm/phút) Bước 7: Tiện tinh x (mm) Nguyễn Thái Sơn Lớp 12CCDCK03 Trang 23 Đồ án CNCTM GVHD: Nguyễn Văn Anh Chi u sâu cắt t = 0,3 mm Tra bảng 5-14_Sổ tay CNCTM tập... 2) - Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: Nguyễn Thái Sơn Lớp 12CCDCK03 Trang 24 Đồ án CNCTM GVHD: Nguyễn Văn Anh (vòng/phút) Với D là đường kính của chi tiết D = 18 mm Theo máy ta chọn số vòng quay trục chính nm =800 (vòng/phút) - Vậy vận tốc cắt thực tế là: (mm/phút) Bước 9: Vát mép vát mép 1x45 Chọn chế độ cắt như nguyên công tiện thô Bước 10: Tiện rãnh x1,5 Chi u sâu cắt t = 0,2... phụ thược vào độ cúng của chi tiết gia công k 1 = 0,9 (bảng 5-3_Sổ tay CNCTM tập 2) Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,9 (bảng 5-5_Sổ tay CNCTM tập 2) Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k 3 = 1 (bảng 5-7_Sổ tay CNCTM tập 2) - Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: (vòng/phút) Với D là đường kính của chi tiết D=80mm Theo máy ta chọn số vòng quay trục chính nm =200 (vòng/phút)... toán: V = Vb.k1.k2.k3 = 100.0,9.0,8.1= 72 (m/phút) Trong đó: Hệ số phụ thược vào độ cúng của chi tiết gia công k 1 = 0,9 (bảng 5-3_Sổ tay CNCTM tập 2) Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,8 (bảng 5-5_Sổ tay CNCTM tập 2) Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k 3 = 1 (bảng 5-7_Sổ tay CNCTM tập 2) - Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: (vòng/phút) Với D là đường kính của chi tiết. .. S8 S4 S7 S6  Định vị: - Chi tiết được định vị trên 2 mũi chống tâm có cặp tóc khống chế 5 bậc tự do  Kẹp chặt: - Chi tiết được kẹp chặt bằng kẹp tốc của máy tiện  Chọn máy: - Chọn máy tiện vạn năng T620 + Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm + Khoảng cách giữa hai mũi tâm 1400 mm + Số cấp tốc độ trục chính 23 cấp + Giới hạn vòng quay trục chính 25 ÷ 2000 + Công suất động cơ 10kw  Chọn dao:... thược vào độ cúng của chi tiết gia công k 1 = 0,9 (bảng 5-3_Sổ tay CNCTM tập 2) Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,8 (bảng 5-5_Sổ tay CNCTM tập 2) Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k 3 = 1 (bảng 5-7_Sổ tay CNCTM tập 2) - Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: (vòng/phút) Với D là đường kính lớn nhất của chi tiết D = 30 mm Theo máy ta chọn số vòng quay trục chính nm =800 (vòng/phút)