Đồ án chế tạo máy: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC CÁN THÉP VẰN

Đồ án chế tạo máy: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC CÁN THÉP VẰN Trong ngành kĩ thuật đặc biệt là ngành cơ khí các sản phẩm cơ khí, thiết bị máy móc đều được chế tạo theo một quy trình nhất định. Các sản phẩm này đòi hỏi phải được tìm hiểu một cách tỉ mỉ và sâu sắc, do vậy việc thiết lập quy trình chế tạo ra một chi tiết nào đó thì việc nghiên cứu tìm chức năng, điều kiện làm việc, tính công nghệ là rất quan trọng để có thể tiến hành thiết kế. I. NGUYÊN LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG. 1. Nguyên lý làm việc của chi tiết. Cán là quá trình làm cho kim loại bị biến dạng giữa hai trục quay ngược chiều nhau( gọi là hai trục cán ) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi làm cho phôi bị biến dạng dẻo. Kết quả là chiều cao của phôi bị giảm, chiều dài phôi tăng lên. Đồng thời cán còn gọi là quá trình tác dụng một cách liên tục của dụng cụ nên kim loại do đó đạt được năng suất cao . Hình dạng của khe hở giữa hai trục quyết định hình dạng của sản phẩm . Phôi cán thường là phôi vuông, hình chữ nhật có khối lượng thay đổi tuỳ theo hình dạng kết cấu của từng loại máy. Có nhiều loại trục cán trong dàn cán như: trục cán thô, trục cán bán tinh và trục cán tinh. Mỗi loại trục cán khác nhau sẽ cho ta các sản nhất định khác nhau .  Trục cán thô: Có nhiệm vụ cán giảm tiết diện đến một mức độ nhất định để chuẩn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT

- Sản lượng 10000 chi tiết/năm

Chủ nhiệm khoa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT Độc lập _ Tự do _ Hạnh phúc

CÔNG NGHIỆP -o 0

Ngày giao đề tài : 20/10/2006Ngày hoàn thành: 12/2006

Nội dung đề tài:

“Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn”

Chuyên đề : Không

Số lượng và kích thước bản vẽ : 6 tờ A0

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hiện đại hoá đất nước, nghành cơ khí có mộtvai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Trong đó nghànhchế tạo máy đóng một vai trò then chốt đảm bảo thiết kế, sản xuất ra các chi tiếtmáy, trang thiết bị và dụng cụ lao động, máy móc công cụ cho các ngành kinh tếkhác

Để đáp ứng được nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân, với sự pháttriển của Khoa học-Kĩ thuật ngày càng cao thì lĩnh vực khoa học công nghệ vềchế tạo máy cần phải được đầu tư phát triển Mục tiêu cuối cùng của công nghệchế tạo máy là nhằm đạt được chất lượng tốt, sản phẩm uy tín, độ tin cậy, năngxuất cao, giá thành hạ

Do vậy mà đối với các cán bộ ngành kỹ thuật nói chung cũng như cáccông nhân ngành kỹ thuật phải nhận thức đúng đắn, hiểu biết sâu rộng Đặc biệt

là các sinh viên với đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung cơ bản nhất

mà mỗi sinh viên đại học ngành kỹ thuật phải thực hiện và hoàn thành sau khi ratrường

Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết lại một cách cơ bản, toàn bộ những kiếnthức đã trang bị cho sinh viên trong 5 năm học, đồng thời giúp sinh viên ý thứcđược công việc, kỹ thuật cơ bản của người cán bộ kỹ thuật Có thể nói rằng đồ

án nói chung và đồ án tốt nghiệp nói riêng, đã làm cho sinh viên trưởng thànhnhiều trong công việc, trang bị và tự trang bị kiến thức

Với bản đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn"

mà tôi đã tiến hành này sẽ mang lại cho tôi nhiều điều bổ ích Nó giúp ôn lạinhững kiến thức đã học như:

 Sức bền vật liệu

 Tính toán quá trình hình thành các chi tiết máy, sản phẩm cơ khí Ngoài ra còn

là động lực để các sinh viên phát huy tính sáng tạo cho mình Tạo điều kiện thuậnlợi cho chúng ta chuẩn bị vận dụng những kiến thức đã học ra ngoài thực tế

Những điều mà các sinh viên học tập trong nhà trường là rất bổ ích cho sựvươn lên của bản thân Cái chình mà chúng ta nhận thức được là khả năng suynghĩ, biết phân tích vấn đề và tìm tòi biết vận dụng các tiến bộ của khoa học kỹthuật để cái các kiến thức đó phục vụ cho lợi ích của chúng ta

Với kiến thức còn nhiều khuyết thiếu, tài liệu tham khảo còn hạn chế,nhưng được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như của các thầygiáo, cô giáo, bạn bè và sự lỗ lực của bản thân, tôi đã cơ bản hoàn thành đồ ántốt nghiệp môn công nghệ chế tạo máy này

Việc làm đồ án tốt nghiệp là một quá trình học tập mang tính tổng hợp, dovậy tôi rất mong được các thầy, cô giúp đỡ, đóng góp ý kiến để bản đồ án củatôi hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Nguyễn Trọng Khanh cùng toàn thể

các thầy cô và các bạn đã giúp tôi hoàn thành đồ án này!

Người thiết kế

Nguyễn Văn Chưởng

PHẦN I

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Trong ngành kĩ thuật đặc biệt là ngành cơ khí các sản phẩm cơ khí, thiết

bị máy móc đều được chế tạo theo một quy trình nhất định Các sản phẩm nàyđòi hỏi phải được tìm hiểu một cách tỉ mỉ và sâu sắc, do vậy việc thiết lập quytrình chế tạo ra một chi tiết nào đó thì việc nghiên cứu tìm chức năng, điều kiệnlàm việc, tính công nghệ là rất quan trọng để có thể tiến hành thiết kế

1 Nguyên lý làm việc của chi tiết

Cán là quá trình làm cho kim loại bị biến dạng giữa hai trục quay ngượcchiều nhau( gọi là hai trục cán ) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi làm chophôi bị biến dạng dẻo Kết quả là chiều cao của phôi bị giảm, chiều dài phôităng lên Đồng thời cán còn gọi là quá trình tác dụng một cách liên tục của dụng

cụ nên kim loại do đó đạt được năng suất cao

Hình dạng của khe hở giữa hai trục quyết định hình dạng của sản phẩm Phôi cán thường là phôi vuông, hình chữ nhật có khối lượng thay đổi tuỳtheo hình dạng kết cấu của từng loại máy Có nhiều loại trục cán trong dàn cánnhư: trục cán thô, trục cán bán tinh và trục cán tinh Mỗi loại trục cán khác nhau

sẽ cho ta các sản nhất định khác nhau

chuẩn bị cho bước cán bán tinh và tinh sau này

 Trục cán bán tinh: Có nhiệm vụ làm giảm tiết diện phôi và định hình theođúng hình dạng của sản phẩm

chỉnh

Chất lượng bề mặt sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác qua các trụccán quá trình cán diễn ra phải đảm bảo đường tâm hai trục cán cũng như đườngtâm của hai rãnh cán luôn trùng nhau

2 Điều kiện làm việc của trục cán :

 Trục cán luôn tiếp xúc với phôi cán ở nhiệt độ cao của phôi vừa trong lònung, khi đó lượng nhiệt sẽ truyền sang trục là rất lớn.

 Mặt khác khi dùng một ngoại lực để đưa vật cán vào hai trục cán đang quayngược chiều nhau nhờ ma sát tiếp xúc vật cán được ăn liên tục vào trục cán vàbiến dạng làm tăng chiều dài, rộng và giảm chiều cao

phải lớn hơn thành phần áp lực pháp tuyến nằm ngang mới đảm bảo phôi cán ănvào trục cán (hay gọi là điều kiện ăn vào)

 Ngoài điều kiện làm việc trên khi cán trục cán chủ động phải truyền mô menxoắn từ động cơ truyền tới rất lớn, chịu va đập với phôi khi bắt đầu tiếp xúc với

lỗ hình của trục cán đặc biệt bản thân trục cán còn phải chịu lực ma sát rất lớnkhi cán tại hai ngõng trục lắp trên ổ trượt

 Trong điều kiện làm việc như vậy trục cán hay có hiện tượng cong vênh,mòn, sứt mẻ, bề mặt bị tróc rỗ hoặc bị gãy khi trục quá tải Để đảm bảo điềukiện làm việc tốt cho trục, cần phải lựa chọn vật liệu cho trục cán hợp lý và cócác biện pháp kỹ thuật để xử lý

ĐÓ ĐỊNH RA BIỆN PHÁP GIA CÔNG TINH LẦN CUỐI

Chi tiết trục cán là chi tiết dạng trục phổ biến trong nghành cơ khí nóichung cũng như nghành luyện kim nói riêng Trên trục có một số bề mặt cơ bản

là mặt tròn xoay các mặt này thường là mặt lắp ghép Còn đối với trục cán thépvằn (trục cán tinh) sản phẩm sau khi qua trục cán phải đảm bảo độ chính xáchình dáng và kích thước, gân vằn trên bề mặt sản phẩm Do đó cần phải đảm bảo

độ cứng vững, độ nhẵn bề mặt phần làm việc để tạo ra sản phẩm cán đạt theotiêu chuẩn chất lượng

 Phần cổ trục lắp ghép với ổ trượt cần gia công đạt Ra= 1,25m, nhằm tạođiều kiện cho trục làm việc êm, tăng sự chống mòn, tăng tuổi thọ cho trục Mặtkhắc yêu cầu 1600,02 (mm) do vậy biện pháp gia công tinh lần cuối sẽ là mài

men xoắn

Độ không song song của các rãnh then với tâm trục không vượt quá0,01(mm) trên 100(mm) chiều dài

Đối với kích thước đường kính thì biện pháp gia công tinh lần cuối là tiệntinh.

 Phần bề mặt tiếp xúc với vật liệu cán ở nhiệt độ cao và trực tiếp cho ra sảnphẩm cán trên đó có các rãnh vằn thì biện pháp gia công tinh để tao rãnh vằn làtiện rãnh cán và phay rãnh vằn trên máy chuyên dùng

 Các đoạn trục và bề mặt còn lại không tham gia trực tiếp vào quá trình cáncần đạt Ra=2,5m Để đạt được yêu cầu đó biện pháp gia công tinh lần cuối làtiện tinh

 Độ đồng tâm giữa các đoạn trục là rất quan trọng đối với các chi tiết dạngtrục, do đó khi gia công ta phải dùng chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm côn ởhai đầu của trục Khi đó sẽ không có sai số chuẩn cho kích thước đường kínhcác cổ trục vì lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường Điều đó cũng đảmbảo việc phân bố đều lượng dư cho các bề mặt trục

 Với các yêu cầu về thành phần hoá học của vật liệu trục cán phải đảm bảo:

Nhìn chung về cơ tính gang là loại vật liệu có độ bền kéo thấp, độ dòn và độ ổnđịnh cao, song sự có mặt của grafit tồn tại như những lỗ hổng có sẵn trong gangảnh hưởng tốt đến cơ tính như: tăng khă năng chống mòn do ma sát vì các lỗhổng là nơi chứa dầu bôi trơn đó là khả năng tự bôi trơn của gang

phoi hình thành là phoi vụn bởi trong gang có các thành phần cùng tinh nên độchảy lỏng cao

như:

Cacbon: ở dạng hợp chất làm tăng độ dòn, giảm khả năng biến dẻo

Silic: làm tăng grafit để gang dễ cắt gọt, tính bôi trơn tốt mặt khác Si hoàtan vào nền Fe làm tăng độ bền và độ cứng của phoi

Phốt pho : làm tăng độ chảy loãng, tăng tính chống mài mòn

Lưu huỳnh : là nguyên tố cản trở sự tạo thành grafit làm xấu tính đúc

Do vậy mà ta phải khống chế các thành phần này để tăng tính ưu việt củagang so với các vật liệu khác

 Với các yêu cầu và tính công nghệ của trục cán nên ta chọn vật liệu chếtạo là gang cầu với mác gang Gc 60 - 2 Bởi so với gang cầu gang xám chỉ làmvật liệu chế tạo các chi tiết chịu nén trong khi đó trục cán là chi tiết đòi hỏi cả

về khả năng chịu nén, kéo, va đập hay yêu cầu cơ tính tổng hợp cao nên về cơtính gang cầu hơn hẳn gang xám

Với Gc 60 – 2 có độ cứng khoảng 270HB, bk = 60(KG/mm2) =600(N/mm2), độ dãn dài tương đối % = 2% Độ bền của gang phụ thuộc vào tổchức tế vi chủ yếu là nền kim loại do vậy mà sau khi đúc ta phải biện pháp khửứng suất và nâng cao cơ tính là phương pháp ủ để làm tăng Cacbon liên kết Khi

đó làm cho graifit cầu càng tròn, nhỏ mịn và phân bố đều

nhằm đảm bảo tiêu hao kim loại ít nhất, giá thành thấp nhất Tính công nghệtrong kết cấu có ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công vàphụ thuộc vào quy mô sản xuất, tính chất loạt của sản phẩm và điều kiện sảnxuất cụ thể Do đó nó phải được đánh giá được với tổng thể với tổng thể chi tiếtgia công

 Trục cán là chi tiết mang đầy đủ các đặc điểm của một chi tiết dạng trục, cócác bề mặt gia công cơ bản là các mặt tròn xoay, kết cấu dạng trục bậc, đườngkính các đoạn trục phân bố giảm dần về hai phía đầu Các bề mặt tròn xoay trêntrục gia công không phức tạp, biện pháp gia công tinh lần cuối có thể tiện tinhhoặc mài, các nguyên công trung gian có thể sử dụng máy và dao thông thường

việc đồng tâm) cho các đoạn trục phân bố đều lượng dư Để đảm bảo yêu cầu

này cần phải gia công đồng thời hai lỗ tâm trên cùng một nguyên công và thựchiện trên cùng một lần gá.

 Chi tiết có kích thước chiều trục Lmax= 1250(mm), đoạn trục có Dmax=280(mm) là chi tiết có khối lượng lớn, vận chuyển khó khăn và như vậy việc gáđặt sẽ rất phức tạp (phải dùng cẩu trục, móc cẩu cho việc gá) Vì thế công việc

gá đặt tốn nhiều thời gian và công sức

Do đó để đạt năng suất, giảm bớt chi phí phụ ta xây dựng quy trình công nghệtheo nguyên tắc tập trung nguyên công

loại dao thông thường

 Trục cán có tỉ số :

tăng năng suất và giảm giá thành

-Trục cán thép vằn là chi tiết được dùng để cán ra các loại thép vằn đãđược tiêu chuẩn hoá nên kết cấu đã khá hoàn chỉnh nên không phải sửa cũngnhư thay đổi về kết cấu

10 7 , 4 280

1250 D

L







Trong quá trình chế tạo máy có thể phân biệt theo ba dạng sản xuất :

Sản xuất đơn chiếc

Sản xuất hàng loạt

Sản xuất hàng khối

Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, tuy nhiên để xác định được dạngsản xuất ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công và trọnglượng của chi tiết

Theo công thức 1 - [1] ta có:

(ct/nam).

) 100

β (1 ) 100

α (1 m N

Trong đó :

N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1: Số sản phẩm được sản xuất trong một năm N1 = 10000(ct/năm)

m : Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1

 : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  = 5%  7% = 6%

 :Phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc, rèn  = 3%  6% = 5%

Do vậy:

(ct/nam).

10904 )

100

6 (1 ) 100

5 (1 1 10000

π V



Với : Di, Li là kích thước đường kính, chiều dài đoạn trục thứ i.

 Trọng lượng riêng của vật liệu

Vật liệu là gang cầu thì gc = 6,8  7,4 (KG/dm3) = 7,2 (KG/dm3)

*Tính thể tích chi tiết gia công :

V2 =    D22 l2 =    155 2  45 = 849113,5(mm3) = 0,8(dm3)

V3 =    D32 l3 =   160 2  (170 +170) = 683610(mm3) = 6,8 (dm3)

V4 =    D42 l4 =   170 2  (30 + 30) = 136188,4(mm3) = 0,13(dm3)

4

1

4 1

4

1 4

1

4 1

Đối với chi tiết trục cán sản xuất theo dạng sản xuất hàng khối có các đặc điểm:

 Có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định

 Tại mỗi chỗ làm việc chỉ thực hiện một nguyên công nhất định lặp đi lặp lạihoặc phân thành từng loại thay đổi theo chu kỳ nhất định

 Về tổ chức sản xuất :

+ Máy được bố chí theo trình tự nguyên công thành một dây truyền

+ Trang thiết bị chuyên dùng

+ Quá trình gá đặt chủ yếu tự động đạt kích thước

+ Độ chính xác đạt được chủ yếu bằng chỉnh sẵn dao

+Trình độ công nhân không cao nhưng yêu cầu thợ điều chỉnh máy phải có tay

nghề cao

+ Các văn kiện công nghệ hết sức chặt chẽ và tỉ mỉ, phải chia quá trình công

nghệ tới mức phân cấp nhỏ nhất của nó

PHẦN III

XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

 Việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi hợp lý sẽ đạt được các yêu cầucủa chi tiết gia công, tạo điều kiện thuận lợi cho việc gia công cắt gọt, giảm chiphí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm

 Với trục cán luôn làm việc ở nhiệt độ cao chịu tải trọng và mô men lớn nêncần có phôi phù hợp Mặt khác vật liệu là gang cầu (Gc 60-2) luôn phù hợp chophôi đúc, khi chế tao ra chi tiết đáp ứng được yêu cầu và thời gian làm việc,hình dáng phôi càng giống chi tiết càng tốt, kích thước phôi đảm bảo phân bố đủlượng dư cho quá trình gia công

 Căn cứ vào hình dáng kết cấu và điều kiện làm việc, loại hình sản xuất kếtcấu chi tiết mà ta đã phân tích và xác định cùng với các yêu cầu đặt ra cho chitiết thì phôi đúc là phù hợp hơn cả

Đối với phôi đúc thì phương pháp chính tạo phôi là đúc phôi, để chọn đượcphương đúc hơp lý ta tìm hiểu một số phương pháp đúc (Đúc trong khuôn kimloại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc trong khuôn cát )

Ưu điểm: Chế tạo được vật đúc có độ nhẵn bề mặt cao chất lượng tốt, khuôn cóthể dùng được nhiều lần

Nhược điểm: Chi tiết đúc thường có độ cứng bề mặt do vậy phải có thêmnguyên công nhiệt luyện trước khi gia công Do vậy nó chỉ phù hợp với vật đúc

phụ thuộc tay nghề công nhân Quá trình làm khuôn nặng nhọc, công nhân laođộng vất vả, chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, phục hồi sửa chữa.

Đặc điểm: Khuôn đươc đầm chặt, năng xuất cao, giảm được lao động nặng nhọccho công nhân, giảm thời gian sản xuất Chỉ áp dụng cho dạng sản xuất hàngloạt và hàng khối với các chi tiết có kết cấu đơn giản

Theo phương pháp này phù hợp với chi tiết trục cán

dạng sản xuất là hàng khối, hình dáng không phức tạp, vật liệu chế tạo là Gc

60-2 Vì vậy ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát và làm khuôn bằng máy

Sơ đồ bố trí như hình vẽ:

t

d

PHẦN IV

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

TRỤC CÁN THÉP VẰN

A PHÂN TÍCH VIỆC CHỌN CHUẨN KHI GIA CÔNG

Chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ.Chọn chuẩn hợp lí nhằm thoả mãn các yêu cầu:

 Đảm bảo chất lượng chi tiết trong suốt quá trình gia công

 Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ

Từ các yêu cầu đó ta có thể chọn chuẩn theo các nguyên tắc:

bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu định vị và siêuđịnh vị, cũng có thể sử dụng sơ đồ thừa định vị nhưng trong nhiều trường hợptránh thừa định vị không cần thiết

 Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết gia côngquá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công nhân

hợp với từng loại hình sản xuất

I Chọn chuẩn tinh:

1 Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:

 Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan gữa các bề mặt gia công với nhau

2 Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh:

 Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Nếu chọn được như vậy thì chitiết gia công có vị trí khi gia công giống như khi làm việc, độ chính xác đạt đượcmột cách trực tiếp dễ dàng hơn đồng thời đơn giản hoá quá trình lắp giáp vàkhông phải gia công các chuẩn tinh phụ

như vậy sẽ giảm được sai số gia công và khi chuẩn cơ sở trùng chuẩn khởi xuấtthì sai số chuẩn bằng 0

 Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công Nếu được nhưvậy thì số chủng loại của đồ gá sẽ giảm bớt được chi phí thiết kế tính toán, chếtạo đồ gá do đó giá thành sẽ giảm.

Từ các yêu cầu và các lời khuyên ta có thể chọn chuẩn theo các phương án:

3 Các phương án chọn chuẩn tinh:

+ Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm có thể sử dụng dùng để kiểm tra, sửa chữa, lắpgiáp, gá đặt chi tiết nhanh

+ 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 lại phải sửa lỗ tâm khi mòn

+ Độ cứng vững kém, do phải truyền lực bằng tốc nên làm hẹp không gian giacông của chi tiết gia công

+ Yêu cầu kĩ thuật gia công lỗ tâm phải chính xác, nếu dùng mũi tâm cứng sẽgây sai số chuẩn đối với kích thước chiều trục

 Nếu đo dò cắt thử ta không cần khống chế bậc tự do thứ 5

 Nếu điều chỉnh sẵn dao thì ta cần phải khống chế bậc tự do thứ 5 tịnh tiếntheo trục OX

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

ngắn) Vì vậy ta áp dụng ở sơ đồ định vị này để phay rãnh then trên trục

hết các bề mặt chi tiết

c) Phương án 3:

Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với lỗ tâm

quan giữa các bề mặt của chi tiết gia công Tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gáđặt đơn giản, thuận tiện

công được hết các bề mặt của chi tiết

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

Nhận xét: Với 3 phương án chọn chuẩn tinh vừa phân tích ở trên ta thấy chi tiết

cần gia công là trục cán có trọng lượng và kích thước khá lớn, có các đoạn trụcbậc khác nhau Do vậy mà phương án 1 là phương án tối ưu và đạt hiệu quả tuynhiên kết hợp với hai phương án sau để thực hiện các nguyên công trong quátrình công nghệ gia công trục cán

II Chọn chuẩn thô:

Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ, nó ảnh hưởngtới các nguyên công sau và độ chính xác của các chi tiết gia công bởi chuẩn thôđược dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công cơ

1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô:

không gia công

2 Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô:

mặt gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô

 Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai haynhiều bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính xác tươngquan so với bề mặt gia là cao nhất làm chuẩn thô

 Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các

bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi nào có yêu cầu lượng dư nhỏ vàđồng đều nhất làm chuẩn thô

 Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thìnên chọn bề mặt bằng phẳng, trơn chu nhất làm chuẩn thô.

không quá một lần và nếu vi phạm lời khuyên này gọi là phạm chuẩn thô Khi

đó sẽ gây ra sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau

Đối với chi tiết trục cán trên đó có đoạn trục 160 dùng để lắp ổ trượt có yêucầu độ bóng cao, độ chính xác cao và đảm bảo độ đồng tâm nên ta chọn ngõngtrục này làm chuẩn thô Theo phương án này thì thoả mãn được các yêu cầu vànguyên tắc khi chọn chhuẩn thô

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

B LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Ta có trình tự các nguyên công như sau:

I Nguyên công I : ủ khử ứng suất dư bên trong

II Nguyên công II: Khoả mặt đầu, Khoan tâm.

Bước 1: Khoả mặt đầu

Bước 2: Khoan tâm

Bước 1: Tiện thô  280

Bước 2: Tiện thô đồng thời 160,  160

Bước 1: Tiện thô  170

Bước 1: Tiện thô  160

Bước 2: Tiện thô  155

Bước 3: Tiện thô  140

V Nguyên công V:Tiện thô: 170, Tiện cung R20, Tiện rãnh.

Bước 1: Tiện thô  170

Bước 2: Tiện cung R 20

Bước 3: Tiện thô  170

Bước 4: Tiện rãnh

mép

Bước 1: Tiện tinh  280

Bước 2: Tiện tinh  140

Bước 3: Tiện tinh  160

Bước 4,5: Vát mép 10x450,3x450

VII Nguyên công VII:Tiện tinh các đoạn trụ: 170, 160, 155, 140, Vát

mép

Bước 1: Tiện tinh  160

Bước 2: Tiện tinh  155

Bước 3: Tiện tinh  140

Bước 4,5 Vát mép 10x450,3x450

VIII Nguyên công VIII: Tiện thô rãnh cán.

Bước 1: Tiện thô rãnh R5

XII Nguyên công XII: Phay rãnh then.

XIII Nguyên công XIII: Phay hai mặt phẳng

XIV Nguyên công XIV: Mài cổ trục160

XV Nguyên công XV: Tổng kiểm tra

XVI Nguyên công XVI:Làm sạch nhập kho

1 SƠ ĐỒ THỰC HIỆN NGUYÊN CÔNG

Ø1 41, 4

Ø2 81, 4

-0, 32

-0, 25

-0, 25

-0, 25

-0, 25

-0, 25 -0, 25

-0, 043 -0, 083

-0, 1

-0, 083 -0, 043

Ø160, 2

Ø155 Ø140

Ø160, 2

-0, 083 -0, 043

-0, 083 -0, 043

Ø1 60

+0 063 +0 063

+0 063 +0 063

TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ

Phôi được xác định phần lớn dựa vào lượng dư gia công, lượng dư gia côngđược xác định hợp lý về trị số sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quátrình công nghệ vì:

 Lượng dư quá lớn sẽ làm tốn nguyên vật liệu, tiêu hao sức lao động của côngnhân, tốn năng lượng dụng cụ cắt dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm

lượng bề mặt chi tiết đạt được thấp khi đó sản phẩm chưa thể đạt yêu cầu thiếtkế

Như vậy sai lệnh sẽ giảm dần sau mỗi lần gia công vì vậy trong quá trìnhcông nghệ ta phải chia ra làm nhiều nguyên công, nhiều bước nhỏ để hớt dầnlượng dư Do vậy lượng dư cần phải đủ để thực hiện các nguyên công đó Mặtkhác nếu lượng dư quá bé sẽ xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết dẫn đếnmòn dao nhanh, chất lượng bề mặt gia công giảm

Mục đích của việc xác định lượng dư là để phân bố lượng dư sao cho lượng dư ởmỗi nguyên công, bước hợp lý (không quá lớn hoặc quá nhỏ), để đạt tính cắtgọt, đạt độ chính xác yêu cầu, nâng cao tuổi thọ cho dụng cụ cắt

Trong ngành chế tạo máy người ta thường áp dụng hai phương pháp để xác địnhlượng dư gia công đó là:

 Tính toán phân tích

* Đặc điểm của phương pháp thống kê kinh nghiêm: Lượng dư gia công đượcxác định bằng tổng giá trị lượng dư các bước gia công theo kinh nghiệm tực tếsản xuất Giá trị theo kinh nghiệm này được tổng hợp thành bảng trong sổ tay Nhược điểm: Không xét tới những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng

dư thường lớn hơn giá trị cần thiết

* Đặc điểm của phương pháp thống kê phân tích: Xác định lượng dư gia công,trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp dư cần phải hớt đi để tạo ra chi tiếthoàn chỉnh, do vậy tiết kiệm được vật liệu tạo phôi dẫn đến giảm được thời giangia công

Nhược điểm: Tính toán phức tạp mất rất nhiều thời gian

 Từ các đặc điểm của hai phương pháp trên thống kê kinh nghiệm và tính toánphân tích, ở đây ta áp dụng xác định lượng dư cho bề mặt cần độ chính xác cao(bề mặt 160) theo phương pháp tính toán phân tích còn các bề mặt còn lại taxác định theo phương pháp thống kê kinh nghiệm.

A TÍNH LƯỢNG DƯ CHO ĐOẠN TRỤC  160 0,02.

Bề mặt 160 được hình thành qua các nguyên công :

 Tiện thô từ phôi đúc

 Tiện tinh

 Chi tiết gá trên hai mũi tâm

Sai lệnh không gian của phôi xác định theo công thức

Trong đó:

 c: Độ cong của phôi xác định theo công thức: c = k  l

l: Chiều dài chi tiết từ mặt đầu chi tiết đến cổ trục cần xác định lượng dư

Sai lệnh không gian các nguyên công tiếp theo:

) mm ( 67 , 0 1 5 , 2 25 , 0 1 δ 25 , 0

) mm ( 78 , 0 67 , 0 414 , 0

Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước hay nguyên công sát trước để lại.

a : Sai lệnh không gian tổng cộng do bước hay nguyên công sát trước để lại.Đối với chi tiết dạng trục các nguyên công thực hiện chủ yếu gá trên hai mũitâm do vậy mà sai số gá đặt gđ = 0 và bỏ qua sai số lực kẹp nên b = 0.Theo bảng 10 – [1] ta có: Rzph= 250(m); Tph = 350(m)

Theo bảng 12 – [1] ta có:

Sau khi tiện thô: Rzth= 50(m) ; Tth = 50(m)

Sau khi tiện tinh: Rzt= 20(m) ; Tt = 30(m)

Sau khi mài: Rzth= 5 (m) ; Tth =15 (m)

Khi đó: 2Zmin thô= 2  (250 + 350 + 670) = 2  1270 (m)

2Zmin tinh= 2  (50 + 50 + 47) = 2  147 (m)

2Zmin tmài= 2  (20 + 30 + 31) = 2  81 (m)

cộng với lượng dư nhỏ nhất ta được

Ta xác định được:

Mài: dmax = 159,98 + 0,04 = 160,02(mm)

Tiện tinh: dmax = 160,44 + 0,25 = 160,39(mm)

Tiện thô: dmax = 160,39 + 0, 4 = 160,84(mm)

Phôi : dmax = 162,84 + 4 = 166,98(mm)

2Zmin = hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất

εε