Trong đợt làm đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy lần này Em được giao đề tài thiết kế gia công chi tiết: “Trục răng”. Nghành chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các máy móc, thiết bị cho tất cả mọi nghành trong nền kinh tế quốc dân. Có thể nói rằng không có nghành chế tạo máy thì không có các nghành công nghiệp khác. Vì vậy việc phát triển công nghệ khoa học kĩ thuật trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế, hoàn thiện và vận dụng các phương pháp chế tạo, tổ chức và điều khiển quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.
Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Nhận xét giáo viên hớng dẫn Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Giáo viên hớng dẫn SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Lời nói đầu Công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc mục tiêu hàng đầu nớc giới Để hoà nhập với giới nớc ta thực công nghệp hoá đại hoá đất nớc Để thực tốt mục tiêu đó, Đảng nhà Nớc ta quan tâm thúc đẩy, tạo điều kiện để số ngành công nghiệp mũi nhọn phát triển nh : Cơ khí, điện, điện tử, công nghệ thông tin.Trong ngành khí nói chung ngành khí chế tạo nói riêng ngành đợc quan tâm hàng đầu Bởi Nó đóng vai trò lớn việc sản xuất thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế khác Để phục vụ cho việc phát triển kinh tế ngành khí chế tạo nh số ngành khác phải đa khoa học kỹ thuật vào sản xuất Phải đào tạo đội ngũ cán có trình độ kỹ thuật chuyên môn hoá cao, lĩnh vực công nghệ Qua thời gian học tập nghiên cứu Trờng Đại học Công nghiệp Hà Nội với đạo hớng dẫn tận tình thầy, Cô thầy, Cô khoa khí giúp Em học tập đợc nhiều kinh nghiệm bớc thiết kế gia công chi tiết Trong đợt làm đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy lần Em đợc giao đề tài thiết kế gia công chi tiết: Trục Mặc dù em cố gắng trình làm đồ án môn học lần nhng không tránh khỏi thiếu sót Vì Em mong đợc góp ý, bảo thầy, cô để em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy, Cô khoa thầy, Cô trờng Đại học Công nghiệp Hà Nội giúp đỡ Em Đặc biệt thầy Nguyễn Việt Hùng trực tiếp bảo giúp đỡ Em suốt trình làm đồ án giúp Em hoàn thành đề tài Hà Nội ngày 10 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Văn Tuấn SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Chơng I Giới thiệu ngành công nghệ chế tạo máy Nghành chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất máy móc, thiết bị cho tất nghành kinh tế quốc dân Có thể nói nghành chế tạo máy nghành công nghiệp khác Vì việc phát triển công nghệ khoa học kĩ thuật lĩnh vực công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế, hoàn thiện vận dụng phơng pháp chế tạo, tổ chức điều khiển trình sản xuất đạt hiệu kinh tế cao Bất kể sản phẩm khí đợc tiến hành nh sau: Căn vào yêu cầu sử dụng, thiết kế nguyên lí thiết bị, từ thiết kế kết cấu thực, sau chế tạo thử đẻ kiểm nghiệm kết cấu sửa đổi hoàn thiện đa vào sản xuất hàng loạt Nhiệm vụ nhà thiết kế thiết kế thiết bị đảm bảo với nhng yêu cầu sử dụng, nhà công nghệ vào nhng kết cấu thiết kế để chuẩn bị trình sản xuất Nhng thiết kế chế tạo có mối quan hệ chặt chẽ Nhà thiết kế nghĩ đến yêu cầu thiết bị đồng thời phải nghĩ đến vấn đề công nghệ để sản xuất chúng Vì nhà thiết kế phải nắm vững kiến thức công nghệ chế tạo Từ thiết kế kết cấu đến cho sản phẩm trình phức tạp, chịu tác động yếu tố chủ quan khách quan làm cho sản phẩm sau chế tạo có sai lệch so với thiết kế kết cấu Công nghệ chế tạo máy lĩnh vực khoa học kĩ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế tổ chức thực trình chế tạo sản phẩm khí đạt tiêu kinh tế kĩ thuật điều kiện sản xuất cụ thể Công nghệ chế tạo máy môn liên hệ chặt chẽ lý thuyết thực tế sản xuất Nó đợc tổng kết từ thực tiễn sản xuất, đợc trải qua nhiều lần kiểm nghiệp sản xuất đẻ không ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật, đem vào ứng dụng thực tế Hiện nay, khuynh hớng tất yếu chế tạo máy tự động hoá trình điều khiển công nghệ qua việc điện tử hoá sử dụng máy vi tính từ khâu chuẩn bị sản xuất khâu xởng để làm công nghệ đợc tốt cần phải có hiểu biết sâu rộng môn học nh : Sức bền vật liệu, nguyên lý máy, nguyên lý cắt kim loại, lý thuyết Các môn tính toán thiết kế đồ gá, thiết kế nhà máy khí SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Chơng II Phân tích chi tiết xác định dạng sản xuất A Phân tích chi tiết I Phân tích chức làm việc chi tiết Chi tiết trục thuộc hộp bớc tiến khối bàn máy máy phay đứng Một đầu trục then hoa, đầu trục bánh côn Trục then hoa có nhiệm vụ truyền chuyển động cho hai bánh côn trên, kết hợp với hai bánh côn giúp cho bàn máy tiến tự động Bề mặt làm việc chủ yếu trục đầu trục then hoa, đầu trục bánh côn đoạn cổ trục Đây kích thớc quan trọng chi tiết II Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết - Bánh trục đợc ăn khớp bánh truyền chuyển động, phải đợc gia công xác, độ không đồng tâm trục bánh không lớn 0,01 (mm)/ 100 (mm) dài phải đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 45HRC - Bề mặt cổ trục 25 phải gia công đạt độ xác độ nhẵn bóng cao trục quay - Phần trục muốn làm việc tốt, chống va đập, chống mài mòn trục phải đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 35HRC - Đầu then hoa cần phải đợc gia công xác truyền lực Độ không song song rãnh then hoa với tâm trục không lớn 0,01 (mm)/ 100 (mm) dài, đợc đạt độ cứng 40HRC - Các bề mặt khác trục không làm việc lên không cần độ xác cao III Xác định dạng sản xuất Mục đích việc xác định dạng sản xuất Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa lớn đến trình thiết kế qúa trình công nghệ, góp phần quan trọng việc tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật cụ thể: Nếu nh dạng sản xuất đơn ta tập trung nguyên công, dùng đồ gá vạn thay cho đồ gá chuyên dùng nh giảm đợc chi phí gia công Còn nh dạng sản xuất hàng khối ta phải phân tán nguyên công, sử dụng loại đồ gá chuyên dùng (mỗi nguyên công có bớc công nghệ) Làm nh tăng đợc suất gia công giảm giá thành sản phẩm Xác định dạng sản xuất SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Dựa vào bảng sau: Bảng phân loại dạng sản xuất: Dạng sản xuất Đơn Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hàng loạt lớn Hàng khối > 200 Kg Q1 Trọng lợng chi tiết 200 Kg < Kg Sản lợng hàng năm chi tiết (chiếc) 1000 > 1000 > 50000 Tính sản lợng chi tiết: Sản lợng chi tiết đợc tính công thức: N = N1 m.1 + 100 N1: Số chi tiết đợc sản xuất năm N1 = 4.000 m: Số chi tiết sản phẩm m = : Số chi tiết đợc chế tạo thêm = 6 N = 4000.1.1 + = 4240 100 - Tính khối lợng: Q ct = V (kg) với V: thể tích chi tiết : khối lợng riêng vật liệu thep =7, 52 kg/dm - Xác định trọng lợng chi tiết Càng chế tạo thép có = 7,52 kg/dm3 V thể tích chi tiết gồm có: V1 , V2 , V3 , V4 , V5 ,V6 ,V7 V1 = D2 l = 3,14 21 75.10 = 0,052964 (dm3) 4 V2 = 1,8 75 10-6 = 0,000675 (dm3) V3 = d2 25 l = 3,14 .20.10 = 0,000675 (dm3) 4 V4 = d2 24.6 l = 3,14 .56.10 = 0,023037 (dm3) 4 V5 = d2 25 l = 3,14 .15.10 = 0,0076047 (dm3) 4 SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM V6 = Khoa Cơ khí d2 60.49 l = 3,14 .6,9.10 = 0,01982 (dm3) 4 V7 = 6,75 7,75 10 = 0,00015694 (dm3) V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + 21.V7 V = 0,052964 + 0,000675 + 0,000675 + 0,023037 + 0,0076047 + 0,01982 + 21 0,00015694 = 0,31878 (dm3) Q1 = 0,31878 7,52 = 2,397 (Kg) Dựa vào bảng khối lợng chi tiết ta xác định đợc dạng sản xuất chi tiết dạng sản xuất loạt vừa B Xác định phơng pháp chế tạo phôi - Phôi đợc chế tạo từ phôi - Vật liệu thép 45 có thành phần nh sau: Thành phần hóa học thép 45 % (theo khối lợng) SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM C 0,4 Khoa Cơ khí Si 0,2 S P Không lớn 0,04 0,04 Mn 0,6 Ni 0,3 Cr 0,3 Tính chất học thép 45: T (MPa) 360 C (T/cm3) bp1(MPa) (%) (%) Không nhỏ 610 16 40 50 HB (không lớn hơn) Sau cán nóng Sau ủ 241 191 Xác định lợng d cho bề 25 Các bớc công nghệ: - Tiện thô - Tiện tinh - Nhiệt luyện - Mài: + Thô + Tinh Thứ tự nguyên công bớc công nghệ Rèn Tiện thô Tiện tinh Nhiệt luyện Mài thô Mài tinh Các yếu tố tạo thành lợng d (Mn) Giá trị tính toán RZa 2ZDmin (Mm) 100 50 10 3,2 Ta Sa b 499,5 0 50 10 0 18,76 0,73 32,5 13 55 3,25 377,5 22,64 Công thức tính lợng d: ( Z b = RZa + Ta + a Kích thớc (mm) Dung sai Kích thớc giới hạn (mm) (àm) Max Min 28,578 2000 30,6 28,6 838,26 244,83 23,083 22,838 130 52 23,13 22,892 795 55,76 22,043 21,987 22 13 22,062 22,003 Trị số giới hạn lợng d Max Min 23 22,84 1370 238 1000 160 22,04 21,99 730 59 800 50 ) Phôi cán có: RZa = 63 (àm); Ta = 50 (àm); a = k2 + lt2 Trong đó: k = k l Bảng 3-63 (STCNCTM I) có k = 0,4 (àm/mm) k = 0,4 302 = 120,8 (àm) lt = 0,25 T + = 0,25 0,5 + = 279,5 (àm) Vậy: = 120,8 + 279,52 = 304,4 (àm) bớc tiện thô có: SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí b = lt = 0,25 D = 0,25 0,13 = 0,0325 = 32,5 (àM) Vậy lợng d bớc tiện thô là: ) ( Z b = 63 + 50 + 304,4 + 32,5 = 838,26 (àm) Sau bớc tiện thô có: RZa = 50 (àm) a' = 0,06. a = 0,06.304,4 = 18,26 (àm) bớc tiện tinh có: b = lt = 0,25. D = 0,25.0,052 = 13 (àM) Vậy lợng d bớc tiện tinh là: ( ) Z b = 50 + 50 + 18,26 + 132 = 244,83 (àm) Sau bớc tiện tinh có: RZa = (àm); Ta = (àm) a'' = 0,04. a = 0,04.18,26 = 0,73 (àm) Sau nhiệt luyện có: RZa = 10 (àm), Ta = 10(àm) a = k xl : Bảng 3-75 (STCNCTM I) có: K = 1,25 a = 1,25.302 = 377,5 (àm) bớc mài thô có: b = lt = 0,25 D = 0,25 0,022 = 5,5 (àm) Vậy lợng d bớc mài thô là: ( ) Z b = + 22,65 + 3,25 = 55,76 (àm) Sau mài thô có: RZa = 3,2 (àm); Ta = (àm) Độ không thẳng, không phẳng < 2,5 (àm) Độ trụ, độ tròn < 10 (àm) Kiểm tra: Z = Z max Z = 2497 2010 = 487 (àm) ph ct = 500 13 = 487 = Z (àm) Vậy đảm bảo Xác định kích thớc phôi vẽ vẽ chi tiết lồng phôi Phôi đợc ca từ phôi có 30, có l = 200 (mm) SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Chơng III Thiết kế nguyên công A Xác định đờng lối gia công Vì chi tiết sản xuất theo dạng sản xuất hàng loạt vừa, quy trình công nghệ đợc xây dựng theo nguyên tắc phân tán nguyên công B Trình tự nguyên công Nguyên công I Dập nóng Nguyên công II Khỏa mặt, khoan tâm đầu Nguyên công III Tiện thô tiện trục 86 Nguyên công IV Tiện thô tinh 25 Nguyên công V Phay Nguyên công VI Phay then hoa Nguyên công VII Nhiệt luyện Nguyên công VIII Mài phơng pháp mài nghiền Nguyên công IX Mài then hoa 10 Nguyên công X Mài tròn 11 Nguyên công XI Kiểm tra 12 Nguyên công XII Bảo quản, đóng gói 13 XIV.Nguyên công XIII Nhập kho C Thứ tự thực nguyên công I Nguyên công I Dập nóng tạo hình SV: Nguyễn Văn Tuấn Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí II Nguyên công II Khỏa mặt, khoan tâm đầu Sơ đồ định vị kẹp chặt nh hình vẽ Phân tích nguyên công - Khoan lỗ tâm để định vị cho nguyên công sau - Các bớc công nghệ: + Khỏa mặt đầu + Khoan tâm Khỏa mặt đầu Bớc công nghệ BK6 25 16 V.liệu H Dao B 1K62 0,12 100 Máy t(mm) S(mm/r) n(v/p) 9,12 2,3 V(m/p) T(phút) - Chọn dao: Dao tiện thân cong H = 25; B = 16; L = 140; m = 8; a = 14; r = Vậy liệu: BK6 - Dụng cụ kiểm tra: Thớc cặp 1/50 - Bậc thợ: 3/7 Khỏa mặt đầu Bớc công nghệ P6M5 25 16 V.liệu H Dao B 1K62 2,5 0,1 2000 Máy t(mm) S(mm/r) n(v/p) 31,4 2,3 V(m/p) T(phút) - Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi côn có d = 6,7; L = 100; l = 50 Vậy liệu: P6M5 - Bậc thợ: 3/7 Chế độ cắt A Đối với khỏa mặt đầu: a Chiều sâu cắt: t = (mm) b Bớc tiến dao S(mm/răng) Bảng 15 (STCNCTM II) chọn S = 0,12 (mm/vòng) c Tốc độ cắt: Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V= Cv KV T t X S zY m T: Chu kỳ bền dao Bảng 40 (STCNCTM II) tra đợc: T = 60 phút KV: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt: KV = Kmv Knv Kuv SV: Nguyễn Văn Tuấn 10 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí d Tính lực cắt Pz: x y u Ta có: PZ = 10.C P t q.S zw.B Z K MP D n Tra bảng 5-41 (STCNCTM II) ta có: CP x Y u 68,2 0,86 0,72 q 0,86 w Tra bảng 5-9 (STCNCTM II) ta có: K MP 610 = 750 0, = 0,94 0,86 0, 72 Thay số ta đợc: PZ = 10.68,2.150,86.0,010 40 0,94 = 193,2 (N) 50 475 e Công suất cắt gọt N cg = PZ V 193,2.74,575 = = 0,253 (Kw) 102.60 102.60 Nghiệm công suất thấy Ncg < [N] = 0,75 = 5,25 Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn Đối với phay tinh: a Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) b Bớc tiến dao Bảng 34 (STCNCTM II) chọn S = 0,01 (mm/răng) c Tốc độ cắt: V(mm/p) V= CV D q K V T m t X S zY B u Z p T: Chu kỳ bền dao Bảng 40 (STCNCTM II) tra đợc: T = 120 phút Với Kv = Kmv Knv Kuv K mv = B 750 nv Bảng 5-2 (STCNCTM II) có Kn = 1; nv = 0,9 K mv 610 = = 1,204 750 Bảng 5-5 (STCNCTM II) có Knv = 0,8 Bảng 5-6 (STCNCTM II) có Kuv = SV: Nguyễn Văn Tuấn 30 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Kmv = 1,204 0,8 = 0,9632 Hệ số CV, m, x, y, u, p, q bảng 39 (STCNCTM II) CV q x y u P m 53 0,25 0,13 0,2 0,2 0,1 0,2 V= 53.50 0, 25 0,9632 = 100,9 (m/p) 60 0, 0,5 0,03.0,010, 0, 12 0,1 * Tính n: n= 1000.V 1000.100,9 = = 642,68 (vòng/ phút) D 3,14.50 Đối chiếu thuyết minh chọn n = 600 (v/phút) Vậy: Vt = nt D 600.3,14.50 = = 94,2 (m/phút) 1000 1000 Đối với phay tinh máy đảm bảo an toàn không cần nghiệm công suất SV: Nguyễn Văn Tuấn 31 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Nguyên công VIII Nhiệt luyện Sơ đồ nguyên công nh hình vẽ Nguyên công IX Mài Sơ đồ định vị kẹp chặt nh hình vẽ Phân tích nguyên công - Định vị: Dùng mũi tâm - Chọn máy: Chọn máy mài chuyên dùng 58K70B có công suất động N = (Kw) - Chọn dao: Chọn đá mài có D = 100; H = 6; d = 10 Vật liệu mài 9A, độ hạt 40-16 Tính toán chế độ cắt a Chiều sâu cắt: tthô = 0,015 (mm) ttinh = 0,005 (mm) b Lợng chạy dao dọc: Sthô = 0,6 H = 0,6 = 3,6 (mm/p) Stinh = 0,2 H = 0,2 = 1,2 (mm/p) c Tốc độ cắt: Vđá = 35 (mm/s) Vphôi thô = 20 (m/p) Vphtinh = 40 (m/p) SV: Nguyễn Văn Tuấn 32 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí d Tính công suất cắt: N = CN Vt tX SY dq Bảng 56 (STCNCTM II) có: CN t x y 0,7 0,7 0,5 0,5 N = 0,7 200,7 0,0150,5 3,60,5 = 1,32 (Kw) Nghiệm công suất thấy Ncg < [N] Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn SV: Nguyễn Văn Tuấn 33 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí 10 Nguyên công X Mài then Sơ đồ định vị kẹp chặt nh hình vẽ Phân tích nguyên công - Định vị: Dùng mũi tâm hạn chế bậc tự - Chọn máy: Chọn máy mài tròn 3451 có công suất động N = (Kw) - Chọn dao: Chọn đá mài có D = 100; H = 6; d = 10 Vật liệu mài 6C, độ hạt 40-168 Tính toán chế độ cắt a Chiều sâu cắt: tthô = 0,01 (mm) ttinh = 0,005 (mm) b Lợng chạy dao dọc: Sthô = 0,7 H = 0,7 = 4,2 (mm/p) Stinh = 0,3 H = 0,3 = 1,8 (mm/p) c Tốc độ cắt: Vđá = 40 (mm/s) Vphôi thô = 25 (m/p) Vphtinh = 30 (m/p) d Tính công suất cắt: N = CN Vt tX SY dq Bảng 56 (STCNCTM II) có: CN 1,3 t 0,75 x 0,85 y 0,7 N = 1,3 250,75 0,010,85 4,20,7 = 0,79 (Kw) Nghiệm công suất thấy Ncg < [N] Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn SV: Nguyễn Văn Tuấn 34 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí XI Nguyên công XI Mài tròn Sơ đồ định vị kẹp chặt nh hình vẽ Phân tích nguyên công - Định vị: Định vị mũi tâm hạn chế bậc tự - Chọn máy: Chọn máy mài tròn 312 có công suất động N = (Kw) - Chọn dao: Chọn đá mài có D = 250; H = 20; d = 100 Vật liệu mài 5C, độ hạt 50- M28 Tính toán chế độ cắt a Chiều sâu cắt: tthô = 0,025 (mm) ttinh = 0,015 (mm) b Lợng chạy dao dọc: Sthô = 0,4 H = 0,4 20 = (mm/p) Stinh = 0,3 H = 0,3 20 = (mm/p) c Tốc độ cắt: Vđá = 30 (mm/s) Vphôi thô = 25 (m/p) Vphtinh = 20 (m/p) d Tính công suất cắt: N = CN Vt tX SY dq Bảng 56 (STCNCTM II) có: CN t x y 1,3 0,75 0,85 0,7 N = 1,3 250,75 0,0250,85 80,7 = 2,7 (Kw) SV: Nguyễn Văn Tuấn 35 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Nghiệm công suất thấy Ncg < [N] Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn XII Nguyên công XII Kiểm tra SV: Nguyễn Văn Tuấn 36 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí tính thời gian nguyên công I Thời gian gia công cho khỏa mặt - Khỏa mặt đầu 30 TCB = L + L1 + L2 ìi Sìn L: Chiều dài gia công, L = D 30 = = 15 (mm) 2 L1: Khoảng ăn dao, L1 = L2: Khoảng lùi dao: L2 = (mm) i: Số lát cắt i = S: Lợng chạy dao răng, S = 0,12 (mm/r) n: Tốc độ quay trục chính, n = 100 v/ph TCB = L + L1 + L2 15 + ìi = ì = 1,5 (ph) Sìn 0,12 ì 100 - Khỏa mặt đầu 90 TCB = L + L1 + L2 ìi Sìn L: Chiều dài gia công, L = D 90 = = 45 (mm) 2 L1: Khoảng ăn dao, L1 = L2: Khoảng lùi dao: L2 = (mm) i: Số lát cắt i = S: Lợng chạy dao răng, S = 0,12 (mm/r) n: Tốc độ quay trục chính, n = 100 v/ph TCB = L + L1 + L2 45 + ìi = ì1 = (ph) Sìn 0,12 ì 100 - Khoan tâm TCB = L + L1 S ìn L: Chiều dài gia công, L=15(mm) L1: Khoảng ăn dao, L1 = d 6.7 ì cot g 450 + (0,5 ữ 2) = ì + = 5.35 (mm) 2 S: Lợng chạy dao răng, S = 0,1 (mm/v) n: Tốc độ quay trục chính, n = 2000 v/ph TCB = L + L1 15 + 5,35 = = 0,102 (ph) S ì n 0,1 ì 2000 SV: Nguyễn Văn Tuấn 37 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí II Thời gian tiện thô, tinh 86 - Tiện thô TCB = L + L1 + L2 ìi Sìn L: Chiều dài gia công, L=17(mm) L1: Khoảng ăn dao, L1 = L2: Khoảng lùi dao: L2 = (mm) i: Số lát cắt i = S: Lợng chạy dao răng, S = 0,4 (mm/r) n: Tốc độ quay trục chính, n = 950 v/ph TCB = L + L1 + L2 17 + ìi = ì = 0,1 (ph) Sìn 0,4 ì 950 - Tiện tinh TCB = L + L1 + L2 ìi Sìn L: Chiều dài gia công, L=17(mm) L1: Khoảng ăn dao, L1 = L2: Khoảng lùi dao: L2 = (mm) i: Số lát cắt i = S: Lợng chạy dao răng, S = 0,2 (mm/r) n: Tốc độ quay trục chính, n = 1200 v/ph TCB = L + L1 + L2 17 + ìi = ì = 0,08 (ph) Sìn 0,2 ì 1200 III Thời gian gia công cho tiện thô, tinh 25 - Tiện thô TCB = L + L1 + L2 ìi Sìn L: Chiều dài gia công, L=166,5(mm) L1: Khoảng ăn dao, L1 = L2: Khoảng lùi dao: L2 = (mm) i: Số lát cắt i = S: Lợng chạy dao răng, S = 0,4 (mm/r) n: Tốc độ quay trục chính, n = 2000 v/ph TCB = L + L1 + L2 166,5 + ìi = ì = 0,42 (ph) Sìn 0,4 ì 2000 - Tiện tinh SV: Nguyễn Văn Tuấn 38 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí L + L1 + L2 ìi Sìn TCB = L: Chiều dài gia công, L=166,5(mm) L1: Khoảng ăn dao, L1 = L2: Khoảng lùi dao: L2 = (mm) i: Số lát cắt i = S: Lợng chạy dao răng, S = 0,4 (mm/r) n: Tốc độ quay trục chính, n = 2000 v/ph L + L1 + L2 166,5 + ìi = ì = 0,42 (ph) Sìn 0,4 ì 2000 TCB = IV Thời gian gia công cho mài tròn TCB = 1,25 ì h t ì nct H = 0,889 mm t = 0,02 mm nct = 1000 ì V 1000 ì 25 = = 318,47 (vòng/phút) D 3,14 ì 25 TCB = 1,25 ì 0,889 = 0,174 (phút) 0,02 ì 318,47 SV: Nguyễn Văn Tuấn 39 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Chơng IV Trình tự thiết kế đồ gá Xác định thông số máy Khi gia công nguyên công ta gia công máy khoan đứng 2A135 với đờng kính gia công lớn 35 Khoảng cách từ trục tới bàn máy 700 ữ 1120mm Công suất động 4Kw Kích thớc bàn máy 810 x 1240mm Với kết cấu bàn máy nh ta thiết kế đồ gá nh hình vẽ: Lực kẹp hớng vào mặt định vị có phơng vuông góc với bán máy chiều từ xuống Với điểm đặt vào rãnh bao chi tiết rãnh đỡ Tính toán lực kẹp khoan Chi tiết đợc định vị nh hình vẽ Mômen cắt có xu hớng làm cho chi tiết quay quanh trục dao mômen lực hớng trục lực kẹp gây phải thẳng momen cắt Phơng trình có dạng: K M = W f a (không tính tới lực hớng trục) K M W = f a Trong a khoảng cách nhỏ từ tâm mỏ kẹp tới tâm lỗ gia công Vậy a = 50 (mm) Theo tính toán nguyên công khoan ta đợc mômen cắt M=35,53 Kg Do bề mặt chi tiết gia công kẹp chặt mỏ kẹp nên ta lấy f = 0,2 K hệ số an toàn: Ta có: K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 Trong đó: K0 = 1,5 K1: Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt K1 = 1,2 K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn: K2 = 1,5 K3: Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn: K3 = 1,2 K4: Hệ số tính đến cấu kẹp chặt (do lực kẹp tay): K4 = 1,3 K5: Hệ số tính đến mức thuận lợi cấu kẹp: K5 = K6: Hệ số kể đến Mômen làm quay chi tiết chốt tỳ: K6 = Thay hệ số tìm đợc vào công thức tìm hệ số an toàn K ta có: K = 1,5 1,2 1,5 1,2 1,3 = 4,2 SV: Nguyễn Văn Tuấn 40 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Nh lực kẹp chặt chi tiết gia công đồ gá khoan ta rô ta đợc là: W= K M 35,53.2,5 = = 88,82 (KG) f a 0,2.5 Với lực kẹp chặt chi tiết nh ta chọn đờng kính bu lông kẹp chặt là: d = 16 theo tiêu chuẩn đồ gá Nh lực kẹp thực tế là: d= W (mm) 0,5.[ ] k Trong vật liệu làm bu lông kẹp chặt CT5 có []k = 65 (Kg/cm2) W d = 0,5.[ ] W= k d2 16 = = 7,8 (KG) 0,5.[ ] k 0,5.6,5 Do lực kẹp đảm bảo kẹp chặt chi tiết Tính sai số chế tạo đồ gá Ta có công thức tính: gd = c2 + k2 + ct2 + m2 + dc2 Trong công thức phải tính ct ta có: [ ] [ [ ct ] = c c + k2 + ct2 + m2 + dc2 ] Trong sai số gá đặt lấy nh sau: [ ] = 13 ữ 15 cg dung sai khoảng cách kích thớc nguyên công thiết kế đồ gá = 0,2 (mm) [gd] = 1/3 0,2 = 0,07 (mm) Tính sai số chuẩn đồ gá: Do chi tiết gá mặt phẳng có chốt trụ nên ta có c = 2e E khe hở rãnh chốt trụ ngắn ta có: e = 0,015 c = 2e = 0,015 = 0,03 + Sai số kẹp chặt: Do phơng lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc thực nên ta có: k = SV: Nguyễn Văn Tuấn 41 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí + Sai số mòn đồ gá: m = N Trong N số lợng chi tiết đợc gia công đồ gá hệ số phụ thuộc cấu định vị định vị phiến tỳ nên ta có: = 0,2 Vậy: m = 0,2 4000 = 0,035 (mm) Sai số điều chỉnh dc = (0,1 ữ 0,15) àm Ta lấy đợc dc = 0,1àm = 0,1mm Thay tất sai số tìm đợc vào công thức tính sai số chế tạo cho phép đồ gá ta đợc: [ ct ] = [0,07 ] [0,03 2 ] + 0,000001412 + 0,012 = 0,06 (mm) Từ giá trị sai số chế tạo cho phép nh ta đặt yêu cầu chế tạo đồ gá nh sau: Độ không song song bề mặt định vị đồ gá đế đồ gá 0,06mm Độ không vuông góc tâm chốt định vị với mặt định vị 0,06mm Độ không vuông góc tâm bạc dẫn hớng với đế đồ gá 0,06mm SV: Nguyễn Văn Tuấn 42 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Bảng thống kê chi tiết vật liệu đồ gá Vị trí Tên gọi Thân đồ gá Khối V Phiến tỳ Bạc dẫn hớng Vít M8 Bản lề Vít Vít M10 Số lợng 1 1 1 Vật liệu Thép 45 Thép 45 Thép CT3 Thép Y10A Thép 45 Thép 45 Thép 45 Thép CT3 Thuyết minh đồ gá Chi tiết gia công đợc đặt khối V nhờ cấu định vị mặt đáy bậc tự do, mặt bên khối V với mặt chi tiết hạn chế đợc bậc tự Chốt ngắn (5) định vị bậc tự Chi tiết đợc kẹp chặt đồ gá nhờ vít (8) cấu dẫn hớng đợc kẹp chặt Quá trình tháo lắp chi tiết đợc thực nh sau: Tháo lỏng vít (8) nhấc dẫn SV: Nguyễn Văn Tuấn 43 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, tính toán thiết kế đồ án, đợc hớng dẫn tận tình thầy Nguyễn Việt hùng thầy cô giáo khoa khí với nỗ lực thân đến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Với đề tài Gia công chi tiết Trục em đa phơng án chế tạo chi tiết tối u nhằm đem lại hiệu kinh tế, nhằm bớt tối đa sức lao động ngời công nhân Trong trình thiết kế đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy, thời gian làm đồ án có hạn cộng với kiến thức hạn chế nên đề tài Trục em không tránh khỏi thiếu xót Vì em mong đợc bảo thầy cô giáo ý kiến đóng góp bạn đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 10 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Văn Tuấn SV: Nguyễn Văn Tuấn 44 Lớp CK1 K55 [...]... lại công suất máy, ta chỉ cần nghiệm công suất máy cho tiện thô Nếu tiện thô đảm bảo thì tiện tinh cũng đảm bảo SV: Nguyễn Văn Tuấn 20 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Tính thời gian chạy máy: T= L + L1 + L2 S t SV: Nguyễn Văn Tuấn 21 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí 5 Nguyên công V Tiện côn ngoài 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Định vị: Trục đợc gá... Văn Tuấn 24 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí Đối với tiện tinh thì không phải nghiệm lại công suất máy, ta chỉ cần nghiệm công suất máy cho tiện thô Nếu tiện thô đảm bảo thì tiện tinh cũng đảm bảo SV: Nguyễn Văn Tuấn 25 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí 5 Nguyên công V Phay răng 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Nội dung: Phay răng đạt Z = 21; m = 3 -... Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn SV: Nguyễn Văn Tuấn 33 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí 10 Nguyên công X Mài then 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Định vị: Dùng 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do - Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài 3451 có công suất động cơ N = 3 (Kw) - Chọn dao: Chọn đá mài 3 có D = 100; H = 6; d = 10 Vật liệu mài 6C, độ hạt 40-168 3 Tính toán chế. .. 94,2 (m/phút) 1000 1000 Đối với phay tinh thì máy vẫn đảm bảo an toàn vì vậy không cần nghiệm công suất SV: Nguyễn Văn Tuấn 31 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí 8 Nguyên công VIII Nhiệt luyện Sơ đồ nguyên công nh hình vẽ 9 Nguyên công IX Mài răng 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Định vị: Dùng 2 mũi tâm - Chọn máy: Chọn máy mài chuyên dùng 58K70B có công suất động... phải nghiệm lại công suất máy, ta chỉ cần nghiệm công suất máy cho tiện thô Nếu tiện thô đảm bảo thì tiện tinh cũng đảm bảo Tính thời gian chạy máy: T= L + L1 + L2 S t SV: Nguyễn Văn Tuấn 17 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí 4 Nguyên công IV Tiện thô và tinh 25 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Định vị: Trục đợc gá trên 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do: Tịnh tiến... 0,10,7 0,813 = 551,53 (N) So sánh với thuyết minh th của máy thấy 2P0 < [P] Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn c Tính công suất cắt: N CG = M X n 1,11.2000 = = 0,227 (Kw) 9750 9750 So sánh Ncg < [N] vậy máy đảm bảo an toàn III Nguyên công III Tiện thô và tiện trục 86 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Định vị: Trục đợc gá trên 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do: Tịnh tiến theo... 250,75 0,010,85 4,20,7 = 0,79 (Kw) Nghiệm công suất thấy Ncg < [N] Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn SV: Nguyễn Văn Tuấn 34 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí XI Nguyên công XI Mài tròn ngoài 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Định vị: Định vị trên 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do - Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài 312 có công suất động cơ N = 3 (Kw) - Chọn dao: Chọn... Nguyên công VII Phay then hoa 1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ 2 Phân tích nguyên công - Nội dung: Phay then đạt yêu cầu kỹ thuật - Chọn máy: Máyphay 6H12 có N = 7 (Kw) SV: Nguyễn Văn Tuấn 28 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí - Chọn dao: Dao phay then hoa loại 1 có: D = 50 (mm), d = 13(mm); z = 40 (mm); B = 6 - Vật liệu dao P6M5 - Bậc thợ: 3/7 3 Xác định chế độ cắt Đối với phay thô a Chiều... 931,7.9,42 = = 0,143 (kw) 1020.60 1020.60 So với thuyết minh th của máy thấy: Ncg < [N] Vậy máy làm việc đợc theo tính toán Tính thời gian chạy máy: Ta có: T = L + L1 + L2 S t B Đối với khoan 2 lỗ tâm: a Chiêu sâu cắt: t= d 5 = = 2,5 (mm) 2 2 b Lợng chạy dao: Bảng 5 25 chọn S = 0,1 (mm/v) c Tốc độ cắt: SV: Nguyễn Văn Tuấn 12 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM V= Khoa Cơ khí CV D q K V T m S Y Bảng 5-28 có: CV... 175,84-0,15 0,673 = 935,28 (N) e Tính công suất cắt: N= PZ V 935,28.175,84 = = 2,69 (kw) 1020.60 1020.60 So với thuyết minh th của máy thấy: Ncg < [N] Vậy máy làm việc đợc theo tính toán Đối với tiện tinh: a Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) SV: Nguyễn Văn Tuấn 23 Lớp CK1 K55 Đồ án môn học CTM Khoa Cơ khí b Lợng chạy dao Lợng chạy dao theo bảng 5 14 (STCNCTM II) chọn S = 0,2 (mm/v) c Tốc độ cắt: Cv K V T t X