thiet ke quy trinh gai cong chi tet truc khyur

- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Lời nói đầu: Thiết kế chế tạo tập hợp nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn Mỗi công đoạn trình thiết kế chế tạo có vai trò nhiệm vụ riêng Quá trình thiết kế đợc coi hoàn thiện mà ý tởng nhà thiết kế đa phải có tính u việt tính sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập cuối tính công nghệ Tính công nghệ sản phẩm tính chất mô hình nhà thiết kế đa có cấu tạo cho khả công nghệ đất nớc thực đợc hạn chế thấp giá thành chế tạo Tính công nghệ mô hình thiết kế có ý nghĩa vô quan trọng sản phẩm chế tạo Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc nhiều vào công nghệ sản suất Công nghệ sản suất đơn giản giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc dẫn tới giảm đợc giá thành chế tạo Chính vậy, việc thiết kế quy trình công nghệ tối u có ý nghĩa quan trọng thiết kế, sản suất, chế tạo Nắm vững đặc tính công nghệ quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có nhìn tổng quát làm cho ý tởng thiết kế ngời kỹ s phù hợp với khả công nghệ đảm bảo chắn ý tởng thực đợc Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm mục đích nh Làm đồ án công nghệ chế tạo máy dịp để sinh viên làm quen với quy trình chế tạo sở cho ý tởng thiết kế sau Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết TRục nối với nội dung sau: - 01 vẽ A0 trình bày nguyên công - 01 vẽ A3 thể vẽ chi tiết - 01 vẽ A3 thể vẽ lồng phôi - 01 thuyết minh A4 Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Thành thuộc môn chế tạo máy tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành tiến độ công việc đợc giao với chất lợng đảm bảo Do thời gian hạn chế nên đồ án tránh đợc thiếu sót, mong đợc đóng góp ý kiến sửa sai thầy giáo bạn Học viên: Nguyễn Việt Nga Phần I Phân tích sản phẩm chọn phôI 1.1 Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật: - Chi tiết "Trụ nối hai bậc " chi tiết dạng trục rỗng dùng để nối hai trục Quá trình làm việc chi tiết chịu uốn, nén (hoặc kéo ), xoắn, cắt, va đập, ma sát, mài mòn Tải trọng tác dụng tải trọng tĩnh tải trọng động (thuộc loại trung bình ) Hình thức gia tải từ từ tăng đột ngột Môi trờng làm việc nh khí quyển, nớc, dầu bôi trơn môi trờng khác Do chi tiết bị phá huỷ bền mỏi Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành - Chi tiết có kích thớc khuôn khổ: Chiều dài : 124mm Chiều rộng: 35mm Chi tiết thuộc loại nhỏ, trọng lợng trung bình - Kết cấu chi tiết gồm: + Khối trụ 35-0,017 có cấp xác IT9 cấp độ nhám Rz = 20(cấp 5) + Khối trụ 1500,043 có cấp xác IT9 cấp độ nhám bề mặt Ra=2,5(cấp 6) + Khối lỗ 10 0+0,036 có cấp xác IT9 cấp độ nhám bề mặt Ra= 2,5(cấp 6) + Khối lỗ có cấp độ nhám bề mặt Ra = 2,5(cấp 6) + Khối lỗ thuộc phần trụ 15 - Các bề mặt làm việc chủ yếu: + Mặt trụ 15 + Khối lỗ + Khối trụ 35 - Mặt trụ 15 mặt lỗ 10, có cấp xác cấp độ nhám Ra=2,5 yêu cầu hoàn toàn hợp lí chúng phải lắp ghép với chi tiết khác - Cấp độ nhám bề mặt lại Rz = 20(cấp 5) yêu cầu cao bề mặt bề mặt không làm việc, yêu cầu nh tăng chi phí gia công cắt gọt, làm tăng giá thành sản phẩm Tuy nhiên để nâng cao tính thẩm mỹ khả chịu lực chi tiết yêu cầu chấp nhận đợc - Dạng sản xuất chi tiết loạt vừa - Trang thiết bị sản xuất tuỳ chọn - Yêu cầu độ cứng 45-52 HRC, để đạt đợc độ cứng ta tiến hành nhiệt luyện phơng pháp hoá nhiệt luyện(tôi ram cao) Sở dĩ phải tiến hành nhiệt luyện nhằm đảm bảo tính chi tiết phù hợp với điều kiện làm việc, mà phơng pháp nhiệt luyện phơng pháp hoá nhiệt luyện phơng pháp đảm bảo đồng thời tính tổng hợp tính công nghệ cao 1.2 Phân tích tính công nghệ kết cấu sản phẩm: - Chi tiết có chiều dài lớn 124mm, chiều cao lớn 35mm lỗ 10 chi tiết có độ cứng vững cao - Chi tiết có dạng trục bậc nhằm đảm bảo điều kiện lắp ghép đồng thời phù hợp với điều kiện phân bố tải trọng dọc trục để giảm tối đa đờng kính trục nhng đảm bảo điều kiện bền làm việc tin cậy.Tuy nhiên kết cấu trục trục bậc gây tập trung ứng suất làm giảm độ bền chi tiết Để làm giảm tập trung ứng suất ta làm lỗ góc lợn chuyển tiếp - Các mặt đầu mặt bên có ba via, cạnh sắc không làm rãnh tròn mà thay mặt vát( x 45 0) gia công thuận tiện hơn, kinh tế so với làm rãnh tròn ( phải có dao định hình ) Đồng thời hình dáng, kích thớc mặt vát hoàn toàn giống để thuận tiện trình gia công, giảm số lợng dao, tăng hiệu kinh tế - Chi tiết dạng trục bậc có ỗ cách 2mm nên dễ gây biến dạng gia công nhiệt luyện 1.3 Phân tích vật liệu chọn phôi: 1.3.1 Phân tích vật liệu: Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành - Chọn vật liệu chế tạo phôi ngời ta thờng vào : + Dạng sản xuất + Điều kiện làm việc chi tiết + Tính công nghệ chi tiết + Tính chất lý chi tiết + Giá thành sản phẩm Nhằm mục đích chi tiết đảm bảo chất lợng giá thành rẻ - Yêu cầu vật liệu phải có : + Cơ tính tổng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai, tính mài mòn ) + Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt, tính gia công áp lực, tính hàn ) - Do đặc điểm làm việc chi tiết điều kiện chịu tải trọng tĩnh tải trọng va đập trung bình tiết phải đảm bảo độ bền độ dai Do sử dụng loại thép hoá tốt (Thuộc thép kết cấu \ thép hợp kim ) Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc điểm vài nhóm thép hoá tốt dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết: Nhóm thép bon ( Thuộc thép hoá tốt ) : + Rẻ + Tính công nghệ tốt + Độ thấm thấp độ cứng không đồng + Cơ tính không cao + ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng không lớn: trục truyền, trục khuỷu động + Điển hình : C45 Nhóm thép Crôm : + Cơ tính tổng hợp cao + Tính chống ram tốt giảm ứng suất d bên + Độ bền, giá thành, độ thấm cao chút so vối nhóm thép bon + Tính công nghệ nhóm thép bon + ứng dụng chế tạo chi tiết có tốc độ, áp suất riêng chịu tải trọng trung bình: trục, bánh răng, hộp giảm tốc + Điển hình : 40Cr ( Tốt nhóm ) Nhóm thép Crôm Măng gan Crôm Măng gan Silic : + Tơng đối rẻ (Đắt nhóm thép Crôm chút ) + Cơ tính cao + Tính công nghệ tốt + ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng tơng đối cao: trục, kết cấu chịu lực + Điển hình : 30CrMnSi Thành phần hoá học số mác thép hoá tốt Mác thép C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) S(%) 40 Cr 0.37 - 0.44 0.17 - 0.37 0.50 - 0.80 0.80 -1.10 0.25 0.004 C 45 0.42 - 0.49 0.17 - 0.37 0.50 - 0.80 0.25 0.25 0.004 30CrMnSi 0.28 - 0.35 0.90 - 1.20 0.80 - 1.10 0.80 - 1.10 0.25 0.035 - Kết luận: + Có thể thay vật liệu thép 45 vật liệu thuộc nhóm thép crôm có tính tổng hợp tốt hơn, giảm đợc ứng suất d( Ví dụ : 40Cr) Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành + Có thể thay vật liệu thép 45 vật liệu thuộc nhóm thép Crôm Mănggan Crôm Mănggan Silic \ thép hoá tốt đắt chút nhng có tính tốt chịu đợc tải trọng lớn hơn(Ví dụ : 30CrMnSi) 1.3.2 Chọn phôi: Để chế tạo chi tiết Trục nối sử dụng loại phôi chủ yếu sau: + Phôi + Phôi đúc (Đúc khuôn cát đúc khuôn kim loại ) + Phôi cán ống (Phôi cán hình) + Phôi rèn tự + Phôi dập Sau ta xem xét đặc điểm loại phôi: 1.3.2.1 Phôi thanh: - Ưu điểm: + Không cần phí gia công chế tạo phôi + Phù hợp chi tiết dạng trục trơn + Chế tạo chi tiết nhanh - Nhợc điểm: + Hệ số sử dụng kim loại thấp + Quy trình công nghệ gia công chi tiết dài tổn hao (Máy, dao, nguyên công) làm tăng chi phí sản xuất + Chất lợng sản phẩm thấp - áp dụng: + Thờng chế tạo chi tiết dạng trục trơn trục bậc chênh lệch + Dạng sản xuất thờng dùng: đơn hàng loạt nhỏ 1.3.2.2 Phôi đúc (Đúc khuôn cát đúc khuôn kim loại ): a) Phôi đúc khuôn cát: - Ưu điểm: + Có thể chế tạo phôi có hình dạng gần giống chi tiết + Quá trình công nghệ đơn giản + Trang thiết bị đơn giản, vốn đầu t - Nhợc điểm: + Tốn kim loại hệ thống rót, đậu ngót đậu + Sản phẩm có nhiều khuyết tật, chất lợng bề mặt, tính thấp, lợng d gia công lớn + Độ xác phôi thấp + Hệ số sử dụng kim loại trung bình - áp dụng: Thờng áp dụng sản xuất đơn b) Phôi đúc khuôn kim loại: - Ưu điểm: + Sản phẩm có chất lợng bề mặt, tính cao, lợng d gia công + Độ xác cao + Hệ số sử dụng kim loại cao + Năng suất cao - Nhợc điểm: + Chế tạo khuôn phức tạp + Giá thành cao - áp dụng: Thờng áp dụng sản xuất hàng loạt hàng khối 1.3.2.3 Phôi cán ống (Phôi cán hình ): - Ưu điểm: Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành + Phôi có hình dạng gần giống chi tiết + Hệ số sử dụng kim loại cao + Sản phẩm có chất lợng bề mặt, tính cao, lợng d gia công + Năng suất cao + Thuận tiện trình khí hoá tự động hoá - Nhợc điểm: + Đòi hỏi đầu t máy móc làm kinh phí đầu t lớn -áp dụng: Thờng áp dụng sản xuất hàng loạt 1.3.2.4 Phôi rèn tự do: - Ưu điểm: + Phơng pháp đơn giản + Sản phẩm có tính tốt (Tốt đúc) + Hệ số sử dụng kim loại trung bình - Nhợc điểm: + Lao động nặng nhọc + Chất lợng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thể lực trình độ công nhân + Độ xác kích thớc chất lợng bề mặt thấp + Năng suất thấp - áp dụng: Thờng áp dụng sản xuất đơn sửa chữa 1.3.2.5 Phôi dâp: - Ưu điểm: + Năng suất cao + Phôi có hình dạng gần giống chi tiết + Sản phẩm có chất lợng bề mặt, tính cao, lợng d gia công + Hệ số sử dụng kim loại cao + Thao tác đơn giản quy trình công nghệ + Thuận tiện trình khí hoá tự động hoá - Nhợc điểm: Chi phí đầu t khuôn máy lớn - áp dụng: Thờng áp dụng sản xuất hàng loạt hàng khối - Chọn phôi ngời ta thờng vào: + Vật liệu tính vật liệu chi tiết mà thiết kế đòi hỏi + Kích thớc, hình dáng, kết kấu chi tiết + Dạng sản xuất sản lợng chi tiết + Khả đạt độ xác yêu cầu kỹ thuật phơng pháp chế tạo phôi + Hoàn cảnh cụ thể nhà máy - Yêu cầu chọn phôi: + Lợng d gia công nhỏ + Có hình dạng gần giống chi tiết để giảm nguyên công gia công máy + Có hình dạng đơn giản, phù hợp với điều kiện trang bị công nghệ + Rẻ tiền Nhằm mục đích: đạt chất lợng tốt giá thành rẻ - Nhận xét: + Điều kiện làm việc chịu tải trọng va đập tải trọng động trung bình chi tiết phải có tính đảm bảo nên không sử dụng phôi đúc khuôn cát + Dạng sản xuất chi tiết loạt vừa nên không sử dụng phôi rèn tự do, phôi đúc khuôn cát, phôi Vì sử dụng phôi dập, phôi cán hình phôi đúc khuôn kim loại Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Căn vào điều kiện làm việc, vật liệu, tính dạng sản xuất chi tiết ta chọn phôi dập Phơng pháp chế tạo phôi dập khuôn hở, tạo đợc hình dáng phôi gần giống với chi tiết gia công Chế tạo phôi: - Vì chi tiết đòi hỏi phải gia công cắt gọt sau dập nóng phải tiến hành nhiệt luyện sơ để cải thiện tính cắt gọt phôi - Sau dập nóng phôi thờng đợc mang ủ (Thờng ủ hoàn toàn ), thờng hoá ram cao - Quy trình công nghệ chế tạo phôi thờng là: Tính toán kích thớc, trọng lợng, chuẩn bị phôi Nung phôi Dập nóng Cắt ba via lớp cha thấu Nắn phôi Làm sạch, tinh chỉnh, nhiệt luyện sơ Kiểm tra, đóng gói -Thông thờng phôi đợc gia công theo sơ đồ nh sau : Phôi Dập nóng Nhiệt luyện sơ Gia công thô Gia công tinh Nhiệt luyện kết thúc Gia công tinh Công nghệ nhiệt luyện phôi thép hoá tốt(nhiệt luyện sơ bộ) Điểm tới ủ (hoặc ram cao) Thờng hoá hạn Ac1 ,Ac3, Nhiệt độ Làm Độ cứng Nhiệt độ Độ cứng HB Ms nguội HB C C 40 Cr 743 - 782 820 - 840 Lò 830 - 880 207 250 Mác thép Công nghệ nhiệt luyện phôi thép hoá tốt(nhiệt luyện sơ bộ) Tôi Ram Mác Nhiệt Nguộ Nhiệt Nguội thép độ C i độ C 830Nớc 400Nớc Cr 40 860 600 850 Dầu 500 dầu b Mpa Cơ tính ch % Mpa 980 784 % ak % 45 59 Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Phần Thiết kế trình công nghệ 2.1 Xác định đờng lối công nghệ: - Ta biết số lợng nguyên công phụ thuộc vào phơng pháp thiết kế nguyên công - Trong thực tế có phơng pháp thiết kế nguyên công phụ thuộc vào trình độ phát triển sản xuất ngành chế tạo máy, phơng pháp tập trung nguyên công phân tán nguyên công - Trong đồ án ta sử dụng phơng pháp tập trung nguyên công kết hợp phơng pháp phân tán nguyên công (Bố trí nhiều bớc công nghệ nguyên công kết hợp bố trí bớc công nghệ nguyên công) Bởi áp dụng phơng pháp tạo điều kiện tăng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành lập kế hoạch sản xuất nh phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế nớc ta Tuy nhiên áp dung phơng pháp cần ý tính toán phân chia số máy, số ngời, nh khả làm việc máy tay nghề công nhân cách hợp lý 2.2 Thiết kế tiến trình công nghệ: - Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự nguyên công cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh chi tiết ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu Trong nguyên công đợc thc theo nguyên lý ứng với phơng pháp gia công thích hợp với kết cấu chi tiết Khi xác định phơng pháp gia công cho bề mặt thờng vào đặc điểm sau: Khả tạo hình phơng pháp gia công Vị trí bề mặt chi tiết gia công, tránh va đập cắt Kích thớc bề mặt gia công, kích thớc tổng thể chi tiết gia công phạm vi gá đặt phôi máy thực phơng pháp gia công Độ xác đạt đợc phơng pháp gia công Điều kiện sản xuất thực tế đơn vị - Phơng pháp gia công bề mặt nh sau: Gia công bề mặt trụ 15, 35: + Các phơng pháp gia công chủ yếu: tiện, mài + Yêu cầu kỹ thuật: cấp xác IT8, cấp độ nhám bề mặt Ra = 1.25 sau nhiệt luyện cấp xác tăng cấp cấp độ nhám bề mặt giảm đến cấp + Chọn bớc gia công: Tiện thô Tiện tinh Nhiệt luyện Mài tinh (Mài tròn ngoài) Gia công lỗ 10: + Các phơng pháp gia công chủ yếu: Khoan, doa thô, doa tinh + Yêu cầu kỹ thuật: cấp xác IT8, cấp độ nhám bề mặt Ra = 1.25 sau nhiệt luyện cấp xác tăng cấp cấp độ nhám bề mặt giảm đến cấp + Chọn bớc gia công: Khoan Doa tinh Nhiệt luyện Gia công lỗ 8: + Các phơng pháp gia công chủ yếu: Khoan, doa tinh + Yêu cầu kỹ thuật: cấp độ nhám bề mặt Ra = 1.25 sau nhiệt luyện cấp độ nhám bề mặt giảm đến cấp + Chọn bớc gia công: Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành KhoanDoa tinh Nhiệt luyện Gia công rãnh bán nguyệt 8: + Các phơng pháp gia công chủ yếu: phay + Yêu cầu kỹ thuật: cấp độ nhám bề mặt Ra = 2,5 sau nhiệt luyện cấp độ nhám bề mặt giảm đến cấp - Cấu trúc nguyên công: Nguyên công 1: Phay mặt đầu khoan lỗ tâm Nguyên công 2: Tiện thô bề mặt trụ Nguyên công 3: Tiện tinh bề mặt trụ vát mép Nguyên công 4: Khoan, doa tinh lỗ 10 Nguyên công 5: Khoan, doa tinh lỗ Nguyên công 6: Phay rãnh bán nguyệt Nguyên công 7: Nhiệt luyện Nguyên công 8: Mài mặt trụ 2.3 Thiết kế nguyên công: 2.3.1 Nguyên công 1: Phay mặt đầu khoan lỗ tâm: Sơ đồ nguyên công a/ Chọn chuẩn thô: Bề mặt trụ bề mặt gờ đầu trục b/ Gá: Hai khối chữ V ngắn gờ chữ V c/ Chọn máy: Tra bảng 25[1] chọn máy phay khoan tâm bán tự động, ký hiệu MP- 76M có thông số sau: - Đờng kính gia công: 25-80mm - Giới hạn số vòng quay giao phay: 270-1255(vòng/phút) - Công suất động phay- khoan: 5,5-1,1(kW) d/ Chọn dụng cụ cắt: - Dao phay: Tra bảng 4-92[2] chọn dao phay mặt đầu thép gió có thông số sau: D= 63(mm); L= 40(mm); d= 27(mm); z= 14răng - Dụng cụ khoan tâm: Tra [5] ta chọn mũi khoan tâm kiểu A có thông số sau: D= 5,3mm; d= 2,5mm e/ Các bớc nguyên công: - Phay mặt đầu đạt kích thớc chiều dài 124mm - Khoan lỗ tâm 2.3.2 Nguyên công 2: Tiện thô hai mặt trụ: Sơ đồ nguyên công Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành a/ Chọn chuẩn: Hai bề mặt côn lỗ tâm b/ Gá: lỗ tâm kẹp tốc khống chế bậc tự c/ Chọn máy: Tra bảng 9-3[2] chọn máy tiện T616 có thông số sau: - Đờng kính lớn chi tiết gia công đợc thân máy: 320mm - Khoảng cách hai đầu tâm: 750mm - Số cấp tốc độ trục chính: 12 - Phạm vi tốc độ trục chính: 44-1980(vòng/phút) - Công suất động truyền động chính: 4,5kW - Kích thớc phủ bì máy: 2355x852x1225mm d/ Chọn dao cắt: Tra bảng 4-6[2] chọn dao tiện thân cong có góc nghiêng 90 (trái) gắn mảnh thép gió, có kích thớc là: h x b x l = 16x10x100(mm) n = 4mm l = 12mm R = 0,5mm e/ Các bớc nguyên công: - Tiện thô trụ đạt: 36,3 dài 50mm - Tiện thô trụ đạt 16,2 dài 74mm 2.3.3 Nguyên công 3: Tiện tinh bề mặt trụ vát mép Sơ đồ nguyên công Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành a/ Chọn chuẩn: Hai bề mặt côn lỗ tâm b/ Gá: lỗ tâm kẹp tốc khống chế bậc tự c/ Chọn máy: Tra bảng 9-4[2] chọn máy tiện 1K62 có thông số sau: - Đờng kính lớn chi tiết gia công đợc thân máy: 400mm - Khoảng cách hai đầu tâm: 710- 1000mm - Số cấp tốc độ trục chính: 23 - Phạm vi tốc độ trục quay thuận: 12,5-2000(vòng/phút) - Công suất động truyền động chính: 7,5-10kW - Kích thớc phủ bì máy: 2522x1166x1324mm d/ Chọn dao: - Tra bảng 4-6[2] chọn dao tiện thân cong có góc nghiêng 90 (trái) gắn mảnh hợp kim cứng, có kích thớc là: h x b x l = 20x16x120(mm) n = 6mm l = 16mm R = 1,0mm - Tra bảng 4-4[2] chọn dao tiện thân cong gắn mảnh thép gió, có kích thớc là: h x b x l = 16x10x100(mm) m = 6mm a = 10mm; r = 0,5mm; = 450 e/ Các bớc nguyên công: - Tiện tinh trụ đạt 35 dài 50mm - Tiện tinh trụ đạt 15 dài 74mm - Tiện vát mép15, 35 kích thớc 2x450 - Tiện vát mép đầu trụ 35 kích thớc 2x450 2.3.4 Nguyên công 4: Khoan, doa tinh lỗ 10 Sơ đồ nguyên công a/ Chọn chuẩn: Bề mặt trụ gờ đầu trụ b/ Gá: Hai khối chữ V ngắn gờ chữ V Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 10 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành c/ Chọn máy: Máy tiện 1K62 (các thông số giống nguyên công 3) d/ Chọn dao: - Tra bảng 4-41[2] chọn dao khoan ruột gà đuôi trụ kiểu II có kích thớc sau: d= 9,8mm; L= 89mm; l= 43mm - Dao doa tinh: Tra bảng 4-49[2] chọn mũi doa điều chỉnh đợc, gắn mảnh hợp kim cứng, chuôi côn có thông số: D= 10mm; L= 181,5mm; l= 114mm e/ Thứ tự bớc nguyên công: - Khoan lỗ 9,8 sâu dọc trục 40mm - Doa tinh lỗ đạt 10, sâu 40mm - Khoét côn mặt đầu: 1x450 2.3.5 Nguyên công 5: Khoan lỗ 8: Sơ đồ nguyên công a/ Chọn chuẩn: Bề mặt trụ, bề mặt gờ đầu trụ bề mặt lỗ b/ Gá: Khối chữ V bậc ngắn, góc chữ V 600 có cấu chỉnh lò xo định vị góc khoan 1200 c/ Chọn máy: Tra bảng 9-21[2] chọn máy khoan đứng 2H125 có thông số sau: - Đờng kính lớn khoan đợc: 25mm - Số cấp tốc độ trục chính: 12 - Phạm vi tốc độ trục chính: 45-2000 - Công suất động chính: 2,2kW - Kích thớc phủ bì máy: 1130x805x2290mm d/ Chọn dao: - Tra bảng 4-41[2] chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ, kiểu II có thông số sau: d= 7,8mm; L= 79mm; l= 37mm e/ Thứ tự bớc nguyên công: - Khoan thứ tự lỗ 7,8 vuông góc với trục, thông với lỗ dọc trục 10 - Khoan theo thứ tự lỗ vuông góc với trục tạo với lỗ góc 120 , thông với lỗ dọc trục 10 Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 11 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành 2.3.6 Nguyên công 6: Doa lỗ Sơ đồ nguyên công a/ Chọn chuẩn: Bề mặt trụ, bề mặt gờ đầu trụ bề mặt lỗ b/ Gá: Khối chữ V bậc ngắn, góc chữ V 600 có cấu chỉnh lò xo định vị góc doa 1200 c/ Chọn máy: Tra bảng 9-21[2] chọn máy khoan đứng 2H125 có thông số sau: - Đờng kính lớn khoan đợc: 25mm - Số cấp tốc độ trục chính: 12 - Phạm vi tốc độ trục chính: 45-2000 - Công suất động chính: 2,2kW - Kích thớc phủ bì máy: 1130x805x2290mm d/ Chọn dao: - Tra bảng 4-49[2] chọn mũi doa hợp kim cứng chuôi trụ, có thông số sau: D= 8mm; L= 90mm; l= 16mm e/ Thứ tự bớc nguyên công: - Doa thứ tự lỗ 7,8 vuông góc với trục, thông với lỗ dọc trục 10 - Doa theo thứ tự lỗ vuông góc với trục tạo với lỗ góc 1200, thông với lỗ dọc trục 10 2.3.6 Nguyên công 6: Phay rãnh bán nguyệt Sơ đồ nguyên công Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 12 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành a/ Chọn chuẩn:Các bề mặt trụ gờ đầu trục bậc với bề mặt lỗ b/ Gá: Giống nguyên công 5, thêm chốt định vị góc 70 so với lỗ c/ Chọn máy: Tra bảng 19[1] chọn máy phay 6H10 có thông số sau: - Khoảng cách từ trục mặt đầu dao tới bàn máy: 50-350mm - Kích thớc bàn máy: 20x800mm - Số cấp chạy dao: 12 - Giới hạn chạy dao: + Chạy dao dọc : 25-1120mm + Chạy dao ngang: 18-800mm + Chạy dao đứng : 9-400mm - Số cáp tốc độ: 12 - Công suất động cơ: 3kW - Kích thớc máy: 1720x1750mm d/ Chọn dao: Tra bảng 4-90[2] chọn dao phay định hình bán nguyệt lồi có kích thớc bản: R= 4,0mm; D= 80mm; B= 8,0mm; d= 27mm; số z= 10 2.3.7 Nguyên công 7: Nhiệt luyện 2.3.8 Nguyên công 8: Mài mặt trụ 35 Sơ đồ nguyên công Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 13 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành a/ Chọn chuẩn: Các bề mặt côn lỗ tâm bề mặt vát mép lỗ 10 b/ Gá: Mũi chống tâm c/ Chọn máy: Tra bảng 10[1] chọn máy mài tròn 3A110, có thông số sau: - Đờng kính gia công lớn nhất: 140mm - Chiều dài gia công lớn nhất: 180mm - Tốc độ bàn máy: 0,03-4(mm/phút) - Đờng kính đá mài: 250mm - Số vòng quay trục chính: 2340; 2860(vòng/phút) - Công suất động cơ: 1,5kW d/ Chọn đá mài: Tra bảng 4-170[2] chọn đá mài có thông số sau: D= 125mm; H= 100mm; d= 51mm 2.4 Tra lợng d cho nguyên công: - Xác định lợng d gia công cho bề mặt vào: Vật liệu chi tiết Phôi phơng pháp chế tạo phôi Tiến trình công nghệ gia công bề mặt Sơ đồ gá đặt chi tiết gia công bề mặt Kích thớc, yêu cầu kỹ thuật bề mặt gia công Căn vào phơng pháp chế tạo phôi kích thớc phôi rèn tra bảng [2] ta có bảng tra lợng d cho nguyên công nh sau: Nguyên công Bớc Nội dung bớc I Phay mặt đầu Khoan lỗ tâm II Tiện thô trục 36,3 dài 50mm Tiện thô trục 16,2 dài 74mm III Tiện tinh trụ đạt 35,2 dài 50mm Tiện tinh trụ đạt 15 dài 74mm Tiện vát mép15, 35 kích thớc 2x450 Tiện vát mép đầu trụ 35 kích thớc 2x450 IV Khoan lỗ 9,8 Doa tinh lỗ đạt 10 V Khoan lỗ 7,8 Doa lỗ Khoan lỗ 7,8 Doa lỗ Lợng d Ghi 1,8 1,0 0,9 0,2 0,2 0,2 Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 14 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành VI Phay rãnh bán nguyệt 2,5 VII Nhiệt luyện VIII Mài mặt trụ 35 0,4 2.5 Tra chế độ cắt cho nguyên công Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau: - Đầu tiên ta chọn chế độ cắt phù hợp với yêu cầu độ nhám bề mặt, yêu cầu nâng cao suất - Tra lợng chạy dao - Tra tốc độ cắt: Khi tra đợc tốc độ cắt tính đén hệ số điều chỉnh ta tính số vòng quay tính toán, sau chọn số vòng quay theo máy - Từ thông số ta tra công suất cắt cần thiết với công suất máy Nếu thấy nhỏ thoả mãn, không phải chọn lại - Tính thời gian máy Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho nguyên công nh sau: a/ Tra chế độ cắt cho nguyên công I: Chế độ cắt t(mm) S(mm/v) Bớc Phay mặt đầu 0,1 Khoan lỗ tâm 0,2 b/ Tra chế độ cắt cho nguyên công II: Chế độ cắt t(mm) S(mm/v) Bớc 0,9 0,4 Tiện thô trụ 36,3 0,4 Tiện thô trụ 16,2 c/ Tra chế độ cắt cho nguyên công III: Chế độ cắt Bớc Tiện tinh trụ 35,2 Tiện tinh trụ 15,3 Tiệnvát mép15, 35 kích thớc 2x450 Tiện vát mép đầu trụ 35 kích thớc 2x450 n(v/p) Nc(kW) To(ph) 318 318 4,6 3,2 0,3 0,06 n(v/p) Nc(kW) To(ph) 1980 1980 3,4 3,4 0,08 0,118 t(mm) S(mm/v) n(v/p) Nc(kW) To(ph) 0,45 0,45 - 0,20 0,1 0,2 2000 2000 503 3,4 3,4 1,4 0,175 0,47 0,05 - 0,2 503 1,4 0,05 n(v/p) Nc(kW) To(ph) 960 960 1 0,625 0,6 n(v/p) Nc(kW) To(ph) 1360 0,17 d/ Tra chế độ cắt cho nguyên công IV: Chế độ cắt t(mm) S(mm/v) Bớc 4,9 0,1 Khoan lỗ 9,8 0,02 0,1 Doa tinh lỗ 10 e/ Tra chế độ cắt cho nguyên công V: Chế độ cắt t(mm) S(mm/v) Bớc 3,2 0,17 Khoan lỗ 7,8 Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 15 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Doa tinh lỗ Khoan lỗ 7,8 Doa tinh lỗ 0,1 3,2 0,1 0,48 0,17 0,48 f/ Tra chế độ cắt cho nguyên công VI: Chế độ cắt t(mm) S(mm/v) Bớc Phay rãnh bán nguyệt 2,5 54 680 1360 680 1 0,12 0,17 0,12 n(v/p) Nc(kW) To(ph) 1180 3,4 0,05 g/ Tra chế độ cắt cho nguyên công VIII: Chế độ cắt t(mm) Vph(m/ph) S(mm/vgct) N(vg/ph) Bớc 0,1 35 1240 Mài mặt trụ 35 To(ph) 0,05 Phần tính toán, Thiết kế đồ gá Trong phần ta tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan lỗ8 Đồ gá khoan đợc dùng máy khoan để xác định vị trí tơng quan phôi dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ nh khoan, khoét, ta rô nhằm nâng cao suất độ xác gia công đồng thời giảm nhẹ căng thẳng nh cải thiện điều kiện làm việc của công nhân, không cần bậc thợ cao 3.1 Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan: 3.1.1 Xác định máy - Dùng máy khoan Liên Xô 2H125 - Các thông số máy: Đờng kính lớn khoan đợc: 25 mm Khoảng cách lớn từ mút trục tới bàn: 5-700 mm Số cấp tốc độ trục chính: 12 Phạm vi tốc độ: 45 -2000 Số lợng chạy dao: Lợng chạy dao trục chính: 0.1 0.59 (mm) Kích thớc bàn máy: 400 x 450 D : 14 E : 200 Số rãnh bàn máy: P0 = 3737,78 N Mc = 22,29 Nm Công suất động chính: 2.2 kW 3.1.2 Phơng pháp định vị kẹp chặt chi tiết Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 16 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Theo phần thiết kế nguyên công, nguyên công chuẩn định vị đợc chọn mặt trụ bề mặt gờ đầu trục Khi gia công chi tiết đợc định vị hai khối chữ V ngắn, chốt chống xoay phân độ đợc kẹp chặt mỏ kẹp Sơ đồ định vị kẹp chặt: 3.1.3 Sơ đồ kết cấu đồ gá: Để khoan lỗ ta dùng đồ gá chuyên dùng có kết cấu nh sau: 3.1.4 Nguyên lí làm việc đồ gá: Chi tiết đợc định vị khối chữ V hạn chế bậc tự Mặt bên trụ bậc tì vào khối chữ V hạn chế bậc tự Góc chữ V 600 hạn chế bậc tự Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ kẹp Khi định vị chi tiết xong vặn đai ốc bu lông lề Dới lực xiết đai ốc đầu kẹp bị vít xuống làm cho kẹp kẹp chặt chi tiết lại, cố định chi tiết Sau định vị kẹp chặt xong lắp phiếm dẫn có lắp dẫn hớng khoan lỗ yêu cầu xác vị trí, độ lớn vào đế đỡ Tấm dẫn h ớng dẫn hớng cho mũi khoan trình khoan 3.1.5 Tính lực kẹp chặt cần thiết: Lực cắt: Khi khoan mũi khoan (và chi tiết) chịu tác dụng lực: lực dọc trục P mômen xoắn Mx đợc tính theo công thức: P0 = 10.Cp Dqp.Syp.kpp Mx = 10 Cm DqmSym.kpm Theo phần thiết kế nguyên công ta có: D =7,8 mm; S = 0,17 mm/vg Theo bảng 32 [2]T2 ta đợc: Cp = 68; qp=1,0; yp=0,7 Cm= 0,0345; qm=2,0; ym=0,8 Theo bảng [2]T2 ta có: 700 k m = ( B )n = ( ) = 0,93 750 750 Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 17 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Thay số vào tra đợc: P0 = 673 N; Mx = 1,43 Nm Sơ đồ tính lực kẹp chặt cần thiết Theo sơ đồ lực kẹp W cần phải đủ lớn để chống lật phôi quanh điểm O chống trợt phôi theo phơng ngang Điều kiện để phôi cố định trình gia công là: Mo = Fms kP0 Để chống lật phôi quanh điểm O thì: M0=kP0.a Wl = kP a Nên W = (1) l Theo sơ đồ ta có: 2N = W/ sin Tổng lực ma sát là: Fms= 2.( 2N.f1) + Wf0 = ( Để chống phôi bị trợt thì: Fms = kP0 nên W= f1 + f0 ) W sin kP0 2( f + (2) f1 ) sin Lực kẹp cần thiết là: W = Max(W1, W2) Trong công thức (1), (2) chọn a = 25,5 mm; l = 80 mm K hệ số an toàn ; K = K0K6 Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 18 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành K0 - hệ số an toàn tính cho tất trờng hợp, K0 = 1,5 K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, K1= 1,2 K2 - hệ số tăng lực cắt dao mòn, chọn K2= 1,8 K3 - hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn, K3= 1,2 K4 - hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt, K4= 1,3 K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay, chọn K5= K6 hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K6= 1,5 Từ ta có K= 1,5.1,2.1,8.1,2.1,3.1.1,5=6,4 f1 hệ số ma sát chi tiết khối chữ V, f1 = 0,15 f0 hệ số ma sát chi tiết kẹp, f0 = 0,13 Thay vào (1) (2) ta đợc: W1= 1626 N ; W2 = 6295 N Vậy lực kẹp cần thiết là: W = 6295 N Tính cấu kẹp Sơ đồ tính lực: Sơ đồ tính lực Để kẹp chặt chi tiết dùng kẹp Lực kẹp dợc sinh từ lực xiết đai ốc, qua kẹp tỳ lên chi tiết lực W Theo sơ đồ tính lực ta có: M =W l W Ql = Q = 2 Theo phần tính lực kẹp cần thiết ta có: W = 6295 N Vậy Q = 3147 N Theo bảng 51 [2]T1 chọn loại đai ốc có: - Đờng kính danh nghĩa ren d = 10 mm - Chiều dài tay vặn L = 120 mm - Lực tác dụng vào tay vặn P = 45 N Kiểm nghiệm kẹp Chọn l = 100 mm Biểu đồ mômen kẹp: Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 19 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Theo biểu đồ mômen ta thấy mặt cắt kẹp nơi tiếp xúc với phôi kẹp nguy hiểm ứng suất sinh đây: Suy M 12 M = ucf = 0, Wu bh 12 M bh 0, u = Chọn vật liệu chế tạo kẹp thép kết cấu C45 Theo [3] ta có: 0,2= 32 kG/mm2 = 320 N/mm2 Vậy bh 12.157350 = 59000 , mm4 320 Chọn b = 40 mm h = 5900 = 5,28 mm 40 Vậy chọn b = 40 mm, h = 10 mm Thanh kẹp đủ bền Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân K39 20 [...]... Nguyên lí làm việc của đồ gá: Chi tiết đợc định vị trên khối chữ V hạn chế 2 bậc tự do Mặt bên của trụ bậc tì vào khối chữ V hạn chế 1 bậc tự do Góc chữ V 600 hạn chế 2 bậc tự do Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ thanh kẹp Khi định vị chi tiết xong vặn đai ốc trên bu lông bản lề 9 Dới lực xiết của đai ốc một đầu thanh kẹp bị vít xuống làm cho thanh kẹp kẹp chặt chi tiết lại, cố định chi tiết Sau khi định vị và... hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K6= 1,5 Từ đó ta có K= 1,5.1,2.1,8.1,2.1,3.1.1,5=6,4 f1 hệ số ma sát giữa chi tiết và các khối chữ V, f1 = 0,15 f0 hệ số ma sát giữa chi tiết và các thanh kẹp, f0 = 0,13 Thay vào (1) và (2) ta đợc: W1= 1626 N ; W2 = 6295 N Vậy lực kẹp cần thiết là: W = 6295 N 3 Tính cơ cấu kẹp cơ bản Sơ đồ tính lực: Sơ đồ tính lực Để kẹp chặt chi tiết dùng thanh kẹp Lực kẹp... nhất: 140mm - Chi u dài gia công lớn nhất: 180mm - Tốc độ bàn máy: 0,03-4(mm/phút) - Đờng kính đá mài: 250mm - Số vòng quay trục chính: 2340; 2860(vòng/phút) - Công suất động cơ: 1,5kW d/ Chọn đá mài: Tra bảng 4-170[2] chọn đá mài có các thông số cơ bản sau: D= 125mm; H= 100mm; d= 51mm 2.4 Tra lợng d cho các nguyên công: - Xác định lợng d gia công cho các bề mặt căn cứ vào: Vật liệu chi tiết Phôi... 22,29 Nm Công suất động cơ chính: 2.2 kW 3.1.2 Phơng pháp định vị và kẹp chặt chi tiết Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39 16 - Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành Theo phần thiết kế nguyên công, ở nguyên công này chuẩn định vị đợc chọn là mặt trụ và bề mặt gờ đầu trục Khi gia công chi tiết đợc định vị trên hai khối chữ V ngắn, chốt chống xoay phân độ và đợc kẹp... chi tiết dùng thanh kẹp Lực kẹp dợc sinh ra từ lực xiết của đai ốc, qua thanh kẹp tỳ lên chi tiết một lực W Theo sơ đồ tính lực ta có: M 0 =W l W Ql = 0 Q = 2 2 Theo phần tính lực kẹp cần thiết ta có: W = 6295 N Vậy Q = 3147 N Theo bảng 8 51 [2]T1 chọn loại đai ốc có: - Đờng kính danh nghĩa của ren d = 10 mm - Chi u dài tay vặn L = 120 mm - Lực tác dụng vào tay vặn P = 45 N 4 Kiểm nghiệm thanh kẹp... 51mm 2.4 Tra lợng d cho các nguyên công: - Xác định lợng d gia công cho các bề mặt căn cứ vào: Vật liệu chi tiết Phôi và phơng pháp chế tạo phôi Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt Kích thớc, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công Căn cứ vào phơng pháp chế tạo phôi và các kích thớc của phôi rèn tra các bảng [2] ta có bảng tra lợng d cho các nguyên... khoan các lỗ yêu cầu chính xác cả về vị trí, cả về độ lớn vào đế đỡ Tấm dẫn h ớng sẽ dẫn hớng cho mũi khoan trong quá trình khoan 3.1.5 Tính lực kẹp chặt cần thiết: 1 Lực cắt: Khi khoan mũi khoan (và chi tiết) chịu tác dụng của các lực: lực dọc trục P 0 và mômen xoắn Mx đợc tính theo các công thức: P0 = 10.Cp Dqp.Syp.kpp Mx = 10 Cm DqmSym.kpm Theo phần thiết kế nguyên công ta có: D =7,8 mm; S = 0,17