thiết kế quy trình công nghệ gia công trục vít z1 = 1, môđun m = 6, hệ số đường kính q = 10 sử dụng phần mềm master cam thiết kế, lập trình nc, mô phỏng gia công phay chữ “khoa cơ khí trên mặt phẳng nghiêng ( file cad)

Trục vít Acsimet có thể gia công ren bằng phương pháp tiện, song muốn màiphải dùng đá định hình có biên dạng phức tạp nên thường sử dụng ở các bộtruyền yêu cầu có độ rắn mặt ren nhỏ hơn

Trang 1

Đất nước ta đang trong quá trình phát triển và hội nhập Tỷ trọng ngành côngnghiệp trong cơ cấu ngành kinh tế ngày càng tăng Trong tiến trình côngnghiệp hóa hiện đại hóa đất nước việc phát triển ngành cơ khí là một trongnhững ưu tiên hàng đầu Do đó việc đào tạo đội ngũ kỹ sư cơ khí có trình độchuyên môn cao về công nghệ truyền thống cũng như nắm bắt được các côngnghệ gia công tiên tiến, hiện đại về CAD/CAM/CNC để áp dụng có hiệu quảvào sản xuất trong nước là một nhiệm vụ quan trọng của ngành cơ khí

Đồ án tôt nghiệp là một phần quan trọng trong quá trình đào tạo của chuyênngành cơ khí tại các trường đại học Nó giúp sinh viên tổng hợp lại toàn bộkiến thức chuyên môn trong quá trình học tập, tìm hiểu để áp dụng vào quátrình sản xuất thực tế Bên cạnh đó nó cũng giúp sinh viên có điều kiện tìmhiểu làm quen với thực tế sản xuất Để phục vụ cho quá trình làm việc, côngtác của sinh viên khi ra trường

Với đề tài nhận được là thiết kế quy trình công nghệ chế tạo trục vít Z1,môdun m = 6, hệ số đường kính q = 10, vật liệu thép C45 và chuyên đề sửdụng phần mềm Master CAM thiết kế chi tiết, lập chương trình NC, môphỏng gia công phay chữ KHOA CƠ KHÍ trên mặt phẳng nghiêng Em đãvận dụng toàn bộ kiến thức mà mình đã được học tập và tìm hiểu để thực hiện

đề tài Đây cũng là cơ hội để em có thể học hỏi bổ xung những kiến thứcchuyên môn cũng như tìm hiểu về những công nghệ sản xuất, gia công mớicủa ngành cơ khí

Trong qúa trình làm bài em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình

của thầy Trần Ngọc Hải cũng như các thầy cô giáo trong khoa Mặc dù có

nhiều cố gắng, nghiêm túc trong công việc tuy nhiên do thời gian thực hiện cóhạn nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót rất mong nhận được sự chỉbảo thêm của thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Ngọc Hải cũng như các thầy

cô khác trong khoa cơ khí đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong toàn bộquá trình làm bài

Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 2

PHẦN 1: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC VÍT Z = 1, MÔ ĐUN m = 6, HỆ SỐ ĐƯỜNG KÍNH

q = 10, N = 4000 CHI TIẾT/NĂM

Chương 1, GIỚI THIỆU ĐÔI NÉT VỀ CHI TIẾT TRỤC VÍT

1.1, PHÂN LOẠI TRỤC VÍT

- Theo biên dạng ren trục vít, phân ra:

Trục vít Acsimet: có cạnh ren thẳng trong mặt cắt dọc chứa đường tâm trụcvít Giao tuyến của mặt ren với mặt cắt ngang (vuông góc với trục) là đườngxoắn ốc Acsimet

Trục vít Acsimet có thể gia công ren bằng phương pháp tiện, song muốn màiphải dùng đá định hình có biên dạng phức tạp nên thường sử dụng ở các bộtruyền yêu cầu có độ rắn mặt ren nhỏ hơn 350 HB và cắt ren không mài Trục vít convolut: có cạnh ren thẳng trong mặt cắt pháp tuyến, giao tuyếncủa mặt ren với mặt cắt ngang là đường thân khai kéo dài Trục vít convolut

dễ gia công bằng phương pháp phay và mài (do có cạnh ren thẳng trong mặtcắt pháp tuyến)

Trục vít thân khai: có cạnh ren thẳng trong mặt cắt tiếp xúc với mặt trụ cơ

sở Giao tuyến của mặt ren với mặt cắt ngang là đường thân khai Trục vítthân khai khi mài ren có thể dùng phương pháp mài bằng đá định hình (phảisửa đá phức tạp) hoặc có thể mài bằng đá dẹt, khi này đòi hỏi phải có máymài trục vít chuyên dùng

Trang 3

- Theo đường sinh của trục vít, phân ra:

Trục vít trụ: có đường sinh thẳng, loại này được dùng phổ biến

Trục vít lõm (trục vít glôbôit): Đường sinh là một cung tròn

Trục vít thường được sử dụng trong các bộ truyền trục vít bánh vít

90 Thông thường trục vít là khâu dẫn động

1.2, ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA TRỤC VÍT

Trang 4

khớp với bánh vít (trừ đường kính vòng đỉnh lớn hơn để tạo khe hở hướngtâm).

Như vậy, kích thước bánh vít không những phụ thuộc vào môđun mà còn phụthuộc vào đường kính dao Để hạn chế số lượng dao và sử dụng dao tiêuchuẩn, cần đưa vào hệ số đường kính q:

m

d

q  1

Các trị số q được tiêu chuẩn hóa (cho trong sổ tay)

c, Số mối ren trục vít Z 1(hoặc k)

Số mối ren trục vít Z 1được tiêu chuẩn hóa, có các giá trị 1, 2 và 4 Khi tăng

1

Z thì hiệu suất tăng song chế tạo phức tạp và kích thước bộ truyền tăng Khitruyền công suất lớn không nên dùng Z1  1 vì mất mát công suất nhiều vànóng

Hình 1.3 Sơ đồ xác định góc nâng, bước ren và bước xoắn vít

d, Bước ren p và bước xoắn vít p z

p Z

m Z d

p Z d

Trang 5

thường lấy:   5  o 20 o

f, Chiều dài đoạn cắt ren b 1

Chiều dài cắt ren b 1được xác định theo điều kiện để bánh vít có số răngđồng thời ăn khớp nhiều nhất

g, Góc bánh vít ôm trục vít 2 

Đó là góc ở tâm trục vít chắn cung giới hạn bởi 2 mặt mút bánh vít vàđường kính bằng da1 0 , 5 m với m là môđun

m 5 , 0 d

b sin

1 a

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TRỤC VÍT

1.3.1, Tiện trục vít.

Tiện có thể gia công được nhiều loại bề mặt khác nhau như các mặt trònxoay trong và ngoài, các loại ren, các bề mặt côn, các mặt định hình v.v…Khi tiện ren độ chính xác có thể đạt cấp 7, Ra = 2,5 1,25m

Tiện trục vít: là phương pháp gia công trục vít thích hợp với dạng sản xuấtđơn chiếc, loạt nhỏ

- Chuyển động cắt ren khi tiện

Phôi quay với tốc độ phù hợp với từng trường hợp cụ thể Tốc độ cắt renđược tra cứu trong các sổ tay về chế độ cắt

Lượng chạy dao dọc trục của dao tiện ren bằng đúng bước S của ren cầncắt.Trên hộp chạy dao của máy tiện vạn năng có S phù hợp với các bước rentiêu chuẩn Điều chỉnh máy để có S trên máy bằng bước ren cần tiện

Chiều sâu cắt khi tiện ren được chọn theo chiều cao của ren Ren nhỏ, chiềucao ren không lớn, chất lượng không cần cao có thể cắt 1 lần Ren lớn, chiềucao ren lớn, yêu cầu chất lượng ren cao thì có thể cắt nhiều lần để hết chiềucao ren Chiều sâu cắt giảm dần để đảm bảo chất lượng biên dạng ren

Trang 6

Hình 1.4 a, Sơ đồ gá dao hai phía để cắt ren trục vít

b, Sơ đồ gá dao khi tiện trục vít

c, Sơ đồ gá dao một phía khi tiện ren trục vít

Dao được gá sao cho lưỡi cắt chính nằm trong mặt phẳng đi qua tâm củatrục vít Phương pháp này chỉ được dùng cho trục vít có góc nâng của đườngxoắn nhỏ Khi gia công tinh trục vít có góc nâng của đường xoắn nhỏ hơn

o

10 nên cắt từng phía phải và trái của đường xoắn bằng các dao một phía.Bằng dao một phía có thể cắt tuần tự cả hai phía của đường xoắn (răng trụcvít) nếu đổi đầu trục vít

Khi góc nâng của đường xoắn vít lớn hơn 10 onên cắt bằng dao hai phía Cắtrăng bằng phương pháp này có năng suất thấp nhưng nó được sử dụng rộngrãi vì phương pháp đơn giản và dụng cụ rẻ tiền

1.3.2, Phay trục vít (phay trục vít bằng dao phay đĩa)

Phay ren cho năng suất cao hơn khi tiện ren và được thực hiện trên các loạimáy phay ren chuyên dùng Phay ren có thể tiến hành bằng dao phay rendạng đĩa hoặc dao phay ren răng lược, nếu dùng dao phay ren dạng đĩa cầnquay nghiêng trục chi tiết gia công đi một góc bằng góc nâng của ren Thực tếgóc ngiêng này được tính trên đường kính vòng chia, nên khi gá trục xoay đimột góc  cố định do đó dạng ren có sai số Ngoài ra lưỡi cắt không nằm

Trang 7

trong mặt phẳng đi qua tâm nên yêu cầu lưỡi cắt phải có dạng đường congphướng pháp chế tạo phức tạp hơn đường thẳng nên ở đây ta chấp nhận sai số.

Hình 1.5 Sơ đồ gá dao phay đĩa khi cắt răng trục vítNếu dùng dao răng lược để gia công độ chính xác sẽ cao hơn năng suất caohơn, vì dao phay ren dạng răng lược có thể xem như nhiều dao phay ren dạngđĩa ghép lại

s

dn

f

Hình 1.6 Sơ đồ gá dao phay đĩa khi cắt răng trục vít

Các chuyển động của phay:

- Chuyển động cắt chính : dao quay tròn Vận tốc cắt phụ thuộc vào vật liệuphôi, vật liệu dao, thông số hình học dao…và được chọn tối ưu theo sổ tay giacông

Trang 8

- Chuyển động phụ:

Chuyển chạy dao ngang để đạt được chiều cao của ren Có các cách ăn dao:

ăn dao hướng kính và ăn dao hướng nghiêng, cách ăn dao thứ nhất cho chấtlượng mặt ren cao hơn nhưng lực cắt lớn do vậy tùy vào dạng sản xuất đểchọn cách ăn dao Vì chiều cao ren đôi khi lớn nên quá trình chạy dao ngang

có thể phải được thực hiện nhiều lần Và lượng ăn dao nhỏ dần khi gần đạtđược chiều cao ren yêu cầu để đảm bảo độ chính xác gia công

Chuyển động chạy dao dọc: để cắt hết chiều dài của ren Chuyển động dọccủa dao được xác định trên cơ sở bước ren cần gia công, phôi quay một vòngthì dao quay và tiến được một khoảng bằng bước ren

- Khi cắt ren bằng dao phay đĩa, dao phải được gá sao cho điểm A của daophay nằm trong mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm của trục vít, còn trục quaycủa dao phải nghiêng một góc bằng góc nâng  của đường xoắn vít Với cách

gá như vậy trục vít được hình thành ở tiết diện vuông góc với rãnh răng Cắtrăng trục vít bằng dao phay đĩa chủ yếu được dùng để gia công thô trục vít cócấp chính xác 9 và nhỏ hơn

- Còn khi cắt bằng dao phay răng lược dao quay chậm còn dao vừa quay vừatịnh tiến theo chiều trục Lượng tịnh tiến chỉ cần khoảng 1-2 bước ren Trụcdao không cần gá nghiêng đi một góc so với trục chi tiết Điều đó gần giốngnhư khi tiện nên nếu gá dao để đường tâm của nó và của chi tiết cùng trongmặt phẳng nằm ngang và song song với nhau thì dạng lưỡi cắt là đường thẳngnên việc chế tạo đơn giản, độ chính xác của ren cao hơn, có thể đạt độ chínhxác cấp 2 hoặc 3

- Ngoài ra để gia công ren còn có nhiều phương pháp khác như

+ Cán ren là phương pháp gia công ren bằng biến dạng dẻo ở nhiệt độ thường,phương pháp này cho phép đạt năng suất cao và giảm tiêu hao kim loại.Phương pháp được thực hiện trên các máy cán với các trục cán dạng con lăn.+ Phương pháp cắt răng trục vít bằng dao xoáy được dùng cho phôi khôngnhiệt luyện hoặc tôi cải thiện trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hang khối.Cắt răng trục vít bằng dao xoáy (hoặc cắt xoáy) có hai phương pháp: tiếp xúcbên trong và tiếp xúc bên ngoài

Trang 9

Chương 2, PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC VÀ TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

2.1, THÔNG SỐ HÌNH HỌC CHẾ TẠO TRỤC VÍT

1.25

1.25 1.5x45°

0,01 0,01

R6

5

38

58 30

40 140

Trang 10

Yêu cầu kỹ thuật của trục vít:

- Nhiệt luyện ren vít tôi bằng dòng điện tần số cao đạt độ rắn HRC 22

- Sai lệch gới hạn bước chiều trục  t   0 035

- Độ không tròn, không trụ của bề mặt lắp ổ  55 không quá 0.01

- Độ đảo hướng kính của mặt ren vít không quá 0.02

- Dung sai độ song song rãnh then không lớn hơn 0.018

- Dung sai độ đối xứng rãnh then không lớn hơn 0.072

- Dung sai độ đảo hướng tâm của trục ren vít EB  0 048

2.2, ĐẶC ĐIỂM CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng phổ biến trong ngành chếtạo máy, chúng có bề mặt gia công là mặt tròn xoay, những bề mặt nàythưòng được dùng làm các bề mặt lắp ghép

Các loại trục như: trục trơn, trục bậc, trục răng, trục ren, trục cam, trụckhuỷu tuy nhiên các loại trục đều có yêu cầu chung về điều kiện kỹ thuật, độchính xác về kích thước, hình dạng hình (độ côn, độ ô van, độ đồng tâm, độtròn, độ trụ…) kích thước các cổ lắp ghép yêu cầu đạt độ chính xác cấp 7-8trong một số trường hợp cần đạt độ chính xác cấp 5, 6 độ nhám các cổ trụclắp ghépR a  1 25  1 16 m mặt đầu R z  40  20 m và bề mặt không lắp ghép

m

R z  80  40  và phải đảm bảo được cơ, lý tính của trục Các chi tiết dạngtrục được gia công trên máy tiện là chủ yếu, ngoài ra còn dùng phương phápphay, mài…

Chi tiết trục vít thuộc dạng chi tiết dạng trục thường được dùng khá nhiềutrong các kết cấu máy Trục vít thường được dùng để biến chuyển động quaythành chuyển động tịnh tiến hoặc chuyển động quay và ngược lại trong các bộtruyền của hộp giảm tốc, cơ cấu phân độ… Hay được dùng để truyền chuyểnđộng trong các máy bơm máy ép… Bề mặt làm việc chủ yếu của trục vít làmặt trụ ngoài và bề mặt ren vít Bề mặt ngoài thường được dùng để lắp ổ trục,

bề mặt ren vít được dùng để truyền động

Trang 11

Ở đây với đề bài là chế tạo trục vít môđun m=6, hệ số đường kính q = 10, sốđầu mối Z= 1, góc biên dạng ren   20o Yêu cầu gia công cụ thể cho các bềmặt là: - Chiều dài 430  0 2 mm

, 0 15 ,

Chọn vật liệu trục vít có thể dựa vào các yếu tố sau:

- Điều kiện làm việc, tải trọng

- Vận tốc trượt

- Dạng sản xuất

- Vật liệu bánh vít: vật liệu trục vít và bánh vít phải tạo ra một cặp giảm masát

- Cơ sơ vật chất và kỹ thuật hiện có

- Hiệu quả kinh tế

Trang 12

Vì thế trục vít thường được chế tạo từ thép C45 vì thép C45 rẻ, dễ chế tạo,gia công nhưng loại thép này đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật về cơ, lýtính: bề mặt cứng nhưng bên trong vẫn đảm bảo độ dẻo, dai, thường dùng làphôi thanh tròn, phôi rèn Tuy nhiên vật liệu này còn hạn chế: chỉ dùng để chếtạo trục vít có công suất không lớn lắm, tỉ số truyền nhỏ.

2.3 PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy kết cấu cử chi tiết như vậy là tương đối hợp lí việcthay thế bằng các kết cấu hàn và lắp ghép là không phù hợp Vật liệu gia công

là thép C45 đã đáp ứng được các yêu cầu về tính công nghệ, điều kiện làmviệc và tính kinh tế cho sản phẩm Dung sai và độ nhám bề mặt của chi tiếtphù hợp với yêu cầu làm việc khả năng gia công trong thực tế

Chi tiết là trục vít có đường kính giảm dần về hai phía đầu trục

- Phần ren vít:

Mô đun : m  6

Số mối ren : Z  1 Chiều cao ren : h 13 , 2

Chiều ren : phải Cấp chính xác : 7  8

Trang 13

Sản lượng yêu cầu N1 = 4000 chi tiết/ năm

- Phần ren vít vô cùng quan trọng và đòi hỏi độ chính xác, độ bền cao, độnhám nhỏ vì trong quá trình làm việc trục vít ăn khớp với bánh vít xuất hiệnvận tốc trượt làm cho ma sát trên mặt ren tăng làm mòn tróc rỗ đặc biệt làdính bề mặt ren vì vậy phải áp dụng phương pháp nhiệt luyện để nâng cao cơ,

lý tính của ren, sau đó phải mài lại ren

- Khi gia công thô phần ren ta có rất nhiều phương pháp như tiện, phay…Tuy nhiên phần ren vít phải gia công là đoạn ren không có rãnh thoát ren vìvậy trong công nghệ chế tạo chúng tôi quyết định sử dụng phương pháp phayren bao hình trên máy chuyên dùng

- Do trục vít có nhiều bậc trục có đường kính khác nhau nên có các mép vát,góc lượn ở phần chuyển tiếp giữa các đoạn trục có tác dụng làm giảm ứngsuất tập trung, ở đây ta tạo các góc lượn với R = 2 mm

- Trong quá trình gia công ta sử dụng hai lỗ tâm làm chuẩn tinh thống nhất(nghĩa là sử dụng hai lỗ tâm định vị để thực hiện tất cả các nguyên công ) làmgiảm sai số do gá đặt

- Đối với chi tiết trục vít sau khi gia công cắt gọt ta phải tiến hành nhiệt luyện

đề đảm bảo yêu cầu làm việc của chi tiết Đối với các bề mặt làm việc quantrong của chi tiết ( các mặt trụ  270 , 021 ,  55 0 , 03 ,  40 0 , 025) ta phải tiến hànhmài để đảm bảo độ bóng bề mặt yêu cầu

- Thiết kế trục phải dựa vào điều kiện làm việc cụ thể của chi tiết Nếu tảitrọng của trục nhỏ ta có thể giảm đường kính trục để giảm kích thước phôi,giảm giá thành sản phẩm

- Do trục vít thường rất dài nên độ võng, góc xoay lớn do vậy phải lưu ý tớicác biện pháp xử lý nhiệt

Trang 14

- Dụng cụ kiểm tra trong quá trình gia công thường là thước cặp 1/50, panme,đồng hồ so, dưỡng đo, calip, dụng cụ đo chuyên dùng.

- Do sản xuất với số lượng lớn nên ta có thể áp dụng một số biện pháp làmtăng năng suất cũng như hạ giá thành sản phẩm:

+ Máy, gá, dao chuyên dùng

+ Sử dụng nhiều dao trong một lần gia công

+ Ngoài ra ta nên sử dụng máy móc tự động, máy CNC, trung tâm giacông … để làm giảm thời gian gá đặt, rút ngắn số nguyên công

Chương 3: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG

PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1, XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Theo đầu bài ban đầu ta có số lượng chi tiết cần chế tạo trong 1 năm làN=4000 chi tiết tuy nhiên trong khi gia công sẽ có một số lượng chi tiết để dựphòng hư hỏng, khuyết tật trong quá trình sản xuất

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:

)

100 1 ( m N

N  1 

Trong đó:

+ N1= 4000( CT): Số lượng chi tiết cần sản xuất trong một năm

+ N - Số lượng sản phẩm chế tạo trong một năm

+ m- số chi tiết trong một sản phẩm, m  1

+  - số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ cho hỏng hóc và phế phẩmtrong quá trình gia công cơ (5% - 7%) Lấy   6 %

Trang 15

+ - lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi (3% - 6%) Lấy   4 %

11000 )

100

4 6 1 (

1

Trang 16

12 11 10 9

8 7 6 5 4 3

3.2, CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Phương pháp tọa phôi phụ thuộc vào rất nhiều vấn đề như chức năng vàkết cấu chi tiết trong cụm máy, vật liệu sử dụng yêu cầu kỹ thuật, hình dáng

bề mặt và kích thước của chi tiết máy, quy mô và tính loạt của sản xuất…Nếu chi tiết làm việc ở trạng thái chịu tải phức tạp như tải trọng thay đổi, kéonén, uốn, xoắn đồng thời thì cần chọn phôi đã qua gia công áp lực Nếu chitiết dạng trục và có tiết diện ngang ít thay đổi nên chọn phôi là thép cán Nếu

Trang 17

chi tiết có hình dạng phức tạp và có yêu cầu chịu tải trọng không phức tạp nênchọn phôi chế tạo bằng phương pháp đúc.

Ở đây căn cứ vào hình dạng, kích thước, loại vật liệu của phôi, yêu cầu làmviệc, sản lượng của chi tiết ta có các phương pháp chế tạo phôi sau:

a/ Phương pháp đúc:

Có thể tạo phôi từ tất cả các kim loại và hợp kim có thành phẩm khác nhau

Có thể đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp mà các phương pháp khóhoặc không chế tạo được Phương pháp đúc dễ cơ khí hóa , tự động hóa, chonăng suất cao, giá thành hạ Tuy nhiên phương pháp đúc gây tốn kim loại cho

hệ thống đậu rót, đậu ngót, cơ tính của vật đúc không cao Do đó phôi đúcthường ít được sử dụng để gia công các chi tiết dạng trục Ở đây với chi tiếttrục vít yêu cầu về cơ tính cao do đó việc sử dụng phôi đúc là không hợp lí

b/ Phương pháp rèn tự do:

Là phương pháp gia công có tính linh hoạt cao, phạm vi gia công rộng Có

cơ tính tốt do có tổ chức hạt phức tạp, thiết bị đơn giản vốn đầu tư ít Tuynhiên độ chính xác về hình dạng và kích thước thấp nên lượng dư cắt gọt lớn

hệ số sử dụng vật liệu không cao, chất lượng phụ thuộc vào tay nghề côngnhân, năng suất thấp Phương pháp này thường được sử dụng trong sản xuấtđơn chiếc

c/ Phương pháp dập thể tích:

Phôi dập có độ chính xác về hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt cao,chế tạo được các phôi có hình dạng phức tạp Hệ số sử dụng vật liệu cao hơnrèn tự do Nhược điểm của phương pháp này là cần có thiết bị gia công lớn,không tạo được phôi lớn, chi phí chế tạo khuôn cao do đó phương pháp chỉhiệu quả khi số lượng chi tiết đủ lớn

d/ Phương pháp cán:

Phôi thép cán có hình dạng, kích thước tiết diện ngang theo tiêu chuẩn , độchính xác chất lượng bề mặt cao, thành phần hóa học ổn định hơn phôi đúc.Cán chỉ thích hợp điều kiện hình dạng, kích thước tiết diện ngang của phôigần giống với tiết diện ngang của chi tiết

Trang 18

Ở đây chi tiết cần chế tạo có dạng trục bậc giữa các bậc trục có độ chênhlệch về đường kính nhưng do chiều dài giữa các bậc trục nhỏ nên để phù hợpvới điều kiện sản xuất trong nước hiện nay cũng như tính kinh tế cho quátrình gia công, ta lựa chon dạng phôi ở đây là phôi thanh tròn và để đảm bảocho cơ tính cũng như yêu cầu làm việc của chi tiết trục vít ta chọn phươngpháp chế tạo phôi là phương pháp cán nóng

Chú ý: Độ cong của phôi thanh không vượt quá 0,5%L (L- chiều dai phôi).Theo yêu cầu của người đặt hàng

phôi thanh có thể có độ cong

không vượt quá 3%L Độ cong

cho phép khi cắt phôi thanh

không vượt quá 3mm cho các

phôi có đường kính tới 30mm,

5mm cho các phôi có đường

kính > 30mm Hình 3.1 Sơ đồ cán

3.3, THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

Căn cứ theo kích thước tiêu chuẩn của phôi thanh tròn và để đảm bảo lượng

dư gia công cho việc cắt gọt ta lấy lượng dư một phía so với đường kính lớnnhất của chi tiết là 2mm Vậy kích thước đường kính phôi là d= 76mm, lấylượng dư mỗi phía để gia công 2 mặt đầu là 2mm Vậy chiều dài phôi làL=434 mm Tra bảng 11Trang 40 [3] ta xác định được dung sai chiều dài củaphôi thanh khi cắt bằng cưa cần là  1mm Dung sai đường kính của phôithanh là  0 , 5mm Từ đây ta có bản vẽ lồng phôi của chi tiết

Trang 19

2-2 (TL2:1) (TL2:1)

GIA CÔNG CHI TIẾT

4.1 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỖI CÔNG NGHỆ

Căn cứ hình dạng kích thước yêu cầu công nghệ của chi tiết với dạng sảnxuất hàng loạt lớn muốn chuyên môn hóa và đạt năng suất cao trong điều kiệnsản xuất thực tế ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phântán nguyên công,sử dụng các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyêndùng và các máy chuyên dùng Thực hiện gia công tuần tự theo từng bước

4.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG

Với đường lối công nghệ là phân tán nguyên công,dạng sản xuất hàng loạtlớn, tiến hành gia công tại nhiều vị trí, liên tục bằng một hoặc nhiều dao vậtliệu thép C45, phôi thanh để đạt được yêu cầu công nghệ của từng bề mặt ta

có các phương pháp gia công cho từng bề mặt như sau:

- Để gia công đoạn ren M24x3 ở đoạn trục ta có các phương pháp gia công như :tiện ren, bàn ren, phay ren…

Trang 20

- Để gia công kích thước  270 021 vật liệu thép C45, độ cứng HB = 229 đạt

độ nhám Ra=1,25, dung sai   20 m, độ bóng 7,8 cấp chính xác 7, 8 ta cócác phương pháp gia công cuối cùng là: tiện tinh, phay tinh, mài tinh

- Để gia công kích thước  450 , 062 vật liệu thép C45 độ cứng HB = 229, độnhám Ra=20, dung sai   160 m,cấp chính xác 10-11, độ bóng cấp 5 ta cócác phương pháp gia công cuối: tiện tinh, phay tinh

- Để gia công ren kích thước  720 , 074 vật liệu thép C45,độ cứng HB = 229,

độ nhám Ra=1.25, dung sai  0,074 cấp chính xác 8, độ bóng cấp 7 ta cócác phương pháp gia công cuối cùng là: tiện tinh, mài thô, phay tinh,

- Để gia công kích thước  400 025 vật liệu thép C45 độ cứng HB = 229, độnhám Ra =1,25, dung sai   25 m cấp chính xác cấp 8, độ bóng cấp 7 ta cócác phương pháp gia công cuối cùng là: tiện tinh, mài tinh, phay tinh

- Để gia công kích thước  550 , 03vật liệu thép C45 độ cứng HB = 229, độnhám Ra=1,25, dung sai   30 m cấp chính xác cấp 8, độ bóng cấp 7 ta cócác phương pháp gia công cuối cùng là: tiện tinh, mài tinh, phay tinh

4.3 LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ

4.3.1 Chọn chuẩn định vị

Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rấtquan trọng Để đảm bảo yêu cầu này, khi gia công trục cần phải dùng chuẩntinh thống nhất

Chuẩn tinh thống nhất khi gia công các chi tiết dạng trục là hai lỗ tâm côn ởhai đầu của trục Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc giacông thô và tinh hầu hết các bề mặt trục

Nhưng đối với chi tiết trục vít trong bài này chúng ta chọn chuẩn có khác đi

so với trên Ta lấy chuẩn thô là mặt ngoài của trục và cả lỗ tâm của trục, biệnpháp thực hiện là chúng ta dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm ở một đầu kếthợp với chống tâm ở đầu còn lại

Khi gia công tinh ta lại lấy chuẩn là hai lỗ tâm,thực hiện bằng cách chốngtâm hai đầu,để chống xoay chúng ta dùng thêm một cái tốc ở một đầu Khi giacông các mặt then chúng ta dùng chuẩn là mặt ngoài của trục được thực hiện

Trang 21

bằng cách dùng khối V kết hợp với các chốt tỳ để khống chế đủ số bậc tự docần thiết

4.3.2 Trình tự các nguyên công

1, Cắt phôi

2, Phay hai mặt đầu, khoan tâm

3, Tiện thô 2 đầu trục

4, Tiện tinh 2 đầu trục, vát mép

14, Mài profin ren

15, Tổng kiểm tra, bảo quản, đóng gói

4.4 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

4.4.1, Nguyên công 1: Cắt phôi

a/ Định vị:

Chi tiết được định vị vào mặt trụ ngoài trên 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự

do cữ chặn đầu trục hạn chế 1 bậc tự do và có tác dụng tự động đạt kích thướckhi gia công

Trang 22

Ở đây để phù hợp với dạng sản xuất và điều kiện sản xuất trong nước nên tachọn phương pháp cắt phôi bằng cưa vòng.

Cắt phôi bằng máy cưa vòng: Được dùng rất phổ biến trong các nhà máy cơkhí vì nó dễ sử dụng Một công nhân có thể đứng được nhiều máy, mạch cưatương đối hẹp từ 11,5 mm

Tuy nhiên việc cắt phôi theo phương pháp này còn hạn chế đó là: Độ cứngcủa lưỡi cưa thấp, lưỡi cưa dễ dứt, khó chế tạo

d/ Chọn dao:

- Dao: Lưỡi cưa vòng (cưa lá) thép gió P18

Lưỡi cưa chuyển động được là do thân lưỡi cưa tiếp xúc với bánh đà nhờ masát, lưỡi cưa như một dây đai vì vậy lưỡi cưa chịu rất nhiều lực đặc biệt là lựcuốn, kéo thay đổi theo chu kỳ gây ra hiện tượng đứt lưỡi cưa rất nguy hiểmcho người đứng máy vì vậy trước khi làm việc phải kiểm tra lưỡi cưa đảm bảolưỡi cưa không quá mòn…

- Kiểm tra: Thước lá

Dùng thước lá hoặc thước dây để kiểm tra chiều dài phôi

Chiều dài của phôi cần đạt 434  1mm

e/ Các bước công nghệ:

* Chế độ cắt:

Trang 23

- Lượng chạy dao: Tra bảng 2-6 T163 Chế độ cắt gia công cơ khí [1] ta xácđịnh được ( S50 mm/ph) Chọn S = 40 mm/phút

1

Hình 4.1 Nguyên công 1 cắt phôi

4.4.2, Nguyên công 2: Phay 2 mặt đầu, khoan 2 lỗ tâm

Thông số công nghệ

L = 430 0 , 2 , D =  76  0 , 5

Trang 24

a/ Định vị:

Chi tiết được định vị vào mặt trụ ngoài trên 2 khối V ngắn hạn mỗi khối Vhạn chế 2 bậc tự do, cữ tỳ đầu trục hạn chế 1 bậc tự do Vậy chi tiết đượckhống chế 5 bậc tự do

b/ Kẹp chặt:

Thực hiện kẹp chặt bằng mở kẹp ren vít vào mặt trụ ngoài của chi tiết.Phương chiều lực kẹp vuông góc và hướng vào mặt định vị

c/ Chọn máy:

- Máy khỏa mặt khoan tâm chuyên dùng MP-73M

Đặc tính kỹ thuật của máy MP-73M

- Đường kính gia công, mm: 25-125

- Chiều dài chi tiết gia công, mm: 500-1250

- Giới hạn chạy dao của dao phay (vô cấp), mm/ph: 20-400

- Số cấp tốc độ của dao phay: 6

- Giới hạn số vòng quay của dao phay, v/ph: 125-712

- Số cấp tốc độ của dao khoan: 6

- Giới hạn số vòng quay của dao khoan, v/ph: 238-1125

- Giới hạn chạy dao của dao khoan (vô cấp), mm/ph: 20-300

- Công suất động cơ phay – khoan, Kw: 7.5-2.2

- Kích thuớc máy, mm: 1630x3790

- Độ phức tạp sửa chữa R: 7

- Gá: Đồ gá chuyên dùng

d/ Các bước công nghệ

Trang 25

Chi tiết gia công được định vị trên 2 khối V ngắn và 2 khối V này được cốđịnh trên bàn máy Bàn máy mang phôi chuyển động tới vị trí 2 dao phay mặtđầu, dao chuyển động quay và được cố định ở khoảng cách xác định, sau khiphay xong 2 mặt đầu bàn máy tiếp tục chuyển động tới vị trí khoan tâm, haimũi tâm hai bên chuyển động cắt (quay và tiến dao vào) thực hiện khoan 2 lỗtâm cùng lúc

Bước 1: Phay 2 mặt đầu

* Dụng cụ cắt: Chọn dao phay mặt đầu hợp thép gió P18 Tra bảng 4-93Trang 376 Sổ tay CN CTM [7] tập 2 ta xác định được thông số củadao:D=100mm, Z = 10 răng, B = 40mm

* Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, thước đo góc

Thước cặp dùng để kiểm tra chiều dài của trục

Thước đo góc đo góc làm việc của lỗ tâm

Hình 4.2 Khỏa mặt dầu khoan tâm

* Lượng dư gia công: Lượng dư gia công 1 phía Zb = 2mm

Trang 26

Tra bảng 5-119 Trang 108 [7] tập 2 ta xác định được lượng chạy dao răng

k1= 1,15 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép

k2 = 1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công

k3 =1,05 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính

k4 =1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao

k5 =1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay (B/D)

k6 =1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công

Tra bảng 5-123 T110 [7] tập 2ta xác định được công suất cắt

N = 3,0kW< Nm  = 6kW vậy máy đảm bảo yêu cầu gia công

Bước 2: Khoan 2 lỗ tâm

Trang 27

* Dụng cụ cắt: Chọn mũi khoan tâm đuôi trụ thép gió P18 Thông số của mũikhoan d= 4mm, D = 12mm, l = 132mm

k1= 1Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền

k2 = 0,9 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của thép

k3 = 1Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ

k4 =1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan



 

- Công suất cắt:

Tra bảng 5-88 T88 [7] tập 2 ta xác định được công suất cắt

N = 1,3kW< Nm  = 1,76kW vậy máy đảm bảo yêu cầu gia công

Trang 28

Ta có bảng chế độ cắt V, t, SThông số công nghệBước Tên bước n ( vg/ph) V (m/ph) t (mm) S (mm/ph)

4.4.3, Nguyên công 3: Tiện thô 2 đầu trục

a/ Định vị:

Chi tiết được định vị vào mặt trụ ngoài bằng mâm ở 1 đầu định vị 2 bậc tự

do, đầu còn lại được chống tâm định vị 2 bậc tự do Mặt đầu được tỳ vào chốt

tỳ hạn chế 1 bậc tự do Vậy chi tết được định vị 5 bậc tự do

b / Kẹp chặt :

Thực hiện kẹp chặt bằng mâm cặp khí nén Phương chiều lực kẹp vuông góc

và hướng vào mặt định vị

c/ Chọn máy:

- Máy: Máy tiện vạn năng T620

- Đặc tính kỹ thuật của máy T620

- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công, mm: 400

- Khoảng cách hai đầu tâm, mm: 710/1000/1400

- Đường kính lớn nhất của chi tiết trên bàn dao, mm: 220

- Chiều dài lớn nhất tiện được, mm: 640/930/1330

- Số cấp tốc độ trục chính: 24

- Phạm vi tốc độ trục chính, m/ph: 12.5- 2000

- Độ côn trục chính (mooc): No5

- Đường kính lỗ trục chính, mm: 38

Trang 29

- Số dao lắp được trên đài dao: 4

- Kích thước dao (rộng x cao), mm: 20x25

- Khoảng cách từ mặt tựa của dao tới tâm máy, mm: 25

- Khoảng cách lớn nhất từ tâm máy tới mép đài dao, mm: 240

- Đường kính định tâm của mâm cặp, mm: 240

- Đường kính của phôi lắp trên luynet động, mm: 20-80

- Đường kính của phôi lắp trên luynet cố định, mm: 20-130

- Công suất của động cơ truyền động chính, Kw: 7

- Kích thước phủ bì của máy, mm: 2522/2812/3212

* Dụng cụ cắt: Dao tiện ngoài T15K6

Thân dao được làm bằng thép 45 hoặc thép gió, đầu dao là mảnh hợp kimcứng T15K6 (mảnh hợp kim gắn với thân dao bằng bulông hoặc hàn) Đểgiảm lượng vật liệu tiêu phí khi mài lại, mặt sau của dao được làm nghiêngmột góc 15  o 20 o

Vị trí của mảnh dao được xác định bởi góc ăn tới  và khoảng đặt mảnh dao

m Với dao tiện kết cấu hàn mảnh dao, thường lấy   12  o 18 o Với dao tiệngắn mảnh thép gió, chọn     5 o Trong đó  là góc trước

Để đảm bảo độ bền uốn cho đầu dao tại tiết diện ứng với chiều dày đầu daonhỏ nhất G phải thỏa mãn H

3

2

G  (H - chiều cao thân dao) khoảng đặt mảnhdao m được tính theo công thức:

Trang 30



 cos

G H m

Góc trước của dao o o

Bước 1: Tiện thô trục  72 đạt kích thước  73

* Dụng cụ cắt: Chọn dao tiện ngoài gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 đầucong Tra bảng 4- 6 T297 [7] tập 1 ta xác định được thông số của dao:

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

* Lượng dư gia công

Lượng dư gia công 1 phía Zb = 1 , 5

2

) (



 d D

mm

* Chế độ cắt

Trang 31

- Chiều sâu cắt: Thực hiện cắt 1 lần hết lượng dư nên lấy t = 1,5 mm

- Lượng chạy dao:

Tra bảng 5- 60 T52 [7] Tập 2 ta có S = ( 0,5- 0,7) mm/vg Chọn theo máy lấy

k1= 1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao

k2 = 1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt phôi

k4 = 1 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim



 

Tra bảng 5-68 [60] Tập 2 ta xác định được công suất cắt

N = 2,9 kW< Nm  vậy máy đảm bảo yêu cầu gia công

Bước 2: Tiện thô đoạn trục  65

* Dụng cụ cắt: Tương tự bước 1 chọn dao hợp kim cứng T15K6 đầu cong

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

Trang 32

Lượng dư gia công 1 phía Zb = 4

2

) (



 d D

mm

* Chế độ cắt

- Chiều sâu cắt: t = 2 mm

Tra bảng 5- 60 T52 [7] tập 2 ta có S = ( 0,5- 0,7) mm/vg Chọn theo máy lấy



 

Tra bảng 5-68 T60 [7] Tập 2 ta xác định được công suất cắt

Trang 33

Bước 3: Tiện thô đoạn trục  55 đạt kích thước  56 , 6

* Dụng cụ cắt: tương tự bước 1 chọn dao hợp kim cứng T15K6 đầu cong

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

2

) (



 d D

mm

* Chế độ cắt

- Chiều sâu cắt: t = 2,2 mm



 

Trang 34

Bước 4: Tiện thô đoạn trục  45 đạt kích thước  46

* Dụng cụ cắt: Tương tự bước 1 chọn dao hợp kim cứng T15K6 đầu cong

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

2

) (



 d D

mm

* Chế độ cắt

- Chiều sâu cắt: t =1,8 mm

Trang 35

 

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

2

) (



 d D

- Tốc độ cắt

+ Tốc độ cắt tính toán: Vt = Vb k1.k2 k3.k4

Trong đó:

Vb = 231 (m/phút): Vận tốc bảng Tra bẳng 5-64 T56 [7] Tập 2

Trang 36



 

Bước 6: Tiện rãnh thoát dao  55

* Dụng cụ cắt: Chọn dao tiện ngoài rãnh thép gió P18 Tra bảng 4- 10 T299[7] tập 1 ta xác định được thông số của dao:

H = 25 mm, B= 16 mm, L =140 mm, a = 8 mm ( bề rộng lưỡi cắt )

2

) (



 d D

mm

* Chế độ cắt

Tra bảng 5- 72 T63 [7] tập2 ta có S = ( 0,15- 0,18) mm/vg Chọn theo máy lấy

Sv = 0,17 mm/vg

- Tốc độ cắt

+ Tốc độ cắt tính toán: Vt = Vb k1.k2

Trong đó:

Trang 37

Vb = 31 (m/phút): Vận tốc bảng Tra bẳng 5-73 T64 [7] Tập 2

k2 = 0,84 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào đường kính ban đàu D và cuốicùng d



 

Bước 7: Tiện rãnh b = 5mm trên đoạn trục  55

* Dụng cụ cắt: Chọn dao tiện ngoài rãnh thép gió P18 Tra bảng 4- 10 T299[7] Tập 2 ta xác định được thông số của dao:

H = 25 mm, B= 16 mm, L =140 mm, a = 5 mm ( bề rộng lưỡi cắt )

2

) (



 d D

Bước 8: Tiện thô trục  72 đạt kích thước  73

Sau khi đảo đầu chi tiết ta tiến hành tiện đầu trục còn lại do tinh chất đối xứngcủa chi tiết nên tương tự bước 1 ta có

Trang 38

* Dụng cụ cắt: tương tự bước 1 chọn dao hợp kim cứng T15K6 đầu cong H =20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

2

) (



 d D



 

- Số vòng quay trục chính: nm = 500 vòng/phút

- Công suất cắt: N = 2,9 kW

Bước 9: Tiện thô đoạn trục  65

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

2

) (



 d D



 

Trang 39

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

* Lượng dư gia công Zb = 5 , 3

2

) (



 d D



 

Bước 11: Tiện thô đoạn trục  45 đạt kích thước  46

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

* Lượng dư gia công Zb = 5 , 3

2

) (



 d D



 

Bước 12: Tiện thô đoạn trục  27 đạt kích thước  28 4

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

2

) (



 d D

mm

Trang 40

* Chế độ cắt

Tra bảng 5- 60 T52 [7] tập 2 ta có S = ( 0,3- 0,4) mm/vg Chọn theo máy lấy

+ Tốc độ cắt thực tế: v n m D m ph

1000

.



 

N = 1,7 kW< Nm  Vậy máy đảm bảo yêu cầu gia công

Bước 13: Tiện thô đoạn trục tiện ren M24

H = 20mm, B= 16 mm, L =120 mm, R = 1mm,   90o

Định dạng
Số trang	168
Dung lượng	5,96 MB
File đính kèm	hệ số q=10.rar (8 MB)