Thiết kế quy trình gia công chi tiết trục vít t3

Lời nói đầu Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đồ án chuyên ngành sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy, nhằm cung cấp kiến thức để giải vấn đề tổng hợp công nghệ chế tạo Sau thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, sinh viên đợc làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn khả kết hợp so sánh kiến thức lý thuyết thực tế sản xuất, độc lập sáng tạo để giải vấn đề công nghệ cụ thể Xuất phát từ tầm quan trọng em đợc nhận đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng trục Trong phần thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất, xác định phơng pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, tính thời gian gia công, tính lơng d, tính toán thiết kế đồ gá Những giáo trình tra cứu: Công nghệ chế tạo máy (Tập 2), Máy cắt kim loại, Nguyên lý cắt kim loại, đồ gá,sổ tay Atlas đồ gá,sổ tay công nghệ chế tạo máy(T ập 2) Đợc giúp đỡ tận tình thầy giáo: Trần Ngọc Hải đến em hoàn thành nhiệm vụ mình, nhiều thiếu sót trình làm đồ án, em kính mong bảo tận tình thày môn để em củng cố thêm kiến thức hoàn thành tốt nhiệm vụ Em xin chân thành cảm ơn./ Nam Định Ngày 19/03/2011 Sinh viên Trần Công Hng CHƯƠNG I : QUI TRìNH CÔNG NGHệ CHế TạO Chi tiết trục vít 1-Phân tích chức làm việc chi tiết Trục vít chi tiết quan trọng nhiều sản phẩm ngành chế tạo máy.Trục vít chi tiết dùng chủ yếu để truyền chuyển động,biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến ngợc lại.Trục vít có bề mặt cần gia công bề mặt trụ tròn xoay bề mặt trục vít.Các bề mặt tròn xoay thờng dùng làm mặt lắp ghép Do bề mặt thờng đợc gia công với độ xác khác có nhiều bề mặt gia công 2-Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết Chi tiết gia công chi tiết dạng trục : - Các bề mặt trục có khả gia công dao tiện thông thờng - Đờng kính cổ trục giảm dần hai phía - Trong trờng hợp then trục phải giữ nguyên kết cấu - Kết cấu trục không đối xứng gia công máy chép hình thuỷ lực - Ta có l/d=775/152200 kg ữ 200 kg Dạng sản xuất : Hàng loạt lớn Chọn phơng pháp chế tạo phôi: Đối với chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép bon nh thép 35,40,45 ;thép hợp kim nh thép crôm,crôm-niken;40X;40;50 Trong vật liệu để gia công chi tiết trục vít thép kết cấu có b = 75kg / mm Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu, giá thành sản lợng loại trục đó.Ví dụ: trục trơn tốt dùng phôi thanh,với trục bậc có đờng kính chênh không lớn dùng phôi cán nóng Trong sản xuất nhỏ đơn phôi trục đợc chế tạo rèn tự rèn tự khuôn đơn giản ,đôi dùng phôi cán nóng Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối phôi trục đợc chế tạo dập nóng máy dập ép máy ép,với trục bậc rèn máy rèn ngang chế tạo phơng pháp đúc Đối với chi tiết trục vít ta không nên chọn phôi phôi đúc phôi đúc cho chất lợng bề mặt không tốt chi tiết đúc thờng có tính không cao.Chúng ta chọn phôi với độ xác chấp nhận đợc nhng nhợc điểm lớn loại phôi tốn vật liệu Từ ta thấy chọn phôi dập tốt loại phôi đảm bảo đợc tiêu chuẩn nh:hình dáng phôi gần với chi tiết gia công ,lợng d hợp lí,có thể sản xuất phôi hàng loạt, Kích thớc phôi phủ bì toàn bề mặt chi tiết 10 (tức 90 lấy kích thớc phôi 100 ) 5.Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng trục Đối với chi tiết dạng trục yêu cầu độ đồng tâm cổ trục quan trọng.Để đảm bảo yêu cầu này,khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống Chuẩn thống gia công chi tiết dạng trục hai lỗ tâm côn hai đầu trục.Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn hoàn thành việc gia công thô tinh hầu hết bề mặt trục Khi gia công phần khác trục nh then,lỗ dùng chuẩn mặt trục nhng đợc thực cách dùng khối V kết hợp với chốt tỳ để khống chế đủ số bậc tự cần thiết Lập bảng trình tự nguyên công sơ đồ định vị 1, Lập tiến trình gia công Các nguyên tắc xác định thứ tự nguyên công: - Nguyên công sau (bớc sau) phải đảm bảo đợc sai số tăng đợc độ bóng nguyên công trớc để lại - Trớc hết phải gia công bề mặt dùng để làm chuẩn cho nguyên công sau - Tiếp theo cần gia công bề mặt có lợng d lớn để có khả phát biến dạng chi tiết - Những nguyên công có khả gây khuyết tật bên trong, gây biến dạng,gây sai lệch kích thớc nên gia công - Không nên gia công thô gia công tinh dao định kích thớc máy - Nếu chi tiết cần phải nhiệt luyện nên chia quy trình công nghệ hai giai đoạn: Trớc sau nhiệt luyện Ta có trình tự nguyên công nh vẽ sơ đồ nguyên công,gồm bớc sau: 1- Dập phôi 2- Cắt vành diêm 3- ủ sau dập 4- Kiểm tra 5- Khoả mặt đầu khoan lỗ 6- Tiện đạt kích thớc 7- Phay rãnh then 8- Nhiệt luyện 9- Gia công tinh sau nhiệt luyện 10- Kiểm tra CHƯƠNG IV :lợng D gia công 4.1.Lợng d phôi dập nóng Đối với kích thớc l=775mm kích thớc đờng kính ta chọn lợng d cho phôi nh sau Lợng d theo chiều dài 2a=5mm(2 đầu trục=5mm) Lợng d hớng kính cổ trục 2a=10mm 4.2.Lợng d cho nguyên công 4.2.1) Tính toán lợng d gia công Phôi đợc xác định phần lớn dựa vào lợng d gia công, lợng d gia công đợc xác định hợp lý trị số góp phần bảo đảm hiệu kinh tế trình công nghệ vì: - Lợng d lớn làm tốn nguyên vật liệu, tiêu hao sức lao động công nhân, tốn dụng cụ cắt dẫn đến tăng giá thành sản phẩm - Ngợc lại lợng d nhỏ không đủ lợng d để hết sai lệch chi tiết hoàn thiện Nh sai lệch giảm dần sau lần gia công Vì trình công nghệ ta phảI chia làm nhiều nguyên công, nhiều bớc nhỏ để lấy đI dần lợng d thực nguyên công Mặt khác lợng d nhỏ xảy tợng trợt phôI chi tiết dẫn đến dao bị hao mòn, chất lợng bề mặt giảm Tính lợng d cho bề mặt: - Độ đồng tâm đợc kiểm tra thông qua đồng hồ đo - Hai đoạn trục 90 dài 70(mm), đoạn trục 70 dài 110(mm), đoạn truc có bề mặt cần đạt độ nhẵn bề mặt (Ra=1,25,Rz=6,3).Các bề mặt lại yêu cầu đạt độ nhẵn bề mặt (Rz=50,cấp xác 3, dung sai công nghệ kích thớc gia công Ti=50 àm ) Theo công thức 3.1/69 ĐACNCTM: Z = 2( RZi + Ti + i ) - Tính lợng d gia công đạt kích thớc 90,6 ( tiện thô): Sai lệch không gian phôi đợc xác định theo công thức: P = ct2 + lt2 Trong đó: ct : độ cong vênh phôi thô ct = c l c : độ cong đơn vị: àm / mm ; l chiều dài từ mặt đầu chi tiết đến cổ trục cần xác định lợng d ct = c l = 1.775 = 775àm = 0,775mm lt : Sai lệch chế tạo mũi tâm lt = 0,25 Với : dung sai bề mặt phôi Do sai lệch không gian phôi: + = 0,25 + = 0,5mm i = P = ct2 + t2 = 0,775 + 0,5 = 0,922mm = 922 àm Vậy lợng d cho bớc tiện thô là: Z = 2( RZi + Ti + i ) = 2( 50 + 50 + 922 ) = ì1022 àm - Lợng d gia công đạt kích thớc 90,2 ( tiện tinh) Sai lệch không gian sau nguyên công tiện thô là: = 0,06. P = 0,06.922 = 55,32àm Lợng d cho bớc tiện tinh là: Z = 2( RZi + Ti + i ) = 2(10 +15 + 55,32 ) = ì 80,32 àm - Lợng d gia công đạt kích thớc 90 Sai lệch không gian sau nguyên công tiện tinh là: = 0,04. P = 0,04.55,32 = 2,212 àm Lợng d cho bớc mài là: Z = 2( RZi + Ti + i ) = 2( 6,3 +15 + 2,212 ) = ì 23,512 àm Kích thớc giới hạn nhỏ đờng kính đợc xác định kớch thc tớnh toỏn ca bc sau nú cng vi lng d tớnh toỏn nh nht + dmài lầ = 90mm + dtiện tinh = 90+ x 23,512x10-3 = 90,047mm + dtiện thô = 90,047+ x 80,32x10-3 = 90,2mm + dPhôI = 90,2+ x 1022x10-3 = 92,244 mm Kích thớc giới hạn lớn đờng kính đợc xác định cỏch cng kớch thc gii hn nh nht d vi dung sai + dmài lần= 90mm + dtiện tinh = 90,047+ 0,12 =90,167mm + dtiện thô = 90,2+0,4 =90,6 mm + dPhôI = 92,244 + = 95,244 mm Xác định lợng d giới hạn: - tiện thô: Z b max = 95,244 90,6 = 4,644mm = 4644 àm Z = 92,244 90,2 = 2,044mm = 2044àm - Tiện tinh: Z b max = 90,6 90,167 = 0,433mm = 433àm Z = 90,2 90,047 = 0,153mm = 153àm - Mài lần: Z b max = 90,167 90 = 0,167mm = 167 àm Z = 90,047 90 = 0,047 mm = 47 àm Lợng d tổng cộng lớn nhất: Z0max=167+433+4644=5244 àm Lợng d tổng ccộng nhỏ nhất: Z0min=47+153+2044=2244 àm Kiểm tra kết tính toán: Z0max-Z0min=5244-2244=3000 àm P ct = 3000 = 3000àm Vậy Z0max-Z0min= P ct Bớc công nghệ Bảng tính lợng d mặt trụ Các yếu tố (àm) Rza Ta 160 250 Tiện thô 50 Tiện tinh Mài lần Phôi Lợng d tính toán Zbmin Kích thớc tính toán dmin Dung sai (àm) 92,244 90 : Kích thơc giới hạn (mm) Lợng d giới hạn (àm) dmin dmax 2Zbmax 2Zbmin 3000 92,244 95,244 - - 90,2 400 90,2 90,6 4644 2044 2x80,32 90,047 120 90,047 90,167 433 153 2x23,512 90 - 90 90 167 47 a gđ 922 50 55,32 2x1022 10 15 2,212 6,3 15 - - 4.2.2.Tra lợng d cho bề mặt lại: 4.2.2.1 Tra lợng d cho nguyên công khỏa mặt đầu khoan tâm: - Khi gia công mặt đầu ta lấy lợng d lợng d phôi a=2,5mm - Lợng d khoan tâm: a= 5mm 4.2.2.2 Tra lợng d cho nguyên công tiện đạt kích thớc 120, l = 20 Ta chọn lợng d cho nguyên công tiện thô phía a=2,6mm(2lần) 4.2.2.3 Tra lợng d cho nguyên công tiện đạt kích thớc 80, l = 50 Ta chọn lợng d cho nguyên công tiện thô phía a=2,6mm(2lần) 4.2.2.4 Tính lợng d cho nguyên công tiện đạt kích thớc 80 ,l=125 Ta chọn lợng d cho nguyên công tiện thô phía a=2,6mm(2lần) 4.2.2.5.Tra lợng d cho nguyên công tiện đạt kích thớc 152 ,l=260 Ta chọn lợng d cho nguyên công tiện thô phía a=2,2mm(2lần) 4.2.2.6.Tra lơng d cho nguyen công tiện đạt kích thớc 70 ,l=110 Ta chọn lợng d cho bớc nh sau: +Khi mài ta lấy lợng d phía a=0,2mm +Khi tiện tinh ta lấy lợng d phía a=0,5mm +Khi tiện thô ta lấy lợng d a=2,2mm(2lần) chơng iii : TíNH CHế Độ CắT 3.1- Nguyên công tiện 3.1.1- Khoả mặt đầu - khoan tâm a) Sơ đồ gá đặt: s S n Chi tiết đợc gá mâm cặp chấu tự định tâm định vị bậc tự do.Chú ý gá ta nên cố gắng gá phần phôi thừa ngắn nhất.khi đợc đầu ta đảo lại đầu b) Chọn máy Ta chọn máy tiện 1A62 với thông số: - Chiều cao tâm: 200(mm) - Khoảng cấch hai tâm: 1500 - Công suất động cơ: 7,8 - Đờng kính lỗ trục chính: 35mm - Số vòng quay trục chính: 11,5-14,5-19-24-30-37,5-48-58-76-96120-150-184-230-305-380-480-600-765-955-1200 - c) Các bớc công nghệ Bớc 1: Khoả mặt đầu Kích thớc cần đạt đợc: 775 Chọn dụng cụ cắt: dao tiện đầu cong, vật liệu T15K6 có: H=16;B=25;L=100; =60 Chế độ cắt : Chiều sâu cắt 2,5(mm) Theo bảng (2-1)/149 sổ tay KSCNCTM Ta chọn bớc tiến dao s=0,6 Vận tốc cắt đợc tính theo công thức: V= Cv Kv T t xv S yv m Trong : T: tuổi bền dụng cụ(chọn T=45-vì dao có lỡi cắt phụ) t: chiều sâu cắt(t=2,5) s: bớc tiến dao(s=0,6) Theo bảng (2-8)/152 Sổ tay KSCK chọn: Cv=340; xv=0,15; yv=0,45; m=0,2 Theo bảng (2-10,2-11,2-12,2-13,2-14,2-15,2-16) chọn: Kmv= 1,0 :hệ số tính đén tính chất lý vật liệu gia công Knv= 0,8: hệ số tính đén trạng thái bề mặt phôi Kuv= 1,0 :hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt K v=0,9;k iv=0,91;krv=-;kqv=1,04 : hệ số tính đến thông số hình học lỡi cắt Kv: hệ số điều chỉnh vận tốc Kv= kmv knv kuv k v k iv krv kqv=1.0,8.1.0,9.0,91.1,04=0,681 K mpx = : KPx hệ số xét đến ảnh hởng chi tiết gia công = 1; K P = 2; K P = :hệ số xét đến thông số hình học dao x x Px = 339.2,6 0,6 0,5.107 0, 4.2 = 210,6(kg ) e Công suất cắt gọt: N= PZ V 329,7.107 = = 5,7 Kw 60.102 60.102 N