ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC VÍT (Có file CAD)

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC VÍT.Trong file đính kèm có bản vẽ CAD 2D của chi tiết, bản vẽ CAD 2D lồng phôi và bản vẽ CAD quy trình công nghệ gia công trục vít. Các bạn có thể tải về và tham khảo cách làm nhé.Xin cảm ơn.

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngànhchính của sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy, nhằm cung cấp các kiếnthức cơ bản để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo Sau khithiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, sinh viên được làm quen vớicách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh nhữngkiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất, độc lập trong sáng tạo để giải quyếtmột vấn đề công nghệ cụ thể

Xuất phát từ tầm quan trọng đó em được nhận đồ án môn học côngnghệ 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 địnhdạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình côngnghệ gia công chi tiết, tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế

đồ gá

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Nguyễn Hoài Sơn đến nay cơbản em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quátrình làm đồ án, em kính mong sự chỉ bảo tận tình của các thày trong bộ môn

để em có thể củng cố thêm kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Em xin chân thành cảm ơn

Trang 2

MỤC LỤC

Trang 3

1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH

DẠNG SẢN XUẤT

2 Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

2 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Trục vít là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chếtạo máy Trục vít là chi tiết dùng chủ yếu để truyền chuyển động, biến chuyểnđộng quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại Trục vít có bề mặt cơbản cần gia công là các bề mặt trụ tròn xoay ngoài và bề mặt răng trục vít.Các bề mặt tròn xoay thường dùng làm mặt lắp ghép Do vậy các bề mặt nàythường được gia công với các độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bềmặt không phải gia công tinh

Với vật liệu làm bằng thép 40X có thành phần như sau:

Trang 4

- Độ không đồng tâm giữa bề mặt cổ trục lắp ghép ổ lăn với các bề mặtđịnh tâm của then hoa cho phép trong giới hạn 0,04÷0,05mm.

- Độ không đồng tâm giữa các cổ trục với đường tâm chung của trục chophép trong giới hạn 0,01 ÷ 0,1 mm

- Bề rộng rãnh then yêu cầu đạt độ chính xác cấp 3, độ nhẵn bề mặt cấp 4

÷ 6

- Bề mặt ren yêu cầu đạt độ chính xác cấp 7 ÷ 8

- Độ không song song của các rãnh then với đường tâm trục nhỏ hơn0,01mm /0,1 mm chiều dài

- Dung sai chiều dài của các bậc trục trong khoảng 0,05 ÷ 0,2mm

1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục

- Các bề mặt trục có khả năng gia công bằng các dao tiện thông thường

- Đường kính các cổ trục giảm dần về hai phía

- Trong trường hợp này then của trục của trục chúng ta phải giữ nguyênkết cấu

- Kết cấu của trục không đối xứng vì vậy không thể gia công trên máychép hình thuỷ lực

1.4 Xác định dạng sản xuất

2 Xác định khối lượng của chi tiết

Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q = V.γ (kg)Trong đó: Q: là khối lượng chi tiết (kg)

V: Thể tích của chi tiết (dm3)γ: Khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3)

Trang 5

(γthép = 7,852 (kg/dm3)

Do chi tiết có dạng tròn xoay nên để xác định được thể tích của chi tiết tatiến hành chia ra thành các hình trụ

Ta chia thể tích từ trái qua phải:

Tổng thể tích của chi tiết là:

V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8 + V9

V = 18162,33 + 36329,28 + 19242,26 + 15079,64 + 41054,33 +138041,58 + 41054,33 + 15079, 64 + 19242,26

Trang 6

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

2 Xác định phương pháp chế tạo phôi

- Chi tiết là trục vít được làm từ vật liệu thép 45, việc chọn phôi chế tạotrục vít phụ thuộc vào hình dáng kết cấu và sản lượng chi tiết

- Trong sản xuất đơn chiếc phôi của trục được chế tạo từ rèn tự do hoặcrèn trong khuôn đơn giản, đôi khi có thể dùng phôi cán nóng Phôi của trụclớn được chế tạo bằng rèn tự do hoặc hàn ghép

- Trong sản xuất hàng loạt vừa hàng khối phôi được chế tạo bằng dậpnóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép với trục vít có thể được chế tạo trênmáy rèn ngang hoặc đúc

Đối với chi tiết trục vít không nên chọn phương pháp đúc vì đúc có chấtlượng không tốt, cơ tính không cao, ta nên chọn nên chọn phôi dập với độchính xác có thể chấp nhận được

2.2 Xác định lượng dư gia công

Lượng dư gia công được xác định để tạo điều kiện thuận lợi trong việctính toán thiết kế ở mỗi nguyên công tiếp theo

Lượng dư được xác định hợp lý sẽ giảm giá thành chế tạo phôi, giảmthời gian gia công và có ý nghĩa kinh tế rất lớn đối với việc sản xuất

Xác định lượng dư gia công có thể bằng kinh nghiệm, tra bảng hay tínhtoán chính xác Vì kinh nghiệm sản xuất còn hạn chế nên em chọn phươngpháp tra lượng dư cho các bề mặt

Lượng dư khi gia công mặt phẳng được xác định theo công thức:

Zmin = RZi - 1 + Ti -1 + ρi -1 + εi (Theo bảng 4.4, công thức xác định lượng

dư gia công, sách thiết kế ĐACNCTM )

Trong đó: RZi - 1: Độ cao nhấp nhô bề mặt ở bước gia công trước

Ti -1 : Độ sâu lớp bề mặt khiếm khuyết do bước gia công trước để lại

ρi -1: Tổng sai số không gian của bề mặt tương quan do bước gia côngtrước để lại

Trang 7

Theo bảng 4.5 (Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có

Vậy suy ra:

Vậy lượng dư gia công nhỏ nhất khi gia công mặt trụ là:

Zmin = 250 + 350 + 1431 = 2031 cm = 2,031 mm

Chọn lượng dư gia công là 2,5 mm

Theo bảng 3.18 Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy tập 1

Chọn lượng dư theo đường kính là: 5 mm, dung sai ± 0,5 mm

Lượng dư theo chiều dài tổng là: 4 mm, dung sai ± 0,5 mm

Trang 8

2.3 Bản vẽ lồng phôi

Hình 1: Bản vẽ lồng phôi

Trang 9

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG CHI TIẾT

2 Tra lượng dư cho từng bước công nghệ

2 Lượng dư của phôi dập nóng

Đối với kích thước l = 321 mm và các kích thước đường kính ta chọnlượng dư cho phôi như sau:

Tổng lượng dư theo chiều dài là a = 4mm

Lượng dư hướng kính tại mỗi cổ trục là a = 5 mm

3.2.2 Lượng dư cho từng nguyên công

Dựa vào bảng 3-120 đến 3-125 Sách CNCTM 1 ta có các thông số sau:Lượng dư cho nguyên công phay mặt đầu

Khi gia công mặt đầu ta lấy lượng dư chính bằng lượng dư của phôi a =

4 mm

Đối với ∅25 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau

+ Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi, về một phía a =2,3 mm

+ Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là 2a = 0,5 mm

Đối với ∅28 ta chọn lượng dư cho nguyên công tiện thô về một phía là a

= 2,3mm, Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là 2a = 0,5 mm

+ Khi mài ta chọn lượng dư về một phía a = 0,15mm

+ Lượng dư khi mài: 2a = 0,3mm

+ Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía bằng lượng dư của phôi a =2,1 mm

+ Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a = 0,25 mm

+ Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía a = 2,3 mm

Trang 10

Lượng dư cho gia công răng

Dựa vào bảng 3-144, 3-150 STCNCTM tập 1 ta có các thông số sau:+ Khi mài răng ta chọn lượng dư a = 0,15 mm

+ Lượng dư khi gia công tinh răng trục vít : 0,2 mm

+ Lượng dư khi gia công thô là : 2,3 mm

3.3 Lập tiến trình công nghệ

2 Nguyên công I: Chế tạo phôi

Yêu cầu kỹ thuật khi chế tạo phôi

- Phôi dập ra không nứt, mẻ, cong và bị vênh, không có rỗ khí

- Phôi không bị sai lệch về hình dáng quá vi phạm cho phép

- Đảm bảo kích thước đúng yêu cầu của bản vẽ phôi

3.3.2 Nguyên công II: Phay mặt đầu và khoan tâm

Hình 1: Phay mặt đầu và khoan tâm

Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do

Trang 11

1 Chọn máy

Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm có kí hiệu là MP-71M

có các thông số:

- Đường kính gia công là 25 – 125 mm

- Chiều dài chi tiết gia công là 200-500mm

- Giới hạn chạy dao của dao phay là 6

- Giới hạn số vòng quay của dao phay là 125- 712 (vòng/phút)

- Số cấp tốc độ của dao khoan là 6

- Giới hạn số vòng quay của dao khoan là 20-300 (vòng/phút)

- Công suất động cơ phay - khoan là 7.5 – 2.2 KW

Dùng thước cặp, giới hạn đo: l = 150mm

3.3.2.4 Dung dịch bôi trơi, làm nguội

Nước hoặc các dung dịch khác như: Chất phụ gia bôi trơi, phụ giachống rỉ

3.3.2.5 Các bước công nghệ

Bước 1: Phay mặt đầu

Kích thước cần đạt được 321 mm

Bước 2: Khoan tâm

Chọn mũi khoan là mũi khoan tâm đuôi trụ làm bằng vật liệu T15K6 cócác kích thước như sau : d = 5mm , L = 132mm , l = 87 mm

Trang 12

3.3.3 Nguyên công III: Tiện thô, tiện rãnh, tiện tinh nửa trục

Hình 1: Tiện thô, tiện rãnh, tiện tinh nửa trục

Chi tiết được định vị bằng hai mũi chống tâm ở hai đầu định vị 5 bậc tự

do, để truyền moomen xoắn ta dùng thêm tốc cặp và mâm quay.

1 Các bước nguyên công

Bước 1: Tiện thô các mặt ∅25, ∅28, ∅35, ∅40, ∅33, ∅53

Bước 2: Tiện rãnh

3.3.3.2 Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620

- Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm

- Khoảng cách giữa hai mũi tâm là 1400 mm

- Số cấp tốc độ trục chính là 23

- Giới hạn vòng quay trúc chính là 25-2000

- Công suất động cơ là 10KW

3.3.3.3 Các bước công nghệ và chọn dao

Bước 1: Gia công thô các bề mặt trục có đường kính ∅25, ∅28, ∅35,

Trang 13

3.3.3.5 Dung dịch bôi trơn

3.3.3.6 Trang bị công nghệ

Chi tiết được định vị bởi 2 đầu chống tâm kết hợp với tốc kẹp để quaychi tiết

3.3.4 Nguyên công IV: Tiện tinh nửa trục còn lại

Hình 1: Tiện thô, tiện tinh nửa trục còn lại

Chi tiết được định vị bằng hai mũi chống tâm ở hai đầu định vị 5 bậc tự

do, để truyền moomen xoắn ta dung thêm tốc cặp và mâm quay.

- Đường kính gia công lớn nhất Dmax= 400 mm

- Khoảng cách giữa hai mũi tâm là 1400mm

Trang 14

3.3.4.3 Dụng cụ đo

Dùng thước cặp có chiều dài l = 150 mm

1 Các bước nguyên công

Bước 1: Tiện thô ren trục vít

Bước 2: Tiện tinh ren trục vít

3.3.5.2 Chọn máy

- Đường kính gia công lớn nhất Dmax= 400 mm

- Khoảng cách giữa hai mũi tâm là 1400mm

- Số cấp tốc độ trục chính là 23

- Giới hạn vòng quay trúc chính là 25-2000

- Công suất động cơ là 10KW

Trang 15

3.3.5.3 Chọn dụng cụ cắt

Chọn dao tiện gắn hợp kim cứng,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-12 STCNCTM I, ta chọn kích thước của dao như sau:

Dùng thước cặp có chiều dài l = 150 mm

Nước hoặc các dung dịch khác như: Chất phụ gia bôi trơi, phụ gia chốngrỉ

3.3.6 Nguyên công VI: Phay rãnh then

Hình 1: Phay rãnh then

Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiều dọc trục ta dùng một chốt định vịbậc tự do thứ 5

Trang 16

Lực kéo lớn nhất của cơ cấu chạy dao:

3.3.6.4 Chọn dụng cụ đo

Ta chọn thước cặp có chiều dài l = 150 mm

Trang 17

3.3.7 Nguyên công VII: Khoan lỗ ∅ 5

Hình 1: Khoan lỗ ∅5

Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do,

để chống sự dịch chuyển theo chiều dọc trục ta dùng một chốt định vị bậc tự

do thứ 5, và dùng một chốt định vị để hạn chế bậc tự do thứ 6

Theo bảng 9-21 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy Tập 3 Chọn máy khoanđứng 2H125 có các thông số sau

- Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm

- Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ: 250 mm

- Công suất động cơ chính: 2,2 (KW)

- Khối lượng máy: 1000 kg

Trang 18

3.3.8 Nguyên công VIII: Mài

Hình 1: Mài

Ta chọn máy gia công là máy mài tròn ngoài kí hiệu 3B12 , có các thôngsố:

Đường kính gia công lớn nhất: 200 (mm)

Chiều dài gia công lớn nhất: 450(mm)

Côn móc ụ trước: No3

Đường kính đá mài: 250(mm)

Tốc độ của bàn máy: 2250 (vg /phút)

Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 110 mm

Dịch chuyển ngang của ụ đá sau 1 độ chia của đỉa chia: 0,002 mm

Số cấp tốc độ của đầu mài: Vô cấp

Giới hạn số vòng quay: 78-780(vòng/phút)

Góc quay của bàn máy: +6 độ, -7 độ

Công suất động cơ: 5,5 (KW)

Trang 19

3.3.8.3 Dung dịch bôi trơn làm nguội

Nước hoặc các dung dịch khác như: Chất phụ gia bôi trơi, phụ gia chốngrỉ

3.3.9 Nguyên công IX: Kiểm tra độ ô van của trục

Hình 1: Kiểm tra độ ô van của trục

Kiểm tra vị trí tương quan giữa các bề mặt:

Trang 20

+ Kiểm tra độ không đồng tâm của các mặt A, B so với đường tâm chuẩnkhông quá 0,03mm: Để đo được sai số của các mặt của bậc trục so với đườngtâm chuẩn không vượt quá 0,03mm ta làm như sau: Ta vẩn đặt chi tiết lên 2đầu chống tâm, đặt đồng hồ lên bàn máp, sau đó ta di chuyển kim đồng hồvào bề mặt cần đo Ta tiến hành xuay chi tiết một vòng, khi đó sai số của bềmặt đó so với tâm trục vít chính là giá trị của đồng hồ so

Chú ý khi đặt kim đồng hồ lên bề mặt chi tiết rồi ta phải chỉnh giá trị củađộng hồ về 0

Trang 21

CHƯƠNG 4 CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG

2 Nguyên công II: Phay mặt đầu và khoan tâm

2 Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản cho phay mặt đầu

a Chế độ cắt

Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t = 4mm

Bảng 5-125 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2, ta chọn bước tiếndao Sz = 0,13 (mm/răng)

Lượng chạy dao vòng S0 = 0,13.5 = 0,65(mm/vòng)

Bảng 5-126 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2 Ta chọn tốc độ cắt

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Theo máy ta chọn được nm= 850(v/ph)

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lượng chạy dao Sp= S0.nm = 0,65.850 = 552 (mm/phút)

Theo máy ta chọn Sp = 550 (mm/phút)

Trang 22

Dựa vào bảng 5-129 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2, ta chọncông suất cắt N = 5,5 KW.

a Tính thời gian gia công cơ bản

Xác định thời gian nguyên công

Ttc = T0 + Tp+ Tpv + TtnTrong đó: Ttc: Thời gian tổng cộng

T0: Thời gian gia công cơ bản là thời gian cần thiết để biến đổitrực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết

Tp: Thời gian phụ

Tpv: Thời gian phục vụ cho làm việc

Ttn: Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân

Trang 23

- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1 = 1 (Theo bảng5.3 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2)

- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,85 (Theo bảng 5.5 – Sổtay công nghệ chế tạo máy – Tập 2)

- Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3 = 1 (Theo bảng 5.7 – Sổ taycông nghệ chế tạo máy – Tập 2)

Như vậy tốc độ tính toán là:

Vt = Vb.k1.k2.k3 =32.1.0,85.1= 27,2 (m/phút)

Theo máy ta chọn được nm = 1500 (v/ph)

Dựa vào bảng 5-88 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2, ta chọnđược công suất cắt: N = 0,8 KW

b Tính thời gian gia công cơ bản

Có: Tp = 10% T0

Trang 24

Tp = 10%.T0 = 10%.0,04 = 4.10-3 (phút)

Tpv = Tprkt +Tpvtc = 3%.T0 + 8%.T0 = 3%.0,04+8%.0,04

=> Tpv= 4,4.10-3 (phút)

Ttn = 5%.T0 = 5%.0,04 = 2.10-3 (phút)Vậy thời gian nguyên công là:

Khi gia công thô ∅35 ta chọn chiều sâu cắt là t = 2 mm

Bảng 5-60 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2, ta chọn bước tiếndao S = 0,35 mm/vòng;

Bảng 5-64 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2, ta chọn tốc độ cắt là:

- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt k3 = 1 (Theo bảng 5.6 –

Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2)

Vt = Vb.k1.k2.k3 = 75 0,9 0,8 1 = 54,00 (m/phút)

Trang 25

Theo bảng 5-68 ta chọn công suất cho máy N = 1,4Kw

Trang 26

Bảng 5-64 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 2 ta chọn tốc độ cắt là:

Vt = Vb.k1.k2.k3 = 150 0,9 0,8 1 = 108 (m/phút)

Theo bảng 5-68 ta chọn công suất cho máy N = 4,1 Kw

Trang 27

Ttc = 0,19 + 0,02 + 0,02 + 9,5.10-3 = 0,24 (phút)

4.3.3 Bậc trục ∅ 40

4.3.3.1 Tiện thô

a Tra chế độ cắt

Khi gia công thô ∅40 ta chọn chiều sâu cắt là t = 2,3 mm

Trang 28

Vt = Vb.k1.k2.k3 = 90 0,9 0,8 1 = 64,8 (m/phút)

Ttc = 0,14 + 0,014 + 0,02 + 7.10-3 = 0,18 (phút)

4.3.3.2 Tiện tinh

Trang 29

Vt = Vb.k1.k2.k3 = 180 0,9 0,8 1 = 129,6 (m/phút)

Trang 30

=> Tpv = 3%.0,03 + 8%.0,03 = 3,3.10-3 (phút)

Ttn = 5%.T0 = 5%.0,03 = 1,5.10-3 (phút)Vậy thời gian nguyên công là:

Ttc = 0,03 + 3.10-3 + 3,3.10-3 + 1,5.10-3 = 0,04 (phút)

4.3.4 Bậc trục ∅33

4.3.4.1 Tiện thô

Vt = Vb.k1.k2.k3 = 75 0,9 0,8 1 = 54,00 (m/phút)

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	852,27 KB
File đính kèm	Đồ án công nghệ chế tạo máy.rar (3 MB)