Thiết lập quy trình côngnghệ chế tạo chi tiết dạng Trục

Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy ngành đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ, không ngừn

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh

mẽ của các ngành công nghiệp mới dựa trên nền tảng của các ngành khoa học cơ sở, một trong những ngành đó chính là ngành cơ khí Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy ngành đòi hỏi kỹ sư

và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ, không ngừng nâng cao vốn kiến thức của mình, và quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn.

Trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí tại trường đại học Sư Phạm

Kỹ Thuật Đà Nẵng, sinh viên được trang bị rất nhiều kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ chế tạo máy Nhằm mục đích cụ thể hóa và thực

tế hóa những kiến thức mà sinh viên được trang bị, đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, các tiêu chuẩn… và có khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tính quan trọng của đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí và một số nghành có liên quan.Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ

bảo nhiệt tình của Thầy Huỳnh văn Sanh, em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy với đề tài: “Thiết lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng Trục” Với kiến thức được trang bị và quá

trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế, em đã cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm Nên em rất mong được sự chỉ bảo của thấy cô và sự đóng góp của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình.

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng,Ngày 1 Tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện.

Hồ Văn Quốc Nguyễn Vĩnh Lộc

PHẦN I: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

VÀ YÊU CẦU SẢN XUẤT

1 Phân tích chi tiết gia công

1.1 Công dụng của chi tiết

0.01 A 0.01

1.2 Điều kiện làm việc:

Chi tiết trục làm việc trong điều kiện chịu mài mòn cao, trục cónhiệm vụ nâng đỡ chi tiết máy như bánh răng đĩa xích… Nên có

1.4 Vật liệu chi tiết:

Chi tiết “trục” được làm bằng thép 45 đây là một loại thép trongnhóm thép cacbon Kế cấu có chất lượng tốt, độ cứng vừa phải,

sử dụng làm chi tiết trục là phù hợp nhất Thép 45 có thanh phầncấu tạo như sau:

Thép 45 có HB=197, giới hạn bền bền=610G/ Loại thép này

phù hợp với công dụng của ‘Trục T2” dung để lắp ghép

PHẦN II: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1 Tính thể tích của chi tiết:

V=

2.2 Xác định khối lượng chi tiết

Công thức tính khối lượng của chi tiết :

M = V

Trong đó :

V : là thể tích của chi tiết

là trọng lượng riêng của vật liệu.

Trọng lượng riêng của thép

Vậy khối lượng của chi tiết là :

M = V

= 0.43916

= 3.45 (kg)

2.3 Xác định số chi tiết cần chế tạo :

Công thức xác định số chi tiết cần chế tạo trọng 1 năm :

N = )

Trong đó :

trong năm theo kế hoạch

m : là số lượng chi tiết trong một sản phẩm

: là lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi gây ra

là lượng sản phẩm dự trữ do hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ

Trong điều kiện đồ án công nghệ chế tạo máy có thể chọn các thông số như sau:

= 3

N = 8000 = 8880 ch/năm

sản xuất hàng loạt vừa có đặc điểm là sản lượng rất lớn , sảnlượng ồn định, trình độ chuyên môn hóa cao, trang thiết bị chuyêndùng

PHẦN III: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO

PHÔI.

3.1 Chọn loại phôi.

Loại phôi được xác đinh theo kết cấu chi tiết vất liệu, điều

kiện kỹ thuật , dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từngnhà máy , xí nghiệp, địa phương Chọn phôi tức là chon phương pháp chế tạo phôi Ta có một số loại phôi thường dùng sau

 Phôi thép thanh : dùng để chế tạo chi tiết như conlăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục xilanh, piton,bạc….

côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, cácchi tiết dạng càng, trục chữ thập, ….các chi tiếtnày được dập trên các máy búa nằm ngang hoặcmáy búa dập đứng

loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do,

ưu điểm là giá thanh thấp

các chi tiết dạng hộp dạng càng phức tạp, …vậtliệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm,

và các lạo hợp kim khác

năng công nghệ,Điều kiện làm việc, kích thước, dạng sản xuất, ta chọn phôi thép dập

3.2 Phân tích lượng dư.

Lượng dư gia công được xác đinh hợp lý về trị số và dung

sai sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ.Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tăng chi phí gia công Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẻ không hớt đi các sai lệch của phôi

Tra bảng 2.3 hướng dẫn đồ án công nghệ chế tạo máy ta có:

 Đối với các bề mặt gia công bằng phương pháp tiện lượng dư gia công được chọn theo phương pháp chế tạo phôi lượng dư gia công cho bề mặt là 2mm, dung sai là:

Từ đó ta thấy rằng chon phôi dập nóng là tốt nhất vì phôi này đảm bảo được những tiêu chuẩn như: hình dáng phôi gần với chi tiết gia công, lượng dư hợp lý có thể sản xuất phôi hàng loạt vừa

a Tính lượng dư cho bước tiện thô :

Để xác định lượng dư nhỏ nhất khi gia công ta dùng công thức :

= ++

Trong đó :

: lượng dư gia công nhỏ nhất

: chiều cao trung bình của lớp nhấp nhô bề mặt do bước công nghệ sát trước

để lại

: chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt công nghệ sát trước để lại : sai lệch về vị trí không gia của chi tiết do công nghệ sát trước để lại

( độ song song, độ cong vênh, độ lệch tâm…)

: sai số gá đặt do nguyên công đang thực hiện gây ra.Tra theo bảng 2.3 và 2.4 trang 70 ( trong hướng dẫn thiết kế đồ

án công nghệ chế tạo máy) ta có được các thông số chất lượng bềmặt của chi tiết:

 Phôi dập trong khuôn kim loại : = 200 (m)300(m)

o Lượng dư gia công cho bước tiện thô :

= + = ( vì =0) tra bảng 23 TKĐACNCTM ta được : 80(m)

o Mặt khác = + =

Trong đó : chính là độ cong vềnh hình học của phôi

L là chiều dài của phôi

=.L = 1,5 35 = 52 (m),

Trong đó được tra trong bảng 15 TKDACNCTM Như vậy

200 + 300 + 52 + 80 = 632 (m),

b Tính lượng dư cho bước tiện tinh

o Căn cứ vào bảng 12 sách KTDACNCTM ta có được các giátrị như sau :

Kích thước giới hạn (mm)

Lượng dư giới hạn(m)

(1)

T (2)

P (3 )

(4 ) (5)

Kích thước (6)

Max (8)

Min (9)

Max (10)

Mi n (11 ) Phôi 20

0

30 0

M = – (Q – p)

Với:

- Q: khối lượng chi tiết ban đầu

- : giá thành của 1 tấm phôi dập

- : hệ số phụ thuộc vào độ chính xác của phôi

- : hệ số phụ thuộc vào mức độ phứt tạp của phôi

- : hệ số phụ thuộc vào khối lượng phôi

- : hệ số phụ thuộc vào loại vật liệu

- hệ số phụ thuộc vào quy mô sản xuất

Trong đó:

- , , = 1,

Vậy với phôi thép dập tròn ta có Q = 1,9kg

Phần IV : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHI

TIẾT.

4.1 Đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của bề mặt gia công

Ở các cổ trục thường để lắp ghép nên yêu cầu độ chính xác

cao về độ bóng bề mặt, yêu cầu cấp độ nhám bề mặt phải ở cấp 7 Trục làm việc thì yêu cầu bên ngoài phải cứng, bên trong phải dẻo dai do đó trục phải được nhiệt luyện để đạt được độ cứng 55-60HRC

4.2 Trình tự các nguyên công, chọn chuẩn, chọn máy, chọn

dao

4.2.1 Trình tự các nguyên công

34, 35

phải 25, 34,35,44

4.2.2 Chọn chuẩn định vị

 Đối với chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữacác cổ trục là rất quan trọng Để đảm bảo yêu cầu này,khi gia công trục cần phải chọn chuẩn tinh thống nhất.

trục là hai lỗ tâm côn hai đầu trục Dùng hai lỗ tâm cônlàm chuẩn có thể hoàn thanh việc gia công thô và tinhcho hầu hết các bề mặt trục

các bề mặt không gia công với các bề mặt gia công,phân bố đủ lượng dư cho bề mặt sẽ gia công Vậy tachọn bề mặt 44 là bề mặt chuẩn thô

S 1

400

- Định vị và kẹp chặt: đây là nguyên công đầu tiện nên chuần gia công là chuẩn thô là mặt trụ ngoài của phôi chi tiết gia công được định vị và kẹp chặt trên 2 khối V ngắn

- Chọn máy: Chọn máy chuyên dùng MP71

+ Đường kính lớn nhất của phôi: Ф44mm

+ Khoảng cách 2 mũi tâm: 400mm

n ct

- Định vị và kẹp chặt : Định vị bằng 2 lỗ tâm, gá trên 2 mũi tâm, dùng tốc kẹp để truyền động quay cho trục Lực kẹp theo phương dọc trục

- Chọn máy: ta dùng máy tiện T616

- Chọn dao: Chọn dao tiện hợp kim cứng T15K6

Kích thước dao : H = 25 mm; B = 16 mm ; L = 140 mm

- Trình tự các bước nguyên công:

Bước 1: Tiện thô và tiện tinh các bề mặt 35,34, 25

- Trình tự các bước nguyên công:

Bước 1: Tiện thô và tiện tinh các bề mặt 44, 35,34,

28

Nguyên công 4: Phay rãnh then 8, 6.

A

B

Bước : phay rãnh then

- Chọn chuẩn thô là 2 mặt trụ ngoài

- Đồ gá: 2 khối V ngắn, tỳ vào bề mặt vật liệu

- Chọn máy: máy 6P11

- Chọn dao: P18

- Số lần gá: 1

- Trình tự các bước nguyên công:

Bước 1: Phay rãnh then

Bước 2: Phay rãnh then

Nguyên công 5: Mài các cổ trục

Bước Máy Vật

liệu

V (m/ph)

n (v/ph)

S (mm/vg )

T (mm) (kw) (ph)

N(kw)

(m/ph)

+ Nguyên công 3:

N(kw)

(m/ph)

1 T616 T15K6 1.65 1.65 1000 2.81 0.06 110

+ Nguyên công 4:

Bước Máy Vật

liệu

(mm/ph)

n(v/ph)

N (k/w)

(ph)

V(m/ph)

1 T61

6

Daomài

4.4 Tính toán thời gian cơ bản cho các nguyên công :

Trong sản xuất hàng loạt lớn thời gian nguyên công được

xác định theo công thức sau:

Ở đây:

hình dáng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết, thời gian này

có thể thực hiện được bằng máy hoặc bằng tay

L : chiều dài bề mặt gia công (mm)

S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

a Nguyên công 2.

cho góc trước của dao =45

+Bước 1: Tiện thô bề mặt 35

L=30 mm

a Mục đích.

-Sau khi có được bản vẽ nguyên công thực hiện thiết kế đồ gá chotừng nguyên công nhằm đảm bảo xác định được vị trí của chi tiếtgia công so với máy và dụng cụ cắt, cố định vị trí chi tiết đã định

vị không cho ngoại lực xê dịch hay rung động, xác định vị trí và

dẫn hướng dụng cụ cắt, tạo them một số chuyển động để gia côngnhưng bề mặt phức tạp.

b Yêu cầu

-Đảm bảo chọn phương án kết cấu hợp lý về mặt kỹ thuật và kinhtế

-Đảm bảo các điều kiện an toàn kỹ thuật

-Tận dụng các loại kết cấu tiêu chuẩn

-Kết cấu đồ gá phải phù hợp với khả năng chế tạo và lắp ráp thực

tế của các cơ sở sản xuất

c Sơ đồ gá đặt

 K1=1 là hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóngthay đổi.

-Sơ đồ phân tích lực kẹp:

Pz Mx

gây các tác động xoay và lật chi tiết Do đó:

3 Lực tác động

-Với dạng sản xuất là hang loạt vừa và số lượng sản phẩm trênmột năm là 8000chiếc, chọn cơ cấu sinh lực cho nguyên côngnày là cơ cấu kẹp bằng bulong đai ốc

dụng công thức :

d = C

Với: W – lực kẹp cũng bằng lực xiết tại đai ốc

- ứng suất kéo với ren vít chế tạo bằng thép 45 có:

- Sai số chuẩn = 0: chuẩn định vị trùng với chuẩn kích thước

- Sai số kẹp chặt = 0: Phương của lực kẹp W vuông góc với

phương kích thước thực hiện

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy – GS.TS Trần Văn Địch – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.[1]

2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1[2], 2[3], 3[4] – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc chủ biên – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.

3 Giáo trình công nghệ chế tạo máy – TS Lưu Đức Bình – Đại học bách khoa – Đại học Đà Nẵng.

4 Giáo trình Trang bị công nghệ và cấp phôi tự động – Châu Mạnh Lực, Phạm Văn Song – Đại học bách khoa – Đại học Đà Nẵng.

5 Chế độ cắt gia công cơ khí – Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San,

Lời nói đầu ……… 1

Phần I : Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của

sản phẩm………2

2 Phần 2: Định dạng sản xuất

2.1 Tính thể tích của chi tiết……… 42.2 Xác định khối lượng chi tiết……….……… 4

2.3 Xác định số chi tiết cần chế tạo……… 5

Phần 3: Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi 3.1 Chọn 3.1 Chọn loại phôi……… 6

3.2 Phân tích lượng dư……… 7

Phần 4: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết 4.1 Đặt điểm và yêu cầu kỹ thuật của bề mặt gia công…… 10

4.2 Xác định trình tự các nguyên công……….…… 10

4.3 Xác định chết độ cắt các nguyên công gia công …… 15

4.4 Tính toán thời gian cơ bản cho các nguyên công còn lại 16

Phần 5: Thiết kế đồ gá cho nguyên công I 5.1 Mục đích và yêu cầu và sơ đồ gắ ……… 22

5.2 Lực cắt và lực kẹp chặt……… 23

5.3 Lực tác động và sai số gá đặt……… 25

Tài liệu tham khảo……… 30