Đồ án thiết kế quy trình gia công chi tiết “bạc trục tăng áp số 2”

Chính vì Vậy, VIỆC thiết kế một quy trình công nghệ tối ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngư

DO AN

CONG NGHE CHE TAO MAY

MỤC LỤC

Trang

1.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 4 Phần II: Thiết kế quy trình công nghệ 5

Phần III: Chọn lượng dư gia công 13 Phần IV: Tra chế độ cắt cho các nguyên công 15

5.3 Tính toán cơ cấu kẹp vit ốc 18

SINH VIÊN THUC HIỆN : ĐẶNG VIỆT DUC

LỜI NÓI ĐÀU:

Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quá trình thiết kế chỉ được coi là hoàn thiện khi mà các ý tưởng nhà thiết kế đưa ra phải có tính ưu việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập và cuối cùng là tính

công nghệ

Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra có

cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được và hạn chế

thấp nhất giá thành chế tạo.Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng

quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo

Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc dẫn tới giảm được giá thành chế tạo Chính vì Vậy, VIỆC thiết kế một quy trình công nghệ tối

ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho người kỹ sư có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tưởng thiết kế của người kỹ sư phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo

chắc chắn ý tưởng có thể thực hiện được

Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích như vậy.Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là

cơ sở cho các ý tưởng thiết kế sau này

Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chỉ tiết “BẠC TRỤC TĂNG

AP SÓ 2” với các nội dung sau:

- 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công

- 01 ban vẽ AI thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 16 05

- 01 bản vẽ A3 thê hiện bản vẽ chỉ tiết

- 01 bán vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi

- 01 ban thuyết minh A4

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Văn thuộc bộ môn CHÉ TẠO MÁY

đã tận tình hướng dẫn để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ và công việc được giao

với chất lượng đảm bảo Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh được các thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn

Sinh viên Đặng Việt Đức

PHAN I: PHAN TÍCH SAN PHAM VA CHON PHOI

1 1-Phan tích yêu cầu kỹ thuật của chỉ tiết

Chỉ tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chỉ tiết dạng bạc

có các đặc điểm kỹ thuật như sau:

- Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc chính là mặt trụ ngoài và mặt trụ trong có cấp độ nhám khá cao đạt cấp §(0,63 zzz) và dung sai kích thước của hai mặt trụ làm việc là 0,01 mm đạt độ chính xác [T7

- Độ đồng tâm giữa hai mặt trụ làm việc là < 0,02 mm, độ không vuông góc giữa đường tâm và bê mặt tỳ là < 0,01 mm

1.2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu cúa chỉ tiết

mm do đó khi gia công chỉ tiết ta phải chú ýý các yêu cầu như đặc tính kỹ thuật chỉ tiết

- Chỉ tiết có rãnh 2x5 (mm) ở mặt trụ trong không thông suất rất khó cho việc gia công rãnh đó Vì vậy để đảm bảo tính công nghệ khi gia công ta làm rãnh thông suất mà không làm thay khả năng làm việc của chỉ tiết

- Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiến hành gia công chỉ tiết sau đó tới nhiệt

luyện

- Do yêu cầu nhiệt luyện chỉ tiết dat độ cứng (42 46 ) HRC, cap d6 nhám

cấp 8, ta cần phải thực hiện nguyên công mài sau nhiệt luyện

1.3-Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Căn cứ vào hình dạng, kích thước, vật liệu của chỉ tiết, căn cứ vào dạng sản xuất

là loạt vừa ta chọn phôi đúc với đạng đúc ly tâm để gia công cho chỉ tiết Sử dụng phôi đạng này thì cho chất lượng kém đối với mặt trụ trong do đó khi đúc cần phải

có lượng dư lớn ở bề mặt này, nhưng phương pháp này cho năng suất và hiệu quả

sử dụng phôi tốt

PHAN 2:THIET KE QUY TRINH CONG NGHỆ

2.1- Tiến trình công nghệ

Các ngyên công để gia công chỉ tiết BẠC TRỤC TĂNG ÁP SỐ 2 đạt được

các yêu câu đê ra:

& Nguyên công l : Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ ®7I, tiện trong mặt trụ ®30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mặt đầu

od Nguyén cong 2 : Tién mat đầu nhỏ, tiện ngoài mặt trụ ®40, tiện ngoài mat tru ©36, tiện ren M36xI, tiện rãnh 1xH2, tiện mặt tỳ, tiếp đến tiện tỉnh

mặt trụ ®40, mặt tỳ, vê tròn cạnh sắc mặt đầu

Nguyên công 3 : Tiện ngoài mặt trụ ®35, tiện rãnh ở mặt tỳ

Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ Đ5

Nguyên công 5 : Xọc rãnh (5x2) mặt mặt trong

Nguyên công 6 : Khoan lỗ ®4

Nguyên công 7 : Nhiệt luyện

Nguyên công 8 : Mài mặt trụ ngoài ®40, và mài mặt tỳ

% Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong ®30,5

2.2-Thiết kế nguyên công

ˆ Nguyên công I: Tiện mặt đâu lớn, tiện ngoài mặt trụ 7], tiện trong mặt trụ 30, tiêp đến là tiện tỉnh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mat dau

Chon may tién ren vit van nang kiéu T616

- Đường kính lớn nhất gia công được trên thân máy 320 mm

- Phạm vi bước ren cắt được ( ren hệ mét) 0,5-9 mm

- Công suất động cơ của truyền động chính 4,5 kw

Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt :

Bước 1: Tiện mặt đầu

Bước 2 : Tiện thô mặt trụ ngoài ®7I

Bước 3: Tiện tính mặt trụ ngoài ®71

Bước 4: Tiện thô mặt trụ trong ©30,5

Bước Š: Tiện tính mặt trụ trong ®30,5

Bước 6: Tiện để khử cạnh sắc mặt đầu

~

TT

- Bước 1: Tién tinh mat tru 040

- Bước 2: Tiện tinh mat tru 036

- Bước 3: Tiện tinh mặt tỳ

- Bước 4: Tiện tinh mat dau

- Bước 5: Tiện ren

Chọn máy Chọn máy tiện như nguyên công trên

Đồ gá:_ Gá đặt như nguyên công 2

Chon Dao:

-Tiện mặt trụ ngoài ®35 & tiện tinh mặt trụ ngoài ®35 (Bảng 4-34 [I]): Dao

tiện ngoài cong có gắn mảnh compodit:

- Bước 1: Tién tinh mat tru ngoai 035

- Bước 2: Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ

5

Hình 3: Nguyên công 3

* Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ ®5

Chọn máy: Chọn máy khoan đứng kiêu K125, do Việt Nam sản xuât

* Đặc tính kỹ thuật:

- Đường kính lớn nhất khoan được 25 mm

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

- Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 375x500 mm

Bước Thực hiện 4 bước khoan phân độ

‹%

%

Hinh 4: Nguyén cong 4

Nguyén cong 5: Xoc ranh 5x2

Chọn máy Chọn may xgc cua Nga 7A412

Thong so ky thuat:

- Tiết điện lớn nhất của dao _ 16x24 mm

- Công suât động cơ truyền dẫn chính 0,8-1,5 kw

Do ga

Chọn Dao: Sử dung dao xọc chuyên dùng

Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt

- Co cau kẹp thể hiện trên hình vẽ , lực kẹp có khi ta vặn đai ốc

Bước: Thực hiện một bước

Bước thực hiện: Thực hiện trong một bước

% Nguyên công 8: Mài mặt tỳ và mặt trụ ngoài 440

Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài Kiêu máy 3A 153

- Thông sô kỹ thuật:

- Đường kính lớn nhất của chỉ tiết gia công 140 mm

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: LÊ VĂN VĂN

Hình 8: Nguyên công 8

s Nguyên công 9: Mùài mặt trụ trong

Chọn máy Máy mài tròn trong: Kiêu máy 3A227

- Thông số kỹ thuật :

- Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị và kẹp chặt

Bước thực hiện: Thực hiện một lần

bảng

Nguyên Bước Nội dung các bước Luong du | Ghi chú

1 Tién tinh mat dau 0,6

| 2 | Tiện tinh mặt trụ ngoài ®7I 11

3 Tiện thô mặt trụ trong ®30 2

4 Tiện tinh mặt trụ trong ®30 0,9

5 Tiện khử cạnh xắc

1 Tiện tinh mặt trụ ngoài ®40 1,0

3 Tiện tính mặt trụ ngoài ®36

2 4 _| Tién tinh mặt đầu 0,6

5 Tién ren

6 Tién ranh 1xH2

7 Tiện khử cạnh xắc

3 1 Tiện tinh mặt trụ ngoài 035

2 Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ

PHAN 4: CHON CHE DO CAT

Tra chế độ cắt cho các nguyên công

Quá trình tra chế độ cắt được tiến hành như sau:

- Đầu tiên ta tiến hành chọn chế độ cắt phủ hợp với các yêu cầu về độ nhám

bề mặt, yêu cầu nâng cao về năng suất

- Tra lượng chạy dao

- Tra tốc độ cắt: Khi tra được tốc độ cắt đã tính đến các hệ số điều chỉnh ta tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy

- Từ các thông sô trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho

- So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nêu không thì phải chọn lại

- Tính thời gian máy

Theo trình tự như vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lượt cho các nguyên công như sau, kêt quả sau khi tính toán đã thoả mãn được cho dưới dang bảng 4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công I

4.3>Tra chế độ cắt cho nguyên công 3

(mm) (mm/vòng) (v/p) (kW)

Mai tinh mat tru ©39,9 2,11 350 2,5

4.8>Tra chế độ cắt cho nguyên công 9

PHAN 5: THIET KE DO GA KHOAN 4 LO ®5

1 Chọn máy: Theo chọn máy ở phần thiết kế nguyên công

2 Định vị:

2.1 Chọn chuẩn định vị

Chỉ tiết gia công dạng bạc nên yêu cầu về độ đồng trục, độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt chuẩn cao Hơn nữa do thành ống của bạc mỏng nên rất dễ bị biến dạng Do vậy chọn

chuẩn định vị là các mặt: mặt tỳ trên của bạc, mặt trụ trong ống Các bề mặt

này đã được gia công ở các nguyên công trước đó

2.2 Chọn đồ định vị

Đồ gá cho nguyên công khoan lỗ, do khoan 4 lỗ œ5 và chưa có lỗ đã

được khoan nên chỉ cân hạn chê 5 bậc tự do, chuân định vị đã chọn là: mặt

phăng tỳ trên của bạc và mặt trụ trong là:

e Mat phang ty vao mat ty han chế 3 bậc tự do của chỉ tiết bạc

y = 0,7 (Bảng 5-32 — Số tay: Mũi khoan thép gió)

ky = kup = (zs) = ei = 0,9 (Bang 5-9 Sé tay)

Thay số ta có:

M= 10.0,041.5”.0,15°.0,9= 2,4 Nm

° Lực chiều trục P, tinh theo công thức

P, = 10.C,.D".S”.k, (N)

Trong do: C, = 143 (Bang 5-32 — Số tay: Mũi khoan thép gió)

q = 1,0 (Bảng 5-32 — Số tay: Mũi khoan thép gió)

y=0,7 (Bảng 5-32 — Số tay: Mũi khoan thép gid)

k, = kup = 0,9 Thay số ta có:

K, - hệ số an toàn tính cho tất cả các truong hop Ko= 1,5

K; - hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, gia công thô

lay K, = 1,2

K; - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn chọn Kạ = 1,5

K; - hệ sô tăng lực khi gia công gian doan K; = 1,2

K¿- hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng tay ta lấy K¿= 13

K; - hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay Thuận lợi

Hệ số C= 1,4 đối với ren hệ mét cơ bản

ú - ứng suất kéo, ú =9 KG/mm” đối với bu lông thép 45

+ Mômen cần đề quay đai ốc:

Theo công thức kinh nghiệm (Trang 124 - CSTT TK đồ gá - Học viện)

M ~0,2.d.Q = 0,2.0,008.1055 = 1,7 Nm

+ Mômen cần để tháo kẹp:

M ~0,25.d.Q =2,1 Nm

3.4 Biện pháp kết cấu nâng cao năng suất kẹp

Để kẹp chặt cũng như tháo kẹp đều phải vặn nhiều vòng ren, do vậy năng suất của các đồ gá sử dụng CƠ cấu kẹp vít đai ô ốc rất thấp Để khắc phục nhược điểm này cần có biện pháp về kết cấu để giảm bớt số vòng ren phải vặn khi kẹp và nhả

kẹp, làm cho tốc độ khi tháo nhanh hơn tốc độ khi kẹp, tốc độ ở xa nhanh hơn tốc

độ khi bắt đầu có lực ép

Với sơ độ gá đặt chỉ tiệt của đô gá cân thiệt kê sau khi nghiên cứu các đô gá trong thực tê chọn cơ cầu đệm tháo nhanh (đệm chữ C)

4 Tính toán thiết kế cơ cấu dẫn hướng

4.1 Bạc dẫn hướng

Bạc dẫn hướng là cơ cấu trực tiếp dãn hướng dụng cụ cắt, nó được lắp trên

phiên dân Đó là chi tiêt đã dược tiêu chuân hoá

Căn cứ vào kích thước (16 nho) va yéu cầu chất lượng gia công (trung bình) đo vậy chọn bạc dẫn là bạc dẫn cô định kiểu có vai (Kích thước của bạc tra theo bang

§-77 sô tay CNCT Máy Tập II)

Với lỗ khoan có d = 5 mm, ta chọn bạc dẫn hướng có kích thước như hình vẽ:

4.2 Phiến dẫn

Căn cứ vào sơ đồ gá đặt chỉ tiết, để giảm tối đa thời gian gá đặt cũng như tháo phôi, đồng thời từ yêu cầu lỗ cần khoan không yêu cầu độ chính xác cao nên chọn phiến dẫn động kiểu bản lề Tuy nhiên do quá trình làm việc phiến dẫn xoay quanh bản lề ngang trục chi tiết nên đễ gây sai số do khe hở ở khớp quay Để khắc phục sai số này khớp giữa phiến dẫn và trục dẫn hướng phiến dẫn cần được lắp ghép chính xác

+ Kết cấu trục gá của phiến dẫn:

5 Thiết kế cơ cấu phân độ

5.1 Chọn cơ cấu quay phân độ

Do các lỗ cần khoan được phân bố trên vành của bạc lệch nhau góc 90”, nên dé

khoan tuần tự các lỗ ma chi ga đặt một lần ta dùng cơ cấu phân độ Lỗ khoan yêu cầu độ chính xác không cần cao nên đề quay phân độ khoan 4 lỗ chỉ tiết cần quay góc 90° chọn đồ định vị phần quay là chốt côn đàn hồi có kết cấu như hình vẽ 5.2 Kết cầu cơ cấu quay phân độ

6 Kiếm bền cho phần mặt cắt nhỏ nhất trên tiết diện ngang

Xác định ứng suất trên tiết điện nguy hiểm nhất của chỉ tiết:

“97]

7 Tính sai sô của d6 ga

Sai số gá đặt được tính theo công thức:

Trong đó: ¿„ - là sai số gá đặt

z - là sai số chuẩn

é - 1a sai s6 kep chat

éa - là sai số chế tạo

z„ - là sai số mòn z¿ - là sai số điều chỉnh

8 Thuyết mình nguyên lý làm việc cúa đồ gá

Đồ ga thực hiện nguyên công khoan 4 lỗ ®5 đã thiết kế làm việc theo nguyên lý như sau:

° Lật phiến dẫn - bạc dẫn về phía sau

e Van dai ốc kẹp chat M10, tháo đệm chữ C ra

e Lap chi tiét vao do ga sao cho cac bé mat chuân được định vị đúng

e Lap dém chit C, van chat dai oc kẹp chặt M10 với mô men tay vặn đã được tính toán như trên, đê kẹp chặt chỉ tiệt trên đô ga

s Đưa kết câu đô gá lên bàn máy Khi chỉ tiệt đã ở vị trí cân gia công, ta cô định

đô gá trên bàn máy

e Tiên hành khoan lỗ thứ nhật, sau khi khoan xong lô thứ nhât kéo chôt phân độ

ra, quay phân độ góc 90” sau đó tiếp tục khoan các lỗ tiép theo

e Khi gia công xong nguyên công của một chỉ tiệt, lây chi tiệt ra và tiêp tục dua chi tiét tiêp theo vào gia công