Đồ án Chế Tạo Máy, Quy trình Công Nghệ Chế Tạo Trục BKDN

Bề mặt làm việc chủ yếu của trục vít là biên dạng ren trục vít , ngoài ra còn có các bề mặt khác để lắp ổ bi , và lắp với các bộ phận của máy .Các bề mặt này có thể gia công trên máy tiện thông thường với dao có lưỡi cắt thẳng .+ Độ nhám các bề mặt biên dạng ren trục vít và các bề mặt lắp với ổ bi , các bộ phận của máy đạt 1.25mm , tra bảng ta có độ chính xác cấp 7 với 4 lần gia công : thô , bán tinh , tinh , tinh mỏng +Độ nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn , khả năng chống lại sự ăn mòn cáng tốt +Độ không song song giữa tâm trục vít vàø 15 ,ø 25 ,ø 35 không vượt quá 0.02100 . Có nghĩa là độ không song song giữa tâm trục vít và tâm các đoạn trục ø 15 ,ø 25 ,ø 35 không vướt quá 0.02 mm trên chiều dài 100mm + Sau khi tôi hoặc thấm than bề mặt ren trục vít được mài và đánh bóng để đạt độ nhám theo yêu cầu

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một nghành then chốt ,nó đóng vai trò quan trọng trong nghành công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dânviệc phát triển nghành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của đảng và nhà nước ta

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo

kỹ sư và cán bộ kỹ thuật thiết kế ,chế tạo các loại máy móc và thiết bị cơ khí phục

vụ các ngành kinh tế như công nghiệp ,nông nghiệp giao thông vận tải,điện lực …

Để giúp sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế ,trong chương trình đào tạo đồ án công nghệ chế tạo máy là một môn không thể thiếu của sinh viên nghành chế tạo máy

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Hoàng Văn Thạnh đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình tính toán không tránh khỏi những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết

kế em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn công nghệ chế tạo máy Em xin chân thành cảm ơn

Đà nẵng ngày 10 tháng 8 năm 2013

Sinh viên : Đoàn Vĩnh Lộc

Trang 2

CHƯƠNG I Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm

Bộ truyền trục vít bánh vít thường dùng để truyền chuyển động giữa hai trục

vuông góc với nhau trong không gian hoặc chéo nhau

+Trên trục vít có các đường ren ( cũng có thể gọi là răng của trục vít) ,trên bánh vít

có răng tương tự như bánh răng Khi truyền động ren trục vít ăn khớp với răng bánhvít , tương tự như bộ truyền bánh răng

Nguyên tắc làm việc của bộ truyền trục vít có thể tóm tắt như sau : trục vít quay với số vòng quay n1 , ren của trúc vit ăn khớp với răng của bánh vít , đẩy răng của bánh vít chuyển động làm bánh vít quay

Tuy truyền chuyển động ăn khớp , nhưng do vận tốc của hai điểm tiếp xúc có phương vuông góc với nhau ,nên trong bộ truyền trúc vít có vận tốc trượt rất lớn , hiệu suất truyền động của bộ truyền rất thấp Trướt dọc răng làm tăng mất mát về

ma sát , làm giảm hiệu suất ,tăng nguy hiểm về dính và mòn

Trong quá trình làm việc trên bề mặt ren của trục vít có dính các hạt kim loại bị bứt ra từ bánh vít Mặt ren trở nên sần sùi Chất lương bề mặt giảm đáng kể Tróc rổ mặt răng ,trên mặt ren của trục vít có những lỗ nhỏ và sâu , làm hỏng bề mặt ren Nếu nhiệt độ làm việc quá cao , khi nhiệt độ làm việc vượt quá giới hạn cho phép

có thể dẫn đến kẹt ổ , có thể làm tăng tải trọng phụ

Trục vít bị uốn cong , do mất ổn định Đối với những bộ truyền có trục vít mảnh ,

tỷ lệ giữa khoảng cách l và đường kính d quá lớn Lực dọc trục F nén trục vít , làm trục vit mất ổn định

Trang 3

Yêu cầu kỷ thuật của sản phẩm :

+ Trục vít được gia công trên máy tiện ren , bằng dao tiện có lưỡi cắt thẳng , tương

tự như cắt ren trên bulong

+Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác là 8

+Dung sai chiều dài mỗi bậc trục là 0.08

+Độ không song song giữa đường tâm trục vít với các đường kínhø 35 ,ø15 ,ø25 là không vượt quá 0.02/100

+ Độ nhám các bề mặt đạt Ra = 1.25 mm

+Thép các bon tôi đạt độ cứng 40-50 HRC

+Độ lệch tâm giữa các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0.01- 0.03 mm

+Trục vít được tôi bề mặt hoặc tôi thể tích đạt độ rắn 40-50HRC Sau khi tôi bề mặt ren trục vít được đánh bóng

Trang 4

Định dạng sản xuất

+ Để xác định dạng sản xuất ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công , theo yêu cầu của bài thì số chi tiết được sản xuất hàng năm là : 50000 chiếc Nếu ta xét thêm số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% -7%) và α % phế phẩm trong sản xuất thì ta có lượng chi tiết cần thiết phải sản xuất là :

N = m(1 + )

Thay số vào ta được N= 50000 ( 1 + ) = 55000 chiếc/ năm

+Xác định trọng lượng của chi tiết

=V γ (kG)

Ở đây : - trọng lương chi tiết (kG)

V - thể tích của chi tiết ( d )

γ - trọng lương riêng của vật liệu

Việc chọn phôi để chế tạo chi tiết phụ thuộc vào kích thước , kết cấu , sản lương chi tiết Ví dụ với trục trơn thì ta chon phôi thanh , đối vơi trục bậc có đường kính chênh lếch nhau không lớn lắm ta dùng phôi cán nóng

Trong sản xuất vừa và nhỏ phôi của trục được chế tạo bằng rèn tự do hoặc rèn tự

do trong khuôn đơn giản , đôi khi có thể dùng phôi cán nóng Phôi của loại trục lớn đươc chế tạo bằng rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần

Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phôi của trục được chế tạo bằng dập nóng hoặc ép trên máy ép ,với trục bậc có thể rèn trên máy đập ngang cũng có thể được chế tạo bằng phương pháp đúc

Trang 5

Đối với chi tiết là trục vít ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôi đúc không cho chất lượng bề mặt không cao Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp nhận được nhưng nhược điển lớn nhất của loại phôi này là tốn vật liệu

Từ đó ta thấy rằng chọn phôi đập nóng là tốt nhất vì loại phôi này đảm bảo được những tiêu chuẩn như : hình dáng phôi gần giống như chi tiết gia công , lượn

dư hợp lí ,có thể sản xuất hàng loạt , hay hàng khối

Các thông số kỹ thuật của bản vẽ vật đập

+Dung sai và lượn dư

Đối với kích thước chiều dài lượng dư là 1.75 mm ,với dung sai là +1.2 -1

Đối với kích thước đường kính lương dư là 1.5mm , với dung sai là +1.2 ,-1 +Độ nghiêng thành vật dập

1. Phân tích đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công

Bề mặt làm việc chủ yếu của trục vít là biên dạng ren trục vít , ngoài ra còn có các bề mặt khác để lắp ổ bi , và lắp với các bộ phận của máy Các bề mặt này có thể gia công trên máy tiện thông thường với dao có lưỡi cắt thẳng

+ Độ nhám các bề mặt biên dạng ren trục vít và các bề mặt lắp với ổ bi , các bộ phậncủa máy đạt 1.25mm , tra bảng ta có độ chính xác cấp 7 với 4 lần gia công : thô , bántinh , tinh , tinh mỏng

+Độ nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn , khả năng chống lại sự ăn mòn cáng tốt +Độ không song song giữa tâm trục vít vàø 15 ,ø 25 , 35 không vượt quá

0.02/100 Có nghĩa là độ không song song giữa tâm trục vít và tâm các đoạn trục

Trang 6

15 ,ø 25 , 35 không vướt quá 0.02 mm trên chiều dài 100mm

+ Sau khi tôi hoặc thấm than bề mặt ren trục vít được mài và đánh bóng để đạt độ nhám theo yêu cầu

+Dung sai độ đồng tâm của các bề mặt A ,B ,C là 0.1mm

+Dung sai độ tròn của các bề mặt A ,B , C là 0.01mm

+Dung sai độ đảo hướng kính của bề mặt C so với các bề mặt A ,B là 0.04mm Qua các yêu cầu kỹ thuật trên ta thấy kết cấu của trục vít phải đảm bảo:

+Độ cứng vững

+Độ nhẵm bóng giữa các bề mặt làm việc

+Độ song song giũa các đường tâm của các đoạn trúc so với tâm của trục vít + Độ tròn , độ đảo hướng kính , độ đồng tâm giữa các đoạn trục

2- Tra lượng dư cho từng bước công nghệ

a.Lượng dư của phôi dập nóng

Đối với kích thước l=275mm và các kích thước đường kính ta chọn lượng dư cho phôi như sau:

Lượng dư theo chiều dài là a=2mm

Lượng dư hướng kính tại mỗi cổ trục là a=2,5mm

b.Lượng dư cho từng nguyên công

1. Lượng dư cho nguyên công phay mặt đầu

Khi gia công mặt đầu ta lấy lượng dư chính bằng lượng dư của phôi a=1.25mm

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

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

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi ,về một phía a=1.25mm

3. Đối với ∅33 ta chọn lượng dư cho nguyên công tiện thô về một phía là a=1.25mm , Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a=0,0.25mm

+Khi mài ta chọn lượng dư về một phía a=0.25mm

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía bằng lượng dư của phôi a=1.25mm

Trang 7

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

+Khi mài ta lấy lượng dư về một phía a=0.25mm

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía a=1.25mm

+Khi tiện tinh ta lấy lượng dư a=0.25mm

6 Đối với ∅12 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía a=1.25mm

+Khi tiện tinh ta lấy lượng dư a=0.25mm

7. Lượng dư cho gia công răng

+Khi mài răng ta chọn lượng dư a=0,25mm

+ Lượng dư khi gia công tinh răng trục vít : 0.6mm

+Lượng dư khi gia công thô là : 2.5 mm

3 Trình tự các nguyên công gia công Phân tích việc lựa chọn chuẩn , chọn máy , dao ,trang bị công nghệ, chế độ cắt và thời gian gia công cho mỗi nguyên công

• Trình tự các nguyên công

1_ Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm

2_ Tiện thô, tinh các đoạn ∅14.6, ∅16, ∅18, ∅20, tiện ren M16, đoạn côn, cầu

Trang 8

W W

35

Khoan lỗ tâm

W W

35 90

Trang 9

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 vị bậc tự do thứ 5

*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/phut)

- 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

- Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t=2mm

- Bảng 5-125 ,ta chọn bước tiến dao Sz=0.13(mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng S0=0,13.5=0.65(mm/vòng)

- Bảng 5-126 ta chọn tốc độ cắt Vb =300(m/ph)

- Cỏc hệ số hiệu chỉnh :

- -Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

- -Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

- -Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Trang 10

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

-

) / ( 860 80

14 , 3

216 1000

ph v

850 80 143 , 3

ph m

=

- Lượng chạy dao Sp=0,65.850=552 (mm/phút)

- Theo máy ta chọn Sp=550(mm/phút)

Bước 2:Khoan tâm

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

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x32 =23.04(m/phút)

) / ( 5 , 1467 5

14

,

3

04 , 23 1000

ph v

1500.5.143

,

3

ph m

=

Thời gian nguyên công

Trang 11

+Thời gian phay mặt đầu

T1= S n

L L

30 + +

=0,4(phút)L1=

2)(D−t +

t

=

2)280(

=14,5mmL2=3mm

5

,

2 +

=0,02(phút)Thời gian tổng cộng

T=T1+T2=0,02+0,4=0,42(phút)

b ) Nguyên công 2 : Tiện thô, tinh các đoạn ∅14.6, ∅16, ∅18, ∅20, tiện ren M16, đoạn côn, cầu

Bao gồm các bước như sau:

1 - Tiện thô, tinh các đoạn ∅14.6, ∅16, ∅18, ∅20

2 - Tiện rãnh thoát dao và tiện ren M16

3- Tiện mặt côn

4- Tiện đoạn ∅20 và bề mặt cầu R8

Trang 12

Bước 1Tiệ Tiện thô, tinh các đoạn ∅14.6, ∅16, ∅18, ∅20n đoạn ∅20 và bề mặt cầu R8

15 3

Bước 2 Tiện rãnh thoát dao và tiện ren M16

Trang 14

Bước 4 Tiện đoạn ∅20 và bề mặt cầu R8

Các thông số của máy tiện T620

-Đường kính gia công lớn nhất = 400 mm

-Khoảng cách giữa hai mũi tâm là 1400mm

Trang 15

Khi gia cơng thờ12 ta chọn chiều sâu cắt là t= 1.25mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.3mm/vịng;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia cơng k1=0.9 (theo bảng 5.3)

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

Như vậy tốc độ tính tốn là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là:

) / ( 1184 12

14

,

3

64 44 1000

ph v x

1200.12.143

,

3

ph m

Trang 16

Khi gia công thô ø12 ta chọn chiều sâu cắt là t= 1.25mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.3mm/vòng;

) / ( 1174 15

14

,

3

64 44 1000

ph v x

1200 15 143

,

3

ph m

=

Theo máy ta chọn Sm=0.36mm

Bước 1c: Gia công thô đường kínhø 25

+Chọn dụng cụ cắt :

Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêngchính 90°,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,n=4;l=10;r=0.5

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô ∅25 ta chọn chiều sâu cắt t=1.25mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.35;

Trang 17

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

) / ( 7 568 25

14

,

3

64 44 1000

ph v

550.25.143

,

3

ph m

=

Bước 1d : Gia công thô đường kính ∅33

+Chọn dụng cụ cắt

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng ,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-5 STCNCTM I ,ta chọn kớch thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao S=0.35;

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia cụng k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thỏi bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vũng quay của trục chính theo tính toán là:

Trang 18

) / ( 2 , 400 33

14

,

3

64 , 44 1000

ph v

400 35 143

,

3

ph m

=

Theo mỏy ta chọn Sm=0.36mm

Bước 1e: gia công thô đường kính ∅35

Chọn dao tiện ngoài thõn thẳng ,vật liệu T15K6

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

) / ( 406 35

14

,

3

64 , 44 1000

ph v

Theo máy ta chọn được n=400(v/ph)

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

)/(6.441000

406.35.143

,

3

ph m

=

Trang 19

Bước 1f : Gia công thô đường kính ∅45

+Chọn dụng cụ cắt như dao tiện ∅35

+Chế độ cắt:

Khi gia cụng thụ ∅40 ta chọn chiều sâu cắt t=1.25mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.35;

Cỏc hệ số hiệu chỉnh :

Như vậy tốc độ tớnh toỏn là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phỳt)

) / ( 4 355 40

14

,

3

64 , 44 1000

ph v

350 45 143

,

3

ph m

=

Thời gian cơ bản khi tiện

Thời gian cơ bản khi tiện thô đạt kích thước ∅12

Trang 22

Chọn dao tiện ngồi thân cong cĩ gĩc nghiêng chính là , vật liệu T15K6 , theo bảng 4-6 STCNCTM1 , ta chọn kích thước của dao như sau :

H =16 ;B =10 ,L = 100 ,l =40 , = , l = 10 ; r = 0.5

+ Chế độ cắt

Khi gia cơng thờ12 ta chọn chiều sâu cắt là t= 0.25mm

Bảng 5-62 ,ta chọn bước tiến dao s=0.12mm/vịng;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =75m/ph)

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia cơng k1=0.9 (theo bảng 5.3)

Như vậy tốc độ tính tốn là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =54(m/phút)

Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là:

) / ( 1184 12

14

,

3

54 1000

ph v x

1200.12.143

,

3

ph m

Trang 23

Bảng 5-62 ,ta chọn bước tiến dao s=0.3mm/vòng;

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =54(m/phút)

) / ( 1146 15

14

,

3

54 1000

ph v x

1000 15 143

,

3

ph m

=

Bước 2c: Gia công thô đường kínhø 25

+Chọn dụng cụ cắt :

Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêngchính 90°,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,n=4;l=10;r=0.5

+Chế độ cắt:

Bảng 5-62,ta chọn bước tiến dao s=0.3;

Trang 24

) / ( 7 568 25

14

,

3

64 44 1000

ph v

550.25.143

,

3

ph m

=

Bước2d : Gia công bán tinh đường kính ∅33

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Khi gia công bán tinh ∅33 ta chọn chiều sâu cắt t=0.25mm

Bảng 5-62 ,ta chọn bước tiến dao S=0.3mm/vòng

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x75 =54(m/phút)

) / ( 521 33

14

,

3

54 1000

ph v

Trang 25

Theo máy ta chọn được n=500(v/ph)

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt=

)/(3.511000

500.33.143

,

3

ph m

=

Bước 2e: gia công bán tinhđương kính ∅35

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =54(m/phút)

) / ( 521 33

14

,

3

54 1000

ph v

500 35 143

,

3

ph m

=

Theo mỏy ta chọn Sm=0.3mm

Bước 2f : Gia công bán tinh đường kính ∅45

Định dạng
Số trang	50
Dung lượng	526,86 KB