Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 7 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí.. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không nhữn
Trang 1Mục lục
Lời nói đầu
Ch
ơng I Qui trình chế tạo chi tiết trục ga ́
1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
ơng III: Chế độ cắt và thời gian nguyên công
1 Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan tâm
2 Nguyên công2: Tiện nửa trục
3 Nguyên công 3: Tiện nửa trục còn lại
4 Nguyên công 4: Phay chỏm đĩa
5 Nguyên công 5: Phay vát góc đầu trục
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CƠ ĐIỆN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ -
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục
vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 7 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt phân tích chức năng làm việc cho các nguyên công và tính thời gian cho tất cả các nguyên công Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể, từ đó thiết kế đồ gá cho việc chế tạo chi tiết
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Ngô Đăng Huỳnh trong bộ
môn công nghệ cơ khí đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành đồ án thiết kế quy trình gia công bánh răng trụ Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự góp ý của các bạn
Em xin chân thành cảm ơn thầy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học kỹ thuật gia công cơ khí
Sinh viên thực hiện
Dương Thanh Hoàng
Trang 4CHƯƠNG I : QUI TRìNH CÔNG NGHệ CHế TạO
Chi tiết trục gá
1-Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
Trục dẫn hướng là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạo máy Trục dẫn hớng đợc bắt vít cố định lên trên tấm đế, dẫn hớng cho tấm gá chi tiết Trục có bề mặt cơ bản cần gia công là các bề mặt trụ tròn xoay ngoài và các
lỗ Các bề mặt tròn xoay thờng dùng làm mặt lắp ghép Do vậy các bề mặt này thờng
đợc gia công với các độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công
Với vật liệu làm bằng thép 40X có thành phần nh sau: HB=127;σb=1000(N/mm2);
σc=800(N/mm2) C=0.360.44% Mn=0,50.8
Si=0,170.37% Cr=0.8-1.1% B=0.002-0.005
2-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 thờng
- Đờng kính các cổ trục giảm dần về hai phía
- Trong trờng hợp này then của trục của trục chúng ta phải giữ nguyên kết cấu
- Kết cấu của trục không đối xứng vì vậy không thể gia công trên máy chép hình thuỷ lực
- Ta có l/d=317/44<10 nên trục đủ đọ cứng vững
- Trục bắt buộc phải gia công trớc khi mài khả năng bị biến dạng khi nhiệt luyện là
có nhng vẫn có thể chấp nhận đợc
- Khi gia công trục chúng ta phải gia công hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn định vị
- Không thể thay thế trục bậc bằng trục trơn đợc bởi vì đây là trục vít chúng ta phải
có những bậc để lắp lăp trục với các bộ phận khác của máy
3 Xác định dạng sản xuất:
Trang 5Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết trục vít là thép 40X
Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu và sản lợng của loại trục đó.Ví dụ đối với trục trơn thì tốt nhất dùng phôi thanh.Với trục bậc có đờng kính chênh nhau không lớn lắm dùng phôi cán nóng
Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của trục đợc 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
đ-ợc chế tạo bằng cách rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phôi của trục đợc chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép,với trục bậc có thể rèn trên máy rèn ngang và cũng
có thể chế tạo bằng phơng pháp đúc
Đối với chi tiết trục vít ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôi đúc cho chất lợng
bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thờng có cơ tính không cao.Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp nhận đợc nhng nhợc điểm lớn nhất của loại phôi này là rất tốn vật liệu
Trang 6Từ đó ta thấy rằng chọn phôi dập nóng là tốt nhất bởi vì loại phôi này đảm bảo đợc những tiêu chuẩn nh:hình dáng phôi gần với chi tiết gia công ,lợng d hợp lí,có thể sản xuất phôi hàng loạt.
5.Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng trục
Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng.Để đảm bảo yêu cầu này,khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất
Chuẩn thống nhất khi gia công các chi tiết dạng trục là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục.Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt trục
Nhng đối với chi tiết trong bài này chúng ta lấy chuẩn thô là mặt ngoài của trục và cả
lỗ tâm của trục,biện pháp thực hiện là chúng ta dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm ở một đầu kết hợp với chống tâm ở đầu còn lại
Khi gia công tinh ta lại lấy chuẩn là hai lỗ tâm,thực hiện bằng cách chống tâm hai
đầu,để chống xoay chúng ta dùng thêm một cái tốc ở một đầu
Khi gia công các phần khác của trục, chúng ta dùng chuẩn là mặt ngoài của trục
nh-ng đợc thực hiện bằnh-ng cách dùnh-ng khối V kết hợp với các chốt tỳ để khốnh-ng chế đủ số bậc tự do cần thiết
6 Lập bảng trình tự nguyên công và sơ đồ định vị.
Ta có trình tự nguyên công nh bản vẽ sơ đồ nguyên công,gồm những bớc sau:
1- Khoả mặt đầu và khoan tâm
2- Tiện thô tinh nửa trục
3- Tiện thô tinh nửa trục còn lại
Trang 7Lîng d theo chiÒu dµi lµ a=2mm
Lîng d híng kÝnh t¹i mçi cæ trôc lµ a=2,5mm
II Lîng d cho tõng nguyªn c«ng
1 Lîng d cho nguyªn c«ng phay mÆt ®Çu
Khi gia c«ng mÆt ®Çu ta lÊy lîng d chÝnh b»ng lîng d cña ph«i a=2mm
2 §èi víi ∅35 ta chän lîng d cho tõng nguyªn c«ng nh sau
+ Khi tiÖn tinh ta chän lîng d vÒ mét phÝa lµ a=0,5mm
+Khi tiÖn th« ta lÊy lîng d b»ng lîng d cña ph«i ,vÒ mét phÝa a=2,5mm
3 §èi víi ∅44 ta chän lîng d cho nguyªn c«ng tiÖn th« vÒ mét phÝa lµ a=2,5mm
4 §èi víi ∅35 ta chän lîng d cho tõng nguyªn c«ng nh sau
+Khi mµi ta chän lîng d vÒ mét phÝa a=0,3mm
+Khi tiÖn th« ta lÊy lîng d vÒ mét phÝa b»ng lîng d cña ph«i a=2,5mm
5 §èi víi ∅31 ta chän lîng d cho tõng nguyªn c«ng nh sau
+Khi mµi ta lÊy lîng d vÒ mét phÝa a=0,3mm
+Khi tiÖn tinh ta lÊy lîng d vÒ mét phÝa a=0,3+0,5=0,8mm
+Khi tiÖn tinh ta lÊy lîng d a=2,5mm
6 §èi víi ∅25 ta chän lîng d cho tõng nguyªn c«ng nh sau
+Khi mµi ta lÊy lîng d vÒ mét phÝa a=0,3mm
+Khi tiÖn tinh ta lÊy lîng d vÒ mét phÝa a=0,3+0,5=0,8mm
+Khi tiÖn tinh ta lÊy lîng d a=2,5mm
ch¬ng iii : TÝNH CHÕ §é C¾T
Nguyªn c«ng 1: Phay mÆt ®Çu vµ khoan t©m
Trang 81.Gá đặt
Chi tiết gia công đợc định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta dùng một chốt để định vị bậc tự do thứ năm
2 Chọn máy
Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm có kí hiệu MP-71M,có các thông số:
Đờng kính gia công 25-125(mm)
Chiều dài chi tiết gia công 200-500(mm)
Giới hạn chạy dao của dao phay 20-400(mm/ph)
Số cấp tốc độ của dao phay 6
Giới hạn số vòng quay của dao phay 125-712(vòng/phút)
Số cấp tốc độ của dao khoan 6
Giới hạn số vòng quay của dao khoan 20-300(mm/ph)
Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t=2mm
Bảng 5-125 ,ta chọn bớc tiến dao Sz=0.13(mm/răng)
Trang 9-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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x300 =216(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
214 , 3 ( / )
321 14
,
3
216 1000
ph v
,
3
ph m
=Lợng chạy dao Sp=0,65.200=130(mm/vòng)
-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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x32 =23.04(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
5 14
,
3
04 , 23 1000
ph v
Theo máy ta chọn đợc nm=1500(v/ph)
Trang 10Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
Vtt= 23 , 57 ( / )
1000
1500 5 143
,
3
ph m
=
Thời gian nguyên công
+Thời gian phay mặt đầu
T1=
n
S
L L
2 5 , 14
0
.
1500
5 ,
Các thông số của máy tiện T620 :
Đờng kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm
Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm
Trang 11−+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 thớc của dao nh 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 ∅31 0 02
02 0
−
− ta chọn chiều sâu cắt t=2mmBảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao s=0.35;
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 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
3 , 14 25 568.7( / )
64 44 1000
ph v
,
3
ph m
=Theo máy ta chọn Sm=0.36mm
Trang 12- Bớc 2:Tiện ∅35
Đờng kính cần đạt đợc là ∅35 0 02
02 0
+
−+Chọn dụng cụ cắt nh dao tiện ∅31
+Chế độ cắt:
Khi gia công thô ∅35 0 02
02 0
+
− ta chọn chiều sâu cắt t=2mmBảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao s=0.35;
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 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
28 14
,
3
64 , 44 1000
ph v
,
3
ph m
=Theo máy ta chọn Sm=0.36mm
- Bớc 3:Tiện ∅44
Đờng kính cần đạt đợc là ∅44 0 1
1 0
+
−+Chọn dụng cụ cắt
Chọn dao tiện ngoài thân thẳng ,vật liệu T15K6
Theo bảng 4-5 STCNCTM I ,ta chọn kích thớc của dao nh sau:
H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,m=4.5;r=0.5
+Chế độ cắt:
Trang 13Khi gia công thô ∅44 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao S=0.35;
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 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
3,14.35 406,2( / )
64 , 44 1000
ph v
,
3
ph m
=Theo máy ta chọn Sm=0.36mm
Thời gian cơ bản khi tiện
Thời gian cơ bản khi tiện thô đạt kích thớc φ31
Trang 14Ta chän m¸y gia c«ng lµ m¸y tiÖn cã kÝ hiÖu T620
C¸c th«ng sè cña m¸y tiÖn T620 :
§êng kÝnh gia c«ng lín nhÊt : Dmax=400mm
Kho¶ng c¸ch gi÷a hai mòi t©m :1400mm
Trang 15−+Chọn dụng cụ cắt
Chọn dao tiện ngoài thân thẳng ,vật liệu T15K6
Theo bảng 4-5 STCNCTM I ,ta chọn kích thớc của dao nh sau:
H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,m=4.5;r=0.5
+Chế độ cắt:
Khi gia công thô ∅25 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao S=0.35;
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 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
3,14.35 406,2( / )
64 , 44 1000
ph v
,
3
ph m
=Theo máy ta chọn Sm=0.36mm
Trang 16- Bớc 2:Tiện ∅110
Đờng kính cần đạt đợc là ∅110 0 1
1 0
−
−+Chọn dụng cụ cắt nh dao tiện ∅110
+Chế độ cắt:
Khi gia công thô ∅40 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao s=0.35;
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 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
40 14
,
3
64 , 44 1000
ph v
,
3
ph m
=Theo máy ta chọn Sm=0.36mm
- Bớc 3:Vát 4x45°
Nh đã trình bày ở phần trên
Thời gian nguyên công T=0,12+0,03=0,15(phút)
Nguyên công 4: Phay chỏm đĩa
1 Sơ đồ gá đặt
Chi tiết gia công đợc định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta dùng một chốt để định vị bậc tự do thứ năm
Trang 17Để tăng độ cứng vững ta dùng một chốt tỳ phụ chống vào đầu của trục,chốt tỳ này không tham gia vào việc khống chế số bậc tự do mà nó chỉ có tác dụng làm tăng độ cứng vững của hệ thống
2 Chọn máy
Ta chọn máy gia công là máy phay kí hiệu 6H10 , có các thông số:
Khoảng cách từ trục hoặc mặt đầu
dao tới bàn máy(mm) 50-350(mm)
Kích thớc bàn máy 200x800(mm)
Số cấp chạy dao 12
Giới hạn chạy dao(mm/phút)
Khi gia công ta chọn chiều sâu cắt t=4mm
Bảng 5-153 ,ta chọn bớc tiến dao Sz=0.01(mm/răng)
Lợng chạy dao vòng S0=0,02.5=0.5(mm/vòng)
Bảng 5-154 ta chọn tốc độ cắt Vb =40(m/ph)
Trang 18Các 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x40 =28,8(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
8 14
,
3
8 , 28 1000
ph v
,
3
ph m
=Lợng chạy dao Sp=0,1.1200=120(mm/phút)
=
120
20 60 5 , 0
2 Chọn maý
Ta chọn máy gia công là máy phay kí hiệu 6H10 , có các thông số:
Khoảng cách từ trục hoặc mặt đầu
dao tới bàn máy(mm) 50-350(mm)
Trang 19Kích thớc bàn máy 200x800(mm)
Số cấp chạy dao 12
Giới hạn chạy dao(mm/phút)
Khi gia công rãnh then ta chọn chiều sâu cắt t=4mm
Bảng 5-153 ,ta chọn bớc tiến dao Sz=0.02(mm/răng)
Lợng chạy dao vòng S0=0,02.5=0.5(mm/vòng)
Bảng 5-154 ta chọn tốc độ cắt Vb =40(m/ph)
Các 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x40 =28,8(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
8 14
,
3
8 , 28 1000
ph v
Theo máy ta chọn đợc nm=1200(v/ph)
Trang 20Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
Vtt= 30 2 ( / )
1000
1200 8 143
,
3
ph m
=Lợng chạy dao Sp=0,1.1200=120(mm/phút)
=
120
20 60 5 , 0
Kẹp chặt: Dựng cơ cấu thuỷ lực ộp vào khối chữ Vdi động
Chọn mỏy: Mỏy khoan đứng 2A135: cú cỏc thụng số kỹ thuật :
- Đường kớnh lớn nhất của mũi khoan khi khoan được φmax = 34mm
- Cụng suất của mỏy
( Tra mỏy theo tr.220 [9] )
Trang 21Khi gia công rãnh then ta chọn chiều sâu cắt t=2.5mm
Bảng 5-153 ,ta chọn bớc tiến dao Sz=0.02(mm/răng)
Lợng chạy dao vòng S0=0,02.5=0.1(mm/vòng)
Bảng 5-154 ta chọn tốc độ cắt Vb =40(m/ph)
Các 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x40 =28,8(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
5 14
,
3
8 , 28 1000
ph v
,
3
ph m
=Lợng chạy dao Sp=0,1.1200=120(mm/vòng)
Khi gia công rãnh then ta chọn chiều sâu cắt t=2.5mm
Bảng 5-153 ,ta chọn bớc tiến dao Sz=0.02(mm/răng)