Đồ án công nghệ chế tạo máy là một bài tập tổng hợp, vì vậy học sinh, sinh viên sẽ có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu phối hợp với cáckiến thức được trang bị trong các môn
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay ở nước ta đang trên đà phát triển tiến tới Công nghiệp Hiện đại hóa Để thực hiện tốt mục tiêu đó, nước ta đã tập trung một số ngànhcông nghiệp, trong đó có ngành công nghiệp chế tạo máy Đây là một trongnhững ngành có vai trò quan trọng trong việc phát triển của đất nước, bởi vì
hóa-vậy việc thiết kế đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là một nhiệm vụ
quan trong của học sinh, sinh viên trong các trường kỹ thuật Nó giúp hệ thốnglại kiến thức bài giảng, không chỉ môn học công nghệ chế tạo máy mà ngườilàm đồ án phải nắm vững các môn học khác, từ các bài tập thực hành, hìnhthành cho họ một khả năng làm việc độc lập, làm quen với thực tế trước khi ratrường
Đồ án công nghệ chế tạo máy là một bài tập tổng hợp, vì vậy học sinh,
sinh viên sẽ có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu phối hợp với cáckiến thức được trang bị trong các môn học liên quan, để thiết lập các phương
án tốt nhất ứng với các điều kiện sản xuất cụ thể
Sau khi học xong tất cả các môn lý thuyết và một số môn thực hành, kếthợp với những kiến thức đã học ở xưởng, em đã được nhà trường còng như
thầy Trịnh Văn Long giao và hướng dẫn đồ án với đề tài : “TRỤC VÍT” Đây
là một chi tiết ứng dụng nhiều trong thực tế Việc làm đồ án công nghệ chế tạomáy giúp em tổng hợp, củng cố toàn bộ những kiến thức đã học trong chươngtrình đào tạo của nhà trường Để trang bị cho em một nền tảng kiến thứcchuyên ngành công nghệ chế tạo máy, tạo điều kiện cho em khi ra trường cómột kiến thức nhất định để có thể đáp ứng được yêu cầu sản xuất của thực tế.Trong suốt quá trình thiết kế, em được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô
giáo và đặc biệt là thầy giáo Trịnh Văn Long là người trực tiếp hướng dẫn và
giúp đỡ em làm đồ án, cùng với những ý kiến đóng góp của bạn bè, sự cố gắngcủa bản thân em đã hoàn thành đồ án chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máycủa mình với đề tài lập quy trình công nghệ gia công chi tiết: “TRỤC VÍT”.Song do khả năng và kiến thức còn hạn chế, khối lượng công việc lớn, đòi hỏi
sự tổng hợp của tất cả các kiến thức trong suốt quá trình học Nên trong quátrình thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót Vậy em rất mong sự tham giađóng góp ý kiến của các thầy cô và bạn bè để đề tài em được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Trang 2Nhận Xét Của Giáo Viên:
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Giáo viên hướng dẫn
(Ký tên)
Trang 3MỤC LỤC CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH
DẠNG SẢN XUẤT 5
1.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 5
1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 5
1.3 Xác định dạng sản xuất 5
CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 7
2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi 7
2.2 Tính lượng dư gia công 8
2.3 Tra lượng dư gia công cơ, dung sai kích thước cho các bề mặt của phôi 13
2.4 Tra bảng lượng dư gia công 14
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 16
3.1 Xác định đường lối công nghệ 16
3.2 Phân tích bề mặt và chọn phương pháp gia công các bề mặt 16
3.3 Phân tích chọn chuẩn công nghệ 18
3.4 Lập tiến trình công nghệ 19
3.5 Sơ đồ định vị và kẹp chặt 20
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ 23
4.1 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi 23
4.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm 23
4.3 Nguyên công 3: Tiện thô nửa trục 25
4.4 Nguyên công 4: Tiện thô nửa trục còn lại 27
4.5 Nguyên công 5: Tiện tinh nửa trục 29
4.6 Nguyên công 6: Tiện tinh nửa trục còn lại 30
4.7 Nguyên công 7: Tiện ren 31
4.8 Nguyên công 8: Phay rãnh then 32
4.9 Nguyên công 9: Khoan lỗ 34
4.10 Nguyên công 11: Mài 35
4.11 Nguyên công 12: Kiểm tra 37
CHƯƠNG 5 XÁC ĐỊNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT 38
5.1 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi 38
Trang 45.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm 38
5.3 Nguyên công 3: tiện thô nửa trục 41
5.4 Nguyên công 4: tiện thô nửa trục còn lại 52
5.5 Nguyên công 5: tiện tinh nửa trục 54
5.6 Nguyên công 6: tiện tinh nửa trục còn lại 56
5.7 Nguyên công 7: Tiện ren 57
5.8 Nguyên Công 8: Phay rãnh then đầu trục 57
5.9 Nguyên công 9: Khoan lỗ 59
5.10 Nguyên công 10: Nhiệt luyện 60
5.11 Nguyên công 11: Mài tinh 62
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 64
6.1 Xác định kích thước bàn máy 64
6.2 Xác định phương pháp định vị 64
6.3 Xác định phương, chiều, điểm đặt lực cắt và lực kẹp 64
6.4 Tính cơ cấu kẹp chặt 67
6.5 Chọn chi tiết tiêu chuẩn cho đồ gá 67
6.6 Tính sai số đồ gá 67
Trang 5CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC
ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
Trục vít là loại chi tiết phổ biến và quan trọng trong nhiều sản phẩm củangành chế tạo máy Trục vít là chi tiết dùng để truyền chuyển động quay giữa 2trục vuông góc Trục vít có các bề mặt chủ yếu là mặt tròn xoay và bề mặt răngtrục vít Các bề mặt tròn xoay thường là các bề mặt lắp ghép nên thường đượcgia công với độ chính xác khác nhau Và có những bề mặt có thể không cần giacông
Vật liệu trục là thép 40X có thành phần và đặc tính như sau:
(N/mm2)
c
(N/mm2)0,36~0,44 0,17~0,37 0,5~0,8 0,8~1,1 217 1000 800
1.2 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 dao tiện thông thường
- Khi gia công trục, phải gia công 2 lỗ tâm 2 đầu làm chuẩn định vị
- Không thể thay thế trục bậc thành trục trơn được vì trục phải có nhữngbậc để lắp ổ lăn hay lắp trục với các bộ phận khác của máy
1.3 Xác định dạng sản xuất
Sản lượng chi tiết N0 = 8000 (chi tiết/năm) và γthép = 7,852 kg/dm3
Sử dụng phần mềm Inventor ta đo được:
Thể tích chi tiết V = 336,55 cm3
Khối lượng chi tiết M = 2,601 kg
Trang 6Ta có N0 = 8000 chi tiết/1 năm.
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :
N - Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm
N1 - Số sản phẩm được giao N1 = 8000
m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1)
- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( lấy = 5%)
- Tính đến tỷ lệ % phế phẩm ( = 4%)
N=8000.(1+).(1+)=8736 (chi tiết/năm)
Từ bảng 2.2 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy [4], dạng
sản xuất là hàng loạt lớn
Trang 7CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi
Vật liệu gia công chi tiết là thép 40X Trong sản xuất hàng loạt lớn vàhàng khối chi phí về phôi có thể chiếm từ 30% đến 60% Chế tạo phôi hợp lý
sẽ đưa đến hiệu quả cao Việc xác định phương án chế tạo phôi dựa trên các cơ
sở sau:
- Kết cấu, hình dáng chi tiết
- Vật liệu và đặc tính làm việc của chi tiết
- Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kĩ thuật của phương án chếtạo phôi
Chọn phôi là chọn phương án chế tạo phôi cũng như dung sai của phôi
Có nhiều phương án chế tạo phôi như sau:
2.1.1 Phôi cán
Cho cơ tính tốt, bề mặt đồng đều, thép cán có hình dạng, kích thước, tiếtdiện ngang và chiều dài theo tiêu chuẩn, độ chính xác cao, thành phần hóa họctương đối ổn định Kích thước tiết diện ngang của phôi gần giống với tiết diệnngang của chi tiết Tuy nhiên sử dụng phôi cắt từ thép cán cho hệ số sử dụngvật liệu thấp, do đó thường dùng trong sản xuất đơn chiếc
2.1.2 Phôi đúc
-Phương pháp đúc trong khuôn cát
Đúc được nhiều loại vật liệu khác nhau, đúc được các chi tiết có hìnhdạng phức tạp mà các phương pháp gia công khác khó gia công hoặc không thểgia công được Tính chất sản xuất linh hoạt, thích hợp với các dạng sản xuất
Tuy nhiên độ chính xác của vạt đúc không cao dẫn tới lượng dư gia cônglớn, thường có rỗ khí, chất lượng bề mặt vật đúc thấp
-Phương pháp đúc trong khuôn kim loại
Cho độ chính xác về hình dạng và kích thước cao Chất lượng bề mặt vậtđúc cao Tuy nhiên khó chế tạo vật đúc có hình dạng phức tạp, bề mặt dễ bịbiến cứng nên thường phải ủ để chuẩn bị cho quá trình gia công tiếp theo
2.1.3 Phôi dập
-Dưới tác dụng của ngoại lực, tinh thể kim loại được định hướng và kéo dài tạothành tổ chức sợi hoặc thớ làm tăng khả năng chịu kéo dọc thớ và chịu cắtngang thớ
Trang 8-Khi sử dụng dập cơ tính cảu vật liệu được cải thiện Độ chính xác hìnhdáng, kích thước bề mặt cao Do đó giảm được thời gian gia công cắt gọt và tổnthất vật liệu, nâng cao hệ số sử dụng phôi K, giảm chi phí sản xuất.
-Rút ngắn được các bước trong quá trình công nghệ
-Năng suất cao
2.2 Tính lượng dư gia công
Kích thước phôi được xác định phần lớn dựa vào chi tiết gia công, lượng
dư gia công được xác định hợp lý về trị số sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinhthế của quá trình công nghệ vì:
Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên liệu, tiêu hao sức lao động để gia công,tốn nhiều năng lượng điện, dụng cụ cắt dẫn tới giá thành tăng
Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ lượng dư để hớt hết sai lệchcủa phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện Vì vậy trong quá trình côngnghệ ta phải chia ra làm nhiều nguyên công, nhiều bước để hớt dần thì mớiđảm bảo chính xác yêu cầu, lượng dư ở các nguyên công, các bước là lượng dưtrung gian không quá nhỏ để không xảy ra hiện tượng trượt dao dẫn đến mòndao và độ bóng bề mặt gia công kém
Trong ngành chế tạo máy người ta thường áp dụng hai phương pháp sau
để xác định lượng dư gia công:
Phương pháp thống kê – kinh nghiệm:
Theo phương pháp này lượng dư trung gian được xác định dựa trên cơ sởlượng dư tổng cộng của bề mặt lấy theo kinh nghiệm Các số liệu kinh nghiệmnày thường được tổng hợp theo trong bảng sổ tay thiết kế công nghệ
Ưu điểm: cho phép xác định lượng dư nhanh
Nhược điểm: độ chính xác thấp do lấy từ thống kê kinh nghiệm của nhàmáy hoặc khu sản xuất trong một thời gian xác định, không đi sâu phântích các điều kiện gia công cụ thể của các bước gia công vì thế trị sốlượng dư thường lớn hơn nhiều so với lượng dư tính toán
Phạm vi sử dụng: chủ yếu dùng trong sản xuất nhỏ, trong sản xuất lớndùng để tham khảo
Phương pháp tính toán – phân tích:
Trang 9trung gian tạo nên nó Như vậy để có lượng dư tổng chính xác ta phải căn cứvào việc phân tích tỉ mỉ các điều kiện cụ thể của sơ đồ nguyên công.
Ưu điểm: trị số lượng dư xác định một cách chính xác theo những điềukiện gia công cụ thể
Nhược điểm: đòi hỏi người cán bộ công nghệ phải phân tích đánh giámột cách thận trọng chính xác nên tốn thời gian
Phạm vi sử dụng: dùng trong sản xuất loạt lớn và loạt vừa
Tính lượng dư cho bề mặt Ø35
Ta thấy phương pháp tính toán phân tích có thể áp dụng để tính toán cho
bề mặt quan trọng nhất của chi tiết để đảm bảo lượng dư gia công đủ đảm bảochất lượng bề mặt gia công là tốt nhất Chi tiết trục vít có cổ trục Ø35 là cần độchính xác cao nhất cũng như độ bóng bề mặt cao nhất nên ta áp dụng phươngpháp tính toán lượng dư cho bề mặt này Bề mặt gia công có tính đối xứng nên
ta dùng công thức 3-2 trang 226 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 [1]:
Z : lượng dư nhỏ nhất ở một phía đang tính
2.2.1 Tính lượng dư cho bước tiện thô
Vì gia công có chống tâm 2 đầu nên sai số gá đặt trong trường hợp này
.
Như vậy: 2Zb min 2(Rz h �)
Phôi dập: Tra bảng 3-71 trang 238 STCNCTM [1] được Rz 160( m) ,
h 200( m)
Trang 10Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức 3-15 trang
Tra bảng 3-75 trang 239 STCNCTM [1] được k 3( m)
L chiều dài toàn bộ chi tiết, L = 321 (mm)
2.2.2 Tính lượng dư cho bước tiện tinh
Sau khi tiện thô, tra bảng 3-84 trang 243 STCNCTM [1], chi tiết đạt cấp
chính xác IT12 Ta có: Rz 50( m) , h 50( m)
Sai lệch không gian bước tiện thô được tính theo công thức 3-38 trang
243 STCNCTM [1]:
' chx
2.2.3 Tính lượng dư cho bước mài tinh:
Sau khi tiện tinh: tra bảng 3-84 trang 242 STCNCTM [1], chi tiết đạt cấp
Trang 11Sai lệch không gian bước tiện tinh được tính theo công thức:
' chx
Sau khi mài tinh chi tiết đạt cấp chính xác 6 có: Rz 5( m), h 15( m)
Kích thước tính toán được xác định như sau:
Trang 12n 0max b max
Trang 13Bảng tính lượng dư mặt trụ ngoài 35:
toán2Zmin
(µm)
Kíchthướctínhtoán dt
(µm)
Dungsai T(µm)
Kích thước giớihạn (µm)
Trị số giớihạn lượng dư(µm)
Dựa vào bảng 3-17 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 [1], ta chọn dung
sai phôi khi ép nóng chảy là D±0,8
* Kích thước danh nghĩa 321 mm (chiều dài chi tiết):
- Với lượng dư 2 mm về mỗi phía, kích thước danh nghĩa cho chiều dàiphôi là
L = 321 + 2 + 2 = 325 (mm)
- Tra Bảng 3-106 trang 257 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 [1]
ta được dung sai cho kích thước này là: 325 0,8� mm
* Kích thước danh nghĩa Ø25 mm:
- Với lượng dư 2,5 mm về mỗi phía, kích thước danh nghĩa cho chiều dàiphôi là
L = 25 + 2,5 + 2,5 = 30 (mm)
- Tra Bảng 3-106 trang 257 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 [1]
ta được dung sai cho kích thước này là: 30±0,8 mm
* Kích thước danh nghĩa Ø29 mm:
- Với lượng dư 2,5 mm về mỗi phía, kích thước danh nghĩa cho chiều dàiphôi là
L = 28 + 2,5 + 2,5 = 34 (mm)
Trang 14- Tra Bảng 3-106 trang 257 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1
[1] ta được dung sai cho kích thước này là: 34±0,8 mm
* Kích thước danh nghĩa Ø40 mm:
- Với lượng dư 2,5 mm về mỗi phía, kích thước danh nghĩa cho chiều dàiphôi là
L = 40 + 2,5 + 2,5 = 45 (mm)
- Tra Bảng 3-106 trang 257 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1
[1] ta được dung sai cho kích thước này là: 45±0,8 mm
* Kích thước danh nghĩa Ø35 mm:
- Với lượng dư 2,5 mm về mỗi phía, kích thước danh nghĩa cho chiều dàiphôi là
L = 35 + 2,5 + 2,5 = 40 (mm)
- Tra Bảng 3-106 trang 257 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1
[1] ta được dung sai cho kích thước này là: 40±0,8 mm
* Kích thước danh nghĩa Ø50 mm:
- Với lượng dư 2,5 mm về mỗi phía, kích thước danh nghĩa cho chiều dàiphôi là
L = 50 + 2,5 + 2,5 = 55 (mm)
- Tra Bảng 3-106 trang 257 tài liệu Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 [1] ta được dung sai cho kích thước này là: 55±0,8 mm
* Kích thước danh nghĩa Ø33 mm:
- Với lượng dư 2,5 mm về mỗi phía, kích thước danh nghĩa cho chiều dàiphôi là
L = 33 + 2,5 + 2,5 = 38 (mm)
- Tra Bảng 3-106 trang 257 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 [1]
ta được dung sai cho kích thước này là: 38±0,8 mm
2.4 Tra bảng lượng dư gia công
Đối với kích thước trục l = 321mm và các kích thước đường kính ta chọn
lượng dư cho phôi theo bảng 3-17 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 [1]
Lượng dư theo chiều dài là a=2mm
Lượng dư hướng kính tại mỗi cổ trục là a=2,5mm
1 Lượng dư cho nguyên công phay mặt đầu
Trang 15Khi gia công mặt đầu ta lấy lượng dư chính bằng lượng dư của phôi a=2mm
2 Đối với Ø25 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau:
Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a = 0,5 mm
Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi, về một phía a =2,5mm
3 Đối với Ø29 ta chọn lượng dư cho nguyên công tiện thô về một phía a=2,5mm
4 Đối với Ø33 ta chọn lượng dư cho nguyên công tiện thô về một phía a=2,5mm
5 Đối với Ø40 ta chọn lượng dư cho nguyên công như sau:
Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi, về một phía a =2,5mm
6 Đối với Ø35 và Ø50 ta chọn lượng dư cho nguyên công như sau:
Khi mài ta chọn lượng dư về một phía a = 0,3mm
Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a = 0,3 + 0,5 = 0,8mm
Khi tiện thô ta chọn lượng dư a = 2,5mm
7 Lượng dư cho gia công ren:
Khi mài ta chọn lượng dư a = 0,25mm
Trang 16CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA
CÔNG CHI TIẾT 3.1 Xác định đường lối công nghệ
Số lượng nguyên công phụ thuộc vào phương pháp thiết kế nguyên công.Trong thực tế người ta sử dụng hai phương pháp thiết kế nguyên công là tậptrung nguyên công và phân tán nguyên công Đối với dạng sản xuất hàng loạtvừa, lớn, hàng khối, muốn chuyên môn hóa cao để đạt năng suất cao trong điềukiện Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công.Với chi tiết trục vít có dạng sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn đường lối côngnghệ là phân tán nguyên công
Trang 17Phương pháp gia công Cấp chính xác Cấp độ nhám mặt Ra (m)Độ nhám bề
+ Do đó có thể gia công bằng phương pháp : Tiện thô, tiện tinh
Tra bảng 4.1 và 4.2 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy [4]
Phương pháp gia công Cấp chính xác Cấp độ nhám mặt Ra (m)Độ nhám bề
+ Yêu cầu cấp chính xác 5-6, độ nhám Ra = 0,63 do lắp ổ lăn
+ Do đó có thể gia công bằng phương pháp : Tiện thô, tiện tinh, mài tinh
Tra bảng 4.1 và 4.2 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy [4]
Phương pháp gia công Cấp chính xác Cấp độ nhám Độ nhám bề
Trang 18Tra bảng 4.1 và 4.2 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy [4]
Phương pháp gia công Cấp chính xác Cấp độ nhám mặt Ra (m)Độ nhám bề
3.3 Phân tích chọn chuẩn công nghệ
- Từ yêu cầu kĩ thuật của chi tiết, các bề mặt chi tiết có độ nhám cao:mặt đầu 1 và 11, mặt trụ 2 (Ø25), mặt trụ 3(Ø28), mặt trụ 5(Ø40), mặt trụ6(Ø33), mặt trụ 8(Ø25), mặt trụ 9(Ø25)
- Các kích thước quan trọng cần độ chính xác cao:
Trang 19+ Chọn chuẩn gia công thô là bề mặt trụ 2 và lỗ tâm trên mặt phẳng 11,hoặc bề mặt trụ 10 và lỗ tâm trên mặt phẳng 1.
+ Để gia công phay mặt đầu và 2 lỗ chống tâm ở 2 đầu, ta sử dụng 2 khối
V đỡ tại mặt trụ 6 và mặt trụ 8 Đồng thời kết hợp kẹp chặt tại 2 mặt trụ này
+Chuẩn định vị gia công tinh: chọn 2 lỗ chống tâm ở 2 đầu trục
khoan tâm 1,11 6,8 sử dụng đồ gáchuyên dụng Máy tiện vạnnăng3.Tiện thô nửa
trục 2,3,4,5,6,7 10, lỗ tâm mặt 1
Máy tiện vạnnăng4.Tiện thô nửa
trục còn lại 8,9,10 2, lỗ tâm mặt 11 Máy tiện vạnnăng5.Tiện tinh nửa
trục 4,5,6,7,8,9,10 2 lỗ tâm
Máy tiện vạnnăng6.Tiện tinh nửa
gá chuyên dụng Máy phay đứng9.Khoan lỗ 2 4,10 sử dụng đồgá đăc biệt Máy khoan đứng
10.Nhiệt luyện11.Mài tinh 4,7,10 2 lỗ tâm Máy mài trònngoài
12.Kiểm tra
3.5 Sơ đồ định vị và kẹp chặt
3.5.1 Phân tích chọn chuẩn thô
Trang 20Chọn chuẩn thô là hai mặt trụ ngoài:
Định vị chi tiết bằng hai khối V tại mặt trụ ngoài Ø33 Hai khối V hạnchế bốn bậc tự do, vai trục hạn chế một bậc tự do, một bậc tự do không hạnchế Ta có sơ đồ định vị:
- Ưu điểm:
+ Phương pháp cho phép gá đặt nhanh, dễ thao tác, bề mặt định vị lớn do
đó đảm bảo độ cứng vững khi gia công cắt gọt
+ Có thể gia công hai mặt đầu và hai lỗ tâm trên cùng một lần gá đặtbằng máy chuyên dụng, giúp đảm bảo độ chính xác vuông góc giữa mặt đầutrục và đường tâm hai lỗ tâm
- Nhược điểm:
+ Do định vị trên hai khối V nên có sai số gá đặt
+ Phải có đồ gá và máy chuyên dùng
+ Không gian gia công hẹp
3.5.2 Phân tích chọn chuẩn tinh
a Chọn chuẩn tinh là một bề mặt trụ, mặt đầu và lỗ tâm
Định vị mặt trụ ngoài bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, kết hợp với vaitrục và một đầu chống tâm Hạn chế năm bậc tự do Sơ đồ định vị:
Trang 21- Ưu điểm:
+ Độ cứng vững cao, tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt đơn giản.+ Gia công được tất cả các mặt trụ ngoài
- Nhược điểm:
+ Không phải là chuẩn tinh thống nhất
+ Không gian gia công hẹp hơn so với phương án dùng chuẩn tinh là hai
lỗ tâm
+ Độ chính xác đồng tâm thấp
+ Gá đặt tuy đơn giản nhưng năng suất không cao
b Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm ở hai đầu trục
Với hai lỗ tâm hạn chế được năm bậc tự do, một bậc tự do quay quanhtrục không hạn chế Sơ đồ định vị:
- Ưu điểm:
+ Có thể hoàn thành gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt của chi tiết,đây là chuẩn tinh thống nhất
+ Có thể gia công được tất cả các bề mặt trụ ngoài
+ Không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính, các cổ trục vìkhi đó chuẩn định vị trùng chuẩn đo lường
+ Đảm bảo độ đồng tâm cao giữa các bậc trục qua nhiều lần gá đặt
+ Gá đặt nhanh và sơ đồ gá đặt đơn giản
Trang 22+ Không gian gia công rộng.
Trang 23CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ 4.1 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi
- Cắt bavia: Bavia của phôi dập thể tích thường được cắt ngay trênkhuôn
độ cứng, nhất là độ cứng bề mặt tăng Các loại phôi này cần được ủ nhằm giảm
độ cứng và phục hồi tính dẻo của vật liệu trước khi gia công cắt gọt
4.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm
1 Sơ đồ gá đặt
Chi tiết được gá trên 2 khối V và chốt tỳ phụ Kẹp chặt bằng cơ cấu képcủa đồ gá
2 Các bước công nghệ
Trang 24Bước 1: phay mặt đầu ( bề mặt (1) và (11) )
Bước 2: Khoan tâm
3 Chọn máy công nghệ
Máy phay và khoan tâm bán tự động: MP71M
Thông số máy:
Chiều dài chi tiết gia công 200-500 mm
Giới hạn chạy dao của dao phay 20-400 m/ph
Số cấp tốc độ của dao phay 125-712 vòng/phút
Giới hạn số vòng quay của dao khoan 20-300 mm/ph
Công suất động cơ phay-khoan 2.2-7.5 KW
4 Chọn dao
+ Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng T15K6 (15% cacbittitan, 6% coban, 79% cacbit W dùng đề gia công tinh hoặc bán tinh thépcacbon và thép không rỉ) Tra bảng 4-95 trang 376 STCNCTM [1], chọn dao cóthông số:
D = 100mm, B = 50mm, d(H7) = 32, Z = 8 răng
Trang 25+ Dao khoan tâm đuôi trụ làm bằng vật liệu thép P18
Bước 1: tiện thô bề mặt (2)
Bước 2: tiện thô bề mặt (3)
Trang 26Bước 3: tiện thô bề mặt (4)
Bước 4: tiện thô bề mặt (5)
Bước 5: tiện thô bề mặt (6)
Bước 6: tiện thô bề mặt (7)
Bước 7: tiện thô bề mặt (8)
Bước 8: tiện rãnh tại bề mặt (4)
Bước 9: tiện vát mép
3 Chọn máy công nghệ
Chọn máy tiện T620
Thông số máy:
Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm
Trang 27+ Với bước tiện rãnh: chọn dao tiện rãnh gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
Tra bảng 4-10 trang 299 STCNCTM [1], chọn dao có thông số:
Bước 1: tiện thô bề mặt (8)
Bước 2: tiện thô bề mặt (9)
Bước 3: tiện thô bề mặt (10)
Trang 28Bước 4: tiện rãnh tại bề mặt (10)Bước 5: tiện vát mép
3 Chọn máy công nghệ
Chọn máy tiện T620
Thông số máy:
Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm
+ Với bước tiện rãnh: chọn dao tiện rãnh gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
Tra bảng 4-10 trang 299 STCNCTM [1], chọn dao có thông số
Trang 29Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng 2 mũi chống tâm hạn chế 5 bậc tự
do, có sử dụng tốc kẹp ở 1 đầu
2 Các bước công nghệ
Bước 1: tiện tinh bề mặt (4)
Bước 2: tiện tinh bề mặt (5)
Bước 3: tiện tinh bề mặt (6)
Bước 4: tiện tinh bề mặt (7)
Bước 5: tiện tinh bề mặt (8)
Bước 6: tiện tinh bề mặt (9)
Bước 7: tiện tinh bề mặt (10)
3 Chọn máy công nghệ
Chọn máy tiện T620
Thông số máy:
Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm
Trang 304.6 Nguyên công 6: Tiện tinh nửa trục còn lại
Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm
Trang 314.7 Nguyên công 7: Tiện ren
Đường kính gia công lớn nhất Dmax = 400 mm
Giới hạn vòng quay trục chính 25 – 2000 vòng/ph
4 Chọn dao
Chọn dao tiện ren gắn mảnh hợp kim cứng, vật liệu T15K6
Theo bảng 4-12 trang 301 STCNCTM [1], chọn dao có thông số:
H = 32mm, b = 20mm, L = 170mm, n = 5mm, l = 10mm
4.8 Nguyên công 8: Phay rãnh then
1 Sơ đồ gá đặt
Trang 32Chi tiết được định vị trên 2 khối V ngắn, định vị 4 bậc tự do, và 1 mặtkhối V Ngoài ra để chống lại chiều di chuyển dọc trục ta sử dụng một chốt tỳphụ định vị bậc tự do thứ 5.
2 Các bước công nghệ
Bước 1: Phay rãnh then 8x28
3 Chọn máy công nghệ
Chọn máy phay 6H12
Trang 33Tra bảng 9-39 [3], ta được thông số máy:
Chọn dao phay ngón đuôi trụ, vật liệu T15K6 Tra bảng 4-65 trang 356
STCNCTM [1] ta được kích thước dao như sau:
d = 8mm, L = 63mm, l = 19mm, z = 5 răng
4.9 Nguyên công 9: Khoan lỗ
Trang 341 Sơ đồ gá đặt
Chi tiết được định vị trên 2 khối V ngắn, định vị 4 bậc tự do, và 1 mặtkhối V Ngoài ra để chống lại chiều di chuyển dọc trục ta sử dụng một chốt tỳphụ định vị bậc tự do thứ 5 Ngoài ra, dùng thêm chốt tỳ để tỳ vào mặt rãnhthen, định vị bậc tự do thứ 6
Để tăng độ cứng vững ta dùng chốt tỳ phụ chóng vào đầu trục Chốt tỳnày không tham gia khống chế số bậc tự do mà chỉ tăng cứng vững cho hệthống
2 Các bước công nghệ
Bước 1: Khoan lỗ Ø5
3 Chọn máy công nghệ
Chọn máy khoan đứng 2M12