Đồ án thiết kế quy trình gia công trục răng

Đồ án công nghệ chế tạo máy - gia công chi tiết dạng trục răng.

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI

Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục răng

Giáo viên hướng dẫn : Hoàng Văn Quyết

Sinh viên thực hiện : Dương Ngọc Kiên

Mã số sinh viên : 11511111064

Lớp học phần :

Thái Nguyên 2013

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

PHẦN I 5

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 5

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công 5

1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công tinh lần cuối .6 1.3 Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu quan trọng 7

1.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công 8

PHẦN II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 9

2.1 Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất 9

2.2 Xác định dạng sản xuất 10

PHẦN III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 12

3.1 Cơ sở việc lựa chọn phôi 12

3.2 Phương pháp chế tạo phôi 13

PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG 15

4.1 Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị 15

4.1.1 Vấn đề chuẩn định vị khi gia công 15

4.1.2 Chọn chuẩn tinh 15

4.1.3 Chọn chuẩn thô 18

4.2 Thiết kế quy trình công nghệ 21

4.2.1 Lập trình tự công nghệ 21

4.2.2 Bản vẽ sơ đồ nguyên công 22

PHẦN V: TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT 38

5.1 Tra lượng dư cho các bề mặt 38

5.2 Phân bố lượng dư 39

PHẦN VI : TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

3

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình hội nhập và phát triển của đất nước ta hiện nay thì tất cảcác lĩnh vực ngành nghề đều phát triển mạnh mẽ Mặt khác quá trình côngnghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang diễn ra rất nhanh chóng Các máy mócthiết bị hiện đại đều đã và đang được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực Cùngvới sự phát triển đó thì ngành công nghệ chế tạo máy đang từng bước đổi mới đểphù hợp với điều kiện thực tế Để có một nền kinh tế phát triển thì nền côngnghiệp không thể không phát triển được Chính vì vậy, nhà nước ta đã có nhữngchính sách để tạo điều kiện cho ngành công nghiệp như có sự tham gia đầu tư từnước ngoài, sự mọc lên của các công ty liên doanh, các doanh nghiệp nướcngoài

Như vậy, để tránh tụt hậu về kiến thức thì yêu cầu người kỹ sư và các cán bộ

kỹ thuật viên phải nắm vững kiến thức, trao rồi kiến thức, học hỏi kinh nghiệm,

và phải biết vận dụng những kiến thức đó sao cho hợp lý nhất

Đối vối một sinh viên cơ khí như em thì cần phải cố gắng học tập tốt, nhất lànhững môn chuyên ngành Đồ án công nghệ chế tạo máy là một điều kiện rất tốt

để em có thể đọc thêm, hiểu thêm và tổng hợp các kiến thức và vận dụng chúng

vào trong đồ án của mình Và đề tài em được giao là: “Thiết kế quy trình công

nghệ gia công chi tiết trục răng”

Sau thời gian làm đồ án, được sự hưỡng dẫn tận tình của thầy giáo Thạc sĩ

Hoàng Văn Quyết, các thầy trong bộ môn Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến

của các bạn cùng lớp đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình

Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, do sự tổng hợp ý kiến chưa đầy đủ, kinhnghệm thực tế còn thiếu nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếuxót Vậy em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè Thái Nguyên ngày … / …/2013

Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên

Dương Ngọc Kiên

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

4

PHẦN I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công

Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngànhchế tạo máy Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài Mặtnày thường dùng làm mặt lắp ghép

Chi tiết dạng trục thường được dùng để truyền mô men xoắn giữa hai trụcsong song hoặc vuông góc hoặc tạo với nhau một góc Nhờ truyền động cơ khígiữa các cặp bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai masát Trong quá trình làm việc trục dễ bị biến dạng do tác dụng của tải trọng vàđiều kiện làm việc Vì vậy, chi tiết phải được gia công chính xác để đảm bảoyêu cầu kỹ thuật đề ra như độ cứng xoắn, độ cứng uốn, độ đồng tâm, các bềmặt làm việc của trục cần phải được gia công chính xác, cơ tính đạt yêu cầu

Cụ thể chi tiết là trục răng Z13 và Z20 dùng trong hộp tốc độ:

1 Chức năng của chi tiết:

Trục răng là một thành phần cơ bản nằm trong kết cấu của hộp tốc độ, có chứcnăng nhận và truyền chuyển động:

- Chức năng nhận chuyển động:

+ Là bộ phận nhận truyền động từ động cơ thông qua bộ truyền đai, bộ truyềnbánh răng lắp trên cổ trục 35 cố định theo phương tiếp tuyến bằng then bằng

B = 8mm

- Chức năng truyền chuyển động:

+ Là bộ phận truyền động từ phần răng có Z13 và Z = 20 cho trục bị động thôngqua bánh răng bị động của bộ truyền

2 Điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

- Đây là chi tiết dạng trục có Lmax = 297 (mm), Dmax =46,8 (mm) và Dmin =

22 (mm) Đây là trục có tỷ số L/D<10 (mm) do đó được xếp vào loại truc vừa

- Với chức năng chủ yếu nói trên, trục răng được làm việc trong các điều kiệnsau:

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

5

+ Ngõng trục 350.030.01

B=8 (mm) nên trục luôn chịu lực dập, cắt

+ Phần răng Z13, Z20 làm việc sẽ chịu ứng suất uốn gây gãy răng và ứng suấttiếp gây mòn răng

+ Với việc bố trí phần răng phía ngoài gối đỡ lắp ổ chứng tỏ đây là kiểu lắp côngxôn nên trục được chế tạo phải cứng vững và đảm bảo độ đồng tâm Việc giacông răng liền trục giữa hai ổ vừa làm tăng độ cứng vững trục, tiết kiệmnguyên công, hạ giá thành sản phẩm Nhưng nhược điểm của cách bố trí này làkhi làm việc bề mặt răng bị tróc rỗ, gẫy, mòn thì phải thay cả trục

Vật liệu để chế tạo chi tiết là thép C45 v i th nh ph n hoá h c l :ới thành phần hoá học là: ành phần hoá học là: ần hoá học là: ọc là: ành phần hoá học là:

1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công tinh lần cuối

1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật

Khi chế tạo chi tiết dạng trục cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

(Vì để lắp bánh răng và được truyền mô men xoắn nhờ mối ghép bằng then)

Độ không song song giữa các bề mặt then và tâm là 0,05 mm/100 mm chiều dài, sai lệch của rãnh then theo chiều dài không quá 0,01mm

- Bề mặt Ф40 ( L=50mm) dùng để lắp ghép ổ lăn nên cần độ chính xác cao,

điều kiện lắp ghép dung sai độ đồng tâm giữa 2 cổ trục là 0,02mm

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

6

- Bề mặt trục Ф39,5 không dùng lắp ghép nhưng vẫn phải gia công đạt độnhẵn bóng Ra ≈ 0,63µm để tăng độ bền mỏi của chi tiết

để tăng độ bền mỏi của chi tiết

2 Định ra phương pháp gia công tinh lần cuối

Dựa vào điều kiện làm việc và yêu cầu về độ chính xác của từng bề mặt tachọn phương pháp gia công lần cuối như sau:

- Bề mặt Ø24, Ø34, RZ ≈ 40µm dùng phương pháp gia công tiện tinh

mài tinh

- Rãnh then dùng phương pháp gia công là phay

- Việc gia công răng liền trục Ø46,8 và Ø33 ta chọn phương pháp phay lănrăng

1.3 Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu quan trọng

- Với các chi tiết dạng trục răng yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục làrất quan trọng (độ không đồng tâm giữa các đoạn trục và vòng tròn đỉnh răng

0,02) Để đảm bảo yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinhthống nhất Chuẩn thống nhất là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục Dùng hai lỗtâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bềmặt trục

- Độ không song song giữa 2 cạnh rãnh then so với đường tâm chi tiết

0,05 Để đảm bảo yêu cầu này ta dùng sơ đồ gá đặt chi tiết trên hai khối Vngắn với chuẩn tinh la mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục

- Ngoài ra để thuận tiện cho gia công và giảm tập trung ứng suất tại các vịtrí tiếp giáp của các bậc trên trục thì cần phải tạo các rãnh thoát dao, các cungtròn

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

7

1.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công

Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng :

- Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

- Ảnh hưởng đến khối lượng gia công và năng suất lao động

- Ảnh hưởng đến tiêu hao nguyên vật liệu

- Cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm

Qua bản vẽ trục răng ta thấy:

- Phần răng cấp chính xác 4 nên khi gia công răng không quá khó khăn vềdao (dao tiêu chuẩn)

- Các bề mặt trục có khả năng gia công được bằng các dao thông thường

- Kết cấu trục có đường kính các bậc trục giảm dần về 1 phía thuận lợi choviệc gia công , tuy nhiên đường kính trục không chênh lệch nhau nhiều

- Các bề mặt gia công đều thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao dễ dàng

- Mặt khác trên trục có phay rãnh then bằng kín không thể thay bằng then

hở, trục không đủ cứng vững để gia công trên máy chép hình thuỷ lực vì thếphải gia công lỗ tâm ở hai đầu trục

- Sau khi thực hiện xong các nguyên công gia công tiến hành nhiệt luyệnchi tiết để có được độ cứng và độ bền cơ học cần thiết đảm bảo yêu cầu làmviệc Cuối cùng ta thực hiện nguyên công mài đạt độ chính xác yêu cầu

-Kết luận: Qua phân tích như trên ta thấy kết cấu trục như vậy là hợp lý có thể

áp dụng gia công hoàn toàn bằng phương pháp cơ thông thường với trang thiết

bị và điều kiện sẵn có của phân xưởng nhà máy cơ khí

PHẦN II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1 Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.

Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp choviệc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án tổ chứcsản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

8

Trong điều kiện hiện nay việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sảnlượng và khối lượng của chi tiết gia công.

Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:

- Sản lượng

- Tính ổn định của sản phẩm

- Tính lặp lại của quá trình sản xuất

- Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất

Tuỳ theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia

ra làm 3 dạng sản xuất sau đây:

- Sản xuất đơn chiếc ( Đặc điểm: sản lượng hàng năm ít)

- Sản xuất hàng loạt ( Đặc điểm: sản lượng không quá ít chế tạo thành từngloạt theo chu kỳ)

- Sản xuất hàng khối (có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chuyênmôn hoá cao, trang thiết bị dụng cụ chuyên dùng)

Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng, dạng sản xuất ảnhhưởng trực tiếp đến vấn đề quyết định đầu tư trang thiết bị máy móc , nhânlực , mặt bằng sản xuất

Với dạng sản xuất loạt lớn cho phép vốn đầu tư vào trang thiết bị máy móchiện đại , chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây truyền

Với dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thì không nên đầu tư trang thiết bịmáy móc mà nên tận dụng những cái đã có sẵn để sản xuất

Dựa vào đó ta lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết hợp lý nhằmđạt hiệu quả kinh tế cao

2.2 Xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định được sản lượng cơkhí và khối lượng của chi tiếtn gia công

Nck = N.m ( 1 + /100 + /100 ) ( chi tiết/ năm)

Nck : Sản lượng cơ khí chi tiết cần chế tạo trong một năm

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

9

N : Sản lượng kế hoạch trong năm chi tiết cần chế tạo

 : Trọng lượng riêng của vật liệu ( Thép 40X thì  = 7,85 kg/dm3)

V : Thể tích của chi tiết (dm3)

2 2

3

5 5 5

PHẦN III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1 Cơ sở việc lựa chọn phôi

Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng sảnxuất cụ thể của từng Nhà máy xí nghiệp Chọn phôi tức là chọn phương phápchế tạo xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi

Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹthuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

11

gia công Hình dáng của phôi càng giống hình dáng của chi tiết bao nhiêu thìcàng giảm được lượng dư gia công, yêu cầu này cho phép giảm số lần chạydao, giảm thời gian gia công, tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm.

Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau:

- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công đòi hỏi

- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công

- Dạng sản xuất cụ thể

- Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý

- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất

Với chi tiết gia công là trục răng vật liệu là thép C45 có cơ tính tốt độ bềncao dạng sản xuất là loại lớn ta có nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau(như cán, rèn, dập, có thể bằng phương pháp đúc)

Dựa vào các đặc điểm kết cấu hình dáng kích thước của chi tiết, yêu cầu

kỹ thuật, độ bóng, độ đồng tâm, độ vuông góc và khả năng làm việc của nó:chi tiết làm việc chịu tải và mô men xoắn Đồng thời căn cứ vào ưu nhượcđiểm của từng phương pháp mà ta đưa ra phương pháp chế tạo phôi hợp lýnhất là sử dụng phôi dập

3.2 Phương pháp chế tạo phôi

Phương pháp dập:

Vật dập có độ bóng, độ chính xác cao có cơ tính đồng đều, có khả năng chếtạo các chi tiết có hình dáng phức tạp tốn ít vật liệu, đạt năng suất lao động cao,

dễ cơ khí hoá phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối

Theo trạng thái nhiệt độ phôi người ta phân ra: Dập nóng và dập nguội

- Ưu điểm: Vật dập có độ bóng bề mặt tốt, độ chính xác kích thước cao

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

12

- Nhược điểm: Sự biến dạng kim loại khó khăn, khả năng điền đầy kém, đòi hỏiphải có thiết bị công suất lớn, thiết bị và khuôn dập chóng mòn và có thể xuấthiện ứng suất dư trong kim loại

Phương pháp này thường áp dụng cho những nguyên công tinh xác, sửa đúngvào lần cuối cùng trước khi ra thành phẩm

* Dập nóng trên máy búa:

- Ưu điểm: Phương pháp này cho phôi có hình dạng phức tạp độ chính xác cao,

cơ tính của phôi tốt phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối, tiết kiệm kim loại, giảm thời gian gia công cơ do đó giá thành hạ do hành trình của đầu búa lớn nên tính chất vạn năng cao hơn máy ép Do lực tác dụng là lực va đập nên giảm tối thiểu lớp ô xi hoá tạo điều kiện cho việc làm sạch phôi

lực tác dụng là lực va đập nên viếc chế tạo khuôn khó khăn làm tăng giá thành sản phẩm Máy búa không linh hoạt bằng máy ép nên khó tự động hoá và cơ khí hoá Tuy vậy phương pháp dập nóng trên máy búa có ưu điểm hơn nó đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế của chi tiết

* Dập nóng trên máy rèn ngang

- Ưu điểm: Gia công được những chi tiết có hình dáng phức tạp, năng suất đạt được cao (có thể đạt 900 sản phẩm trong một giờ), vật dập có độ chính xác và độbóng bề mặt cao, điều kiện làm việc an toàn và thuận lợi

- Nhược điểm: Máy có cấu tạo phức tạp do đó hạn chế việc nâng cao công suất của máy và khối lượng chi tiết gia công

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

13

Kết luận: Qua phân tích các phương án ở trên ta nhận thâý phương án tạo phôibằng dập nóng trên máy rèn ngang là ưu việt hơn cả nên ta chọn phương án này

để chế tạo phôi trục răng trong quá trình sản xuất

Bản vẽ khuôn dập

PHẦN IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

4.1 Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị

4.1.1 Vấn đề chuẩn định vị khi gia công

1 Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn

Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rấtquan trọng, để đảm bảo được yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùngchuẩn tinh thống nhất Việc phân tích lựa chuẩn định vị có ý nghĩa quan trọng,

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

14

W W

nó quyết định đến chất lượng chi tiết gia công Do vậy việc chọn chuẩn phảithoả mãn hai yêu cầu sau:

+ Phân bố lượng dư trên toàn chi tiết trong suốt quá trình gia công đảm bảo độđồng tâm giữa các cổ trục

+ Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm

2 Những lời khuyên chung khi chọn chuẩn

-Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết sốbậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất Trong một số trường hợp tuyệt đốitránh thiếu định vị hay siêu định vị

-Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết giacông quá nhiều Đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm nhẹ sức lao động cho côngnhân, đảm bảo lực kẹp an toàn

-Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản sử dụng thuận lợi nhất vàthích hợp với từng loại hình sản xuất

4.1.2 Chọn chuẩn tinh

1 Những yêu cầu khi chọn chuẩn tinh

- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt cần gia công, chủ yếu nhằmđảm bảo độ chính xác kích thước

- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công vớinhau

2 Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Chọn chuẩn tinh chính làmcho việc định vị trong quá trình gia công lắp ghép của chi tiết có tính thốngnhất Do vậy độ chính xác của các kích thước sẽ dễ dàng đạt được khi gia công,Ngoài ra còn giảm bớt được thời gian gia công và loại bỏ được chuẩn tinh phụ

- Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho có tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.Nếu chuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất thì sai số chuẩn là nhỏ nhất Nếuchuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất, trùng chuẩn cơ sở thì sai số chuẩn bằngkhông

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

15

- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt (dùng một hệchuẩn để gá đặt trong suốt quá trình gia công) Hướng tới chuẩn tinh thống nhất

để đơn giản hoá việc sử dụng đồ gá trong một quá trình công nghệ, giảm đượcchủng loại đồ gá do đó giảm được thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá

Thoả mãn được các lời khuyên trên khi chọn chuẩn sẽ làm cho chủng loại

đồ gá dùng để gá đặt trong quá trình gia công ít đi và nâng cao độ chính xác giacông vì không có sai số tích luỹ khi đổi chuẩn

3 Căn cứ vào lời khuyên ta có các phương án chọn chuẩn như sau

 Phương án 1 : Chọn hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn

Với hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do, một bậc tự do quay quanh trụckhông khống chế Sơ đồ định vị chi tiết trục răng trên hai mũi tâm:

Ưu điểm:

- Không gian gia công rộng

- 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 mặt ngoài

- Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn và định vị trên hai mũi tâm để gia côngmặt ngoài thì không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính các cổtrục vì khi đó chuẩn định vị trùng chuẩn đo lường

- Gá đặt nhanh và sơ đồ gá đặt đơn giản

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

16

Nhược điểm:

- Có sai số chuẩn theo phương chiều trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâmcứng khi gia công trục bậc theo phương pháp chỉnh sẵn dao

- Độ cứng vững kém, phải truyền lực bằng tốc kẹp

 Phương án 2 : Chọn bề mặt trụ ngoài và lỗ tâm làm chuẩn

Định vị mặt trụ ngoài bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, kết hợp với vai truc vàmột đầu chống tâm Sơ đồ định vị

Ưu điểm:

- Độ cứng vững cao, tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt đơn giản

- Gia công được tất cả các mặt ngoài

Nhược điểm:

- Dùng chuẩn tinh theo phương án này không phải là chuẩn tinh thống nhất

- Không gian gia công hẹp hơn so với phương án dùng chuẩn tinh là hai lỗtâm côn

- Độ chính xác đồng tâm thấp Gá đặt tuy đơn giản nhưng năng suất không

cao

 Phương án 3 : Chọn bề mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục làm chuẩn.Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài để khống chế bốn bậc tự do, vai trục han chếmột bậc tự do, còn một bậc tự do không cần khống chế Sơ đồ định vị

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

17

Ưu điểm: Cho độ cứng vững cao

Nhược điểm: Phải chế tạo đồ gá nên phương án này đắt tiền

Ta sử dụng phương án này để làm chuẩn tinh khi phay rãnh then

Kết luận: Dựa vào các nguyên tắc và những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh

ta chọn phương án 1 (chuẩn tinh là hai lỗ tâm) làm chuẩn tinh thống nhất trong

cả quá trình gia công

4.1.3 Chọn chuẩn thô

1 Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô

- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bềmặt không gia công

- Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ nó ảnh hưởngđến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công

2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu chi tiết gia công có một bề mặtkhông gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô Vì như vậy sẽ làm cho sựthay đổi vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công lànhỏ nhất

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai haynhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt không gia công nào có mốiquan hệ chính xác nhất với các bề mặt có gia công để làm chuẩn thô

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

18

+ Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có ba via,hoặc quá gồ ghề.

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các

bề mặt đều phải gia công thì nên chọn mặt phôi nào ứng với bề mặt gia công

mà trên đó đòi hỏi bố trí lượng dư đều và nhỏ nhất để làm chuẩn thô

+ Theo một phương nhất định của chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt đủđiều kiện chọn chuẩn thô thì ta nên chọn mặt nào bằng phẳng trơn chu hơn đểlàm chuẩn thô

+ Ứng với một bậc tự do cần thiết thì chuẩn thô chỉ được chọn và sử dụngkhông quá một lần trong cả quá trình gia công Nếu vi phạm nguuyên tắc nàythì gọi là phạm chuẩn thô Nếu phạm chuẩn thô thì sẽ làm cho sai số về vị trítương quan giữa các mặt gia công với nhau là rất lớn

* Từ yêu cầu và lời khuyên ta có phương án chọn chuẩn thô là:

- Phương án 1: Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài phôi Ф42 để định vị chi tiết.

Sử dụng sơ đồ gá đặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm cặp sâu hạn chế 4bậc tự do, kết hợp với vai trục hạn chế một bậc tự do để khỏa mặt đầu và khoantâm một đầu trục sau đó đảo đầu gia công phía còn lại Công việc được thựchiện trên máy vạn năng thông thường

- Phương án 2 : Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài phôi Ф40 để định vị chi tiết

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

19

Vì hai bề mặt trụ Ф40 có yêu cầu về độ chính xác cao, độ đồng tâm cao cho chi tiết làm việc sau này Hơn nữa bề mặt chuẩn thô này sẽ được dùng ở nguyên công gia công cơ đầu tiên trong quá trình gia công.

Sử dụng sơ đồ gá đặt trên khối V hạn chế 4 bậc tự do và vai trục khống chế 1 bậc tự do để hực hiện khỏa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên máy chuyên dùng

Kết luận: Do dạng sản suất loạt lớn hàng khối, để đảm bảo năng suất, độ cứng

vững và độ vuông góc giữa mặt đầu trục và đường tâm hai lỗ tâm ta chọn phương án 2 làm chuẩn thô cho nguyên công gia công cơ đầu tiên: khỏa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên máy chuyên dùng

4.2 Thiết kế quy trình công nghệ.

4.2.1 Lập trình tự công nghệ

Ta có trình tự các nguyên công như sau:

1 Nguyên công I: Tôi cải thiện

2 Nguyên công II: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm

3 Nguyên công III:Tiện thô mặt trụ Ф33; Ф35; Ф39,5; Ф24

4 Nguyên công IV:Tiện thô mặt trụ Ф40; Ф46,8; Ф34

5 Nguyên công V: Tiện tinh Ф40; Ф46,8; Ф34; vát mép Ф46,8

6 Nguyên công VI: Tiện tinh mặt trụ Ф33; Ф35; Ф39,5; Ф24; vát mép Ф33

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

20

7 Nguyên công VII: Phay răng Z 13

8 Nguyên công VIII: Phay răng Z 20

9 Nguyên công IX:Phay rãnh then

10 Nguyên công X: Nhiệt luyện

11 Nguyên công XI: Mài thô cổ trục Ф35; Ф39,5; Ф40

12 Nguyên công XII: Mài tinh cổ trục Ф35; Ф39,5; Ф40

13 Nguyên công XIII: Tổng kiẻm tra

4.2.2 Bản vẽ sơ đồ nguyên công

PHẦN V TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT

Trong qúa trình chế tạo phôi, để đạt độ chính xác cao và hợp lý phần lớnphụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công Lượng dư gia công được xácđịnh hợp lý về trị số và dung sai có ý nghĩa rất lớn trong việc hạ giá thành sảnphẩm, nâng cao năng suất Nếu lượng dư quá lớn thì tốn nguyên vật liệu, chi phícho máy, dao cụ tăng dẫn đến việc tăng giá thành Nếu lượng dư quá bé thìkhông đủ hớt đi lượng dư gia công, không đảm bảo độ chính xác gia công Điềunày có thể được giải thích bằng hệ số in dập K: sai lệch của chi tiết và phôi

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

21

Như vậy sai lệch sẽ giảm dần sau mỗi lần gia công Vì vậy trong quy trìnhcông nghệ phải chia thành nhiều nguyên công, nhiều bước để hớt dần đi lượng

dư, do đó lượng dư phải đủ để thực hiện các nguyên công Khi lượng dư quá nhỏcòn xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết gia công làm cho dao mòn ảnhhưởng đến chất lượng bề mặt gia công

Trong chế tạo máy thường tính lượng dư theo hai phương pháp :

+ Phương pháp tính toán phân tích

+ Phương pháp thống kê kinh nghiệm (Tra bảng)

Trong đồ án này ta sử dụng phương pháp tra bảng để xác định lượng dư cho các nguyên công

Với phôi được dập trên máy rèn ngang ta sẽ tra lượng dư trong bảng 3.9(II)

5.1 Tra lượng dư cho các bề mặt.

- Với phôi được dập trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm)

Vậy lượng dư tổng cộng cho mặt đầu là : 2 Zb = 5,0(mm)

5.2 Phân bố lượng dư

Chế độ cắt của quá trình gia công cắt gọt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vậtliệu gia công, kết cấu dụng cụ cắt, vật liệu và thông số của dụng cụ cắt, phươngpháp gá, dung dịch trơn nguội và tình trạng của hệ thống công nghệ.

Việc xác định chế độ cắt hợp lý là một trong những biện pháp nâng caonăng suất cắt và tăng chất lượng bề mặt gia công

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

24

Có nhiều phương pháp để tính chế độ cắt nhưng trong thực tế sản xuất người

ta thường dùng phương pháp tra bảng theo kinh nghiệm :

Tham khảo các Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tính toán và tra bảng ta có thông số của chế độ cắt như sau:

1 Nguyên công I: Ram

2 Nguyên công II: Phay mặt đầu Khoan tâm

 Bước 1: Khoả mặt đầu t = 2,5 (mm)

+Chọn dụng cụ cắt:

Ta chọn dao phay mặt đầu bằng hợp kim T15K6 có các thông số sau:

D=80 (mm), Z=5 (răng)

+Chế độ cắt:

Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t=2,5 mm

Bảng 5-108[2] ,ta chọn bước tiến dao Sz = 0,11(mm/răng)

Bảng 5-111[2] ta chọn tốc độ cắt Vb =316 (m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

- Hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép k1=0,79 (theo bảng 5-112 [2])

- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.9 (theo bảng 5-113 [2])

- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay k3=1 (theo bảng 5-114[2])

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=316.0,79.0,9.1 =224,7(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

 



Trong đó:

L – Chiều dài gia công

L1 – lượng ăn tới

L2 – lượng vượt quá

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

25

nm – số vòng quay của trục chính, n = 712 (vg/ph)

S – lượng chạy dao, S = 392 (mm/vg)

L = 40 (mm)

mm B

D D

 Bước 2: Khoan tâm

 1000.15 1592, 4

.3,0

- Số vòng quay của máy:

Tra theo chuỗi số vòng quay của máy: nm = 1125(vg/ph)

0 m

L L

S n

 Trong đó:

L1 – lượng ăn tới, lấy L1 = 2 (mm)

L L

.

0

1

1125 06 , 0

5 , 2 5 ,

7 

=0.15(ph)

Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công II

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên Trang

26

2 P18 1,5 0,06 1125 0,15

3 Nguyên công III: Tiện thô 33; 35; 39,5; 24

 Bước 1: Tiện thô 33

Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong

Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép)

K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T)

V n

Lc – Chiều dài gia công

L1 – lượng ăn tới

L2 – lượng vượt quá