LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của côngnghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta. Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.

Cũng chính từ những xuất phát trên và đồng thời để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế,  trong chương trình đào tạo, thì đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.

Trong chương trình đồ án môn học này, em đã được giao làm đề tài đồ án “Thiết kế quy trình gia công chi tiết Trục Lai Bánh Răng Trung Gian”. Với nội dung cụ thể được trình bày gồm:

- Phần thuyết mình:

Chương 1: Phân tích chi tiết gia công.

Chương 2: Xác định phương pháp chế tạo phôi và phương án gia công chuẩn bị phôi. Xác định dạng sản xuất.

Chương 3: Thiêt kế quy trinh công nghệ gia công chi tiết Trục Lai Bánh Răng Trung Gian.

Chương 4: Tính và tra lượng dư cho các nguyên công.

Chương 5: Tính và thiết kế đồ gá.

- Phần bản vẽ:

01. Bản vẽ chi tiết (A₃).

01. Bản vẽ lồng phôi (A₃).

01. Bản vẽ sơ đồ nguyên công (A₀).

01. Bản vẽ thiết kế đồ gá (A₀).

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1. Phân tích điều kiện làm việc.

Chi tiết trục lai bánh răng trung gian được sử dụng chủ yếu trong các bộ phận chuyển động bên trong của máy. Chi tiết làm việc trong các điều kiện như sau:

- Vì là trục lai bánh răng trung gian nên chi tiết làm việc chịu tác dụng của mômen xoắn của các bộ truyền bánh răng.

Qua các điều kiện làm việc như trên của chi tiết trục lai bánh răn mà trong quá trình làm công nghệ cần phải đảm bảo các yêu cầu như: Nhiệt luyện, đảm bảo độ đồng tâm giữa các cổ trục…. Ngoài ra khi sử dụng chi tiết vào bộ truyền cần phải có chế độ bảo dưỡng, thay dầu cho bộ truyền định kỳ.

1.2. Phân tích các yêu cầu kỹ thuật.

Chi tiết trục lai bánh răng trung gian là chi tiết điển hình dạng trục. Nên ngoài những yêu cầu chung của chi tiết dạng trục thì chi tiết cần có một số yêu cầu riêng như sau:

- Độ không đồng tâm giữa hai bề mặt  không 0,02 [mm]/ chiều dài.

Vì hai bề mặt  là bề mặt làm việc chính của chi tiết. Là bề mặt dùng để lắp ghép gối đỡ bi tạo mối liên kết trong bộ truyền.

- Đảm bảo độ vuông góc giữa các 4lỗ 16x18G và 2lỗ M12 với mặt A.

Các lỗ 16x18G và lỗ M12 là các lỗ dùng để lai giữa trục trung gian với bộ truyền trong máy bằng các bulông. Do đó khi gia công cần đảm bảo độ vuông góc giữa các lỗ với mặt A. Vì nếu các lỗ không đảm bảo vuông góc thì khi lắp ghép mặt A tiếp xúc với mặt lắp ghép của bộ truyền sẽ tạo ra độ vênh và khi đó các cổ trục của chi tiết sẽ vênh theo làm cho cả bộ truyền làm việc không ổn định.

- Phần đầu của chi tiết là cổ trục có đường kính  [mm].

Phần đầu của chi tiết dung để lắp ghép vớ bộ truyền qua mặt tiếp xúc A, định vị bằng các bulông 16x18G và M12. Với kết cấu kết trụ tròn, có các lỗ phân bố đều trên bề mặt thì ta có thể tiến hành gia công trên các loại máy thông dụng như: Máy tiện, khoan.. với đồ gá chuyên dùng là được.

- Phân thân của chi tiết là các cổ trục , .

Phân thân của chi tiết là các cổ trục có kích thước chiều dài xác định và đường kính không thay đổi. Với kết cấu này ta tiến hành thực hiện gia công trên các loại máy tiện vạn năng, đồ gá tiện là mâm cặp ba chấu và chống tâm một đầu.

- Phần phía đuôi của chi tiết là cổ trục 41x12G.

Đây là phần có chiều dài cổ trục ngắn, có một cổ trục ren là 41x12G nên ta có thể thực hiện trên máy tiện bình thường.

Nhận xét. Qua việc phân tích chi tiết gia công ta thấy chi tiết trục lái bánh răng trung gian có: Điều kiện làm việc tương đối khắc nghiệt, các yêu cầu kỹ thuật cần đạt được của chi tiết là trung bình, kết cấu công nghệ tương đối đơn giản. Chính vì những yêu tố này mà ta có thể tiến hành chế tạo gia công chi tiết theo một quy trình phù hợp, sử dụng trang thiết bị công nghệ chuyên dùng cũng có thể đạt được.

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG

CHUẨN BỊ PHÔI. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

   2.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi.

   2.1.1. Căn cứ việc chọn phôi.

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

- Dạng sản xuất cụ thể, khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý nhằm đảm bảo tính hiệu quả kinh tế.

- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất tùy chọn.

Với chi tiết gia công là trục lai bánh răng trung gian vật liệu là thép C45 có cơ tính và độ bền cao, ta có nhiều loại phương pháp chế tạo phôi khác nhau như: Cán, rèn, dập, đúc.

Dựa vào 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 (Chi tiết làm việc chịu tải và mô men xoắn). Đồng thời căn cứ vào ưu nhược điểm của từng phương pháp mà ta đưa ra phương pháp chế tạo phôi sao hợp lý nhất.

2.1.2. Phương pháp chế tạo phôi.

Chi tiết cần tạo phôi là trục lai bánh răng trung gian, có lương dư phân bố đều trên các bề mặt, hình dáng của chi tiết là tương đối, trang thiết bị công nghệ là truyền thống… Vì vậy cần phải lựa chọn được phương pháp chế tạo phôi sao cho hợp lý và ưu việt. Dưới đây là các phương pháp có thể đạt được:                      

a, Phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

Phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp đúc là phương pháp đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Phương pháp này có những ưu, nhước điểm như sau:

* Phôi đúc trong khuôn cát:

- Ưu điểm:

+ Phôi trục lai bánh răng trung gian khi đúc sẽ có hình dáng gần giống chi tiết gia công.

+ Quá trình công nghệ gia công trục lai bánh răng trung gian đơn giản.

+ Trang thiết bị đơn giản, vốn đầu tư ít.

- Nhược điểm:

+ Vì chi tiết trục lai bánh răng trung gian có kích thước bé, nên khi đúc sẽ tốn lượng kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi.

+ Sản phẩm phôi trục lai bánh răng trung gian có nhiều khuyết tật, chất lượng bề mặt, cơ tính thấp, lượng dư gia công lớn.

+ Độ chính xác của phôi trục lai bánh răng trung gian là thấp.

+ Hệ số sử dụng kim loại trung bình.

- Áp dụng: Thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc.

* Phôi đúc trong khuôn kim loại:

- Ưu điểm:

+ Phôi trục lai bánh răng trung gian sau khi đúc có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công tương đối ít.

+ Phôi trục lai bánh răng trung gian có độ chính xác cao.

+ Hệ số sử dụng kim loại cao.

+ Năng suất cao.

- Nhược điểm:

+ Do chi tiết trục lai bánh răng trung gian có kích thước bé nên việc chế tạo khuôn phức tạp, tốn nhiều thời gian.

+ Giá thành cao.

- Áp dụng: Thường sử dụng các chi tiết có hình dáng phức tạp, vật liệu gang xám. Nếu sử dụng phôi đúc trục lai bánh răng trung gian, khi được chế tạo ra có chất lượng bề mặt xấu như rỗ khí, xù xì, nứt, đậu hơi, đậu ngót … Do đó dùng phôi đúc trục lai bánh răng trung gian sẽ làm tăng thời gian sản xuất, làm cho các dụng cụ cắt nhanh hỏng, dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.

a, Phôi rèn tự do.

 Tạo phôi bằng phương pháp rèn tự do cũng là một trong những phương pháp thường được dùng trong chi tiết dạng càng, dạng trục. Phương pháp này có những ưu, nhược điểm như sau:

* Ưu điểm:

- Vì chi tiết trục lai bánh răng trung gian có hình dạng hình học không phức tạp nên ta có thể dùng phương pháp rèn tư do có thể đơn giản hơn.

* Nhược điểm:

- Nếu thực hiện tạo phôi bằng phương pháp rèn tự do thì lao động nặng nhọc hơn. Vì chủ yếu dùng sức người.

- Chất lượng sản phẩm phôi trục lai bánh răng trung gian sẽ phụ thuộc nhiều vào thể lực và trình độ tay nghề của công nhân.

* Áp dụng:

Phương pháp tạo phôi bằng phương pháp rèn tự do thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc và trong sửa chữa. Do vậy với trục lai bánh răng trung gian ta không sử dụng loại phôi này.

d, Phương pháp rèn khuôn nóng (Dập nóng).

Vật rèn khuôn có độ bóng, độ chính xác cao có cơ tính đồng đều, có khả năng chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp tốn ít vật liệu, đạt năng suất lao động cao, dễ cơ khí hóa, phù hợp với dạng sản xuất loạt, hàng khối.

* Rèn khôn nóng trên máy ép:

+ Ưu điểm: Phương pháp này phôi đạt độ bóng cao cơ tính tốt. Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hướng êm chính xác cao.

+ Nhược điểm: Gía thành máy ép cao, kích thước phôi ban đầu yêu cầu chính xác, khó đánh sạch lớp ôxy hóa nên yêu cầu thiết bị nung phức tạp. Do hành trình đầu búa nhất định nên tính chất vạn năng kém phải có thiết bị phụ để tạo phôi.

* Rèn khôn 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 được 900 sản phẩm trong một giờ), vật rèn khuôn có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, điều kiện làm việc an toàn và thuận lợi.

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

Nhận xét: Qua việc phân tích các phương pháp chế tạo phôi đang được sử dụng hiện nay ở trên ta nhận thấy rằng phương pháp tạo phôi bằng phương pháp rèn khuôn nóng (Dập nóng) trên máy rèn ngàng là ưu việt hơn cả vì:

- Đảm bảo về cơ tính của chi tiết trục lai bánh răng trung gian là tốt nhât.

- Chi tiết trục lai bánh răng trung gian có hình dạng không mấy phức tạp, kích thước của chi tiết là bé nên thuận lợi cho việc chế tạo khuôn dập nóng.

2.1.3. Khuôn dập nóng.

Qua hình 2.1 ta thấy các yêu cầu kỹ thuật cần đạt được khi tạo phôi chi tiết trục lai bánh răng trung gian bằng phương pháp dập nóng như sau:

- Chi tiết dập không bị nứt rỗ, cong vênh, biến dạng bề mặt quá nhiều.

2.2. Xác định dạng sản xuất.

Đối với ngành cơ khí chế tạo máy tất cả cung cấp chi tiết điều thuộc một trong ba loại hình sản xuất sau:

               + Dạng 1:           Sản xuất đơn chiếc.

               + Dạng 2:           Sản xuất hàng loạt.

      Trong đó :                   -  Loạt nhỏ

                                          - Loạt vừa

                                          - Loạt lớn.

              + Dạng 3:        Sản xuất hàng khối.

Để xác định dạng sản xuất trước hết ta phải xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết và phải biết được trọng lượng hàng năm của một chi tiết và phải biết được trọng lượng của một chi tiết để dựa vào đó ta tra bảng hoặc sổ tay để xác định dạng sản xuất của chi tiết đó. Vì vậy ta có thể xác định dạng sản xuất dựa vào bảng sau đây bảng 2.1.

1.2.1. Xác định sản lượng hàng năm.

  Xác định sản lượng hàng năm được tính theo công thức:        

                             N = N₁ . m. (1+ )

Trong đó :

      - N : Số chi tiết cần sản xuất trong năm.

      - N₁: Số chi tiết được sản xuất trong năm.

      - m : Số chi tiết trong một cụm máy.

     -: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự chữ (5-7%).

  Ở đây ta sẽ chế tạo phôi bằng phương pháp dập nóng  trên khuôn nên hệ số a% phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng được tính theo công thức sau:

  Ta có :             N = N₁ x m ()

Với:    a: Số chi tiết bị phế phẩm trong 1 phân xưởng (3¸6).

Theo đề tài: N­₁ = 2500 (Chi tiết/năm).

                m = 1

                = 6 

  => N = 2500.1(1+).

  => N = 2750 [Chi tiết].

1.2.2. Xác định khối lượng của chi tiết.

Sau khi tính được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác định được trọng lượng Q của chi tiết. Trọng lượng Q của chi tiết được xác định theo công thức sau đây:

                Q = V. g [Kg].

Trong đó:

    - Q: Trọng lượng chi tiết.

    - V: Thể tích của chi tiết.

    - g : Trọng lượng riêng của vật liệu.

    Với Thép: C45

g = 7,852 [dm³], chọn g = 7,8 [dm³].

Dựa vào bảng trên ta chọn trọng lượng riêng của vật liệu thép là:

                g = 7,8 [KG/dm³]

Từ hình 2.2 ta có thể xác định thể tích của chi tiết trục lai bánh răng trung gian bằng cách:

                     V_ct= V_đ+V_r

Trong đó:

      - V_ct: Là thể tích của chi tiết. [mm³].

      - V_đ: Là thể tích phần đặc của chi tiết. [mm³].

      - V_đ: Là thể tích phần rỗng của chi tiết. [mm³].

Mặt khác:

 + Thể tích phần đặc của chi tiết là:

               V_đ = V₁ + V₂ +V₃ + V₄+ V₅ + V₆ +V₇ +V₈

V₁=  74,5².3,14.19,2 =  336862,96 [mm³].

V₂=  35².3,14.2 =  7693 [mm³].

V₃=  30,5².3,14.1 =  2920,98 [mm³].

V₄=  27,5².3,14.45 =  106858,12 [mm³].

V₅=  26,75².3,14.96,8 =  217496,65 [mm³].

V₆=  27,5².3,14.35 =  83111,87 [mm³].

V₇=  26,75².3,14.2 =  4493,73 [mm³].

V₈=  20,5².3,14.26 =  34309,21 [mm³].

=> V_đ = 336862,96 + 7693 + 2920,98 + 106858,12 + 217496,65 + 83111,87 + 4493,73 + 34309,21 = 793746,52 [mm³].

 + Thể tích phần rỗng của chi tiết là:

                  V_r = V₁ + V₂ +V₃

V₁=  4(8².3,14.19,2) =  15433,73 [mm³].

V₂=  4(6².3,14.20,5) =  4679,86 [mm³].

V₃=  5².3,14.23=  1805,5 [mm³].

=> V_r = 15433,73 + 4679,86 + 1805,5  = 21919,09 [mm³].

Thể tích của khối là:

           V_ct= 793746,52 - 21919,09  = 771827,43 [mm³].

    => V = 0,77182743 [dm³]

Do đó trọng lượng của chi tiết là:

              Q = V. g = 0,77182743  x7,8 = 6,066 [kg]

Khối lượng của chi tiết là:  Q = 6,066 [kg].

Nhận xét: Như vậy, dựa vào bảng 2.2 trên thấy. Từ Q = 6,066 [kg] và N = 2750 [Chi tiết]. Ta nhận thấy đây là dạng sản xuất: Hàng loạt lớn

2.3. Phương pháp gia công chuẩn bị phôi.

Chọn hình thức tổ chức gia công chuẩn bị phôi phụ thuộc vào bản chất công việc, dạng sản xuất, cơ sở vật chất kỹ thuật của nơi sản xuất.

Phương pháp gia công chuẩn bị phôi của chi tiết trục lai bánh răng trung gian được thực hiện như sau:

2.2.1. Cắt bỏ bavia, đậu ngót.

Do phôi chi tiết được tạo ra từ phôi dập nóng nên bavia của phôi đã được cắt ngay trên khuôn dập, chỉ còn hai đầu ngót của phôi hai bên. Với kích thước của hai đầu ngót là tương đối bé nên ta có thể cắt bằng phương pháp dùng búa tay tác động vào hai đầu ngót làm cho rơi khỏi phôi dập.

2.2.2. Làm sạch phôi.

Sử dụng tang quay có chứa các mảnh gang, thép nhọn và cứng để làm sạch các vảy ôxy hóa trên bề mặt phôi.

2.2.3. Ủ phôi.

Do phôi được tạo bằng phương pháp dập nóng nên xuất hiện hiện tượng biến cứng đồng thời với quá trình biến dạng dẻo làm cho tính dẻo của vật liệu giảm, độ cứng, nhất là độ cứng bề mặt tăng. Vì vậy cần phải tiến hành ủ nhằm giảm độ cứng và phục hồi tính dẻo của vật liệu trước khi gia công cắt gọt.

2.2.4. Gia công lỗ tâm.

Lỗ tâm là chuẩn tinh phụ của chi tiết dạng trục được dùng cho cả quá trình gia công cơ, kiểm tra và sửa chữa phực hồi chi tiết sau này. Vì chi tiết gia công trục lai bánh răng trung gian thuộc dạng sản suất Hàng loạt lớn nên ta thực hiện gia công lỗ tâm trên máy chuyên dùng máy phay vạn năng MP-71M.

Qua hình 2.3 ta thấy:

- Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do.

- Gờ bên hạn chế 1 bậc tự do tỳ vào vai của trục.          

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC

LAI BÁNH RĂNG TRUNG GIAN

3.1. Xác định đường lối công nghệ.

Dựa vào bản vẽ chi tiết và dạng sản xuất thì quy trình công nghệ được xây dựng trên nguyên tắc: Tập trung hoặc phân tán nguyên công. Ở đây ta chọn nguyên tắc phân tán nguyên công. Quy trình công nghệ được chia ra những nguyên công đơn giản.

   Ở đây mỗi máy thực hiên một nguyên công nhất định, đồ gá được dùng là đồ gá chuyên dùng sử dụng trên các loại máy vạn năng chuyên dùng.

3.2. Chọn phương án gia công.

Đối với thiết kế chế tạo chi tiết ta có rất nhiều phương án để lập tiến trình công nghệ. Nó tuỳ vào dạng sản xuất điều kiện sản xuất và trình độ công nhân. Do đó khi thiết kế ta cần vận dụng từng điều kiện cụ thể để đưa ra được những phương án cụ thể nhằm đạt đươc những hiệu quả kinh tế và năng xuất lao đông cao nhất, một phần chưa đươc tiếp xúc với thực tế và điều kiện sản xuất nhiều. Vì vậy sau khi nghiên cứu bản vẽ chi tiết “Trục lai bánh răng trung gian” và dựa vào chương “Công nghệ gia công chi tiết điển hình - chi tiết dạng trục” trong giáo trình công nghệ chế tạo máy. Em đã đưa ra phương án xây dựng từng nguyên công mà em cho là hợp lý.

Quy trình công nghệ gia công  chi tiết trục lai bánh răng trung gian ở hai phương án như sau:

3.2.1. Phương án 1.

Quy trình công nghệ để gia công chi tiết “Trục lai bánh trăng trung gian” ở phương án 1 được thể hiện dưới bảng 3.1.

3.2.2. Phương án 2.

Quy trình công nghệ để gia công chi tiết “Trục lai bánh trăng trung gian”  ở phương án 2 được thể hiện dưới bảng 3.2.

3.2.3. Nhận xét.

Qua hai phương án gia công trên, ta thấy phương án 1 là phương án có khả thi hơn vì:

- Dạng sản xuất của chi tiết trục lai bánh răng trung gian thuộc hàng loạt lớn nên phù hợp để ta chọn thiết bị gia công chuyên dùng và tăng năng suất lao động.

- Số lần gá phôi so với phương án 2 ít hơn.

Như vây, ta chọn phương án 1 là phương án công nghệ để gia công chi tiết trục lai bánh răng trung gian.

3.3. Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết trục lai bánh răng trung gian.

3.3.1. Nguyên công 1: Phay và khoan tâm hai đầu A, C.

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.1 ta thấy: Để gia công hai mặt đầu và khoan tâm chi tiết trục lai bánh răng trung gian thì chi tiết được định vị hạn chế 5 bậc tự do:

-  Dùng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do.

- Một bậc tự do được định vị vào vai của trục.

- Kẹp chặt: Dùng đoàn kẹp liên động, hướng kẹp từ trên xuống mặt định vị.

Như vậy, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

Tra bảng 9-3, sách sổ tay CNCTM tập 3 ta chọn máy phay vạn năng ngang MP-71M của Liên bang Nga sản xuất.

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn dao gia công: Dao phay mặt đầu: D = 80 [mm] và mũi khoan tâm:

 d = Ø3 [mm].

- Đồ gá gia công: Đồ gá phay chuyên dùng.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/500, thước panme.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

L= 227 [mm]; lỗ tâm Ø3 [mm].

3.3.2. Nguyên công 2: Tiện cổ trục Ø149,5 [mm].

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.2 ta thấy: Để gia công đường kính Ø149,5 [mm] thì chi tiết được định vị hạn chế 5 bậc tự do:

- Dùng bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 4 bậc tự do.

- Một bậc tự do được định vị vào vai của trục.

- Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng ren của mâm cặp 3 chấu.

Như vậy, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

    Tra bảng 9 -3, sách sổ tay CNCTM tập 3 ta chọn máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản xuất.

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn dao gia công: + Dao tiện mặt đầu: T15K6 16 x25 x45^{o _} II 6743 –53 (TL 10/313).

- Đồ gá gia công: Đồ gá tiện chuyên dùng.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/200, thước panme.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

L = 24,2 [mm]; đường kính Ø149,5 [mm].

3.3.3. Nguyên công 3: Tiện mặt B, các cổ trục Ø70; Ø61; Ø55; Ø53,5 và đầu ren 41x12G.

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.3 ta thấy: Để gia công các bề mặt như trên thì chi tiết được định vi hạn chế 5 bậc tự do:

- Một đầu được gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 3 bậc tự do.

- Một đầu chống tâm xoay hạn chế 2 bậc tự do.

- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren của mâm cặp 3 chấu.

Như vậy, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

Tra bảng 9 - 3, sách sổ tay CNCTM tập 3 ta chọn máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn dao gia công: + Dao tiện mặt đầu: T15K6 16 x25 x45^{o _} II 6743 –53 (TL 10/313).

+ Dao tiện rãnh: 21360 - 030. Bảng 4.17/Tr 319 - Sổ tay gia công cơ.

+ Dao cắt ren: 26800 - 025. Bảng 4.30/Tr 331 - Sổ tay gia công cơ.

- Đồ gá gia công: Đồ gá tiện chuyên dùng.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/200, thước panme.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

L = 19,2 [mm]; Ø70; Ø61; Ø55; Ø53,5 và đầu ren 41x12G.

3.3.4. Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ Ø14,5 đầu A.

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.4 ta thấy: Khi gia công 4 lỗ Ø14,5 thi chi tiết được định vi hạn chế 5 bậc tự do:

- Dùng hai khối V ngắn định vị vào thân chi tiết hạn chế 4 bậc tự do.

- Một đầu C dùng một chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do.

- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh thông qua khối V.

Như vậy, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

Chọn máy khoan đứng 2H125. Sổ tay CNCTM tập 3 - bảng 9 - 21 trang 45.

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn dao gia công: Tra bảng 4 - 42, sổ tay CNCTM tập 1 ta chọn mũi khoan thép gió P18 có đường kính: d = 14,5 [mm].

- Chọn đồ gá gia công: Sử dụng đồ gá khoan chuyên dùng.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/200, thước panme.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

L = 19,2[mm]; d = Ø14,5 [mm].

3.3.5. Nguyên công 5: Khoan - tarô 2 lỗ M12 đầu A.

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.5 ta thấy: Để gia công hai lỗ M12 thì chi tiết được định vị hạn chế 6 bậc tự do:

-  Mặt B hạn chế 3 bậc tự do bằng hai phiến tỳ phằng.

- Dùng một chốt trụ ngắn định vị vào lỗ Ø14,5 hạn chế 2 bậc tự do.

- Dùng một chốt trám định vị vào lỗ Ø14,5 đối diện hạn chế một bậc tự do.

- Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt bằng đoàn kẹp liên động, hướng kẹp từ trên xuống mặt định vị.

Như vậy, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

Chọn máy khoan đứng 2H125. Sổ tay CNCTM tập 3 - bảng 9 - 21 trang 45.

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn dao gia công: Tra bảng 4 - 42, sổ tay CNCTM tập 1 ta chọn mũi khoan thép gió P18 có đường kính: d = 10,5 [mm].

- Chọn mũi tarô M12, có bước ren 1,5. Chiều dai L = 60 [mm], bảng 4 - 42, trang 326, sổ tay CNCTM tập 1.

- Chọn đồ gá gia công: Sử dụng đồ gá khoan chuyên dùng.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/200, dưỡng đo ren M12x1,5.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

L = 19,2 [mm], d = Ø12 [mm].

3.3.6. Nguyên công 6: Khoan - tarô lỗ Ø10x16G đầu C.

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Tương tự như nguyên công 5. Để gia công lỗ Ø10x16G thì chi tiết được định vị hạn chế 6 bậc tự do:

-  Mặt A hạn chế 3 bậc tự do bằng hai phiến tỳ phằng.

- Dùng một chốt trụ ngắn định vị vào lỗ Ø14,5 hạn chế 2 bậc tự do.

- Dùng một chốt trám định vị vào lỗ Ø14,5 đối diện hạn chế một bậc tự do.

- Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt bằng đoàn kẹp liên động, hướng kẹp từ trên xuống mặt định vị.

Như vậy, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

Chọn máy khoan đứng 2H125. Sổ tay CNCTM tập 3 - bảng 9 - 21 trang 45.

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn dao gia công: Tra bảng 4 -42, sổ tay CNCTM tập 1 ta chọn mũi khoan thép gió P18 có đường kính: d = 8,5 [mm].

- Chọn mũi tarô M10, có bước ren 1. Chiều dai L = 60 [mm], bảng 4 - 42, trang 326, sổ tay CNCTM tập 1.

- Chọn đồ gá gia công: Sử dụng đồ gá khoan chuyên dùng.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/200, dưỡng đo ren M10x1.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

L = 19,2 [mm]; d = Ø10 [mm].

3.3.7. Nguyên công 7: Tarô 4lỗ ren Ø16x15G đầu A.

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.7 ta thấy: Để gia công 4lỗ ren Ø16x18G thì chi tiết được định vị hạn chế 5 bậc tự do:

- Dùng hai khối V ngắn định vị vào thân chi tiết hạn chế 4 bậc tự do.

- Một đầu C dùng một chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do.

- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh thông qua khối V.

Như vậy, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

Chọn máy khoan đứng 2H125. Sổ tay CNCTM tập 3 - bảng 9 - 21 trang 45.

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn mũi tarô M16, có bước ren 1,5. Chiều dai L = 60 [mm], bảng 4 - 42, trang 326, sổ tay CNCTM tập 1.

- Chọn đồ gá gia công: Sử dụng đồ gá khoan chuyên dùng.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/200, thước panme.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

L = 19,2[mm]; d = Ø16[mm].

3.3.8. Nguyên công 8: Nhiệt luyện.

a, Sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.8 ta thấy: Sau khi nung lên tới nhiệt độ là 820⁰C thì ta giữ ở trạng thái đó ở trong lò thời gian 3giờ. Sau đó ta tiến hành hạ nhiệt độ chi tiết một cách cục bộ xuống -52⁰C. Ỏ nhiệt độ này ta giữ thời gian là 1,5 giờ và giữ thêm 3giờ. Và cuối cùng ta cho về môi trường bình thường và để 1giờ.

3.3.9. Nguyên công 9: Mài bề mặt cổ trục .

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

Qua hình 3.9 ta thấy: Để mài hai bề mặt  của chi tiết trục lai bánh răng thì chi tiết định vị hạn chế 5 bậc tư do.

- Dùng mâm cặp của máy mài định vị vào cổ trục Ø149,5 hạn chế 3 bậc tự do.

- Dùng mũi tâm xoay định vị vào mép của lỗ ren Ø10x15G (trường hợp này là không hỏng ren vì mũi tâm xoay, chỉ tỳ mũi tâm vào đầu mép và vũi tâm tự xoay theo chi tiết) hạn chế 3 bậc tự do.

- Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt bằng mâm cặp máy mài.

Như vây, chi tiết đảm bảo điều kiện gia công.

c, Chọn máy.

Chọn máy mài 3A110 do Liên bang Nga sản xuất.

d, Chọn dao và đồ gá gia công.

- Chọn đá mài gia công: Sử dụng đá thạch anh có các thông số sau:

    + Ký hiệu qui ước (Liên bang Nga):     ΠΠ - đá mày phẳng

    + Các thành phần cơ bản :   SiO₂(98%).

    + Độ cứng kinh tế Kg/mm:   1000.

    + Giới hạn nhiệt độ làm mất tính chất mài, °C: 1100 - 1200.

    + Đường kính của đá:  D = 250 [mm].

- Đồ gá mài: Mâm cặp và vũi tâm.

e, Dụng cụ đo và dung dịch tưới nguội.

- Thước cặp 1/10 -1/200, thước panme.

- Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)

f, Kích thước gia công.

d = Ø55^+0,02[mm].

3.3.10. Nguyên công 10: Kiểm tra

Kiểm tra độ không đồng tâm giữa hai bề mặt .

a, Sơ đồ gá đặt.

b, Phân tích sơ đồ gá đặt.

* Chọn dụng cụ kiểm tra:

 - Đồng hồ lò xo dùng để đo kiểm.

- Đồ gá kiểm tra chi tiết dạng trục.

- Bàn máp.

* Cách tiến hành:

Qua hình 3.10 ta thấy: Để kiểm tra độ đồng tâm giữa hai bề mặt  ta tiến hành như sau:

Gá chi tiết trên đồ gá kiểm tra. Một đầu ta cho tỳ trên một vi bi và một đầu ta cho định vị vào tâm xoay (Mũi tâm được lắp vào áo bạc và có tác dụng quay). Ta gá hai đồng hò xo bên hông của đồ gá, cho mũi đo đồng ho xo chỉ vào bề mặt cần kiểm tra. Lúc  này ta tiến hành quay chi tiết để kiểm tra. Nếu ta thấy trị số của hai đồng hồ xo giống nhau thì ta kết luận chi tiết đạt yêu cầu. Và nếu kết quả trên đồng hồ xo cho giá trị khác nhau thì chi tiết không đạt yêu cầu và chuyển sang dạng phế phẩm.

3.4. Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công bề mặt. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

3.4.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công bề mặt

Ở đây em sẽ tính toán chế độ cắt cho một nguyên công cụ thể bằng phương pháp tính toán. Sau đó em sử dụng sổ tay công nghệ chế tạo máy để tra bảng các nguyên công còn lại. Em chọn nguyên công bề mặt  để tính. Để gia công bề mặt  cần trãi qua các bước như sau:

- Tiện:

+ Tiện thô

+ Tiện tinh

- Nhiệt luyện.

- Mài:

+ Mài thô.

+ Mài tinh

3.4.1.1. Chế độ cắt khi gia công tiện.

Gia công bề mặt   được chia làm hai bước là:

- Tiện thô: t = 1,2 [mm]. Thực hiện trong 2 lần chạy dao.

- Tiện tinh: t =0,5 [mm].

a. Chế độ cắt khi tiện thô.

- Chiều sâu cắt.

Chiều sâu cắt chọn khi tiện thô: t = 1,2 [mm].

- Lượng chạy dao.

Lượng chạy dao: S = 1[mm/vg], (Bảng 5-11 trang 11 sách sổ tay chế tạo máy tập 2).

- Vận tốc cắt.

Vận tốc cắt tính theo công thức:

 + T: Là chu kỳ bền của dụng cụ cắt, T = 60 [pht].(Bảng 7 trang 25 sách Thiết kế  công nghệ chế tạo máy).

+ t: Chiều sâu cắt. [mm]

+ S: Lượng chạy dao.[vg/pht]

+ C_v:  Hệ số điều chỉnh.

+ X, y, m:  Là số mũ.

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

K_v = k_mv.k_nv.k_uv

Trong đó:

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công. (Bảng 5 -1 trang 6 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).

n_v  =1,25 (Bảng 5 - 2 trang 6 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).

Thép C45 có: HB = 200.

k_nv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi.

K_nv = 0,8 (Bảng 5 - 5 trang 8 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).              

K_uv: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu dụng cụ cắt.

K_uv  = 1 (Bảng 5 - 6 trang 8 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).

Thay số ta có:

   .  = 84,44[m/pht].    

- Số vòng quay trục chính.

Số vòng quay trục chính áp dụng theo công thức:

[v/ph].    

D:  Đường kính của mặt gia công:  D = 55[mm].

Chọn theo máy:   n_m = 500[vg/ph].

Tốc độ cắt thực tế là: [m/pht].    

- Lực cắt P.

 Lực cắt P được chia làm 3 thành phần lực theo tọa độ của máy.

+ Lực cắt theo hướng tiếp tuyến P_z.

+ Lực cắt theo hướng kính P_y.

+ Lực cắt theo hướng trục  P_x.

Các lực cắt thành phần được tính theo công thức:

P_x,y,z = C_p.t^x.S^y.Vⁿ.k_p

Hệ số điều chỉnh:   k_p =   k_mp k_φp k_óp k_λp k_rp

K_mp = , (Tra bảng 5-8 trang 9 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).

Ta có: n = 0,4.k_mp  = 1,02 với HB = 200.

Các hệ số:  k_mp k_φp k_σp k_λp k_rp

Thay số, ta có:

Lực cắt theo hướng trục:

P_x = 46.1,2¹.1^0,4.86,35.0,78 = 3717,8856[N].

Lực cắt theo hướng kính:

P_y = 54.1,2^0,9.1^0,75. 86,35.0,87 = 4780,1164[N].

Lực cắt theo hướng tiếp tuyến:

P_z= 92.1,2¹.1^0,75. 86,35.0,91 = 86750,664[N] = 867,50664[kG].

- Mô mem xoắn.

Mô mem xoắn có công thức:           M_x  = p_z.R

R : Là bán kính của mặt gia công:   R = 27,5[mm] = 0,0275 [m].

M_X = 86750,664.0,0275 = 2385,643[Nm].

- Công suất cắt N.

 N ≤ N_m.γ →N = 9,7< 10.0,8 = 8N_m =10[kw].(Bảng 9-3 trang 16 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3). Chọn: γ = 0,8.

Vậy: Máy tiện vạn năng T616 của Việt Nam có đủ công suất để gia công mặt đầu.

b, Chế độ cắt khi tiện tinh

- Chiều sâu cắt.

Chiều sâu cắt chọn khi tiện tinh: t = 0,5[mm].

- Lượng chạy dao. Lượng chạy dao: S = 0,34[mm/vg], (Bảng 5-11 trang 11 sách sổ tay chế tạo máy tập 2).

- Vận tốc cắt.

Vận tốc cắt tính theo công thức:

+ T: Là chu kỳ bền của dụng cụ cắt, T = 60 [pht]. (Bảng 7 trang 25 sách Thiết kế công nghệ chế tạo máy).

+ t: Chiều sâu cắt.

+ S: Lượng chạy dao.

+ C_v:  Hệ số điều chỉnh.

+ X, y, m:  Là số mũ.

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

K_v = k_mv.k_nv.k_uv

Trong đó:   

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công.(Bảng 5 -1 trang 6 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).

n_v =1,25 (Bảng 5 - 2 trang 6 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).

Thép C45 có: HB = 200.

k_nv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi.

K_nv = 0,8 (Bảng 5 - 5 trang 8 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).              

K_uv: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu dụng cụ cắt.

K_uv  = 1 (Bảng 5 - 6 trang 8 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2).

Thay số ta có:

 .  = 26,59 [m/pht].    

- Số vòng quay trục chính.

Số vòng quay trục chính áp dụng theo công thức:

 [v/pht].     

D:  Đường kính của mặt gia công:  D = 55 [mm].

Chọn theo máy:   n_m = 650[vg/pht].

Tốc độ cắt thực tế là: [m/pht].    

- Lực cắt P.

  Lực cắt P được chia làm 3 thành phần lực theo tọa độ của máy.

+ Lực cắt theo hướng tiếp tuyến P_z.

+ Lực cắt theo hướng kính P_y.

+ Lực cắt theo hướng trục  P_x.

Các hệ số:  k_mp k_φp k_óp k_λp k_rp

Thay số, ta có:

Lực cắt theo hướng trục:

P_x = 46.0,5¹.1^0,4.650.0,78 = 11661[N].

Lực cắt theo hướng kính:

P_y = 54.0,5^0,9.1^0,75. 650.0,87 = 15970,5[N].

Lực cắt theo hướng tiếp tuyến:

P_z= 92.0,5¹.1^0,75. 650.0,91 = 27209[N] = 2720,9 [kG].

- Mô mem xoắn.

Mô mem xoắn có công thức:  M_x  = p_z.R

R: Là bán kính của mặt gia công:   R = 27,5[mm] = 0,0275[m].

M_X =27209 .0, 0275= 748,24[Nm].

- Công suất cắt N.

So sánh với công suất của máy:

 N ≤ N_m.γ →N = 4,9< 10.0,8 = 8N_m =10[kw].(Bảng 9 - 3 trang 16 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3), γ = 0,8.

Vậy: Máy tiện vạn năng T616 của Việt Nam có đủ công suất để gia công mặt đầu.

3.4.1.2. Chế độ cắt khi nhiệt luyện.

Vì là nhiệt luyện nên ta chỉ cần xác định các thông số cho chu trinh nhiệt luyện. Các yếu tố gồm:

- Quá trình nung.

- Giữ nhiệt.

- Làm nguội

3.4.1.3. Chế độ cắt khi mài.

a, Chế độ cắt khi mài thô.

Tra theo bảng 3 - 9 trang 195 - sổ tay gia công cơ ta có các thông số khi mài thô như sau:

- Chiều sâu mài: t = 0,025 [mm].

- Tốc độ mài: V_đ = 35 [m/s].

- Tốc độ chi tiết : V_ct  = 25 [m/pht].

- Bước tiến dọc: S_d =  1.

- Số vòng quay của chi tiết khi mài: n = 250 [v/pht]

b, Chế độ cắt khi mài tinh.

Tương tự, tra theo bảng 3-9 trang 195- sổ tay gia công cơ ta có các thông số khi mài thô như sau:

- Chiều sâu mài: t = 0,015 [mm].

- Tốc độ mài: V_đ = 35 [m/s].

- Tốc độ chi tiết: V_ct  = 55 [m/pht].

- Bước tiến dọc: S_d =  0,5.

- Số vòng quay của chi tiết khi mài: n = 350 [v/pht].

- Ký hiệu đá mài: Theo bảng 4.93 trang 432- sổ tay gia công cơ ta chọn đá mài có các thông số sau:

+ Ký hiệu: ΠΠ - đá mài phẳng.

+ + Các thành phần cơ bản: SiO₂(98%).

+ Độ cứng kinh tế [Kg/mm]: 1000.

+ Giới hạn nhiệt độ làm mất tính chất mài. °C: 1100 -1200.

+ Đường kính của đá:  D = 250 [mm].

3.4.1.4. Thời gian gia công bề mặt  .

a. Thời gian khi tiện.

- Chiều dài gia công: L = 80[mm].

T = 5[mm],  L₂ = 0,5[mm].

* Tiện thô.

 Khi tiện thô:  S = 1[mm/pht], n = 500[vg/pht]

* Tiện tinh.

 Khi tiện tinh: S = 0,34[mm/pht], n = 650[vg/pht].

Thay số ta có: = 0,38 [pht].

Tổng thời gian của rnguyên công tiện bề mặt Ø55 là:

T₀ = 0,171 +0,38 = 0,55 [pht]

b, Thời gian khi nhiệt luyện.

T₀ = 9 [giờ].

c, Thời gian khi mài.

- L^*: Là chiều dài hành trình bàn máy hay đá mài.[mm].

L^* = L- (0,2÷0,4)B = 80 - 0,4.40 = 64 [mm].

- K: Là hệ số hiệu chỉnh và mòn đá mài. Lấy K = 0,1.

- h: Là lượng dư về một phía: h = 0,05 [mm].

- S: Là bước tiến chạy dọc. [mm]

- n: Là số vòng quay của chi tiết. [v/pht].

- t: Là chiều sâu cắt [mm]

* Thời gia mài thô.

T₁  = 0,025 [phút].

* Thời gia mài thô.

T₁  = 0,03 [pht]

Tổng thời gian của nguyên công mài 2 bề mặt Ø55 là:

T₀ = 20,0256+0,030 = 0,06 [pht]

Như vậy:  Tổng thời gian của toàn bộ nguyên công là:

ΣT₀ = 0,551+ 540+ 0,06 = 540,61 [pht].

3.4.1.5. Bảng chế độ công nghệ.

Sau khi tính toán ta có bảng chế độ công nghệ như bảng 3.3.

Bảng 3.3. Bảng chế độ công nghệ gia cô

3.4.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

3.4.2.1. Nguyên công 1. Phay và khoan tâm hai đầu A, C.

3.4.2.2. Nguyên công 2. Tiện cổ trục Ø149,5.

3.4.2.4. Nguyên công 4. Khoan 4 lỗ

3.4.2.7. Nguyên công 7. Tarô 4lỗ Ø16x18G.

Tổng thời gian gia công của chi tiết trục lai bánh răng trung gian là:  ∑T = 553,373 [pht].

CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC NGUYÊN CÔNG

Xác định lượng dư gia công bề mặt chi tiết có thể được thực theo nhiều phương pháp khác nhau như: Bằng tra bảng, bằng kinh nghiệm, tính toán. Do kinh nghiện thực tế em đang còn hạn chế nên em chọn phương pháp xác định lương dư bề mặt gia công của chi tiết trục lai bánh răng trung gian bằng tính toán một bề mặt cụ thể sau đó em tra các bề mặt còn lại. Bề mặt em chọn tính toán là bề mặt  [mm].

2.4. 1. Tính lượng dư gia công bề mặt  

Với phôi dập cấp chính xác 4, khối lượng phôi là 6,066[kg], vật liệu phôi là thép C45. Các bước công nghệ: Tiện thô, tiện tinh, nhiệt luyện, mài thô, mài tinh. Vì gia công một đầu gá trên mâm cặp ba chấu tự định tâm và một đầu chống tâm, nên sai số gá đặt trong trường hợp này. Như vậy trong công thức tính Z_min không còn sai số gá đặt.

Sai lệch về vị trí không gian của phôi được xác định theo công thức sau:

Tra theo bảng 10 - trang 39 - thiết kế đồ án CNCTM - Trần Văn Địch, ta có: R_za=150 [m], T_a= 250 [m], tra theo bảng 12 - trang 40 ta có các giá trị R_za , T_a ở tiện thô, tiện tinh, nhiệt luyện, mài thô, mài tinh.

Vậy ta có:

+ Tiện thô:  2Z_bmin =2(150+250+1559) =2.1959 [um].

+ Tiện tinh: 2Z_bmin =2(50+50+145,90) =2.245,9 [um].

+ Nhiệt luyện:

+ Mài thô:  2Z_bmin =2(20+30+58,36) =2.108,36 [um].

+ Mài tinh: 2Z_bmin =2(10+20+11,67) =2.41,67 [um].  

- Cột kích thước tính toán được xác định như sau, ghi kích thước của chi tiết (Kích thước nhỏ nhất) vào hàng cuối cùng, còn các kích thước khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất. Như vậy ta có:

+ Mài thô:   d₅ =55,01+2.41,67= 55,093 [mm].

+ Nhiệt luyện: d₄= 55,309[mm].

+ Tiện tinh: d₃ = 55,093+2.108,36= 55,309 [mm].

+ Tiện thô:  d₂ = 55,309+2.245,9= 55,80 [mm].

+ Phôi:        d₁ = 55,80+2.1959= 59,718 [mm].

-  Lập cột dung sai của kích thước các nguyên công bằng cách tra bảng (1.95- trang 117- sổ tay gia công cơ).

- Xác định kích thước gới hạn nhỏ nhất bằng cách làm tròn số của kích thước tính toán theo hàng số có nghĩa của dung sai.

- Xác định kích thước gới hạn lớn nhất bằng cách cộng kích thước gới hạn nhỏ nhất d_min với dung sai

+ Mài tinh: d₅ = 55,01+0,02 =55,03 [mm].

+ Mài thô: d₄ = 55,09+0,06 = 55,15 [mm].

+ Nhiệt luyện: d₃ =55,43[mm].

+ Tiện tinh:  d₂ = 55,31+0,12 = 55,43 [mm].

+ Tiện thô:  d₁ = 55,80+0,4 = 56,2 [mm].

+ Phôi:        d_phôi = 59,72+2 = 61,72 [mm].

-  Xác định lượng dư giới hạn.

+ Z_bmax được xác định bằng hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.

+ Z_bmin được xác định bằng hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.

Như vậy: Lượng dư bề mặt ngoài  sau khi tính toán được thể hiện theo bảng 4.1.

2.4.2. Tra lượng dư các mặt còn lại

Căn cứ theo Sổ tay công Nghệ chế tạo máy [Tập 1- GS.TS Nguyễn Đắc Lộc-Nhà XBKHKT 2007]. Ta tra được lượng dư và độ nhám các bề mặt còn lại của chi

 tiết Trục lai bánh răng trung gian theo bảng 4.2.

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Tùy theo tính chất của công nhân mà đồ gá gia công cắt gọt sẽ có các kết cấu bao gồm nhiều bộ phận khác nhau. Dưới đây em đi thiết kế đồ gá phay cho nguyên công khoan 4Ø16x18G.

5.1. Nhiệm vụ đồ gá.

- Độ định vị phải chính xác.

- Kẹp chặt phải đúng vị trí gá đặt và không làm biến dạng chi tiết cần gia công, dễ dàng thực hiện thao tác và nhanh chóng để có thể tăng năng suất.n.

5.2. Nội dung thiết kế.

- Nhằm đơn giản quá trình kẹp chặt và gá đặt, giảm sức lao động, giảm khoảng thời gian phụ và tăng năng suất.

- Yêu cầu: Phải đảm bảo yêu cầu của sản phẩm như sau:

+ Đảm bảo khoảng cách tâm giữa hai lỗ cơ bản đã gia công ở hai nguyên công trước.

5.3. Sơ đồ gá đặt.

Sơ đồ gá đặt của nguyên công khoan4lỗ Ø14,5 được thể hiệnnhư trên hình 5.1.

5.3.1. Nguyên tắc định vị của đồ gá.

- Đồ gá này dùng định vị và kẹp chặt chi tiết khi tiến hành gia công lỗ 4lỗ Ø14,5

- Qúa trình định vị của đồ gá bao gồm:

+ Mặt trụ Ø55 hạn chế 3 bậc tự do bằng hai khối V ngắn.

+ Một chốt trụ ngắn định vị ở đầu C khống chế một bậc tự do.

Như vậy, chi tiết đã được định vị 5 bậc tự do.

- Qua trình kẹp chặt:

Tất cả được gá trên đồ gá và được kẹp chặt bằng đòn kẹp W. Ta dùng cơ cấu kẹp là loại kẹp bằng khối V di động. Lực kẹp W  phải lớn hơn lực sinh ra trong quá trình khoan (P_K). Vậy chi tiết đã được kẹp chặt.

5.3.2. Quy tắc sử dụng đồ gá.

Vì đồ gá đã định vị cho chi tiết là 5 bậc tự do, nên ta chỉ cần đặt chi tiết vào đúng vị trí là có thể tiến hành gia công được.

- Lực kẹp sẽ hướng từ phải sang trái. Kẹp bằng cơ cấu ren vít.

5.4. Tính toán đồ gá.

5.4.1. Tính sai số gá đặt.

 ε_dc =5÷10 [µmm]. Chọn: ε_dc =10 [µmm] = 0,01 [mm]. 

Như vậy: Ta chọn đồ gá này và phương án gá đặt này là phù hợp.

5.4.2. Tính toán lực cắt.

Đã được tính toán trong phần tính chế độ cắt.

5.4.3. Tính lực kẹp.

Vì khi gia công 4lỗ Ø14,5  được định vị, kẹp chặt trên một lần gá, một lần siết bulông nên khi tính toán lực kẹp chặt chi tiết ta chỉ cần tính toán cho một trường hợp là đẩm bảo.

Do kết cấu của đồ gá có tính chất chống trượt khi khoan nên momen xoắn có thể làm vật xoay quanh khối V do vậy ta chỉ tính lực kẹp cho trường hợp chống xoay.Ta sơ đồ lực kẹp lên chi tiết được thể hiên như trên hình 5.2.

  Với: f: Là hệ số ma sát bề mặt kẹp. Đối với mở kẹp nhẵn ta chọn: f=0,25

  Trong thực tế để đảm bảo an toàn trong quá trình gia công chi tiết thì ta sẽ nhân vào thêm hệ số an toàn K. Theo [3, trang 80, công thức 36-hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM] ta có::

    K₀= 1.5 : Là hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp.

    K₁= 1.2 : Là hệ số tính đến trường hợp khi dộ bóng thay đổi.

    K₂= 1 : Là hệ số tăng lực cắt khi dao mòn.

    K₃= 1 : Là hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn.

    K₄= 1: Là hệ số xét đến sai số của cơ cấu kẹp chặt.

    K₅= 1: Là hệ số tính đến mức  độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay.

    K₆= 1.5: Là hệ số tính momen làm quay chi tiết.

5.4.4. Tính bulông

Vậy ta chọn bulông tỳ để kẹp chặt là: d =16 [mm].

5.5. Các chi tiết khác của đồ gá và bảo quản đồ gá.

5.5.1.Các chi tiết khác của đồ gá:

- Chọn mối lắp giữa trụ ngắn và lỗ là mối lắp có khe hở H7/h6

- Bulông nền (bắt vào đế bàn máy) M18

- Ngoài ra ta còn sử dụng bạc tháo nhanh và đầu khoan tháo nhanh.

5.5.2.  Bảo quản đồ gá:

Sau khi sử dụng đồ gá xong, cần tiến hành tháo rời, bôi mỡ dầu định kỳ chống rỉ sét…và để nơi khô ráo.

KẾT LUẬN

    Sau một thời gian làm đồ án môn, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn: ……………, đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

    Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

    Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn:…………………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.                                      

   Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                                              ……, ngày….tháng….năm 20….

                                                                                                Sinh viên thực hiện

                                                                                                 …………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Thiết kế đồ công nghệ chế tạo máy (NXB Khoa học kỹ thuật Hà nội 1987).

2. Công nghệ chế tạo máy 2Tập (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).

3. Đồ gá (Lê Văn Tiến - Trần Văn Địch - Trần Xuân Việt).

4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).

5. Thiết kế và tính toán máy cắt kim loại (Phạm Đắp và các tác giả).

6. Sổ tay và Atlas đồ gá (Trần Văn Địch).

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"