LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển như vũ bão của khoa học công nghệ. Ngành công nghệ chế tạo máy đã và đang tạo ra được nhiều chủng loại máy móc hiện đại và các chi tiết có chất lượng cao.
Trước sự đòi hỏi của sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước ngày càng cao thì cần phải có những người kỹ sư giỏi, được trang bị những kiến thức cơ bản và sâu rộng về khoa học kỹ thuật nói chung và về công nghệ chế tạo máy nói riêng. Vận dụng các kiến thức đó vào thực tiễn một cách khoa học, sáng tạo, linh hoạt nhất trên cơ sở tổng hợp các kiến thức đã học.
Đồ án công nghệ chế tạo máy là một trong những việc cơ bản của sinh viên HVKTQS trong quá trình đào tạo kỹ sư. Nhằm tập cho sinh viên làm quen với các công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí, đồng thời hệ thống tốt các kiến thức đã học làm cơ sở cho việc thực hiện các ý tưởng thiết kế sau này.
Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết “Trục thông buồng đạn” với các nội dung sau:
- 01 bản vẽ A0 trình bày các sơ đồ nguyên công.
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản chi tiết.
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi.
- 01 bản thuyết minh.
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1. Phân tích kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
Chi tiết “Trục thông buồng đạn” là một chi tíêt được sử dụng rộng dãI trong kỹ thật pháo binh khi thông buồng đạn đảm bảo cho các phát bắn được liên tục, hiệu quả.
Chi tiết có dạng trụ bậc có các bậc ở đầu. ở bậc lớn hơn có khoan một lỗ côn và ren M6 cấp 3. ở bậc nhỏ có xẻ rãnh rộng 7 mm sâu 17 mm. Trên bậc trục này còn có khoan một lỗ f10 dọc trục và một lỗ f6 +0,048 vuông góc với trục.
Trên bậc trục f25 còn có khoan một lỗ f6+0,023 vuông góc với trục và vuông góc với lỗ f6+0,048 trên bậc trục nhỏ f25 ở đầu trục. Yêu cầu nhám bề mặt của chi tiết không cao lắm Rz = 40 mm (cấp 4) , riêng bề mặt lỗ f60,023 đòi hỏi cao hơn Ra = 2,5 mm ( cấp 6).
Các kích thước của chi tiết cần đạt cấp chính xá 8
Sau gia công chi tiết cần được oxi hoá theo 30TCVN 19 - 70.
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm.
Chi tiết gia công là dạng trụ dài (L/D = 488/18 > 10) có độ cứng vững yếu, hơn nữa lại là dạng trụ bậc nên khi gia công sẽ khó khăn khi dùng luynét vì vậy có thể tách thành hai chi tiết gia công riêng sau đó hàn chúng lại. Yêu cầu mối hàn phảI ngấu, đều, liên tục.
Trên trục có bốn bậc có độ lệch khá lớn. Bậc lớn nhất có f40, bậc nhỏ hơn có f25 và bậc nhỏ nhất có f18. Các bậc lớn như vậy cho phép sử dụng phôI rèn để gia công cho hiệu quả cao.
Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C35, là loại thép có tính dẻo khá cao cho phép gia công cắt gọt thuận tiện.
3. Xác định đường lối công nghệ.
Ta biết rằng số lượng các nguyên công phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công. Trong thực tế có 2 phương pháp thiết kế các nguyên công phụ thuộc vào trình độ phát triển sản xuất của ngành chế tạo máy, đó là phương pháp tập trung nguyên công và phân tán nguyên công.
Trong đồ án ta sử dụng phương pháp tập trung nguyên công kết hợp phương pháp phân tán nguyên công (bố trí nhiều bước công nghệ trong một nguyên công kết hợp bố trí ít bước công nghệ trong một nguyên công). Bởi vì áp dụng phương pháp này tạo điều kiện tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành và lập kế hoạch sản xuất cũng như phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế ở nước ta. Tuy nhiên áp dụng phương pháp này cần chú ý tính toán phân chia số máy, số người, cũng như khả năng làm việc của máy và tay nghề của công nhân một cách hợp lý.
4. Phân tích vật liệu.
Do đặc điểm làm việc của chi tiết trong điều kiện chịu tải trọng va đập trung bình nên chi tiết phải đảm bảo độ bền và độ dai. Do đó có thể sử dụng loại thép hoá tốt (thuộc thép kết cấu\ thép hợp kim). Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc điểm một vài nhóm thép hoá tốt có thể dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết:
a. Nhóm thép các bon (thuộc thép hoá tốt):
- Rẻ.
- Tính công nghệ tốt.
- Độ thấm tôi thấp do đó độ cứng không đồng đều.
- Cơ tính không cao.
- Ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng không lớn: trục truyền, trục khuỷu động cơ.
- Điển hình : C45.
b. Nhóm thép Crôm:
- Cơ tính tổng hợp cao.
- Tính chống ram tốt do đó giảm ứng suất dư bên trong.
- Độ bền, giá thành, độ thấm tôi cao hơn một chút so vối nhóm thép các bon
- Tính công nghệ kém hơn nhóm thép các bon.
- Ứng dụng chế tạo chi tiết có tốc độ, áp suất riêng và chịu tải trọng trung bình: trục, bánh răng, hộp giảm tốc ...
- Điển hình : 40Cr (tốt nhất trong nhóm này).
c. Nhóm thép Crôm - Măng gan và Crôm - Măng gan- Silic:
- Tương đối rẻ (đắt hơn nhóm thép Crôm một chút).
- Cơ tính khá cao.
- Tính công nghệ tốt.
- Ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng tương đối cao: các trục, các kết cấu chịu lực
- Điển hình : 30CrMnSi.
5. Kết luận.
Như vậy, để phù hợp với yêu cầu làm việc, sử dụng thép hợp kim C35 là hợp lý.
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
1. Căn cứ để chọn phôi.
+ Vật liệu và cơ tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi .
+ Kích thước, hình dáng, kết kấu của chi tiết .
+ Dạng sản xuất và sản lượng của chi tiết .
+ Khả năng đạt độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật của các phương pháp chế tạo phôi
+ Hoàn cảnh cụ thể của nhà máy .
* Yêu cầu khi chọn phôi:
+ Lượng dư gia công nhỏ nhất .
+ Có hình dạng gần giống chi tiết để giảm các nguyên công gia công trên máy
+ Có hình dạng đơn giản, phù hợp với điều kiện trang bị công nghệ .
+ Rẻ tiền .
Để chế tạo chi tiết “Trục thông buồng đạn” có dạng trục bậc bằng thép C35 có thể sử dụng các loại phôi chủ yếu sau: phôi rèn tự do, phôi dập, phôi cán, phôi đúc.Sau đây ta xem xét đặc điểm từng loại phôi.
2. Các dạng phôi thường dùng trong gia công.
2.1. Phôi dập.
a. Ưu điểm: Năng suất cao, sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, phôi có hình dạng gần giống chi tiết - lượng dư gia công ít, hệ số sử dụng kim loại cao, thao tác đơn giản, thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá.
b. Nhược điểm: Chi phí đầu tư khuôn và máy lớn.
2.2.. Phôi thép cán nóng.
c. Ưu điểm: Không cần phải chi phí gia công chế tạo phôi, phù hợp chi tiết dạng trục bậc có các bậc chính chênh nhau không lớn lắm, đảm bảo độ chính xác kích thước và độ đồng đều về tổ chức, cơ tính tốt.
d. Nhược điểm: Hệ số sử dụng kim loại thấp.
2.3.. Phôi đúc.
a. Ưu điểm: Tạo ra phôi có hình dáng giống chi tiết trọng, lượng phôi và lượng dư gia công nhỏ, có thể đúc được các chi tiết tương đối phức tạp.
b.Nhược điểm: Thành phần kim loại đúc khó đồng đều với thép kết tinh không đều, tinh thể phía trong thô hơn tinh thể phía ngoài nên ảnh hưởng tới sức bền, hao phí kim loại ở bộ phận dẫn, đậu ngót.
2.4.. Phôi rèn.
a. Ưu điểm: có khả năng tạo ra sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu cầu, cải thiện tổ chức và cơ tính của kim loại.
b. Nhược điểm: Kém phù hợp trong sản xuất hàng loạt và hàng khối. Nếu kích thước và khối lượng của chi tiết là lớn thì lượng dư gia công cơ khí của phôi rèn là tương đối lớn.
Tuy nhiên, trong phạm vi yêu cầu của chi tiết gia công ta nên sử dụng phôi dập để tạo phôi dạng trụ bậc. Phương pháp chế tạo phôi là dập trong khuôn hở,tạo được hình dáng phôi gần giống với chi tiết gia công.Ta chia chi tiết thành 2 phôi khác nhau,gia công thô 2 phôi nay để tạo thành 2 chi tiết có ễ40 và ễ25,sau đó hàn chúng lại để thành 1 chi tiết hoàn chỉnh.Cách chọn phôi nay sẽ giúp ta tiết kiệm được vật liệu,gia công dễ dàng,làm giảm chi phí xản xuất.
Quy trình chế tạo phôi:
+ Tính toán kích thước phôi
+ Nung phôi
+ Dập nóng
+ Nhiệt luyện sơ bộ
+ Kiểm tra,đóng gói
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1. Lập tiến trình công nghệ.
Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất .Trong đó mỗi nguyên công được thưc hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết. Khi xác định các phương pháp gia công cho các bề mặt thường căn cứ vào các đặc điểm sau :
+ Khả năng tạo hình của các phương pháp gia công .
+ Vị trí các bề mặt trên chi tiết gia công, tránh va đập khi cắt .
+ Kích thước bề mặt gia công, kích thước tổng thể của chi tiết gia công và phạm vi gá đặt phôi trên máy thực hiện phương pháp gia công .
+ Độ chính xác có thể đạt được của phương pháp gia công .
+ Điều kiện sản xuất thực tế ở đơn vị .
Các ngyên công để gia công chi tiết “Trục thông buồng đạn” đạt được các yêu cầu đề ra được lập theo thứ tự sau:
- Nguyên công 1:
Tiện mặt đầu,khoan lổ tâm và tiện thô các bề mặt của phôi f40
- Nguyên công 2
Tiện mặt đầu ,khoan lổ tâm , tiện thô các bề mặt và khoan lổ f7 của phôi f25
- Nguyên công 3:
Hàn hai đoạn trục.
- Nguyên công 4:
Tiện tinh.
- Nguyên công 5:
Khoan lỗ f10 và f20.
- Nguyên công 6:
Tiện côn f32 và ren M20x3.
- Nguyên công 7:
Khoan,doa lỗ f6 bên trái.
- Nguyên công 8:
Khoan doa lỗ f6 còn lại.
- Nguyên công 9:
Phay rãnh đầu trục.
3.2. Thiết kế nguyên công.
3.2.1. Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm và tiện thô bề mặt phôi ễ40
a. Chọn máy gia công:
Chọn máy phay và khoan tâm bán tự động kí hiệu MP-76M có các thông số chính sau:
+ Đường kính chi tiết gia công: 25¸80 mm
+ Chiều dài chi tiết gia công: 500¸1000 mm
+ Giới hạn vòng quay của dao:1255 v/p
+ Công suất của động cơ phay - khoan: 5,5 kW.
b. Dụng cụ cắt:
- Dao phay:Theo bảng 4-92-[11]-T1, chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió có các thông số:
+ Đường kính ngoài: D = 40 mm
+ Đường kính trong: d = 16 mm.
+ Chiều rộng: L = 20 mm.
+ Số răng dao: z = 10 răng.
- Dụng cụ khoan lỗ tâm:Tra bảng IX-52 trang 234 chọn mũi khoan tâm kiểu I có các thông số cơ bản sau:
Do = 3,35 mm, L = 60 mm.
D = 1,6 mm l = 3 mm.
c. Định vị:
Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp ba chấu, hạn chế 5 bậc tự do.
Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
Chi tiết quay, dao chuyễn động tịnh tiến.
Bước1: Tiện mặt đầu
Bước2: Khoan lỗ tâm.
Bước3:Tiện thô các bề mặt
d. Sơ đồ gá đặt:
3.2.2. Nguyên công 2: Tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm đoạn 2,tiện thô các bề mặt và khoan lổ
.
a. Chọn máy gia công:
Chọn máy phay và khoan tâm bán tự động kí hiệu MP-76M có các thông số chính sau:
+ Đường kính chi tiết gia công: 25¸80 mm
+ Chiều dài chi tiết gia công: 500¸1000 mm
+ Giới hạn vòng quay của dao:1255 v/p
+ Công suất của động cơ phay - khoan: 5,5 kW.
b. Dụng cụ cắt:
Dụng cụ cắt tương tự như nguyên công trên.
- Dao phay:
+ Đường kính ngoài: D = 50 mm
+ Đường kính trong: d = 22 mm.
+ Chiều rộng: L = 36 mm.
+ Số răng dao: z = 12 răng.
- Dụng cụ khoan lỗ tâm:
Do = 3,35 mm, L = 60 mm.
D = 1,6 mm l = 3 mm.
c. Định vị:
Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp ba chấu, hạn chế 5 bậc tự do.
Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
Chi tiết quay, dao chuyễn động tịnh tiến.
Bước1: Tiện mặt đầu
Bước2: Khoan lỗ tâm.
d. Sơ đồ gá đặt:
3.2.3. Nguyên công 3: Hàn hai đoạn trục.
3.2.4. Nguyên công 4: Tiện tinh.
a. Chọn máy gia công:
Bảng 9.3-[11]-T3. Máy tiện ren vít vạn năng, có ký hiệu máy:16K20(tr158-[1]). Các thông số cơ bản :
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy: 400 mm
+ Khoảng cách hai đầu tâm : 710 mm
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên bàn dao : 220 mm
+ Số cấp tốc độ của trrục chính : 22
+ Giới hạn vòng quay của trục chính : 912,5 ¸ 1600 (v/ph)
+ Số hiệu côn mooc trục chính : N- 6
+ Số hiệu côn mooc nòng ụ sau : N- 5
+ Tiết diện lớn nhất của thân dao trên đài gá dao : 25x25(mmxmm)
+ Công suất: N = 10 KW
b. Dụng cụ cắt:
Dao tiện mặt ngoài
+ Chọn dao tiện phải đầu cong (Bảng 4.4-[11]-T1) .
+ Vật liệu phần cắt T15K10, vật liệu phần thân dao C45.
+ Kích thước dao:
H * B = 25 *16.
+ Thông số hình học phần cắt :
f*f1*L*n*l*r =450*450 *140*8*16 *1.
c. Định vị:
Định vị và kẹp chặt bằng phương pháp chống tâm hai đầu. Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do.
d. Sơ đồ gá đặt:
3.2.5. Nguyên công 5: Khoan lỗ f10 và f20.
a. Chọn máy gia công:
Máy tiện ren vít vạn năng, có ký hiệu máy:16K20(tr158-[1]). Các thông số cơ bản :
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy: 400 mm
+ Khoảng cách hai đầu tâm : 710 mm
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên bàn dao : 220 mm
+ Số cấp tốc độ của trrục chính : 22
+ Giới hạn vòng quay của trục chính : 912,5 ¸ 1600 (v/ph)
+ Số hiệu côn mooc trục chính : N- 6
+ Số hiệu côn mooc nòng ụ sau : N- 5
+ Tiết diện lớn nhất của thân dao trên đài gá dao : 25x25(mmxmm)
+ Công suất: N = 10 KW
b. Dụng cụ cắt:
- Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu II với các thông số:
+ Đường kính mũi khoan: D = 10 mm.
+ Chiều dài mũi khoan: L = 160 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 80 mm.
+ Góc sau: a = 120.
- Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu II với các thông số:
+ Đường kính mũi khoan: D = 17mm.
+ Chiều dài mũi khoan: L = 170 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 90 mm.
+ Góc sau: a = 120.
c. Định vị:
Định vị và kẹp chặt chi tiết trên mâm cặp ba chấu.
d. Sơ đồ gá đặt:
3.2.6. Nguyên công 6: Tiện côn f32 và ren M20x3.
a. Chọn máy gia công:
Máy tiện ren vít vạn năng, có ký hiệu máy:16K20(tr158-[1]). Các thông số cơ bản :
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy: 400 mm
+ Khoảng cách hai đầu tâm : 710 mm
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên bàn dao : 220 mm
+ Số cấp tốc độ của trrục chính : 22
+ Giới hạn vòng quay của trục chính : 912,5 ¸ 1600 (v/ph)
+ Số hiệu côn mooc trục chính : N- 6
+ Số hiệu côn mooc nòng ụ sau : N- 5
+Tiết diện lớn nhất của thân dao trên đài gá dao : 25x25(mmxmm)
+ Công suất: N = 10 KW
b. Dụng cụ cắt:
Dao tiện lỗ kiểu 2 có góc nghiêng chính f950 gắn mảnh hợp kim cứng với các thông số:
L = 170 mm, P = 80 mm.
h = 16 mm j = 950 mm.
c. Định vị:
Định vị và kẹp chặt chi tiết trên mâm cặp ba chấu.
Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
Chi tiết quay, dao chuyễn động tịnh tiến.
Nguyên công được thực hiện theo hai bước:
+ Bước 1: tiện côn, bàn xe dao được đánh lệch một góc 100.
+ Bước 2: tiện ren M20x3.
d. Sơ đồ gá đặt:
3.2.7. Nguyên công 7: Khoan lỗ f6 bên trái.
a. Chọn máy gia công:
Chọn máy khoan đứng 2H125 của Nga với các thông số sau:
+ Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm.
+ Độ côn trục chính: mooc N03.
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 45ữ2000 v/ph.
+ Số cấp tiến dao: 9.
+ Phạm vi bước tiến: 0,1ữ1,6 mm/vg.
+ Lực tiến dao: 900 Kg.
+ Momen xoắn: 2500 Kg.cm
+ Công suất động cơ chính: 2,2 KW.
+ Bề mặt làm việc của bàn máy: 400x450
b. Dụng cụ cắt:
- Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu II với các thông số:
+ Đường kính mũi khoan: D = 5,8 mm.
+ Chiều dài mũi khoan: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 57 mm.
+ Góc sau: a = 120.
- Dao doa đuôi côn liền khối hợp kim cứng với các thông số:
+ Đường kính: D = 6 mm.
+ Chiều dài dao: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 26 mm.
+ Góc nghiêng rãnh xoắn vít: w = 120.
c. Định vị:
Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn, chuẩn định vị là bề mặt trụ và bậc của chi tiết, hạn chế 5 bậc tự do. Kẹp chặt chi tiết bằng mỏ kẹp.
Nhằm đạt được dung sai theo yêu cầu bản vẽ, nguyên công được tiến hành theo hai bước khoan và doa.
d. Sơ đồ gá đặt:
3.2.8. Nguyên công 8: Khoan lỗ f6 còn lại.
a. Chọn máy gia công:
Chọn máy khoan đứng 2H125 của Nga với các thông số sau:
+ Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm.
+ Độ côn trục chính: mooc N03.
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 45ữ2000 v/ph.
+ Số cấp tiến dao: 9.
+ Phạm vi bước tiến: 0,1ữ1,6 mm/vg.
+ Lực tiến dao: 900 Kg.
+ Momen xoắn: 2500 Kg.cm
+ Công suất động cơ chính: 2,2 KW.
+ Bề mặt làm việc của bàn máy: 400x450
b. Dụng cụ cắt:
- Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu II với các thông số:
+ Đường kính mũi khoan: D = 5,8 mm.
+ Chiều dài mũi khoan: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 57 mm.
+ Góc sau: a = 120.
- Dao doa đuôi côn liền khối hợp kim cứng với các thông số:
+ Đường kính: D = 6 mm.
+ Chiều dài dao: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 26 mm.
+ Góc nghiêng rãnh xoắn vít: w = 120.
c. Định vị:
Tiến hành định vị và kẹp chặt chi tiết tương tự nguyên công 7. Ngoài ra, nhằm đảm bảo cho tâm lỗ gia công vuông góc với tâm lỗ f6 của nguyên công trước, ta sử dụng một chốt côn trên bề mặt lỗ f6 hạn chế bậc tự do quay của chi tiết.
d. Sơ đồ gá đặt:
3.2.1. Nguyên công 9: Phay rãnh đầu trục.
a. Chọn máy gia công:
Chọn máy phay ngang năng Côngxôn 6ẽ10 có các thông số sau:
+ Đường kính lỗ trục chính: 17 mm.
+ Độ côn trục chính: côn mooc N02.
+ Đường kính trục gá dao: 22ữ27 mm.
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 50ữ2240 v/p.
+ Công suất động cơ trục chính: 2,8 KW.
+ Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW.
+ Kích thước bàn máy: 200x800 mm.
b. Dụng cụ cắt:
Sử dụng dao phay đĩa ba mặt răng với các thông số như sau:
+ Đường kính ngoài: D = 60 mm
+ Đường kính trong: d = 22 mm.
+ Chiều rộng: B = 7,0mm.
+ Số răng dao: z = 16 răng.
c. Định vị:
Định vị và kẹp chặt chi tiết tương tự nguyên công 8. Chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
d. Sơ đồ gá đặt:
3.3. Tính lượng dư cho các nguyên công.
Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt căn cứ vào :
+ Vật liệu chi tiết .
+ Phôi và phương pháp chế tạo phôi.
+ Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt .
+ Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt .
+ Kích thước, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công.
3.3.1. Tính lượng dư gia công cho nguyên công 4
Để gia công được chi tiết đạt CCX8 và độ nhám bề mặt Rz=40mm cần qua gia công tinh (f40h8=f40-0,039)
+ Phôi rèn: Theo bảng 3-71 [2]T1 có các giá trị sau:
Rza=250 mm; Ta=300mm.
Theo bảng 3-74[239]T1 có các giá trị sau:
Rza=250 mm; Ta=300mm.
Độ sai lệch hình dạng ra=Dk.L
Theo bảng 3-74[2]T1 có Dk=1,5 mm/mm nên ra=1,5.75=112,5 mm ong Dk=1,5 mm/mm.
+ Tiện thô: Gá trên 2 mũi tâm .Do phương pháp chế tạo 2 mũi tâm đồng thời trên 1 lần gá nên sai số gá đặt ở bước tiện này là:
ồb=ồlt=0,25ọD=0,25.800=200ỡm
+Tiện tinh: Gá trên hai mũi tâm
Sau tiện thô thì:
RZa=80mm; Ta=120mm; ra,=0,06ra=0,06.112,5=6,75 mm; eb=0,25.dD=0,25.400=100 mm.
Thứ tự các bước nguyên công | Các yếu tố tạo thành lượng dư,mm | Giá trị tính toán | Dung sai, mm | Kích thước giới hạn, mm | Trị số giới hạn của lượng dư, mm |
RZa | Ta | ra | eb | Zbmin | k.thước | Max | Min | Max | Min |
Phôi rèn | 250 | 300 | 112,5 | | | 41,041 | 800 | 41,800 | 41,000 | | |
Tiện thô | 80 | 120 | 6,75 | 200 | 780 | 40,261 | 400 | 40,700 | 40,300 | 1100 | 700 |
Tiện tinh | 40 | | | 100 | 300 | 39,961 | 39 | 40 | 39,961 | 700 | 339 |
1800 | 1039 |
, mm.
Ta có bảng sau:
Kiểm tra kết quả tính toán:
Lượng dư gia công tổng cộng: Z0=Z0Max-Z0Min=dph- dct=1800-1039=761 mm.
3.2.2. Lượng dư gia công cho các nguyên công còn lại.
Trên cơ sở đó, ta có bảng lượng dư cho các bề mặt gia công như sau:
Nguyên công | Bước | Nội dung các bước | Lượng dư (mm) | Ghi chú |
1 | 1 | Tiện mặt đầu f40 đoạn 1 | 2 | |
2 | Tiện thô các bề mặt | 2 | |
3 | Khoan lỗ tâm đoạn 1 | | |
2 | 1 | Tiện mặt đầu f25 đoạn 2 | 2 | |
2 | Tiện thô các bề mặt | 2 | |
2 | Khoan lỗ tâm đoạn 2 | | |
4 | 1 | Tiện thô f40 | 0.4 | |
2 | Tiện tinh f40. | 0,27 | |
5 | 1 | Khoan lỗ f10. | 4,9 | |
2 | Khoan lỗ f20. | 9,9 | |
6 | 1 | Tiện côn f32. | 0,5 | |
2 | Tiện ren M20x3. | | |
7 | 1 | Khoan lỗ f6 bên trái. | 2,9 | |
2 | Doa lỗ f6 | 0,1 | |
8 | 1 | Khoan lỗ f6 còn lại. | 2,9 | |
2 | Doa lỗ f6 | 0,1 | |
9 | 1 | Phay rãnh đầu trục. | | |
3.4. Tính chế độ cắt cho các nguyên công.
3.4.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công 4
a. Tiện thô
- Chiều sâu cắt: t=1100 - 700 =400 mm = 0,4 mm.
- Lượng chạy dao: Theo bảng 5-11[2]T2 ta có S = 0,3 …0,4 mm/vg.
Chọn S=0,38 mm/vg
- Tốc độ cắt:
kv=kMvknvkuv
Theo bảng 5-11 [2]T2 ta được Cv=350; x=0,15; y=0,35; m=0,2.
Chọn tuổi bền của dao T=60 ph.
Theo bảng 5-1 [2]T2, hệ số tính đến ảnh hưởng của vật liệu gia công
Theo bảng 5-2 [2]T2 kn=1,1; nv=1,0 suy ra
Theo bảng 5-5 [2]T2 knv=0,9
Theo bảng 5-6 [2]T2 kuv=1,0
Vậy:
m/ph
- Lực cắt: PZ=10CPtxSyVnkP. kP=kMpkjkgklkr
Theo bảng 5-23[2]T2 ta được: CP=300; x=1,0; y = 0,75; n = -0,15.
Theo bảng 5-9[2]T2 thì:
Theo bảng 5-22 [2]T2: kj=0,94; kg = 1,25; kl = 1,0; kr = 0,93.
Nên
kP = 0,93.0,94.1,25.1,0.0,93 = 1,02.
Vậy
PZ = 10.300.0,41,0.0,380,75.264-0,15.1,02 = 257, N.
- Công suất cần thiết:
,kW
b. Tiện Tinh
- Chiều sâu cắt: t=700 - 430 =270 mm = 0,27 mm.
- Lượng chạy dao: Theo bảng 5-14[2]T2 ta có S = 0,55 mm/vg.
- Tốc độ cắt
kv=kMvknvkuv
Theo bảng 5-11 [2]T2 ta được Cv=350; x=0,15; y=0,35; m=0,2.
Chọn tuổi bền của dao T=60 ph.
Theo bảng 5-1 [2]T2, hệ số tính đến ảnh hưởng của vật liệu gia công:
Theo bảng 5-2 [2]T2 kn=1,1; nv=1,0 suy ra
Theo bảng 5-5 [2]T2 knv=0,9
Theo bảng 5-6 [2]T2 kuv=1,0
Vậy:
m/ph
- Lực cắt: PZ=10CPtxSyVnkP. kP=kMpkjkgklkr
Theo bảng 5-23[2]T2 ta được: CP=300; x=1,0; y = 0,75; n = -0,15.
Theo bảng 5-9[2]T2 thì:
Theo bảng 5-22 [2]T2: kj=0,94; kg = 1,25; kl = 1,0; kr = 0,93.
Nên kP = 0,93.0,94.1,25.1,0.0,93 = 1,02.
Vậy PZ = 10.300.0,271,0.0,550,75.246-0,15.1,02 = 231, N.
- Công suất cần thiết:
,kW
Từ kết quả tính toán ta lập được bảng sau:
Chế độ cắt Bước | t [mm] | S [mm/v] | n [v/p] | Nc [kW] | T0 [ph] |
Tiện thô trụ ngoài f40 | 0,4 | 0,38 | 1000 | 1,1 | 0,06 |
Tiện tinh mặt trụ f40 | 0,27 | 0,55 | 1000 | 0,93 | 0,05 |
2. Chế độ cắt của các nguyên công còn lại:
Xác định chiều sâu cắt t dựa vào kết quả tính lượng dư gia công
Từ kích thước dao, phôi và vật liệu phôi, căn cứ vào bảng ta tra theo bảng trong [3]được lượng chạy dao S.
Căn cứ vào chiều sâu cắt t, lượng chạy dao S, dựa vào ta tra theo bảng trong [3] được tốc độ cắt V. Từ công thức n=
,ta xác định được số vòng quay n, đối chiếu với số vòng quay của máy ta chọn được số vòng quay cho bước gia công. Công suất yêu cầu khi tiện được xác định theo bảng trong [3]
1. Nguyên công 1:
Chế độ cắt Bước | t (mm) | S (mm/vg) | n (vg/ph) | Ne (kW) | T0 (ph) |
Tiện mặt đầu f40 | 1,0 | 0,5 | 1000 | 2 | 0,14 |
2. Nguyên công 2:
Chế độ cắt Bước | t (mm) | S (mm/vg) | n (vg/ph) | Ne (kW) | T0 (ph) |
Tiện nặt đầu f25 | 1,0 | 0,5 | 1250 | 2 | 0,14 |
3. Nguyên công 4:
Chế độ cắt Bước | t [mm] | S [mm/v] | n [v/p] | Nc [kW] | T0 [ph] |
Tiện thô trụ ngoài f40 | 0,4 | 0,38 | 1000 | 1,1 | 0,06 |
Tiện tinh mặt trụ f40 | 0,27 | 0,55 | 1000 | 0,93 | 0,05 |
4.Nguyên công 5:
Chế độ cắt Bước | t (mm) | S (mm/vg) | n (vg/ph) | Ne (kW) | T0 (ph) |
Khoan lỗ f10 | 5,0 | 0,1 | 1000 | 1,5 | 0,05 |
Khoan lỗ f20 | 10,0 | 0,3 | 1000 | 1,8 | 0,08 |
5. Nguyên công 6:
Chế độ cắt Bước | t (mm) | S (mm/vg) | n (vg/ph) | Ne (kW) | T0 (ph) |
Tiện côn f32 | 1,0 | 0,38 | 800 | 1,0 | 1 |
Tiện ren M20x3 | 3,0 | 3,0 | 800 | 0,8 | 0,05 |
6. Nguyên công 7:
Chế độ cắt Bước | t (mm) | S (mm/ph) | n (vg/ph) | Ne (kW) | T0 (ph) |
Khoan lỗ f6 bên trái | 0,29 | 0,07 | 1500 | 0,22 | 0,1 |
Doa lỗ f6 | 0,1 | 0,8 | 1872 | 0,67 | 0,01 |
7. Nguyên công 8:
Chế độ cắt Bước | t (mm) | S (mm/ph) | n (vg/ph) | Ne (kW) | T0 (ph) |
Khoan lỗ f6 bên trái | 0,29 | 0,07 | 1500 | 0,22 | 0,1 |
Doa lỗ f6 | 0,1 | 0,8 | 1872 | 0,67 | 0,01 |
8. Nguyên công 9:
Chế độ cắt Bước | t (mm) | S (mm/vg) | n (vg/ph) | Ne (kW) | T0 (ph) |
Phay rãnh đầu trục | 17 | 0,05 | 1872 | 2,5 | 0,14 |
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Trong nội dung này chúng ta sẽ thiết kế đồ gá cho nguyên công phay rãnh then. Nội dung bao gồm:Thiết kế đồ gá, nguyên lí làm việc của đồ gá. Đồ gá phay được dùng trên máy phay để xác định vị trí tương đối giữa phôi và dao phay, đồng thời để kẹp chặt chi tiết để phay rãnh then.
3.1.Xác định máy
Chọn máy phay ngang năng Côngxôn 6ẽ10 có các thông số sau:
+ Đường kính lỗ trục chính: 17 mm.
+ Độ côn trục chính: côn mooc N02.
+ Đường kính trục gá dao: 22ữ27 mm.
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 50ữ2240 v/p.
+ Công suất động cơ trục chính: 2,8 KW.
+ Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW.
+ Kích thước bàn máy: 200x800 mm.
2. Dụng cụ cắt:
Sử dụng dao phay đĩa ba mặt răng với các thông số như sau:
+ Đường kính ngoài: D = 60 mm
+ Đường kính trong: d = 16 mm.
+ Chiều rộng: B = 7,0mm.
+ Số răng dao: z = 16 răng.
3.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt
Theo phần thiết kế nguyên công, ở nguyên công này chuẩn định vị được chọn là mặt trụ của các đoạn trục f16 và mặt bên trụ bậc f20. Khi gia công chi tiết được định vị trên hai khối chữ V ngắn và được kẹp chặt bằng mỏ kẹp.
Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
3.3. Sơ đồ kết cấu của đồ gá
Để phay rãnh then ta ding đồ gá chuyên dùng có kết cấu như sau:
3.4. Nguyên lý làm việc của đồ gá
Chi tiết được định vị trên hai khối chữ V ngắn hạn chế bốn bậc tự do. Mặt đầu của bậc trục f25 tì vào mặt bên của một khối V hạn chế thêm một bậc tự do.
Chi tiết được kẹp chặt nhờ thanh kẹp. Khi định vị chi tiết xong vặn đai ốc trên bu lông bản lề 9. Dưới lực xiết của đai ốc một đầu thanh kẹp bị vít xuống làm cho thanh kẹp kẹp chặt chi tiết lại, cố định chi tiết.
Sau khi định vị và kẹp chặt xong lắp phiếm dẫn tháo nhanh có lắp bạc dẫn hướng cho phay vào đế đỡ. Bạc dẫn hướng sẽ dẫn hướng cho dao phay trong quá trình phay..
3.5. Tính lực kẹp chặt cần thiết
3.5.1. Lực cắt
Lực cắt tiếp tuyến được xác định theo công thức:
Pz=
.z.KMV
Trong đó:
Pz-Lực cắt tiếp tuyến.
Cp, x, y, u, q, w là các hệ số. Tra Bảng 5-41-[11]-T2, ta có:
Cp=68,2; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0
t-Chiều sâu cắt, t =17mm
Sz-Lượng chạy dao răng, Sz=0.05 mm.
B-Bề rộng phay,B = 7mm.
D-Đường kính dao phay, D=60mm
n-Số vòng quay của dao, n=1872 [v/p].
z-Số răng dao phay, z=16
KMv-Hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công, theo Bảng 5-9-[11]-T2, ta có: KMv=(
)0,3
Trong đó: 
=610 KG/cm2.
Vậy: Pz=
.(
)0,3=2807N
Các thành phần lực khác được lấy như sau:
- Lực hướng kính Py= 0,4.Pz= 1123N
- Lực chạy dao Ps = 0,4.Pz=1123N
- Lực vuông góc với lực chạy dao Pv= 0,9.Pz= 2526N
3.5.2.Sơ đồ tính lực kẹp cần thiết
Theo sơ đồ trên lực kẹp W cần phải đủ lớn để chống lật phôi quanh điểm O và chống trượt phôi theo phương ngang.
Điều kiện để phôi cố định trong quá trình gia công là:
Để chống lật phôi quanh điểm O thì:
M0=k
.a - Wl = 0
Nên : 
(1)
Sơ đồ tính lực:
Theo sơ đồ trên ta có: 2N = W/ sina.
Tổng lực ma sát là: Fms= 2.( 2N.f1) + 2. Wf0 = 2. (
) W
Để chống phôi bị trượt thì: Fms = kPs nên: 
(2).
Lực kẹp cần thiết sẽ là: W = Max(W1, W2).
Trong các công thức (1), (2) chọn a = 45 mm; l = 80 mm.
K là hệ số an toàn; K = K0…K6.
K0 - hệ số an toàn tính cho tất cả các trường hợp, K0 = 1,5.
K1 - hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K1= 1,2.
K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K2= 1,8.
K3 - hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3= 1,2.
K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K4= 1,3.
K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, chọn K5= 1.
K6 - hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K6= 1,5.
Từ đó ta có
K= 1,5.1,2.1,8.1,2.1,3.1.1,5 = 6,4 .
f1 - hệ số ma sát giữa chi tiết và các khối chữ V, f1 = 0,15
f0 - hệ số ma sát giữa chi tiết và các thanh kẹp, f0 = 0,13
Thay vào (1) và (2) ta được: W1= 
=4043 N ;
W=
=10503N
Vậy lực kẹp cần thiết là: W = 10503 N
3.5.3. Tính cơ cấu kẹp cơ bản
Sơ đồ tính lực:
Để kẹp chặt chi tiết dùng thanh kẹp. Lực kẹp dược sinh ra từ lực xiết của đai ốc, qua thanh kẹp tỳ lên chi tiết một lực W
Theo sơ đồ tính lực ta có:
Theo phần tính lực kẹp cần thiết ta có: W = 10503 N. Vậy Q = 5252N.
Theo bảng 8 - 51 [2]T1 chọn loại đai ốc có:
- Đường kính danh nghĩa của ren d = 1610 mm
- Chiều dài tay vặn L = 190 mm
- Lực tác dụng vào tay vặn P = 100 N
3.6. Kiểm nghiệm thanh kẹp
Chọn: l = 100 mm
Chọn vật liệu chế tạo thanh kẹp là thép kết cấu C45. Theo [3] ta có s0,2= 32 kG/mm2 = 320 N/mm2.
Vậy:
Chọn b = 40 mm
Vậy chọn b = 40 mm, h = 10 mm. Thanh kẹp đủ bền.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm việc cật lực, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn Chế tạo máy, đặc biệt là thầy giáo …………… đến nay đồ án của tôi 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, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân tôi củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu.
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do thời gian, khả năng, và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được các thầy giáo và các bạn đóng góp ý kiến và chỉ bảo cho tôi để tôi ngày càng hoàn thiện đồ án của mình và tích luỹ bổ sung kiến thức, kinh nghiệm cho bản thân. Và cuối cùng tôi xin cám ơn thầy giáo ……………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho tôi hoàn thành đồ án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Học viên thực hiện:
………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
Bộ môn chế tạo máy - Khoa cơ khí- HVKTQS
2.Sổ tay công nghệ chế tạo máy (T1)
Nguyễn đắc Lộc, Lê văn Tiến, Ninh đức Tốn, Trần xuân Việt - NXB KH-KT
3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy (T2)
Nguyễn đắc Lộc, Lê văn Tiến, Ninh đức Tốn, Trần xuân Việt - NXB KH-KT
4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy (T3)
Nguyễn đắc Lộc, Lê văn Tiến, Ninh đức Tốn, Trần xuân Việt - NXB KH-KT
5. Hướng dẫn thiết kế đồ án
Trần Văn Địch - NXB KH-KT
6. Sổ tay và at lat đồ gá
Trần Văn Địch - NXB KH-KT
7.Công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2
Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch- NXB KH-KT 1998
8. Chi tiết máy
Đỗ Quyết Thắng- HVKTQS 1994.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"