MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................ Trang 01
MỤC LỤC ...................................................................................... Trang 02
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG, CHỌN
DẠNG SẢN XUẤT................................................... Trang 04
1.1 Phân tích chi tiết gia công........................................................... Trang 04
1.1.1 Phân tích................................................................................. Trang 04
1.1.2 Phân tích tính công nghệ kết cấu trong chi tiết......................... Trang 05
1.2 Xác định dạng sản xuất.............................................................. Trang 06
1.2.1 Khái niệm và phân loại dạng sản xuất..................................... Trang 06
1.2.2 Tính sản lượng hằng năm của sản phẩm................................. Trang 08
1.2.3 Tính trọng lượng của chi tiết ................................................... Trang 09
1.2.4 Xác định dạng sản xuất .......................................................... Trang 10
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP
CHẾ TẠO PHÔI.................................................... Trang 11
2.1 Cơ sở chọn phôi......................................................................... Trang 11
2.2 Các phương pháp chế tạo phôi................................................... Trang 11
2.3 Chọn phôi .................................................................................. Trang 14
CHƯƠNG 3: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG
CÁC BỀ MẶT PHÔI.............................................. Trang 15
3.1 Phân tích chọn phương pháp gia công các bề mặt...................... Trang 11
3.2 Phân tích chọn chuẩn công nghệ................................................. Trang 21
3.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt phôi...................................... Trang 24
CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG ................... Trang 27
4.1 Tính toán lượng dư gia công cơ, dung sai kích thước cho bề mặt Trang 27
4.2 Xác định lượng dư gia công bằng phương pháp tra bảng............ Trang 27
4.3 Tổng hợp lượng dư gia công....................................................... Trang 34
CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT..................................... Trang 35
5.1 Nguyên công 1 ........................................................................... Trang 35
5.2 Nguyên công 2 ........................................................................... Trang 38
5.3 Nguyên công 3 ........................................................................... Trang 40
5.4 Nguyên công 4 ........................................................................... Trang 43
5.5 Nguyên công 5 ........................................................................... Trang 45
5.6 Nguyên công 6 ........................................................................... Trang 47
5.7 Nguyên công 7 ........................................................................... Trang 49
5.8 Nguyên công 8 ........................................................................... Trang 52
5.9 Nguyên công 9 ........................................................................... Trang 53
5.10 Nguyên công 10 ....................................................................... Trang 56
5.11 Bảng tổng hợp kết quả ............................................................ Trang 59
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG ....................... Trang 62
6.1 Nguyên công 1 ........................................................................... Trang 62
6.2 Nguyên công 2 ........................................................................... Trang 63
6.3 Nguyên công 3 ........................................................................... Trang 64
6.4 Nguyên công 4 ........................................................................... Trang 65
6.5 Nguyên công 5 ........................................................................... Trang 66
6.6 Nguyên công 6 ........................................................................... Trang 67
6.7 Nguyên công 7 ........................................................................... Trang 68
6.8 Nguyên công 8 ........................................................................... Trang 69
6.9 Nguyên công 9 ........................................................................... Trang 70
6.10 Nguyên công 10 ....................................................................... Trang 71
6.11 Nguyên công 11 ....................................................................... Trang 73
6.12 Nguyên công 12 ....................................................................... Trang 74
CHƯƠNG 7: GIA CÔNG CHI TIẾT VÀ ĐÁNH GIÁ ............... Trang 75
7.1 Gia công chi tiết ......................................................................... Trang 75
7.2 Đánh giá .................................................................................... Trang 79
PHỤ LỤC ....................................................................................... Trang 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................. Trang 82
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, một trong những vấn đề quan trọng cần giải quyết là nâng cao hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất nói chung, sản xuất cơ khí nói riêng. Trước sự phát triển mạnh của nền kinh tế đất nước, xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật nhất là trong các ngành cơ khí chế tạo máy đòi hỏi những kỹ sư cơ khí phải có kiến thức toàn diện, đủ khả năng đảm nhiệm thiết kế chế tạo các sản phẩm cơ khí đạt yêu cầu kỹ thuật cao trong điều kiện sản xuất trong nước với giá thành chế tạo hợp lý nhất.
Để đáp ứng những yêu cầu đó, cần trang bị cho học viên, sinh viên những kiến thức cơ bản về chế tạo máy cũng như các kiến thức cơ sở ngành khác. Môn học “Công nghệ chế tạo máy” là môn học giúp học viên, sinh viên trạng bị những điều đó. Một trong những môn học có vai trò rất quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí nói chung cũng như kỹ sư trong ngành kĩ thuật quân sự nói riêng, nó trang bị cho học viên những kiến thức cần thiết để thiết kế, chế tạo các sản phẩm cơ khí bằng việc vận dụng và tổng hợp các kiến thức của các môn học cơ sở: Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Dung sai, Công nghệ kim loại, Vẽ Kỹ thuật, Vật liệu học…
Nhằm đáp ứng yêu cầu học đi đôi với hành, lý thuyết gắn với thực hành cũng như hiểu rõ hơn về nội dung môn học, biết vận dụng những kiến thức tổng hợp để thiết kế quy trình công nghệ gia công một chi tiết máy. Với mục đích đó nhóm tôi đã tìm tòi, nghiên cứu và quyết định thực hiện đồ án với nhiệm vụ: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục phanh sau”.
Đây là lần đầu tiên em làm quen với môn đồ án công nghệ chế tạo máy có nội dung và kiến thức rất nhiều nên có nhiều thiếu xót trong suốt quá trình thực hiện do đó em rất mong được sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và ý kiến đóng góp của các bạn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự dẫn dắt và chỉ bảo tận tình của thầy : TS……………. đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
TPHCM, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG, CHỌN DẠNG SẢN XUẤT
1.1. Phân tích chi tiết gia công
1.1.1. Phân tích
Các chi tiết dạng trục là loại chi tiêt dùng rất phổ biến trong nghành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản phải gia công là mặt tròn xoay ngoài. Mặt này thường dùng để lắp ghép các chi tiết khác. Các chi tiết có kết cấu khác nhau. Tùy theo kết cấu mà có thể chia các chi tiết dạng trục ra các loại sau:
- Trục trơn : trên suôt chiều dài của trục chi có một kích thước đường kính d. Khi L/d< 4: trục trơn ngăn; L/d = 4-10: trục trơn thường; L/d >10: trục trơn dài.
- Trục bậc: trên suốt chiều dài L của trục có một số kích thước đường kính khác nhau. Trên trục bậc có thể còn có rãnh then hoặc then hoa, hoặc có ren.
- Trục rỗng: loại trục rỗng giữa có tác dụng giảm trọng lượng và cũng có thể làm mặt lắp ghép.
Trục phanh sau là chi tiết dạng trục bậc tròn xoay. Có các đặc diểm kỹ thuật như sau:
- Phần trục hơn gồm 4 đoạn : ∅35, ∅40, ∅46, ∅35. Trên phần trục ∅35 có then 31 X 4 theo TCVN (Trong đó chiều dài làm việc của then bằng 31 và chiều rộng của then bằng 4)
- Trên trục còn có phần trụ ren hệ mét bậc lớn (M30 X 1,5). Có cấp chính xác cấp 6 (Đạt Ra = 1,25).
- Ngoài ra hên các đoạn trục ∅35 và ∅40 dung sai độ trụ cho phép ≤ 0,02.
- Trên cả chiều dài của trục khi gia công phải đàm bảo độ đồng tâm dung sai cho phép ≤0,02.
1.1.2. Phân tích tính công nghệ kết cấu trong chi tiết
Nhằm mục đích chi tiết đảm bảo chất lượng và giá thành rẻ nhất yêu cầu vật liệu phải có :
- Cơ tính tồng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai tính mài mòn).
- Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt. tính gia công áp lực, tính hàn).
- 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).
* Kết luận:
Do chi tiết làm việc trong điều kiện chịu tải khá lớn cho nên để đảm bảo cơ tính và tính kinh tế ta sẽ dùng thép 40Cr .
- Vật liệu làm chi tiết là thép 40Cr có thành phần hóa học như bảng.
+ Đây là loại vật liệu phổ biển trong nghành cơ khí chế tạo, dễ kiếm và sẵn có.
+ Đây là chi tiết có tính công nghệ tương đôi cao vì:
- Độ cứng vững của chi tiết đảm bảo (tỷ lệ L/d ~4.5)
- Về chuẩn thống nhất ta sử dụng 2 lỗ tâm trong hầu hết các nguyên công của quá trình gia công, điều này cho phép ta dễ dàng đạt các yêu câu kĩ thuật.
- Sử dụng các phương pháp gia công thông thường, không phải sử dụng các phương pháp đặc biệt, các đồ gá chuyên dùng phức tạp.
- Các kết cấu vát mép ở các bậc trục hợp lý đảm bảo bảo vệ đá mài ở các nguvên công cuối.
- Các kích thước dọc theo chi tiết được đảm bảo để điều chỉnh khi gia công.
1.2. Xác định dạng sản xuất
1.2.1. Khái niệm và phân loại dạng sản xuất:
1.2.1.1. Khái niệm
Dạng sản xuất: là một khái niệm kinh tế xã hội tổng hợp, nó phản ánh mối hên hệ qua lại giữa các đặc trưng công nghệ và hình thức tổ chức sản xuất để chế tạo sàn phẩm đạt hiệu quả cao nhất. Đặc trưng của dạng sản xuất là sản lượng hàng năm, tính ổn định của sản phẩm, tính lặp lại của quá trình sản xuất và mức độ chuyên môn hóa của sản xuất.
1.2.1.2. Phân loại dạng sản xuất:
Để phân loại dạng sản xuất có nhiều quan điểm khác nhau, ở đây phân loại dạng sản xuất theo sản lượng hàng năm và khối lượng chi tiết.Trong chế tạo máy người ta phân biệt ra 3 dạng sản xuất:
* Sản xuất đơn chiếc
Dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ. Là dạng sản xuất mà sản lượng gia công của mỗi mặt hàng rất nhỏ, thường chỉ một đến vài chục chiếc. Số chủng loại mặt hàng nhiều, các mặt hàng không lặp lại hoặc lặp lại theo một chu kỳ.
* Sản xuất hàng khối
Là dạng sản xuất mà số chủng loại mặt hàng rất ít, sản lượng gia công của một mặt hàng rất lớn, sản phẩm rất ổn định, lâu dài.
1.2.2. Tính sản lượng hàng năm của sản phẩm
Thế vào công thức (1): N = 6540 (chi tiết)
Sau khi biết sản lượng của chi tiết hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết.
1.2.3. Tính trọng lượng của chi tiết:
Khối lượng của chi tiết là: Q1=1,36kG
1.2.4. Xác định dạng sản xuất
Bảng cách xác định dạng sản xuất:
Ta có: Trọng lượng của chi tiết: Q1=1,36 kG, sản lượng của chi tiết gia công: N=6540 (chi tiết). Dựa vào bảng cách xác định dạng sản xuất nên xác định là dạng sản xuất hàng loạt lớn có sản lượng trung bình hàng năm là 5000-50000 chi tiết/năm.
CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
2.1.Cơ sở chọn phôi
Chi phí phôi chiếm 20% - 50% giá thành sản phẩm. Vì vậy việc lựa chọn vật liệu, lưa chọn phương pháp phương pháp tạo phôi và gia công chuẩn bị phôi hợp lý sẽ góp phần vào việc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà còn giảm chi phí sàn xuất nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho quá trình sản xuất. Nhiệm vụ của nhà thiết kế công nghệ là phải lựa chọn vật liệu và phương pháp chế tạo phôi mang lại hiệu qụả kinh tế cao nhất.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi
Các phương pháp chế tạo phôi: phôi đúc, phôi tạo bằng phương pháp gia công áp lực như là phôi rèn, phôi dập, phôi cán, phôi kéo ép và phôi hàn là phôi được lắp ghép từ các loại phôi khác. Việc lựa chọn phương pháp chế tạo phôi sẽ căn cứ vào hình dạng, kích thước chi tiết, điều kiện làm việc của chi tiết, dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất cũng như là cơ sở vật chất sẵn có của cơ sở.
* Các phương pháp chế tạo phôi.
- Phương pháp rèn tự do:
Rèn là phương pháp gia công kim loại ở trạng thái nóng. Phôi rèn có cơ tính tốt hơn hẳn so với phôi đúc. Đơn giản nếu sử dụng đe và búa nếu rèn tay hoặc sử dụng máy búa hơi, máy ép thủy lực để tác động lên vật rèn.
- Phương pháp dập nóng:
Gia công áp lực là dùng ngoại lực tác dụng thông qua các dụng cụ làm cho kim loại biến dạng ờ trạng thái mạng tinh thể theo các định hướng trước để thu được chi tiết có hình dạng và kích thươc theo yêu cầu. Khi gia công áp lực khối lượng và thành phần hóa học cùa kim loại không thay đổi.
- Phương pháp đúc khuôn cát, khuôn mẫu kim loại, khuôn làm bằng máy
* Ưu điểm:
- Độ chính xác cao, năng suất cao
- Đúc được các chi tiết có các khối lượng lớn, lượng dư để lại nhỏ
- Vật liệu khuôn cát là cát, đất sét.. .nên có sẵn, hạ giá thành sản phẩm
* Nhược điểm : Giá thành khuôn mẫu cao.
Nhận xét: Do chi tiết là dạng trục bậc và các bậc của trục chênh nhau không lớn nên nếu sử dụng phôi dập cho chi tiết này thì không hiệu quả kinh tế do phải chế tạo khuôn dập và yêu cầu về máy, các nguyên công đi kèm lớn.
Còn nếu dùng phôi đúc thì cơ tính của phôi đúc không cao, điều kiện làm việc chịu tài trọng va đập tải trọng động khá lớn do đó chi tiết phải có cơ tính đảm bảo nên không sử dụng phôi đúc trong khuôn cát.
2.3. Chọn phôi
Với điều kiện hiện nay, một số nhà máy lượng máy móc vẫn còn thô sơ, việc chế tạo phôi gặp khó khăn, tính hiệu quả kinh tế mang lại không cao nếu đầu tư máy móc để chế tạo phôi. Để đảm bảo cho chi tiết làm việc chịu tải trọng động mang tính chu kỳ, hình dáng phôi gần với chi tiết dễ thực hiện các phương pháp gia công cắt gọt. Do vậy, ta chọn phôi là phôi thép tròn cán nóng có sẵn ngoài thị trường, vừa đảm bảo tiết kiệm kinh tế vừa tiết kiệm được thời gian gia công mà chi tiết sau khi gia công vẫn đảm bảo điều kiện làm việc.
* Các phương án gia công:
- Phương án 1:
1. Tiện khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm bề mặt 9, 15
2. Gia công các bề mặt trụ theo thứ tự: 2; 3; 5; 7; 1; 13, bề mặt rãnh 14
3. Gia công bốn bề mặt đối xứng 8; 6
4. Gia công bề mặt ren 12
5. Nhiệt luyện
6. Tổng kiểm tra
- Phương án 2:
1. Tiện khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm bề mặt 9, 15
2. Gia công các bề mặt trụ theo thứ tự 2; 1; 13; 14; 3; 7; 5
3. Gia công bề mặt ren 12
4. Gia công bốn bề mặt đôi xứng 8; 6
5. Nhiệt luyện
6. Tổng kiểm tra
Dựa vào kích thước phôi, và để đảm bảo độ đối xứng trục, đối xứng tâm ta xét thấy Phương án 2 là phương án tối ưu và phù hợp nhất để tiến hành gia công sản phẩm.
* Gia công bằng phương pháp tiện.
- Gia công bề mặt 2; 3; 5; 7; 1; 13
- Bề mặt 2 (∅46):
+ Loại bề mặt: Mặt trụ
+ Yêu cầu độ nhám: Cần gia công đạt Rz = 20 um (tương đương với cấp nhẵn bóng cấp 5).
=> Chọn phương pháp gia công là tiện bán tinh
- Bề mặt 3 (∅35);
+ Loại bề mặt: Mặt trụ
+ Yêu cầu độ nhám: cần gia công đạt Ra= 0.63 um (tương ứng với cấp nhẵn bóng cấp 8)
+ Dung sai kích thước:
=> Chọn phương pháp gia công là tiện tinh
- Bề mặt 5 (∅30):
+ Loại bề mặt: Mặt trụ
+ Yêu cầu độ nhám: cần gia công đạt Ra= 1.25 um (tương ứng với cấp nhẵn bóng cấp 7)
=>Chọn phương pháp gia công là tiện bán tinh
- Bề mặt 7 (∅26):
+ Loại bề mặt: Mặt trụ
+ Yêu cầu độ nhám: cần gia công đạt Ra= 1.25 um (tương ứng với cấp nhẵn bóng cấp 7)
+ Dung sai kích thước:
=> Chọn phương pháp gia công là tiện bán tinh
- Bề mặt 1 (∅40):
+ Loại bề mặt: Mặt trụ
+ Yêu cầu độ nhám: cần gia công đạt Ra= 0.63 um (tương ứng với cấp nhẵn bóng cấp 8)
+ Dung sai kích thước:
=> Chọn phương pháp gia công là tiện tinh
- Bề mặt 13 (∅35):
+ Loại bề mặt: Mặt trụ
+ Yêu cầu độ nhám: cần gia công đạt Rz = 20 um (tương ứng với cấp nhẵn bóng cấp 5)
+ Dung sai kích thước:
=> Chọn phương pháp gia công là tiện bán tinh
♦ Sai lệch độ trụ: 0.02 um
Các bước gia công : Tiện → Mài
* Bề mặt rãnh 14 (∅31)
+ Loại bề mặt: Mặt trụ
+ Sai lệch độ trụ: 0.02 um
=> Chọn phương pháp gia công là tiện bán tinh
- Bồn bề mặt hai bên: 6; 8
+ Loại bề mặt: Mặt phẳng .
+ Yêu cầu độ nhám: cần gia công đạt Ra = 1.25 ụm (tương ứng với câp nhãn bóng cấp 7)
+ Độ sai lệch đối xứng: 0,08 μm
3.2. Phân tích chọn chuẩn công nghệ
Khi gia công các chi tiết hay các sản phẩm cơ khí cần đảm bào chất lượng theo yêu cầu và giá thành rẻ nhất. Một chi tiết tiến hành gia công thường bao gồm các dạng bê mặt như: bề mặt gia công, bề mặt không gia công, bề mặt dùng để định vị, bề mặt dùng để kẹp chặt, bê mặt dùng để đo lường. Xác định vị trí tương quan giữa các bề mặt cùa chi tiết hay giữa các chi tiêt khác nhau, người ta đưa ra khái niệm về chuẩn: “chuẩn là tập hợp những bề mặt, đường hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào đó để xác định vị trí tương quan của các bề mặt, đường hoặc điểm khác của bản thân chi tiết đó hay của chi tiết khác”.
3.2.1. Nguyên tắc chung
* Yêu cầu:
Đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công
Nâng cao năng suất và hạ giá thành
* Lời khuyên chọn chuẩn:
Tuân thủ nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất và tuyệt đối tránh hiện tượng thiếu định vị và siêu định vị vì nó sẽ gây ra hiện tượng cong vênh và sai số gia công rất lớn.
3.2.2. Nguyên tắc chọn chuẩn tinh
* Yêu cầu:
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau
- Phân bố đủ lượng dư cho bề mặt sẽ gia công
* Lời khuyên:
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính ( chuẩn vừa dùng để gia công và vừa dùng để lắp ráp)
- Cố gắng chọn chuẩn sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt ( chuẩn khởi xuất= chuẩn chỉnh dao = chuẩn cơ sở = chuẩn định vị = chuẩn đo lường)
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất ( tức là nguyên công 1 lấy 1 mặt làm chuẩn tinh thì nguyên công 2 cũng lấy mặt đó làm chuẩn tinh)
3.2. Trình tự gia công các bề mặt phôi
Nguyên công là một phần của quy trình công nghệ được hoàn thành liên tục tại một vị trí do một hoặc một nhóm công nhân thực hiện. Số lượng các nguyên công của một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công.
Trong thực tế người ta thường áp dụng hai phương pháp thiết kế các nguyên công tùy 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.
Với điều kiện công nghiệp của Việt Nam hiện nay cần đảm bảo số lượng lớn, do vật nên sử dụng phương pháp phân tán nguyên công, đối với chi tiết này ta có thể phân chia thành các nguyên công, thứ tự các nguyên công như sau:
- Nguyên công 1: Tiện khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm về mặt 9; 15
- Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu 9
- Bước 2: Khoan lỗ tâm bề mặt 9
- Bước 3 Tiện khỏa mặt đầu 15
- Bước 4: Khoan lỗ tâm bề mặt 15
- Nguyên công 2: Tiện thô các mặt trụ 1, 13
- Bước 1: Tiện thô bề mặt trụ 13
- Bước 2: Tiện thô bề mặt trụ 1
- Nguyên công 3: Tiện tinh các mặt trụ 2, 1, 13
- Bước 1: Tiện tinh bề mặt trụ 13
- Bước 2: Tiện tinh bề mặt trụ 1
- Bước 3: Tiện tinh bề mặt trụ 2
- Nguyên công 4: Vát bề mặt 16, tiện rãnh 14
- Bước 1: Vát bề mặt 16
- Bước 2: Tiện rãnh 14
- Nguyên công 5: Tiện thô bề mặt 3, 5, 7
- Bước 1: Tiện thô bề mặt 7
- Bước 2: Tiện thô bề mặt 5
- Bước 3: Tiện thô bề mặt 3
- Nguyên công 6: Tiện tinh bề mặt 3, 5, 7
- Bước 1: Tiện tinh bề mặt 7
- Bước 2: Tiện tinh bề mặt 5
- Bước 3: Tiện tinh bề mặt 3
- Nguyên công 11: Nhiệt luyện.
- Nguyên công 12: Tổng kiểm tra
- Bước 1 : Kiểm tra độ chính xác kích thước
- Bước 2: Kiểm tra độ chính xác vị trí tương quan (đối xứng tâm)
- Bước 3: Kiểm tra độ chính xác sai lệch hình học (độ trụ)
CHƯƠNG 4. LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
4.1. Tính toán lượng dư gia công cơ, dung sai kích thước cho các bề mặt phôi
Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết là công vệc quan trọng và cần thiết làm cơ sở sau này cho công việc chế tạo phôi, nếu xác định lượng dư gia công không hợp 1ý sẻ gây ảnh hưởng cho công việc sau này, ánh hưởng đến kinh tế cho nhiều mặt. là cơ sở cho việc tính toán chế độ cắt.
- Nếu lựợng dư quá lớn sẽ gây tổn thất vật liệu, phải qua nhiều lần cắt gọt, ảnh hưởng tới dụng cụ cắt, độ rung động trong quá trình gia công và đồ gá, ảnh hưởng tới chi tiết và hiệu quả không cao.
- Nếu lượng dư gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch hình dáng hình học của chi tiết và chi tiết sẽ trở thành phế phẩm vả bị hỏng.
Do vậy việc xác định lượng dư hợp lý là công việc rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến những sai lệch và yêu cầu cho các chi tiết.
4.2. Xác đinh lượng dư gia công bằng phương pháp tra bảng
Với kích thước danh nghĩa đường kính chi tiết: D= 46mm
Kích thước tính toán phôi tròn cán nóng phải theo điều kiện:
Dphôimin> Dctmin +SLGH+2∆C =46+0,5+2.0,5= 47,5mm (Tra báng 3-53, 3-63)
Ta chọn phôi ⌀48
Với kích thước danh nghĩa theo chiều dài: L= 175 mm chọn phôi với chiều dài ban đầu L=177mm.
* LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CÁC MẶT
4.2.1. Gia công tiện mặt đầu 9, 15.
Kích thước chiều dài sau gia công 175 ± 0,5
Cấp chính xác: 11
Dung sai: 1 (Mục 3.1)
Lượng dư: 2 (Mục 3.1)
Kích thước trung gian: (175 + 2) ± (1/2) = 177 ± 0.5
4.2.2. Gia công bề mặt 1:
Kích thước ⌀40k6
- Tiện thô:
Cấp chính xác: IT11
Dung sai: 0,16 tra theo Bảng 2.7 (STCNCTM1).
Lượng dư: 6 Chọn.
Kích thướt trung gian: (48 -6)-0,16 = 42-0,16 (mm)
- Tiện tinh:
Cấp chính xác: IT6
4.2.4. Gia công bề mặt 5:
Kích thước ⌀30k6
- Tiện thô:
Cấp chính xác: IT11
Dung sai: 0,13 tra theo Bảng 2.7 (STCNCTM1).
Lượng dư: 16 Chọn.
Kích thướt trung gian: (48 - 16)-0,13 = 32-0,13 (mm)
- Tiện tinh:
Cấp chính xác: IT6
4.2.7.Gia công bề mặt 7:
Kích thước ⌀26k6
- Tiện thô:
Cấp chính xác: IT11
Dung sai: 0,13 tra theo Bảng 2.7 (STCNCTM1).
Lượng dư: 20 Chọn.
Kích thướt trung gian: (48 – 20)-0,13 = 28-0,13 (mm)
- Tiện tinh:
Cấp chính xác: IT6
4.2.9. Gia công bề mặt ren M30x1.5.
- Tiện thô:
Cấp chính xác: IT11
Dung sai: 0,16 tra theo Bảng 2.7 (STCNCTM1).
Lượng dư: 18 Chọn.
Kích thướt trung gian: (48 – 18)-0,16 = 30-0,16 (mm)
- Tiện ren:
Ta chọn lượng dư gia công bằng chiều cao ren: 2a = 1,5
4.2.11. Gia công vát mép 10; 11; 4; 16
Vát mép 2x450 lượng dư 4x0.4 =1,6mm
CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT
Số lượng các nguyên công của một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công. Trong thực tế người ta thường áp dụng hai phương pháp thiết kế các nguyên công tùy 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.
5.1. Nguyên công 1: Tiện thỏa mặt đầu và khoan lỗ chống tâm
5.1.1. Chọn máy
- Máy tiện Charles 430x2000:
+ Tốc độ quay của trục chính: 50 ÷ 1800 vg/ph
+ Dãy tốc độ: 50, 72, 101, 147, 175, 253, 355, 515, 612, 885, 1239,1800
+ Công suất động cơ: 7,12 HP
5.1.2. Dụng cụ cắt
- Dao tiện gia công các mặt đầu:
Đối với tiện thô tra bảng 4.6/tr297stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90o gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. có các kích thước cơ bản là
- Mũi khoan lỗ chống tâm
Ta chọn mũi khoan tâm kiểu V của hãng Yamawa/Japan có số hiệu CE-S V.
5.1.3. Xác định chế độ cắt
* Bước 1,3: Tiện mặt đầu: Tiện mặt đầu 15,9 đạt kích thước L=175, Ra đạt 1,25
+ Chọn chiều sâu cắt: t= lmm
+ Lượng chạy dao s= 0.3(mm/vòng) (Tra bảng 5.64-56 stcnctm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 229 m/ph (Tra bảng 5.64-56stcnctm[2]
+ Công suất cắt: N= 7(kW) (Tra bảng 5.68-60 stcnctm[2]
* Bước 2,4: Khoan lỗ tâm
Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt t= 2mm
+ Lượng dao chạy S= 0,1 mm/vòng (Tra bảng 5-87 stcnctm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 229 m/phút
+ Công suất cắt: N= 7 (kw)
5.2. Nguyên công 2: Tiện thô các bậc trục 13,1
5.2.1. Chọn máy
Máy tiện Charles 430x2000:
+ Tốc độ quay của trục chính: 50 ÷ 1800 vg/ph
+ Dãy tốc độ: 50, 72, 101, 147, 175, 253, 355, 515, 612, 885, 1239,1800
+ Công suất động cơ: 7,12 HP
5.1.2. Chọn dao
Dao tiện gia công các mặt đầu, mặt trụ:
Đối với tiện thô tra bảng 4.6/tr297stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90o gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
5.2.3. Xác định chế độ cắt
* Bước 1: Tiện thô bề mặt trụ 13
Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt t= 3mm
+ Lượng dao chạy S= 0,75 mm/vòng (Tra bảng 5.64/tr52stcnctm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 144 m/phút
+ Công suất cắt: N= 7 (kw)
* Bước 2: Tiện thô bề mặt trụ 1
Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt t= 3mm
+ Lượng dao chạy S= 0,75 mm/vòng (Tra bảng 5.64/tr52stcnctm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 144 m/phút
+ Công suất cắt: N= 7 (kw)
5.4. Nguyên công 4: Vát bề mặt 16, tiện rãnh 14
5.4.1. Chọn máy
Máy tiện Charles 430x2000:
+ Tốc độ quay của trục chính: 50 ÷ 1800 vg/ph
+ Dãy tốc độ: 50, 72, 101, 147, 175, 253, 355, 515, 612, 885, 1239,1800
+ Công suất động cơ: 7,12 HP
5.4.2. Chọn dao
Dao tiện gia công các mặt đầu, mặt ngoài:
Đối với tiện thô tra bảng 4.6/tr297stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90o gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. có các kích thước cơ bản là
Chọn dao tiện tinh rộng bản gắn mảnh hợp kim cứng với: l= 4mm, b= 10mm, L= 100mm
5.4.3. Xác định chế độ cắt
* Bước 1: Vát bề mặt 16
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 1 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,14 mm/vòng (Tra bảng 5.64 tr56stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 182 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
+ Số vòng quay trục chính : n = 1656 (v/phút)
- Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy : n= 1239 (v/phút)
* Bước 2: Tiện rãnh 14
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 2 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,13 mm/vòng (Tra bảng 5.72 tr64stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 36 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
+ Số vòng quay trục chính : n = 328 (v/phút)
- Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy : n= 253 (v/phút)
5.6. Nguyên công 6: Tiện tinh các bậc trục 7,5,3
5.6.1. Chọn máy
Máy tiện Charles 430x2000:
+ Tốc độ quay của trục chính: 50 ÷ 1800 vg/ph
+ Dãy tốc độ: 50, 72, 101, 147, 175, 253, 355, 515, 612, 885, 1239,1800
+ Công suất động cơ: 7,12 HP
5.6.2. Chọn dao
Dao tiện gia công các mặt đầu, mặt ngoài:
Đối với tiện thô tra bảng 4.6/tr297stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90o gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. có các kích thước cơ bản là
5.6.3. Xác định chế độ cắt
* Bước 1: Tiện tinh bề mặt trụ 7
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 1 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,25 mm/vòng (Tra bảng 5.64 tr56stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 255 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
+ Số vòng quay trục chính : n = 2707 (v/phút)
- Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy : n= 1800 (v/phút)
* Bước 2: Tiện tinh bề mặt trụ 5
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 1 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,25 mm/vòng (Tra bảng 5.64 tr56stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 255 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
+ Số vòng quay trục chính : n = 2537 (v/phút)
- Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy : n= 1800 (v/phút)
* Bước 3: Tiện tinh bề mặt trụ 3
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 0,5 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,25 mm/vòng (Tra bảng 5.64 tr56stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 255 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
+ Số vòng quay trục chính : n = 2255 (v/phút)
- Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy : n= 1800 (v/phút)
5.8. Nguyên công 8: Gia công ren M30x1.5
5.8.1. Chọn máy
Máy tiện Charles 430x2000:
+ Tốc độ quay của trục chính: 50 ÷ 1800 vg/ph
+ Dãy tốc độ: 50, 72, 101, 147, 175, 253, 355, 515, 612, 885, 1239,1800
+ Công suất động cơ: 7,12 HP
5.8.2. Chọn dao
Dao tiện gia công các mặt đầu:
Đối với tiện thô tra bảng 4.12/tr301stcnctm[1] chọn dao tiện ren gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
5.8.3. Chế độ cắt
Chiều sâu cắt: t = 0,25 mm
Lượng chạy dao: S= 0,75mm / vg
Tốc độ cắt v= 159 m/ph
+ Công suất cắt : N = 7 kw
+ Số vòng quay trục chính : n = 1658 (v/phút)
- Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy : n= 1239 (v/phút)
5.10. Nguyên công 10: Phay hai mặt bên đối xứng 6
5.10.1. Chọn máy:
+ Chọn máy phay EA TAR. Kích thước máy 730x510x890mm
Công suất: 500W
Tốc độ trục chính 300-2500rpm
Độ côn trục chính M.T.N.NO3
Khoảng cách từ mũi trục đến bàn: 300mm
5.10.2. Chọn dao:
+ Tra Bảng 4-65 Tài liệu [2], ta chọn dao phay ngón chuôi trụ.
5.10.3. Xác định chế độ cắt
* Bước 1: Phay thô bề mặt 6
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 0,4 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,4 mm/vòng (Tra bảng 5.119 tr108stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 49 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
=> Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy: 300 (v/phút)
* Bước 2: Phay tinh bề mặt 6
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 0,2 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,2 mm/vòng (Tra bảng 5.119 tr108stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 55 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
=> Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy: 300 (v/phút)
* Bước 4: Phay tinh bề mặt đối xứng bề mặt 6
Chế độ cắt :
+ Chiều sâu cắt t = 0,2 mm
+ Lượng dao chạy S = 0,2 mm/vòng (Tra bảng 5.119 tr108stcntm[2])
+ Tốc độ cắt: v= 55 m/phút
+ Công suất cắt : N = 7 kw
=> Chọn số vòng quay tiêu chuẩn máy: 300 (v/phút)
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
Số lượng các nguyên công của một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công. Trong thực tế người ta thường áp dụng hai phương pháp thiết kế các nguyên công tùy 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.
6.1. Nguyên công 1: Tiện thỏa mặt đầu và khoan lỗ chống tâm
6.1.1. Sơ đồ gá đặt
6.1.2. Chọn máy
Máy tiện Charles 430x2000.
6.1.3. Dụng cụ cắt
- Dao tiện gia công các mặt đầu:
Đối với tiện thô tra bảng 4.4/tr295stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong trái gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
- Mũi khoan lỗ chống tâm
Ta chọn mũi khoan tâm kiểu V của hãng Yamawa/Japan có số hiệu CE-S V
6.1.5. Dụng cụ gá đặt
- Chọn chuẩn thô: bề mặt trụ
- Mâm cập ba chấu tự định tâm
- Mũi chống tâm
6.1.6. Dung dịch trơn nguội: Emuxi
6.3. Nguyên công 3: Tiện tinh các bậc trục 13,1,2
6.3.1. Sơ đồ gá đặt
6.3.2. Chọn máy
Ta chọn máy tiện Charles 430x2000
6.3.3. Chọn dao
Đối với tiện thô tra bảng 4.4/tr295stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong trái gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
6.3.5. Dụng cụ gá đặt
- Chuẩn tinh: lỗ chống tâm
- Mâm cập ba chấu tự định tâm
- Mũi chống tâm
6.3.6. Dung dịch trơn nguội: Emuxi
6.6. Nguyên công 6: Tiện tinh các bậc trục 7,5,3
6.6.1. Sơ đồ gá đặt
6.6.2. Chọn máy
Ta chọn máy tiện Charles 430x2000
6.6.3. Chọn dao
Đối với tiện thô tra bảng 4.4/tr295stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong trái gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
6.6.5. Dụng cụ gá đặt
- Chuẩn tinh: lỗ chống tâm
- Mâm cập ba chấu tự định tâm
- Mũi chống tâm
6.6.6. Dung dịch trơn nguội: Emuxi
6.7. Nguyên công 7: Vát bề mặt 10,11,4
6.7.1. Sơ đồ gá đặt
6.7.2. Chọn máy
Ta chọn máy tiện Charles 430x2000+
6.7.3. Chọn dao
Đối với tiện thô tra bảng 4.4/tr295stcnctm[l] chọn dao tiện ngoài thân cong trái gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.
6.7.4. Dụng cụ gá đặt
- Chuẩn tinh: lỗ chống tâm
- Mâm cập ba chấu tự định tâm
- Mũi chống tâm
6.7.7. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp
6.9. Nguyên công 9: Phay hai mặt bên đối xứng 8
6.9.1. Sơ đồ gá đặt
6.9.2. Chọn máy:
Chọn máy phay EA TAR. Kích thước máy 730x510x890mm.
6.9.3. Chọn dao:
Tra Bảng 4-65 Tài liệu [2], ta chọn dao phay ngón chuôi trụ
6.9.5. Dụng cụ gá đặt
- Chuẩn tinh: lỗ chống tâm
- Mâm cập ba chấu tự định tâm
- Mũi chống tâm
6.9.6. Dung dịch trơn nguội: Emuxi
6.10. Nguyên công 10: Phay hai mặt bên đối xứng 6
6.10.1. Sơ đồ gá đặt
6.10.2. Chọn máy:
Chọn máy phay EA TAR.
6.10.3. Chọn dao:
Tra Bảng 4-65 Tài liệu [2], ta chọn dao phay ngón chuôi trụ.
6.11. Nguyên công 11: Nhiệt luyện
Mác thép: 40Cr
Nhiệt độ tôi: 830-850/dầu
Nhiệt độ ram: 250-350
Độ cứng: 48-52 HRC
Chế độ nhiệt luyện sơ bộ và nhiệt luyện kết thúc phôi tùy thuộc vào thành phần thép.
6.11. Nguyên công 7: Kiểm tra
Bước 1: Kiểm tra kích thước bằng thước cặp
Bước 2: Kiểm tra độ đồng tâm
Sơ đồ gá:
Bước 3: Kiểm tra độ trụ
Sơ đồ gá
CHƯƠNG 7: GIA CÔNG CHI TIẾT VÀ ĐÁNH GIÁ
7.1 Gia công chi tiết
Sau khi lập quy trình công nghệ, Nhóm tiến hành gia công các chi tiết theo quy trình công nghệ đã lập tại xưởng 38 nhằm mục đích đánh giá lại các quy trình công nghệ đã lập.
Một số hình ảnh trong quá trính gia công.
7.2 Đánh giá
Qua quá trình gia công chi tiết nhóm nhận thấy một số ưu khuyết điểm như sau:
* Ưu điểm:
+ Quá trình thực hiện đồ án các thành viên luôn các thái độ tích cực, tự giác, có trách nhiệm cao để hoàn thiện đồ án môn học.
+ Tích cực tìm tòi để hoàn thiện đồ án.
+ Phát huy tinh thần dân chủ, tập thể để tìm ra phương án tốt nhất.
* Nhược điểm:
+ Một số nội dung tính toán trong đồ án vẫn chưa cụ thể tỉ mỉ, vẫn còn sai số.
+ Chưa nắm được hết các kiến thức để thực hiện đồ án.
+ Thời gian thực hiện đồ án rơi vào cao điểm dịch Covid 19 nên một số nội dung chưa đầy đủ, thiếu sót.
KẾT LUẬN
Sau 3 tháng làm việc cật lực, khẩn trương từ lúc báo cáo nhiệm vụ đồ án, dưới sự hướng dẫn của các thầy giáo trong bộ môn đặc biệt là thầy giáo: TS……………. cùng các thầy giáo trong khoa Kĩ Thuật Cơ Sở, đến nay đồ án của nhóm chúng tôi đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
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 sai sót, rất mong được giáo viên cùng mọi người đóng góp ý kiến và hướng dẫn chúng tôi chỉnh sửa để hoàn thiện đồ án của mình và tích lũy bổ sung kiến thức, kinh nghiệm cho bản thân. Và cuối cùng chúng tôi xin cảm ơn thầy giáo : TS……………. và các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho chúng tôi hoàn thành đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy của GS.TS Trần Văn Địch.
[2]. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 1 của GS.TS Nguyễn Đắc Lộc chủ biên.
[3]. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 2 của GS.TS Nguyễn Đắc Lộc chủ biên.
[4]. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 3 của GS.TS Nguyễn Đắc Lộc chủ biên.
[5]. Đồ gá cơ khí hóa và tự động hóa của GS.TS Trần Văn Địch.
[6]. Sổ tay Atlat đồ gá của GS.TS Trần Văn Địch.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"