MỤC LỤC
MỤC LỤC……………………………………………………………...........……..…1
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………..........……2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN………………………..........…...…3
CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT…...............4
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết……………………………..……4
2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết………………………………...…...…4
3. Xác định dạng sản xuất.………………………………………………......…...5
3.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.………………………………....…5
3.2. Số lượng chi tiết .…………………………………………………..….......……6
3.3. Trọng lượng chi tiết .………………………………………………….......……6
4. Chọn phương pháp chế tạo phôi. …………………………………….......…7
5. Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng trục. ……………………...………8
6. Lập bảng trình tự nguyên công và sơ đồ định vị. ………………….......…8
CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG……………….…...........…10
1. Tính toán lượng dư gia công bề mặt f40mm. ………………….......…..…10
2. Xác định các giá trị Rzi-1 , T i-1, ri-1, egđi và d.…………………….........…10
3. Lương dư cho phần còn lại. ………………………………………...........…13
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ……………..............…15
1. Nguyên công 1 : Dập phôi………………………………………….........……15
2. Nguyên công 2 : Phay mặt đầu và khoan tâm…………………….........…15
2.1. Sơ đồ gá đặt……………………………………………………….…...........…16
2.2. Phân tích sơ đồ……………………………………………………...........……16
2.3. Chọn máy……………………………………………………………............…16
2.4. Chon dụng cụ cắt………………………………………………..….........……16
2.5. Chế độ cắt………………………………………………………….........…..…17
3. Nguyên công 3: Tiên thô các trục bậc D = 18 , 23 , 40. ………............…20
3.1. Sơ đồ gá đặt. …………………………………………………….........….……20
3.2. Phân tích sơ đồ…………………………………………………..........….……21
3.3. Chọn máy…………………………………………………………............……21
3.4. Chọn dao. ……………………………………………………….….........……22
3.5. Chế độ cắt. ………………………………………………………….......….…22
4. Nguyên công 4: Tiện thô các trục bậc còn lại .......................................26
4.1. Sơ đồ gá đặt……………………………………………………….......……...26
4.2. Phân tích sơ đồ…………………………………………………........………26
4.3. Chọn máy………………………………………………………...…….......…26
4.4. Chọn dao. …………………………………………………………….........…27
4.5. Tính chế độ cắt. ………………………………………………..………....…27
5. Nguyên công 5: Tiên tinh các trục bậc D = 18; 23; 40 và vát mép.…29
5.1. Sơ đồ gá đặt …………………………………………………………........…29
5.2. Phân tích sơ đồ. ………………………………………………….…….....…30
5.3. Chọn máy. ………………………………………………………….......….…30
5.4. Chọn dao. ………………………………………………………..….......……31
5.5. Chế độ cắt…………………………………………………………...…......…31
6. Nguyên công 6: Vát mép, tiện tinh nửa trục còn lại…………........……35
6.1. Sơ đồ gá đặt……………………………………………………………......…35
6.2. Phân tích sơ đồ…………………………………………………...……......…35
6.3. Chọn máy……………………………………………………………….......…35
6.4. Chọn dao……………………………………………………………........……37
6.5. Chế độ cắt………………………………………………….……….........……37
7. Nguyên công 7: Phay rãnh then…………………………….………........…40
7.1. Sơ đồ gá đặt…………………………………………………………….......…40
7.2. Phân tích sơ đồ…………………………………………………...…..........…40
7.3. Chọn máy…………………………………………………………........…..…40
7.4. Chọn dao……………………………………………………………........……41
7.5. Chế độ cắt………………………………………………………...….......……41
8. Nguyên công 8 : Tiện trục vít………………………………….…........……43
8.1. Sơ đồ gá đặt………………………………………………………….......……43
8.2. Phân tích sơ đồ. ……………………………………………….………......…43
8.3. Chän m¸y…………………………………………………………….......……43
8.4. Chọn dao…………………………………………………………….......……43
8.5. Chế độ cắt. ………………………………………………………….......……44
9. Nguyên công 9: Nhiệt luyện ………………………..…………........………46
9.1. Phân tích sơ đồ. …………………………………………………….......……46
9.2. Phương pháp tiến hành. …………………………………………….....……47
10. Nguyên công 10: Mài cổ trục……………………………….………...……48
10.1. Sơ đồ gá đặt. ………………………………………………………......……48
10.2. Phân tích sơ đồ. ………………………………………………...……......…49
10.3. Chän máy. ………………………………………………………….......……49
10.4. Chon dao. …………………………………………………………...........…40
10.5. Chế độ cắt. ………………………………………………………..........……50
11. Nguyên công 11: Mài cổ trục còn lại…………………………….......……52
11.1. Sơ đồ gá đặt……………………………………………………….........……53
11.2. Phân tích sơ đồ…………………………………………………........………53
11.3. Chän m¸y……………………………………………………………..........…53
11.4. Chon dao……………………………………………………….…........……53
11.5. Chế độ cắt………………………………………………………….......……53
12. Nguyên công 12: Mài ren trục vít……………………………..…......……56
12.1. Sơ đồ gá đặt………………………………………………….……......……56
12.1. Phân tích sơ đồ…………………………………………………......………57
12.2. Chọn máy……………………………………………………….….......……57
12.3. Chọn đá mài………………………………………………………........……57
12.4. Chế độ cắt. …………………………………………………..…….......……58
13. Nguyên công 13: Kiểm tra………………………………………….....……58
13.1. Sơ đồ gá đặt……………………………………………………….….......…58
13.2. Yêu cầu. ………………………………………………………………......…59
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ………………………………………..........…60
1. Ý nghĩa và yêu cầu đối với việc tính và thiết kế đồ gá.……………...…60
2. Nguyên lý làm việc của đồ gá………………………………..………...……61
3. Thiết kế cơ cấu kẹp chặt. …………………………………………......……61
3.1. Xác định lực kẹp…………………………………………………….….....…61
3.2. Xác định đường kính bu long………………………………….………...…64
4. Tính sai số cho phép của đồ gá…………………………………...…...…65
4.1. Sai số chuẩn……………………………………………………….……..…65
4.2. Sai số kẹp chặt ek……………………………………………...………..…65
4.3. Sai số mòn em……………………………………………………..……..…65
4.4. Sai số điều chỉnh edc………………………………………..……….….…65
4.5. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect]…………………………………65
5. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá………………………………………….……66
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….........…….…69
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và hoàn thiện. Nền kinh tế nước ta đang đổi mới chuyển mình theo nhịp độ chung của toàn thế giới, nó đòi hỏi phải vận dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật mới nhất, một cách linh hoạt. Trong đó có ngành cơ khí đóng vai trò then chốt, có tính chất quyết định đến công cuộc cải cách đất nước. Chúng ta không thể phát triển một cách toàn diện nếu thiếu vắng sự lớn mạnh, vững chắc của ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ chế tạo máy nói riêng. Đây là một lĩnh vực rất rộng, phức tạp và không ít khó khăn khi chúng ta đi sâu nghiên cứu nó, nhưng bằng trí sáng tạo, trí thông minh và tính cần cù của người Việt Nam đã có một số bước phát triển vượt bậc trong thời gian gần đây. Để đáp ứng yêu cầu của xã hội, có thể dễ dàng hoà nhập với công nghệ mới đòi hỏi mỗi kỹ sư ngành công nghệ chế tạo máy phải biết tận dụng mọi kiến thức được trang bị trong nhà trường áp dụng vào thực tế một cách hiệu quả. Việc chế tạo một sản phẩm cơ khí có chất lượng tốt, giá thành hạ có ý nghĩa to lớn đối với mỗi quốc gia cũng như các Công ty và các cơ sở sản xuất, nó ảnh hưởng rất nhiều đến sự tồn tại, hưng thịnh của mỗi Công ty, mỗi Đất nước. Với các nước phát triển có nền sản xuất tiên tiến, quá trình công nghiệp hoá đã tiến hành từ rất sớm, còn trong lĩnh vực này ở đất nước ta còn rất là mới mẻ.Trong những năm gần đây, nước ta cũng đã và đang tiến hành thực hiện điều đó.
Trong thời gian làm đồ án, em đã cố gắng tận dụng kiến thức đã học vào thực tế với nỗ lực của bản thân cộng với sự hướng dẫn tận tình của thầy : TS..................... Em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao với đầy đủ khối lượng và đúng thời gian. Tuy nhiên do trình độ và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu xót, em mong được các thầy trong bộ môn chỉ bảo giúp em hoàn thiện hơn bản đồ án này.
Cuối cùng với tấm lòng thành kính và sự biết ơn sâu sắc em xin bày tỏ lời cảm ơn đến thầy : TS.....................- người đã tận tình chỉ bảo em bằng tất cả tâm huyết của người thầy, các thầy trong khoa, chuyên ngành và các bạn đã đóng góp ý kiến giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Hà nội, ngày .... tháng ..... năm 20...
Sinh viên thực hiện
........................
CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết .
Trục vít là chi tiết chủ yếu được dùng trong truyền chuyển động, biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại.
Trục vít có bề mặt cơ bản cần gia công là các bề mặt trụ tròn xoay ngoài và bề mặt răng trục vít.Các bề mặt tròn xoay thường được dùng làm mặt lắp ghép.Do vậy các bề mặt gia công này thường được làm với độ chính xác khác nhau tùy thuộc vào bề mặt lắp ghép hay không lắp ghép.
- Dung sai chiều dài của trục dao từ 0,05 ¸ 0,2mm.
- Độ không song song các rãnh then so với với đường tâm trục £ 0,01/100mm chiều dài.
- Độ nhám của các mặt và đường kính trục Ra = 2,5 - 0,6 (Ñ 6 - Ñ10)
- Do trục vít thường xuyên chịu lực xoắn nên phải nhiệt luyện đạt độ cứng từ 45 ¸ 48HRC.
Ta chọn vật liệu làm trục vít là thép C45.
Với vật liệu làm bằng thép C45 có thành phần như bảng.
2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết .
Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục:
- Các bề mặt trục có khả năng gia công bằng các dao tiện thông thường
- Đường kính các cổ trục giảm dần về hai phía ;
- Trong trường hợp này then của trục chúng ta phải giữ nguyên kết cấu ;
- Kết cấu của trục không đối xứng vì vậy không thể gia công trên máy chép hình thuỷ lực ;
- Ta có: l/d=170/40 < 10 nên trục đủ độ cứng vững ;
3. Xác định dạng sản xuất.
3.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.
Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Trong điều kiện hiện nay việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản lượng và khối lượng của chi tiết gia công.
Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:
- Sản lượng
- Tính ổn định của sản phẩm
- Tính lặp lại của quá trình sản xuất
- Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất
3.2. Số lượng chi tiết .
Ta có:
m: số chi tiết trong sản phẩm : m =1 ;
α: số chi tiết phế phẩm ; α =5% ;
β: số chi tiết sản xuất thêm để dự trư : β =5% ;
=> Thay số được: N = 6063 (chi tiết).
3.3. Trọng lượng chi tiết .
653 + dựa vào modun MASS PROPERTIES ta tính được thể tích của chi tiết là V=108628,23 mm3
Vậy khối lượng chi tiết : Q = 0,108628.7,852 = 0,853 (kg)
Theo bảng 2 ( Trang 13 - Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án CNCTM - GS.TS Trần Văn Địch )
Với sản lượng hàng năm 6063 chi tiết /năm thuộc dạng sản xuất hàng loạt lớn.
4. Chọn phương pháp chế tạo phôi.
Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon như thép : 35, 40, 45 ; thép hợp kim như thép crôm,crôm-niken;40X;40G;50G…
Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết trục là thép C45.
Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu và sản lượng của loại trục đó.Ví dụ đối với trục trơn thì tốt nhất dùng phôi thanh.Với trục bậc có đường kính chênh nhau không lớn lắm dùng phôi cán nóng.
6. Lập bảng trình tự nguyên công và sơ đồ định vị.
Ta có trình tự nguyên công như bản vẽ sơ đồ nguyên công , gồm những bước sau:
- Nguyên công 1: Dập phôi ;
- Nguyên công 2: Khỏa mặt đầu và khoan tâm ;
- Nguyên công 3: Tiện thô các trục bậc 18,23,40 ;
- Nguyên công 4: Tiện thô các trục bậc 18,23 còn lại ;
- Nguyên công 5: Tiện tinh các trục bậc 18,23,40 ;
- Nguyên công 6: Tiện tinh các trục bậc 18,23 còn lại ;
- Nguyên công 10: Mài cổ trục lắp ghép ổ lăn ;
- Nguyên công 11: Mài cổ trục lắp ghép ổ lăn đầu còn lại ;
- Nguyên công 12: Mài ren trục vít;
- Nguyên công 13: Kiểm tra ;
CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
1. Tính toán lượng dư gia công bề mặt f40mm.
Với bề mặt ban đầu là phôi dập nóng và bề mặt f40mm là bề mặt lắp ghép trục vít với bánh vít và để đạt được các yêu cầu kĩ thuật và độ chính xác gia công bề mặt cần trải qua các nguyên công sau :
- Tiện thô
- Tiện tinh
- Mài thô.
2. Xác định các giá trị Rzi-1 , T i-1, ri-1, egđi và d.
- Với loại phôi đã chọn bên trên thì (theo bảng 3.71/238 sổ tay CNCTM tập I) ta có:
Chiều cao nhấp nhô tế vi Rz = 160 mm.
Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị hư hỏng T = 200 mm.
Sai lệch không gian còn lại sau nguyên công tiện thô là :
r1=0.06. rph = 0,06.1820 = 109 ;
Sai lệch không gian còn lại sau nguyên công tiện tinh là :
r1=0.04. rph = 0,04.1820 = 73 ;
Sai lệch không gian còn lại sau nguyên công mài thô là :
r1=0.02. rph = 0,02.1820 = 36 ;
Như vậy ta có:
Tiện thô : 2Zmin1 = 2.( 160 + 200 + 1820) = 2.2180 ;
Tiện tinh : 2Zmin2 = 2.( 50 + 50 + 109) = 2.209 ;
mài thô : 2Zmin3 = 2.( 30 + 30 + 73 ) = 2.133 ;
Mài tinh : 2Zmin4 = 2.( 10 + 20 + 36 ) = 2.66 ;
Mài thô : 40 + 2.66 =40,132 mm ;
Tiện tinh : 40,13 + 2.133 = 40,39 mm ;
Tiện thô : 40,39+ 2.209 = 40,80 mm ;
Phôi : 40,80 + 2.2180 = 45,16 mm ;
Ta tính được:
Zomin = 120 + 260 + 410 + 4400 = 5190 ;
Zomax = 140 + 360 + 680 + 7000 = 8180 ;
Kiểm tra phép thử :
Zomax – Zomin = 8180 – 5190 = 2970
Zomax = 3000 – 30
Với các bề mặt còn lại của chi tiết, lượng dư và dung sai được xác đinh theo phương pháp tra bảng .
Các giá trị tính được tương ứng điền trong bảng.
Với lượng dư gới hạn:
Max = 7000 + 680 + 360 + 140 = 8180= 8.2 mm.
Min = 5,2 mm
Ta phải đi tìm lượng dư danh nghĩa:
ZoDN = ZoMin + TPH - TCT.
Kích thước danh nghĩa của đường kính tính được:
Dodn = 40,0+5,4 = 45,40 mm.
=> Lấy tròn Dodn = 45 mm.
3. Lương dư cho phần còn lại.
Ta tính lượng dư cho từng nguyên công :
Lượng dư cho khỏa mặt đầu: a=2 mm;
- Đối với đoan trục 40mm ta chọn lượng dư như sau :
Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía a= 2 mm ;
Khi tiện tinh ta lấy lượng dư về một phía a= 0,4 mm;
Khi mài thô ta lấy lượng dư về một phía a= 0,07 mm ;
Khi mài tinh ta lấy lượng dư về một phía a= 0.03 mm ;
- Đối với đoan trục Æ18 ta chọn lượng dư như sau :
Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía a= 2mm ;
Khi tiện tinh ta lấy lượng dư về một phía a= 0,4mm;
Vậy ta có bản vẽ lồng phôi như hình dưới.
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1. Nguyên công 1 : Dập phôi
Để chọn được phương pháp chế tạo phôi ta có thể chọn phôi dập hoặc phôi thanh hoặc phôi đúc. Tuy nhiên ta chọn phôi dập là phương án tối ưu vì phôi dập có tiết kiệm vật liệu hơn phôi thanh .
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu . . . . Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công.
* Yêu cầu kĩ thuật :
+ Phôi không cong vênh ;
+ Đạt kích thước ;
+ Làm sạch bavia trước khi đem gia công
+ chất lượng bề mặt đạt độ nhám Rz =140
* Bản vẽ phôi dập : Như hình dưới.
2. Nguyên công 2 : Phay mặt đầu và khoan tâm
2.1. Sơ đồ gá đặt
2.2. Phân tích sơ đồ
- Đinh vị: Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta dùng một chốt tì đầu chỏm để định vị bậc tự do thứ năm .
Chọn chuẩn thô là bề mặt trục tiếp xúc với khối V khi tiến hành khỏa mặt đầu khoan tâm chi tiết.
- Kẹp chặt: ta dung cơ cấu đòn kẹp như hình vẽ.
2.3. Chọn máy
Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm có kí hiệu MP-77M,có các thông số:
- Đường kính gia công 20-60(mm)
- Chiều dài chi tiết gia công 100-200(mm)
- Giới hạn chạy dao của dao phay 20-400(mm/ph)
2.5. Chế độ cắt
* Bước 1: Phay mặt đầu
Kích thước cần đạt được 170 ±0.1 mm
Tra bảng 4.96 ( STCNCTM1 ) ;
- Chiều sâu cắt: Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t=2mm
Bảng 5-33 STCNCTM2, ta có:
- Lượng chạy dao vòng S=0.13 ( mm/v ) ;
Bảng 5-126 STCNCTM2 ta chọn tốc độ cắt Vb =282(m/ph)
- Số vòng quay trục chính của máy là: n =1938 (vòng/phút)
Tra trị số vòng quay tiêu chuẩn : n =852 (vòng/phút)
- Momen xoắn: Mx = 225 (Nm)
- Công suất cắt : Ne =1,97 (KW)
So sánh với công suất máy
Nm η ≥ Ne ; Với: η = ( 0,8 ÷ 0,85 ).
Nghĩa là 1,34<5,1.0,8
Vậy máy làm việc an toàn.
* Bước 2: Khoan lỗ tâm.
- Lượng chạy dao theo 5.86 STCNCTM2
Theo máy chọn St=0,17 mm/vòng:
Tra theo bảng 5.25 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta chọn:
Lượng chạy dao S = 0.06 mm/vòng;
- Số vòng quay trục chính của máy là: n = 5764 (vòng/phút)
=> chọn theo máy ta có n =1125 vòng /phút.
- Momem xoắn khi khoan là :
Tra bảng 5-32 (STCNCTM Tập 2) =0,0345, q= 2, y= 0,8 và kp=1,2
=> Thay số dduwwocj: Mx = 0,04 Nm
- Thời gian chạy máy là:
Vậy : T0 = (6+1,86)/(0,06.1125) = 0,12 ( Ph).
Thời gian nguyên công 2 là: 0,12+0,56=0,68 phút
4. Nguyên công 4: Tiện thô các trục bậc còn lại
4.1. Sơ đồ gá đặt
4.2. Phân tích sơ đồ
- Định vị : chi tiết được định vị 5 bậc tự do bởi 2 mũi tâm. Mũi tâm thứ nhất hạn chế 3 bậc tự do tinh tiến, mũi tâm thứ 2 hạn chế 2 bậc tự do.
- Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt nhờ lực ép của hai mũi tâm, và nhờ tốc kẹp truyền mômen xoắn.
4.3. Chọn máy
Tra bảng 9.3 STCNCTM3, ta chọn máy tiện T616
4.5. Chế độ cắt.
* Bước 1: Tiện thô F23. ( kích thước cần đạt F19±0,1 );
- Chiều sâu cắt t=2 mm ,
- Tra bảng 5.11[STCNCTM2] có: S =0,4¸0,5(mm/vg)
Với máy T616, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: S = 0,46 (mm/vg)
- Tốc độ cắt V ,m/phút
Khi đó ta có : V = 143 (m/phút)
- Số vòng quay trong 1 phút :
=> n = 1979 (vòng/phút)
Tra theo thuyết minh máy ta chọn : nt = 1980 (vòng/phút)
* Bước 2: Tiện thô F28 ( kích thước cần đạt F24 ±0,1 )
- Chiều sâu cắt t=2 mm ,
- Tra bảng 5.11[STCNCTM2] có: S =0,4¸0,5(mm/vg)
Với máy T616, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: S = 0,46 (mm/vg)
- Số vòng quay trong 1 phút :
=> n = 1625 (vòng/phút)
Tra theo thuyết minh máy ta chọn : nt = 1380 (vòng/phút)
- Thời gian gia công:
Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd : Lbd = Lc + L1 =23+2=25 mm
Kiểm nghiệm công suất cắt: Tương tự ở nguyên công 3
Thời gian nguyên công 4 là:0,022+0,04=0,064 phút
6. Nguyên công 6: Vát mép, tiện tinh nửa trục còn lại
6.1. Sơ đồ gá đặt
6.2. Phân tích sơ đồ.
- Định vị : chi tiết được định vị 5 bậc tự do bởi 2 mũi tâm. Mũi tâm thứ nhất hạn chế 3 bậc tự do tinh tiến, mũi tâm thứ 2 hạn chế 2 bậc tự do quay quanh trục 0z và 0y;
- Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt nhờ lực ép của hai mũi tâm, và nhờ tốc kẹp truyền mômen xoắn.
6.3. Chọn máy
Tra bảng 9.3 STCNCTM3, ta chọn máy tiện T616 .
Máy tiện có các thông số :
- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên thân máy : 320 mm ;
- Khoảng cách hai đầu tâm: 750 mm ;
- Đường kính lớn nhất của chi tiết trên bàn dao: 175 mm ;
- Chiều dài lớn nhất tiện được :700 mm ;
6.5. Chế độ cắt
* Bước 1: Tiện tinh F19 ( kích thước cần đạt F18,2±0,1 )
- Chiều sâu cắt : Với chiều sâu cắt t = 0,4 (mm)
- Tra bảng 5.14[STCNCTM2] có: S =0,246 (mm/vg) ;
Với máy T616, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có:
S = 0,24 (mm/vg)
- Số vòng quay trong 1 phút :
=> n = 5344 (vòng/phút)
Tra theo thuyết minh máy ta chọn : nt = 1980 (vòng/phút)
- Tính thời gian gia công:
- Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd
Lbd = Lc + L1 =50+2=52 mm
Vậy Lbd = 52 (mm)
=> Thời gian gia công :
* Bước 2: Tiện tinh F24. ( kích thước cần đạt F23,2±0,1 )
- Chiều sâu cắt: Với chiều sâu cắt t = 0,4 (mm)
- Tra bảng 5.14[STCNCTM2] có: S =0,246 (mm/vg)
Với máy T616, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: S = 0,24 (mm/vg)
- Tốc độ cắt V ,m/phút
Khi đó ta có : V = 319 (m/phút)
- Số vòng quay trong 1 phút :
=> n = 4230 (vòng/phút)
Tra theo thuyết minh máy ta chọn : nt = 1980 (vòng/phút)
- Thời gian gia công:
Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd
Lbd = Lc + L1 =23 +2= 25 mm
Vậy Lbd = 25 (mm)
* Bước 3: Tiện vát mép 2x45
- Thực hiện bằng tay .
- Tra bảng 4-5 (ST CNCTM 1) , chọn dao tiện ngoài thân thẳng
Vật liệu phần cắt : Thép gió
Phần thân dao : Thép 45
- Chiều sâu cắt : t = 2(mm)
- Tốc độ cắt V ,m/phút
- Số vòng quay trong 1 phút :
=> n = 1858 (vòng/phút)
Tra theo thuyết minh máy ta chọn : nt = 1980 (vòng/phút)
Vận tốc thực là : Vt = 118 (m/phút)
Thời gian nguyên công 6 là: 0,053+0,1=0,153 phút
8. Nguyên công 8 : Tiện trục vít
8.1. Sơ đồ gá đặt
8.2. Phân tích sơ đồ
- Định vị: chi tiết được định vị 5 bậc tự do bởi 2 mũi tâm ,mũi tâm thứ nhất hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết và mũi tâm thứ 2 hạn chế 2 bậc tự do .
- Kẹp chặt: chi tiết trục được kẹp chặt nhờ lực ép của hai mũi tâm và nhờ tốc kẹp truyền mômen xoắn.
8.3. Chọn máy
Nguyên công được thực hiện trên máy tiện T620 . khi gia công dao tịch tiến và bàn máy mang chi tiết thực hiện chuyển động quay tròn.
Các thông số của máy tiện T620 (bảng 9.3 trang 16) :
- Đường kính gia công lớn nhất : Dmax= 400mm
- Khoảng cách giữa hai mũi tâm : 1400mm
8.5. Chế độ cắt.
- Chiều cao ren: h = 7.cos150 = 6,76 (mm)
- Số lát cắt và chiều sâu cắt trong mỗi lát :
Theo bảng 5-45 ( ST CNCTM2 ) :
Tính chiều sâu cắt tinh và lớp cắt thô cho chi tiết :
Chọn tthô = 2 tinh ta có :
10t1 + 5t2 = 6,76
t1 = 2t2
Suy ra : t1 = 0,54 mm ; t2 = 0,27mm
- Vận tốc cắt V :
* Bước 1: Cắt thô :
Khi đó ta có : V = (m/phút);
- Số vòng quay :
=> n = 660 (v/ph)
Tra theo thuyết minh máy ta chọn vận tốc máy là : nm = 485 (v/ph)
Suy ra : Vt = 60 (m/ph)
* Bước 2: Cắt tinh :
Tra bảng 5-49 (ST CNCTCM 2) ta chọn:
Cv= 224; x=0,23; y=0,3; m=0,20; T= 70
- Số vòng quay :
=> n = 772 (v/ph)
Tra theo thuyết minh máy ta chọn vận tốc máy là : nm =767 (v/ph)
- Momen xoắn: Mx = 416 (Nm)
- Công suất cắt : Ne = 3,3 (KW).
Vậy máy làm việc an toàn.
- Thời gian máy chạy:
Tổng thời gian cắt ren là : T0 = 0,258 (phút)
9. Nguyên công 9: Nhiện luyện.
9.1. Phân tích.
* Chọn phương pháp nhiệt luyện:
- Trong quá trình làm việc chi tiết trục vít chịu tải trọng: uốn và xoắn không như ứng suất phát sinh trong kéo nén, trạng thái ứng suất này phân bố theo quy luật giảm dần từ bên ngoài vào bên trong lõi chi tiết, do đó đòi hỏi về độ cứng và độ bền chịu lực của chi tiết tại các lớp là khác nhau, trong đó lớp bên ngoài cần có độ cứng cao để chịu mài mòn, lớp bên trong cần độ dẻo dai để chịu uốn và va đập.
* Mục đích:
- Nâng cao độ cứng và tính chịu mài mòn của thép, do đó kéo dài được thời gian làm việc của chi tiết.
- Nâng cao độ bền, do đó nâng cao được khả năng chịu tải của chi tiết.
9.2. Phương pháp tiến hành.
* Bước 1:
Làm sạch chi tiết trước khi nhiệt luyện nhằm tránh sự ăn mòn của các hóa chất bám trên bề mặt của chi tiết sảy ra trong quá trình nhiệt luyện.
* Bước 3:
Duy trì nhiệt độ nung trong khoảng từ 840 8600C. Nhằm mục đích hoàn thành sự chuyển biến pha và san bằng nồng độ trong toàn thể tích chi tiết.
Thời gian giữ nhiệt:
tgiữ nhiệt = (20 % 25%)tnung = (20 % 25%).0,48
=> tgiữ nhiệt = 0,1 0,12(ph).
* Bước 4:
Làm nguội nhanh trong môi trường giàu khoáng vật hoặc muối nóng chảy để quá trình khuyết tán không kịp xảy ra nhằm nhận được tổ chức không cân bằng ( tổ chức Máctenxit ) với độ cứng cao.
11. Nguyên công 11: Mài cổ trục còn lại
11.1. Sơ đồ gá đặt.
11.2. Phân tích sơ đồ
- Định vị: chi tiết được định vị 5 bậc tự do bởi 2 mũi tâm ,mũi tâm thứ nhất hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết và mũi tâm thứ 2 hạn chế 2 bậc tự do .
- Kẹp chặt: chi tiết trục được kẹp chặt nhờ lực ép của hai mũi tâm và nhờ tốc kẹp truyền mômen xoắn.
11.3. Chọn máy
Ta chọn máy mài tròn ngoài 3A130 ,có các thông số như nguyên công 10
11.4. Chon dao
Chọn đá mài có thông số như nguyên công 10
11.5. Chế độ cắt
* Bước 1: Mài thô Ø18
Tra bảng 5-55 (ST CNCTM 2) ta chọn :
- Chiều sâu mài : t =0,01 (mm)
- Tốc độ đá : Vđ = 30 (m/s)
- Tốc độ chi tiết : Vct = 20 (m/ph)
- Lượng chạy dao dọc : S=0,5B=0,5.40=20 (mm/vg)
Theo bảng 5-8 trang 146 (HD TKĐA CNCTM ) ;
- Thời gian gia công cơ bản:
Ta có :
L = L0 - 0,4B= 50-0,4.40= 34 (mm); h=0,2 (mm) ;t=0,01(mm) ;
B=40( mm) ;S=20 (mm) ; n=64 (vg/ph).
Suy ra : T0 = 0,13 (phút).
* Bước 3 : Mài tinh Ø23
Tra bảng 5-55 (ST CNCTM 2) ta chọn :
- Chiều sâu mài : t =0,005 (mm)
- Tốc độ đá :
- Tốc độ chi tiết :
- Lượng chạy dao dọc : S=0,5.B=0,5.40=20 (mm/vg)
Theo bảng 5-8 trang 146 (HD TKĐA CNCTM ) ;
Mài tinh có :
L = L0 - 0,4B= 71-0,4.40= 55 (mm); h=0,1 (mm) ; t=0,005(mm) ;
B = 40 ( mm) ; S=20 (mm) ; n=80 (vg/ph).
Suy ra : T0 = 0,02 (phút).
* Bước 4 : Mài tinh Ø18
Tra bảng 5-55 (ST CNCTM 2) ta chọn :
- Chiều sâu mài : t =0,005 (mm)
- Tốc độ đá :
- Tốc độ chi tiết :
13. Nguyên công 13: Kiểm tra
13.1. Sơ đồ gá đặt
13.2. Yêu cầu.
Độ đồng trục của hai cổ trục không nhỏ hơn 0,02mm..
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
1. Ý nghĩa và yêu cầu đối với việc tính và thiết kế đồ gá.
Đồ gá là 1 trong những trang thiết bị công nghệ không thể thiếu được trong quá trình gia công trên máy kim loại . Trong quá trình lắp ráp và kiểm tra đồ gá có tác dụng rất lớn trong việc nâng cao năng suất lao động (giảm thời gian phụ , thời gian máy ) nâng cao độ chính xác gia công giảm nhẹ sức lao động và mở rộng khả năng công nghệ của máy .
Chọn các kích thước theo tiêu chuẩn :
* Khối V : Ta chọn khối V có kích thước như sau:
H=25mm,L=20mm,B=55mm; B1=24mm; d=6.5mm; d1=11mm; b=8mm; d2= 5mm; l=8mm; h=6.5mm;h1=11mm; c=1mm;r=1mm; ; A=40m; A1=9mm;A2=12mm;
- Vị trí khối V quyết định vị trí của chi tiết gia công nên khối v cần phải định vị trí chính xác trên thân đồ gá bằng hai chốt trụ .
- Chốt trụ được lắp ghép theo H7/k6 với khối V
- Độ nhám bề mặt đáy và bề mặt làm việc của khối V ≥ 0,7.
- Độ không phẳng của bề mặt đáy và bề mặt làm việc của khối V ≤ 0.02 trên 100 mm chiều dài .
- Vật liệu chế tạo khối V là thép 20X mặt đáy và bề mặt làm việc thấm cacbon sâu ( 0,6-0,8) mm đạt 55÷60 HRC
2. Nguyên lý làm việc của đồ gá
Để kẹp chặt chi tiết gia công ta dùng 1 thanh kẹp 1 đầu tiếp xúc với chi tiết đầu còn lại đặt lên thanh chống , dưới tác dụng lực xiết của bulong đặt chính giữa thanh kẹp kẹp chặt chi tiết trên khối V
3. Thiết kế cơ cấu kẹp chặt.
3.1. Xác định lực kẹp
* Sơ đồ lực tác dụng
* Phân tích lực:
- Chi tiết gia công được định vị trên khối V ngắn. Chi tiết tiếp xúc với khối V nhờ hai bề mặt nghiêng hợp với nhau một góc a. Vì vậy khối V tác dụng lên chi tiết hệ phản lực tác dụng gồm: ( N1,N2,F1,F2 ) có phương chiều xác định như trên hình vẽ.
- Với nguyên công trên dùng dao phay ngón để phay rãnh then qua đó xác định hệ lực tác dụng lên chi tiết như sau:
. Pz: lực cắt tiếp tuyến.
Với nguyên công trên, đây là phay thuận do đó xác định được:
Px = (0,8 ¸ 0,9 ) PZ = Chọn PX = 170 (KG)
PY = (0,7 ¸ 0,9 )PZ = Chọn PY =170(KG)
=> W = 414(N)
f1 , f1’: là hệ số ma sát của thanh kẹp với chi tiết gia công. Với cơ cấu khối V và bề mặt tinh : f1 = f1’ = 0,3
Để làm việc an toàn ta cần them hệ số an toàn K:
- K: hệ số an toàn .
=> K = 1,5 . 1,2 . 1,2 . 1 . 1,2 . 1 . 1 = 2,59
+ Lực cắt PY cùng phương với lực kẹp W do đó nó sẽ hỗ trợ lực kẹp và không gây mất ổn định trong quá trình gia công.
- Vậy xác định lực kẹp cho phép như sau:
- Ta sử dụng cơ cấu kẹp bằng ren vít - đòn kẹp, lực do bulông tạo ra.
Qua sơ đồ kẹp chặt trên ta có:
Q : là lực do bulông tạo ra
h : hệ số có ích có tính đến ma sát giữa đòn kẹp và chốt tỳ điều chỉnh h=0,95
Thông thường ta chọn l2 : l1 = 3 : 4
Theo 454 STCNCTM2
=> Q =1321 (N). Ta chọn Q =2000 N
3.2. Xác định đường kính bu long
Theo 7.5.5.1 sách HDTKDACNCTM trang 241:
Vậy đường kính bu lông được xác định: d2 =7 (mm)
Tra tiêu chuẩn và đảm bảo độ cứng vững chọn bu lông M8.
4. Tính sai số cho phép của đồ gá
Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
4.1. Sai số chuẩn
ec do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước gây ra
Theo bảng 19-TKCNCTM ta có: ec = 0(mm)
4.2. Sai số kẹp chặt ek
Là lượng chuyển vị của gốc chiếu lên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra:
ek = y(max – ymin).cosb
Do lực kẹp gây ra sai số kẹp chặt được xác định : ek =0 (mm)
4.5. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect]
Sai số này cần xác định khi thiết kế đồ gá.Do đó số các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để tính.
Với sai số gá đặt cho phép: egd = (1/2 ¸1/5).d,
Ta lấy [egd] =1/3.d = 1/3 .0,2 = 0.07 (mm)
=> [ect] = 0.067(mm)
5. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
- Độ không vuông góc giữa tâm khối V và mặt đầu chi tiết £ 0,067mm.
- Độ không song song của đường tâm với mặt đáy đồ gá £ 0,067mm trên 100mm chiều dài.
- Khi lắp ghép trên đồ gá đường tâm hai khối V phải trùng nhau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt
Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập 1, 2, 3
NXB Khoa học kỹ thuật . Hà Nội– 3003
[2]. Trần Văn Địch
Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
NXB Khoa học Kỹ thuật . Hà Nội– 2002
[3]. Trần Văn Địch
Alats đồ gá
NXB Khoa học kỹ thuật . Hà Nội– 3003
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"