THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT trục có lỗ côn Học Viện Kỹ Thuật quân sự

 

MỤC  LỤC

 

Lời nói đầu.

Chương I: Phân tích chi tiết.

1. Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
3. Những ý kiến sữa đổi.

Chương II: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

2.1 Phôi đúc.

2.2 Phôi rèn tự do.

2.3 Phôi dập.

2.4 Phôi thép cán.

Chương III: Lập quy trình công nghệ.

3.1 Thứ tự các nguyên công.

3.2 Sơ đồ các nguyên công.

3.3 Tra lượng dư cho các nguyên công.

3.4 Tra chế độ cắt cho các nguyên công.

Chương IV: Thiết kế đồ gá.

4.1 Thiết kế đồ gá.

4.1.1 Xác định máy.

4.1.2 Phương pháp định vị và kẹp chặt.

4.1.3 Tính lực kẹp cần thiết.

4.1.4 Tính kích thước bu lông kẹp.

4.1.5 Tính sai số của đồ gá.

4.2 Nguyên lý làm việc của đồ gá.

Kết luận

Tài liệu tham khảo.

 

 

 

 

                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lời  nói  đầu

 

Trước sự đòi hỏi của sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, cũng như yêu cầu về hiện đại hoá Quân Đội ngày càng cao, thì một trong những nghành cần quan tâm phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo. Vì nó đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết kế, chế tạo các loại máy móc trang thiết bị cho các nghành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cho sự phát triển kinh tế chung của đất nước.

Đồ án công nghệ chế tạo máy là một nội dung bắt buộc trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí. Nhằm giúp cho người học hệ thống lại nhưỡng kiến thức đã học, đồng thời vận dụng sáng tạo những kiến thức đó vào quá trình thiết kế, chế tạo chi tiết đáp ứng yêu cầu trong nhiệm vụ công tác sau này. Quá trình làm đồ án, ngoài kiến thức môn học công nghệ chế tạo máy đòi hỏi người thực hiện phải biết vận dụng kết hợp kiến thức tổng hợp của nhiều môn học khác như: Dung sai, Vật liệu, Công nghệ kim loại I, II….thì mới đạt được kết quả cao.

Trong đồ án này,sẽ thực hiện thiết kế “Quy trình công nghệ” gia công chi tiết:Trục có lỗ côn và thiết kế đồ gá cho một nguyên công phay rãnh then. Chi tiết trục có lỗ côn có hình dạng, kết cấu và yêu cầu khá phức tạp gồm: rãnh then, lỗ côn, lỗ Æ6 nhỏ dài, ren….Do vậy, phải nghiên cứu, phân tích tỷ mỉ thì mới đạt dược phương án hợp lý, tối ưu.

Quá trình làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tuỵ, sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Tạ Đăng Doanh và các thầy giáo khác trong bộ môn. Nhờ vậy mà đồ án được hoàn thành đầy đủ nội dung, yêu cầu và đúmg tiến độ.

Tuy nhiên, với khả năng kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thiết kế chưa nhiều , do vậy trong đồ án này sẽ không tránh khỏi những sai sót, khiếm khuyết. Rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô để đồ án được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

 

 

                                                                                      Học viên

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT

 

1.1 Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật của chi tiết:

      Chi tiết cần gia công trong đồ án là trục có lỗ côn có các đặc điểm kỹ thuật sau:

-    Chi tiết thuộc họ trục có bậc, đường kính lớn nhất Æ26 và chiều dài 140. Tỷ số  L/D  = 5.38, thuộc loại thường, trọng lượng khoảng 0.5kg.

Phần trụ Æ (Æ26e7), có cấp chính xácIT7 và cấp độ nhám 7, Ra=1.25 nên ta phải dùng phương pháp mài sau nhiệt luyện.

Rãnh then bxtxL=5x3x35 để truyền mô men xoắn, vì sản xuất hàng loạt , để tăng hiệu quả kinh tế ta dùng dao phay rãnh then.

-     Lỗ côn 1:24 đường kính lớn nhất Æ-0.021, cấp chính xác IT7 , cấp độ nhám 8 Ra=0.63. Đây là một  yêu cầu cao, để đạt được ta phải dùng các phương pháp khoan, khoét, doa và mài sau nhiệt luyện.

-    Phần trụ Æ18 dai 55 được gia công ren M18x2, do không có yêu cầu gì đặc biệt nên dùng phương pháp gia công thông thường: tiện ren. Phương pháp này dễ gia công trên máy tiện và hiệu quả cao.

-    Lỗ Æ6  dài 55có cấp độ nhám 7, Ra=1.25, đây là yêu cầu cực kỳ khó trong quá trình gia công. Do lỗ quá nhỏ không mài được nên để gia công nó ta dùng các phương pháp:khoan, khoét và doa.

1.  Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

     Từ hình dạng, kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, có nhận xét sau:

-   Chi tiết nhỏ, nhẹ và mỏng, trong quá trình gia công dễ bị bẹp, méo làm giảm độ chính xác. Do vậy , phải dùng các biện pháp khắc phục như: dùng mâm cặp đàn hồi, bạc lót,  trục côn,mũi chống tâm…để gá đặt.

-   Chi tiết làm bằng vật liệu thép C45, yêu cầu nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 48…52. Do vậy, phải tiến hành gia công cắt gọt khoan, khoét ,doa, tiện trước khi nhiệt luyện. Sau nhiệt luyện sẻ làm giảm cấp độ nhám và cấp chính xác đi chút ít, cho nên ta phải mài các bề mặt lỗ côn, trụ Æ26 và làm sạch lỗ Æ6  thì mới đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật .

-   Chi tiết không có yêu cầu về độ đồng trục, đồng tâm do vậy có thể gia công các lỗ trên máy tiện với độ chính xác tương đối cao và rất thuận tiện.

1.  Ý kiến về những sữa đổi:

 -    Để dễ dàng gia công ren M18x2 và thuận tiện trong lắp ghép, tiện thêm rãnh ở trụ Æ18.

-    Để dễ gia công và thuận tiện trong việc định vị, vát mép thêm lỗ côn và lỗ Æ6.

 

 

 

 

 

 

 

 

Chương II: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

 

       Căn cứ vào kết cấu của chi tiết và dạng sản xuất là loạt lớn, có thể dùng các phương pháp chế tạo phôi sau:

2.1 Phôi đúc:

      Nếu sử dụng phôi dúc, khi chế tạo ra có bề mặt xấu như: rỗ khí, đậu hơi,đậu ngót, ngậm xĩ….Do vậy sẽ làm tăng thời gian sản xuất, làm dụng cụ cắt nhanh hỏng, làm tăng giá thành sản xuất. Trong sản xuất loạt lớn , ta không dùng phương pháp này.

2.2 Phôi rèn tự do:

      Phôi có dạng tròn xoay, nhiều lỗ do vậy rèn tự do sẽ khó khăn và không hiệu quả. Với sản xuất loạt lớn không dùng phương pháp này.

2.3 Phôi dập:

      Phương pháp này tạo được phôi nhanh, độ chính xác cao, lượng dư gia công ít. Nhưng đầu tư về khuôn dập lớn dẫn tới chi phí gia công cao, không dùng phương pháp này.

2.4 Phôi cán (Phôi thép thanh):

      Do độ chênh lệch kích thước các bậc không lớn (Æ26, Æ18)và chiều dài bâc gia công nhỏ chỉ 55mm, cho nên lượng dư gia công là không lớn lắm khi dùng phôi thép thanh. Vả lại dùng phôi thép thanh sẽ rất thuận lợi vì có sẵn trên thị trường, cơ tính và yêu cầu kỹ thuật phù hợp với chi tiết gia công, chế tạo phôi nhanh, giảm đuợc chi phí sản xuất, tăng hiệu quả kinh tế.

       Kết luận: Từ việc phân tích trên, chọn phương pháp chế tạo phôi là phôi thép thanh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 ChươngIII: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ

 

1.  Thứ tự các nguyên công:

      Để tạo ra trục có lỗ côn, tiến hành gia công theo thứ tự các nguyên công sau:

• Nguyên công I     : Tiện mặt đầu, khoan lỗ định tâm, tiện thô, tiện cắt đứt.
• Nguyên công II  : Khoan lỗ côn F14.
• Nguyên công III : Khoan, khoét và doa lỗ F6.
• Nguyên công IV : Tiện mooc lỗ F18.
• Nguyên công V  : Khoét và doa lỗ côn 1:24.
• Nguyên công VI : Vát mép, tiện rãnh và tiện`tinh.
• Nguyên công VII : Phay rãnh then b = 5.
• Nguyên công VIII: Tiện ren M18x2.
• Nguyên công IX : Nhiệt luyện.
• Nguyên công X    : Mài lỗ côn 1:24.
• Nguyên công XI   : Mài mặt trụ F26.

3.2. Sơ đồ các nguyên công:

     Theo cách phân chia như trên có 11 nguyên công. Tuy nhiên, nguyên công nhiệt luyện không có sơ đồ nguyên công mà ta hình dung là có nguyêng công này.Các sơ đồ nguyên công được thể hiện lần lượt như sau:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công I: Tiện mặt đầu, khoan lỗ định tâm, tiện thô 2 mặt trụ cắt  và tiện đứt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Chọn chuẩn thô: Bề mặt trụ và bề mặt côn lỗ tâm.

Gá: Trên mâm cặp 3 chấu và một lỗ tâm.

Chọn máy: Máy tiện T616, có các thông số kỹ thuật cơ bản sau:

- Đường kính gia công lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy: 320 [mm].

-  Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 750 [mm].

- Sơ cấp tốc độ trục chính: 12.

- Giới hạn vòng quyay của trục chính: 44¸1980 [v/ph].

- Kích thước của máy: 2355x852x1225 [mm].

Chọn dụng cụ:

- Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính là 90⁰ (trái) gắn hợp kim cứng, có kích thước cơ bản là: hxbxL=16x10x100 [mm], n=4, l=12, R=0,5 theo bảng 4-6 ST CNCTM I.

- Mũi khoan lỗ tâm kiểu II có các thông số cơ bản sau: D₀=6; L=60; d=2; l=3 [mm]. tra bảng 9-52 ST CNCTM I.

- Dao tiện mảnh cắt đứt bằng thép gió có các thông số cơ bản sau: H=12; B=3; l=85; a=3; ¡=8.

Các bước trong nguyên công:

- Tiện mặt đầu.

- Khoan lỗ định tâm.

- Tiện thô trụ  Æ18,9 dài 55 mm.

- Tiện thô trụ  Æ27,3 dài 85 mm.

- Cắt đứt.

 

 

Nguyên công II: Khoan và khoét lỗ côn Æ14.

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Chọn chuẩn: Bề mặt trụ và bề mặt gờ đầu trục.

Gá: Mâm cặp ba chấu tự định tâm.

Chọn máy : Máy tiện T616 có các thông số như nguyên công I          

Chọn dụng cụ :

- Mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn kiểu III có các kích thuớc cơ bản sau:d x L x l =8 x 180 x 100 (mm).Tra bảng 4-42 ST CNCTM I.

- Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn có các kích thước cơ bản sau:

D x L x l = 14 x 180 x 100 (mm).Tra bảng 4-47 ST CNCTM I.

Thứ tự các bước nguyên công :

 - Khoan lỗ Æ8 dài 75 mm.

 - Khoét lỗ Æ14 dài 75 mm.

      

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Nguyên công III: Khoan, khoét và doa lỗ Æ6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chọn chuẩn: Bề mặt trụ và bề mặt đầu trục .

Gá: Mâm cặp ba chấu và chốt tỳ.

Chọn máy: Máy tiện T616 có các thông số như nguyên côngI.

Chọn dụng cụ:

 - Mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn kiểu II có các kích thuớc cơ bản :   D x L x l = 5 x 133 x 57 (mm).Tra bảng 4-42 ST CNCTM I.

- Mũi khoét lắp mảng hợp kim cứng chuôi côn có cách kích thước cơ bản sau:

D x L x l = 5.8 x 133 x 57 (mm).Tra bản 4-47 ST CNCTM I.

- Mũi doa có gắn hợp kim cứng có các kích thước:

D x L x l = 6 x 133 x 55 Tra bảng 4-49 ST CNCTM I.

Các bước trong nguyên công :

 - Khoan lỗ Æ5 dài 55 mm.

 - Khoét lỗ  Æ5.8 dài 55 mm.

 - Khoét mép lỗ Æ6.

 - Doa thô lỗ Æ6.05.

 - Doa tinhlỗ Æ6.

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công IV: Tiện mooc lỗ Æ18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

Chọn chuẩn,gá,máy: giống như nguyên công III.        

Chọn dụng cụ  cắt:

-Dao tiện mooc lỗ hàn mảnh hợp kim cứng và trục đàn hồi có các kích thước cơ bản sau: d=6;L=130;H₀=10;B=35;n=6;c=72mm.Tra bảng

4-16 ST CNCTM I

Các bước trong nguyên công:

  -Tiện mooc lỗ Æ18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Nguyên công V: Khoét và dao lỗ côn.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chọn chuẩn, gá, máy: giống như nguyên công III.

Chọn dung cụ cắt:

 - Mũi khoét côn 1:24.

 - Mũi doa côn 1:24.

Các bước trong nguyên công.

 - Khoét côn 1:24 dài 75 mm.

 - Khoét mép lỗ côn.

 - Doa côn 1:24 dài 75.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Nguyên công VI: Vát mép, tiện rãnh và tiện tinh.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chọn chuẩn: Bề mặt của lỗ côn và lỗ Æ6.

Gá: Trên trục côn 1:24 và mũi chống tâm.

Chọn máy: Máy tiện T616 có các thông số giống như  nguyên công I.

Chọn dụng cụ cắt:

 - Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính là 90⁰(trái) gắn hợp kim cứng có các kích thước cơ bản: h x b x L = 20 x 12 x 120 (mm) tra bảng 4-6 ST CNCTM.

 - Dao tiện rảnh gắn hợp kim cứng có các kích cơ bản sau:

a x l = 3 x 12, tra bảng 9-16 ST CNCTM .

 - Dao vát mép R1.

Các bước trong nguyên công :

 - Vát mép 1,5 x 30⁰ lỗ.

 - Vát mép R1.

 - Tiện rãnh.

 - Tiện tinh mặt trụ Æ18 dài 55 mm

 - Tiện tinh Æ26 dài 85.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công VII: Phay rãnh then.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chọn chuẩn: Bề mặt trụ và bề mặt côn lỗ côn.

Gá: Trên 2 khối V ngắn và trục côn.

Chọn máy: Máy phay 6H12 có các thông số chính như sau:

- Sơ cấp tốc độ trục chính: 18.

- Phạm vi tốc độ trục chính: 30¸15007 [v/ph].

- Công suất động cơ chính: 7 [kw].

- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 [kw].

- Kích thước làm việc của bàn máy: 320x1250 [mm].

- Sơ cấp trên bàn máy: 18.

- Hiệu suất: 0,75.

Chọn dụng cụ cắt: Dao phay ngón chuôi trụ có các kích thướ cơ bản sau: dxLxlxz=5x47x13x4 Tra bảng 4-73 STCNCTM I.

Các bước trong nguyên công:

- Phay rãnh then bxtxL=5x3x35 mm.

...........................................

KẾT LUẬN

 

Qua một thời gian tìm hiểu qua các tài liệu và các kết cấu của các loại máy cơ khí hiện đang sử dụng trong gia công cơ khí cùng với sự tận tình giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn,tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án môn học với đầy đủ nội dung và yêu cầu cũng như tiến độ công việc.

Cụ thể đã hoàn thành thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục có lỗ côn và thiết kế đồ gá cho nguyên công phay rãnh then đồng thời hoàn thành các bản vẽ theo yêu cầu.

Tuy nhiên với khả năng kiến thức còn hạn chế và cũng là lần đầu tiên thực hiện thiết kế nên chưa có nhiều kinh nghiệm.Do đó không tránh khỏi những sai sót trong quá trình thiết kế,rất mong được sự đóng góp,chỉ bảo của các thầy để đồ án được hoàn thiện hơn.Xin chân thành cảm ơn.

 

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK