Lời nói đầu
Trong bối cảnh hiện nay, khi mà tất cả các ngành kinh tế-kỹ thuật
trong cả nớc đang cố gắng đẩy nhanh quá trình phát triển nhằm tạo ra
năng suất lao động ngày càng cao hơn,phục vụ tốt nhu cầu của cuộc
sống
Ngành cơ khí của chúng ta cũng không nằm ngoài guồng quay đó,nhng làm
thế nào để có thể từng bớc thay đổi và thay thế dần những máy móc đã
không còn hiên đại,làm thế nào để có thể tạo ra năng suất lao động ngày
càng cao hơn.Điều đó chỉ có thể thực hiện bằng cách thay đổi công nghệ
sản xuất, ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật hiện đại vào sản
xuất Mà bộ môn Công nghệ chế tạo máy sẽ giúp ta có thêm những kiến
thức để thực hiện điều này, giúp ta cách làm thế nào để chọn ra phơng án
tối u cho một bài toán công nghệ.Trong bài viết này, em trình bày quy trình
công nghệ để gia công chi tiết trục Vòi phun bơm cao áp động cơ Điezen
D12 ,bao gồm các b ớc tiến hành theo đề bài đã đợc giao.
Do đây là lần đầu tiên em đợc ứng dụng những kiến thức đã học để
thiết kế một cách tơng đối hoàn chỉnh một chi tiết cho nên những sai sót
trong quá trình thiết kế là không thể tránh khỏi do không có kinh nghiệm
thực tế .Nhân đây, em cũng xin cảm ơn thầy Nguyễn Huy Ninh đã trực tiếp
hớng dẫn em trong quá trình thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo
máy.
Chân thành cảm ơn thầy!
1Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
I. Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết T10.
240
ữ
45 HRC ,yêu cầu về độ thẳng cần chính xác nên bớc gia công chuẩn bị
phôi cần có nguyên công nắn thẳng và ủ, thờng hoá để làm giảm độ cứng chi
tiết thì mới có thể gia công đợc.Việc gia công lỗ
3
ở mặt đầu nếu kẹp trên
mâm cặp thì sẽ không đảm bảo độ đồng tâm cao để thuận lợi cho việc làm
chuẩn sau này.Còn lỗ
3
trên rãnh thì rất khó xác định tâm vì nó phải
nghiêng so với lỗ
4
một góc là
0
4
và cần có đồ gá riêng .Ngoài ra, bề mặt
làm việc
8
yêu cầu độ bóng cao
mR
a
à
04,0=
nên ta phải mài nghiền mới có
thể đạt đợc.
3. Xác định dạng sản xuất:
100
06,004,0 +
) =5050 chi tiết/năm.
Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng của chi
tiết. Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
3Q = V.( kg)
Thể tích của chi tiết: V =
3
126,3 cm
Vậy trọng lợng chi tiết: Q = 3,126.7,853/1000 = 0,0245kg=24,5g
Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản suất: Hàng loạt vừa
Trong đó:
Thể tích của chi tiết đợc tính nh sau:
)(
443
++++=
vatloloranhlotamdacchitiet
VVVVVVV
V
dac
=
=
5,1
4
5,7
)205,16(
32
2
22
3,745,1.
2
39,4
5,1
2
39,4
..
3
2,1
8,7.5,1.5,1..
3
87,0
mm=
++
kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết).
1. Thứ tự các nguyên công:
Nguyên công 1 : ủ, thờng hoá để làm giảm độ cứng phôi.
Nguyên công 2 : Nắn thẳng phôi
Nguyên công 3: Cắt đứt, khoan 2 lỗ tâm.
- Trên máy phay- khoan
-Dao :Dùng 2 dao phay đĩa 3 mặt trên máy phay ngang xác
định kích thớc 58,1
1,0+
,và hai mũi khoan trên trục nằm ngang để
khoan 2 lỗ tâm và vát mép.
Nguyên công 4: Tiện thô bề mặt làm việc(4 bớc)
-Máy tiện
-Dao tiện trơn,tiện bậc,xấn rãnh
Nguyên công 5 :Tiện tinh bề mặt làm việc
8
.
-Máy tiện
-Dao tiện trơn
Nguyên công 6 : Phay mặt phẳng để khoan lỗ
4
.
-Máy phay ngang
-Dao là dao phay đĩa 3 mặt
Nguyên công 7 : Khoan lỗ
4
, vát mép lỗ
4
.
-Độ thẳng của bề mặt làm việc
-Độ vuông góc giữa mặt đầu và bề mặt làm việc.
Thiết kế các nguyên công cụ thể:
6Nguyên công 1 : ủ, thờng hoá để làm giảm độ cứng phôi.
ủ thép là nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định,giữ nhiệt lâu rồi làm
chậm. cùng lò để đạt tổ chức ổn định peclit với độ cứng thấp và độ dẻo
cao.Hai nét đặc trng của ủ là nhiệt độ không có quy luật tổng quát và làm
nguội chem. để đạt độ cứng cân bằng.Mục đích của việc ủ trong nguyên công
này là để làm mềm thép khiến cho việc gia công cắt gọt dễ dàng.
Thép lò xo có thành phần cacbon 1
%
thuộc loại thép có thành phần
cacbon cao nên khi ủ phải theo phơng pháp ủ có chuyển biến pha.Lúc
này,nhiệt độ ủ cao hơn A
1c
nên có xảy ra sự chuyển biến peclit
austenit khi
nung nóng với hiệu ứng làm nhỏ hạt, nên khi làm nguội chậm austenit hạt
nhỏ lại chuyển biến thành peclit kích thớc nhỏ và phải ủ không hoàn toàn
hoặc ủ cầu hoá,nh sau:
ủ không hoàn toàn đó là nung nóng thép tới trạng thái không hoàn
toàn tới austenit ở nhiệt độ cao hơn A
1c
nhng thấp hơn A
cm
:
1.Định vị: Chọn mặt tròn ngoài của phôi làm chuẩn thô,dùng khối V
dài định vị 4 bậc tự do và chốt định vị 1 bậc tự do, bậc xoay không cần định
vị.
2.Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.
3.Chọn máy: Máy phay-khoan tâm bán tự động.Bảng P3.42 (339) tài
liệu (3)
Giá thành và đặc tính kĩ thuật
Mác máy
MP-77
Giá thành(USD) 9790
Đờng kính phôi gia công,mm 20-60
Chiều dài phôi gia công,mm 100-200
Số cấp tốc độ của trục chính dao phay 7
Số vòng quay của trục chính dao phay,vg/ph 456;582
Hành trình lớn nhất của trục chính đầu phay,mm 160
Lợng chạy dao công tác của dao phay,mm/ph 20-400
Số cấp tốc độ của trục chính khoan 6
Số vòng quay của trục chính khoan,vg/ph 815;1125
Chuôi của trục chính theo tiêu chuẩn
OCT
50
Hành trình của đầu khoan,mm 60
Lợng chạy dao công tác của đầu khoan,mm/ph 20-300
4.Chọn dao: Dùng dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng,
có các kích thớc sau( Tra theo bảng 4-85 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập
1):
D = 100 mm;d=32 mm; B=14mm; Z =8 răng.
Chọn mũi khoan bằng hợp kim cứng loại xoắn vít
đuôi trụ dùng cho vật liệu khó gia công , loại ngắn.Các kích thớc đợc tra theo
10
Độ cứng
vững của hệ
thống
Phay rãnh
Độ bền
MPa
b
;
900
Chiều sâu cắt t,mm
30
Trung bình
Lợng chạy dao răng S
Z
,mm/răng
0,08
ữ
0,1
-Tốc độ cắt:
Bảng 5-179
T(ph)
Z
D
B(mm) T(mm) Lợng chạy
dao S
z
(mm/răng)
9phmV /5,20=
-Công suất:Tra bảng 5-88 STCNCTM 2 cho công suất khi khoan thép
bằng mũi khoan thép gió.
mmMPa
b
900
Đờng kính mũi khoan:3mm
Lợng chạy dao:0,11mm/vg
phmV /5,20=
kWN
e
8,0=
Nguyên công 4 : Tiện thô bề mặt làm việc .
Do tiện bằng chống tâm hai đầu nên phải dùng tốc để truyền mômen xoắn
cho chi tiết.Nh vậy, ta chỉ có thể tiện từng đầu một và phải chuyển tốc để tiện
đầu kia để gia công đầu còn lại.
1.Định vị: Dùng hai mũi tâm chống vào hai lỗ tâm đã có ở nguyên
công trớc.Hai lỗ tâm đợc dùng làm chuẩn tinh trong suốt quá trình tiện.Hai
mũi tâm định vị 4 bậc tự do.
2. Kẹp chặt : Kẹp chặt luôn bằng hai mũi tâm.
3.Chọn máy: Máy tiện vạn năng 1K62.
Tính năng kĩ thuật 1K62
Đờng kính gia công lớn nhất 400
Đờng kính gia công lớn nhất dới bàn dao 220
Đờng kính gia công lớn nhất lỗ trục chính,mm 45
60=
0
60=
l R
16 10 100 4,5 4 8 0,5
-Dùng dao tiện rãnh thân cong có gắn mảnh hợp kim cứng, có
kích thớc sau ( Tra theo bảng 4-8 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1):
H B L m a r
16 12 100 5 12 1,0
5.L ợng d gia công: Theo bảng 3-120 Sổ tay CNCTM 1
Chọn lợng d
mm8,0=
6.Chế độ cắt:
-Lợng chạy dao( tiện thô):Bảng 5-60 STCNCTM 2
Dao tiện gắn hợp kim cứng
Chiều sâu cắt:Tới 3 mm
Đờng kính chi tiết:10mm
Kích thớc:16x12
Lợng chạy dao:S=0,3..0,4 mm/vg
-Tốc độ cắt:Khi tiện ngoài, tra bảng 5-64 STCNCTM 2
MPa
b
750=
Chiều sâu cắt:t=1,4mm
Lợng chạy dao:0,4 mm/vg
Số vòng quay trục chính,vg/ph 12-3000
Lợng chạy dao dọc và ngang(mm/vg) - Dọc
-Ngang
Chạy dao nhanh(m/ph) -Dọc
-Ngang
0,07-4,16
0,035-2,08
3,4
1,7
Công suất động cơ chính (kW) 10
Công suất động cơ chạy nhanh (kW) 1
Kích thớc máy -Rộng
-Cao
-Dài
1140
1350
2760
Trọng lợng máy (kG) 2505
124.Chọn dao: Dùng dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng,
có kích thớc sau ( Tra theo bảng 4-5 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1):
h b L
n
n
1
0
60=
MPa
b
970..580=
Chiều sâu cắt:0,5 mm
Lợng chạy dao:0,3 mm/vg
Tốc độ cắt:V=330m/ph
kWN
e
9,4=
Nguyên công 6: Phay mặt phẳng để khoan lỗ
4
1.Sơ đồ định vị: Nguyên công này là phay mặt phẳng để khoan lỗ 4
trên mặt trụ nên ta chỉ cần định vị 4 bậc tự do bằng một khối V dài,hai bậc tự
do còn lại không cần định vị là bậc xoay và tịnh tiến dọc trục.
2.Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vit và kẹp từ trên xuống.
133.Chọn máy: Máy đợc chọn là máy phay nằm vạn năng 6H82.
Thông số kỹ thuật 6H82
Mặt làm việc của bàn máy,mm 320x1250
Công suất động cơ(kW),hiệu suất
75,0=
7
Số vòng/phút của trục chính 30;37,5 .
Lợng chạy dao dọc và ngang mm/phút 19;23,5;30 .
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép (kG) 2000
Trung bình
Lợng chạy dao răng S
Z
,mm/răng
0,08
ữ
0,1
-Tốc độ cắt:
Bảng 5-179
T(ph)
Z
D
B(mm) T(mm) Lợng chạy
dao S
z
(mm/răng)
14120
80
110
10..26 15
0,2
Tốc độ cắt
(m/ph)
245
Bảng 5-180:Công suất khi phay mặt phẳng thép bằng dao phay đĩa gắn mảnh
hợp kim cứng.
MPa
m
= 2,8 kW
4.Chọn dao: Chọn mũi khoan bằng hợp kim cứng loại xoắn vít đuôi
trụ dùng cho vật liệu khó gia công , loại ngắn.Các kích thớc đợc tra theo bảng
4-40 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
Tên
mũi khoan
Đờng kính
(mm)
Chiều dài
L(mm)
Chiều dài phần làm việc
l(mm)
153
ữ
10
9045 ữ 4516 ữ
5.L ợng d gia công: Khoan lỗ đặc.
6.Chế độ cắt:
-Lợng chạy dao:Bảng 5-87 STCNCTM 2
D=4mm;
mmMPa
b
800
;
Nhóm chạy dao:1
163.Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn
nhất khi khoan thép có độ bền trung bình
max
= 25mm. Công suất của máy
N
m
= 2,8 kW
4.Chọn dao: Chọn mũi khoan bằng hợp kim cứng loại xoắn vít đuôi
trụ dùng cho vật liệu khó gia công , loại ngắn.Các kích thớc đợc tra theo bảng
4-40 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
Tên
mũi khoan
Đờng kính
(mm)
Chiều dài
L(mm)
Chiều dài phần làm việc
l(mm)
3
ữ
10
9045 ữ 4516 ữ
5.L ợng d gia công:
6.Chế độ cắt: -Lợng chạy dao:Bảng 5-87 STCNCTM 2
D=5mm;
mmMPa
b