TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN CễNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Giáo viên hướng dấn: Luyện Duy Tuấn
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Thọ
Lớp : CTK4
NHIỆM VỤ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên sinh viên:
Lớp: Khoa: Chuyên ngành:
I. Đầu đề thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi
tiết
II. Các số liệu ban đầu:
Sản lượng hàng năm:
Điều kiện sản xuất: Tự chọn.
III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
3. Xác định dạng sản xuất.
4. Chọn phương pháp chế tạo phôi.
5. Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp
chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao, của
chi tiết).
6. Tính lương dư cho một bề mặt(do giáo viên hướng dẫn chỉ định) và
Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác
7 ÷ 10.
Độ chính xác về hình dáng hình học của các trục nằm trong
giới hạn 0,25 ÷ 0,5 dung sai đường kính cổ trục.
Đảm bảo dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 ÷
0,2 mm.
Độ đảo các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0,01 ÷ 0,03 mm.
Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt R
a
= 1,25 ÷ 1,16; của R
z
= 40 ÷ 20 và bề mặt không lắp ghép R
z
= 80 ÷ 40.
Hai bề mặt lắp ghép ổ bi là bề mặt làm việc chính của trục vì vậy:
Giữa hai bề mặt lắp ghép ổ bi cần đảm bảo độ đồng tâm.
Ngoài ra, lỗ lắp chốt treo cần đảm bảo độ vuông góc với đường
tâm và độ giao nhau với đường tâm để đảm bảo khi quạt làm việc
được ổn định.
Vật liệu làm trục là thép cacbon như: C35, C40, C45.
Với trục bậc có đường kính chênh nhau không lớn lắm nên chọn
phôi là phôi cán.
Bảng thành phần hoá học của thép 45:
C Mn Si S P Ni Cr
3:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
3
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
Trong đó:
N: số chi tiết được sản xuất trong một năm.
N
1
: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm.
4:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
4
4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
m: số chi tiết trong một sản phẩm.
β: số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ.
Theo đề bài có:
N
1
= 1950
sản phẩm
/
1 năm
.
m = 1.
β = 6 %.
⇒ N = 10000.1.(1 + 0,06) = 2067
sản phẩm
/
1 năm
.
(TKĐACNCTM) với:
Q
1
= 3,49 kG.
N = 2067
sản phẩm
/
1 năm
.
⇒ Dạng sản xuất là hàng loạt vừa.
IV. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
5:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
5
5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
Chi tiết dạng trục, sản xuất hàng loạt vừa, phôi ban đầu có dạng
trục trơn nên em chọn phôi thép cán tròn để chế tạo chi tiết.
Có thể chế tạo phôi bằng phương pháp rèn tự do nhưng loại này
chỉ thích hợp cho sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ không thích hợp với
sản xuất hàng loạt vừa.
Cũng có thể chế tạo phôi bằng phương pháp đúc nhưng chỉ thích
hợp cho những chi tiết có khối lượng tương đối lớn không thích hợp
cho trường hợp này.
V. LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG.
1. Thứ tự các nguyên công.
Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm.
Nguyên công 2: Tiện thô và tinh một bên vai trục.
Nguyên công 3:
A
3
A
2
B
2
B
1
A
1
W
n n
x
y
z
o
x
117
Định vị:
7:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
7
7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn, hạn chế 4 bậc tự
do là: ox. oz,
»
»
2
, bàn máy chuyển
động một đoạn A
3
đến vị trí tháo chi tiết và gá đặt chi tiết mới.
Chọn dao:
8:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
8
8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
Phay mặt đầu: hai dao phay trụ gắn mảnh hợp kim cứng BK8
với đường kính D=60 mm.
Khoan tâm: mũi khoan tâm chuyên dùng bằng thép gió P18.
b. Nguyên công 2: Tiện thô và tinh một bên vai trục.
n
S
n
x
1
x
3
S
d
x
2
S
n
x
9
9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
c. Nguyên công 3: Tiện thô, tiện tinh bên vai trục còn lại và
tiện tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi.
n
x
3
S
d
x
o
z
y
x
3
S
d
x
2
S
n
x
1
S
d
Định vị:
Chi tiết được định vị trên hai mũi tâm.
Mũi tâm cố định chế 3 bậc tự do là: ox, oy, oz.
tâm và một mũi chống tâm.
Chọn máy:
Chọn máy tiện vạn năng T620.
Chọn dao:
11:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
11
11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
Dao lăn nhám gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
e. Nguyên công 5: Khoan lỗ chốt
Φ
6.
M
k
W
P
o
z
x
y
o
Định vị:
Chi tiết được định vị trên một khối V dài và một chốt tỳ.
Một khối V dài hạn chế 4 bậc tự do là: ox, oz,
»
»
.
Hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do là: ox, oz,
»
»
.
Chốt côn hạn chế một bậc tự do là:
»
.
Mặt bên của khối V hạn chế bậc tự do còn lại.
Kẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt. Có phương,
chiều và điểm đặt như trên hình vẽ.
13:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
13
13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
Chọn máy:
Chọn máy khoan đứng 2H125.
Chọn dao:
Mũi khoan ruột gà đuôi trụ ngắn bằng thép gió P18.
g. Nguyên công 7: Mài tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi.
z
x
y
o
n
n
Định vị, kẹp chặt:
Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự
định tâm.
Chọn máy:
Chọn máy tiện vạn năng T620.
Chọn dao:
Mũi khoan ruột gà đuôi trụ ngắn gắn mảnh hợp kim cứng
BK8.
i. Nguyên công 9: Kiểm tra độ đồng tâm giữa hai mặt trụ lắp ổ
bi.
B
theo B
15:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
15
15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
Định vị, kẹp chặt:
Chi tiết được định vị trên một mũi tâm và kẹp chặt trên mâm
cặp 3 chấu tự định tâm.
Chi tiết được kiểm tra ngay trên máy tiện sau nguyên công 8.
VI. TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT.
1. Nguyên công 1.
Phay mặt đầu:
Theo bảng 1.61 sách sổ tay gia công cơ với chiều dài chi tiết là
117mm ⇒ lượng dư gia công cơ của một mặt là 1mm.
2. Nguyên công 2.
Theo bảng 4-1 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy.
Với đường kính 19mm thì lượng dư chọn được khi:
Bước tiến dao tra theo bảng 2.33 sách sổ tay gia công cơ được:
S = 0,2
mm
/
vg
.
Vận tốc tính theo công thức sau:
! "
=
.
Theo bảng 2.34 sách sổ tay gia công cơ có:
C
v
= 7; q
v
= 0,4; X
v
= 0; Y
v
σ
=
÷
σ
b
= 75
.
Tra bảng 2.10 sách sổ tay gia công cơ được:
C
m
= 1; n
v
= 0,9.
Thay số được:
K
mv
= 1.
K
uv
: hệ số vật liệu tính đến vật liệu dụng cụ cắt tra theo bảng
2.14 sách sổ tay gia công cơ; K
uv
= 0,3.
K
.D
qm
.S
Ym
.K
mp
(kG.m).
P
0
= C
p
.D
qp
.S
Yp
.K
p
(kG).
Theo bảng 2.37:
18:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
18
18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
C
m
= 0,0345; q
m
= 2; Y = 0,8; C
= = =
÷
Thay số vào công thức tính mômen và lực dọc trục được:
%
' % ( (
) (%% %(
= = =
= =
VIII. TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI.
1. Nguyên công 1.
Chiều sâu cắt:
Cắt một lần với chiều sâu cắt một mặt là 1mm.
Lượng chạy dao:
Tra theo bảng 2.83 sách sổ tay gia công cơ được:
S
r
= 0,1
mm
/
răng
(với độ cứng là 241HB).
Vận tốc cắt:
Tốc độ cắt tra theo bảng 2.90 với dao phay hợp kim cứng, S
r
= 0,1
L
c
: chiều dài cắt.
F: diện tích bề mặt cần phay.
⇒ K
1
= 1.
Theo bảng 2.91 và 2.91b có: K
2
= 0,75; K
3
= 0,8.
⇒ Vận tốc cắt tính toán:
v
tt
= v
b
.K
1
.K
2
.K
3
= 320.1.0,75.0,8 = 192
m
/
phút
.
⇒ Số vòng quay tính toán:
!
= 2mm.
y
vr
: khoảng thoát của dao (mm).
y
vr
= 0.
L
ct
: chiều dài gia công của chi tiết.
20:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
20
20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
⇒ L = 96,5 + 40 + 16 = 154,5mm.
Bước tiến dao:
Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có S
b
= S
t
= 0,6
mm
/
vòng
.
Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:
Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có:
v
3
= 1.
⇒ v = 30.0,65 = 19,5
m
/
ph
.
Tốc độ quay của trục:
&
/
#
/
π π
= = ≅
⇒ Chọn n của máy ở cấp tốc độ 3.
Tính lại vận tốc cắt:
#
(
π
= ≅
.
Tính lực cắt:
Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi:
t = 2mm ⇒ P
zb
= 270 kG.
= 1,1.
Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là:
t = 2mm ⇒ P
z
= 270.1,15.1,1 = 342 kG.
t = 1,5mm ⇒ P
z
= 340.1,15.1,1 = 253 kG.
Tính công suất theo công thức:
*
)
0
(
=
Vậy công suất ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là:
t = 2mm ⇒ N
c
= 0,9 kW.
t = 1,5mm ⇒ N
c
= 0,68 kW.
b. Chế độ cắt khi tiện tinh.
Tính chiều dài cắt theo công thức:
L = L
c
+ y
c
+ y
vr
b
= S
t
= 0,6
mm
/
vòng
.
Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:
Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có:
v
b
= 37
m
/
ph
.
⇒ v= v
b
.K
1
.K
2
.K
3
.
Trong đó:
K
1
, K
#
π
= ≅
.
Tính lực cắt:
Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi:
t = 1,25mm ⇒ P
zb
= 135 kG.
23:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
23
23
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
t = 1 mm ⇒ P
zb
= 135 kG.
Tính lực cắt theo công thức;
P
z
= P
zb
.K
p1
.K
p2
.
t = 1mm ⇒ N
c
= 0,7 kW.
3. Nguyên công 3.
a. Chế độ cắt khi tiện thô.
Tính chiều dài cắt theo công thức:
L = L
c
+ y
c
+ y
vr
.
Trong đó:
y
c
: chiều dài vào cắt (mm).
Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với:
t = 1,5mm ⇒ y
c
= 2mm.
y
vr
: khoảng thoát của dao (mm).
24:Sinh Viên :Nguyễn Văn Thọ
Lớp :CTK4
24
24
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY
KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4
.K
2
.K
3
.
Trong đó:
K
1
, K
2
, K
3
: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt.
Theo bảng 2-68 sách sổ tay gia công cơ ⇒ K
1
= 0,65.
Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ ⇒ K
2
= 1.
Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ ⇒ K
3
= 1.
⇒ v = 30.0,65 = 19,5
m
/
ph
.
Tốc độ quay của trục:
&