Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ
s ph¹m kü thuËt hng yªn
®¹i häc
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Giáo Viên Hướng dẫn : Phan Công Trình
Sinh viên thực hiện : Phạm Thị An
Lớp : CTK34L
Khóa học : 2004- 2006
Tháng 1 năm 2006
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 1
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
1
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Giáo viên hướng dẫn :
triển đó.
Hiện nay em là một sinh viên đang theo học chuyên nghành cơ khí chế tạo trong
trường. được nhà trường trang bị kiến thức về mặt lí luận và kỹ thuật cơ sở đặc biệt
là tay nghề.Để sau này em có thể ứng dụng kiến thức đã học góp phần bé nhỏ vào
công cuộc xây dựng và phát triển nghành công nghệ nước nhà.
Thời gian này em được nhà trường giao cho đè tài đồ án môn học :Thiết kế quy
trình công nghệ gia công chi tiết Trục .Em đã cố gắng vận dụng hết khả năng kinh
nghiệm cuả mình và kiến thức đã học tại trường để hoàn thành đề tài này.
Sau khi nhận được đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn, các thầy
cô trong khoa cùng với sự cố gắng lỗ lực của bản thân. Em đã làm việc một cách
nghiêm túc, cùng với sự tìm tòi nghiên cứu tài liệu và sự đóng góp ý kiến của bạn
bè đồng nghiệp đến nay đề tài của em đã được hoàn thành.
Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai sót do trình độ cũng như kinh
nghiệm còn hạn chế. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo và giúp đỡ của thầy cô và bạn
bè đồng nghiệp để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo và bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành đề
tài này.
Hưng Yên, Ngày7 tháng 1 năm 2004
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 3
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
3
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
Sinh viên:
Phạm Thị An
NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN.
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật .
6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2.
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật .
7 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 3.
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật .
8 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy:
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch .
9 chế độ cắt gia công cơ khí
Nhà xuất bản Đà nẵng
10 Dung sai và chuỗi kích thước trong thiết kế .
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật .
11 Tính và thiết kế đồ gá :
Đặng Vũ Giao .
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 5
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
5
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
12 Sổ tay và Atlas đồ gá .
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch .
PHẦN I
PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
- Chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy.
Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài, mặt này thường dùng
để lắp ghép
- Với chi tiết trục T2 bề mặt làm việc chủ yếu là ∅50
+0,03
cần gia công đạt cấp độ
bóng ∇8( Ra=0,63; Rz=3,2), vì vậy phải qua nguyên công mài và cần được gia
công chính xác để lắp ghép
bóng chủ yếu là∇3 ( Ra=20; Rz=80) nên ta có thể gia công bằng dao tiện thường
- kích thước đường kính giảm dần về 2 phía đầu trục
- kết cấu của trục đơn giản nên không cần gia công trên các máy chép hình thủy
lực
- Ta có tỷ lệ l/d = 260/65 =4 nên trục là trục cứng vững
- đường kính ∅65 là lớn nhất
- vai trục ∅60 được gia công chính xác và đòi hỏi phải vuông góc với mặt đầu
- Kích thước ∅50 được gia công chính xác và được mài đạt cấp độ bóng ∇8
( Ra =0,63 ;Rz = 3,2 )
- Trên trục được gia công ren M48×1,5 để bắt đai ốc định vị ổ lăn lắp trên đường
kính ∅50
- Khi gia công trục T2 cần khoan 2 lỗ tâm 2 đầu để chống tâm khi gia công
*********
PHẦN I I I
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Trong chế tạo máy người ta phân biệt ra ba dạng sản xuất :
- Sản xuất đơn chiếc
- Sản xuất hàng loạt (loạt lớn, loạt vừa,loạt nhỏ)
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 7
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
7
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
- Sản xuất hàng khối.
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào
nhiềuyếutốkhác nhau.
Để đảm bảo được sản lượng hàng năm của đề tài được giao thì ta phải xác
định được dạng sản xuất. Bởi vì đó chính là cơ sở để ta thiết kế quy trình công nghệ
và đồ gá cùng các trang thiết bị phù hợp nhằm giảm giá thành sản xuất mà vẫn đảm
bảo số lượng và chất lượng sản phẩm. Ví dụ ta không thể dùng dồ gá vạn năng cho
α
- Là số phần trăm chi tiết phế phẩm thường có
α
= 3- 6 % lấy
α
=5%
Thay vào công thức ta có N =60000.1 . (1+
100
65 +
) = 6.660
Theo số liệu ban đầu của đề tài thì lượng hàng sản xuất hàng năm N=6660(chi
tiết/năm).
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 8
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
8
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
Sau khi biết sản lượng của chi tiết hằng năm ta phải xác định trọng lượng của
chi tiết:
2.Tính trọng lượng của chi tiết:
. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức sau
•1=V. γ(kg)
ở đây : •1 - trọng lượng chi tiết (kg)
V- Thể tích của chi tiết (dm
3
)
γ -Trọng lượng riêng của vật liệu.Vật liệu của chi tiết chọn là Thép 45 .
Ta có: γ=7,852 (kg/dm3).
Để tính thể tích ta chia chi tiết ra làm nhiều khối khác nhau(hv).
Ta có, thể tích của chi tiết là:
V8=3,14.(44/2)
2
.2= 3.039,52 mm
3
V9=3,14.(48/2)
2
.33 = 59.685,12 mm
3
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 9
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
9
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
V10=3,14.(40/2)
2
.36-2.3690 = 37.836 mm
3
V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10≈440.000 mm
3
≈0,44dm
3
Như vậy trọng lượng của chi tiết •1=V. γ≈0,44.7,852≈3,45 kg
Ta có bảng 2: Bảng xác định dạng sản xuất:
DẠNG SẢN XUẤT
•1 trọng lượng
> 200 Kg
(4 ữ 200) Kg
< 4 Kg
Sản lượng hàng năm trong chi tiết .
Đơn chiếc < 5 < 10 < 100
Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, loại vật liệu, điều kiện sản
xuất cụ thể của xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương án chế tạo phôi, xác định
lượng dư, kích thước và dung sai của phôi. Nhưng khi chọn phải chú ý sao cho hình
dáng của phôi gần giống hình dánh của chi tiết. Có nhiều phương án tạo phôi như
sau:
Như vậy theo các phương án trên thì Trục T2 nên dùng phương pháp dập là hợp lí
nhất
a. Phôi cán
Cho cơ tính tốt, bề mặt đồng đều, thép cán có hình dạng, kích thước, tiết diện
ngang và chiều dài theo tiêu chuẩn, độ chính xác cao, thành phần hoá học tương đối
ổn định
Sử dụng phôi cắt từ thép cán cho hệ số sử dụng vật liệu thấp , do đó thường chỉ
dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc dùng trong sản xuất hàng loạt với điều kiện
hình dạng , kích thước tiết diện ngang của phôi gần giống với tiết diện ngang của
chi tiết
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 11
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
11
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
b.Phôi đúc
- phương pháp đúc trong khuôn cát
+Đúc được các loại vật liệu kim loại khác nhau , có khối lượng từ vài chục gam
đến vài trục tấn . Đúc được các chi tiết có hình dáng phức tạp mà các phương pháp
khác khó hoặc không thể gia công được . Tính chất sản xuất linh hoạt , thích hợp
với các dạng sản xuất . Đầu tư ban đầu thấp.Dễ cơ khí hoá và tự động hoá .
+ Nhưng độ chính xác vật đúc không cao dẫn tới lượng dư gia công lớn , hệ số sử
dụng vật liệu K nhỏ . Chất lượng phôi đúc thấp , thường có rỗ khí , rỗ xỉ , chất
lượng bề mặt vật đúc thấp
- Đúc trong khuôn kim loại
=
ct
p
K
K
=
45,3
25,7
=2,1
Trong đó : +K
p
-là khối lượng phôi
+K
ct
-là khối lượng chi tiết
- Nếu sử dụng phôi dập : Hệ số sử dụng phôi dập K :
K
dập
=
ct
p
K
K
=
45,3
4,4
=1,3
Trong đó : +K
p
-là khối lượng phôi
hình dáng hình học của phôi lớn do tính in dập khi gia công .Để đạt yêu cầu của chi
tiết cần phải cắt nhiều lần và bằng nhiều dao, kéo dài thời gian gia công, chi phí sản
xuất lớn.
Do đó, để khắc phục thì ta phải gia công chuẩn lại phôi
- Gia công chuẩn lại phôi thường là: Làm sạch phôi, nắn thẳng phôi, gia
công bóc vỏ, khoan chống tâm
- Tuỳ theo dạng phôi yêu cầu mà ta dùng nguyên công chuẩn bị phôi
thích hợp nhất.
Căn cứ vào yêu cầu nói trên kết hợp với việc xem xét điều kiện trang bị, hình thức
sản xuất của chi tiết, phương pháp tạo phôi, dạng sản xuất cho chi tiết ta chọn
phương án chuẩn bị phôi như sau:
+ Làm sạch bề mặt bằng chổi sắt
+ Làm sạch ba via bằng dũa
+ Đối với 2 mặt đầu của trục cần khoan 2 lỗ tâm để làm chuẩn định vị . Công
việc này được thực hiện theo các phương pháp sau :
Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thường phay 2 mặt đầu của trục, sau đó
lấy dấu rồi khoan tâm theo dấu . Cũng có thể gá trục lên mâm cặp , tiện mặt
đầu , khoan tâm , sau đó đổi đầu để gia công phía còn lại.
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối , việc khoả mặt đầu và khoan lỗ
tâm được thực hiện theo một trong ba cách sau :
a.Phay mặt đầu trên máy phay có tang quay , sau đó khoan lỗ tâm trên
máy khoan hai phía
b.Phay mặt đầu trên máy phay nằm ngang và gia công lỗ tâm trên máy
phay chuyên dùng
Theo hai cách trên thì việc khoả mặt đầu và khoan tâm được chia làm hai
nguyên công
c. cách thứ ba là trên một nguyên công đồng thời phay mặt đầu và khoan
lỗ tâm ở cả hai phía trên máy phay chuyên dùng .Cách này dùng trong
sản xúât hàng loạt lớn và hàng khối
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 14
a) Phương án 1:
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 15
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
15
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
- Nguyên công 1: Gia công mặt trụ ∅40,vát mép 2
×
45
0
- Nguyên công 2: Gia công mặt trụ∅65, ∅60, ∅50, ∅48, ∅40,
vát mép 2
×
45
0
Và cắt 2rãnh
- Nguyên công 3: Gia công ren M48
×
1,5
- Nguyên công 4: Gia công2 mặt phẳng
- Nguyên công 5: Gia công2 mặt phẳng
- Nguyên công 6: Gia công lỗ ∅13,6
- Nguyên công 7: Nhiệt luyện
- Nguyên công 8: Gia công mặt trụ ∅50
- Nguyên công 9: Kiểm tra
b) Phương án 2
- Nguyên công 1:Gia công mặt trụ∅40, vát mép 2
×
45
0
+> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động
+> Chọn máy : Máy tiện 1K62
+> Chọn dao : + Dao vai mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10
+ Dao xén mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10
+> Bước gia công:
Bước 1: tiện mặt trụ ∅40, l=46(mm)
Bước 2: vát mép 2
×
45
0
+> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 17
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
17
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
Nguyên công 2: Gia công mặt trụ: ∅65, ∅60, ∅50, ∅48, ∅40,
vát mép 2
×
45
0
Và cắt 2rãnh
+>Sơ đồ định vị:
+> Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do
Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do
+> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động
+> Chọn máy : Máy tiện 1K62
+> Chọn dao : + Dao vai mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10
+ Dao xén mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10
+> Chọn dao : + Dao tiện ren làm bằng thép gió P18
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 19
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
19
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
+> Bước gia công:
Bước 1: tiện ren M48
×
1,5, l=33(mm)
+> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp, dưỡng,Pan me hoặc calípvòng
Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên trên mặt trụ ∅40
+>Sơ đồ định vị:
+> Định vị : Dùng khối V dài khống chế 4 bậc tự do
+> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu ren
+> Chọn máy : Máy phay UF222
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 20
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
20
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
+> Chọn dao : Dao phay đĩa ba mặt cắt làm bằng thép gió P18
+> Bước gia công: Phay 1lần đạt L=26(mm),l=36(mm)
+> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me
Nguyên công 5: Phay 2 mặt bên trên mặt trụ ∅40
+>Sơ đồ định vị:
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 21
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
21
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
Nguyên công 7: Gia công mặt trụ ∅50
+>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do
Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do
+> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động
+> Chọn máy : Máy 3A110
+> Chọn dao : + Đá mài el-bo
+> Bước gia công:
Bước 1: Mài thô mặt trụ đạt∅50,1; l=36(mm)
Bước 2: Mài tinh mặt trụ đạt ∅50; l=36(mm)
Bước 3: Mài thô mặt trụ đạt∅50,1; l=38(mm)
Giáo viên hướng dẫn: Phan Công Trình Trang 24
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị An
24
Trường Đại học SPKT Hưng yên
Khoa cơ khí Đồ án Môn Học
Bước 4: Mài tinh mặt trụ đạt ∅50; l=38(mm)
+> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so
*********
PHẦN VI
TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC
BỀ MẶT CÒN LẠI
Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết là công việc 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 lý sẽ gâyảnh hưởng cho công việc sau này, ảnh hưởng tới kinh tế cho
nhiều mặt ,là cơ sở cho việc tính toán chế độ cắt .
25