đồ án công nghệ chế tạo máy gia công chi tiết trục (có full bản vẽ)file gồm thuyết minh + bản vẽ các nguyên công Chi tiết trục thường được dùng để truyền mô men xoắn giữa hai trục song songhoặc vuông góc hoặc tạo với nhau một góc nhờ truyền động cơ khí giữa các cặp bánhrăng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma sát... Trong quá trình làmviệc trục dễ bị biến dạng do tác dụng của tải trọng và điều kiện làm việc.
Phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất
Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
1.1.1 Phân tích chức năng làm việc của trục
Trục là thành phần quan trọng trong ngành chế tạo máy, thường được sử dụng rộng rãi Các bề mặt cơ bản của trục cần được gia công chính xác, đặc biệt là các mặt tròn xoay, nhằm đảm bảo khả năng lắp ghép hiệu quả với các chi tiết khác.
Trục thường được sử dụng để truyền mô men xoắn giữa hai trục song song hoặc vuông góc thông qua các cơ cấu truyền động như bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp, hoặc truyền động đai ma sát Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, trục có thể bị biến dạng do tác động của tải trọng và các điều kiện làm việc khác nhau.
Trong đồ án này, trục được thiết kế để truyền chuyển động giữa hai cặp bánh côn Chuyển động này sau đó được truyền đến bộ truyền đai hoặc bộ truyền xích thông qua trục Trên trục có các vị trí cổ trục để lắp ổ lăn, cùng với các vị trí rãnh then để lắp bánh răng và các bộ truyền khác.
1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
- Vật liệu làm chi tiết là thép C45 theo tiêu chuẩn TCVN 1766-75 :
Hàm lượng của các nguyên tố %
Mác thép Độ bền kéo σb Giới hạn cắt σc Độ giãn dài độ cứng HRC
+ có khả năng chống bào mòn, chống oxy hóa tốt và chịu được tải trọng cao + tính đàn hồi tốt
+ độ bền kéo cao giúp nhiệt luyện tốt
- Các cổ trục để lắp ổ lăn cần đạt cấp chính xác 7, độ nhẵn bề mặt đạt cấp 7 (Ra = 1.25 μm), độ côn và độ ô van bằng 0,25 ÷ 0,5 dung sai đường kính
- Độ không đồng tâm giữa bề mặt cổ trục lắp ghép với ổ lăn 0,02 mm
- Độ không đồng tâm giữa các cổ trục với đường tâm chung của trục cho phép trong giới hạn 0,02
- Bề mặt không làm việc của trục được gia công chính xác cấp 7, độ nhẵn bề mặt đạt cấp 4 ÷ 6
- Bề mặt rãnh then yêu cầu đạt độ chính xác cấp 3, độ nhẵn bề mặt cấp 5
- Độ không song song của các rãnh then với đường tâm trục nhỏ hơn 0,01 mm /0,1 mm chiều dài
- Dung sai chiều dài của các bậc trục trong khoảng 0,1 ÷ 0,2 mm
- Độ cứng, thấm tôi bề mặt cần đạt yêu cầu
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
- Trục có đường kính tăng dần từ 2 phía vào giữa trục
- Chi tiết không có ren nhưng có các rãnh then kín
- Bề mặt cơ bản cần gia công của chi tiết là mặt tròn xoay
- Trục có thể sử dụng dao tiện thường để gia công
Khi thiết kế trục, cần chú ý đến các yếu tố tác động như momen uốn, ứng suất mỏi và sự mài mòn, vì những yếu tố này có thể gây hư hại bề mặt làm việc Do đó, việc đảm bảo độ bền kỹ thuật cho trục là rất quan trọng để nâng cao hiệu suất làm việc và kéo dài tuổi thọ sản phẩm.
Chi tiết có chiều dài lớn thường gây ra nhiều khó khăn trong quá trình gia công Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật trong bản vẽ, bao gồm dung sai kích thước, độ nhắm và độ đảo hướng kính.
Xác định dạng sản xuất
Dạng sản xuất là khái niệm tổng hợp quan trọng, giúp chế tạo sản phẩm đạt tiêu chuẩn kinh tế và kỹ thuật Để xác định hợp lý các biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất, cần xem xét các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất.
+ Tinh ổn định của chi tiết
+ Tính lắp của quá trình sản xuất
+ Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất
- Sản lượng hàng năm của chi tiết:
+N: Số chi tiết sản xuất trong một năm
+𝑁 1 : Số chi tiết trong một năm N@00 chi tiết
+m: Số chi tiết trong một sản phẩm: m=1
+𝛽: Số tiết được chế tạo dự chữ ( =5% ÷ 7%)
+𝛼: Số phế phẩm chủ yếu trong các xưởng đúc, rèn (=3%÷6%)
Thay vào công thức ta có
100) D40 chi tiết Trọng lượng của chi tiết:
+Q là trọng lượng của chi tiết (Kg)
+ V là thể tích chi tiết (dm 3 )
+ là trọng lượng riêng của vật liệu làm chi tiết ( Kg/dm 3 ) = 7.852 Kg/dm 3
Ta có thể tính nhanh thể tích của chi tiết bằng thể tích của các bậc trụ thành phần cộng lại
Thay vào công thức ta có:
Q = 0,754775.7,852 = 5.92 (Kg) Đây là sản xuất loạt lớn
Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi
Xác định phương pháp chế tạo phôi
Mục đích : Đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết Vật liệu chế tạo chi tiết là C45
Chọn phương pháp gia công áp lực để chế tạo phôi
Chọn phương pháp dập trong khuôn kín giúp tạo ra phôi có độ chính xác cao, từ đó tiết kiệm vật liệu và giảm chi phí gia công cắt gọt, đồng thời nâng cao cơ tính của phôi.
Tính giá thành phôi
Giá thành 1kg phôi (Sp) được xác định theo công thức sau :
K1 – hệ số phụ thuộc vào độ chính xác phôi K1=1
K2 – hệ số phụ thuộc vào vật liệu phôi K2=1,21
K3 – hệ số phụ thuộc vào độ phức tạp của phôi K3= 1
K4 – hệ số phụ thuộc vào khối lượng của phôi K4= 0,9
K5 – hệ số phụ thuộc vào sản lượng phôi K5= 0,83
S – giá thành 1 kg phế phẩm 5000 đồng
Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi
Chi tiết được chế tạo bằng thép C45, được dập trọng khuôn kín, mặt phân khuôn là mặt phẳng ngang ở giữa chi tiết
Dựa vào bảng 3.17 – sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, lượng dư gia có trên tất cả các bề mặt gia công:
+ các bề mặt nằm ngang : +2,5 mm
+ các bề mặt nằm dọc : +2,5 mm
Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết
Xác định đường lối công nghệ
Dựa vào kết quả đã tính ở chương 1 ta thấy đây là sản xuất loạt lớn
Trong sản xuất loạt lớn, quy trình công nghệ tuân theo nguyên tắc phân tán nguyên công, chia nhỏ các nguyên công đơn giản có thời gian giống nhau hoặc là bội số của nhịp sản xuất Mỗi máy sẽ thực hiện một nguyên công cụ thể, và đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dụng, giúp tối ưu hóa hiệu suất sản xuất.
Chọn phương pháp gia công
Để gia công các bề mặt trụ ngoài của chi tiết, vật liệu thép C45 với độ cứng HB từ 230 đến 300 sẽ được xử lý Độ nhám yêu cầu đạt cấp 7 và dung sai cũng cần đạt cấp 7 Do đó, phương pháp gia công cuối cùng được lựa chọn là mài tinh cho các bậc trục và phay tinh cho các rãnh then.
Lập tiến trình công nghệ
Thứ tự nguyên công được trình bày trong bảng sau:
2 Khỏa mặt, khoan tâm 2 đầu
3 Tiện thô 1 đoạn để tạo chuẩn
4 Tiện thụ cỏc bề mặt ỉ45 ỉ50 ỉ60
5 Đảo đầu để tiện thụ cỏc bề mặt ỉ45 ỉ50 ỉ55
6 Tiện tinh cỏc bề mặt ỉ45 ỉ50 ỉ60
7 Tiện tinh cỏc bề mặt ỉ45 ỉ50 ỉ55
8 Phay thô, tinh các rãnh then
10 Mài đoạn trục lắp ổ lăn
11 Mài đoạn trục lắp bánh răng
Thiết kế nguyên công
Nguyên công 1: chế tạo phôi
Phôi được sản xuất qua phương pháp dập nóng trong khuôn hở, với mặt phân khuôn phẳng, giúp việc đặt phôi vào lòng khuôn trở nên dễ dàng và thuận tiện cho việc lấy sản phẩm sau khi dập.
Sử dụng máy dập trục khuỷu Lượng dư phôi đã xác định ở trên Độ nghiêng của thành khuôn lấy bằng 5 độ ( tra bảng 10.1 –công nghệ chế tạo phôi)
Yêu cầu kỹ thuật của phôi:
- Phôi không bị nứt, rõ cong vênh quá phạm vi cho phép
- Phôi không bị sai lệch về hình dáng hình học quá phạm vi cho phép
Phôi cần phải có đủ lượng dư để các nguyên công gia công cơ sau có thể loại bỏ hoàn toàn các vết do nguyên công trước để lại.
- Sau khi đắp xong phải cho nguội dần để đảm bảo cơ tính của phôi
Sau khi chế tạo, cần làm sạch các bề mặt, loại bỏ bavia để đạt hiệu quả cao cho các lần gia công tiếp theo
Nguyên công 2: Khỏa mặt đầu, khoan tâm
Mục đích: đây là nguyên công tạo ra chuẩn cho các nguyên công tiếp Gồm khỏa mặt đầu vào khoan tâm
- Chi tiếi được định vị 5 bậc tự do
- Chọn dao : dao phay mặt đầu hợp kim cứng T5K6, đường kính d0mm, số răng 10, bề rộng 39 (tra bảng 4.94 sổ tay chế tạo máy tập 1)
Máy có tốc độ trục chính tối đa đạt 900 vg/ph và tốc độ khoan tối đa lên đến 15,000 vg/ph Lỗ côn lắp đầu phay là NT40/BT40, với đường kính ổ đỡ trục chính 90 mm Hành trình chiều dài cắt trục X là 130x400 mm, trong khi hành trình trục Y là 360 mm Chiều cao tâm trục Z được thiết kế ở mức 102 mm, và kích thước bàn làm việc là 300x350 mm.
- Lượng chạy dao S = 0,5 mm/vòng (tra bảng 5-37 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2)
Sz = S/Z = 0,5/10 = 0,05 vận tốc tính toán
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-39 và bảng 5-40 sổ tay chế tạo máy tập 2 ta được:
- Số vòng quay trục chính tính toán: nt D v t
Chọn số vong quay trên máy: nm = 235 vòng/phút
Vật tốc cắt thực tế: vtt 1000
- Chi tiếi được định vị 5 bậc tự do
- Chọn dao: mũi khoan tâm P6M5
- Lượng chạy dao : s = 0,2 mm/vòng
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng ở sổ tay chế tạo máy tập 2 ta được:
- Vận tốc cắt tính toán = 26 m/phút
Số vòng quay trục chính tính toán nt D v t
chọn số vòng quay thực tế theo máy nm = 1180 vòng/phút
Vận tốc cắt thực tế: vtt 1000
Bảng thông số chế độ cắt
= 0,47 + 8%.T0 + 8%.T0 + 4%T0 = 0,564 (ph) Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Nguyên công 3: Tiện thô 1 đoạn nhằm tạo chuẩn
Sau khi làm sạch phôi được tiện 1 đoạn để tạo chuẩn Mục đích nhằm tạo chuẩn sơ bộ cho các lần tiện thô tiếp theo
Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do
+ Mâm cặp hạn chế 3 bậc tự do
+ mũi tâm di dộng hạn chế 2 bậc tự do
- Chọn dao: dao hợp kim cứng T15K6 kích thước 25x40 mm
Thông số cơ bản của máy: Chiều dài lớn nhất gia công tiện được là 700mm, đường kính lớn nhất của chi tiết là 175 mm , động cơ 4.5 kW ,
Số vòng quay trục chính (v/ph): 44; 66; 91; 120; 173; 240; 350; 503; 723; 958; 1380; 1980
Lượng tiến dao ngang (mm/v): 0,04; 0,05; 0,07; 0,08; 0,09; 0,1; 0,11; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,19; 0,2; 0,22; 0,24; 0,26; 0,27; 0,3; 0,31; 0,35; 0,39; 0,41; 0,44; 0,48; 0,52; 0,54; 0,61; 0,68; 0,78; 0,82; 0,95; 1,09; 1,22; 1,36; 1,63; 1,9; 2,45
- Lượng chạy dao: s = 0,53 mm/vòng
- Vận tốc cắt tính toán
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-17 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta được các thông số
𝑉 𝑡 = 151,5 𝑚/𝑝ℎ Tốc độ trục chính tính toán
𝜋𝐷 = 1071 𝑣𝑔/𝑝ℎ Chọn tốc độ trục chính theo máy: 𝑛 𝑚 = 958 𝑣𝑔/𝑝ℎ
Vận tốc thực tế máy là
Tra bảng 16 – giáo trình chế độ cắt trong gia công cơ khí Đại học Công nghiệp Hà Nội ta có các thông số:
Máy đã chọn làm việc được
Bảng thông số chế độ cắt
Bước Máy Dao t (mm) S (mm/p) V (m/p) n (v/p)
= 0,037 + 8%.T0 + 8%.T0 + 4%T0 = 0,0444 (ph) Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Nguyờn cụng 4: Tiện thụ cỏc đoạn trục ỉ45 ỉ50 ỉ60
Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do
+ Mâm cặp hạn chế 3 bậc tự do
+ mũi tâm di dộng hạn chế 2 bậc tự do
- Chọn dao: dao hợp kim cứng T15K6 kích thước 25x40 mm
- Lượng chạy dao: s = 0,53 mm/vòng
- Vận tốc cắt tính toán
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-17 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta được các thông số
𝑉 𝑡 = 123,06 𝑚/𝑝ℎ Tốc độ trục chính tính toán
𝜋𝐷 = 652 𝑣𝑔/𝑝ℎ Chọn tốc độ trục chính theo máy: 𝑛 𝑚 = 723 𝑣𝑔/𝑝ℎ
Vận tốc thực tế máy là
Tra bảng 16 – giáo trình chế độ cắt trong gia công cơ khí Đại học Công nghiệp Hà Nội ta có các thông số:
Máy đã chọn làm việc được
Bảng thông số chế độ cắt
Bước Máy Dao t (mm) S (mm/p) V (m/p) n (v/p)
= 0,306 + 8%.T0 + 8%.T0 + 4%T0 = 0,368 (ph) Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Nguyờn cụng 5: Tiện thụ cỏc bậc trục ỉ45 ỉ50 ỉ55
Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do
+ Mâm cặp hạn chế 3 bậc tự do
+ mũi tâm di dộng hạn chế 2 bậc tự do
- Chọn dao: dao hợp kim cứng T15K6 kích thước 25x40 mm
- Lượng chạy dao: s = 0,53 mm/vòng
- Vận tốc cắt tính toán
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-17 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta được các thông số
𝑉 𝑡 = 123,06 𝑚/𝑝ℎ Tốc độ trục chính tính toán
𝜋𝐷 = 712 𝑣𝑔/𝑝ℎ Chọn tốc độ trục chính theo máy: 𝑛 𝑚 = 723 𝑣𝑔/𝑝ℎ
Vận tốc thực tế máy là
Tra bảng 16 – giáo trình chế độ cắt trong gia công cơ khí Đại học Công nghiệp Hà Nội ta có các thông số:
Máy đã chọn làm việc được
Bảng thông số chế độ cắt
Bước Máy Dao t (mm) S (mm/p) V (m/p) n (v/p)
= 0,253 + 8%.T0 + 8%.T0 + 4%T0 = 0,303 (ph) Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Nguyờn cụng 6: Tiện tinh cỏc bậc trục ỉ45 ỉ50 ỉ60
Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên hai mũi chống tâm, giúp hạn chế 5 bậc tự do Hệ thống sử dụng cặp tốc để truyền chuyển động từ mâm cặp sang chi tiết một cách hiệu quả.
+ mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do
+ mũi tâm di dộng hạn chế 2 bậc tự do
- Chọn dao: dao hợp kim cứng T15K6, bán kính dao r = 0,8
- Lượng chạy dao: s = 0,13 mm/vòng
- Vận tốc cắt tính toán
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-17 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta được các thông số
𝑉 𝑡 = 302,27 𝑚/𝑝ℎ Tốc độ trục chính tính toán
𝜋𝐷 = 1603,59 𝑣𝑔/𝑝ℎ Chọn tốc độ trục chính theo máy: 𝑛 𝑚 = 1380 𝑣𝑔/𝑝ℎ
Vận tốc thực tế máy là
Tra bảng 16 – giáo trình chế độ cắt trong gia công cơ khí Đại học Công nghiệp Hà Nội ta có các thông số:
Máy đã chọn làm việc được
Bảng thông số chế độ cắt
Bước Máy Dao t (mm) S (mm/p) V (m/p) n (v/p)
= 1,14 + 8%.T0 + 8%.T0 + 4%T0 = 1,368 (ph) Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Nguyờn cụng 7: Tiện tinh cỏc bậc trục ỉ45 ỉ50 ỉ55
- Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên 2 mũi chống tâm hạn chế 5 bậc tự do, sử dụng cặp tốc để truyền chuyển động sang chi tiết
+ mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do
+ mũi tâm di dộng hạn chế 2 bậc tự do
- Chọn dao: dao hợp kim cứng T15K6, bán kính dao r = 0,8
- Lượng chạy dao: s = 0,13 mm/vòng
- Vận tốc cắt tính toán
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-17 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta được các thông số
𝑉 𝑡 = 302,27 𝑚/𝑝ℎ Tốc độ trục chính tính toán
𝜋𝐷 = 1749,37 𝑣𝑔/𝑝ℎ Chọn tốc độ trục chính theo máy: 𝑛 𝑚 = 1980 𝑣𝑔/𝑝ℎ
Vận tốc thực tế máy là
Tra bảng 16 – giáo trình chế độ cắt trong gia công cơ khí Đại học Công nghiệp Hà Nội ta có các thông số:
Máy đã chọn làm việc được
Bảng thông số chế độ cắt
Bước Máy Dao t (mm) S (mm/p) V (m/p) n (v/p)
= 0,66 + 8%.T0 + 8%.T0 + 4%T0 = 0,792 (ph) Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Nguyên công 8: Phay rãnh then
- Định vị: chi tiết đã hạn chế 5 bậc tự do nhờ khối V như trên hình
- Chọn dao: Dao phay rãnh then đường kính 16, chiều dài 79 mm, chiều dài phần làm việc 19 mm (bảng 4-73 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
- Chọn máy: máy phay đứng 6H12
Thông số máy 6H12: Công suất 7Kw
Số vòng quay trục chính (v/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375-475-600-753-950 1180-1500
Bước tiến của bàn (m/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375-475- 600-75-960 1500
- Lượng chạy dao sz = 0.06 mm/răng
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-9; 5-39 sổ tay chế tạo máy tập 2 ta được:
Số vòng quay trục chính tính toán: nt D v t
Chọn số vong quay trên máy: nm = 190 vòng/phút
Vật tốc cắt thực tế: vtt 1000
Phay rãnh then đường kính 14 Định vị: chi tiết đã hạn chế 5 bậc tự do nhờ khối V như trên hình
- Chọn dao: Dao phay rãnh then đường kính 16, chiều dài 73 mm, chiều dài phần làm việc 16 mm (bảng 4-73 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
- Chọn máy: máy phay đứng 6H12
- Lượng chạy dao sz = 0.06 mm/răng
Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-9; 5-39 sổ tay chế tạo máy tập 2 ta được:
Số vòng quay trục chính tính toán: nt D v t
Chọn số vong quay trên máy: nm = 235 vòng/phút
Vật tốc cắt thực tế: vtt 1000
Tra bảng 5-41 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2
60.1020 = 0,39 (KW) Máy đã chọn làm việc được
Bước Máy Dao t (mm) Sz
Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Nguyên công 9: Nhiệt luyện
Mục đích: Đây là nguyên công gia công để đảm bảo độ cứng của chi tiết trong quá trình làm việc
Nguyên công này gồm 2 bước tôi và ram
Làm tăng độ cứng của chi tiết sau khi gia công xong, chi tiết sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng 40 : 45 HRC
Thực hiện chi tiết trong lò điện
Tra bảng 41: Sổ tay nhiệt luyện - Đặng Lẽ Toàn Tạ Anh Tuấn
Nhiệt độ nung của chi tiết 830: 850 °C
- Thời gian nung nóng chi tiết nhiệt ở 830 ~ 850 o C là T`0 ~ 650 giây (tra bảng 14 sổ tay nhiệt luyện)
- Thời gian giữ nhiệt ở 850° - 850° C là T phút (tra bảng 15 sổ tay nhiệt luyện)
- Thời gian làm nguội xuống 200° ~ 230° C: 30 phút (Tra bảng32: Số tay nhiệt)
- Môi trường làm nguội: làm nguội bằng dầu
Ram chi tiết ở nhiệt độ = 300° ~ 450° C
- Thời gian giữ nhiệt ở 300 ~ 450 o C để ram chi tiết : T0phút (Tra bảng 17 sổ tay nhiệt luyện)
- Làm nguội chi tiết với vật liệu thép 45 sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng 40~ 45 HRC
- Kiểm tra độ cứng của chi tiết đạt được sau khi nhiệt luyện bằng phương pháp Brinen
4.10 Nguyên công 10: Mài đoạn trục lắp ổ lăn
- Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên 2 mũi chống tâm hạn chế 5 bậc tự do
+ mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do
+ mũi tâm di dộng hạn chế 2 bậc tự do
- Chọn máy: Máy mài tròn ngoài 3A141 do Nga sản xuất
Theo bảng 5.29 – sổ tay chế tạo máy 2 ta có thông số quan trọng sau:
Tốc độ đá mài (vg/ph) 1650-1980 Đường kính đá lớn nhất 400mm
Bước tiến của bàn s= 0.1~4 mm/ph
Phạm vi tốc độ 40-375 vg/ph
- Chọn đá mài: đá mài400x40x40-32K3-Ђ OCT 2124- 67 có kết cấu và các thông số sau
D, mm d, mm H, mm Vật liệu đá mài Độ hạt Chất kết dính
- Chế độ cắt: tra bảng 5-55 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có bảng thông số sau
Bước Máy Đá mài Vdm
Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
4.11 Nguyên công 11: Mài đoạn trục lắp bánh răng
- Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên 2 mũi chống tâm hạn chế 5 bậc tự do
+ mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do
+ mũi tâm di dộng hạn chế 2 bậc tự do
- Chọn máy: Máy mài tròn ngoài 3A141 do Nga sản xuất
- Chọn đá mài: đá mài400x40x40-32K3-Ђ OCT 2124- 67
Bước Máy Đá mài Vdm
= 0,05 + 8%.T0 + 8%.T0 + 4%T0 = 0,06 (ph) Giá thành chế tạo nguyên công
- Chi phí tiền lương cho công nhân:
- Chi phí cho dụng cụ:
- Chi phí khấu hao máy:
- Chi phí sửa chữa máy
- Chi phí sử dụng đồ gá:
- Giá thành chế tạo chi tiết ở nguyên công:
Sctnc = Sl + Sđ + Sdc + Skh + Ssc +Ssddg
Chi tiết được gá trên 2 khối V, hạn chế 3 bậc tự do
Khối V được gắn trên thân đồ gá, đế của đồng hồ so cũng gắn trên thân đồ gá, khi xoay chi tiết trên khối V ta kiểm ka được sai lệch về độ đồng tâm so với bề mặt A
Nguyên công 12: Kiểm tra
Chi tiết được gá trên 2 khối V, hạn chế 3 bậc tự do
Khối V được gắn trên thân đồ gá, đế của đồng hồ so cũng gắn trên thân đồ gá, khi xoay chi tiết trên khối V ta kiểm ka được sai lệch về độ đồng tâm so với bề mặt A
Thiết kế đồ gá phay rãnh then
Sơ đồ định vị
Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do Sử dụng khối V để định vị cho các mặt trụ ngoài
+ khối V thứ nhất hạn chế 3 bậc tự do
+ khối V thứ hai hạn chế 2 bậc tự do
Sử dụng thêm chốt tỳ điều chỉnh để tăng cứng
Phương chiều điểm đặt lực
Phương lực kẹp: lực W có phương thẳng đứng và song song với bề mặt gia công
+hướng từ trên xuống bề mặt định vị
+ chiều vuông góc với lực dọc trục khi phay
Điểm đặt lực kẹp trên chi tiết được phân bố đều từ hai bên, tác động lên bề mặt định vị trong diện tích định vị, cùng chiều trọng lực của chi tiết.
Lựa chọn máy
Chọn máy: máy phay đứng 6H12
Thông số máy 6H12: Công suất 7Kw
Số vòng quay trục chính (v/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375-475-600-753-950 1180-1500
Bước tiến của bàn (m/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375-475-600-75-960 1500
Chọn dao
- Dao phay rãnh then đường kính 16, chiều dài 79 mm, chiều dài phần làm việc 19 mm
- Dao phay rãnh then đường kính 14, chiều dài 73 mm, chiều dài phần làm việc 16 mm
Chế độ cắt
Phay rãnh then có bề rộng 16 mm
- Lượng chạy dao sz = 0,06 mm/răng
- Số vong quay trên máy: nm = 753 vòng/phút
- Vật tốc cắt thực tế: V = 35 m/ph
Phay rãnh then có bề rộng 14 mm
- Lượng chạy dao sz = 0.06 mm/răng
- Số vong quay trên máy: nm = 950 vòng/phút
- Vật tốc cắt thực tế: V = 41 m/ph
( Các thông số trên đã được tính toán tại mục 4.8 )
Các lực tác dụng
- Lực cắt chính Pz = 2268,96 (N) (Đã tính ở chương 4)
- Momen cắt Mx = 158,82 (N.m) (Đã tính ở chương 4)
- Lực hướng kính Py = 0,35Pz = 794,136 (N)
- Lực chạy dao Ph = 0,35Pz = 794,136 (N)
Phương trình cân bằng lực theo phương OX
Fms sinh ra chủ yếu do lực kẹp và phản lực tại các vị trí khối V
Hệ số ma sát được chọn trong khoảng f = 0,5-0,8, với f = 0,6 do chi tiết sử dụng khối V đỡ Trong trường hợp này, sử dụng 2 mỏ kẹp, ta có W1 = W2 = W, và phản lực sinh ra tại các vị trí tiếp xúc do W tạo ra.
𝑘 0 : an toàn cho tất cả các trường hợp 𝑘 0 = 1,5
𝑘 1 : hệ số tính đến trường hợp độ bóng thay đổi
Trong trường hơp này đã gia công tinh => 𝑘 1 =1
𝑘 2 : hệ số tăng lực khi dao mòn 𝑘 2 = 1,2
𝑘 3 : hệ số tăng lực khi gián đoạn gia công 𝑘 3 = 1,3
𝑘 4 : hệ số tính đến sai số cơ cấu kẹp chặt 𝑘 4 =1,3
𝑘 5 : hệ số tính đến sự thuận lợi của cơ cấu kẹp k5 =1
𝑘 6 : hệ số tính đến momen quay của chi tiết 𝑘 6 =1
Các cơ cấu chính của đồ gá
Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu:
+ Khi kẹp phải đúng vị trí cần kẹp trên chi tiết
+Lực kẹp tạo ra phải đủ lớn (nghĩa là không quá nhỏ- gây mất an toàn hoặc quá lớn gây biến dạng phôi)
+ Kết cấu nhỏ gọn thao tác an toàn thuận lợi
Với các yêu cầu trên ta chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít thông qua mỏ kẹp
Do chi tiết thuộc dạng trục, có bề mặt định vị là bề mặt tròn ngoài nên ta sử dụng khối V để định vị chi tiết
Cơ cấu định vị đồ gá gia công trên máy phay vạn năng, máy phay giường và các loại máy dọa thường sử dụng then dẫn hướng hình chữ nhật lắp với rãnh chữ T trên bàn máy Để định vị đồ gá, thường sử dụng hai then dẫn hướng, kèm theo bulông và đai ốc để kẹp chặt Rãnh chữ T trên bàn máy phay và máy dọa có chiều rộng tiêu chuẩn, vì vậy then dẫn hướng cần có bề rộng tương ứng Hai then dẫn hướng phải bằng nhau, lắp trên cùng một rãnh chữ T với khoảng cách hợp lý Các loại then dẫn hướng thường bao gồm then bắt chặt với đồ gá và then rời đầu vuông đi kèm theo máy.
Thân đồ gá có thể chế tạo bằng hàn, đúc, rèn hoặc lắp ghép các các tấm thép tiêu chuẩn bằng bulông - đai ốc
Thân đồ gá thường được chế tạo từ gang hoặc thép, mang lại độ cứng vững cao và khả năng đúc các kết cấu phức tạp Tuy nhiên, quá trình chế tạo loại đồ gá này thường tốn nhiều thời gian và chi phí.
Thân đồ gá hàn có độ cứng vững thấp, gây khó khăn trong việc tạo ra các kết cấu phức tạp Tuy nhiên, ưu điểm của nó là nhẹ, thời gian chế tạo nhanh và chi phí thấp Thân đồ gá có thể được làm từ nhôm hoặc đồng khi yêu cầu về độ cứng vững không cao Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào thân đồ gá được chế tạo bằng phương pháp đúc.
Tính sai số cho phép của đồ gá
- Số chi tiết được gia công trên đồ gá là N= 4440 chi tiết/năm
Sai số của đồ gá không chỉ ảnh hưởng đến sai số kích thước gia công mà còn tác động lớn đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
c do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra
Theo bảng 19-TKCNCTM ta có c = 0 (m)
Do lực kẹp gây ra sai số kẹp chặt được xác định:
Do đồ gá bị gây ra sai số mòn được tính theo công thức sau:
- Sai số điều chỉnh dc
Sai số trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá là điều không thể tránh khỏi Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và công cụ sử dụng trong lắp ráp Trong thực tế, khi tính toán đồ gá, sai số điều chỉnh có thể được ước lượng trong khoảng từ 5 đến 10 micromet, với giá trị trung bình là 8 micromet.
- Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct
Khi thiết kế đồ gá, việc xác định sai số là rất quan trọng Do số lượng sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định, chúng ta sẽ sử dụng công thức sau để tính toán sai số gá đặt cho phép, ký hiệu là gđ.
𝜀 ct = √[𝜀 𝑔𝑑 ] 2 − [𝜀 𝑐 2 + 𝜀 𝑘 2 + 𝜀 𝑚 2 + 𝜀 𝑑𝑐 2 Với sai số gá đặt cho phép: lấy gd =1/3. = 1/3 0,2 = 0.07 (mm)
Yêu cầu kỹ thuật cho đồ gá bao gồm độ không đồng tâm giữa hai bề mặt không vượt quá 0,058 mm và độ không song song giữa tâm khối V và đế đồ gá không vượt quá 0,058 mm trên mỗi 100 mm chiều dài.
