ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC LỆCH TÂM

       KHOA CƠ KHÍ                      CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY                         Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

      -------------------                                     ------------------

 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

 

Họ và tên:               Lớp: CNCT Vũ Khí                    Khóa  36.

1.Tên đề tài:   Thiết kế QTCN gia công chi tiết:  TRỤC LỆCH TÂM.

2.Các số liệu ban đầu:

• Bản vẽ chi tiết số:04.
• Trang bị công nghệ tự chọn.
• Dạng sản xuất: Loạt vừa

3.Nội dung bản thuyết minh:

          Lời nói đầu.

          I - PHÂN TÍCH SẢN PHẨM.

          II - CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

          III - LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ.

IV- XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.

V- XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO TỪNG BƯỚC GIA CÔNG.

          VI - TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.

VII- KẾT LUẬN.

          Tài liệu tham khảo.

4.Bản vẽ:

01 Bản vẽ chi tiết đã hiệu chỉnh (khổ A  ).

01 Bản vẽ lồng phôi (khổ A  ).

01 Bản vẽ sơ đồ nguyên công (khổA₀).

01 Bản vẽ lắp đồ gá (khổ A₁).

01 Phiếu quy trình công nghệ, (cho nguyên công cụ thể).(khổ A3)

01 Phiếu nguyên công, (cho nguyên công cụ thể).(khổ A3)

01 Bản vẽ lồng phôi. (khổ A3)

5.Tài liệu khác:

MỤC LỤC

		Trang
	Nhiệm vụ đồ án	1
	Mục lục	3
	Lời nói đầu	4
	Phân tích tính công nghệ của chi tiết, chọn phôi	5
I.	Phân tích tính công nghệ	5
	Chọn phôi	5
	Thiết kế quy trình gia công cơ	6
	Tiến trình công nghệ	6
	Thiết kế nguyên công	7
	Bảng tổng kết lượng dư gia công, chế độ cắt của các nguyên công	20
	Thiết kế đồ gá	21
	Chọn máy	21
	Phương pháp định vị và kẹp chặt	21
	Sơ đồ kết cấu của đồ gá	22
	Nguyên lí làm việc của đồ gá	22
	Tính lực kẹp chặt cần thiết	22
	Kiểm nghiệm thanh kẹp	27
	KẾT LUẬN	29
	TÀI LIỆU THAM KHẢO	30

 

LỜI NÓI ĐẦU.

  Môn học CNCTM có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế chế tạo các loại máy, trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực,v..v. Đồ án môn học CNCTM là đồ án vận dụng lí thuyết của nhiều môn học: CNKL1, CNKL2, CNCTM, Dung sai, .. để giải quyết một nhiệm vụ công nghệ . Với mục đích như vậy tôi tiến hành thiết kế qui trình công nghệ gia công trục lệch tâm.

  Gia công trục lệch tâm là một công việc hết sức phức tạp yêu cầu thợ bậc cao, đồ gá, máy chuyên dùng có tính chính xác cao. Các nguyên công gia công trục trục lệch tâm đều đòi hỏi phải có đồ gá song do phạm vi nghiên cứu cũng như sự hạn chế về mặt thời gian nên trong đồ án chỉ tiến hành thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan, dao lỗ f6^+0,030  trên trục.

  Việc hoàn thành đồ án môn học sẽ tạo cho học viên có cơ sở tốt để tìm hiểu thiết kế các loại chi tiết khác. Phát huy trí sáng tạo, ý thức tự chủ,  tự giác trong nghiên cứu giải quyết các nhiệm vụ khoa học khác, hình thành phương pháp luận khoa học cho người học viên, đặc biệt là cách tra các bảng biểu.

            Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong nghiên cứu tham khảo tài liệu đặt ra các giả thiết và so sánh kết luận, tuy nhiên do kiến thức thực tế còn hạn chế, khối lượng công việc tương đối lớn, các môn học về đồ gá chưa nhiều nên trong đồ án sẽ còn có những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến xây dựng để đề tài được hoàn chỉnh hơn.

  Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn chỉ bảo của thầy giáo hướng dẫn  Lại Anh Tuấn cũng như các thầy trong bộ môn CTM và sự giúp đỡ của các đồng chí trong lớp đã giúp tôi hoàn thành đồ án này.

CHƯƠNG I. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT, CHỌN PHÔI

I. Phân tích tính công nghệ của chi tiết

Trục lệch tâm là chi tiết dạng trục được sử dụng trong hầu hết các loại máy móc từ máy công cụ đến máy động lực. Trục là loại chi tiết cơ sở quan trọng. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là dạng tròn xoay. Trục lệch tâm thường là chi tiết cơ sở để lắp các chi tiết khác lên trên nó thành bộ phận máy nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó.

Đối với chi tiết trục lệch tâm này, bề mặt làm việc của nó là toàn bộ bề mặt tròn xoay của trục và lỗ f6. Vì vậy các bề mặt và kích thước quan trọng của chi tiết là f16 và lỗ f6. Độ nhám bề mặt cần đạt khá cao Ra = 0,63 mm (cấp 8). Độ đồng tâm giữa các mặt trụ f16 là 0,05 mm. Độ lệch tâm e không lớn (e =e 1,5 mm). Đường kính lớn nhất của trục là f20.

Trục có chiều dài 149 mm, lớn hơn 7 lần đường kính lớn nhất. Như vậy đây là trục dài có độ cứng vững không cao lắm.

Trên trục có bậc f20, đoạn lệch tâm f13 với chiều dài 40 mm, hai lỗ khoan suốt f6 vuông góc với nhau. ở trục bậc f20 được phay hai mặt vát song song với nhau cách nhau 16 mm, đầu trục có lỗ ren M6.

Vật liệu chế tạo trục là thép 40Cr. Nhiệt luyện đạt (48…52) HRC.

Sau khi gia công trục cần được làm cùn cạnh sắc. Trong khi nhiệt luyện cần chú ý tới sự biến dạng của trục. Khi nhiệt cần đảm bảo trục luôn luôn ở tư thế thẳng đứng.

Các bề mặt gia công chính xác cần được gia công làm hai bước thô và tinh. Khi khoan 2 lỗ vuông góc với nhau cần có đồ gá và gia công theo hai hướng.

Để đảm bảo độ đồng tâm của trục cần có chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công.

II. Chọn phôi

Căn cứ vào hình dạng phôi ta phải chọn phôi có dáng trụ dài. Việc tạo phôi có thể có nhiều phương pháp như đúc, gia công áp lực, rèn hoặc phôi thanh. Ta xem xét từng cách tạo phôi một.

2.1. Phôi đúc.

Nếu sử dụng phôi đúc, khi được chế tạo ra có chất lượng bề mặt xấu như rỗ khí, xù xì, nứt, đậu hơi, đậu ngót … Do đó dùng phôi đúc sẽ làm tăng thời gian sản xuất, làm cho các dụng cụ cắt nhanh hỏng, dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.Trong sản xuất loạt lớn điều này sẽ rất đáng kể .

2.2. Phôi rèn tự do.

Phôi có dạng tròn xoay nên việc rèn tự do là khó khăn. Do vậy với sản xuất loạt lớn ta không sử dụng loại phôi này.

2.3 Phôi dập.

Phương pháp này tạo phôi nhanh, tuy nhiên chi tiết cơ bản là hình trụ tròn không chênh lệnh kích thước nên sử dụng loại phôi này chi phí gia công lớn, không phù hợp với sản xuất hàng loạt. Nên sử dung phôi này sẽ dẫn tới tăng chi phí sản xuất.

 

2.4. Phôi cán (phôi thanh)

Với loại phôi này, khi gia công tạo phôi cho chi tiết nhanh, độ chính xác hình dạng kinh thước đảm bảo, ít tốn vật liệu, chi phí gia công công rất ít, phù hợp với sản xuất hàng loạt. Đây là phương pháp tao phôi hợp lý nhất.

Qua quá trình phân tích trên ta chọn phôi thanh là hợp lý nhất vì các lí do sau:

-         Đảm bảo tổ chức đồng đều trong tinh thể kim loại

-         Đảm bảo năng suất do do phôi được chế tạo từ sản phẩm cán

-         Phôi cán không đòi hỏi nhiều về thiết bị và công nghệ

-         Đường kính và chiều dài trục không lớn lắm

Thành phần cơ bản của vật liệu chi tiết như sau:

C [%]	Mn [%]	Cr [%]	Ni [%]	Cu [%]	S [%]	P [%]	Si [%]
0,95 -0,06	0,2 – 0,4	1,3 – 1,65	0,30	0,25	0,02	0,027	0,17 – 0,027

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ

I. Tiến trình công nghệ

Các ngyên công để gia công chi tiết trục lệch tâm đạt được các yêu cầu đề ra

1. Phay mặt đầu, khoan lỗ định tâm

2. Tiện toàn bộ chiều dài f20

3. Tiện thô các đoạn trục f16

4. Tiện tinh các đoạn trục f16, vát mặt đầu

5. Khoan, doa lỗ f6^+0,030

6. Khoan lỗ f6

7. Phay các mặt bên trụ bậc f20

8. Tiện thô và tiện tinh các đoạn trục bậc f13

9. Khoan, tarô ren lỗ M6

10. Nhiệt luyện

11. Nắn thẳng

12. Sửa lỗ tâm

13. Mài các đoạn trục

II. Thiết kế nguyên công

II.1.Phay mặt đầu, khoan lỗ định tâm

* Sơ đồ định vị, kẹp chặt.

* Chuẩn định vị: chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài của phôi

* Định vị, kẹp chặt: định vị trên hai khối chữ V, kẹp chặt bằng mỏ kẹp chặt

* Dụng cụ:

Theo bảng 4 – 92 [2]T1 (Tr-373) chọn loại dao phay mặt đầu bằng thép gió có các thông số hình học sau: D = 40 mm; L = 2 mm; d = 16 mm; số răng Z = 10

Theo bảng 4 – 41 [2]T1 (Tr-325) chọn loại mũi khoan ruột gà đuôi trụ có:  d = 2 mm; L = 38 mm; l = 12 mm.

* Lượng dư gia công

Chọn lượng dư cho phay mặt đầu là a = 2 mm.

* Chọn máy

Theo bảng 9 – 39 [2]T3 chọn loại máy phay vạn năng 676 có các đặc trưng kỹ thuật sau:

- Kích thước làm việc của bàn máy: 250x630 mm

- Khoảng cách từ đường tâm trục chính của đầu quay tới đường trượt thẳng đứng thân máy: 70 mm

- Công suất động cơ chính: 2,2 kW

* Chế độ cắt

Do lượng dư a = 2 mm nhỏ nên chọn chiều sâu cắt t = a = 2 mm.

Theo bảng 5 – 119 [2]T1(Tr-108), với yêu cầu Rz20 phải qua phay tinh và lượng chạy dao tinh là S₀ = 1,2 – 0,5 mm/vg chọn S₀= 1,0 mm/vg.

Cũng theo bảng 5 – 119 [2]T1 (Tr-108), chọn lượng chạy dao cho phay thô

S_Z= 0,24 mm/răng.

* Thời gian máy:

II.2. Nguyên công 2: Tiện toàn bộ chiều dài f20

Do 5<<10 nên chọn phương án gá phôi bằng chống tâm hai đầu

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt

• Chuẩn: hai lỗ tâm
• Định vị, gá đặt: Định vị bằng hai lỗ tâm, chống tâm hai đầu
• Dụng cụ:

+ Theo bảng 4-3 [2]T1 (Tr-292) do phôi là phôi cán, tiện lần đầu nên chọn dao tiện là dao HKC T15K6

+ Theo bảng 4-5 [2]T1 (Tr-295) chọn loại dao thân thẳng có các thông số sau:

h=20mm; L=120mm; b=12mm; j=60⁰; n₁=5,5mm; l=10mm.   

• Chọn máy

Theo bảng 9-4 [2]T3 chọn loại máy tiện vạn năng 1K62 có các đặc tính kỹ thuật sau:

+ Đường kính chi tiết lớn nhất gia công được: 400 mm

+ Khoảng cách hai đầu tâm:                             700 mm

+ Chiều dài lớn nhất tiện được:                         930 mm

+ Công suất máy:                                               7,5 kW

+ Tốc độ quay trục chính:                                  2000 vòng/phút

• Lượng dư gia công:

Để gia công được chi tiết đạt CCX11 và độ nhám bề mặt R_z=20mm cần qua gia công tinh (f20h11=f20_-0,130)

+ Phôi thanh: Theo bảng 3-60 [2]T1 (Tr-233) có các giá trị sau:

R_za=125 mm; T_a=150mm.

Độ sai lệch hình dạng r_a=D_k.L

Theo bảng 3-63[2]T1 có D_k=1 mm/mm nên r_a=1.149=149 mm.

+ Tiện thô: Gá trên hai mũi tâm

Do phương pháp chế tạo hai lỗ tâm đồng thời trên một lần gá nên sai số gá đặt ở bước tiện nà là e_b=e_lt=0,25d_D=0,25.800=200mm

    mm

+Tiện tinh: gá trên hai mũi tâm

Sau tiện thô thì R_Za=80mm; T_a=120mm; r_a^,=0,06r_a=0,06.149=8,94 mm; e_b=0,25.d_D=0,25.400=100 mm.

, mm.

Ta có bảng sau:

Thứ tự các bước nguyên công	Các yếu tố tạo thành lượng dư,mm				Giá trị tính toán		Dung sai, mm	Kích thước giới hạn, mm		Trị số giới hạn của lượng dư, mm
	RZa	Ta	ra	eb	Zbmin	k.thước		Max	Min	Max	Min
Phôi cán	125	150	149			20,659	800	21,500	20,700
Tiện thô	80	120	8,94	200	525	20,170	400	20,600	20,200	900	500
Tiện tinh	20	130		100	300	19,870	130	20,000	19,870	600	330
										1500	830

Kiểm tra kết quả tính toán:

Lượng dư gia công tổng cộng: Z₀=Z_0Max-Z_0Min=d_ph- d_ct=1500-830=670 mm.

Chọn phôi có đường kính

• Chế độ cắt

+ Tiện thô

-         Chiều sâu cắt: t=900 – 500 =400 mm = 0,4 mm.

-         Lượng chạy dao: Theo bảng 5-11[2]T2 ta có S = 0,3 -0,4 mm/vg.

Chọn S =0,38 mm/vg

-         Tốc độ cắt

k_v=k_Mvk_nvk_uv

Theo bảng 5-17 [2]T2 ta được C_v=350; x=0,15; y=0,35; m=0,2.

Chọn tuổi bền của dao T=60 ph.

Theo bảng 5-1 [2]T2, hệ số tính đến ảnh hưởng của vật liệu gia công:                    

Theo bảng 5-2 [2]T2  k_n=1,1; n_v=1,0 suy ra

Theo bảng 5-5 [2]T2 k_nv=0,9

Theo bảng 5-6 [2]T2 k_uv=1,0

Vậy:

 m/ph

- Lực cắt:   P_Z=10C_Pt^xS^yVⁿk_P. , với:  k_P=k_Mpk_jk_gk_lk_r

 Theo bảng 5-23[2]T2 ta được: C_P=300; x=1,0; y = 0,75; n = -0,15.

 Theo bảng 5-9[2]T2 thì:

Theo bảng 5-22 [2]T2: k_j=0,94; k_g = 1,25; k_l = 1,0; k_r = 0,93.

Nên       k_P = 0,95.0,94.1,25.1,0.0,93 = 1,04.

Vậy       P_Z = 10.300.0,4^1,0.0,38^0,75.264^-0,15.1,04 = 262, N.

-         Công suất cần thiết:

,kW

• Thời gian máy

, ph

+ Tiện Tinh

-         Chiều sâu cắt: t=600 – 330 =270 mm = 0,27 mm.

-         Lượng chạy dao: Theo bảng 5-14[2]T2 ta có S = 0,55 mm/vg.

-         Tốc độ cắt

     k_v=k_Mvk_nvk_uv

Theo bảng 5-11 [2]T2 ta được C_v=350; x=0,15; y=0,3

5; m=0,2.

Chọn tuổi bền của dao T=60 ph.

Theo bảng 5-1 [2]T2, hệ số tính đến ảnh hưởng của vật liệu gia công

Theo bảng 5-2 [2]T2  k_n=1,1; n_v=1,0 suy ra

Theo bảng 5-5 [2]T2 k_nv=0,9

Theo bảng 5-6 [2]T2 k_uv=1,0

Vậy:

 m/ph

- Lực cắt:   P_Z=10C_Pt^xS^yVⁿk_P.        k_P=k_Mpk_jk_gk_lk_r

 Theo bảng 5-23[2]T2 ta được: C_P=300; x=1,0; y = 0,75; n = -0,15.

Theo bảng 5-9[2]T2 thì:

Theo bảng 5-22 [2]T2: k_j=0,94; k_g = 1,25; k_l = 1,0; k_r = 0,93.

Nên       k_P = 0,95.0,94.1,25.1,0.0,93 = 1,04.

Vậy       P_Z = 10.300.0,27^1,0.0,55^0,75.246^-0,15.1,04 = 235, N.

-         Công suất cần thiết:

,kW

• Thời gian máy

, ph

II.3. Nguyên công 3:  Tiện thô các đoạn trục f16

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt
• Chuẩn định vị: Hai lỗ tâm
• Định vị, kẹp chặt: Hai mũi tâm, chống tâm hai đầu
• Chọn máy: Máy tiện 1K62
• Dụng cụ: theo bảng 4-3 [2]T1 chọn dao tiện HKC T15K6

Theo bảng 4-6 [2]T1 chọn dao tiện có góc nghiêng chính j = 90⁰ có các thông số hình học sau:                                                       

h = 25 mm; b = 16 mm; L = 140 mm; n = 7 mm; l = 16 mm; R =1,0 mm.

• Lượng dư gia công:

Để gia công các đoạn trục f16 đạt T = 33 mm (CCX8), độ nhám bề mặt R_a = 0,63 mm cần phải qua các bước: tiện thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh.

+ Theo bảng 3-120 [2]T1 lượng dư cho tiện tinh a_tt = 0,45 mm

+ Theo bảng 3-122 [2]T1 lượng dư cho mài thô   a_mth = 0,15 mm

+ Chọn lượng dư cho mài tinh                               a_mt = 0,05 mm

Vậy lượng dư cho tiện thô là: a = (20-16)/2 – ( 0,45 + 0,15 + 0,05) = 1,35 mm.

• Chế độ cắt

-         Chiều sâu cắt: t = a = 1,35 mm

-         Lượng chạy dao: theo bảng 5-11 [2]T2 chọn S = 0,4 mm/vg

-         Tốc độ cắt:  n = 2000 vg/ph

-         Công suất cắt: N = 7,5 kW

-         Thời gian máy

, ph

II.4. Nguyên công 4:  Tiện tinh các đoạn trục f16, vát mặt đầu

1.Tiện tinh các đoạn trục f16

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt
• Chuẩn định vị: Hai lỗ tâm
• Định vị, kẹp chặt: Hai mũi tâm, chống tâm hai đầu
• Chọn máy: Máy tiện 1K62
• Dụng cụ: theo bảng 4-3 [2]T1 chọn dao tiện HKC T15K6

Theo bảng 4-6 [2]T1 chọn dao tiện có góc nghiêng chính j = 90⁰ có các thông số hình học sau:                                                            

                                                                         

h = 25 mm; b = 16 mm; L = 140 mm; n = 7 mm; l = 16 mm; R =1,0 mm.

• Lượng dư gia công:

+ Theo bảng 3-120 [2]T1 lượng dư cho tiện tinh a = 0,45 mm

• Chế độ cắt

-         Chiều sâu cắt: t = a = 0,45 mm

-         Lượng chạy dao: theo bảng 5-14 [2]T2 chọn S = 2,1 mm/vg

-         Tốc độ cắt:  n = 2000 vg/ph

-         Công suất cắt: N = 7,5 kW

-         Thời gian máy

2. Vát mặt đầu

* Chuẩn định vị: Mặt trụ ngoài đoạn trục f20

• Định vị, kẹp chặt: Mâm cặp 3 chấu
• Dụng cụ:

Theo bảng 4-5 [2]T1 chọn loại dao tiện ngoài thân thẳng ghép mảnh thép gió có:

j = 45⁰; H = 10 mm; L = 60 mm; l = 30 mm; m = 6 mm.

• Máy: Chọn loại máy tiện vạn năng 1K62

II.5. Nguyên công 5: Khoan, doa lỗ f6^+0,030

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt

• Chuẩn định vị: Các bề mặt tròn xoay của các đoạn trục f16, bề mặt bên trục bậc f20
• Định vị: 2 khối chữ V ngắn
• Kẹp chặt: mỏ kẹp chặt
• Máy: theo bảng 9-21[2]T3 chọn máy khoan đứng K125 có các thông số đặc trưng sau:

-         Đường kính lớn nhất khoan được d=25 mm

-         Khoảng cách đường tâm trục chính đến trụ: l=250 mm

-         Kích thước bề mặt lam việc của bàn máy: 375x500 mm

-         Mômen xoắn :M=2500 kGcm

-         Công suất động cơ chính : N=2,8 kW

-         Tốc độ trục chính : n=1000 vg/phút

• Dụng cụ:

Lỗ f 6^+0,030 cần gia công lỗ đạt cấp chính xác 9, miền dung sai H tức là f6H9 (f6₀^+0,030) nên cần phải khoan và doa.

Theo bảng 3-131[2]T1 ta chọn được mũi khoan có d=5,8 mm, mũi doa thô d=6mm

Theo bảng 4-42[2]T1 với d=5,8 mm chọn được mũi khoan ruột gà đuôi côn loại I có L=225 mm, l=145 mm.

Theo bảng 4-44[2]T1 chọn được các thông số hình học lưỡi cắt: góc sau a=16⁰; góc nghiêng của mép ngang j=60⁰ ;mép ngang a=1,0 mm; l= 2,0 mm.

Theo bảng 4-49[2]T1 chọn loại doa liền khối chuôi côn có L=138-344 mm; l=26-50 mm.

Theo bảng 4-50[2]T1 chọn được các thông số hình học phần cắt mũi doa: D=6 mm; j=15⁰ ; l₃=1 mm; f₁=0,5 mm; f=0,1 mm; a₃=10⁰;a_K=15⁰.

• Lượng dư gia công

Lượng dư gia công cho doa theo đường kính 2a=6-5,8 (mm) suy ra a=0,1mm.

Lượng dư cho khoan a_kh=3-0,1=2,9mm.

• Chế độ cắt

a. Khoan

-         Chiều sâu cắt t=5,8/2=2,9 mm.

-         Theo bảng 5-225[2]T2 với thép 40Cr với s_b=700 MPa thuộc nhón gia công 6

-         Theo bảng 5-87[2]T2 do khoan xong để doa nên thuộc nhóm chạy dao 3 chọn được S=0,07-0,09 mm/vg, chọn S=0,08 mm/vg.

-         Tốc độ cắt n=1000 vg/phút.

-         Công suất cắt N=2,8 kW.

-         Thời gian máy

, ph

     b. Doa

-         Chiều sâu cắt t=a=0,1 mm.

-         Lượng chạy dao: theo bảng 5-27[2]T2 S=0,8 mm/vg.

-         Tốc độ cắt n=1000 vg/phút.

-         Công suất cắt N=2,8 kW.

-         Thời gian máy

, ph

II.6. Nguyên công 6: khoan lỗ f6

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt

• Chuẩn định vị: mặt trụ ngoài f16, mặt trụ trong f6, mặt bên trục bậc f20.
• Định vị: hai khối V ngắn, chốt côn di động
• Kẹp : mỏ kẹp chặt.
• Máy :máy khoan K125.
• Dụng cụ

Lỗ f 6 cần gia công lỗ đạt cấp chính xác 11, miền dung sai H tức là f6H911 nên chỉ cần khoan.

Theo bảng 3-131[2]T1 ta chọn được mũi khoan có d=5,8 mm.

Theo bảng 4-42[2]T1 với d=5,8 mm chọn được mũi khoan ruột gà đuôi côn loại I có L=225 mm, l=145 mm.

Theo bảng 4-44[2]T1 chọn được các thông số hình học lưỡi cắt: góc sau a=16⁰; góc nghiêng của mép ngang j=60⁰ ; mép ngang a=1,0 mm; l= 2,0 mm.

• Lượng dư gia công:    a = 6/2 = 3 mm.
• Chế độ cắt

-         Chiều sâu cắt t = 3 mm.

-         Theo bảng 5-225[2]T2 với thép 40Cr với s_b=700 MPa thuộc nhón gia công 6

-         Theo bảng 5-87[2]T2 được S=0,07-0,09 mm/vg, chọn S=0,08 mm/vg.

-         Tốc độ cắt n=1000 vg/phút.

-         Công suất cắt N=2,8 kW.

-         Thời gian máy

, ph

II.7. Nguyên công 7: Phay các mặt bên đoạn trục bậc f20

• Sơ đồ định vị
• Chuẩn định vị: Mặt trụ ngoài đoạn trục bậc f20 và mặt trụ trong lỗ f6
• Định vị: hai khối chữ V ngắn và chốt côn tuỳ động
• Kẹp chặt: mỏ kẹp chặt
• Chọn máy
• Theo bảng 9 – 39 [2]T3 chọn loại máy phay vạn năng 676 có các đặc trưng kỹ thuật sau:

-         Kích thước làm việc của bàn máy: 250x630 mm

-         Khoảng cách từ đường tâm trục chính của đầu quay tới đường trượt thẳng đứng thân máy: 70 mm

• - Công suất động cơ chính: 2,2 kW
• Dụng cụ:

Theo bảng 4 – 80 [2]T1 chọn dao phay đĩa có: D = 50mm; B = 5mm; d = 16mm;

Z = 14 răng         

• Lượng dư gia công

-         Lượng dư gia công tổng cộng 2a = 20 – 16 = 4 mm, a = 2 mm

-         Lượng dư cho mài a_m=0,15 mm

-         Lượng dư cho phay tinh a_pti=0,5 mm

-         Lượng dư cho phay thô a_pt=2 – (0,5 + 0,15) = 1,35mm.

• Chế độ cắt

+ Phay thô

-         Chiều sâu cắt: t = 1,35 mm

-         Lượng chạy dao S_z=0,24 mm/vg (theo bảng 5 – 119 [2]T2)

-         Tốc độ cắt n = 1200 vg/ph

-         Công suất cắt N = 2,2 kW

-         Thời gian máy

, ph

+ Phay tinh

-         Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm

-         Lượng chạy dao S = 1,0 mm/vg (theo bảng 5 – 119 [2]T2)

-         Tốc độ cắt n = 1200 vg/ph

-         Công suất cắt N = 2,2 kW

-         Thời gian máy

, ph

II.8.Nguyên công VIII. Tiện thô và tiện tinh đoạn trục f13.

1. Tiện thô.

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt
• Chuẩn định vị: Bề mặt ngoài đoạn trục bậc f20 ( bề mặt trong của bạc lệch tâm), bề mặt trụ ngoài của bạc lệch tâm.
• Địnhvị: dùng bạc lệch tâm (e = 1,5 mm)
• Kẹp chặt: mâm cặp 3 chấu
• Dụng cụ:

Theo bảng 4-6 [2]T1 chọn loại dao tiện rộng bản gắn mảnh hợp kim cứng  có các thông số hình học sau:     

h = 16 mm; b = 10 mm; L = 100 mm; l = 10 mm.

• Lượng dư gia công

Để tiện từ f16 xuống 13 lệch tâm e=1,5 mm thì lượng dư gia công sẽ là :

a_Max = 16 – 13 = 3 mm; a_Min= 0 mm.

Để tiện tinh f13 theo bảng 3-120 [2]T1 thì lượng dư gia công cho tiện tinh là a_tt= 0,45 mm. Do vậy lượng dư cho gia công thô là: a_Max= 3 – 0,45 = 2,55 mm

                                                                             a_Min= 0 mm 

• Máy: Chọn loại máy tiện vạn năng 1K62
• Chế độ cắt:

-         Chiều sâu cắt:   

-         Lượng chạy dao: theo bảng 5-11 [2]T2 chọn S = 0,38 mm/vg

-         Tốc độ cắt:  n = 2000 vg/ph

-         Công suất cắt:   N = 7,5 kW

-         Thời gian máy

, ph

2. Tiện tinh.

• Chuẩn định vị: Bề mặt ngoài đoạn trục bậc f20 ( bề mặt trong của bạc lệch tâm), bề mặt trụ ngoài của bạc lệch tâm.
• Địnhvị: dùng bạc lệch tâm (e = 1,5 mm)
• Kẹp chặt: mâm cặp 3 chấu
• Dụng cụ:

Theo bảng 4-6 [2]T1 chọn loại dao tiện rộng bản gắn mảnh hợp kim cứng  có các thông số hình học sau:     

h = 16 mm; b = 10 mm; L = 100 mm; l = 10 mm.

• Lượng dư gia công

Để tiện tinh f13 theo bảng 3-120 [2]T1 thì lượng dư gia công cho tiện tinh là a_tt= 0,45 mm.                         a_Max= 0,45 mm

                                        a_Min= 0 mm 

• Máy: Chọn loại máy tiện vạn năng 1K62
• Chế độ cắt:

-         Chiều sâu cắt:   

-         Lượng chạy dao: theo bảng 5-14 [2]T2 chọn S = 0,55 mm/vg

-         Tốc độ cắt:  n = 2000 vg/ph

-         Công suất cắt:   N = 7,5 kW

-         Thời gian máy

, ph

II.9.Nguyên công IX: Khoan, tarô lỗ ren M6

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt

• Chuẩn định vị: bề mặt trụ f20
• Định vị, kẹp chặt: mâm cặp 3 chấu
• Máy: máy khoan k125
• Dụng cụ:

Theo bảng 4 – 131 [2]T1 chọn mũi khoan có d = 4,8 mm (để khoan lỗ có đường kính bằng đường kính đỉnh ren của ren M6, d₁=4,917 mm)

Theo bảng 4 – 42 [2]T1 chọn loại mũi khoan đuôi trụ có L = 133mm; l = 52 mm.

Theo bảng 4 – 136 [2]T1 chọn mũi tarô có: L = 66mm; l = 19mm; l₁=2,2mm; d₁=4,5 mm.

• Lượng dư gia công

- Lượng dư cho khoan:     a = 4,8/2=2,9 mm

- Lượng dư cho tarô:        a = (6 – 4,8)/2 = 0,1 mm

• Chế độ cắt

+ Khoan

-         Chiều sâu cắt t = 2,9 mm.

-         Theo bảng 5-225[2]T2 với thép 40Cr với s_b=700 MPa thuộc nhón gia công 6

-         Theo bảng 5-87[2]T2 được S=0,07-0,09 mm/vg, chọn S=0,08 mm/vg.

-         Tốc độ cắt n=1000 vg/phút.

-         Công suất cắt N=2,8 kW.

-         Thời gian máy

, ph

+ tarô: chế độ tự động của máy.

II.10. Nhiệt luyện.

II.11.Nắn thẳng.

II.12.Sửa lỗ tâm.

II.13. Mài các đoạn trục

• Sơ đồ định vị, kẹp chặt
• Chuẩn: hai lỗ tâm
• Định vị, gá đặt: Định vị bằng hai lỗ tâm, chống tâm hai đầu
• Dụng cụ:

+ Theo bảng 4-169 [2]T1  chọn loại đá mài có dạng

Để mài đạt độ bang R_a  0,63 mm theo bảng 4-166 [2]T1 chọn độ hạt mài là 50

Chọn loại đá mài có ký hiệu sau ìÀầ íÁ50 ẹề3ấ5 ẽẽ300x50x65x35 M/cek

( đá mài do nhà máy ìÀầ của Nga sản xuất, độ hạt 50, độ cứng vừa (CT3), tổ chức đá ký hiệu 5, đá mài prôfin thẳng, có D = 300 mm; d = 65 mm;                 H = 50 mm; tốc độ vòng cho phép của đá 35 m/s)

• Lượng dư gia công:

Để gia công được chi tiết đạt CCX8 và độ nhám bề mặt R_a=0,63mm cần qua mài tinh (f20h11=f20_-0,130)

+ Theo bảng 3-122 [2]T1 lượng dư cho mài thô   a_mth = 0,15 mm

+ Chọn lượng dư cho mài tinh                               a_mt = 0,05 mm

• Chọn máy: theo bảng 9-49 chọn loại máy mài tròn ngoài 3Á12 có các đặc trưng kỹ thuật sau:

-         Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công: 200 mm

-         Phạm vi đường kính gia công được:            8 – 200 mm

-         Chiều dài lớn nhất gia công được:               450 mm

-         Đường kính lớn nhất của đá mài:                 300 mm

-         Tốc độ mài:                                                  2250 vg/ph

-         Công suất động cơ chính:                             3 kW

* Chế độ cắt

-         Chiều sâu cắt: + Mài thô: t = 0,15 mm

                             + Mài tinh: t = 0,05 mm

Theo bảng 5-203 và 5-204 [2]T2 chọn được chế độ cắt như sau:

-         Mài thô:

+ Số vòng quay của chi tiết: n_ct= 300 vg/ph

+ Lượng chạy dao ngang: S_ct= 3,0 mm/ph (lượng chạy dao ngang)

+ Thời gian máy

, ph

-         Mài tinh:

+ Số vòng quay của chi tiết: n_ct= 500 vg/ph

+ Lượng chạy dao ngang: S_ct= 2,33 mm/ph

+ Thời gian máy

, ph

Từ các kết quả trên ta có bảng tổng kết sau:

 

Nguyên công			Nội dung nguyên công	Lượng dư gia công a, mm	Chế độ cắt
					t, mm	S, mm/ph	n, vg/ph	N, kW		T0 ph
STT	Bước
1	1		Phay mặt đầu	2	2	0,24	1200	2,2		0,01
	2		Khoan lỗ tâm							0,052
2	1		Tiện thô toàn bộ f20	0,4	0,4	0,38	2000	7,5		0,2
	2		Tiện tinh toàn bộ f20	0,27	0,27	0,55	2000	7,5		0,14
3			Tiện thô các đoạn trục f16	1,35	1,35	0,4	2000	7,5		0,175
4	1		Tiện tinh các đoạn trục f16	0,45	0,45	2,1	2000	7,5		0,33
	2		Vát mặt đầu
5	1		Khoan lỗ f6+0,030	2,9	2,9	0,08	1000	2,8		0,475
	2		Doa lỗ f6+0,030	0,1	0,1	0,8	1000	2,8	0,05
6			Khoan lỗ f6	3	3	0,08	1000	2,8	0,475
7	1		Phay thô các mặt bên bậc trụ f20	1,35	1,35	0,24	1000	2,2	0,05
	2		Phay tinh các mặt bên bậc trụ f20	0,5	0,5	1,0	1000	2,2	0,01
8			Tiện thô đoạn trục lệch f13	aMax=2,55 aMin=0	tMax=2,55 tMin=0	0,38	2000	7,5	0,05
9			Tiện tinh đoạn trục lệch f13	aMax=0,45 aMin=0	tMax=0,45 tMin=0	0,55	2000	7,5	0,04
10		1	Khoan lỗ ren M6	2,9	2,9	0,08	1000	2,8	0,29
		2	Tarô ren lỗ M6	Chế độ tự động của máy
11		1	Mài thô các đoạn trục	0,15	0,15	3,0	2250	3	0,05
		2	Mài tinh các đoạn trục	0,05	0,05	2,33	2250	3	0,021

 

CHƯƠNG III. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Ở chương này ta tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công 7 phay các mặt bên đoạn trục bậc f20 và chỉ ra nguyên lý hoạt động của nó.

III.1. Chọn máy

Theo phần thiết kế nguyên công ta đã chọn máy cho nguyên công này là máy phay vạn năng 676 có các thông số đặc trưng sau:

Theo bảng 9 – 39 [2]T3 chọn loại máy phay vạn năng 676 có các đặc trưng kỹ thuật sau:

- Kích thước làm việc của bàn máy: 250x630 mm

- Khoảng cách từ đường tâm trục chính của đầu quay tới đường trượt thẳng đứng thân máy: 70 mm

       - Công suất động cơ chính: 2,2 kW

III.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt

Theo phần thiết kế nguyên công, ở nguyên công này chuẩn định vị được chọn là mặt trụ của các đoạn trục f16 và mặt bên trụ bậc f20. Khi gia công chi tiết được định vị trên hai khối chữ V ngắn và được kẹp chặt bằng mỏ kẹp.

Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

III.3. Sơ đồ kết cấu của đồ gá

Để phay các mặt bên của đoạn trục bậc f20 ta dùng đồ gá chuyên dùng có kết cấu như sau:

III.4. Nguyên lí làm việc của đồ gá

Chi tiết được định vị trên hai khối chữ V ngắn hạn chế bốn bậc tự do.Dùng một chốt trụ cố định tỳ vào mặt đầu f16 hạn chế thêm một bậc tự do. Một chốt côn tùy động hạn chế bậc tự do xoay. Như vậy ta định vị 6 bậc tự do.

Chi tiết được kẹp chặt nhờ thanh kẹp. Khi định vị chi tiết xong vặn đai ốc trên bu lông M10. Dưới lực xiết của đai ốc một đầu thanh kẹp bị vít xuống làm cho thanh kẹp kẹp chặt chi tiết lại, cố định chi tiết.

III.5. Tính lực kẹp chặt cần thiết(DDA)

1. Lực cắt

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

KẾT LUẬN

Trục lệch tâm là một chi tiết cơ bản, được sử dụng trong hầu hết các loại máy móc từ máy công cụ đến máy động lực. Bề mặt làm việc của nó chủ yếu là bề mặt tròn xoay f16 và bề mặt trụ trong của lỗ xuyên suốt f6. Các bề mặt này có yêu cầu khá cao về độ chính xác kích thước, sai lệch hình học, cấp độ nhám bề mặt cũng như cơ tính của vật liệu chế tạo chi tiết.

Để chế tạo được chi tiết có thể sử dụng phôi đúc, phôi rèn… nhưng hiệu quả hơn cả là chế tạo từ phôi cán nóng bởi những ưu điểm của nó.

Từ phôi thanh phải qua 11 nguyên công cắt gọt, một nguyên công nhiệt luyện và một nguyên công nắn thẳng sau nhiệt luyện cũng như các công việc đánh bóng. Các nguyên công khác nhau đòi hỏi những máy móc đi kèm với nó.

Khi tính toán thiết kế các nguyên công em đã cố gắng dựa vào các kinh nghiệm đã có và thực tế trang thiết bị của đất nước. Ngoài ra còn căn cứ vào chỉ tiêu kinh tế phù hợp với dạng sản xuất của chi tiết là loạt vừa. Tuy nhiên do đây là lần đầu tiên thiết kế một quy trình công nghệ để gia công một chi tiết nên những kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều, và do trang thiết bị tự chọn cho nên các nguyên công cũng như các bước gia công còn mang nặng tính lý thuyết, chưa thật sự tối ưu, đồ án chỉ mang tính chất học, tập rèn luyện cho học viên những kỹ năng cần thiết của người công nghệ mà chưa mang tính áp dụng thực tiễn.

Mỗi nguyên công cần có một đồ gá riêng. Thiết kế đồ gá cho một nguyên công nào đó phải dựa vào chi tiết gia công, tính chất của nguyên công đó và máy gia công chi tiết đó. Thiết kế đồ gá cho một nguyên công chính là việc xác định phương pháp cũng như cơ cấu để định vị, kẹp chặt chi tiết cho nguyên công đó. Nó bao gồm các công việc: xác định nguyên lí làm việc của đồ gá, xác định lực kẹp cần thiết, xác định cơ cấu kẹp cơ bản, tính bulông, đai ốc, kiểm nghiệm các chi tiết chính nếu cần. Một bộ đồ gá hiệu quả là một bộ đồ gá cho phép gá đặt chi tiết nhanh chóng chính xác, có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ. Đây là những điều cần lưu ý đối với các nhà công nghệ khi thiết kế đồ gá cho một nguyên công nào đó.