gia công chi tiết trục bơm cao áp

Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
Lời nói đầu
Chế tạo là phơng pháp chủ yếu trong sản xuất cơ khí. Để chế tạo đợc những chi
tiết đảm bảo chính xác yêu cầu đề ra phải co qui trình công nghệ hợp lý và đầy
đủ. Chính vì vậy việc thiết kế qui trình công nghệ là rất quan trọng trong qua
trình sản xuất.
Sau quá trình hoc tập nghiên cứu tại trờng em đợc giao đề làm đồ án công nghệ
chế tạo máy là gia công chi tiết dạng trục, chi tiết là trục bơm cao áp. Đợc sự h-
ớng dẫn tận tình của các thầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đặc biệt
là sự quan tâm hớng dẫn của thầy Trần Minh Đức và sự nỗ lực của bản thân kết
hợp giữa lý thuyết học trên lớp và kiến thức thực tế đến nay đồ án của em đã hoàn
thành.
Do kiến thức còn hạn chế và lần đầu mới làm nên không thể tránh khỏi những sai
sót, em mong nhận đợc sự chỉ bảo ,giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn để
em nắm rõ hơn nữa về trình tự thiết kế và để đồ án của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn !

Thái Nguyên 16 11 - 2006
Sinh viên:
Nguyễn Huy Hoàng
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
1
2
3
4
5
6
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
Tài liệu tham khảo
1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1+T2+T3 Nguyễn Đắc Lộc NXB khoa
học kỹ thuật Hà nội 2003

2. Bài giảng công nghệ chế tạo máy Khoa cơ khí Bộ môn Công Nghệ
Chế Tạo Máy trờng đại học KTCN Thái Nguyên
3. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Trần Văn Địch NXB khoa học
và kĩ thuật Hà Nội 1999
4. átlas Đồ gá - Trần Văn Địch NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội 2004
5. Đồ gá cơ khí hoá và tụe động hoá-NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội
2003
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
7
8
9
10
11
12
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
Phần I. Phân tích chi tiết gia công
1.1 Phân tích tính năng,điều kiện làm việc,đặc điểm của chi tiết gia công
-Chi tiết có bề mặt cơ bản phải gia công là các mặt tròn xoay
-Trên bề mặt chi tiết phải gia công các rãnh then để lắp ghép
-Chi tiết thuộc dạng họ trục
Vậy áp dụng qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng trục rỗng để gia công chi
tiết đã cho.
1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và chọn biện pháp gia công lần cuối
-Để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục ỉ60, ỉ44, ỉ28 ta chọn chuẩn tinh
thống nhất cho phù hợp
-Với lỗ ỉ28(+0.021),Ra=1,25 có nhiều biện pháp để gia công,do yêu cầu kĩ
thuật ta chọn biện pháp gia công tih lần cuối là mài
-Với ỉ60(-0.01), ỉ60(+0,024/-0,011),Ra=0,63 để đạt đợc độ chính xác và độ
nhám yêu cầu ta chọn biện pháp gia công tinh lần cuối là mài
-Với lỗ ỉ11, ỉ32 độ chính xác bề mặt không cao,nhám bề mặt cao nên có thể

đạt đợc dễ dàng bằng khoan và tiện tinh
-Với các rãnh nhỏ bên trong và ngoài trục có thể gia công đơn giản bằng
tiện,với rãnh then bên trong cần sử dụng máy chuyên dùng là xọc để gia công,với
rãnh then ngoài có thể gia công trên các máy phay vạn năng
1.3 Phân tích tính công nghệ rong kết cấu
Với kết cấu trục nh bản vẽ yêu cầu ta thấy:kết cấu trục là hoàn toàn hợp lý không
cần sửa đổi gì thêm
Phần II. Xác định dạng sản xuất
+Tính sản lợng hàng năm :
N = N
i
. m ( 1 +
100

)
trong đó: N là số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm
Ni là số sản phẩm máy sản xuất trong một năm
m : là số chi tiết trong 1 sản phẩm m = 1
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
13
14
15
16
17
18
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ = 5%
N = 20.000 . 1( 1 +
100
5

) = 21.000( chiếc/năm)
+Tính trọng lợng của chi tiết
Q = . V
V là thể tích của chi tiết gia công
trọng lợng riêng với = 7,852 (kg/dm
3
)
Ta có :
V = 0,337 (dm
3
)
=> G = 0,337 x 7,852 = 2,6 (KG)
Theo bảng 2-HĐTKDACNCTM dạng sản xuất là hàng loạt vừa
Phần III. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Loại phôi đợc xác định theo kết cấu của chi tiết,vật liệu ,điều kiện dạng sản
xuấtvà điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp
1-Phôi thép thanh : thờng dùng để chế tạôcn lăn,chi tiết kẹp chặt, các loại
trục,xi lanh piston
u điểm :giá thành rẻ,dễ tìm
Nhợc : lợng kim loại hớt đi lớn
2-Phôi dập
u : có thể dập đợc các chi tiết có hình dáng phức tạp,lợng kim loại hớt đi nhỏ
Nhợc:phải chế tạo khuôn dập nên giá thành sản xuất phôi cao
3-Phôi rèn tự do
u : giá thành hạ do không phải chế tạo khuôn dập
Nhợc: dùng trong sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ vì phôi có độ chính xác không
cao,sản lợng phôi ít
Với chi tiết đã cho dựa vào kết cấu và sản lợng hàng năm ta chọn phôi là phôi
thép thanh.
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên

19
20
21
22
23
24
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng

Bản vẽ chi tiết lồng phôi
Phần IV. Thiết kế quy trình công nghệ
4.1 Chọn chuẩn
4.1.1 Yêu cầu chung khi chọn chuẩn
-Đảm bảo chất lợng chi tiết máy trong suốt quá trình gia công
- Đảm bảo năng suất cao và giá thành hạ
4.1.2 Nguyên tắc chung khi chọn chuẩn
- Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm, để khống chế hết số bậc tự
do cần thiết 1 cách hợp lý tránh hiện tợng siêu định vị và thiếu định vị,một số tr-
ờng hợp tránh thừa định vị không cần thiết
-Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt ,lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia công
quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản,sử dụng thuận lợi nhất và phù
hợp với từng loại hình sản xuất
4.2. Chọn chuẩn tinh.
4.2.1 Yêu cầu khi chon chuẩn tinh.
- Chọn chuẩn tinh đảm bảo yêu cầu phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia
công.
- Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề
mặt gia công với nhau.
4.2.2 Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh.
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên

222
0,1
220
0,1

65
-0,1
25
26
27
28
29
30
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
- Nên chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt,nếu chọn đợc
nh vậy sẽ giảm sai số tích luỹ
- Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính .Nếu chọn đợc nh vậy vị trí của chi
tiết gia công tơng tự nh khi làm việc và thông số đạt đợc khi gia công phù hợ với
thông số làm việc của chi tiết tức là các yếu tố này đạt đợc 1 cách trực tiếp sẽ cho
độ chính xác cao nhất
- Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất, chuẩn tinh thống nhất là chuẩn
tinh đợc sử dụng ở nhiều nguyên công của quá trình công nghệ.Nếu chọn đợc nh
vậy sẽ giảm chi phí thiết kế,chế tạo đồ gá
Từ yêu cầu , lời khuyên và bản vẽ ta có các phơng án chọn chuẩn tinh:
+P/a 1 : Chuẩn tinh là hai lỗ tâm
Ưu điểm: đảm bảo độ đồng tâm cao giữa các bậc trục qua nhiều lần
gá,không gian gia công lớn
Nhợc : độ cứng vững thấp

+P/a 2: chuẩn tinh là mặt trụ ngoài của trục sử dụng mâm cặp 3 chấu

Ưu : có lực kẹp lớn,có tính vạn năng cao
Nhợc: độ chính xác định tâm thấp (do kết cấu mâm cặp phức tạp)thao tác gá đặt
tơng đối đơn giản nhng năng suất không cao,không gian gia công bị thu hẹp
Từ u nhựơc điểm của 2 phơng án trên và theo lời khuyên,yêu cầu kĩ thuật ta chọn
phơng án 1
4.3 Chọn chuẩn thô.
4.3.1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô.
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
31
32
33
34
35
36
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công.
- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt
gia công với các bề mặt không gia công.
4.3.2 Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có 1 bề mặt
không gia công nên chọn đó làm chuẩn thô.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có 2 hay nhiều
bề mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công nào có yêu cầu đảm bảo
độ chính xác tơng quan với các bề mặt gia công công cao nhất chọn làm chuẩn
thô.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có tất cả các bề mặt phải gia
công nên chọn bề mặt bề mặt gia công nào có yêu cầu cơ tính đồng đều nhất làm
chuẩn thô.
- Nếu chi tiết có nhiều bề mặt đủ điều kiện chọn làm chuẩn thô ta nên chọn bề
mặt nào bằng phẳng nhất trơn chu nhất làm chuẩn thô.

- ứng với mỗi bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công nên chọn chuẩn thô
không quá một lần trong suốt quá trình gia công. Vi phạm điều này gọi là phạm
chuẩn thô,phạm chuẩn thô sẽ làm cho sai số về vị trí tơng quan giữa các ề mặt gia
công rất lớn vì vậy phải tránh phạm chuẩn thô
Với những yêu cầu và lời khuyên cùng với kết cấu của chi tiết và từ phơng án
chọn chuẩn tinh ta chỉ có một phơng án chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài
Ưu : có tính vạn năng cao,lực kẹp lớn
Nhợc : độ chính xác định tâm thấp,năng suất gá đặt không cao,không gian gia
công bị hạn chế

4.4 Thiết kế qui trình công nghệ
Từ các phân tích ở trên ta chọn phơng án gia công và tiến trình công nghệ nh sau:
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
37
38
39
40
41
42
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
Phần V: tra lợng d cho các nguyên công
+L ơng d cho bề mặt ỉ 60
-Tiện thô : 2Zbmax = 4 (mm)
-Tiện tinh : 2Zb = 1,6 mm
-Mài : 2Zb = 0,45 mm
Lợng d tổng cộng : 2Zo = 6,05(mm)
Chọn phôi ỉ65 và phân bố lợng d nh sau
Tiện thô 2Zb= 3 (mm)
Tiện tinh 2Zb=1,5 (mm)
Mài 2Zb = 0,47 (mm)

+L ợng d cho bề mặt ỉ 44
-Tiện thô : 2Zbmax = 4 (mm)
-Tiện tinh : 2Zb = 1,4( mm)
Lợng d khi tiện thô 21-1.4-0,05 = 19,55
Tiện 5 lần 2Zb = 3,,91 (mm)
Tiện tinh 2Zb = 1,2(mm)
+L ợng d cho lỗ ỉ 28
-Khoan : 2Zb = 27 (mm)
-Tiện tinh :2Zb =0,85 (mm)
-Mài : 2Zb = 0,15 (mm)
+L ợng d cho lỗ ỉ 32
-Khoan 2Zb = 31 (mm)
-Tiện tinh : 2 Zb = 1 (mm)
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
43
44
45
46
47
48
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
Phần Vi: tra chế độ cắt cho các nguyên công
+Nguyên công I:
-Bớc1 : t = 1 mm tra bảng 5-72 STCNCTM2 S = 0,130,16( mm /vòng )
Với máy 1K62 chọn S = 0,14 (mm/vòng) tra bảng 5-74 Vo = 95 ( m/ ph)
Vt = Vb. Ki (Ki là hệ số hiệu chỉnh)
Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền T của dao K1=1
Hệ số phụ thuộc vào tỉ số D/d K2 = 1
Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội K3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim K4= 1,54

Vt = Vb.Ki = 95.1,54= 146,3 (m/ph)

9,503
60.
95.1000
.
.1000
===

D
V
n
t
(vòng/ph)
Tra máy nm = 500 (vg/ph)
Theo bảng 27 TKDACNCTM

)(46,0
500.14,0
1160/130
.
321
ph
tg
nS
LLL
T
o
o
=

+++
=
++
=
-Bớc 2 : t = 5,5 (mm) Tra bảng 5-87 ST-T2 S=0,170,21 Sm=0,2
(mm/vg)Vb = 15 (m/ph)
Vt = Vb.Ki = 15.1=15 (m/ph)

434
11.
15.1000
.
.1000
===

D
V
n
t
(vòng/ph)
nm = 400 (v/p)

)(46,1
400.2,0
5112
.
21
ph
nS
LL

T
o
=
+
=
+
=
-Bớc 3 : t = 8 mm Tra bảng 5-87 ST-T2 S=0,320,4 Sm=0,39
(mm/vg)Vb = 15 (m/ph)
Vt = Vb .Ki =15.1=15 (m/ph)

5,170
28.
15.1000
.
.1000
===

D
V
n
t
(vòng/ph)
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
49
50
51
52
53
54

Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
nm = 160 (v/p)

)(81,1
160.39,0
5108
.
21
ph
nS
LL
T
o
=
+
=
+
=
-Bớc 4 : t = 0,425 mm Tra bảng 5-62 ST-T2 S=0,40,5 Sm=0,47
(mm/vg)Vb = 165 (m/ph)
Vt = Vb.Ki = 165.0,82= 135,3 (m/ph)

1538
28.
3,135.1000
.
.1000
===

D

V
n
t
(vòng/ph)
Tra máy nm = 1500 (vg/ph)

)(12,0
1500.47,0
280
.
321
ph
nS
LLL
T
o
=
+
=
++
=
-Bớc 5 : t = 2 mm Tra bảng 5-72 ST-T2 S=0,080,1 Sm=0,097
(mm/vg)Vb = 136 (m/ph)
Vt = Vb.Ki = 136.1,54= 209,44 (m/ph)

3,2083
32.
44,209.1000
.
.1000

===

D
V
n
t
(vòng/ph)
Tra máy nm = 20000 (vg/ph)

)(02,0
2000.097,0
22
.
21
ph
nS
LL
T
o
=
+
=
+
=
-Bớc 6 : t = 3,3 mm Tra bảng 5-60 ST-T2 S=0,60,7 Sm=0,7
(mm/vg)Vb = 144 (m/ph)
Vt = Vb.Ki = 144.0,92= 132,48 (m/ph)

4,958
44.

48,132.1000
.
.1000
===

D
V
n
t
(vòng/ph)
Tra máy nm = 800 (vg/ph)

)(99,05.
800.7,0
160/2,3108
.
321
ph
tg
nS
LLL
T
o
=
++
=
++
=
-Bớc 7 giống bớc 1
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên

55
56
57
58
59
60
Thuyết minh đồ án Thiết kế: Nguyễn Huy Hoàng
Các nguyên công khác tra tơng tự ta có kết quả ở bảng:
Nguyên công II:
Bớc S(mm/vg) t(mm) V(m/ph) n(vg/ph) To(ph)
1 0,14 1 95 500 0,46
2 0,2 5,5 15 434 1,41
3 0,39 10,5 15 160 1,81
4 0,47 0,425 135,3 1500 0,12
5 0,7 1,5 132,5 800 0,99
6 0,14 1 95 500 0,46
Nguyên công III:
Bớc S(mm/vg) t(mm) V(m/ph) n(vg/ph) To(ph)
1 0,47 1,6 182 800 0,29
2 0,15 2 95 1000 0,026
3 0,17 0,6 260 1250 0,52
Nguyên công IV:
Bớc S(mm/ph) t(mm) V(m/ph) n(vg/ph) To(ph)
1 765 4 35 1250 0,046
2 350 4,5 22,39 630 0,11
Nguyên công V:
Bớc S(mm/htk) t(mm) V(m/ph) To(ph)
1 0,14 4 11 1,02
Nguyên công VII:
Bớc Sd(m/ph) t(mm) Vd (m/ph) nct(vg/ph) To(ph)

1 0,5 0,07 15,3 125 0,143
Nguyên công VIII:
Bớc Sd(m/ph) t(mm) Vd (m/ph) nct(vg/ph) To(ph)
1 0,4 0,225 30,6 120 0,49
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
61
62
63
64
65
66