ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1011.92 KB, 66 trang )
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
GVHD:Bùi Đức Hùng
1
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Trờng cđ ck - lk
cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Khoa cơ khí
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Bộ môn: Dao - CNCTM
Phiếu giao nhiệm vụ
Thiết kế đồ án môn học CNCTM
Họ và tên: Đỗ Thọ
Lớp: CĐCK 43C
Lâm.
Khoá: 43
Chuyên ngành: Cơ
khí
I. Đầu đề tài thiết kế:
Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết: Trục khuỷu trái
II. Các số liệu ban đầu:
-Sản lợng hàng năm: 10.000 Chi tiết / năm
-Điều kiện sản lợng:
III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Phân tích chi tiết gia công:
a. Phân tích tính công nghệ trong gia công:
b. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết: Chọn biện pháp gia công lần
cuối.
2. Xác định dạng sản xuất:
3. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi:
4. Quy trình công nghệ:
a. Vấn đề về chuẩn định vị (Chuẩn tinh và chuẩn thô)
b. Trình tự gia công: (Vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn
máy, chọn dao, chọn dụng cụ đo, ký hiệu chiều chuyển động của dao và của
chi tiết)
5. Tính và tra lợng d: (Tính cho một bề mặt)
6. Tính và tra chế độ cắt: (Tính cho 1 bớc công nghệ)
7. Thiết kế đồ gá cho nguyên công:
IV.Phần bản vẽ:
1. Chi tiết lồng phôi: A1 (2 bản vẽ này thể hiện trên một tờ A0)
2. Sơ đồ nguyên công: A0 (1 tờ A0 thể hiện 4 nguyên công)
3. Đồ gá: 1A0
Thái nguyên, ngày..tháng..năm 2007
Ngời nhận
(Họ tên và chữ ký)
GVHD:Bùi Đức Hùng
Cán bộ hớng dẫn
(Họ tên và chữ ký)
2
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Mục lục
1. Lời nói đầu ................................................
2. Phần I:
Phân tích đặc điểm của chi tiết gia công . . .
3. Phần II:
Xác định dạng sản xuất. ........................
4. Phần III:
Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi ......
5. Phần IV:
Thiết kế quy trình công nghệ ...................
6. Phần V
Tính và tra lợng d cho các bề mặt..............
7. Phần VI :
Tính và tra chế độ cắt ............................
8. Phần VII :
Tính và thiết kế đồ gá ............................
9. Tài liệu tham khảo ......................................
GVHD:Bùi Đức Hùng
3
4
5
8
10
13
33
40
53
64
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Lời nói đầu.
Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi
hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức
sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết
những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.
Mục tiêu của môn học công nghệ chế tạo máy là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế, xây
dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kĩ thuật sản
xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật theo
yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt
những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ
khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò hết sức quan
trọng trong qua trình đào trở thành kỹ s. Qua quá trình làm đồ án này
giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã đợc tiếp thu trong
quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo
những kiến thức này để làm đồ án cũng nh công tác sau này.
Là một sinh viên chuyên ngành cơ khí. Trong thời gian làm đồ án
em đợc giao đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu
trái. Đây là một đề tài mới và khó đối với em. Tuy nhiên trong thời gian
làm đồ án đợc sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thầy, cô và đặc biệt là
thầy giáo hớng dẫn trực tiếp: Thầy bùi đức hùng. Với sự học hỏi
của bản thân, em đã đa ra một phơng án gia công trục khuỷu trái, theo
em phơng pháp này sẽ đảm bảo độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật.
Tuy nhiên do trình độ hiểu biết về lý thuyết và thực tế còn hạn chế,
do đó trong đồ án này không thể tránh khỏi sai sót. Vậy em rất mong
nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy để em có thể hiểu sâu hơn về môn học
cũng nh phơng pháp gia công khác hợp lý hơn, để phục vụ cho công tác
sau này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Thái Nguyên, ngày 14 .tháng 02 .năm 2008 .
Sinh viên :
Đỗ Thọ Lâm
GVHD:Bùi Đức Hùng
4
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Phần I:
phân tích đặc điểm của chi tiết gia công
1.1, Phân tích chức năng, điều kiện làm việc, và đặc điểm kết cấu.
1.1.1, Chức năng và điều kiện làm việc:
a) Chức năng:
- Chi tiết gia công là trục khuỷu trái, nó là chi tiết dạng trục đợc phân ra là một
loại trục đặc biệt có tâm lỗ không trùng với tâm quay của trục.
- Trục khuỷu là một chi tiết máy quan trọng trong động cơ, cờng độ làm việc
rất lớn và giá thành cao. Công dụng của trục khuỷu là nhận trực tiếp lực tác dụng
trên pittông truyền qua tay biên và biến chuyển động tịnh tiến của pittông thành
chuyển động quay của trục để đa công suet ra ngoài (dẫn động các máy công tác
khác).
- Khối lợng của trục khuỷu thờng chiếm từ 7% ữ15% khối lợng của động cơ.
Giá thành của trục khuỷu thờng chiếm 25%ữ30% giá thành toàn bộ động cơ.
b) Điều kiện làm việc của trục khuỷu:
- Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của áp lực khí, lực quán
tính (lực quán tính của chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay).
- Những lực này có giá trị rất lớn và thay đổi theo chu kỳ nhất định, gây ra ma
sát giữa cổ trục và cổ biên phát sinh nhiệt, gây ứng suất uốn, xoắn dẫn đến cổ
trục bị mòn nhanh.
- Ngoài ra trục còn chịu cả lực kéo, uốn, xoắn do máy công tác tác dụng ngợc
trở lại. Các lực này thờng gây ra va đập, đồng thời còn gây ra các hiện tợng dao
động dọc trụcvà xoắn, do vậy trục khuỷu thờng phải làm việc trong trạng thái
mất cân bằng, cổ trục bị tróc dỗ bề mặt.
- Tuổi thọ của cơ cấu trục khuỷu phụ thuộc vào tính chất vật liệu, độ chính xác
gia công, kết cấu dộng cơ. Vì vậy trục khuỷu phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+) Có sức bền lớn, độ cứng lớn, trọn lợng nhỏ, và ít hao mòn.
+) Có độ chính xác gia công cao, bề mặt làm việc của trục cần có độ bóng bề
mặt và độ cứng cao.
+) Trong quá trình làm việc tránh hiện tợng cộng hởng.
+) Kết cấu của trục khuỷu phải bảo đảm tính cân bằng và tính đồng đều của
động cơ nhng đồng thời phải dễ chế tạo.
1.1.2, Phân tích đặc điểm kết cấu:
- Kết cấu của trục khuỷu gồm có một trục khuỷu trái, một trục khuỷu phải và
cổ biên (chột nối 2 trục khuỷu). Điều quan trọng nhất và khó nhất khi chế tạo
trục khuỷu là phải đảm bảo trong quá trình lắp ráp dờng tâm của trục khuỷu phải
và trục khuỷu trái phải trùng nhau.
- Kết cấu của trục khuỷu trái gồm:
+) Má khuỷu: là bộ phận nối liền giữa cổ trục chính và cổ biên, nó đợc tính
toán làm sao để giảm khối lợng, nâng cao đợc tính công nghệ mà vẫn bảo đảm
yêu cầu kỹ thuật. Trên má khuỷu đợc gia công một lỗ đờng kính ỉ25,1 00..041
08 để
lắp cổ biên. Lỗ này cần phải gia công rất chính xác.
+) Cổ trục: gồm có một cổ trục ỉ20 ++00..015
002 dùng để lắp ổ bi có chiều dài làm
việc là 14.5 mm. Ngoài ra còn có 2 cổ trục ỉ19.05 ++00..015
002 dùng để lắp bánh răng
GVHD:Bùi Đức Hùng
5
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
đề, nó có chiều dài làm việc là 9.5 mm và cổ trục ỉ19-0.021 có chiều dài làm việc
là 39 mm.
+) Phần côn 5o42: là phần côn của trục khuỷu dùng để lắp mâm điện, trên
phần này có phay rãnh then.
+) Phần ren M10x1.25: là phần dùng để lắp đai ốc nhằm giữ chặt mâm điện
trong quá trình chuyển động.
- Vật liệu chế tạo trục khuỷu là thép 40X; thành phần hoá học của thép 40X
nh sau:
C
Si
Mn
Ni
Cr
0,36 ữ 0,44
< 0,4
< 0,8
< 0,3
0,8 ữ1,1
Có :
+) Độ cứng: HB = 200.
+) Giới hạn bền: b = 1000
N
.
mm 2
1.2, Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
- Tính công nghệ trong kết cấu là một trong những tính chất quan trọng của
sản phẩm cơ khí nhằm đảm bảo tiêu hao kim loại ít nhất, giá thành thấp nhất.
Tính cônh nghệ trong kết cấu của chi tiết ảnh hởng trực tiếp tới năng suất và độ
chính xác gia công. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết phụ thuộc vào quy
mô sản xuất cụ thể.
- Chi tiết máy phải đợc phân tích kết cấu một cách cẩn then theo quan điểm
công nghệ để tìm ra những phần tử, kết cấu, cũng nh yêu cầu kỹ thuật cha hợp lý
với choc năng làm việc của chi tiết gia công. Từ đó có thể đa ra đề nghị sửa đổi
và bổ sung kết cấu nhằm nâng cao tính công nghệ, cho phép giảm khối lợng lao
động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm.
1.2.1, Về yêu cầu kỹ thuật:
-Với những yêu cầu trên bản vẽ chi tiết: độ nhám bề mặt, kích thớc, dung sai
của chi tiết là hợp lý để đảm bảo choc năng và điều kiện làm việc của chi tiết,
cũng nh khả năng công nghệ để gia công chi tiết. Ví dụ nh yêu cầu độ không
đồng trục giữa ỉ20; ỉ19,05; ỉ19 và mặt côn 0,004 mm là hoàn toàn có thể
đạt đợc khi gá trên hai mũi tâm và gia công trên máy vạn năng kết hợp với đồ gá
chuyên dùng.
- Với điều kiện làm việc đã trình bày ở trên thì vật liệu chế tạo là thép 40X là
đảm bảo yêu cầu về cơ tính của chi tiết trục khuỷu trái.
1.2.2, Khả năng áp dụng gia công tiên tiến:
- Các phơng pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với
điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất vì:
+) Nếu nh mài điện hoá dùng đá mài trung tính cho năng suet không cao và
chất lợng bề mặt thì không cần đòi hỏi cao lắm.
+) Nếu nh gia công trên máy CNC thì không phù hợp với điều kiện sản xuất
ở nớc ta.
+) Gia công đồng thời nhiều dao thì tỷ số L/D <10 mà thực tế thì L/D <10
do đó không thể áp dụng phơng pháp này.
GVHD:Bùi Đức Hùng
6
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
+) Do kết cấu phần cổ trục của chi tiết đơn giản nên không dùng phơng pháp
gia công trên máy chép hình thuỷ lực bởi đồ gá của nó khá phức tạp.
- Chi tiết trục khuỷu có tính công nghệ cao. Vì thế ta có thể gia công chi tiết
trên máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
1.3, Phân tích yêu cầu kỹ thuật và chọn phơng pháp gia công lần cuối:
1.3.1, Phân tích yêu cầu kỹ thuật:
Do đặc điểm về kết cấu và điều kiện làm việc của chi tiết cho nên để trục khuỷu
làm việc đợc tốt cần phải đảm bảo các YCKT sau:
- Trục khuỷu phải có độ cứng vững tốt, độ bền cao trọng lợng nhỏ và ít mòn.
Cho nên khi gia công trục khuỷu tại các bề mặt làm việc nh cổ trục phải đợc thực
hiện qua nguyên công tôi cao tần đạt độ cứng 51ữ 58 HRC và mài đạt độ bóng
cần thiết. Các bề mặt lắp ghép phải gia công đạt độ bóng cao, độ chính xác cao
về kích thớc, vị trí tơng quan và hình dáng.
- Khoảng cách giữa đờng tâm lỗ ỉ25,1 và đờng tâm cổ trục chính phải đảm
bảo là 24,8+ 0,021 mm vì nếu khích thớc này lớn sẽ dẫn đến chi tiết cồng kềnh
khối lợng lớn. Ngoài ra kích thớc này lớn hay nhỏ quá sẽ ảnh hởng đến hành
trình chuyển động của pittông do đó sẽ ảnh hởng đến sự chuyển động của động
cơ. Vì vậy yêu cầu này cần đợc quan tâm.
- Độ không trụ ỉ25.1; ỉ20; ỉ19,05; ỉ19 0,002mm vì chúng là các bề mặt
lắp ghép cho nên để tránh hiện tợng diện tích tiếp xúc không đều sẽ gây ra hiện
tợng mòn không đều các bề mặt, từ đó dẫn đến rung động và chi tiết quay bị đảo.
- Độ không đồng trục giữa ỉ20 với ỉ19,05; ỉ19 và mặt côn 0,004 mm để
đảm bảo lắp ghép đợc dễ dàng và đảm bảo cho chi tiết chuyển động êm.
- Độ không // giữa đờng tâm trụ ỉ20 và ỉ25,1 0,006 mm để khi lắp ghép đợc dễ dàng.
- Độ không đối xứng giữa rãnh then với đờng tâm M 0,04 mm
- Độ không// giữa lỗ tâm ỉ25,1 với đờng tâm trục cho phép 0,02 mm.
- Độ không// giữa mặt M và mặt N cho phép 0,02 mm.
- Độ không vuông góc giữa mặt M, N với dờng tâm trục cho phép 0,02mm.
- Ren đầu trục cân xứng không đổ nát.
* Kết luận:
- Nh vậy căn cứ vào kết cấu, hình dáng chi tiết gia công, với sự phân tích nh
trên ta thấy chi tiết đã đảm bảo về kỹ thuật, tiết kiệm đợc nguyên vật liệu, phù
hợp với dạng sản xuất mà không đòi hỏi quá cao về mặt công nghệ. Cho nên
không cần phải sửa đổi về mặt kết cấu của chi tiết.
1.3.2, Phơng pháp gia công lần cuối:
- Các bề mặt cổ trục yêu cầu độ chính xác cao và độ nhám bề mặt Ra =
0,63(độ chính xác cấp 7) nên ta chọn phơng pháp gia công lần cuối là mài tinh.
- Bề mặt lỗ ỉ25,1 00..041
08 cũng tham gia trong qua trình làm việc và là bề mặt lắp
ghép với cổ biên do đó cần cấp chính xác cao và độ nhám Ra = 0,63 do đó ta
cũng chọn phơng pháp gia công lần cuối là mài tinh.
- Các bề mặt còn lại yêu cầu độ bóng và độ chính xác không cao (Rz40) cho
nên ta chọn phơng pháp gia công lần cuối là tiện tinh.
Phần II:
GVHD:Bùi Đức Hùng
7
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
xác định dạng sản xuất.
2.1, ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất:
- Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trng có tính chất tổng hợp, giúp cho
việc xác định hợp lý đờng lối, biện pháp công nghệ và tổ choc sản xuất để chế
tạo ra sản phẩm đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật dựa vào các yếu tố đó là :
+) Sản lợng và tính ổn định của sản phẩm.
+) Tính lặp lại của quá trình sản xuất.
+) Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất.
- Để có thể áp dụng các biện pháp kỹ thuật và tổ chức sản xuất tiên tiến, nó
đảm bảo số lợng sản phẩm cho dây chuyền sản xuất.
- Việc xác định dạng sản xuất ảnh hởng lớn tới việc trang bị máy móc, các
thiết bị và đồ gá ỏ mức độ vạn năng hay chuyên dùng.
- Việc xác định dạng sản xuất là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế quy
trình công nghệ. Vì khi đã xác định đợc dạng sản xuất từ đó ta sẽ biết đợc các
điều kiện cho phép về vốn đầu t, trang bị đờng lối công nghệ, phơng pháp đạt độ
chính xác gia công, phơng pháp gá đặt phù hợp và việc bố trí công nhân để tổ
chức sản xuất hợp lý để đạt hiệu quả cao nhất.
2.2, Xác định dạng sản xuất:
Để xác định dạng sản xuất ta dựa vào 2 yếu tố đó là:
- Sản lợng cơ khí.
- Khối lợng chi tiết gia công.
2.2.1, Xác định sản lợng cơ khí:
- Sản lợng hàng năm của chi tiết gia công đợc xác định theo công thức:
NSL = N x mi x (1+
) x (1+
) (chi tiết/ năm)
100
100
Trong đó:
+, NSL: Sản lợng cơ khí.
+, N : Sản lợng kế hoạch hàng năm; N = 10.000 (chi tiết/ năm).
+, m : Số chi tiết cùng tên trong một sản phẩm; m = 1.
+, ; : hệ số % dự phòng h hỏng do chế tạo, do vận chuyển, lắp đặt, bảo
quản . Chọn = = 5.
Vậy ta có:
NSL = 10.000 x (1+
5
5
) x (1+
) = 11.025 (chi tiết/ năm).
100
100
Vậy sản lợng hàng năm của chi tiết gia công là : NSL = 11.025 (chi tiết/ năm).
2.2.2, Xác định khối lợng chi tiết:
- Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
Qct = Vx (Kg).
Trong đó:
Qct : Trọng lợng của chi tiết (Kg).
V : Thể tích của chi tiết (dm3).
: Trọng lợng riêng của vật liệu; Thép = 7,852 (Kg/ dm3).
- Để tính thể tích của chi tiết trục khuỷu trái, ta chia kết cấu của chi tiết ra
thành các phần nh hình vẽ:
GVHD:Bùi Đức Hùng
8
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
V2
ỉ25,1
ỉ90
ỉ20
V3
ỉ10
V1
V4
15
80
15
Ta có:
V = V1 + V2 + V3 - V4
Trong đó:
+) V1 =
+) V2 =
+) V3 =
+) V4 =
.d12
3,14 x90 2
x h1 =
x15 = 95378 mm3.
4
4
2
.d 2
3,14 x 20 2
x h2 =
x 80 = 25120 mm3.
4
4
.d 32
3,14 x10 2
x h3 =
x 15 = 1177 mm3.
4
4
.d 42
3,14 x 25,12
x h4 =
x 15 = 7418 mm3.
4
4
Ta tính đợc thể tích trục khuỷu trí là:
V = 95378 + 25120 + 1177 7418 = 114257 mm3.
Vậy V 0,1143 dm3.
Suy ra trọng lợng của chi tiết là:
Qct = 0,1143 x 7,852 0,9 (Kg).
Tra bảng 2 (TKDACNCTM) trang 13, ta đợc dạng sản xuất là dạng sản xuất
hàng loạt lớn.
Phần III:
Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
GVHD:Bùi Đức Hùng
9
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
3.1, Cơ sở để xác định phơng pháp chế tạo phôi:
- Việc chế tạo phôi trục khuỷu trái để đạt đợc những yêu cầu kỹ thuật và kinh
tế ngời kỹ s công nghệ phải xác định đợc kích thớc của phôi và chọn phôi thích
hợp với điều kiện sản xuất đó. Việc chọn phôi dựa trên những cơ sở sau:
+) Vật liệu chế tạo phôi và cơ tính của vật liệu.
+) Hình dáng và kết cấu của chi tiết.
+) Khả năng đạt độ bóng của phơng pháp chế tạo phôi.
+) Điều kiện sản xuất cụ thể của nhà máy.
- Loại phôi đợc xác định theo kết cấu của chi tiết, loại vật liệu, điều kiện kỹ
thuật, dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể. Chọn phôi và phơng pháp chế
tạo phôi, xác định lợng d, kích thớc và dung sai cần thiết của phôi.
- Trong ngành chế tạo máy nói chung, tuỳ theo dnạg sản xuất mà chi phí chế
tạo phôi chiếm từ 30% ữ 60% tổng chi phí chế tạo.
- ở đây chi tiết trục khuỷu trái vật liệu chế tạo là thép 40X. Tính chất loại vật
liệu này phù hợp với các phơng pháp chế tạo phôivà gia công cắt gọt.
- Do nhng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đòi hỏi độ chính xác, độ bền cơ tính và
độ bóng bề mặt cao. Để đáp ứng yêu cầu trên việc chế tạo phôi trục khuỷu trái
có các phơng pháp nh: đúc, gia công áp lực (cán, rèn, dập nóng). Để đảm bảo cả
về mặt kinh tế và kỹ thuật ta phải so sánh lựa chọn giữa các phơng pháp chế tạo
phôi để đa ra phơng án tạo phôi hợp lý.Do dạng sản xuất hàng loạt lớenen ta sử
dụng phôi có hình dáng, kích thớc gần giống với chi tiết là hợp lý nhất.
3.2, Phơng pháp chế tạo phôi:
- Trục khuỷu trái có hình dáng phức tạp nên để đảm bảo đợc hiệu quả kinh tế
thì việc chọn phôi có thể chọn một trong các phơng án sau:
3.2.1, Phơng án 1: sử dụng phôi thanh
a) Ưu điểm: độ bền cao, độ cứng đảm bảo, việc chế tạo đơn giản ít tốn kém.
b) Nhợc điểm: chỉ dùng để gia công những chi tiết có kết cấu đơn giản, cho lợng d lớn gây ra lãng phí vật liệu, hiệu quả kinh tế không cao.
3.2.2, Phơng án 2: sử dụng phôi đúc
a) Ưu điểm: lợng d gia công nhỏ và phân bố đều, có thể đúc đợc những chi
tiết phức tạp. Do vậy có thể giảm đợc chi phí gia công cơ, hạ giá thành sản
phẩm.
b) Nhợc điểm: cơ tính đạt đợc không cao, đặc biệt là khả năng chịu uốn, chịu
kéo, chịu xoắn kém.
3.2.3, Phơng án 3: sử dụng phôi rèn tự do
a) Ưu điểm: cơ tính vật rèn cao, tiết kiệm đợc nguyên vật liệu, lợng d gia
công nhỏ, giá thành hạ, thích hợp với sản xuất loạt nhỏ, chi phí về trang bị công
nghệ rẻ tiền.
b) Nhợc điểm: không tạo đợc chi tiết có kết cấu phức tạp, năng suất thấp độ
chính xác của phôi không cao chủ yếu phụ thuộc vào tay nghề ngời công nhân.
Do đó không thích hợp với sản xuất loạt lớn.
3.2.4, Phơng án 4: sử dụng phôi dập nóng
a) Ưu điểm: phôi có cơ tính tốt, đồng đều, không phụ thuộc vào tay nghề ngời
công nhân, các thớ kim loại và các gân gờ tạo nên chi tiết có khả năng chịu lực
tốt, tiết kiệm đợc vật liệu, cho năng suất cao, thích hợp với dạng sản xuất loạt lớn
hàng khối.
GVHD:Bùi Đức Hùng
10
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
b) Nhợc điểm: chi phí cho việc chế tạo khuôn cao, đòi hỏi hề thống công nghệ
phải cứng vững.
* Kết luận: Dựa vào phân tích u nhợc điểm của các phơng pháp chế tạo phôi
trên, với chi tiết trục khuỷu trái vật liệu là thép 40X ta chọn phơng pháp chế tạo
phôi là phôi dập nóng là hợp lý nhất.
* Bản vẽ chế tạo phôi:
GVHD:Bùi Đức Hùng
11
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
* Bản vẽ lông phôi:
R3,5
26,4
8
1110.27
160,135
23,50,5
ỉ90-0,22
ỉ240,35
C100
R21
R33,2
439"
R6.5
2 bờn
R3
2 bờn
3.1
8,2
7
Phần IV:
Thiết kế quy trình công nghệ
GVHD:Bùi Đức Hùng
12
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
4.1, Vấn đề về chuẩn định vị khi gia công:
Việc chọn chuẩn chính xác, hợp lý có tác dụng rất lớn đến độ chính xác chi tiết
gia công, để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của nguyên công đó. Việc
chọn chuấn nh vậy sẽ đảm bảo độ cúng vững cho chi tiết, đồ gá đơn giản, gá kẹp
nhanh, thuận tiện cho việc gia công, do đó có thể áp dụng nhiều phơng pháp gia
công có tính công nghệ cao.
* Lời khuyên khi chọn chuẩn:
Chọn chuẩn phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lợng cho chi tiết trong suốt quá trình gia công.
- Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ, giảm bớt tiêu tốn nguyên vật liệu.
*Từ hai yêu cầu trên ngời ta đa ra 3 lời khuyên chung khi chọn chuẩn nh sau:
- Việc chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống
chế hết số bậc tự do cần thiết 1 cách hợp lý nhất. Tuyệt đối tránh thiếu hoặc siêu
định vị, trong một số trờng hợp phải tránh thừa định vị không cần thiết.
- Chọn chuẩn làm sao cho lực cắt, lực kẹp không làm cong vênh biến dạng
chi tiết gia công quá nhiều, đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm nhẹ sức lao động
cho ngời công nhân mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi nhất và thích
hợp với từng loại hình sản xuất nhất định.
4.1.1, Chọn chuẩn tinh:
a) Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:
- Ngoài phải đảm bảo các yêu cầu trên, khi chọn chuẩn tinh còn phải đảmt
bảo các yêu cầu sau:
+) Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho bề mặt gia công.
+) Đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với
nhau.
b) Những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh:
+) Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Nh vậy sẽ làm cho chi tiết
gia công có một vị trí tơng tự lúc làm việc. Nếu thực hiện đợc lời khuyên này sẽ
đơn giản hoá quá trình gia công và lắp ráp.
+) Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.
Nh vậy thì sai số gia công sẽ càng nhỏ, đặc biệt là chuẩn khởi xuất trùng với
chuẩn cơ sở thì sai số chuẩn ( c = 0 ).
+) Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất qua nhiều lần gá đặt cho một quy
trình công nghệ. Nh vậy sẽ giảm đợc số chủng loại đồ gá, do đó sẽ giảm đợc chi
phí thiết kế và chế tạo đồ gá.
+) Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, và thuận tiện khi sử dụng.
+) Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt,
lực kẹp, mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị.
* Căn cứ vào lời khuyên trên ta có các phơng án chọn chuẩn tinh nh sau:
Phơng án 1: Chọn chuẩn tinh chính là 2 lỗ tâm và dùng tốc để truyền
mômen xoắn, định vị theo sơ đồ này chi tiết đợc khống chế 5 bậc tự do
(hình vẽ).
GVHD:Bùi Đức Hùng
13
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
-Ưu điểm:
+) Đảm bảo tính trùng chuẩn qua nhiều lần gá đặt thoả mãn đợc lời khuyên
chọn chuẩn tinh thống nhất.
+) Cho phép gia công hầu hết các mặt trụ ngoài của chi tiết. Vì vậy tạo điều
kiện đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công.
+) Quá trình gá đặt nhanh chóng ,thao tác đơn giản, dễ thực hiện, đồ gá đơn
giản đảm bảo độ đồng tâm qua nhiều lần gá.
+) Còn có thể sử dụng trong qua trình kiểm tra và sửa chữa sau này.
- Nhợc điểm:
+) Độ cứng vững của chi tiết kém, dễ bị rung động khi cắt với tốc độ cao và
lực cắt lớn làm ảnh hởng đến độ chính xác gia công.
+) Khi gia công do chịu lực cắt lón và nhiệt sinh ra trong quá trình cắt gọt
chi tiết bị quay trợt trêm mũi tâm làm mũi tâm nhanh mòn.
Phơng án 2: Chọn cuẩn tinh là bề mặt trụ ngoài kết hợp với thân khuỷu và
lỗ ỉ25,1. Theo phơng án này chi tiết đợc khống chế 6 bậc tự do (Hình vẽ)
-Ưu điểm:
+) Đảm bảo độ cứng vững tốt, gá đặt đơn giản.
+) Đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan giữa các bề mặtgia công với đờng
tâm trục.
-Nhợc điểm:
+) Bề mặt chọn làm chuẩn phải đạt độ chính xác cao.
GVHD:Bùi Đức Hùng
14
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
+) Phạm vi gia công hẹp.
Phơng án 3: Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với mặt đầu và lỗ
tâm: một đầu mâm cặp một đầu chống tâm. Theo phơng án này chi tiết đợc
khống chế 5 bậc tự do (Hình vẽ)
4.1.2, Chọn chuẩn thô:
a) Yêu cầu khi chọn chuẩn thô:
- Chuẩn thô thờng đợc dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia
công cơ. Việc chọn chuẩn thô ảnh hởng lớn tới các nguyên công sau và độ chính
xác của chi tiết. Vì vậy khi chọn chuẩn thô cần phải đảm bảo 2 yêu cầu sau:
+) Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho bề mặt gia công.
+) Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tơng quan giữa các bề mặt không
gia công với bề mặt sẽ gia công.
b) Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô:
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề
mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô. Vì vậy sẽ đảm bảo độ
chính xác giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay
nhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính
xác tơng quan cao nhất so với các bề mặt làm chuẩn thô.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết có tất cả các bề mặt
đều gia công, thì chọn bề mặt nào có lợng d nhỏ, đều nhất làm chuẩn thô.
- Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì chọn bề mặt nào bằng
phẳng trơn chu nhất làm chuẩn thô.
- ứng với một bậc tự do cần thiết của chi tiết thì ta chỉ đợc phép chọn và sủ
dụng chuẩn thô không quá một lần. Trong suốt cả quá trình gia công nếu vi
phạm lời khuyên này ngời ta gọi là phạm chuẩn thô, Nếu phạm chuẩn thô sẽ làm
cho sai số về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với nhau là rất lớn.
* Từ các yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn thô cho chi tiết gia công ta có
phơng án chọn chuẩn thô nh sau:
Phơng án 1: Chọn chuẩn thô là bề mặt cổ trục và mặt bên của thân trục
khuỷu. Theo phơng án này chi tiết đợc khống chế 5 bậc tự do (Hình vẽ)
GVHD:Bùi Đức Hùng
15
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
- Ưu điểm: kết cấu đồ gá đơn giản, gá đặt nhanh chóng đảm bảo độ cứng
vững cho chi tiết.
- Nhợc điểm: phụ thuộc vào độ chính xác của phôi.
Phơng án 2: chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ỉ90 và mặt đầu. Theo phơng án
này chi tiết đợc khống chế 5 bậc tự do (Hình vẽ)
- Ưu điểm: gá đặt nhanh chóng, đơn giản.
- Nhợc điểm: không đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết.
* Chi tiết có hầu hết bề mặt gia công cơ trong đó có cả bề mặt cổ trục ỉ20 đợc
lắp với ổ bi và bề mặt cổ trục ỉ19,05 ; ỉ19. Nh vậy độ chính xác về vị trí tơng
quan giữa các bề mặt là rất cao, do vậy chọn phơng án 1 làm chuẩn thô là hợp lý
nhất.
4.2,Trình tự gia công trục khuỷu trái:
*Phơng án 1:
1) Nguyên công I: Phay mặt đầu A + Khoan 2 lỗ tâm.
2) Nguyên công II: Tiện thô mặt trụ ỉ10; ỉ19; ỉ19,05; ỉ20, ỉ81; ỉ90.
3) Nguyên công III: Tiên tinh mặt trụ ỉ10; ỉ19; ỉ19,05; ỉ20, ỉ81; ỉ90;
vát mép, tiện rãnh, tiện ren M10x1,25.
4) Nguyên công IV: Tiện thô côn 5042.
5)Nguyên côngV: Tiện tinh côn 5042.
6) Nguyên công VI: Phay mặt đầu B
7) Nguyên công VII: Khoan, khoét lỗ ỉ25,1.
8) Nguyên công VIII: Phay rãnh then.
9) Nguyên công IX: Tôi cao tần cổ trục và phần côn.
GVHD:Bùi Đức Hùng
16
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
10) Nguyên công X: Mài thô cổ trục ỉ19;ỉ19,05; ỉ20.
11) Nguyên côngXI: Mài tinh cổ trục ỉ19;ỉ19,05; ỉ20.
12) Nguyên công XII: Mài thô côn 5042.
13) Nguyên công XIII: Mài tinh côn 5042.
14) Nguyên công XIV: Mài thô lỗ ỉ25,1.
15) Nguyên công XV: Mài tinh lỗ ỉ25,1.
16) Nguyên công XVI: Tổng kiểm tra.
* Phơng án 2:
1) Nguyên công I: Phay 2 mặt đầu + Khoan 2 lỗ tâm.
2) Nguyên công II: Tiện thô mặt trụ ỉ10; ỉ19; ỉ19,05; ỉ20, ỉ81; ỉ90.
3) Nguyên công III: Tiên tinh mặt trụ ỉ10; ỉ19; ỉ19,05; ỉ20, ỉ81; ỉ90;
vát mép, tiện rãnh, tiện ren M10x1,25.
4) Nguyên công IV: Tiện thô côn 5042.
5) Nguyên công V: Tiện tinh côn 5042.
6) Nguyên công VI: Phay rãnh then.
7) Nguyên công VII: Khoan, khoét lỗ ỉ25,1.
8) Nguyên công VIII: Tôi cao tần cổ trục và phần côn.
9) Nguyên công IX: Mài thô cổ trục ỉ19;ỉ19,05; ỉ20.
10) Nguyên công X: Mài tinh cổ trục ỉ19;ỉ19,05; ỉ20.
11) Nguyên công XI: Mài thô côn 5042.
12) Nguyên công XII: Mài tinh côn 5042.
13) Nguyên công XIII: Mài thô lỗ ỉ25,1.
14) Nguyên công XIV: Mài tinh lỗ ỉ25,1.
15) Nguyên công XV: Tổng kiểm tra.
=> Kết luận: Ta thấy phơng án 2 không khả quan vì để phay đợc 2 mặt đầu đồng
thời, và việc xác định vị trí khi phay rãnh then là rất khó khăn.Vì vậy ta chọn phơng án 1 vì nó tối u hơn.
Sơ đồ các nguyên công:
Nguyên công I: Phay mặt đầu A + khoan 2 lỗ tâm
Bớc 1: Phay mặt đầu A.
Bớc 2: Khoan 2 lỗ tâm.
GVHD:Bùi Đức Hùng
17
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
110-0.43
S
S
120
ỉ2
ỉ5
60
2.5
n2
5+1
GVHD:Bùi Đức Hùng
18
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Nguyên công ii: tiện thô các bề mặt trụ
Bớc 1: Tiện thô ỉ10.
Bớc 2: Tiện thô ỉ19.
Bớc 3: Tiện thô ỉ19,05.
Bớc 4: Tiện thô ỉ20.
Bớc 5: Tiện thô ỉ90
+0.15
Rz80
ỉ10.9 0
+0.21
ỉ20.7 0
ỉ21.7 0
ỉ20.750
+0.21
+0.21
Rz80
15.50,09
Rz80
S1
S2
14.50.09
560.15
150.09
S3
N
9.50.075
GVHD:Bùi Đức Hùng
19
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Nguyên công III: Tiện tinh các bề mặt cổ trục
Bớc 1: Tiện tinh ỉ10.
Bớc 2: Tiện tinh ỉ19.
Bớc 3: Tiện tinh ỉ19,05.
Bớc 4: Tiện tinh ỉ20.
Bớc 5: Tiện tinh ỉ81.
Bớc 6: Tiện rãnh.
Bớc 7: Tiện ren.
2.5
M10x1,25
19,8+0,052
+0
19,85+0,052
+0
20,8
+0,052
+0
N
1.25
15-0,18
13
1.25
S3
S1
80-0,3
S2
14,5-0,43 9,5-0,36
S4
GVHD:Bùi Đức Hùng
20
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Nguyên công iv: tiện thô côn 5042.
+0.1
17-0.4
542"
+0.052
(ỉ19.8+0
)
Rz80
S1
GVHD:Bùi Đức Hùng
21
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Nguyên công v: tiện tinh côn 5042.
+0.1
17-0.4
542"
+0.052
(ỉ19.8+0
)
Rz80
S1
GVHD:Bùi Đức Hùng
22
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Nguyên công vi: phay mặt đầu B
13-0,03
2,5
GVHD:Bùi Đức Hùng
23
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
Nguyên công vii: Khoan + khoét lỗ ỉ25,1 0.08
Bớc 1: Khoan lỗ ỉ23 0+0, 21
Bớc 2: Khoét lỗ ỉ24,8 0+0,084
Rz80
0.041
+0,21
ỉ23 0
GVHD:Bùi Đức Hùng
24
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
GVHD:Bùi Đức Hùng
25
R15
S
3+0,1
Nguyên công viii: phay rãnh then
SVTH:Đỗ Thọ Lâm
