Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục phanh sau

Nguyễn Hữu Hào Đồ án công ngệ chế tạo máy
Lời nói đầu
Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với một tốc độ vũ bão, mang lại
những lợi ích to lớn cho con ngời về tất cả các lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để
nâng cao đời sống của nhân dân, đế hòa nhập vào sự phát triển chung của các nớc
trong khu vực, cũng nh các nớc trên thế giới , Đảng và nhà nớc ta đã đề ra các mục
tiêu trong các năm tới là thực hiện Công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nớc.
Muốn thực hiện Công nghiệp hóa và hiện đại đất nớc ,một trong những
nghành cần quan tâm và phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo vì cơ khí chế tạo
đong vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi nghành
kinh tế quốc dân.
Môn công nghệ chế tạo máy có một vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo
kỹ s nghành cơ khí ,là nội dung kiến thức khoa học tối thiểu cần thiết đối với mỗi
kỹ s nghành cơ khí nói chung. Nó là môn khoa học gắn liền giữa lý thuyết và thực
tiễn, vận dụng tất cả các kiến thức cơ bản, cơ sở của nghành cơ khí nh cơ lý thuyết,
sức bền vật liệu, nguyên lý máy, chi tiết máy, công nghệ kim loại ... để giải quyết
bài toán thực tế : chế tạo ra một chi tiết cơ khí đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, giá
thành cũng nh phù hợp với điều kiện thực tế của nền công nghiệp của đất nớc.
Đồ án môn công nghệ chế tạo máy chiếm một vị trí quan trọng trong chơng
trình môn học công nghệ chế tạo máy.Nó là phần không thể thiếu , không thể bỏ
qua đối với bất kỳ đối tợng nào học tập môn công nghệ chế tạo máy nói riêng và
học nghành cơ khí nói chung.Đồ án công nghệ chế tạo máy giúp cho học viên
củng cố, hệ thống toàn bộ kiến thức của môn học , đồng thời giúp ngời học viên
lần đầu tiên làm quen với qui trình , các bớc tiến hành để có thể sản xuất ra một chi
tiết cơ khí ,tập cho ngời học viên phơng pháp làm việc khoa học,bài bản, các phơng
pháp tra cứu sổ sách tài liệu,kế thừa những kết quả đã có ,so sánh lựa chọn , phân
tích một cách khoa học để chọn đợc phơng pháp công nghệ hợp lý nhằm đáp ứng
yêu cầu kỹ thuật của chi tiết nhng đảm bảo giá thành hợp lývà phù hợp với điều
kiện nền kinh tế đất nớc, của địa phơng và nơi làm việc.
Nhằm đáp ứng đợc những mục tiêu nh trên, tôi nhận đồ án Thiết kế qui trình
công nghệ gia công chi tiết trục phanh sau

Nhiệm vụ đồ án là thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục phanh
sau
Nội dung bao gồm :
Phần 1: Phân tích sản phẩm và chọn phôi
Phần 2: Thiết kế quy trình công nghệ .
Phần 3: Tính toán thiết kế đồ gá.
Ngoài ra còn thực hiện các bản vẽ:
- 1 bản vẽ chi tiết khổ A3
- 1 bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ A3
- 1 bản vẽ sơ đồ nguyên công khổ A0
- 1 bản vẽ lắp đồ gá khổ A1
1
Nguyễn Hữu Hào Đồ án công ngệ chế tạo máy
Đợc trang bị kiến thức một cách hệ thống bài bản của môn học công nghệ chế
tạo máy do thầy giáo Tạ Đăng Doanh giảng dạy ,cũng nh hệ thống các môn học cơ
bản , cơ sở chuyên nghành tại học viện và sự hớng dẫn khoa học ,tận tình của thầy
giáo Trần Thành và sự góp ý của các đồng chí học viên cùng học tôi đã hoàn thành
đợc nội dung đồ án . Song do đây là lần đầu tiên làm quen với phơng pháp t duy
độc lập, ứng dụng , liên hệ chặt chẽ giữa lý thuyết và thực hành và thực sự vốn hiểu
biết kỹ thuật thực tế còn rất nhiều hạn chế nên nội dung đề tài chắc chắn còn nhiều
vấn đề cha hợp lý , cha khoa học . Tôi rất mong nhận đợc sự đánh giá và hớng dẫn
của thầy giáo và các bạn học viên. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo Tạ
Đăng Doanh ,thầy giáo Trần Thành và tập thể giáo viên bộ môn chế tạo máy đã
giúp đỡ ,hớng dẫn ,góp ý tạo điều kiện để tôi hoàn thành nội dung đồ án theo yêu
cầu.
Học viên thực hiện
Nguyễn Quang Dũng
Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi
1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết
Chi tiết gia công trong đồ án là chi tiết dạng trục bậc tròn xoay có các đặc

điểm kỹ thuật nh sau:
Chi tiết gồm 2 phần:
- Phần trụ trơn: Gồm 3 đoạn

36,

48,

42. Trong đó trên phần trụ

42
có rãnh then 30x8
- Phần ren gồm đoạn ren hệ mét bớc lớn ( M32 )
- Phần trụ đoạn

28,8 có phay hai mặt bên đối xứng nhau,trên đó có lỗ ren
M8
- Giữa các đoạn trục có các rãnh thoát dao, các vát mép
Chi tiết có các yêu cầu kỹ thuật nh sau:
- Đoạn trụ

28,8 có yêu cầu độ nhám cấp 7, cấp chính xác IT6
- Các đoạn trụ

42,

36 có yêu cầu độ nhám cấp 8, cấp chính xác IT6
- Rãnh then có yêu cầu cấp chính xác IT8
- Các bề mặt còn lại có yêu cầu chung độ nhám cấp 5 và , cấp chính xác IT14
- Dung sai độ trụ của các bề mặt

42,

36 là 0,04mm
- Dung sai độ đồng tâm của các cổ trục là 0,02mm
- Dung sai độ đối xứng của 2 bề mặt đợc phay qua tâm trục là 0,04mm
- Nhiệt luyện đạt HRC=48...52
2
Nguyễn Hữu Hào Đồ án công ngệ chế tạo máy
- Vê tròn cạnh sắc
2. Phân tích tính công nghệ kết cấu trong chi tiết.
Vật liệu làm chi tiết là thép 40Cr có thành phần hóa học nh sau:
Thép C(%) Cr(%) Mn(%) Si(%) Ni(%) W(%)
40Cr 0,36..0,4 0,8..1,4 0,8 0,4 0,3 0,005
Đây là một loại vật liệu phổ biến trong nghành cơ khí chế tạo ,dễ kiếm và sẵn
có
Đây là một chi tiết có tính công nghệ tơng đối cao vì:
-Độ cứng vững của chi tiết đảm bảo (tỷ lệ L/d ~4,5)
-Về chuẩn thống nhất ta sử dụng là 2 lỗ tâm trong hầu hết các nguyên công của
quá trình gia công,điều này sẽ cho phép ta thuận lợi trong việc đạt các yêu cầu kỹ
thuật
-Sử dụng các phơng pháp gia công thông thờng ,không phải sử dụng các phơng
pháp đặc biệt ,các đồ gá chuyên dùng phức tạp
-Các kết cấu vát mép ở các bậc trục hợp lý đảm bảo bảo vệ đá mài ở các nguyên
công cuối
-Các kích thớc dọc theo chi tiết đợc cho đảm bảo dễ điều chỉnh dụng cụ khi gia
công.
Tuy nhiên vẫn còn một số vấn đề về kết cấu cha đợc hợp lý cụ thể:
-Đoạn ren M32 ngắn, không thể hiện rãnh thoát dao cho mặt ren,kết cấu của ren
cha hợp lý

-Then phải gia công bằng dao phay ngón
-Lỗ có ren M8 cha hợp lý vì nếu chọn bớc ren theo tiêu chuẩn thì khi tính toán
chiều cao ren xong ta sẽ phải sử dụng mũi khoan không có trong tiêu chuẩn
3. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Căn cứ vào vật liệu và cơ tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi, kích thớc,
hình dạng kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là loạt lớn ta sử dụng các phơng pháp
tạ phôi sau:
a. Phôi cán (phôi thanh)
Với loại phôi này, khi gia công tạo phôi cho chi tiết tơng đối nhanh. Tuy nhiên chi
tiết là trục bậc có độ chênh kích thớc tơng đối lớn (

48và

28,8) nên nếu sử
dụng phôi này sẽ tốn vật liệu dẫn tới tăng chi phí sản xuất, tăng thời gian gia công.
b. Phôi đúc
3
Nguyễn Hữu Hào Đồ án công ngệ chế tạo máy
Nếu sử dụng phôi đúc, khi chế tạo ra có chất lợng bề mặt xấu nh rỗ khí, xù xì, nứt,
đậu hơi, đậu ngót Do đó dùng phôi đúc sẽ tăng thời gian sản xuất, làm cho các
dụng cụ cắt nhanh hỏng, dẫn tới làm tăng giá thành sản phẩm. Trong sản xuất loạt
lớn điều này là rất đáng kể.
c. Phôi rèn tự do
Phôi có dạng tròn xoay lại có bậc nên việc rèn tự do là khó khăn. Do vậy sản xuất
loạt lớn ta không sử dụng loại phôi này.
d. Phôi dập
Phơng pháp này tạo phôi nhanh, độ chính xác kích thớc đảm bảo, chất lợng phôi
tốt, ít tốn vật liệu, chi phí cho gia công ít nhất, phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn.
Đây là phơng án tạo phôi hợp lý nhất.
Qua qúa trình phân tích trên ta chọn phôi dập, dùng phơng pháp dập nóng để

tạo phôi.
Phần 2: thiết kế quy trình công nghệ
1. Tiến trình công nghệ
Các nguyên công để gia công chi tiết trục PHANH SAU đạt đợc các yêu
cầu đề ra:
Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu và khoan lỗ tâm
Nguyên công 2: Tiện thô và bán tinh ,vát mép các bề mặt trụ và tiện
các rãnh thoát dao
Nguyên công 3: Tiện tinh các bề mặt trụ

36,

28,8 và

42
Nguyên công 4: Phay rãnh then
Nguyên công 5: Phay hai mặt bên
Nguyên công 6: Khoan , vát mép và ta rô lỗ có ren M8
Nguyên công 7: Tiện ren M32
Nguyên công 8: Nhiệt luyện
Nguyên công 9: Sửa lỗ tâm
Nguyên công10: Mài thô và tinh các bề mặt trụ

36,

28,8 và

42
Nguyên công11: Mài cắt lỗ tâm và vát mép
4

Nguyễn Hữu Hào Đồ án công ngệ chế tạo máy
Nguyên công12: Nguội để vê tròn cạnh sắc

2.Thiết kế nguyên công
Nguyên công 1: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm
Sơ đồ nguyên công
a. Chọn chuẩn thô: Bề mặt trụ

55,

52 và gờ mặt đầu trụ

75
b. Đồ gá: Sử dụng các khối chữ V
c. Chọn máy:
Tra bảng 25 phần phụ lục (tài liệu Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-Trần
Văn Địch- Nhà xuất bản KH & KT 1999) Chọn máy phay và khoan tâm chuyên
dùng bán tự động của Liên Xô cũ ký hiệu MP76M có các thông số kỹ thuật nh sau:
-Đờng kính chi tiết gia công: 25 .. 80 mm
-Chiều dài chi tiết gia công: 500 .. 1000 mm
-Giới hạn số vòng quay của dao: 1225 v/p
-Công suất động cơ phay khoan: 5,5kW
d. Chọn dụng cụ:
Chọn dao phay: Tra bảng 4-92 trang 373 tài liệu sổ tay CNCTM tập 1 chọn dao
phay mặt đầu bằng thép gió có các thông số cơ bản của dao nh sau:
D = 50 (mm), d = 22 (mm), L = 36 (mm), z = 12 (r)
Chọn mũi khoan tâm: Tra bảng 4-52 trang 372 tài liệu Sổ tay gia công cơ XNB
KH & KT năm 2002 chọn mũi khoan lỗ tâm có các thông số cơ bản nh sau:
5
Nguyễn Hữu Hào Đồ án công ngệ chế tạo máy

d = 2,5 mm, D
0
= 6 mm, D = 8 mm, L = 50 mm, l = 3 mm.
Nguyên công 2:Tiện thô ,Bán tinh ,Tiện r nh ,Vát mépã
Sơ đồ nguyên công

a. Chọn chuẩn: Hai lỗ định tâm
b. Chọn đồ gá: Gá hai lần (đổi đầu trục) trên hai mũi định tâm và tốc kẹp
c. Chọn máy: Chọn máy tiện 1A616 có các thông số kỹ thuật nh sau:
- Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công: 320 mm
- Khoảng cách hai đầu chống tâm: 710 mm
- Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên bàn dao: 180 mm
- Công suất máy: 4 kW
- Số vòng quay trục chính: 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160;
200; 250; 315; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 v/p
d. Chọn dụng cụ cắt: Tra bảng 4-6 Sổ tay CNCTM tập 1, chọn dao tiện ngoài
thân cong có gắn mảnh thép gió P18 có các thông số cơ bản nh sau: h = 16 mm, b
= 10 mm, L = 100 mm, n = 4 mm, l = 12 mm, R = 0,5 mm
Dao tiện rãnh thoát dao, dùng dao tiện định hình tự tạo có kích thớc theo yêu
cầu của bản vẽ chi tiết.
6
Nguyễn Hữu Hào Đồ án công ngệ chế tạo máy
Nguyên công 3: Tiện tinh các bề mặt trụ
Sơ đồ nguyên công
a. Chọn chuẩn: Hai lỗ định tâm
b. Chọn đồ gá: Gá hai lần (đổi đầu trục) trên hai mũi định tâm và tốc kẹp
c. Chọn máy: Chọn máy tiện 1A616 (tơng tự nh nguyên công 2)
d. Chọn dụng cụ: Tra bảng 4-6 trang 279 tài liệu Sổ tay CNCTM tập 1, Chọn
dao tiện ngoài thân cong góc nghiêng chính 90
0

( trái), gắn mảnh hợp kim cứng có
các thông số hình học nh sau:
h = 16 mm, b = 10 mm, L = 100 mm, n = 4 mm, l = 10 mm, R = 0,5
Nguyên công 4: phay r nh thenã
Sơ đồ nguyên công
7