BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục vít

Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp

Lêi nãi ®Çu

- ChÕ t¹o m¸y lµ mét ngµnh rÊt quan träng cña nÒn kinh tÕ quèc d©n.

Ph¹m vi sö dông cña ngµnh chÕ t¹o m¸y rÊt réng r·i. Ngµnh chÕ t¹o m¸y lµ

nÒn t¶ng cña cña c«ng nghiÖp chÕ t¹o m¸y. ChÝnh v× vËy §¶ng vµ ChÝnh phñ

rÊt quan t©m ®Õn ngµnh C¬ khÝ nãi chung vµ nghµnh ChÕ t¹o m¸y c«ng cô nãi

riªng.Trong sù nghiÖp C«ng nghiÖp ho¸ - HiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc, muèn cã

nh÷ng sù tiÕn bé vît bËc th× kh«ng thÓ kh«ng coi träng ngµnh nµy.

- M«n häc C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y lµ m«n häc chÝnh trong ch¬ng tr×nh

®µo t¹o nghÒ kÜ s cho bÊt cø mét trêng KÜ thuËt C¬ khÝ nµo. M«n häc cung cÊp

cho sinh viªn nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ n¨ng suÊt, chÊt lîng vµ gi¸ thµnh s¶n

phÈm, vÒ ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ, vÒ ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh

chÕ ®é c¾t tèi u vµ vÒ nh÷ng ph¬ng ph¸p gia c«ng míi…Trong qu¸ tr×nh häc

tËp thiÕt kÕ ®å ¸n m«n häc lµ mét nhiÖm vô quan träng trong viÖc ®µo t¹o kÜ s

chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y. §å ¸n gióp sinh viªn hÖ thèng l¹i ®îc c¸c kiÕn

thøc thu nhËn ®îc tõ c¸c bµi gi¶ng, bµi thùc hµnh, h×nh thµnh cho sinh viªn

kh¶ n¨ng lµm viÖc ®éc lËp, lµm quen víi c¸c c«ng viÖc thiÕt kÕ s¶n phÈm C¬

khÝ tríc khi tèt nghiÖp ra trêng.

- §å ¸n tèt nghiÖp lµ mét bµi tËp tæng hîp v× vËy sinh viªn ®îc cã ®iÒu

kiÖn hoµn thiÖn kh¶ n¨ng sö dông tµi liÖu c¸c lo¹i sæ tay, b¶ng tra, phèi hîp

chóng víi c¸c kiÕn thøc lÝ thuyÕt ®· ®îc trang bÞ ®Ó t¹o lËp ph¬ng ¸n thiÕt kÕ

tèi u nhÊt víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt cô thÓ.

- §å ¸n còng cho phÐp sinh viªn ph¸t huy kh¶ n¨ng s¸ng t¹o, hoµn thiÖn

c¸c bµi to¸n kÜ thuËt vµ tæ chøc xuÊt hiÖn khi thiÕt kÕ c«ng nghÖ, nh»m n©ng

cao hiÖu qu¶ s¶n xuÊt, chÊt lîng s¶n phÈm, øng dông c¸c tiÕn bé cña c«ng

nghÖ míi vµo gia c«ng…

- §å ¸n cã ý nghÜa rÊt quan träng trong viÖc h×nh thµnh mét phong c¸ch

lµm viÖc khoa häc cña sinh viªn – kÜ s c¬ khÝ khi gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n thùc

tÕ s¶n xuÊt. §å ¸n gióp n©ng cao, kh¶ n¨ng øng dông nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh

c«ng nghÖ hiÖn hµnh theo c¸c híng nh: n©ng cao ®é chÝnh x¸c gia c«ng vµ

chÊt lîng bÒ mÆt s¶n phÈm, n©ng cao n¨ng suÊt vµ hiÖu qu¶ sö dông thiÕt bÞ,

GVGD:Th.S-NguyÔn träng Khanh 1 SVTH:Lª tuÊn Lam - Líp TC2001MA

Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp

x¸c ®Þnh ®é bÒn dông cô c¾t tèi u, øng dông c¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng míi

cïng c¸c vÊn ®Ò kh¸c mµ thùc tÕ ®ang gi¶i quyÕt.

- Víi nh÷ng lÝ do nh vËy viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ mét quy tr×nh c«ng nghÖ

trong khu«n khæ mét ®å ¸n t«t nghiÖp lµ rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh häc

tËp. Trong thêi gian qua, ®Ó hÖ thèng l¹i c¸c kiÕn thøc chuyªn m«n vµ vËn

dông kiÕn thøc ®· häc vµo thiÕt kÕ mét quy tr×nh c«ng nghÖ cô thÓ, em ®· ®îc

giao ®Ò tµi ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng trôc vÝt. Tíi nay nhê sù h￾íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o híng dÉn Th.S NguyÔn Träng Khanh vµ c¸c

thÇy trong bé m«n C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y em ®· hoµn thµnh ®Ò tµi tèt nghiÖp

cña m×nh. Em mong ®îc sù gióp ®ì h¬n n÷a cña c¸c thÇy ®Ó ®å ¸n m«n häc

cña em ®îc ®Çy ®ñ vµ thµnh c«ng h¬n n÷a. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !

Sinh viªn thiÕt kÕ

Lª TuÊn Lam

Ch¬ng I : Ph©n tÝch tÝnh c«ng nghÖ cña

chi tiÕt gia c«ng

1. Ph©n tÝch chøc n¨ng, ®iÒu kiÖn lµm viÖc, ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ

ph©n lo¹i chi tiÕt gia c«ng:

- Trôc vÝt lµ mét chi tiÕt m¸y rÊt quan träng vµ phæ biÕn trong ngµnh

chÕ t¹o m¸y. Cïng víi b¸nh vÝt, trôc vÝt kÕt hîp thµnh mét bé truyÒn ®Ó truyÒn

chuyÓn ®éng gi÷a hai trôc chÐo nhau.

- Trôc vÝt thiÕt kÕ n»m trong c¸c lo¹i hép gi¶m tèc trôc vÝt – b¸nh r¨ng

trong ®ã bé truyÒn trôc vÝt – b¸nh vÝt n»m ë cÊp nhanh. Víi chøc n¨ng lµ ®Çu

vµo cña hép gi¶m tèc trôc vÝt nhËn m« men xo¾n cña ®éng c¬ th«ng qua b¨ng

t¶i vµ truyÒn chuyÓn ®éng tíi tÊt c¶ c¸c chi tiÕt cßn l¹i trong hép gi¶m tèc.

Víi nh÷ng yÕu tè trªn, trôc vÝt lµm viÖc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn hÕt søc kh¾c

nghiÖt.

GVGD:Th.S-NguyÔn träng Khanh 2 SVTH:Lª tuÊn Lam - Líp TC2001MA

Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp

- Trôc vÝt lµm viÖc víi tèc ®é cao trong ®iÒu kiÖn b«i tr¬n lµm m¸t khã

kh¨n v× vËy trong qu¸ tr×nh lµm viÖc trôc vÝt sinh nhiÖt nhiÒu g©y ra c¸c d¹ng

háng nguy hiÓm nh mßn r¨ng, dÝnh r¨ng.

- Kh¸c víi bé truyÒn b¸nh r¨ng, víi bé truyÒn trôc vÝt trong qu¸ tr×nh

lµm viÖc xuÊt hiÖn vËn tèc trît trªn bÒ mÆt r¨ng g©y ra tæn thÊt c«ng suÊt, sinh

nhiÖt nhiÒu vµ xuÊt hiÖn c¸c d¹ng háng nh trãc rç bÒ mÆt r¨ng, háng do mái

vµ gÉy r¨ng.

- Khi lµm viÖc víi vËn tèc cao trôc vÝt chÞu t¶i träng chu k× vµ t¶i träng

va ®Ëp do vËy trôc vÝt cã thÓ bÞ háng do mái.V× sinh nhiÖt nhiÒu trong qu¸

tr×nh lµm viÖc do cã vËn tèc trît trªn bÒ mÆt r¨ng ¨n khíp nªn d¹ng háng chñ

yÕu cña trôc vÝt lµ mßn r¨ng.

Víi c¸c hiÖn tîng nh trªn ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh lµm viÖc do ®ã cÇn

ph¶i cã c¸c biªn ph¸p c«ng nghÖ hîp lÝ trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o vµ cÇn ph¶i

phèi hîp hîp lÝ cÆp vËt liÖu ¨n khíp gi÷a b¸nh vÝt vµ trôc vÝt ®Ó bé truyÒn cã

tuæi thä cao nhÊt.

2. Ph©n tÝch yªu cÇu kÜ thuËt, ®Þnh ra biÖn ph¸p gia c«ng tinh lÇn

cuèi:

a, Ph©n tÝch yªu cÇu kÜ thuËt:

- Chi tiÕt thiÕt kÕ cã: L= 675 (mm); Dmax = 72(mm) v× vËy tØ sè ≈ 9

D

L

do ®ã chi tiÕt gia c«ng thuéc hä trôc dµi.

- Víi kÕt cÊu d¹ng trôc, chi tiÕt cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kÜ thuËt sau:

* C¸c cæ trôc ®Ó l¾p æ l¨n ®îc gia c«ng chÝnh x¸c cÊp 7, ®é nh¸m bÒ

mÆt ®¹t cÊp 8 (Ra = 0,63 µm), ®é c«n ®é «van ®¹t 0,25 ÷ 0,5 dung sai ®êng

kÝnh.

* Sai lÖch cña cæ trôc víi t©m chung cña trôc cho phÐp trong giíi h¹n

0,05 ÷ 0,1 mm.

* Sai lÖch t¬ng quan cña c¸c cæ trôc lµm viÖc vµ kh«ng lµm viÖc cho

phÐp trong giíi h¹n 0,1 ÷ 0.2 mm.

* BÒ mÆt kh«ng lµm viÖc cña trôc ®îc gia c«ng chÝnh x¸c cÊp 7, ®é

nh¸m bÒ mÆt ®¹t cÊp 4÷5.

* R·nh then ®îc gia c«ng theo chiÒu réng chÝnh x¸c cÊp 3, ®é nh½n

bãng bÒ mÆt ®¹t cÊp 4÷6.

GVGD:Th.S-NguyÔn träng Khanh 3 SVTH:Lª tuÊn Lam - Líp TC2001MA

Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp

* BÒ mÆt ren gia c«ng ®¹t ®é chÝnh x¸c cÊp 7÷8.

* §é kh«ng song song cña c¸c r·nh then víi ®êng t©m cña trôc nhá

h¬n 0,01mm/100mm chiÒu dµi.

* Dung sai chiÒu dµi cña c¸c cæ trôc trong kho¶ng 0,05÷0,2 mm.

* §é cøng cña c¸c cæ trôc cÇn ®¶m b¶o tõ 250÷280 HB khi ®ã chóng

sÏ ®¶m b¶o chÞu mµi mßn vµ kh«ng bÞ háng do mái.

b, Gi¶i ph¸p c«ng nghÖ:

- Víi chi tiÕt gia c«ng lµ trôc vÝt th× bÒ mÆt quan träng nhÊt ®ã lµ mÆt

vÝt. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc trôc vÝt ®îc l¾p trªn hai æ ®ì vµ ¨n khíp víi b¸nh

vÝt do ®ã cÇn ®¶m b¶o ®é ®ång t©m gi÷a ®êng t©m mÆt vÝt víi c¸c cæ trôc nhá

h¬n 0.1 mm. §Ó ®¬n gi¶n vµ thuËn tiÖn trong qu¸ tr×nh gia c«ng chän ph¬ng

ph¸p gia c«ng trôc vÝt lµ tiÖn. V× ®©y lµ trôc vÝt Convolut cã profil th¼ng trong

tiÕt diÖn ph¸p tuyÕn vµ trôc vÝt cÇn nhiÖt luyÖn do ®ã biÖn ph¸p gia c«ng tinh

lÇn cuèi lµ mµi ®¹t ®é nh½n bÒ mÆt cÊp 8.

- Hai bÒ mÆt l¾p ghÐp æ l¨n lµ bÒ mÆt cã φ62 vµ φ55 víi chÕ ®é l¾p

tiªu chuÈn lµ h7. §©y lµ hai bÒ mÆt quan träng ®¶m b¶o cho trôc vÝt lµm viÖc

æn ®Þnh do ®ã cÇn ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vµ ®é nh½n bÒ mÆt (®¹t cÊp 9) do ®ã

chän biÖn ph¸p gia c«ng tinh lÇn cuèi lµ mµi,

- Hai bÒ mÆt φ65 vµ φ52 lµ hai bÒ mÆt ren ®Ó l¾p ®ai èc. Môc ®Ých cña

bÒ mÆt ren nµy lµ cè khèng chÕ chuyÓn ®éng däc trôc cña æ bi trong qu¸ tr×nh

lµm viÖc. Yªu cÇu kÜ thuËt cña hai bÒ mÆt ren cÇn ®¶m b¶o cÊp chÝnh x¸c ®¹t

cÊp 9 do ®ã chØ cÇn tiÖn ren lµ ®¶m b¶o yªu cÇu.

- C¸c bÒ mÆt φ74 vµ φ65 lµ c¸c vai trôc cã t¸c dông cè ®Þnh vÞ trÝ cña

æ. Do mÆt ®Çu cña æ t× lªn vai trôc ®o ®ã khi ha bËc cÇn tiÖn sao cho ®é nh½n

cña gê t× ®¹t cÊp 6 (Ra =2,5 µm).

- Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, bÒ mÆt φ45 ®îc ®Þnh vÞ cïng víi th©n hép

vµ l¾p trªn vßng ch¾n dÇu do ®ã cÇn gia c«ng ®¶m b¶o kÝch thíc 0,009 45 0,034

−

φ −

vµ

®é nh¸m bÒ mÆt ®¹t cÊp 8 do vËy biÖn ph¸p gia c«ng tinh lÇn cuèi lµ mµi.

- §Ó truyÒn m« men xo¾n tíi bé truyÒn b¸nh r¨ng, trôc vÝt nhËn

chuyÓn ®éng tõ ®éng c¬ th«ng qua b¨ng t¶i nhê bÒ mÆt φ45. BÒ mÆt nµy l¾p

ghÐp víi puli ®ai th«ng qua mèi ghÐp then v× vËy trong qu¸ tr×nh gia c«ng cÇn

®¶m b¶o kÝch thíc 0

φ45−0,019 , ®é nh½n bÒ mÆt ®¹t cÊp 8 do ®ã nguyªn c«ng tinh

®Ó gia c«ng lÇn cuèi lµ mµi.

GVGD:Th.S-NguyÔn träng Khanh 4 SVTH:Lª tuÊn Lam - Líp TC2001MA

Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp

- C¸c cæ trôc φ45 kh«ng tham gia lµm viÖc nhng trong qu¸ tr×nh ¨n

khíp víi b¸nh vÝt trôc vÝt chÞu t¶i träng chu k× do ®ã c¸c cæ trôc cÇn ®¶m b¶o

sao cho kh«ng bÞ háng do mái v× vËy ®é nh¸m bÒ mÆt cÇn ®¹t cÊp 7 ( Ra

=1,25) do ®ã biÖn ph¸p gia c«ng tinh lÇn cuèi lµ mµi.

- §Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ t¬ng quan gi÷a c¸c r·nh then cÇn gia c«ng chóng

trªn cïng mét lÇn g¸ vµ ®¶m b¶o cÊp chÝnh x¸c theo chiÒu réng cÊp 3, ®é nh½n

®¹t cÊp 5 do ®ã chØ víi nguyªn c«ng phay r·nh then lµ ®¹t yªu cÇu.

- §Ó ®¶m b¶o ®é ®ång t©m gi÷a c¸c cæ trôc, ®é song song gi÷a c¸c bÒ

mÆt lµm viÖc cÇn chän chuÈn tinh thèng nhÊt lµ hai lç t©m.

- ViÖc khèng chÕ chiÒu dµi trôc ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch chØnh s½n

dao vµ chän ®é chÝnh x¸c song song gi÷a hai trôc dao ®îc thùc hiÖn trªn m¸y

chuyªn dïng (m¸y MP75)

3. §¸nh gi¸ tÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu:

- V× chi tiÕt lµ mét lo¹i rÊt phæ biÕn trong c¸c lo¹i hép gi¶m tèc trôc

vÝt – b¸nh r¨ng do ®ã kÕt cÊu ®· kh¸ hîp lÝ vµ kh«ng cÇn ph¶i söa ®æi g×

thªm.

GVGD:Th.S-NguyÔn träng Khanh 5 SVTH:Lª tuÊn Lam - Líp TC2001MA

Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp

Ch¬ng II: x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt

- §Þnh ra d¹ng s¶n xuÊt cña chi tiÕt gia c«ng ®ãng vai trß rÊt quan träng

v× nã quyÕt ®Þnh tíi ph¬ng ¸n c«ng nghÖ vµ trang thiÕt bÞ ®i kÌm trong qu¸

tr×nh gia c«ng.

- §Þnh d¹ng s¶n xuÊt phô thuéc vµo nhiÒu th«ng sè nh: chñng lo¹i s¶n

phÈm, sè lîng chi tiÕt trong mét chñng lo¹i s¶n phÈm… HiÖu qu¶ kinh tÕ chØ

cã thÓ ®¹t ®îc cao nhÊt nÕu c«ng nghÖ ®îc thiÕt kÕ phï hîp víi d¹ng s¶n xuÊt

vµ ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt hiÖn hµnh.

- §Ó x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt cÇn c¨n cø vµo s¶n lîng kÕ ho¹ch ®Ó tÝnh ra

s¶n lîng c¬ khÝ. S¶n lîng c¬ khÝ chÝnh lµ sè lîng ph«i cÇn ph¶i cung cÊp cho

ph©n xëng c¬ khÝ.

- S¶n lîng c¬ khÝ ®îc tÝnh theo c«ng thøc:

Ni = N. mi ( 1 +

100

α + β

) (chiÕc/ n¨m)

trong ®ã:

* Ni : s¶n lîng c¬ khÝ cña chi tiÕt.

* N : s¶n lîng kÕ ho¹ch hµng n¨m cña chi tiÕt cÇn chÕ t¹o.

Theo yªu cÇu thiÕt kÕ th× N = 30.000 (chiÕc/n¨m)

* mi: sè chi tiÕt cïng tªn trong s¶n phÈm. Khi ®ã mi = 1

* α, β: hÖ sè (%) dù phßng h háng do chÕ t¹o, do vËn chuyÓn, l¾p r¸p, b¶o

qu¶n. Víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt hiÖn hµnh chän α = 3%, β = 5%.

Khi ®ã: Ni = 30.000 x 1 x ( 1+

100

3 + 5

) = 32400 (chiÕc/ n¨m)

- Khèi lîng cña chi tiÕt ®îc x¸c ®Þnh:

Q = V x γ (kg)

trong ®ã

* Q: khèi lîng cña chi tiÕt.

GVGD:Th.S-NguyÔn träng Khanh 6 SVTH:Lª tuÊn Lam - Líp TC2001MA