Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy thiết kế quy trình công nghệ gia công BáNH RĂNG

Nhưng chi tiế t củ a ta là Bánh Ră ng nên cơ tính cao... Ta có quy trình công nghệ gia công trụ c bậ c như sau :.

Lời nói đ ầ u

rong công cuộ c xây dựng đ ấ t nướ c, ngà nh cơ khí nói riêng và ngà nh kỹ thuậ t nói chung - Ngà nh chế tạ o máy là mộ t ngà nh then chố t trong nề n kinh tế quố c dân

Trong chươ ng trình đ à o tạ o thì công nghệ chế tạ o máy là mộ t phầ n că n bả n, nhằ m trang bị cho họ c sinh, sinh viên kiế n thức về thiế t

kế chế tạ o các loạ i máy, các trang bị cơ khí phụ c vụ cho công nghiệ p

Môn họ c công nghệ chế tạ o máy đ ã truyề n đ ạ t các tiêu chuẩ n công nghệ thiế t kế và gia công chi tiế t Đồ án công nghệ chế tạ o máy nhằ m hệ thố ng lạ i tấ t cả các kiế n thức đ ã đ ượ c họ c trong trườ ng đ ể áp dụ ng các kiế n thức đ ã đ ượ c họ c và thực tiễ n và o đ ề tà i mà mình đ ượ c giao Công việ c thiế t kế là vậ n dụ ng cả mộ t quá trình họ c tậ p, thực tiễ n

và đ ượ c đ em tổ ng hợ p lạ i đ ể áp dụ ng

Đề tà i em đ ược giao là : " Thiế t kế quy trình công nghệ gia công BáNH RĂNG ” Đề tà i nà y rấ t mớ i mẻ đ ố i vớ i em, nên không tránh khỏ i bỡ ngỡ , cùng vớ i lý thuyế t và thực tiễ n còn hạ n hẹ p nên không tránh khỏ i sai sót, rấ t mong sự chỉ bả o củ a các thầ y, cô, cùng toà n thể các bạ n đ ể đ ề

tà i củ a em đ ượ c hoà n thiệ n hơ n

Em xin trân thà nh cả m ơ n sự chỉ bả o và đ óng góp ý kiế n củ a các thầ y, cô, cùng các bạ n

Sinh viên

L ương Hồ ng Vinh

phân tích chi tiế t gia công

1.1 Phân tích chức nă ng và điề u kiệ n là m việ c của chi tiế t gia công :

T

-Chi tiế t gia công củ a ta là bánh ră ng trụ ră ng thẳ ng, đ ượ c dùng là m

cơ cấ u truyề n chuyể n đ ộ ng giữa các trụ c song song -Vớ i kế t cấ u truyề n lực từ trụ c đ ế n bánh ră ng bằ ng chố t, đ iề u đ ó chứng tỏ bánh ră ng củ a ta là m việ c ở đ iề u kiệ n bình thườ ng, truyề n lực và mômen không lớ n

1.2 Phân tích điề u kiệ n kỹ thuậ t và đị nh ra phương pháp gia công tinh lầ n cuối:

Chi tiế t gia công cầ n đ ả m bả o các yêu cầ u kỹ thuậ t sau :

lầ n cuố i là tiệ n tinh

- Bề mặ t trụ c 56: là bề mặ t không lắ p ghép nên yêu cầ u đ ộ chính xác không cao nhám bề mặ t đ ạ t Rz= 40 m nên phươ ng pháp gia công lầ n cuố i là tiệ n

- Bề mặ t lỗ 7: là bề mặ t lắ p ghép vớ i yêu cầ u đ ộ chính xác cấ p 12 nhám bề mặ t đ ạ t Rz= 40 m nên phươ ng pháp gia công lầ n cuố i là khoan

1.3 Các biệ n pháp công nghệ để đạ t được yêu cầ u quan trọng :

-Để đ ả m bả o đ ộ đ ồ ng tâm giữa mặ t lỗ vớ i đ ườ ng chia củ a ră ng trong khoả ng 0,05  0,1 mm thì biệ n pháp gia công là đ ị nh vị mặ t lỗ đ ể gia cônh mặ t ngoà i

-Để đ ả m bả o đ ộ vuông góc giữa đ ườ ng tâm lỗ vớ i mặ t đ ầ u trong khoả ng 0,01 0,015 mm thì biệ n pháp gia công là gia công mặ t đ ầ u và bề

mặ t lỗ trên mộ t lầ n gá

1.4 Phân tích tính công nghệ trong kế t cấ u của chi tiế t gia công :

- Vì chi tiế t có dạ ng trụ rỗ ng tròn xoay và lạ i có mặ t

đ ầ u phẳ ng nên tạ o đ iề u kiệ n thuậ n lợi cho việ gá đ ặ t Việ c đ ạ t đ ộ chính xác vị trí tương quan có thể đ ạ t đ ược

Phầ n ii

xác đị nh dạ ng sả n xuấ t

2.1 ý nghĩ a của việ c xác đị nh dạ ng sả n xuấ t:

Dạ ng sả n xuấ t là mộ t khái niệ m kinh tế kỹ thuậ t tổ ng hợ p phả n ánh

mố i quan hệ giữa các đ ặ c trưng củ a công nghệ về hình thức tổ chức

sả n xuấ t đ ể chế tạ o ra các sả n phẩ m đ ạ t hiệ u quả kinh tế cao

Dạ ng sả n xuấ t có các đ ặ c trưng sau :

- Sả n lượ ng

- Tính ổ n đ ị nh củ a sả n phẩ m -Tính lặ p lạ i củ a quá trình sả n xuấ t

- Mức đ ộ chuyên môn hoá trong sả n xuấ t

2.2 Xác đị nh dạ ng sả n xuấ t :

Xác đ ị nh dạ ng sả n xuấ t bằ ng phươ ng pháp tra bả ng thông qua hai chỉ tiêu là Số lượ ng chi tiế t tổ ng cộ ng cầ n chế tạ o trong mộ t nă m và khố i lượ ng củ a chi tiế t gia công :

 Số lượng chi tiế t tổ ng cộ ng cầ n chế tạ o trong mộ t nă m (sả n lượng

cơ khí) :

Nck=Ni m ( )

100 1 )(

100

1   

trong đ ó :

Nck : Số lượ ng sả n phẩ m cầ n chế tạ o trong nă m theo kế hoạ ch :

Ni : Số lượ ng chi tiế t trong mộ t sả n phẩ m

Ni = 45000 (chi tiế t)

 : Lượ ng sả n phẩ m dự phòng sai hỏ ng khi tạ o phôi gây ra

 : Lượ ng sả n phẩ m dự trù cho hỏ ng hóc và phế phẩ m trong quá trình gia công cơ

m: sả n lượ ng chi tiế t cùng tên có trong sả n phẩ m Thông thườ ng lấ y =  = 2  3 % Ta chọ n =  = 2%

100 2 1 )(

100 2

1   = 46818 (chi tiế t/nă m)

 Khố i lượng chi tiế t gia công :

G = V. (Kg) trong đ ó :

V: Thể tích chi tiế t gia công (cm3)

 : Khố i lượ ng riêng củ a vậ t liệ u.Vớ i thép  = 7,852 Kg/cm3 V= 0,2573 (cm3)

G = 0,2573.7,852 = 2,02 1(Kg) Tra bả ng 2.6.[1] ta xác đ ị nh đ ượ c dạ ng sả n xuấ t là hà ng lớ n

Phầ n iii

chọn phôi và phương pháp CHế tạ o phôi

3.1 Cơ sở của việ c lựa chon phôi :

Phụ thuộ c và o các yế u tố sau : -Vậ t liệ u chi tiế t gia công

-Sả n lượ ng hà ng nă m -Kế t cấ u củ a chi tiế t gia công -Điề u kiệ n sả n xuấ t cụ thể củ a nhà máy, xí nghiệ p

3.2.Chọn phôi

Ta thấ y :

Vậ t liệ u gia công củ a ta là 20X: có thể chọ n phôi đ úc, hà n, dậ p

Dạ ng sả n xuấ t là hà ng lớ n: chọ n phôi là đ úc, dậ p

Kế t cấ u củ a chi tiế t dễ dà ng cho đ úc, đ ậ p

Nhưng chi tiế t củ a ta là Bánh Ră ng nên cơ tính cao Vì vậ y ta chọ n phôi

đ ể chế tạ o chi tiế t là phôi Dậ p

3.3.Phương pháp chế tao phôi

- ưu đ iể m : Phôi dậ p có đ ộ bóng và đ ộ chính xác cao, tổ chức kim loạ i đ ồ ng đ ề u, có khả nă ng chế tạ o các chi tiế t phức tạ p, tố n ít vậ t liệ u, nă ng suấ t cao, dễ cơ khí hoá, phù hợ p sả n xuấ t loạ t lớ n hà ng khố i

- Nhượ c đ iể m : máy có công suấ t lớ n, thờ i gian chế tạ o khuôn dà i,

mộ t bộ khuôn chỉ chế tạ o đ ượ c mộ t loạ i chi tiế t

D T

w w

Phầ n iV

thiế t kế quy trình công nghệ

4.1 Phân tích chọn chuẩ n đị nh vị :

4.1.1 Vấ n đ ề chuẩ n đ ị nn vị khi gia công

a Những yêu cầ u chung khi chọ n chuẩ n

Chọ n chuẩ n hợ p lý sẽ nâng cao đ ộ chính xác gia công, đ ơ n giả n quá trình gá đ ặ t và kế t cấ u củ a cơ cấ u đ ị nh vị và kẹ p chặ t, giả m bớ t thờ i gian phụ Do đ ó việ c chọ n chuẩ n phả i thoả mãn 2 yêu cầ u :

- Đả m bả o chấ t lượng chi tiế t trong suố t quá trình gia

công

- Đả m bả o nă ng suấ t cao giá thành hạ

b.Lời khuyên khi chọ n chuẩ n :

+Nguyên tắ c thứ nhấ t

- Khi chọ n chuẩ n phả i xuấ t phát từ nguyên tắ c 6 đ iể m đ ể khố ng chế hế t số bậ c tự do cầ n thiế t mộ t cách hợp lý nhấ t, tuyệ t đ ố i tránh thiế u đ ị nh vị và siêu đ ị nh vị

Trong mộ t số trường hợp tránh thừa đ ị nh vị không cầ n thiế t

a.Yêu cầ u khi chọ n chuẩ n tinh :

- Đả m bả o phân bố đ ủ lượ ng dư cho các bề mặ t gia công

- Đả m bả o đ ộ chính xác về vị trí tươ ng quan giữa các bề mặ t gia công vớ i nhau

b.Các lờ i khuyên khi chọ n chuẩ n tinh :

- Cố ngắ ng chọ n chuẩ n tinh là chuẩ n tinh chính Thực hiệ n lờ i khuyên nà y sẽ đ ơ n giả n hoá quá trình gia công, lắ p giáp vì chi tiế t có

vị trí tươ ng ứng như khi là m việ c chọ n như vậ y đ ể phả i gia công thêm chuẩ n tinh phụ

- Cố gắ ng chọ n chuẩ n tinh sao cho tính trùng chuẩ n cao cà ng tố t Nế u

là m đ ượ c như vậ y sẽ giả m đ ượ c sai số nguyên công Khi chuẩ n khở i xuấ t trùng vớ i chuẩ n cơ sở sẽ tránh đ ượ c sai số không trùng chuẩ n

- Cố gắ ng chọ n chuẩ n tinh thố ng nhấ t cho nhiề u lầ n gá đ ặ t đ ể đ ơ n giả n hoá việ c sử dụ ng đ ồ gá trong quá trình công nghệ , giả m đ ượ c chủ ng loạ i đ ồ gá do đ ó giả m đ ượ c thờ i gian thiế t kế và chế tạ o đ ồ

gá

c Các phươ ng án chọ n chuẩ n tinh cho chi tiế t gia công :

*phư ơ ng án 1 : chuẩ n tinh là hệ mặ t đ ầ u kế t hợ p vớ i mặ t lỗ đ ị nh vị

bằ ng mân cặ p ba chấ u tự đ ị nh tâm

Phươ ng án nà y khố ng chế 5 bậ c tự do :3 bậ c tị nh tiế n và 2 bậ c quay

- Ưu đ iể m:

+ Sử dụ ng kế t cấ u đ ồ gá đ ơ n giả n + Chuẩ n tinh là chuẩ n thố ng nhấ t

- Nhượ c đ iể m:

+ Độ chính xác đ ị nh tâm thấ p + Nă ng suấ t gá đ ặ t không cao

*Phư ơ ng án 2: chuẩ n tinh là hệ mặ t đ ầ u kế t hợ p vớ i mặ t lỗ , đ ị nh vị

bằ ng trụ c gá đ à n hồ i

- Ưu đ iể m : + Không gây sai số chuẩ n cho các kích thướ c hướ ng kính + Độ đ ị nh tâm cao

+ Chuẩ n tinh là chuẩ n thố ng nhấ t

- Nhượ c đ iể m : + Kế t cấ u đ ồ gá phức tạ p + Nă ng suấ t gá đ ặ t tươ ng đ ố i cao

*Phư ơ ng án 3:chuẩ n tinh là hệ giữa mặ t đ ầ u vớ i mặ t trụ ngoà i,

đ ị nh vị bằ ng mân cặ p ba chấ u không tự đ ị nh tâm

- Ưu đ iể m : + Sử dụ ng kế t cấ u đ ồ gá đ ơ n giả n

- Nhượ c đ iể m:

+ Độ chính xác đ ị nh tâm thấ p + Nă ng suấ t gá đ ặ t không cao + Chuẩ n tinh không là chuẩ n thố ng nhấ t

Từ các phươ ng án trên ta thấ y phươ ng án 2 là tố i ưu nhấ t Vì vậ y ta chọ n phươ ng án 2 là m chuẩ n tinh

4.1.3 Chọn chuẩ n thô :

a.Yêu cầ u khi chọ n chuẩ n thô :

- Đả m bả o phân bố đ ủ lượ ng dư cho các bề mặ t gia công

- Đả m bả o chính xác vị trí tươ ng quan giữa các bề mặ t gia công vớ i các bề mặ t không gia công

b.Những lờ i khuyên khi chọ n chuẩ n thô :

- Theo mộ t phươ ng kích thướ c nhấ t đ ị nh, nế u trên chi tiế t gia công có

mộ t bề mặ t không gia công thì nên chọ n bề mặ t không gia công là m chuẩ n thô

- Theo mộ t phươ ng kích thướ c nhấ t đ ị nh, nế u trên chi tiế t gia công có hai hay nhiề u bề mặ t không gia công thì nên chọ n bề mặ t nà o không gia

công có yêu cầ u đ ộ chính xác tươ ng quan vớ i các bề mặ t gia công ở mức cao nhấ t đ ể là m chuẩ n thô

- Theo mộ t phươ ng kích thướ c nhấ t đ ị nh, nế u trên chi tiế t gia công có

tấ t cả các bề mặ t đ ề u phả i gia công thì nên chọ n bề mặ t gia công nà o

có yêu cầ u cơ tính đ ồ ng đ ề u nhấ tlà m chuẩ n thô

- Theo mộ t phươ ng kích thướ c nhấ t đ ị nh, nế u trên chi tiế t có rấ t nhiề u bề mặ t có đ ủ đ iề u kiệ n đ ể là m chuẩ n thô thì ta nên chọ n bề

mặ t nà o bằ ng phẳ ng nhấ t, trơ n chu nhấ t đ ể là m chuẩ n thô, khi đ ó việ c

c Phươ ng án chọ n chuẩ n thô:

* Phươ ng án 1 : chuẩ n thô là mặ t đ ầ u vớ i mặ t trụ ngoà i 96, đ ị nh vị

bằ ng mân cặ p ba chấ u không tự đ ị nh tâm

* Phươ ng án 2 : chuẩ n thô là mặ t đ ầ u vớ i mặ t trụ ngoà i 56, đ ị nh

vị bằ ng mân cặ p ba chấ u không tự đ ị nh tâm

Ta thấ y hai bề mặ t 96, 56 đ ề u phả i gia công Nhưng mặ t 96 cầ n

đ ả m bả o đ ộ đ ồ ng tâm cao, đ ộ chính xác cao Nên ta chọ n phương án 1

là m chuẩ thô

4.2 Lậ p quy trình công nghệ :

Dựa trên các nguyên tắ c khi thiế t kế nguyên công cầ n đ ả m bả o nă ng suấ t và đ ộ chính xác yêu cầ u Nă ng suấ t gia công củ a nguyên công phụ thuộ c và o chế đ ộ cắ t, số bướ c công nghệ , số đ ườ ng chuyể n dao và thứ tự thực hiệ n chúng trên các nguyên công Do đ ó phả i phả i quyế t

đ ị nh phương án trình tự các nguyên công gia công Ta có quy trình công nghệ gia công trụ c bậ c như sau :

phầ n v

tra lượng dư

Để đ ạ t đ ược mộ t chi tiế t có hình dáng, kích thước và chấ t lượng

bề mặ t phù hợ p vớ i các yêu cầ u trong bả n vẽ cầ n phả i thực hiệ n qua nhiề u bướ c nguyên công

Tạ i mỗ i bướ c nguyên công, hớ t đ i mộ t lớ p kim loạ i trên bề mặ t gia công đ ể là m thay đ ổ i hình dạ ng và kích thướ c phôi Lớ p kim loạ i

đ ược lấ y đ i trong quá trình gia công cơ gọ i là lượng dư Khi thiế t kế quy trình công nghệ cầ n phả i xác đ ị nh lượ ng dư hợ p lý vì:

- Lượ ng dư lớ n quá sẽ tố n nguyên vậ t liệ u, nă ng lượ ng đ iệ n,

dụ ng cụ cắ t, tiêu hao lao đ ộ ng và thờ i gian gia công

- Ngượ c lạ i lượ ng dư quá nhỏ sẽ không đ ủ hớ t đ i những sai lệ ch

củ a phôi, có thể xả y ra hiệ n tượ ng trượ t giữa dao vớ i chi tiế t gia công

là m cho nhám bề mặ t tă ng, dụ ng cụ mòn nhanh hơ n dẫ n đ ế n số lượ ng phế phẩ m tă ng là m tă ng giá thà nh sả n phẩ m

Việ c xác đ ị nh lượ ng dư gia công cơ trong chế tạ o máy có thể xác

đ ị nh theo hai phương pháp sau :

5.1 Phư ơ ng pháp thố ng kê kinh nghiệ m:

Phươ ng pháp nà y sử dụ ng rấ t nhiề u trong thực tế vì nó đ ơ n giả n, dễ thực hiệ n Theo phươ ng pháp nà y lượ ng dư gia công đ ượ c xác đ ị nh

bằ ng tổ ng giá trị lượ ng dư các bướ c theo kinh nghiệ m Giá trị lượ ng

dư kinh nghiệ m đ ượ c cho trong các bả ng tra Nhượ c đ iể m cơ bả n củ a phươ ng pháp nà y không xét đ ế n đ iề u kiệ n gia công cụ thể nên giá trị lượ ng dư thườ ng lớ n hơ n yêu cầ u

5.1.2 Phư ơ ng pháp tính toán phân tích:

Theo phươ ng pháp nà y thì lượ ng dư đ ượ c xác đ ị nh dựa trên cơ sở phân tích các yế u tố tạ o ra lớ p kim loạ i cầ n hớ t đ i đ ể có mộ t chi tiế t máy hoà n chỉ nh Việ c phân tích đ ượ c tiế n hà nh theo các bướ c, lầ n chuyể n dao, nguyên công và đ ượ c tính cho hai trườ ng hợ p : Chỉ nh sẵ n dao và Đo dò cắ t thử

So sánh hai phươ ng pháp và dựa và o đ iề u kiệ n sả n xuấ t thực tế ta chọ n phươ ng pháp tra bả ng theo kinh nghiệ m :

5.2 Tra lượng dư :

1 Tra lư ợ ng dư cho bề mặ t 96 :

- Tra bả ng 3.9.[4] ta có lượ ng dư tổ ng cộ ng : 2Zb = 3,3 (mm) -: Theo chú thích : Độ nhám bề mặ t RZ = 10 m nên lấ y thêm 0,3 (mm)

Vậ y lượ ng dư cho bề mặ t trụ 96 là : 2Zb = 3,6 (mm)

2 Tra lư ợ ng dư cho bề mặ t 56 :

- Tra bả ng 3.9.[4] ta có lượ ng dư tổ ng cộ ng : 2Zb = 3,3 (mm)

- Theo chú thích : Độ nhám bề mặ t Rz = 20 m nên lấ y thêm 0,3 (mm)

Vậ y lượ ng dư cho bề mặ t trụ 56 là : 2Zb = 3,6 (mm)

3 Tra lư ợ ng dư cho bề mặ t đ ầ u :

- Tra bả ng 3.9.[4]

Vớ i L = 40 mm

Ta có lượ ng dư tổ ng cộ ng : 2a = 2,6 (mm)

Vớ i L = 62 mm

Ta có lượ ng dư tổ ng cộ ng : 2a = 2,8 (mm)

4 Tra lư ợ ng dư cho bề mặ t 42 :

- Tra bả ng 3.9.[4] ta có lượ ng dư tổ ng cộ ng : 2Zb = 2,9 (mm)

- Theo chú thích : Vớ i phôi dậ p nóng trên máy rèn lấ y thêm 0,5 (mm)

Độ nhám bề mặ t RZ = 40 nên lấ y thêm 0,3 (mm)

Vậ y lượ ng dư cho bề mặ t trụ 42 là : 2Zb = 3,7 (mm)

5 Tra lư ợ ng dư cho bề mặ t lỗ 35 :

5.3 Phân phối lượng dư :

- Mặ t trụ 96 : Tiệ n tinh tra bả ng 3-120 [2]: có 2Zt = 1,1 (mm) Theo 2-2[4] tiệ n tinh đ ạ t cấ p chính xác 8 và nhám bề mặ t Rz = 10m Tra bả ng 4-35[4] có 96-0,054

Tiệ n thô 2Zth = 2,5 (mm) Theo 2-2[4] tiệ n tinh đ ạ t cấ p chính xác 11

và nhám bề mặ t Rz = 20m

Tra bả ng 4-35[4] có 96-0,022

- Mặ t trụ 56 Theo 2-2[4] Theo bả ng 4-35[4] tiệ n mộ t lầ n đ ạ t cấ p chính xác 12 và nhám bề mặ t Rz = 20m

Tra bả ng 4-35[4] có 56-0,3Các mặ t đ ầ u lấ y dung sai kích thướ c thoe dung sai không lắ p ghép

phầ n vi

tra chế độ cắ t

Chế đ ộ cắ t củ a quá trình gia công cắ t gọ t phụ thuộ c và o nhiề u yế u

tố như vậ t liệ u gia công, kế t cấ u dụ ng cụ cắ t, vậ t liệ u và thông số củ a

dụ ng cụ cắ t, phươ ng pháp gá, dung dị ch trơ n nguộ i và tình trạ ng củ a

hệ thố ng công nghệ Việ c xác đ ị nh chế đ ộ cắ t hợ p lý là mộ t trong những biệ n pháp nâng cao nă ng suấ t cắ t và tă ng chấ t lượ ng bề mặ t gia công