Đồ án thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng

Đồ án Thiết kế qui trình cơng nghệ để chế tạo bánh trụ thẳng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 LỜI NÓI ĐẦU Cơ khí ngành cơng nghiệp nặng Nó có nhiệm vụ chế tạo sửa chữa loại máy móc phục vụ trực tiếp cho q trình sản xuất tạo cải vật chất cho xa hội Cho nên việc đầu tư để phát triển ngành khí mối quan tâm đặc biệt đảng nhà nước ta Việc phát triển ngành khí phải tiến hành đồng hai lĩnh vực phát triển nguồn nhân lực trang bị công nghệ đại Việc phát triển nguồn nhân lực có trình độ cao đáp ứng nhu cầu xã hội nhiệm vụ trọng tâm trường đại học Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kĩ sư khí cán kĩ thuật khí đào tạo phải có kiến thức tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chương trình đào tạo kĩ sư cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ ngành kinh tế công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực … Để giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức môn học giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, chương trình đào tạo , đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy môn học thiếu sinh viên chuyên ngành chế tạo máy kết thúc mơn học Sau thời gian tìm hiểu với bảo nhiệt tình thầy giáo Nguyễn Trọng Bình, đến em hồn thành xong đồ án môn học giao Tuy nhiên kinh nghiệm thực tế sản xuất cịn ỏi, nên q trình tính tốn thiết kế chưa lường yếu tố phát sinh sản xuất, gặp phải sai sót định Cho nên em mong bảo thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để làm đồ án tốt nghiệp hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô môn Hà Nội - Ngày 25 tháng năm 2003 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .1 MỤC LỤC ĐỀ BÀI .4 NỘI DUNG CỦA TÍNH TỐN VÀ THUYẾT MINH Phân tích chức làm việc chi tiết: Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm Xác định dạng sản xuất Chọn phương pháp chế tạo phôi: Trình tự gia công cho chi tiết 10 6.1 Xác định đường nối công nghệ 10 6.2 Chọn phương pháp gia công 10 6.3 Lập tiến trình cơng nghệ: 11 6.4 Thiết kế nguyên công 12 Tính lượng dư cho bề mặt gia cơng 21 7.1 Xác định lượng dư gia công bề mặt 130h11 (Ra = 1,25 mm) 22 7.2 Tính lượng dư bề mặt lại 25 Tính chế độ cắt 26 8.1 Tốc độ cắt khoan xác định sau: 26 8.2 Momen xoắn Mx lực chiều chục Po 27 Tính thời gian gia công cho nguyên công 27 9.1 Nguyên công 3: Gia công tạo chẩn 28 9.2 Nguyên công 4: Khoả mặt đầu, khoan lỗ tiện tinh lỗ 29 9.3 Ngun cơng 5: Gia cơng mặt trịn xoay đạt  130h11 mm 30 9.4 Nguyên công 6: Khoan bốn lỗ 8 mm 30 9.5 Nguyên công 7: Gia công biên dạng 31 9.6 Ngun cơng 10: Mài bóng lỗ 20H7 sau nhiệt luyện 31 10 Thiết kế đồ gá 32 10.1 Xác định khoảng không gian tối đa đồ gá 32 10.2 Xác định phương pháp định vị: 32 10.3 Kết cấu chi tiết dùng để định vị 33 10.4 Vị trí chi tiết gia công cơ: 34 10.5 Xác định phương chiều điểm đặt lực lực cắt lực kẹp chặt 34 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 10.6 Xác định lực kẹp chặt cần thiết 34 10.7 Xác định cấu sinh lực kẹp chặt 36 10.8 Chọn cấu dẫn hướng so dao 37 10.9 Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá CT 38 10.10 Các chi tiết sử dụng đồ gá 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 ĐỀ BÀI Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 NỘI DUNG CỦA TÍNH TỐN VÀ THUYẾT MINH Phân tích chức làm việc chi tiết: Theo đề ta phải ‘Thiết kế qui trình cơng nghệ để chế tạo bánh trụ thẳng có m = mm Z = 24 với sản lượng 5000 (chi tiết/năm) Với điều kiện sản xuất phù hợp với khí Việt Nam Có hình dạng sau: 130h11 20H7 A C B So với cấu khí truyền động khác chuyền động bánh có ưu điểm bật sau: Kích thước cấu truyền tải nhỏ gọn mà khả tải lớn Tỷ số chuyền chuyển động khơng thay đổi, q trình ăn khớp êm Hiệu suất làm việc cao đạt 0,97  0,99 Tuổi thọ cao làm việc tin cậy Do mà bánh chi tiết khí sử dụng rộng rãi phổ biến loại máy móc khác Chúng dùng để chuyền đảo chuyển động quay trịn mơmen xoắn trục (Nhờ cặp bánh ăn khớp với nhau) dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến (Nhờ bánh ăn khớp với răng) Do bánh u cầu gia cơng khơng có kết cấu rãnh then nên làm việc bánh thực quay tự trục trơn, để bảo đảm trình làm việc ổn định kết cấu bánh phải cho phép lắp ráp kết cấu lỗ bánh phải định vị bốn bậc tự quan trọng Bánh cần chể tạo yêu cầu chế tạo từ thép 40X tương đương với thép hợp kim 40Cr Thành phần hoá học thép 40X sau C Cr Mn Smax Si Pmax 0,40 1,00 0,7 0,35 ≤0,05 0,35 Việc cho thêm hàm lượng Cr cải thiện khả thấm Cacbon nhiệt luyện Điều làm cho tính bánh đáp ứng nhu cầu làm việc Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 chi tiết Vì độ cứng tăng đồng nghĩa với tính chống mài mịn tăng làm thời gian sử dụng bánh tăng đáng kể Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Ta biết kết cấu chi tiết ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình cơng nghệ chế tạo ảnh hưởng trực tiếp tới suất chất lượng sản phẩm độ bền làm việc Vậy từ thiết kế bánh thẳng cần ý tới kết cấu hình dạng bề mặt sau Hình dạng lỗ phải thật đơn giản để tránh phải sử dụng máy tự động Mặt bánh phải thật đơn giản, bánh có tinh cơng nghệ cao bề mặt ngồi có dạng mặt phẳng khơng có mayơ Cố gắng tránh sử dụng bánh có mayơ hai phía (Giảm suất chế tạo) Bề dày bánh phải đủ để tránh biến dạng nhiệt luyện Hình dạng kích thước rãnh (nếu có) phải thuận tiện cho việc dao gia cơng Các bánh bậc nên có moduyl Căn theo nét cơng nghệ điển hình cần có bánh răng, ta tiến hành so sánh với kết cấu bánh cần gia cơng nhận thấy có số điểm hợp lý bất hợp lý sau: Nhận thấy hai phía bánh tồn phần gờ cao bề mặt bên bánh mm Điều sã làm hạn chế khả tăng suất gia công, gia công đồng thời nhiều chi tiết lần gá đặt , muốn tiến hành gia công nhiều chi tiết lần gá ta phải sử dụng bạc đệm hai bánh Điều làm chiều dài hành trình chạy dao gia công tăng làm cho thời gian gi công tăng theo Mặt khác sử dụng bạc bề mặt bánh tồn lớp ba via kim loại không cắt hết, lại phát sinh thêm nguyên công cắt ba via qui trình cơng nghệ Do đường kính bánh 130 mm < 150 mm nên ta khơng cần thiết phần rãnh B có tác dụng giảm khối lượng bánh tiết kiệm nguyên vật liệu Tuy nhiên có rãnh giảm khối lượng kết cấu bánh khơng ta tiết kiệm nguyên vật liệu mà giảm chiều dài cần phải công hai mặt đầu bánh điều làm thời gian gia cơng giảm đồng thời suất chế tạo tăng theo Hơn số trường hợp làm việc đòi hỏi bánh quay nhanh đổi chiều đột ngột việc làm Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 giảm khối quan trọng Do kết cấu bánh có rãnh giảm khối lượng hồn tồn hợp lý Do ta có phương án sử đổi kết cu nh sau: Phương án Phương án Phương ¸n Trong ba phương án phương án có ưu điểm nhược điểm định Tuy nhiên phương án phù hợp khống đáp ứng việc sử dụng tiết kiệm nguyên vật liệu đồng thời giúp cho q trình gia cơng có suất cao u cầu kỹ thuật sản phẩm Nhận thấy kết cấu bánh ta cần chế tạo rãnh lắp then truyền mơmen xoắn Do trình làm việc bánh chi tiết chung gian, có nhiệm vụ chuyền chuyển động từ trục tới trục khác cách gián tiếp Vậy để đảm bảo bánh ta chế tạo hoàn thành tốt nhiệm vụ chế tạo ta phải ý tới yêu cầu kỹ thuật sau: Độ đảo không đồng tâm mặt lỗ đường trịn sở 0,05 mm Độ vng góc mặt đầu với tâm lỗ không 0,03 mm Sau nhiệt luyện đạt độ cứng 55  60 HRC Độ sâu thấm C 1 2mm Còn yêu khác thể vẽ chế tạo Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 Trong yêu cầu kỹ thuật nói hai yêu cầu quan trọng Vì ảnh hưởng cách trực tiếp tới khả làm việc bánh trình chuyển động Nhận thấy với yêu cầu kết cấu bánh sau hồn toàn đáp ứng điều kiện kỹ thuật đặt l 32 20 d Kết cấu cho phép làm việc bánh khống chế đủ bậc tự (l/d = 30/20 >1,2), đồng thời kết cấu cho phép ta gia công ta gia cơng nhiều bánh lúc làm cho suất chế tạo tăng rút ngắn thời gian gia công, hạ giá thành chế tạo sản phẩm Sau gia công xong ta tiện hành thấm Cacbon đạt độ cứng HRC 60  62 đảm bảo tính chống mài mịn cho bánh trình làm việc Xác định dạng sản xuất Để việc sản xuất đạt hiệu kinh tế cao sản phẩm chế tạo đáp ứng yêu câu đặt sản phẩm Ta phải vào sản lượng chi tiết cần chế tạo hàng năm khối lượng sản phẩm để định dạng sản xuất từ ta có hình thức tổ chức quản lý sản xuất đường lối công nghệ hợp lý hợp lý Có hiệu kinh tế cao Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau đây: N = N1.m.[1 + (+a)/100] = 5000.1.(1 + 10%) = 5500 (Chi tiết) Trong đó: - N : Số chi tiết sản xuất năm; - N1 : Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm; - m : Số chi tiết sản phẩm; - b : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) - a : Số chi tiết hỏng chế tạo phôi (3% đến 6%) Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V. = 0,35.7,852 = 2,75 (Kg) Trong đó: - V: Thể tích chi tiết cần gia công Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 - g : Trọng lượng riêng vật liệu g thép =7,852 (Kg/dm3) Ở ta chọn phương pháp chế tạo phơi phương pháp dập nóng hình dạng (sơ bộ) phơi trước gia cơng có hình dạng sau (Trang sau): V1 60 V3 32 12 V2 19 40 Do thể tích phơi xác đinh sau: V = V1 + V2 + V3  0,35 (dm3) Vì : V1 = 3,14.32.(652 – 402).10-6 = 0,26376 (dm3) V2 = 3,14.12.(402 – 192).10-6 = 0,04669 (dm3) V3 = 3,14.32.192.10-6 = 0,03627 (dm3) Căn vào Q N vừa tính tốn ta tra Bảng (Trang 13 - Quyển 3) Ta có dạng sản suất hàng loạt lớn Chọn phương pháp chế tạo phôi: Ta biết để đạt hiệu kinh tế cao qui trình cơng nghệ cơng tác tổ chức sản xuất phải lựa chọn phải thật hợp lý Có suất gia cơng tăng, rút ngắn tối đa thời gian cần thiết để gia công xong lô sản phẩm để kịp giao hàng Để làm điều từ q trình chọn phơi phương pháp để chế tạo phơi liệu ta phải vào dạng sản suất để chọn lựa Đối với việc sản suất bánh thép dạng sản xuất hàng loạt lớn có hai phương chế tạo phơi liệu phù hợp là: Đúc khn cát Rèn dập nóng tạo phơi có hình dạng gần giống với chi tiết cần gia cơng Trong hai phương pháp chế tạo phương pháp dập nóng thích hợp So sánh hai phương pháp chế tạo phơi nhận thấy phơi chế tạo phương pháp rèn dập có tính cao hơn, cịn phơi đúc tính thiên tích rỗ khí làm tính khơng đồng ảnh hưởng tới chất lượng làm việc bánh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 Trong đó: - L : Chiều dài bề mặt gia công (mm) - L1 : Chiều dài ăn dao (mm) - L2 : Chiều dài thoát dao (mm) - S : Lượng chạy dao vòng (mm/vg) - n : số vịng quay hành trình kép phút Hình dạng kích thước phơi phôi trước gia công sau: Ø124+0,5 Ø80 34+0,5 Ø38 Cịn sau gia cơng song hình dạng chi tiết có dạng sau: 16 32±0.1 20+0.021 30±0.1 4xØ8±0.1 130-0.25 Để đơn cho việc tính tốn ta thực tính tốn cịn sơ đồ cụ thể cho bước nguyên công ta tham khảo thêm ỏ vẽ sơ đồ nguyên công 9.1 Nguyên công 3: Gia công tạo chẩn 9.1.1 Tiện mặt đầu: Chế độ cắt: S = (mm/vg); n = 300 (vg/ph) t = 1mm Ta có: - L = 0,5.134 = 67 mm - L2 = (0,5  5) mm Chọn L2 = 2,5 mm - L1 = t/tg + (0,5  2) = 1/tg450 + 1,5 = 2,5 mm Thời gian cần để tiện mặt đầu là: T31  L  L  L 67  2,5  2,5   0,24 (Phút) S n 1.300 Trang 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 9.1.2 Tiện mặt tròn xoay: Còn chế độ cắt: S = (mm/vg); n = 300 (vg/ph) t = 1mm Ta có: - L = 15 mm - L2 = (1  3) mm Chọn L2 = 2,5 mm - L1 = t/tg + (0,5  2) = 1/tg450 + 1,5 = 2,5 mm Thời gian cần để tiện mặt tròn xoay là:: T32  L  L  L 15  2,5  2,5   0,067 (Phút) S.n 1.300 Vậy thời gia gia công cần cho nguyên công là: T3 = T31 + T32 = 0,24 + 0,067 = 0,307 (ph) 9.2 Nguyên công 4: Khoả mặt đầu, khoan lỗ tiện tinh lỗ 9.2.1 Tiện mặt đầu: Chế độ cắt: S = 0,35 (mm/vg); n = 235 (vg/ph) t = 1mm Ta có: - L = 0,5.134 = 67 mm - L2 = (0,5  5) mm Chọn L2 = 2,5 mm - L1 = t/tg + (0,5  2) = 1/tg450 + 1,5 = 2,5 mm Thời gian cần để tiện mặt đầu là:: T41  L  L  L 67  2,5  2,5   0,875 (Phút) S.n 0,35.235 9.2.2 Khoan lỗ 18 mm : Chế độ cắt: S = 0,36 (mm/vg); n = 235 (vg/ph) t = mm Ta có: - L = 32 mm - L2 = (1  3) mm Chọn L2 = 2,5 mm - L1 = t.cotg + (0,5  2) = 9.cotg600 + (0,5  2) = 6,5 mm Thời gian cần để khoan thông tạo lỗ là: T42  L  L  L 32  6,5  2,5   0,485 (Phút) S.n 0,36.235 9.2.3 Tiện tinh lỗ 19,8 mm : Chế độ cắt: S = 0,14 (mm/vg); n = 600 (vg/ph) t = 0,9 mm Ta có: - L = 32 mm - L2 = (1  5) mm Chọn L2 = 2,5 mm - L1 = t/tg + (0,5  2) = 0,8/tg450 + (0,5  2) = 2,5 mm Trang 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 Thời gian cần để tiện tiện tinh lỗ sau khoan là: T43  L  L  L 32  2,5  2,5   0,440 (Phút) S.n 0,14.600 Vậy thời gia gia công nguyên công là: T4 = T41 + T42 + T43 = 0,875 + 0,485 + 0,440 = 1,8 (ph) 9.3 Nguyên cơng 5: Gia cơng mặt trịn xoay đạt  130h11 mm 9.3.1 Tiện thơ bề mặt trịn xoay: Cịn chế độ cắt: Sdọc = 0,26 (mm/vg); n = 235 (vg/ph) t = 1,5 mm Ta có: - L = 32 mm - L2 = (1  3) mm Chọn L2 = 2,5 mm - L1 = t/tg + (0,5  2) = 1,5/tg450 + (0,5  2) = 2,5 mm Thời gian cần để tiện mặt tròn xoay là:: T51  L  L  L 32  2,5  2,5   0,606 (Phút) S.n 0,26.235 9.3.2 Tiện tinh bề mặt tròn xoay: Còn chế độ cắt: Sdọc = 0,17 (mm/vg); n = 235 (vg/ph) t = 0,5 mm Ta có: - L = 32 mm - L2 = (1  3) mm Chọn L2 = 20 mm - L1 = t/tg + (0,5  2) = 0,5/tg450 + (0,5  2) = 20 mm thời gian cần để tiện mặt tròn xoay là:: T52  L  L  L 32     0,901 (Phút) S.n 0,17.235 Vậy thời gia gia công nguyên công là: T5 = T51 + T52 = 0,606 + 0,901 = 1,507 (ph) 9.4 Nguyên công 6: Khoan bốn lỗ 8 mm Chế độ cắt: S = 0,17 (mm/vg); n = 1008 (vg/ph) t = mm Ta có: - L = 16 mm - L2 = (1  3) mm Chọn L2 = mm - L1 = t.cotg + (0,5  2) = 4.cotg600 + (0,5  2) = mm Thời gian cần để khoan thông tạo lỗ là: T6  L  L1  L 16     0,56 (Phút) S.n 0,17.1008 Trang 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 9.5 Nguyên công 7: Gia công biên dạng Chế độ cắt: S0 = 1,25 (mm/vg); n = 96 (vg/ph) Thông số dao cắt: D = 100 mm, q = 1, d = 32 mm Ta có: - L = 32 mm - L1 = (1,1  1,2) h.(D  d ) = (1,1  1,2) 11,25.(112  32)  35 - L2 = (2  4) mm Chọn L2 = mm Thời gian cần để gia công thô bánh là: T71  L  L1  L 32  35  Z  24  14 (Phút) S n.q 1,25.96.1 9.6 Ngun cơng 10: Mài bóng lỗ 20H7 sau nhiệt luyện Thời gian gia công cho nguyên công mài trong xác định công thức sau: L0 h T10  1,3 (Phút).s S c B k n c t L0 = L - (0,2  0,4).Bk = 32 - 0,2.15 = 29 mm Trong đó: - h: Lượng dư kim loại cần loại bỏ phía h = 0,1 mm - L: Chiều dài lỗ cần mài L = 32 mm - Bk:Bề rộng đá mài Chọn Bk = 15 mm - nc: Tốc độ quay chi tiết Chọn nc = 475 (vg/ph) - Sc: Lượng chạy dao dọc lấy theo chiều dày đá sau chi tiết quay vòng: Chọn Sc =0,5 - t: Lượng di chuyển ngang sau hành trình dịch chuyển bàn máy q trình gia cơng Chọn t = 0,0045 (mm/htr) T10  1,3 L0 0,1 h 29  0,235 (ph)  1,3 0,5.15.475 0,0045 S c B k n c t Vậy tổng thời gian cho sản phẩm : To = T3 + T4 + T5 + T6 +T7 + T10 To = 0,307 + 1,8 +1,507 + 0,56 + 14 + 0,235 = 18,409 (ph) Cịn thời gian ngun cơng (Thời gian cho chiếc) : Ttc= To +Tp +Tpv +Ttn Trong đó: -To: Thời gian - Tp: Thời gian phụ = 10%To =1,81 phút Trang 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 - Tpv: Thời gian phục vụ = 11%T0 = 2,025 phút - Ttn: Thời gian nghỉ = 5%To = 0,905 phút  Ttc = 18,409 + 1,81 + 2,025 + 0,905 = 23,149 phút Ở ta xác định thời gian dùng để phục vụ cho việc triực tiếp gia công cắt gọt phân xưởng khí 10 Thiết kế đồ gá Ta cần thiết kế đồ gá cho nguyên công quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết, đồ gá cho nguyên công khoan lỗ 8 sau: 10.1 Xác định khoảng không gian tối đa đồ gá Ta biết đồ gá nơi chi tiết gá đặt kẹp chặt chi tiết suốt q trình gia cơng Nó có tác dụng mở rộng công nghệ cho máy cắt gọt, đồng thời rút ngắn thời gian gia công chi tiết tạo điều kiện tăng suất chất lượng sản phẩm lại đồng bảo đảm theo yêu cầu kỹ thuật đề Do gia công đồ gá chi tiết nằm khoảng khơng gian gia cơng máy Vậy kích thước đồ gá không vượt khoảng không gian dịch chuyển máy Đối với máy khoan cần K125 Liên Xơ cơng suất động 2,8 kw cịn hiệu suất  = 0,8 Cịn khoảng khơng gian gia cơng máy là: Khoảng cách từ tâm trục tới trụ máy 320  1250 mm Khoảng cách từ trục tới bàn máy 320  1400 mm 10.2 Xác định phương pháp định vị: Yêu cầu chi tiết sau q trình gia cơng phải đảm bảo thoả mãn điều kiện vị trí lỗ phải đồng so với tâm quay bánh để làm việc bánh quay ổn định truyền lực đồng Vì chi tiết sau ngun cơng hầu hết bề mặt bề mặt tinh, việc chọn bề mặt làm bề mặt định vị cho q trình gia cơng định độ xác việc gia cơng Do chi tiết gia cơng có dạng đĩa, q trình gia cơng ưu tiên sử dụng chuẩn tinh thơng để làm bề mặt định vị hàng đầu.Vì có hạn chế sai số hai q trình gia cơng sử dụng chi tiết Đối với bánh cần gia công chi tiết thuộc dạng đĩa chuẩn tinh thống lỗ 20H7 Cho nên gia cơng ta định vị chi tiết sau: Bề mặt bên bánh mặt phẳng định vi bậc tự Trang 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 Bề mặt lỗ 20H7 định vị hai bậc tự nhờ sử dụng chốt trụ ngắn (l/d < 1) 10.3 Kết cấu chi tiết dùng để định vị Do phôi cần gia công có đường kính mặt ngồi đường kính lỗ D = 130 -0.25 mm d = 19,6 mm Cho nên kết cấu chi tiết sử dụng để định vị chi tiết đồ gá gia công sau: Mặt phẳng dùng để định vị chi tiết phiến phẳng dạng đĩa (Hình a) Chốt ngắn định vị vào lỗ bánh (Hình b) Kết cấu sau: 20 R6 11 R15 R5 25 16 16 R2,75 (b) Ta có sơ đồ định vị sau: (Trang sau) P0 Mx 19,6 H7 h7 16 H7 k6 Trang 33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 10.4 Vị trí chi tiết gia cơng cơ: S 10 n 10.5 Xác định phương chiều điểm đặt lực lực cắt lực kẹp chặt Để đảm bảo độ xác chi tiết sau gia cơng lực kẹp chặt lực căt phải đảm bảo yêu cầu tối thiểu sau: Đối với lực kẹp chặt: - Khơng phá hỏng vị trí định vị phôi -Lực kẹp chặt phải đủ để chi tiết không bị xê dịch tác dụng lực cắt không lớn so với giá trị cần thiết để trán biến dạng phôi - Không làm hỏng bề mặt lực kẹp tác dụng vào - Cố gắng làm cho phương chiều không ngược chiều với lực cắt mà cần vng góc hướng vào bề mặt định vị - Kết cấu nhỏ, đơn giản, gọn bảo đảm an tồn, tháo tác nhanh, tốn sực, dễ bảo quản sửa chữa… Để đáp ứng tối đa điều kiện ta chọn phương án kẹp chặt sau W P0 Mx W 10.6 Xác định lực kẹp chặt cần thiết Pzf Pz Về kết cấu mũi khoan hình dung ghép lại lưỡi cắt hai dao tiện đơn đối xứng Kết cấu mũi khoan sau (Hình bên):  Px Trang Pnx 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 Cho nên qua trình gia cơng cắt gọt mũi khoan tác dụng lên phôi ngoại lực: Po(lực chiều trục) Mx (Mômen xoắn) Giá trị chúng xác định sau: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp Trong hệ số xác định sau: - Tiến hành tra bảng bảng 5-32 (Trang 25-Quyển 2) ta có: CM = 0,0345; q = 2; y = 0,8 (Ứng với Mx) Cp = 68; q = 1; y = 0,7 (Ứng với Po) - Chiều sâu cắt t = mm - Hệ số tính đến yếu tố gia công thực tế kp phụ thuộc vào tính chất lý liệu gia cơng xác định sau: kp = kMP thép gang theo bảng 5-9 (Trang 25-Quyển 2) n  750    kMP =  B  =   =1  750   750  Do ta có giá trị MX Po sau: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp = 10.0,0345.8 2.0,150,8.1 = 4,84 (N.m) Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp = 10.68.81.0,150,7.1 = 1442 (N) Sơ đồ ngoại lực tác dụng vào phôi sau (Trang sau): W P0 Mx W 29,5 10 50 50 16.5 Nhận thấy trình khoan lỗ 8mm cho chi tiết Dưới tác dụng ngoại lực Po mơmen xoắn Mx, có thành phần Mx làm cho chi tíết ln có xu hướng quay quanh chốt ngắn lắp vào lỗ bánh thành phần Po hướng vào bề mặt định vị làm cho chi tiết có xu hướng đứng yên Do cấu kẹp chặt phải tạo lực kẹp chặt W cần thiết để với thành phần lực hướng trục khoan P tạo mômen ma sát phải thắng Mx Muốn thì: Trang 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 2.M K.R  2.W  P0 .f1 R1  2.W.f2 a  2.W(f2 a  f1 R1 )  P0 f1 R1 d Trong đó: - M: mơmen q trình cắt M = 4,84 (N.m) - P0: Lực dọc trục khoan Po = 1442 (N) - d: Đường kính dao khoan d = mm - R: Khoảng cách từ tâm mũi khoan tới tâm chi tiết R= 29,5 mm - R1: Khoảng cách từ tâm phiến tỳ tới tâm chi tiết - a: Khoảng cách từ mỏ kẹp tới tâm chốt - f1 : Hệ số ma sát chi tiết với phiến tỳ Chọn f1 = 0,15 - f2 : Hệ số ma sát chi tiết với mỏ kẹp Chọn f2 = 0,15 - W: Lực cấu kẹp chặt sinh - K: Hệ số an toàn chung, xác định sau K = Ko.K1 K2 K3 K4 K5 K6 - Ko:là hệ số an toàn trường hợp Chọn Ko = 1,5 - K1:là hệ số kể đến lượng dư không Chọn K1 = - K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt Chọn K2 =1 - K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục Chọn K3 = - K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực, kẹp chặt tay Chọn K4 = 1,3 - K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay Chọn K5 = - Ko:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc Chọn K6 = 1,5 Từ tính : K = 1,5.1.1.1.1,3.1.1,5 = 2,95 Chọn K = Vậy lực kẹp chặt cần thiết để cố định chi tiết sau: W 2.M.K.R  P0 f1 R d 2.4,84.3.30.1000  1441.0,15.(50  16,5).8   2661 N 2.d.(f a  f1 R ) 2.8.[0,15.50  0,15.(50  16,5)] 10.7 Xác định cấu sinh lực kẹp chặt Để tạo lực kẹp cần thiết để giưa cố định chi tiết q trình gia cơng cắt gọt ta sử dụng mối ghép ren để tạo lực kẹp cịn cấu truyền lực kép đến phơi có hình dạng kích thước sau: Trang 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 40 32 20 18 Q l1 12 40 R9 2x45 85 l2 W Chọn l2 = 2.l1 = 64 mm Vậy để tạo lực W = 2652 (N) tác dụng vào chi tiết gia cơng cấu bulông đai ốc phải tạo lực Q = 2.W = 5304 (N) tác dụng vào kẹp Đối với cấu kẹp chặt ren hình vẽ lực Q tác dụng vào đế đồ gá xác định công thức sau: P.L = 0,5.Q.[tg(a + j1).dtb + tgj2.qtb] Trong đó: - qtb = 0,8.dtb với dtb đường kính trung bình ren - a góc nâng ren Ta có tg a = S/(p d tb) - j1 j2 góc ma sát - tg(a + j1) tgj2 hệ số ma sát trí tiếp xúc tương ứng Vậy ta có: P.L = 0,5.Q.[tg(a + j1).dtb + 0,8.tgj2 dtb]  d tb = P.L/[ W.[tg(a + j1) + 0,8.tgj2] (mm) Do: - tg(a + j1) = tgj2 = 0,2 nên ta có: - P lực dùng để xiết ren tạo lực kẹp chặt: Chọn P = 100 N - L chiều dài lê dùng để xiết ren Chọn L = 200 mm Khi ta xác định đường kính trung bình ren cực đại sau: dtbmax = 2.100.200/[5304.[0,2 + 0,8.0,2] = 4.104/(5304.0,36) = 20,88 mm Để bảo đảm trình gia cơng chi tiết ln ln cố định tác dụng lực cắt Q > 5304 (N)  d tb < d tbmax Vậy để cố định chi tiết gia công ta chọn loại bulông đai ốc M16 10.8 Chọn cấu dẫn hướng so dao 16 20 Đối với nguyên công tiến hành khoan lỗ 8mm mm cách so với tâm 18 lỗ 20mm lệch góc 900 ta chọn máy khoan cần 2H53 để gia công Mà ta biết 0.4 đồ gá khoan, khoét, doa cấu dẫn hướng phận quan trọng, khơng 14 giúp ta xác định nhanh chóng vị trí cần gia cơng mà cịn có tác dụng tăng độ cứng vững dụng cụ cắt q trình gia cơng làm tuổi thọ dụng cụ tăng đồng thời hạn chế bớt thao tác nhầm lẫn Trang 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 công nhân, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Vậy để khoan lỗ có đường kính d = mm ta chọn bạc dẫn có kích thước hình dạng (Hình trên) 10.9 Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá CT Nhận thấy đồ gá dụng cụ có nhiệm vụ cố định chi tiết cần gia công bàn máy máy cắt kim loại, tức bảo đảm vị trí tương quan dao chi tiết Cho nên sai số đồ gá chế tạo lắp giáp ảnh hưởng trực tiếp đến sai số kích thước gia cơng, cụ thể ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia cơng bề mặt chuẩn chọn làm định vị Nếu chi tiết gia cơng dao định hình dao định kích thước sai số đồ gá khơng ảnh hưởng đến kích thước sai số hình dáng bề mặt gia công Nhưng gia công phiến dẫn dụng cụ sai số đồ gá ảnh hưởng đến khoảng cách tâm lỗ gia công khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ Độ không song song mặt định vị mặt đáy đồ gá gây sai số dạng bề mặt gia công bề mặt chuẩn Sai số gá đặt tính theo cơng thức sau:  gd   c   k   dcg =  c   k   ct   m   dc Trong đó: - c: Sai số chuẩn chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây Ở chi tiết định vị với đồ gá nhờ mặt phẳng chốt trụ ngắn Thế mà kiểu lắp ghép phôi với chốt trụ ngắn 19,6H7/h7 thuộc loại lắp ghép trung gian Cho nên tồn khe hở định gây sai số c = 0,5.Smax S  21  ( 21)  42m ES  21m es  0m Lỗ 19,6H7  ; Trục 20h7    max EI  0m ei  21m S    0m Vậy Smax = 42 mm   = ch = 0,5.Smax = 21 mm - k: Sai số kẹp chặt lực kẹp gây Sai số kẹp chặt xác định theo công thức bảng 24 (Trang 48 - Quyển 3) Cần nhớ phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực sai số kẹp chặt khơng - m: Sai số mịn Sai số mịn xác định theo cơng thức sau đây:  m   N (m) = 0,3 5500 = 22,25 m Trang 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 - đc: Sai số điều chỉnh sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính tốn đồ gá ta lấy đc =  10 m - gđ: Sai số gá đặt, tính tốn đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép: [gđ] = (1/31/5). Với  dung sai nguyên công  [gđ] = 200/3 = 66,67 m - ct: Sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số cần xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo qui luật chuẩn phương chúng khó xác định nên ta sử dụng cơng thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: ct=     gd c   2k   2m   2dc  = 66,67  21  22,25  10  =58,4 m Căn vào sai số gá đặt cho phép ct đồ gá để chế tạo lắp ráp chi tiết tạo nên đồ gá đáp ứng yêu cầu chế tạo chi tiết nguyên công Yêu cầu kỹ thuật đồ gá sau: Độ không song song mặt định vị so với đáy đồ gá ≤0,058 mm/100mm Độ khơng vng góc chốt định vị với đáy đồ gá≤ 0,058 mm/100mm Độ khơng vng góc bạc dẫn so với đáy đồ gá ≤ 0,058 mm/100 mm Đốí với chi tiết dùng để định vị cho chi tiết dẫn hướng cho dụng cụ cắt phải nhiệt luyện đạt độ cứng 50 55 HRC Bạc dẫn hướng cho mũi khoan bề mặt phải gia cơng đạt độ bóng Ra = 1.25  0.63 mm 10.10 Các chi tiết sử dụng đồ gá Kích thước đồ gá phải thích hợp với khoảng khơng gian vận hành hiệu máy Do ta phải lựa chọn chi tiết để lắp nên đồ gá phải có kết cấu thích hợp Tuy nhiên đồ gá lắp từ nhiều chi tiết khác nhau, chi biểu diễn số chi tiết quan trọng đồ gá chi tiết nhỏ ta thể vẽ lắp đồ gá bảng liệt kê chi tiết 10.10.1 Phiến dẫn Phiến dẫn nơi lắp bạc dẫn hướng lên, chúng có nhiệm vụ dẫn hướng xác dụng cụ cắt vào vùng cần gia công chi tiết rút ngắn thời gian hiệu chỉnh máy, tăng suất gia công cho máy Nó làm gang xám chế Trang 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 tạo phương pháp đúc khuôn cát Sau tiến hành gia cơng học tạo vị trí lắp bạc dẫn hướng Nó có hình dạng kích thước sau: R12.5 15 R5.5 200 57.5 62 42 R1.5 R7 25 85 30 10.10.2 Đế đồ gá Đế đồ gá là chi tiết đồ gá Nó khơng nơi chịu lực đồ gá mà nơi lắp ráp chi tiết khác tạo thành đồ gá hoàn chỉnh Cho nên đế đồ gá làm gang xám chế tạo phương pháp đúc khn cát Sau tiến hành gia cơng học tạo vị trí lắp vít bulơng để lắp chi tiết khác lên Nó có hình dạng kích thước sau (Trang sau): Trang 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 240 25 18 R6 R8 R4.5 R4.5 R8 50 20 340 R2.5 R9 Trang 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chu Quốc Hiếu-Lớp CTM6-K44 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Quyển 2) Nhà xuất khoa học kỹ thuật (Tập 1và 2) - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (Quyển 3) Pgs-Pts Trần Văn Định - Đồ gá khí hố tự động hoá Pgs-Pts Lê Văn Tiến Pgs-Pts Trần Văn Định Pts Trần Xn Việt - Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy (Quyển 6) Nhà xuất khoa học kỹ thuật (Tập 1và 2) - Tính tốn thiết kế máy công cụ (Quyển 7) Phạm Đắp (1971) - Quy trình cơng nghệ gia cơng bánh (Quyển 8) Pgs-Pts Trần Văn Định Trang 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... (Nhờ bánh ăn khớp với răng) Do bánh yêu cầu gia cơng khơng có kết cấu rãnh then nên làm việc bánh thực quay tự trục trơn, để bảo đảm trình làm việc ổn định kết cấu bánh phải cho phép lắp ráp kết... hiên q trình thiết kế qui trình cơng nghệ gia công chi tiết, ta cần xem xét thêm phương pháp tập trung nguyên công kết hợp với việc sử dụng máy vạn với đồ gá thiết kế thêm để nâng cao hiệu trình. .. việc Vậy từ thiết kế bánh thẳng cần ý tới kết cấu hình dạng bề mặt sau Hình dạng lỗ phải thật đơn giản để tránh phải sử dụng máy tự động Mặt bánh phải thật đơn giản, bánh có tinh cơng nghệ cao bề