Chi tiết gia công là bánh răng Z32 trong hợp tốc độ của máy tiện T620M. Đây là bánh răng di trượt, bên trong của bánh răng là lỗ then hoa. Bánh răng này dùng để đóng ngắt truyền động giữa các trục trong hộp tốc độ bằng cách thay đổi vị trí của bánh răng thông qua các cần gạt. Bánh răng Z32 làm việc trong môi trường kín, được bôi trơn bằng dầu, nhiệt độ và tốc độ làm việc tương đối cao. Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia công CTGC có vât liệu là thép C45. Thép C45 là thép cacbon kết cấu chất lượng tốt, thuộc nhóm có hàm lượng mangan thường. Thành phần hóa học của thép C45 được cho trong bảng 1.1, cơ tính và độ cứng được cho trong bảng 1.2. Mác thép Hàm lượng của các nguyên tố, % Cacbon Silic mangan photpho Lưu Huỳnh crom niken Không lớn hơn C45 0,42÷0,5 0,17÷0,37 0,5÷0,8 0,04 0,04 0,25 0,25 Bảng 1.1: Thành phần hóa học của thép C45. Bảng 1.2: Cơ tính và độ cứng của thép C45. Mác thép Giới hạn chảy, σch kGmm2 Độ bền kéo, σk kGmm2 Độ giãn dài tương đối δs, % Độ thắt tương đối ψ, % Độ dai va đập ak, kGmcm2 Độ cứng HB Thép cán nóng Thép ủ C45 36 61 16 40 5 229 179 Thép C45 dùng cho các chi tiết có yêu cầu độ bền cao, làm việc ở tốc độ không lớn và áp lực riêng trung bình như: Bánh răng, tay biên, cần, trục truyền làm việc trong ổ lăn, trụ trượt, bulong. Vây, CTGC với vật liệu thép C45 là hợp lý. Phân tích kết cấu, hình dạng của chi tiết gia công Hình 1.2: Tên gọi các bề mặt gia công. Chi tiết gia công là bánh răng có 32 răng với module 4, bên trong là lỗ then hoa có 6 răng. Chi tiết có phần trụ bậc ở hai bên, một bên có cắt rãnh 20 mm. Tất cả các cạnh được vát 2x45o. Qua các đặc điểm trên ta thấy kết cấu, hình dạng của CTGC tương đối đơn giản và hợp lý, các bề mặt có thể gia công bằng các phương pháp thông thường (tiện, phay, xọc, chuốt,...). Dựa vào hình dạng bên ngoài của CTGC ta thấy đây là chi tiết dạng bạc. Bề mặt đặc biệt quan tâm khi gia công là bề mặt: Rãnh 20+0,02 cấp chính xác 7, Ra = 2,5. Lỗ then hoa Ø56+0,03 cấp chính xác 7, Ra = 1,6. Rãnh then hoa 〖14〗_(+0,02)(+0,09) cấp chính xác 10, Ra = 2,5.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG TÊN SINH VIÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BÁNH RĂNG Z32 Chuyên ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TP HCM, tháng 09 năm 201 Phần 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG (CTGC) 1.1 Phân tích cơng dụng điều kiện làm việc chi tiết gia cơng Hình 1.1: Bản vẽ chi tiết bánh Z32 Chi tiết gia công bánh Z32 hợp tốc độ máy tiện T620M Đây bánh di trượt, bên bánh lỗ then hoa Bánh dùng để đóng ngắt truyền động trục hộp tốc độ cách thay đổi vị trí bánh thông qua cần gạt Bánh Z32 làm việc mơi trường kín, bơi trơn dầu, nhiệt độ tốc độ làm việc tương đối cao 1.2 Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia cơng CTGC có vât liệu thép C45 Thép C45 thép cacbon kết cấu chất lượng tốt, thuộc nhóm có hàm lượng mangan thường Thành phần hóa học thép C45 cho bảng 1.1, tính độ cứng cho bảng 1.2 Hàm lượng nguyên tố, % Mác thép Cacbon Silic manga n Lưu Huỳnh photpho crom niken Không lớn 0,42÷0, 0,17÷0,3 0,5÷0,8 0,04 Bảng 1.1: Thành phần hóa học thép C45 C45 0,04 0,25 0,25 Bảng 1.2: Cơ tính độ cứng thép C45 Má c thé p C45 Độ bền Giới hạn kéo, σk chảy, σch kG/mm kG/mm2 36 61 Độ cứng HB Độ giãn dài tương đối δs, % Độ thắt tương đối ψ, % Độ dai va đập ak, kGm/ cm2 Thép cán nóng Thép ủ 16 40 229 179 Thép C45 dùng cho chi tiết có yêu cầu độ bền cao, làm việc tốc độ khơng lớn áp lực riêng trung bình như: Bánh răng, tay biên, cần, trục truyền làm việc ổ lăn, trụ trượt, bulong Vây, CTGC với vật liệu thép C45 hợp lý 1.3 Phân tích kết cấu, hình dạng chi tiết gia cơng Hình 1.2: Tên gọi bề mặt gia công Chi tiết gia công bánh có 32 với module 4, bên lỗ then hoa có Chi tiết có phần trụ bậc hai bên, bên có cắt rãnh 20 mm Tất cạnh vát 2x45o Qua đặc điểm ta thấy kết cấu, hình dạng CTGC tương đối đơn giản hợp lý, bề mặt gia cơng phương pháp thông thường (tiện, phay, xọc, chuốt, ) Dựa vào hình dạng bên ngồi CTGC ta thấy chi tiết dạng bạc Bề mặt đặc biệt quan tâm gia công bề mặt: Rãnh 20+0,02 cấp xác 7, Ra = 2,5 Lỗ then hoa Ø56+0,03 cấp xác 7, Ra = 1,6 Rãnh then hoa 14++ 0,09 0,02 cấp xác 10, Ra = 2,5 1.4 Phân tích độ xác gia cơng 1.4.1 Độ xác kích thước Kích thước 20+0,02 Kích thước danh nghĩa 20 Sai lệch ES = 0,02 Sai lệch EI = Dung sai kích thước: ITD = ES – EI = 0,02 – = 0,02 Tra bảng (1.4 trang 11 sách STDSLG) Độ xác kích thước đường kính lỗ cần đạt cấp xác Miền dung sai kích thước lỗ H7: 20+0,02 → 20H7 Kích Ø56+0,03 Kích thước danh nghĩa Ø56 Sai lệch ES = 0,03 Sai lệch EI = Dung sai kích thước: ITD = ES – EI = 0,03 – = 0,03 Tra bảng (1.4 trang 11 sách STDSLG) Độ xác kích thước đường kính lỗ cần đạt cấp xác Miền dung sai kích thước lỗ H7: Ø56+0,03 → Ø68H7 Kích thước 14++ 0,09 0,02 Kích thước danh nghĩa 14 Sai lệch ES = 0,09 Sai lệch EI = 0,02 Dung sai kích thước: ITD = ES – EI = 0,09 – 0,02 = 0,07 Tra bảng (1.4 trang 11 sách STDSLG) Độ xác kích thước đường kính lỗ cần đạt cấp xác 10 Miền dung sai kích thước lỗ F10: 14++ 0,09 0,02 → 14H10 Kích thước Ø68+0,3 Kích thước danh nghĩa Ø68 Sai lệch ES = 0,3 Sai lệch EI = Dung sai kích thước: ITD = ES – EI = 0,3 – = 0,3 Tra bảng (1.4 trang 11 sách STDSLG) Độ xác kích thước đường kính lỗ cần đạt cấp xác 12 Miền dung sai kích thước lỗ H12: Ø68+0,3 → Ø68H12 Các kích thước khơng dẫn dung sai: Kích thước khoảng cách hai bề mặt gia cơng có cấp xác 12 Kích thước 18 cấp xác 12 Tra bảng 1.4 trang 11 sách STDSLG ta IT = 0,18 mm Kích thước đầy đủ 18±0,09 Kích thước 28 cấp xác 12 Tra bảng 1.4 trang 11 sách STDSLG ta IT = 0,22 mm Kích thước đầy đủ 28±0,11 Kích thước Ø68 cấp xác 12 Tra bảng 1.4 trang 11 sách STDSLG ta IT = 0,3 mm Kích thước đầy đủ Ø68+0,3 Kích thước 74 cấp xác 12 Tra bảng 1.4 trang 11 sách STDSLG ta IT = 0,3 mm Kích thước đầy đủ 74±0,15 Kích thước Ø80 cấp xác 12 Tra bảng 1.4 trang 11 sách STDSLG ta IT = 0,3 mm Kích thước đầy đủ Ø 80+0,3 Kích thước Ø114 cấp xác 12 Tra bảng 1.4 trang 11 sách STDSLG ta IT = 0,36 mm Kích thước đầy đủ Ø114-0,36 Kích thước Ø136 cấp xác 12 Tra bảng 1.4 trang 11 sách STDSLG ta IT = 0,4 mm Kích thước đầy đủ Ø136-0,4 Khơng có kích thước giới hạn hai bề mặt không gia công bề mặt gia công bề mặt không gia công nên khơng có kích thước có cấp xác 14 16 1.4.2 Độ xác hình dáng hình học CTGC khơng có u cầu quan trọng độ xác hình dáng hình học 1.4.3 Độ xác vị trí tương quan Dung sai độ đồng tâm đường kính vịng chia lỗ then hoa ≤ 0,02 1.4.4 Chất lượng bề mặt Rãnh 20+0,02 có Ra = 2,5 Lỗ then hoa Ø56+0,03 có Ra = 1,6 Rãnh then hoa 14++ 0,09 0,02 có Ra = 2,5 Các bề mặt cịn khác có độ nhám Rz = 40 1.4.5 Yêu cầu lý tính Độ cứng bề mặt bánh then hoa đạt từ 45 ÷ 48 HRC 1.4.6 Kết luận Qua phân tích chi tiết gia cơng, ta thấy dung sai kích thước, hình dáng hình học, vị trí tương quan, nhám bề mặt đạt cấp xác cao IT7 Chất lượng bề mặt tương thích với độ xác kích thước, hình dáng hình học vị trí tương quan 1.5 Xác định sản lượng năm Chi tiết bánh Z32 có khối lượng 3,78 kg tính phần mềm Autodesk Inventor 2016 Dựa vào dạng sản xuất hàng loạt vừa khối lượng chi tiết gia công, tra bảng 1.2 trang 10 sách CNCTM phần → sản lượng hàng năm chi tiết 500÷5000 chi tiết