BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng” BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng” BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng” BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng”
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn §å ¸n tèt nghiÖp CNCTM • NhËn xÐt cña gi¸o viªn h íng dÉn Sinh viªn: Giµng A T¸nh – Líp: CT2001M 1 Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn §å ¸n tèt nghiÖp CNCTM NhËn xÐt cña gi¸o viªn chÊm ®å ¸n Sinh viªn: Giµng A T¸nh – Líp: CT2001M 2 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM Lời nói đầu - Chế tạo máy là một ngành rất quan trọng của nền kinh tế quốc dân. Phạm vi sử dụng của ngành chế tạo máy rất rộng rãi. Ngành chế tạo máy là nền tảng của của công nghiệp chế tạo máy. Chính vì vậy Đảng và Chính phủ rất quan tâm đến ngành Chế tạo máy công cụ. Trong sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nớc, muốn có những sự tiến bộ vợt bậc thì không thể không coi trọng ngành này. - Môn học Công nghệ chế tạo máy là môn học chính trong ch- ơng trình đào tạo nghề kĩ s cho bất cứ một trờng Kĩ thuật nào. Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về năng suất, chất lợng và giá thành sản phẩm, về phơng pháp thiết kế quy trình công nghệ, về phơng pháp xác định chế độ cắt tối u và về những ph- ơng pháp gia công mới .Trong quá trình học tập thiết kế đồ án môn học là một nhiệm vụ quan trọng trong việc đào tạo kĩ s chuyên Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 3 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM ngành chế tạo máy. Đồ án giúp sinh viên hệ thống lại đợc các kiến thức thu nhận đợc từ các bài giảng, bài thực hành, hình thành cho sinh viên khả năng làm việc độc lập, làm quen với các công việc thiết kế sản phẩm Cơ khí trớc khi tốt nghiệp ra trờng. - Đồ án tốt nghiệp là một bài tập tổng hợp vì vậy sinh viên đợc có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu các loại sổ tay, bảng tra, phối hợp chúng với các kiến thức lí thuyết đã đợc trang bị để tạo lập phơng án thiết kế tối u nhất với điều kiện sản xuất cụ thể. - Đồ án cũng cho phép sinh viên phát huy khả năng sáng tạo, hoàn thiện các bài toán kĩ thuật và tổ chức xuất hiện khi thiết kế công nghệ, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, chất lợng sản phẩm, ứng dụng các tiến bộ của công nghệ mới vào gia công - Đồ án có ý nghĩa rất quan trọng trong việc hình thành một phong cách làm việc khoa học của sinh viên kĩ s cơ khí khi giải quyết các bài toán thực tế sản xuất. Đồ án giúp nâng cao, khả năng ứng dụng nghiên cứu các quá trình công nghệ hiện hành theo các h- ớng nh: nâng cao độ chính xác gia công và chất lợng bề mặt sản phẩm, nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng thiết bị, xác định độ bền dụng cụ cắt tối u, ứng dụng các phơng pháp gia công mới cùng các vấn đề khác mà thực tế đang giải quyết. - Với những lí do nh vậy việc tính toán thiết kế một quy trình công nghệ trong khuôn khổ một đồ án tôt nghiệp là rất quan trọng trong quá trình học tập. Trong thời gian qua, để hệ thống lại các kiến thức chuyên môn và vận dụng kiến thức đã học vào thiết kế một quy Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 4 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM trình công nghệ cụ thể, em đã đợc giao đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng. Tới nay nhờ sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo hớng dẫn Th.s Vũ Xuân Cúc và các thầy trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Em mong đợc sự giúp đỡ hơn nữa của các thầy để đồ án môn học của em đợc đầy đủ và thành công hơn nữa. Em xin chân thành cả Sinh viên : Giàng A Tánh Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 5 +0,01 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM Chơng I : Phân tích chi tiết gia công I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công : 1. Chức năng của chi tiết: Trục sơ cấp của hộp giảm tốc là một thành phần cơ bản nằm trong kết cấu của hộp có chức năng nhận và truyền chuyển động: - Chức năng nhận chuyển động : + Là bộ phận nhận truyền động từ động cơ thông qua bộ truyền puly đai lắp trên cổ trục ơ35-0,03 và rãnh then B = 10+0,03. - Chức năng truyền chuyển động: + Là bộ phận truyền động từ phần răng có m = 4,5 và số răng Z = 22 cho trục trung gian . 2. Điều kiện làm việc của chi tiết gia công: - Với chức năng chủ yếu nói trên, trục sơ cấp của hộp giảm tốc đợc làm việc trong các điều kiện sau: + Hai cổ trục ơ 01.0 03.0 50 + + lắp vòng bi, đây chính là vị trí đợc nằm lên hai gối đỡ của thân hộp. Trong quá trình làm việc trục chịu tác dụng của mô men uốn sinh ra do lực hớng kính. Đồng thời chịu mô men xoắn sinh ra do lực tiếp tuyến. Với kết cấu của bộ truyền trong hộp (truyền động bánh răng thẳng) nên lực dọc trục coi nh không đáng kể. + Cổ trục ơ45-0,05 là vị trí luôn tiếp xúc với vòng Bít chắn dầu (tránh thoát dầu) nên luôn luôn có chuyển động tỳ sát trên bề mặt. Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 6 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM + Cổ trục ơ35-0,03 tại đó lắp bộ truyền puly. Do lắp Công xôn nên luôn luôn bị uốn. Đồng thời tại đó có rãnh then 10+0,03 nên trục luôn chịu lực dập, cắt. + Phần răng Z22, m = 4,5 do đặc điểm của bộ truyền. Nên phần sờn răng luôn chịu ứng suất tiếp xúc (gây mòn) và chịu ứng suất uốn (gây gãy). -Chi tiết trục răng đã cho đợc chế tạo bằng vật liệu thép 40X có thành phân hóa học nh sau : C% Si% Mn% Cr% Bo% 0,36ữ0,44 0,17ữ0,37 0,5ữ0,8 0,8ữ1,1 0,002ữ0,005 II. Phân tích các yêu cầu kỹ thuật và biện pháp gia công : Đặc điểm của các chi tiết trục là có những bề mặt chính nh là: +Cổ trục: là nơi dùng để lắp vòng bi nên đòi hỏi bề mặt khi gia công phải đạt độ chính xác nh yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo cho yêu cầu của mối ghép. + Rãnh then: dùng để lắp then và truyền chuyển động với các chi tiết khác thông qua then nên rãnh then khi gia công rãnh then phải đảm bảo về độ không song song của hai bề mặt bên của rãnh then. + Ren: dùng để kẹp chặt chi tiết lắp với phần rãnh then không cho nó bị chôi ra nên yêu cầu khi gia công phần này chỉ cần dùng phơng pháp tiện ren là đợc. +Răng: Dùng để truyền chuyển động quay cho các chi tiết khác vì vậy cần phải đảm bảo độ chính xác về hình dáng hình học, bề mặt, độ đồng tâm của các răng. Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 7 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM + Ngoài ra để thuận tiện cho gia công và giảm tập trung ứng suất tại các vị trí tiếp giáp của các bậc trên trục thì cần phải tạo các rãnh thoát dao, các góc lợn Vì vậy trục cần phải đảm bảo một số yêu cầu sau : -Độ không đồng tâm giữa các kích thớc:( 50,108,45,35,20) 0,05 mm - Độ ô van của bề mặt B cho phép 0.05 mm - Độ cứng đạt 260 ữ300 HB. - Nhiệt luyện bề mặt phần răng và các bề mặt 50,45,35đạt độ cứng 48 50 HRC. - Độ sâu thấm tôi các bề mặt 0,8mm. - Độ nhám của bề mặt Ra =1,25. - Các bề mặt 50,45,35 yêu cầu độ chính xác để đảm bảo cho mối lắp ghép với các chi tiết khác nên độ nhám bề mặt cần đạt Ra =1,25. Vì vậy các bề mặt này đợc gia công bằng phơng pháp tiện thô , tiện tinh và sau đó dùng phơng pháp mài . - Phần gia công răng có bề mặt sờn răng yêu cầu về độ nhám Ra=1,25 vì vậy phần này đợc gia công trên máy phay lăn răng. - Bề mặt ren M20 gia công bằng phơng pháp tiện. - Bề mặt trụ ngoài chọn phơng pháp gia công tiện thô , tiện tinh. - Rãnh then B =10+0,03 chọn phơng pháp phay bằng dao phay rãnh then chuyên dùng. III. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu : Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng : - ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm. - ảnh hởng đến khối lợng gia công và năng suất lao động. Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 8 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM - ảnh hởng đến tiêu hao nguyên vật liệu. - Cuối cùng là ảnh hởng đến giá thành sản phẩm. Qua bản vẽ chi tiết trục răng và vật liệu chế tạo nó thấy : - Chi tiết gia công đợc chế tạo bằng vật liệu thép 40X , đây là loại vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền, có cơ tính tốt . Có thể áp dụng nhiều phơng pháp tạo phôI đơn giản và tiên tiến, cho phép đạt chỉ tiêu kinh tế cao, có thể đáp ứng khả năng làm việc của chi tiết . - Chi tiết có các bậc trục giảm dần về hai phía, cho khả năng sử dụng các biện pháp gia công năng suất cao . - Chi tiết có hệ số sử dụng vật liệu cao do không có các bích, gờ chặn. - Do yêu cầu độ chính xác gia công vừa phải (cấp 8) nên có thể thực hiện trên máy mài, máy tiện thông thờng . - Sử dụng rãnh then kính để lắp chi tiết quay . - Phần ren M20x2,5 không tạo rãnh thoát dao mà tạo thêm phần ren phụ để thoát dao làm tăng thêm độ cứng cho trục , đơn giản trong quá trình gia công . - Chi tiết gia công thuộc dạng trục có đờng tâm thẳng nên có thể sử dụng chuẩn tinh phụ là hai lỗ tâm làm chuẩn gia công qua nhiều nguyên công và hầu hết các bề mặt đều đảm bảo độ đồng tâm giữa các mặt trụ qua nhiều lần gá . Kết luận về tính công nghệ trong kết cấu : - Đây là chi tiết dạng trục có Dmax =108 và Lmax = 270, Dmin = 20 (L/D < 4) nên đảm bảo độ cứng vững khi gia công, thuận lợi cho điều kiện định vị và kẹp chặt, Sự biến dạng các kích thớc là không đáng kể. Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 9 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM - Phần răng cấp chính xác 8 nên khi gia công răng không quá khó khăn về dao (dao tiêu chuẩn). - Đảm bảo cho phép gia công bằng các dao tiện thờng . - Kích thớc giảm dần về hai phía đầu trục, thuận tiện cho việc tháo lắp các chi tiết . - Nhiệt luyện đạt (260 ữ 300)HB. Vậy : Kết cấu của chi tiết trục răng theo nh bản vẽ đã thỏa mãn tính công nghệ trong kết cấu, đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật và hiệu quả kinh tế . Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 10 [...]... phảI trảI qua các nguyên công và trong mỗi nguyên công có một số bớc công nghệ khác nhau - Việc lập quy trình công nghệ phảI hợp lý nhất để rút ngắn thời gian phục vụ và thời gian gia công, đảm bảo năng suất, hiệu quả kinh tế cao Đồng thời việc sắp xếp các nguyên công hợp lý sẽ tránh hiện tợng gia công cả những phế phẩm ở nguyên công trớc Việc sắp xếp trình tự các nguyên công phảI tuân theo nguyên... thời gian gá đặt nhiều lần và thới gian phụ khác, quan điểm công nghệ là tập trung nguyên công, sử dụng đồ gá chuyên dùng, nhiều dao, cho phép gia công nhiều bề mặt trong một lần gá để tăng năng suất và phù hợp với dạng sản xuất Dựa vào các nguyên tắc trên và đặc điểm kết cấu của chi tiết gia công, điều kiện sản xuất, thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết trục răng nh sau : Sinh viên: Giàng A... trọn trang thiết bị kỹ thuật của nớc ta hiện nay nên có thể chọn đờng lối biện pháp công nghệ nh sau: - Máy: Với đặc điểm kết cấu của chi tiết gia công và điều kiện sản xuất ta thực hiện trên máy vạn năng và máy chuyên dùng Máy đợc bố trí theo quy trình công nghệ - Phơng pháp gá đặt và độ chính xác kích thớc gia công bằng chỉnh dao - Đồ gá và thiết bị đo chuyên dùng - áp dụng công nghệ là kết hợp cả... chuẩn công nghệ phải đợc gia công trớc - Bố trí thêm việc kiểm tra trung gian sau những nguyên công dễ xảy ra phế phẩm - Nguyên công sau (bớc sau) phảI giảm đợc sai số và tăng đợc độ bóng so với các nguyên trớc (bớc trớc) để lại - Bề mặt gia công cần đạt độ chính xác cao nên để gia công sau - Các nguyên công dễ gây phế phẩm thì đa lên gia công trớc để sớm phát hiện và loại bỏ phế phẩm Để giảm thời gian... nghiệp CNCTM Đồ án tốt Chơng IV : Thiết kế quy trình công nghệ : I Phân tích chọn chuẩn : 1 Yêu cầu và lời khuyên chung khi chọn chuẩn: a- Yêu cầu: Chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ Vì vậy chọn chuẩn phải thỏa mãn hai yêu cầu sau : - Đảm bảo chất lợng của sản phẩm trong suốt quá trình gia công - Nâng cao năng suất và giảm giá thành sản phẩm... nguyên công nh phay rãnh then 3 Chọn chuẩn thô : a - Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô: Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 24 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên nghiệp CNCTM Đồ án tốt Chọn chuẩn thô để gia công ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công cơ Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quy t định đối với quá trình công nghệ, nó có ảnh hởng đến những nguyên công sau và đến độ chính xác gia công. .. làm cho vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công là nhỏ nhất 2 Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công , thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu độ chính xác về vị trí tơng quan cao nhất đối với các bề mặt gia công làm chuẩn thô 3 Nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt nào mà yêy... thớc dọc trục + Không gian gia công rộng - Nhợc điểm: Dùng phơng án này bị hạn chế bởi sự chính xác của mâm cặp làm giảm độ chính xác tơng quan giữa các bề mặt cần gia công Kết luận: Căn cứ vào nhiệm vụ các bề mặt của chi tiết khi làm việc vào quá trình gia công và theo các lời khuyên thì phải chọn hai lỗ tâm làm chuẩn tinh cho cả quá trình Song vẫn phải dùng phơng án hai và phơng án ba để gia công các... Nguyên công VII : Kiểm tra trung gian các kích th ớc 8 Nguyên công VIII : Phay răng 9 Nguyên công IX : Phay rãnh then 10 Nguyên công X : Nhiệt luyện phần răng và các cổ trục 50, 45, 35 +0 ,1 11 Nguyên công XI: Mài các kích thớc 50 +0, 003 +0 ,1 12 Nguyên công XII : Mài kích thớc 50 +0, 003 , 45 0,05 , 35-0,03 13 Nguyên công XIII : Tiện ren M20x2,5 14 Nguyên công XIV : Nguội 15 Nguyên công. .. chiều trục, đó là các kích thớc : chiều dài các bậc trục mà chuẩn đo lờng là mặt đầu trục Để khắc phục đợc sai số này, dùng chốt tỳ vào mặt đầu trục và mũi tâm tùy động ( mũi tâm có lò xo đẩy dọc trục ) + Độ cứng vững gá đặt thấp - Phạm vi sử dụng : Gia công thô, gia công tinh các bề mặt trụ, gia công răng, gia công ren Sinh viên: Giàng A Tánh Lớp: CT2001M 22 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên nghiệp . CT2001M 4 Trờng Đại học KTCN Thái Nguyên Đồ án tốt nghiệp CNCTM trình công nghệ cụ thể, em đã đợc giao đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng. Tới nay nhờ sự hớng dẫn tận tình. các phơng pháp gia công mới cùng các vấn đề khác mà thực tế đang giải quy t. - Với những lí do nh vậy việc tính toán thiết kế một quy trình công nghệ trong khuôn khổ một đồ án tôt nghiệp là rất. phẩm, về phơng pháp thiết kế quy trình công nghệ, về phơng pháp xác định chế độ cắt tối u và về những ph- ơng pháp gia công mới .Trong quá trình học tập thiết kế đồ án môn học là một nhiệm vụ