đồ án chi tiết máy học công nghệ chế tạo máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng bánh răng

Lời nói đầu Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh viên ngành Cơ Tin Kỹ Thuật, nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản để giải quyết một vấn đề tổng hợp

Trang 1

Lời nói đầu

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh viên ngành Cơ Tin Kỹ Thuật, nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản để giải quyết một vấn

đề tổng hợp về công nghệ chế tạo Sau khi thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất, độc lập trong sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể

Suất phát từ tầm quan trọng đó em được nhận đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng bánh răng.

Trong phần thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế đồ gá.

Những giáo trình tra cứu: Công nghệ chế tạo máy (Tập 1 và 2), Máy cắt kim loại, Nguyên lý cắt kim loại, đồ gá,sổ tay Atlas và đồ gá,sổ tay công nghệ chế tạo máy(Tập 1

và 2).

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Nguyễn Huy Ninh, đến nay cơ bản em đã

hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm đồ án, em kính mong sự chỉ bảo tận tình của các thày trong bộ môn để em có thể củng cố thêm kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.

Em xin chân thành cảm ơn.

Tháng 5 - 2005

Sinh viên

Nguyễn Ngọc Tri

Trang 2

CHƯƠNG I : QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO

CHI TIẾT BÁNH KHẾ

1-PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Bánh khế là một chi tiết quan trọng trong sản phẩm của nghành cơkhí.Chi tiết bánh khế có dạng bánh răng nên về chức năng của bánh khếcũng có nhiều điểm giống với bánh răng,cụ thể là: truyền chuyển động, biếnđổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại

Bánh khế có bề mặt cơ bản là các mặt cạnh nằm trên mặt tròn ngoàicủa chi tiết.Các bề mặt này được sử dụng trực tiếp để thực hiện chức năngcủa mình nên các bề mặt phải có độ chính xác nhất định

Vật liệu làm bằng thép 45 có thành phần như sau:

C=0.40.5 Mn=0,50.8 S=0.045

Si=0,170.37 P=0.045 Ni=0.30% Cr=0.30%

Trang 3

2-PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

Chi tiết gia công là chi tiết bánh răng

Dùng phôi cán dập nóng để gia công chi tiết

Các bề mặt tròn có khả năng gia công bằng các dao tiện thông thườngHình dạng lỗ đơn giản

Hình dạng vành ngoài đơn giản và có gờ

Bánh khế có gờ một phía nên thời gian gia công sẽ không tốn nhiềunhư loại bánh răng có gờ hai phía

Có kết cấu khá đơn giản nên có thể gia công bằng nhiều dao cùng mộtlúc

Hai lỗ đầu trục được vát mép nên có thể dùng phương pháp chuốt đểgia công lỗ then hoa dễ dàng

Các mặt đầu có thể gia công bằng nhiều dao cùng một lúc nên khôngphải thay đổi gá đặt nhiều,do đó có thể đạt độ chính xác cao

Chi tiết có khối lượng và kích thước nhỏ nên có thể gia công nhiềusản phẩm trên một nguyên công

Q1=V =0,212.7,852=1,67(kG)

đầu bài ta có dạng sản xuất là hàng loạt vừa

Từ bảng 2-13 TKDACNCTM > Sản lượng là 1500 chi tiết /năm

Trang 4

4 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI:

Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bonnhư thép 35,40,45 ;thép hợp kim như thép crôm,crôm-niken;40X;40;50…

Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết bánh khế là thép 45Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu vàsản lượng của loại trục đó.Ví dụ đối với bánh khế ta dùng phôi cán dậpnóng

Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của bánh khế được chế tạo bằngrèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản ,đôi khi có thể dùng phôi cánnóng

Trong sản xuất hàng loạt lớn hoặc vừa và hàng khối phôi của trụcđược chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép

Đối với chi tiết bánh khế ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôiđúc cho chất lượng bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thường có cơ tínhkhông cao.Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấpnhận được nhưng nhược điểm lớn nhất của loại phôi này là rất tốn vật liệu

Từ đó ta thấy rằng chọn phôi dập nóng là tốt nhất bởi vì loại phôi này đảmbảo được những tiêu chuẩn như: hình dáng phôi gần với chi tiết giacông ,lượng dư hợp lí,có thể sản xuất phôi hàng loạt,…

5.Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng bánh răng.

Đối với chi tiết dạng bánh răng yêu cầu về độ song song và vuônggóc giữa các cạnh là rất quan trọng.Để đảm bảo yêu cầu này,khi gia côngcác cạnh và lỗ của chi tiết cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất

Chuẩn thống nhất khi gia công các chi tiết dạng bánh răng là lỗ tâmcủa chi tiết và một mặt đầu của chi tiết.Dùng lỗ tâm và mặt đầu làm chuẩn

có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt cần gia công

Nhưng đối với chi tiết bánh khế trong bài này chúng ta chọn chuẩn cókhác đi so với trên.Ta lấy chuẩn thô là mặt ngoài của chi tiết và cả lỗ tâmcủa trục,biện pháp thực hiện là chúng ta dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm

ở một đầu kết hợp với chống tâm ở đầu còn lại

Khi gia công tinh ta lại lấy chuẩn là lỗ tâm và một mặt đầu,thực hiện bằngcách chống tâm hai đầu,để chống xoay chúng ta dùng thêm một kẹp tốc ởmột đầu

Trang 5

4- Khoả mặt đầu, tiện thô lỗ và một phần mặt ngoài.

5- Khoả mặt còn lại và tiện thô phần còn lại mặt ngoài

6- Tiện tinh lỗ và mặt đầu

7- Tiện tinh mặt ngoài

8- Xọc rãnh then

9- Phay 6 mặt cạnh

10- Kiểm tra độ không song song giữa các mặt cạnh

CHƯƠNG II : LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

I.Lượng dư của phôi dập nóng

Đối với kích thước l=40 mm ta chọn lượng dư cho phôi về một phía a=1,5mm

Lượng dư đường kính ngoài và lỗ trong về một phía là a= 1,5

I.Lượng dư cho từng nguyên công

Nguyên công 4:

1 Lượng dư cho nguyên công tiện khoả mặt đầu

Khi gia công mặt đầu ta lấy lượng dư chính bằng lượng dư của phôi a=1 mm

2 Đối với 35 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi ,về một phía

a=1,0mm

Trang 6

3.Đối với một phần 77 ta chọn lượng dư về một phía là a=1,0mm.

Nguyên công 5:Tiện thô mặt ngoài còn lại ta chọn lượng dư về một

phía là a=1,0mm, và phần 77 còn lại ta cũng chọn lượng dư về một phía là a=1,0mm

Nguyên công 6: Tiện tinh lỗ và mặt đầu.

+ Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a=0,5mm

Nguyên công 7:Tiện tinh mặt ngoài ta chọn lượng dư về một phía là

a=0,5mm

Nguyên công 8: Xọc rãnh then lượng dư là a = 4mm.

Nguyên công 9:Phay tinh 6 mặt bên ta có lượng dư là a=0,6mm.

Trang 7

3-Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620 :

Đường kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm

Trang 8

chiều sâu cắt chọn bằng lượng dư gia công t=1mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.12;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =130(mm/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=130x0.8x1x0,9

Thời gian cơ bản nguyên công T11=D/2.S.n=21/2.0,12.800=0,11(phút)

- Bước 2:Tiện thô 35

Đường kính cần đạt được là 36 −0.180−0.080

+Chọn dụng cụ cắt dao tiện lỗ góc nghiêng chính 45,vật liệu T15K6

h=16;b=12;L=170;P=80;n=6;N=12;r=1,5

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 35 −0.180−0.080 ta chọn chiều sâu cắt t=1mm

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =96(m/ph)

Trang 9

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=96.0,8.1.0,9 =69,12(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Thời gian cơ bản nguyên công T12=.R/S.n=3,14.35/0,09.600=2,03(phút)

- Bước 3: Tiện thô một phần mặt ngoài của 77

kích thước cần đạt d=78 −0.220−0.100

+Chọn dụng cụ cắt như dao tiện 35

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 77 ta chọn chiều sâu cắt t=1mm

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62

=44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Trang 10

Nguyên công 5 :Khoả mặt còn lại và tiện ngoài

1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 2bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở

mặt đầu kia

2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm tự định

tâm

3-Chọn máy

Trang 11

Trang 12

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt=(3,143.40,5.800):(1000)=100,576(m/ph)

Theo máy ta chọn Sm=0.12mm

Thời gian cơ bản nguyên công:T21=20,5/0,12.800=0,213(phút)

 Bước 2: Tiện thô phần mặt ngoài còn lại 77

Giống như tiện thô 77 của nguyên công 2

Tổng thời gian cho nguyên tiện thô mặt ngoài là

T22 = 41/0,36.200=0,569 (phút)

Nguyên công 6 :Khoả tinh mặt đầu và tiện tinh lỗ

1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 2bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở

mặt đầu kia

2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm.

3.Chọn máy:

Trang 13

Trang 14

Thời gian cơ bản nguyên công:T31=20/0,12.800=0,208(phút).

 Bước 2: Tiện tinh 35

Đường kính cần đạt được là 35 −0.039

+Chọn dụng cụ cắt dao tiện lỗ góc nghiêng chính 45,vật liệu T15K6

h=16;b=12;L=170;P=80;n=6;N=12;r=2

+Chế độ cắt:

Khi gia công tinh lỗ 35 −0.039 ta chọn chiều sâu cắt t=0,5mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao S=0.3;

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x67

Trang 15

Nguyên công 7 : Tiện tinh mặt ngoài

1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng một chốt trụ dài hạn chế 4

bậc tự do và mặt gờ ngoài của trục gá định vị 1 bậc tự do

2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu trục gá bằng cách vặn chặt mũ

ốc ở một đầu

q

3.Chọn máy:

Số cấp tốc độ trục chính : 24

Giới hạn vòng quay trục chính :12,5 2000

Công suất động cơ : 7 kw

Trang 16

3.Bước công nghệ:

Tiện tinh lỗ 77,kích thước đường kính cần đạt d=77 −0.220

−0.100

Khi gia công thô 77 ta chọn chiều sâu cắt t=0,5mm

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x52

Trang 17

Nguyên công 8 :Xọc rãnh then.

1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, Khối V ngắn định vị 2 bậc và

Khi gia công rãnh then ta chọn chiều sâu cắt t=4mm

Bảng 5-71 ,ta chọn bước tiến dao S=0.12mm/ht;

Trang 18

Bảng 5-71 ta chọn tốc độ cắt Vb =12,6(m/ph)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x12,6

Theo máy ta chọn được n=120(ht/ph)

Thời gian cơ bản nguyên công:

T05=2.40/120.0,12=5,56(phút)

Thời gian của nguyên công:

T5 =1,23T0 =1,23.5,56=6,84 (phút)

Nguyên công 9:Phay phân độ 6 mặt.

1.Định vị: Chi tiết đựơc định vị 6 bậc tự do nhờ một chốt trụ dài hạn chế 4

bậc tự do, mặt đầu hạn chế một bậc và một then hạn chế xoay chi tiết

2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu trục gá.

Trang 19

A - A

A

3.Chọn máy:

Chọn máy phay 6H10(6H80III),có các thông số như sau:

Khoảng cách từ trục hoặc mặt đầu dao tới bàn máy(mm):50-350

Chọn giao phay định hình dao phay đĩa gắn hợp kim cứng

D=100,B=18,Z=8 tra bảng ta có Sz=0,12-0,05 mm/răng Lấy Sz =0,08

mm/răng

Trang 20

Ku :Hệ số ảnh hưởng của vật liệu làm dao Ku=1

K:Hệ số ảnh hưởng kể đến tính chất vật liệu gia công K=1

K:Hệ số ảnh hưởng của góc nghiêng chính K=1

T:Tuổi bền của dao T=60

t:chiều sâu phay t=5

Sz:Lượng chạy dao trên một răng Sz=0,08

Z:số răng của dao Z=8

B:Chiều rộng của dao B=18

k1=1:Hệ số phụ thuộc cơ tính của vật liệu

k2=1:Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền dao

k3=0,8:Hệ số phụ thuộc dạng gia công

Trang 21

T=1,23.T0 =1,23.1,078 = 1,326 (phút)

Trang 22

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Nguyên công chỉ định để thiết kế đồ gá là nguyên công 9: Phay phân độ 6 mặt ngoài của chi tiết

Các bước thiết kế theo thứ tự

1 Xác định kích thước bàn máy

+ Kích thước của bàn máy

+ Khoảng cách từ bàn máy đến trục chính

2 Xác định phương pháp định vị

Ở đây chi tiết cần gia công được định vị bằng lỗ trong đã được gia công tinh

và rãnh then cũng đã được gia công, mặt phẳng đầu cũng được gia công tinh.Yêu cầu kỹ thuật của các mặt ngoài khi làm việc là các cặp mặt phẳng songsong và cách nhau là 66-0,02 độ song song các mặt cạnh không lớn hơn 0,02

Độ không vuông với đường tâm lỗ so với mặt đầu không lớn hơn 0,06

Vì vậy ta dùng dao phay định hình và đồ gá phay dùng cơ cấu phân độ chốtcôn để phân độ

Chi tiết được đinh vị 6 bậc tự do bằng một chốt trụ dài hạn chế 4 bậc, mộtmặt ngoài hạn chế một bậc và một then hạn chế bậc chống xoay còn lại.3.Xác định phay chiều điểm đặt của lực cắt, lực kẹp

a Tính lực cắt của dao phay

Vì lực cắt của dao phay trong trường hợp phay thô lớn hơn, nên ta tính lựccắt này

Lực cắt Pz được xác định theo công thức:

Pz=10.Cp.txp.Szyp.Z.Bzp.Dqp (N)

Trong đó:

- Z là số răng dao phay Z = 8

- SZ, lượng chạy dao răng,SZ = 0,08 (mm/răng)

- D, đường kính dao phay, D = 100 (mm)

Trang 23

Khi gá chi tiết gia công trên các trục gá người ta phải dùng máy ép

Để cho chi tiết gia công không bị xoay và dịch chuyển dọc trục dưới tácdụng của lực cắt thì mômen ma sát Mms và lực ma sát Pms phải thoả mãn điềukiện sau đây:

Pms = K.P0

Ở đây:

K= 1,3 - 2 là hệ số an toàn; Mc - mômen cắt do lực cắt Pz gây ra;

Mms - mômen ma sát ở bạc kẹp mặt đầu; P0 - lực hướng xuất hiện trong quátrình gia công

Khi gá chi tiết gia công trên các trục gá thì mômen ma sát ở bạc kẹpmặt đầu phải lớn hơn hoặc bằng mômen do lực cắt gây ra,nghĩa là:

Mms  Mc.Mômen Mms và mômen Mc được xác định theo các công thức sauđây:

Mms = Q.(D +d).f/4

Mc = Pz.D1/2

Ở đây: Q - lực chiều trục (N); D - đường kính bạc (mm) ; d - đường kính

lỗ chi tiết (mm); D1 - đường kính ngoài chi tiết (mm); Pz - lực cắt (N)

Từ hai công thức trên ta suy ra:

Q.(D+ d).f/4Pz.D1/2

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	205,57 KB