đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dĩa xích ngoài

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Theo đề bài thiết kế: “ Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dĩa xích ngoài ” với sản lượng 500 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do

Trang 1

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Đoàn Văn Thịnh CTM3 – K43

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Theo đề bài thiết kế:

“ Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dĩa xích ngoài ” với sản lượng 500 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do

Đĩa xích là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng bánh răng, chúng làmột loại chi tiết có một hoặc một số trụ mà tâm của chúng song song với nhau

Chi tiết này thường có chức năng chuyển động quay quanh một trục nhất định

Trong trường hợp này các răng xích được móc vào xích để cẩu một vậtnặng lên cao hoặc ngược lại ,do đó nó chịu mài mòn lớn

+ Chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

+ Chịu lực tuần hoàn, va đập

+ Chịu tải trọng động cao

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Vì chi tiết lắp trong các thiết bị nâng hạ đòi hỏi độ chính xác về vị trí

do đó phải đảm bảo độ đồng tâm ,độ đảo mặt đầu và giữa các mặt trụ

Cụ thể cần các yêu cầu kỹ thuật như sau:

Mặt trụ trong 160 cần đạt cấp nhẵn bóng 6 Ra1,25 ,Mặt trụ ngoài

+ Kết cấu của đĩa xích phải được đảm bảo khả năng cứng vững

+ Với đĩa xích yêu cầu mài mòn cao nên vật liệu là thép 40X, phôi nên chọn là phôi dập

Trang 2

+ Do ở mặt đầu ta phải khoan 4 lỗ 16 với 45o 10’để bắt bu lông vớiđể bắt bu lông vớichi tiết khác

Với đĩa xích nguyên công đầu tiên gia công trụ 160 và mặt đầu cùngmột lúc để đảm bảo độ đảo làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia

côngbốn M16 ), phay lăn răng nên chọn chuẩn thô là trụ ngoài Và thứ tự giacông của trụ này là tiện thô sau đó tiện tinh để đạt cấpnhẵn bóng cấp 6

3 Xác định dạng sản xuất:

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:

N = N1m(1 + /100)Trong đó:

N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;

N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;

 : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Dạng sản suất: HÀNG LOẠT VỪA

4 Chọn phưong pháp chọn phôi:

Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:

Trang 3

Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ratừng phần nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa Trong trườnghợp vật liệu chi tiết là thép 40X ta dập nóng trong khuân hai nửa hòm khuân

Rz = 20  40 thì trị số lượng dư tăng 0.3  0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lượng dư tăng thêm 0.5  0.8 mm Trong trường hợp này bề mặt gia công của ta có Ra = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có Rz = 6.3)

Ta có các lượng dư tương ứng như sau:

5 Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

Lập sơ bộ các nguyên công:

Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu, tiện lỗ trụ 1600,03 ,tiện trụ ngoài

190+0,09 ,vát mép 1,5x45o gia công trên máy tiện ( đạt được độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 6) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau

Nguyên công 2 : Đảo đầu tiện đồng thời mặt đầu còn lại đạt kích thước

162+0,6 , trụ ngoài 190+0,09 ,trụ ngoài 315+0,1 ,tiện sấn rãnh sâu 48mm ,vát mép 5x45o gia công trên máy tiện đạt được độ nhám Ra = 1,25 cấp nhẵn bóng 5

Nguyên công 3 : Tiện tinh mặt đầu M ,trụ 160+0,03 , trụ ngoài 315 trụngoài 190+0,09

Trang 4

Nguyên công 4 : Tiện tinh mặt đầu N để đạt kích thước chiều dài chi tiết 162 +0,6 ,tiện tinh 180

Nguyên công 5 : Gia công răng trên máy phay chuyên dùng bằng dao phay lăn răng để đạt thông số răng như sau Z=18 ;t=50,8

Nguyên công 6 : Tôi cao tần mặt bánh xích đạt HRC 40  50 ,chiều sâu thấm t= 14  16mm

Nguyên công 7 : Ghép các chi tiết và hàn chúng lại với nhau

Nguyên công 8 : Gia công 4 lỗ mặt đầu M16 , khoan trên máy

khoan ,ta rô mũi khoan có đường kính 14

Nguyên công 9 : Gia công 4 lỗ 8 đóng chốt trên bề mặt trụ ngoài

190 sâu 23mm bằng máy khoan đứng

Nguyên công 10 : Đổi đầu gia công 4 lỗ 8 đóng chốt trên bề mặt trụ ngoài 180 sâu 25mm

Nguyên công 11 : Tiện tinh lại tất cả các bề mặt ngoài sao cho đảm bảođiều kiện kỹ thuật độ đảo so với trụ 160 không quá 0,03mm

Nguyên công 12 : Mài hai bề mặt 170 và 205 đạt độ bóng cấp 7, 8.Nguyên công 13 : Kiểm tra độ đảo mặt đầu ,trụ ngoài 190, 180 so với trụ 160 không quá 0,03mm

Thiết kế các nguyên công cụ thể:

Nguyên công I : Tiện mặt đầu, tiện thô trụ trong

Lập sơ đồ gá đặt: Đây là nguyên công tiện các mặt làm chuẩn

tinh ,đảm bảo độ đồng tâm ,độ đảo không quá 0,03mm do đó ta định vị và kẹp chặt chi tiết lên mâm cặp ba chấu trái tự định tâm

Kẹp chặt:Sau khi ta định vị bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm ta kẹp

chặt chi tiết cũng bằng mâm cặp ba chấu nhờ lực xiết từ ba chấu kẹp

Trang 5

5 S

S 2

S 4 S 3

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất động cơ Nm = 10kW

Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính

12,5 2000 vòng /phút,bước tiến dao dọc 0,07…4,15, bước tiến dao ngang 0,035…2,08

Chọn dao:Dao tiện lỗ trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim

T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Lượng dư gia công: Tiện thô với lượng dư tiện thô bề mặt ngoài

Zb1 = 2 mm và lượng dư tiện thô mặt đầu Zb2 =2,5 mm,tiện lỗ Zb3 = 2 mm

Các bước gia công : 1/Tiện khoả mặt đầu M

2/Tiện trụ ngoài 190 3/Tiện lỗ 160

4/Tiện thô trụ 315

Chế độ cắt:

Bước 1 :Tiện khoả mặt đầu M đạt kích thước 165mm

Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 70m/phút(tra bảng 5-29 Sổ Tay CNCTM) Các hệ

số hiệu chỉnh:

Trang 6

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là:

Bước 2 :Tiện trụ ngoài đạt kích thước 191

Chiều sâu cắt t = 2 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc

độ cắt V = 120m/phút (Tra bảng 5-29 số tay CNCTM ) Các hệ số hiệu chỉnh:

Trang 7

nt =

1000 v t

π d =

1000.48,6 3,14.190 = 81,4 vòng/phút

Trang 8

Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị chi tiết trên mâm cặp ba chấu Để đảm

bảo độ đảo của mặt ngoài và mặt đầu so với trụ trong không quá 0,03 mm Tacặp chấu trái vào lỗ 160 tiện đồng thời các mặt trên một lần gá

Kẹp chặt: Mâm cặp ba chấu vừa định vị vừa kẹp chặt chi tiết

Trang 9

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất động cơ Nm = 10kW

Chọn dao: Dao tiện ngoài có =45o gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Lượng dư gia công: Tiện thô với lượng dư tiện thô bề mặt ngoài Zb1 =2,5 mm và lượng dư tiện thô mặt đầu Zb2 =2 mm

Các bước gia công : 1/Tiện khoả mặt đầu M

2/Tiện trụ ngoài 1803/Tiện thô trụ 3154/Tiện sấn rãnh,vất mép

Bước 1 :Tiện khoả mặt đầu M đạt kích thước 163

độ cắt V = 70m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

Trang 10

Công suất cắt yêu cầu của máy N =1,2 Kw

Bước 2 :Tiện trụ ngoài đạt kích thước 181

Ta chọn số vòng quay theo máy nm =80 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực

tế sẽ là:

Trang 11

Công suất xắt yêu cầu N =2,4 Kw

Bước 3 : Tiện trụ đạt kích thước 315,5mm

Chiều sâu cắt t = 2,5 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 110m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

Công suất căt yêu cầu N =2,9 Kw

Bước 4 : Tiện sấn rãnh tạo hai vành răng dày 29 mm ,sâu 48 mm

Chế độ cắt: Ta chia ra 16 lần cắt, mỗi lần cắt chiều sâu t= 2mm

Trước khi sấn rãnh ta chống tâm vào đầu còn lại để tăng cứng vững

Chiều sâu cắt t = 2mm, lượng chạy dao S = 0,36 mm/vòng, tốc độ cắt V = 23m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

Trang 12

Công suất cắt yêu cầu N =1,4Kw

Bước 2 : Vát mép hai vành răng

Nguyên công III: Tiện tinh lỗ 160, mặt đầu M , 190, 315 Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị ,kẹp chặt chi tiết trên mâm cặp ba chấu

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất của

máy Nm = 10kW

Chọn dao: Dao tiện trong có đầu hợp kim cứng :T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài để tiện tinh mặt đầu HKC T15K6 ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Trang 13

Lượng dư gia công: Tiện tinh với lượng dư tiện tinh bề mặt ngoài Zb1

= 0,4 mm và lượng dư tiện tinh mặt đầu Zb2 =0,3 mm, lượng dư lỗ Zb3 =0,5

mm ,ta còn để lại nguyên công tiện tinh lần cuối

Các bước gia công :1/Tiện tinh lỗ trụ trong đạt kíc thước 160-0,3

2/Tiện tinh mặt đầu M đạt kích thước 162,5 3/Tiện tinh trụ đạt kích thước 190

4/Tiện tinh 315

Bước 1 :Tiện tinh lỗ 160

Trang 14

Bước 3 : Tiện tinh trụ 190

Trang 15

Bước 4 :Tiện tinh vành răng ngoài 315

guyên công IV: Tiện tinh mặt đầu N , trụ ngoài 180

Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị ,kẹp chặt chi tiết trên mâm kẹp

Trang 16

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất của máy Nm = 10kW

Chọn dao: Dao tiện trong có đầu hợp kim cứng :T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài có góc  = 45o

( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Lượng dư gia công: Tiện tinh lượng dư tiện tinh mặt đầu Zb2 =0,3

mm, lượng dư trụ 180 ,Zb3 =0,5 mm ,ta còn để lại nguyên công tiện tinh lầncuối

Các bước gia công :

Bước 1 : Tiện tinh mặt đầu M

Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75

Trang 17

Công suất cắt yêu cầu N = 4,1 Kw

Bước 2 : Tiện tinh trụ 180

Trang 18

Chi tiết được gá trên trục gá dao của dao phay lăn răng , định vị mặt phẳng ba bậc tự do , chốt trụ ngắn hai bậc Chi tiết được định

vị 5 bậc tự do

Kẹp chặt: Ta dùng một bulông kẹp rút thông qua bạc để không làm

ảnh hưởng bề mặt chi tiết Trục gá này được truyền chuyển động bởi mâm cặp ba chấu từ bàn cặp , và một mũi tâm để truyền

chuyển động quay

Chọn máy:Máy phăy lăn răng 5K324, công suất động cơ NT = 2,8 kw

Thông số máy :Đường kính lớn nhất của bánh răng 500mm, mô dun

lớn nhất m=5, số vòng quay trục chính 50…250 vòng /phút

Chọn dao: Để gia công bánh răng có mô đun m = 3,ta chọn dao phay

lăn răng có tiêu chuẩn như sau : Vật liệu dao làm bằng thép gió

Đường kính vòng đỉnh là De = 90 mmĐường kính trục gá dao là d = 32 mmĐường kính vòng gờ là D = 50 mmChiều dài L = 80 mm

Số răng Z = 10 răng

Lượng dư gia công: Gia công răng có chiều sâu là 48 mm , Zb1 = 0,5 mm

Trang 19

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt : Chiều sâu cắt t = 48 mm, lượng

chạy dao S = 1,6mm/vòng ( = 0,08 mm/răng), tốc độ cắt V = 25 m/phút Ta có các hệ số:

k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0,8

k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công đến vận tốc cắt,

k2 = 1

k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công đến lượng chạy dao , k3 = 1

vt = vb.k1.k2 = 25.1.0,8 =20 m/phút

St = Sb k3.cos =1,6 mm/vòng (  là góc nghiêng của răng ,  = 0)

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

Nhiệt độ nung 450CMôi trường nguội không khí

5.17 Nguyên công VII: Ghép các chi tiết và hàn chúng

lại

Các chi tiết cần ghép ở đây là bánh răng hành tinh trong ,đĩa xích

5.18 Nguyên công VIII: Khoan, ta rô M16

Trang 20

Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm

của tâm lỗ và tâm của rãnh trên chi tiết bánh răng, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc

tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ  160 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào rãnh R20 hạn chế 1 bậc

tự do chống xoay còn lại

S n

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu bulông kẹp rút thông qua bạc dẫn tháo rời,

phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện và mặt định vị chính

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đường kính mũi khoan lớn

nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 35mm, số vòng quay trục chính n=68…1100vòng/phút.Bước tiến dao 0,11…

1,60mm/vòng

Công suất của máy Nm = 6 kW

Chọn dao: Mũi khoan ruột gà chuôi côn có kích thước như sau:

d = 14 mm

L = 200 mm

lo =118Côn móc 1Mũi ta rô đạt M16

L= 102 mm

lo = 32 mm

p = 2

Trang 21

( Tra theo bảng 6-6 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy )

Lượng dư gia công: Gia công với lượng dư khoan Zb = d1/2 = 7 mm

Bước 1 :Khoan lỗ M16

Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 14, chiều sâu cắt t = 35 mm, lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng, tốc độ cắt V = 18 m/phút, số vòng quay n= 400 vòng/phút Ta có các hệ số:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan,

Bước 2 : Ta rô ren M16 vật liệu P6M5

Ta vẫn dùng máy khoan trên chỉ cần lắp dao ta rô vào

Bước ren P = 2 mm

Kích thước danh nghĩa ren M16mm

Tốc độ cắt tra bảng 5-188 “ Sổ tay CNCTM_Tập 2 ” => vb = 11/phút.Các hệ số hiệu chỉnh :

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K1= 0,7

Cắt ren đòi hỏi chính xác cao K3= 0,8

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	425,62 KB