Thiết kế quy trình công nghệ gia công puly kèm file

Lời Nói ĐầuTrong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước hiện nay ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí nói riêng đóng một vai trò quan trọng. Để phát triển được ngành cơ khí đòi hỏi phải đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, đồng thời đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá trong sản xuất.Sau thời gian học tập tại trường và học tập môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 1, em được nhận đề tài môn học thiết kế quy trình công nghệ gia công bạc trục vít do thầy giáo Hoàng Văn Quyết hướng dẫn. Trong quá trình thực hiện đề tài với những kiến thức đã được học, cùng với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy cô khác trong bộ môn và trong trường, bản thân em đã cố gắng tìm tòi, học hỏi đến nay về cơ bản em đã hoàn thành đề tài của mình.Đề tài thiết kế mà em được thầy giao thuộc một trong những dạng chi tiết điển hình trong các loại máy móc cơ khí. Qua quá trình thực hiện đề tài em đã hiểu thêm được phần nào về quá trình chế tạo chi tiết và em có thể hiểu một số về cách lắp ghép chi tiết này. Tuy nhiên trong quá trình tiến hành làm đề tài, với kiến thức và kinh nghiệm của em còn hạn chế nên đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo để em khắc phục những thiếu sót và đồ án của em được hoàn thiện hơn nữa.Em xin chân thành cảm ơnMục Lục Phần I: Phân tích chi tiết gia công Phần II: Xác định dạng sản xuất Phần III: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi Phần IV: Thiết kế quy trình công nghệ gia công Phần V: Tra lượng dư cho các bề mặt gia công Phần VI: Tra chế độ cắt cho các nguyên công Thiết kế quy trình công nghệ gia công puly kèm file

Lời Nói Đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước hiện nay ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí nói riêng đóng một vai trò quan trọng Để phát triển được ngành cơ khí đòi hỏi phải đào tạo đội ngũ cán bộ

kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, đồng thời đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá trong sản xuất

Sau thời gian học tập tại trường và học tập môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 1, em được nhận đề tài môn học thiết kế quy trình công nghệ gia công bạc trục vít do thầy giáo Hoàng Văn Quyết hướng dẫn Trong quá trình thực hiện đề tài với những kiến thức đã được học, cùng với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy cô khác trong bộ môn và trong trường, bản thân em đã cố gắng tìm tòi, học hỏi đến nay về cơ bản em đã hoàn thành

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 29 tháng 8 năm 2012

SINH VIÊN

Bùi Thành Luân

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]- Hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy – Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc

[2]- Sổ tay CNCTM, tập II,III,IV- Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc

[3]- Sổ tay CNCTM Sổ tay CNCTM - PGS Trần Văn Địch

[4]- Atlats đồ gá - PGS Trần Văn Địch

Mục Lục

Phần I: Phân tích chi tiết gia công

Phần II: Xác định dạng sản xuất

Phần III: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Phần IV: Thiết kế quy trình công nghệ gia công

Phần V: Tra lượng dư cho các bề mặt gia công

Phần VI: Tra chế độ cắt cho các nguyên công

Phần I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1 Phân tích chức năng , điều kiện làm việc, đặc điểm kết cấu và phân loại chi tiết gia công

Truyền động đai được thực hiện để truyền chuyển động và tải trọng giữa các trục nhờ ma sát sinh ra trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và puly Bộ truyền đai có ưu điểm là đơn giản , giá thành rẻ làm việc êm, thích hợp với các bộ truyền có khoảng cách trục xa nhau Có thể phòng quá tải nhờ hiện tượng trượt trơn Nhưng nó cũng có nhược điểm là kích thước lớn, tỷ sổ truyền không ổn định Lực tác dụng lên trục lớn do phải tạo lực căng ban đầu Với chức năng để truyền chuyển động cho các chi tiết khác nhau nên khi làm việc ma sát chủ yếu sinh ra trên bề mặt tiếp xúc với số vòng quay lớn và rung động , nên khi làm việc puly phải chịu mô men xoắn do truyền lực vòng về tâm trục Như vậy trong quá trình làm việc puly còn chịu nhiều tác động của các lực gây nên và gây ra nhiều dạng hỏng hóc

Phân tích đặc điểm kết cấu và phân loại chi tiết gia công

Chi tiết pulley gia công có dạng tròn xoay , kích thước chiều trục nhỏ hơn kích thước hướng kính Trên bề mặt gia công là mặt trụ có hai rãnh để lắp với dây đai, có lỗ côn φ 71,1 với độ côn 1/16 lắp với trục

Dựa vào tỷ số 71,1 0,0923 0, 25

300

L

Ta thấy chi tiết thuộc dạng đĩa

1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương án gia công tinh lần cuối các bề mặt

Bề mặt trụ ngoài làm việc có 2 rãnh để lắp với dây đai được chế tạo với độ nhám cấp 5, đường kính φ 300 0.2 ± tương ứng với độ chính xác cấp 9

Vì vậy chọn phương án gia công tinh lần cuối là tiện thô

Bề mặt lỗ côn φ 71,1 cần gia công với độ nhám cấp 5, vì đây là bề mặt

được lắp ghép với trục nên yêu cầu có độ chính xác cao nên chọn phương án gia công tinh lần cuối là tiện tinh

Các rãnh của puly yêu cầu độ nhám Rz20 tương ứng với cấp độ nhám

5, chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh

1.3 Các biện pháp công nghệ để đạt được các yêu cầu kỹ thuật quan trọng

Các biện pháp công nghệ để gia công các bề mặt quan trọng như : bề mặt lắp ghép, bề mặt có yêu cầu cao về sai số tương quan hình học Ở chi tiết puly có một số yêu cầu kỹ thuật quan trọng như :

- Độ đảo mặt trụ ngoài không lớn hơn 0,1 mm

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm là 0,1/100

Để đạt được các yêu cầu kỹ thuật trên thì ta chọn biện pháp gia công lấy lỗ côn kết hợp với mặt đầu làm chuẩn khống chế 5 bậc tự do và gia công trên một lần gá đặt

1.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công

Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí Nó đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhât, khối lượng gia công và lắp ráp là nhẹ nhàng nhất , giá thành chế tạo là rẻ nhất trong điều kiện quy mô sản xuất nhất định

Với chi tiết puly , từ bản vẽ chế tạo ta thấy kết cấu của puly là hợp lý,

nó đảm bảo được khả năng làm việc , thuận tiện cho việc tháo lắp và gia công Các góc nghiêng và góc lượn tạo điểu kiện thuận lợi cho việc tạo phôi bằng phương pháp đúc Về cơ bản không cần sửa đổi nhiều về kết cấu, các

bề mặt có thể gia công bằng các dao thông thường

Vật liệu sử dụng chế tạo chi tiết là FC250 theo ký hiệu của Nhật, tương ứng với mác gang xám CЧ25 theo ký hiệu của Liên Xô cũ Thành phần

% các chất của FC250

Loại vật liệu này có cơ tính tương đối cao , khả năng công nghệ về đúc cũng cao Chúng được sử dụng để chế tạo một số chi tiết chịu tải trọng tương đối cao như : bánh răng, bánh đà, sơ mi , xéc măng , puly

Độ cứng của vật liệu FC250 là 190- 240 HB , trong khi đó yêu cầu của chi tiết trong bản vẽ là 170-241 HB Vậy ta thấy không cần các nguyên công

xử lý để tăng cứng cho chi tiết và bề mặt

Phần II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1.Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất

Dạng sản xuất là một khái niệm Kinh tế- Kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các biện pháp kỹ thuật được áp dụng với các tri thức về quản lý tổ chức sản xuất nhằm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật

Việc xác định dạng sản xuất giúp ta định hướng được quy mô của sản xuất để từ đó đưa ra đường lỗi công nghệ hợp lý, tiết kiệm chi phí đầu tư trang thiết bị , đồ gá nhằm nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm

2.2 Xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công Sản lượng hàng năm thường được tính theo số lượng sản phẩm tuỳ theo sản lượng theo kế hoạch đã đặt ra mà mà xác định sản lượng cơ khí cho từng chủng loại sản phẩm

Sản lượng cơ khí :

) 100

) (

1 (

= N m

Trong đó :

N : Tổng số sản phẩm phải chế tạo trong năm

N i : Sản lượng cơ khí cần chế tạo của chi tiết thứ i

m i : Số lượng chi tiết cùng tên trong một sản phẩm

α : số phần trăm dự phòng hư hỏng

β : Số phần trăm dự phòng mất mát, hư hỏng do quá trình bảo

quản vận chuyển

Tham khảo tài liệu [ I ] ta chọn:

mi = 1, α = 4 , β= 4 Thay số vào công thức trên ta có :

Trong đó V: thể tích của chi tiết

γ : Trọng lượng riêng của vật liệu , γ =7,0

Vậy trọng lượng chi tiết Q=7,0x0,9723= 6,8(kg)

Tra bảng 2.6 [1] xác định được dạng sản xuất loạt lớn hàng khối

Phần III:CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO

PHÔI

3.1 Cơ sở của việc chọn phôi

Chọn phôi dựa vào các yếu tố :

Vật liệu và cơ tính của vật liệu

Kích thước, hình dáng , kết cấu của chi tiết

Cơ sở vật chất, điều kiện kinh tế và kỹ thuật cơ sở sản xuất

3.2Phương pháp chế tạo phôi

Với chi tiết dạng đĩa trên thì chọn phôi là phôi đúc Có nhiều phương pháp đúc: Đúc trong khuôn cát, đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc trong khuôn kim loại, đúc mẫu chảy…

Vật liệu là FC250 và chi tiết sau khi gia công yêu cầu đạt độ chính xác khá cao nên đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy có những ưu, nhược điểm sau Ưu điểm :

+ Đúc nhiều vật liệu khác nhau, kích thước khác nhau

+ Tính chất sản xuất linh hoạt, thích hợp với các dạng sản xuất

+ Đầu tư ban đầu thấp

+ Dễ cơ khí hoá và tự động hoá

+ Cơ tính tốt vì tổ chức hạt kim loại nhỏ mịn

+ Chi tiết ở dạng sản xuất hàng khối, rất phù hợp

Nhược điểm :

+ Độ chính xác không cao, chất lượng vật đúc thấp

+ Tuy có một số nhược điểm nhưng ưu điểm của phương pháp và chi tiết làm bằng hợp kim đồng nên chọn phôi là phôi đúc và phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy.

T D

Bản vẽ vật đúc

Yêu cầu kỹ thuật vật đúc :

- Độ dốc đúc 1-3°

- Độ chính xác đúc cấp 2.

- Không có khuyết tật đúc như : rỗ xỉ , lõm co…

Chọn mặt phân khuôn như trên sẽ tạo ra lượng dư gia công đều cho gia công

cơ, dễ chế tạo khuôn và mẫu

Phần IV : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

4.1 Phân tích chọn chuẩn định vị

4.1.1 Vấn đề chuẩn định vị khi gia công.

- Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn :

+ Đảm bảo chất lượng chi tiết gia công trong quá trình gia công.

+ Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ.

- Các lời khuyên chung khi chọn chuẩn:

+ Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số

bậc tự do một cách hợp lý nhất Tuyệt đối tránh hiện tượng thiếu định vị và siêu định vị, trong một số trường hợp là thừa định vị một cách không cần thiết

+ Chọn chuẩn sao cho lực cắt và lực kẹp không làm biến dạng cong

vênh chi tiết đồ gá, nhưng đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công nhân

+ Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và gọn nhẹ , phải phù

hợp với từng loại hình sản xuất

4.1.2 Chọn chuẩn tinh

- Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các mặt gia công với nhau

+ Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

- Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh

+ Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

+ Cố gắng chọn chuẩn sao cho trùng nhiều chuẩn càng tốt

(CKX, CĐL,CĐV,CCD,CCS trùng nhau)

+ Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất

Căn cứ vào các yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn, căn cứ vào hình dáng, kết cấu, dạng sản xuất của chi tiết ta có các phương án chọn chuẩn tinh sau :

a, Phương án 1: Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với mặt đầu

b, Phương án 2: Chọn chuẩn tinh là mặt lỗ côn

Phương án chọn chuẩn tinh 2

- Ưu điểm : Bề mặt được chọn làm chuẩn là bề mặt lắp ráp Phương pháp này có ưu điểm là gia công mặt trụ ngoài theo lỗ đảm bảo độ đồng tâm và

độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm rất cao Việc gá đặt cũng đơn giản vì gá lên trục gá côn Trụ gá côn có đặc điểm là cho độ chính xác định tâm cao, khả năng truyền mô men xoắn lớn

- Nhược điểm : khó tháo chi tiết ra khỏi trục gá, chi tiết không có vị trí xác định theo phương chiều trục

Trong 2 phương án trên ta lựa chọn phương án 2 vì nó có nhiều ưu điểm hơn

và thỏa mãn được các yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn

4.1.2 Chọn chuẩn thô

- Yêu cầu khi chọn chuẩn thô.

+ Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các mặt không gia công và mặt gia công

Lời khuyên khi chọn chuẩn thô

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có bề mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công đó làm chuẩn thô thoả mãn yêu cầu thứ hai

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công nên chọn mặt không gia công nào có yêu cầu đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan với mặt gia công là cao nhất làm chuẩn thô

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất

cả các bề mặt đều gia công ta nên chọn bề mặt nào ứng với bề mặt của phôi

có yêu cầu trên đó phải phân bố lượng dư đều và nhỏ nhất làm chuẩn thô + Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô nên chọn bề mặt nào bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô

-Từ các yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn thô ta có các phương án chọn chuẩn thô như sau:

a, Phương án 1 : Chọn bề mặt trụ ngoài kết hợp mặt đầu

+ Ưu điểm : lượng dư phân bố cân xứng , gá đặt dễ dàng, đảm bảo độ đồng tâm.

+ Ưu điểm : thỏa mãn các yêu cầu chọn chuẩn thô

+ Nhược điểm : khó kẹp chặt, gá đặt chi tiết

c, Phương án 3 : mặt lỗ φ 160kết hợp với mặt đầu

Phần V : TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT GIA

CÔNG

5 Mục đích của việc tính lượng dư cho các bề mặt gia công

-Tính lượng dư gia công cho một bề mặt nào đó là xác định lượng kim loại được hớt đi trong suốt quá trình gia công bề mặt đó

-Việc xác định lượng dư gia công có ý nghĩa quan trọng trong việc tính toán thiết kế quy trình công nghệ Giải quyết vấn đề đó sẽ ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề kinh tế và kỹ thuật

-Nếu lượng dư quá lớn sẽ dẫn đến tốn kém nguyên vật liệu, tốn thời gian gia công, làm giảm hiệu quả kinh tế

- Ngược lại lượng dư nhỏ không đủ để cắt đi những sai lệch của phôi do

đó sẽ không đảm bảo chất lượng bề mặt gia công hoặc có thể sảy ra hiện tượng trượt dao và chi tiết khi gia công làm cho dao bị mòn nhanh

5.2 Các phương pháp tính lượng dư gia công

-Lượng dư gia công thường được tính theo hai phương pháp sau:

+Phương pháp thống kê kinh nghiệm

+Phương pháp tính toán phân tích

- Trong đồ án này ta dùng phương pháp thống kê kinh nghiệm, tức là tra bảng, tra lượng dư gia công

- Tra lượng dư cho các bề mặt gia công:

+ Với bề mặt trụφ 300 lấy lượng dư gia công cho vật đúc 2Z0=6 (mm)

+ Với bề mặt lỗ côn φ 71,1 lấy lượng dư gia công cho vật đúc 2Z0=6 (mm)

Lượng dư cho tiện thô lỗ côn chọn 2Z1=4

Lượng dư cho tiện bán tinh lỗ côn chọn 2Z1=0,9

Lượng dư cho tinh lỗ côn chọn 2Z2=1,1

+ Với mặt đầu lấy lượng dư gia công cho vật đúc mặt bằng Z0=2,5 (mm)

+ Với mặt đầu lấy lượng dư gia công cho vật đúc mặt bậc Z0=3,5 (mm)

Lượng dư khi gia công lỗ Φ 12:

+Lượng dư gia công 2Z0=12(mm)

+Lượng dư cho khoan 2Z1=10(mm)

+Lượng dư cho khoét 2Z2= 2(mm)

Lượng dư khi gia công lỗ ren M10:

+Lượng dư gia công 2Z0=10(mm)

+Lượng dư khi khoan 2Z1=8,5(mm)

+Lượng dư khi ta rô 2Z2= 1,5 (mm)

- K2: Hệ số tuổi bền của dao.Tra bảng 5.37[3] K2= 1,55

- K3: Hệ số điều chỉnh vận tốc cho tiện định hình.Tra bảng 5.39[3]

+Lct: chiều dài gia công chi tiết:Lct=60

+Yc: chiều dài vào cắt (mm) Tra bảng 5.24 ta được Yc=2

+Yvt: chiều dài vào ra của dao(mm) Tra bảng 5.25 ta được Yvt=4

Vậy: Lbd=126(mm)

Ta được: To=

b m

bd

S n

L

. =125.0, 4366 =1,23(phút)+Bước 2: Vát mép lỗ Φ 260.Với t=1 (mm)

Trong đó:

- K1:Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho phép.Tra bảng 5.32 K1=0,9

- K2:Hệ số tuổi bền của dao.Tra bảng 5.37 K2= 1,55

- K3:Hệ số điều chỉnh vận tốc cho tiện định hình.Tra bảng 5.39 K3

+Lct:chiều dài gia công chi tiết:Lct= 1(mm)

+Yc: chiều dài vào cắt:(mm) Tra bảng 5.24 ta được:Yc=2

+Yvt:chiều dài vào ra của dao(mm).Tra bảng 5.25 ta được Yvt=4

Vậy: Lbd=7(mm)

Ta được: To=

b m

bd

S n

- K1:Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho phép.Tra bảng 5.32 K1=0,9

- K2:Hệ số tuổi bền của dao.Tra bảng 5.37 K2= 1,55

- K3:Hệ số điều chỉnh vận tốc cho tiện định hình.Tra bảng 5.39 K3

+Lct:chiều dài gia công chi tiết:Lct= 1(mm)

+Yc: chiều dài vào cắt:(mm) Tra bảng 5.24 ta được:Yc=2

+Yvt:chiều dài vào ra của dao(mm).Tra bảng 5.25 ta được Yvt=4

Vậy: Lbd=7(mm)

Ta được: To=

b m

bd

S n

Vận tốc cắt tra bảng:Vdm=87 (m/ph)

Tính vận tốc cắt: Vtt=Vdm.K1.K2.K3

Trong đó:

- K1:Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho phép.Tra bảng 5.32 K1=0,9

- K2:Hệ số tuổi bền của dao.Tra bảng 5.37 K2= 1,55

- K3:Hệ số điều chỉnh vận tốc cho tiện định hình.Tra bảng 5.39 K3

+Lct:chiều dài gia công chi tiết:Lct= 33,5(mm)

+Yc: chiều dài vào cắt:(mm) Tra bảng 5.24 ta được:Yc=2

+Yvt:chiều dài vào ra của dao(mm).Tra bảng 5.25 ta được Yvt=4

Vậy: Lbd=39,5(mm)

Ta được: To=

b m

bd

S n

L

. =160.1,039,5 =0,25(phút)+ Bước 5 : Tiện bán tinh lỗ Φ 69,1

Tuổi bền dao : T= 50 ( phút ) , t =0.45 (mm)

Tra bảng 5.26 [3]:

S = 0,6 (mm/vg) Chọn theo máy : S = 0,57 (mm/vg)

Vận tốc cắt tra bảng:Vdm=125 (m/ph)

Tính vận tốc cắt: Vtt=Vdm.K1.K2.K3