THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIACÔNG BÁNH ĐAI

Phân tích chứ năng và điều kiện làm việc của chi tiết và chọn vật liệu chế tạo : Bánh đai dùng để truyền chuyển động và giữ tải trọng giữa các trục nhờ ma sát sinh ra trên bề mặt tiếp x

Trang 1

CHƯƠNG VI THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG BÁNH ĐAI

PHẦN 1 : PHÂN TÍCH CHI TIẾT

1 Nhiệm vụ thiết kế :

Bánh đai (hay puly) là chi tiết thuộc dạng bánh răng, vì vậy khi tính toán và thiết kế chi tiết này ta cần đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật cho trên bản vẽ

2 Phân tích chứ năng và điều kiện làm việc của chi tiết và chọn vật liệu chế tạo :

Bánh đai dùng để truyền chuyển động và giữ tải trọng giữa các trục nhờ ma sát sinh ra trên bề mặt tiếp xúc giữa bánh đai với dây đai Bộ truyền đai có kết cấu đơn giản, giá thành rẻ, thích hợp với tốc độ lớn, có khả năng truyền dẫn được các trục xa nhau Có thể phòng tải cho động cơ nhờ trượt trơn khi quá tải Bên cạnh đó bộ truyền đai có nhược điểm là kích thước lớn, tỷ số truyền không ổn định do có trượt Lực tác dụng lên trục và ổ lớn do phải tạo lục căng ban đầu

Vì máy có công suất nhỏ nên ta có thể chọn vật liệu làm bánh đai là gang xám GX15-32, tiết kiệm được chi phí sản suất, giảm giá thành sản phẩm

Kí hiệu : Gang xám GX15-32

σk=15 kg/mm2

σu=32 kg/mm2

-Thành phần hóa học : C = 2,8 ÷ 3.2 %, Si= 1.5 ÷3 %, Mn=0.5÷1%,

P= 0.1÷0.2 %, S= 0.08÷0.12%, còn lại là thành phần của Fe

-Cơ tính :

 Độ cứng : 150 ÷ 250HB

 Độ dẻo xấp xỉ 0 , δ~0.5%

 Độ dai : ak <100 KJ/m2

3 Độ chính xác gia công

a) Kích thước

+ Kích thước: Ø18 0.018

0

+ đây là lỗ dùng để định vi và lắp trục động cơ nên ta phải gia công nó đạt tới cấp chính xác kích thước là cấp 7 , và đạt độ nhám cấp 7

IT =0.018

ES = +0.018

EI= 0

Miền dung sai H7

Cấp chính xác kích thước 7

+ Kích thước: 6 0.015

0

+ đây là rãnh dùng để lắp then với nên ta phải gia công nó đạt tới cấp chính xác kích thước là cấp 7 , và đạt độ nhám cấp 6

Trang 2

IT =0.015

ES = +0.015

EI= 0

Miền dung sai H6

+ Kích thước Ø106± 0.27đây là kích thước không yêu cầu độ chính xác cao của chi tiết nên ta chỉ cần gia công đạt độ nhám cấp 4

IT=0.54

es=+0.27

ei=-0.27

Miền dung sai : js

+ Kích thước 28±0.105

IT=0.21

es= +0.105

ei = -0.105

IT=0.21

es= +0.105

ei = -0.105

IT=0.25

es = +0.125

ei = -0.125

IT= 0.3

es = +0.15

ei = -0.15

IT= 0.21

es = +0.105

ei = -0.105

Trang 3

+ Kích thước 54± 0.15

IT=0.3

es = +0.15

ei= -0.15

Miền dung sai là js

Cấp chính xác kích thước là : 12

+Kích thước :19± 0.075

IT=0.15

es = +0.075

ei = -0.075

Miền dung sai js

Cấp chính xác kích thước là 12

b) Vị trí tương quan

1 Độ không vuông góc giữa mặt đáy và tâm lỗ Ø18 0.018

0

+ phải ≤ 0.015

2 Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ Ø18 0.018

0

+ phải ≤ 0.015

c) Bộ nhám

+ Ø18 0.018

0

+

độ nhám Ra= 1.25 vì lỗ được dùng để định vị

+ Ø106± 0.27 độ nhám Rz = 40 vì đây là mặt trụ không yêu cầu phải đạt được cấp chính xác cao

+Bề mặt đáy có Rz=40

+Bề mặt đầu có Rz=40

+Ø8 Rz= 8, vì nó không được lắp ghép với các chi tiết khác

+Rãnh đai Rz=40, vì nếu độ bong cao sẽ dẫn đến hiện tượng trượt đai, độ bóng thấp sẽ dẫn đến hiện tượng mòn đai

Rãnh then Ra= 2.5, vì nó được dùng để lắp ghép then

4 Xác định dạng sản xuất

- Dạng sản xuất hang loạt vừa

Sản lượng hàng năm của chi tiết gia công được xác định theo công thức 1[12] thiết kế đồ án CNCTM

N=N1.m.(1+

100

β

α +

) Trong đó: N - Số chi tiết được sản xuất trong một năm (ct/n)

N1- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (ct/n)

( N1 = 2000 (ct/n))

m - Số chi tiết trong một sản phẩm (m =1ct)

α -Số phần trăm chi tiết dự phòng hư hỏng do chế tạo.

β- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (tính cho 100ct)

Trang 4

Chọn α = β = 3(%)

N = 2000.1.(1+

100

6

) = 2120 (ct/n)

- Tính sản lượng : dựa vào phần mềm pro/engineer ta tính được khối lượng của chi tiết gia công là 0.63 kg

Dựa vào bảng 2- hướng dẫn TKDA CNCTM.Sản lượng hàng năm của chi tiết là: 2120 => Đây là dạng sản xuất hàng loại vừa

PHẦN II : PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1 Phân tích chọn phôi

- Đây là chi tiết dạng bánh răng có hình dạng tương đối đơn giản,

- Vậy ta chọn phương pháp đúc bằng khuôn cát là phù hợp, hơn nữa chi tiết làm từ vật liệu là gang xám nên đúc là phương pháp thích hợp nhất

→Phôi chi tiết là phôi đúc

2 Phân tích phương pháp chế tạo phôi

• Chi tiết được chế tạo ở dạng sản xuất loạt vừa

• Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm bằng máy

• Phôi đúc cấp chính xác II, cấp chính xác kích thước IT16, độ nhám Rz80

Mặt phân khuôn được xác định như hình vẽ sau

1 Cốc rót

2 Đậu ngót

3 Rãnh thoát khí

4 Phôi

5 Khuôn trên

6 Hòm khuôn

7 Chốt định vị

8 Mặt phân khuôn

9 Tai hòm khuôn

10.Khuôn dưới

11.Rãnh dẫn

12.Đai ốc

13.Buloong

7

8 9

12 13

Trang 5

3 Xác định lượng dư các bề mặt gia công

Kích thước lớn nhất

của chi tiết là 430mm

 Mặt đáy có lượng dư

3.5 mm

 Mặt đối diện mặt đáy

3.5mm

 Mặt đầu ø 48

có lượng dư : 5 mm

 Mặt đầu ø 23

có lượng dư là 3.5 mm

 Lỗ Ø 30H7 có

lượng dư 4mm

3 Khối lượng của

chi tiết sau khi lồng

phôi là 13.008 kg

PHẦN III : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG CƠ

1 Lập tiến trình nguyên công :

Nguyên công 1 : chuẩn bị phôi.

Nguyên công 2 : Tiện mặt đáy A, sử dụng dao tiện đầu cong có gắn mảnh

hợp kim cứng để gia công trên máy tiện 1k62

Tiện mặt D, sử dụng dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp

kim cứng để gia công trên máy tiện 1k62

Nguyên công 3 : Tiện mặt đầu B, sử dụng dao tiện đầu cong có gắn mảnh

hợp kim cứng để gia công trên máy tiện 1k62

Tiện mặt đầu C, sử dụng dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng để gia công trên máy tiện 1k62

Nguyên công 4 : Gia công lỗ định vị Ø18, sử dụng dao khoan, dao khoét,

dao doa đuôi côn bằng thép gió P18 để gia công lỗ Ø18 đầu tiên trên máy khoan 2A135 Sau đó vát mép lỗ Ø18 bằng dao khoét vát mép đuôi côn P18 trên máy khoan 2A135

Nguyên công 5 : Chuốt rãnh then bằng, sử dụng dao chuốt không tiêu chuẩn

có gắn bộ phận làm bóng bằng hợp kim cứng BK6 trên máy chuốt 7A710

34±1.0

2.5

3.5

R3

Ø74 Ø35

11°

A A

A

3.5

2.5

Trang 6

Nguyên công 6 : Tiện mặt trụ Ø106 bằng dao tiện trụ đầu thẳng có gắn

mảnh hợp kim cứng BK6, sau đó vát mép mặt trụ trên máy tiện 1K62

Nguyên công 7 : Gia công rãnh đai bằng dao tiện rãnh đai định hình trên

máy tiện 1K62

Nguyên công 8 : Gia công lỗ Ø8, sử dụng dao khoan đuôi côn bằng thép gió

P18 để gia công lỗ trên máy khoan 2A135

Nguyên công 9 : Nhiệt luyện.

Nguyên công 10 Kiểm tra bánh đai.

Nguyên công 1 : chuẩn bị phôi

- Bước 1: Phôi đúc làm sạch

cát, bavia

- Bước 2: Cắt bỏ đậu ngót,

đậu rót

- Bước 3: Xử lý nhiệt

- Bước 4: Kiểm tra phôi

Kích thước của phôi được

ghi đầy đủ trên hình vẽ :

Nguyên công 2 : Tiện mặt đáy

Phân tích việc chọn chuẩn , chọn phương án kẹp chặt

- Định vị : ta chọn mặt B làm mặt định

vị chính, khử 3 bậc tự do Mặt E khử 2 bậc tự do

Kẹp chặt:

- Lực kẹp có phương vuông góc với mặt E,

và chiều hướng vào mặt E

Phân tích việc chọn thiết bị

•Máy : Máy tiện 1k62

Thông số kĩ thuật của máy tiện 1k62

Khoảng cách giữa hai mũi tâm 1400mm

Công suất động cơ 10 kw

Hiệu suất n=0.75

Dao : dao tiện đầu cong có gắn mảnh

hợp kim cứng BK6, góc 45o, B = 16,

34±1.0

33±1.0

Ø74 Ø35

A A

A

9

R

Trang 7

H = 16, L = 125, m = 9, a = 12.

•Đồ gá : chuyên dùng

•Dụng cụ đo : thước cặp 1/50

Chế độ cắt :

+Tiện mặt A

a) Chiều sâu cắt : t = 2.5mm

b) Bước tiến S : theo bảng (25-1)/29,

sách chế độ cắt gia công cơ khí, ta chọn

S = (1.0-1.5), lấy S = 1.1 mm/vòng

Tra thuyết minh máy chọn

S = 1.04 mm/v

c) Vận tốc cắt V:

Theo bảng (45-1)/38, chế độ cắt,

ta chọn được : V= 159 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao,

bảng (46-1)/39, sách chế độ cắt gia

công cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào loại hợp kim cứng,

bảng (47-1)/39, sách chế độ cắt gia công

cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính

của dao, bảng (48-1)/39, sách chế độ cắt

gia công cơ khí, k = 1

=> V = 159 m/phút

Số vòng quay trong 1 phút của dao

V

D

×

Tra thuyết minh máy chọn n = 400 v/phút

=> Vt = 133.14m/phút

d) Thời gian gia công

60 2.45

s

S n

×

+Tiện mặt D

b) Bước tiến S : theo bảng (25-1)/29, sách chế độ cắt gia công cơ khí, ta chọn S = (1.0-1.5), lấy S = 1.1 mm/vòng

Tra thuyết minh máy chọn S = 1.04 mm/v

Theo bảng (45-1)/38, chế độ cắt, ta chọn được : V= 159 m/phút

n ct

s d 31.5±0.31

n ct

s d

30.5±0.31

W W

Trang 8

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao, bảng (46-1)/39, sách chế độ cắt gia công cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào loại hợp kim cứng, bảng (47-1)/39, sách chế độ cắt gia công cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao, bảng (48-1)/39, sách chế độ cắt gia công cơ khí, k = 1

=> V = 159 m/phút

V

D

×

=> Vt = 141.3m/phút

L

s

S n

+

×

Nguyên công 3 : Tiện mặt đầu

- Định vị : ta chọn mặt A làm mặt định

vị chính, khử 3 bậc tự do Mặt E khử 2 bậc tự do

Kẹp chặt:

- Lực kẹp có phương vuông góc với mặt E,

và chiều hướng vào mặt E

•Máy : Máy tiện 1k62

Thông số kĩ thuật của máy tiện 1k62

Khoảng cách giữa hai mũi tâm 1400mm

Công suất động cơ 10 kw

Hiệu suất n=0.75

Dao : dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng BK6, góc 45o, B = 16,

H = 16, L = 125, m = 9, a = 12

•Dụng cụ đo : thước cặp 1/50

+Tiện mặt B

a) Chiều sâu cắt : t =3.5mm

sách chế độ cắt gia công cơ khí, ta chọn

S = (0.9-1.4), lấy S = 1.4 mm/vòng

Tra thuyết minh máy chọn

Trang 9

S = 1.21 mm/v.

Theo bảng (45-1)/38, chế độ cắt,

ta chọn được : V= 154 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao,

bảng (46-1)/39, sách chế độ cắt gia

công cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào loại hợp kim cứng,

bảng (47-1)/39, sách chế độ cắt gia công

cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính

của dao, bảng (48-1)/39, sách chế độ cắt

gia công cơ khí, k = 1

=> V = 154 m/phút

V

D

×

=> Vt = 133.14m/phút

60 2.11

s

S n

×

+Tiện mặt C

sách chế độ cắt gia công cơ khí, ta

chọn S = (0.9-1.4), lấy S = 1.4 mm/vòng

Theo bảng (45-1)/38, chế độ cắt, ta chọn được : V= 154 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao, bảng (46-1)/39, sách chế độ cắt gia công cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào loại hợp kim cứng, bảng (47-1)/39, sách chế độ cắt gia công cơ khí, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao, bảng (48-1)/39, sách chế độ cắt gia công cơ khí, k = 1

=> V = 154 m/phút

V

D

×

n ct

s d 31.5±0.31

n ct

s d

30.5±0.31

W W

Trang 10

Tra thuyết minh máy chọn n = 1250 v/phút.

=> Vt = 141.3m/phút

L

s

S n

+

×

Nguyên công 4: Gia công lỗ Ø18

+Gia công lỗ Ø18 và vát mép lỗ Ø18

- Chọn chuẩn :

Mặt A là chuẩn định vị chính, khử 3 bậc tự do, mặt E 2 bậc

- Kẹp chặt:

Lực kẹp có phương vuông góc với mặt A,

là chiều hướng vào mặt A

+Vát mép lỗ Ø18

- Chọn chuẩn :

Mặt B là chuẩn định vị chính, khử 3

bậc tự do, mặt E 2 bậc

- Kẹp chặt:

Lực kẹp có phương vuông góc với

mặt B, và chiều hướng vào mặt B

•Máy : Máy khoan cần 2A135

Thông số kỹ thuật :

Đường kính khoan lớn nhất 35mm

Số vòng quay trục chính

68-1100 vòng / phút

Bước tiến của bàn máy 0.11-1.6

Công suất động cơ trục chính 6kw

Dao :

Dao khoan duôi côn P18, Ø16.25,

L = 225, l = 130

Dao khoét duôi côn P18, Ø17.82,

L = 180, l = 85

Dao doa duôi côn P18, Ø17.94,

L = 140, l = 28, d1 = 14

Dao doa duôi côn P18, Ø18, L = 140,

l = 28, d1 = 14

•Dụng cụ đo : calip

s d

56±0.37

2x45 °

s d

Trang 11

Bước 1: khoan lỗ Ø 16.25

a) Chiều sâu cắt : t = D 8 125mm

2

25 16

b) Bước tiến S : theo bảng (8-3)/88, chế độ cắt, ta chọn S = (0.7-0.86), lấy S

= 0.8 mm/vòng

25 16

=

D

l

, => l = 3.26D Vậy k = 0.9

=> S = 0.8×0.9 = 0.72 mm/v

Theo bảng (18-3)/95, chế độ cắt, ta chọn được : V= 21.5 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào tốc độ cắt, bảng (20-3)/96, chế độ cắt, k = 1

Hệ số phụ thuộc vào tiêu chuẩn mũi khoan, bảng (16-3)/92, chế độ cắt k = 1 => V = 21.5 m/phút

) / ( 4 421 25

16

5 21 1000

.

1000

phút vòng D

V

×

=

π

=> Vt = 20.41 m/phút

L1=

2

d

.cotgφ+2 = cot 60 2

2

25

L2= 2mm

n

S

L

15 8 60 400 72 0

2 12 10 27

2

×

+ +

= +

+

Bước 2: khoét lỗ Ø 17.82

a) Chiều sâu cắt : t = D d 0 785mm

2

25 16 82 17

b) Bước tiến S : theo bảng (9-3)/89, chế độ cắt, chọn S = (0.9-1.1), lấy S = 1.1 mmm/vòng

Vì lỗ cần độ chính xác cao nên ta nhân them hệ số K = 0.7

=> S = 1.1 x 0.7 =0.77m/v

Tra thuyết minh máy chon S = 0,72 mm/v

Theo bảng (29-3)100, chế độ cắt : V= 31 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào mũi khoét k = 1

Vậy v = 31 m/phút

Trang 12

) / ( 554 82 17

31 1000

.

1000

phút vòng D

V

×

=

π

=> Vt = 29.66 m/phút

L1=

2

d

2

25 16 82

L2= 2mm

n

S

L L

L

15 5 60 530 72 0

2 78 3 27

2

×

+ +

= +

+

Bước 3: Doa thô lỗ Ø 17.94

2

82 17 94 17

b) Bước tiến S : tra bảng (10-3)/90, chế độ cắt, lấy S = 2.6 mm/vòng Tra thuyết minh máy chon S = 1.6mm/vòng

Theo bảng (51-3)/107, chế độ cắt ta chọn V= 9.3 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k = 1

 V = 9.3 m/phút

94 17

3 9 1000

1000

phút vòng D

V

×

=

π

=> Vt = 7.89 m/phút

n

S

L

92 7 60 140

6 1

5 0 06 2 27

2

×

+ +

= +

+

Bước 4: Doa tinh lỗ Ø 18

2

94 17 18

b) Bước tiến S : tra bảng (10-3)/90, chế độ cắt, lấy S = 2.6 mm/vòng Sau khi doa tinh độ nhấm đạt cấp 7 nên ta nhân thêm hệ số k = 0.7 Vậy S = 1.82 mm/vòng

Tra thuyết minh máy chọn S = 1.6 mm/vòng

Theo bảng (51-3)/107, chế độ cắt ta chọn V= 9.3 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k = 1

 V = 9.3 m/phút

18

3 9 1000

1000

phút vòng D

V

×

=

π

Trang 13

=> Vt = 7.91 m/phút.

n

S

L L

L

91 7 60 140

6 1

5 0 03 2 27

2

×

+ +

= +

+

Bước 5: vát mép Ø 18

a) Chiều sâu cắt : t = 2mm

b) Bước tiến S :

Vì khoét lỗ không suốt nên theo chế độ cắt, chọn S = (0.3-0.6), lấy S = 0.6 mmm/vòng

1000.

.

V

D

π

=> Vt = 36.61 m/phút

60 0.79

s

S n

×

Bước 6: vát mép Ø 18

a) Chiều sâu cắt : t = 2mm

b) Bước tiến S :

Vì khoét lỗ không suốt nên theo chế độ cắt, chọn S = (0.3-0.6), lấy S = 0.6 mmm/vòng

1000.

.

V

D

π

=> Vt = 36.61 m/phút

60 0.79

s

S n

×

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	1,78 MB