Thiết kế quy trình công nghệ gia công hộp giảm tốc trục vít bánh vít (kèm bản vẽ)

LỜI NÓI ĐẦU ồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tínhtổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy để chế tạo đượcmột chi tiết máy nhằm

LỜI NÓI ĐẦU

ồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tínhtổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy để chế tạo đượcmột chi tiết máy nhằm bảo đảm được yêu cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện công nghệhiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cảcác điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý

Để thực hiện được Đồ án người sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức vềcác phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… mà cònphải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất Một qui trình công nghệhợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước,thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thướcvới dung sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu củaxã hội

Sinh viên thực hiện

Trương Thế Toàn

-O0o

o0O -NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN.

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

PHẦN I.NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG.

1) Chức năng làm việc:

- Chi tiết cần gia công là hộp giảm tốc bánh vít trục vít là một chi tiết dạng hộp nên có các chức năng làm việc sau:

+ Là một chi tiết cơ sở quan trọng của sản phẩm nó là một chi tiết đỡ cho các trục chuyển động, nó còn có chức năng bảo vệ các chi tiết bên trong

+ Hộp giảm tốc bánh vít trục vít có nhiều nhiệm vụ cơ sở để lắp các chi tiết khác như bánh vít, trục vít và một số chi tiết khác để tạo thành máy giảm tốc bánh vít trục vít

+ Ngoài ra vì là một máy giảm tốc nên vận tốc đầu vào rất lớn nên các lỗ Þ 35 phải được gia công chính xác cao và phải chống được mài mòn tốt, không làm trục rungđộng do có độ rơ giữa trục và lỗ

+ Và các bề mặt quan trọng và làm việc chủ yếu là Þ 52, Þ 120, Þ 35 đây là những mặt cần có độ gia công cấp chính xác khoảng 5-7 , còn độ bóng khoảng cấp 6

2) Yêu Cầu Kĩ Thuật:

- Do Hộp giảm tốc bánh vít trục vít là dạng hộp nên trên bề mặt cần quan trọng gia công chính xác là mặt đáy và mặt lỗ Þ 52, Þ 120, Þ 35 Ngoài ra các bề mặt còn lại như 6 lỗ bulông để bắt máy vào nền hay vào chi tiết của một máy khác thì độ chính xác không cần chính xác cao

- Đối với mặt đáy và tâm lỗ Þ 52 cần độ không phẳng và độ không song song là 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài, độ nhám từ cấp 5-7

0,05 Sai số hình dáng lỗ là 0,50,05 0,7 dung saiđường kính lỗ Þ52 ± 0.015,Þ120 ± 0.0175, Þ35

± 0.0125

Độ không vuông góc của mặt đầu so với đường tâm trục Þ 120, Þ 52 khoảng 0,01 0,05 mm trên 100 mm bán kính

-3) Tính Công Nghệ Của Kết Cấu Hộp Giảm Tốc Bánh Vít Trục Vít.

- Nhìn chung cơ cấu cứng vững nhờ 6 bulông bắt vào nền hay 1 máy khác bánh vít có trục đỡ Þ 52 và có thể là Þ 120 nên tương đối vững

- Độ cứng vững tốt, ứng suất dư phải được khử tốt để không bị biến dạng khi gia công

- Các lỗ trên hộp giảm tốc không có các rãnh nên dễ gia công Như lỗ Þ 52, Þ 120, ta có thể gia công Þ 52 rồi gia công Þ 120 bằng cách quay 180o Hay gia công Þ 120 rồi

PHẦN II.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

1) Mục đích :

- Xác định số lượng sản phẩm sản xuất trong một năm để từ đó xác định hình thức tổ chức sản xuất ( đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối),cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết

2) Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong năm :

- Ta có sản lượng cần cung cấp theo kế hoạch 1 năm là No = 70.000 chiếc/năm

- Nên sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy được tính như sau:

N = No m.(1 +

100

) (1 +

100

 )

M = 1 : số lượng chi tiết như nhau

 = 10%: số phần trăm gối đầu kế hoạch

 = 2% : số phần trăm phế phẩm cho phép

Thay vào ta có:

N = 70000 1 (1 + 0,1) ( 1+ 0,02)

N = 78540 chiếc/ năm

3) Khối lượng chi tiết:

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q1 = V 

 = 504610 ( mm3)

VĐ = V1 + V2 + V3 + V4 =2,03 (dm3)

Bây giờ ta tính VR:

PHẦN III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI, TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO CÁC BỀ MẶT GIA CÔNG.

1) Chọn phôi và phương pháp tạo phôi.

- Để cho năng suất lao động cao, cũng như đỡ tốn thời gian gia công ta chọn phôi đúc

- Vì là sản xuất hành loạt lớn và cần năng suất cao, cơ tính tốt, mà chi tiết hộp giảm tốcbánh vít trục vít là cỡ nhỏ nên ta dùng phương pháp đúc dùng mẫu kim loại , khuôn cát, làm khuôn bằng máy

đậu rót đậu ngót

2) tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.

- vì khuông đúc là cấp chính xác III nên ta tra bảng 3.96 trang 253 tài liệu 2

- Mặt đáy 150 lượng dư gia công là 4,5 mm

- Mặt bên Þ 120, mặt bên 148, lượng dư gia công là 4,5 mm

- Còn các mặt còn lại lượng dư gia công là 4 mm

PHẦN IV LẬP BẢNG THIẾT KẾ QUI TRÌNH GIA CÔNG.

1) CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ :

+ Mài bán tinh

b) Phương án công nghệ2:

Bề mặt gia công  Cấp chính xác Phương pháp gia công lần cuối

+ Mài thô+ Khoét bán tinh

+ Tiện tinh+ Phay tinh

+Khoét bán tinh+ Mài thô

+ Tiện tinh+ Phay tinh

- Do đó dùng hai chốt trụ ngắn định vị ở lỗ Þ35 và 1 chốt trám cho lỗ Þ52 , hai lỗ này vuông góc nhau nên khó gá chi tiết và đồ gá Muốn gá được ta phải cho chốt trám di độngđược và 1 chốt trụ ngắn di động chính vì vậy ta phải gá phôilâu, không tốt cho gia công hàng khối

- Nếu ta chọn phương pháp gia công 1, thì dễ dàng gá đặt hơn

Ta chọn mặt 2 và 5 để làm định vị gia công cùng mặt

phẳng đáy1 và 1 lực kẹp chặt từ trên xuống thi khi gá đặt sẽ nhanh hơn, tiện hơn nhưng vẫn đảm bảo cho việc sai số của các bề mặt cần gia công Và phương án 1 cũng là phương pháp tài liệu 3 khuyên dùng khi gia công chi tiết dạnghộp

2 ) QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ:

Thứ tự

1) phay mặt

tinh

Máy phay 6H12

3) phay mặt

bên

Phay thôPhay bán tinh

Máy phay 6H12

4) phay tinh

mặt đáy

Phay tinh Máy phay

6H12

6) phay mặt

đầu Þ 10

Phay bán tinh

Máy phay 6H12

7) khoan,

taro Þ 10

KhoanTaro

Máy khoan2A135

Máy phay 6H12

Máy khoan2A55

13) khoan

và taro ren

7 lỗ M6

KhoanTaro

Máy khoan2A55

Máy doa 2615

16) khoét

PHẦN V THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.

1) Nguyên công 1 : làm sạch và cắt đậu ngót, đậu rót của phôi.

2) Nguyên công 2: phay mặt đáy.

Máy phay 6H12, N = 7KW

Bước 1: Phay thô mặt đáy

Dao phay mặt đầu răng mảnh hợp kim cứng D = 200 mm; Z = 12 ; t = 3 mm; Sz = 0,26 mm/răng ; Sv = Sz Z = 3,12 mm/vòng; Vb = 141 m/phút.( trang 115 tài liệu 2) ;

= 224,5 vòng/phút Smáy = 753 mm/ph ; nmáy = 235 vòng/phút

Bước 2: phay bán tinh

Dao phay mặt đầu răng mảnh hợp kim cứng D = 200mm ; Z = 12 ; t = 3 mm; Sz = 0,18 mm/răng ; Sv = Sz Z = 2,16 mm/vòng; Vb = 180 m/phút; nt =

.

1000

= 286,6 vòng/phút

Smáy = 600 mm/ph ; nmáy = 300 vòng/phút

3) Nguyên công 3: phay

Máy phay 6H12, N = 7KW

= 326 vòng/phút Smáy = 190 mm/ph ; nmáy =

300 vòng/phút

4) Nguyên công 4: phay mặt bên.

Máy phay 6H12, N = 7KW

± 0,1

Dao phay mặt đầu răng mảnh hợp kim cứng D = 100mm ; Z = 8; t = 0,5 mm; Sz = 0,18 mm/răng ; Sv = Sz Z = 1,44 mm/vòng; Vb = 158 m/phút; nt =

.

1000

= 286,6vòng/phút Smáy = 960 mm/ph ; nmáy = 300 vòng/phút

6) Nguyên công 6: khoan 6 lỗ và doa 2 lỗ để định vị gia công.

Máy khoan đứng 2A135

Bước 1 :khoan 6 lỗ bulông.

Mũi khoan ruột gà thép gió: D = 9,8 mm; t = 4,9mm; S0 = 0,47 mm/vòng; Vb = 28 m/phutù, n = 910 vòng/ phút ; Smáy = 0,43 mm/vòng; nmáy = 750 vòng/phút

Bước 2: doa 2 lỗ làm chuẩn tinh thống nhất

Dao phay mặt đầu thép gió D = 50 mm ; Z = 12; t = 3 mm; Sz = 0,15 mm/răng ; Sv =

= 974 vòng/phút Smáy = 1500 mm/ph ;

nmáy = 950 vòng/phút

8) Nguyên công 8: khoan, taro Þ10.

Máy khoan đứng 2A135

±0,1

Bước 1 :khoan

Mũi khoan ruột gà thép gió: D = 8 mm; t = 4mm; S0 = 0,4 mm/vòng; Vb = 35,5 m/phút,

n = 1023 vòng/ phút ; Smáy = 0,43 mm/vòng; nmáy = 1100 vòng/phút

Bước 2: taro ren ( tài liệu 2 trang171 tập 2)

M10 ; Vb = 10 m/phút; p = 1,25;Vt = Vb.Kvl = 10.1,1 = 11 m/phút; nt = 350 vòng/ phút;

Smáy = 1,22 mm/vòng; nmáy = 400 vòng/phút

9) Nguyên công 9: phay mặt đầu Þ35.

Máy phay 6H12, N = 7KW

Dao phay mặt đầu răng mảnh hợp kim cứng D = 100mm ; Z = 10; t = 2 mm; Sz = 0,19 mm/răng ; Sv = Sz Z = 1,9 mm/vòng; Vb = 180 m/phút; nt =

.

1000

= 573 vòng/phút Smáy

= 358vòng/phút Smáy

= 960 mm/ph ; nmáy = 375 vòng/phút

13) Nguyên công 13 : khoan và taro ren 3 lỗ M6.

Máy khoan 2A55 , N = 4,5KW

Bước 1 :khoan

Mũi khoan ruột gà thép gió có phủ nitrat titan, D = 5 mm; t = 2,5 mm; S0 = 0,24 mm/vòng; Vb = 28 m/phút, n = 1783 vòng/ phút ; Smáy = 0,28 mm/vòng; nmáy = 1700 vòng/phút.Bước 2: taro ren

M6 ; Vb = 8m/phút; p = 1;Vt = Vb.Kvl = 8.1,1 = 8,8 m/phút; nt = 477 vòng/ phút; Smáy =

0,79 mm/vòng; nmáy = 475 vòng/phút

14) Nguyên công 14: khoan và taro ren 7 lỗ M6

Máy khoan 2A55 , N = 4,5KW

Bước 1 :khoan

Mũi khoan ruột gà thép gió có phủ nitrat titan, D = 5 mm; t = 2,5 mm; S0 = 0,24 mm/vòng; Vb = 28 m/phutù, n = 1783 vòng/ phút ; Smáy = 0,28 mm/vòng; nmáy = 1700 vòng/phút.Bước 2: taro ren

Bước 1 :khoét

Dùng mũi khoét thép gió , D = 33 mm; t = 1 mm; S = 0,9 mm/vòng; Vb = 23 m/phút, n

= 222 vòng/ phút ; Smáy = 200 mm/phút; nmáy = 228 vòng/phút

Bước 2: doa

Dùng mũi doa có gắn các lưỡi bằng thép gió, D =35 mm; t = 1 mm; S = 2,6 mm/vòng;

Vb = 6,5 m/phutù, n = 59,1 vòng/ phút ; Smáy = 178 mm/phút; nmáy = 67,5 vòng/phút

Bước 3: Vát mét 450x 2

16) Nguyên công 16: khoét doa Þ52.

Máy doa 2615, N = 5KW

Bước 1 :khoét

Dùng mũi khoét thép gió , D =50 mm; t = 1 mm; S = 1,2 mm/vòng; Vb = 20,5 m/phutù,

n = 130 vòng/ phút ; Smáy = 100 mm/phút; nmáy = 150vòng/phút

Bước 2: doa

Dùng mũi doa có gắn các lưỡi bằng thép gió, D = 52 mm; t = 1 mm; S = 3,8

mm/vòng; Vb = 4,6 m/phú, n = 28 vòng/ phút ; Smáy = 114mm/phút; nmáy = 30 vòng/phút.Bước 3: Vát mét 450x 2

17) Nguyên công 17: khoét, doa lỗ Þ52.

Máy doa 2615, N = 5KW

Bước 1 :khoét

Dùng mũi khoét thép gió , D = 118 mm; t = 1 mm; S = 2 mm/vòng; Vb = 18,2 m/phút,

n = 45 vòng/ phút ; Smáy = 90 mm/phút; nmáy = 45 vòng/phút

Bước 2: doa

Dùng mũi doa có gắn các lưỡi bằng thép gió, D = 120 mm; t = 1 mm; S = 4 mm/vòng;

Vb = 4,6 m/phú, n = 12,2 vòng/ phút ; Smáy = 80 mm/phút; nmáy = 20 vòng/phút

Bước 3: Vát mét 450x 2

PHẦN VI TÍNH LƯỢNG DƯ, TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO

NGUYÊN CÔNG KHOÉT, DOA Þ52

1) TÍNH LƯỢNG DƯ.

T + RZ = 350 + 250 = 600 m ( bảng 10, tài liệu 1)

Sau bước thứ nhất đối với gang có thể loại trừ T và chỉ còn Rz có gía trị 50 m và

013 , 0 014 , 0 016 , 0

Lượng dư nhỏ nhất.

2Zmin = 2( Rz + T) ( vì trang 21 , tài liệu 3)

Lượng dư nhỏ nhất khi khoét thô.

kích thước của phôi: : dmax = 50,75 mm.

dmin = 51,95 – 1,2 = 49,55 mm

Khi doa tinh:

2Zmin = 52,03 – 51,95 = 0,08 mm = 80 m 2Zmax = 52 – 51,85 = 0,15 mm = 150 m

Khi khoét thô:

2Zmin = 51,95 – 50,75= 1,2 mm = 1200 m 2Zmax = 51,85 – 50,35 = 1,5 mm = 1500 m

Kiểm tra tính toán:

Sau khi doa tinh:

Zbmin (

m

Kíchthướctínhtoán(mm)

Dungsai



( m

)

Kích thướcgiới hạn ( mm)

Trị số giớihạn lượng

2) TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT.

Máy doa ngang 2615 , N = 5 KW

A) bước khoét thô:

t = 0,5 ( 51,85 – 50,35 ) = 0,75 mm

lượng chạy dao : S = 1,3 mm/vòng ( bảng 5-26 tập 2 tài liệu 2 )

Vận tốc cắt.

Vt = m V x q y K v

S t T

D C

Cv = 18,8 ; q = 0,2 ; x = 0,1 ; y = 0,4 ; m = 0,125 ; T = 80 phút ; Kv = 917/HB1,3 =917/2001,3

Vậy máy doa ngang 2616 đủ công suất để khoét thô đường kính 51,85 mm.

bước doa tinh:

t = 0,5 ( 52 - 51,85 ) = 0,075 mm

lượng chạy dao : S = 4,3 mm/vòng ( bảng 5-26 tập 2 tài liệu 2 )

Vận tốc cắt

Vt = m V x q y K v

S t T

D C

Cv = 15,6 ; q = 0,2 ; x = 0,1 ; y = 0,5 ; m = 0,3 ; T = 180 phút ; Kv = 917/HB1,3 =917/2001,3

 Vt = 0 , 3 0 , 1 0 , 5 1 , 3

2 , 0

200 3 , 4 075 , 0 180

917 52 6 , 15

.t S D Z

z

x p

Cp = 92 ; x = 1 ; y = 0,75 ; Z = 8 ; Sz = 4,3/8 = 0,5375

Mx =

100 2

8 52 5375 , 0 075 , 0

PHẦN VII TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.

1) Thiết kế nguyên lý:

Sơ đồ kẹp chặt và định vị:

2) Thiết kế kết cấu:

- Ta dùng cơ cấu định vị là một mặt phẳng định vị được 3 bậc tự do, một chốttrụ ngắn 2 bậc tự do và một chốt trám khống chế một bậc tự do

- Ta dùng cơ cấu kẹp chặt bằng bulông Vì cơ cấu này vừa có lực kẹp lớn đểđảm bảo độ cứng vững trong lúc gia công và rẻ tiền

- Nguyên lý làm việc: ta đặt chi tiết vào cơ cấu định vị bằng mặt phẳng 4 , chốttrụ 2 và chốt trám 1, sau đó ta dùng cale 19 để siết chặt bulông định vị của kẹpchặt 3

3) tính toán và kiểm nghiệm đồ gá:

Tính sai số chuẩn:

Mà thường c  c = .H

2

1 : 3

 L c

Vậy sai số gá đặt thoả điều kiện cho phép

4) Tính lực kẹp cần thiết :

- Với sơ đồ công nghệ hình trên, dưới ta dụng của lực khoét Pk , chi tiết sẽ bị lậtxung quanh điểm O

Wct 21

l

= K.Pk l2

 Wct =

1 2 2

l

l P

l = 150 mm ; P = 10N ; l = 110 mm; K = 1,6

 Wct =

150

110 10 6 , 1 2

= 23,5 KG

5) Tính lực kẹp do cơ cấu kẹp chặt tạo ra:

Dùng cơ cấu kẹp ren bằng bulông

r

L Q

Đối với đầu kẹp chỏm cầu R’ = 0

 W = r tg QL

tb .

Chọn M12, Q = 3,5 KG ; l = 140 ; W = 530 KG

Vậy lực kẹp tạo ra lớn hơn lực kẹp cần thiết doa vậyc cơ cấu kẹp thỏa điều kiện kẹpchặt

KẾT LUẬN

“QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG HỘP GIẢM TỐC BÁNH VÍT TRỤC VÍT” , đã được thiết kế gồm 17 nguyên công cùng với trình tự các bước công nghệ ở từng nguyên công.

Qui Trình Công Nghệ này có nhược điểm là không tận dụng các trang thiết bị hiện đại có dây chuyền tự động hóa Tuy vậy bù lại, Qui Trình Công Nghệ được thiết lập đơn giản, dễ dàng sử dụng, không cần thợ bậc cao, đảm bảo được chỉ tiêu về kinh tế

Do toàn bộ công việc thiết kế đồ án được thiết kế trong thời gian khá ngắn, lại thiếu kinh nghiệm nên đồ án này hẳn còn nhiều sai sót Rất mong thầy cô cho chúng

em ý kiến bổ sung để nâng cao kiến thức và để Qui Trình Công Nghệ được hoàn thiện hơn.

Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của cô NGUYỄN NGỌC ĐÀO Chúng em vô cùng biết ơn sự giúp đỡ của cô để chúng em có thể hoàn thành tập đồ án này

Ngày hoàn thành Ngày 11 tháng 05 năm 2007

-O0o

o0O -TÀI LIỆU THAM KHẢO.

[4] HỒ VIẾT BÌNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO

GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.Trường ĐHSPKT 2005

[5] TRẦN VĂN ĐỊCH

ATLAS ĐỒ GÁ Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu - 01

Phần I Nghiên cứu chi tiết gia công - 03

1 Chức năng làm việc - 03

2 Yêu cầu kĩ thuật - 03

3 Tính công nghệ của kết cấu hộp giảm tốc bánh vít trục vít - 03

Phần II Xác định dạng sản xuất - 04

1 Mục đích - 04

2 Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong năm - 04

3 khối lượng chi tiết - 04

Phần III Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi, Tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công - 06

1 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi - 06

2 Tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công - 06

Phần IV Lập bảng qui trình công nghệ - 07

1 Chọn phương án công nghệ - - 07

2 Qui trình công nghệ - 08

Phần V Thiết kế nguyên công - 14

Phần VI Tính lượng dư, tính toán chế độ cắt cho nguyên công doa Þ 52 - 24

1 Tính lượng dư - 24

2 Tính toán chế độ cắt - 25

Phần VII Tính toán và thiết kế đồ gá - 27

1 Thiết kế nguyên lý - 27

2 Thiết kế kết cấu - 27