Đồ án công nghệ chế tạo máy đại học công nghiệp hà nội

Phương pháp này chỉ thích hợp với sản xuất với sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ còn với phương pháp đúc, có thể đúc được rất nhiều các loại phôi như chi tiết dạng hộp, các loại càng [r]

LỜI NĨI ĐẦU

Có thể nói với hầu hết kinh tế nước giới cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng nhất, đặc biệt cơng nghiệp nặng nói chung ngành gia cơng sản phẩm nói riêng, đầu tư phát triển ngày mạnh

Hiện nay, công nghiệp trở thành ngành quan trọng bậc hệ thống ngành kinh tế đất nước Trong ngành gia cơng khí đóng vai trị quan trọng Nó khơng thúc đẩy nghành kinh tế khác phát triển mà cịn đóng góp phần khơng nhỏ vào tổng thu nhập kinh tế đất nước, ngành cơng nghiệp gia cơng khí ln tín trọng đầu tư phát triển năm vừa qua công CNH-HĐH đất nước diễn mạnh mẽ ngành cơng nghiệp nước ta phát triển tốc độ nhanh Vấn đề đặt phải sáng chế, sửa chữa phục hồi lại độ xác cho máy, để đưa máy trở lại làm việc đảm bảo tiến độ mà không tốn nhiều kinh phí Với xu HĐH đội ngũ ngày phải có trình độ kỹ thuật, tay nghề cao, am hiểu máy móc thiết bị đào tạo thực hiên cơng việc sửa chữa –bảo trì thiết bị cách tốt nhất, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, an tồn mà với thời gian

Qua thời gian làm đồ án môn học với đề tài em giao “Thiết kế qui trình cơng nghệ gia công bánh trụ thẳng” Với hướng dẫn tận tình thầyNGUYỄN TRỌNG MAIvà giúp đỡ thầy trong khoa khí Tuy nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô, bạn để đồ án em hoàn thiên

Qua em xin chân thành cảm ơn thầy cô giúp đỡ em suốt thời gian học tập làm đồ án Đặc biệt thầyNGUYỄN TRỌNG MAI., em mong muốn nhận dậy tạo điều kiện giúp đỡ thầy cô để em tiến Sự quan tâm dậy giúp đỡ thầy giúp em có kết tốt học tập, có việc làm tốt phù hợp giúp em tự tin tiếp xúc với công việc sau trường

Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày … tháng…năm 2016

Chương

CHỨC NĂNG ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT I> Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết:

Chi tiết thuộc dạng thuộc dạng chi tiết điển hình dạng bánh Do bề mặt bánh dùng để lắp ghép địi hỏi độ xác qua cơng cao khoảng cấp xác từ  10

- Dung sai chiều dài đạttừ 0,04 0,1mm

- Độ khơng vng góc tâm lỗ so với với đường tâm lỗ  0,05/100mm chiều dài

- Độ nhám mặt Ra = 2.5 1.25 μm ( 10) - Do bánh thường xuyên chịu lực xoắn nên phải nhiệt luyện đạt độ cứng từ 4548HRC

II> Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết

- Do bánh chế tạo theo tiêu chuẩn nên lấy modun theo tiêu chuẩn m= ;2 ;2.25 ;3 ;3.5 ;4;…

- ởbánh cho ta gai công dao tiện thông thường (vật liệu cắt gọt thép C45) kết cấu chi tiết phần răngnên gia công độ cứng vững chi tiết ảnh hưởng nhiều

- Khi gia công xong nhiệt luyện đảm bảo độ cứng làm việc, III> Xác định dạng sản xuất

Dựa vào công thức

N =N1 .m (1+

α+β

Trong đó: N1: Số sản phẩn sản xuất 1năm

m: Số chi tiết sản phẩm

: Số chi tiết chế tạo thêm = 6% : Tỉ lệ phế phẩm không tránh khỏi = 4% Thay vào công thức trên:

N =50001 (1+ 4+6

100 )=5500(Chi tiết)

Trọng lượng chi tiết: Q = 1.62 (Kg)

Theo phần mềm catia (modun mass) tính tốn

Dạng sản xuất Q1:trọng lượng chi tiết (Kg)

Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc)

>200 (Kg ) ÷ 200 (Kg) < Kg

đơn <5 <10 <100

Hàng loạt nhỏ 55 ÷100 10 ÷ 200 100 ÷ 500

Hàng loạt vừa 100 ÷300 200÷ 500 500 ÷ 5000

Hàng loạt lớn 300÷1000 500 ÷ 1000 5000 ÷ 50000 Hàng khối > 1000 >5000 >50.0000

Dựa vào bảng xác định dạng sản xuất chi tiết có trọng lượng 1.62< 4(kg) sản lượng hàng năm chi tiết là5500(chiếc) dạng sản xuất hàng loạt lớn

IV> Chọn phương pháp chế tạo phôi

Đối với phương pháp chế tạo phương pháp rèn tự có ưu điểm giá thành hạ phương pháp đơn giản sản xuất hàng loạt áp dụng phương pháp lâu không suất Phương pháp thích hợp với sản xuất với sản xuất đơn hàng loạt nhỏ với phương pháp đúc, đúc nhiều loại phôi chi tiết dạng hộp, loại phức tạp, loại trục chữ thập

Đúc thực khuôn cát, khuôn làm hai loại, khuôn có vỏ mỏng phương pháp đúc li tâm, đúc áp lực đúc theo mẫu chảy Phương pháp đúc thích hợp sản xuất hàng khối ưu điểm phương pháp nhanh suất

Nhưng phôi để tạo bánh di trượt ta khối trụ hình trịn, dài có bậc nên ta chế tạo phương pháp dập nóng Vì phương pháp đúc khơng suất dập nóng

Cịn chọn phơi thép ống lượng dư cắt gọt lớn nhung hạ giá thành

PHẦN II : TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ GIA CƠNG CHO CÁC BỀ MẶT

CỊN LẠI

1, Tính lượng dư gia cơng gia cơng trụ ngồi 160 Quy trình cơng nghệ gồm bước : Tiện thô va tiện tinh Lượng dư gia công xác định theo công thức:

2Zmin=2(Rzi−1+Ti−1+√ρi2−1+εi2)

Theo bảng 4.6 - HDTKĐAMHCNCTM1: Tiện thô : R z1 = 50m , T i1 = 50m

Tiện tinh : R z2 = 20m , T i2 = 25m

+ Sai lệch không gian tổng cộng xác định theo công thức :

ρ phôi = pc2pcm2 ( m )

+ Giá trị cong vênh pc lỗ xác định theo phương hướng kính

hướng trục:

ρ c= (kd)2 ( kl)2

Tra theo bảng 4.8- HDTKĐAMHCNCTM ta có : k=0.7

l chiều dài đoạn trục : l = 30 mm dlà đường kính lỗ : d = 160 mm

 ρ c = √(0.7.160)

2

+(0.7.30)2 = 126.6 μm

Giá trí sai lệch ρcm đượctra theo bảng 4.10

ρcm = 0.7mm

Như vậy, sai lệch không gian tổng cộng :

 ρ phôi = √(120.53)

2

+(700)2= 710.3m

Sai số gá đặt gia côngt xác định sau: εgd = √εc

2

+εk2

c

 = chuẩn định vị trùng với gốc kích thước.

εk =140

m (vì đường kính chi tiết =160 mm) : Sai số kẹp chặt tra

bảng 4.14- HDTKDAMHCNCTM:

 εgd =140m

Lượng dư gia công nhỏ nhất: 2Zmin=2(Rz+Ti+√ρphôi2.+εgd2)

2Zmin=2(50+50+√710 32+1402) = 1647.9 m

+ Bước tiện thô :

 1= 0,05 710,3= 35.5m

Sai số gá đặt lại nguyên công tiện thô là: εgd1 = 0,05. εgd = 0,05.140 = 7

m

Lượng dư gia công nhỏ : 2Zmin=2(Ra1+Ti1+√ρ12.+εgd12) 2Zmin=2(20+25+√35 52+72) = 162.4 m Tra bảng ta có :

Dung sai tiện thô σ =50m

Dung sai tiện tinh σ =20m

Dung sai phơi σ = 800 m

Kích thước trục :

Tiện thô : d2 = 160,02 + 0.1624 = 160,1824mm

Tiện tinh : d = 160,1824+ 1,6479 = 161,8303 mm

Phôi : d0 = 161,8303+1,6479 = 163,4782mm

Kích thước giới hạn :

Sau thơ: dmax= 160,02 mm ; dmin= 160,02 + 0,02 = 160.04mm

Sau tinh : dmax = 161,8303mm; dmin= 161,8303 + 0,05 = 161,8803 mm

Kích thước phơi : dmax= 163,4782mm; dmin= 163,4782+0.8 =

164,2782 mm

Lượng dư tổng cộng :

2Zmin = 160+1650= 1810m

2Zmax = 190+2000 = 2190m

Bảng tính lượng dư gia cơng :

Bước zR

 m T i m ρphôi m εgd m d mm δ

m d

min mm d max mm 2Zmin mm 2Z max mm

Phôi 250 350 710.3 163,49 800 164,2

9

163,4

Tiện thô 50 50 35.5 140 161,83 50 161,8

8

161,8

3 1650 2190

Tiện tinh 20 25 161,18 20 161,14 160,02 160 190

2, Tra lượng dư cho bề mặt lại. Tra bảng 3.96-STCNCTM [1] ta có :

Ø152 Ø160

Ø142

Ø120 14 35±0.5

16

6±

1

30

±0

.5

Chương III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT

Đối với chi tiết dạng bánh địi hỏi độ xác độ đồng tâm cao Để đảm bảo yêu cầu ta phải chọn chuẩn tinh thông nhất, đồng thời để đảm bảo độ đồng tâm chi tiết ta phải chọn phương pháp gá mâm cặp chấu tự định tâm tiện tinh từ phôi thô Xong lấy bề mặt vừa tiện làm chuẩn tinh để tiện bề mặt khác chi tiết

Vậy ta chia làm nguyên công sau: Nguyên công 1: Dập phôi

Nguyên công 2: Tiện mặt đầu khoét doa lỗ 35, vát mép 2x45 ° Nguyên công 3: Tiện mặt đầu cịn lại, trụ ngồi 160, vát mép 2x45 °

Nguyên công 4: Xọc rãnh then Nguyên công 5: Khoan lỗ ∅10

Nguyên công 6: Phay lăn Nguyên công 7: Nhiệt luyện

Chi tiết nung nóng đến nhiệt độ khoảng 900C, sau cho vào khn dập dập máy búa

Loại máy M210, có đặc tính kỹ thuật:

- Động va chạm 1600 kGm

- Khối lượng danh nghĩa phần rơi: 630 kg - Tốc độ va chạm đầu búa : 80 lần/phút - Hành trình lớn đầu búa : 1000mm - Khoảng cách hai trục : 400mm

- Khoảng cách từ đe tới : 840mm - áp suất :  at

- Khối lượng máy khơng có đế đe : 7360 kg - Khối lượng đế đe : 12600 kg

- Kích thước phủ bì máy :

+ Dài : 2000mm + Rộng : 1280mm + Cao : 4380mm

NGUYÊN CÔNG II: Tiện mặt đầu, vát mép, khoét, doa35

1 Định vị: Dùng mâm cặp chấu hạn chế bậc tự vào mặt trụ(căp ngắn), chấu cặp tì vào mặt đầu hạn chế bậc tự

3.3.6.2 Kẹp chặt mâm cặp chấu 3.3.6.3 Máy tiện 1A62

a)Bíc : Tiện mặt đầu

-Chọn dao : Dao tiện đầu cong hoc dao vai Vật liệu : Phần cắt : T15K6

Phần thân dao : Thép 45

KÝch thíc th©n dao : B x H = 16 x25 ; L = 175 Thông số hình học phần cắt : = ; = 450 ; 

1 = 450 ;  = 00

*Ti bỊn cđa dao : T = 60 (phót) ( Sử dụng dao) -Chọn chiều sâu cắt : t = (mm)

-Lợng chạy dao : Tra bảng 5.1 [ 8] ; Sb = 0,3 ( mm/vòng)

StÝnh = Sb.K

K: HƯ sè ®iỊu chØnh tuỳ theo điều kiện gia công Tra bảng 5.13 [8] : K = 0,8

 St = 0,3.0,8 = 0,24 (mm/vòng)

Theo lý lịch máy chọn : Sm = 0,23 (mm/vßng)

-Tốc độ cắt : Tra bảng 5.29 [9]

 Vb = 130 m/ph

VtÝnh = Vb.k1.k2.k3

Theo b¶ng 5.32[8] : k1 = 0,9

Theo b¶ng 5.37[8] : k2 = 1,55 ; TiƯn ngoµi k3 =

VtÝnh = 130.0,9.1,55.1 = 181,3 (m/ph)

Sè vßng quay tÝnh :

ntÝnh = 1000.VtÝnh/.D = 1000.181,3/.160 = 632 (v/ph)

Theo lý lÞch m¸y : nm = 600 (v/p)

-VËn tèc thùc : Vthùc = .D.nm / 1000 = .160.600/1000 350 (m/ph)

-Thêi gian m¸y : T = L/S.n L = Lc/t + yc + yvr

+ yc : chiÒu dài vào cắt (mm) : yc = ( bảng 5.24) [9]

+ yvr : chiỊu dµi vµo cđa dao (mm) yvr = (b¶ng 5.25) [9]

 L = 12 + + = 16 (mm)

b)Khoét lỗ 34.5 - t =2mm

- Tính S theo cơng thức độ bền dao S = Cs D0,6

Theo sách CĐCGCCK B¶ng 1- Cs= 0,075

⇒ S = 0,075 130,6 = 0,35 mm/vòng

Theo máy ta chọn S = 0,32 mm/vßng - VËn tèc khoÐt

V =

Cv.Dzv Tm.txv.SyvKv

Theo sách CĐCGCCK

B¶ng 3-3 Cv = 18,8; xv = 0,1 ; yv = 0,4 ; zv = 0,2; m = 0.125

B¶ng 26 - T = 40 B¶ng 5-3 Kmv =

B¶ng 6-3 Klv =

B¶ng 7-1 Knv =

B¶ng 8-1 Kuv =

⇒ Kv = 1 ⇒ V =

18,8.130,2

400,125.1,3750,1.0,320,41 = 30,3 m/ph

Sè vßng quay mét

n =

1000.V

πD =

1000.30,3

3,14.34,5 = 336 v/ph

Theo thuyÕt minh m¸y ta chän nm = 325v/ph

- M« men khoÐt

M =

Cp.tzp.Syp.Kp.D.Z 2.1000

Theo sách CĐCGCCK

B¶ng 11-1 Cpz = 114; xpz = 0,9 ; ypz = 0,75

B¶ng 12-1 Kmp =

⇒ Kp = 0,98 ⇒ M =

114.1,3750,9.0,320,75.0,98.13.4

2.1000 = 1,65 KGm

- Công suất cắt gọt

N =

M.n 975 =

1,65.750

975 = 1,27 KW < [N] = KW

⇒ Máy làm việc an toàn

- Thời gian gia c«ng

Tm=

L+L1

S.n

L = 15 mm L1 = 0,5 ¿

Chän L1 = 1mm

⇒ Tm=

15+1

0,32.750 = 0,63 ph

c)Doa lỗ 35 - t = 0,5 mm

- Tính S theo cơng thức độ bền dao S = Cs D0,7

Theo sách CĐCGCCK Bảng 1- Cs= 0,1

S = 0,1 23 0,7 = 0,9 mm/vßng

Theo máy ta chọn S = 0,9 mm/vòng - Vận tốc doa

V =

Cv.Dzv Tm.txv.SyvKv

Theo sách CĐCGCCK

Bảng 3-3 Cv = 15,6; xv = 0,1 ; yv = 0,5 ; zv = 0,2; m = 0.3

B¶ng 52 - T = 120 B¶ng 5-3 Kmv =

B¶ng 6-3 Klv =

B¶ng 7-1 Knv =

B¶ng 8-1 Kuv =

⇒ V =

15,6.230,2

1200,3.0,20,1.0,90,51 = 8,75 m/ph

Sè vßng quay mét

n =

1000.V

πD =

1000.8,75

3,14.35 =485 v/ph

Theo thuyÕt minh m¸y ta chän nm = 475 v/ph

- M« men doa nhá nªn cã thĨ bá qua - Thêi gian gia c«ng

Tm=

L+L1+L2

S.n

L = 15 mm

L1 =

D−d

2 cotgϕ+(0,5÷2)

L1 = 0,2.5,67 + ( 0,5 ¿ )

L1 =3 mm

L2 = ( 0,5 ¿ )K

Chän K = 20

L2 = ( 0,2 ¿ 0,5 )20 = ¿ 10

Chän L2= mm

⇒ Tm=

15+3+8

0,9 125 = 0,23 ph

d)Bíc4 : vát mép - t = 1mm

- TÝnh S theo søc bỊn mịi khoan

S = 7,34

D0,81

HB0 , 75 = 7,34

250,81

1900,75 = 0,95 mm/vòng

Theo bảng 8-3 ( CĐCGCCK ) S = 0,52 0,64 mm/vòng

Ta chän S = 0,57 mm/vßng - TÝnh vËn tèc c¾t

V =

Cv.Dzv Tm.txv.Syv.Kv

Theo sách CĐCGCCK

Bảng - T = 35 B¶ng 5-3 Kmv =

B¶ng 6-3 Klv =

B¶ng 7-1 Knv =

B¶ng 8-1 Kuv =

⇒ Kv = 1 ⇒ V =

17,1.10,350,2

350,125.5,1250.0,570,41 = 21,9 m/ph

Sè vßng quay mét

n =

1000.V

πD =

1000.21,9

3,14.10,35 = 680 v/ph

Theo thuyÕt minh m¸y ta chän nm = 750 v/ph

- Lực cắt mô men xoắn khoan Po = Cp.Dzp.Syp.Kmp

Theo sách CĐCGCCK

Bảng 7-3 Cp = 42,7 ; zp = ; yp = 0,8

B¶ng 12-1 Kmp =

⇒ Po = 42,7.10,251.0,570,8.1 = 279 KG

Mơmen đợc tính theo cụng thc M = CM.DzM.SyM.KM

Theo sách CĐCGCCK

B¶ng 7-3 CM = 0,021 ; zM = ; yM = 0,8

⇒ M = 0,021.10,252.0,570,8.1 = 1,4 KGm

- Công suất cắt gọt

N =

M.n 975 =

1,4.750

975 = 1,08 KW < [N] = KW

Máy làm việc an toàn

- Thời gian gia c«ng

Tm=

L+L1+L2

S.n

L = 30 mm

L1 =

D

2 cotgϕ+(0,5÷2)

L1 = 5,125.5,67 + ( 0,5 ¿ )

L2 = ¿

Chän L2 = mm

⇒ Tm=

30+31+2

0,57.750 = 0,15 ph

S1

S3

32,5±0.1

2,

5

1,25

Ø

16

6±

NGUN CƠNG III: Tiện mặt đầu cịn lại, tiện tru ngồi 160, vát mép

I Mục đích:

- Do bề mặt phôi sần sùi ta chọn bề mặt chuẩn thô gây sai số cho chi tiết gia cơng sau

- Phơi vừa tiện có độ khơng lớn 0,05 (mm) 100(mm) chiều dài

- Đảm bảo độ đồng tâm bề mặt vừa tiện tâm lỗ II Định vị:

Phôi gá truc gá hạn chế bậc tự mặt đầu hạn chế bậc, trục gá đóng vai trò làm chốt trụ dài hạn chế bậc tự tịnh tiến theo phương ox, tịnh tiến theo oy, xoay quanh oy tịnh tiến theo oz, xoay quanh oz

III Cơ cấu kẹp:

Ren vít tác dụng vào đai ốc đệm truyền lực làm bạc sẻ rãnh nở tì vào mặt trụ

Sử dọng nòng ụ động chống tâm vào trục gá chống lẹch tâm IV Chọn máy dao:

- Chọn máy tiện 1K62 gia cơng có cơng suất N = 70 (KW) - Dao gia công dao vai có gắn mảnh hợp kim cứng Bước 1: Tiện mặt đầu

Dao máy không thay đổi => t=1,5 I Bước tiến theo sức bền dao:

Tao cso: S1 =

YPz√ BH2.[δ]u

Dựa vào sức bền làm dao vật liệu gia công chọn VSb = 190 (m/p)

Theo số liệu ban đầu: BXH = 20 x 30 [ δ ] u = 20 KG/mm2

L = 1,5 H = 1,5 30 = 45

Theo bảng (11 - 1): CPz = 300 XPz = 1,0

YPz = 0,75 nz = ,15

(12 - 1): Kmp =

(15 - 1): KPz = 0,89, K γ Pz = 1,0, K Pz = 1,0

=> KPz = 0,89

Thay vào công thức: S1=

0,75√20.302.20

6.300.11.190−0,15.0,89 45=24,37

(mm/vịng)

Tính theo sức bền cấu chạy dao:

S2 =

YPx√ pm

1,45.CPx.tXPx.vnx.KPx

Theo máy Pm = 350KG

(11 - 1): CPx = 339, YPx = 0,5, XPx = 1, nx = - 0,1

(12 - 1): Kmp =

(15 - 1): KPx = 1,17, K γ Px = 1,K Px = => KPx = 1,17

S2 =

0,5√350

1,45.339.11.190−0,4.1,17

= 24,63 (mm/vịng) Theo độ xác chi tiết gia công

S3 =

0,75√ REJ.[f]

K = 48, E = 2,1 104, J = 0,05 D4, [f] = 0,01

S3 =

0,75√48.2,1.10

4.0,05.784.0,01

1,1.2453.300.501.190−0,15.0,89

=0,109(mm/vịng)

Do có lớp bề mặt ngồi cứng => S giảm 20% => S =

0,109.20

100 =0,08218 (mm/vong)

Đối chiếu TMT chọn Sm = 0,082 (mm/vòng)

Vận tốc cắt: v =

Cv

Tm.txv.Syv.Kv(m/p)

Bảng (1 - 1): Cv = 95, Xv = 0, Yv = 0,2, m = (2 - 1): Kmv =

(7 - 1): Knv = 0,9 (8 -1): Kuv =1

(9 -1): Kv = 0,7, k1v = 1,0, kqv =

(10 - 1): kov = 1,0 => kv = 0,63 Thay vào công thức:

v =

95 0,63

500.10 0,0820,2=19,7(m/p ')

Số vòng quay trong1 phút: n =

1000.v

π.D =

1000 19,7

3,14.160 =695(v/p')

Theo TMT máy chọn n = 600 (v/p’) Vận tốc thực cắt:

v =

π.D.n 1000 =

3,14.160 600

1000 =350(m/p')

Lực tuyến tuyến: Pz = CPz TXPz SYPz Vnz KPz

= 300.11 0,0820,75 233-0,15 = 20,29 (KG)

Lực hướng tính: Py = CPy tXPy SYPy Vnv KPy

(12 - 1): Kmp =

(15 - 1): KPpy = 0,5, K γ Py = 1, KPy = 1 => KPy = 0,5

(11 - 1): CPy = 243, XPy = 0,9, YPy = 0,6, Ny = - 0,3

=> Py = 243 10,9 0,0820,6 233-0,3 0,5 = 5,28 (KG)

Lực dọc trục: Px = CPx tXPx SYPx Vnx KPx

= 339 11 0,0820,5 233-0,4 1,17 = 12,8 (KG)

III Công suất tiêu thụ cắt: N =

Pz.v 60.102=

20,29 28

60.102 =0,1KW)

=> N < [N] = 5,85 (KW) => máy làm việc an toàn IV Thời gian chạy máy:

Tm = L

n.S.i (phút) L = l y D

y: khoảng cách tới = (mm) s: khoảng cách = (mm) => L: 25 + + = 27 (mm) => Tm =

27

600.0,082.1=0.55 (phút)

Bước 2: Tiện tru ngoài

Tao cso: S1 =

YPz√ BH2.[δ]u

6.CPz.tXPz.vnz.KPz.l

(mm/vòng)

Dựa vào sức bền làm dao vật liệu gia công chọn VSb = 190 (m/p)

Theo số liệu ban đầu: BXH = 20 x 30 [ δ ] u = 20 KG/mm2

L = 1,5 H = 1,5 30 = 45

Theo bảng (11 - 1): CPz = 300 XPz = 1,0

YPz = 0,75 nz = ,15

(12 - 1): Kmp =

(15 - 1): KPz = 0,89, K γ Pz = 1,0, K Pz = 1,0

=> KPz = 0,89

Thay vào công thức: S1=

0,75√20.30

2.20

6.300.11.190−0,15.0,89 45=24,37

(mm/vịng)

Tính theo sức bền cấu chạy dao:

S2 =

YPx√ pm

1,45.CPx.tXPx.vnx.KPx

Theo máy Pm = 350KG

(11 - 1): CPx = 339, YPx = 0,5, XPx = 1, nx = - 0,1

(12 - 1): Kmp =

(15 - 1): KPx = 1,17, K γ Px = 1,K Px = => KPx = 1,17 S2 =

0,5√350

1,45.339.11.190−0,4.1,17

S3 =

0,75√ REJ.[f]

1,1.L3.CPz.TXPz.vnz.KPz

K = 48, E = 2,1 104, J = 0,05 D4, [f] = 0,01

S3 =

0,75√48.2,1.10

4.0,05.784.0,01

1,1.2453.300.501.190−0,15.0,89

=0,109(mm/vịng)

Do có lớp bề mặt cứng => S giảm 20% => S =

0,109.20

100 =0,08218 (mm/vong)

Đối chiếu TMT chọn Sm = 0,082 (mm/vòng)

Vận tốc cắt: v =

Cv

Tm.txv.Syv.Kv(m/p)

Bảng (1 - 1): Cv = 95, Xv = 0, Yv = 0,2, m = (2 - 1): Kmv =

(7 - 1): Knv = 0,9 (8 -1): Kuv =1

(9 -1): Kv = 0,7, k1v = 1,0, kqv =

(10 - 1): kov = 1,0 => kv = 0,63 Thay vào công thức:

v =

95 0,63

500.10 0,0820,2=19,7(m/p ')

Số vòng quay trong1 phút: n =

1000.v

π.D =

1000 19,7

3,14.160 =695(v/p')

v =

π.D.n 1000 =

3,14.160 600

1000 =350(m/p')

II Tính lực cắt:

Lực tuyến tuyến: Pz = CPz TXPz SYPz Vnz KPz

= 300.11 0,0820,75 233-0,15 = 20,29 (KG)

Lực hướng tính: Py = CPy tXPy SYPy Vnv KPy

(12 - 1): Kmp =

(15 - 1): KPpy = 0,5, K γ Py = 1, KPy = 1 => KPy = 0,5

(11 - 1): CPy = 243, XPy = 0,9, YPy = 0,6, Ny = - 0,3

=> Py = 243 10,9 0,0820,6 233-0,3 0,5 = 5,28 (KG)

Lực dọc trục: Px = CPx tXPx SYPx Vnx KPx

= 339 11 0,0820,5 233-0,4 1,17 = 12,8 (KG)

III Công suất tiêu thụ cắt: N =

Pz.v 60.102=

20,29 28

60.102 =0,1KW)

=> N < [N] = 5,85 (KW) => máy làm việc an toàn IV Thời gian chạy máy:

Tm = L

n.S.i (phút) L = l y D

y: khoảng cách tới = (mm) s: khoảng cách = (mm) => L: 25 + + = 27 (mm) => Tm =

27

600.0,082.1=0.55 (phút)

Bước 3: vát mép

S1 =

YPz√ BH2.[δ]u

6 CPz.tXPz.vnz.KPz.l

(mm/vòng)

Dựa vào sức bền làm dao vật liệu gia công chọn Vsb = 190

(mm/phút)

Theo số liệu ban đầu: B x H = 20 x 30, [  ] u = 20 KG/mm2 l = 1,5 H = 1,5 30 = 45

Theo bảng (11 - 1): CPz = 300 XPz =

YPz = 0,75 Nz = 0,15

(12 - 1): KMp =

(15 - 1): KPz = 0,89, K  Pz = 1, K  Pz = 1,0 => KPz = 0,89

Thay vào công thức: S1=0,75√20 30

2.20

6.300 0,951.190−0,15.0,89.25=26,1

(mm/vịng) Tính theo sức bền cấu chạy dao

S2 =

YPz√ Pm

1,45.CPz.tXPx.vnx.KPx

Theo máy Pm = 350 (KG)

(11 - 1): CPx = 339, YPx = 0,5, XPx = 1, nx =

(12 - 1): KMp =

(15 - 1): KPX = 1,17, K  PX = 1, K  PX =

=> KPX = 1,17

S2 =

0,5√350

1,45.339.0,951.1900,45.1,17 = 27,3 (mm/vòng)

S3 =

YPz√ K.E.J.[f] 1,1L3.CPz.TXPz.vnz.KPz

K = 48, E = 2,1.104, J = 0,05.D4, [f] = 0,01

=> S3 =

0,75√48.2,1.10

4.0,05.394.0,01

1,1.1873.300.501.190−0,15.0,89

= 0,06 (mm/vòng)

Do phơi có vỏ cứng => S giảm 20% => Sm =

0,06x20

100 =0,012

(mm/vòng)

Đối chiếu TMT máy chọn S = 0,01 (mm/phút) Vận tốc cắt: v =

Cv

Tm.tXv.SYoKv(m/p)

Bảng (11 - 1): Cv = 145, Xv = 0, Yv = 0,2, m = (2 - 1): Kmv =

(7 - 1): Knv = 0,9 (8 - 1): Kuv =1

(9 - 1): Kv = 0,7, Kv =1, Kv = (10 - 1): Kqv = 1,0

=> KV = 0,63

Thay vào công thức: v=

145

500 0,950.0,0820,2=118,5(m/p')

Số vòng quay phút N =

1000.v

R.D =

1000.118,5

3,14.85 =335(v/p')

Đối chiếu TMT chọn n = 300 (v/p’) Vận tốc cắt: v =

R.D.n 1000 =

3,14.160.600

1000 =175(m/p')

Pz = CPz tXPz SYPz vnz.KPz

= 300 0,9551 0,0820.75 147-0,15 = 20,65 (KG)

Lực hướng kính: Py = CPy t XPx SYpy vny KPy

(12 - 1): Kmp =

(15 - 1): KPY = 0,5 , K  PX = 1, K  PX =

=> KPy = 0,5

(11 - 1): CPy = 145, XPy = 0,9, YPy = 0,6, ny =

- 0,3

=> Py = 145 0,950,9 0,0820,6 147-0,3 0,5 = 15,7 (KG)

Lực dọc trục: Px = CPx tXPx SYPx vnx KPx

= 339 0,951 0,0820,5 147-0,4 1,17 = 14,65

Công suất tiêu thụ máy: N =

Pz.v 60.102=

20,65.120

60 102 =0,43(KW)

S1

S2

S

16

0±

0

1

2x45° 30±0.1

2.5

2,

NGUYÊN CÔNG IV: XỌC RÃNH THEN I.Sơ đồ nguyên công.

10±0.02 38,3±0.1

II Phân tích

+ Định vị:Dùng mặt phẳng piến tỳ hạn chế bậc tự mặt đầu, , Khối V hạn chế bậc tự

+ Kẹp chặt : Dùng khối V di trượt kẹp chặt III Chọn máy :

Chọn máy 7B510 (bảng 9-22 STCNCTM -3) + Công suất động : Kw

+ Đường kính gia cơng lớn : 50 mm + Số cấp bước tiến trục : 12

+ Kích thước phủ bì máy dài x rộng x cao = 2530 x 1000 x 3320

IV Chọn dao :

Dao xọc mũi đẩy

+ Mũi dao gắn mảnh hợp kim cứng + Bề rông : B=10 mm

+ Chiều dài L=230mm

+ Chiều dài phần làm việc mũi l= 185mm + Vật liệu : Thép gió P18

V Tra chế độ cắt

* Chế độ cắt dao: Chiều sâu cắt t = 0.2mm/nhip tra bảng 5-89 tập S0=1.8 mm/ph;

- tra bảng 5-90 tập Vb=40m/phút

- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ tuổi bền k1=1

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu rãnh k2=1

- Vậy tốc độ tính tốn Vt=Vb x k1 =40 x x = 40 m/phút

Số vịng quay trục tính theo tính tốn là: nt= 10003.14××408 =378 phútv

Chọn nm=375vịng/phút;

Vtt= 3.141000×8×375=52,05 m

Kiểm nghiệm công suất cắt: tra bảng 5-92 tập ta có cơng suất cắt cần thiết N0=1.3kw ≤ Nm × η=4 x 0.8 =3,2 kw thỏa mãn

NGUYÊN CƠNGV: KHOAN I.Sơ đồ ngun cơng.

4 l? Ø10±0.1

Ø110±0.1

+ Định vị:Dùng phiến tỳ tròn hạn chế bậc tự vào mặt đáy,chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự vào mặt lỗ, then hạn chế bậc tự chống xoay lại

+ Kẹp chặt : Dùng đai ốc lẹp chặt truyền lục vào bạc côn sẻ rãnh III Chọn máy :

Chọn máy khoan cần 2H55 (bảng 9-22 STCNCTM -3) + Công suất động : Kw

+ Đường kính gia cơng lớn : 50 mm + Số cấp bước tiến trục : 12

+ Số cấp tốc độ trục :21

+ Giới hạn vòng quay : 20 – 2000 (v/p)

(20 ; 25 ; 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ;75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190; 235 ;300 ; 375 ;475; 600 ;750 ;950; 1280 ;1500; 2000)

+ Kích thước phủ bì máy dài x rộng x cao = 2530 x 1000 x 3320

IV Chọn dao :

 Bước 1: Khoan lỗ ∅10

+ Mũi khoan ruột gà, đuôi côn kiểu bảng 4.40 STCNCTM-1 + Đướng kính : D=10 mm

+ Chiều dài L=250mm

+ Chiều dài phần làm việc mũi khoan l= 170mm + Vật liệu : Thép gió P18

V Tra chế độ cắt

- tra bảng 5-90 tập Vb=40m/phút

- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ tuổi bền k1=1

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan k2=1

- Vậy tốc độ tính tốn Vt=Vb x k1 =40 x x = 40 m/phút

Số vịng quay trục tính theo tính tốn là: nt= 10003.14××1040=473 phútv

Chọn nm=475 vịng/phút;

Vtt= 3.14×100010×475=40,19 m

phút

NGUYÊN CÔNG VI: PHAY LĂN RĂNG

I Mục đích:

- Đạt kích thước

- Đảm bảo độ vng góc rãnh then với tâm chi tiết II Định vị:

- Chi tiết định vị trục gá, mặt đầu hạn ché bậc tự vào vai trục chống tịnh tiến theo oz

Thân trục đóng vai trị làm chốt trụ ngẵn hạn chế bậc tự tịnh tiến theo phương ox, tịnh tiến theo oy, xoay quanh oy, xoay quanh ox then hạn chế bậc chống quay theo oz

III Cơ cấu kẹp:

Dùng đai ốc kẹp chặt truyền lực vào trục gá, bạc côn sẻ rãnh nở kẹp chặt chi tiết

IV.Chọn máy dao:

- Chọn máy phay 5k32 có N = 70KW

- Chọn dao phay lăn làm thép gió P18 Tính chế độ cắt cho nguyên công 6 Chọn lượng chạy dao

Theo bảng (6 - 5): Sz = 0,09  0,11 (mm/răng) Chọn S = Smin = 0,09 (mm)

Vận tốc cắt tính theo cơng thức: v =

Cv.Dqv

Tm.tXv.SzYv.Buv.zPv.Kv(m/p)

Cv = 75,5, qv = 0,25, Xv =0,3, Yv = 0,2, Uv = 0,1, Pv = 0,1

m = 0,2 Bảng (2 - 5): T = 60 Bảng (2 - 1): Kmv =

75 75=1

Bảng (7 - 1): Knv = (8 - 1): Kuv =

=> Kv = Kmv Knv Kuv = = Thay vào ta có:

v =

75,5.100,25

600,2.20,3.0,090,2.130,1.80,1.1 = 53,23 (m/phút)

Số vòng quay 1phút dao: n =

1000v

R.D =

1000.53,23

3,14.10 =1304 (vòng/phút)

Theo TMT chọn n = 1200 (vòng/phút) => Tốc độ cắt thực tế

vt =

R.D.n 1000 =

3,14.10.753

1000 =30,73(m/p)

Tính lượng chạy dao phút lượng chạy dao thực tế theo máy:

Sp = SM = Sz bảng Z n = 0,09 753 = 542 (mm/phút)

Theo TMT chọn SM = 470 (mm/phút)

Vậy Sz thực:

470

8.753=0,078 (mm/răng)

Tính lực cắt Pz theo công thức Pz =

Cp.tXp.SzYp.Bup.Z

Dqp.nωp Kp(KG)

Cp = 68,2, Xp = 0,86, Yp = 0,72, up =1,0, p = 0, qp = 0,86

Theo bảng (12 - 1): Kp = Kmp = ( δb

75 )0,75 = (

75

75 )0,75 = 1

Thay vào công thức: Pz =

68,2.20,86 0,0780,72.131

100,86.7550 =225,9

Công suất cắt gọt: N =

Pz.v 60.102=

225,9.53,25

60.102 1,96(KW)

=> N < [N] = 7,8 (KW) => máy làm việc an toàn Thời gian cắt:

T0 =

L+L1+L2

SM =

L1 = 0,5 (D - √D

2.B2 +2)

= 0,5 (10 - √102−102 +2) = (mm)

L2 = (mm)

=> Tm =

5+2+17

Ø152±0.1 Ø160-0.2

142-0.2

50

±0

.1 S

n

2

5

2

NGUYÊN CƠNGVI:NHIỆT LUYỆN I Sơ đồ ngun cơng

Sơ đồ nhiệt luyện

20° 15 °C nu ng ng 880 1200 20 Q u trìn h làm n gu éi

Thêi gian t ( )

139 135

Nhit

Quá trình giữ nhiệt hÕt 120

II Phân tích

1.Mục đích yêu cầu kỹ thuật:

Nhiệt luyện trình xử lý kim loại hợp kim nhiệt, thường ba giai đoạn: Nung nóng, giữ nhiệt làm nguội nhằm làm biến đổi tổ chức tính chất kim loại hợp kim theo yêu cầu Với chi tiết bánh di trượt vật liệu thép 45 thuộc thép trước tích yêu cầu nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 42 …45

2.Cách thực

Với thép trước tích nhiệt độ tơi tính theo cơng thức to = A

c3 + (30÷50) = 800+30 = 830oC

Với thép có 0,45%C ta có Ac3 =830oC giai đoạn tổ chức thép o

dạng Otennit + Ferit, sau nung nóng thép 950oC ta giữ nhiệt trong

một thời gian định (ủ hoàn toàn thép trước tích) , to ủ

to = A

c3 + (20÷50) = 800+30=830oC cuối làm nguội nước

ở nhiệt độ 18oC, độ cứng sau 56-58HRC.

Sau ta tiến hành Ram (ram nhiệm vụ bắt buộc sau ) Ram q trình nhiệt luyện gồm giai đoạn Nung nóng thép đến nhiệt độ định (thấp A1=727oC), giữ nhiệt

thời gian nhằm làm biến đổi cấu tạo bên thép, làm giảm ứng suất thép q trình tơi gây nên, tăng độ dẻo dai cho thép đến mức cần thiến Đối với thép kết cấu loại tốt có 0,45%C ta tiến hành ram thấp Ram thấp trình nung nóng thép tơi đến nhiệt độ khoảng 150ữ250oC, tổ chức nhận mactenitram Mục đích ta tiến

hành ram thấp loại làm giảm phần ứng suất độ cứng khơng bị giảm Cịn ram trung nung nóng thép nhiệt độ 300ữ450oC độ cứng có giảm ứng suất giảm mạnh trình

ram (tổ chức nhận lúc autenit) Yêu cầu chi tiết độ cứng 42÷45HRC ,thì ta tiến hành ram nhiệt độ nung nóng để nung 280ữ300oC, dộ cứng đạt 42…45HRC thời gian giữ nhiệt ram

NGUYÊN CÔNGVIII: MÀI NGHIỀN RẰNG I Sơ đồ nguyên công

n

- Chi tiết định vị trục gá, mặt đầu hạn ché bậc tự vào vai trục chống tịnh tiến theo oz

II Phân tích

Chọn máy 3B153

Gia cơng bề mặt đạt độ bóng cấp III Chế độ cắt

Theo bảng (3-9)(CĐCGCCK) chọn vcT = 30 (m/p)

Chọn chiều sâu cắt t = 0,01 (mm) Bước tiến dọc

Sd = 0,3B

Chọn B = 20 (mm)  Sd =

Chơng IV:Thiết kế đồ gá khoan

I Khái quát chung đồ gá:

Trong trình sản xuất ngành khí chế tạo máy, việc thiết kế đồ gá chuyên gia công cắt gọt phần quan trọng việc chuẩn bị sản xuất Khi thiết kế đồ gá ngời ta phải cụ thể hoá gá đặt chi tiết gia cơng cho ngun cơng, tính tốn thiết kế chọn kết cấu thích hợp cho phận đồ gá, xây dựng vẽ, kết cấu đồ gá, xác định sai số đồ gá, quy định điều kiện kỹ thuật chế tạo, lắp ráp nghiệm thu đồ gá

Tuỳ theo tính chất ngun cơng mà đồ gá gia cơng cắt gọt có kết cấu bao gồm nhiều phận khác Nhìn chung thiết kế đồ gá chuyên dùng gia công cắt gọt cần đảm bảo ngững yêu cầu sau:

+ Đảm bảo chọn phơng án kết cấu đồ gá hợp lý kỹ thuật kinh tế, sử dụng kết cấu tiêu chuẩn để đảm bảo điều kiện sử dụng tối u nhằm đạt đợc chất lợng nguyên công cách kinh tế sở kết cấu tính máy cắt lắp đồ gá

+ Đảm bảo an toàn kỹ thuật đặc biệt điều kiện, thao tác phơi sử dụng đồ gá

+ Tận dụng loại kết cấu đợc tiêu chun hoỏ

+ Đảm bảo lắp ráp điều chỉnh gá máy thuận tiện

+ m bảo kết cấu đồ gá phù hợp với khả chế tạo láp ráp thực tế sở sản xuất

II Thiết kế đồ gá:

§êng lèi thiÕt kÕ:

-Xác định kích thớc bàn máy

-Xác định kích thớc từ bàn máy tới trục

-Xác định rãnh chữ T bàn máy

-Tính tốn xác định lực kẹp, kết cấu, dung sai đồ gá

Sơ đồ gá đặt chi tiết:

-Mặt trụ trong hạn chế bâc tự do, then hạn chế bậc tự

mặt đầu hạn chế bậc tự

6xØ25±0.1 Ø110±0.1

1 TÝnh lùc kÑp gia công:

Chiều hớng theo phơng x ta có:

Fx=WN=0W=N

Tính mômen với tâm lỗ ta có: M=Fms.aMx=0

⇒Fms.a=Mx⇒f .N.a=Mx⇒W=Mx

f .a Để đảm bảo ta nhân với hệ số k:

⇒W≥k . Mx

Ta chän f = 0,15

Cã a = 50 (mm); Mx = 4,54 (Kg.m)

k=k0×k1×k2×k3×k4×k5×k6

Chän k0 = 1,5; k1 = 1; k2 = 1,4; k3 = 1,2

k4 = 1,3; k5 = 1; k6 = 1,5

⇒k=1,5.1.1,4.1,2.1,3.1.1,5=4,914

VËy ta cã

W≥4,914 4,54

0,4.50.10−3=1115,5

(Kg)

Là địn kẹp liên động nên ta có

W1≥W

2 =

1115,5

2 =557,75

Kg

2 Xác định sai số chế tạo đồ gá:

Ta cã c«ng thøc:

εgd=εc+εk+εdog

Hay εgd=εc+εk+εm+εdc

Trong đó:

εc:

Sai sè chuÈn

k:

Sai số khoảng cách cắt

ct:

Sai sè chÕ t¹o :

dc



Sai sè ®iỊu chØnh εm:

εgd:

Sai số gá đặt Vậy ta có:

εct=√(εgd )2−(ε2c+εk2+εm2 +εdc2 )

(mm) Theo bảng 19 sách hớng dẫn thiết kế đồ án ta có ε2=0 (mm)

chuẩn định vị trùng với gốc kích thớc tra bảng 23 sách thiết kế đồ án ta có:

εk=70μm=0,07

mm

εm=B.√N

víi B = 0,2; N lµ sè lợng chi tiết sản xuất năm

N =7150

VËy

εm=0,2.√5500=17,5μm.

εdc=3μm=0,003mm

εgd=4 δ

: Dung sai nguyên công

Vậy ta cã:

εgd=4 05=0 2mm

Thay sè vµo ta cã:

εct=√(0,2)2−(0 0182+0,00172+0,0032)= 0.05

Yêu cầu kỹ thuật đồ gá:

-Sai số gá đặt εgd gá đặt chi tiết phi = 0,130 mm

-Sai số kẹp không vợt qu¸ 0,1mm

-Độ mịn bề mặt, chốt định vị ≤ 0,05mm

-Độ không vuông góc mặt tỡ thân đồ gá ≤ 0,05mm

Thuyết minh đồ gá:

a. Mục đích:

Nâng cao suất lao động, cải thiện trình làm việc ngời thợ

+ C«ng dơng:

-Đạt độ xác q trình gia cơng lỗ ó cho

-Dễ thao tác cho ngời thợ

-Rút ngắn khoảng thời gian máy ca

-M rộng khả công nghệ ngành chế tạo máy + Yêu cầu đồ gá:

-Kết cấu đồ gá gọn nhẹ, dễ sử dụng, giá thành rẻ

-Đồ gá có độ xác cao chi tiết gia cơng

-Đồ gá có độ an tồn cao q trình gia cơng

Phần IV : Kết luận

Sau thời gian nghiên cứu ,tính tốn thiết kế đị án, sư hướng dẫn tận tình thầy giáo : Nguyễn Trọng Mai thầy giáo môn với nỗ lực thân đến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Với đề tài gia công chi tiết “bánh răngtrụ thẳng” em đưa phương án chế tạo chi tiết theo em tối ưu nhằm đen lại hiệu kinh tế, giảm bớt sức lao động tối đa người cơng nhân

Trong q trình thiết kế đồ án mơn học, thời gian có hạn kiến thức thực tế em có hạn nên em khơng tránh khỏi thiếu sót Vậy em mong nhận bảo thầy cô giáo ý kiến đóng góp bạn đồng nghiệp để đồ án em hoàn thiện

Em xin trân thành cảm ơn! Hà nội, ngày…tháng năm 2016

Tài liệu tham khảo

1 Sổ tay CNCTM tập I, II (PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc – Nhà xuất KHGD)

2 Tập bảng CĐCGCCK (đại học SPKTTPHCM)

3 Thiết kế đồ án CNCTM (PGS.TS Trần Văn Định-nhà xuất KHvà KT)

4 Sổ tay Atlas đồ giá (PGS.TS Trần Văn Định- nhà xuất KHvà KT)

5 Đồ giá gia công (PGS.TS Trần Văn Định – nhà xuất KH KT)

6 Vẽ kĩ thuật khí (trường ĐH bách khoa hà nội) Giáo trình máy cắt (trường ĐHCN hà nội)

8 Tập vẽ đồ giá (trường ĐHCN hà nội)