đồ án công nghệ chế tạo máy

PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC, TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT VÀXÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT. 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. 3. Xác định dạng sản xuất. PHẦN 2: CHỌN PHÔI, XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÂY DỰNG BẢN VẼ LỒNG PHÔI.

Trang 1

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU.

PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC, TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT VÀXÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

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

1 Nguyên công 1: Tạo phôi bằng cách dập nóng.

2 Nguyên công 2: Tiện bề mặt A,vát mép lỗ, tiện lỗ 20.

3 Nguyên công 3: Tiện bề mặt B,vát mép lỗ,

4 Nguyên công 4: Chuốt lỗ ∅20

5 Nguyên công 5: Vát mép vành răng, tiện mặt trụ ngoài.

6 Nguyên công 6: Chuốt rãnh then.

7 Nguyên công 7: Phay răng.

8 Nguyên công 8: Nhiệt luyện bánh răng.

9 Nguyên công 9: Gia công tinh bánh răng – Mài răng

10 Nguyên công 10: Tổng kiểm tra.

KẾT LUẬN.

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay ở nước ta đang trên đà phát triển tiến tới công nghiệp hóa- hiện đại hóa.

Để thực hiện tốt mục tiêu đó, nước ta đã tập trung một số ngành công nghiệp, trong đó

có ngành công nghiệp chế tạo máy Đây là một trong những ngành có vai trò quan trọng trong việc phát triển của đất nước, bởi vì vậy việc thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một nhiệm vụ quan trong của học sinh, sinh viên trong các trường

kỹ thuật Nó giúp hệ thống lại kiến thức bài giảng, không chỉ môn học công nghệ chế tạo máy mà người làm đồ án phải nắm vững các môn học khác, từ các bài tập thực hành, hình thành cho họ một khả năng làm việc độc lập, làm quen với thực tế trước khi

ra trường.

Đồ án công nghệ chế tạo máy là một bài tập tổng hợp, vì vậy học sinh, sinh viên

sẽ có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu phối hợp với các kiến thức được trang bị trong các môn học liên quan, để thiết lập các phương án tốt nhất ứng với các điều kiện sản xuất cụ thể.

Sau khi học xong tất cả các môn lý thuyết và một số môn thực hành, kết hợp với những kiến thức đã học ở xưởng trường, em đã được nhà trường cũng như thầy

Nguyễn Trọng Mai giao và hướng dẫn đồ án với đề tài : “ BÁNH RĂNG TRỤ

RĂNG THẲNG” Đây là một chi tiết ứng dụng nhiều trong thực tế Việc làm đồ án công nghệ chế tạo máy giúp em tổng hợp, củng cố toàn bộ những kiến thức đã học trong chương trình đào tạo của nhà trường Để trang bị cho em một nền tảng kiến thức chuyên ngành công nghệ chế tạo máy, tạo điều kiện cho em khi ra trường có một kiến thức nhất định để có thể đáp ứng được yêu cầu sản xuất của thực tế Trong suốt quá trình thiết kế, em được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo và đặc biệt là thầy

giáo Nguyễn Trọng Mai là người trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em làm đồ án, cùng

với những ý kiến đóng góp của bạn bè, sự cố gắng của bản thân em đã hoàn thành đồ

án chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy của mình với đề tài lập quy trình công nghệ gia công chi tiết: “ BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG” Song do khả năng và kiến thức còn hạn chế, khối lượng công việc lớn, đòi hỏi sự tổng hợp của tất cả các kiến thức trong suốt quá trình học Nên trong quá trình thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót Vậy em rất mong sự tham gia đóng góp ý kiến của các thầy cô và bạn

bè để đề tài em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2014 Sinh viên

Quách Đình Chiến

Trang 3

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn.

………

Hà Nội ngày tháng 12 năm 2014 Giáo viên hướng dẫn

Trang 4

PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC, TÍNH CễNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH

DẠNG SẢN XUẤT.

I : PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

1. Tính năng sử dụng, điều kiện làm việc của chi tiết bánh răng:

Bánh răng trụ răng thẳng đợc dùng để truyền chuyển động quay giữa haitrục song với nhau Các bánh răng thờng làm việc trong môi trờng chịu tảitrọng lớn, chiu áp lực cao Với chi tiết bánh răng đợc giao đợc chế tạo từ thépC45, đây là bánh răng làm việc trong môi trờng chịu tải trọng trung bình

2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết bánh răng:

• Độ không đồng tâm giữa mặt lỗ và đờng tròn cơ sở nằm trong khoảng 0.05 –0.1

• Độ đảo hớng kính của vòng chia với Ф20< 0.03

• Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm lỗ nằm trong khoảng 0.015(mm) / 100 mm đờng kính

0.01-• Độ chính xác kích thớc lỗ đạt cấp 7

• Nhám bề mặt răng Ra=3.2

• Độ cứng bề mặt đạt 35 HRC

• Cấp chính xác của bánh răng đạt cấp 7

Trong chế tạo bánh răng ta có 4 chỉ tiêu để đánh giá độ chính xác:

• Đối với mặt đầu dùng phơng pháp tiện bán tinh để Rz20

• Mặt lỗ ta tiến hành chuốt để đạt Ra1.25

II: TÍNH CễNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA BÁNH RĂNG CễN RĂNG THẲNG.

Trang 5

Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất của sản phẩm nhằm đảmbảo chất lợng, tiêu hao kim loại là ít nhất, khối lợng gia công và lắp ráp là ítnhất, giá thành sản phẩm hạ nhất trong một điều kiện sản xuất nhất định.

• Ưu điểm trong kết của bánh răng:

- Dạng 1: sản xuất đơn chiếc

- Dang 2: sản xuất hàng loạt gồm (loạt nhỏ, loạt vừa và loạt lớn)

Trang 6

β α

m N

N

, chiếc/nămTrong đó:

+ N –Sản lợng cơ khí cần chế tạo

+ N1 –Số sản phẩm đợc sản xuất trong 1 năm, N1=5500 chi tiết/năm

+ m –Số chi tiết trong 1 sản phẩm , m=1

+ α - Số phần trăm dự phòng h hỏng do chế tạo chi tiết

+ β - Số phần trăm dự phòng h hỏng do mất mát, vận chuyển, bảo quảnLấy α=β=3%

N

=5830 chiếc/nămVậy ta lựa chọn phương phỏp sản xuất hàng loạt lớn

* Xỏc định trọng lượng của chi tiết:

Trọng lợng chi tiết đợc xác định theo công thức:

Q1= V γ (KG) (1)

Trang 7

- Vật liệu dùng để chế tạo phôi là thép 45.

- Phương pháp tạo phôi: Do yêu cầu làm việc của chi tiết nên việc chế tạo phôi được tạo từ phương pháp dập nóng trong khuôn kín bằng máy ép thuỷ lực

2 Tính lượng dự cho mặt trụ 20.

Trang 8

Lượng dư gia cụng được xỏc định để tạo điều kiện thuận lợi trong việc tớnh toỏnthiết kế ở mỗi nguyờn cụng tiếp theo

Lượng dư được xỏc định hợp lý sẽ giảm giỏ thành chế tạo phụi, giảm thời gian gia cụng và cú ý nghĩa kinh tế rất lớn đối với việc sản xuất

Xỏc định lượng dư gia cụng cú thể bằng kinh nghiệm, tra bảng hay tớnh toỏn chớnh xỏc Vỡ kinh nghiệm sản xuất cũn hạn chế nờn em chọn phương phỏp tớnhlượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho cỏc bề mặt cũn lại

Để đơn giản và thuận tiện ở đõy em chọn mặt lỗ ∅20+0.018 đểtớnh lượng dư, bề mặt lỗ ∅20 dựng để lắp ghộp với moay ơ nờn cần gia cụng chớnh xỏc

Quá trình gia công g m hai bồ ư c là :ti n ớ ệ thụ và chuốt

Lư ng dợ ư xác định theo công thức :

Lư ng dợ ư khi ti n thụ ệ đợc xác định theo công thức :

Zmin = RZi - 1 + Ti -1 +

2 2

RZi - 1: Độ cao nhấp nhô bề mặt ở bớc gia công trớc

Ti -1 : Độ sâu lớp bề mặt khiếm khuyết do bớc gia công trớc để lại

ρi -1: Tổng sai số không gian của bề mặt tơng quan do bớc gia công trớc để lại Theo bảng 10(sỏch thi t k ế ế ĐACNCTM)ta có:

cm

Trang 9

Trong đó :ρclà giỏ trị cong vờnh của lỗ được tớnh theo hai phương hướng kớnh vàhướng trục , được tớnh theo cụng thức :

75

2

400 2

Trang 10

Như v y sai l ch khụng gian t ng c ng lậ ệ ổ ộ à:

εk là sai số kẹp chặt Theo bảng 24 ( thiết kế đồ án CNCTM )

ta có : sai s theo phố ương hướng kớnh l à εk1 = 140μm

sai s theo phố ương hư ng tr c l ớ ụ à εk2 = 120μm

Trang 11

d1= 20,018-0,059=19,959mm

d2=19,959 -0,689=19,27mm

V y ta ậ có :

Sau chuốt: dmax=19,27mm; dmin=20mm

Sau khi tiện thô: dmax=19,959mm; dmin=19,959-0,1=19,859mm

Kích thước phôi : dmax=19,27mm; dmin=19,27- 0,6=18,67mm

Dung sai khi chuốt= 21 μm ,tiện thô = 100μm, phôi = 600 μm Ta có :

Ph«i 15

0

250 223,6 18,67 600 19,27 TiÖn th« 15

-0

250 11.184 19,85

9

100 19,959

0,689 0,589

Trang 12

8Các mặt còn lại tra bảng 3 -103 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) ta đợc lợng d gia công là: Z = 2 mm.

3 Tra lượng dự cỏc bề mặt cũn lại.

Do bề mặt φ 20là bề mặt quan trọng nhất nờn cỏc kớch thước khỏc cú thể dựng chung lượng dư.

4. Bản vẽ lồng phụi.

Trang 13

PHẦN 3 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG

1. Nguyên công 1 : Tạo phôi bằng cách dập nóng.

Yêu cầu kỹ thuật.

+ Phôi dập xong phải mài sạch ba via, cạnh sắc.

+ Phôi không bị méo, cong vênh, hay nứt lẻ và các khuyết tật khác.

Chi tiết được nung nóng đến nhiệt độ cần thiết khoảng 800 0 C, sau đó được đưa vào khuôn dập và được dập trên máy búa.

Máy búa M210, có đặc tính kỹ thuật sau:

- Động năng va chạm 1600 KGm.

- Khối lượng danh nghĩa của phần rơi : 630 Kg.

Trang 14

- Tốc độ va chạm đầu búa : 80 lần / phút

- Hành trình lớn nhất của đầu búa : 1000 mm.

- Khoảng cách giữa hai trụ 400 mm.

- Khoảng cách từ đe tới nền : 840 mm.

- Áp suất hơi : 6÷ 8 atm

- Khối lượng máy không có đế đe : 7360 kg.

- Kích thước phủ bì của máy :

+ Dài : 2000 mm + Rộng : 1280 mm + Cao : 4380 mm Dập trên khuôn kín, chi tiết dập có độ chính xác cao, tiêu tốn kim loại nhỏ hơn, năng suất cao khi hạ thấp tuổi thọ của khuôn và hạn chế hình thù của chi tiết dập

Phôi sau khi dập, do mạng tinh thể của kim loại chưa ổn định, nội lực do máy dập tạo

ra vẫn nằm trong phôi, điều đó sẽ gây khó khăn khi gia công bằng các phương pháp gia công cơ Do đó ta phải ủ để khử nội lực và làm cho mạng tinh thể của kim loại ổn định trở lại.

2, Nguyên công 2 : Tiện mặt A, vát mép lỗ , tiện lỗ 20.

2.1 Sơ đồ nguyên công:

Trang 16

2

1 + +

Trong đó

L chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 chiều dài ăn dao(mm)

Trang 17

* Chiều sâu cắt ta chọn bằng lượng dư tính toán khi tiện thô : t = 1,2 mm

* Bước tiến: Tra bảng 5.1 SGT sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta chọn

S = 0,2 (mm/vòng)

* Vận tốc cắt:

Vtính= m x y v

v K S t T

C

. (m/phút) với Kv = Kmv Knv Kuv

Kmv: là hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

Knv: là hệ số phụ thuộc vào bề mặt của vật liệu gia công

Kuv: là hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm dụng cụ gia công

Theo bảng 5.5 và 5.6 SGT sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2

Trang 18

Vtính= 395 (m/phút)

* Số vòng quay trục chính.

n = D

V tinh

.

1000

π = 3 , 14 20

395 1000

= 4593 (vòng/phút)Dựa vào số liệu của máy T616 trong bảng 9.3 SGT sổ tay CNCTM 3 vàbảng 4.21 SGT hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM ta tính được số vòng quaytrục chính của máy và chọn kết quả gần nhất Ta lấy n = 1980 (vòng/phút)

=> Vttế= 112 (m/phút)

* Thời gian tiện thô

T0 = S n

L L L

.

2

1 + +

Trong đó

Trang 19

Kv = k1 *k2 *k3 *k4

- K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc nhóm và cơ tính

- K2 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ T của dao

- K3 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi

- K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội

Trang 20

Thay số Pz = 300.11 0,80,75 40-0,15 0,53 = 108,2 (KG)

∗ Công suất tiêu thụ.

N=1020.60

.V Pz

= 1020 60

40 2 , 108

= 0,14 (kw)

So với công suất máy N =10 thì máy đảm bảo an toàn

• Thời gian gia công

Tra bảng 5-63 sổ tay CNCTM ta có:

Trang 21

= 1020 60

40 2 , 108

= 0,14 (kw)

So với công suất máy N=10 thì máy đảm bảo an toàn

Trang 22

Trang 24

T0 = S n

L L L

.

2

1 + +

Trong đó

- K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc nhúm và cơ tớnh

- K3 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thỏi bề mặt của phụi

Tra bảng 5-63 sổ tay CNCTM ta cú:

K1= 1,28 K2=1 K3= 0,65 K4= 0,8

 Kv = 0,66

V1 = Vb * K1 * K2*K3 * K4 = 44,5 ( m/ph)

Trang 25

Trang 26

- K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội.

Trang 27

4, Nguyên công 4: Chuốt lỗ 20 ∅

4.1 Sơ đồ nguyên công :

Máy 7Ҕ55, thông số của máy :

- Lực chuốt danh nghĩa : 60 kN

- Tốc độ làm việc : 1.5÷11.5(m/phút)

Trang 28

- Công suất động cơ truyền dẫn chính : 11kW.

- Hành trình lớn nhất của con trượt : 1000mm

- L : chiÒu dµi hµnh tr×nh lµm viÖc cña dao chuèt ( tra thuyÕt minh m¸y ta cã L =

1000

3.11600

Trang 29

Dụng cụ: dùng dao vai gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.

T

C

. (m/phót)

Theo b¶ng 5.1 đến 5.6 ta có

Trang 30

=270,2 (m/phót)

* Sè vßng quay trôc chÝnh

n = D

V tinh

.

1000

Trang 31

Thay số Pz = 300.1,21 0,60,75 250-0,15 0,53 = 56,81 (KG)

∗ Cụng suất tiờu thụ.

N=1020.60

.V Pz

= 102 60

250 81 , 56

= 2,3 (kw)

So với cụng suất mỏy N =4,3 thỡ mỏy đảm bảo an toàn

• Thời gian gia cụng

T

C

. (m/phút)

Theo bảng 1-1 Chế độ cắt gia công cơ khí

Theo bảng 5-1 STCNCTM 2

Trang 32

=270,2 (m/phót)

* Sè vßng quay trôc chÝnh

n = D

V tinh

.

1000

Trang 33

∗ Công suất tiêu thụ.

N=1020.60

.V Pz

= 102 60

250 12 , 88

= 3,5 (kw)

So với công suất máy N =4,3 thì máy đảm bảo an toàn

Sơ đồ gá đặt :

Trang 34

k L

- L : chiÒu dµi hµnh tr×nh lµm viÖc cña dao chuèt ( tra thuyÕt minh m¸y ta

Trang 35

( )ph

18

1000

3.1

b Phân tích nguyên công

* Mục đích: Gia công đạt kích thớc của bản vẽ

Số răng phải đủ và cách đều nhau

* Định vị: Định vị5 bậc tự do

- Kẹp chặt:

Chi tiết được định vị và kẹp chặt nhờ ống kẹp đàn hồi

c) Chọn mỏy: Mỏy phay ZFWZ 250x 2,5.

- Đường kớnh lớn nhất bỏnh răng được gia cụng là: 250

Trang 36

- Mô đuyn lớn nhất của bánh răng dược gia công là 2.5.

- Góc côn chia của bánh răng được gia công: 450

- Đường kính dao phay: 80 (mm)

- Công suất động cơ chính: 2,6 (KW)

- Khối lượng máy: 950 (kg)

- Kích thước phủ bì của máy

b,Bước tiến dao: Từ bảng 5.191 và bảng 5.192 SGT sổ tay CNCTM Đối

với thép C45, modun = 2 và công suất máy là 2,6 kw nên ta chọn

S0 = 1,6 (mm/vg) còn tốc độ cắt V = 42 (m/ph)

Quy đổi ra tốc độ quay của trục chính mang dao:

3,14.80 167,19( / )

42 1000

1000

ph vg D

V

π

Trang 37

Đối với phôi: Tốc độ quay của phôi được xác định bởi công thức.

Z n

n = .

(vg/ph)Trong đó:

wd,nd,Zd : Tốc độ góc, số vòng quay, số răng của dao

wc,nc,Zc : Tốc độ góc, số vòng quay, số răng của bánh răng

Vậy tốc độ quay của chi tiết khi gia công là:

40 83,5

20 19 , 167

Z

Z n n

(vg/ph)

Để tạo ra tốc độ quay của phôi chuyển động của dao cắt đẻ chế tạo ra chitiết có biên dạng răng đạt yêu cầu, ta sử dụng các cặp bánh răng thay thế phùhợp để tạo ra tỉ số truyền phù hợp

1000

ph vg D

d c

d

Z

Z n

n = .

(vg/ph)Trong đó:

wd,nd,Zd : Tốc độ góc, số vòng quay, số răng của dao

wc,nc,Zc : Tốc độ góc, số vòng quay, số răng của bánh răng

Vậy tốc độ quay của chi tiết khi gia công là:

40 119,42

20 85 , 238

Z

Z n n

(vg/ph)

Trang 38

Để tạo ra tốc độ quay của phôi chuyển động của dao cắt đẻ chế tạo ra chitiết có biên dạng răng đạt yêu cầu, ta sử dụng các cặp bánh răng thay thế phùhợp để tạo ra tỉ số truyền phù hợp.

c, Thời gian cắt :

• Thời gian cắt thô

T0 =

Z q n S

L L L d

.

2

1 + +

Trong đó

.

2

1 + +

Trong đó

L1=( 1 , 1 ÷ 1 , 2 ) h.(D−d)

L2 chiều dài thoát dao(mm) L2=2 ÷4 mm

S bước tiến (mm/vòng)

n số vòng quay trục chính

Trang 39

q là số đầu môi của dao

x

n D

Z B S t C

.

10

610

= 0,94

20 10 06

, 0 4 8 , 62 10

0

8 6 , 0

1 , 0 72 , 0

8 6 , 0

26,514,16610

Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn

7, Nguyên công 7: Nhiệt luyên.

Do yêu cầu làm việc, răng phải có độ cứng và bền cần thiết, không chophép có vết nứt vết cháy; biến dạng do nhiệt phải bé, cơ tính phải ổn định trong

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	490,62 KB