Thiết kế qui trình công nghê chế tạo chi tiết dìa xích ngoài với sản lượng 500 chi tiết/năm

Trang 1

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học

Công Nghệ Chế Tạo Máy

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Theo đề bài thiết kế:

“ Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dĩa xích ngoài ” với sản lợng 500 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do

Đĩa xích là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng bánh răng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số trụ mà tâm của chúng song song với nhau

Chi tiết này thờng có chức năng chuyển động quay quanh một trục nhất định

Trong trờng hợp này các răng xích đợc móc vào xích để cẩu một vật nặng lên cao hoặc ngợc lại ,do đó nó chịu mài mòn lớn

+ Chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

+ Chịu lực tuần hoàn, va đập

+ Chịu tải trọng động cao

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

Vì chi tiết lắp trong các thiết bị nâng hạ đòi hỏi độ chính xác về vị trí

do đó phải đảm bảo độ đồng tâm ,độ đảo mặt đầu và giữa các mặt trụ

Cụ thể cần các yêu cầu kỹ thuật nh sau:

Mặt trụ trong φ160 cần đạt cấp nhẵn bóng ∇6 Ra1,25 ,Mặt trụ ngoài

φ190 đạt độ nhẵn bóng cấp ∇5

Độ đảo của các mặt trụ ngoài và mặt đầu so với trụ φ160 không quá 0,03mm

Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đa ra một số nét công nghệ

điển hình gia công chi tiết đĩa xích nh sau:

+ Kết cấu của đĩa xích phải đợc đảm bảo khả năng cứng vững

+ Với đĩa xích yêu cầu mài mòn cao nên vật liệu là thép 40X, phôi nên chọn là phôi dập

+ Do ở mặt đầu ta phải khoan 4 lỗ φ16 với 45o ±10’để bắt bu lông với chi tiết khác

Trang 2

Với đĩa xích nguyên công đầu tiên gia công trụ φ160 và mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ đảo làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia

côngbốn M16 ), phay lăn răng nên chọn chuẩn thô là trụ ngoài Và thứ tự gia công của trụ này là tiện thô sau đó tiện tinh để đạt cấpnhẵn bóng cấp 6

3 Xác định dạng sản xuất:

Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:

N = N1m(1 + β/100)Trong đó:

N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;

N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;

β : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

2

25 , 3 162 2

2

29 , 0 60 2

SuyraQ=(5,89-3,25-0,29).7,852=15Kg

Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Dạng sản suất: Hàng loạt vừa

4 Chọn phong pháp chọn phôi:

4.1 Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:

Trớc khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần nhỏ từng phần phù hợp đợc thực hiện trên máy ca Trong trờng hợp vật liệu chi tiết là thép 40X ta dập nóng trong khuân hai nửa hòm khuân

Trang 3

(L-số lợng d tăng thêm 0.5 ữ 0.8 mm Trong trờng hợp này bề mặt gia công của

Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu, tiện lỗ trụ φ160±0,03 ,tiện trụ ngoài

φ190+0,09 ,vát mép 1,5x45o gia công trên máy tiện ( đạt đợc độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 6) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau

Nguyên công 2 : Đảo đầu tiện đồng thời mặt đầu còn lại đạt kích thớc

162+0,6 , trụ ngoài φ190+0,09 ,trụ ngoài φ315+0,1 ,tiện sấn rãnh sâu 48mm ,vát mép 5x45o gia công trên máy tiện đạt đợc độ nhám Ra = 1,25 cấp nhẵn bóng 5

Nguyên công 3 : Tiện tinh mặt đầu M ,trụ φ160+0,03 , trụ ngoài φ315 trụ ngoài φ190+0,09

Nguyên công 4 : Tiện tinh mặt đầu N để đạt kích thớc chiều dài chi tiết

162 +0,6 ,tiện tinh φ180

Nguyên công 5 : Gia công răng trên máy phay chuyên dùng bằng dao phay lăn răng để đạt thông số răng nh sau Z=18 ;t=50,8

Trang 4

Nguyên công 6 : Tôi cao tần mặt bánh xích đạt HRC 40 ữ 50 ,chiều sâu thấm t= 14 ữ 16mm

Nguyên công 7 : Ghép các chi tiết và hàn chúng lại với nhau

Nguyên công 8 : Gia công 4 lỗ mặt đầu M16 , khoan trên máy khoan ,ta rô mũi khoan có đờng kính φ14

Nguyên công 9 : Gia công 4 lỗ φ8 đóng chốt trên bề mặt trụ ngoài φ190 sâu 23mm bằng máy khoan đứng

Nguyên công 10 : Đổi đầu gia công 4 lỗ φ8 đóng chốt trên bề mặt trụ ngoài φ180 sâu 25mm

Nguyên công 11 : Tiện tinh lại tất cả các bề mặt ngoài sao cho đảm bảo

điều kiện kỹ thuật độ đảo so với trụ φ160 không quá 0,03mm

Nguyên công 12 : Mài hai bề mặt φ170 và φ205 đạt độ bóng cấp 7, 8.Nguyên công 13 : Kiểm tra độ đảo mặt đầu ,trụ ngoài φ190, φ180 so với trụ φ160 không quá 0,03mm

Thiết kế các nguyên công cụ thể:

5.1.1 Nguyên công I : Tiện mặt đầu, tiện thô trụ trong

Lập sơ đồ gá đặt: Đây là nguyên công tiện các mặt làm chuẩn tinh

,đảm bảo độ đồng tâm ,độ đảo không quá 0,03mm do đó ta định vị và kẹp chặt chi tiết lên mâm cặp ba chấu trái tự định tâm

Kẹp chặt:Sau khi ta định vị bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm ta kẹp

chặt chi tiết cũng bằng mâm cặp ba chấu nhờ lực xiết từ ba chấu kẹp

Trang 5

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất động cơ Nm = 10kW

Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính

12,5 2000 vòng /phút,bớc tiến dao dọc 0,07 4,15, b… ớc tiến dao ngang

0,035 2,08…

Chọn dao:Dao tiện lỗ trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Lợng d gia công: Tiện thô với lợng d tiện thô bề mặt ngoài Zb1 =

2 mm và lợng d tiện thô mặt đầu Zb2 =2,5 mm,tiện lỗ Zb3 = 2 mm

Các bớc gia công : 1/Tiện khoả mặt đầu M

2/Tiện trụ ngoài φ190 3/Tiện lỗ φ160

4/Tiện thô trụ φ315

Chế độ cắt:

Bớc 1 : Tiện khoả mặt đầu M đạt kích thớc 165mm

Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lợng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc

độ cắt V = 70m/phút(tra bảng 5-29 Sổ Tay CNCTM) Các hệ số hiệu chỉnh:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9

Trang 6

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36

35 , 28 1000

1000

.d n m

π

29,8 m/phút

Tra bảng 5-68 N=1,2Kw ,máy tiện hoàn toàn thoả mãn công suất cắt đó

Bớc 2 : Tiện trụ ngoài đạt kích thớc φ191

Chiều sâu cắt t = 2 mm, lợng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 120m/phút (Tra bảng 5-29 số tay CNCTM ) Các hệ số hiệu chỉnh:

Trang 7

Vtt = = =

1000

80 190 14 , 3 1000

.d n m

K1: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vµo nhãm vµ c¬ tÝnh cña thÐp cho trong b¶ng 5-3 Sæ tay CNCTM- k1 = 0,9

K2: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i cña bÒ mÆt gia c«ng vµ chu kú bÒn cña dao cho trong b¶ng 5-37 Sæ tay CNCTM- k2 = 0,75K3: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vµo d¹ng gia c«ng cho trong b¶ng 5-36

.d n m

Sæ tay CNCTM- k3 = 0,85

Trang 8

.d n m

π

62,8 m/phút

Công suất cắt yêu cầu N =2,9Kw(tra bảng 5-67 StCNCTM tập 2)

5.1.2 Nguyên công II: Đảo đầu tiện thô mặt đầu, vát mép ,trụ

ngoài, tiện sấn rãnh,vát mép

Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị chi tiết trên mâm cặp ba chấu Để đảm

bảo độ đảo của mặt ngoài và mặt đầu so với trụ trong không quá 0,03 mm Ta cặp chấu trái vào lỗ φ160 tiện đồng thời các mặt trên một lần gá

Kẹp chặt: Mâm cặp ba chấu vừa định vị vừa kẹp chặt chi tiết

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất động cơ Nm = 10kW

0,035 2,08…

Trang 9

Chọn dao: Dao tiện ngoài có ϕ=45o gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Lợng d gia công: Tiện thô với lợng d tiện thô bề mặt ngoài Zb1 = 2,5

mm và lợng d tiện thô mặt đầu Zb2 =2 mm

Các bớc gia công : 1/Tiện khoả mặt đầu M

2/Tiện trụ ngoài φ1803/Tiện thô trụ φ3154/Tiện sấn rãnh,vất mép

Bớc 1 : Tiện khoả mặt đầu M đạt kích thớc 163

Chiều sâu cắt t = 2 mm, lợng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 70m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

.d n m

π

29,8 m/phút

Công suất cắt yêu cầu của máy N =1,2 Kw

Bớc 2 : Tiện trụ ngoài đạt kích thớc φ181

Trang 10

Chiều sâu cắt t = 2 mm, lợng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 120m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

.

v

n d

Trang 11

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là:

1000

125 160 14 , 3 1000

.d n m

Công suất căt yêu cầu N =2,9 Kw

Bớc 4 : Tiện sấn rãnh tạo hai vành răng dày 29 mm ,sâu 48 mm

Chế độ cắt: Ta chia ra 16 lần cắt, mỗi lần cắt chiều sâu t= 2mm

Trớc khi sấn rãnh ta chống tâm vào đầu còn lại để tăng cứng vững Chiều sâu cắt t = 2mm, lợng chạy dao S = 0,36 mm/vòng, tốc độ cắt V = 23m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

.d n m

Trang 12

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất của

máy Nm = 10kW

0,035 2,08…

Chọn dao: Dao tiện trong có đầu hợp kim cứng :T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài để tiện tinh mặt đầu HKC T15K6 ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Lợng d gia công: Tiện tinh với lợng d tiện tinh bề mặt ngoài Zb1 = 0,4

mm và lợng d tiện tinh mặt đầu Zb2 =0,3 mm, lợng d lỗ Zb3 =0,5 mm ,ta còn

để lại nguyên công tiện tinh lần cuối

Các bớc gia công :1/Tiện tinh lỗ trụ trong đạt kíc thớc φ160-0,3

2/Tiện tinh mặt đầu M đạt kích thớc 162,5 3/Tiện tinh trụ đạt kích thớc φ190

S

Trang 13

K3: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vµo d¹ng gia c«ng cho trong b¶ng 5-36

.d n m

Bíc 3 : TiÖn tinh trô φ190

Trang 14

ChiÒu s©u c¾t t = 0,4 mm, lîng ch¹y dao S = 0,12 mm/vßng, tèc

.d n m

π

95,5m/phót

Bíc 4 : TiÖn tinh vµnh r¨ng ngoµi φ315

ChiÒu s©u c¾t t = 0,5 mm, lîng ch¹y dao S = 0,12 mm/vßng, tèc

Trang 15

1000

80 315 14 , 3 1000

.d n m

Chọn máy: Máy tiện 1K62 Công suất của máy Nm = 10kW

0,035 2,08…

Chọn dao: Dao tiện trong có đầu hợp kim cứng :T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài có góc ϕ = 45o

( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

Lợng d gia công: Tiện tinh lợng d tiện tinh mặt đầu Zb2 =0,3 mm, ợng d trụ φ180 ,Zb3 =0,5 mm ,ta còn để lại nguyên công tiện tinh lần cuối

l-Các bớc gia công :

Bớc 1 : Tiện tinh mặt đầu M

Chiều sâu cắt t = 0,3 mm, lợng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc độ cắt

V = 160m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:

Trang 16

.d n m

Công suất cắt yêu cầu N = 4,1 Kw

Bớc 2 : Tiện tinh trụ φ180

Chiều sâu cắt t = 0,4 mm, lợng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc

.

v

1000 t

153,79 vòng/phút

Trang 17

Vtt = = =

1000

160 190 14 , 3 1000

.d n m

Chọn máy:Máy phăy lăn răng 5K324, công suất động cơ NT = 2,8 kw

Thông số máy :Đờng kính lớn nhất của bánh răng 500mm, mô dun

lớn nhất m=5, số vòng quay trục chính 50 250 vòng /phút.…

Chọn dao: Để gia công bánh răng có mô đun m = 3,ta chọn dao phay

lăn răng có tiêu chuẩn nh sau : Vật liệu dao làm bằng thép gió

Đờng kính vòng đỉnh là De = 90 mm

Đờng kính trục gá dao là d = 32 mm

Đờng kính vòng gờ là D = 50 mmChiều dài L = 80 mm

Số răng Z = 10 răng

Lợng d gia công: Gia công răng có chiều sâu là 48 mm , Zb1 = 0,5 mm

Trang 18

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt : Chiều sâu cắt t = 48 mm, lợng chạy

dao S = 1,6mm/vòng ( = 0,08 mm/răng), tốc độ cắt V = 25 m/phút

Ta có các hệ số:

k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0,8.k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công đến vận tốc cắt, k2 = 1

k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công đến lợng chạy dao , k3 = 1

vt = vb.k1.k2 = 25.1.0,8 =20 m/phút

St = Sb k3.cosβ =1,6 mm/vòng ( β là góc nghiêng của răng , β = 0)

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

a Thiết bị lò tôi cao tần 60 kW

b Chế độ nhiệt luyện

1- Tôi :

Nhiệt độ nung 830°CMôi trờng nguội nớc2- Ram

Nhiệt độ nung 450°CMôi trờng nguội không khí

5.17 Nguyên công VII: Ghép các chi tiết và hàn chúng

lại

Các chi tiết cần ghép ở đây là bánh răng hành tinh trong ,đĩa xích

5.18 Nguyên công VIII: Khoan, ta rô M16

Trang 19

Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm

của tâm lỗ và tâm của rãnh trên chi tiết bánh răng, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc

tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ φ 160 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào rãnh R20 hạn chế 1 bậc tự

do chống xoay còn lại

S

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu bulông kẹp rút thông qua bạc dẫn tháo rời,

ph-ơng của lực kẹp vuông góc với phph-ơng của kích thớc thực hiện và mặt định vị chính

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đờng kính mũi khoan lớn nhất

khi khoan thép có độ bền trung bình φmax = 35mm, số vòng quay trục chính n=68 1100vòng/phút.B… ớc tiến dao 0,11…

1,60mm/vòng

Công suất của máy Nm = 6 kW

Chọn dao: Mũi khoan ruột gà chuôi côn có kích thớc nh sau:

d = 14 mm

L = 200 mm

lo =118Côn móc 1Mũi ta rô đạt M16

L= 102 mm

lo = 32 mm

p = 2

Trang 20

( Tra theo bảng 6-6 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ).

Lợng d gia công: Gia công với lợng d khoan Zb = d1/2 = 7 mm

Bớc 1 :Khoan lỗ M16

Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ φ14, chiều sâu cắt t = 35 mm, ợng chạy dao S = 0,2 mm/vòng, tốc độ cắt V = 18 m/phút, số vòng quay n= 400 vòng/phút Ta có các hệ số:

l-K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan, K4 = 1

.

v

n d

17,6 m/phútCông suất cắt yêu cầu N =1,2Kw

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K1= 0,7

Cắt ren đòi hỏi chính xác cao K3= 0,8

7 , 7 K

* K

* v

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

2 , 153 16

*

7 , 7

* 1000 D

*

v

* 1000

π

= π

Định dạng
Số trang	40
Dung lượng	624,5 KB