gia cong chi tiet truc thu cap

Chơng I Phân tích chi tiết gia công .Trong nội dung chơng này chúng ta sẽ xem xét điều kiện làm việc của TRụC THứ CấP , từ đó đa ra những kết luận về tính công nghệ của kết cấu.. Kết cấu

Nhiệm vụ đồ án

Họ và tên: Trần Minh Tuấn Lớp vũ khí K35 Khoa : Vũ Khí

1 Tên đồ án : Thiết kế QTCN gia công chi tiết : TRụC THứ CấP

2 Các số liệu ban đầu :

• Bản vẽ chi tiết số :026

• Trang bịi công nghệ tự chọn

3 Nội dung bản thiết minh :

• Lời nói đầu

NhËn xÐt cña gi¸o viªn h íng dÉn :

NhËn xÐt b¶o vÖ :

Lời nói đầu

Ngày nay cùng với sự phát triển nh vũ bão của khoa học công nghệ Nghành công nghệ chế tạo máy đã và đang tạo đợc nhiều nhiều chủng loại máy móc hiện đại

và các chi tiết có chất lợng cao

Trớc sự đòi hỏi của sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc cũng nh yêu cầu hiện đại hoá quân đội ngày càng cao thì cần phải có những ngời kỹ s giỏi đợc trang bị các kiến trức cơ bản và sâu rộng về khoa học lỹ thuật nói chung và về công nghệ chế tạo máy nói riêng và vận dụng các kiến thức đó vào thực tiễn một cách khoa học, sáng tạo, linh hoạt nhất trên cơ sở tổng hợp các kiến thức đã học

Đồ án công nghệ chế tạo máy là một trong những môn học cơ bản của học viên Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự trong quá trình đào tạo kỹ s Nhằm làm cho học viên làm quen với công việc cụ thể của ngời kỹ s cơ khí, đồng thời hệ thống tốt các kiíen thức đã học

Do những yêu cầu trên, đợc sự phân công của giáo viên Tôi đợc giao nhận nhiệm

vụ đồ án “Lập quy trình công nghệ gia công “TRụC THứ CấP” Đợc sự hớng dẫn tận tình của giáo viên, sự giúp đỡ của đòng chí đồng đội cùng sự nỗ lực của bản thân đồ án đã đợc hoàn thành Tuy nhiên, do hạn chế về kiến thức, về thời gian cũng nh sự thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án vẫn còn thiếu sót Tôi rất mong dợc

sự chỉ bảo của thầy giáo, sự góp ý của các bạn để bản thân dợc hiểu biết nhiều hơn

Học viên

Trần minh tuấn

Chơng I Phân tích chi tiết gia công

Trong nội dung chơng này chúng ta sẽ xem xét điều kiện làm việc của TRụC THứ CấP , từ đó đa ra những kết luận về tính công nghệ của kết cấu

1.1 Kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của chi tiếc :

Chi tiết gia công trục thứ cấp là một loại trục răng đợc sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại máy móc Chức năng chính của chi tiết là truyền chuyển

động quay và mômen xoắn

Trục thứ cấp – trục trên đó có bánh răng liền trục Trong bản vẽ chi tiết ta thấy trục gồm 2 phần lớn : phần bánh răng và phần trục , trong phần trục có đoạn trục trơn – then hoa và ren

Chi tiết là dạng bánh răng liền trục có mayơ về một phía Kích thớc lớn nhất của chi tiết là đờng kính đỉnh răng Φ243mm, gia công đạt cấp độ nhám cấp 7(Ra =1,25àm), bánh răng đợc vê tròn và vát mép về phía mayơ để tạo điều kiện

ăn khớp dễ dàng khi chi tiết ăn khớp với một bánh răng khác

Trục gắn liền với bánh răng có đoạn trục trơn , then hoa va ren Đoạn trục trơn gia công đạt cấp độ nhám cao cấp 8 ( Ra= 0,63àm ) , độ đồng tâm và đồng trụ cao (0,02àm) , yêu cầu gia công cơ tinh là Φ45 0

−0,016 , then hoa va ren gia công đạt cấp độ nhám cấp 5 (Rz=20 )

Trục thứ cấp đợc chế tạo bằng vật liệu thép 40Cr

Thành phần hoá học của thép 40Cr nh sau:

Sau khi nhiệt luyện độ cứng đạt HRC 45…52

Do chi tiết chịu mômen xoắn nên yêu cầu sau gia công thớ kim loại trên bánh răng cần phải có thớ ngang, trên trục là dọc Để tạo đợc tổ chức thớ nh vậy

ta thấy chỉ có nguyên công chồn là thích hợp nhất

1.2 Phân tích tính công nghệ của chi tiết :

Trục thứ cấp (bản vẽ chi tiết ) đợc chế tạo từ thép hợp kim 40Cr có nguyên công nhiệt luyện nên có thể bị công vênh Bánh răng là chi tiết có tính công nghệ kém vì các phơng pháp gia công mặt răng có năng xuất thấp chi

tiết trên không có mặt bên nào trùng mặt bên của mayơ , nên kết cấu của chi tiết

Trong chơng nay chúng ta sẽ phân tích chi tiết và càc phơng pháp gia công

đến lớn mà các phơng pháp khác nh rèn dập khó đạt đợc PhôI đúc trục thứ cấp

có u điểm là trọng lợng phôi và lọng d gia công nhỏ tuy nhiên phơng pháp đúc còn có nhiều nhợc điểm , đó là:

• Thành phần kim loại khó đòng đều , thép kết tinh không đều : tinh thể phía trong thô hơn tinh thể phía ngoài có thể dẫn đén ảnh hởng sức bền của chi tiếc

• Dễ xảy ra các khuyết tật đúc nh rỗ ngót , rỗ khí , rạng nứt ngầm …

• Sức bền khéo ,nén kém

Đồng thời do yêu cầu tổ chức thớ kim loại của chi tiết sau gia công thì phôi

đúc không đáp ứng đợc mà chỉ có phôi rèn mới cho ra tổ chức thớ kim loại sau gia công Do vậy để tạo phôi cho gia công cơ ta chọn phôi rèn

Khi rèn thì chỉ hình thành đợc các bề mặt trụ, chồn để tạo lỗ ổ mặt đầu của bánh răng , then hoa , ren thì phải qua gia công cơ Nh vậy phôi cho gia công cơ

là vật rèn dạng trụ bậc có lỗ ở mặt đầu

Cắt phôi, chồn cục bộ

Gia công cơ

Nhiệt luyện, sửa tinh

Phôi ban đầu để rèn chọn là phôi thanh vì các u điểm sau:

• Tạo ra đợc tổ chức thớ kim loại theo yêu cầu

• Đơn giản trong quá trình gia công

• Đảm bảo năng suất, kinh tế cao

Phôi cho gia công cơ là vật rèn dạng trục bậc có lỗ ở mặt đầu có hình dáng gần giống với chi tiếtgia công

Trớc khi gia công phải tiến hành ủ và thờng hoá dể khử nội lực , trớc khi mài phải tôi hoặc ram để đảm bảo tính năng của trục răng

Từ các phân tích trên, để gia công chi tiết sơ bộ chọn phơng án công nghệ

nh sau:

Phôi thanhVật rènBán sản phẩmSản phẩm

Chơng III Lập quy trình công nghệ gia công cơ

Trong chơng này từ việc xác định phôi là rèn khuôn ta sẽ tiến hành phân tích

và giải quyết các vấn đề sau:

• Nguyên công 1: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm

• Nguyên công 2: Tiện thô các bề mặt trụ , tiện mặt bên , tiện rãnh ngoài

• Nguyên công 3: Tiện rãnh trong ở đầu bánh răng

• Nguyên công 4 : Khoan 3 lỗ cách đều trên vành bành răng

• Nguyên công 5: Tiện tinh các bề mặt trụ , vát mép tiện , ren

• Nguyên công 6: Phay răng

• Nguyên công 7: Vê đầu răng

• Nguyên công 8 : Cà răng

• Nguyên công 9 : Phay rãnh then hoa

• Nguyên công 10 : Nhiệt luyện

• Nguyên công 11 : Mài răng

• Nguyên công 12: Mài thô mặt trụ

• Nguyên công 13 : Mài tinh mặt trụ

3.2 Sơ đồ các nguyên công :

Theo cách phân chia nh trên có 12 nguyên công nhng nguyên công nhiệt luyện không có sơ đồ nguyên công nên ta không vẽ

Các sơ đồ nguyên công đợc thể hiệnlần lợt nh sau :

Nguyên công 1: phay mặt đầu và khoan lỗ tâm

Chọn chuẩu thô :

Bề mặt trụ và bề mặt ghề đầu trục

Gá :

Hai khối V ngắn và ghờ ch V

Chọn máy :Tra bảng ta chọn máy phay và khoan tâm bán tự động ký hiệu

MP-76M có thông số chính nh sau:

• đờng kính chi tiết gia công: 25ữ80 [mm]

• Chiều dài chi tiết gia công:500ữ1000 [mm]

• Giới hạn số vòng quay của dao: 1255 [v/ph]

• Công suất của động cơ phay khoan: 5,5 Kw

Chọn dụng cụ :

Chọn dao : Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng ( bảng 4-94 ,tài liệu 1) Với các thông số kỹ thuật :

• Dao để phay đầu trụ lớn :D =315 mm , d =60 mm , B= 66mm , z = 30

• Dao để phay đầu trụ nhỏ : D=100mm , d= 32mm , B = 39 mm , z = 10Chọn dụng cụ khoan lỗ tâm : Tra bảng IX-52 sổ tay CNCTM tập 2,3,4 ta chọn mũi khoan tâm kiểu II có các thông số cơ bản nh sau:

Hai lỗ tâm và kẹp tốc khống chế 5 bậc tự do

Chọn máy :

Máy tiện t620 có các thông số cơ bản sau :

-Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên thân máy :400[mm]

-Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm:1000[mm]

Nguyên công 3: Tiện rãnh trong ở đầu bánh răng.

• Máy tiện t620 có các thông số cơ bản sau :

• Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên thân máy :400[mm]

Dao tiện rãnh vuông có bề rộng 2mm

Dao tiện rãnh cong với bán kính r =3 mm

Dao tiện vát mép

Trình tự gia công :

1 Tiện lỗ không thông với đờng kính φ=100mm , l = 26mm

2 Tiện lỗ mở rộng với đờng kính φ=104 mm , l =10mm

bề mặt côn của 2 lỗ tâm

Gá:

Đồ gá chuyên ding

Chọn máy :

Chọn máy khoan đứng kiểu máy kiểu máy của việt nam K125.Các

thông số của máy cơ bản nh sau:(theo bảng 9-21 tài liệu [7] trang 45)

- Đờng kính lớn nhất khoan đợc: 25[mm]

- Khoảng cách từ đờng tâm trục chính tới trụ :250[mm]

Các bớc chọn chuẩn , gá , chọn máy , tơng tự nh nguyên công2

• Dao tiện ren: Theo bảng 4-12 sổ tay CNCTM tập 1 chọn dao tiện ren gắn hợp kim cứng có kích thớc cơ bản là: hxbxL = 20x12x120 [mm], n=3 mm, l=6 mm, bớc ren 0,8ữ3 mm

Trình tự gia công :

1 Tiện tinh mặt trụ đạt φ = 33mm , l = 42mm

2 Tiện tinh mặt trụ đạt φ = 45mm

3 Tiện tinh mặt trụ đạt φ = 50 mm

4 Tiện ren M33

5 Tiện vát mép 2x450

Nguyên công 6: phay lăng răng

Hai lỗ tâm

Chọn máy :

Theo bảng 9-70 [3] chọn máy cà răng bán tự động của Nga kí hiệu 5702B

(máy nằm ngang ) có các thông số kỹ thuật sau :

Kích thớc lớn nhất của của bánh răng đợc gia công : đờng kính 320mm , chiều dài răng 100 mm

Mô đun bánh răng gia công 1,5-6

Góc quay lớn nhất của đầu cà 35 o

Tốc độ quay của đầu mang dụng cụ 63-500 (vg/ph)

Công suất động cơ truyền động 3 (kw)

Dụng cụ cắt :

Theo bảng 4-115 [1] ta chọn dao cà loại 2 có cácthông số cơ bản sau :Chọn loại dao có góc nghiên β = 15o , dao = 172,33mm , dbo = 154,036 mm , d0 = 164,609 mm , mo = 3 , Zo = 53

1-đá mài

2- bánh răng gia công3- chuyên động tịnh tiến lắc l của bánh răng gia công 4- chuyển động quay lắc l của bánh răng gia công

5 – chuyển động tịnh tiến dọc trục bánh răng

- Đờng kính lớn nhất của chi tiết đợc gia công: 280 mm

- Chiều dài lớn nhất của chi tiết gia công đợc: 900 mm

- Đờng kính lớn nhất của chi tiết đợc gia công: 280 mm.

- Chiều dài lớn nhất của chi tiết gia công đợc: 900 mm

Chọn máy :

Chọn máy mài tròn ngoài 3140 Các thông số cơ bản nh sau:(theo bảng

9-50 tài liệu [8] trang 94)

- Kích trớc lớn nhất của phôi mài :

Đá có chất kết dính kêramit

Trình tự gia công :

1 Mài thô mặt trụ có φ = 45 mm

3.3 Tra l ợng d cho các nguyên công:

3.3.1: Tính l ợng d cho nguyên công tiện mặt trụ :

Tính lợng d để gia công bề mặt trụ ngoài 450

016 , 0

φ − của trục răng phôi rèn dập trên búa máy độ chính xác cấp 2 Các bớc công nghệ : tiện thô , tiện tinh , mài thô, mài tinh Tiên và mài đều đợc chống tâm hai đầu (hình bên)

1 định lợng d để gia công mặt trụ ngoài 450

016 , 0

φ − thể hiện trong bảng

Do chống tâm hai đầu nên sai số chế tạo εb =0

2.Tính sai lệch trung gian ρp của phôi :

p

ρ = 2 2 2

t c

3

(ρt= 3mm- dung sai của phôi)

Kích ớc (mm)

th-Dung sai δ(μm)

Kích thớc giới hạn (mm)

Lợng d giới hạn (mm)

R za T a Ρ a ε b 2Z bmin d δ D min D max 2Z 0min 2Z 0max

Phôi 200 250 1256 49,106 3000 49,01 52,11

Tiện thô 50 50 75 0 2.1706 45,694 1600 45,69 47,29 3320 4820 Tiện tinh 25 25 60 0 2.175 45,344 160 45,34 45,5 350 1790 Mài thô 10 20 50 0 2.110 45,124 100 45,12 45,22 220 280 Mài tinh 5 15 - 0 2.70 44,984 16 44,98 45 140 220

Kiểm tra kết quả tính toán :

Lợng d tổng cộng: 2Z0max -2Z0min = 7110 - 4030 =3080(μm)

≈ δct - δphoi = 3000 - 16 = 2984 (μm)

Vậy kết quả tính toán đúng

3.3.2 Tra l ợng d cho các nguyên công còn lại :

Căn cứ vào phơng pháp chế tạo phôi và các kích thớc của phôi tra sổ tay CNCTM tâp 2 ta có bảng lợng d cho các nguyên công nh sau:

Ghi chó

2 Tiện thô mặt trụ đạt φ46,20

-0,16 , l=129mm

5,8

3 Tiện thô mặt trụ đạt φ33,80

- 0, 16 , l=42mm

XII 1 Mài thô bề mặt trụ đạt φ45,1-0,0390 0,3

XIII 1 Mài tinh bề mặt trụ đạt φ450

Chơng IV

KUV - HÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña dông cô c¾t

KLV - HÖ sè phô thuéc vµo chiÒu s©u khoan

4 7 7 , 0 2 , 0

4 , 0

Nc =

9750

n

Mx

4 14 , 3

05 , 22 1000

.

Theo bảng 5-88 công suất cắt yêu cầu N = 0,8 [kW]

Hiệu suất của động cơ là: η= 0,8 ta thấy :

Nc < N.η =0,8.0,8 =0,64 [kW]

Nh vậy máy đảm bảo công suất cắt

II Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau:

- Đầu tiên ta chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cấu về độ nhám bề mặt ,yêu cầu về nâng cao năng suất

- Tra lợng chạy dao

- Tra tốc độ cắt :Khi tra đợc tốc độ cắt đã tính đến các hệ số hiệu chỉnh ta tính ra số vòng quay tính toán ,sau đó chọn số vòng quay theo máy

- Từ các thông số trên ta tra công suất cần thiết cho chế độ cắt đã cho

- So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn con nếu không thì chọn lại

- Tính thời gian máy

Theo trình tự nh vậy ,ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các nguyên công Kết quả sau tính toán đợc thoả mãn dới dạng bảng:

−

2 Tiện thô mặt trụ đạt

2 ,

46 0

16 , 0

−

3 Tiện thô mặt trụ đạt 33 , 80

16 , 0

- Đờng kính lớn nhất khoan đợc: 25[mm].

- Khoảng cách từ đờng tâm trục chính tới trụ :250[mm]

Chi tiết đợc định vị bằng mặt đầu và phần mặt trụ

Mô mên xoắn của chi tiết có xu hớng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục của nó Muốn cho chi tiết không bi xoay thì mô men ma sát do lực hớng trục và lực kẹp gây ra phải thắng mô men cắt

Phơng trìng cân bằng lực có dạng :

K R d

M R f R

R P W R f R

d = 4 mm - đờng kính dao khoan

R= 100mm - khoảng cách từ tâm mỏ kẹp đến tâm chi tiết

R1= 60mm - khảng cách từ tâm mỏ kẹp thứ nhất tới tâm của chi tiết

R2 = 140mm - khoảng cách từ tâm mỏ kẹp thứ hai tới tâm của tâm chi tiết

R3= 40mm - Khoảng cách từ tâm mũi khoan tới tâm của chi tiết

2 1

2 2 0

3

2

.

R R

R R P R f

d

K R

M

W

K0 - Hệ số an toàn trong mọi trờng hợp K0 = 1,7.

K1 - Hệ số phụ thuộc và lợng d không đều K1 =1,2

K2 - Hệ số phụ thuộc vào độ mòn dao làm tăng lực cắt K2 = 1,5

K3 - Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng vì cắt không liên tục K3 = 1,2

K4 - Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định K4 = 1,3

K5 - Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp chặt K5 = 1

K6 - Hệ số phụ thuộc vào momen làm lật phôi quay điểm tựa K6=1,5

3

f H

l Q

3 3

T

d D

d D tg

d q Q

M

−

− +

W

3

Dtb - đờng kính trung bình của ren

α- góc nâng của ren tgα=

tb d

t

.

π ;

t- bớc ren

Vậy ta chọn vít và bu lông đều có đờng kính d = 8mm

2.2.2 Chọn cơ cấu phân độ :

Để khoan đợc 3 lỗ tâm cách đều trên vành bánh răng thi trong cơ cấu đồ gá cần phải có thêm cơ cấu phân độ Cơ cấu phân độ liên kết với phần gá đặc chi tiết nhờ đai ốc và bu lông Bề mặt tiếp xúc của 2 phần có khoét lỗ tròn cách nhau 1200 Trong đó có viên bi đờng kinh 10mm và lò xo nén

2.3 Nguyên lý làm việc của đồ gá :

Định vị chi tiết bằng hai bề mặt phẳng vuông góc nhau

Kẹp chặt bằng đồn kẹp hình thớc thợ

Có cơ cấu phân độ để gia công 3 lỗ cách đều trên vành bánh răng

Đầu tiên khoan 1 lỗ , sau đó nới đai ốc đáy , xoay đầu phân độ 1 góc 1200 , xiết chặt đai ốc đáy rồi khoan lỗ thứ hai Tơng tự cho lỗ thứ ba

Kết luận

Trong đồ án này tôi đã hoàn thành một số nội dung chủ yếu sau:

Đã phân tích đợc kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết trục chữ V

Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất trục chữ V theo hình thức loạt vừa

MụC LụC :

trang Lời nói đầu 3

Chơng I : Phân tích chi tiết gia công

4 Chơng II : Xác định phơng pháp tạo phôi 5

Chơng III : Qui trình công nghệ gia công 6

Chơng IV : Tính và tra chế độ cắt 23

Chơng V : Thiết kế đồ gá 27

Kết luận 30

Tµi liÖu tham kh¶o

1.Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y tËp 1,2,3 T¸c gi¶: PGS.TS NguyÔn §¾c Léc