Thiết kế, chế tạo dao phay lăn răng có modul bằng ba

Nghành chế tạo dụng cụ cắt đã góp phần giải quyết các yêu cầu để làm ra chi tiết máy đáp ứng mọi môi trường làm việc với kỹ thuật cao. Mỗi chi máy đều có nhiệm vụ, tầm quan trọng khác nhau. Để chế tạo ra nó ta phải có một dụng cụ cắt tương ứng, thích hợp đáp ứng đầy đủ các thông số kỹ thuật. Nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp này là “Thiết kế, chế tạo dao phay lăn răng có modul bằng ba”. Hiện nay dao phay lăn răng được sử dụng nhiều để gia công các loại bánh răng có những yêu cầu kỹ thuật và độ chính xác khác nhau. Dao phay lăn răng được chia làm hai loại: răng liền và răng chắp. Trong phạm vi đồ án này là thiết kế dao phay lăn răng có răng liền. Để gia công các loại bánh răng có modul nhỏ, trung bình và lớn. Các thông số chế tạo đều được tiêu chuẩn hóa với các cấp chính xác A, B, C và AA. Bản đồ án này gồm các phần: Chương 1: Mô phỏng quá trình cắt bánh răng trụ bằng dao phay lăn răng. Chương 2: Nguyên lý làm việc – Nguyên lý thiết kế dao phay lăn răng. Chương 3: Tính toán thiết kế dao phay lăn răng có modul bằng ba. Chương 4: Ngân hàng dữ liệu tính toán dao phay lăn răng. Chương 5: Quy trình công nghệ chế tạo. Chương 6 : Thiết kế đồ gá mài lỗ và đồ gá kiểm tra.

Trang 1

Lời nói đầu

Trong nền công nghiệp hiện đại, các loại máy móc, dụng cụ đợc sử dụng nhiều trong sảnxuất để giảm sức lao động của con ngời, giảm giá thành sản phẩm

Nghành chế tạo máy đóng vai trò chủ chốt của nền công nghiệp nớc ta, nó bao gồmnhiều lĩnh vực khoa học đòi hỏi phải có sự liên quan của nhiều nghành

Nghành chế tạo dụng cụ cắt đã góp phần giải quyết các yêu cầu để làm ra chi tiết máy

đáp ứng mọi môi trờng làm việc với kỹ thuật cao Mỗi chi máy đều có nhiệm vụ, tầm quantrọng khác nhau Để chế tạo ra nó ta phải có một dụng cụ cắt tơng ứng, thích hợp đáp ứng

Bản đồ án này gồm các phần:

Chơng 1: Mô phỏng quá trình cắt bánh răng trụ bằng dao phay lăn răng

Chơng 2: Nguyên lý làm việc – Nguyên lý thiết kế dao phay lăn răng

Chơng 3: Tính toán thiết kế dao phay lăn răng có modul bằng ba

Chơng 4: Ngân hàng dữ liệu tính toán dao phay lăn răng

Chơng 5: Quy trình công nghệ chế tạo

Chơng 6 : Thiết kế đồ gá mài lỗ và đồ gá kiểm tra

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Sỹ đã giúp đỡ em rất tận tình để emhoàn thành bản đồ án này Do thời gian có hạn, cộng thêm sự hạn chế của trình độ, chắcchắn bản đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Em mong đợc nhữnglời phê bình giúp đỡ của các thầy cô

Ngày 06 tháng 03 năm 2008

Sinh viên

Đỗ Văn Nhân

Mục lục

Chơng 1: Phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất

Chơng 2: Chọn vật liệu và phơn pháp chế tạo phôi

Chơng 3: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Chơng 4: Nhiệt Luyện

Chơng 5: Mài

Trang 2

Chơng 6 : Thiết kế đồ gá kiểm tra.

Ngày tháng năm 2008 Ngày tháng năm 2008

Trang 3

Chủ tịch hội đồng.

(Ký và ghi rõ họ tên)

NHậN XéT CủA GIáO VIÊN hớng dẫn

Trang 4

Nhận xét của giáo viên duyệt đồ án

Trang 5

Tài liệu tham khảo

[1] Thiết kế dụng cụ cắt – Tập 1,2 – NXB khoa học kỹ thuật

[2] Hớng dẫn thiết kế đồ án môn học dao cắt kim loại

Đại Học Bách Khoa Hà Nội

-[3] Hớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại Bộ môn: Dao cắt kim loại.

[4] Tính toán thiết kế đồ gá - Đại Học Bách Khoa Hà Nội.

[5] Chế độ cắt khi gia công cơ - Đại Học Bách Khoa Hà Nội.

[6] Vật liệu học - Đại Học Bách Khoa Hà Nội.

[7] Kim loại và nhiệt luyện - Đại Học Bách Khoa Hà Nội.

[8] Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Tập 1,2,3,4) – 1976

Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

-[9] Sổ tay công nghệ chế tạo máy – 2000 Tập thể BM công nghệ chế

tạo máy- Đại Học Bách Khoa Hà Nội

[10] Công nghệ chế tạo dụng cụ cắt- Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.

[11] Trần thế Lục – Trịnh Mạnh Tứ – Bành Tiến Long: Thiết kế dụng cụ

gia công bánh răng (Tập 1- 1987) Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Trên cơ sở hiểu biết sâu sắc về điều kiện và khả năng làm việc của chi tiết , ta có thể xác

định đợc yêu cầu kĩ thuật của chi tiết và yêu cầu công nghệ của chi tiết để xây dung mộtQuy Trình Công Nghệ Gia Công hợp lý và tối u nhất

1.1.1 Chức năng

Chi tiết Trục Chủ Động đợc sủ dụng rất phổ biến trong ngành Cơ Khí Chế tạo máy Chúng có các bề mặt làm việc cơ bản phải gia công là mặt tròn xoay, chủ yếu để lắp ghépvới các chi tiết khác nh : Bạc , Bánh răng , ổ trục ,… Chi tiết đã cho có dạng trục bậc rấtphổ biến , để lắp ghép với các ổ trục

Trang 6

1.1.2 Điều kiện làm việc của chi tiết

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Chi tiết Trục chính đã cho có hình dạng khá đơn giản , là dạng trục bậc điển hình Nó làchi tiết khá lớn trong sản phẩm (trong máy) Độ nhám bề mặt Ra2.5 có thể gia công bằngdao tiện thờng Nó có đờng kính giảm dần về hai phía , vừa đảm bảo tính công nghệ , độbền , vừa thuận tiện cho việc gia công

1.3 Những yêu cầu kĩ thuật cần đạt

Yêu cầu thứ nhất là độ nhẵn bóng của các cổ trục (ccx5-ccx7) , đây chính là bề mặt làmviệc của trục Bề mặt ren M12x1.75 cần gia công đạt ccx7-ccx8

Thứ hai là sai lệch cổ trục so với đờng tâm chung không đợc vợt quá giới hạn cho phép0.05-0.1mm

Thứ ba là dung sai chiều dài các đoạn cổ trục không vợt quá 0.05-0.2mm Dung sai ờng kính các đoạn trục phải đạt yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ

đ-Cuối cùng là trục phải đảm bảo độ cứng (độ chính xác các góc lợn) , độ bền sau khinhiệt luyện

1.4 Định dạng sản xuất

Định dạng sản xuất dựa vào việc tính toán sản lợng chi tiết và khối lợng chi tiết

Sản lợng chi tiết thực N đợc tính toán sau khi đã xác định đợc lợng phế phẩm và lợng chitiết dự trữ hợp lý , ta có công thức kinh nghiệm sau :

5 5

Trọng lợng Q của chi tiết đợc tính theo công thức :

Q = V.

Trong đó : V - thể tích chi tiết

- Trọng lợng riêng của chi tiết , thép 40X lấy  = 7.852Kg/dm3

Tính V theo 2 cách :

Cách 1 : dựa vào ứng dụng của các phần mềm nh :

Mass properties_Mechanical Desktop

Autodesk Inventor

Cách 2 : tính toán trực tiếp dựa trên bản vẽ

Trang 7

Với chi tiết trục đã cho , ta hoàn toàn có thể tính đợc thể tích dựa trên kích thớc bản vẽ ,

ta có :

V = V(12) + V(20-0.05)+ V(28+0.01) + V4(30+0.01) + V(34±0.02) + V(30-0.05) + V(22-0.05) +V(20±0.0065)

So sánh với bảng 2 , Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy- GS.TS Trần Văn Địch

1.1 Nguyên công 1 : Phay 2 mặt đầu và khoan 2 tâm

Để giảm bớt nguyên công, ta thực hiện 2 bớc là phay mặt đầu và khoan tâm cùng mộtnguyên công Chúng ta sẽ sử dụng máy phay 6H82, công suất 7KW

Dụng cụ cắt : Dao phay đĩa hợp kim T15K6 có B=8, D=80, Z=18

Mũi khoan ruột gà thép gió P18 có D=4

Định vị bằng khối V dài hoặc 2 khối V ngắn bắt chặt vào bàn máy

Hạn chế 4 bậc tự do : Tịnh tiến theo OX,

m

Qv

Z B s t

T

D C

.



Kv=Kmv.Knv.Kuv : hệ số phụ thuộc vật liệu và chế độ cắt

Tra bảng 1-5 (chế độ cắt gia công cơ khí (cđcgcck)- ĐH SPKT TP HCM)

Trang 8

Tra bảng 8-1(cđcgcck)- ĐH SPKT TP HCM), Kuv=1.54

Nh vậy : Kv= Kmv.Knv.Kuv = 1x0.85x1.54 = 1.31

Thay các số liệu vào công thức tính vận tốc ta đợc :

0 1 4 , 0 3 0 35

0

2 0

18 8 12 0 2 120

80 740

.

Dựa và công thức:

P Wp

Qp

Up Yp Z

Xp

n D

Z B S t

C

.







 75

80

18 8 12 , 0 2

.

261

0 1 , 1

1 , 1 8 , 0 9 , 0



Công suất cắt đợc tính theo công thức :

102 60

25 , 94 698 , 127 1020

Trang 9

Ta có

1000 2

80 698 , 127 1000 2

, 0

81 , 0

75

4 88 , 3

88 ,



b

d S

Tốc độ cắt đợc tính theo công thức :

V Yv Xv

m

Zv

S t

15

4 7

7 , 0 0

2

.

0

4 , 0







 75



Tra bảng 13-1(cđcgcck)- ĐH SPKT TP HCM), ta có nP = 0,6

Vậy KMP =

6 0

Trang 10

Công suất cắt gọt đợc tính theo công thức

N =

975

1450 36 , 0 975

So sánh với công suất máy, ta kết luận máy làm việc an toàn

1.1.3 Tính toán thời gian cho nguyên công

Thời gian phay mặt đầu :

Dựa vào công thức sau :

T = To+TP+TPV+Ttn+

n

T cb kt

Trong đó : To : thời gian gia công cơ bản

TP : thời gian phụ

TPV: thời gian phục vụ

Ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân

Tcb-kt: thời gian chuẩn bị – kết thúc(nghiên cứu bản vẽ, nghiên cứu QTCN, chuẩn bị chỗ làm, chỉnh máy, tháo lắp DCC và đồ gá …) )

N : số chi tiết trong loạt

ở đây ta quan tâm đến thời gian cơ bản To, ta có To = L S L n L

v.

2

1 



trong đó : L là chiều dài bề mặt gia công, L = 36 mm

L1 là chiều dài ăn dao, tính theo công thức :

3 99 , 13

=0,065 ph

Do đó thời gian cơ bản gia công cả 2 mặt là Tot = 2.To = 2.0,065 = 0,13 ph

Thời gian khoan tâm :

Vẫn theo công thức tính :

T = To+TP+TPV+Ttn+

n

T cb kt

Ta cần quan tâm đến thời gian To

trong đó : L là chiều dài bề mặt gia công, L = 36 mm, L = 7 mm

L1 là chiều dài ăn dao

Trang 11

VËy To=0,7 4122.1450,68 = 0,016 ph

Thêi gian khoan c¶ 2 lç t©m : Tot= 2 0,016 = 0,032 ph

Thêi gian cho c¶ nguyªn c«ng : Ttt = 0,13+0,032 = 0,162 ph

05 0 01

0 0 01

0

m

V K S t

T

C

.

292

3 0 15 0 18

Trang 12

Vận tốc thực V=

1000

30 14 , 3 900 1000

.



D

n

=84,82 m/p1.2.3 Tính toán lực cắt khi tiện dựa vào công thức :

Lực tiếp tuyến : PZ = CPz.SYpz.tXpz.Vnz.KPz (KG)



Tra bảng 13-1(cđcgcck)- ĐH SPKT TP HCM), đợc nP=0.75

Vậy KmP=

75 0



Vậy KmP=

35 1

82 , 84 78 , 79 102 60

Trang 13

1.2.5 Tính toán thời gian cho nguyên công :

Ta có : T = To+TP+TPV+Ttn+

n

T cb kt

Ta tính toán thời gian cơ bản To, ta có To = L S L n L

v.

2

1 



L1 là chiều dài ăn dao, L1=0

L2 là chiều dài thoát dao, L2=25, chọn L2=2 mm

Sv là lợng chạy dao vòng, tính theo công thức :

Sv = Sz = 0,21 mm/v

N là số vòng quay, n = 900

Vậy To =

900 21 , 0

0 2

174  

= 0,93 ph

05 0

30 



 , 0

05 0

22 



 ,  20  0 0065)1.3.1 Chọn máy, đồ gá(định vị và kẹp chặt) và dụng cụ cắt giống nh nguyên công 2.1.3.2 Chế độ cắt khi tiện :

Ta cũng chỉ cần tính toán chế độ cắt cho một bề mặt đại diện là của đoạn trục 0

05 0

30 



L=37,8 mm Và chế độ cắt trục  30 đã đợc trình bày ở nguyên công 2, ta hoàn toàn có thể

sử dụng kết quả đã tính toán để áp dụng vào nguyên công này

Tuy nhiên đoạn cổ trục  20  0 0065 yêu cầu độ chính xác rất cao để lắp ghép Chính vìvậy chúng ta có thể tính toán chế độ cắt cho đoạn cổ trục này

Sau khi tiện thô các đoạn trục 0

05 0

30 



 , 0

05 0

22 



 , thì lợng d còn lại là rất nhỏChọn chiều sâu cắt : t=1 mm

Chọn bớc tiến theo máy : S=0,18 mm/v

Vận tốc cắt tính theo công thức :

V Yv Xv

m

V K S t

T

C

.

292

3 0 15 0 18

0



Do đó số vòng quay rục chính sẽ là:

Trang 14

.



D

1.3.3 Tính toán lực cắt khi tiện dựa vào công thức :



Vậy KmP=

75 0



Vậy KmP=

35 1

Thay vào công thức tính lực cắt ta đợc

PX = 339 0,180.5 11 75,398-0.4 2,5 = 63,8 (KG)

1.2.4 Công suất cắt

Trang 15

Ta có :

102 60

398 , 75 225 , 48 102 60

.



 P V

So sánh với công suất của máy ta có thể kết luận máy làm việc an toàn :

n

T cb kt

v.

2

1 



trong đó : L là chiều dài bề mặt gia công,L =88

Sv = Sz = 0,18 mm/v

N là số vòng quay, n = 1200 v/p

Vậy To =

1200 18 , 0

0 2

88  

= 0.417 ph 1.4 Nguyên công 4 : tiện tinh đầu trục A

1.4.1 Chọn máy, đồ định vị – kẹp chặt và dụng cụ cắt

Máy, đồ định vị và kẹp chặt giống các nguyên công 2,3 Dụng cụ cắt có lỡi hợp kimT15K6, bán kính mũi dao là R0.1

m

V K S t

T

C

.

292

3 0 15 0 18

Trang 16

.



D



Vậy KmP=

75 0



Vậy KmP=

35 1

PX = 339 0,10.5 0,251 117,81-0.4 2,5 = 9,945 (KG)

Trang 17

Ta có :

102 60

81 , 117 256 , 7 102 60

.



 P V

n

T cb kt

v.

2

1 



Sv = Sz = 0,1 mm/v

Vậy To =

1250 1 , 0

0 2

174  

= 1,408 ph1.5 Nguyên công 5 : tiện tinh nửa trục B còn lại( 34  0 02, 0

05 0

1.5.1 Chọn máy, đồ định vị và dụng cụ cắt

Máy, đồ định vị và dao tiện giống nh nguyên công 4

m

V K S t

T

C

.

292

3 0 15 0 18

0



Trang 18

.



D



Vậy KmP=

75 0



Vậy KmP=

35 1

PX = 339 0,10.5 0,151 78,54-0.4 2,5 = 7,018 (KG)

Trang 19

Ta có :

102 60

54 , 78 626 , 4 102 60

.



 P V

n

T cb kt

v.

2

1 



Sv = Sz = 0,1 mm/v

Vậy To =

1250 1 , 0

0 2

88  

= 0,72 ph1.6 Nguyên công 6 : tiện 2 r nh 1,7ãnh 1,7

1.6.1 Chọn máy, đồ định vị và dụng cụ cắt

Máy tiện ngang 1K62, công suất N = 10 KW, Hiệu suất n= 45%

Dụng cụ cắt là dao tiện rãnh(dao cắt đứt), vật liệu lỡi cắt là hợp kim cứng T5K10, bềrộng B = 1.5 mm

Sơ đồ định vị và kẹp chặt giống các nguyên công tiện ngoài dọc trục

60

47

8 0 2

.

0



Trang 20

Tốc độ quay trục chính :

6 , 26 14 , 3

469 , 30 1000



Vậy KmP=

75 0



Vậy KmP=

35 1

25 , 29 735 , 170 102

60

.



 P V

n

T cb kt

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	621,5 KB