thiết kế quy tình công nghệ chế tạo chi tiết bánh răng lệch tâm của máy đâdm rung nền

Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác.. Trong chơng trình đào tạo kỹ s Cơ khí tại Trờng Đại học Bách Khoa HàNội si

Lời mở đầu

Trong những năm gần đây chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh

mẽ của các ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ sở của mọi ngành nóiriêng và đó là ngành Cơ khí Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ thiết

kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác Do vậy đòihỏi kỹ s và cán bộ ngành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ và chắc những kiến thứccơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng cao vốn kiếnthức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong quá trình sản xuấtthực tiễn

Trong chơng trình đào tạo kỹ s Cơ khí tại Trờng Đại học Bách Khoa HàNội sinh viên đợc trang bị những kiến thức cơ bản của ngành công nghệ chếtạo máy qua các giáo trình: Công nghệ chế tạo máy, chi tiết máy, nguyên lýmáy, đồ gá, dao và các giáo trình khác có liên quan đến ngành công nghệ chếtạo máy Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế hoá những kiến thức mà sinhviên đã đợc trang bị, thì đồ án Công nghệ chế tạo máy nhằm mục đích đó.Trong quá trình thiết kế đồ án môn học sinh sinh viên sẽ đợc làm quen với cáh

sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánhnhững kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ ánsinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo những ý tởng sáng tạo,những ý tởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể

Qua một thời gian tìm hiểu với sự hớng dẫn chỉ đạo tận tình của PGS.TSNguyễn Viết Tiếp, em đã hoàn thành Đồ án tốt nghiệp môn Công nghệ Chếtạo máy đợc giao Với kiến thức đợc trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu

có liên quan và cả trong thực tế Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sótngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kês Do vậy, em rấtmong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Chếtạo máy và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mìnhcũng nh hoàn thiện hơn vốn kiến thức ucả mình Cuốio cùng em xin chânthành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp đã tận tình hớng dẫn em trong quátrình thiết kế và hoàn thiện đồ án này

Bộ GD và ĐT

Trờng ĐH Bách khoa hà nội

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tự do – Tự do – Hạnh phúc Hạnh phúc

Nhiệm vụ Thiết kế đồ án tốt nghiệp Công nghệ Chế tạo máy.

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Chiến

điều kiện sản xuất : Tuỳ chọn

III Nội dung phần thuyết minh tính toán

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

2 Phân tích công nghệ trong kết cấu của chi tiết

3 Xác định dạng sản xuất

4 Chọn phơng pháp chế tạo phôi

5 Lập thứ tự các nguyên công (vẽ so đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹpchặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

6 Tính lợng d cho một bề mặt (mặt tròn ngoài, mặt tròn tỏng hoặc mặtphẳng) và tra lợng d cho các bề mặt còn lại

7 Tính chế độ cắt cho một nguyên công (Tính cho nguyên công thiết kế

đồ gá) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

8 Tính thời gian gia công cơ bản co tất cả các nguyên công

9 Tính và thiết kế một đồ gá (lập sơ đồ gá đặt, tính lực kép, thiết kế cáccơ cấu của đồ gá, tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điềuchỉnh, sai số chế tạo cho phép của đồ gá, đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lậpbảng kê khai các chi tiết của đồ gá)

VI: Ngày giao nhiệm vụ thiết kế

………VII Ngày hoàn thành nhiệm vụ

Sinh viên đã hoàn thành

(và nộp toàn bộ bản thiết kế cho khoa)Ngày tháng năm 2007

(Ký tên)

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn

NhËn xÐt cña gi¸o viªn duyÖt

Chơng I Thiết kế quá trình công nghệ gia công cơ.

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Trục bánh răng, lệch tâm nhận chuyển động từ bánh răng nối với trục

động cơ làm cho bánh răng lệch tâm ăn khớp với bánh răng đó quay theo, làm cho trục lệch tâm quay Khi trục lệch tâm quay làm cho cổ biên quay, cổ biên

đợc lắp với tay biên à tay biên đợc nối với bộ phận đầm đất lên xuống

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

- Các bề mặt trên trục có khả năng gia công bằng dao thông thờng

- Khi gia công trục không cần lỗ tâm phụ

- Khi nhiệt luyện trục không bị biến dạng

3 Xác định dạng sản xuất.

- Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức.

Trong đó: N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm

N1: Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm N1 = 1000chiếc

M: Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1

: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5%)

: Số phế phẩm (3%)

- Trọng lợng của chi tiết

- Q1 = V.

Trong đó: Q1: Trọng lợng chi tiết (kg)

V: Thể tích của chi tiết (dm3)

: Trọng lợng riêng của vật liệu: 7,852 (dm3)

Chơng II Lập tiến trình công nghệ gia công cơ,

chọn phơng pháp chế tạo phôi.

1 Lập tiến trình công nghệ gia công cơ:

a Xác định đờng lối công nghệ

Với dạng sản xuất là vừa và để phù hợp với điều kiện sản xuất của nớc

ta chủ yếu là sử dụng các máy vạn năng nên ta chọn phơng án phân tán guyêncông gia công 1 vị trí, 1 dao, gia công tuần tự các bề mặt và dùng máy vạnnăng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

b Phơng pháp gia công

Dạng sản xuất ở đây là hàng loạt vừa nên muốn chuyên môn hoá cao để

đạt đợc năng suất cao trong điều kiện sản xuất của nớc ta thì đờng lối côngnghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bớc công nghệ trong mộtnguyên công) ở đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyêndùng và các máy chuyên dùng để chế tạo

2 Chọn phơng pháp chế tạo phôi.

Dựa theo điều kiện và yêu cầu sản xuất ta chọn phơng pháp chế tạo phôi

là phôi dập (dập trên máy búa nằm ngang) để chế tạo chi tiết vì phôi dập ờng dùng trong sản xuất hàng loại vừa, do đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đảm bảochất lọng sản phẩm cũng nh đảm bảo năng suất cao trong quá trình chế tạomáy

th yêu cầu kỹ thuật

+ Độ không chuẩn về khối lợng phôi không quá 5%

+ Đảm bảo phôio điền đầy lòng khuôn

+ Bố trí góc dốc thành khuôn là 1%

3 Lập thứ tự các nguyên công.

Nguyên công 1 3 Khoan lỗ tâm , khoả mặt đầu

trục , khoan lỗ tâm đầu trục 5

T616 T15k6, P18Nguyên công 2 2 Khoả mặt B (vành răng) tiện thô

đờng kính 147,5 vát mép1,5x450

Nguyên công 3 5 Khoả mặt đầu C, vát mép

1,5x450 tiện thô đờng kính 21vát đầu trục 1x450

Nguyên công 4 2 Khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm 5

trên đầu trục lệch tâm, khoanrộng lỗ 10 đầu trục lệch tâm

T616 T15K6, P18

Nguyên công 5 2 Tiện đầu trục lệch tâm 21, vai

27

Nguyên công 9 1 Taro ren M8 trên đầu trục lệch

tâm

Chơng III Tính chế độ cắt cho 2 nguyên công làm đồ gá

và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

1 Nguyên công 1: Khoan lỗ tâm , khoả mặt đầu trục 20.

* Định vị: Chi tiết đợc định vị bằng khối V dài hạn chế 4 bậc tự do Mặtbậc của trục khuỷu đợc tỳ sát vào khối V hạn chế một bậc tự do tịnh tiến dọctrục Nh vậy chi tiết đợc hạn chế 5 bậc tự do

* Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt bằng đòn kẹp, phơng của lực kẹp vuônggóc với kích thớc thực hiện

- Lợng chạy dao S = 0,12 Tra bảng 2.33 (STGCC)

Tuổi bền mũi khoan T = 25 phút Tra bảng 2.3533 (STGCC)

- Vận tốc cắt:

- Vt = Vb.K

Tra b¶ng 5.86 (STCNCTM tËp 2) cso Vb = 27,5 (m/ph)

K: HÖ sè ®iÒu chØnh vËn tèc c¾t

K = K1.K2.K3

K1: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vËt liÖu gia c«ng: 0,95

K2: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc chiÒu s©u lç: 0,85

K3: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc m¸c vËt liÖu mòi khoan: 0,83

3 , 19 1000

100

ph vg D

1200 14 , 3 1000

.

ph m nm

75 , 0

75 , 0

.

W K n

M





- VËy Nc = 0,1Kw<Nm = 2,2 (Kw)

 Vậy máy có đủ công suất để gia công.

Bớc 2: Khoả mặt đầu 21, khoan tâm 5

Sau khi khoan xong lỗ tâm thứ nhất ta xoay chi tiết đi 1800 bằng cơ cấuphân độ Nh vậy sẽ đảm bảo đợc độ đồng tâm giữa 2 lỗ tâm

 Chọn máy: Theo bảng 5.4 (STGCC) ta chọn máy tiện vạn năng T616với công suất động cơ Nm = 4,5Kw, phạm vi tốc độ trục chính

73 1000

1000

ph vg D

1107 21 17 , 3 1000

.

ph m n

73 27 6120

.

KW V

- Lîng ch¹y dao S = 0,12 Tra b¶ng 2.33 (STGCC)

Tuæi bÒn mòi khoan T = 25 phót Tra b¶ng 2.3533 (STGCC)

K1: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vËt liÖu gia c«ng: 0,95

K2: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc chiÒu s©u lç: 0,85

K3: HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc m¸c vËt liÖu mòi khoan: 0,83

3 , 19 1000

100

ph vg D

1200 14 , 3 1000

.

ph m nm

.

W K n

2 Nguyên công 2: Khoả mặt B (vành răng) tiện thô đờng kính ngoài 147, vát mép 1,5X45:

* Định vị: Chi tiết đợc định vị trên hai mũi tâm, trong đó có một mũitâm tuỳ động Nh vậy cho chi tiết đợc hạn chế 4 bậc tự do

* Chọn máy: Theo bảng 5.4 (STGCC) chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với các thông số: công suất động cơ Nm = 4,5Kw, phạm vi tốc

- Bớc tiến dao S = 0,8 (mm/vg) (kích thích cán dao 16x25)

- Tuổi bền dụng cụ T = 60 phút

- Vận tốc cắt

v yv xy m

S t T

C V

.





b

+ Kuv: Hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt Tra bảng 2.14: Kuv = 1,9+ Knv: Hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi Tra bảng 2.13 Knv =0,8+ Kyv, Kylv, Kpv: Hệ số tính đến thông số hình dọc lỡi cắt Tra bảng 2.16

Kyv = 1,1, Ky/v = 0,94, Kpv = 1,5

K0v: Hệ số phụ thuộc dạng gia công Tra bảng 2.15 Kov = 1,04

Kv = 0,09.0,8.1,9.1,1.0,94.1.1,04 = 1,5

 1 , 5 239 , 4 ( / )

8 , 0 5 , 0 60

420

2 , 0 15 , 0 2 ,

- Tốc độ trục chính:

) / ( 635 120

14 , 3

4 , 239 1000

1000

ph vg D

635 120 14 , 3 1000

.

ph m n

850 75

75 , 0

4 , 239 59 60 102

.

Kw V

* Chọn máy: theo bảng 5.4 (STGCC) chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với các thông số: công suất động cơ Nm = 4,5kw, phạm vi tốc độtrục chính n = 41980vg/ph

* chọn dao: theo bảng 4.4 (STCNCTM tập 1) ta chọn dao tiện ngoàithân cong, dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

Bớc 3: tiện thô đờng kính ngoài 147

* Tra chế độ cắt:

- chiều dài cắt L =1ct+yc+yvr

Trong đó: Lct: Chiều dài gia công của chi tiết 18 (mm)

Yc: chiều dài vào cắt (mm) Tra bảng 2.60 (STGCC) ta có yc = 1(mm)Tra bảng 2.16 (STGCC) ta có yvr = 1(mm)

14 , 3

2 , 87 1000

180 147 14 , 3 1000

.

ph m n

83 6 , 88 6120

.

kw V

Pz

Kiểm tra khả năng công suất của máy

25

0





n S

L

(phút)

Ta có bảng thống kê chế độ cắt cho nguyên công II là:

3 Nguyên công 3: Khoả mặt đầu C vát mép 1,5x450, vát đầu trục

1x450, tiện thô đờng kính 36, 21.

* Định vị: chi tiết đợc định vị trên 2 mũi tâm, trong đó có một mũi tâmtuỳ động Nh vậy chi tiết đợc hạn chế 4 bậc tự do

* Chọn máy: Tra bảng 5,4 (STGCC) ta chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với công suất động cơ chính Nđc = 4,5Kw, phạm vi tốc độtrục chính n = 441980vg/ph

* Chọn dao: dùng dao tiện ngoài gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 Trabảng 4.4 (STCNCTM)

* Yêu cầu kỹ thuật

- Bớc tiến dao S = 0,8 (mm/vg) (kích thích cán dao 16x25)

- Tuổi bền dụng cụ T = 60 phút

- Vận tốc cắt

v yv xy m

S t T

C V

.





b

+ Kuv: Hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt Tra bảng 2.14: Kuv = 1

+ Knv: Hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi Tra bảng 2.13 Knv =0,8+ Kyv, Kylv, Kpv: Hệ số tính đến thông số hình học lỡi cắt Tra bảng 2.16

420

2 , 0 15 , 0 2 ,

- Tốc độ trục chính:

) / ( 57 112 14 , 3

20 1000

11250 14 , 3 1000

.

ph m n

850 75

75 , 0

18 89 60 102

.

Kw V

S t T

C V

.

8 , 0 9 , 0 60

420

2 , 0 15 , 0 2 ,



+ Tốc độ quay trục chính theo tính toán:

) / ( 8 , 163 35

14 , 3

18 1000

1000

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

) / ( 18 1000

163 35 14 , 3 1000

.

ph m n

D

Công suất cắt Nc = 0,56Kw<Nm = 4,5Kw

 Vậy máy có đủ công suất để gia công.

Bớc 3: Tiện cổ trục  20

Cổ trục có đờng kính D = 20

+ Tốc độ quay trục chính theo tính toán

) / ( 6 , 287 20

14 , 3

18 1000

1000

Vậy tốc độ cắt thực tế

) / ( 18 1000

280 20 14 , 3 1000

.

ph m n

Bớc 5: Vát mép 1,5x450

Chọn máy T616 do VN sản xuất có công suất động cơ chính Nm =4,5kw Phạm vi tốc độ trục chính n = 441980vg/ph Dùng dao tiệnngoài thân cong gắn mảnh hợp kim cứng

4 Nguyên công 4: Khoả mặt đầu trục lệch tâm, khoan tâm 5

đầu trục lệch tâm.

* Định vị: Dùng khối V dài định vị vào mặt tinh của cổ trục hạn chế 4bậc tự do Chi tiết đợc chống xoay bằng chốt chống xoay Khi đó chi tiết đợchạn chế 5 bậc tự do Khối V dài đợc gá để cho tâm của trục cổ chính lệch đi

so với đờng tâm của tâm trục chính một khoảng đúng bằng khoảng lệch tâmgiữa cổ chính và cổ biên là c=21

* Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp

Bớc 1: Khoả mặt đầu trục lệch tâm 20

* Chọn máy: Theo bảng 5.4 (STGCC) chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với các thông số Công suất động cơ Nm = 4,5Kw, phạm vi tốc

S t T

C V

.

+ Knv: Hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi Tra bảng 2.13 Knv =0,8

Kv = 0,09.0,8.1 = 0,07

8 , 0 5 , 0 60

350

2 , 0 15 , 0 2 ,

3 , 15 5 , 107 6120

.

Kw V

14 , 3

3 , 15 1000

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

) / ( 3 , 15 1000

240 20 14 , 3 1000

.

ph m n

D

Bớc 2: Khoan tâm đầu trục lệch tâm 5

* Chọn máy: Theo bảng 5.4 (STGCC) chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với các thông số Công suất động cơ Nm = 4,5Kw, phạm vi tốc

14 , 3

20 1000

637 10 14 , 3 1000

.

ph v n

- C«ng suÊt c¾t:

1000

637 9 , 0 8 , 0

5 Nguyên công 5: Tiện đầu trục lệch tâm 21, VAI27, VáT2,5x450, 1x450

* Chọn máy: Tra bảng 5.4 (STGCC) ta chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với công suất động cơ chính Nđc = 4,5Kw, phạm vi tốc độ trụcchính

N = 441980vg/ph

* Chọn dao: Theo bảng 4.4 (STCNCTM tập 1) ta chọn dao tiện ngoàithân cong, dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

* Yêu cầu kỹ thuật

+ Độ không song song giữa hai đờng tâm trục không quá 0,05 (mm)

S t T

C V

.





b

+ Kuv: Hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt Tra bảng 2.14: Kuv = 1,4+ Knv: Hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi Tra bảng 2.13 Knv =0,8

Kv = 0,09.0,8.1,4 = 0,1

8 , 0 5 , 0 60

350

2 , 0 15 , 0 2 ,

14 , 3

6 , 18 1000

1000

ph vg D

290 20 14 , 3 1000

.

ph m n

D

4 , 17 154 6120

.

Kw V

* Chọn máy: Tra bảng 5.4 (STGCC) ta chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với công suất động cơ chính Nđc = 4,5Kw, phạm vi tốc độ trụcchính N = 441980vg/ph

Tiện đầu trục lệch tâm

Tiện vai 27, vát

6 Nguyên công 6: Khoan rộng lỗ 10 đầu trục lệch tâm:

* Chọn máy: Tra bảng 5.4 (STGCC) ta chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với công suất động cơ chính Nđc = 4,5Kw, phạm vi tốc độ trụcchính N = 441980vg/ph

* Chọn dao: Theo bảng 4.52 (STGCC) ta chọn mũi khoan tâm kiểu II.Vật liệu mũi khoan là thép gió P18

K1 = 0,9: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vật liệu gia công

K2 =1,5: Hệ số phụ thuộc tuổi bền dụng cụ

K3 = 0,8: Hệ số phụ thuộc tỷ số chiều dài cắt

K = 0,9.1,5.0,8 = 1,08

Vt = 25.1,08 = 27 (m/ph)

- Số vòng quay trục chính

) / ( 860 10

14 , 3

27 1000

1000

ph vg D

860 10 14 , 3 1000

.

ph v n

7 Nguyên công 7: Tiện tinh mặt ngoài

* Định vị: Chi tiết định vị trên hai mũi tâm trong đó có một mũi tâm tuỳ

động hạn chế 4 bậc tự do

* Chọn máy: Tra bảng 5.4 (STGCC) ta chọn máy tiện vạn năng T616 do

VN sản xuất với công suất động cơ chính Nđc: 4,5Kw, phạm vi tốc độ trụcchính n = 441980vg/ph

* Chọn dao: theo bảng 4.4 (STGCC) ta chọn dao tiện ngoài thân cong,dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

* Yêu cầu kỹ thuật

- Độ đảo mặt trụ ngoài so với đờng tâm lỗ không quá 0,05 (mm)

Chiều sâu cắt t = 0,1(mm)

- Lợng chạy dao S =0,11 (mm/ph) (Tra bảng 2.4 STGCC)

- Tuổi bền dụng cụ T = 60phút

- Vận tốc cắt V=Vb.K1.K2.K3

Tra bảng 2.65 Vb = 160.0,45.1,55.0,7 = 78m/ph

- Tốc độ quay trục chính

) / ( 170 5 , 146 14 , 3

78 1000

170 5 , 146 14 , 3 1000

.

ph m n

8 , 7 5 , 8 6120

.

Kw V