Quy trình gia công bánh răng trụ file CAD 2D + 3D kèm bản vẽ đồ gá

LỜI NÓI ĐẦUNgành chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước hiện nay, với nhiệm vụ chính là thiết kế, chế tạo những các thiết bị, ph

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước hiện nay, với nhiệm vụ chính là thiết

kế, chế tạo những các thiết bị, phương tiện máy móc phục vụ cho sản xuất và trong sinh hoạt Để làm được điều này người kỹ sư cần có kiến thức đủ sâu

và rộng để có thể phân tích, đề xuất những phương án nhằm giải quyết tốt nhữnh vấn đề trong thiết kế cũng như chế tạo.

Nhằm giúp cho những sinh viên ngành cơ khí chế tao máy nói riêng cũng như các sinh viên các ngành kĩ thuật khác nói chung, bước đầu làm quen với những vấn đề trong thực tế sản xuất Đồ án công nghệ chế tạo máy

là cơ hội để sinh viên phải nghiêm túc phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo đồng thời làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn trên cơ sở tổng hợp các kiến thức đã học để so sánh cân nhắc để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.

Trong đồ án công nghệ chế tạo máy này, em được giao nhiệm vụ thiết

kế chi tiết Đế sau Đây là một chi tiết có hình dạng phức tạp, có yêu cầu về

độ chính xác khá cao Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù đã cố gắng tìm tòi nghiên cứu tài liệu làm việc một cách nghiêm túc và cũng được sự

hướng dẫn tận tình của thầy giáo ABC, tuy nhiên, do còn thiếu kinh nghiệm

trong thực tế và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót.Vì vậy, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và sự đóng góp ý kiến bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án cũng như vốn kiến thức của mình.

abc, ngày 23 tháng 6 năm 2016

Sinh viên thực hiện

XYZ

Trang 2

Chương I

TÌM HIỂU SẢN PHẨM – BÁNH RĂNG

1.1 Tính năng sử dụng, điều kiện làm việc, phân loại chi tiết

1.1.1 Tính năng sử dụng

Chi tiết bánh răng trụ là một chi tiết quan trong trong các bộ phận của máy ,

nó có tác dụng truyền chuyển động giữa các cơ cấu trục nó truyền mômen xoắn tới các trục chuyển động làm thay đổi tốc độ của hộp tốc độ

Bề mặt φ35 được gia công chính xác cấp 7 bề mặt này đuợc lắp ghép với trục và truyền chuyển động trong hộp tốc độ

Các thông số kỹ thuật của bánh răng có ảnh hưởng cao nhất tới tính năng và chất lượng vận hành của cụm máy Do đó các yêu cầu kỹ thuật của bánh răng cần được đảm bảo và gia công chính xác

1.1.2 Điều kiện làm việc.

- Bánh răng dùng để truyền chuyển động quay, truyền momen xoắn trong

các bộ phận chi tiết máy, chịu tải trong xoắn lớn, tải trọng va đập lớn

1.1.3 Phân loại chi tiết

Bánh răng được dùng để truyền công suất giữa các trụcvới hiệu suất cao thông qua sự ăn khớp liên tục của các răngtrên hai bánh Chúng được dùng để thay thế cho bộ truyền đai

và bộ truyền động ma sát khi yêu cầu tỉ số truyền chính xác vàcông suất truyền ổn định Bộ truyền bánh răng có thể đượcdùng để tăng hoặc giảm tốc độ của trục bị dẫn, từ đó làm giảmhoặc tăng mômen xoắn trên trục

Bánh răng thường dùng để truyền động giữa hai trục songsong Tuy nhiên, khi được thiết kế thích hợp, chúng cũng đượcdùng để truyền động giữa hai trục lệch nhau theo góc bất kỳ

Trang 3

1.1.4 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và tính công nghệ của chi tiết :

1.1.4.1 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Bánh răng được chế tạo từ thép 40X dễ xuất hiện cong vênh khi nung nóng

và làm nguội trên quan điểm biến dạng thì phần thân răng dể gây biến dạng nhất

vì bề dày thành lỗ mỏng ,làm cho thân răng sai lệch biến dạng khi làm việc để đảm bảo không dẫn đến vấn đề trên thì nên nhiệt luyện từng phần của bánh răng

lỗ bánh răng là lỗ trụ thông suốt nên thuận lợi công việc gia công :

Khi thiết kế phải chú ý đến khả năng gia công năng suất cao như :

Chế tạo bánh răng bằng phương pháp đúc trong khuôn có hình dáng giống với chi tiết , lỗ của phôi được làm sao cho vừa đủ lượng dư để gia công

+ Ưu điểm của phương pháp này là cho năng suất cao, đồng thời nâng cao

độ bền và tính chống mỏi của chi tiết

Độ không đồng tâm giữa mặt lỗ Ø35 và đường kính vòng chia không vượt quá 0.05/100mm

• Đảm bảo các yêu cầu về độ chính xác khi làm việc:

1.1.4.2 Phân tích tính công nghệ của chi tiết :

- Chi tiết bánh răng cần gia công thuộc loại bánh răng răng trụ răng thẳng có may ơ nằm về một phía, cùng với ly hợp vấu ở mặt đầu, kết cấu bánh răng tương đôi đơn giản thuận lợi cho

Trang 4

việc gá đặt nhưng yêu cầu kỹ thuật cao do phải đảm bảo điều kiện lắp, truyền động giữa bánh răng, then hoa, ly hợp vấu mặt đầu nên công nghệ gia công là khó khăn.

- May ơ của bánh răng nằm về 1 phía nên khi gia công cắt răng

ta có thể gia công được 2 bánh răng trên 1 lần gá

- Số lượng bề mặt cần gia công của chi tiết tương đối ít nên giảm được thời gian cắt gọt

- Bề dày của bề mặt răng đủ lớn để không bị biến dạng khi

nhiệt luyện

Chọn chuẩn khi gia công bánh răng.

- Chọn bề mặt ngoài của bánh răng và mặt đầu của bánh răng làm chuẩn thô để gia công mặt đầu và mặt trụ ngoài còn lại của bánh răng để tạo chuẩn tinh

1.2 Dạng sản xuất

Dạng sản xuất góp phần rất lớn trong việc xây dựng, thiết kế quy trìnhcông nghệ gia công chi tiết Các dạng sản xuất khác nhau sẽ có những quy trìnhcông nghệ khác nhau để đảm bảo phù hợp với dạng sản xuất đó Các dạng sảnxuất bao gồm: Đơn chiếc, sản xuất loạt: (loạt nhỏ, loạt trung, loạt lớn), sản xuấtkhối

Theo bảng 1.1 (Trang 19 – CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – GS.TS Trần VănĐịch):

Trang 5

1.2.1 Tính sản lượng sản xuất thực tế hàng năm :

Áp dụng công thức

[ ]I

24

1 2

,ta có sản lượng thực tế hàng năm :

1

0

β α

m N

N

(Chiếc/năm)

Với N0 = 50000 chiếc/năm : số sản phẩm một năm theo kế hoạch

m = 1 chiếc : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm

α = (10÷20) % : số phần trăm dự trữ cho chi tiết dùng làm phụtùng, ta chọn α = 10%

β = (3÷5)% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chếtạo, ta chọn β = 4%

Vậy ta có số chi tiết thực tế cần sản xuất trong một năm :

1.2.2 Tính khối lượng của chi tiết gia công :

- Sử dụng phần mềm Solid Works để dựng chi tiết và tính khối lượng chính xác Chi tiết sau khi dựng 3D :

Trang 6

Nhập vào khối lượng riêng vật liệu, đối với thép ta có khối lượng riêng : 0.007848 g/mm3.

Trang 7

Ta có khối lượng chi tiết là : Q = 1,38kg.

Trang 9

Với sản lượng 57200 chi tiết/ năm, ta thấy chi tiết thuộc dạng sản xuất hàng khối.

 với các đặc điểm chính sau đây:

- Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kỳ lặplại ổn định

- Gia công cơ và lắp ráp được thực hiện theo quy trình công nghệ

- Sử dụng các máy vạn năng và chuyên dùng,

- Các máy được bố trí theo quy trình công nghệ

- Sử dụng nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên dùng

- Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn

- Công nhân có trình độ tay nghề trung bình

Trang 10

Vật liệu chế tạo : Thép 40X, là loại vật liệu hoàn toàn phù hợp với các yêu cầu

kỹ thuật đã nêu trên.Thép 40X có các đặc tính như sau:

2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi.

Dựa trên yêu cầu kỹ thuật của bánh răng, hình dáng bề mặt và kích thước của chi tiết quy mô và tính loạt của chi tiết ta có thể chọn phôi như sau: chọn vật liệu: thép đúc 40X

Trang 11

2.2.1.Chọn dạng phôi:

- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau:

2.2.2 Phôi đúc:

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việcchế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:

+ Lượng dư phân bố đều

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm

+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả

* Kết luận:

- Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là Thép

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.2.2.3 Phương pháp chế tạo phôi:

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay

• Ưu điểm:

- Giá thành chế tạo thấp, trang bị chế tạo vạn năng

- Đúc được các chi tiết có hình dáng tương đối phức tạp

• Nhược điểm:

- Độ chính xác thấp

- Lượng dư cắt gọt lớn, năng suất thấp

- Đòi hỏi trình độ công nhân cao

- Chỉ thích hợp với sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ

Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

• Ưu điểm:

- Độ chính xác cao hơn với việc dùng mẫu gỗ

- Đúc được các chi tiết có hình dáng tương đối phức tạp

- Lượng dư cắt gọt thấp hơn so với phương pháp đúc ở trên

Trang 12

- Thích hợp dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối

- Dễ có các khuyết tật như rỗ khí, thiên tích

- Tồn tại ứng suất dư

- Đòi hỏi trình độ công nhân cao

Đúc trong khuôn kim loại

• Ưu điểm:

- Chất lượng tốt hơn, năng suất cao hơn so với khuôn cát

- Khuôn dùng được nhiều lần

- Chỉ thích hợp với chi tiết nhỏ, không có thành mỏng

- Chỉ dành cho các tiết đơn giản

 Kết luận: Qua phân tích các ưu nhược điểm của các phương pháp chế tạo phôikết hợp với các điều kiện kỹ thuật, yêu cầu làm việc và dạng sản xuất, để đảm

bảo tính kinh tế, tính công nghệ ta chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc

trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”.

 Dưới đây là bản vẽ phác phôi (bản vẽ sơ bộ):

Trang 14

Chương III

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG CƠ

3.1 Thiết kế nguyên công công nghệ.

- Trong quá trình gia công cơ phôi thành sản phẩm, ta có nhiều phươngpháp gia công khác nhau, để đạt được năng suất cao nhất, ta cần phải phươngpháp gia công hợp lý nhất.Theo kết quả phân tích trên, ta thấy thuộc dạng sảnxuất loạt lớn, với số lượng sản phẩm cần hoàn thành là 57200 chi tiết/năm Sốlượng sản phẩm là khá lớn, vì vậy để có khả năng sản xuất đạt hiệu quả caonhất, ta cần sử dụng kết hợp các loại máy vạn năng với các thiết bị đồ gá chuyênmôn hóa

3.1.1 Phân tích các đặc điểm yêu cầu kỹ thuật của các bề mặt gia công.

Trang 15

3.1.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt của phôi.

Bánh răng có thể được gia công theo 2 phương án sau :

- Nguyên công 1 : Ủ phôi

- Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu và mặt lỗ Ø35

- Nguyên công 3 : Tiện mặt đầu, tiện trụ Ø53

- Nguyên công 4 : Tiện rãnh và vát mép

- Nguyên công 5 : Tiện mặt trụ Ø114

- Nguyên công 6 : Tiện mặt đầu còn lại, mặt trụ Ø55, vát mép 5x45

- Nguyên công 7 : Chuốt rãnh then

- Nguyên công 8 : Phay răng

- Nguyên công 9 : Khoan lỗ Ø3

- Nguyên công 10 : Khoan, khoét, doa lỗ Ø3, Ø9

- Nguyên công 11 : Phay 2 rãnh 5mm sâu 0,4mm

Trang 16

- Nguyên công 12 : Kiểm tra

3.2.1 Nguyên công 1 : Ủ phôi

Sau khi đúc do mạng tinh thể của kim loại chưa ổn

định , độ cứng của kim vật liệu cao,điều đó sẽ gây ra khó khăn khi gia công bằng các phương pháp gia công cơ Do đó ta phải

ủ để giảm đọ cứng và làm cho mạng tinh thể của kim loại ổn định trở lại

3.2.2 Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu, mặt lỗ Ø35 :

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; mặt đầu V=195 m/ph

Trang 17

=

1000.195 3,14.55

m

=

2000.3,14.55 1000

π

=

1000.248 3,14.55

m

=

500.3,14.55 1000

=235,5m/ph

Bước 2 : Tiện mặt lỗ Ø35 :

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; tiện trong V=140 m/ph

π

=

1000.140 3,14.35

m

=

630.3,14.35 1000

=110,8m/ph

Bước tinh: chiều sâu cắt: t1=0,5 mm; (theo bảng 5.65(2))

Lượng chạy dao vòng: S=0,25mm/vòng ; tiện trong V=177 m/ph

π

=

1000.177 3,14.35

=1006 v/phTra theo máy thì n m=1000 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

Trang 18

V tt=

1000

m

=

1000.3,14.35 1000

=175,84 m/ph

5 Tính thời gian gia công :

Bước 1 : Tiện mặt đầu :

T05mat dau_ 1=T05mat dautho_ +T05mat dautinh_ =0,18+0,29=0,47(ph)

Trang 19

3.2.3 Nguyên công 3 : Tiện mặt đầu, tiện trụ Ø53

1 Định vị và kẹp chặt :

- Dùng trục gá đàn hồi định vị mặt lỗ Ø35, khống chế 2 bậc tự do

- Mặt đầu trụ Ø55 định vị vào bậc của trục gá, khống chế 3 bậc tự do

- Kẹp chặt : lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ

Trang 20

Bước thô: chiều sâu cắt: t1=1,5 mm(theo bảng 5.65(ST CNCTM)).

π

=

1000.195 3,14.53

m

=

2000.3,14.53 1000

π

=

1000.248 3,14.53

m

=

500.3,14.53 1000

=235,5m/ph

b, Bước 2 : Tiện mặt ngoài 1 :

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; tiện trong V=140 m/ph

π

=

1000.140 3,14.53

m

=

630.3,14.53 1000

=110,8m/ph

Bước tinh: chiều sâu cắt: t1=0,5 mm; (theo bảng 5.65(2))

Lượng chạy dao vòng: S=0,25mm/vòng ; tiện trong V=177 m/ph

π

=

1000.177 3,14.53

=1006 v/ph

Trang 21

Tra theo máy thì n m=1000 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

V tt=

1000

m

=

1000.3,14.53 1000

=175,84 m/ph

Trang 22

T05mat dau_ 1=T05mat dautho_ +T05mat dautinh_ = 0,18+0,29=0,47(ph)

3.2.4 Nguyên công 4 : Tiện rãnh và vát mép

Trang 23

Tính hệ số điều chỉnh vận tốc

K=K1.K2.K3 K4.K5

k1= 1.02 hệ số phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu

K2= 1 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao

K3= 0.8 hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội

K4= 0.8 hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi

K5= 1.04 hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao

151

35 , 0 15 , 0 2 ,

0 1 0 , 5 50

7 4 , 0

K1= 0.8 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao

K3= 0.8 hệ số phụ thộc vào vật liệu làm dao

Trang 24

Trong đó: L: chiều dài của chi tiết gia công

L 1 : Chiều dài ăn dao

L 2 : Chiều dài thoát dao S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút i: Số lần gia công , i = 2

 Công suất cắt Nc = 2.4(KW) Theo bảng 5-68 STCNCTM II

 Thời gian gia công cơ bản:

T0= 0,282(phút)

 Vát mép

 Ta có: nt = 75 (v/ph)

 Chọn theo máy : nm= 80(v/ph)

 Thời gian gian công cơ bản :



1625,080.5,0

55,1

1

n s

L L T

(phút)

3.2.5 Nguyên công 5 : Tiện mặt trụ Ø114 :

Trang 25

Tính hệ số điều chỉnh vận tốc

K=K1.K2.K3 K4 ;

k1= 0.8 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao

K2= 0.8 hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội

Trang 26

2

1 + +

L1 = t(D+t)+ (0,5 + 2) m

L2 = (0.5 ÷ 5) mm

Trong đó: L: chiều dài của chi tiết gia công: L = 101 mm

L 1 : Chiều dài ăn dao

L 2 : Chiều dài thoát dao S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

Ta có: : nt = 122 (v/ph) (v/ph)

 Chọn theo máy: nm= 125 (v/ph)

 Thời gian gia công cơ bản:

Trang 27

a, Bước 1 : Tiện mặt đầu

π

=

1000.195 3,14.114

m

=

2000.3,14.114 1000

Trang 28

=

1000.248 3,14.114

m

=

500.3,14.114 1000

151

35 , 0 15 , 0 2 ,

0 1 0 , 5 50

7 4 , 0

K1= 0.8 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao

K3= 0.8 hệ số phụ thộc vào vật liệu làm dao

Công suất cắt : Nc = 4.1(KW)

tg

+2=3,5≈4(mm)

L2=(0,5…5)=5(mm)

Bước thô:

Trang 29

Bước 2 : Vát mép:

 Ta có: nt = 75 (v/ph)

 Chọn theo máy : nm= 80(v/ph)

 Thời gian gian công cơ bản :



1625,080.5,0

55,1

1

n s

L L T

Trang 30

1 Chọn máy :

- Tra bảng

] [ 45

21 9

56 4

IV

chọn dao chuốt lỗ theo cả 1 phía 7mm

- kích thước bề mặt gia công : 0

1

Z Z

52 , 5

V

→ lực cắt P (N) phát sinh trên 1mm chiều dài lưỡi cắt của rảnh dao chuốt

là : P=125N (bảng

] [ 44

52 , 5

V

.)

→ công suất khi chuốt là :Ne =VxPzx1/(61200x η)=1.35KW

Theo sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy của GS.TS.Trần Văn Địch.Xác định thời gian cơ bản theo công thức gần đúng:

To = 0,0004×(L+L1+ L2) (phút)

Trang 31

Trong đó:

L: Chiều dài bề mặt gia công.(mm)

L1: Chiều dài ăn dao.(mm)

L2: Chiều dài thoát dao.(mm) Chọn L1= L2=4 mm

- Lực kẹp : có phương, chiều, điểm đặt như hình

- Trục gá được định vị trên 2 mũi tâm, lắp vào đầu phân độ, truyền lực bằng tốc kẹp

2 Chọn máy

- Tra bảng

] [ 72

38 9

+ Công suất của động cơ chính : 4,5 kW

+ Công suất động cơ chạy dao : 1,7 kW

+ kích thước làm việc của bàn máy : 250×1000 mm

Định dạng
Số trang	62
Dung lượng	1,42 MB
File đính kèm	Banh rang.rar (1 MB)