Quy trình gia công bánh xe ray trượt file CAD 2D + 3D kèm bản vẽ đồ gá

Do đó các yêu cầu kỹ thuật của bánh xe ray trượt cần được đảm bảo và gia công chính xác.. 1.1.3 Phân tích yêu cầu kỹ thuật và tính công nghệ của chi tiết : 1.1.3.1 Yêu cầu kỹ thuật của

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 3 năm 2018

Sinh viên thực hiện

XYZ

Chương I

TÌM HIỂU SẢN PHẨM – BÁNH XE RAY TRƯỢT

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

1.1.1 Tính năng sử dụng

Bánh xe là một bộ phận quan trọng cấu thành cơ cấu di chuyển các dầm, cầutrục, cửa kéo, ray trượt Nó là một bộ phận cơ khí quan trọng, ảnh hưởng trựctiếp đến chất lượng cũng như tuổi đời của thiết bị di chuyển

Các thông số kỹ thuật của bánh xe ray trượt 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 xe ray trượt cần được đảm bảo và gia công chính xác

1.1.2 Điều kiện làm việc.

- Bánh xe ray trượt dùng để phục vụ việc di chuyển các chi tiết bên đặt

trên nó mà không chịu ảnh hưởng bởi ma sát trượt, bánh xe có chức năng biến

ma sát trượt thành mà sát lăn, tăng tuổi thọ cho chi tiết máy, truyền động êm

- Với mục đích làm giảm ma sát, tiếng ồn của thiết bị khi di chuyển trênray, bánh xe làm việc với tải trọng va đập, thay đổi và ma sát lớn

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

1.1.3.1 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Bánh xe ray trượt là 1 chi tiết dạng bạc, bao gồm những chi tiết dạng ống tròn, có thành mỏng, trong quá trình làm việc chịu nhiều va đập,tải trọng lớn, mài mòn lớn, ứng suất thay đổi theo chu kỳ

Vật liệu chế tạo bánh xe ray trượt là thép 40X, có các đặc tính đặc trưng

để gia công phù hợp với chi tiết như : tính năng đúc được trong khuôn cao, ít biến dạng khi đúc, không cần gia công nhiệt luyện sau gia công cơ, hấp thụ và khử dao động, dễ gia công, giá thành thấp, ít bị mài mòn, chống va đập, tuổi thọcao

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

+ Đảm bảo độ chính xác động học

+ Đảm bảo độ chính xác tiếp xúc

+ Đảm bảo làm việc êm

+ Khe hở mặt bên

 Tất cả các yêu cầu kỹ thuật trên đều có thể đạt được thông qua quá trìnhgia công cắt gọt Tuy nhiên để đạt được các yêu cầu kỹ thuật đó một cách tối ưu

và chính xác nhất thì ta cần phải chọn được chuẩn tinh thống nhất, có cácphương pháp gia công lần cuối đồi với các bề mặt đòi hỏi độ chính xác cao.Hơn nữa quá trình gia công cần phải chú ý đến độ song song và độ vuông gócgiữa các đường tâm lỗ và các mặt phẳng

1.1.3.2 Phân tích tính công nghệ của chi tiết :

- Chi tiết bánh xe ray trượt cần gia công có may ơ nằm về một phía, vị trí lỗ đóng ổ bi 2 đầu, kết cấu bánh xe ray trượt tương đôi đơn giản thuận lợi cho việc gá đặt nhưng yêu cầu kỹ thuật cao do phải đảm bảo điều kiện lắp, truyền động giữa

bánh xe ray trượt, trục nên công nghệ gia công là khó khăn

- May ơ của bánh xe ray trượt nằm về 1 phía nên khi gia công

ta có thể gia công được mặt đầu, lỗ trên 1 lần gá

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

 Chọn  chuẩn khi gia công bánh xe ray trượt.

- Chọn bề mặt ngoài của bánh xe ray trượt  và mặt đầu của bánh xe ray trượt làm chuẩn thô để gia công mặt đầu và mặt trụ ngoài còn lại của bánh xe ray trượt 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):

1.2.1 Tính sản lượng sản xuất thực tế hàng năm :

(Chiếc/năm)

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 :

(chiếc/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 :

Nhập vào khối lượng riêng vật liệu, đối với thép 40X ta có khối lượng riêng :

Ta có khối lượng chi tiết là : Q = 1,28kg.

Với sản lượng 57200 chi tiết/ năm, ta thấy chi tiết thuộc dạng sản xuất loạt lớn.

 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

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

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 việc chế tạo khuônđúc 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

- Thích hợp dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối

 Nhược điểm:

- 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

 Nhược điểm:

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

- Chỉ dành cho các tiết đơn giản

phôi kết 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”.

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 5720 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.

- Độ không song song giữa mặt đầu không vượt quá 0,02/100mm

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 :

độ chính xác cao hơn Do đó ta chọn phương án I làm phương án gia công chitiết này để tiết kiệm chi phí gia công, đồng thời giảm thời gian gá đặt chi tiết khigia công

- Nguyên công 1 : ủ phôi

- Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu và mặt lỗ Ø30

- Nguyên công 3 : Tiện mặt đầu và mặt ngoài Ø60

- Nguyên công 4 : Tiện mặt lỗ bậc Ø40

- Nguyên công 5 : Tiện mặt lỗ bậc Ø40 đối xứng

- Nguyên công 6 : 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 Ø30 :

Bước 1 : Tiện mặt đầu trụ Ø80

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

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

Tra theo máy thì =400 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

Bước thô: chiều sâu cắt: =1,7 mm(theo bảng 5.65(2)).

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

Tra theo máy thì =630v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

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

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

Bước 1 : Tiện mặt đầu :

- 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

a, Bước 1 : Tiện mặt đầu

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

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

Lượng chạy dao vòng: S=0,2 mm/vòng ; mặt đầu V=248 m/ph

Tra theo máy thì =500v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

b, Bước 2 : Tiện mặt ngoài 1 :

Bước thô: chiều sâu cắt: =1,7 mm(theo bảng 5.65(2)).

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

Tra theo máy thì =630v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

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

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

Tra theo máy thì =1000 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

5 Tính thời gian gia công :

Bước 1 : Tiện mặt đầu :

L= 30(mm)

Bước thô: chiều sâu cắt: =1,7 mm(theo bảng 5.65(2)).

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

Tra theo máy thì =1200v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

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

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

Tra theo máy thì =1500 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

= = =188,4 m/ph

5 Tính thời gian gia công :

Bước 1 : Tiện mặt đầu :

Chọn máy tiện vạn năng T620.

3 Chọn dao.

Chọn dao tiện hợp kim cứng BK8

4 Tra chế độ cắt.

Bước thô: chiều sâu cắt: =1,7 mm(theo bảng 5.65(2)).

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

Tra theo máy thì =1200v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

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

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

Tra theo máy thì =1500 v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

5 Tính thời gian gia công :

Bước 1 : Tiện mặt đầu :

Bước tinh:

Tiện mặt đầu:

3.2.6 Nguyên công 6 : Kiểm tra

- Mục đích : kiểm tra, loại bỏ các chi tiết không đảm bảo chất lượng và không đúng yêu cầu kỹ thuật

- Dụng cụ kiểm tra :

+ Đồng hồ so

+ Đồ gá

+ Cử tì di động và tay vặn

- Nội dung kiểm tra :

1 Kiểm tra độ không đồng tâm giữa mặt tâm lỗ Ø40 và mặt trụ Ø60, Ø80, lỗ Ø30, Ø40 không vượt quá 0,01/100 mm

- Sơ đồ đo như hình vẽ :

- Cách đo và tính toán kết quả :Đặt viên bi đồng hồ vào đầu mút của mặtđầu, chình kim đồng hồ về 0, sau đó dùng tay vặn để quay đồng hồ so xungquanh tâm trục kiểm, sao cho viên bi của đồng hồ chuyển động dọc theo mặt trụcủa trục kiểm, cho đồng hồ di chuyển hết chiều dài của trục và đọc giá trị thayđổi trên đồng hồ, đem giá trị nhận được kiểm tra với yêu cầu kỹ thuật của chitiết

Chương IV

TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG

DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI

4.1 Tính lượng dư cho nguyên công

Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết là công việc quan trọng và cầnthiết làm cơ sở sau này cho công việc chế tạo phôi , nếu xác định lượng dư giacông không hợp lý sẽ gâyảnh hưởng cho công việc sau này, ảnh hưởng tới kinh

tế cho nhiều mặt ,là cơ sở cho việc tính toán chế độ cắt

- Nếu lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, phải qua nhiều lần cắt gọt ,ảnh hưởng tới dụng cụ cắt , độ rung động trong quá trình gia công và đồ

gá , ảnh hưởng tới chi tiết và hiệu quả không cao

- Nếu lượng dư gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệchhình dáng hình học của chi tiết và chi tiết sẽ trở thành phế phẩm và bị hỏng

Do vậy việc xác định lượng dư hợp lý là việc công việc rất quan trọng vì nó ảnhhưởng đến những sai lệch và yêu cầu cho các chi tiết

4.1.1 Tính lượng dư cho bề mặt trụ Ø60

Quy trình công nghệ gia công nguyên công 1 gồm 2 bước: tiện thô, tiệntinh Do toàn bộ bề mặt được gia công trong 1 nguyên công nên ta chỉ tínhlương dự cho 1 bước công nghệ

Phôi có dạng phôi đúc cấp chính xác I Tiến trình công nghệ gia công lỗtrong đạt kích thước Ø30, Đây là nguyên công tạo chuẩn tinh chính để gia công

Điều kiện kỹ thuật của mặt trụ :

- Kích thước đạt được sau khi tiện : Ø30

Để đạt được các yêu cầu kỹ thuật trên ta chia nguyên công 1 ra làm 2 bước :

- Bước 1 : Tiện thô

- Bước 2 : Tiện tinh

4.1.2 Tính lượng dư gia công:

Lượng dư nhỏ nhất được tính theo công thức:

Zmin = Rzi-1 + Ti-1 + i-1 + i

Trong đó:

- Ti-1: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt đúc.

Với kích thước lớn nhất của phôi là 180 < 630 mm nên theo bảng 3-15 [T186][2] dạng sản xuất phôi trên dây chuyền tự động đạt cấp chính xác IT15, dungsai kích thước đúc 1,85

Tra bảng 12 T40 [1] ta có:

Sau tiện thô: Rz = 50 m

Sau tiện tinh: Rz = 20 m

Trong đó:

L: Kích thước lớn nhất của chi tiết (L = 210mm)

Tra bảng 15 T43 [1] với L>150mm phôi đúc có:

Tra bảng 3-11 T182 [2] với kích thước từ 80->120mm có dung sai vật đúc là 1,4

mm, từ đó ta tinh được độ không song song:

Tiện thô đạt cấp chính xác 12, sau tiện thô Rz = 50 m Ti = 50m

Sai lệch không gian còn lại sau tiện thô là: