Đồ án công nghệ chế tạo máy Banh rang z17

Bánh răng là chi tiết dùng để nhận truyền lực ,truyền mô men giữa các trục của máy ngoài ra Bánh răng còn dùng để thay đổi tỷ số truyền của một số loại máy...là chi tiết được sử dụng rộng rãi. b. Điều kiện làm việc của chi tiết Bánh răng làm việc trong môi trường dầu mỡ, ẩm ướt, khi ăn khớp giữa các bánh răng với nhau thì bánh răng chịu tải trọng va đập, khi làm việc lâu khi bánh răng bị nóng, mòn...với điều kiện làm việc khắc nghiệt như vậy bánh răng bánh răng có thể bị các dạng hỏng sau: mòn răng, mẻ răng, vỡ răng, tróc rỗ bề mặt...vì vậy bánh răng phải được chế tạo chính xác đặc biệt là mặt răng bặt bền kích thước và tăng chất lượng bề mặt của mặt răng để cho răng làm việc êm tránh đươc các dạng hỏng trên.

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn

Lời nói đầu.

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức

đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Mục tiêu của môn học công nghệ chế tạo máy là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng

có hiệu quả các phơng pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kĩ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền

đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò hết sức quan trọng trong qua trình đào trở thành

kỹ s Qua quá trình làm đồ án này giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã đợc tiếp thu

trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm

đồ án cũng nh công tác sau này.

Là một sinh viên chuyên ngành cơ khí Trong

thời gian làm đồ án em đợc giao đề tài: “Thiết kế

quy trình công nghệ gia công bánh răng số 17 máy phay ngang 6M82 ” Đây là một đề tài mới và

khó đối với em Tuy nhiên trong thời gian làm đồ án

đợc sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thầy, cô và

đặc biệt là thầy giáo hớng dẫn trực tiếp:Thạc sỹ

Phạm Ngọc Duy Với sự học hỏi của bản thân, em đã

đa ra một phơng án gia công bánh răng số 17 máy phay ngang 6M82, theo em phơng pháp này sẽ đảm bảo độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật.

Tuy nhiên do trình độ hiểu biết về lý thuyết

và thực tế còn hạn chế, do đó trong đồ án này không thể tránh khỏi sai sót Vậy em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy để em có thể hiểu sâu hơn

về môn học cũng nh phơng pháp gia công khác hợp lý hơn, để phục vụ cho công tác sau này.

[2] Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy- GSTS Trần Văn

Địch Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999

[3] Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn

Tiến Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999 (Tập I)

[4] Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn

Tiến Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội 2000(TậpII)

[5]Công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng

Bình, Nguyễn Trọng Doanh Nhà xuất bản khoa học kỹthuật Hà Nội 2000

Môc Lôc

TrangPhÇn I Ph©n tÝch chi tiÕt gia

Phần I phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất

1.1 Phân tích đặc điểm và điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

a Đặc điểm chi tiết bánh răng.

Bánh răng là chi tiết dùng để nhận truyền lực ,truyền mômen giữa các trục của máy ngoài ra Bánh răng còn dùng đểthay đổi tỷ số truyền của một số loại máy là chi tiết đợc sửdụng rộng rãi

b Điều kiện làm việc của chi tiết

Bánh răng làm việc trong môi trờng dầu mỡ, ẩm ớt, khi ănkhớp giữa các bánh răng với nhau thì bánh răng chịu tải trọng

va đập, khi làm việc lâu khi bánh răng bị nóng, mòn với

điều kiện làm việc khắc nghiệt nh vậy bánh răng bánh răng

- Độ đảo mặt đầu so với mặt lỗ ≤0.05

- Độ vuông góc mặt đầu và đờng tâm lỗ ≤0.015

- Độ đảo mặt răng với mặt lỗ ≤ 0.03

Dựa vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công ta chọnphơng pháp gia công lần cuối các mặt nh sau:

- Mặt đầu: đạt Rz 40 gia công bằng phơng pháp tiện thô

- Răng: Ra=2,5 gia công bằng phơng pháp phay lăn răng

- Lỗ Ra= 1,25 gia công bằng phơng pháp chuốt

1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu.

Tính công nghệ trong kết cấu là một trong những tính chấtquan trọng của sản phẩm cơ khí nhằm nâng cao năng suấtlao động ,hạ giá thành sản phẩm,tăng chất lợng của sảnphẩm

- Tính công nghệ trong kết cấu phụ thuộc vào nhiều yếutố:Dạng sản xuất, điều kiện trang thiết bị của nhà máy sảnxuất, Tính chất loại của sản phẩm

-Với chi tiết gia công là bánh răng số 17 của máy phay ngang6M82:

+ Hình dáng hình học đơn giản ,thuận lợi cho việc chế tạophôi

+ Chi tiết cho các mặt trục đồng tâm nên thuận tiện choviệc gia công cắt gọt

+ Vật liệu là thép 40X có độ cứng ban đầu là 217HB, giớihạn bền 800 N/mm2, độ dai va đập =3(daN/mm2)…

Nh vậy chi tiết đã đảm bảo tinh công nghệ trong kết cấu

Phần II: Xác định dạng sản xuất

2.1 ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất

Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp

nó phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trng về côngnghệ kỹ thuật của nhà máy với các hình thức tổ chức sảnxuất quản lý kinh tế nhằm đạt đợc hiệu quả quá trình sảnxuất là cao nhất

Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng,

nó quyết định đến chất lợng sản phẩm cũng nh hiệu quảkinh tế Xác định đúng loại hình sản xuất sẽ ảnh hởngquyết định đến vấn đề đầu t trang thiết bị máy móc,nhân lực , mặt bằng sản xuất

2.2 Xác định dạng sản xuất

Dạng sản xuất đợc xác định bởi:

- Sản lợng hàng năm của chi tiất gia công N(chiếc/ năm)

- Khối lợng của chi tiết gia công (kg)

2.1 Xác định sản lợng hàng năm của chi tiết gia công

Ni i (Chi tiết /năm)

Trong đó: Ni: Sản lợng cơ khí chi tiết cần gia công

N:Sản lợng theo kế hoạch N =22000(Chiếc/năm)

mi : Số chi tiết cùng tên trong mỗi sản phẩm mi

=1

β - Hệ số dự phòng kể đến phế phẩm

α - Hệ số kể đến sự h hỏng mất mát

α = (3 ữ6)% Chọn α = 5%

1 = 24255 (chiếc /năm)

2.2 Xác định khối lợng chi tiết.

Khối lợng của chi tiết đợc tính theo công thức: G

=V.γ (Κg)

Trong đó:

V: thể tính của chi tiết (dm3);

γ - trọng lợng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết

Với vật liệu gia công là thép 40X ta có: γ =7,852(kg/dm3)

- Xác định thể tích của chi tiết số

Do đó ta có khối lợng của chi tiết gia công :

M =V γ = 0,30181752 7,852 =2,37 (Kg)

Tra bảng 2 trang 13 [2] ta xác định đợc dạng sản xuất làhàng loạt lớn

Phần III Xác định phơng pháp chế tạo phôi

Chọn phôi hợp lý sẽ đảm bảo tối u quá trình gia công ,giảm mức tiêu hao vật liệu , sức lao động , rút ngắn quytrình công nghệ , đảm bảo tính năng kỹ thuật của máy Do

đó sẽ giảm giá thành chế tạo sản phẩm Vì vậy để chọndáng phôi thích hợp cần căn cứ :

+ Kích thớc , hình dáng , kết cấu của chi tiết gia công.+ Vật liệu , cơ tính , yêu cầu kỹ thuật của vật liệu giacông

- Ưu điểm: Cơ tính vật liệu tốt, trang thiết bị đơn giản

- Nhợc điểm: Không tạo đợc những kết cẩu phức tạp, năngsuất thấp, độ chính xác thấp và phụ thuộc vào tay nghềcông nhân

- Phạm vi sử dụng: Chỉ phù hợp với sản xuất đơn chiếc, loạtnhỏ

3.2.2 Phơng pháp dập nóng:

- Ưu điểm:

+ Vật dập có độ chính xác cao và độ bóng bề mặt caohơn vật rèn tự do, khi dùng những thiết bị đặc biệt vật dập

+ Dập đạt đợc năng suất lao động cao, dễ cơ khí hóa,thờng đợc sử dụng trong sản xuất hàng loạt hay hàng khối.-Nhợc điểm:

+ Yêu cầu công suất cuat thiết bị lớn, do đó không thểdùng cách dập để chế tạo các vật lớn Hiện nay dập vật lớnnhất có khối lợng không quá 1 tấn

+ Việc chế tạo bộ khuôn mất nhiều thời gian, công sứcvì đây là công việc phức tạp, vật liệu chế tạo bộ khuôn cónhiều yêu cầu khắt khe, vì vậy giá thành chế tạo khuôncao,mỗi bộ khuôn dùng để chế tạo một loại sản phẩn Vì thếdập thích hợp cho sản xuất hàng loạt, hàng khối mà khôngdùng trong sản xuất đơn chiếc

-Phạm vi sử dụng: Trong sản xuất loạt lớn, hàng khối

3.2.3 Phơng pháp cán:

-Ưu điểm: Tạo phôi đơn giản, chi phí thấp cho loạt sản xuấtlớn Cho năng suất cao

-Nhợc điểm: Không chế tạo đợc những chi tiết có hình dạngphức tạp, kích thớc chi tiết hạn chế

-Phạm vi ứng dụng: Cho sản xuất loạt lớn hàng khối

-Độ chính xác của phôi thấp

-Độ chính xác của phôi đúc phụ thuộc vào tay nghề của ngờithợ làm khuôn

* Phạm vi ứng dụng:

Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phơng pháp đúcnày chỉ phù hợp

với dạng sản xuất đơn chiếc , loạt nhỏ

b Đúc khuôn cát , mẫu kim loại , làm khuôn bằng máy:

* Ưu điểm :

-Độ chính xác của phôi cao

-Năng xuất đúc cao do khuôn làm bằng máy

-Đúc đợc các chi tiết có khối lợng từ bé đến lớn

-lợng d để lại cho gia công nhỏ

-Vật liệu chế tạo khuôn là cát , đất sét có sẵn hạ giá thành sảnphẩm

* Nhợc điểm:

-Giá thành chế tạo mẫu khuôn cao

* Phạm vi ứng dụng: Từ những đặc điểm trên ta thấy rằngphơng pháp này phù hợp với dạng sản xuất loạt

c Đúc áp lực.

* Ưu điểm :

-Năng suất , chất lợng của phôi đúc cao

-Đúc đợc các chi tiết có thành mỏng , kết cấu phức tạp

d Đúc trong khuôn kim loại:

* Ưu điểm :

-Năng suất , chất lợng của phôi đúc cao

-Đúc đợc các chi tiên phức tạp , có khối lợng nhỏ

-Khuôn có thể đợc dùng nhiều lần

-Tiết kiệm đợc vật liệu đúc do tính toán chính xác phôi liệu

* Nhợc điểm:

-Phải tính chính xác khối lợng của phôi liệu

-Thành khuôn đợc chế tạo chính xác nên giá thành cao

* Phạm vi ứng dụng

-Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phơng pháp này phùhợp với dạng sản xuất hàng khối , loạt lớn

c Đúc trong khuôn mẫu chảy.

*Ưu điểm :

-Đúc đợc vật đúc có hình dáng phức tạp , có độ bóng cao-Đúc đợc các kim loại và hợp kim

đơn giản, phôi yêu cầu độ chính xác, độ nhẵn không cao,trang thiết bị sản xuất tự chọn Nên ta chọn phơng pháp chếtạo phôi là phơng pháp dập nóng và đột lỗ

Bản vẽ chi tiết dập

phần IV thiết kế Quy trình công nghệ

4.1 Vấn đề chọn chuẩn định vị khi gia công:

- Đảm bảo năng suất cao và giá thành hạ

Từ hai yêu cầu trên ngời ta đề các nguyên tắc chọn chuẩn

nh sau :

• Nguyên tắc 1 :

Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm

để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lýnhất, tuyệt đối tránh thiếu và siêu định vị, trong một số tr-ờng hợp cần tránh thừa định vị

• Nguyên tắc 2 :

Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biếndạng chi tiết quá nhiều, đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảmbớt sức lao động của công nhân

2 Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh

-Chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

- Chọn chuẩn tinh trùng với gốc kích thớc

- Chọn chuẩn tinh đảm bảo chi tiết không bị biến dạng khikẹp chặt và gia công

- Chọn chuẩn tinh sao cho kết cấu đồ gá dơn giản

- Chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất

- Chuẩn tinh thống nhất là bề mặt lỗ

- Không phải tốn thời gian gia công chuẩn tinh phụ

- Đảm bảo độ chính xác cao qua nhiều lần gá đặt

- Chuẩn tinh thống nhất là bề mặt lỗ.

- Không phải tốn thời gian gia công chuẩn tinh phụ

- Đảm bảo độ chính xác cao qua nhiều lần gá đặt

- Kết cấu đồ gá nhỏ gọn

- Lực kẹp của cơ cấu nhỏ

+ Nhợc điểm :

- Độ cứng vững kém

- Khi gia công mặt lỗ và mặt đầu phải gia công đồng thờitrên một lần gá để đảm bảo độ chính xác.

c Phơng án 3

Chuẩn tinh là bề mặt lỗ khống chế 2 bậc tự do và mặt đầukhống chế 3 bậc tự do

+ Ưu điểm :

- Chuẩn tinh thống nhất là bề mặt lỗ

- Không phải tốn thời gian gia công chuẩn tinh phụ

- Đảm bảo độ chính xác cao qua nhiều lần gá đặt

Với dạng sản xuất hàng loạt lớn, rất cần rút ngắn thời giangắ đặt và điều chỉnh nên chọn phơng án 1 và phơng án 2làm chuẩn tinh.

2 Lời khuyên khi chọn chuẩn thô

- Nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia côngthì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô

- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết giacông có hai hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn

bề mặt không gia công nào có yêu cầu về độ chính xác vịtrí tơng quan với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô

- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiếtgia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn

bề mặt gia công nào có cơ tính đồng đều nhất làm chuẩnthô

- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiếtgia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thìnên chọn bề mặt nào bằng phẳng trơn chu nhất làm chuẩnthô, khi đó việc gá đặt sẽ đơn giản dễ dàng hơn

- ứng với một bậc tự do cần thiết của chi tiết gia côngchuẩn thô chỉ đợc chọn và sử dụng không quá một lần trongsuốt quá trình gia công

3 Các phơng án chọn chuẩn thô.

- Độ chính xác qua nhiều lần gá đặt giảm.

- Mất thời gian gia công chuẩn tinh phụ

b Phơng án 2

Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do và mặt

đầu bánh răng khống chế 3 bậc tự do

- Độ chính xác qua nhiều lần gá đặt giảm.

- Mất thời gian gia công chuẩn tinh phụ

Kết luận: Qua phân tích trên ta chọn phơng án 2 làm

chuẩn thô

4.2 Thiết kế quy trình công nghệ.

Lập quy trình công nghệ hợp lý sẽ rút ngắn thời gian phụ

và thời gian gia công đảm bảo năng suất, hiệu quả kinh tếcao Đồng thời việc sắp xếp trật tự các nguyên công hợp lý sẽtránh đợc hiện tợng gia công cả những phôi đã bị phế phẩm

ở nguyên công trớc

Khi thiết kế cần dựa vào những nguyên tắc sau :

+ Căn cứ vào trạng thái cuối cùng của bề mặt gia công đểlập phơng án theo thứ tự hợp lý

+ Cố gắng bố trí các nguyên công dễ gây phế phẩm lêntrớc để tránh thời gian gia công phôi phế phẩm

+ Các bề mặt phải đợc gia công theo trình tự: Các bềmặt chính xác phải đợc gia công nguyên công sau cùng.+ Các lỗ trên chi tiết phải đợc gia công sau cùng, trừ những

lỗ chuẩn

+ Các nguyên công phai đợc bố trí theo trình tự :gia côngthô đến gia công tinh, nguyên công sau phải tăng bóng,

và giảm sai sô so với nguyên công trớc

+ Dựa vào dạng sản xuất và điều kiện sản xuất ở nơc ta

để chọn đờng lối công nghệ cho phù hợp ở đây với dạngsản xuất hàng khối, khả năng chuyên môn hoa cao, muốn

đạt năng xuất cao ta chọn đờng lối công nghệ kết hợpgiữa phân tán nguyên công và tập trung nguyên công Để đảm bảo năng suất và chất lợng sản phẩm khi áp dụng

đờng lối công nghệ này có sử dụng các trang thiết bị vạnnăng và chuyên dùng kết hợp với những đồ gá chuyên dùng ,gia công theo phơng pháp tự động đạt kích thớc bằng chỉnh

s½n dao ë c¸c nguyªn c«ng tiÖn trô ngoµi, mÆt ®Çu, tiÖn lç

C¸c mÆt ph¼ng yªu cÇu Rz=40 →TiÖn th«

Lç then hoa yªu cÇu Ra=1,25 → Chuèt

BÒ mÆt b¸nh r¨ng Ra=2,5 → Phay l¨n r¨ng

Quy tr×nh c«ng nghÖ

STT Tªn nguyªn

c«ng

Néi dung nguyªn c«ng

1 Nguyªn c«ng I T«i c¶i thiÖn

2 Nguyªn c«ng II TiÖn th« mÆt trô ngoµi b¸nh r¨ng , tiÖn

th« mÆt ®Çu moay ¬, tiÖn th« lç, v¸tmÐp 2x450

3 Nguyªn c«ng III TiÖn th« mÆt trô ngoµi b¸nh r¨ng

Φ160, tiÖn th« mÆt trô ngoµi Φ69.6,tiÖn th« mÆt ®Çu b¸nh r¨ng, tiÖn th«mÆt ®Çu moay ¬, v¸t mÐp 2x450

4 Nguyªn c«ng IV TiÖn tinh mÆt trô ngoµi b¸nh r¨ng

NGUY£N C¤NG I: T¤I C¶I THIÖN

NGUYÊN CÔNG II: TIỆN THÔ MẶT ĐẦU MOAY Ơ, TIỆN THÔ MẶT ĐẦU BÁNH RĂNG, TIỆN THÔ LỖ Φ46.1 , VÁT MÉP LỖ 2X45°

NGUYÊN CÔNG III:TIỆN THÔ MẶT TRỤ NGOÀI BÁNH RĂNG

∅160, TIỆN THÔ MẶT TRỤ NGOÀI ∅69.6, TIỆN THÔ MẶT ĐẦU BÁNH RĂNG, TIỆN THÔ MẶT ĐẦU MOAY Ơ, VÁT MÉP LỖ 2X45°

Bíc 3: TiÖn th« mÆt ®Çu moay ¬

Bíc 4: TiÖn th« mÆt trô ngoµi Φ69.6

Bíc 5: V¸t mÐp lç 2x45O

NGUYÊN CÔNG IV:TIỆN TINH MẶT TRỤ NGOÀI BÁNH RĂNG

NGUY£N C¤NG V: CHUèT Lç THEN HOA Φ50,4 +0.074

M¸y : 7B510

Dao : P18

§å g¸ : Gèi cÇu tù lùa

DC§: Pan me

NGUY£N C¤NG VI: Phay l¨n r¨ng

NGUY£N C¤NG VII: T¤I CAO TÇN BÒ MÆT R¡NG

NGUYÊN CÔNG VIII: TổNG KIểM TRA

- Sau khi nhiệt luyện độ cứng đạt 55-60 HRC

- Độ sâu khi thấm C là 0.8 - 1.2 mm

phần v tra lợng d gia công 5.1 Mục đích và ý nghĩa.

Lợng d gia công là lớp kim loại đợc hớt đi trong suốt quátrình gia công để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

Việc xác định lợng d hợp lý có ý nghĩa to lớn về mặt kinh

tế, và kỹ thuật vì:

Nếu lợng d quá lớn sẽ tốn vật liệu gia công, tốn thời giangia công, tăng khối lợng lao động, tăng chi phi sản xuất, tănggiá thành sản phẩm, giảm hiệu quả kinh tế

Nếu lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để cắt đi những sailệch của phôi, do đó sẽ không đảm bảo đợc chất lợng bềmặt gia công hoặc có thể xẩy ra hiện tợng trợt giữa dao vàchi tiết làm dao bị mòn nhanh

Vì vậy phải xác định lợng d hợp lý để đảm bảo tính kinh