Quy trình công nghệ gia công chi tiết bánh răng trong CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng
MỤC LỤC
Chương 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC) 5
1.1CTGC có công dụng là dùng để đỡ các chi tiết trục trong máy làm việc: 5
1.2 Phân tích vật liệu chế tạo CTGC 5
1.3 Phân tích kết cấu hình dạng CTGC 6
1.4 Phân tích độ chính xác gia công 6
1.4.1 Độ chính xác của kích thước: 6
1.4.1.1 Đối với kích thước có chỉ dẫn dung sai ta phân tích như sau: 6
1.4.1.2Đối với kích thước không chỉ dẫn dung sai 8
1.4.2 Độ chính xác về hình dáng hình học 8
1.4.3 Độ chính xác về vị trí tương quan 8
1.4.4 Chất lượng bề mặt 8
1.4.5 Yêu cầu về cơ tính 9
1.4.6 Kết luận 9
1.5 Xác định sản lượng năm 9 Chương 2 CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 10
2.1 Chọn phôi: dựa vào 10
2.2 Phương pháp chế tạo phôi: 12
2.3 Xác định lượng dư: 13
2.4 Tính hệ số sử dụng vật liệu: 14
Chương 3 CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 14
Chương 4 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 14
4.1 Nguyên công I: Chuẩn bị phôi 14
4.2 Nguyên công II: 15
4.3 Nguyên công III: 18
4.4 Nguyên công IV: 20
4.5 Nguyên công V: 21
4.6 Nguyên công VI: 22
4.7 Nguyên công VII: 23
4.8 Nguyên công VIII: 24
4.9 Nguyên công IX: 25
Chương 5TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 25
5.1 Đồ gá gia công MẶT D, E, F 25
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA ĐỒ GÁ 26
5.2 Đồ gá gia công KHOAN 6 LỖ 28
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA ĐỒ GÁ 29
5.5 Bảo quản đồ gá: 30
KẾT LUẬN 30
Phần I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC).
- Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC.
-Bánh răng trong được sử dụng để điều khiển quá trình tăng- giảm tốc độ, đảo chiều. Bằng cách thay đổi vị trí đầu vào đầu ra, các phần tử cố định để điều khiển tăng- giảm tốc độ, đảo chiều.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC.
-Bánh răng trong quá trình làm việc chịu tác dụng của nhiều yếu tố như: chịu lực va đập không tuần hoàn, chịu tác dụng của lực vòng, lực tiếp tuyến, chịu tác dụng của mô men uốn.
-Những bề mặt làm việc chủ yếu của bánh răng là đỉnh răng chân răng, và bề măt của răng.
-Chọn vật liệu làm bánh răng là thép.
-Thép cacbon được dùng rất rộng rãi trong kỹ thuật nói chung và chế tạo máy vì ba ưu điểm sau:
1) Rẻ, dễ kiếm không phải dùng các nguyên tố hợp kim đắt tiền.
2) Có cơ tính tổng hợp nhất định phù hợp với các điều kiện thông dụng.
3) Có tính công nghệ tốt: dễ đúc, cán, rèn, kéo sợi, hàn, gia công cắt (so với thép hợp kim).
-Thép C45 có các thông số sau:
Giới hạn bền kéo σb = 750-850 N/mm2
Giới hạn bền chảy σch = 450 N/mm2
Độ cứng 210-240HB.
- Thành phần hóa học:
C ≤ 2,14%, Mn ≤ 0,80%, Si ≤ 0,40%, P ≤ 0,050%, S ≤ 0,050%.
-Chọn vật liệu chế tạo là thép C45, σb= 75kg/mm2
-chọn HB = 230
1.3.Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC
- Kết cấu, hình dạng đã hợp lí, và hoàn chỉnh nên không cần phải thay đổi kết cấu bên trong lẫn bên ngoài,chi tiết gia công đơn giản.
- Với kết cấu hình dạng như trên bản vẽ, thì kết luận chi tiết thuộc dạng bạc.
- Chi tiết gia công có những kích thước cần quan tâm là:
Độ không song song giữa tâm lỗ Ø100+0.025với tâm lổ Ø8≤ 0.05mm
- Độ chính xác của kích thước:
1.4.1 Đối vói các kích thước có chỉ dẫn dung sai:
- Kích thước Ø100-0.035
+ Kích thước danh nghĩa DN = 100mm
+ Sai lệch trên: ES = 0mm
+ Sai lệch dưới: EI = -0.035mm
+ Dung sai kích thước: ITD = ES - EI = 0.035mm
Tra bảng1.4 trang 4 bảng tra dung sai lắp ghép
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 7
- Kích thước Ø48+0.025
+ Kích thước danh nghĩa DN = 48mm
+ Sai lệch trên: ES = +0.025mm
+ Sai lệch dưới: EI = 0mm
+ Dung sai kích thước: ITD = ES - EI = 0.025mm
Tra bảng1.4 trang 4 bảng tra dung sai lắp ghép
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 7
-Kích thước Ø8 +0.015
+ Kích thước danh nghĩa DN = 8mm
+ Sai lệch trên: ES = +0.015mm
+ Sai lệch dưới: EI = 0mm
+ Dung sai kích thước: ITD = ES - EI = 0.015-(0)=0.015mm
Tra bảng1.4 trang 4 bảng tra dung sai lắp ghép
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 7
-Kích thước 7-0.015
+ Kích thước danh nghĩa DN = 7mm
+ Sai lệch trên: ES = 0mm
+ Sai lệch dưới: EI = -0.015mm
+ Dung sai kích thước: ITD = ES - EI = 0.015mm
Tra bảng1.4 trang 4 bảng tra dung sai lắp ghép
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 7
1.4.2 Những kích thước không chỉ dẫn dung sai:
- Kích thước 6, cấp chính xác 9. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách bản tra dung sai lắp ghép ta được IT = 0.03mm do không thuộc của lổ và của trục nên chọn theo ± IT/2 ta có sai lệch 6±0.015.
- Kích thước Ø10, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách bản tra dung sai lắp ghép ta được IT = 0.15 mm.chọn theo ± IT/2 Kích thước đầy đủ 10±0.075
- Kích thước Ø60, cấp chính xác 9. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách bản tra dung sai lắp ghép ta được IT = 0.074mm
chọn theo ± IT/2 kích thước đầy đủ Ø60±0.037
1.4.3 Độ chính xác về hình dáng hình học:
Độ không phẳng của các mặt A, G, H ≤ 0.05 mm
1.4.4 Độ chính xác về vị trí tương quan:
Dung sai độ không song song giữa đường tâm lỗ Ø48+0.025 với mặt tâm lổ Ø8+0.015 ≤ 0.05 mm
Độ không song song giữa mặt E với mặt C ≤ 0.05 mm
Độ không vuông góc giữa mặt C với mặt D, E ≤ 0.05 mm
1.4.5 Chất lượng bề mặt
-Lỗ Ø48+0.025 có độ nhám đạt Ra 3.2
-Mặt C, E,D có độ nhám cần đạt Ra 3.2
-Lỗ Ø8 độ nhám cần đạt 3.2
1.4.6 Kết luận:
-Chi tiết này có vị trí tương quan cao nhất là độ không song song giữa đường tâm lỗ Ø48+0.025 với tâm lổ Ø8≤0.05 mm. Cấp chính xác cao nhất là cấp chính xác 7. Nhám bề mặt đạt cấp chính xác cao nhất là Ra 3.2
1.5 Xác định sản lượng năm.
Khối lượng riêng của vật liệu:
Khối lượng riêng của thép là 7.85 g/cm3.
Khối lượng sản phẩm:
Từ công thức = => Mct = Vct
-Thể tích hình trụ R24 có h=17
V=3.14*242*17 = 30746.88 mm3
-Thể tích hình trụ R30 có h=17
V=3.14*302*17= 48042 mm3
-Thể tích hình trụ R50 có h=7
V=3.14*502*7= 54950 mm3
-Thể tích hình trụ R30 có h=7
V=3.14*302*7= 19782 mm3
Vậy thể tích chi tiết là :
V=(48042-30746.88 )+(54950-19782)=52463.12mm3=5x10-2 dm3
Từ công thức = => Mct = Vct
Thay vào Mct = Vct ta được: Mct = 7,85*(5x10-2)=0.3925 (Kg).
Với lượng sản xuất hàng loạt vừa ta xác định được sản lượng
của năm.Ta có công thức : N=N1.m.(1+β/100). (1+α/100)
Trong đó: Nlà tổng sản phẩm cần sản xuất (N=6552)
N1 là số sản phẩm chế tạo
M là số chi tiết trong 1 sản phẩm m=1
β Là số chi tiết chế tạo dư β=5%
α Là số chi tiết phế phẩm α=4%
vậy số sản phẩm cần chế tao là
=6552/(1.(1+5/100).(1+4/100))=6000,
vậy số sản phẩm cần chế tạo là 6000 sản phẩm.
Phần II. CHỌN PHÔI, PHƯƠNGPHÁP CHẾ TẠO PHÔI
VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.
2.1 Chọn phôi:
Có rất nhiều loại phôi.
2.1.1 Phôirèndập:
Phôirèndập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tínhcao, tạo nênứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đànhồi tốt.
2.1.2 Phôicán:
Chitiết làmbằng phôicáncũngcó cơ tínhgần giống như phôirèndập.
2.1.3 Phôi đúc:
Phôi đúc được chế tạo bằng cáchrótkimloại vàokhuôn. Saokhikimloại kết tinh ta thu được chi tiết có hìnhdạng và kíchthước theo yêucầu.
Phôi đúccó cơ tínhkhôngcaobằng phôirèndập, nhưng việc chế tạo khuôn đúcchonhững chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơngiản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang (tính đúc tốt ) vì có những đặc điểm như sau:
- Ưu điểm:
-Có thể đúc được tất cả các kim loại có thành phần khác nhau.
-Có thể chế tạo các chi tiết có kích thước và hình dạng đơn giản đến phức tạp mà các phương pháp tạo phôi khác không thực hiện được.
-Khối lượng vật đúc từ nhỏ vài chục gam cho đến những chi tiết có kích thước to vài chuc tấn.
-Chi phí sản xuất thấp, giá thành sản xuất thấp.
-Lượng dư phân bố đều .
-Tiết kiệm được vật liệu.
-Giá thành rẽ, được dùng phổ biến.
-Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm.
- Nhược điểm:
-Hệ số sử dụng kim loại thấp do đậu rót, đậu ngót. Chi phí kiểm tra các thành phần các nguyên tố cao do phải dùng máy kiểm tra hiện đại (máy phân tích thành phần kim loại).
-Phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện khi gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.
- Kết luận:
- Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác.
2.2 Phương pháp chế tạo phôi
* Phôi đúc có các phương pháp chế tạo sau:
2.2.1 Đúc trong khuôn cát- mẩu gổ:
-Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thánh thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.
-loại phôi này có cấp chính xác vật đúc III.
-độ nhám bề mặt:RZ=160-320.
=>Phương pháp này cho năng suất không cao, chấp lượng bề mặt thấp gây khó khăn cho các bước gia công tiếp theo..
2.2.2 Đúc trong khuôn cát - mẩu kim loại:
- Nếu công việc làm khuôn bằng máy thì phôi đúc có cấp chính xác II vật đúc giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẩu gỗ.
- Độ nhám bề mặt RZ=80-160.
=> Phương pháp này cho chất lượng bề mặt tốt hơn so với đúc trong mẩu gổ phù hợp với dạng sãn suất hàng loạt vừa và lớn.
2.2.3 Đúc trong khuôn kim loại.
- Độ chính xác I vật đúc phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ tiết kiệm được tài nguyên- vật liệu nhưng giá thành cao.
- Độ nhám bề mặt RZ=40.
=> Phương pháp này cho năng suất cao, phù hợp sản suất hàng loạt lớn, nhưng giá thành cao.
2.2.4 Đúc ly tâm.
- Sử dụng cho những chi tiết có dạng tròn xoay, rổng, đối xứng..v.v…
2.2.5 Đúc áp lực.
- Đúc áp lực thường sử dụng cho vật liệu là kim loại và hợp kim màu : thiết, chì, kẻm, nhôm…v.v..
- kết luận:
-Với những yêu cầu của chi tiết, tính kinh tế, công nghệ củng như dạng sản suất ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát- mẩu kim loại, làm khuôn bằng máy
-Chi tiết sau khi đúc đạt cấp chính xác vật đúc cấp II.
2.3. Xác định lượng dư:
-Xác định lượng dư gia công bằng cách tra bảng:
-Đối với vật Đúc là thép cấp chính xác II, tra lượng dư theo sách CN CTM tập 1, bảng 5.10 trang 94 ta có:
Với kích thước lớn nhất của chi tiết là 100 mm ta tra được:
-Kích thước 100 mm có: lượng dư dưới: 3(±0.8) mm
-Kích thước 60 mm có lượng dư bên: 3(±0.8) mm
-Kích thước 6 mm có lượng dư trên: 4(±0.5) mm
lượng dư dưới: 3(±0.5)mm.
-Kích thước 7 mm có lượng dư dưới: 3(±0.8) mm
-Kích thước lỗ Ø48 mm có lượng dư: 3mm.
2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu :
Theo công thức K=Mct/Mph> 0,7
K =0.3925/0.785>0,7
PHẦN III. LẬP BẢNG QUY TRINH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
PHẦN IV. THIẾT KẾ CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG
Nguyên công I: Chuẩn bị phôi
Cất bỏ đậu ngót, đậu rót.
Làm xạch phôi
Kiểm tra khuyết tật của phôi.
Thời hiệu ủ phôi.
..........................................
II tthiết kế đồ gá cho nguyên công VII.
1.Kích thước cần đạt được:
Khoan, khoét, doa 6 lỗ∅8+0.015
CCX 7, độ nhám 3.2
ðxác định kích thước bàn máy cần dùng.
Ta chọn máy khoan đứng 2A135
2. Xác định phương pháp định vị.
-Mặt E ta sử dụng phiếm tỳ định vị 3 bậc tự do.
-dùng chốt trụ ngắn định vị lỗ H thêm 2 bậc tự do.
3. Thành phần đồ gá.
Thành phần đồ gá phải đảm bảo độ cứng vững khi gia công. Thân đồ gá được đúc liền thành một khối với mặt đáy
Phương pháp kẹp chặt.
Sử dụng phương pháp kẹp chặt bằng bulông và đai ốc.
4. Yêu cầu kỹ thuật:
- Độ không vuông góc giữa tâm lỗ gia công và thân đồ gá < 0.02mm
- Phím tỳ, và trục định vị phải được mài lại trước khi định vị để được gia công.
5.Thao tác đồ gá.
- Chi tiết được đưa vào đúng vị trí định vị trên phiến tỳ và trục định vị. Sau đó ta đặt tấm đỡ ống dẫn hướng lên chi tiết sao cho phần trục lọt vào lỗ của chi tiết để định vị đúng, tiếp theo ta lắp 06 bạc và 06 ống dẫn hướng vào đúng vị trí cần gia công lỗ, và cuối cùng là dùng bạc chữ C và đai ốc để kẹp chặt chi tiết.
- Tháo chi tiết : tháo lỏng đai ốc, ta rút bạc chữ C ra, sau đó rút phần tấm đỡ ống dẫn hướng lên phí trên ra và lấy chi tiết ra.
6. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA ĐỒ GÁ.
Bảo quản đồ gá:
Không để phôi bám trên bề mặt định vị, khi sử dụng xong cần làm xạch phôi thường xuyên
Đây là đồ gá chuyên dùng nên cần được bảo quản và cất giữ thật kỹ lưỡng khi tạm dừng không sử dụng nửa.Như bôi dầu vào các bề mặt làm việc của đồ gá.
PHẦN VI. KẾT LUẬN
Quá trình công nghệ đã giải quyết được yêu cầu kỷ thậut của chi tiết về độ đồng tâm và độ song song giữa các bề mặt chi tiết.
Với kết cấu nguyên công và đồ gá đảm bảo được các yêu cầu về thao tác tháo lắp và dể sử dụng, đảm bảo được an toàn trong quá trình gia công.
Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã được cũng cố lại được các kiến thức đã học và tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích khác.
Ngoài mặt cũng cố về mặt lý thuyết công nghệ chế tạo chi tiết máy, em đươc tìm hiểu kỹ hơn về phương pháp công nghệ thông dụng khác nhau. Qua đó tạo cho em sự hiểu biết rõ ràng hơn so với nguyên cứu lý thuyết.
Tuy nhiên các số liệu mà em tính toán và đưa ra chỉ ở góc độ sử dụng tư liệu, sổ tay do vậy, phải gặp những điều không thực tế. Do đó trong quá trình làm đồ án em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em mong được thầy cô chỉ dẩn thêm.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này.
