Mục lục ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP thiết kế quy trình Chi tiết dạng hộp hộp truyền lực T6M16 CĐKT CAO THẮNG
Phần 1. Phân tích chi tiết gia công
1. phân tích công dụng và điều kiện làm việc
Như hầu hết các loại máy đều có các chi tiết dạng hộp, hộp bao gôm có các chi tiết hình khối rỗng thường làm nhiêm vụ của chio tiết cơ sở để lắp các đơn vị lắp như: (cụm, bộ phận cum,…) của các chi tiết khác lên tạo thành một bộ phận máy nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó của toàn máy .
Có rất nhiều dạng hộp khác nhau như hộp số, hộp chạy dao trong máy công cụ, than đông cơ, thân máy bơm, giá đỡ…
ở hộp truyền lực máy tiện t6m16 cho ta thấy nhệm vụ là nhằm đảm bạo các vị trí bánh răng ăn khớp với nhau, đảm bảo các lỗ Ø62, Ø60 và Ø52 đồng tâm với nhau, vì đó là các bề mặt làm việc của hộp, các độ nhám đòi hỏi khá là cao Ra= 3.2μm trở lên.
Điều kiện làm việc đòi hỏi chống va đập, có khả nang chống rung động, độ cứng vững cao, bền với môi trường,có khả năng chống mài mòn tốt.
2. thành phần chế tạo chi tiết gia công
Như ở bản vẽ chi tiết ta đã thấy là vật liệu là gang xám 15-32, điều kiện làm việc cũng nêu lên làm việc phải cũng vững, chịu mài mòn, có khả năng đòi hỏi khử được rung động.. vì vậy vật liệu là gang xám 15-32 đảm bảo đủ điều kiện trên, gang xám là vật liệu cơ bản để chế tạo lên chi tiết dạng hộp. Mà đặc biệt là gia thành vật liệu rẻ, tính đúc tốt, cho phếp tạo phôi với hình dạng phức tạp, gang cũng dễ dàng gia công. Bên cạnh đó người ta cũng sử dụng các tấm thép để tạo lên chi tiết dạng hộp.
Gx15-32 trong đó: đọi bền kéo σk= 15kg/mm2, độ bền uốn là: σu= 32kg/mm2, độ bền nén là: σn= 65kg/mm2
Thành phần hóa học của gang xám GX 15-32:
|
C |
Si |
Mg |
P |
S |
|
(3,2-3,5)% |
(2-2,4)% |
(0,6-1,1)% |
<1,4% |
<0,15% |
3. phân tích kết cấu và hình dang chi tiết gia công:
Tính kết cấu trong công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng toweis độ chính xác khi gia công, với chi tiết T6M16.
Chiều dài của 3 lỗ chính không bằng nhau, 2 lỗ ở trục I và II Ø62 và Ø52 đều giống nhau xuyên suốt chiều dài của hộp khoàng cách của hai lỗ không xa nhau nhiều 78±0.01mm có thể gia công hai lỗ cũng một lúc. Đòi hỏi cấp chính xác là cấp 7 trở lên, với trục III có Ø47 và lỗ Ø40 không đi hết chiều dài của hộp,độ nhám ở các lỗ chính phải đạt Ra= 3,2μm, cấp chính xác cấp 7-9 vì các bề mặt của lỗ được lắp với bạc, với ổ lăn..
Trên hộp T6M16 ta phân biệt được các lỗ chính và các lỗ phụ. Các lỗ chính dùng để đỡ các đầu trục như Ø62mm, Ø60mm, Ø52mm và Ø47mm, Ø40mm.
Các lỗ phụ 4 lỗ Ø12mm, và các lõ bắt ren M10, M16.
Trong 4 lỗ ở mặt phẳng đáy ta làm 2 lỗ xa nhau nhất làm tinh, để lam định vị chính vào đó để định vị cho các nguyên công sau này.
4. độ chính xác gia công chi tiết
Chi tiết dạng hộp hộp truyền lực T6M16
Dung sai có chỉ dẫn:
Kích thước 375±0,0285mm => es= +0,0285, ei= -0,0285 => it= 0,057, hay it7, ccx7. Miền dung sai js, => kích thước 375js7.
Kích thước 355±0,0285 =>es= =0,0285, ei= -0,0285 =>it= 0,075, hay it7, ccx7. Miền dung sai js => kích thước 355js7.
Kích thước 256±0,026mm => es= +0,026, ei= -0,026, =>it= 0,052, hay it7, ccx 7. Miền dung sai js, => kích thước 256js7.
Kích thước 87±0,0175mm =>es= +0,0175, ei= -0,0175 =>it= 0.035, hay it7, ccx7. Miền dung sai js. => kích thước 87js7.
Kích thước 77±0,015mm =>es= +0,015, ei= -0,015 =>it= 0,03, hay it7, ccx7. Miền dung sai js, => kích thước 77js7.
Kích thước 74±0,015mm => es= +0,015, ei= -0,015, => it= 0,03, hay it7, ccx7. Miền dung sai js, => kích thước 74js7.
Kích thước Ø62+0,03mm, => ES=+0,03, EI=0, => IT= 0,03. Hay IT7, ccx7. Miền dung sai H,=> kích thước Ø62H7.
Kích thước Ø60+0,03mm, => ES=+0,03, EI= 0, =>IT= 0,03, hay IT7, ccx7. Miền dung sại H,=> kích thước Ø60H7.
Kích thươc Ø52+0,03mm, =.ES+0,03, EI= 0, =>IT= 0,03, hay IT7, ccx7. Miền dung sai H, => kích thước Ø52H7.
Kích thước Ø47+0,025mm, ES+0,025, EI= 0, =>IT= 0,025, hay IT7, ccx7. Miền dung sai H, => kích thước Ø47H7.
Kích thước 2 Ø40+0,025mm, ES+0,025, EI= 0, =>IT= 0,025, hay IT7, ccx7. Miền dung sai H, => kích thước Ø40H7.
Kích thước 35±0,032mm, es= +0,032, ei= -0,032 =>it=0,062, hay it9, ccx9. Miền dung sai js, => kích thước 35js9.
Kích thước 229±0,23mm, es= +0,23, ei= -0,23 =>it= 0,46 hay it12, ccx12. Miền dung sai js => kích thước 229js12.
Kích thước 222±0,23mm => es= +0,23, ei= -0,23, =>it= 0,46 hay it12, ccx12. Miền dung sai js. Kích thước 222js12
Kích thước 215±0,23 mm => es=+0,23, ei = -0,23 =>it= 0,46 hay it12, ccx12, miền dung sai js. Kích thước 215js12.
Kích thước 180±0,2mm => es=+0,2, ei= -0,2 =>it= 0,4 hay it12, ccx12, miền dung sai js. Kích thước 180js12.
Kích thước 120±0.175mm =>es= +0,175, ei= -0,175 =>it= 0,35 hay ccx12. Miền dung sai js. Kích thước 120js12.
Kích thước 110±0,175mm =>es= +0,175, ei= -0,175 => it=0,35 hay it12, ccx12. Miền dung sai js. Kích thước 110js12.
Kích thước 85±0,175mm =>es= +0,175, ei= -0,175 => it=0,35 hay it12, ccx12. Miền dung sai js. Kích thước 85js12.
Kích thước 70±0,15mm => es= +0,15, ei= -0,15 => it=0,3 hay it12, ccx12. Miền dung sai js. Kích thước 70js12.
Dung sai không chỉ dẫn:
Kích thước 282mm => 2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 227mm =>2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 170mm => 2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 95mm => 2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 80mm => 2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 30mm => 2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 16mm => 2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 10mm => 2 bề mặt không gia công ccx16
Kích thước 60mm =>1 bề mặt gia công và 1 bề mặt không gia công ccx14
Kích thước 30mm =>1 bề mặt gia công và 1 bề mặt không gia công ccx14
Kích thước 27mm =>1 bề mặt gia công và 1 bề mặt không gia công ccx14
Kích thước 20mm =>1 bề mặt gia công và 1 bề mặt không gia công ccx14
Kích thước 485mm => 2 bề mặt đều gia công ccx12
Kích thước 165mm => 2 bề mặt đều gia công ccx12
Kích thước 52mm => 2 bề mặt đều gia công ccx12
Kích thước 50mm => 2 bề mặt đều gia công ccx12
Kích thước 48,2mm => 2 bề mặt đều gia công ccx12
Kích thước 12mm => 2 bề mặt đều gia công ccx12
Các lỗ làm ren hệ mét bắt bulong:
M16 × 2: ren hệ mét, đường kính đỉnh ren16mm, đường kính chân ren là 14mm, bước ren là bước 2
M10 × 1.5: ren hệ mét, đường kính đỉnh ren là 10mm, đường kính chân ren là 8.5mm, bước ren là bước 1.5
M10 × 1: ren hệ mét, đường kính đỉnh ren là 10mm, đường kính chân ren là 9mm, bước ren là bước 1
M8 × 1.25: ren hệ mét, đường kính đỉnh ren là 8mm, đường kính chân ren là 6.75mm, bước ren là bước 1.25
Độ nhám bề mặt:
Bề mặt A đạt độ nhám Ra= 2,5
Bề mặt Cđạt độ nhám Ra= 2,5
Bề mặt D đạt độ nhám Ra= 2,5
Bề mặt G đạt độ nhám Ra= 2,5
Các hệ lỗ I, II và III đạt độ nhám Ra=3,2, đạt cấp chính xác 7.
Lỗ Ø12mm đạt độ nhám Ra= 2,5
Yêu cầu kỹ thuật:
Độ đồng tâm của lỗ Ø62+0,03, Ø60+0,03 và Ø52+0,03 ≤ 0,04mm
Độ đồng tâm của lỗ Ø47+0,025 và Ø40+0.025 ≤ 0,04mm
Độ song song của những lỗ I-I, II-II và III-III ≤ 0.04mm
Độ ô van và độ côn của các lỗ Ø62+0,03, Ø60+0,03, Ø52+0,03 , Ø47+0,025 và Ø40+0.025 ≤ ½ dung sai đường kính của lỗ.
Kết luận: các lỗ Ø62+0,03, Ø60+0,03 và Ø52+0,03, Ø47+0,025 và Ø40+0.025 đòi hỏi độ chính xác cao nhất là cấp 7, tương quang ở ở các vị trí này đòi hỏi chi tiết khá là cao độ đồng tâm, đông song song, độ vuông góc ở các mặt đầu phải nhỏ hơn 0,04mm.
5. Xác định sản lượng hằng năm
Tính khối lượng của chi tiết: ta sủ dung phần mềm autocad 2007 vẽ 3D ta tính ra thể tích thể tích của hộp T6M16 là V= 4183103.4344mm3. ta có
Khối lượng chi tiết Mct= V.γ = 4,18*7,2= 30kg
Trong đó V là thể tích, γ là khối lượng riêng của gang xám GX 15-32 = (6,8-7,4)kg/dm3
V= 4183103,4344 *10-6= 4.18 dm3
Tính sảng lương dựa vào bảng 1.2/8 trong sách công nghệ chế tạo máy 1 ta có: dạng sản xuất hang loạt vừa, khối lượng chi tiết => sản lượng hằng năm chủa chi tiết từ 200-500 cái.
Phần 2 chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công
- Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi
Với dang sản xuất là hang loạt vừa, là vật đúc cấp chính xác 2.
Hầu hết các chi tiết dạng hộp 95% được tạo phôi bàng phương pháp đúc; đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc trong khuôn vỏ mỏng.
Đúc trong khuôn cát, làm mẫu bằng gỗ, làm khuôn bằng tay, phương phấp này có độ chính xác thấp, lượng dư cắt gọt lớn, năng suất thấp, đòi hỏi phải có tay nghề cao, phương pháp này thích hợp với sản suất đơn chiếc.
Đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy, mẫu kim loại, , cấp chính xác của phôi cao hơn, lượng dư cắt gọt nhỏ, phương pháp này thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa và hàng khối.
Đúc áp lực dùng cho chi tiết cỡ nhỏ, hình dạng phức tạp và thành mỏng, phương pháp này cho chất lượng phôi rất tốt.
Phôi hàn được chế tạo từ thép tấm rồi hàn lại thành hộp, loại này dùng cho sản suất hàng loạt nhỏ, có hai loại kiểu thô và kiểu tinh
kiểu thô: hàn các tấm thép lại thành hộp, sau đó mới gia công
kiểu tinh: hàn những tấm thép đã qua sơ bộ các bề mặt cần thiết thành hộp rồi gia công lại.
Phôi dập được dùng với các chi tiết cỡ nhỏ, hình dạng không phức tạp, phương pháp này thích hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và hàng khối, đối với thép có thể dập nóng, đối với kim loại màu có thể dập nguội, phương pháp này tạo được phôi có cơ tính tốt và năng suất cao.
Vì vậy ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy, mẫu kim loại là thích hợp nhất, vì chi tiết có bề dày thành vách không đều nhau, có nhiều gân..
- Xác định lượng dư
Kích thươc lớn nhất của chi tiết là 485mm
Kích thước danh nghĩa 485mm, bề mặt F và G, hai bề mặt bên là 5(±1.5)mm
Kích thước danh nghĩa 165mm, bề mặt A và D, hai bề mặt bên là 4(±1.2)mm
Kích thước danh nghĩa 1mm, bề mặt C, mặt trên là 5(±1)mm
Các lỗ chính Ø62, Ø60, Ø52, Ø47 và Ø40 đều đúc rỗng, mỗi bên lượng dư là 7mm.
Các lỗ phụ, các lỗ bắt bulong, lỗ gia công ren đúc đặc.
a) Bản vẽ lồng phôi
hệ số sử dụng vật liệu:
Ta có công thức k== 30/35,2=0,85
K > 0,7 thì đạt yêu cầu
Mct = 30kg
Mph = 35,2kg
Vậy k =0,85 đạt yêu cầu.
PHẦN 3 LẬP BẢNG QUY TRINH GIA CONG CƠ
Với chi tiết là dạng hộp, khối lượng lớn 30kg, dạng sản suất hàng loạt vừa
Nguyên công I: chuẩn bị phôi
Cắt bỏ đậu rót, đậu ngót
Làm sạch phôi
Kiểm tra phôi ( độ cong vênh, rỗ khí..).
Nguyên công II: phay thô mặt phẳng A
Sử dụng dao hợp kim cứng Bk6, đường kính dao 300mm, số răng 22, chọn máy là máy phay ngang 6H82.
Định vị 6 bậc tự do để gia công mặt phẳng A
Định vị mặt phẳng D định vị 3 bậc, tịnh tiến oz bị khống chế, xoay ox và xoay oy. Mặt phẳng C định vị 2 bậc, tịnh tiến ox, xoay oz. mặt phằng I định vị một bậc tịnh tiến oy.
Chê độ cắt ở nguyên công II:
Chiều sâu cắt t= 3,8mm
Sz= 0,14mm/răng. Tra bảng 5.125/113 trong bảng tra sổ tay công nghệ chế tạo máy 2.
K1= 1
K2=1
Vậy sz= 0,14.1.1= 0,14mm/răng.
Vận tốc cắt là: v =121m/ph tra bảng 5.127/115 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2.
K1 = 1
K2 = 1
K3 = 1
K4 = 0,8
K5= 1
K6 = 1
Vtt= 121.1.1.1.1.0,8= 96,8m/ph
Ntt= = = 102,7 v/ph
N máy = 95 v/ph
Vtl= = = 89,5m/ph
Sb= sz.z.nmay= 0,14.22.95= 292mm/ph
Tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
Sb= 235mm/ph
Sz = sb/z.n máy= 235/22. 95= 0,11mm/răng
Tra bảng 5.41/35 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Lực cắt pz= = = 731kg/n
Ncg= == 10,6kw.
N máy< Ncg
Hạ số vòng quay
N = = = 47v/ph
Tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
Nmáy = 37,5 v/ph
Vtl= = = 35,3m/ph
Ncg = == 4,2kw
Vậy máy có khả năng cắt gọt Nmay.ƞ > Ncg
Nguyên công III phay thô mặt phẳng B
Chọn máy phay ngang 6H82, công suất máy 7kw hiệu suất máy 0,75.
Chọn dao phay mắt đầu có đường kính 90mm, z= 10 răng,
Định vị 6 bậc. 3 bậc ở mặt phẳng A tịnh tiến oz, xoay ox, xoay oy
2 bậc ở mặt phẳng B tịnh tiến oy. Xoay oz.
1 bậc ở mặt phẳng I tịnh tiến ox.
Chiều sâu cắt t= 4,8mm
Sz= 0,14mm/răng tra bảng 5.12/113 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
K1=1
K2=1
Sz= 0,14mm/răng
Vtra=162 m/ph. tra trong bảng tra 5.127/115 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
K1=1
K2=1
K3=1
K4=0,8
K5=1
K6=1
Vtt=162.1.1.1.1.0,8.1.1= 129,6 m/ph
Ntt= = = 458,3 v/ph
N máy = 375v/ph tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
Vtl= = = 106m/ph
Sb=z.n máy.sz= 10.375.0,14= 525mm/ph
Sb= 475mm/ph
Sz=sb/n.z= 475/375.10= 0,12mm/răng
Tra bảng tra 5.41/35 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Lực cắt pz= = = 181,1kg/n
Ncg= == 3,1kw
Vậy máy có khả năng cắt gọt Nmay> Ncg
Nguyên công IV: phay thô mặt phẳng I
Chọn máy phay ngang 6H82 công suât máy 7kw, hiệu suất 0,75
Chọn dao phay mặt đầu có đường kính 300mm, số răng z = 22 răng
Định vị 6 bậc. 3 bậc ở mặt phẳng A khống chế tịnh tiến oz, xoay ox, xoay oy.
2 bậc ở mặt phẳng B tịnh tiến ox, xoay oz
1 bậc ở mặt phẳng H tịnh tiến oy.
Chiều sâu cắt t= 4,8mm
Tra bảng 5.12/113 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Sz= 0,14mm/răng
K1=1
K2=1
Sz= 0,14 mm/răng
Tra bảng 5.127/115 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Vtra= 121 m/ph
K1=1
K2=1
K3=1
K4=0,8
K5=1
K6=1
Vtt= 121.1.1.1.0,8.1=96,8 m/ph
Ntt= = = 102,7 v/ph
Nmáy= 95v/ph
Vtl= = = 89,5m/ph
Sb= sz.z.n= 0,14.22.95=292,6mm/ph
Tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
Sb= 235mm/ph
Sz= sb/z.n = 235/22.95= 0,11mm/răng
Tra bảng tra 5.41/35 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Lực cắt pz= = = 726,8 kg/n
Ncg= == 10,6 kw
Ncg> Nmay
Hạ số vòng quay
N = = = 47v/ph
Tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
Nmáy = 37,5 v/ph
Vtl= = = 35,3m/ph
Ncg = == 4,1kw
Vậy máy có khả năng cắt gọt Nmay.ƞ > Ncg
Nguyên công V: phay thô mặt phẳng H
Chọn máy phay ngang 6H82 có công suất 7kw, hiệu suất 0,75
Chọn dao phay mặt đầu có đường kính 300mm, số răng z = 22 răng
Định vị 6 bậc. 3 bậc ở mặt phẳng A khống chế tịnh tiến oz, xoay ox, xoay oy.
2 bậc ở mặt phẳng B tịnh tiến ox, xoay oz
1 bậc ở mặt phẳng I tịnh tiến oy.
Chiều sâu cắt t= 4,8mm
Tra bảng 5.12/113 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Sz= 0,14mm/răng
K1=1
K2=1
Sz= 0,14 mm/răng
Tra bảng 5.127/115 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Vtra= 121 m/ph
K1=1
K2=1
K3=1
K4=0,8
K5=1
K6=1
Vtt= 121.1.1.1.0,8.1=96,8 m/ph
Ntt= = = 102,7 v/ph
Nmáy= 95v/ph
Vtl= = = 89,5m/ph
Sb= sz.z.n= 0,14.22.95=292,6mm/ph
Tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
Sb= 235mm/ph
Sz= sb/z.n = 235/22.95= 0,11mm/răng
Tra bảng tra 5.41/35 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Lực cắt pz= = = 726,8 kg/n
Ncg= == 10,6 kw
Ncg> Nmay
Hạ số vòng quay
N = = = 47v/ph
Tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
Nmáy = 37,5 v/ph
Vtl= = = 35,3m/ph
Ncg = == 4,1kw
Vậy máy có khả năng cắt gọt Nmay.ƞ > Ncg
Nguyên công VI phay tinh mặt phẳng A
Chọn máy phay đứng 6H12 có công suất 7kw, hiệu suất 0,75
Chọn dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK6 có đường kính 300mm, số răng z= 22
Định vị mặt phẳng E 3 bậc tịnh tiến oz, xoay ox, xoay oy.
Định vị 2 bậc ở mặt phẳng B tịnh tiến oy, xoay oz
Định vị 1 bậc ở mặt phẳng I tịnh tiên ox.
Chiều sâu cắt. t= 0,2mm
Tra bảng 5.37/31 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
S0= 04-0,6 mm/ph
Theo công thức ta có s0= sz.z
Sz= s0/z = 0,4/22= 0,01 mm/răng
Vận tốc cắt
Tra bảng 5.127/115 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Vtra= 172m/ph
K1=1
K2=1
K3=1
K4=1
K5=1
K6=1
Vtt= 172.1.1.1.1.1.1= 172m/ph
Ntt= = = 182,4 v/ph
Tra trang 221 trong bảng tra chế độ cắt kim loại
N máy= 150 v/ph
Vtl= = = = 141,3 m/ph
Tra bảng tra 5.41/35 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
Lực cắt pz= = = 8,76 kg/n
Ncg = == 0,2kw
................................................................................................
