ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHI TIẾT BÁNH RĂNG CÔN

       *  LỜI NÓI ĐẦU :

PHẦN 1:  PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

PHẦN 2:  CHỌN PHÔI, XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

PHẦN 3:  LẬP BẢNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ

PHẦN 4:  BIỆN LUẬN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

PHẦN 5:  TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

 * KẾT LUẬN

 * TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN THUYẾT MINH

Phần 1:PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG ( BÁNH RĂNG CÔN)

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

-Chi tiết gia công là bánh răng côn thẳng ,được dùng làm cơ cấu truyền động giữa hai trục vuông gốc hoặc chéo nhau.

-Với kết cấu truyền lực từ trục đến bánh răng bằng then, đều đó chứng tỏ bánh răng của chúng ta làm việc bình thường ,truyền lực và momen không lớn .

-Làm việc trong điểu kiện chịu tãi trung bình!cần bôi trơn để giảm ma sát cho chi tiết

1.2Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia công:

- Bánh răng côn làm việc trong môi trường chịu tải chịu va dập trung bình nên vật liệu chế tạo là thép cacbon điển hình là thép C45

- Thành phần cấu tạo thép C45       

                                                                   Đơn vị:%

Mác thép	C	Si	Mn	P≤	S≤
C45	<2	≤0.4	0,5-0,8	0,035	0,04

 

Thép C45 cao hơn nhóm chất lượng thường thể hiện ở hàm lượng chứa các tạp chất có hại nhỏ hơn:S≤0,04%,P≤0.035%, hàm lượng cacbon chính xác và chỉ tiêu cơ tính rỏ ràng.Thép kết cấu cacbon có trong các bảng chỉ dẫn ghi cả thành phần và cơ tính. Thép cacbon kết cấu được dùng trong chế tạo các chi tiết máy chịu lực cao hơn như: bánh răng, trục vít, cam, lò xo,….

Với tính chất trên thép C45 là phù hợp nhất.

1.3Phân tích hình dạng, kết cấu chi tiết gia công:

 

- Bề mặt làm việc chính là bề mặt răng, khe hở răng ,kích thước then bằng 10±0,018,kích thước lỗ Æ 38^+0,025 nên trong quá trình gia công các bề mặt này thì phải cần có độ chính xác cao. Do vậy công việc thiết kế đồ gá để gai công các mặt này cũng gặp không ít khó khăn.

- Còn lại các bề mặt khác,  không đòi hỏi độ chính xác cao nên viêc chọn đường lối gia công cũng như phương pháp gia công các bề mặt này tương dối dơn giản.

1.4Phân tích độ chính xác gia công

1.4.1Độ chính xác về kích thước:

1. Các kích thước có dung sai chỉ dẫn:

- kích thước Æ38^+0,025  

          Sai lệch trên: ES=0,025

          Sai lệch dưới: EI=0

          Dung sai: IT=ES-EI=0,025 (mm)

          Tra bảng 1.4  bang tra dung sai , kích thước Æ38 có CCX7

          Tra bang1.14, kích thước Æ38 có sai lệch cơ bản H7

          Có thể ghi: Æ38H7

- kích thước Æ60_-0,074Sai lệch trên: es=0

          Sai lệch dưới: ei=-0.074

          Dung sai: IT=es-ei=0.074

          Tra bảng 1.4 bảng tra dung sai, kích thước 60 có CCX 9

          Tra bang1.29, kích thước Æ60 có sai lệch cơ bản h9

          Có thể ghi: Æ60h9

-kích thước 10±0,018

Sai lệch trên:ES=+0,018

Sai lệch dưới:EI=-0,018

Dung sai:IT=ES-EI=0,018-(-0,018)=0,036(mm)

          Tra bảng 1.4 bảng tra dung sai, kích thước 10 có CCX9

Có thể ghi lai la:10Js9

-kích thước 41.3^+0,12

Đây là kích thước cộng thêm chiều cao của rãnh then bằng t=41.3- Æ38=3.3

Thật ra là 3,3^+0,12

Sai lệch trên:ES=+0,12

Sai lệch dưới:EI=0

Dung sai:IT=ES-EI=0,12-0=0,12(mm)

          Tra bảng 1.4 bảng tra dung sai, kích thước 3,3 có CCX12

-kích thước 48_-0,062

Sai lệch trên:es=0

Sai lệch dưới:ei=-0,062

Dung sai:IT=es-ei=0 – (-0,062)=0,062(mm)

          Tra bảng 1.4 bảng tra dung sai, kích thước 48 có CCX9

 có thể ghi lại là :48h9

-kích thước 80_-0,074

Sai lệch trên:es=0

Sai lệch dưới:ei=-0,074

Dung sai:IT=es-ei=0-(-0,074)=0,074(mm)

          Tra bảng 1.4 bảng tra dung sai, kích thước 80 có CCX9

Có thể ghi lai la:80h9

-kích thước 111_-0,087

Sai lệch trên:es=0

Sai lệch dưới:ei=-0,087

Dung sai:IT=es-ei=0-(-0,087)=0,087(mm)

          Tra bảng 1.4 bảng tra dung sai, kích thước 111 có CCX9

Có thể ghi lai la:111h9

-kích thước  Æ186_-0,1

Sai lệch trên:es=0

Sai lệch dưới:ei=-0,1

Dung sai:IT=es-ei=0-(-0,1)=0,1 (mm)

          Tra bảng 1.4 bảng tra dung sai, kích thướcÆ186 có CCX9

Có thể ghi lai la:Æ186h9

1.4.2Độ chính xác về hình dáng hình học:

-         Dung sai của độ trụ, tròn của lỗ Æ38^+0,025

          IT độ tròn = IT_kt = 0,025 = 0,0125

          IT độ trụ = IT_nt = 0,025= 0,0125

          Tra bảng 2.11 bảng tra dung sai: kích thước Æ38 có IT=12.5(mm) => cấp 7

1.4.3 Độ chính xác vể vị trí tương quan:dựa vào bản 2.15 và bảng 2.21 bảng tra dung sai ta có:

-         Độ không  vuông  góc giữa tâm lỗ và mặt đầu≤0,03mm

-         Độ không  đối xứng của rãnh then≤0,04mm

1.4.4 Độ chính xác về nhám bề mặt:

-         Nhám bề mặt của bề mặt răng đạt Ra=2.5  đạt cấp chính xác 7 .Nhám bề mặt chân răng Ra=3.2 đạt cấp chính xác 9.Các bề mặt còn lại đạt độ nhám Rz= 20 đạt cấp chính xác 10

 

PHẦN 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ

2.1. Chọn phôi:

-       Chi tiết cần gia công là bánh răng côn dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn.Bánh răng chịu tải trung bình được chế tạo bằng thép cacbon như thép C45 và gang.Do dạng sản xuất vừa và lớn nên ta chọn phôi rèn(thép C45).

-       Ta có các loại phôi:.

• Phôi đúc: cơ tính không cao, nhưng việc chế tạo khuôn đúc với những chi tiết phức tạp thì dễ dàng, trang thiết bị đơn giản. Đặc biệt đúc rất thích hợp cho chi tiết làm bằng gang và cũng ít tốn kém vật liệu.
• Phôi cán được chế tạo bằng phương pháp cán nóng hoặc cán nguội, phôi có độ chính xác thấp
• Phôi rèn:dùng ngoại lực tác dụng làm cho vật liệu biến dạng theo hình dáng như yêu cầu.Kim loại vẫn nguyên vẹn không  phá vỡ cấu trúc mạng.Phương pháp chế tạo phôi rèn là gia công không phôi, ít tốn nguyên liệu, có năng suất rất cao.
• Kết luận: từ các dạng chế tạo phôi trên, ta thấy phôi đúc là thích hợp nhất cho tiết đã cho vì có ưu điểm hơn các loại phôi khác => chọn phôi rèn.

2.2. Phương pháp chế tạo phôi:

-       Rèn có nhiều loại điển hình như:rèn tự do và rèn khuôn

• Rèn tự do:là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực dập hay ép để thay đổi hình dạng của phôi liệu

vƯu điểm:phôi có độ bền chặt tốt, cơ tính cao

vNhược điểm:độ chính xác không cao,năng suất thấp,dùng trong sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ là chủ yếu. 

• Rèn khuôn là phương pháp gia công áp lực, trong đó kim loại được biến dạng hạn chế trong lòng khuôn dưới tác dụng của lực dập

vƯu điểm: độ chính xác va chất lượng vật rèn cao

Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp

Năng suất cao, dễ cơ khí hóa và tự động hóa

vNhược điểm:giá thành chế tạo khuôn cao,khuôn chống mòn

Þ   Từ những phân tích trên thì ta chọn rèn khuôn là phương pháp chế tạo phôi tốt nhất

2.3. Xác định lượng dư:

a) Bản vẽ khuôn đúc:

• Lỗ Æ38 đúc rỗng

b) Xác định lượng dư:

- Với dạng sản xuất hang loạt vừa và lớn, phôi rèn có cấp chính xác là II, ta tra bảng xác định lượng dư  tổng cộng như sau:

+ Kích thước lớn nhất của chi tiết làÆ 186. Tra bảng 46.1 sách SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY cho các  số liệu lượng dư tổng cộng và dung sai phôi rèn:

Chiều cao hay chiều rộng của vật rèn từ 180-260 ta co lượng dư phân bố đều ờ các mặt đều là:3.1mm. Về dung sai ta tra bảng 3.73 sách  sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 do GS.TS Nguyễn Đắc Lộc viết ta có dung sai là 0.3mm

c) Bản vẽ chi tiết lồng phôi:

d) Hệ số xử dụng vật liệu:

PHẦN III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ

Trình tự các nguyên công:

1. Nguyên công I :Chuẩn bị phôi
2. Nguyên công II:Tiện khỏa mặt đầu  Æ186 và tiện thô mặt tru Æ186
3. Nguyên công III: Tiện thô mặt đầu Æ 60
4. Nguyên công IV : Tiện tinh mặt đầu Æ 60
5. Nguyên công V: Khoét, doa lỗ Æ 38, vát mép lỗ 3x45
6. Nguyên công VI: Xọc rãnh then bằng có bề rộng b=10mm
7. Nguyên công VII: Tiện thô, tiện tinh mặt côn 1
8. Nguyên công VIII: Tiện thô, tiện tinh mặt côn  còn lại
9. Nguyên công IX: Cắt răng bằng phương pháp phay bao hình bằng dao phay 2 đĩa
10. Nguyên công X:Nhiệt luyện:tôi
11. Nguyên công XI: Mài lại lỗ  Æ 38
12. Nguyên công XII: Tổng kiểm tra

PHẦN IV: BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1.Nguyên công I :Chuẩn bị phôi

a.Làm sạch phôi :Mài các phần thừa của phôi do quá trình rèn để lại .Ta dùng máy mài 2 đá để mài bỏ đi các phần thừa.

-Làmsạch vết bám trên bề  mặt phôi có thể làm sạch bằng tay hoặc bằng thùng quay để làm sạch .

b.Kiểm tra kích thước phôi :Vì phôi đúc chưa qua gia công nên ta dùng thước kẹp 1/10 để kiểm tra là thích hợp .

Kiểm tra và loại bỏ những loại phôi không đủ kích thước hoặc bị nứt ,cong vênh, vv..

c.Nhiệt luyện :Ủ (mục đích ổn định mạng tinh thể,khử ứng suất dư , làm mềm phôi để dễ dàng gia công)

          2.Nguyên công II: Tiện khỏa mặt đầu và tiện thô mặt trụ Æ186

a. Chuẩn: mặt trụ Æ60 khử 4 bậc tự do

 b.Đạt yêu cầu kỹ thuật

          +Đạt kích thước 83±0.3 và Æ186_-0.1

          +Độ nhám bề mặt :Rz=40

 c. Chọn máy : Ta chọn máy tiện T616 :( Tra sách chế độ cắt ta được )

          -Công suất động cơ :4.5 kW

          - Chiều cao tâm 160mm

-Khoảng cách giữa 2 tâm 750mm

          - Đường kính lỗ trục chính 35mm

          -Số vòng quay trục chính từ (44÷1980)vòng/phút

 d.Chế độ cắt

  ë Tính chế độ cắt cho tiện thô

          + Chiều sâu cắt t =3mm

          + Chọn lượng chạy dao S:

Tra bảng (10.2) sách sổ tay công nghệ chế tạo máy ta chon S=0.7mm/v

          + Tính  vận tốc cắt V:

Theo bảng 1.1 sổ tay chế độ cắt ta có

Cv           xv        yv          T           m

 

227        0.15      0.35     60            0.2

K_v=K_mv.K_nv.K_uv.K_rv.K_ⱷv.K_qv.K_ov(1)

Tra bảng 2.1 (STCNCTM)

 Kmv=  =              

Tra bảng (7-1) sách STCĐC ta có Knv=0.8

Tra bảng (8.1) sách STCĐC ta có Kuv=1

Tra bảng (9.1) sách STCĐC ta có K_ⱷv=1  K_rv =1.03, K_qv=1, .K_ov=1.24

Thay vào(1) ta có

K_v=1.0,8.1,03.1.1,24.1.1=1,02 

Số vòng quay của trục chính

 V==>n= (v/p)

Theo thuyết minh thư máy chon n=173(v/p)

=>Vận tốc thực:V===101 (m/p)

Thời gian chạy máy

T_m =    mà L=l++y

L :chiều dài hành trình

 l:chiều dài chi tiết gia công(l=186/2=93mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=tcotg=3.cotg60=1.7

i:số lần cắt

L=93+2+1.7=99.7

T_m = =0,8’ 

 3.Nguyên công III: tiện thô mặt đầu Æ60

a. Chuẩn: mặt đầuÆ186:3 bậc tự do,mặt trụÆ186:2 bậc tự do

 b.Đạt yêu cầu kỹ thuật

          +Đạt kích thước 80,5_-0,19

          +Độ nhám bề mặt :Rz=40

 c. Chọn máy : Ta chọn máy tiện T616 :( Tra sách chế độ cắt ta được )

          -Công suất động cơ :4.5 kW

          - Chiều cao tâm 160mm

-Khoảng cách giữa 2 tâm 750mm

          - Đường kính lỗ trục chính 35mm

          -Số vòng quay trục chính từ (44÷1980)vòng/phút

 d.Chế độ cắt

  ë Tính chế độ cắt cho tiện thô

          + Chiều sâu cắt t =2.5mm

          + Chọn lượng chạy dao S:

Tra bảng (10.2) sách sổ tay công nghệ chế tạo máy ta chon S=0.5mm/v

          + Tính  vận tốc cắt V:

Theo bảng 1.1 sổ tay chế độ cắt ta có

Cv           xv        yv          T           m

 

227        0.15      0.35     60            0.2

K_v=K_mv.K_nv.K_uv.K_rv.K_ⱷv.K_qv.K_ov(1)

Tra bảng 2.1 (STCNCTM)

 Kmv=  =              

Tra bảng (7-1) sách STCĐC ta có Knv=0.8

Tra bảng (8.1) sách STCĐC ta có Kuv=1

Tra bảng (9.1) sách STCĐC ta có K_ⱷv=1  K_rv =1.03, K_qv=1, .K_ov=1.24

Thay vào(1) ta có

K_v=1.0,8.1,03.1.1,24.1.1=1,02 

Số vòng quay của trục chính

 V==>n= (v/p)

Theo thuyết minh thư máy chon n=723(v/p)

=>Vận tốc thực:V===136 (m/p)

-Thời gian chạy máy

T_m =    mà L=l++y

L :chiều dài hành trình

 l:chiều dài chi tiết gia công(l=60/2=30mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=tcotg=2.5.cotg60=1,4

i:số lần cắt

L=30+2+1,4=33,4

T_m = =  0,1’

4.Nguyên công IV: tiện tinh mặt đầu Æ60 vát mép 3x45°

a. Chuẩn: mặt đầuÆ186:3 bậc tự do,mặt trụÆ186:2 bậc tự do

 b.Đạt yêu cầu kỹ thuật

          +Đạt kích thước 80_-0,074

          +Độ nhám bề mặt :Ra=2,5

 c. Chọn máy : Ta chọn máy tiện T616 :( Tra sách chế độ cắt ta được )

          -Công suất động cơ :4.5 kW

          - Chiều cao tâm 160mm

-Khoảng cách giữa 2 tâm 750mm

          - Đường kính lỗ trục chính 35mm

          -Số vòng quay trục chính từ (44÷1980)vòng/phút

 d.Chế độ cắt

  ë Tính chế độ cắt cho tiện tinh

          + Chiều sâu cắt t =0.5mm

          + Chọn lượng chạy dao S:

Tra bảng (10.2) sách sổ tay công nghệ chế tạo máy ta chon S=0.8mm/v

          + Tính  vận tốc cắt V:

Theo bảng 1.1 sổ tay chế độ cắt ta có

Cv           xv        yv          T           m

 

227        0.15      0.35     60            0.2

K_v=K_mv.K_nv.K_uv.K_rv.K_ⱷv.K_qv.K_ov(1)

Tra bảng 2.1 (STCNCTM)

 Kmv=  =              

Tra bảng (7-1) sách STCĐC ta có Knv=0.8

Tra bảng (8.1) sách STCĐC ta có Kuv=1

Tra bảng (9.1) sách STCĐC ta có K_ⱷv=1  K_rv =1.03, K_qv=1, .K_ov=1.24

Thay vào(1) ta có

K_v=1.0,8.1,03.1.1,24.1.1=1,02 

Số vòng quay của trục chính

 V==>n= (v/p)

Theo thuyết minh thư máy chon n=723(v/p)

=>Vận tốc thực:V===136 (m/p)

Thời gian chạy máy

T_m =    mà L=l++y

L :chiều dài hành trình

 l:chiều dài chi tiết gia công(l=60/2=30mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=tcotg=2.5.cotg60=1,4

i:số lần cắt

L=30+2+1,4=33,4

T_m = =  0,1’

5.Nguyên công V: khoét, doa lỗ Æ38 vát mép lỗ 3x45º

a. Chuẩn: mặt đầuÆ186:3 bậc tự do,mặt trụÆ186:2 bậc tự do

 b.Đạt yêu cầu kỹ thuật :khoét lỗ đạt kích thước:Æ37^+0.1mm độ nhám Ra=2.5

Doa lỗ đạt kích thước :Æ38^+0.025mm

C.chế độ cắt khi khoét

Chiêu sâu cắt t=

-Lượng chạy dao S=C_s.D^0,6

-Tra bảng 1.3(bảng tra CĐC) C_s=0,105

=>S=0,105.37^0,6=0,9mm/v

Vận tốc cắt:V=(1)

-Tra bảng (3.3) STCĐC ta có

C_v=18, zv=0,6      xv=0,2       yv=0,3 ,     m=0,25    T=60

Thay vào(1) ta có

V==74 m/p

Thời gian chạy máy

L _m =    mà L=l++y

L :chiều dài hành trình

 l:chiều dài chi tiết gia công(l=80mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=tcotg=2,6.cotg60=1,4

i:số lần cắt

L=80+2+1,4=83,4

Thời gian chạy máy

L_m=

D.chế độ cắt khi doa:

Chiêu sâu cắt t=

-Lượng chạy dao S=C_s.D^0,7

-Tra bảng 2.3(bảng tra CĐC) C_s=0,12

=>S=0,12.38^0.7=1,5 (mm/v) theo thuyết minh thư máy chọn S=0,2 (mm/v)

Vận tốc cắt:V=(1)

-Tra bảng (3.3) STCĐC ta có

C_v=10,5, zv=0,3      xv=0,2       yv=0,65      m=0,4    T=60 

K_v=1,6

Thay vào(1) ta có

V= m/p

-Số vòng quay của trục chính

..............

60/2=30mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=tcotg=2.5.cotg60=1,4

i:số lần cắt

L=30+2+1,4=33,4

T_m = =  0,1’

*Lực cắt khi tiện

Lực tiếp tuyến

P_z=C_pz.t^xpz.S^ypz.V^nz.K_pz

Tra bảng (11.1)sách bảng tra chế độ cắt ta có:

C_pz=300,   xpz=1, ypx=0,75    nz=-0,15

P_z=300.2,5¹ .0,5^0,75.136^-0,15.1,25=266,8KG

Lực dọc trục

P_x=C_px.t^xpx.S^ypx.V^nx.K_px

Tương tự tra bảng (11.1) ta có

P_x=399.2,5¹.0,5^0,5.136^-0,4.2=168 KG

Ta chọn lực cắt lớn nhất  là P_z=266.8KG

8.Nguyên công VIII: tiện thô, tiện tinh mặt côn còn lại

a. Chuẩn: mặt đầuÆ60:1 bậc tự do,mặt trụ trongÆ38:4 bậc tự do

 b.Đạt yêu cầu kỹ thuật : đạt độ nhám Ra=2.5

c.Chế độ cắt khi tiện thô:

  ë Tính chế độ cắt cho tiện thô

          + Chiều sâu cắt t =3mm

          + Chọn lượng chạy dao S:

Tra bảng (10.2) sách sổ tay công nghệ chế tạo máy ta chon S=0.7mm/v

          + Tính  vận tốc cắt V:

Theo bảng 1.1 sổ tay chế độ cắt ta có

Cv           xv        yv          T           m

 

227        0.15      0.35     60            0.2

K_v=K_mv.K_nv.K_uv.K_rv.K_ⱷv.K_qv.K_ov(1)

Tra bảng 2.1 (STCNCTM)

 Kmv=  =              

Tra bảng (7-1) sách STCĐC ta có Knv=0.8

Tra bảng (8.1) sách STCĐC ta có Kuv=1

Tra bảng (9.1) sách STCĐC ta có K_ⱷv=1  K_rv =1.03, K_qv=1, .K_ov=1.24

Thay vào(1) ta có

K_v=1.0,8.1,03.1.1,24.1.1=1,02 

Số vòng quay của trục chính

 V==>n= (v/p)

Theo thuyết minh thư máy chon n=173(v/p)

=>Vận tốc thực:V===101 (m/p)

Thời gian chạy máy

T_m =    mà L=l++y

L :chiều dài hành trình

 l:chiều dài chi tiết gia công(l=186/2=93mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=tcotg=3.cotg60=1.7

i:số lần cắt

L=93+2+1.7=99.7

T_m = =0,8’ 

d.Chế độ cắt khi cắt tinh:

  ë Tính chế độ cắt cho tiện tinh

          + Chiều sâu cắt t =0.5mm

          + Chọn lượng chạy dao S:

Tra bảng (10.2) sách sổ tay công nghệ chế tạo máy ta chon S=0.8mm/v

          + Tính  vận tốc cắt V:

Theo bảng 1.1 sổ tay chế độ cắt ta có

Cv           xv        yv          T           m

 

227        0.15      0.35     60            0.2

K_v=K_mv.K_nv.K_uv.K_rv.K_ⱷv.K_qv.K_ov(1)

Tra bảng 2.1 (STCNCTM)

 Kmv=  =              

Tra bảng (7-1) sách STCĐC ta có Knv=0.8

Tra bảng (8.1) sách STCĐC ta có Kuv=1

Tra bảng (9.1) sách STCĐC ta có K_ⱷv=1  K_rv =1.03, K_qv=1, .K_ov=1.24

Thay vào(1) ta có

K_v=1.0,8.1,03.1.1,24.1.1=1,02 

Số vòng quay của trục chính

 V==>n= (v/p)

Theo thuyết minh thư máy chon n=723(v/p)

=>Vận tốc thực:V===136 (m/p)

Thời gian chạy máy

T_m =    mà L=l++y

L :chiều dài hành trình

 l:chiều dài chi tiết gia công(l=60/2=30mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=tcotg=2.5.cotg60=1,4

i:số lần cắt

L=30+2+1,4=33,4

T_m = =  0,1’

9.Nguyên công IX: cắt răng phay bao hình bằng dao phay đĩa

a. Chuẩn: mặt đầuÆ60:1 bậc tự do,mặt trụ trongÆ38:4 bậc tự do

 b.Đạt yêu cầu kỹ thuật : đạt độ nhám Ra=2.5

c.Dùng máy phay 2 đĩa chuyên dùng  Z179

10.Nguyên công X: Nhuyệt luyện:tôi

Co 2 loại tôi:Tôi xuên tâm và tôi mặt ngoài:do yêu cầu làm việc của bánh răng ta chon tôi mặt ngoài:vì tôi mặt ngoài thực hiện bằng cách nung nhanh  và làm nguội lớp mặt ngoài của chi tiết. Bề mặt chi tiết sau khi tôi có độ cứng cao còn phần lõi vẫn mềm và dẻo.Tôi mặt ngoài thường dùng để tôi bánh răng,các trục truyền động xoắn.

+Tôi mặt ngoài gồm:tôi cao tần và tôi bằng ngọn lửa oxy-axetylen:để đơn giản ta chon tôi bằng ngọn lửa oxy-axetylen

-Phương pháp:nung nhanh chi tiết bằng ngọn lửa oxy-axetylen để bề mặt đạt đến nhiệt độ tới hạn AC₃ khoảng 727-911ºC rồi làm nguội nhanh bằng nước

Sau khi tôi chi tiết đạt độ cứng khoảng:50-64 HRC

11.Nguyên công XI: mài lại răng

a. Chuẩn: mặt đầuÆ60:1 bậc tự do,mặt trụ trongÆ38:4 bậc tự do, rãnh then:1 bậc tự do

 b.Đạt yêu cầu kỹ thuật : đạt độ nhám Ra=1,6

c.Dùng máy mài 5B832

d.chế độ cắt

-chiều sâu cắt:t=0,05

Tra bảng 3.9 sách sổ tay chế độ cắt S_d=0,7.B=0,7.10=7mm/v

Tra bảng 2.9 sách sổ tay chế độ cắt V=55 m/s

Số vòng quay của truc chính:n==103(v/p)

*Thời gian chạy máy

T_m =    mà L=l++y

L :chiều dài hành trình

 l:chiều dài chi tiết gia công(l=27mm)

:khoảng chạy quá =2mm

y:là khoảng chạy tới y=2mm

i:số lần cắt

L=27+2+2=31

T_m = =  6’

12.Nguyên công XII: Tổng kiểm tra

Kiểm tra lại các kích thước và độ nhám ,số răng như ở bản vẽ chi tiết và các yêu cầu kỹ thuật

PHẦN V: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 

1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật

Để gia công xọc rãnh then bằng b=10  đòi hỏi độ vuông góc  giữ rãnh then và mặt đầu rất cao. Do đó, đồ gá sử dụng để thực hiện nguyên công  này phải chính xác và có độ cứng vững rất cao để giảm thiểu tối đa sai số gia công.

2.Chọn phương pháp  định vị và kẹp chặt

a.cơ cấu định vị

-Mặt định vị chính là mặt đầu ϕ186 (khống chế 3 bậc tự do)ta dùng 2 phiến tỳ xẻ rảnh

-Ta sử dụng khối V ngắn định vị mặt tru ϕ186 khống chế 2 bậc tự do

b. Cơ cấu kẹp chặt

-Do mặt đầu ϕ186 là mặt định vị chính nên lự kẹp phải hướng vào mặt định vị chính

-Để tạo ra lực kẹp, chon cơ cấu kẹp bằng ren,và để nâng cao năng suất gá đặt, rút ngắn thời gian gia công ta chọn cơ cấu kẹp liên động  bao gồm:mỏ kẹp, bulong, vít tỳ, đòn liên động,……. Kẹp bằng tay

-Cơ cấu kẹp gồm 2 mỏ kẹp đặt đối xứng nhau qua tâm chi tiết để đảm bảo lực kẹp phân bố đều.

 

c.Thân gá

Trên thân gá có các rãnh có gia công các lỗ ren để lắp các cấu kẹp, chốt tỳ , chốt đỡ,….

3.Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá.

Sai số gá đặt

 ε_gd= ε_c+ ε_k+ ε_dg

Trong đó  ε_c :là sai số chuẩn

 ε_k:sai số kẹp chặt

ε_dg:sai số đồ gá

Sai số đồ gá

 ε_dg= ε_ct+ ε_m+ ε_dch

Trong đó:

 ε_ct:sai số chế tạo

ε_m:sai số mòn

ε_dch:sai số điều chỉnh

Sai số chế tạo

ε_ct= ε_dg- ε_c- ε_k- ε_m- ε_dch

-vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ε_c=0

-Sai số kẹp chặt: ε_k=C.Qⁿ.cosα

C:hệ số đặc trưng cho điều kiện tiếp xúc

Q:lực tác dụng lên chốt tỳ

α:góc giữa phương lực kẹp và phương kích thước gia công α=90 => ε_k=0

-Sai số mòn:

ε_m=

Với β là hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và đường kính tiếp xúc thường là β=0,4

N là số lượng chi tiết gia công N=1000

-Vậy ta có ε_m==0,006 mm

Sai số điều chỉnh trong thực tế khoảng  ε_dch=0,005-0,01 mm

Chọn ε_dch=0,005mm

Sai số gá đặt

ε_gd=δ với δ=0,036 dung sai kích thước cần gia công

ε_gd=.0,036=0,012 mm

Sai số chế tạo đồ gá

ε_ct= ε_gd- ε_c- ε_k- ε_m- ε_dch=0,012-0,005-0.006=0,001 mm

4.Tính lực kẹp

- Chi tiết gia công được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp đặt đối xứng nhau qua tâm chi tiết có cùng khoảng cách đến tâm chi tiết

K.M=W.f.a

K:là hệ số an toàn trong từng điều kiện cụ thể:

K=K₀. K₁. K₂. K₃. K₄. K₅. K₆

Trong đó:

- K₀:hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp gia công K₀=1,5

- K₁:hệ số về tính chất bề mặt gia công K₁=1,2

- K₂:hệ số làm tăng lực cắt khi dao bi mòn K₂=(1,2-1,8)

Chọn K₂=1,2

- K₃ hệ số làm tăng lực cắt khi dao cắt gián đoạn  K₃=1,2

- K₄:hệ số kẹp chặt bằng tay: K₄=1,3

- K₅:hệ số thuận lợi K₅=1

- K₆:hệ số moment làm quay chi tiết K₆=1

K=1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1.1=2,808

Có moment do xọc tạo ra: M=F.d=176.(38/2)=3344 KGmm

W là lực kẹp

f là hề số ma sát:f=0,2

 a là khoảng cách từ tâm chi tiết tới mỏ kẹp 80 mm

w===587KG

lực kẹp cần thiết

Q=2W=2.587=1174 N

Áp dụng công thức tính đường kính bulong

    d=Trong đó:Q:lực kẹp yêu cầu

c=1,4 ren hệ mét

Vật liệu bulong bằng thép C45:σ =8-10(N/mm²)

    d==17 (mm)

để an toàn ta chọn d=18mm

*Hướng dẫn sử dụng và bảo quản

Chi tiết gia công được gá đặt theo phương thẳng đứng thao tac như sau:trước khi gá đặt đưa chi tiết vào định vị định vị xong ta tiến hành kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu liên động bằng cách siết đai ốc 7

Tháo ra thi làm ngược lại

Sử dụng đồ gá phải thao tác nhe nhàng, đặt và lấy chi tiết cẩn thận tránh làm biến dạng chi tiết. Sau khi sử dung xong phải vệ sinh công nghiệp lau chiu bằng dầu chống rỉ sét

-Tính toán và thiết kế đồ gá tiện

1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật

Để gia công tiện côn dùng đồ gá bung đồi hỏi độ đồng tâm giữa chi tiết và trục gá rất cao. Do đó, đồ gá sử dụng để thực hiện nguyên công  này phải chính xác và có độ cứng vững rất cao để giảm thiểu tối đa sai số gia công.

2.Chọn phương pháp  định vị và kẹp chặt

a.cơ cấu định vị

-Mặt định vị chính là mặt trụ trong ϕ38 (khống chế 4 bậc tự do)

-Mặt đầu ϕ60 khống chế 1 bậc tự do

 

b. Cơ cấu kẹp chặt

-Do mặt trụ trong ϕ38 là mặt định vị chính nên lự kẹp phải hướng vào mặt định vị chính

-Để tạo ra lực kẹp, chon cơ cấu kẹp bằng ren,và để nâng cao năng suất gá đặt, rút ngắn thời gian gia  công ta chọn trục gá bung:đai ốc siết, trục gá, đĩa chặn,……. Kẹp bằng tay

3.Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá.

Sai số gá đặt

 ε_gd= ε_c+ ε_k+ ε_dg

Trong đó  ε_c :là sai số chuẩn

 ε_k:sai số kẹp chặt

ε_dg:sai số đồ gá

Sai số đồ gá

 ε_dg= ε_ct+ ε_m+ ε_dch

Trong đó:

 ε_ct:sai số chế tạo

ε_m:sai số mòn

ε_dch:sai số điều chỉnh

Sai số chế tạo

ε_ct= ε_dg- ε_c- ε_k- ε_m- ε_dch

-vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ε_c=0

-Sai số kẹp chặt: ε_k=C.Qⁿ.cosα

C:hệ số đặc trưng cho điều kiện tiếp xúc

Q:lực tác dụng lên chốt tỳ

α:góc giữa phương lực kẹp và phương kích thước gia công α=90 => ε_k=0

-Sai số mòn:

ε_m=

Với β là hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và đường kính tiếp xúc thường là β=0,4

N là số lượng chi tiết gia công N=1000

-Vậy ta có ε_m==0,006 mm

Sai số điều chỉnh trong thực tế khoảng  ε_dch=0,005-0,01 mm

Chọn ε_dch=0,005mm

Sai số gá đặt

ε_gd=δ với δ=0,036 dung sai kích thước cần gia công

ε_gd=.0,036=0,012 mm

Sai số chế tạo đồ gá

ε_ct= ε_gd- ε_c- ε_k- ε_m- ε_dch=0,012-0,005-0.006=0,001 mm

4.Tính lực kẹp

Áp dụng phương trình cân bằng lực như mâm cặp 3 chấu ta có

3.W.f.=K.P_z.

=>W=

  f:hệ số ma sát do bề mặt đã gia công ta chon f=1,5

K:là hệ số an toàn trong từng điều kiện cụ thể:

K=K₀. K₁. K₂. K₃. K₄. K₅. K₆

Trong đó:

- K₀:hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp gia công K₀=1,5

- K₁:hệ số về tính chất bề mặt gia công K₁=1,2

- K₂:hệ số làm tăng lực cắt khi dao bi mòn K₂=(1,2-1,8)

Chọn K₂=1,2

- K₃ hệ số làm tăng lực cắt khi dao cắt gián đoạn  K₃=1,2

- K₄:hệ số kẹp chặt bằng tay: K₄=1,3

- K₅:hệ số thuận lợi K₅=1

- K₆:hệ số moment làm quay chi tiết K₆=1

K=1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1.1=2,808

Ta có lực P_z=2667 KG

=>W==1666 (KG.mm)

Do kẹp trực tiếp nên Q=W

Áp dụng công thức tính đường kính bulong

    d=Trong đó:Q:lực kẹp yêu cầu

c=1,4 ren hệ mét

Vật liệu bulong bằng thép C45:σ =8-10(N/mm²)

    d==18(mm)

để an toàn ta chọn d=19 mm

*Hướng dẫn sử dụng và bảo quản

Chi tiết được gá vào trục gá được dẫn hướng và định vị bởi đĩa chặn (2) .Xiết đai ốc (6) sẹ đẩy khâu 5 về bên trái làm chêm kẹp (4) bung ra do mặt côn chi tiết được kẹp chặt

Tháo ra thi làm ngược lại

Sử dụng đồ gá phải thao tác nhe nhàng, đặt và lấy chi tiết cẩn thận tránh làm biến dạng chi tiết. Sau khi sử dung xong phải vệ sinh công nghiệp lau chiu bằng dầu chống rỉ sét

*KẾT LUẬN

Đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công “BÁNH RĂNG CÔN” được thực hiện phân tích và lựa chọn, đều được thể hiện trên bản vẽ và thuyết minh,dựa vào sổ tay công nghệ chế tạo máy và đồ gá gia công cơ do PGSTS ở các trường trung học chuyên nghiệp và đại học trên cả nước viết.

Trong quá trình thực hiện đề tài này chúng em đã cố gắng hết khả năng của bản thân đồng thời cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy “Lê Thành Phong” và quý thầy cô trong khoa CKCT của trường Cao Đẳng KT Cao Thắng và các bạn trong khoa nên đề tài hoàn thành đúng thời gian quy định

Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa CKCT và thầy Lê Thành Phong đã giúp chúng em hoàn thành đề tài này.Em xin trân trọng cảm ơn.