MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Chương 1: CHỨC NĂNG ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

2. Xác định dạng sản xuất

4. Chọn phương pháp chế tạo phôi

Chương 2: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO 1 BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI

1. Tính lượng dư gia công khi gia công trụ ngoài 186

2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

Chương 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT

1. Nguyên công 1: Dập phôi

2. Nguyên công 2: Tiện mặt đầu, vát mép, khoét, doa Æ35

3. Nguyên công III: Tiện mặt đầu còn lại, tiện tru ngoài 186, vát mép

4. Nguyên công IV: Xọc rãnh then

5. Nguyên công V: Khoan 6 lỗ Ø25

6. Nguyên công VI: Phay lăn răng

7. Nguyên công VII: Nhiệt luyện

8. Nguyên công VIII: Mài nghiền răng

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1. Khái quát chung về đồ gá

2. Thiết kế đồ gá

3. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

4. Thuyết minh đồ gá

Phần 5: KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

   Có thể nói rằng với hầu hết nền kinh tế của các nước trên thế giới thì nền công nghiệp đóng vai trò quan trọng nhất, đặc biệt là công nghiệp nặng nói chung và ngành gia công sản phẩm nói riêng, nó luôn được đầu tư phát triển ngày một mạnh hơn.

   Hiện nay, nền công nghiệp trở thành ngành quan trọng bậc nhất trong hệ thống các ngành kinh tế của đất nước. Trong đó ngành gia công cơ khí đóng một vai trò hết sức quan trọng. Nó không những thúc đẩy các nghành kinh tế khác phát triển mà còn đóng góp một phần không nhỏ vào tổng thu nhập kinh tế của đất nước, bởi vậy ngành công nghiệp gia công cơ khí luôn được tín trọng đầu tư phát triển nhất là trong mấy năm vừa qua khi công cuộc CNH-HĐH đất nước diễn ra mạnh mẽ thì ngành công nghiệp của nước ta phát triển về tốc độ rất nhanh. Vấn đề đặt ra là chúng ta phải sáng chế, sửa chữa phục hồi lại độ chính xác cho máy, để đưa máy trở lại làm việc đảm bảo tiến độ mà không tốn nhiều kinh phí. Với xu thế HĐH như hiện nay thì đội ngũ này ngày càng phải có trình độ kỹ thuật, tay nghề cao, am hiểu về máy móc thiết bị và được đào tạo cơ bản về thực hiên công việc sửa chữa – bảo trì thiết bị một cách tốt nhất, đảm bảo cả về yêu cầu kỹ thuật, an toàn mà chỉ với thời gian ít nhất.

   Qua thời gian làm đồ án môn học với đề tài em được giao là “Thiết kế qui trình công nghệ gia công bánh răng nghiêng”. Với sự hướng dẫn tận tình của thầy: Th.S…………. sự giúp đỡ của thầy cô trong trong khoa cơ khí. Tuy nhiên sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, các bạn để đồ án của em được hoàn thiên hơn .

   Qua đây em xin chân thành  cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập cũng như làm đồ án. Đặc biệt là  thầy: Th.S…………. ,em mong muốn sẽ mãi nhận được sự chỉ dậy tạo điều kiện giúp đỡ của các thầy cô để em tiến bộ hơn. Sự quan tâm chỉ dậy giúp đỡ của thầy cô đã giúp em có kết quả tốt trong học tập, sẽ có việc làm tốt phù hợp giúp em tự tin khi tiếp xúc với công việc của mình sau khi ra trường.

   Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                                                                                    Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                   Sinh viên thực hiện

                                                                                                                              ……………..

Chương 1

CHỨC NĂNG ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Chi tiết thuộc dạng thuộc dạng chi tiết điển hình dạng bánh răng Do các bề mặt trong của bánh răng dùng để lắp ghép đòi hỏi độ chính xác khi qua công rất cao khoảng cấp chính xác từ 7 ¸ 10.

- Dung sai chiều dài đạt từ  0,04¸ 0,1mm.

- Độ không vuông góc tâm lỗ so với với đường tâm lỗ £ 0,05/100mm chiều dài.

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Do bánh răng gồm 2 bánh răng khác nhau cùng nằm trên 1 chi tiết nên lấy cùng modun

- Ở bánh rằn trên ta có thể gai công được bằng dao tiện thông thường ngoài ra do kết cấu của chi tiết một phần răngnên khi gia công độ cứng vững của chi tiết sẽ ảnh hưởng rất nhiều.

3. Xác định dạng sản xuất

Thay vào công thức trên:

N =65001 (1+ 0,1)=7150 (Chi tiết)

Trọng lượng của chi tiết: Q = 1.62 (Kg)

Theo phần mềm Solidworks (modun mass) tính toán.

Nhận xét: Dựa vào bảng 2 xác định các dạng sản xuất do chi tiết có trọng lượng 1.62 < 4(kg) và sản lượng hàng năm của chi tiết là7150(chiếc) trên đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn

4. Chọn phương pháp chế tạo phôi

Trong sản xuất phôi của bánh răng được chế tạo bằng những phương pháp như dập nóng, rèn tự do hay là đúc.

Đối với phương pháp chế tạo bằng phương pháp rèn tự do có ưu điểm là giá thành hạ và phương pháp này cũng khá đơn giản nhưng trong sản xuất hàng loạt nếu áp dụng phương pháp này sẽ rất lâu không năng suất. 

Nhưng do phôi để tạo bánh răng di trượt của ta chỉ là một khối trụ hình tròn, dài có bậc nên ta chế tạo bằng phương pháp dập nóng. Vì nếu cùng phương pháp đúc thì không năng suất bằng dập nóng.

Còn nếu chọn phôi thép ống thì lượng dư cắt gọt tuy lớn nhung hạ giá thành.

Chương 2

TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO 1 BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ GIA

CÔNG CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI

1. Tính lượng dư gia công khi gia công trụ ngoài 186

Quy trình công nghệ gồm 2 bước : Tiện thô va tiện tinh

Theo bảng 4.6 - HDTKĐAMHCNCTM1:

Tiện thô :  R  = 50mm  , T = 50um

Tiện tinh  :   R  = 20mm  , T = 25um

Tra theo bảng 4.8- HDTKĐAMHCNCTM ta có : =0.7

Với:

l : là chiều dài đoạn trục : l = 50 mm

d : là đường kính lỗ : d = 186 mm

Tra bảng ta có :

Dung sai tiện thô: 50 mm

Dung sai tiện tinh: 20 mm

Dung sai phôi: 800 mm.

Kích thước trục khi :

Tiện thô  :  d₂ =  186,02 + 0.1624 = 186,1824 mm

Tiện tinh :  d  = 186,1824+ 1,6479 = 187,8303 mm

 Phôi       :  d₀   = 187,8303+1,6479 = 189,4782 mm

Kích thước giới hạn :

+ Sau thô : 

d_max=  186,02 mm ; d_min=  186,02  +  0,02  =  186.04 mm

+ Sau tinh :

d_max =  187,8303mm; d_min= 187,8303 + 0,05  =  187,8803 mm

+ Kích thước của phôi : 

d_max=  189,4782mm; d_min= 189,4782+0.8 =  190,2782 mm

Lượng dư tổng cộng :

2Z_min = 160+1650= 1810 um

2Z_max = 190+2000  = 2190 um

2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

Tra bảng 3.96-STCNCTM [1] ta có:

+ Lượng dư gia công mặt trụ ngoài là : 2mm

+ Lượng dư gia công mặt đầu là : 2mm

+ Lượng dư gia công mặt lỗ là : 2mm

Chương 3

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT

   Đối với chi tiết dạng bánh răng đòi hỏi độ chính xác và độ đồng tâm cao. Để đảm bảo yêu cầu này ta phải chọn chuẩn tinh thông nhất, đồng thời để đảm bảo độ đồng tâm của chi tiết ta phải chọn phương pháp gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm rồi tiện tinh từ phôi thô. 

Vậy ta chia ra làm các nguyên công sau:

Nguyên công 1: Dập phôi

Nguyên công 2: Tiện mặt đầu khoét doa lỗ 35, vát mép trong

Nguyên công 3: Tiện mặt đầu còn lại trụ ngoài 186, vát mép

Nguyên công 4: Xọc rãnh then

Nguyên công 5: Khoan 6 lỗ 25

Nguyên công 6: Phay lăn răng

Nguyên công 7: Nhiệt luyện

Nguyên công 8: Mài nghiền răng

Nguyên công 9: Kiểm tra

1. Nguyên công 1 : Dập phôi

Chi tiết được nung nóng đến nhiệt độ khoảng 900°C, sau đó được cho vào khuôn dập và được dập trên máy búa.

- Loại máy M210, có đặc tính kỹ thuật:

- Động năng va chạm 1600 kGm

- Khối lượng danh nghĩa phần rơi: 630 kg

- Tốc độ va chạm đầu búa : 80 lần/phút

- Hành trình lớn nhất của đầu búa : 1000mm

2. Nguyên công 2: Tiện mặt đầu, vát mép, khoét, doa Æ35

2.1 Định vị

Dựng mõm cặp 3 chấu hạn chế 2 bậc tự do vào mặt trụ (căp ngắn), chấu cặp tỡ vào mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do

2.2 Kẹp chặt

Kẹp chặt bằng mõm cặp 3 chấu

2.3 Chọn mỏy

Dựng mỏy mỏy tiện 1A62

2.4 Chọn dao

Dao tiện ngoài đầu cong hoặc dao vai

Vật liệu : Phần cắt : T15K6

Phần thân dao : Thép 45

Kích thước thân dao : B x H = 16 x25 ; L = 175

Thông số hình học phần cắt : a = 6 ; j = 45⁰ ; j₁ = 45⁰ ; l = 0⁰

Tuổi bền của dao : T = 60 (phút) (Sử dụng1dao)

b. Bước 2: Khoét lỗ 34.5

- Chiều sâu cắt: t  = 2mm

- Bước tiến: Tính S theo công thức độ bền dao

S = C_s . D^0,6

Theo sách CĐCGCCK

Bảng 1- 3  C_s = 0,075

 S = 0,075. 13^0,6 = 0,35 mm/vòng

Theo máy ta chọn S = 0,32mm/vòng

c. Bước 3: Doa lỗ F35

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm

- Bước tiến: Tính S theo công thức độ bền dao

S = C_s . D^0,7

Theo sách CĐCGCCK

Bảng 1- 3  C_s = 0,1

 S = 0,1. 23 ^0,7 = 0,9 mm/vòng

Theo máy ta chọn S = 0,9mm/vòng

3. Nguyên công III: Tiện mặt đầu còn lại, tiện tru ngoài 186, vát mép

3.1. Định vị

Phôi được gá trên truc gá hạn chế được 5 bậc tự do mặt đầu hạn chế 1 bậc, trục gá đóng vai trò làm chốt trụ dài hạn chế 4 bậc tự do là tịnh tiến theo phương ox, tịnh tiến theo oy, xoay quanh oy tịnh tiến theo oz, xoay quanh oz

3.2. Cơ cấu kẹp

Ren vít tác dụng vào đai ốc và đệm truyền lực làm bạc côn sẻ rãnh nở ra tì vào mặt trụ

Sử dọng nòng ụ động chống tâm vào trục gá chống lẹch tâm

3.3 Chọn máy

Chọn máy tiện 1K62 gia công có công suất N = 70 (KW)

3.4 Chọn dao

Dao gia công là dao vai có gắn mảnh hợp kim cứng.

3.5 Chế độ cắt

a. Bước 1: Tiện mặt đầu

- Chiều sâu cắt: t=1,5

- Bước tiến dao: Bước tiến theo sức bền dao:

Tao có: S₁ = (mm/vòng)

Dựa vào sức bền làm dao và vật liệu gia công chọn V_Sb = 190 (m/p)

Theo số liệu ban đầu: BXH = 20 x 30 . [ ] u = 20 KG/mm²

L = 1,5 . H = 1,5 . 30 = 45

- Số vòng quay trong1 phút:

Theo TM máy chọn n = 600 (v/p’)

- Tính lực cắt:

+ Lực tuyến tuyến: Pz = CPz . T^XPz . S^YPz . V^nz . KPz

= 300.1¹. 0,082^0,75 . 233^-0,15 . 1 = 20,29 (KG)

+ Lực hướng tính: P_y = CP_y . t^XPy . S^YPy . V^nv . KP_y

 (12 - 1): Kmp = 1

 (15 - 1): KPpy = 0,5, K Py = 1,      KlPy = 1

=> KPy = 0,5

 (11 - 1): CPy = 243,      XPy = 0,9,  YPy = 0,6,  Ny = - 0,3

=> Py = 243 . 1^0,9 . 0,082^0,6 . 233^-0,3 . 0,5 = 5,28 (KG)

+ Lực dọc  trục: Px = CPx . t^XPx. S^YPx . V^nx .KPx

= 339 . 1¹ . 0,082^0,5 . 233^-0,4 . 1,17 = 12,8 (KG)

b. Bước 2: Tiện tru ngoài

- Chiều sâu cắt: t=1,5 mm

- Bước tiến:

Theo số liệu ban đầu: BXH = 20 x 30. [ ] u = 20 KG/mm²

L = 1,5 . H = 1,5 . 30 = 45

Theo bảng (11 - 1): CPz = 300          XPz = 1,0

YPz = 0,75 nz = --,15

 (12 - 1): Kmp = 1

 (15 - 1): KjPz = 0,89,   K  Pz = 1,0, Kl Pz = 1,0

=> KPz = 0,89

- Tính lực cắt:

+ Lực tuyến tuyến: Pz = CPz . T^XPz . S^YPz . V^nz . KPz

= 300.1¹. 0,082^0,75 . 233^-0,15 . 1 = 20,29 (KG)

+ Lực hướng tính: P_y = CP_y . t^XPy . S^YPy . V^nv . KP_y

 (12 - 1): Kmp = 1

 (15 - 1): KPpy = 0,5,    K Py = 1,  KlPy = 1

=> KPy = 0,5

c. Bước 3: Vát mép

- Chiều sâu cắt: t = 1 mm

- Số vòng quay:

Đối chiếu TM máy chọn n = 300 (v/p’)

- Tính lực cắt, lực tiếp tuyến:

Pz = CPz . t^XPz . S^YPz . v^nz.KPz

= 300 . 0,95⁵¹ .  0,082^0.75 . 147^-0,15 . 1 = 20,65 (KG)

Lực hướng kính: Py = CPy . t ^XPx . S^Ypy . v^ny . KPy

 (12 - 1): Kmp = 1

 (15 - 1): KjP_Y = 0,5 ,    K . g. P_X = 1, K. a. P_X = 1

=> KPy = 0,5

 (11 - 1): CPy = 145,      XPy = 0,9,     YPy = 0,6,        n_y = - 0,3

=> Py = 145 . 0,95^0,9 . 0,082^0,6 . 147^-0,3 . 0,5 = 15,7 (KG)

Lực dọc trục: Px = CPx . t^XPx . S^YPx .v^nx . KPx

= 339 . 0,95¹ . 0,082^0,5 . 147^-0,4 . 1,17 = 14,65

5. Nguyên công V: Khoan 6 lỗ Ø25

5.1 Định vị

Dùng phiến tỳ tròn hạn chế 3 bậc tự do vào mặt đáy,chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do vào mặt lỗ, then bằng hạn chế bậc tự do chôgns xoay còn lại

5.2 Kẹp chặt

Dùng đai ốc lẹp chặt truyền lục vào bạc côn sẻ rãnh

5.3 Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2H55 (bảng 9-22 STCNCTM -3)

+ Công suất động cơ : 4 Kw

+ Đường kính gia công lớn nhất : 50 mm

+ Số cấp bước tiến trục chính : 12

+ Số cấp tốc độ trục chính :21

+ Giới hạn vòng quay : 20 – 2000 (v/p)

(20 ; 25 ; 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ;75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190; 235 ;300 ; 375 ;475; 600 ;750 ;950; 1280 ;1500; 2000)

5.5 Tra chế độ cắt         

- Chiều sâu cắt: t = 12.5 mm

- Tra bảng 5-89 tập 2: S₀=0.17 mm/vòng;

- Tra bảng 5-90 tập 2: V_b=40m/phút

+ Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ tuổi bền k₁=1

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan k₂=1

Vậy tốc độ tính toán V_t=V_b x k₁ =40 x 1 x 1 = 40 m/phút.

- Kiểm nghiệm công suất cắt: tra bảng 5-92 tập 2 ta có công suất cắt cần thiết:  N₀=1.3kw N_m η=4 x 0.8 =3,2 kw thỏa mãn.

6. Nguyên công VI: Phay lăn răng

5.1 Định vị

Chi tiết được định vị bằng trục gá, mặt đầu hạn ché 1 bậc tự do vào vai trục chống tịnh tiến theo oz

Thân trục đóng vai trò làm chốt trụ ngẵn hạn chế 4 bậc tự dolà tịnh tiến theo phương ox, tịnh tiến theo oy, xoay quanh oy, xoay quanh ox then hạn chế bậc chống quay theo oz

5.2 Cơ cấu kẹp

Dùng đai ốc kẹp chặt truyền lực vào trục gá, bạc côn sẻ rãnh nở ra kẹp chặt chi tiết

5.3 Chọn máy

Chọn máy phay 5k32 có N = 70KW

5.4 Chọn dao

 Chọn dao phay lăn răng làm bằng thép gió P18

5.5 Tính chế độ cắt

- Lượng chạy dao: Chọn lượng chạy dao. Theo bảng (6 - 5): Sz = 0,09 ¸ 0,11 (mm/răng)

Chọn S = Smin = 0,09 (mm)

- Số vòng quay trong 1phút của dao:

Theo TM máy chọn n = 1200 (vòng/phút)

7. Nguyên công VII: Nhiệt luyện

7.1 Mục đích và yêu cầu kỹ thuật

Nhiệt luyện là quá trình xử lý kim loại và hợp kim bằng nhiệt, thường bằng ba giai đoạn: Nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội nhằm làm biến đổi tổ chức và tính chất của kim loại 

7.2 Cách thực hiện

Với thép trước cùng tích nhiệt độ tôi tính theo công thức

t^o = A_c3 + (30÷50) = 800+30 = 830^oC

Với thép có 0,45%C ta có A_c3 =830^oC giai đoạn tổ chức thép o dạng Otennit + Ferit, sau khi nung nóng thép ở  950^oC ta giữ nhiệt trong một thời gian nhất định (ủ hoàn toàn đối với thép trước cùng tích).

Còn ram trung thì nung nóng thép ở nhiệt độ 300ữ450^oC thì độ cứng có giảm và ứng suất giảm mạnh trong quá trình ram này (tổ chức nhận được lúc này là autenit). Yêu cầu của chi tiết độ cứng là 42÷45HRC ,thì ta tiến hành ram và nhiệt độ nung nóng để nung là 280÷300^oC, khi  đó dộ cứng sẽ đạt 42…45HRC thời gian giữ nhiệt ram và tôi thường lấy là 20÷25% thời gian nung.

Chương 4

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1. Khái quát chung về đồ gá

Trong quá trình sản xuất ngành cơ khí chế tạo máy, việc thiết kế đồ gá chuyên gia công cắt gọt là một phần quan trọng của việc chuẩn bị sản xuất. Khi thiết kế đồ gá người ta phải cụ thể hoá gá đặt chi tiết gia công cho từng nguyên công, tính toán thiết kế và chọn kết cấu thích hợp cho các bộ phận của đồ gá, xây dựng bản vẽ, kết cấu của đồ gá, xác định sai số của đồ gá, quy định điều kiện kỹ thuật chế tạo, lắp ráp và nghiệm thu đồ gá.

2. Thiết kế đồ gá

2.1 Đường lối thiết kế

- Xác định kích thước bàn máy.

- Xác định kích thước từ bàn máy tới trục chính.

- Xác định rãnh chữ T trên bàn máy.

- Tính toán xác định lực kẹp, kết cấu, dung sai đồ gá

 2.2 Tính lực kẹp và sai số chế tạo

a. Tính lực kẹp khi gia công:

Là đòn kẹp liên động nên ta có: W₁=557,75 (Kg)

b. Xác định sai số chế tạo đồ gá:

Thay số vào ta có: e_ct = 0,05mm.

3. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

- Sai số gá đặt  khi gá đặt chi tiết phải là 0,130 mm

- Sai số kẹp không vượt quá 0,1mm

- Độ mòn các bề mặt, chốt định vị ≤  0,05mm.

- Độ bóng của các bề mặt lắp ráp và định vị.

4. Thuyết minh đồ gá

4.1 Mục đích

Nâng cao năng suất lao động, cải thiện quá trình làm việc của người thợ.

+ Công dụng:

- Đạt độ chính xác trong quá trình gia công lỗ đã cho.

- Dễ thao tác cho người thợ.

- Rút ngắn khoảng thời gian máy trong ca.

4.2 Cấu tạo đồ gá

Cờu tạo cảu đồ gá được thể hiện như bản vẽ A1.

Phần 5

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian nghiên cứu, tính toán và thiết kế đò án, được sư hướng dẫn tận tình của thầy giáo: Th.S…………. và các thầy giáo bộ môn  cùng với sự nỗ lực của bản thân đến nay em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp.

   Với đề tài gia công chi tiết “Bánh răngnghiêng” em đã đưa ra một phương án chế tạo chi tiết theo em là tối ưu nhất nhằm đen lại hiệu quả kinh tế, giảm bớt sức lao động tối đa của người công nhân.

   Trong quá trình thiết kế đồ án môn học, do thời gian có hạn và kiến thức thực tế của em có hạn nên em không tránh khỏi những thiếu sót. Vậy em mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.

   Em xin trân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sổ tay CNCTM tập I, II (PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc – Nhà xuất bản KHGD)

2. Tập bảng CĐCGCCK (Đại học SPKTTPHCM)

3. Thiết kế đồ án CNCTM (PGS.TS Trần Văn Định-nhà xuất bản KHvà KT)

4. Sổ tay và Atlas đồ giá (PGS.TS Trần Văn Định- nhà xuất bản KHvà KT)

5. Đồ giá gia công cơ (PGS.TS Trần Văn Định – nhà xuất bản KH và KT).

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"