LỜI NÓI ĐẦU

         Hiện nay, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đang diễn ra mạnh ở nước ta. Để thực hiện tốt mục tiêu đó nhà nước đang tập trung thúc đẩy và phát triển một số ngành công nghiệp như công nghệ thông tin, điện tử viễn thông, công nghệ chế tạo máy. Trong đó ngành công nghệ chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng trong nền công nghiệp của nước ta. Thực tế đã chứng minh rằng trong mấy năm gần đây liên tục nổi lên những khu công nghiệp từ vừa và nhỏ trên khắp cả nước. Những khu công nghiệp này có sự tập trung vốn từ trong nước đến các doanh nghiệp nước ngoài trên khắp toàn thế giới.

      Việc chế tạo ra một sản phẩm cơ khí sao cho chất lượng sản phẩm tốt giá thành hợp lý có ý nghĩa rất lớn đối với doanh thu của nhà nước của công ty và các doanh nghiệp. Nó ảnh hưởng rất lớn đến sự tồn tại và phát triển của mỗi công ty, ở các nước phát triển có nền công  nghiệp tiên tiến thì ngành cơ khí chế tạo máy rất được chú trọng. Còn trong nước ta ngành này trong khoảng mấy năm trước vẫn còn khá mới mẻ, chỉ trong một số năm gần đây với sự đổi mới đường lối kinh tế nước ta cũng đang quan tâm đến lĩnh vực này. Cụ thể là nhà nước đang khuyến khích các trường dạy nghề, trường kỹ thuật phát triển, nhà nước cũng nâng cấp đổi mới một số máy móc đã cũ và lạc hậu mà thay vào đó là những máy móc hiện đại đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm.

Trong nhiệm vụ Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy mà em làm là một phương án giải quyết vấn đề công nghệ, tức là giải quyết một bài toán công nghệ để đưa ra phương án tối ưu nhất. Kết hợp với kiến thức thực tập trong xưởng trường và sự tìm tòi học hỏi ở bên ngoài, em nhận được đề tài làm đồ án là “ Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo trục răng Z18 - M7 với phần răng là răng trụ răng nghiêng ”, là chi tiết máy hầu hết ở trong các hộp giảm tốc, hộp tốc độ trong các máy động cơ ô tô , máy công cụ và máy móc khác rất gần với thực tế. Đây là đề tài có tính chất tổng hợp cao và cũng là đồ án nên đòi hỏi phải có kiến thức và khả năng tư duy, tìm tòi học hỏi mới có thể đưa ra được đường lối công nghệ gia công hợp lý và tối ưu.

Trong quá trình thiết kế, em được sự giúp đỡ tận tình của thầy:…….…...đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo em trong quá trình làm đồ án này. Mặc dù trong quá trình làm, em đã cố gắng tính toán và điều chỉnh để bản thuyết minh được hoàn chỉnh, song chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy em rất mong nhận được ý kiến đóng góp nhận xét của thầy để em bổ xung kiến thức cho bản thân và áp dụng vào thực tiễn được tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

                                              ………, ngày .... tháng..... năm 20…

                                                    Sinh viên thực hiện   

                                             ..……………

Phần 1:

BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG VÀ VỊ TRÍ TRỤC RĂNG TRONG BỘ TRUYỀN

1.  Tầm quan trọng của bộ chuyền bánh răng.

   Bánh răng là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong kỹ thuật công nghiệp và đời sống. Nó được dùng làm truyền động và là thành phần cơ bản trong bộ truyền đặc biệt là đối với các máy cắt gọt kim loại, Ô tô máy kéo các máy móc đo lường các cơ cấu chia độ, cơ cấu điều chỉnh.

Do vậy chất lượng bánh răng quyết định độ chính xác truyền động máy, ảnh hưởng đến độ chính xác của sản phẩm cũng như kết quả đo được trên nó.

      Bộ truyền bánh răng.

Truyền động  bánh răng dùng để truyền động giữa các trục. Thông thường có kèm theo sự thay đổi về trị số và chiều của vận tốc và mô men.

1.1.4. ứng Suất Cho Phép.

Ứng suất tiếp xúc cho phép (s_H) được xác định theo công thức:

(s_H)  = (s^°_H­­_Lim/S­­­­_H) x Z­­_R x Z­_v x K_XHx K_HL.  (6.1)

Trong đó:  

-  s^°_H­­_Lim/S­­­­_H : ứng suất tiếp xúc cho phép

-  Z­­_R : Hệ số xét đến độ nhám của mặt làm việc

-  Z­­_R = 1 tương đương với R­­­_a £ (1,25 ¸ 0,63) mm.

-  Z­­_R = 0,95 tương đương R_a = (2,5 ¸ 1,25) mm.

-  Z_V : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng

-  K_XH : Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng

-  K_HL : Hệ số xét đến tuổi thọ

-  S­­­­_H : Hệ số an toàn về tiếp xúc

   +   Ứng xuất uốn cho phép [s_F] được xác định theo công thức:

[s_F] = (s^°_Flim/ S_F) x Y_R x Y_S x K_XF x K_FC x K_FL

Trong đó:

-       Y_R Hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân răng.

-       Y_S = 1,08 ¸ 0,0695 Ln(m) : Hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhậy của vật liệu đối với tập chung ứng suất

-       M là mo đun được tính bằng mm

-       K_XF : Hệ số kể đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn

-       K_FL : Hệ số tuổi thọ

-       K_FC : Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải

-       S_F : Hệ số an toàn uốn

-       S^°_{F lim­} : ứng xuất cho phép

1.1.5. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng.

 So với bộ chuyển động khác, truền động bánh răng có những ưu điểm:

-     Kích thước nhỏ gon khả năng tải lớn

-     Tuổi thọ cao làm việc tin cậy.

-      Hiệu xuất cao có thể đạt 0,97 ¸ 0,99

-      Tỷ số truyền không đổi

-      ứng dụng rộng rãi làm bộ truyền cho hộp tốc độ hộp giảm tốc, trong máy cắt kim loại Ô tô máy kéo và mộy số cơ cấu truyền động khác.

 Nhược điểm:

-     Chế tạo phức tạp yêu cầu độ chính xác cao

-     Gây ồn khi lam việc với vận tốc cao phải ngâm trong dầu hoạc tra dầu mỡ.

Phạm vi sử dụng:

Sử dụng rộng rãi  : từ đồng hồ khí cụ đến máy hạng nặng

 Phạm vi sử dụng lớn về công xuất tốc độ và tỷ số truyền 

( Tốc độ truyền tới 200 m/s công xuất tới hàng chục ngìn Kw tỷ số truyền lớn tới hàng trăm, thậm chí hàng nghìn trong một cấp

Vị trí trục răng và đặc điểm ăn khớp trong truyền bánh răng:

1.2.1. Vị trí trục răng trong bộ truyền .

       Trục răng có phần răng là răng nghiêng góc nghiêng b=8^° 6^¢34^² nằm trong bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng thường được lắp đặt trong hộp giảm tốc ( bộ truyền câp nhanh, cấp chậm ) hộp tốc độ của các loại máy cắc kim loại và một số cơ cấu truyền động khác.

·     Đặc điểm ăn khớp và các thông số ăn khớp 

trong truyền động bánh răng nghiêng, khi các bánh răng ăn khớp luôn luôn có hai đôi răng cùng ăn khớp đôi này ra khớp bao nhiêu đôi kia vào khớp bấy nhiêu. Răng nghiêng chiều dài ăn khớp lớn làm việc êm tải trọng lớn.

·     Các thông số ăn khớp

-  Mô đuyn pháp m=7 mm

-  Góc ăn khớp a= 20^°

-  Góc nghiêng b=8^° 6^¢34^²

-  Đường kính đỉng răng D_a1 =141,27 mm

-  Đường kính vòng chia D₁ =127,27 mm

-  Đường kính chân răng D_f =113,27 mm

·     Lực tác dụng lên trục khi răng ăn khớp: 

-       Lực dọc trục F_a tác dụng lên ổ lăn.

-       Lực vòng F_t tác dụng vuông góc với trục theo phương y.

-       Lực hướng tâm F_r tác dụng lên trục theo phương x.

-       Mô men uốn M_x theo phương x do lực hướng tâm F_r gây nên.

-       Mô men uốn M_y theo phương y do lực vòng F_t gây nên.

-       Mô men xoắn M_a do tải trọng.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phần 2:

PHÂN TÍCH KẾT CẤU TRỤC RĂNG

 

2.1.    Chức năng nhiệm vụ của trục răng.

-     Trục là chi tiết máy dùng để nâng đỡ các chi tiết quay và để  truyên mô men xoắn. Hoặc đồng thời thực hiện hai nhiệm vụ trên.

-     Trục răng thuộc chi tiết dạng  trục mà trên đố có bánh răng liền với trục. chúng có các bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay, các bề mặt này dùng để gia công răng và các bề mặt lắp ghép với ổ lăn và các chi tiết truyền động khác.

2.1.1.  Ưu nhược điểm của trục răng.

-     Ưu điểm: làm giảm giá  thành chế tạo, do không phải tăng số bề mặt lắp ghép có yêu câù cao về độ chính xácgia công và phai dùng mối ghép then hoặc then hoa để truyền mô men từ trục sang bánh răng.

-     Nhược điểm: phải chế tạo bánh răng và trục cùng một vật liệu, trong khi yêu cầu về đặc tính vật liệu của mỗi chi tiết naỳ khác nhau. Ngoài ra  thay thế  bánh răng khi mòn phải thay luôn cả trục.

2.2.    Phân tích kết cấu trục theo hình dáng và thông số hình học.

·Phần ngõng trục :

Là đoạn trục để lắp ổ lăn dạng hình trụ kích thước f90m6 có độ nhám bề mặt Rz=1,25mm cấp chính xác cấp 7. Ngõng trục sau bước tiện tinh phải nhiệt luyện đạt độ cứng bề mặt 229  ¸ 255 HB Û29 ¸ 31HRC cuối cùng có nguyên công mài lại đạt độ nhám bề mặt     Rz  = 1.25mm câp chính xác cấp 7.

·     Phần răng trên trục :

-       Chiều dài phần răng l = 150mm .

-       Số răng Z=18.

-       Mô đuyn pháp m=7 mm.

-       Góc ăn khớp a= 20°.

-       Góc nghiêng b=8° 6¢34².

-       Đường kính đỉng răng Da1 =141,27 mm.

-       Đường kính vòng chia D1 =127,27 mm.

-       Đường kính chân răng Df =113,27 mm.

Phần răng làm liền với trục nên sau bước tiện tinh đạt kích thước đường kính đỉnh răng, phải có nguyên công cắt răng. Với độ cứng và độ nhám không cao, nhưng để răng tăng tuổi thọ chạy mòn tốt nâng cao sức bền mỏi của trục. Sau nguyên công cắt răng nhiệt  băng phương  pháp nhiệt luyện cao tần.Đạt độ cứng bề mặt

HRC= 29 ¸ 31 độ nhám không yêu cầu cao R_z = 1.25mm không dùng nguyên công mài mà làm sạch bằng phương pháp chạy rà kết hợp với bột mài.

·Phần côn trục :

Có chiều dài l =116 mm, độ côn 1:10

Đây là bề mặt lắp ghép với các chi tiết quay khác. Ghép bằng mặt côn cho phép độ đồng tâm cao, dùng trong trường hợp chịu tải lớn ,chịu rung động , va  đập .

Phần côn do yêu cầu lắp ghép sau khi tiện thô tiện tinh phải có nguyên công mài lại đạt độ chính xác  cấp 7 độ nhám đạt được R_z=1.16 ¸0.63 mm

Phần trục có ren và rãnh then trên trục dùng để cố định chi tiết quay trên trục theo phương dọc trục và truyền mô men quay.

Phần ren có chiều dài l=36mm.

      Đường kính đỉnh ren d =60 mm, bước ren P=3mm.

Vì phần ren ngắn có prôfin tam giác được gia công trên máy tiện với dao răng lược do đó năng xuất cắt cao.

Phần rãnh then có kích thước :

-  Chiều dài rãnh l = 125 mm .

-  Bề rộng rãnh b = 24 mm.   

-  Chiều sâu rãnh t = 5 mm.

Rãnh then được gia công trên máy phay dùng dao phay ngón , trục được định vị trên khôí V và có chốt tì tránh công sôn trong quá trình cắt.

Trục được gia công chủ yêú trên máy tiện chọn chuẩn tinh thống nhất là hai mũi tâm. theo đường kếnh trục lấy mũi tâm tiêu chuẩn kiểu B là hợp lý nhất.

Thông số và kiểu lỗ tâm: đường kính trục D_a=80 ¸120 mm

d	D	L	l	a	(mm)
5.5	12.5	12.5	6	1,6

Sau khi nhiệt luyện phải có nguyên công mài sủa lỗ tâm để xoá bỏ lớp bị ô xi hoá tao chẩn tinh thống nhất cho các nguyên công sau.

2.3.    Kết cấu trục xét trên quan điểm gia công cơ.

      Kết cấu trục như vậy trên quan điểm gia công cơ thì kết cấu hình học trục như vậy chỉ áp dụng bằng phương pháp gia công thông thường. khó có thể gia công bằng các phương pháp công nghệ cao như tiện trên máy bán tự động nhiều dao một trục chính.Vì kích thước các phần bậc trục khác  nhau và không là bội số của nhau, đường kính các phần thay đổi lớn do đó lượng dư cắt lớn. Do vậy việc gá lắp dao khó, lượng dư gia công lớn ảnh hưởng đén rung động máy dao nhanh mòn làm mất độ chính xác gia công,. vì trục dài việc gá lăp nhiều dao trên máy xẽ bị hạn chế bởi ụ sau. vì thế trục gia công trên các máy vạn năng một dao nên năng xuất thấp . nhưng chất lượng gia công đảm bảo.

  Các bước công nghệ phải đảm bảo nâng cao sức bền mỏi của trục tại các tiết diện nguy hiểm phải tạo các góc lượn ,gờ trục vai trục có đường kính góc lượn, chiều dài vai trục phù hợp. Với trục răng có đường kính các bậc lớn nên chọn góc lượn có R=3mm.

bán kính góc lượn như trên bản vẽ chi tiết chưa hợp lý nên tăng lên lấy R=3mm theo tiêu chuẩn đường kính trục (bảng 13.1sổ tay công nghệ chế tạo máyII ) để thuận tiện cho việc gia công các góc lượn tại các tiết diện trục thay đổi nên lấy đều bằng R=3mm

  Trục được chế tạo bằng vật liệu là thép 40X theo yêu cầu về nhiệt luyện, chỉ nhiệt luyện phần răng và các ngõng trục đạt độ cứng

29 ¸ 31 HRC nên dùng phương pháp tôi cao tần băng các khuyên điện trở tại chỗ cần nhiệt luyện. Đảm bảo độ rắn bề mặt răng và ngõng trục, các phần lõi răng và trục vẫn giữ nguyên dẻo và đàn hồi,như vậy trục có cơ lý tính tốt nâng cao tuổi thọ cho trục.

   Sau nhiệt luyện tiến hành nguyên công mài lại làm sạch lớp ô xít vết nứt độ cong vênh do nhiệt luyện để lại, đạt kích thước yêu cầu.

2.4.    Chọn vật liệu làm trục và cơ lý tính cua vật liệu.

       Vật liệu làm trục có phải có độ bền cơ học cao, it nhạy với tập chung úng suất có thể nhiệtn luyện và dễ gia công. Thép các bon, thép hợp kim thường được sử dụng để chế tạo trục, khi trục chịu ứng suất không lớn có thể dùng thép CT5 không nhiệt luyện để chế tạo.Với các trục chịu tải trọng lớn hơn dùng thép 35,45,50....Trường hợp trục có bánh răng liền trục phải chọn vật liệu có độ bền cho răng nâng cao tuổi thọ của trục nên sử dụng thép hợp kim là tốt hơn. Như bản vẽ  chi tiết trục được làm thép hợp kim 40X là hợp lý. Nhiệt luyện trục bằng phương pháp tôi cao tần các ngõng trục và phần răng đạt độ rắn bề mặt mà trong lõi vẫn đảm bảo tính dẻo và đàn hồi phù hợp với khả năng làm việc trong điều kiện khắc nghiệt của trục.

  Thành phần hoá học của thép hợp kim 40X tính bằng % :  

C	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
0,4	0,2¸1,5	0,5¸0,8	<0,04	<0,04	0,2¸0,5	1

 

Cơ tính của vật liệu chế tạo trục răng thép 40X:

Nhãn hiệu thép	Nhiệt luỵên	đk trục D mm	độ rắn HB	Giới hạn bền s2b Mpa	Giới hạn chảy s2ch Mpa
40X	Tôi cải thiện	80 ¸150	230 ¸260	850	550

 

Trị số của s^°_{H lim}  và s^°_{F lim}  ứng với chu kì cơ sở S_H, ;S_F:

Vật liệu	Nhiệt luyện	Độ rắn HRC bề mặt       lõi		s°H lim Mpa	SH	s°F lim Mpa	SF
40X	tôi bề mặt bằng dòng cao tần	45¸55	25¸50	17HRC+200	1,2	900	1,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phần 3 :

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC RĂNG

 

3.1.          Chọn phôi.

3.1.1. Định dạng xản xuất.

   Để thuận tiện nhanh chóng dạng sản xuất trong khuôn khổ đồ án có thể sử dụng phương pháp tra bảng. Khi xác định dạng xản xuất theo phương pháp này, ta cần xác định khối lợng của chi tiết gia công. Và số lượng chi tiết tổng cộng cần  chế tạo trong một năm..

  Số lượng chi tiết tổng cộng trong một năm đuợc tính theo công thức:

                            N= N_1..m.(1+)

Trong đó :      

-  N :  Là số lượng chi tiết tổng cộng trong một năm

-  N1 : Là số lượng sản phẩm cần chế tạo

-  N1 =12000 chiếc một năm

-  m :  Là số lượng chi tiết trong một  sản phẩm m=1

-  a : Là sản phẩm hỏng do khi tạo phôi gây nên a =3% 

-  b : Là sản phẩm dự chù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công chọn b=5%

      Þ N = 12000.1(1+) = 12960 (sp)

khối lượng chi tiết gia công xác định theo công thức :

                   Q₁ = V.g (kg)

Trong đó :  

-       Q1 : khối lượng của chi tiết  (kg)

-       V : Thể tích của chi tiết cm³

-       g : Khối lượng riêng của vật liệu với thép g= 7,852 (kg/cm³).

Tính thể tích của trục :

-       Thể tích phần ngõng trục :

V­₁ = (43+116).P.4,52 = 1011 cm³

-       Thể tích phần chuyển tiếp :

V₂ = 279. P.52=2190cm³

-       Thể tích phần răng :

V₃ =Vtong – Vranh rang

V₃ = 15.P.14,12 – (+5,5 ).

V₃  = 4363,95 – 20,79 = 4343 cm³

-       Thể tích phần ren

V₄ =3,6.62. P = 407 cm³

-       Thể tích phần thoát dao :

V₅ = 5,62.0.6. P =59 cm³

-       Thể tich tổng cộng của trục răng:

                       V = V₁+V₂ + V₃ + V₄₅ + V₅

                       V = 1011+2190 + 5343 + 407 + 59 =7009 cm³ = 7 dm³

-       Vây khối lượng của chi tiết:

Q = 7. 7,852 = 54.6 kg

Þ   Tra bảng 2.6 (TL  HDTK đồ án CNCTM)

dạng sản xuất là hàng khối

3.1.2. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi.

Trục răng được chế tạo từ thép hợp kim 40X. Với chức năng nhiệm vụ và điều kiện làm việc chịu tải trọng lớn và chịu mài mòn, rung động. kết cấu và cấu tạo trục phức tạp tiết diện và kích thước chiều dài thay đổi. các bề mặt làm việc đòi hỏi độ chính xác cao cấp 7, độ  nhám Rz =1.16¸0.63 mm. Trục đòi hỏi phải nâng cao sức bền mỏi, độ bền cơ học do đó chọn phôi và phương pháp tao phôi rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu kĩ thuật và giá thành rẻ. Do đó tìm hiểu kĩ các phương pháp tạo phôi sau đây.

3.1.3. Phôi cán.

   Phôi cán có thể sử dụng chế tạo trực tiếp hoặc dùng làm nguyên liệu đầu vào. Khi tạo phôi bằng phương pháp biến dạng dẻo của kim loại. Đặc tính và lĩnh vực sử dụng của phôi cán :

-       Dạng phôi cán thường : cán nóng tiết diện tròn độ chính xác thường và cao, tiết diện tròn độ chính xác cao.

-       Phôi cán tiiết diện tròn ta cần xét chế tạo trục bậc có độ chênh lệch đường kính không lớn.

Sai lệch kích thước giới hạn đường kính phôi thép tròn cán nóng.

Đường kính mm	Sai lệch theo giới hạn đường kính khi độ chính xác cán
140 ;  150	cao		nâng cao		thường
	+	-	+	-	+	-
	0,3	1,1	0,6	2,0	0,8	2,0

 

Độ cong không vượt quá 0,5 %.l (chiều dài ). Theo yêu cầu đặt hàng phôi thanh có thể có độ cong không vượt quá 0,2%.l

3.1.4. Tạo phôi bằng phương pháp rèn dập .

  Dựa vào tính biến dạng dẻo của vật liệu ( thép, thép hợp kim) dưới tác dụng của ngoại lực tạo hình dáng kích thước phôi theo yêu cầu

phôi rèn dập dược sử dụng trong điều kiện xản xuất loạt lớn và hàng khối. Dập trên các maý dập trục khuỷu hai ba lòng khuôn  có năng xuất cac hơn nhiều so với dập trên máy búa, ngoài ra lượng dư gia công có thể dảm bớt từ 20 ¸ 30 %. Tiêu hao vật liệu  giảm từ

10 ¸ 15% các chi tiết dạng trục nhỏ về hai đầu, vòng tròn ...không nên tạo phôi trên máy rèn ngang.

Đăc tính lĩnh vực sử dụng:

PP tạo phôi	Kích thước hoặc khối lượng	Độ chính xác phôi (mm)	Nhám bề mặt Rz( mm)
Dập trên máy búa và máy ép	kl tới 200 kg thành mỏng tối đa 2,5mm	0,05 ¸0,1	320 ¸160
Dập thô sau đó dập tinh nguội	kl tới 100 kg thành mỏng tối đa 2,5mm	0,05 ¸0,1	40 ¸10
Dập và vuốt trên may rền ngang	kl từ 0,1¸100kg dk phôi tới 315mm	0,2  ¸ 0,5	320 ¸160

 

Ưu điểm : độ chính xác chế tạo phôi cao 0,05 ¸0,1 mm độ nhám bề mặt Rz=320 ¸160( mm) thậm trí có thể đạt Rz = 40 ¸10 ( mm).

phôi có thể dập được các hình dạng phức tạp giảm chi phí vật liệu làm phôi. Do lượng dư gia công cơ ít tiết kiệm chi phí gia công cơ.

Nhược điểm : với các chi tiết hình dạng phức tạp đòi hỏi chế tạo khuôn dập phức tạp có độ chính xác cao nên chi phí làm khuôn đắt

Þ  Phôi dập có gia thành cao do phải tang nguyên công như chồn, dập, vuốt.

3.1.5. Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

Đúc là phương pháp dùng nhiệt đưa kim loại, hợp kim đến trạng thaí lỏng, sau khi đông đặc thu được hình đáng kich thước vật đúc theo yêu cầu.

-       Phương pháp đúc bằng khuôn cát tương đối phổ biến. Nhưng chế tạo mẫu rất tốn thời gian độ chính xác phôi không cao.

-       Phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng sử dụng chủ yếu cho các loại phôi quan trọng có hình dạng phức tạp từ vật liệu thép và thép hợp kim. Khối lượng phôi đạt 150 kg chiều dày vách nhỏ nhất có thể đạt 1 ¸1,5mm. độ chính xác phôi đạt cấp 12 ¸14 nhám bề mặt Rz = 40 ¸10 ( mm).

-       Phương pháp đúc trong khuôn kim loại xẽ hiệu quả khi sai số chi tiết trong loạt khoảng 300  ¸ 500 chiếc với phôi nhỏ. Với phôi có kich thước lớn số chi tiết trong loạt không ít hơn 30  ¸50 chiếc.Năng xuất trong khuôn kim loại có thể đạt 30 phôi trong một giờ. Cấp chính xác 13 ¸ 15 độ nhám Rz=80 ( mm).

-       Đúc trong khuôn  mẫu nóng chảy chỉ mang lại hiệu quả khi đúc các chi tiết có hình dạng phức tạp từ vật liệu bất kì với số chi tiết trong loạt > 100 chiếc khối lượng phôi đạt 50 kg. Cấp chính xác 11 ¸12, độ nhám Rz = 40 ¸10 ( mm).

Ưu điểm của chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

-       Có thể tạo ra hình dáng phức tạp phôi. tiết kiệm vật liệu gia công, giảm thời gian gia công cơ Þchi phí gia công cơ giảm ( mòn dao, khấu hao máy...)

-       lượng dư gia công cho các nguyên công cơ giảm, tiết kiệm vật liệu đầu vào.

Nhược điểm:

-       Đối với phương pháp đúc trong khuôn cát rất tốn thời gian tạo mẫu chèn mẫu độ chính xác không cao do vậy chi phí cho việc đúc phôi cao Þ nguyên liệu đầu vào đắt ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm.

-       Đối với phương pháp đúc trong khuôn kim loại ,khuôn nóng chảy chi phí cho làm khuôn dắt do phải dùng vật liệu đặc biệt, đắt tiền  do đó giá thành phôi cao.

Như vậy : Xét trên quan điểm gia công cơ và giá thành chế tạo phôi ảnh hưởng, quyết định đến giá thành sản phẩm.Từ những ưu nhược điểm của các phương pháp tạo phôi trên ta đi đến việc quyết định đi đến việc chọn phôi và phương pháp tạo phôi là:

     Chọn phôi chế tạo trục răng là phôi thanh, tạo phôi bằng phương pháp cán nóng tiết diện tròn có độ chính xác nâng cao, sai lệch kích thước theo đường kính là 0,6 ¸ 2 mm.

Lựa chọn phôi thanh và phương pháp tạo phôi cán nóng vì lý do sau:

phương pháp tạo phôi đơn giảm năng xuất cao, đạt độ đồng nhất về cấu trúc vật liệu hơn so với phôi dập và phôi đúc :

-       Phôi dập tạo ra ứng suất dư trong kết cấu phôi, do vậy khi gia công phải thêm nguyên công ủ phôi loại trừ ứng suất dư làm mềm phôi

-       Phôi đúc với vật liệu thép hợp kim 40X, tính đúc khó do nhiệt độ nóng chảy cao 1250°C. Không tránh được các khuyết tật về đúc như rõ co, thiên tích cấu trúc vật liệu không đều, nứt tế vi bên trong không đáp ứng được sự nâng cao tính bền mỏi của trục răng.

-       Chi phí cho việc tạo phôi bằng phương pháp cán nóng thấp hơn phôi dập và phôi đúc. Vì công tác chuẩn bị phôi đơn giản, dụng cụ cán dễ chế tạo, so với phôi cán phôi đúc, phôi dập công tác chuẩn bị phức tạp  tạo khuôn dập, mẫu đúc chèn mẫu theo hình dạng của của chi tiết không tiêu chuẩn nên phải tạo mới. Vật liệu làm khuôn đúc, khuôn dập ( mẫu kim loại, mẫu nóng chảy )bằng vật liệu đắt tiền, do đó giá thành phôi cao dẫn đến giá thành sản phẩm cao không mang lại hiệu quả kinh tế.

-       Chọn phôi thanh và phương pháp tạo phôi là phôi cán nóng có nhược điểm độ chính xác thấp, lượng dư gia công lớn tốn vật liệu làm phôi nhưng vì kich thước đường kính thay đổi vừa phải, có thể khác phục bằng  phương pháp công nghệ gia công tiên tiến để tạo hình dáng kích thước chi tiết theo yêu cầu mà vẫn đáp ứng được tính kinh tế của sản phẩm chế tạo ra.

3.2.    Phân tích chuẩn và chuẩn định vị gia công .

       Trước khi tiến hành gia công trên các nguyên công,  chi tiết phải được định vị trên đồ gá khống chế đủ số bậc tự do để  có thể gia công được và gia công chính xác. Gá đặt gồm hai giai đoạn định vị và kẹp chặt :

-       Định vị là quá trình xác định vị trí chính xáccủa phôi trong hệ toạ độ tương đối so với dụng cụ cắt .

-       Kẹp  chặt có nhiệm vụ cố định vị trí vừa định vị, chống dịch  chuyển của phôi liệu trong quá trình gia công.

-       Quá trình định vị bao giời cũng được thực hiện trước, quá trình kẹp chặt thực hiện sau.

Để định vị đủ số bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công tránh gây sai số gá đặt. Vậy định vị phải chọn chuẩn mới đảm bảo được điều đó .

Đối với các chi tiết dạng trục, yêu cầu về độ đồng tâmgiữa các cổ trục, các bề mặt lắp ghép,bề mặt trụ gia công raeng là rất quan trọng. Để thoả mãn nhu cầu naỳ khi gia công trục phải dùng chuẩn tinh thống nhất.

   Chọn chuẩn tinh thống  nhất khi gia công trục là hai mũi tâm ở hai mặt đầu trục. Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô gia công tinh hầu hết các bề mặt của trục răng.

Định vị bằng hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do: Mũi tâm trước khống chế 3 bậc, mũi tâm sau khống chế 2 bậc.

Sơ đồ định vị trục bằng hai mũi tâm:

 

Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn định vị để  gia công mặt ngoải xẽ không có sai số chuẩn cho kích thước các cổ trục vì lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường ( chuẩn đó chính là tâm quay ).nhưng xẽ có sai số chuẩn theo hướng trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm cứng, khi gia các bậc của trục theo phương pháp điều chỉnh sẵn dao đạt kich thước. Để khắc phục sai số này dùng chốt tì cào mặt đầu mũi tâm tuỳ động ( mũi tâm có lò so đẩy).

   Khi dùng hai mũi tâm làm chuẩn phải dùng tốc kẹp vao đầu ngoài ỏ phía đầu trục bên trái để truyền mô men xoắn, có thể dùng loại tốc thẳng khi mài, tốc công khi tiện.

    Chọn chuẩn thô : trước khi chộn chuẩn tinh thống nhất bằng hai lỗ tâm. thi chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài f146 mm đẻ thực hiện nguyên công đầu tiên khoả mặt đầu khoan tâm. Chi tiết đinh vị trên khối V dài khống chế 4 bậc tự do, và kẹp nhanh bằng thuỷ lực.

Khi gia công rãnh then chuẩn tinh là mặt trục ngoài f 100 dã qua gia công tinh. Định vị trên 2 khối V ngắn và chặn một mặt đầu cuả  gờ trục, khối V định vị 4 bậc tự do một mặt đầu gờ trục tì vaò  khôi V khóng chế một bậc tự do. Để tránh công sôn khi có lực cắt dùng chốt tì tuỳ động đỡ trục.

3.3.    Trình tự các nguyên công và cá c bước trong nguyên công.

3.3.1.  Tính lượng dư gia công.

Khái niệm về lượng dư gia công:

-       Lượng dư gia công cơ khí : là lớp khối lượng được cắt gọt thành phoi trong quá trình gia công cơ khí

-       Lượng dư gia công trung gian : là lớp kim loại được cắt gọt thanh phoi ỏ mỗi bước hoặc mỗi nguyên công công nghệ

-       Lượng dư gia công tổng cộng : là toàn bộ lớp khôi lượng được cắt gọt thành phoi trong quá trình qua tất cả các bước hoặc nguyên công nghệ.

3.3.2.  Tính lượng dư cho bề mặt .

Tính lượng dư gia công và kích thước giới hạn trung gian của mặt trụ Æ141,27m6 của trục răng.

Tra lượng dư cho các mặt còn lại.Vật liệu phôi thép 40X phôi thanh tạo phôi bằng puương pháp cán __________________________________________________nóng có độ chính xác nâng cao.

Quy trình gia công măt trụ Æ 141,27m6 gồm các bước tiện thô, tiện tinh khi tiện và mài chi tiết được gá trên hai mũi tâm khống chế năm bậc tự do.

Vì chi tiết ra cộng  được gá trên hai mũi tâm nên sai số gá đặt theo phương hướng kính trong trường hợp này có thể coi bằng không(e_gd=o) như vậy trong công thức tính Z_minkhông còn sai số gá đặt.

Sai lệch vị trí không gian phôi được tính theo công thức :

r =

Trong đó:

-        rcv:độ cong vênh của phôi

-       rlt sai lệch do tạo lỗ tâm

-       rcv =Dk.l=Dk.579

-       Dk:độ cong vênh đơn vị giới hạn của phôi trên 1 mm chiều dài tra bảng 3.7 (TLHĐKDA công nghệ chế tạo máy )

Ta có:   D_k=0.08 mm= 8.10^-5 mm

Þ độ cong vênh phôi r_cv=8.10^-5.579=0.046 mm

Sai lệch lỗ tâm:

 r_lt =

Trong đó:

-       sph dung sai đường kính mặt chuẩn phôi dùng để khoan hai lỗ tâm (mm)

-       0.25 là sai số do điều chỉnh máy khi khoan tâm.

Với phôi cán nóng có độ chính xác nâng cao vật liệu thép 40X độ phức tạp C2. Thì:  s_ph= 2mm

Þ   r_lt     = =1.031 mm

Do đó:  Sai lệch không gian phôi là:  

r=  =1.10855 mmÞ 1108mm

Do đó sai lệch không gian còn sót lại sau bước tiện thô :

r₁ = D K_x.r_ph

D K_x  là hệ số chính xác hoá của các phương pháp gia công khác nhau.

Tiện thô:  D K_x  =0.06

Þ r₁= 0,06.1108 = 66,48 mm

Sai lệch không gian còn sót lại sau bước tiện tinh:

r₂= D K_x.r_ph  =0,4.1108

Tiện tinh : D K_x  =0,04

Lượng dư tối thiểu được xác định theo công thức

2.Z_min= 2.(R_zi-1 + T_ai-1 + r_i-1)

 Trong đó :

-  Zmin : Lượng dư tối thiểu cần xác định

-  Rzi-1 : Chiều cao mấp mô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.

-  Tai-1 : Chiều sâu lớp kim loại bề mặt hư hỏng do bước công nghệ sát trước để lại

-  ri-1  : Sai lệch không gian tổng cộng do bước công nghệ sát trước để lại

Tiện thô : 2.Z _min= 2(150 + 250 + 1108) = 2.1508  mm

Tiện tinh: 2.Z _min= 2.( 50 + 50 + 66.4) = 2.167 mm

Cột ghi tính toán như sau:

 

Ghi  kích thước nhỏ nhất  của chi tiết (kích  thước nhỏ nhất theo bản vẽ) vào ô cuối cùng.Các kích thước khác hình thành bằng cách lấy kích thước tính toán của các bước ngay sau nó cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất:

-  Tiện thô  D1 = 141,16 + 2.167 =141,494 (mm)

-  Phôi  Dph =141,494 + 2.1508=144,51 (mm)

Dung sai kích thước của các bước dưới lấy trong sổ tay

-       d2 = 60 mm                         

-       d1= 160 mm             

-       dph= 2 (mm)

Xác đinh kích thước giới hạn nhỏ nhất  bằng cách làm tròn kích thước tính toán theo hàng số có nghĩa của dung sai theo chiều tăng.

-       Tiện tinh dmin =141,16 mm.

-       Tiện thô  dmin= 141,5 mm .

-       Phôi dph min= 145 mm.

Xác định kích thước giới hạn lớn nhất  bằng cách cộng kích thước giới hạn nhỏ nhất d_min với dung sai  d_.

-       Tiện tinh d 2 max = 141,16 + 0,060= 141,22 mm

-       Tiện thô  d1 max= 141,5 + 160=141,66 mm

-       Phôi d ph max= 145 + 2= 147 mm

Xác định lượng dư giới hạn.

-       Z mingh Hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.

-       Z ghmax  Hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.

-       Tiện tinh 2.Z₂min =141,5 - 141,16=340 mm

-       Tiện thô  2.Z₁min =145 - 141,5=  3500 mm

-       Tiện tinh 2.Z ₂max = 141,66 -141,22 = 440 mm

-       Tiện thô 2.Z₁max  = 147- 141,66 = 5340 mm

 

Lượng dư tổng cộng lớn nhất  là tổng lượng dư trung gian lớn nhất còn lượng dư tổng cộng nhỏ nhất là tổng các lượng dư trung gian nhỏ nhất.

-       Z₀min= S1n   Zmin = 340 + 3500 = 3840 mm

-       Z₀max = = 440 + 5340 = 5780 mm

Lượng dư danh nghĩa tổng cộng là :

-   Z_0dn = Z_0min + T_ph- T_ct = 3840 + 2000 = 5840 mm

 Trong đó:

T_ph, T_ct  Giới  hạn trên của dung sai phôi và chi tiết

Kích thước danh nghĩa của đường kính

d_0dn = 141,16 + 5,84 = 147 mm

Kiểm tra phép tính

Z_max2 ^gh - Z_min2 ^gh = 440 - 340= 100 mm

d₁ - d₂ = 160 - 60= 100 mm

Z_max1 ^gh - Z_min1 ^gh = 5340 - 3500 = 1840 mm

d_ph - d₁ = 2000 - 160 = 1840 mm

Bảng kết quả tính toán lượng dư và kích thước giới hạn cho các bước công nghệ gia côngmặt trụ ngoài F 141,27 m6 của trục răng :

Bước CN F 141,27 m6	Thành phần lượng dư (mm)				lượng dư tính toán 2zmin	kích thước tính toán dp mm	Dung sai phôi  d(mm)	Kích thước giới hạn (mm)		Lượng dư giới hạn (mm)
	Rza	Ta	ra	e				dmin	dmax	2Zghmin	2Zghmax
Phôi	150	250	1108			145,12	2000	145	147
Tiện thô	50	50	66,5		2.1508	142	160	141,5	141,66	3500	5340
Tiện tinh	30	30	44,3		2.167	141,16	60	141,16	141,22	340	400

 

3.3.3.  Trình tự thực hiện các nguyên công.

-       Nguyên công 1: cắt phôi

đạt kích thước chiều dài phôi l = 764 mm

-       Nguyên công 2: khoả hai mặt đầu khoan tâm

đạt kích thước chiều dài phôi l = 758 mm

khoan hai lỗ tâm tiêu chuẩn kiểu B

-       Nguyên công 3: tiện thô, tiện tinh nửa trục

     Bước 1: Tiện thô F141,27 đạt kích thước F143mm

     Bước 2: Tiện thô F100 dạt kích thước F100

     Bước 3: Tiện thô tiện thô  F90m7 đạt kích thước F92mm

     Bước 4: Tiện thô F60 đạt kích thước  F62mm

     Bước 5 Tiện thô mặt côn có độ côn1:10

     Bước 6: Tiện tinh F90m7

     Bước 7: Tiện tinh côn

     Bước 8: Tiện tinh  F60

     Bước 9: Tiiện ren M60x3

     Bước 10:  Vát mép các bậc trục đạt kích thước 3x45^o

-       Nguyên công 4: Tiện thô tiện tinh nửa trục còn lại

     Bước 1: Tiện tinh đạt F141,27

     Bước 2: Tiện thô F100

     Bước 3: Tiện thô F90m7 đạt đạt kich thước F92

     Bước 4: Tiện tinh F90m7

     Bước 5: Vát mép đạt kích thước 3x45 ^o

-       Nguyên công 5: Phay rãnh then  

Đạt kích thước rành then :l= 125 mm

    B= 24^-0.025_-0.09   mm ;    H= 10 mm

-       Nguyên công 6:  Phay lăn răng

Đạt kích thước đường kính đỉnh d_a =141,27 mm

Đường kính chia d= 127.27

Số răng Z= 18

Mô đun m= 7 mm

Góc nghiêng b = 8^o6^’34^’’

-       Nguyên công 7: Kiểm tra trung gian

Bước 1: Kiểm tra thông số hình học răng

Bước 2: Kiểm tra kích thước các đường kính các bề mặt

-   Nguyên công 8:  Nhiệt luyện

Tôi cao tần độ cứng phần răng và các ngõng trục đạt độ cứng25 ¸ 31 HRC

-   Nguyên công 9: Mài các bề mặt làm việc

Bước 1: Mài sửa lỗ tâm

Bước 2: Mài cổ trục

Bước 3: Mài mạt côn đạt độ nhám R_z= 1.16 ¸ 0.63 mm

-   Nguyên công 10:  Làm sạch răng

bề mặt răng đạt độ nhám R_z = 1.25mm

-   Nguyên công 11:  Tổng kiểm tra

Bứơc 1: Kiểm tra thông số hình học răng

Kiểm tra bước vòng

Kiểm tra biên dạng răng

Kiểm tra góc nghiêng

Kiểm tra độ đảo vòng chia

Kiểm tra sai số pháp tuyến trung

Bước 2: Kiểm tra kích thước các phần trục răng

Kiểm tra kích thước ngõng trục chiêù dài các đoạn trục

-  Nguyên công 12: Đóng nhãn

-  Nguyên công 13: Bao gói nhập kho

3.4.          Tính và tra chế độ cắt cho các bước công nghệ.

3.4.1. Nguyên công 1: Cưa phôi.

Thiết bị cho nguyên công :

Sơ đồ nguyên công

·Máy cưa:

máy cưa  vòng bán tự động 5H360C có các thông số của máy

-  Kích thước của vật được cắt 360x420 mm

-  Động cơ lưỡi cưa:3.7 HP thuỷ lực 1/4 HP

-  Chiều cao bàn cắt 665 mm

-  Kích thước máy 2286x 1194x1600 mm

·Dụng cụ cắt :

-  Lưỡi cưa thép gió P18.

-  Kích thước lưỡi cưa : 4115 x 34 x1.1 mm

·Đồ gá :

-  Phôi được định vị  trên hai khối V ngắn khống chế 4 bậc tự do chặn một mặt đầu khống chế một bậc tự do.

-  Kẹp chặt kẹp thuỷ lực .

·Tra chế độ cắt:

lượng chạy dao S: với cưa vòng lượng chạy dao ngang Sph(mm/ph)

tra bảng  5.43     (TL sổ tay CNCTM)

 S_ph= 50 (mm/ph)

tốc độ cắt V(m/ph) tra bảng 5.44 (TL sổ tay CNCTM)

V= 40 (m/ph)

số vòng quay:

 n_d= = = 9.7(vòng/phút)

Thời gian cơ bản:  T_cb=

Trong đó:

          L₁, L₂ chiều dài chuẩn bọi cắt và thoát phoi:

-  L1= 5 mm

-  L2= 3 mm

T cb= = 0.4 (phút)

Bảng chế độ cắt:

Sph(mm/ph)	V (m/ph)	nd (vg/ph)	Tcb( ph)	Nc(kw)
50	40	9.7	0.4	2.7

 

3.4.2. Nguyên công 2: Phay hai mặt đầu khoan tâm .

Thiết bị công nghệ  và sơ đồ gia công máy.

·     Máy phay khoan tâm bán tự động MP- 71M :

Đặc tính kỹ thuật của máy :

-       Đường kính phôi gia công 50 ¸ 150 (mm)

-       Chiều dài gia công : 300 ¸ 1000 (mm)

-       Số cấp độ trục chính dao phay 6 cấp

-       Số vòng quay trục chính mang dao phay 125;   179;        479;    712 (vg/ph)

-       Lượng chạy dao của dao phay điều chỉnh vô cấp 20  ¸ 400 (mm)

-       Lượng chay dao công tác đầu khoan 20 ¸ 300 (mm/ph)

-       Công suất động cơ điện 13 kw

·     Dao:

-       Dao phay mặt đầu gắn mảnh HKC đường kính dao 150 mm

-       Số răng dao  6 răng

-       Dao khoan tâm mũi khoan tâm thép gió đuôi trụ

-       Kích thước:            Đường kính:             d = 5 mm

                                  Chiều dài dao :         l =  132 mm

                                 Chiều dài làm việc:  l = 37 mm

·      Đồ gá:

-       phôi được gá đặt trên khối V dài và chặn một măt đầu khống chế 5 bậc tự do

-       mặt trụ ngoài f 147 được làm chuẩn thô để

-       gia công mặt đầu và tạo chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm

Bước 1: Phay hai mặt đầu.

sơ đồ gia công

Phay hai mặt đầu đạt kích thước chiều dài chi tiêt:  l = 758±0.3 (mm)

Độ vuông góc hai mặt đầu và đường tâm trục không  lớn hơn 0.02 mm

Tra chế độ cắt :

Tra bảng 5.120 (TL sổ tay CNCTM II )

T ph	D/Z	t (mm)	Sz (mm/răng)	V (mm/ph)	n (vg/ph)
180	150/6	3	0.24	34.5	125

 

Bước 2: Khoan tâm .

Sơ đồ gia công:

 Độ không đồng tâm của hai lỗ tâm không > 0.01 mm

Tra chế độ cắt:

Tra bảng  5.86 (TL sổ tay CNCTM II )

Lượng chạy dao S_d (mm/vg) :               

S_d=0.13(mm/vg)

Vận tốc cắt:

      V (m/ph) =20.5 (m/ph)

với đường kính dao 5 mm

Số vòng quay :

n =  =  = 0.5 (vg/ph)

Thời gian cơ bản: T_cb =

L₁ chiều dài chuẩn bị cắt:

L₁ = 3 mm

L chiều dài lỗ tậm ;

L = 14 mm  

T_cb =  = 4,1 (phút)

Bảng chế độ cắt :

S (mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Tcb (phút)
0,13	20,5	0,5	4,1

 

3.4.3. Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh nửa trục.

Thiết bị công nghệ và sơ đồ gia công cho các bước công nghệ.

·Chọn máy:

Máy tiện ren vít vạn năng 1A62

Đặc tính kỹ thuật máy :

-  Chiều cao tâm máy 200 mm

-  Đường kính lớn nhất gia công:

 Trên máy = 400 mm

 Trên bàn dao 210 mm

-  Khoảng cách giữa hai mũi tâm 750; 1000; 1500 mm

-   Tiết diện lớn nhất của dao 25 x 25

-  Công suất động cơ 78 kw

-   Hiệu suất 0,75

-  Lực cắt lớn nhất trên cơ cấu chạy dao:

                             Dọc:           3600 N

                             Ngang:        5200 N

-  Số cấp tốc độ 21 cấp tốc độ

·Dao:

-  Dao gắn mảnh hợp kim cứng thân cong có kích thước tra bảng 4.4

(TL sổ tay CNCTM II )

H (mm)	B (mm)	L (mm)	m (mm)	a (mm)	r (mm)
25	16	140	10	18	3

 

·     Đồ gá:

-       Hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do:

Mũi tâm trước không chế 3 bậc tự do

Mũi tam sau khống chế 2 bậc tự do

-       Truyền mô men xoắn bằng tốc cong

 Sơ đồ nguyên công và các công nghệ trong nguyên công:

 

Bước 1: Tiện thô mặt trụ ngoài  F 141,27 .

 Bước tiện thô mặt trụ ngoài từ kích thước phôi F 146 đạt kích thước F 143

Tính chế độ cắt cho bước công nghệ tiện thô mặt trụ ngoài F 141,27.

-       Chọn chiều sâu cắt t (mm)

Với hệ thống máy 1A62 có độ cứng vững tin cậy của hệ thống và công suất cắt lớn. Bước tiện thô độ nhám bề mặt không cao R_a > 3.2 mm.

Chọn chiều sâu cắt t = 2.5 mm

-       Lượng chạy dao Sd (mm/vg)

tra bảng 5.11 (TL sổ tay CNCTM II )

S_d = 0.8 (mm/vg)

-       Tính tốc độ cắt Vc (m/ph).

Khi tiện ngoài dọc và ngang tốc độ cắt được lấy theo công thức:

V =

Trong đó:

T: trị số trung bình tuổi bền khi gia công 1 dao T= 30 ¸ 60 (phút)

chọn T =60 (phút)

hệ số điều chỉnh C_v các số mũ x, y, m

Tra bảng 5.17 (TL sổ tay CNCTM II ) : ta có: C_v = 340;  x= 0.15;   m= 0.2.

hệ số Kv = K mv . Knv. K uv

 K _mv hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công 

Tra bảng 5.1 ¸ 5.4 (TL sổ tay CNCTM II )

K _mv = K_n.

s_B :    giới hạn bền của vật liệu gia công.

K_n  :    hệ số phụ thuộc nhóm thép theo tính gia công

n_v  :    số mũ tra bảng 5.2  (TL sổ tay CNCTM II )    Þ n_v  = 0.9

K_mv = 0,8 . = 0,7

K_nv hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi

Tra bảng 5.5 ( TL sổ tay CNCTM II )    Þ K_nv = 0.9    

K_uv hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5.6)   Þ K_uv = 1

vận tốc cắt : V =

                   Þ  V = 92 (m/ph)

-       Số vòng quay trục chính :

n =  =  = 200 (vg/ph)

-       Tính lực cắt P:

Lực cắt có đơn vị là N được chia làm 3 thành phần theo toạ độ của máy:

      + Lực cắt theo phương tiếp tuyên P_z

      + Lực cắt theo hương phương hướng kính P_y

      + Lực cắt theo hướng dọc trục P_x

Khi tiện dọc ngoài, tiện ngang trong, tiện cắt đứt, tiện rãnh định hình các lực cắt thành phần tính theo công thức :

P_xyz = 10.C_p .t^x.S^y.Vⁿ.K_p

Các hệ số C_p và các số mũ x,y,n.  Tra bảng 5.22 (TL sổ tay CNCTM II )

Pz				Py				Px
Cp	x	y	n	Cp	x	y	n	Cp	x	y	n
300	1	0.75	-0.15	243	0.9	0.6	-0.3	339	1	0.5	-0.4

    

K_p = K_mp. K _j..K_g.K_lp.K_rp   

Tra bảng ( 5.22)

Trong đó :

      K_mp : hệ số phụ thuộc vật liệu Kmp = 0.7

      K _j   : hệ số phụ thuộc góc nghiêng dụng cụ cắt: K_jx  = K_jy = K_jz = 1

      K_jp : hệ số phụ thuộc góc trước dụng cụ cắt

K_gx = 1.1 ;    K_gy = 1.4;    K_gz = 1.4

Hệ số phụ thuộc góc nâng dao K _lp

K _lx  = K _ly = K _lz =1

K _rp: hệ số phụ thuộc bán kính đỉnh dao

K _rx = K _ry = K _rz =1

-  Lực cắt theo toạ độ z

P_z = 10.300.2,5.0,8^0,75.92^-0,15.0,7.1.1.1 = 2257,2 (N)

P_y = 10.243.2,5^0,9.0,8^0,6.92^-0,3.0,7.1.1,4 =1223,8 (N)

P_x = 10.339.2,5.0,8^0,5.92^-0,4.0,7.1,4 = 1217,3 (N)

-  Tính công suất cắt Nc (kw)

N_c =  = (kw)

    N_c< N _dc.h = 3,4 < 7,8 . 0,75 =  5,85

-  Tính mô men xoắn               

M_x =

M_x = (N.mm)

-  Thời gian cơ bản:

T_cb = (phút)

L₁ chiều dài chuẩn bị cắt L₁ = 3 (mm)

L chiều dài phần cắt L= 700 (mm)

Thời gian cơ bản Þ T_cb= (phút)

Bảng chế độ cắt :

t (mm)	S(mm/vg)	V (m/ph)	n (vg/ph)	Pz (N)	Nc (kw)
2,5	0,8	0,92	200	2257,5	3,4

 

Bước 2:  Tiện thô đạt kích thước f100.

Tiện thô từ f143 đạt kích thước f100.

                            Chiều dài L = 332±0.3 ( mm.)

Tra chế độ cắt cho bước tiện thô`.

Chiều sâu cắt t (mm).Tra bảng 5.60  (TL sổ tay CNCTM II)

                             Þt = 5mm

Lượng chạy dao S_d (mm/vg) = 0,7 (mm/vg)

Tốc độ cắt : tra bảng 5.64 (TL sổ tay CNCTM II)

                              ÞV= 144 (m/ph)

Số vòng quay:  n =  = = 460 (vg/ph)

Sông suất cắt :  tra bảng 5.68 TL sổ tay CNCTM II

                               Þ N_c = 24 kw

Thời gian cơ bản xử dụng cho 4 lần cắt thô mới  hết lượng dư 20 mm

4T_cb =  chọn L₁ = 3 (mm)

L₂ = 332 (mm)

4T_cb =  = 1,2 (phút)

T_cb = 4,8 (phút)

 

 

Bảng tra chế độ cắt :

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
5	0,7	144	460	24	4,8

 

Bước 3:  Tiện thô f 90m6.

Tiện thô từ f 100, đạt kích thướcf 92, đạt kích thước chiều dài L= 286±0.3 mm

Tra chế độ cắt chiều sâu cắt t(mm) : tra bảng 5.60 (TL sổ tay CNCTM II)

Þ t= 5mm

Lượng chạy dao: S_d = 0,7 mm bảng 5.64

Vận tốc cắt V144 (m/ph) : tra bảng 5.64

Số vòng quay: n= 460 (mm/vg)

Năng suất cắt N_c= 2,4 (kw)

Thời gian cơ bản :

T_cb =

L₁; L chiều dài chuẩn bị cắt và chiêu dài phần cắt:

L₁ =3(mm)

L = 286(mm)

T_cb = = 2,1 (phút)

Bảng tra chế độ cắt: 

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
5	0,7	144	460	2,4	2,1

 

Bước 4:   Tiện thô f60.

Tiện thô từ f 92 đạt kích thước f60, chiều dài đạt 40 mm

Tra chế độ cắt :

Chiều sâu cắt : t = 5mm tra bảng 5.60 (TL sổ tay CNCTM II)

Lượng chạy dao: S_d = 0,7mm/vg

Vận tốc cắt V = 144 m/ph

Số vòng quay n =   = = 460 (vg/ph)

Thời gian cơ bản T_cb = ==0,3 (ph)

Þ T_cb=5.0,3=1,5 (ph)

Bảng chế độ cắt :

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
5	0,7	144	460	2,4	1,5

 

Bước 5: Tiện thô đoạn côn.

 Tiện thô côn từ kích thước f 92 đạt độ côn 1:10, chiều dài đoạn côn: l=130± 0,1

Sơ đồ gia công tiện thô đoạn côn trên trục. Do đoạn côn kích thước ngắn l=130 mm nên khi gá đặt để gia công ta  đánh lệch đài gá dao một góc

a =5^o6^’ tương  ứng với độ côn trên trục là 1:10

Tra chế độ cắt:

 Chiều sâu cắt t =3mm : tra bảng 5.60 (TL sổ tay CNCTM II)

Lượng chạy dao S_d =0,9 (mm/vg)

Vận tốc cắt  V = 31(m/ph) tra bảng 5.63 (TL sổ tay CNCTM II)

Số vòng quay n===100 (vg/ph)

Công suất cắt N_c =3,4 kw    tra bảng 5.68 (TL sổ tay CNCTM II)

Thời gian cơ bản  T_cb =    =1,5 (ph)

 

 

Bảng tra chế độ cắt :

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
3	0,9	31	100	3,4	1,5

 

Bước 6:  Tiện tinh mặt trụ F90m7.

Tiện tinh đạt kích thước F 90,7

Tra chế độ cắt :

Chiều sâu cắt  t=0,5mm  tra bảng 5.62 (TL sổ tay CNCTM II)

Lượng chạy dao S_d=   0,25 (mm/vg)

Tốc độ cắt V =100 m/ph

 Số vòng quay n= = =330 (vg/ph)

Công suất cắt N_c =3,6 ( kw)  tra bảng 5.68 (TL sổ tay CNCTM II)

Thời gian cơ bản T_cb = ==1,2 (ph)

Bảng tra chế độ cắt :

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
0,5	0,25	100	330	3,6	1,2

 

 Bước 7: Tiện tinh mặt côn.

Tra chế độ cắt :  tra bảng 5.61 (TL sổ tay CNCTM II)

Chiều sâu cắt t = 0,5 (mm)

 Lượng chạy dao S_d =0,8 (mm/vg)

vận tốc cắt V =100(m/ph)

Số vòng quay n= ==1500 (vg/ph)

 Thời gian cơ bản   T_cb = ==0,3 (ph)

Bảng tra chế độ cắt :

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
0,5	0,8	100	1500	3,5	0,3

 

Bước 9: Tiện vát mép các mặt đầu bậc trục.

Kích thước dạt được tại các mặt đầu bậc trục 3 x 45^o

Sơ đồ gia công :

Tra chế độ cắt :

tra bảng 5.64TL sổ tay CNCTM II

Chiều sâu cắt  t=3 (mm)

Lượng chạy dao ngang S_ng=0,7(mm/vg)

 Vận tốc cắt  V=150 (m/ph)

Số vòng quay  n =  ==450 (vg/ph)

Bước 10:  Tiện ren M60x3.

Sơ đồ gia công

Tra chế đọ cắt   tra bảng 5.190 (TL sổ tay CNCTM II):

+ Bước ren P =3mm

+Đường kính đỉnh ren  D= 60 mm

+Tốc độ cắt  V= 16 (m/ph)

+Lượng chạy dao S = 3mm

+Chiều sâu cắt t=3 mm

Số vòng quay n= =  = 85 (vg/ph)

3.4.4.  Nguyên công 4: Tiện thô, tiện tinh nủa trục còn lại.

Bước 1: Tiện tinh  F141,27.

Đạt kích thước F143 mm, chiều dài L = 150±0.1 

Sơ đồ gia công:

Tra chế độ cắt :

Chiều sâu cắt khi tiện tinh lấy t =0,4 mm

Lượng chạy dao S_d =0,23(mm/vg) . tra bảng 5.62 (TL sổ tay CNCTM II)

Vận tốc cắt V=120 (m/ph) . tra bảng 5.64 (TL sổ tay CNCTM II)

Số vong quay n = == 250 ( vg/ph)

Công suất cắt N_c =3,8 (kw)  .tra bảng 5.68 (TL sổ tay CNCTM II)

Thời gian cơ bản   T_cb = = =3,5 (ph)

L₁ chiều dài chuẩn bị cắt L₁ =3 mm

L chiều dài hành trình cắt L =426 mm

Bảng chế độ cắt :

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
0,4	0,23	120	250	3,8	3,5

 

Bước 2: Tiện thô F100mm.

Tra chế độ cắt :

Chiều sâu cắt t=5 mm

Lượng chậy dáo S_d=1,2 (mm/vg)

Vận tốc cắt V= 90 (m/ph)

Số vòng quay   n= = =200 vg/ph

Công suất cắt N_c = 4,2 kw

Thời gian cơ bản :vì lượng dư cho bước tiện thô này 20mm về một phía, nên phải cắt làm 4 lần cắt với chiều sâu cắt t=5 mm . Do đó :

T_cb = 4.= 4. =4,6 (ph)

Bảng chế độ cắt:

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
5	1,2	90	200	4,2	4,5

 

Bước 3:  Tiện thô F90mm.

Bước công nghệ này đạt kích thước F92;, chiều dài đạt L=40±0.1mm

Tra chế độ cắt : 

Tra bảng 5.64 (TL sổ tay CNCTM II)

Chiều sâu cắt t= 4 mm

Lượng chay dao S_d  =1 mm/vg

Vận tốc cắt V= 88 m/ph

Số vòng quay n= ==250 vg/ph

Năng suất cắt N_c =3,7 kw

Thời gian cơ bản: T_cb = ==0,6 ph

Bảng chế độ cắt:

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
4	1	88	250	3,7	0,6

 

Bước 4:  Tiện tinh F90m7

Tiện tinh từ F92 đạt kích thước F90.7, chiều dai cổ trục L = 40mm

Tra chế độ cắt . tra bảng 5.64 (TL sổ tay CNCTM II)

Chiều sâu cắt t = 0,4mm

Lượng chạy dao S_d = 0,24 mm/vg

Vận tốc cắt V=100 m/ph

Số vòng quay n= == 350 vg/ph

Năng suất cắt N_c = 3,5 kw

Thời gian cơ bản T_cb =  =  ( ph)

Bảng tra chế độ cắt:

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
0,4	0,24	100	350	3,5	0,4

 

Buớc 5:  Tiện vát mép các đầu bậc trục.

Đạt kích thước 3x45^o ở các đầu bậc trục

Tra chế độ cắt . tra bảng 5.64 (TL sổ tay CNCTM II)

Chiều sâu cắt  t=3 (mm)

Lượng chạy dao ngang S_ng=0,7(mm/vg)

 Vận tốc cắt  V=150 (m/ph)

Số vòng quay  n =  ==450 (vg/ph)

Nguyên công 5: Phay rãnh then.

Trang bị công nghệ phay rãnh then

-     Máy :

Chọn máy phay đứng 6P10 có các thông số kĩ thuật sau:

Khoảng cách từ tâm hoặc mặt đầu trục chính tới bàn máy: 50¸350 mm

Kích thước máy 800x200 mm

Số cấp tốc độ trục chính 12 cấp

Số vòng quay trục chính 50 ¸ 2240 vg/ph

Lượng chạy dao dọc và ngang trên bần máy

 S_d ; S_ng =25 ¸11200 mm/ph

 Lượng chạy dao thẳng đứng bàn máy:

S_đ =12,5 ¸560 mm

Công suất động cơ điện 3 kw

Kích thước máy 1525x4875 mm

- Dụng cụ cắt :

 Dao phay ngón chuôi côn gắn mảnh HKC có kích thước

 Tra bảng 8.31 (TL sổ tay CNCTM II):

      Đường kính dao D=20,7 mm

      Chiều dài dao L =107 mm

Chiều dài phần cắt l =22 mm

Số răng dao z= 6 răng

- Đồ gá :

Chi tiết đuợc định vị trên hai khối V ngắn khống chế 4 bậc tự do. Một mặt đầu của bậc trục tì vào khối V khống chế một bậc tự do chống di chuyển dọc trục

Mặt chuẩn định vị  chi tiết là mặt trục ngoài F100 đã được gia công tinh. Mặt côn để gia công rãnh then đựoc tì vào một chốt tì, tránh công sôn trong quá trình cắt.

Sơ đồ gia công:

Tra chế độ cắt :

Chiều sâu cắt  t= 5mm  tra bảng 5.142 (TL sổ tay CNCTM II)

Lượng chạy dao S_z mm/răng = 0,5 bảng 5.141

Tốc độ cắt V = 26 m/ph

Số vòng quay  n=  =  = 420 vg/ph

Công suất cắt N­c = 3 kw   (  bảng 5.137)

Thời gian cơ bản T_cb = =  = 2   ( ph)

Bảng chế độ cắt:

t (mm)	S(mm/vg)	V(m/ph)	n(vg/ph)	Nc (kw)	Tcb(phút)
5	0,15	26	420	3	2

 

3.4.5. Nguyên công 6:  Phay lăn răng.

Trang thiết bị gia công :

·  Chọn máy :

+Máy phay lăn 5A32   có các thông số kĩ thuật sau

+Đường kính lớn nhất của bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng có thể gia công D= 800 mm

+Mô đun lớn nhất của bánh răng trụ răng thẳng răng nghiêng được cắt bằng dao phay trục vít m=10 mm

+Chiều rộng lớn nhất của bắng răng trụ răng thẳng, răng nghiêng có thể gia công   B= 300 mm

+ Góc nghiêng lớn nhất của răng được gia công b= ±60^o

+ Khoảng cách nhỏ nhất giữa đường kính trục bánh răng đựoc gia công và trục dao phay là 80 mm

+ Khoảng cách giữa đường trục dao và mặt phẳng bàn máy

 l=210 ¸570 mm

+ Đường kính lớn nhất của dao phay  trục vít D= 200mm :

Dịch chuyển lớn nhất của bàn dao 360 mm

Dịch chuyển lớn nhất của dao phay 80mm

Phạm vi tốc độ trục chính =50 ¸310 vg/ph

Phạm vi bước tiến của bàn máy( mm/vg):

Thẳng đứng  0.8¸5

Ngang  0.3¸1.7

Tiếp tuyến 0.17¸3.7

Công suất động cơ chính 7.5 kw

Kích thước máy 2650x1510x2000 mm

· Chọn dao:

Theo yêu cầu phần răng bánh răng cần gia công có các thông số sau: mô đun m=7 mm, số răng z=18; góc nghiêng b =5^o6^’34^’’

Cấp chính xác 8-8-7DC .

+ Chọn dao  phay trục vít tinh một đầu mối để cắt bánh răng thân khai. Chọn dao phay loại hai liền khối có mô đun m=7mm cấp chính xác C. Dao dựoc chế tạo theo kiểu 1 chiều dài tiêu chuẩn.

+Dao dược chế tạo từ vật liệu thép gió liền khối. Độ cứng phần cắt đạt 60¸65 HRC, prôfin răng được mài với dao cắt tinh có góc trước g=0^o rãnh thoát phoi thường đuợc bố trí song song với đường trục.

Các kích thước chính của dao phay lăn . Tra bảng 4.106 ( sổ tay CNCTM II)

mô đun mm	Dd mm	d mm	Df mm	L* mm	Z0
7	118	40	60	125/160	9

 

 Sơ đồ gá dao :

Dao gá theo hướng nghiêng phải, dao gá nghiêng một góc :

j  = b- g

j  = 8^o6^’- 3^o4^’ = 5^o2^’

Trong đó :

b, g góc nghiêng của báng răng cần gia công và góc nâng đường xoắn vít dao.

Phôi được định vị trên hai mũi tâm dịnh vi 5 bạc tự do

Truyền mô men xoắn bằng tốc kẹp

Sơ đồ nguyên công:

Tra chế độ cắt :

Chiều sâu cắt để cắt tinh răng tiến hành  theo hai lần cắt với chiều sâu

t₁ =.h ;           t₂ =.h

t₁ =9.35 mm;     t₂ =4.65 mm

Lượng chạy dao vòng : S_v1 =1.8 mm/vg (tra bảng 5.191 TL sổ tay CNCTM II)

Vận tốc cắt  V= 26 m/ph

Số vòng quay của dao: n ===70 vg/ph

Công suất cắt N_c = 3.5 kw tra bảng 5.194

Chế độ cắt lần 2

Chiều sâu cắt t₂ = 4.65 mm

Lượng chạy dao S_v2 = 1.3 mm/vg

Vận tốc cắt: V= 35 m/ph

Số vòng quay:  n₂ = = (vg/ph)

Công suất cắt: N_c2 =3.7 kw

Thời gian cơ bản T_cb =

Trong đó :

L chiều dài bánh răng =150 mm

L₁ chiều dài lượng ăn tới =2 mm

L₂chiều dai lượng chạy quá = 3 mm

n số vòng quay =94 vg/ph

K số đầu mối = 1

S_v lượng chạy dao vòng =1.3 mm/vg

Þ T_cb = 2. ph

Bảng tra chế độ cắt:

lần cắt	t (mm)	Sv mm/vg	V m/ph	n vg/ph	Nc kw	Tcb phut
1	9.35	1.8	26	70	3.5	15.6
2	4.65	1.3	35	94	3.7

 

3.4.6. Nguyên công 7:   Kiểm tra trung gian.

Trước khi nhiệt luyện tiến hành kiểm tra các kich thước các đoạn trục đường kính các đoạn trục lắp ghép .

Bước 1:  kiểm tra đường kính các cổ trục f90

Dụng cụ đo:

Chọn thước cặp 1/10 dộ chính xác  tới 0.1mm

Cấu tạo thước cặp     

Chân thước chính1

Mang mỏ cố định 4

Khung trượt 2

Con trượt 6

Trên thân thước chính có chia khoảng kích thước theo mm trên khung trượt 2 có mỏ động 5, du sich 3 và vít 10, trên con trượt 6 có vit 7 đai ốc 8

Mỏ động có thể xê dinchj bằng tay hoặc di động bằng cach cố định con trượt 6 rồi vặn đai8 ốc 8. Vít 10dùng cố định con trượpt 2du sích 3và mỏ động 5 với thước chính

Sơ đồ đo chiều dài phần răng và đường kính cổ trục:

            

Chi tiết dược gá trên hai mũi tâm trên máy tiện khống chế 5 bậc tự do

kích thước đo được sử lý theo công thức :

L =m+ k.

Trong đó  :

     m số vạch nằm phía trái vạch “0” trên du xích

     k số vạch trên du xích trùng với vạch trên thước

     a khoảng cách giữa hai vạch trên thước chính a=1mm

     n số khoảng trên du xích

Theo kết quả đo được trên sơ đồ đo ta có:

m = 90; k = 9;  a = 1;   n = 10 

Kích thước cần đo L =   90+2 =90.9 mm

Như vậy lượng dư cho nguyêng công mài là 900 mm

Các kết quả của các phép đo khác cho trong bảng sau:

Tên	Dụng cụ đo	Kết quả
Chiều dài trục	Thước cặp 1/10	758.3 mm
Chiều dài cổ trục		43.2mm; 116.1mm
Chiều dài phần răng		150.2mm
Chiều dài đoạn côn		130.1mm
Chiều dài phần ren		40.4
Chiều dài rãnh then		125.2mm
Đường kính đỉnh răng		141.3mm
Chiều rộng rãnh then	Thước cặp 1/20	24.03mm

 

3.4.7. Nguyên công 8:   Nhiệt luyện.

Nhiệt luyện bằng phương pháp tôi cao tần:

Sơ đồ nhiệt luyện:

Nhiệt luyện bề mặt răng:

Nung với tốc độ > 1000_­­­^°C/ phút Û ( 300 ¸ 600^°C/s)

Năng lượng nung : điện, khí hoá thường dùng là nung bằng dòng cao tần cho mác ten xít luyện kim, nhỏ hạt. Tăng độ cứng 2 ¸ 6 HRC so với khí khi nung trong lò.

 Nung bằng dòng cao tần, năng xuất cao giảm khối lượng lao động, sạch, giảm giá thành, tiên tiến hơn:

Tôi cao tần:

 Tần số tôi 250H­­­_z ¸ 800H_z

0,5 ¸ 0,8 MrH_z hoặc 0,15 ¸ 0,25 MrH_z

Công xuất :

 Lớp tôi dầy cho phần răng 0,8 ¸ 1,3mm

d = 1,2 ¸ 1,7mm

Vật liệu : 20X, 40X, 18X TT đạt độ cứng bề mặt răng từ 56 ¸ 63HRC.

Nung bằng ngọn lửa:

 Tôi bằng ngọn lửa: Chiều sâu thấm tôi (2 ¸ 5)mm đặc biệt từ 12 ¸ 15mm

Độ cứng đạt 32 HRC. Nếu làm việc với ứng xuất cao đạt độ cứng

 40 ¸ 64HRC, ( 58 ¸62 ) HRC.

 Tôi thể tích lớp thấm tôi thường 10 ¸15% chiều dầy răng song nằm trong khoảng ( 1,5 ¸ 1,8)mm

 Nhiệt luyện bánh răng băng phương pháp tôi cao tần tuỳ thuộc vào mô đuyn:

ví dụ mô đuyn từ m = 1 đến m = 7mm thì chiều dầy lớp thấm tôi

 0,5 ¸ 1,8 mm nhưng phải khử ứng xuất dư gây đứt. Phải ram lại đạt độ cứng 60 ¸63 HRC dùng cho bánh răng quan trọng, bánh răng thường 55 HRC.

Nung bằng ngọn lửa dùng nhiệt luyện bánh răng lớn. Tần số 1000 ¸ 10000Hz thậm chí tới 1000KHz.

Chiều dầy nung phụ thuộc vào tần số. Tần số càng cao chiều dầy nung càng nhỏ.

 Thực nghiệm có f = 2.10­⁶ . m² trong đó :m là mô đun. (f là tần số .)

Công xuất phụ thuộc vào diện tích cần nung, thời gian nung ảnh hưởng đến lớp vật liệu cần nung để tôi và hệ số dẫn nhiệt của vật liệu.

Ciều dầy lớp vật liệu mặt răng cần tôi nằm trong khoảng ( 0,25 ¸ 1)mm

Nếu bề mặt răng đạt 58 HRC thì lõi răng thường có 30 ¸ 40 HRC tần số f = 2500 ¸ 10000 Hz.

Thời gian nung khoảng (  10 ¸ 100)giây

 Công suất cần có:  ( 0,05 ¸ 0,2 ) Kw/cm² .

Giá thành nung cao tần cao .

Hiệu quả thích hợp khi sản xuất loạt lớn.Đạt hiệu quả cao.

3.4.8. Nguyên công 9 : Mài sửa lỗ tâm.

Chọn máy : chọn máy 3225P có đặc tính kĩ thuật sau:

+ Đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ được mài  6¸25 mm

+ Chiều dài lón nhất của lỗ được mài 50 mm

Dịch chuỷên dọc lớn nhất của bàn máy 250mm

 Bước tiến công tác của bàn máy 0.25  ¸ 5 m/ph vô cấp

 Tốc độ đá mài 25000 ¸80000 vg/ph

 Tốc độ phôi 475 ¸ 1500 vg/ph

 Công  suất động cơ chính 1.1 kw

Kích thước mái 2260x1500x1600 mm

+Đá mài : đầu đá mài EW12.5x1024A25-HCT16KA35EW loại 5

125. đường kính đầu mài mm

10 chiều cao mm

 24Acô run điện trắng

 25H độ hạt

CT1 cấp độ cứng

6 số hiệu cấu trúc

24K chất kết dính Keramit

A cấp chính xác cấp 7

35 m/s tốc độ làm việc

+ Đồ gá :  chi tiết gá trên hai mũi tâm

Mũi tâm dưới định vi 3 bậc tư do

Mũi tâm trên đồng thời là đá mài định vị hai bậc tư do

Sơ đồ nguyên công:

Tra chế độ cắt :

Tra  bảng 5.207

Số vòng quay chi tiết n_ct =34 m/ph

Lượng chạy dao dọc theo chiều dày đá  S_d=0.75mm

Vận tốc đá V_d= 22 m/s

Số vòng quay đá n_d  === 560 vg/s

Công suất cắt N_c =2.5 kw

3.4.9. Nguyên công 10:  Mài các cổ trục và mặt côn.

Chọn máy: chọn máy mài tròn ngoài 3M153Acó các đặc tính kĩ thuật sau

Đường kính lớn nhất phôi mài 140mm

Chiều dài mài lón nhất khi mài ngoài 450 mm

Chiều cao từ tâm tói  bàn máy 90mm

Dịch chuyển dọc lón nhất của bàn máy 500 mm

Góc quay của bàn máy theo chiều kim đông hồ a= 6^o, ngược chiều kim đồng hồ a= 7^o

Tốc độ dịch chuyển của bàn điều chỉnh vô cấp s

Số vòng quay của trục chính mang phôi 50¸1000 vg/ph

Tốc dộ quay trục chính mang đá mài 1300¸1910 vg/ph

Công suất động cơ truyền dẫn chính 5.5 kw

Kích thước máy 3070x2400x2075 mm

Đá mài   tra bảng 4.170  (tra bảng 5.191 TL sổ tay CNCTM II)

(đá mài loại ÕÕ )

Đường kính đá mài 500 mm

Bề dày đá mài H= 40mm

Đường kính lỗ đá d= 130mm

Vật liệu mặt 4A

Độ hạt M28

Đò gá chi tiết được định vi trên hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do mũi tâm trước 3 bậc, mũi tâm sau 2 bậc , dùng tốc đè để truyền mô men xoắn

Bước 1: Mài hai cổ trục F90m7.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sơ đồ gia công:

Ttra chế độ cắt:

Tra bảng 5.204 (TL sổ tay CNCTM II)

Số vòng quay chi tiết n_ct =145 (vg/ph)

Tốc độ cắt của đá V_d = 100 m/s

Số vòng quay của đá n_d ===3800 (vg/ph)

Lượng chạy dao dọc của bàn máy để mài hết chiều dài chi tiết

S_d        ==

Trong đó :

K  hệ số lồng phủ mặt đá mài K<1. Khi cắt thô K = 0.7¸0.9 chọn K=0.7

Để mài hết lượng dư đá có chuyển dộng hướng kính chi tiết, đá có lượng: Chạy dao ngang S_ng  (mm/hành trình kép)

Chọn S_ng =50 mm

Công suất cắt N_c =5.6 kw

Thời gian cơ bản T_cb= (ph)

Trong đó :

       S_d lượng chạy dao dọc

       n_ct số vòng quay của chi tiết

       B_d bề rộng đá

        L₀ =L- 0.6B= 116-0,6.40 =24 mm

       h : luợng dư tổng cộng  h=0.9 mm

        t : chiều sâu mài cho một vòng quay của phôi t= 0.1 mm

ÞT_cb ==20 (s)

Bảng tra chế độ cắt :

nctvg/ph	Vd m/s	nd vg/ph	Sd m/ph	Sngmm/htk	Nc kw	Tcb (s)
145	100	3800	12	0.05	5.6	20

 

Bước 2:  Mài mặt côn.

Bề mặt côn có độ côn 1:10, độ nhám bề mặt R_z = 1.25 mmcấp chính xác cấp 8

doạn côn có chiều dài  L =130 mm, nên xoay lệch ụ mang đá một góc j = arctg = 5^o7^’

Sơ đồ gia công:

Tra chế độ cắt  :

Tra bảng 5.204 (TL sổ tay CNCTM II)

Bảng chế độ cắt:

nctvg/ph	Vd m/s	nd vg/ph	Sd m/ph	Sngmm/htk	Nc kw	Tcb (s)
145	100	3500	10	0.05	5.6	25

 

3.4.10. Nguyên công 11:  Làm sạch răng.

Làm sạch răng bằng phương pháp chạy rà bánh răng

Sơ đồ chạy rà:

      Nguyên lý chạy rà bánh răng:

Phương pháp chạy rà bánh răng được thực hiện khi báng răng gia công ăn khóp với một hoặc ba bánh răng mẫu đã tôi cứng  nên có độ cưng và độ chính xác cao hơn. Trong quá trình chạy rà nhờ áp lực của bánh răng mãu tác dụng lên bánh răng gia công, cùng với bột mài nhão . Mà bề mặt của nó được là phẳng.

Bánh răng gia công 1 quay do bánh răng mẫu 2 tác động và chuyền chuyển động cho hai bánh răng mẫu 3. Để chạy rà cần phải quay theo hai chiều khác nhau với sốa vòng quay giống nhau từ 3¸25 vòng.

  Khi chạy rà để tăng hiệu  quả độ nhám bề mặt răng, sử dụng bột mài nhão các bít bo.

Thành phần bột mài các bít bo, tra bảng 4.161 (TL sổ tay CNCTMI)

kí hiệu	độ hạt %	kích thước hạt (mm)
B	40	500

 

Nguyên công chạy rà thực hiện trên maý khoan đứng :

Bánh mẫu 2 được lắp trển trục chính máy khoan chi tiết gá trên hai mũi tâm đồ gá  định vị 5 bậc tự do

BRmẫu dẫn2	hai BRmẫu3	mô đun m	góc ăn khớp a	áp lực P (atn)	thời gian giây	Rz (mm)
52¸55HRC	52¸55HRC	7	ao	10	45	1.25

 

3.4.11. Nguyên công 12 : Tổng kiển tra.

Bước 1: Kiẻm tra kích thước chiều dài các đoạn trục.

Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 1/10; 1/20

Chi tiết được gá trên hai mũi tâm máy tiện  khống chế 5 bậc tự do

Kết quả các phép đo cho trong bảng sau:

Tên	ĐCụng cụ đo	Kết quả
chiều dài trục	thước cặp 1/10	758.3 mm
chiều dài cổ trục		43.2mm; 116.1mm
chiều dài phần răng		150.2mm
chiều dài doạn côn		130.1mm
chiều dài phần ren		40.4
chiều dài rãnh then		125.2mm
đường kính đinh răng		141.3mm
chiều rộng rãnh then	thước cặp 1/20	24.03mm

 

 Bước 2: Kiểm tra độ đồng tâm giữa các F90, bề mặt côn.

Dụng cụ đo: Đồng hồ so dộ chính xác đến 0.01mm

đồ gá đồ gá kiểm tra chuyên dùng

Cấu tạo đồng hồ so được cấu tạo dựa trên nguyên tắc chuyển động của thanh răng báng răng trong đó chuyển động lên suống của thanh răng được truyền qua hệ thống bánh răng làm kim quay trên mặt đồng hồ ở trên mặt số hệ thống chuyển động của đồng hồ so được đặt trong thân 1 nắp 2 có thể quay được cùng với mặt số khi cần thiết .

Mặt số lơn của đồng hồ chia ra 100 vạch thường gia trị mỗi vạch băng 0,01mm nghĩa là khi thanh đo 9 dịch chuyển suống 1 đoạn 0,01mm thì kim lớn 3quay đi 1 vạch khi kim 3 quay hết 1 vòng thì thanh đo 9 chuyển động được 1 đoạn L = 0,01x100 = 1mm Lúc đó kim nhỏ 6 trên mặt số 7 quay đi 1 vạch . Vậy giá trị mỗi vạch trên mặt số nhỏ là 1mm. Thanh răng 9 có lắp đầu đo 10 thanh răng 9 do xuyên qua thân đồng hồ và dịch chuyển lên xuống trong ống 8 .

  Sơ đồ nguyên lý của đồng hồ :

  Thanh đo 9 chuyển động lên suống thông qua thanh răng Z­_Z = 100 răng lắp cùng trục với Z₁ làm quay Z­₁ = 16 răng bánh răng Z₃ = 10 răng và kim lơn quay trên trục của bánh răng Z₄ có lắp kim đồng hồ nhỏ 6. Lò so 12 có tắc dụng giữ cho lò so 11 giữ cho thang răng luôn đi xuống tạo áp lực đo. áp lực trong đồng hồ so khoảng 80 ¸200g .

Sơ đồ kiểm tra:

 

 Chi tiết được định vị trên 2 mũi tâm theo sơ đồ trên mặt đồng hồ kim 3 quay đi 3 vạch do đó chi tiết khổ trục bin đảo là 0,03mm

 Độ lệch tâm là  = 0,015mm

Để kiểm tra độ đồng tâm của mặt côn xoay trục ghá đồng hồ so đi 1 góc đúng bằng băng góc côn của chi tiết là 5^o 6’ ta thấy kim quay đi 2 vạch như vậy độ đảo của mặt côn là 0,02mm độ lệch tâm là  = 0,01mm .

 Bước 3: Kiểm tra thống số hình học hình dáng răng.

 Tuỳ theo điều kiện chính làm việc của bánh răng ta kiểm tra bánh răng theo yêu cầu sau đây là một số phương pháp kiểm tra cơ bản của bánh răng trục

* Kiểm tra sai lệch bước pháp tuyến chung.

Khoảng pháp kiến chung là khoảng cách giữa các mặt răng khác phía của bánh răng trụ theo pháp tuýên chung của các mặt này.

 Sơ đồ đo:

                                

Trên sơ đồ đo đồng hồ đo kiến pháp chung:

Thước cặp độ chính xác 0,1mm

Chi tiết được gá trên hai mũi tâm định vị 5 bậc tự do đo pháp tuyến chung thực hiện 3 lần mỗi lần trên 3 răng .

 Lần 1 đo được chiều dài trên 3 răng L = 43,96mm kim đồng hồ xoay đi 6 vạch = 0,06mm

Trên thước đo chính đo được 43,9mm

Lần 2 chiều dài đo được L₂ = 43,98mm

Lần 3 đo được chiều dài L₃ = 43,95mm

Với răng trên trục răng là không dịch chỉnh do đó công thức tính khoảng pháp tuyên chung lý thuyết là

W = [ 2,952 x L( n-0,5) + 0,014. Z ] .m

Trong đó:

l  là chiều dài cần đo.

n là số răng bị kẹp bao trong pháp tuyến n = 3

m là mô đun m = 7

z số răng bánh răng

w = [ 2,952 .43,96 ( 3- 0,5) + 0,014 . 18 ]. 7 = 2270,973mm

Khoảng pháp tuyến chung lớn nhất đo được ứng với L = 43,98mm

W_max = [ 2,952 . 43,98 ( 3-0,5) + 0,014 . 18]. 7 = 2272,124mm

Khoảng pháp tuyến chung nhỏ nhất đo được ứng với L = 43,95mm

W_min = [ 2,952 .43,95( 3- 2,5) + 0,014.18] . 7 = 2272,074mm

Þ Độ dao động khoảng pháp tuyến chung F_w .

F_w  = W_max – W_min

Þ F_w    = 2272,142 – 2272,074 = 0,051mm

 Vậy độ dao động khoảng pháp tuyến chung: F_w  = 51mm

Bảng giá trị sai lệch khoảng pháp tuyến chung .

l1mm	l2mm	l3mm	W	Wmax	Wmin	Fwmm
43,98	43,96	43,95	2270,97	2272,124	2272,074	51

 

Kiểm tra độ đảo vòng chia.

Để kiểm tra thông số này ta dùng đồng hồ so và con lăn hình côn.

Con lăn có góc côn 40^o đường kính đỉnh lấy bằng 1,5mô đun của bánh răng. Con lăn được thả tiếp xúc với hai mặt răng lúc đó kim đồng hồ chỉ một giá trị lần lượt cho con lăn tiếp xúc với tất cả các rẵng răng ta thấy đồng hồ chỉ giá trị lớn nhất và nhỏ nhất. Hiệu của chúng là độ đảo vòng chia.

 

 

 

 

 

 

Sơ đồ đo :

            

 

 Chi tiết định vị trên hai mũi tâm định vị 5 bậc tự do dung cụ đo gá trên đồ

gá kiểm tra kết quả đo được cho trong bảng

Giá trị đo lớn nhất(mm)	Giá trị đo nhỏ nhất(mm)	Độ dảo vòng chia(mm)
0,05	0,03	0,02

 

Kiểm tra đường kính vòng chia sơ đồ.

Con lăn được chế tạo có đường kính d = 1 ,5m

d = 1,5x7 = 10,5mm

Kết quả đo trong bảng :

M(mm)	D(mm)	dc (mm)
137,79	10,5	102,29

 

 

 

Kiểm tra sai lệch prôfil răng.

Sai lệch prôfil răng bằng máy chuyên dùng MU3, hoặc các dưỡng kiểm tra.

Kết quả đo sai lệh prôfil răng  nằm trong khoảng 0,01 ¸ 0,025mm.

Kiểm tra tổng hợp ăn khớp khít hai bên.

  Phương pháp kiểm tra tổng hợp ăn khớp khít hai bên phản ánh các sai số theo phương hướng kính sau một vòng quay h ay một sau một răng như sai số prôfil răng độ đảo vành răng, sai số bước cơ sở, sai số bề dầy của răng... Trong sản suất loạt lớn , đó là một phương pháp kiểm tra không thể thiếu được.

Kiểm tra sai số tích luỹ bước vòng.

 Sai số tích luỹ bước vòng là sai số lớn nhất về sự phân bố của hai prôfil răng cùng phía trên một đường tròn của bánh răng

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian làm việc tập trung, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo: …………….. đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

   Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân tôi củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu.

   Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo ……………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.                                                                                 

     Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, tập 2; ( Nguyễn Đắc Lộc)

2. Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM ( GS. TS Nguyễn Đắc )

3. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1, tâp 2 ( PGS. TS Trịnh chất )

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"