TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO …… 0οοOοο0………. Bài Tập Lớn Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên Đề Tài: BÁNH RĂNG 250 Họ Và Tên Sinh Viên: TRẦN VĂN THỰC Lớp:CTM B K4 Nội Dung Công Việc: Gia Công Lỗ Bánh Răng Φ 35 Các Bạn Cùng Nhóm: 1) NGUYỄN BÁ THỂ 2) LÊ VĂN THẾ 3) NGUYỄN ĐÌNH THỊNH 4) TRẦN VĂN THỰC Công Việc Cơ Bản: -Hoàn thành bản vẽ chi tiết từ các thông số kĩ thuật đã cho . - Tìm hiểu điều kiện làm việc, chức năng làm việc của chi tiết. - Xác định thông số kỉ thuật về kích thước ,độ nhám, vị trí tương quan . - Xác định các số bậc tự do cần thiết để gia công bề mặt lỗ Φ 35. - Biểu diễn sơ đồ định vị để gia công lỗ Φ 35 . - Lập sơ đồ nguyên công ( sơ đồ định vị , vị trí dao cắt , vị trí tác dụng lực kẹp). a) Chọn máy cắt b) Chọn dụng cụ cắt c) Xác định số bước gia công cần thiết để đạt chất lượng bề mặt lỗ Φ 35. - Tính các thông số chế độ cắt : S,V,t và tốc độ quay n của máy . - Tính lực cắt lớn nhất trong các bước gia công ( bước gia công thô ) . - Tính thời gian gia công hoàn thành nguyên công . - Kiểm tra số liệu tính toán so với máy đã chọn :(công suất ;số vòng quay n;S…) ( yêu cầu tính toán cho bước gia công thô,còn các bước tiếp theo tra sách) A-THUYẾT MINH - Thuyết minh trình bày trên khổ giây A ,font Times New Roman (viết một mặt giấy ) - bản vẽ chữ viết được thực hiện trên máy tính . - Hoàn thành bản vẽ chi tiết theo quy định dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dãn. THỜI GIAN THỰC HIỆN Ngày giao để : 26/9/2011 Ngày hoàn thành : 15/11/2011 Trưởng bộ môn : ĐINH CHÍ TÀI Giáo viên hướng dẫn: LỜI NÓI ĐẦU Quy trình công nghệ chế tạo bánh răng cần đạt các yêu cầu về độ đồng tâm, Độ nhám bề mặt, hình dạng chi tiết,độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ ,và một số yêu cầu về vật liệu chế tạo… Từ các yêu cầu trên ta phải thiết kế một quy trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh . Trên cơ sở đó ta phải lập sơ đồ định vị cho nguyên công gia công lỗ Φ 35, tính chế độ cắt , xác định thời gian gia công cơ bản cho nguyên công gia công lỗ Φ 35 để đạt hiệu quả kinh tế kỉ thuật cao nhất . những yêu cầu trên được trình bài trong bài tập lớn công nghệ chế tạo máy của em. Các số liệu thông số do tính toán hoặc tra bảng đều dựa vào tài liệu tham khảo như sổ tay công nghệ , dung sai,nguyên lý cắt ,sổ tay gia công cơ… Một chi tiết có nhiều phương án công nghệ khác nhau , việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh chọn lọc ra một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về kỉ thuật , chất lượng , giá thành tay nghề công nhân , tốn ít thời gian và phù hợp với nhu cầu xã hôi. Tuy đây là một bài tập lớn có thời gian thực hiện ngắn ,kiến thức lại nhiều và rộng . Trong quá trình thực hiện được sự hướng dẫn của thầy giáo hướng dẫn thầy ĐINH CHÍ TÀI nhưng do trình độ kiến thức cua em còn nhiều hạn chế nên trong quá trình thiết kế và tính toán còn nhiều thiếu sót và sai lầm.Em kính mong các thầy góp ý bổ sung góp ý cho em để kiến thức của em được mở rộng hơn và để cho bài tập của em được hoàn chỉnh hơn. Cuối cùng em xin cảm ơn quý thầy khoa cơ khí chế tạo , đặc biệt là thầy ĐINH CHÍ TÀI đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn cho em để em hoàn thành bài tập lớn này. Em xin cảm ơn ! Vinh, Ngày 11/11/2011 SV: Trần Văn Thực 1) hoàn thành bản vẽ chi tiết từ các thông số kỹ thuật đã cho : Ø70 Ø170 Ø209 98 15 2 35 10 50 Ø35 +0.1 -0.1 40 BÀI T?P L? N MÔN: CO S? CÔNG NGH? CH? T? O MÁY NGÀY T? L? 1:1 S? T? KH? I L U ? NG TR U ? NG Đ HSPKT VINH KHOA : CKCTM L? P CTM_B K4 V?T LI?U : 40X BÁNH RANG 01\11\2011 NHI?M V? THI? T K? H.D?N DUY?T H? VÀ TÊN TR?N VAN TH? C ÐINH CHÍ TÀI CH? KÝ NGUY?N THANH SON 2) Điều Kiện Làm Việc , Chức Năng Làm Việc Của Bánh Răng - bánh răng là chi tiết dùng để truyền lực ,chuyển động và mô men xoắn giữa hai trục gần nhau,làm việc theo nguyên lý ăn khớp. Sử dụng bánh răng có thể truyền được chuyển động quay giữa các trục song song, chéo nhau,vuông góc hoặc biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hay ngược lại. -so với những truyền động khác thì truyền động bánh răng có những ưu điểm: +kích thước nhỏ, khả năng tải lớn +tuổi thọ cao, làm việc tin cậy +hiệu suất cao,có thể đạt 0.97 đến 0.99 +tỉ số truyền không đổi -bên cạnh đó cũng có một số nhược điểm: +chế tạo phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao +gây ồn khi vận tốc lớn - vì bánh răng thường làm việc với tốc độ cao và công suất lớn nên đòi hỏi phải có sự ăn khớp và cấp chính xác cao,làm việc với tốc độ càng cao và công suất càng lớn thì cấp chính xác phải càng cao.do yêu cầu làm việc thường phải chịu tải lớn và chịu va đập nên bánh răng cũng đòi hỏi phải có độ bền mỏi cao và độ cứng vững còn lõi thì yêu cầu phải dẻo dai để đảm bảo độ bền uốn khi va đập. -trong quá trình làm việc bánh răng phải có một chế độ bôi trơn phù hợp tại vì bánh răng phải làm việc với tốc độ cao và chịu tải lớn nên gây ra ứng suất lớn,biến đổi nhiệt gây hư hỏng răng và phá hỏng bánh răng, - đối với bánh răng chịu tải trọng nhỏ và trung bình có thể dùng thép tôi cải thiện , thép thường hóa hoặc thép đúc có độ rắn bề mặt răng HB < 350 để có thể chạy mòn tốt . Đối với các truyền chịu tải trọng lớn và yêu cầu kích thước nhỏ gọn thì dùng thép cacbon hoặc thép hợp kim nhiệt luyện để đạt độ rắn bề mặt HB > 350 và ở đây bánh răng 40 X là một trong những thép hợp kim như vậy. - một số nguyên nhân có thể dẫn đến hư hỏng bánh răng: vất liệu làm răng bị mỏi vì làm việc lâu với tải trọng lớn,bề mặt làm việc của bánh răng bị quá tải cục bộ và không đủ dầu bôi trơn hay bôi trơn không đủ nhớt thì sẽ làm tróc bề mặt làm việc của răng . răng làm việc trong điều kiện ma sát khô sẽ làm xước bề mặt của răng. Co bùn, bụi, hạt mài hoặc mạt sắt lọt vào giữa hai mặt răng ăn khớp thi sẽ làm cho răng mòn quá nhanh. Răng bị quá tải hoặc do va vấp vào vật lạ hay va đập mạnh thì gây ra gãy răng . Khoảng cách trục quá xa dung sai quy định hay khe hở cạnh răng quá lớn thì bộ truyền làm việc sẽ ồn hay va đập mạnh .còn nếu ngược lại thì bộ truyền sẽ bị kẹt hoặc quá nóng . ngoài ra còn sai hỏng như cong hoặc xoắn trục dẫn đến sư không song song ,không vuông góc giữa các bề mặt các cổ trục . Sai hỏng do vật liêu chế tạo không đúng không phù hợp với điều kiện làm việc…. 3) Thông số kỹ thuật về kích thước , độ nhám , vị trí tương quan :ta lấy lỗ Φ35 có cấp chính xác 7 làm kích thước danh nghĩa và kích thước chuẩn để tra bảng tìm dung sai cho các kích thước khác,vì lỗ Φ 35 là lỗ Tra bảng 2.35 (sách sổ tay công nghệ tập 1 ) ta có dung sai kích thước lỗ Φ 35 với cấp chính xác 7 là 0.012 mm.và tra bảng 2.36 ta có dung sai đô không vuông góc của mặt đầu so với đường tâm lỗ Φ 35 là 0.025mm.theo bảng 2.7 ta có dung sai độ đồng trục giữa lỗ Φ35 và lỗ Φ 170 là 0.03mm. Dung sai độ đối xứng của răng so với tâm lỗ Φ 35 là 0.04mm. -độ nhám của lỗ Φ 35 với cấp chính xác 7 là R = 1.25 4) số bậc tự do cần thiết để gia công lỗ Φ 35 là: Khống chế 5 bậc tự do 2 bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở mặt đầu Để khống chế 5 bậc tự do ta dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm khống chế 4 bậc tự do và dùng chốt trám khống chế bậc còn lại. 5) biểu diễn sơ đồ định vị để gia công lỗ Φ 35 Do bánh răng ở đây không sản xuất đơn chiếc đa số là sản xuất trong công nghiệp với số lượng lớn nên với lỗ Φ 35 ta nên đúc lỗ để giảm bớt vật liệu , vì sản xuất hàng loạt và hàng khối với Φ lớn hơn Φ30 thì có thể đúc, sau khi đúc thì để lỗ Φ 35 đạt cấp chính xác 7 thì ta dùng hai nguyên công khoét và doa. Cả hai nguyên công này có thể dung chung một phương pháp gá đặt, Định vị cho nguyên công khoét Định vị cho nguyên công Doa - Xác định vị trí dao cắt, vị trí tác dụng lực kẹp: Vì mặt đầu cũng tham gia vào định vị chuẩn cho việc lắp ghép bánh răng nên khi gia công lỗ thì cũng phải đòi hỏi phải đảm bảo dung sai về độ không vuông góc của mặt đầu với đường tâm lỗ , và độ đảo mặt đầu vì vậy ta tác dụng lực kẹp để khống chế các bậc tự do từ mặt sau và mặt trụ ngoài, để đảm bảo không có sự sai lệch trong quá trình gia công. Dao được tiến từ mặt đầu vào. 6) sơ đồ nguyên công: a) nguyên công khoét: khoét có thể đạt độ chính xác từ cấp 10 đến cấp 12 và R =2.5 ÷ 10µm,là nguyên công chuẩn bị cho nguyên công doa để đạt độ chính xác cao hơn. * Chọn máy khoét:chọn máy khoét lỗ trụ ,chọn máy 6904BMΦ2 của nga,máy này có thể lắp được nhiều loại dụng cụ khoan, khoét, doa ,ta chọn loại máy này để lắp dao khoét dùng cho nguyên công khoét sau đó lắp dao dùng cho nguyên công doa, * chọn dụng cụ cắt: mũi khoét chuôi côn gắn hợp kim cứng để khoét hợp kim nhẹ ( bảng 4.47 sách sổ tay công nghệ) với đường kính mũi từ 18 đến 35, * tính các thông số chế độ cắt: -chiều sâu cắt: t = mm t = = 0,925mm - lượng chạy dao răng: + lượng chạy dao S của máy từ 2,5 đến 2500 (mm ∕ ph) và số vòng quay trong 1 phút là từ 32 đến 2000 (vg ∕ ph ) +ở đây ta chọn mũi khoét có số răng là 4 +ta chọn số vòng quay của máy là 1000 (vg ∕ ph ) và lượng chạy dao sẽ là : S = 1000×0,925 = 925 (mm ∕ ph) Lượng chạy dao răng S = = = 0,23 (mm ∕ vg) -chiều dày cắt : a= S.sinφ + ở đây đối với mũi khoét hợp kim cứng thì φ = (60÷75) và ta chọn φ = 60 vậy chiều dày cắt là : a = 0,23. sin60 = 0,199 (mm) -chiều rộng cắt b: b = = = 1,07 (mm) -diện tích do mỗi răng cắt ra : F = a.b = 1,07 . 0,199 = 0,213 (mm ) Tổng diện tích do 4 răng cắt ra là F = 4. F = 4 . 0,213= 0,892 (mm ) - thời gian máy : T = ( ph ) l chiều sâu khoan : l = 98 (mm) l lượng ăn tới : l = cotgφ.l l lượng vượt quá lấy l = 1 mm l = cotg60.1=10 (mm) S lượng chạy dao S = S . Z =0,23. 4 = 0.86 (mm ∕ vg) Vấy thời gian máy là : T = = 0,127 ( ph) - lực cắt tác dụng lên lưỡi cắt chính của dao khoét có thể được phân ra thành 3 thành phần như khoan: P , P , P ,lực tiếp tuyến P tajora mô men xoắn M , mô men xoắn này bị cơ cấu truyền động của máy vượt qua. Lực P tác dụng dọc theo tâm của dao khoét được gọi là lực chạy dao . Lực hướng kính P bị triệt tiêu nhau khi dao khoét có số răng chẵn là 4 răng. Giá trị của mô men xoắn M , lực chạy dao P và công suất N được xác định theo công thức sau : P = C .D .t .S M = C . D . t . S N = - tốc độ cắt khi khoét được tính theo công thức : V = .k Các số liệu tra theo sách chế độ cắt gia công cơ khí ta có: Theo bảng 3.3: C = 16,3 ; Z =0,3 ; X = 0,2 ; y = 0,5 ; m= 0,3 Theo các bảng 5.3; 6.3 ; 7.1 ; 8.1 ta có k = k . k . k .k = 1,25.1.1.1 = 1,25 Thay vào V: V = .1,25 = 120 m/ph Đối với dao khoét hợp kim cứng có đương kính D=35 mm, tốc độ cắt phụ thuộc Vào tính chất của vật liệu gia công , chiều sâu cắt và lượng chạy dao. b) nguyên công doa: để lỗ đạt cấp chính xác 7 thì sau khi khoét ta phải dùng nguyên công doa , ở đây ta phải doa tin h với lượng dư còn lại là 0,15 mm • Chọn máy doa: máy doa và khoét có thể dùng chung một máy nói trên. • Chọn dụng cụ cắt: mũi doa chuôi côn có gắn các hợp kim cứng (bảng này ta chọn mũi doa có đường kính 35 mm. • Tính các thông số chế độ cắt : - chiều sâu cắt t: t = (mm) t = = 0,075 (mm) -thời gian gia công: T = l là chiều dài lỗ gia công : 98 mm l lượng ăn tới l = cotgφ.l với mũi doa máy ta chọn φ = 10 l lượng vượt quá hay lượng thoát dao lấy l = 1 mm l = cotg10. 1 = 92,25 (mm) S lượng chạy dao: theo bảng 12.3 sách nguyên lý cắt kim loại ta chon S =1,5 (mm /vg) (lượng chạy dao khi doa máy đối với dao hợp kim cứng có đường kính dao là 35 mm) ở đây ta lấy n theo nguyên công khoét vì cùng chung một máy n =1000 (vg / ph ) thời gian gia công : T = = 0.127 (ph) - lực cắt khi doa không lớn bởi vì tiết diện cắt nhỏ . Lực cắt gần đúng P’ có thể tính cho mọt răng như dao tiện . khi đó sử dụng công thức tính lực tổng cộng P : P = P’ .Z P’ : là lực tác dụng lên một răng của dao doa Z : số răng của dao doa Mô men xoắn và công suất khi doa được tính theo công thức : M = N = - kiểm tra số liệu tính toán : các số liệu đươc tra trong các sách sổ tay công nghệ và nguyên lý cắt vì vấy ta không cần khâu kiểm tra số liệu tính toán so với máy. . VINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO …… 0οοOοο0………. Bài Tập Lớn Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên Đề Tài: BÁNH RĂNG 250 Họ Và Tên Sinh Viên: TRẦN VĂN THỰC Lớp:CTM B K4 Nội Dung Công Việc: Gia Công Lỗ Bánh Răng. định thời gian gia công cơ bản cho nguyên công gia công lỗ Φ 35 để đạt hiệu quả kinh tế kỉ thuật cao nhất . những yêu cầu trên được trình bài trong bài tập lớn công nghệ chế tạo máy của em. Các. tay công nghệ , dung sai,nguyên lý cắt ,sổ tay gia công cơ… Một chi tiết có nhiều phương án công nghệ khác nhau , việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh chọn lọc ra một phương án công nghệ