Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn báo cáo Thiết kế quy trình gia công bánh răng
Lời nói đầu rong công cuộc xây dựng đất nớc, ngành cơ khí nói riêng và ngành kỹ thuật nói chung - Ngành chế tạo máy là một ngành then chốt trong nền kinh tế quốc dân T Trong chơng trình đào tạo thì công nghệ chế tạo máy là một phần căn bản, nhằm trang bị cho học sinh, sinh viên kiến thức về thiết kế chế tạo các loại máy, các trang bị cơ khí phục vụ cho công nghiệp. Môn học công nghệ chế tạo máy đã truyền đạt các tiêu chuẩn công nghệ thiết kế và gia công chi tiết. Đồ án công nghệ chế tạo máy nhằm hệ thống lại tất cả các kiến thức đã đợc học trong trờng để áp dụng các kiến thức đã đợc học và thực tiễn vào đề tài mà mình đợc giao. Công việc thiết kế là vận dụng cả một quá trình học tập, thực tiễn và đợc đem tổng hợp lại để áp dụng. Đề tài em đợc giao là : " Thiết kế quy trình công nghệ gia công BáNH RĂNG . Đề tài này rất mới mẻ đối với em, nên không tránh khỏi bỡ ngỡ, cùng với lý thuyết và thực tiễn còn hạn hẹp nên không tránh khỏi sai sót, rất mong sự chỉ bảo của các thầy, cô, cùng toàn thể các bạn để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn. Em xin trân thành cảm ơn sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy, cô, cùng các bạn. Sinh viên Lơng Hồng Vinh Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp NHậN XéT CủA GIáO VIÊN HƯớng dẫn SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 2 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp MụC LụC Nội dung đề tài Nhận xét của giáo viên hớng dẫn Lời nói đầu Phần I: Phân tích chi tiết gia công 1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công 1.2. Phân điều kiện kỹ thuật và định ra phơng pháp gia công tinh lần cuối 1.3. Các biện pháp công nghệ để đạt đợc yêu cầu quan trọng 1.4. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công Phần II: Xác định dạng sản xuất 2.1. ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất 2.2. Xác định dạng sản xuất Phần III: Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi 3.1. Cơ sở của việc lựa chọn phôi 3.2. Chọn phôi 3.3. Phơng pháp chế tạo phôi Phần IV: Thiết kế quy trình công nghệ 4.1. Phân tích chọn chuẩn định vị 4.2. Lập quy trình công nghệ Phần V: Tra lợng d Phần VI: Tra chế độ cắt Tài liệu tham khảo SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 3 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Phần i phân tích chi tiết gia công 1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công : -Chi tiết gia công của ta là bánh răng trụ răng thẳng, đợc dùng làm cơ cấu truyền chuyển động giữa các trục song song . -Với kết cấu truyền lực từ trục đến bánh răng bằng chốt, điều đó chứng tỏ bánh răng của ta làm việc ở điều kiện bình thờng, truyền lực và mômen không lớn. 1.2. Phân tích điều kiện kỹ thuật và định ra phơng pháp gia công tinh lần cuối: Chi tiết gia công cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau : - Bề mặt trục 35: dùng để lắp trục nên cần độ chính xác cấp 7, độ bền, độ cứng cao, độ nhám bề mặt đạt R a =2,5 àm nên phơng pháp gia công tinh lần cuối là chuốt. - Bề mặt trục 96: là bề mặt đỉnh răng, yêu cầu gia công đạt cấp chính xác 10 nhám bề mặt đạt R a =6,3 àm nên phơng pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh. - Bề mặt trục 56: là bề mặt không lắp ghép nên yêu cầu độ chính xác không cao nhám bề mặt đạt R z = 40 àm nên phơng pháp gia công lần cuối là tiện. - Bề mặt lỗ 7: là bề mặt lắp ghép với yêu cầu độ chính xác cấp 12 nhám bề mặt đạt R z = 40 àm nên phơng pháp gia công lần cuối là khoan. 1.3. Các biện pháp công nghệ để đạt đợc yêu cầu quan trọng : -Để đảm bảo độ đồng tâm giữa mặt lỗ với đờng chia của răng trong khoảng 0,05 ữ 0,1 mm thì biện pháp gia công là định vị mặt lỗ để gia cônh mặt ngoài. -Để đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ với mặt đầu trong khoảng 0,01ữ 0,015 mm thì biện pháp gia công là gia công mặt đầu và bề mặt lỗ trên một lần gá . 1.4. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công : - Vì chi tiết có dạng trụ rỗng tròn xoay và lại có mặt đầu phẳng nên tạo điều kiện thuận lợi cho việ gá đặt . Việc đạt độ chính xác vị trí tơng quan có thể đạt đợc . SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 4 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Phần ii xác định dạng sản xuất 2.1. ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất: Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ giữa các đặc trng của công nghệ về hình thức tổ chức sản xuất để chế tạo ra các sản phẩm đạt hiệu quả kinh tế cao. Dạng sản xuất có các đặc trng sau : - Sản lợng - Tính ổn định của sản phẩm -Tính lặp lại của quá trình sản xuất - Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất 2.2. Xác định dạng sản xuất : Xác định dạng sản xuất bằng phơng pháp tra bảng thông qua hai chỉ tiêu là Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm và khối lợng của chi tiết gia công : Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm (sản lợng cơ khí) : N ck =N i . m ( ) 100 1)( 100 1 + + trong đó : N ck : Số lợng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch : N i : Số lợng chi tiết trong một sản phẩm N i = 45000 (chi tiết) : Lợng sản phẩm dự phòng sai hỏng khi tạo phôi gây ra : Lợng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ m: sản lợng chi tiết cùng tên có trong sản phẩm Thông thờng lấy = = 2 ữ 3 % . Ta chọn = = 2% N ck =45000. 1 ( ) 100 2 1)( 100 2 1 ++ = 46818 (chi tiết/năm) Khối lợng chi tiết gia công : G = V. (Kg) trong đó : V : Thể tích chi tiết gia công (cm 3 ) : Khối lợng riêng của vật liệu.Với thép = 7,852 Kg/cm 3 V= 0,2573 (cm 3 ) G = 0,2573.7,852 = 2,02 1(Kg) Tra bảng 2.6.[1] ta xác định đợc dạng sản xuất là hàng lớn. SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 5 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Phần iii chọn phôi và phơng pháp CHế tạo phôi 3.1. Cơ sở của việc lựa chon phôi : Phụ thuộc vào các yếu tố sau : -Vật liệu chi tiết gia công -Sản lợng hàng năm -Kết cấu của chi tiết gia công -Điều kiện sản xuất cụ thể của nhà máy, xí nghiệp 3.2.Chọn phôi Ta thấy : Vật liệu gia công của ta là 20X: có thể chọn phôi đúc, hàn, dập. Dạng sản xuất là hàng lớn: chọn phôi là đúc, dập. Kết cấu của chi tiết dễ dàng cho đúc, đập. Nhng chi tiết của ta là Bánh Răng nên cơ tính cao. Vì vậy ta chọn phôi để chế tạo chi tiết là phôi Dập. 3.3.Phơng pháp chế tao phôi - u điểm : Phôi dập có độ bóng và độ chính xác cao, tổ chức kim loại đồng đều, có khả năng chế tạo các chi tiết phức tạp, tốn ít vật liệu, năng suất cao, dễ cơ khí hoá, phù hợp sản xuất loạt lớn hàng khối. - Nhợc điểm : máy có công suất lớn, thời gian chế tạo khuôn dài, một bộ khuôn chỉ chế tạo đợc một loại chi tiết D T w w SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 6 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Phần iV thiết kế quy trình công nghệ 4.1 .Phân tích chọn chuẩn định vị : 4.1.1. Vấn đề chuẩn địnn vị khi gia công a. Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn . Chọn chuẩn hợp lý sẽ nâng cao độ chính xác gia công, đơn giản quá trình gá đặt và kết cấu của cơ cấu định vị và kẹp chặt, giảm bớt thời gian phụ. Do đó việc chọn chuẩn phải thoả mãn 2 yêu cầu : - Đảm bảo chất lợng chi tiết trong suốt quá trình gia công - Đảm bảo năng suất cao giá thành hạ b.Lời khuyên khi chọn chuẩn : +Nguyên tắc thứ nhất. - Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu định vị và siêu định vị. Trong một số trờng hợp tránh thừa định vị không cần thiết. +Nguyên tắc thứ hai. - Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều, đồng thời lực kẹp phải nhỏ nhằm giảm sức lao động cho công nhân và đảm bảo kẹp an toàn +Nguyên tắc thứ ba. - Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi nhất, thích hợp với loại hình sản xuất và đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật đặt ra. 4.1.2. Chọn chuẩn tinh : a.Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh : - Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công. - Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với nhau. b.Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh : - Cố ngắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Thực hiện lời khuyên này sẽ đơn giản hoá quá trình gia công, lắp giáp vì chi tiết có vị trí tơng ứng nh khi làm việc chọn nh vậy để phải gia công thêm chuẩn tinh phụ. SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 7 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn cao càng tốt. Nếu làm đ- ợc nh vậy sẽ giảm đợc sai số nguyên công. Khi chuẩn khởi xuất trùng với chuẩn cơ sở sẽ tránh đợc sai số không trùng chuẩn. - Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt để đơn giản hoá việc sử dụng đồ gá trong quá trình công nghệ, giảm đợc chủng loại đồ gá do đó giảm đợc thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá. c. Các phơng án chọn chuẩn tinh cho chi tiết gia công : *phơng án 1 : chuẩn tinh là hệ mặt đầu kết hợp với mặt lỗ định vị bằng mân cặp ba chấu tự định tâm Phơng án này khống chế 5 bậc tự do :3 bậc tịnh tiến và 2 bậc quay. - Ưu điểm: + Sử dụng kết cấu đồ gá đơn giản + Chuẩn tinh là chuẩn thống nhất - Nhợc điểm: + Độ chính xác định tâm thấp + Năng suất gá đặt không cao SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 8 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp *Phơng án 2: chuẩn tinh là hệ mặt đầu kết hợp với mặt lỗ, định vị bằng trục gá đàn hồi. - Ưu điểm : + Không gây sai số chuẩn cho các kích thớc hớng kính + Độ định tâm cao + Chuẩn tinh là chuẩn thống nhất - Nhợc điểm : + Kết cấu đồ gá phức tạp + Năng suất gá đặt tơng đối cao SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 9 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp *Phơng án 3:chuẩn tinh là hệ giữa mặt đầu với mặt trụ ngoài, định vị bằng mân cặp ba chấu không tự định tâm. - Ưu điểm : + Sử dụng kết cấu đồ gá đơn giản - Nhợc điểm: + Độ chính xác định tâm thấp + Năng suất gá đặt không cao + Chuẩn tinh không là chuẩn thống nhất Từ các phơng án trên ta thấy phơng án 2 là tối u nhất . Vì vậy ta chọn phơng án 2 làm chuẩn tinh 4.1.3 . Chọn chuẩn thô : a.Yêu cầu khi chọn chuẩn thô : - Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công. - Đảm bảo chính xác vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với các bề mặt không gia công. b.Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô : - Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công làm chuẩn thô. SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 10 [...]... Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào không gia công có yêu cầu độ chính xác tơng quan với các bề mặt gia công ở mức cao nhất để làm chuẩn thô - Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều phải gia công thì nên chọn bề mặt gia công nào có yêu... qua nhiều bớc nguyên công Tại mỗi bớc nguyên công, hớt đi một lớp kim loại trên bề mặt gia công để làm thay đổi hình dạng và kích thớc phôi Lớp kim loại đợc lấy đi trong quá trình gia công cơ gọi là lợng d Khi thiết kế quy trình công nghệ cần phải xác định lợng d hợp lý vì: - Lợng d lớn quá sẽ tốn nguyên vật liệu, năng lợng điện, dụng cụ cắt, tiêu hao lao động và thời gian gia công - Ngợc lại lợng... xác yêu cầu Năng suất gia công của nguyên công phụ thuộc vào chế độ cắt, số bớc công nghệ, số đờng chuyển dao và thứ tự thực hiện chúng trên các nguyên công Do đó phải phải quy t định phơng án trình tự các nguyên công gia công Ta có quy trình công nghệ gia công trục bậc nh sau : SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 12 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC... thuật Công nghiệp * Phơng án 2 : chuẩn thô là mặt đầu với mặt trụ ngoài 56, định vị bằng mân cặp ba chấu không tự định tâm Ta thấy hai bề mặt 96, 56 đều phải gia công Nhng mặt 96 cần đảm bảo độ đồng tâm cao, độ chính xác cao Nên ta chọn phơng án 1 làm chuẩ thô 4.2 Lập quy trình công nghệ : Dựa trên các nguyên tắc khi thiết kế nguyên công cần đảm bảo năng suất và độ chính xác yêu cầu Năng suất gia công. .. Đại học Kỹ thuật Công nghiệp phần vi tra chế độ cắt Chế độ cắt của quá trình gia công cắt gọt phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh vật liệu gia công, kết cấu dụng cụ cắt, vật liệu và thông số của dụng cụ cắt, ph ơng pháp gá, dung dịch trơn nguội và tình trạng của hệ thống công nghệ Việc xác định chế độ cắt hợp lý là một trong những biện pháp nâng cao năng suất cắt và tăng chất lợng bề mặt gia công Có nhiều... để làm chuẩn thô, khi đó việc gá đặt sẽ đơn giản và dễ dàng hơn - ứng vơi một bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công ta chỉ đợc phép chọn chuẩn thô không quá một lần trong suốt cả quá trình gia công Nếu vi phạm lời khuyên này là phạm chuẩn thô Phạm chuẩn thô sẽ làm cho vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công kém chính xác Vì vậy tránh phạm chuẩn thô c Phơng án chọn chuẩn thô: * Phơng án 1 : chuẩn... [1] Hớng dẫn thiết kế Đồ án CNCTM - GS TS : Trần Văn Địch [2] Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1 [3] Sổ tay công nghệ chế tạo máy T2 SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 31 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - GS TS : Nguyễn Đắc lộc - PGS TS : Ninh Đức Tốn - PGS TS : Lê Văn Tiến - PGS TS : Trần Xuân Việt [4] Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Toàn tập) - Đại học Bách khoa HN [5] Công nghệ chế... trợt giữa dao với chi tiết gia công làm cho nhám bề mặt tăng, dụng cụ mòn nhanh hơn dẫn đến số lợng phế phẩm tăng làm tăng giá thành sản phẩm Việc xác định lợng d gia công cơ trong chế tạo máy có thể xác định theo hai phơng pháp sau : 5.1 Phơng pháp thống kê kinh nghiệm: Phơng pháp này sử dụng rất nhiều trong thực tế vì nó đơn giản, dễ thực hiện Theo phơng pháp này lợng d gia công đợc xác định bằng tổng... chọn nm = 90 (vòng/phút) Vậy Vc = n.3,14.D 1000 Thời gian cơ 90.3,14.96 1000 L bản To = S n = = 27,13 (m/ph) Trong đó L = Lct + y1 + y2 SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 27 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Tra bảng 29 [1] có y1 = 2 mm, y2 = 6 mm Vậy L =5,3 mm Thời gian cơ bản To = 48 S.n = 5,3 0,146.90 = 0,4 (phút) Khi gia công lỗ 35 Khi khoét : Tra bảng 5-70[4] có S = 0,26 (mm/vòng)... (m/phút) Thời gian cơ bản To = Khi khoan : tra bảng 5-52[4] có S = 0,16 (mm/vòng) và n = Thời gian cơ bản To = (vòng/phút) L S n Trong đó L = Lct + y1 + y2 , Lct = 9,75 mm Tra bảng 29[1] có y1 = 2 mm, có y2 = 3 mm SVTK : Lơng Hồng Vinh Lớp K38MC 28 Đồ án môn học CNCTM Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Vậy L = 14,75 mm Thời gian cơ bản To = 48 S.n = 14,75 0,16.580 = 0,16 (phút) Khi phay lăn răng : tra