Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án gia công bánh răng năm 2011
Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53NHIỆM VỤ THIẾT KẾĐồ án môn học: KỸ THUẬT GIA CÔNG CƠ KHÍHọ và tên: Nguyễn Văn GiápLớp: CKĐL – K53Thời gian thực hiện: Từ 10/8/2011 đến 21/11/2011Tên đồ án: “Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo bánh răng trụ răng thẳng với sản lượng 6000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do”.Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội1Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53MỤC LỤC PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT . 3 PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ . 5 TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT . 5 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 7 PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI . 10 LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ 12 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG III . 27 TÍNH CHẾ ĐỌ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG VI 30 TÍNH THỜI GIAN CƠ BẢN 32 CHO TẤT CẢ CÁC NGUYÊN CÔNG . 32 1K62 33 1K62 33 1K62 33 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG NGUYÊN CÔNG 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 38 LỜI MỞ ĐẦUKiến thức về công nghệ chế tạo máy là kiến thức không thể thiếu được của người kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải .Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội2Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53Đồ án môn học CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY là một trong các đồ án có tầm quan trọng đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu và tự mình ứng dụng những kiến thức đã học không những ở môn công nghệ chế tạo máy mà còn ở các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt . Đồ án còn giúp sinh viên nắm vững quy trình thiết kế , chế tạo một chi tiết cụ thể . Với đồ án này đó là thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng – một chi tiết rất quan trọng có trong tất cả các máy công tác từ đơn giản đến phức tạp.Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo Ngô Đăng Huỳnh thuộc Bộ Môn Công Nghệ Kim loại – Khoa Cơ Điện, đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Nhưng với kiến thức có hạn, chưa có kinh nghiệm trong thiết kế chế tạo máy và kỹ thuật gia công cơ khí chắc chắn rằng không thể tránh được sai sót. Em mong được nhận sự chỉ bảo, hướng dẫn thêm để hoàn thiện hơn khối kiến thức đã học. Em xin chân thành cảm ơn !Hà Nội - Ngày 31/ 10/2009Sinh viên:Nguyễn Văn GiápPhần IPHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT1.1.Tên chi tiết: Bánh răng bị động cấp chậm trong hộp giảm tốc hai cấp nón – trụ.1.2.Nhiệm vụ trong cơ cấuBánh răng bị động cấp chậm có nhiệm vụ truyền chuyển động quay từ các trục trung gian đến tang quay, làm cho dây chuyền hoạt động. Chi tiết làm việc trong môi trường chịu va đập nhẹ, công suất và tải trọng ổn định, vận tốc vòng của bánh răng Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội3Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53thấp (< 6m/s). Bánh răng được che kín, tránh bụi bặm và được bôi trơn thường xuyên nhờ dầu bôi trơn trong hộp giảm tốc.1.3.Tầm quan trọng của dạng chi tiếtBánh răng trụ là một chi tiết thông dụng, đóng vai trò chủ yếu trong hầu hết các máy công cụ hiện nay như: ô tô – máy kéo, máy công cụ, máy nông nghiệp… Chúng có vai trò rất quan trọng trong sự hoạt động và chất lượng làm việc của máy.1.4.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết Các bề mặt công tác chính cần gia công bao gồm: Bề mặt Φ50 dùng để lắp với trục quay theo chế độ lắp trung gian. Mặt đầu Φ80 tiếp xúc với cốc lót trục để cố định bánh răng trên trục, không cho bánh răng chuyển động dọc theo trục quay. Mặt đầu Φ192 tiếp xúc với phần chuyển tiết diện của trục quay. Các lỗ Φ15 làm giảm trọng lượng bánh răng. Vành răng chịu tải trọng trực tiếp do răng truyền đến, vì vậy cần đủ bền. Mặt khác, vành răng cũng phải đủ dẻo (không nên quá cứng) để có thể biến dạng một ít dưới tác động của tải trọng và nhờ đó tải trọng phân bố đều. Rãnh then là nơi lắp then, có tác dụng giữ cho bánh răng chuyển động theo trục quay. Để tiện cho việc tháo lắp và sửa chữa nên ránh then kéo dài suốt chiều dài của moay – ơ. Moay – ơ lắp vào trục để truyền mômen xoắn từ trục đến bánh răng. Vì vậy chiều dài và đường kính ngoài của moay – ơ phải đáp ứng đủ điều kiện cần thiết. Phần làm việc chính của bánh răng là các răng. Chúng thường xuyên va chạm, cọ sát nên rất dễ gây ra các hiện tượng phá hủy như: mòn răng, cắt đứt chân răng, bề mặt profin bị hao mòn, tróc rỗ…Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội4Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53Phần IIPHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆTRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT2.1.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết Do chi tiết có hình dạng không quá phức tạp, tải trọng tác động không đồng đều nên phương án chọn phôi là thép dập nóng. Kết cấu của chi tiết cho trong bản vẽ đạt đủ yêu cầu kỹ thuật, có thể làm tăng năng suất gia công. Bề mặt lỗ Φ50 được lắp với trục quay. Để dễ dàng cho việc tháo lắp, sửa chữa và phù hợp với chức năng làm việc, chọn kiểu lắp ghép trung gian và độ nhám bề mặt có giá trị Ra = 1.6 μm là hợp lý.Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội5Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53 Vành răng chịu tải trọng trực tiếp nên ta chọn phương án thấm cacbon và tôi cải thiện để bề mặt đạt độ cứng 56÷63 HRC, phần thân răng đạt độ cứng 30÷40 HRC. Để đảm bảo độ bền bánh răng và giảm thời gian, số lượng máy gia công, ta bố trí thêm moay – ơ có gờ về một phía. Bề dày bánh răng đủ dày để khi nhiệt luyện không biến dạng hoặc biến dạng ít. Hình dạng lỗ then đơn giản, xuyên suốt chiều dài moay ơ nên phương án gia công chuốt là phù hợp. Hình dáng và vị trí của vành răng:Yếu tố này ảnh hưởng tới chuẩn công nghệ và phương pháp cắt răng. Chiều rộng rãnh thoát dao nhỏ nhất phụ thuộc vào mô đun của bánh răng.2.2.Vật liệu và tính chất của vật liệu chế tạo chi tiếtVật liệu chế tạo bánh răng được chọn là thép CT45 có thành phần hóa học và cơ tính như sau: BẢNG THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA THÉP CT45C Si Mn S P Ni Cr0,4÷0,5 0,17÷0,370,5÷0,80,45 0,0450,3 0,3BẢNG TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA THÉP CT45MPaT.σMPabp.σ.Sδ%.ψ% C.J/cm3HB(không lớn hơn)Không nhỏ hơn Sau cán nóngSau ủ360 610 16 40 50 241 197Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội6Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53Phần IIIXÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤTDạng sản xuất là khái niệm kinh tế xã hội tổng hợp. Nó phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất để đạt được hiệu quả công nghệ cao nhất. Đặc trưng của dạng sản xuất là số lượng hàng năm, tính ổn định của của sản phẩm, tính lặp lại của quá trình sản xuất và mức độ chuyên môn hóa của quá trình gia công.Có nhiều quan điểm phân loại sản xuất. Trong thực tế, người ta thường chia dạng sản xuất làm 3 loại: Dạng sản xuất đơn chiếc; Dạng sản xuất hàng loạt; Dạng sản xuất hàng khối.Dạng sản xuất là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế quá trình công nghệ, vì nếu biết dạng sản xuất sẽ biết được các điều kiện cho phép về vốn đầu tư, trang thiết bị, nhân lực và vật lực… để tổ chức sản xuất có hiệu quả cao nhất. Người ta có thể dựa vào một trong các chỉ tiêu sau để xác định dạng sản xuất cho mỗi sản phẩm:Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội7Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53 Hệ số chuyên môn hóa; Trọng lượng sản phẩm; Trọng lượng hàng năm và trọng lượng sản phẩm.Ở đây, chúng ta sẽ sử dụng phương pháp tính gần đúng dựa trên trọng lượng sản phẩm để xác định dạng sản xuất chi tiết đã nhận.3.1.Xác định sản lượng cơ khí của chi tiếtSản lượng cơ khí là số sản phẩm thực tế cần sản xuất trong một năm, được tính theo công thức sau:β+α+=1001m.NN1(3.1)Trong đó: N1 – là số sản phẩm cần chế tạo theo kế hoạch. Theo như đề bài cho N1 = 6000 (sp/năm); m – là số lượng chi tiết trong một sản phẩm. Với chi tiết bánh răng trụ đang xét m = 1; α – là lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi gây ra; β – là lượng sản phẩm do hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ;Ta lấy α = 3, β = 5. Thay các số liệu đã chọn vào công thức (3.1) ta thu được kết quả N = 6480 (sp/năm).3.2.Xác định thể trọng chi tiếtTrọng lượng chi tiết được tính theo công thức:)kg(.VQ1γ=Trong đó: Q1 – Khối lượng của chi tiết (kg); V – Thể tích của chi tiết (cm3); γ – Khối lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết (kg/cm3);Với thép ta tra được: γ = 7,852 kg/dm3 = 7,852.10-3 kg/cm3.Để tính thể tích chi tiết ta đưa chi tiết về dạng đơn giản với các kích thước như hình vẽ dưới đây:Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội8Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53Hình3.1: Bản vẽ chi tiết bánh răng dạng đơn giảnCoi như các phần vát góc và bo tròn là không đáng kể, dựa vào bản vẽ trên ta có thể tính ra giá trị gần đúng của thể tích chi tiết bánh răng bằng cách lấy thể tích của từng phần tử cơ bản rồi trừ đi thể tích của các lỗ, các phần cắt khác.Sau khi tính toán ta thu được giá trị thể tích gấn đúng của chi tiết là: V = 463,1 cm3.Vậy khối lượng của chi tiết là:)kg(64,310.852,7.1,463.VQ31==γ=−3.3.Chọn dạng sản xuấtVới số sản phẩm N = 6480 và khối lượng chi tiết Q1 3,64 kg, ta tra bảng 2.6 (Hướng dẫn thiết kế đồ án CTM – trang 31) và xác định được dạng sản xuất cho chi tiết là sản xuất hàng loạt lớn.Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội9Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53Phần IVPHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔIPhương pháp tạo phôi phụ thuộc vào rất nhiều vấn đề như chức năng và kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt và kích thước của chi tiết, quy mô và tính hàng loạt của sản xuất. Chọn phôi có nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định lượng dư gia công cho các bề mặt, tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi.Với bánh răng chế tạo từ thép CT45, ta có thể chọn một trong hai phương án hình thành phôi: dập nóng và đúc.4.1.Các phương án đề ra. Ưu nhược điểm của từng phương phápa. Phôi đúcTrường Đại học Nông nghiệp Hà Nội10Đồ án công nghệ chế tạo máy [...]... VIII TNH THI GIAN C BN CHO TT C CC NGUYấN CễNG Trong sn xut hng lot v sn xut hng khi thi gian nguyờn cụng c xỏc nh theo cụng thc sau õy: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong ú : Ttc - Thi gian tng chic (thi gian nguyờn cụng) To - Thi gian c bn ( thi gian cn thit bin i trc tip hỡnh dng, kớch thc v tớnh cht c lớ ca chi tit; thi gian ny cú th c thc hin bng mỏy hoc bng tay v trong tng trng hp gia cụng c... s ca kớch thc khi gia cụng, c th nú nh hng n sai s v trớ tng quan gia b mt gia cụng v b mt chun chn lm nh v Nu chi tit c gia cụng bng dao nh hỡnh hoc dao nh kớch thc thỡ sai s ca gỏ khụng nh hng n kớch thc v sai s hỡnh dỏng ca b mt gia cụng Nhng khi gia cụng bng phin dn dng c thỡ sai s gỏ nh hng n khong cỏch tõm ca cỏc l gia cụng v khong cỏch t mt nh v ti tõm l khụng song song gia cỏc mt nh v v... cụng thc tớnh tng ng) Tp - Thi gian ph ( thi gian cn thit ngi cụng nhõn gỏ, thỏo chi tit, m mỏy, chn ch ct, dch chuyn dao v bn mỏy, kim tra kớch thc ca chi tit ) Khi xỏc nh thi gian nguyờn cụng ta cú th giỏ tr gn ỳng Tp = 10%To Tpv Thi gian phc v ch lm vic gm: thi gian phc v k thut (Tpvkt) thay i dng c, mi dao, sa ỏ, iu chnh mỏy, iu chnh dng c (Tpvkt = 8%To); thi gian phc v t chc (Tpvtc) tra du... cho mỏy, thu dn ch lm vic, bn giao ca kớp (Tpvtc=3%To) Ttn Thi gian ngh ngi t nhiờn ca cụng nhõn (Ttn = 5%To) Xỏc nh thi gian c bn theo cụng thc sau õy: To = L + L1 + L 2 i S.n Trong ú: L Chiu di b mt gia cụng (mm) L1 Chiu di n dao (mm) L2 Chiu di thoỏt dao (mm) S Lng chy dao vũng(mm/vũng) n S vũng quay hoc hnh trỡnh kộp trong 1 phỳt i S bc gia cụng 7.1.Thi gian c bn cho nguyờn cụng 1 Trng... chun tinh chớnh; - Cú khụng gian gia cụng rng; Vi phng ỏn nh v trờn thỡ chun tinh c chn vo b mt l gia cụng mt u v mt tr ngoi Vi s trờn s cú u im hn so vi nh v mt tr ngoi gia cụng tinh l vỡ khi nh v bng s trờn cú th dựng trc gỏ n hi, khi ú sai s gỏ t g = 0 (nu chng tõm) hoc rt nh (nu cp trc gỏ lờn mõm cp ba chu); - m bo phõn b lng d v ng u khi gia cụng mt tr ngoi; - Chi tit gia cụng khụng b bin dng... nghip H Ni 14 Nguyn Vn Giỏp CKL53 ỏn cụng ngh ch to mỏy Nhc im: chớnh xỏc gia cụng khụng cao Qua phõn tớch 3 phng ỏn trờn, ta chn chun tinh theo phng ỏn 1 b Chn chun thụ Khi chn chun thụ phi ỏp ng 2 yờu cu: Phi m bo phõn b lng d cho cỏc b mt gia cụng; m bo chớnh xỏc v v trớ tng quan gia b mt gia cụng v b mt khụng gia cụng Cn c vo yờu cu khi chn chun, da trờn hỡnh dng chi tit v phng ỏn chun... To(s) 28 40 12 7.2.Thi gian c bn cho nguyờn cụng 2 Bc 1 2 Mỏy 2A135 Dao P18 S(mm/vg) 0.96 1 t(mm) 1.6 0.15 V(m/ph) 435 100 To(s) 0.32 0.15 7.3.Thi gian c bn cho nguyờn cụng 3 Bc 1+2 3 4+5 Mỏy 1K62 Dao T15K6 S(mm/vg) 0.6 0.6 0.18 t(mm) 1 1.5 2 V(m/ph) 250 250 To(s) 12 20 18 7.4.Thi gian c bn cho nguyờn cụng 4 Bc 1 Mỏy 7B520 Dao P18 S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) 5 To(ph) 1.5 7.5.Thi gian c bn cho nguyờn cụng... = b + c 2 2 2 Trong ú: b , c l dung sai kớch thc b; c ca phụi b = 0,08mm; c = 0,06mm Thay s tớnh c: cm = 50 àm Sai lch khụng gian tng cng: phụi = 156 2 +50 2 = 164 àm Sai lch khụng gian cũn li sau khi khoan l: 1 = k.phụi i vi gia cụng l thỡ k = 0,05, i vi gia cụng thụ (h s chớnh xỏc hoỏ) 1 = 0,05.164 = 8,2 àm Trng i hc Nụng nghip H Ni 27 Nguyn Vn Giỏp CKL53 ỏn cụng ngh ch to mỏy Sai s gỏ... to mỏy Phn IX THIT K G GIA CễNG NGUYấN CễNG 9.1.Phõn tớch s gỏ t v yờu cu k thut ca nguyờn cụng Yờu cu i vi l 50 mm phi vuụng gúc vi hai mt u do vy gia cụng ta phi nh v 6 bc t do Mt phng ỏy nh v 3 bc t do v cú Rz=20 Mt phng ny c dựng hai phin t hn ch Mt tr ca bỏnh rng c nh v bi 2 khi ch V Chuyn ng ct vuụng gúc vi mt ỏy Hng ca lc kp vuụng gúc vi chuyn ng ct Kớch thc gia cụng cn t l 50mm 9.2.Xỏc... tip xỳc gia khi ch V vi chi tit Theo bng 7.7 trang 233 ti liu [7] : f = 0,7 k h s tớnh toỏn nh sau k=kok1.k2.k3.k4.k5.k6 (ti liu [7] ) vi k0=1,5; k1=1,2; k2=1,8; k3=1,25; k4=1; k5=1,25; k6=1,5 => k 6 Thay s vo cụng thc tớnh lc kp ta c Q = 7,5 N 9.4.Xỏc nh sai s cho phộp ca gỏ Nhn thy rng gỏ l dng c cú nhim v c nh chi tit cn gia cụng trờn bn mỏy ca mỏy ct kim loi, tc l nú bo m v trớ tng quan gia dao . vòng của bánh răng Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 3Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Giáp – CKĐL53thấp (< 6m/s). Bánh răng được che kín, tránh bụi. trình công nghệ chế tạo bánh răng trụ răng thẳng với sản lượng 6000 chi tiết /năm, điều kiện sản xuất tự do”.Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 1Đồ án công