lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng bánh răng

Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46

Lời nói đầu
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh
viên ngành Cơ Tin Kỹ Thuật, nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản để giải quyết một vấn
đề tổng hợp về công nghệ chế tạo. Sau khi thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy,
sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp
so sánh những kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất, độc lập trong sáng tạo để giải quyết
một vấn đề công nghệ cụ thể.
Suất phát từ tầm quan trọng đó em được nhận đồ án môn học công nghệ chế tạo
máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng bánh răng.
Trong phần thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản
xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết,
tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế đồ gá.
Những giáo trình tra cứu: Công nghệ chế tạo máy (Tập 1 và 2), Máy cắt kim loại,
Nguyên lý cắt kim loại, đồ gá,sổ tay Atlas và đồ gá,sổ tay công nghệ chế tạo máy(Tập 1 và
2).
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Nguyễn Huy Ninh, đến nay cơ bản em đã
hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm đồ án, em kính
mong sự chỉ bảo tận tình của các thày trong bộ môn để em có thể củng cố thêm kiến thức
và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.
Em xin chân thành cảm ơn.
Tháng 5 - 2005
Sinh viên
Nguyễn Ngọc Tri
1
1
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
CHƯƠNG I : QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
CHI TIẾT BÁNH KHẾ
1-PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT .

Bánh khế là một chi tiết quan trọng trong sản phẩm của nghành cơ
khí.Chi tiết bánh khế có dạng bánh răng nên về chức năng của bánh khế
cũng có nhiều điểm giống với bánh răng,cụ thể là: truyền chuyển động, biến
đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại.
Bánh khế có bề mặt cơ bản là các mặt cạnh nằm trên mặt tròn ngoài
của chi tiết.Các bề mặt này được sử dụng trực tiếp để thực hiện chức năng
của mình nên các bề mặt phải có độ chính xác nhất định.
Vật liệu làm bằng thép 45 có thành phần như sau:
C=0.40.5% Mn=0,50.8% S=0.045%
Si=0,170.37% P=0.045% Ni=0.30% Cr=0.30%
2
2
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
2-PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT .
Chi tiết gia công là chi tiết bánh răng
Dùng phôi cán dập nóng để gia công chi tiết.
Các bề mặt tròn có khả năng gia công bằng các dao tiện thông thường
Hình dạng lỗ đơn giản.
Hình dạng vành ngoài đơn giản và có gờ.
Bánh khế có gờ một phía nên thời gian gia công sẽ không tốn nhiều
như loại bánh răng có gờ hai phía.
Có kết cấu khá đơn giản nên có thể gia công bằng nhiều dao cùng một
lúc.
Hai lỗ đầu trục được vát mép nên có thể dùng phương pháp chuốt để
gia công lỗ then hoa dễ dàng.
Các mặt đầu có thể gia công bằng nhiều dao cùng một lúc nên không
phải thay đổi gá đặt nhiều,do đó có thể đạt độ chính xác cao.
Chi tiết có khối lượng và kích thước nhỏ nên có thể gia công nhiều
sản phẩm trên một nguyên công.
3. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT:

Ta có: Q
1
=V.γ
γ
thép
=7,852(kG/dm
3
)
Thể tích của chi tiết là:
S=Π.41
2
=5281 mm
2
=0,53 dm
2
V=0,4.0,53=0,212 dm
3
Q
1
=V. γ=0,212.7,852=1,67(kG)
đầu bài ta có dạng sản xuất là hàng loạt vừa
Từ bảng 2-13 TKDACNCTM----> Sản lượng là 1500 chi tiết /năm
3
3
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
4. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI:
Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon
như thép 35,40,45 ;thép hợp kim như thép crôm,crôm-niken;40X;40Γ;50Γ…
Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết bánh khế là thép 45
Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu và

sản lượng của loại trục đó.Ví dụ đối với bánh khế ta dùng phôi cán dập
nóng.
Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của bánh khế được chế tạo bằng
rèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản ,đôi khi có thể dùng phôi cán
nóng .
Trong sản xuất hàng loạt lớn hoặc vừa và hàng khối phôi của trục
được chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép.
Đối với chi tiết bánh khế ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôi
đúc cho chất lượng bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thường có cơ tính
không cao.Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp
nhận được nhưng nhược điểm lớn nhất của loại phôi này là rất tốn vật liệu.
Từ đó ta thấy rằng chọn phôi dập nóng là tốt nhất bởi vì loại phôi này đảm
bảo được những tiêu chuẩn như: hình dáng phôi gần với chi tiết gia công
,lượng dư hợp lí,có thể sản xuất phôi hàng loạt,…..
5.Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng bánh răng.
Đối với chi tiết dạng bánh răng yêu cầu về độ song song và vuông
góc giữa các cạnh là rất quan trọng.Để đảm bảo yêu cầu này,khi gia công các
cạnh và lỗ của chi tiết cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất.
Chuẩn thống nhất khi gia công các chi tiết dạng bánh răng là lỗ tâm
của chi tiết và một mặt đầu của chi tiết.Dùng lỗ tâm và mặt đầu làm chuẩn
có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt cần gia công.
Nhưng đối với chi tiết bánh khế trong bài này chúng ta chọn chuẩn có
khác đi so với trên.Ta lấy chuẩn thô là mặt ngoài của chi tiết và cả lỗ tâm
của trục,biện pháp thực hiện là chúng ta dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm
ở một đầu kết hợp với chống tâm ở đầu còn lại.
Khi gia công tinh ta lại lấy chuẩn là lỗ tâm và một mặt đầu,thực hiện bằng
cách chống tâm hai đầu,để chống xoay chúng ta dùng thêm một kẹp tốc ở
một đầu.
4
4

Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
5. LẬP BẢNG TRÌNH TỰ NGUYÊN CÔNG.
Ta có trình tự nguyên công như bản vẽ sơ đồ nguyên công,gồm những
bước sau:
1- Làm phôi(phôi ở đây là phôi cán dập nóng trong khuôn kín)
2- Làm sạch
3- Ủ phôi.
4- Khoả mặt đầu, tiện thô lỗ và một phần mặt ngoài.
5- Khoả mặt còn lại và tiện thô phần còn lại mặt ngoài
6- Tiện tinh lỗ và mặt đầu.
7- Tiện tinh mặt ngoài.
8- Xọc rãnh then.
9- Phay 6 mặt cạnh.
10- Kiểm tra độ không song song giữa các mặt cạnh.
CHƯƠNG II : LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
I.Lượng dư của phôi dập nóng
Đối với kích thước l=40 mm ta chọn lượng dư cho phôi về một phía
a=1,5mm
Lượng dư đường kính ngoài và lỗ trong về một phía là a= 1,5.
I.Lượng dư cho từng nguyên công
Nguyên công 4:
1. Lượng dư cho nguyên công tiện khoả mặt đầu
Khi gia công mặt đầu ta lấy lượng dư chính bằng lượng dư của phôi a=1
mm
2. Đối với Φ35 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau
+Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi ,về một phía
a=1,0mm.
5
5
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46

3.Đối với một phần Φ77 ta chọn lượng dư về một phía là a=1,0mm.
Nguyên công 5:Tiện thô mặt ngoài còn lại ta chọn lượng dư về một
phía là a=1,0mm, và phần Φ77 còn lại ta cũng chọn lượng dư về một phía
là a=1,0mm.
Nguyên công 6: Tiện tinh lỗ và mặt đầu.
+ Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a=0,5mm
Nguyên công 7:Tiện tinh mặt ngoài ta chọn lượng dư về một phía là
a=0,5mm.
Nguyên công 8: Xọc rãnh then. lượng dư là a = 4mm.
Nguyên công 9:Phay tinh 6 mặt bên ta có lượng dư là a=0,6mm.
CHƯƠNG III : TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT
Nguyên công 4:Khoả mặt đầu và tiện lỗ và một phần mặt ngoài.
1.Định vị:
Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 2 bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc tự do ở măt
đầu.
2.Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
6
6
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
3-Chọn máy
Các thông số của máy tiện T620 :
Đường kính gia công lớn nhất : D
max
=400mm
Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm
Số cấp tốc độ trục chính : 24
Giới hạn vòng quay trục chính :12,5÷ 2000
Công suất động cơ : 7 kw
3. Các bước công nghệ :
- Bước 1:Tiện khoả thô mặt đầu.

Kích thước cần đạt được là l=42
080.0
180.0
−
−
+Chọn dụng cụ cắt :
Chọn dao tiện cán hợp kim cứng thân cong góc ngiêng chính 45°,vật liệu
T15K6
Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:
H=32;B=20;L=170;m=10;a=18;r=1.5
7
7
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
+Chế độ cắt:
chiều sâu cắt chọn bằng lượng dư gia công t=1mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.12;
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=130(mm/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)
-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)
-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=130x0.8x1x0,9
=93,6(mm/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

n
t
=(1000.93,6):(3,14.40)=745,22(v/ph).
Theo máy ta chọn được n
m
=800(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=(3,143.40.900):(1000)=100,576(m/ph)
Theo máy ta chọn S
m
=0.12mm
Thời gian cơ bản nguyên công T
11
=D/2.S.n=21/2.0,12.800=0,11(phút).
- Bước 2:Tiện thô Φ35
Đường kính cần đạt được là Φ36
080.0
180.0
−
−
+Chọn dụng cụ cắt dao tiện lỗ góc nghiêng chính 45°,vật liệu T15K6
h=16;b=12;L=170;P=80;n=6;N=12;r=1,5.
+Chế độ cắt:
Khi gia công thô Φ35
080.0
180.0
−
−

ta chọn chiều sâu cắt t=1mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.1;
8
8
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=96(m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)
-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)
-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=96.0,8.1.0,9 =69,12(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
n
t
=(1000.69,12):(3,14.35)=628,93(v/ph).
Theo máy ta chọn được n
m
=600(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=3,143.35.600/1000=66(m/ph)
Theo máy ta chọn S
m

=0.09mm
Thời gian cơ bản nguyên công T
12
=Π.R/S.n=3,14.35/0,09.600=2,03(phút).
- Bước 3: Tiện thô một phần mặt ngoài của Φ77
kích thước cần đạt d=78
100.0
220.0
−
−

+Chọn dụng cụ cắt như dao tiện ∅35
+Chế độ cắt:
Khi gia công thô ∅77 ta chọn chiều sâu cắt t=1mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.36;
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=62(m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)
-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)
-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)
9
9
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

)ph/v(53,184
77.14,3
64,44.1000
n
t
==
Theo máy ta chọn được n
m
=200(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=
)ph/m(4.48
1000
200.77.143,3
=
Theo máy ta chọn S
m
=0.36mm

Nguyên công 5 :Khoả mặt còn lại và tiện ngoài
1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 2bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở
mặt đầu kia.
2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm tự định
tâm
10
10

Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
3-Chọn máy
Các thông số của máy tiện T620 :
Đường kính gia công lớn nhất : D
max
=400mm
Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm
Số cấp tốc độ trục chính : 24
Giới hạn vòng quay trục chính :12,5÷ 2000
Công suất động cơ : 7 kw
3. Các bước công nghệ :
 Bước 1:Tiện khoả thô mặt đầu.
Kích thước cần đạt được là l=41
080.0
180.0
−
−
+Chọn dụng cụ cắt :
Chọn dao tiện cán hợp kim cứng thân cong góc ngiêng chính 45°,vật liệu
T15K6
Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:
H=32;B=20;L=170;m=10;a=18;r=1.5
+Chế độ cắt:
11
11