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 đợc 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 đợc 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 phơng pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết,
tính thời gian gia công, tính lơng d, 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).
Đợc 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
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 ngợc lại.
Bánh khế có bề mặt cơ bản là các mặt cạnh nằm trên mặt tròn ngoài của
chi tiết.Các bề mặt này đợc 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 nh sau:
C=0.40.5% Mn=0,50.8% S=0.045%
Si=0,170.37% P=0.045% Ni=0.30% Cr=0.30%
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 thờng
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 nh
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 đợc vát mép nên có thể dùng phơng 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 lợng và kích thớc nhỏ nên có thể gia công nhiều sản
phẩm trên một nguyên công.
3. Xác định dạng sản xuất:
Ta có: Q
1
=V.

thép
=7,852(kG/dm
3
)
Thể tích của chi tiết là:
S=.41
2
=5281 mm
2
=0,53 dm
2
V=0,4.0,53=0,212 dm
3
Q
1
=V. =0,212.7,852=1,67(kG)
đầu bài ta có dạng sản xuất là hàng loạt vừa
Từ bảng 2-13 TKDACNCTM----> Sản lợng là 1500 chi tiết /năm
3
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi:
Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon nh
thép 35,40,45 ;thép hợp kim nh thép crôm,crôm-niken;40X;40;50
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
lợng 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 đợc 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 đợc
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 lợng bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thờng có cơ tính không
cao.Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp nhận đợc
nhng nhợc 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
đợc những tiêu chuẩn nh: hình dáng phôi gần với chi tiết gia công ,lợng d 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.
Nhng 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
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 nh bản vẽ sơ đồ nguyên công,gồm những b-
ớc 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 : lợng D gia công
I.L ợng d của phôi dập nóng
Đối với kích thớc l=40 mm ta chọn lợng d cho phôi về một phía a=1,5mm
Lợng d đờng kính ngoài và lỗ trong về một phía là a= 1,5.
I.L ợng d cho từng nguyên công
Nguyên công 4:
1. Lợng d cho nguyên công tiện khoả mặt đầu
Khi gia công mặt đầu ta lấy lợng d chính bằng lợng d của phôi a=1 mm
2. Đối với 35 ta chọn lợng d cho từng nguyên công nh sau
+Khi tiện thô ta lấy lợng d bằng lợng d của phôi ,về một phía a=1,0mm.
3.Đối với một phần 77 ta chọn lợng d về một phía là a=1,0mm.
5
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Nguyên công 5:Tiện thô mặt ngoài còn lại ta chọn lợng d về một phía
là a=1,0mm, và phần 77 còn lại ta cũng chọn lợng d về một phía là
a=1,0mm.
Nguyên công 6: Tiện tinh lỗ và mặt đầu.
+ Khi tiện tinh ta chọn lợng d về một phía là a=0,5mm
Nguyên công 7:Tiện tinh mặt ngoài ta chọn lợng d về một phía là
a=0,5mm.
Nguyên công 8: Xọc rãnh then. lợng d là a = 4mm.
Nguyên công 9:Phay tinh 6 mặt bên ta có lợng d là a=0,6mm.

chơng iii : TíNH CHế Độ CắT
Nguyên công 4:Khoả mặt đầu và tiện lỗ và một phần mặt ngoài.
1.Định vị:
Chi tiết đợc 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 đợc kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
6
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
3-Chọn máy
Các thông số của máy tiện T620 :
Đờng 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 :12,5ữ 2000
Công suất động cơ : 7 kw
3. Các b ớc công nghệ :
- Bớc 1:Tiện khoả thô mặt đầu.
Kích thớc cần đạt đợc 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 thớc của dao nh sau:
H=32;B=20;L=170;m=10;a=18;r=1.5
+Chế độ cắt:

chiều sâu cắt chọn bằng lợng d gia công t=1mm
7
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc 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)
Nh 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 đợc n
m
=800(v/ph)
Nh 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).
- Bớc 2:Tiện thô 35
Đờng kính cần đạt đợc là 36
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 35
080.0
180.0


ta chọn chiều sâu cắt t=1mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao s=0.1;
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)
8
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Nh 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 đợc n
m
=600(v/ph)
Nh 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
=.R/S.n=3,14.35/0,09.600=2,03(phút).
- Bớc 3: Tiện thô một phần mặt ngoài của 77
kích thớc cần đạt d=78
100.0
220.0



+Chọn dụng cụ cắt nh dao tiện 35
+Chế độ cắt:
Khi gia công thô 77 ta chọn chiều sâu cắt t=1mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bớc 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)
Nh vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)
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 đợc n
m
=200(v/ph)
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=
)ph/m(4.48
1000

200.77.143,3
=
9
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Theo máy ta chọn S
m
=0.36mm

Nguyên công 5 :Khoả mặt còn lại và tiện ngoài
1.Định vị: Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do, 2bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở mặt
đầu kia.
2.Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm tự định tâm
3-Chọn máy
Các thông số của máy tiện T620 :
Đờng 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 :12,5ữ 2000
Công suất động cơ : 7 kw
3. Các b ớc công nghệ :
10