thiết kế quy trình công nghệ chế tạo bánh răng hình trụ (file dwg)

Phần 1. Bộ chuyền bánh răng
Bánh răng là chi tiết đợc dùng để truyền lực và chuyển động mà ta thờng thấy trong nhiều loại máy khác nhau. Với sự phát triển của ngành chế
tạo máy và với yêu cầu sửa chữa thay thế, các loại chi tiết máy này ngày
càng đợc sản xuất nhiều hơn. ở nhiều nớc ngời ta đã xây dựng các nhà máy,
phân xởng chuyên sản xuất bánh răng với trình độ cơ khí hoá và tự động cao.
Trong mấy năm gần đây ngời ta đạt đợc nhiều thành tựu mới trong việc nâng
cao năng suất và chất lợng gia công bánh răng.
1.1 . Phân loại bánh răng:
Bánh răng đợc chia làm 3 loại:
- Bánh răng trụ (răng thẳng và răng nghiêng)
- Bánh răng côn (răng thẳng và côn xoắn)
- Bánh vít
Dựa theo đặc tính công nghệ, bánh răng đợc chia làm các loại sau đây:
- Bánh răng trụ và bánh răng côn không có mayơ và có mayơ, lỗ trơn và
lỗ then hoa.
- Bánh răng bậc lỗ và lỗ then hoa.
- Bánh răng trụ, bánh răng côn và bánh vít dạng đĩa
- Trục răng trụ và trục răng côn
1.2 . Độ chính xác
Theo TCVN bánh răng đợc chia làm 12 cấp chính xác, ký hiệu theo
thứ tự bằng các con số : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Trong đó cấp chính
xác 1 là cao nhất và cấp chính xác 12 là thấp nhất
1.2.1. Độ chính xác truyền động :
Độ chính xác này đợc đánh bằng sai số góc quay của bánh răng sau
một vòng. Sai số này xuất hiện là do sai số của hệ thống công nghệ. Ngoài ra
độ chính xác truyền động còn đợc đánh giá bằng sai số bớc vòng và sai lệch
khoảng pháp tuyến chung.
1.2.2. Độ ổn định khi làm việc :
ảnh hởng trực tiếp đến độ ổn định khi làm việc và tuổi thọ của bánh
răng. Độ ổn định khi làm việc đợc đánh giá và bằng sai số chu kỳ ( là giá trị
trung bình của sai số truyền động bằng tỉ số giữa sai lệch lớn nhất và số răng

của bánh răng). Độ ổn định khi làm việc đợc đánh giá bằng sai số bớc cơ sở

1


1.2.3. Độ chính xác tiếp xúc: Đợc đánh giá bằng vết tiếp xúc của prôfil
răng theo chiều dài, chiều cao và đợc biểu diễn bằng %
1.2.4. Độ chính xác khe hở cạnh răng :
Chỉ tiêu này quy định 4 loại khe hở cạnh răng:
- Khe hở bằng 0
- Khe hở nhỏ
- Khe hở trung bình
- Khe hở lớn.
Chú ý: Khoảng cách tâm giữa hai bánh răng ăn khớp với nhau càng lớn (tức
là bánh răng càng lớn ) thì khe hở cạnh răng càng lớn.

1.3. Thông số cơ bản của bánh răng trụ

2


Trong đó

:
s : là góc áp lực
: là bớc góc
t : bớc răng
t0 : bớc cơ sở
h : chiều cao đỉnh răng
h: chiều cao chân răng

h : chiều cao răng
S : chiều dầy răng

1.4. u nhợc điểm và phạm vi sử dụng của bánh răng
- u điểm : so với các bộ truyền khác, bộ truyền bánh răng co các u
điểm.
3


+ Kích thớc nhỏ , khả năng tải lớn
+Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy
+ Hiệu suất cao co thể đạt 0,97 -:- 0,99
+ Tỉ số truyền không đổi
- Nhợc điểm :
+ Chế độ phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao
+ Gây ồn khi làm việc với vận tốc lớn
- Phạm vi sử dụng:
+ Sử dụng rộng rãi : từ đồng hồ , khí cụ đến các máy hạng nặng.
+ Phạm vi sử dụng lớn về công suất, tốc độ và tỉ số truyền (tốc độ tới
200m/s, công suất tới hàng trục nghìn kw, tỉ số truyền lớn hàng trăm
thậm chí hàng nghìn trong một số cấp).

Phần 2. Phân tích kết cấu hình học, cơ lý tính
của sản phẩm
2.1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Bánh răng đợc chế tạo từ thép 45. Bánh răng này có nhiệm vụ truyền
mô men và truyền lực từ trục này sang trục khác của máy. Độ chính xác và
độ nhám của bề mặt lỗ và bề mặt của răng ảnh hởng tới sự truyền động của
bánh răng.
Kích thớc đờng kính vòng chia là quan trọng vì nó ảnh hởng tới sự ăn

khớp của bánh răng. Do đó đờng kính vòng đỉnh của bánh răng không cần
phải gia công chính xác mà ta chỉ cần quan tâm đến độ chính xác của đờng
kính vòng chia.
4


2.2. Phân tích kết cấu và đặc điểm công nghệ của chi tiết.
Chi tiết đợc làm từ vật liệu thép 45. Thuộc họ bánh răng trụ răng
nghiêng, dạng đĩa có moay ơ và một rãnh then. Do đó khi nhiệt luyện có thể
bị cong vênh gây sai số.
Lỗ trung tâm của bánh răng có kết cấu đơn giản chỉ có một rãnh then.
Có thể sử dụng phơng pháp chuốt hoặc xọc rãnh then. Đây là chi tiết lớn nên
sử dụng xọc rãnh then.
Xét trên quan điểm gia công cơ thì kết cấu này có tính công nghệ cao.
Vì mặt ngoài của bánh răng phẳng, không có gờ. Do đó có thể gá đợc nhiều
chi tiết để gia công đồng thời và khả năng sử dụng đợc các phơng pháp cắt
răng có năng suất cao. Giảm thời gian cắt, tăng năng suất gia công.
Các bề mặt cần gia công bao gồm: Bề mặt ngoài (chu vi), bề mặt lỗ,
hai bề mặt đầu và bề mặt của răng. Trong đó quan trọng nhất là bề mặt của
lỗ. Bởi vì khi gia công bánh răng có lỗ ta sử dụng mặt lỗ làm chuẩn tinh. Mặt
khác mặt lỗ cũng chính là chuẩn tinh chính vì còn đợc dùng khi lắp ráp với
trục của bánh răng. Do đó khi gia công phải chú trọng đến chất lợng gia
công lỗ. Ngoài bề mặt lỗ chọn thêm mặt đầu để làm chuẩn tinh thống nhất
cho việc gia công các bề mặt còn lại. Vì vậy lỗ và bề mặt đầu cần phải đợc
gia công trên một lần gá để bảo đảm độ vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm
lỗ. Các bề mặt cần gia công yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt không
cao nên việc sử dụng các phơng pháp gia công các bề mặt đợc rút gọn hơn,
giảm thời gian gia công và cho năng suất cao.
Chi tiết làm từ thép 45 dạng đĩa có lỗ trên đĩa và vành răng. Vì vậy sử
dụng phơng pháp đúc để tạo hình là hợp lý nhất.

5


Phần 3. Thiết Kế quy trình công nghệ chế tạo
Bánh răng trụ nghiêng
3.1. Xác định dạng sản xuất
Phơng án công nghệ và trang thiết bị kèm theo của quá trình gia công
phụ thuộc rất nhiều vào dạng sản xuất.Dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều
thông số nh số chủng loại sản phẩm,số chi tiết trong một chủng loại,chu kì
lặp lại điều kiện sản xuất và khối lợng gia công từng sản phẩm.Hiệu quả kinh
tế đạt đợc cao nhất nếu công nghệ đợc thiết kế phù hợp với dạng và điều kiện
sản xuất hiện hành.
Để xác định nhanh dạng sản xuất mà không yêu cầu chính xác cao,sử
dụng phơng pháp tra băng.Để tra băng ta phải xác định 2 thông số la khối lợng chi tiết:Q và sản lợng chi tiết trên năm N.Theo đề bài N = 10.000(chi
tiết/năm)
Dựa vào dạng hình học của chi tiết.Thể tích khối đặc của chi tiết đợc
tính nh sau:
Bảng 2: Cách xác định dạng sản xuất:

Đơn chiếc

Q1 trọng lợng của chi tiết
> 200 kg
< 4 kg
4 ữ 200 kg
Sản lợng hàng năm của chi tiết ( chiếc )
<5
< 10
< 100

Hàng loạt nhỏ

55 100

10 200

100 500

Hàng loạt vừa

100 300

200 500

500 5000

Dạng sản xuất

6


Hàng loạt lớn

300 1000

Hàng khối

500 - 1000

5000 - 50000

> 5000

> 50000

> 1000

Dựa và bảng trên ta thấy muốn xác định đợc sản lợng của chi tiết ta cần
biết trọng lợng của chi tiết Q1.
Mà trọng lợng của chi tiết đợc tính theo công thức:
Q1 = V. ( kG ).
Trong đó:
Q1 trọng lợng của chi tiết ( kG ).
V thể tích của chi tiết ( dm3 ).
- trọng lợng riêng của vật liệu ( thép = 7,852 kG/dm3 ).
Xác định V:
-

Thể tích của khối đặc 758,16- 690cao 180 là:
2

V1 = .( R ).h = 3,14. 758,16 690 .180. 16 = 0,656 ( dm3 ).
2
10


2

-

Thể tích của khối trụ côn đặc 240 và 150:
2

V2 = .R .h = 3,14. 240 150 .180. 16 = 1,1445 ( dm3 ).
10
2.2
2



Tổng thể tích của chi tiết đặc là:
V = V1 + V2 = 0,656 + 1,1445 = 1,8 ( dm3 ).

-

Thể tích của các mặt cắt A-A

7


VA=

V

A

(26.90 + 22.160)225
6

10

=1,3185

= 6.V A = 1,3185 ì 6 = 7,911

( dm3 ).

( dm3 ).

Vậy thể tích của chi tiết là:
V = V + VA=1,8+7,911=9,711( dm3 ).
Vậy trọng lợng của chi tiết là:
Q1 = 9,711 .7,852 = 76,25 ( kG ).
Dựa vào sản lợng 10.000 (chi tiết/năm) và tra bảng trên
Dạng sản suất là hàng khối
3.2. Chọn Phôi và phơng pháp chế tạo phôi.Thiết lập bản vẽ lồng phôi.
3.2.1. Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Căn cứ vào hình dáng hình học, kích thớc, nhiệm vụ của chi tiết trong cấu
tạo bộ phận máy. Căn cứ vào sự chịu tải điều kiện làm việc của chi tiết và
yêu cầu kỹ thuật ta có thể lựa chọn các phơng pháp tạo phôi khác nhau.
Để đạt đợc yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế, ngời công nghệ phải xác định
đợc kích thớc của phôi và chọn phôi sao cho phù hợp. Kích thớc của phôi đợc tính toán theo lợng d gia công còn chọn loại phôi thì phải căn cứ vào các
yếu tố sau:
Vật liệu và cơ tính của vật liệu của chi tiết phải có theo yêu cầu thực tế.
Kích thớc hình dáng và kết cấu của chi tiết.
Số lợng chi tiết cần có hoặc dạng sản xuất.
Điều kiện vật chất kỹ thuật cụ thể của nó tại nơi sản xuất.

8

Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt khả năng tính kinh tế của sản
phẩm còn ảnh hởng tốt đến năng suất và giá thành sản phẩm. Chọn phôi tốt
sẻ làm cho quy trình công nghệ đơn giản đi mà vẫn dẫn đến xu hớng chung
là làm cho hình dáng và kỹ thuật phôi giống chi tiết gia công. Ngày nay kỹ
thuật chế tạo phôi tiến bộ rất nhiều làm giảm nhiều công sức và thời gian
trong gia công.

Một số phơng pháp tạo phôi
a) Hàn.
Hàn là chấp nối những sản phẩm lại với nhau nhờ những que hàn, que hàn
đợc nung nóng lên đến nhiệt độ nhất định nhờ năng lợng điện. Sau đó cho
que hàn vào chỗ chấp nối hai thanh kim loại sẽ đợc nối lại thành một. Nhợc điểm của phơng pháp này bề mặt sau khi hàn xấu và bên trong lỗ thờng bị nứt rỗ nên không áp dụng đợc phơng pháp này với chi tiết Bánh
răng vành chậu đợc.

b) Rèn tự do.
Rèn tự do là quá trình biến dạng tự do kim loại dới tác dụng của các dụng
cụ đơn giản hoặc các thiết bị tạo lực. Rèn đem lại chất lợng không cao, độ
bóng bề mặt thấp, tốn kim loại. Vì vậy không dùng phơng pháp này với chi
tiết Bánh răng vành chậu.
c) Dập.
Dập là phơng pháp gia công bằng áp lực, những sản phẩm sử dụng phơng
pháp này thờng có dạng tấm: nh chữ I chữ T . . . Nhợc điểm của phơng
pháp này là không dập đợc những chi tiết dầy, hình dáng quá phức tạp.
Nhng dập lại có u điểm là lợng d sau khi dập thờng nhỏ và có độ chính
xác rất cao. Dập thờng áp dụng đối với vật liệu là thép nên chi tiết Bánh
răng rất phù hợp với phơng pháp này.
Dập cũng có nhiều phơng pháp nh dập nóng, dập nguội, dập trong khuôn
cối . . . Vì chi tiết này sản xuất ở loat lớn, hàng khối và bánh răng co kích

thớc lón nên ta không sử dụng phơng pháp này.

d) Đúc.

9


Đúc thực chất là phơng pháp đổ đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn đúc.
Sau khi hợp kim đông đặc sản phẩm có hình dạng kích thớc theo yêu cầu.
Sản phẩm đúc goi là vật đúc.
Đúc có nhiều phơng pháp nh đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại. . . .
Đúc thờng để lợng d lớn nhiều ba via. . .
Đúc thờng áp dụng cho vật liệu là gang, ít dùng cho vật liệu là thép nên
nhng vì kết cấu của bánh răng trụ phức tạp và bánh răng có kích thớc lớn ,
dạng sản xuất hàng khối nên ta sử dụng phơng pháp này.
Dựa vào kết cấu của chi tiết,vật liệu chế tạo yêu cầu kĩ thuật bề mặt

và kích thớc của chi tiết.Ta chọn phơng pháp đúc để chế tạo phôi.Theo băng
2.12(Hớng dẫn thiết kế đồ án).Số chi tiết là 10.000(chi tiết/năm).Dạng sản
xuất là hàng khối.Ta tra đợc cấp chính xác chế tạo phôi la cấp I.
Việc chế tạo bằng phơng pháp đúc đợc sử dụng rộng rãi hiện nay vì
phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt kích thớc từ nhỏ đến lớn
mà các phơng pháp khác nh rèn,rập khó đạt đợc.Cơ tính và độ chính xác của
phôi đúc phụ thuộc vào phơng pháp đúc,trình độ kĩ thuật để chọn các phơng
pháp đúc khác nhau.
Theo băng 2-12 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1).Với sản xuất hàng
khối cần trang bị mẫu kim loại hòm khuôn kim loại có bạc dẫn để chỉnh vị
trí thao đúc.Lắp thao đúc vào bạc dẫn băng máy.chỉnh vị trí thao đúc bằng
máy trớc khi lắp ráp
Trong điều kiện sản xuất hàng khối.Chi tiết đúc chính xác cấp I đợc

bảo đảm bằng các mẩu kim loại cùng với việc cơ khí hoá việc chế tạo
khuôn ,sấy khô và rót kim loại
3.2.2. Thiết lập bản vẽ lồng phôi
Tra bảng 1.34 lợng d gia công tổng cộng tra bảng và dung sai( ) của
phôi thép đúc định hình(mm)
Cấp chính xác I
Lợng d bề mặt trên của phôi : 7 1,4(mm)
Lợng d bề mặt dới và cạnh : 5,0 1,4(mm)
Yêu cầu kỹ thuật:

10


Độ rắn sau khi nhiệt luyện 160-195 HB => Mpa = 600-700 (bảng 558Sổ tay CNCTM tập 2)
Bán kính đúc không ghi kích thớc trên hình vẽ 5-8(mm)
Không cho phép có vết nứt
Độ đảo bề mặt 758,3-0,14 so với bề mặt 150A không quá 0,15(mm)
Sai lệch rãnh then theo chiều dài không quá 0,12(mm)
Những bề mặt không gia công đợc tẩy sạch và sơn

Bản vẽ lồng phôi

11


3.3. chọn chuẩn
Các bề mặt cần gia công bao gồm:bề mặt ngoài,bề mặt lỗ,2 mặt đầu và
bề mặt răng.Trong đó quan trọng nhất là bề mặt lỗ.Bởi vì khi gia công bánh
răng có lỗ ta sử dụng mặt lỗ làm chuẩn tinh thống nhất.Mặt khác mặt lỗ cũng
là chuẩn tinh chính vì nó đợc dùng khi lắp ráp.Do đó khi gia công phải chú

trọng đến chất lợng gia công lỗ.Ngoài ra ta có thể chọn thêm mặt đầu để làm
chuẩn tinhvà kết hợp mặt lỗ và mặt đầu để làm chuẩn tinh thống nhất cho
việc gia công các mặt còn lại.Vi vậy lỗ và mặt đầu phải đợc gia công trong
một lần gá để đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ.Các bề mặt cần
gia công yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt không cao nên việc sử
dụng các phơng pháp gia công các bề mặt để đạt đợc yêu cầu rút gọn
hơn,giảm thời gian gia công cho năng suất cao.

12


3.4. LËp quy tr×nh c«ng nghÖ vµ thiÕt kÕ nguyªn c«ng : (B¶n vÏ chi
tiÕt h×nh vÏ)

13


*) Thông số hình học của bánh răng.
- Số răng
: Z = 107 (răng)
- Chiều cao đỉnh răng : hd = mn = 7(mm)
- Chiều cao chân răng : hc =1,25.mn = 1,25.7 =8,75 (mm)
- Chiều cao răng : h = hd + hc =7 + 8,75 =15,75 (mm)
- Đờng kính vòng chia : d = mn.z =7.107 = 749(mm)
- Đờng kính vòng đỉnh :Dd = 758,3 (mm)
- Đờng kính chân răng : Dc = Dd h = 758,3 15,75 =742,55 (mm)
- khe hở hớng kính : c = 0,25mn =1.75 (mm)
- Bớc Pháp tuyến theo vòng chia
: tn = mn. = 7.3,14 =21,98 (mm)
- Chiều dày răng theo cung vòng chia ở tiết diện pháp tuyến :

S=

- Khoảng cách tâm:

t n 21,98
=
= 10,99(mm)
2
2
A=

d1 + d 2
= 450
2

(mm)

- Môđun mặt đầu : ms = 7,0866
- Bớc pháp theo mặt đầu : ts = ms. = 22,26 (mm)
- chiều dày răng theo tiết diện vòng chia ở mặt đầu :
Ss =

t s 22,26
=
= 11,13(mm)
2
2

- Bán kính cơ sở :
r0 =

d . cos 30 0 749. cos 30 0
=
= 324,33(mm)
2
2

- Bớc cơ sở : t0 = mn . .cos 300 =7. 3,14. cos 300 =19,05(mm)
- Bớc pháp : Ln = [ 0,684. + 2,9521(n 0,5) + 0,014 z ].mn
Trong đó : : hệ số dịch chỉnh
n : số răng bị kẹp trong pháp tuyến chung
n = 0,111.z +0,5
Vì bánh răng không dịch chỉnh : = 0
Ln = [ 2,9521(n 0,5) + 0,014 z ].mn = [ 2,9521 . (3 - 0,5) +0,014. 107].7

= 62,15 (mm)
14


3.4.1. Thiết kế sơ bộ quy trình công nghệ gia công cơ:
Chất lợng của chi tiết máy ,độ tin cậy ,tuổi thọ và tính kinh tế của nó
trong quá trình vận hành mà nó phụ thuộc rất lớn vào trình độ của các quy
trình công nghệ gia công cơ
Quá trình công nghệ gia công cơ là một tập hợp của các tác động đến
phôi theo một trình tự nhất định nhằm làm thay đổi kích thớc ,hình dáng và
trạng thái cơ lý tính của nó để tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế ban đầu.Quá
trình thay đổi kích thớc và hình dáng hình học của phôi đợc thực hiện trong
quá trình gia công cơ. Còn tính chất trạng thái cơ lý tính của lớp kim loại bề
măt sẽ đợc biến đổi trong quá trình gia công nhiệt
Căn cứ vào dạng sản suất ta lập đợc phơng án sơ bộ quy trình công

nghệ của bánh răng với các nguyên công sau:
Nguyên Công 1: Tạo Phôi
Nguyên Công 2: Tiện mặt đầu, tiện thô tiện tinh lỗ và vát mép
Bớc 1 :
Tiện thô mặt đầu dùng máy tiện IA64 có mâm cặp ba chấu bung tự
định tâm
Với dao tiện mặt đầu gắn mẩu hợp kim cứng T15K6
Bớc 2 :
Dùng dao tiện khoét lỗ mở rộng(Vì dao doa , khoan theo tiêu chuẩn có
đờng kính nhỏ so với đờng kính lỗ bánh răng, Chế tạo dao tốn ít thời
gian) nên sử dụng dao tiện để khoét lỗ mở rộng để tiện thô lỗ và tiện tinh
+0 , 77

để kích thớc lỗ đạt 150+0,52 nhằm giảm thời gian phụ mà chất lợng của
chi tiết vẫn đảm bảo.
- Tiện thô lỗ đạt 149
+0, 77

- Tiện tinh lỗ đạt 150+ 0,52
Bớc 3 : vát mép:
Vát mép lỗ :
Vát mép mặt ngoài :
Nguyên công 3: Tiện mặt đầu còn lại và vát mép:
15

4x 45 0
8 ì 15 0


Bớc 1. Tiện mặt đầu còn lại

- Tiện thô đạt 181 0,1
- Tiện tinh đạt 180 0,02
Bớc 2 : Vát mép
Vát mép lỗ
:
4x 45 0
Vát mép mặt ngoài :

8 ì 15 0

Bớc 3: Tiện thô, tiện tinh trụ ngoài đạt 758,3-0,14
Tiện thô đạt 760 0,3
Tiện tinh đạt 758,3-0,14
Nguyên công 4: Xọc rãnh then:
Bớc 1: Xọc Thô
Bớc 2: Xọc tinh
Nguyên công 5: Phay răng:
Phay thô
Phay tinh
Nguyên Công 6: Nhiệt luyện
Nguyên Công 7: Mài nghiền răng
Nguyên công 8 : Tẩy Bavia
Nguyên công 9: Tổng Kiểm Tra
Nguyên Công 10:Nhập kho, bao gói
3.4.2. Tính lợng d cho một bề mặt Lỗ 150A
Phôi đúc cấp chính xác I có chất lợng bề mặt gia công:
Rz + Ta =600 ( àm)
Sai số không gian của lỗ đúc sẵn :

Trong đó :

ph

=



cv



2
cv

+

2
lth

-sai số cong vênh :

độ cong vênh đơn vị chiều dài
Chiều dài lỗ



cv

cv

= cv ì l

=2 Bảng 3.7

l= 180(mm)
16








cv

=2.180=360(mm)

;độ lệch tâm của lỗ do thao đúc có vị trí sai lệch so với vị trí yêu cầu

lth

ph

=



2
cv

lth

+

2
lth

Trong đó :




=

2

2

360 + 2500

+

Sai số gá đặt : gd =

( àm)

=2500

2

2

c

k

( àm)

=2525

sai số kẹp chặt

k

Sai số đo độ cong vênh của mặt đầu và khối V ngắn tự

c

định tâm. Mâm cặp ba chấu tự định tâm.Do mâm cặp ba chấu tự định tâm
có sai số bằng 0 nên sai số gá đặt chỉ còn lại sai số độ cong vênh gay ra

Vây

c

=



cv

( àm)

=360

Khi kẹp chặt chi tiết trong mâm cặp ba chấu tự định tâm lực kẹp tác dụng
theo 3 hớng và gây ra sai số kẹp chặt theo hớng kính .Theo bảng 3.11với
khuôn đúc trong khuôn cát ,làm khuôn bằng máy ,mẫu kim loại tra đợc



k

=900

( àm)

gd

=

+
2

2

c

k

=

2

2

360 + 900

969



Sai số không gian còn sót lại sau khi dùng dao tiện khoet thô là:

cl

= 0,05 ì

ph

= 0,05 ì 2525 = 126,25 ( àm)

Do khoét thô không thay đổi gá đặt nên sai sô gá đặt còn sót lại



gd 2

= 0,05 ì gd 1 + phando

Trong đó : phando = 0 (không có cơ cấu phân độ)



gd 2

=0,05. 969



( àm)

48

sau khi khoét thô chất lợng bề mặt đạt đợc là : Rz=50 ( àm)
Ta=50 ( àm)
Theo công thức :

17

( àm)


2 ì z min i = 2( R zi 1 + T i 1 +



2
i 1

2
+ i )

Khi khoét thô



2 ì z min i = 2( R zi 1 + T i 1 +

2
i 1

2

+ i )= 2(600 +

2

2

2525 + 969 )

= 6609,1 ( àm)
Khi khoét tinh
2 ì z min i = 2( R zi 1 + T i 1 +



2
i 1

2
+ i )= 2(50 + 50 +

=

2

126,25 + 48 )
2

470,13 ( àm)
+0 , 77

Kich thớc tinh toán lớn nhất của lỗ theo bản vẽ chi tiết là 150+0,52
Kích thớc tính toán của khoét thô sẽ bằng kich thớc tinh toán của tiện tinh
trừ đi lợng d tối thiểukhi tiện tinh còn kích thớc của phôi sẽ bằng kích thớc
tính toán khi khoét thô trừ đi lợng d tối thiểu khi khoet thô
dkhoet tho= 150,77 0,470 = 150,3 (mm)
dphôi = 150,3 -6,609,1 =143,691 (mm)
Vậy dung sai của các bớc đợc lấy theo tra bảng:



1

= 0,03

( àm) ; ph = 0,2

( àm) ; 2 = 0,19

( àm)

Tra bảng 2.11(dung sai kích thớc của phôi ỳc đợc là: ph = 200( àm)
Do khoét thô sau một bớc đạt cấp chính xác 11.Bảng 3.34 ta có dung sai
150(mm)chính xác 11là 1 = 190 ( àm)



Tơng tự tiền tinh cáp chính xác

2

= 0,3 ( àm)

Kích thớc giới hạn dmax nhận đợc bằng cách làm tròn kích thớc tính toán
tới con số có nghĩa của dung saicủa bớc tơng ứng theo chiều giảm. Còn
dminnhận đợc bằng cách lấy hiệu của dmaxvới dung sai của các bớc tơng ứng
Tiện tinh
dmax 2 =150,77 (mm)
dmin 2 =150,77 -0,03 =150 ,767 (mm)
Tiện thô
dmax1 =150,09 (mm)
dmin 1 = 150,09 0,19 =149,9 (mm)

18


Đờng kính phôI
dmax = 143,691 (mm)
dmin =143,691 -0,2 =143,491 (mm)
Gá trị lợng d nhỏ nhất giới hạn

z

gh
min

bằng hiệu của các kích thớc lớn nhất

trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trớc nó .Còn giá tri lợng d
đạt lớn nhất giới han

z

gh
max

băng hiệu của của các kích thớc giớ hạn nhỏ nhất

trên nguyên công đangthực hiện vứi Nguyên công kề ngay trớc nó.
Tiện tinh
2. z min 2 = 150,77 -150,09 =0,68( mm)=680 ( àm)
gh

2. z max 2 = 150,767 149,9 = 0,867 (mm) =860 ( àm)
gh

Tiện thô
2. z max = 149,9-143,491 =6,409 (mm)=6409 ( àm)
gh

2. z min = 150,09 -143,691 = 6,399(mm)=6399( àm)
gh

Lợng d gia công
2Z0min = 680 +6409 = 7089 ( àm)
2Z0max = 860 +6399= 7259 ( àm)

19


Bảng Gia Công

Nội dung
N nguyên công
Tiện
mặt
đầu,
tiện
1 thô tiện tinh
lỗ và vát
mép
Tiện mặt
2
đầu còn lại
và vát mép
3
Tiện trụ
ngoài
4

5

Xọc rãnh
then

Phay răng

Tiện mặt đầu
Tiện thô lỗ
Tiện tinh lỗ
Vát mép
Tiện thô, tinh

Vát mép

Độ chính xác Độ nhám
gia công
bề mặt Rz
12
Rz = 80
11
Rz = 80
7-8
Rz = 20
12
Rz = 80
7-8

Rz = 20

180 0,1
3x450 8x150

12
12
11

Rz = 80
Rz = 80
Rz = 20

7600.5

12

Rz = 80
Rz = 40

11

Rz = 40
Rz = 20

9-10

Rz = 20

Tiện thô
Tiện tinh
Xọc thô
Xọc tinh
Phay thô
Phay tinh

Kích thớc
cần đạt
186 0,5
1490,5
+0 , 77
150 +0,52
3x450 8x150

758,3-0,14

161,4

+0 ,83
+ 0 , 58

749 0,1

3.4.2 Thiết kế nguyên công.
Nguyên Công 1 : Tạo phôi
Chọn phơng pháp đúc để tạo phôi vì bánh răng có kết cấu phức tạp.
Nhiều bề mặt không cần gia công và kích thớc bánh răng lớn
20


Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu, tiện thô ,tiện tinh lỗ và vát mép
1. Phân tích nguyên công
a, Mục đích
- Tiện mặt đầu đạt 186 0,5 , Rz = 20 (m)
+0 , 77

- Tiện lỗ đạt 150 + 0,52
Vì mặt đầu và lỗ gia công trong nguyên công 2 là chuẩn tinh thống nhất của
chi tiết nên đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và lỗ. Nguyên công này ảnh
hởng đến độ chính xác của toàn chi tiết
b, Định vị và kẹp chặt
- Định vị :
Chi tiết đợc kẹp trên mâm cặp ba chấu tự định tâm.Mặt trụ ngắn làm
chuẩn thô 2 bậc ,mặt đầu thô 3 bậc .Chi tiết bị khống chế 5 bậc tự do còn
một bậc quay xung quanh trục chính không cần khống chế.

- Kẹp chặt :
Khi tiện Px,Py,Pz gây ra chuyển vị của phôi so với 3 chấu kẹp P z làm
phôi quay tơng đối so với 3 chấu kẹp đẩy phôi lệch tâm
Px Chuyển động dọc trục

Lực kẹp w ở các chấu kẹp tác động vào bề mặt của chi tiết tạo ra lực ma sát
khống chế lại các chuyển dịch do lực cắt tạo ra
c, Chọn máy và dao
+ Chọn máy tiện IA64 (Nga) có các thông số sau:

21


- Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên thân máy là
800(mm)
- Khoảng cách hai đầu tâm : 2800 (mm)
- Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên bàn dao :
450 (m)
- Chiều dài lớn nhất tiện đợc trên hai đầu tâm :2520 (mm)
Số tốc độ trục chính :24
- Số vòng quay trục chính : 7,1 -:- 750 (vg/ph)
- Độ côn trục chính :moóc No6
- Đờng kính lỗ trục chính: 80 (mm)
- Phạm vi bớc tiến (mm/vòng) :
Dọc
:
0,02 -3,05
Ngang
:
0,07 -1,04

- Phạm vi bớc cắt ren đợc :
Hệ mét
:
1 120 (mm)
He Anh
:
28 1/4 (số vòng ren/1)
- Số dao lắp đợc trên dài dao : 4
- Khoảng cách từ mặt tựa dao đến tâm máy: 45 (mm)
- Kích thớc của dao: (rộng x cao) : 45 x 45
- Khoảng cách từ tâm máy tới mép dài dao : 410 (mm)
- Dịch chuyển dao lớn nhất:
Bàn dao trớc
:
2800
Bàn dao sau
;
2800
- Dịch chuyển ngang lớn nhất :
Bàn dao trớc :
620 (mm)
Bàn dao sau
:
610 (mm)
- Góc quay của bàn dao trên : 90o
- Dịch chuyển lớn nhất của bàn dao trên :
Bàn dao trớc
:
240 (mm)
Ban dao sau

:
- Độ côn nòng ụ động :moóc No5
- Dịch chuyển lớn nhất của nòng ụ động :300 (mm)
- Dịch chuyển ngang( vè phía trớc hoặc phía sau) của ụ động :
25 (mm)
22


- Đờng kính mâm cặp : 800 (mm)
- Đờng kính phôi đợc kẹp trên mâm cặp
Bằng chấu :
100- 800 (mm)
Bằng bulông :
-- Đờng kính phôi đợc định vị trên Luynet động : 50 -180 (mm)
- Đờng kính phôi đợc định vị trên Luynet cố định :50-370(mm)
- Đờng kính phôi đợc định vị trên Luynet hở kiểu con lăn: --- Công suất động cơ trền động chính : 17 (Kw)
- Khối lợng của máy :11700 (kg)
- Kích thớc phủ bì của máy:
Dài
:5825
Rộng
:2000
Cao
:1660
+ Chọn dao
Dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

H
16
16

20
20
25
25
32
40

B
10
12
12
16
16
20
20
25

L
100
100
120
120
140
140
170
200

m
8
7

7
8
8
10
10
12

a
r
8 0,5
10 1
10 1
14 1
14 1
18 1,5
18 1,5
25 2

50 32 240 14 25
d, Kiểm tra trung gian : thớc cặp, thớc đo chuyên dùng
e, Bậc thợ : 3/7

23

2


2. Tính chế độ cắt
Bớc 1: Tiện mặt đầu ,đạt kích thớc 186 0,5 ; Rz = 80( àm)

71,4

80
20

1800,1
1860,5
1921,4
80

s
20

n
* ) Tiện thô đạt 187 1(mm)
- Chế độ cắt
Chiều sâu cắt t=3 (mm)
Hệ số dịch chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu MPa=600-700
Lợng chạy dao S0 = 1,2 (mm/vg) .Tra bảng 5-60.Lợng chạy dao
ngoài khi tiện thô (Sổ tay CN CTM tập 2)
Vận tốc cắt V = 188 (m/ph).Tra bảng 5-64(Sổ tay CN CTM tập 2)
Công suất cắt N= 12(Kw). tra bảng 5-68 (Sổ tay CN CTM tập 2)
-Thời gian cơ bản

T

cb

=

L

bd

S 0 ì nmax
24


Trong đó : Lbd= D phoi = 758,16 = 397,08(mm) = 0,39708(m)
2

2

S0 = 1,2 (mm/vg) = 0,0012(m/vg)
nmax =750(v/ph)
T cb =

L

=

bd

S ìn
0

max

0,397
= 0,441( ph)

0,0013 ì 750

*) Tiện tinh đạt 1860,5(mm)
Chế độ cắt:
- Chế độ cắt
Chiều sâu cắt t=1 (mm)
Lợng chạy dao S0 = 1 (mm/vg) .Tra bảng 5-64.Lợng chạy dao ngoài
khi tiện thô (Sổ tay CN CTM tập 2)
Vận tốc cắt V = 255 (m/ph).Tra bảng 5-64(Sổ tay CN CTM tập 2)
Công suất cắt N= 12(Kw). tra bảng 5-68 (Sổ tay CN CTM tập 2)
-Thời gian cơ bản

T

cb

=

L

bd

S 0 ì nmax

Trong đó : Lbd= D phoi = 758,16 = 397,08(mm) = 0,39708(m)
2

2

S0 = 1 (mm/vg) = 0,001(m/vg)

nmax =750(v/ph)
T cb =

L

=

bd

S ìn
0

max

0,397
= 0,407 (ph)
0,001 ì 750
+0 , 77

Bớc 2: Tiện thô và tiện tinh lỗ để đạt đợc 150+0,52 , Rz =20 ( àm)
Giữ nguyên định vị nh ở bớc 1Dao gắn mảnh hợp kim cứng :T15K6
,tiên thô khoét lỗ mở rộng đạt 148 0,5 , Rz =40 ( àm) bằng dao

tiện

25