đồ án kỹ thuật gia công cơ khí

Do đó đường kính vòng đỉnh của bánh răng không cần phải gia công chính xác mà ta chỉ cần quan tâm đến độ chính xác của đường kính vòng chia.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢIKHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN

KỸ THUẬT GIA CÔNG CƠ KHÍ

Giáo viên hướng dẫn : Ts.Ngô Xuân QuangSinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Đức

MSV : 2051050231

Hà Nội,6/1/2022

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chínhcủa sinh viên ngành cơ khí ,đồng thời đồ án này của là đồ án bắt buộc của 1 số ngành như:ô tô , động cơ đốt trong , cơ tin kỹ thuật v.v…Đồ án công nghệ chế tạo máy hướng dẫn sinh viên giải quyết vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy sau khi nghiên cứu về giáo trình của công nghệ chế tạo máy

Khi thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy sinh viên sẽ làm quen với cáchsử dụng tài liệu ,sổ tay ,tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất

Mặt khác khi thiết kế đồ án sinh viên phải phát huy tính độc lập sáng tạođể giải quyết 1 vấn đề cụ thể.Để hoàn thành nhiệm vụ đó sinh viên phải nghiênn cứu giáo trình

Trong quá trình làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của cácthầy cô trong bộ môn, đặc biệt là Ts.Ngô Xuân Quang , em đãhoàn thành xong đồ án môn học của mình.

Em xin chân thành cảm ơn !

Nguyễn Văn Đức

Khoa Cơ khí – Trường Đại học Thủy lợi

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT GIA CÔNG CƠ KHÍTên đề tài : thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bánh răng

I- Số liệu cho trước: - Sản lượng: 1000 chiếc/năm

- Điều kiện thiết bị: tự chọn

II- Nội dung thiết kế

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 3 Xác định dạng sản xuất

4 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi Xây dựng bản vẽ chi tiết lồng phôi

5.lập thứ tự các nguyên công,các bước (vẽ sơ đồ gá đặt , ký hiệu địnhvị kẹp chặt ,chọn máy , chọn dao , vẽ ký hiệu chiều chuyển động của dao , của chi tiết )

6 Tính lượng dư cho một bề mặt (mặt tròn trong, tròn ngoài, mặt phẳng): ……… … … ………… còn tất cả các bề mặt khác tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy.

III Các bản vẽ

- Bản vẽ chi tiết lồng phôi:……….…1 bản (A 1

hoặc A ) 0

- Bản vẽ sơ đồ nguyên công: …… ……….… 1 bản (A ) 0

Ngày giao nhiệm vụ: 23/2/2022

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ……….

MỤC LỤC

CHƯƠNG I:

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNGVÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Bánh răng được chế tạo từ thép 45 Bánh răng 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 hưởng tới sự truyền động của bánh răng.

Kích thước đường kính vòng chia là quan trọng vì nó ảnh hưởng tới sự ăn khớp của bánh răng Do đó đường kính vòng đỉnh của bánh răng không cần phải gia công chính xác mà ta chỉ cần quan tâm đến độ chính xác của đường kính vòng chia.

2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết bánh răng 2.1 Kết cấu của bánh răng phải có những đặc điểm sau :

-Hình dáng lỗ phải đơn giản vì nếu lỗ phức tạp sẽ phải dung các máy bán tự động hoặc máy rơvonve

-Hình dáng vành ngoài của bánh răng phải đơn giản Bánh răng có tính công nghệ cao nhất là bánh răng không có gờ

-Nếu có gờ chỉ nên ở 1 phía, vì nếu ở cả 2 phía thời gian gia công sẽ tăng lên rất nhiều

-Kết cấu của bánh răng phải tạo điều kiện gia công bằng nhiều dao cùng 1 lúc

-Đối với các bánh răng nghiêng thì góc nghiêng nên dưới 30 độ

2.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết bánh răng

-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

-Bánh răng có gờ một phía nên thời gian gia công 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 của trục được vát mép nên có thể dung 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.

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công

-Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:N=No.m(1+) ,(chiếc /năm)

Trong đó:

N - số chi tiết sản xuất trong một năm

No-Số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch , chọn No=10000m = 1 - số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm.

=3 ÷ 6% số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo Chọn =4%=5 ÷ 7% số % chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ Chọn =6%

N=10000.1(1+) =11000(chiếc /năm)

Sau khi xác định sản lượng hàng năm của chi tiết N, ta phải xác định trọng lượng của chi tiết

Trọng lượng của chi tiết được xáv định theo công thức :Q1=V (KG)

-Tra bảng ta được sản xuất hàng loạt lớn.

Dạng sản xuất

Khối lượng chi tiết(kg)<44 ¸ 200> 200Sản lượng hàng năm (chiếc)

Đơn chiếc< 100< 10< 5Loạt nhỏ100 ¸ 50010 ¸ 20055 ¸ 10Loạt vừa500 ¸ 5000200 ¸ 500100 ¸ 300Loạt lớn

5000 ¸50.000

500 ¸ 1000300 ¸ 1000

CHƯƠNG II:

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁPCHẾ TẠO PHÔI

I.Chọn phôi

1 Phôi cán:

- Phôi cán là sản phẩm của nhà máy luyện kim liên hợp để chế tạo trực tiếp chi tiết bằng phương pháp gia công có phôi trên các máy cắt gọt kimloại.

* Phôi cán có hai loại : phôi cán nóng và phôi cán hiệu chuẩn.

- Phôi cán nóng là phôi vừa cán ở nhà máy luyện kim liên hợp ra, chưa được bóc vỏ đen bên ngoài, loại phôi này có độ chính xác kích thước thấp, phôi có D=50mm thì độ chính xác chỉ đạt cấp 12, nếu D=(50-130)thì độ chính xác đường kính đạt cấp 13

- Phôi cán hiệu chuẩn là loại phôi cán nóng được bốc đi lớp vỏ đen bên ngoài do đó loại phôi này có độ chính xác cao hơn Nếu đường kính phôiđến 100mm thì độ chính xác tới cấp 7 và độ nhãn bề mặt đạt cấp 8 Loại phôi này dùng để gia công trên máy tự động phôi cán hiệu chuẩn có các hình dạng khác nhau như tròn, lục giác, tam giác thậm chí có cả những tiết diện định hình

Có thể đúc đuợc tất cả các kim loại và hợp kim, thường là gang, thép, kim loại màu và hợp kim của chúng có khối lượng từ vài gram đến vài trăm tấn

Đúc được các chi tiết có hình dạng và kết cấu phức tạp như thân máy bệ máy công cụ, vỏ động cơ mà các phương pháp khác khó chế tạo khó khăn hay không chế tạo được.

Có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc.

Dễ cơ khí hóa, tự động hóa, cho năng suất cao, giá thành thấp và đáp ứng tính linh hoạt trong sản xuất.

-Nhược điểm:

Tốn kim loại cho hệ thống rót.

Có nhiều khuyết tật làm tỷ lệ phế phẩm cao

Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hỏi thiết bị hiện đại.

-Do dạng sản xuất ta chọn là sản xuất hàng loạt lớn , trang thiết bị tự

chọn ,vật liệu gia công chi tiết là thép C45 Nên ta sẽ chọn phôi đúc.

II.Phương pháp chế tạo phôi

-Ta có rất nhiều cách để chế tạo phôi bằng phương pháp đúc như:

+) Đúc trong khuôn kim loại+) Đúc trong khuôn cát+) Đúc ly tâm +) Đúc áp lực

+) Đúc trong khuôn mẫu chảy +) Đúc liên tục

Với phương pháp đúc trong khuôn kim loại: Đây là phương pháp đang được sử dụng rộng rãi với 1 số đặc điểm nổi bật như

-Cho năng suất cao ,cải thiện được chất lượng lao động -Vật đúc đạt độ chính xác và độ nhẵn cao

-Khuôn đúc truyền nhiệt tốt, thông thơi và tản nhiệt nhanh ,do vậy kim loại lỏng kết tinh nhanh , tổ chức kim loại nhỏ mịn đạt cơ tính cao-Độ chính xác về vị trí , độ chính xác về kích thước của phôi tốt, bề mặt vật đúc không cần làm sạch.

Tuy nhiên vẫn đúc trong khuôn kim loại vẫn có 1 số nhược điểm sau :

-Khuôn đúc không có tính lún và thông khí dẫn đến giảm một phần chất lượng vật đúc

-Do truyền nhiệt nhanh nên khó đúc được những vật đúc có thành mỏng phức tạp

-Phương pháp này chỉ dung thích hợp trong dạng sản xuất hàng loạt lớn với vật đúc đơn giản , nhỏ hoặc trung bình

Với phương pháp đúc trong khuôn cát Là dạng đúc phổ biến, khuôn chỉ: dùng 1 lần, kim loại sau khi nóng chảy được rót vào khuôn dưới tác dụng của áp suất và nhiệt độ nó làm nguội lại thành vật đúc gọi là phôi Với phương pháp này có thể đúc đuọc các chi tiết có khối lượng và hình dáng bất kì, những chi tiết có hình dáng phức tạp do có thể dặt lõi bên trong

Với phương pháp đúc áp lực :Kim loại lỏng được điền đầy vào long khuôn dưới 1 áp lực nhất định

+) Không dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí kim loại -Nhược điêm :

+)Thiên tích vùng theo tiết diện ngang vật đúc do mỗi phần tử có khối lượng khác nhau chịu lực ly tâm khác nhau Ngoài ra khi đúc ống đườngkính lỗ kém chính xác và chất lượng bề mặt xấu.

So sánh các phương pháp đưa ra ta nhận thấy đúc trong khuôn kim loại là phù hợp hơn cả lẫn về chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật Vì vậy ta chọn phương pháp tạo phôi là đúc trong khuôn kim loại.

CHƯƠNG III:

THỨ TỰ NGUYÊN CÔNG VÀ SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT ,ĐỊNH VỊ,KẸP CHẶT

I, thiết kế nguyên công :

1, Nguyên công 1 :Gia công mặt đầu

-Sơ đồ định vị:

-Định vị : chi tiết gia công được định vị trên bàn máy ,sử dụng khối chữ V để hạn chế 2 bậc tự do xoay theo y và xoay theo x ,ở dưới ta dùng bànđiện hút bằng nam châm để hạn chế bậc tự do tịnh tiến theo z vậy là đủ 3 bậc tự do

-Kẹp chặt : sau khi đã định vị được chi tiết trên bàn máy ,vặn viets điều chỉnh của khối chữ V để kẹp chặt chi tiết

-Chọn máy gia công : chi tiết được gia công trên máy phay đứng

2,Nguyên công 2:đổi đầu phay mặt đối diện

-Sơ đồ định vị:

Định vị : chi tiết gia công được định vị trên bàn máy ,sử dụng khối chữV để hạn chế 2 bậc tự do xoay theo y và xoay theo x ,ở dưới ta dùng bànđiện hút bằng nam châm để hạn chế bậc tự do tịnh tiến theo z Vậy là đủ3 bậc tự do

-Kẹp chặt : sau khi đã định vị được chi tiết trên bàn máy ,vặn viets điều chỉnh của khối chữ V để kẹp chặt chi tiết

-Chọn máy gia công : chi tiết được gia công trên máy phay đứng

3,Nguyên công 3 : khoan lỗ

-Sơ đồ định vị:

-Định vị:chi tiết được gia công trên mâm cặp 3 chấu tự định đâm ( L>D)

, như vậy ta đã hạn chế được 4 bậc tự do + Bậc tự do tịnh tiến theo x và y+ Bậc tự do xoay theo x và y

-Kẹp chặt : sau khi định vị chi tiết trên mâm cặp 3 chấu ,ta tiến hành vặnchặt mâm cặp để kẹp chặt chi tiết

Nguyên công 4 : Gia công rãnh then

-Sơ đồ định vị:

-Định vị : chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu giúp hạn chế được 4 bậc tự do

-Kẹp chặt : sau khi định vị được chi tiết trên mâm cặp , ta kẹp chặt mâm cặp để kẹp chặt chi tiết

Nguyên công 5:Phay lăn răng

-Sơ đồ định vị:

-Định vị: chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu (hạn chế 4 bậc tự do), vít cố định hạn chế bậc tự do tịnh tiến theo Z

-Kẹp chặt :sau khi định vị được chi tiết ,ta vặn chấu cặp để kẹp chặt chi tiết

II, Tính lượng dư cho từng nguyên công :

Nguyên công 1: Lượng dư gia công phay mặt đầu

++ρ=tra bảng 12

tra bảng 10

Nguyên công 2: Lượng dư gia công phay mặt đầu

++ρ=tra bảng 12

tra bảng 10

Nguyên công 3:Gia công lỗ

(tra bảng 10)=

(tra bảng 13)

Nguyên công 5: Lượng dư gia công bánh răng

-Tra bảng 10 : ,=350===1,5mm

=250+350+1500=2100-Tra bảng 12 :=1510+15+130=155

III,Tính chế độ cắt:

1,Nguyên công 1:phay mặt đầu

-Máy phay đứng 6T180 (bảng 9-trang 21-tập 3)

-Dao phay đĩa 3 mặt răng thép

-D=90,răng chẵn (tra bảng 5-trang 170)-Công suất máy 2,8kw-5kw

-Độ vững trung bình -Vật liệu thép

-Lượng tiến dao =0,06 mm/răng-=.Z=12x0,06=0,72mm/vòng= =0,06mm/răng V=52m/phút===184v/p

===

Tra b ng 8 ng v i 3=4 gầần v i ả ứ ớ ớ===3,68

=50x4=200v/p( tra b ng 8)ả

Chiềầu sầu căắt: t=50-45-0,1=4,9Căắt 5 lượt

2,Nguyên công 2:Đổi đầu phay mặt còn lại

-Máy phay đứng 6T180 (bảng 9-trang 21-tập 3)-Dao phay đĩa 3 mặt răng thép

-D=90,răng chẵn (tra bảng 5-trang 170)-Công suất máy 2,8kw-5kw

-Độ vững trung bình -Vật liệu thép

-Lượng tiến dao =0,06 mm/răng-=.Z=12x0,06=0,72mm/vòng= =0,06mm/răng V=52m/phút===184v/p

=== ===3,68

Tra b ng 8 ng v i 3=4 gầần v i ả ứ ớ ớ=50x4=200v/p( tra b ng 8)ả

-===57m/p

Chiềầu sầu căắt: t=50-45-0,1=4,9Căắt 5 lượt

3,Nguyên công 3: x c rãnh thenọTra b ng 9 t p 3 ả ậ

Máy x c VN:B665ọCông suầắt:4,5kw

Sôắ hành trình kép :12,5-73m/phGia công rãnh b ng 5-trang 84ảV t li u thépậ ệ

Tiết diện dao 20x50t=5

Rãnh then cầần gia công ( chiềầu dài 10mm, cao 5mm)4,Nguyền công 4

Máy khoan2H15cD=50mm (máy)D=

Công suầắt 7,5kwV=22,4-1000 v/ph=0,05-22,4 mm

-Mũi khoan đuôi cán lo i rầắt dàiạD=30mm , thép

Lôỗ sầu 45mmV=37 v/ph=0,09 mm/v===393v/p===

Tra b ng 8 ng v i =16 gầần v i ả ứ ớ ớ=22,4x16=358,4v/p( tra b ng 8)ả===34m/p

Chiềầu sầu căắt: t=45mm 5,Nguyên công 5: phay lăn răngMáy phay lăn răng

Máy 5304B ( tra b ng 9-trang 65-t p 3) - Gia công thôả ậD l n nhầắt c a v t gia công băầng 80ớ ủ ậ

L ượng ch y dao băầng (0,05-0,8)ạModun m=4

V=50 v/ph=0,6 mm/v

S d ng dao phay lăn răng D=6ử ụ===2653 v/p

Tra b ng 8 ng v i =12,64 gầần v i ả ứ ớ ớ=200x12,64=2528v/p( tra b ng 8)ả===48m/p

-Gia công tinh (tra b ng 5-trang 192 –t p 3)ả ậV=60v/ph

m=4 ,=1600 , ,=200Lượng ch y dao : 0,6mm/vòngạĐường kính dao =6mm===3184 v/p

Tra b ng 8 ng v i =16 gầần v i ả ứ ớ ớ

=200x16=3200v/p( tra b ng 8)ả===604m/p

KẾT LUẬN

Như vậy, quy trình công nghệ gia công chi tiết bánh răng trụ cơ

bản đã hoàn thành; gồm 6 nguyên công Trình tự các bước nguyên côngđã được trình bày cụ thể ở trên.

Qua môn học đồ án kỹ thuật gia công cơ khí, em đã học tập đượcrất nhiều điều bổ ích như:

- Củng cố và hiểu thêm được nhiều kiến thức của các môn

- Tiếp thu được rất nhiều kinh nghiệm từ thực tế do thầy Ngô

Xuân Quang truyền đạt.

Và hơn tất cả là em đã học được ở thầy cách làm việc với một vấnđề mới hoàn toàn và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả

Tuy nhiên, vì đây là lần đầu em tập làm quen với quy trình giacông chi tiết cụ thể, chưa có kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế Do đóđồ án này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em mong quý thầy cô giáo tậntình phân tích các thiếu sót và chỉ dạy thêm để chúng em ngày càng hoànthiện kiến thức về lập quy trình công nghệ gia công các sản phẩm cơ khí.

Trong quá trình làm đồ án này em đã được thầy Ngô Xuân Quang

và các thầy cô trong bộ môn tận tình hướng dẫn Em xin chân thành cảmơn thầy, cô đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đúng tiến độ đồ án này!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PGS PTS Trần Văn Địch – Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy –Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2000.

[2] PGS TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên) – Sổ tay công nghệ chế tạomáy tập 1 – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội 2001.

[3] PGS TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên) – Sổ tay công nghệ chế tạomáy tập 2 – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.

[4] GS TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên) – Sổ tay công nghệ chế tạo máytập 3 – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội 2006.