THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC RĂNG REN THANG
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
500 MB Bao gồm tất cả file CAD, file 2D 3D , file DOC (DOCX), lồng phôi, sơ đồ đúc, qui trình công nghệ, sơ đồ kết cấu nguyên công, bản vẽ đồ gá, THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC RĂNG REN THANG
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy sau cùng của nhiều môn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy và Gia Công Kim Loại, … Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại trước khi làm luận án tốt nghiệp
Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém. Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau. Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội
Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
- Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản vẽ chi tiết có phù hợp hay không với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo
2.1 Phân tích chi tiết gia công:
- Chi tiết này có dạng trục rỗng, có răng và then trên bề mặt trụ ngoài.
- Đầu trục có 2 lỗ bậc chính xác Ra 2.5 dùng để lắp ghép…
-Trục răng trên bề mặt dạng thanh răng để truyền chuyển động tịnh tiến
- Rãnh then trên trục có dung sai theo b nhỏ dùng để dẫn hướng chuyển động.
-Mặt A có Rz20 dùng để lắp ghép.
-Chi tiết truyền chuyển động tịnh tiến theo phương dọc trục chịu mài mòn và rung đông cao.
2.2 Phân tích kỹ thuật:
-Kích thước Ø47
- Trị số dung sai tiêu chuẩn : IT = ES –EI = 0.07 +0.18 =0.25
Tra sách dung sai của Ninh Đức Tốn trang 24 : kích thước 47 thuộc (30 -50) IT =0.25 cấp chính xác 7
Tra trang 30 có kích thước 47 thuộc ( 30-50) cấp chính xác 7 sai lệch
ES=-0.18 , cấp chính xác 7→ miền dung sai Za.
-Kích thước 55-0.74 tra trang 24 sách dung sai của Ninh Đức Tốn 55 thuộc (50-80) ,dung sai -0.74 → cấp chính xác 14 ,miềm dung sai 55 h14.
Kích thước 164-0.87
164 thuộc (120-180) ,dung sai -0.87 → cấp chính xác 14 miền dung sai 164h14
-kích thước 37.5±0.1
37.5 thuộc (30-50) dung sai 0.1 →cấp chính xác 10.
-Kích thước 128 ±0.5
128 thuộc (120-180) dung sai 1 →cấp chính xác 14
-Dung sai độ đảo hướng kính của bề mặt B so với A là 0.03.
Kích thước danh nghĩa 40 thuộc (30-50) dung sai 0.03→cấp chính xác 7.
2.3 Tính công nghệ chi tiết trục răng.
- Trục răng phải có độ cứng vững tốt để khi gia công không bị biến dạng và có thể chế độ cắt cao đạt năng suất cao.
-Bề mặt chi tiết cần lớn để đạt độ cứng vững khi đỡ.
- Những bề mặt lắp ráp với chi tiết khác nên quan tâm đến độ bóng, độ nhấp nhô.
-Các kết cấu chi tiết không gây khó khăn trong quá trình gia công. Trong quá trình gia công ta sử dụng các phương pháp: phay, khoét, doa hợp lý cho những bề mặt để đạt được những yêu cầu đặt ra.
Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
- Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết.
1 Khối lương chi tiết
-Thể tích khối tru đặc đường kính 40 là V1 = .
-Thể tích khối trụ đặc đường kính 39 là V2= .
-Thể tích khối trụ đặc đường kính 55 dài 20 là V3= .
-Thể tích khối trụ rỗng đường kính 32 dài 12 là V4= .
-Thể tích khối trụ rỗng đường kính 30 dài 138 là V5= .
-Thể tích khối trụ rỗng đường kính 47 dài 15 là V6= .
-Thể tích rãnh then cao 2.5 rộng 6.5 dài 128 là V7= 6,5.2,5.128.
-Thể tích 2 rãnh đường kính 10 dài 20 là V8 = .
-Thể tích biên dang răng rỗng là V9= .
Thể tích chi tiết là V= V1+V2+V3-V4-V5-V6-V7-V8-V9
V=91024 mm3 =0.091024 dm3
Khối lương riêng GX 15-32 là 7,2-7,4 kg/dm3
→ m=V.D= 0,091024.7,4 =0,7 KG
Tra sách cong nghệ chế tạo máy :
Khối lương chi tiết : 0,7 kg
Dạng sản xuất hàng loạt vừa
→ sản lương hằng năm :500-5000 sản phẩm.
Chương III: CHỌN PHÔI
3.1 Chọn dạng phôi:
- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp.
3.1.1 Phôi rèn dập:
- Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt
- Phôi rèn dập thường dùng làm các chi tiết có dung sai lớn không thích hợp để chế tạo chi tiết làm giá đỡ.
-Khi rèn dập tạo cho cơ tính của bề mặt chi tiết bị cứng nguội khó gia công cơ sau này.
3.1.2 Phôi cán:
- Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có những nhược điểm giống như phôi rèn dập.
3.1.3 Phôi đúc:
- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang ,thép vì có những đặc điểm như sau:
+ Lượng dư phân bố đều
+ Tiết kiệm được vật liệu
+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến
+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm
+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả
Kết luận:
- Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết vật liệu là gang.
- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc
3.2 Phương pháp chế tạo phôi:
- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:
3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ
- Loại phôi này có cấp chính xác:
3.2.2 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:
- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn
- Loại phôi này có cấp chính xác:
3.2.3 Đúc trong khuôn kim loại:
- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối
- Loại phôi này có cấp chính xác:
3.2.4 Đúc ly tâm:
- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến
3.2.5 Đúc áp lực:
- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao
3.2.6 Đúc trong vỏ mỏng:
- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối
Kết luận:
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy”
+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II
+ Cấp chính xác kích thước: 15 18
3.3 Tạo phôi – Thông số về phôi:
- Chi tiết giá đỡ được chế tạo bằng gang xám 15-32, được đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.Tra bảng 3-4 trang 10 sách công nghệ chế tạo máy của Nguyễn Đắc Lộc. Ta có kích thước lớn nhất của chi tiết 164 thuộc 120 – 260 , kích thước danh nghĩa của các mặt từ 50 – 120 chọn lượng dư 3.5 0.8.
1 –bulông cố định hai hòm khuôn
2 – lỗ thông hơi.
3 – xiên thoát khí
4 – máng rót phôi.
5 – chốt cố định hai hòm khuôn.
6 – chi tiết gia công.
Chương IV: BIỆN LUÂN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
Mục đích:
- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo.
-Chọn chuẩn tinh là mặt B , mặt B có Rz40 là mặt trụ ngoài có diện tích lớn.
-chọn chuẩn thô là mặt đầu 55 vì mặt này phẳng không có đậu rót đậu ngót .
Làm lương dư phân bố đều cho các nguyên công sau.
1/ Nguyên công I :Chuẩn bị phôi
-Phôi đúc : làm sạch cát bằng máy phun bi đồ gá chuyên dùng.
-Cắt bỏ phần thừa ,đậu ngót đậu rót.
-Kiểm tra kích thước phôi và khuyết tật.
2/Nguyên công II: Dạt mặt đầu đạt Rz80 ,tiện thô mặt B đạt Rz40 đường kính 40-0.6
......................................................
TÍNH LỰC KẸP
- Lực W được xác định nhờ phương trình momen đối với điểm o
- Momen có xu hướng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục của nó. Nếu muốn cho chi tiết không bị xoay thì momen ma sát do lực hướng trục và lực kẹp gây ra phải thắng momen cắt. Không tính đến tính đến lực dọc trục thì phương trình cân bằng có dạng: 2Wct.f.0,054= K.Mc
+ Với K là hệ số an toàn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công (công thức 36 sách thiết kế ĐA CNCTN)
° : hệ số an toàn
° : hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi
° : hệ số tăng lực cắt khi dao mòn
° : hệ số tính đến việc tăng lực cắt khi bề mẵt gia công gián đoạn
° : hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt
° : hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay
° : hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lớn mặt tiếp xúc của phôi với đồ gá.
tra bảng 34 HD TKDA
f1 hệ số ma sát với chốt tì f1 = 0,1.
f2 hệ số ma sát với khối v f2 = 0,2.
a= 30(mm) = 0,03(m):khoảng cách từ tâm dao tới tâm mỏ kẹp
Wct = (N)= 1298,6 (kg)
Tính lực kẹp do cơ cấu sinh ra
Theo sơ đồ 14 bảng 5-84 sổ tay 2 ta có lực kẹp do bulong tạo ra
Trong đó l1 là khoảng cách từ bulong tới gối tựa chọn l1 = 22
l là khoảng cách từ bulong tới mỏ kẹp l = 20
q là lực tác dụng của lò xo lực này nhỏ coi như bằng o
=24791
ª Tính đường ren trung bình của bulông kẹp chặt theo công thức sau:
chọn bulông có đường kính ngoài d=8mm
ª Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
(công thức 60 trang 92 sách đồ án CNCTM)
Sai số chuẩn trong trường hợp này
Sai số kẹp chặt trong trường hợp này
Sai số mòn do đồ gá bị mòn gây ra (công thức 61 sách TKĐA CNCTN))
N: số lượng chi tiết gia công trên đồ gá N=120000 chiếc/ năm
phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị là chốt định vị phẳng.
: sai số điều chỉnh.
nói chung khi kích thước gia công có dung sai thì kích thước tương ứng trên đồ gá phải có dung sai nhỏ hơn 3 lần: mm
Vậy sai số chế tạo:
Bảo quản đồ gá:
- không để phoi bám trên bề mặt định vị, khi sử dụng xong cần lau sạch thường xuyên.
- Đây là đồ gá chuyên dùng nên cần phải được bảo quản thật kỹ lưỡng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] - Trần Văn Địch
Thiết kế ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ; nxb KHKT 2000
[2] – Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ; ĐHSPKT 2000
[3] – Nguyễn Ngọc Đào – Hồ Viết Bình
CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ ; nxb Đà Nẵng 2001
[4] – Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến
Sổ tay CNCTM tập 1,2 ; nxb KHKT 2001
[5] – Hồ Viết Bình – Lê Đăng Hoành – Nguyễn Ngọc Đào
ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ ; nxb Đà Nẵng 2000
[6] – Trần Văn Địch
SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ ; nxb KHKT 2000
[7] – Các sách giáo khoa về CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
[8] – Nguyễn Ngọc Đào – Hồ Viết Bình – Phan Minh Thanh
CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ; ĐHSPKT 2002
