Đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ và tên: MSSV: Ngành: Lớp: Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: …. I- Số liệu cho trước: - Sản lượng: 20000 chiếc/năm - Điều kiện thiết bị: tự chọn II- Nội dung thiết kế 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Xác định dạng sản xuất. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. Xây dựng bản vẽ chi tiết lồng phôi. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ ký hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết).
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. Tính chế độ cắt cho một nguyên công nào đó, còn tất cả các nguyên công còn lại tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. Thiết kế đồ gá: + Vẽ sơ đồ nguyên lý.
Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá. + Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp. Các bản vẽ - Bản vẽ chi tiết lồng phôi:………………………….…1 bản (A1 hoặc A0) - Bản vẽ sơ đồ nguyên công: …….1 bản (A0) - Bản vẽ thiết kế đồ gá:…………………………………1 bản (A1) Ngày giao nhiệm vụ: …………………………………. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: …………………………….
Sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn (Ký tên) (Ký tên) Trang 1 Đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng LỜI NÓI ĐẦU. Cơ khí là một ngành công nghiệp nặng. Nó có nhiệm vụ là chế tạo và sửa chữa các loại máy móc phục vụ trực tiếp cho quá trình sản xuất tạo ra của cải vật chất cho xa hội. Cho nên việc đầu tư để phát triển ngành cơ khí hiện đang là mối quan tâm đặc biệt của đảng và nhà nước ta.
Việc phát triển ngành cơ khí phải được tiến hành đồng trên cả hai lĩnh vực phát triển nguồn nhân lực và các trang bị công nghệ hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực có trình độ cao đáp ứng nhu cầu xã hội là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực … Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Công Nguyên, đến nay em đã hoàn thành xong đồ án môn học đã được giao. Tuy nhiên do kinh nghiệm thực tế trong sản xuất còn ít ỏi, nên trong quá trình tính toán và thiết kế vẫn chưa lường các yếu tố phát sinh khi sản xuất, cho nên sẽ gặp phải sai sót nhất định. Cho nên em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để khi làm đồ án tốt nghiệp sẽ hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn.
Hà Nội - Ngày 25 tháng 12 năm 2023 Trang 2 Đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng NỘI DUNG CỦA TÍNH TOÁN VÀ THUYẾT MINH. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Theo đề bài ta phải ‘Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng có m = 5 mm và Z = 24 răng với sản lượng 20000 (chi tiết/năm). Với điều kiện sản xuất phù hợp với nền cơ khí ở Việt Nam. Có hình dạng như sau: 130h11 20H7 A C B So với các cơ cấu cơ khí truyền động khác thì chuyền động bằng bánh răng có các ưu điểm nổi bật sau: Kích thước của cơ cấu truyền tải nhỏ gọn mà khả năng tải lớn.
Tỷ số chuyền chuyển động không thay đổi, quá trình ăn khớp êm. Hiệu suất làm việc cao có thể đạt 0,97 0,99. Tuổi thọ cao làm việc tin cậy. Do đó mà bánh răng là chi tiết cơ khí được sử dụng rất rộng rãi và phổ biến trong các loại máy móc khác nhau.
Chúng dùng để chuyền hoặc đảo chuyển động quay tròn cùng mômen xoắn giữa các trục (Nhờ cặp bánh răng ăn khớp với nhau) hoặc dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến (Nhờ bánh răng ăn khớp với thanh răng). Do bánh răng yêu cầu gia công không có kết cấu rãnh then nên khi làm việc bánh răng thực hiện quay tự do trên trục trơn, cho nên để bảo đảm quá trình làm việc ổn định thì kết cấu bánh răng phải cho phép khi lắp ráp thì kết cấu lỗ của bánh răng phải được định vị được bốn bậc tự do là rất quan trọng. Bánh răng cần chể tạo yêu cầu được chế tạo từ thép 40X tương đương với thép hợp kim 40Cr. Thành phần hoá học của thép 40X như sau.
C Cr Mn Smax Si Pmax 0,40 1,00 0,7 0,35 ≤0,05 0,35 Trang 3 Đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng Việc cho thêm hàm lượng Cr sẽ cải thiện khả năng thấm Cacbon trong khi nhiệt luyện. Điều đó sẽ làm cho cơ tính của bánh răng đáp ứng nhu cầu làm việc của chi tiết. Vì độ cứng tăng đồng nghĩa với tính chống mài mòn tăng sẽ làm thời gian sử dụng bánh răng cũng tăng đáng kể. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Ta đã biết rằng kết cấu của một chi tiết ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình công nghệ chế tạo do đó cũng ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và chất lượng của sản phẩm cùng độ bền khi làm việc.
Vậy ngay từ khi thiết kế đối với bánh răng thẳng cần chú ý tới kết cấu và hình dạng bề mặt như sau. Hình dạng lỗ phải thật đơn giản để tránh phải sử dụng máy tự động. Mặt ngoài của bánh răng phải thật đơn giản, bánh răng có tinh công nghệ cao nhất là bề mặt ngoài có dạng mặt phẳng không có mayơ. Cố gắng tránh sử dụng bánh răng có mayơ ở cả hai phía (Giảm năng suất khi chế tạo).
Bề dày bánh răng phải đủ để tránh biến dạng khi nhiệt luyện. Hình dạng và kích thước các rãnh (nếu có) phải thuận tiện cho việc thoát dao khi gia công cơ. Các bánh răng bậc nên có cùng một moduyl. Căn cứ theo những nét công nghệ điển hình cần có đối với bánh răng, ta tiến hành so sánh với kết cấu của bánh răng cần gia công nhận thì thấy rằng có một số điểm hợp lý và bất hợp lý như sau: Nhận thấy rằng ở cả hai phía của bánh răng đều tồn tại phần gờ cao hơn bề mặt bên của bánh răng là 4 mm.
Điều đó sã làm hạn chế khả năng tăng năng suất khi gia công, do không thể gia công đồng thời nhiều chi tiết trong một lần gá đặt , nếu muốn tiến hành gia công nhiều chi tiết trong một lần gá thì ta phải sử dụng bạc đệm giữa hai bánh răng. Điều đó làm chiều dài hành trình chạy dao khi gia công tăng làm cho thời gian gi công cũng tăng theo. Mặt khác khi sử dụng bạc thì bề mặt dưới của bánh răng trên tồn tại một lớp ba via kim loại do không được cắt hết, vậy lại phát sinh thêm một nguyên công cắt ba via trong qui trình công nghệ. Do đường kính bánh răng là 130 mm < 150 mm nên ta có thể không cần thiết phần rãnh B có tác dụng giảm khối lượng của bánh răng tiết kiệm nguyên vật liệu.
Tuy nhiên nếu có rãnh giảm khối lượng trong kết cấu bánh răng thì không những ta tiết kiệm được nguyên vật liệu mà còn được giảm chiều dài cần phải ra công ở hai mặt đầu của bánh răng điều đó sẽ làm thời gian gia công giảm đồng thời năng suất chế tạo cũng tăng theo. Hơn nữa trong một số trường hợp khi làm việc đòi hỏi bánh răng quay nhanh Trang 4 Đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng và đổi chiều đột ngột thì việc làm giảm khối là rất quan trọng. Do vậy trong kết cấu bánh răng có rãnh giảm khối lượng là hoàn toàn hợp lý. Do đó ta có 3 phương án sử đổi kết cấu như sau: Ph ¬ng ¸ n 1 Ph ¬ng ¸ n 2 Ph ¬ng ¸ n 3 Trong cả ba phương án trên thì mỗi phương án đều có ưu điểm và nhược điểm nhất định.
Tuy nhiên phương án 2 là phù hợp hơn cả vì nó khống những đáp ứng việc sử dụng tiết kiệm nguyên vật liệu được đồng thời giúp cho quá trình gia công có năng suất cao. Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Nhận thấy rằng trong kết cấu của bánh răng ta cần chế tạo không có rãnh lắp then truyền mômen xoắn. Do đó trong quá trình làm việc bánh răng sẽ là chi tiết chung gian, có nhiệm vụ chuyền chuyển động từ trục này tới trục khác một cách gián tiếp.
Vậy để đảm bảo rằng bánh răng ta chế tạo hoàn thành tốt nhiệm vụ của nó thì khi chế tạo ta phải chú ý tới các yêu cầu kỹ thuật sau: Độ đảo không đồng tâm giữa mặt lỗ và đường tròn cơ sở là 0,05 mm. Độ vuông góc của mặt đầu với tâm lỗ không quá 0,03 mm. Sau nhiệt luyện đạt độ cứng 55 60 HRC. Độ sâu khi thấm C là 1 2mm.
Còn các yêu khác được thể hiện trên bản vẽ chế tạo.