Chương 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 1.1 Chức năng làm việc “Bánh răng trụ răng nghiêng“ thuộc họ chi tiết dạng bánh răng. Chức năng của chi tiết là truyền chuyển động quay giữa các hệ lắp ghép với nhau. Bánh răng trong hệ thống lắp ghép rất quan trọng giúp chuyển đổi tốc độ theo ý muốn của người dung. Bánh răng đòi hỏi sự chính xác ăn khớp cao và yêu cầu kĩ thuạt về vật liệu và độ cứng Mặt A và B tham gia lắp ghép với chi tiết khác theo kiểu lắp trơn, tiếp xúc với các chi tiết chặn khác.
Mặt lỗ 60 lắp ghép với trục Bề mặt răng ăn khớp với bánh răng khác Lỗ 35 dùng để móc cẩu hoặc giảm kết cấu của bánh răng Rãnh then 18D9 lắp ghép với then bằng trên trục. Chi tiết làm việc trong điều kiện không quá phức tạp với yêu cầu kỹ thuật không cao nên ta có thể gia công chi tiết trên các máy vạn năng thông thường mà vẫn có thể đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật. Yêu cầu kỹ thuật cơ bản : + Chi tiết không cong vệnh biến dạng hay khuyết tật. + Độ không vuông góc giữa tâm lỗ lắp trục và mặt đầu A là 0.05mm + Độ không song song giữa mặt A và mặt B là 0.
+ Bề mặt gia công lắp ghép chính xác đạt cấp 6 và độ nhám Ra1.6 + Các bề mặt lắp ghép thông thường lấy Ra2.5 + Ngoài ra các bề mặt có gia công thô khác lấy Ra12.5 + Nhiệt luyện đạt độ cứng 45~52HRC 1.2 Tính công nghệ trong kết cấu. 5 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Bánh răng được làm bằng thép C45 có thành phần hóa học như sau : C Si Mn S P 0.1: Bảng thông số thành phần hóa học của chi tiết []bk = 350 MPa ; []bu = 420 MPa. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết như sau: + chi tiết dạng trục có độ cứng vững cao. + Các bề mặt làm chuẩn phải đủ diện tích nhất định.
+ Các bề mặt kết nối ngoài có kết cấu đơn giản, dễ gia công. + Độ bóng các bề mặt lắp ghép đạt Ra2.5 , độ bóng các bề mặt lỗ bắt bu lông đạt Ra12. + Bề mặt lỗ làm việc chính (60) yêu cầu đạt Ra 1,6 + Yêu cầu nhiệt luyện đạt độ cứng 45-52 HRC 1.3 Xác định dạng sản xuất. Muốn xác định dạng sản xuất ta phải biết được sản lượng hàng năm và khối lượng chi tiết gia công :Ta chọn 𝑁0 = 6789 (chi tiết).
100 Trong đó N : số lượng sản xuất thực tế trong 1 năm theo công thức 2. + 𝑁0 : số sản phẩm sản xuất theo đơn đặt hàng. + m : số chi tiết trong 1 sản phẩm. + 𝛼 ∶tỉ lệ phần trăm về số chi tiết phế phẩm không tránh khỏi trong sản xuất (3 - 6%).
+ 𝛽 : Tỉ lệ phần trăm về số chi tiết dự trữ để phòng ngừa sự cố (5-7%). 100 Khối lượng riêng của thép C45 là 𝛾 =7,85 (kg/d𝑚3 ). Thể tich của chi tiết là: V = 0,513 (dm3) 6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trọng lượng của chi tiết là m=V.027 (Kg) Dựa vào bảng xác định dạng sản xuất xác định dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt lớn. Đặc điểm của dạng sản xuất hàng loạt lớn: + Dùng máy chuyên dùng để gia công + Theo phương pháp phân tán nguyên công + Sử dụng nhiều nhân công và dụng cụ + Mang lại năng suất và sản lượng cao trong 1 năm + Giảm thời gian gia công trung bình Khối lượng chi tiết (kg) <4 4 200 >200 Dạng sản xuất N: Sản lượng hàng năm Đơn chiếc <100 <10 <5 Hàng loạt nhỏ 100 500 10 200 55 100 Hàng loạt vừa 500 5000 200 500 100 300 Hàng loạt lớn 5000 50000 500 5000 300 1000 Hàng khối >50000 >5000 >1000 Bảng 1.2: Thông số về sản lượng và khối lượng 7 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Chương 2 : XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI 2.
Xác định phương pháp chế tạo phôi. Ta có thể áp dụng ba phương pháp để hình thành phôi như sau: + Phôi rèn và phôi dập Đặc tính và lĩnh vực sử dụng của một số loại phôi rèn và phôi dập Độ nhám Phương pháp tạo Kích thước hoặc khối Độ chính xác bề mặt Rz, phôi lượng của phôi m Dập trên máy Tới 200 kg, thành mỏng - 320 160 búa, máy ép tối đa 2.5 mm Khối lượng tới 100 kg, Dập thô sau đó 0.1 thành mỏng tối đa 2.5 40 10 dập tinh nguội mm mm Khối lượng từ 0.1 đến Dập và vuốt trên 100 kg, đường kính phôi - 320 160 máy rèn ngang tới 315 mm Đường kính tới 200 Dập ép 0.5 mm 320 80 mm Bảng 2.1 Bảng thông số phôi rèn dập 8 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY + Phôi cán Các loại phôi cán và lĩnh vực sử dụng chúng Dạng phôi cán hoặc prôphin Lĩnh vực sử dụng Phôi cán thường: - Cán nóng, tiết diện tròn, độ Chế tạo các trục bậc có độ chính xác thường và cao. chênh đường kính không lớn, - Tiết diện tròn, độ chính xác các chi tiết dạng ốc có đường cao. kính ngoài tới 25 mm.
- Tiết diện vuông, sáu cạnh. Các chi tiết kẹp chặt, các - Phôi cán nóng dạng tấm, độ thanh đòn, tấm gá và thanh chính xác thông thường. - Phôi cán tinh, tiết diện vuông, sáu cạnh. Phôi cán tấm: - Phôi cán nóng có chiều dày Bích, vòng chặn, chi tiết lớn.
phẳng bạc rỗng hình trụ. - Phôi tấm cán nóng và nguội có chiều dày nhỏ. Xi lanh, bạc, ống đỡ trục Phôi ống các loại, cán nóng và nguội, chính, cốc đỡ, con lăn, trục không có mối ghép hàn. Prôphin có tiết diện dọc thay đổi theo chu Trục bậc trong sản xuất loạt kỳ.
lớn và hàng khối. Trục, bạc và các chi tiết khác Phôi cán trên máy cán trục vít nằm ngang trong sản xuất hàng khôi và loạt lớn.2: Bảng thông số phôi cán 9 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY + Phôi đúc: Phôi đúc có nhiều loại và nhiều phương pháp đúc, kiểu khuôn đúc và điều kiện tạo phôi khác. Phôi đúc được đúc theo ba phương pháp khác nhau cho độ chính xác và lượng dư khác nhau. Kết luận: Bánh răng là chi tiết thuộc dạng trục và có kết cấu rất phức tạp và khá khó tạo phôi thép, vì vậy nên sử dụng phương pháp dập nóng tạo hình cho kết cấu ổn định và tiết kiệm lượng dư trong gia công.
Yêu cầu kỹ thuật : + Đảm bảo độ cong vênh trong phạm vi cho phép + Đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt + Đảm bảo phôi ít bavia, khuyết tật, tạp chất 2. Xác định lượng dư cho các bề mặt gia công.1 Tính lượng dư gia công khi gia công bề mặt Xác định sợ bộ quy trình công nghệ gồm 2 bước : Tiện thô và tinh 60 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Lượng dư gia công được xác định theo công thức: Zmin = 2.(Rzi-1 + Ti-1 + √𝑝𝑖−1 + 𝑖 ) Trong đó : Rzi-1 - Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại Ti-1 - Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại i 1 - Tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại i - Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện Theo bảng 4.7 – [3] Tiện thô: R z1 = 50m , T i1 = 50m Tiện tinh : R z 2 = 20m , T i 2 = 25m Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức : phôi = pc 2 pcm 2 ( m ) Giá trị cong vênh pc của lỗ được xác định theo cả 2 phương hướng kính và hướng trục: c= ( k d ) 2 ( k l ) 2 Tra theo bảng 4.6 (μm) Giá trí sai lệch ρ cm đượctra theo bảng 4.3m Sai số gá đặt khi tiện thô được xác định như sau: ε gd = ε c + ε k 2 2 c = 0 theo bảng 4. 11 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ε k =140m (đường kính chi tiết = 60 mm) : Sai số kẹp chặt tra bảng 4.19 - [2] gd =140m Lượng dư gia công nhỏ nhất: 2 Z min 2(50 50 710.3 2 140 2 ) = 1648 m Sai lệch không gian còn lại sau khi gia công thô là: 1 = k .5m Sai số gá đặt còn lại ở nguyên công tiện tinh là: gd 1 = 0,05.140 = 7m Lượng dư gia công nhỏ nhất : 2Z min 2( Ra1 Ti1 1 2 .2 - [3] ta có: Dung sai thô σ =50m Dung sai tinh σ =20m Dung sai phôi σ = 800 m. Kích thước lỗ khi : Tiện tin : d2 = 60,035 – 0.973 mm Tiện thô : d 1 = 59.577mm Kích thước giới hạn : Tiện thô: dmax= 60,035 mm ; dmin= 60,035 - 0,035 = 60 mm Tiện tinh :dmax = 59,873 mm; dmin= 59.823 mm Kích thước của phôi : dmax= 57,225mm; dmin= 57,225 - 0.8 = 56,425 mm Lượng dư giới hạn : Tiện tinh Zmin = 60,0 –59,873 = 0.127 = 127m 12 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Zmax = 60,035– 59.212 mm = 212m Tiện thô Zmin = 59,823 – 57,225 = 1,598mm = 1598m Zmax = 59,873 – 56,425 = 2.448mm = 2448m Lượng dư tổng cộng : Zmin = 127+1598= 1725m Zmax = 212+2448 = 2660m Kiểm tra lại kết quả tính toán: Từ gia công thô sang gia công tinh Zmax - Zmin = 212-127 = 85 m Từ phôi sang gia công thô: Zmax - Zmin = 2448-1598 = 850 m Kết quả tính toán trùng với lương dư để lại sau mỗi bước gia công Từ kết quả tính toán trên ta chọn lượng dư 1 phía cho đường kính 60 là 3mm.
Bảng tính lượng dư gia công: Rz Ti phôi ε gd d1 d min d max 2Zmin 2Zmax Bước m m m m mm m mm mm mm mm Phôi 250 350 710.3: Bảng thông số lượng dư gia công 2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.97 - [1] ta có : Lượng dư gia công mặt bên là : 3 mm Lượng dư gia công mặt còn lại là : 3 mm 2.