Thiết kế công nghệ gia công bánh răng côn răng thẳng

THIẾT KẾ CễNG NGHỆ GIA CễNG BÁNH RĂNG CễN RĂNG THẲNG Chương I phân tích sản phẩm: 1, Đây là loại bánh răng răng thẳng có lỗ then hoa. bánh răng dùng trong truyền chuyển động của xe nông nghiệp chịu tải trọng 1tấn. Chiều dài bánh răng cần chính xác 42. Bề rộng 9 làm nhẹ bành răng không cần chính xác. 2, Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: f47g6 Cầ chính xác. f45 không cần chinh xác. chiều dài răng 16 cần chính xác. 3, Dạng sản xuất: Sản xuất loạt lớn bởi vì bởi vì số lượng chi tiết dược sản xuất là 10.000 chiếc/năm. Bảng 2 ị trọng lượng của 1 sản phẩm 3,5 (kg). Chương II : Chế tạo phôi 1, thép cacbon. 2, Phương pháp tạo phôi : Do yêu cầu làm viẹc của chi tiết nên việc chế tạo phôi được tạo từ phương pháp dập nóng trong khuôn kín bằng máy ép thuỷ lực. 3, Tính lượng dư phôi : Theo bảng 9 Sổ tay công nghệ : Theo bảng 10 RZ = 180 Ti = 250 ri = DK.l = 0,4 . 42 = 16,8 bảng 14 – 15 ei = 0 ị Zmin = 250 + 150 + 16,8 =416,8 = 0,416 ( mm ) Vởy lượng dư của phôi dập nóng là Zphôi = 2.0,416 = 0,832 +) Tính lượng dư cho F80: công thức: Theo bảng 10 RZ = 180 Ti = 250 Chi tiết được kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm ị ei = 0 Theo bảng 14 – 15 ị ri = DK.l = 0,4 . 19,5 = 7,8 ị Zmin = 250 + 150 + 7,8 = 407,8 ị Đường kính gia công thô nhỏ nhất có lượng dư là : Zmin thô = 408 Mm. ị Đường kính phôi ³ 80,81 ị D = 81 + Tính lượng dư cho F47: Theo bảng 10 RZ = 180 Ti = 250 ri = DK.l = 0,8 . 30 = 16,8 bảng 14 + 15 + 19 ei = 0 ị Zmin = 250 + 150 + 24 = 424 ị dphôi ³ 47,85 ị D = 48 Chương III : Thiêt kế quy trình công nghệ gia công I, xác định đường lối công nghệ: - Mặt đỉnh nón Rz = 80 ị tiện thô Mặt đầu yêu cầu Ra = 2,5 : Tiện thô + tiện tinh. F 47 : yêu cầu Ra = 2,5 : Tiện thô + tiện tinh. Rãnh F 47 không cần chính xác : tiện thô. Mặt đỉnh nón phụ Rz = 40 : tiện thô. Lỗ F 30 : Rz = 40 chọn phương pháp khoan + doa. Rãnh then hoa : chuốt đạt độ bóng Ra = 2,5 ; Rz = 20 Phần bánh răng yêu cầu Ra = 2,5 ta chọn phương pháp bào răng. II, Lập tiến trình công nghệ: 1, Tiện mặt đầu + tiện mặt đỉnh nón Khoan + khoét + doa + tiện hốc. 2, Tiện mặt đầu Tiện ngoài Tiện rãnh Tiện mặt nón phụ 3, bào răng 4, chuốt rãnh then 5, tôi thấm than 6, kiểm tra III, thiết kế nguyên công 1, Nguyên công 1: tao phôi bằng phương pháp dập nóng. 2, nguyên công 2: +) Bước 1: Tiện mặt đầu: Máy tiện 1K62. Gới hạn vòng quay 2000 ( v/p ) Công suất động cơ N= 10KW Côn móc N05 chi tiết được gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm bề mặt F 47 là chuẩn thô. Dụng cụ cắt gọt dao tiện T15K6 Lượng dư để tiện mặt đầu : Công thức tính: = dung sai của phôi dập 1 mm hai đầu. A, lượng dư tiện thô: Bảng ( 5 - 11) lượng chạy dao S = 0,5 á 0,9 B, Tốc độ cắt ( m/p ): Tuổi bền của dao T = 50 Tra bảng 5 – 17 : Cv = 350 X 0,15 Y = 0,35 T = 50 Kv = KMv . Knv . Kuv KMv : Vật liệu gia công : KMv = 1 Bảng 5-1 Knv : Tình trạng bề mặt Knv = 1 Bảng 5 - 5 Kuv : Vật liệu dụng cụ cắt : Kuv = 1 Bảng 5 – 6 ị c, Lực cắt P ( N ): Pxyz = Cp . tx . vn . kp Trong đó : Kp = Kmp . Kjp . Kgp . Klp . Kvp Theo bảng 522 sổ tay công nghệ chế tạo máy : PZ : Kjp = 0,89 Kgp = 1 Klp = 1 Krp = 0,93 Px :Kjp = 1,17 Kgp = 1 Klp = 1 Krp = 1 Py :Kjp = 0,5 Kgp = 1 Klp = 1 Krp = 0,82 ị PZ = 1,73 Px = 2,4 Py = 0,86 Theo bảng 5 – 23 ( STCNCTM ) PZ : CP = 300 PY : CP = 243 PX : CP = 339 X = 1 x = 0,9 x =1 Y = 0,75 y = 0,6 y = 0,5 N = -0,15 n = -0,3 n =-0,4 Thời gian tiện mặt đâu phôi đặc: Tính lại PX , PY khi v = 184 ị PX = 339 . 0,51 . 0.90,5 . 184-0,4 . 2,4 = 47,926 PY = 243 . 0,50,9 . 0,90,6 . 184-0,3 . 0,56 = 22 PZ = 300 . 0,51 . 0,90,75 . 184-0,15 . 1,73 =46,28 D, Công suất cắt N ( KW ): Công thức tính: (W) Vậy N Ê Nm thoả mãn. 2, Số vòng quay trục chính Điều kiện nt Ê nmáy ị n = 1250 Bước 2 : Tiện đỉnh hình nón có dung dịch tưới nguội: Dụng cụ cắt P18 Chiều sâu cắt : t = 0,5 S = 0,05 A, Tốc độ cắt ( m/p ) Theo bảng 5-17 (STCNCTM ) Cv = 22,7 Y = 0,5 M = 0,3 Kv = Kmv . Knv . K =1 ị b, lực cắt P: PZ = 10 . CP . tx . sy . vn . KP Chiều sâu cắt t = bề rộng b = 16 Theo bảng 5-23 ta có: CP = 212 X = 1 Y = 0,75 N = 0 T = 16 ị PZ = 10 . 212 . 161 . 0,050,75 . 2780 . 1 = 3586,6 ( N ) c, Công suất cắt ( KW ) Bước 4: Khoan f30 Khoan trên máy tiện: Dụng cụ khoan mũi khoan thép gió: đuôi côn loại ngắn. Chiều sâu cắt : Căn cứ vào bảng chế độ cắt chọn S = tay = 0,5 ( mm/v ) ( Bảng 41) ị Tốc độ cắt theo bảng 43 : V = Vb . Kmv . Ktv . Krv . Klv ( m/p ) Theo bảng 47: Vb = 23 Kmv = 0,88 Krv = 1 Klv = 1 Ktv = 1 ị V = 0,88 . 1 . 1 .1 . 23 20.24 ( m/p ) P = Pbảng . KmP . KfP = 1180 . 1 . 1 = 1180 ( KG ) Mx = Mxb . Kmm = 17,7 . 1 = 17,7 ( KGM ) Thời gian khoan : L2 = 3 ( chọn ) S = 0,5 L = 42 n = 212 ( v/p ) ị T0 = 34,5’’ Thời khoét : t0 = 25,7’’ L2 = 3 ( chọn ) L = 42 S = 0,5 n = 212 ( v/p ) ị Thời gian doa: L2 = ( 1á3 ) = 3 ( chọn ) L = 42 S = 1,8 N = 258 ( v/p ) ị T0 = 6,0’’ bứoc tiến S = tay = 0,5 ( mm/v ) Căn cứ vào bảng chế độ cắt n = 242 ( v/p ) Bước 6 : Doa : mũ doa f32 Thép gió Chiều sâu cắt t = 0,5.( D - d ) = 0,5.( 32 – 31,8 ) = 0,1 Bứoc tiến S = tay = 1,8 ( mm/v ) Tốc độ cắt khi doa V = 26 ( m/p ) ( Theo bảng chế độ cắt ) Bước 7: Tiện hốc phần làm nhẹ bánh răng: Chọn dao tiện T15K6 j = 450 a = 100 A, Lượng dư tiện hốc : Z = 8 Theo bảng 10 ( Chế độ cắt) S = 0,35 á 0,8 B, Tốc độ cắt khi tiện: Bảng 3 chế độ cắt : Cv = 349 T = 30 Bảng 4 ( chế dộ cắt ) Kmv = 1 ( Giới hạn bền và độ cứng vật liệu ) Kjv = 1 ( góc lệch chính ) ( Bán kính mũi dao ) KFv = 1 ( Tiết diện dao ) Kqv = 1 ( Cơ tính vật liệu gia công ) Kpv = 1,1 ( Trạng thái vật liệu ) Kp’v = 1 ( Không vỏ cứng ) Kdv = 0,65 ( Vật liệu dao ) Kfv = 1 ( Mặt trước phẳng ) Ktv = 1 ( không tưới nguội ) Khv = 0,93 ( độ mòn của dao ) Kkv = 0,9 ( Đường kính lỗ tâm ) Kk’’v = 1,42 ị Kv = 0,76 ị c, Lực cắt khi tiện: Công thức tính: Pzxy = CPz . txz . syz .vnz . kz = CPy . txy . syy . vny . kY = CPx . txx . syx .vnx . kx Theo bảng 1 chế độ cắt: CPz = 300 CPY = 243 CPX = 339 Xz = 1 yy =06 xx = 1 Yz =0,75 xy =0,9 yx =0,5 Nz = -0,15 ny =-0.3 nx =-0,4 ị Pz =300.81 .0,40,75.15-0,15.1,73 Tra theo bảng 2 chế độ cắt Kz = Kmz . Kmy . Kmx Kmz = Vẽ góc lệch chỉnh j = 450 Vẽ góc trước g=100 Bán kính mũi dao Độ mòn dao hs =0,5 Khz = 0,93 Khy =0,5 Khx =0,55 ị KZ = 1. 0,9. 1. 0,9 =0,81 Ky = 1 . 1. 1 . 0,8 =0,8 Kx = 1.1.1 .0,5 =0,5 ị Pz =300. 21 .0,40,75 .148-0,15 .0,8 =115,5 ( N ) Py =243. 20,6 . 0,40,9. 148-0,3. 0,8 =131,6 ( N) Px =339. 21. 0,40,5. 148-0,4 .0,5 =290,3 ( N ) D, Công Suất khi tiện hốc: Công thức tính: (kw) 3, Nguyên công 3: Chi tiết được gá trên trục chuẩn là mặt trụ Trong lỗ f 32 hạn chế 4 bậc tự do Và được cặp trên mâm cặp 3 chấu Máy 1K62 Dụng cụ cắt T15K6 1.Bước 1: Tiện mặt đầu vì mặt đầu không có ảnh hưởng gì đến bền mặt tiếp súc của bánh răng lên ta chỉ cẩn một bước tiện thô là đủ a, Lượng dư để tiện z = 0,5 bước tiến s = 0,45á0,8 Tốc độ cắt Bảng 5 Sổ tay cong nghệ chế tạo máy Cv = 410 X = 0,15 Y =0,2 M =0,2 Kv = Kmv . Knv .Kuv Theo bảng 5-1: Kmv =1 Theo bảng 5-5: Knv = 1 Theo bảng 5-6: Kuv = 1 ị c, Lực cắt khi tiệnP: Pxyz = 10.CP .Tx.Sy.Vn.KP KP = KmP . KjP .KgP .KlP .KrP Theo bảng 59 Sổ tay công nghệ chế tạo máy: Theo bảng 5-22 Sổ tay công nghệ chế tạo máy: Pz : KjP =0,89 PY : KjP =0,5 Px : KjP =1,17 KgP = 1 KgP = 1 KgP = 1 KlP = 1 KlP = 1 KlP = 1 KrP =0,93 KrP = 0,82 KrP = 1 Theo bảng 5-23: Pz: CP =300 Py: CP =243 Pz: CP =339 X=1 X=0,9 X=1 Y=0,75 Y=0,6 Y=0,5 N=-0,15 N=-0,3 N=0,4 ị Px = 10. 339 . 0,51 .0,80,5 . 244,8-0,4 . 1,17 = 196,1 (N) Py = 10. 243 . 0,50,9 .0,50,6 . 244,8-0,3 . 0,41 = 125,9 ( N ) Pz = 10. 300 . 0,51 .0,50,15 . 244,8-0,15 . 1,17 = 983,4 ( N ) D, Công suất cắt N( KW) e, Thời gian tiện : L2 = 5 ( mm ) ( chọn ) S = 0,8 ị 2, Tiện ngoài f47 và mặt nón phụ: Do yêu cầu của chi tiết bề mặt khi gia công phải đạt độ nhẵn Ra = 2,5 như vậy thời gian phải qua tiện thô và tiện tinh A, Lượng dư để tiện Z= 0,5 Chiều sâu cắt do tiện thô t = 0,5 Bước tiến s = 0,45 á 0,8 B, Tốc độ cắt: Theo bảng 5-17 Sổ tay công nghệ chế tạo máy: S=0,5 T=50 Cv =35 X=0,15 M=0,2 Y=0,35 Theo bảng 4 chế độ cắt Kv=1 (M/P) C, Lực cắt P Px,y,z =10.CP.tx.SY.Vn.kP kP=kMP.kjP.kYP.kYP.kr P Theo bảng S – 22 STCNCTM Pz: kjP =0,89 pY: kjP = 0,5 Px: kjP =1 kYP =1 kYP =1 kYP =1 klP =1 klP =1 klP =1 krP =0,93 krP 0,82 krP =1 theo bảng S – 23. PZ: CP =300 PY: CP =243 Px: CP = 339 X =1 x = 0,9 x =1 Y =0,75 y =0,6 y = 0,5 N =-0,15 n =- 0,3 n = - 0,4 KMP = ị PZ = 10.300.213- 0,15.1,77 =7109 (N) Py = 10.243.0,50,9.0,50,6.204- 0,3.0,41= PX = 10.339.0,515.0,50,5.204 – 0,4.1,17= D, ị Công suất cắt N (kw) N = (kw) E, Thời gian thực hiện tiện ngoài T0= n = L2 = 0,5 chọn ị t0 = 4,311 L = 30 L1 = 1 (chọn) 3 . Tiện rãnh : Dụng cụ cắt dao tiện trên rãnh thân cong bề rộng luôn cắt = 4 25x15 , j = 45 , g = 10 Do yêu cầu không cần độ nhẵn nên ta chỉ tiện thô với lượng dư tiện thô Z=1. A, Theo bảng 12 chế độ cắt S = 0,13 0,16 (B5 –15) chiều sâu cắt t= 1 B, tốc độ cắt V = (m/p) Theo bảng 3: Chế độ cắt Cv= 61,5 M = 0,2 X = 0 Y = 0,8 S = 0,16 T= 50 Theo bảng 4 : ị V= (m/p) C, Lực cắt khi tiện rãnh Pz = 10.Cv.tx.Sy.Vn.kP Py = 10. Cv.tx.Sy.Vn.kP Tra bảng 5 – 23 PZ: CP =408 Py: CP = 173 x = 0,72 x =0,73 y =0,8 y = 0,67 n =0 n = 0 kP = kMvkj.klP.kyP.krP = 1 ị Pz = 10.408.40,72.0,160,8.940.1 = 1893,4 (N) Py = 10.173.40,73.0,160,67.940.1 = D, Công suất cắt N (kw) N =(kw) E, Thời gian tiện rãnh T0 = L = 1 chọn L1 = chiều dài ăn dao : L1 =1 L2 = chiều dai thoát dao : L2 =0 N = (v/p) ị T0 = 4. Tiện định hình mặt nón phụ răng Theo bảng 5 –16 Khi tiện định hình :bước tiện S = 0,04 0,08 + Dụng cụ cắt W 18 ( ổ nguội) Theo bảng 5- 17 STCNCTM CTT: V = Cv =22,7 m= 0,3 x=0 n=0,5 ị V = (m/p) kV = 1 + Theo bảng 5 –23 STCNCTM PZ = 10.CP.tx.Sy.Vn.kP Vì là tiện định hình nên bề rộng lưỡi cắt đúng bằng bề rộng : t= 16 T= 16 CP = 212 ị Pz = 10.212.161.0,050,75.1=3586,6 (N) x = 1 y = 0,75 N = 0 kP = 1 + Công suất cắt : N = (kw) + n= 143,3 = 145(V/P) + Thời gian thực hiện : t0 = 4. Nguyên công 4 Chuốt rãnh then hoa mãy chuốt 7A520 Dụng cụ chuốt : dao chuốt thép gia P18 có độ chênh lệch vàng S7 = 0,025 (mm) A, Tốc độ cắt khi chuốt Theo bảng 93 (MLC) Cv =14,0 v= (m/p) ị v = (m/p) m= 0,6 y= 0,75 t =360 B, Lực cắt P được tinh theo công thức : P= CP.S7yp.b.z.n.kP b : bề rộng then hoa =6 z : lỗ răng tham gia cắt = 2 n : lỗ rãng then hoa =8 kP :kg.ka.kd.kt kd : trạng thái lưới cắt kd =1,15 kt : d2 bôi trơn kt = 1 (dầu lưu hoá) Góc trước của dao chuốt y = 150 Góc sau của dao chuốt g=20 Tra bảng 94 (NLC – CĐC) CP = 230 Yp= 0,85 kg =1 ka =1 Dụng cụ cắt răng :dao bạc răng liền khoío phôi lưới cắt bằng thép gió (62á65) còn phần thân thép 45 ,bán kính đính dao T0 = 0,3 ,y = 200 ị kP = 1.1.1,15.1 = 1,15 ị p = 230.0,0250,85.6.2.8.1,15=1103,93 (klò) (P<0 lực kéo của máy) c. Công suất cắt Nc :theo công thức ; Nc = (kw) 5, Nguyên công 5 : Bào răng . Chọn máy 5A250 loại máy bào ngang Công suất động cơ chính :3 kw Tốc độ dao : 450 (v/p) Chi tiết được đánh gá trên trục gá và được xiết chặt bằng vít M12 .Sau đó được lắp vào ụ phân độ cao máy A . Chiều sâu cắt t Do hạn chế bởi công suất của thiết bị và độ cứng của hệ thống công nghệ ta lấy t= 0,5 á 1(mm) B, Lượng chạy dao S (mm/htk) Theo bảng 5 –15 STCNCTM S = 1,23á0,16 C, Tốc độ cắt v :được áp dụng giống như công thức tính lõ điều chỉnh kjv (tại trọng va đập của máy0 Như vậy ta có : V= Theo bảng S7 Cv = 47 T =30á60 y = 0,8 m = 0,2 kv = kMV.knV.kuV kMV ; Vật liệu gia công :kMV = 1 bảng 5á1 knV : tình trạng bè mặt: knV =1 bảng 5- 5 kuV : vật liệu dụng cụ cắt : kuV= 1,9 bảng 5-6 kYV :tải trọng va đập máy bào ngang kYV = 0,8 ị v = (m/p) d ,Lực cắt P giống nư lực cắt khi tiện rãnh P7 = 10.CP .tx .Sy.vn.kP Theo bảng 5-23 STCNCTM Cp = 247 y =1,0 n = 0 x =1 Theo bảng 5-22 STCNCTM Kyp =1 (g =200) Krp =0,87 (r <0,5) K jp =1,08 (j=450) ị Pz =10.247.21,0.0,161,0.147,9.1.0,87.1,08 Pz = 742,6 (N) E ,Công suất cắt : N= (kw) Bào tinh răng Chiều sâu cắt t=0,13 Bề rộng lưõi cắt phải giảm : SB = 0,4 6. Nguyên công 6: nhiệt luyện: Bước 1 : Thẩm các bon ở thể lỏng Được thực hiện trong các lò muối nóng chảy .Môi trường thân lò muối nóng chảy có chứa SiC hoặc NaCN Thành phần của muối để thẩm : 82% Na2CO3 10% Na Cl 8% SiC Nhiệt độ thấm : 870á9000 C Chiều sâu thấm : (0,8 á 1,2) mm Thời gian thấm : (2 á 4) giờ B, Bước 2 Sau khi thấm các bon chi tiết ta đem nhiệt luyện tôi 1 lần + ram thấp Thép được làm nguội ngoài không khí rồi đem nung nóng lại để tôi Nhiệt độ tôi trong khoảng 760 á 780 0 C Sau khi tôi ta tiến hành ram thấp (hình) 7. Nguyên công 7: Kiển tra báng răng Dùng các loại dương chuyên dùng để kiểm tra góc của mặt nón đỉnh răng hay vị trí của mặt nón phụ Ngoài ra ta dùng đồng hồ đo ,thước kẹp chuyên dùng kiểm tra yếu tố của phôi bánh răng Chi tiết được gá trên trục () chuẩn kiểm tra.