Qui trình công nghệ gia công chi tiết tang phanh - Giá hành tinh

Néi dung thuyÕt minh vµ tÝnh to¸n §å ¸n m«n häc C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y I. Ph©n tÝch chøc n¨ng lµm viÖc cña chi tiÕt: - “ ThiÕt kÕ qui tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o vµnh r¨ng ®Þnh tinh ” - Dùa vµo b¶n vÏ chi tiÕt ta thÊy “ vµnh r¨ng ®Þnh tinh ” lµ chi tiÕt d¹ng ®Üa, cã r¨ng trong lç ®Ó truyÒn ®éng. Chi tiÕt lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn ®ßi hái kh¸ cao : + Lu«n chÞu øng suÊt thay ®æi theo chu kú. + Lu«n chÞu lùc tuÇn hoµn, va ®Ëp VËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o chi tiÕt lµ thÐp 40X cã c¸c thµnh phÇn ho¸ häc sau : 0,36 ¸ 0,44% C; Si = 0,17 ¸ 0,37; Mn = 0,5 ¸ 0,8; Cr = 0,8 ¸ 1,1 Ph©n tÝch tÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu cña chi tiÕt: Tõ b¶n vÏ cho thÊy - Vµnh r¨ng ®Þnh tinh cã ®ñ ®é cøng v÷ng ®Ó khi gia c«ng kh«ng bÞ biÕn d¹ng, cã thÓ dïng ë chÕ ®é c¾t cao, ®¹t n¨ng suÊt cao. - C¸c bÒ mÆt lµm chuÈn cã ®ñ diÖn tÝch ®Ó cho phÐp thùc hiÖn nhiÒu nguyªn c«ng khi dïng bÒ mÆt ®ã lµm chuÈn vµ ®¶m b¶o thùc hiÖn qu¸ tr×nh g¸ ®Æt nhanh. - BÒ dµy cña thµnh r¨ng kh«ng nªn máng qu¸ ®Ó tr¸nh biÕn d¹ng khi gia c«ng vµ nhiÖt luyÖn. - Bëi v× chi tiÕt lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn phøc t¹p nªn ta chän vËt liÖu chi tiÕt thÐp 40X. ThÐp 40X cã ®é bÒn kh¸ cao db = 900 MPa, t«i bÒ mÆt t¨ng cøng vµ t¨ng kh¶ n¨ng chÞu mµi mßn. §iÒu kiÖn kü thuËt : + §­êng kÝnh ngoµi F 440-0,12, ®¹t cÊp nh½m bãng Ñ5, Rz = 10mm. + §é ®¶o mÆt ®Çu B so víi ®­êng kÝnh lç sai lÖch kh«ng qu¸ 0,048 mm + Chi tiÕt ®­îc ram ho¸ tèt ®¹t HB 200 ¸ 230. + Vµnh r¨ng t«i cao tÇn ®¹t ®é cøng HRC 40 ¸ 45, chiÒu dµy líp t«i 1,44 ¸ 1,6 mm. + Vµnh r¨ng ®Þnh tinh gia c«ng tÊt c¶ c¸c bÒ mÆt ®¹t cÊp nh½n bãng Ñ4 => Rz = 40mm vµ ®­êng kÝnh F 395( +0,12 ) ®¹t cÊp nh½n bãng Ñ6 => Rz = 2.5mm. Tr×nh tù c¸c nguyªn c«ng: 1. Nguyªn c«ng 1: TiÖn th« mÆt ®Çu vµ lç Chän m¸y : M¸y 1M63 Cã c¸c th«ng sè kü thuËt: + §­êng kÝnh lín nhÊt cña chi tiÕt gia c«ng trªn th©n m¸y : 630 mm + Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 mòi t©m : 1400 mm + KÝch th­íc lín nhÊt cña chi tiÕt trªn bµn dao : 350 mm + Sè tèc ®é trôc chÝnh : 22 + Ph¹m vi tèc ®é trôc chÝnh : 10 ¸ 1250 (vßng /phót ) + Ph¹m vi b­íc tiÕn däc : 0,064 ¸ 1,025 ngang : 0,026 ¸ 0,378 + KÝch th­íc dao ( réng x cao ) : 30 x 40 ( mm x mm ) + C«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh : 13 ( kW ) Dông cô : Dao tiÖn ®Çu cong kho¶ mÆt ®Çu g¾n m¶nh hîp kim cøng T15K6 Dao tiÖn lç. S¬ ®å g¸ ®Æt : Chi tiÕt g¸ trªm m©m cÆp 3 chÊu tr¸i tù ®Þnh t©m vµo ®­êng kÝnh ngoµi ®Þnh vÞ 5 bËc tù do. H×nh vÏ trang bªn : C¸c b­íc gia c«ng vµ l­îng d­ gia c«ng : 1 - TiÖn kho¶ mÆt ®Çu B; l­îng d­ 2Zb = 3 mm. 2 - TiÖn lç F 368 ; F 394; l­îng d­ 2Zb = 3 mm, v¸t mÐp ChÕ ®é c¾t : + ChiÒu s©u c¾t : t = 1,5 mm + L­îng ch¹y dao : S = 0,25mm/vßng. + Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-64 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 236 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo chï kú bÒn cña dao K1= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo gãc nghiªng chÝnh K2= 0,92 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i K3= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo m¸c hîp kim cøng cña dao K4= 1 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : TiÖn lç F 394 : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 200 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) ChÕ ®é c¾t trªn ®©y ®­îc dïng cho c¶ 2 dao, tuy nhiªn vtt cña dao cã ®­êng kÝnh nhá h¬n sÏ cã gi¸ trÞ nhá h¬n 231,2 ( m/phót ) + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu N khi tiÖn lç : N = 4,1 kW. 2. Nguyªn c«ng 2 : TiÖn mÆt ®Çu ®èi diÖn, mÆt trô ngoµi F 442 Chän m¸y: M¸y 1M63 Dông cô : Dao tiÖn ®Çu cong kho¶ mÆt ®Çu g¾n m¶nh hîp kim cøng T15K6 S¬ ®å g¸ ®Æt : Chi tiÕt g¸ trªm m©m cÆp 3 chÊu ph¶i tù ®Þnh t©m vµo ®­êng kÝnh lç vµ mÆt ®Çu B, ®Þnh vÞ 5 bËc tù do. H×nh vÏ trang bªn : C¸c b­íc gia c«ng vµ ­îng d­ gia c«ng : 1- TiÖn kho¶ mÆt ®Çu ( ®¹t kÝch th­íc 75,5 mm ); l­îng d­ 2Zb = 3 mm. 2- TiÖn ®­êng kÝnh ngoµi F 442; l­îng d­ 2Zb = 3 mm, v¸t mÐp. ChÕ ®é c¾t : + ChiÒu s©u c¾t : t = 1,5 mm + L­îng ch¹y dao : S = 1,27mm/vßng. + Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-64 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 144 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo chï kú bÒn cña dao K1= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo gãc nghiªng chÝnh K2= 0,92 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i K3= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo m¸c hîp kim cøng cña dao K4= 1 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : TiÖn lç F 442 : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 100 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) ChÕ ®é c¾t trªn ®©y ®­îc dïng cho c¶ dao tiÖn mÆt ®Çu , tuy nhiªn vtt cña dao mÆt ®Çu cã ®­êng kÝnh nhá h¬n sÏ cã gi¸ trÞ nhá h¬n. + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu N khi tiÖn lç : N = 8,3 kW. 3. Nguyªn c«ng 3 : Ram ho¸ tèt. NhiÖt ®é nung 640 ¸ 680°C , lµm nguéi ngoµi kh«ng khÝ ®¹t HB 200 ¸ 230 ®Ó t¹o thµnh tæ chøc xocbit ram cã tÝnh tæng hîp cao ( bÒn , dÎo dai ). Nguyªn c«ng 4 : TiÖn tinh lai c¸c bÒ mÆt. a. M¸y : 1M63 b. Dông cô : Dao tiÖn mÆt ®Çu g¾n m¶nh hîp kim cøng T15K6 Dao tiÖn lç c. S¬ ®å g¸ ®Æt : §Ó ®¶m b¶o yªu cÇu ®é ®¶o mÆt ®Çu B vµ lç. Ta g¸ chi tiÕt trªn m©m cÆp 3 chÊu tr¸i tù ®Þnh t©m vµo ®­êng kÝnh ngoµi, ®Þnh vÞ 5 bËc tù do ®Ó gia c«ng tinh lç vµ tho¶ mÆt ®Çu. Sau ®ã lËt l¹i g¸ chi tiÕt trªn m©m cÆp 3 chÊu ph¶i tù ®Þnh t©m vµo lç vµ mÆt ®Çu ®Ó tiÖn tinh ®­êng kÝnh ngoµi vµ mÆt ®Çu ®èi diÖn. d. C¸c b­íc gia c«ng : 1- TiÖn kho¶ mÆt ®Çu ( ®¹t kÝch th­íc 75 mm ); l­îng d­ gia c«ng 2Zb = 1 mm. 2- TiÖn ®­êng kÝnh lç F 370+0,1 mm; l­îng d­ gia c«ng 2Zb = 2 mm 3- TiÖn ®­êng kÝnh lç F 395+0,12 mm; l­îng d­ gia c«ng 2Zb = 1 mm, v¸t mÐp. 4- TiÖn kho¶ mÆt ®Çu ®èi diÖn ( ®¹t kÝch th­íc 74-0,5 mm ); l­îng d­ gia c«ng 2Zb = 2 mm 5- TiÖn ®­êng kÝnh ngoµi F 440-0,12 ; l­îng d­ gia c«ng 2Zb = 2 mm, v¸t mÐp. e. ChÕ ®é c¾t : - TiÖn ®­êng kÝnh lç F 395 mm, ®¹t cÊp nh½n bãng Ñ6 => Rz = 2.5mm. + ChiÒu s©u c¾t : t = 0,5 mm. + B¸n kÝnh ®Ønh dao r = 1 mm. + L­îng ch¹y dao : S = 0,25mm/vßng. + Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-64 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 209 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo chï kú bÒn cña dao K1= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo gãc nghiªng chÝnh K2= 0,92 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i K3= 0,85 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo m¸c hîp kim cøng cña dao K4= 1 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 125 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu N khi tiÖn lç : N = 2,4 kW. - TiÖn mÆt ®Çu, ®¹t cÊp nh½n bãng Ñ4 => Rz = 20mm. + ChiÒu s©u c¾t : t = 0,5 mm. + B¸n kÝnh ®Ønh dao r = 1,0 mm. + L­îng ch¹y dao : S = 0,25mm/vßng. + Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-64 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 209 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo chï kú bÒn cña dao K1= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo gãc nghiªng chÝnh K2= 0,92 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i K3= 0,85 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo m¸c hîp kim cøng cña dao K4= 1 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 100 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu N khi tiÖn lç : N = 2,0 kW. - TiÖn ®­êng kÝnh lç F 440 mm, ®¹t cÊp nh½n bãng Ñ5 => Rz = 10mm. + ChiÒu s©u c¾t : t = 1 mm. + B¸n kÝnh ®Ønh dao r = 1 mm. + L­îng ch¹y dao : S = 0,25mm/vßng. + Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-64 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 230 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo chï kú bÒn cña dao K1= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo gãc nghiªng chÝnh K2= 0,92 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i K3= 0,85 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo m¸c hîp kim cøng cña dao K4= 1 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 125 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu N khi tiÖn lç : N = 2,9 kW. 5. Nguyªn c«ng 5: Khoan, doa 2 lç ®Þnh vÞ F 13 vµ 12 lç ren M12. Chän m¸y: M¸y 2H35 cã c¸c th«ng sè kü thuËt : + §­êng kÝnh lín nhÊt khoan ®­îc : 35 mm + Kho¶ng c¸ch tõ trôc chÝnh tíi trôc : 300 mm + Kho¶ng c¸ch lín nhÊt tõ mót trôc chÝnh tíi bµn : 750 mm + KÝch th­íc bÒ mÆt lµm viÖc cña m¸y : 450 x 500 mm + Sè cÊp tèc ®é trôc chÝnh : 12 + Ph¹m vi tèc ®é trôc chÝnh : 31,5 ¸ 1400 (vßng /phót ) + Sè cÊp b­íc tiÕn : 9 + Ph¹m vi b­íc tiÕn : 0,1 ¸ 1,6 mm/vßng + Lùc tiÕn dao : 1500 Kg + Momen xo¾n : 4000 Kg.cm + C«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh : 4 ( kW ) Dông cô : Mòi khoan F 12,8; F 10,5 ; ta r« M12 Mòi doa F13 c. S¬ ®å g¸ ®Æt : Chi tiÕt g¸ vµo mÆt ®Çu B vµ lç F 370, ®Þnh vÞ 5 bËc tù do, kÑp b»ng bul«ng rót qua lç. d. C¸c b­íc gia c«ng vµ l­îng d­ gia c«ng : 1- Khoan F 10,5 x 12 lç; l­îng d­ gia c«ng 2Zb=10,5 mm 2- Khoan F 12,8 x 12 lç; l­îng d­ gia c«ng 2Zb=12,8 mm 3- Doa F 13 x 2 lç; l­îng d­ gia c«ng 2Zb= 0,2 mm 4- Ta r« ( tay ) 12lç x M12; l­îng d­ gia c«ng 2Zb= 1,5 mm ChÕ ®é c¾t : - Khoan F 10,5 x 12 lç + ChiÒu s©u c¾t : t = 5,25 mm + L­îng ch¹y dao : S = 0,2 mm/vßng. + VËt liÖu gia c«ng thÐp 40x -> thuéc nhãm thÐp I => Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-86 “Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 27,5 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo chï kú bÒn cña dao K1= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo gãc nghiªng chÝnh K2= 0,92 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i K3= 1 HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo m¸c hîp kim cøng cña dao K4= 1 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 700 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu (N) : N = 1 kW. - Khoan F 12,8 mm x 12 lç + ChiÒu s©u c¾t : t = 6,4 mm + L­îng ch¹y dao : S = 0,2 mm/vßng. + VËt liÖu gia c«ng thÐp 40x -> thuéc nhãm thÐp I => Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-86 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 27,5 m/phót. ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 700 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu (N) : N = 1,1 kW. - Doa F 13 x 2 lç + ChiÒu s©u c¾t : t = 0,1 mm + L­îng ch¹y dao : S = 0,7 mm/vßng. + Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-113 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 16,5 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo chï kú bÒn cña mòi doa K1= 1 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 350 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) + C«ng suÊt c¾t yªu cÇu (N) : N = 1 kW. - Ta r« M12 x 12 lç + B­íc ren P = 0,75 mm + KÝch th­íc danh nghÜa ren M12mm + Tèc ®é c¾t tra b¶ng 5-188 “ Sæ tay CNCTM_TËp 2 ” => vb = 9 m/phót. C¸c hÖ sè hiÖu chØnh : HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng K1= 0,7 C¾t ren ®ßi hái chÝnh x¸c cao K3= 0,8 ( m/phót ) + Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : ( vßng/phót ) Ta chän sè vßng quay theo m¸y nm = 125 (vßng /phót ) . Nh­ vËy tèc ®é c¾t thùc tÕ sÏ lµ : ( m/phót ) 6. Nguyªn c«ng 6 : KiÓm tra + §é ®¶o mÆt ®Çu B so víi t©m lç, sai lÖch ≤ 0,048 mm. 7. Nguyªn c«ng 7 : Gia c«ng r¨ng th¼ng m5, Z76. a. Chän m¸y: M¸y 5B161 Cã c¸c th«ng sè kü thuËt : + KÝch th­íc lín nhÊt cña b¸nh r¨ng ®­îc gia c«ng ¡n khíp trong ®­êng kÝnh : 1250 mm ChiÒu réng : 170 mm + Modun b¸nh r¨ng ®­îc gia c«ng : 3 ¸ 12 + Ph¹m vi tèc ®é ®Çu xäc : 0,3 ¸ 1,5 htk/phót + Kho¶ng c¸ch lín nhÊt tõ ®­êng trôc dao xäc tíi ®­êng trôc bµn m¸y : 603mm + §­êng kÝnh bµn m¸y : 1010 mm + §­êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh vÝt ph©n ®é : 672 mm + C«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh : 4 ( kW ) Dông cô : Dao xäc r¨ng m5, Z25 c. S¬ ®å g¸ ®Æt : Chi tiÕt g¸ vµo mÆt ®Çu B vµ ®­êng kÝnh ngoµi F 440, ®Þnh vÞ 5 bËc tù do, kÑp b»ng bul«ng. d. C¸c b­íc gia c«ng : Xäc th« (®Ó chõa l­îng d­ 0,5mm cho c¾t tinh); l­îng d­ gia c«ng 2Zb=8,98mm Xäc tinh r¨ng; l­îng d­ gia c«ng 2Zb= 1 mm. e. ChÕ ®é c¾t : - Xäc th« ( xäc lµm 4 lÇn) + ChiÒu s©u c¾t : t1 = 1,13 mm ; t2 = t3 = t4 = 1,12 mm + C«ng suÊt ®éng c¬ m¸y(N) : N = 7 kW. + Modun b¸nh r¨ng m = 5 ; Z = 76. HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng thÐp 40X => K1= 1 Gia c«ng thÐp => Tuæi bÒn T = 100 ( phót ) + Tra b¶ng 5-195 => l­îng ch¹y dao vßng S = 0,6 mm/htk tèc ®é c¾t th« sÏ lµ : ( m/phót ) - Xäc tinh r¨ng + ChiÒu s©u c¾t : t = 0,5 mm. + Modun b¸h r¨ng m = 5 ; Z = 76. HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng thÐp 40X => K1= 1 Gia c«ng thÐp => Tuæi bÒn T = 100 ( phót ) + Tra b¶ng 5-195 => l­îng ch¹y dao vßng S = 0,25 mm/htk tèc ®é c¾t tinh sÏ lµ : ( m/phót ) 8. Nguyªn c«ng 8: T«i cao tÇn ThiÕt bÞ lß t«i cao tÇn 60 kW ChÕ ®é nhiÖt luyÖn 1- T«i : NhiÖt ®é nung 830°C M«i tr­êng nguéi n­íc 2- Ram NhiÖt ®é nung 450°C M«i tr­êng nguéi kh«ng khÝ 9. Nguyªn c«ng 9 : Lµm s¹ch phoi, c¹nh s¾c. 10. Nguyªn c«ng 10 : KiÓm tra + §é cøng mÆt r¨ng HRC 40 ¸ 45