Đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết bích chặn

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
LỜI NĨI ĐẦU
Mơn học cơng nghệ chế tạo máy đóng vai trị quan trọng trong chương trình đào
tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các
ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải ...
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan
trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến
thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy cơng
cụ, dụng cụ

cắt... Đồ án cịn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính tốn

một qui trình cơng nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Pgs-Pts: NGUYỄN THẾ ĐẠT
trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy
nhiên việc thiết kế đồ án khơng tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các
thầy và sự chỉ bảo của các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Pgs-Pts :NGUYỄN THẾ ĐẠT đã giúp đỡ em
hồn thành cơng việc được giao.
Hà Nội, ngày 17/11/2002

SINH VIÊN :LÊ THĂNG KHOA

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN ĐỒ ÁN MƠN HỌC
1

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
1.

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

- Theo đề bài thiết kế: Thiết kế qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết bích chặn với sản
lượng 1000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Bich chặn là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, chúng là một loại chi
tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau.
Điều kiện làm việc đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.
+ Ln chịu lực tuần hồn, va đập.
2.

Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết:

2

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

Bề mặt làm việc chủ yếu của bich chặn là các bề mặt trong của lỗ và các bề mặt làm việc
của bích chặn.
Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét cơng nghệ điển hình gia
cơng chi tiết như sau:
+ Kết cấu của hộp phải được đảm bảo khả năng cứng vững.
+ Với bích chặn, với kích thước khơng lớn lắm phơi nên chọn là phơi đúc và vì để
đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt củabích chặn

+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt
phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với các lỗ vng góc cần
phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.
+ Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
+ Kết cấu thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
+ nguyên công đầu bên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song
song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho chi tiết và mặt bên là phay bằng hai dao phay
đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu.
3.

Xác định dạng sản xuất:
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:
N = N1m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;
N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
3

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
 N = 1000.1.(1 + 6%) = 1060 ( sản phẩm).
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi
tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = V. = 0,123.7,852 = 1 kg
Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Dạng sản suất: HÀNG LOẠT LỚN
Chọn phưong pháp chọn phôi:

4.

*Phôi ban đầu đúc:Vì dạng sản xuất hàng loạt nên chi tiết được đúc trong khuân
kim loại quá trình sản xuất được tra cụ thể trong sổ tay công nghệ đặc biệt:
Từ cách chế tạo phơi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9
(Lượng dư phôi cho vật đúc khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích
thước của vật đúc khn, được xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết
khi làm trịn sẽ tăng lượng dư lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lượng dư
cho trong bảng cho đối với bề mặt Rz = 40; nếu bề mặt gia cơng có Rz = 20  40
thì trị số lượng dư tăng 0.3  0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhơ thấp hơn thì trị
số lượng dư tăng thêm 0.5  0.8 mm. Trong trường hợp này bề mặt gia cơng của ta
có Ra = 2,5 (cấp nhẵn bóng : cấp 6 có Rz = 40). Ta có các lượng dư tương ứng như
sau:
5. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp
chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
Lập sơ bộ các nguyên công:
-Nguyên công đầu tiên là đúc tạo phôi dùng phương pháp đúc trong khuân kim
loạI sao cho phù hợp vơí sản xuất hàng loạt
- Ngun cơng 1-2 : Phay mặt đầu đạt kích thước 380,1, gia cơng trên máy phay ngang
bằng dao phay và sau đó có thể mài phẳng ( đạt được độ nhám Ra = 2,5 - cấp độ bóng
cấp 6) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 3 : Phay mặt bên đạt kích thước 280,1, gia cơng trên máy phay ngang
bằng dao phay ( đạt được độ nhám Ra = 5 cấp độ bóng cấp 4)
-

Ngun cơng 4 : Phay mặt bên đạt kích thước 280,1, gia cơng trên máy phay
ngang bằng dao phay ( đạt được độ nhám Ra = 10 - cấp độ bóng cấp 5)

Nguyên cơng 5-6 : Phay 2 mặt đầu đạt kích thước 1280,1, gia công trên máy phay
ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối thiểu là 200 mm
( đạt được độ nhám Ra = 4 - cấp độ bóng cấp 4)
4

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
-

Ngun cơng 7 : Gia cơng lỗ to đạt kích thước 250,05 và vát mép lỗ, gia công
trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt được độ nhám Ra =
2,5

-

Nguyên công 8 : Gia cơng lỗ đạt kích thước 4,9,130,05 gia cơng trên máy
khoan, doa bằng mũi khoét, mũi doa để đạt được độ nhám Rz = 40.

-

Nguyên công 9 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có
đường kính 10 và 8. Sau đó ta rơ để thoả mãn yêu cầu .

Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I-2 : Phay mặt bên
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt bên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng
qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định

tâm hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do là đủ có sơ đồ gá
đặt như sau:

Kẹp chặt : Vì ở đây chỉ gia công mặt phẳng nên chỉ dùng định vị 3 BTD là đủ để
có thể điều chỉnh máy đạt được kích thước theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích
thước sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.
5

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Zb = 3 mm.
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy dao S = 0.1
– 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161
Sổ tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,12
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 1
K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k3 = 1
K4: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k4 = 1
Vậy tốc độ tính tốn là: vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút.
Số vịng quay của trục chính theo tốc độ tính tốn là:
nt =

1000.vt 1000.192,64

 1532 vịng/phút
 .d
3,14.40

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
Vtt =

 .d .nm
1000



3,14.40.1500
 188,4 m/phút.
1000

Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có
Sm = 500 mm/phút.

5.2.2.Nguyên công3: phay mặt đầu.
Lập sơ đồ gá đặt:tương tự nguyên công I gia công trên máy phay đứng dùng
1chốt chụ ngắn có vít ốc hạn chế 2 bậc tự do và một mặt phẳng tì hạn chế 3 bậc tự
do

6

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt như định vị , phương của lực kẹp vng góc với
phương của kích thước thực hiện.Ta có thể điều chỉnh máy đạt được kích
thước theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích
thước sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.
Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Zb = 3 mm.
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy dao S = 0.1
– 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161
Sổ tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,12
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 1
K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k3 = 1
K4: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k4 = 1
Vậy tốc độ tính tốn là: vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính tốn là:
7

UAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
nt =

1000.vt 1000.192,64

 1532 vòng/phút
 .d
3,14.40

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
Vtt =

 .d .nm
1000



3,14.40.1500
 188,4 m/phút.
1000

Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có
Sm = 500 mm/phút

5.2.2.Ngun cơng4: phay mặt đáy:
Lập sơ đồ gá đặt:tương tự nguyên công I gia cơng trên máy phay đứng dùng
1chốt chụ ngắn có vít ốc hạn chế 2 bậc tự do và một mặt phẳng tì hạn chế 3 bậc tự

do và một chốt tỳ tự nựa hạn chế một bậc tự do.

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt như cơ cấu định vị , phương của lực kẹp vng
góc với phương của kích thước thực hiện.Ta có thể điều chỉnh máy đạt được
kích thước theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích
thước sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.
Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Zb = 3 mm.
8

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy dao S = 0.1
– 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161
Sổ tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,12
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 1
K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k3 = 1
K4: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k4 = 1
Vậy tốc độ tính tốn là: vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính tốn là:
nt =

1000.vt 1000.192,64


 1532 vòng/phút
 .d
3,14.40

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
Vtt =

 .d .nm
1000



3,14.40.1500
 188,4 m/phút.
1000

Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có
Sm = 500 mm/phút.
5.2.3 NGUN CƠNG 5-6 PHAY 2 MẶT THÀNH BÊN
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu thành bên của bích chặn sử dụng cơ cấu kẹp hạn 6
bậc tự do, dùng chốt chụ ngắn có cơ cấu vít me - đai ốc hạn chế 2 bậc tự do và
mặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do và phiến tì hạn chế 1 bậc tự do đảm bảo độ
phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu trong cùng một( đồ
gá):

9

UAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước
sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2)
: Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW
D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng.
Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1 = 2.5 mm và lượng dư
mài thô Zb2 = 0.5 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lượng
chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 32.5 (30,5 hoặc 27,5)m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay
CNCTM2- k3 = 1.
Vậy tốc độ tính tốn là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 32,5.1.0,8.1 = 26 m/phút.
Số vịng quay của trục chính theo tốc độ tính tốn là:
nt =

1000.vt 1000.26

 33.12 vòng/phút
 .d
3,14.250

10

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ
là:
Vtt =

 .d .n m
1000



3,14.250.30
 23,56 m/phút.
1000

Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.26.30 =101,4 mm/phút. Theo máy ta có
Sm = 95 mm/phút.

5.2.4Nguyên công 7:Khoét, Doa, vát mép lỗ 250.05
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ
trong và hình trịn ngồi của phơi và độ vng góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi
vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu
vàphiến tì hạn chế 2BTD với vấu tì hạn chế 1BTD cịn khi gia cơng sử dụng
mỏ kẹp dùng làm kẹp chặt và có tác dụng định tâm

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu vít me -đai ốc và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm. Cơng suất của máy Nm = 6 kW

Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20 mm( có các kích thước
sau: L = 180  355mm, l = 85210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng
D = 25mm, ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
11

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoét Zb1 = 1,25 mm và lượng
dư Doa Zb2 = 0,25 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng
chạy dao S = 0.8 mm/vòng(0,81), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng. Ta tra được
các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1
k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2,
k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay
CNCTM tập 2, k3 = 1
vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 = 72 m/phút.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.72

 709,68 vịng/phút
 .d
3,14.24

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: nm = 696 vòng/phút

và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy
dao S = 1 mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vòng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.10

 106,2 vịng/phút
 .d
3,14.25

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m = 87 vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,1 mm/vịng.

Ngun cơng 8:khoan- Kht, Doa, 4;9;13
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ song song tương đối giữa hình trụ
trong và hình trịn ngồi của phơi và độ vng góc của tâm lỗ và mặt đầu
12

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của các lỗ bởi vậy ta định vị chung
như ở nguyên công gia công lỗ 4;9;13 nhờ chung một đồ gá chuyên dùng

Chọn dao: Mũi khoan- Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 4; 9 ;13 mm,
Mũi Doa bằng thép gió D = 4;9;13mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công
nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoét Zb1 = 1,25 mm và lượng
dư Doa Zb2 = 0,25 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng
chạy dao S = 1 mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 86 (hoặc 96)mm/phút. Ta tra
được các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1
k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2,
k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay
CNCTM tập 2, k3 = 1
vt = vb.k1.k2.k3 = 86.1.1.1.1 = 86 mm/phút.
Ta xác định số vòng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
13

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
nt =

1000.vt
 .d

.

Khi gia cơng 2 lỗ 13 ta có thể tính như sau:
nt =

1000.vt 1000.72


 558,9 vịng/phút
 .d
3,14.13

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: nm = 500 vòng/phút
và lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy
dao S = 1,17 (1,0  1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.10

 106,2 vịng/phút
 .d
3,14.13

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: n m = 89 vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,12 mm/vịng.
Khi gia cơng 2 lỗ 9 ta có thể tính như sau:
nt =

1000.vt 1000.72

 558,9 vịng/phút
 .d
3,14.9

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: nm = 500 vòng/phút
và lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.

Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy
dao S = 1,17 (1,0  1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.10

 106,2 vịng/phút
 .d
3,14.9

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: n m = 89 vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,12 mm/vịng.

Khi gia cơng 2 lỗ 4 ta có thể tính như sau:
nt =

1000.vt 1000.72

 558,9 vòng/phút
 .d
3,14.4

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: nm = 500 vòng/phút
và lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy
dao S = 1,17 (1,0  1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
14

UAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.10

 106,2 vịng/phút
 .d
3,14.4

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: n m = 89 vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,12 mm/vịng.

Ngun cơng 9:Khoan lỗ dầu đầu 108 và ta rô
Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ đồng thời cần
đảm bảo độ song song tương đối của 2 lỗ với nhau bởi vậy ta sử dụng cơ cấu
để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một phiến tì
chống xoay hạn chế 2BTD và 1 vấu tì hạn chế 1 BTD là đủ

15

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phương của lực kẹp vng góc với phương của
kích thước thực hiện.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan
thép có độ bền trung bình max = 10 mm. Công suất của máy Nm = 2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 10 mm và mũi khoan có d =
8mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoan 1 Zb1 = d1/2 = 3 mm và
lượng dư khoan lần 2 Zb2 = d2/2 =1 mm
Chế độ cắt:
- Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 10, chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy
dao S = 0,17 (0.140,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có các hệ
số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.27,5

 1469 vòng/phút
 .d
3,14.10

16

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

 ta chọn số vịng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm =
1360vòng/phút
- Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 8. Chiều sâu cắt t = 1 mm,
lượng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vịng, tốc độ cắt V = 43 m/phút.
Ta có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.43

 6847 vịng/phút
 .d
3,14.8

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: nm = 1360vịng/phút và
lượng chạy dao S = 0,1 mm/vịng.

Ngun cơng 10:Kiểm tra
Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ 25 và 4, 9
Kiểm tra độ khơng vng góc giữa đường tâm lỗ và măt đầu.

17

UAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
6.

Tính lượng dư của bề mặt nào đó, cịn tất cả các bề mặt gia cơng khác của chi

tiết thì tra theo Sổ tay Cơng nghệ [7].
Tính lượng dư của bề mặt 25+0,05. Độ chính xác của phơi đúc cấp , trọng phôi: là
1,1 kg vật liệu phôi: G 21-40 :
Qui trình cơng nghệ gồm hai ngun cơng (hai bước) : khoan khoét mở rộng và
doa. Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu hạn chế 3 bậc tự do mỏ kẹp hạn chế dùng để
kẹp chặt trong quá trình gia cơng, phiến tì hạn chế 2 bậc tự do và vấu tì hạn chế một bậc
tự do là đủ.
Cơng thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng 25+0,05
Zmin = Rza + Ti +

 a2   b2

Trong đó :
RZa : Chiều cao nhấp nhơ tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
a : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong
vênh, độ lệch tâm, độ không song song …)
b : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án cơng nghệ Chế tạo Máy, ta có:
Rz = 40 m
Ti = 200 m
Sai lệch vị trí khơng gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
a =

2
 c2   cm

Giá trị cong vênh c của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục:
c=

 k .d 2   k .l 2



1,5.502  1,5.282 = 87 m.

Trong đó:
- k lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy.
- l,d là chiều dài và đường kính lỗ.
Giá trị cm (Độ xê dịch phôi đúc ) được tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo
Máy tập 1, cm = 0.3 mm = 300m.
 a = 87 2 300 2 = 312,36 m.
Sai lệch khơng gian cịn lại sau khi kht là:
1 = k.a đối với gia cơng lỗ thì k = 0,05, đối với gia cơng thơ( hệ số chính xác
hoá).
18

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
1 = 0,05.312,36 =15,618 m.
Sai số gá đặt chi tiết b ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng tổng

véctơ sai số chuẩn c và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số đồ gá:
b =  c2   k2
Trong đó:
c : sai số chuẩn( khi gốc kích thước khơng trùng với chuẩn định vị)
c = 0.2 + 2.e (chọn e = 0- không tồn tại độ lệch tâm) c = 0,2.
k: sại số kẹp chặt (Bảng 24)  k = 80 m
 b =  c2   k2 = 80 2  200 2 = 215.41 m.
Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:
 i21   i2 )

2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 +
= 2.(150 + 200 +

312,36 2  215,412 )

= 2.729,43 = 1458,86 m.
 Lượng dư nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Zmin = 1458,86 m.
Tính lượng dư cho bước gia cơng tinh( doa):
1 = k. = 0,05.312,36 = 15.618 m.
b = 0,05.215,41 = 10,771 m.
RZi = 50 m.
Ti = 50 m.
( sau khi kht thơ đạt cấp chính xác 3 – theo Bảng 13 )
 2.Zmin = 2.(50 + 50 + 15,618 2  10,7712 )
= 2.118,97 = 237.94 m.
 Ta có thể lập được bảng tính tốn lượng dư như sau:
Bước

RZa

Ti

a

b

Zmt

dt



Dmin

Dmax

2Zmi

2Zmax

n

m
Phơi
Kh
t
Doa

m

m

150 200 312.36
50

50

m

m

m

m

mm

mm

m

m

48.341 2000 46.341 48.341

15.618 215.41 729 49.799

100

49.699 49.799 1458

3358

10.771 119 50.037

25

50.012 50.037

313

238

19

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Tổng

1696

3671

Kiểm tra: Tph – Tch = 2000 – 25 = 1975 = 3671 – 1696 = 2Zbmax – 2Zbmin

7.

Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, cịn tất cả các bề mặt gia cơng khác của

chi tiết thì tra theo Sổ tay Cơng nghệ [7].
Ngun cơng tính chế độ cắt: Nguyên công 5-6: Phay mặt đầu để đạt kích thước
1280,5 và cấp nhẵn bóng Ra = 2,5 m. Ta có các thơng số đầu vào: Phay trên
máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ N m = 7kW. Phay bằng hai dao
phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng
4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng.
Ta có:
- Chiều sâu phay t = 70 mm.
- Chiều rộng phay B = 2,5 mm.
- Lượng chạy dao S = 0,13
- Tốc độ cắt V(m/ph)
Tốc độ cắt được tính theo cơng thức:
C v .D q

48,5.250 0, 25
.0,976  26,19 m/ph
V = m x y u P .k v =
240 0, 2 .70 0,3.0,13 0, 4 .2,5 0,1 26 0,1
T .t .S z .B .Z

Trong đó:
Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập
2  Cv = 48.5, m = 0.2, x = 0,3, y = 0,4, u = 0.1, q = 0.25, p = 0.1.
T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2  T = 240
phút
kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể
kv = kMV.knv.kuv =1,22.0,8.1 = 0,976

Trong đó:
kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1 5-4
nv

 750 
750 
 = 1.
kMV = k n .

 600 
B 

0.9

= 1,22

Trong đó:
b : Giới hạn bền của vật liệu, b = 600 Mpa.
Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia cơng, kn = 1.
20

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Nv : số mũ cho trong bảng 5-2, nv = 0.9.
knv- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, km = 0,8.
kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, knv = 1.
- Lực cắt Pz, N:
Lực cắt được tính theo cơng thức:

10.C P .t x .S Zy .B u .Z

PZ =

D q .n w

.k MV =

10.68,2.70 0,86.0,13 0,72 2,51.26
.0,935 = 3192.3 N
250 0,86.33,36 0

Trong đó:
Z – số răng dao phay, Z =26 răng;
N – số vòng quay của dao:
N=

1000.26,19
1000.v
=
= 33,36 vòng/phút
 .d
3,14.250

Cp - và các số mũ – cho trong bảng 5 – 41
 Cp = 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0.
Kmp – hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công đối với thép và gang
cho trong bảng 5-9:
B 
 600 

 =

 750 
 750 
n

0.3

Kmp = 

= 0.935

Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang Ph, Lực thẳng đứng Pv, Lực hướng
kính Py, Lực hướng trục Px được xác định từ quan hệ cắt chính theo bảng 5-42:
- Mơmen xoắn Mx [Nm], để tính trục dao theo uốn:
Mx =

Pz .D
2.100

- Cơng suất cắt Ne [kw]
8.

Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác

định theo công thức sau đây:
Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn
Trong đó :
Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).

To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng,
kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng
máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia cơng cụ thể có cơng thức tính
tương ứng).
21

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43

Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết,
mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của
chi tiết ...). Khi xác định thời gian ngun cơng ta có thể giá trị gần đúng Tp =
10%To.
Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật
(Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ
(Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ
làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To).
Ttn – Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To).
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:
To =

L  L1  L2
S .n

Trong đó:
L – Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1 – Chiều dài ăn dao (mm).
L2 – Chiều dài thoát dao (mm).

S – Lượng chạy dao vịng(mm/vịng).
n – Số vịng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.

22

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
8.1 Thời gian cơ bản của nguyên công 1-2: Phay 2 mặt bên
L = 128 mm.
L1 = t ( D  t )  (0,5  3) = 3(28  3) + 3 = 11,7 mm
L2 = (2  5) mm.
L  L1  L2 128  11,7  5
=
= 0,000019 phút.
500.1500
S .n

To6 =

8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 3-4: Phay 2 mặt đầu
L = 128 mm.
L1 = t ( D  t )  (0,5  3) = 3(28  3) + 3 = 11,7 mm
L2 = (2  5) mm.
L  L1  L2 128  11,7  5
=
= 0,00019 phút.
500.1500
S .n

To4 =

8.3.Thời gian cơ bản của nguyên công 5-6:
* Phay mặt đầu bên cạnh bằng 2 dao phay đĩa:
L = 38 mm.
L1 = t ( D  t )  (0,5  3) = 3(38  3) + 3 = 13,2 mm
L2 = (2  5) mm.
L  L1  L2 38  13,2  5
=
= 0,0197phút.
95.30
S .n

To1 =

8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 7:
Khoan – Khoét mở rộng – Doa – Vát mép lỗ  25:
- Khoan-khoét mở rộng:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
24,5  23
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,5  2) = 3 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.

To2.1 =

L  L1  L2
28  3  3
=
= 0,0488 phút.
1.696
S .n

- Doa:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
25  24,5
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,52) = 2 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.
23

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
To2.2 =

L  L1  L2

28  2  3
=
= 3,16 phút.
0,12.87
S .n

- Vát mép:
L = 1 mm.
L1 = (0,5  2) mm.
To2.3 =

L  L1
1 2
=
= 0,034 phút.
S .n
0,1.696

8.5. Thời gian cơ bản của nguyên công7:
khoan - Khoét - Doa  4,9,13:
Gia cơng lỗ 13 ta có:
- Kht:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
12,5  12
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,5  2) = 2,4 mm.
2

2

L2 = (1  3) mm.
To3.1 =

L  L1  L2
28  2,4  3
=
= 0,558 phút.
S .n
0,12.500

- Doa:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
13  12,5
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,52) = 2 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.
To3.2 =

L  L1  L2
28  2  3
=
= 3,174 phút.

0,12.89
S .n

Gia công lỗ 9 ta có:
-Khoan- Khoét:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
97
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,5  2) = 3 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.
To3.1 =

L  L1  L2
28  3  3
=
= 0,563 phút.
0,12.500
S .n

- Doa:
L = 28 mm.
L1 =

Dd

9  8,5
cotg + (0.5  2) =
cotg 300 + (0,52) = 2 mm.
2
2

24

UAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
L2 = (1  3) mm.
To3.2 =

L  L1  L2
28  2  3
=
= 3,1864 phút.
0,12.89
S .n

Gia công lỗ 4 ta có:
- Khoan -Khoét:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
42
cotg + (0.5  2) =

cotg300 + (0,5  2) = 2,4 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.
To3.1 =

L  L1  L2
28  2,4  3
=
= 0,563 phút.
S .n
0,12.500

- Doa:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
4  3,5
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,52) = 2 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.
To3.2 =

L  L1  L2
28  2  3

=
= 3,164 phút.
0,12.89
S .n

8.6. Thời gian cơ bản của nguyên công 8: Gia công hai lỗ 10 và 8:
Gia công lỗ 10 ta có:
- Khoan-Khoét:
L = 28 mm.
L1 =

Dd
9,5  7
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,5  2) = 2,4 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.
To3.1 =

L  L1  L2
28  2,4  3
=
= 0,563 phút.
S .n
0,12.500

- Doa:
L = 28 mm.

L1 =

Dd
10  9,5
cotg + (0.5  2) =
cotg300 + (0,52) = 2 mm.
2
2

L2 = (1  3) mm.
To3.2 =

L  L1  L2
28  2  3
=
= 3,184 phút.
S .n
0,12.89

25

UAN VAN CHAT LUONG download : add