Đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên

ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

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 công cụ, dụng cụ

cắt... Đồ án còn 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 LƯU VĂN NHANG trong
bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án mơn học của em đã hồn thành.
Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không 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 LƯU VĂN NHANG đã giúp đỡ em hồn
thành cơng việc được giao.

1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN ĐỒ ÁN MƠN HỌC
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 tay
biên”
với sản lượng 5000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Tay biên là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một
loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với
nhau hoặc tao với nhau một góc nào đó.
Chi tiết tay biên có chức năng biến chuyển động thẳng của piston của
động cơ thành chuyển động quay của trục khuỷu hoặc ngược lại. Ngồi ra
cịn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc
độ)...
Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.
+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.
+Lực dọc tương đối lớn
2.

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

Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ. Cụ
thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:
- Lỗ 8 dùng để dẫn dầu vào trong lỗ 40 có lắp bạc thay.
-

Hai đường tâm của hai lỗ 42 (lỗI) và 75(lỗII) phảI song song với

nhau và cùng vng góc với mặt đầu tay biên . Hai đường tâm của hai lỗ I và
II phảI đảm bảo khoảng cách A = 260-0,4
-

Độ côn và độ ô van lỗ I và lỗII <=0,015mm.

-

Độ không song song giữa đường sinh lỗ II so với bề mặt khác

<=0,03/100mm.
-

Độ khơng vng góc giữa đường sinh lỗII với bề mặt khác <=0,02

trên toàn bộ bề mặt.

2

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Đường nối tâm lỗ I so với lỗ II không lệch trục đối xứng của tay

-

biên quá 0,5mm.
Sai lệch khối lượng không vượt quá 100g.

-

Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét cơng nghệ
điển hình gia công chi tiết tay biên như sau:
+ Kết cấu của tay biên phải được đảm bảo khả năng cứng vững.
+ Với tay biên, với kích thước khơng lớn lắm phơI nên chọn là phơI
dập và vì để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên.
+ 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 của tay biên 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.
Với tay biên , nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc
để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên
công sau ( gia cơng hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thơ là hai mặt thân biên
không gia công. Và thứ tự gia công của hai mặt đầu 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;
: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
 N = 5000.1.(1 + 6%) = 5300 ( 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. = 0,174.7,852 = 1,366 kg
3

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản suất: HÀNG LOẠT LỚN
4.

Chọn phơi:

4.1.

Phơi ban đầu để rèn và dập nóng:

Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra
từng phần nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa. Trong trường
hợp trọng lượng của chi tiết ( biên liền)khoảng 2 kg (< 10 kg) thì ta chọn
phơiI là cán định hình.
4.2.

Rèn tự do:

4.3.

Dập lần 1:

4.4.

Dập lần 2:

4.5.

Cắt bavia:

4.6.

Bản vẽ lồng phôi:

Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9
(Lượng dư phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích
thước của vật rèn khn, được xác định đối với các bề mặt gia công của chi
tiết khi làm tròn 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 = 80; 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 công của ta có Ra = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có Rz = 6.3).
Ta có các lượng dư tương ứng như sau:

4

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

5. Lập thứ tự các nguyên công, các bước
- Nguyên công 1 : Phay mặt đầu đạt kích thước 480,1, gia cơng trên máy
phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt và sau đó bằng máy mài phẳng có
bàn kẹp từ ( đạt được độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn
định vị cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 2: Phay 3 vấu đầu to đầu nhỏ, kích thước đạt 15 0.2,5, để
làm chuẩn tinh phụ và cùng với 2 mặt đầu dùng làm chuẩn tinh cho các
nguyên công sau gia công trên máy phay ngang bằng ba dao phay đĩa 3 mặt
và sau đó bằng máy mài phẳng có bàn kẹp từ ( đạt được độ nhám R a = 1,25 cấp độ bóng cấp 7)
- Ngun cơng 3 : Phay mặt lắp ghép với nắp biên đạt kích thước 26 0,1,
gia cơng trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối
thiểu là 200 mm và sau đó có thể mài phẳng (đạt được độ nhám R a =1,25cấp độ bóng cấp 7) để nắp với nắp biên.
- Nguyên công 4 : Khoan , doa hai lỗ bu lông 12 và khoan 2 chốt định
vị bằng máy khoan đứng.2A125
- Nguyên công 5 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ , khoét, doa, vát mép đạt
kích thước 40+0,08 , độ nhám Ra = 1,25 bằng máy doa .
- Nguyên công 6 : Gia công lỗ dầu đầu to , khoét, doa, vát mép đạt kích
thước 75+0,08 , độ nhám Ra = 1,25 bằng máy doa .
- Nguyên công 7:Khoan, ta rô lỗ dầu 8 bằng máy khoan đứng .
- Nguyên công8 : Gia công lại mặt đầu đầu nhỏ, Phay hạ bậc trên máy
phay ngang với 2 dao phay đĩa 3 mặt để đạt kích thước 38 0,1.
6.Tính lượng dư của các bề mặt
6.1. Tính lượng dư của bề mặt

5

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Tính lượng dư của bề mặt lỗ 40+0,08. Độ chính xác của phôi dập cấp I, trọng
phôi: 1,366 kg, vật liệu phôi: thép 45.
Qui trình cơng nghệ ngun cơng gồm hai bước : khoét và doa,vát mép.
Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), chụp cơn ( hạn
chế 2 bậc tự do).
Cơng thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng 40+0,08.
Zmin = Rza + Ta +

 a2   b2

Trong đó :
RZa : Chiều cao nhấp nhô 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 khơng 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 công nghệ Chế tạo Máy, ta có:
Rz = 150 m
Ta = 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  1,5.402  1,5.482 = 93,72 m.

Trong đó:
- k lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy Tập II. k =2
- l,d là chiều dài và đường kính lỗ.
Giá trị cm (Độ xê dịch phôI dập ) được tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ
Chế Tạo Máy Tập I, cm = 0.3 mm = 300m.
Thay vào :
 a = 93,72 2 300 2 = 314,3m.

6

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

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 hố).
1 = 0,05.314,3 =15,715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 không trùng với chuẩn định vị),
c=0.2-2.e(chọn e=0 do không tồn tại độ lệch tâm) c=0.2
k: sại số kẹp chặt (Bảng 24 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ CTM
)  k = 70 m
 b =  c2   k2 = 70 2  200 2 = 211,9 m.
Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:

2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 +  i21   i2 )
= 2.(150 + 200 + 314,32  211,9 2 )
= 2.729,06 = 1458,12 m.
 Lượng dư nhỏ nhất của kht (gia cơng thơ):
2.Zmin = 1458,12 m.
Tính lượng dư cho bước gia công tinh( doa):
1 = k. = 0,05.314,3 = 15,715 m.
b = 0,05.211,9 = 10,595 m.
Theo bảng 13 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ CTM, sau khi khoét
thô đạt CCX3
RZi = 10 m.
Ti = 25 m.
 2.Zmin = 2.(10 + 25 + 15,715 2  10,595 2 )
7

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

= 2.53,95 = 107,9 m.


Ta có thể lập được bảng tính tốn lượng dư như sau:
tư

m



Dmin

Dmax

2Zmi

2Zmax

n

m

mm

mm

m

m
Phôi 150

200

314,3

973 100 39,873 39,973 1458 1358

080

25

40,055 40,080
Tổng

107

82

1565 1440

6.2.Lượngdư của các bề mặt còn lại (Tra theo Sổ tay CNCTM tập I).
- Nguyên công 1 : Mặt đáy Z = 3mm .
- Nguyên công 2 : Mặt vấu Z = 3mm .
- Nguyên công 3 : Mặt nắp với nắp biên Z = 2mm
- Nguyên công 4 : Khoan lỗ Z = 12mm
- Nguyên công 5: Khoét doa lỗ nhỏ Z = 2mm
- Nguyên công 6 : Khoét doa lỗ to Z = 2mm
- Nguyên công 7 :Khoan lố Z=8mm
- Nguyên công 8 : Phay hạ bậc Z =5 mm
7. Tính chế độ cắt cho các nguyên cơng
7.1Tính chế độ cắt của ngun cơng 1, cịn tất cả các bề mặt gia cơng khác
của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Nguyên công 1 gồm 2 bước : Phay thô với Zb1 = 2,5mm, mài thơ với
Zb2 = 0,5mm,để đạt kích thước 480,1 , Ra = 1,25 m.

8

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Lập sơ đồ gá đặt:

Hai mặt đầu tay biên 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 cả 6 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt
phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô.
Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ
hai phía cùng tiến vào, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích
thước thực hiện. Để đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai
mặt của hai đầu biên trong cùng một nguyên công
Chọn máy:
Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW
Chọn dao:
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 =
315mm ; d = 50mm; B = 32mm; Z = 28 răng
Tính chế độ cơ cắt khi phay
Ta có:
Chiều sâu phay t = 100 mm.
Chiều rộng phay B = 2,5 mm.
Theo bang(5-34) Sổ tay CNCTM Tập II: Lượng chạy dao Sz = 0,13mm
-Tốc độ cắt V(m/ph)
9

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Tốc độ cắt được tính theo cơng thức:
V=

C v .D q
T m .t x .S zy .B u .Z P

.k v

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 = 75.5; m = 0.2; x = 0,3; y = 0,2; 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
Trong đó:
kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng
(5-1 5-4) Sổ tay CNCTM Tập II
nv

kMV

 750 
750 
 = 1.
= 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, k n =
1.
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.
Thay vào : kv =1,22.0,8.1 = 0,976
V=

75,5.3150, 25
.0,976  34,6 m/ph
2400, 2.1000,3.0,130, 4.2,50,1240,1

10

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

-Lực cắt Pz, N:
Lực cắt được tính theo cơng thức:
PZ =

10.C P .t x .S Zy .B u .Z
D q .n w

.k MV

Trong đó:
Z – số răng dao phay, Z =28 răng;
n – số vòng quay của dao:
n=

1000.34,6
1000.v
=
= 34,98 vòng/phút
 .d
3,14.315

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

 750 
 750 
n

Thay vào : PZ =

0.3

= 0.935

10.68,2.700,86.0,130,722,51.28
.0,935 = 2818 N
3150,86.34,980

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:
Py = 0,5.Pz = 0,5.2818 = 1409 N.
-Mơmen xoắn Mx [Nhà máy], để tính trục dao theo uốn:
Mx =

Pz .D
2818.315
=
= 4438Nmm
2.100
2.100

-Công suất cắt Ne [kw]
Ne =

Pz .V
2818.34,6
= 1,59Kw

1020.60
1020.60

Tính chế độ cắt khi mài :
Mài mặt đầu với lượng dư 0,5mm bằng máy mài 3b722 có bàn kẹp từ
Theo bảng (4-170) Sổ tay CNCTM Tập I : Chọn đá mài có chất kết dính
kêramit
11

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

D = 350mm; d = 200mm; H = 100mm
Theo bảng (5-55) Sổ tay CNCTM Tập II
Vđm = 35m/s; Vph = 30m/ph; t = 0,5mm; S = 4mm/hành trình
Số vịng quay của trục chính

nt =

1000.v 1000.35

 31,8vịng/phút
 .d

3,14.350

Ta chọn số vịng quay theo máy n m = 30 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:
Vtt=

 .d .nm
1000



3,14.350.30
 32,97 m/phút.
1000

7.2.Phay 3 vấu đầu to đầu nhỏ
Lập sơ đồ gá đặt:

Phay vấu ở 2 đầu để làm chuẩn tinh phụ cùng với 2 mặt đầu của biên để
làm chuẩn cho các nguyên công sau.
Định vị Định vị bằng mặt phẳng 3 bậc tự do, 1 chốt trụ tự định tâm và
một chốt chám.(như hình vẽ)
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp nhanh bằng bulơng kẹp ở 2 bên để kẹp chặt
chi tiết, hướng của lực kẹp đi vào trong giấy, phương của lực kẹp cùng
phương với phương của kích thước thực hiện.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW
Chọn dao: Phay bằng ba 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
1):
D = 200 mm, d =50 mm, B = 25 mm, số răng Z = 20 răng.

Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1 = 1.5 mm và
lượng dư màI thô Zb2 = 0.5 mm

12

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1.5 mm,
lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, lấy S=0,13 mm/răng tốc độ cắt V =
35 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-120 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 5-120
Sổ tay CNCTM2- k3 = 1.
K4: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền k4=1
K5:Hệ số phụ thuộc vào tỉ số B/D k5=1,12
Vậy tốc độ tính tốn là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 35.1.0,8.1.1.1,12 = 31,36
m/phút.
Số vịng quay của trục chính theo tốc độ tính tốn là:
nt =

1000.vt 1000.31,36

 49,91 vịng/phút
 .d

3,14.200

Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 50 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:
Vtt =

 .d .nm
1000



3,14.200.47,5
 29,845 m/phút.
1000

Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.20.47,5 =123,5 mm/phút.
Lượng chạy dao vịng Sv=Sr.z=0,13.20=2,6 mm/phút.
Tính chế độ cắt khi mài : Mài mặt đầu với lượng dư 0,5mm bằng máy
mài 3b722 có bàn kẹp từ
Theo bảng (4-170) Sổ tay CNCTM Tập I : Chọn đá mài có chất kết dính
kêramit
D = 350mm; d = 200mm; H = 100mm
Theo bảng (5-55) Sổ tay CNCTM Tập II
Vđm = 35m/s; Vph = 30m/ph; t = 0,5mm; S = 4mm/hành trình
Số vịng quay của trục chính

nt =

13

1000.v 1000.35

 31,8vịng/phút
 .d
3,14.350

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 30 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:
Vtt=

 .d .nm
1000



3,14.350.30
 32,97 m/phút.
1000

7.3: Nguyên công III:Phay mặt nắp với nắp biên
Lập sơ đồ gá đặt:

Định vị Định vị bằng mặt phẳng 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ mặt phẳng khống
chế 2 btd ở trên 2 vấu ở đầu nhỏ và được lắp trên khối V, một chốt tỳ tỳ mặt
phẳng khống chế 1 btd ở trên vấu ở đầu to (như hình vẽ)

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp nhanh bằng bulông kẹp ở 2 bên để kẹp chặt
chi tiết, hướng của lực kẹp đi vào trong giấy, phương của lực kẹp cùng
phương với phương của kích thước thực hiện.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW
Chọn dao: Phay bằng 2 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
1):
D = 200 mm, d =50 mm, B = 25 mm, số răng Z = 20 răng.
Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1 = 2 mm

14

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 2 mm,
lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, lấy S=0,13 mm/răng tốc độ cắt V =
35 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-120 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 5-120
Sổ tay CNCTM2- k3 = 1.
K4:Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền k4=1
K5: Hệ số phụ thuộc vào tỉ số B/D k5=1,12
Vậy tốc độ tính tốn là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 35.1.0,8.1.1.1,12 = 31,36
m/phút.

Số vịng quay của trục chính theo tốc độ tính tốn là:
nt =

1000.vt 1000.31,36

 49,91 vịng/phút
 .d
3,14.200

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 47,5 vòng/phút.
Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là:
Vtt =

 .d .nm
1000



3,14.200.47,5
 29,845 m/phút.
1000

Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.20.47,5 =123,5mm/phút.
Lượng chạy dao vịng Sv=Sr.z=0,13.20=2,6 mm/phút.
7.4:Ngun cơng IV:Khoan,và taro 2 lỗ lắp bulông, 12và 2 chốt định
vị
Lập sơ đồ gá đặt:
Gia công lỗ 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

15

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt
đầu, 2 chốt tỳ mặt phẳng khống chế 2 btd ở trên 2 vấu ở đầu nhỏ và được lắp
trên khối V, một chốt tỳ tỳ mặt phẳng khống chế 1 btd ở trên vấu ở đầu to
(như hình vẽ)
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp nhanh bằng bulông kẹp ở 2 bên để kẹp chặt
chi tiết, hướng của lực kẹp đi vào trong giấy, phương của lực kẹp cùng
phương với phương của kích thước thực hiện).
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đường kính mũi khoan lớn
nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 35mm. Cơng suất của máy
Nm = 6 kW
Chọn dao: Mũi khoan ruột rà đuôi côn D=10mm ( có các kích thước sau:
L = 150 mm, l = 69 mm), taro ren D = 12mm, L=3mm, l=1,5mm ( Tra theo
bảng 4-42, 4-130 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1):
Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư Khoan Zb1 = 5 mm và
lượng dư taro renZb2 = 1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan. Chiều sâu cắt t = 5 mm,
lượng chạy dao S = 0.8 mm/vòng, tốc độ cắt Vb = 10 mm/vòng. Ta tra được
các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-86 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 =
1

k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-86 Sổtay CNCTM
t.2, k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-86 Sổ
tay CNCTM tập 2, k3 = 1
vt = vb.k1.k2.k3 = 10.1.1.1.1 = 10 m/phút.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.10

 318,3 vịng/phút
 .d
3,14.10

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: n m = 280
vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.

16

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Chế độ cắt khi taro renM12: chiều sâu t=1mm, tốc độ
cắtVb=8mm(tra bảng 5-188)
K1:Hệ số phụ thuộc vào độ chính xác khi gia cồn k1=0,8
K2: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng k2=1
Vt=8.0,8.1=0,64mm/phút
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:

nt =

1000.vt 1000.0,64

 16,97 vịng/phút
 .d
3,14.12

chọn nm=15vịng/phút
tốc độ cắt tính tốn
Vtt=

3,14.12.15
 0,565 mm/vịng
1000

7.5 Ngun cơng V:Khoét, Doa và vát mép lỗ nhỏ 400.015
Lập sơ đồ gá đặt:

Gia công lỗ biên đầu nhỏ 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
và bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định
tâm ( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoàI của đầu nhỏ tay biên
hạn chế 2 bậc tự do).
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng nhiều trục 2SC150 có đường kính mũi khoan
lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 50mm. Công suất của
máy Nm = 7,5kW
17

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 39,75 mm( có
các kích thước sau: L = 180  355mm, l = 85210 mm), Mũi Doa có lắp
mảnh hợp kim cứng D = 40mm,vát mép D=44 ( 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(0,81), tốc độ cắt V = 86 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
tập.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 = 86 m/phút.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt
1000.86

 688,67 vịng/phút
 .d

3,14.39,75

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: n m = 600
vòng/phút và lượng chạy dao S = 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/vịng.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.10

 79,57 vịng/phút
 .d
3,14.40

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vòng quay:
nm=86vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng.

18

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

7.6 Nguyên công VI:Khoét, Doa lỗ nhỏ 750.015
Sơ đồ gá đặt:
Gia công lỗ biên
đầu to 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 đồng thời cần
đảm bảo khoảng cách
tâm của hai lỗ A =
2600.1 bởi vậy ta định vị
nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một bạc côn
chụp vào đầu biên to hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm và một
chốt chám định vị vào lỗ 40 vừa gia công ở nguyên công trước hạn chế 1 bậc
tự do chống xoay( hoặc một khối V di động định vị vào mặt trụ ngoàI của đầu
to tay biên hạn chế 1 bậc tự do và chốt trụ ngắn định vị lỗ 30 hạn chế hai bậc
tư do còn lại).
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng 216A có đường kính mũi khoan lớn nhất
khi khoan thép có độ bền trung bình max = 75mm. Cơng suất của máy Nm =
13 kW
Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 74,75 mm, Mũi
Doa bằng thép gió D = 75mm,Vát mép bằng thép gió D = 78mm ( 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:
19

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

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
CNCTMt.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:
nt =

1000.vt
1000.86

 366,2 vịng/phút
 .d
3,14.74,75

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m = 250
vòng/phút và lượng chạy dao S = 1 mm/vòng.
Xác định chế độ cắt cho Doa.
Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = 1 mm/vòng, tốc độ
cắt V = 10 mm/vịng.
Ta xác định số vịng quay tính tốn của trục chính nt vào cơng thức:
nt =

1000.vt 1000.10


 42,44vịng/phút
 .d
3,14.75

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vịng quay: n m = 36
vòng/phút và lượng chạy
dao S = 0,12 mm/vịng.
7.7. Ngun cơng 7 :
Khoan lỗ dầu
Lập sơ đồ gá đặt:
Khoan lỗ dầu đầu nhỏ
cần đảm bảo độ xuyên tâm
của tâm lỗ và tâm của lỗ
biên đầu nhỏ, độ đồng tâm
tương đối của 2 lỗ với

20

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

nhau và với hình trịn ngồi và nghiêng 30o so với mặt phẳng đối xứng của tay
biên , 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 chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ 40 hạn
chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào lỗ 75 hạn chế 1 bậc tự do chống
xoay còn lại.
Kẹp chặt:
Dùng cơ cấu đai ốc và tấm đệm chữ C, 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 = 25mm. Cơng suất của máy Nm = 2,8
kW
Chọn dao:
Mũi khoan ruật gà đuôi trụ có kích thước như sau d = 8 mm ( Tra theo
bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1):
Lượng dư gia công:
Gia công 1 lần với lượng dư khoan Zb = d1/2 = 4 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 8, chiều sâu cắt t = 4
mm, lượng chạy dao S = 0,17 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.
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, k 1 = 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

 1094 vịng/phút
 .d
3,14.8

 Số vịng quay của trục chính theo dãy số vòng quay:
nm=960vòng/phút
21

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

7.8 Nguyên công VIII:Phay hạ bậc đầu nhỏ
Lập sơ đồ gá đặt:
Hai mặt đầu
tay biên 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 hạn chế 5 bậc tự do: mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do, chốt
trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong 75 hạn chế 2 bậc tự do, chốt tỳ hạn chế 1
bậc tự do.
Kẹp chặt:
Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía
cùng tiến vào.
Chọn máy:
Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW
Chọn dao:
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 = 160 mm, d = 40 mm, B = 18 mm, số răng Z = 18 răng.
Lượng dư gia công:
Phay 2 lần với lượng dư phay Zb1 =3mm, Zb2 = 2 mm
Chế độ cắt:
Xác định chế độ cắt cho một dao.
Chiều sâu cắt t =3 mm
lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng,lấy S=0,13mm/răng
tốc độ cắt V = 35 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh:

22

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-120 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 5-120
Sổ tay CNCTM2- k3 = 1.
K4: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền K4=1
K5:

Hệ số phụ thuộc vào tỉ số giữa B/D

K5=1,12
Vậy

tốc độ tính tốn là: Vt=Vb.k1.k2.k3k4.k5=
35.1.0,8.1.1.1,12 = 31,36 m/phút.

Số

vịng quay của trục chính theo tốc độ tính

tốn là:
nt =
Ta

1000.vt 1000.31,36

 62,39vịng/phút
 .d
3,14.160

chọn số vịng quay theo máy nm = 60
vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ

là:
Vtt

=

 .d .nm
1000



3,14.160.60
 30,16 m/phút.
1000

Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.18.60 =140,4 mm/phút..
Lượng chạy dao vịng Sv=S.z=0,13.18=2,34mm/phút
7.9.ngun cơng IX: Kiểm tra.
Kiểm tra độ khơng song song của hai tâm lỗ 40 và 75
Kiểm tra độ khơng vng góc giữa đường tâm lỗ và măt đầu.

23

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:
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).
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).
24

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

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.
Thời gian cơ bản của các nguyên công :
Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng 2 dao phay đĩa:
+Thời gian cơ bản khi phay

L = 137+60= 197mm.
L1 = t ( D  t )  (0,5  3) = 100(315  100) + 4 = 150 mm
L2 = (2  5) mm.
To11 =

L  L1  L2 197  150  2
=
= 2,741 phút.
S .n
3,64.34,98

+Thời gian cơ bản khi mài: tính gần đúng
T012=0,00007.d.L=0,0000.350.197=4,826phút
Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Phay vấu đầu nhỏ bằng 3 dao phay
đĩa :
Thời gian cơ bản khi phay
L = 15 mm.
L1 = t ( D  t )  (0,5  3) = 2(200  2) + 3 = 23 mm
L2 = (2  5) mm.
To21 =

L  L1  L2 15  23  5
=
= 0,331 phút
50.2,6
S .n

Thời gian cơ bản khi mài:Tính gần đúng
T022=0,00007.d.L=0,0000.350.15=0,367 phút

25

LUAN VAN CHAT LUONG download : add