Đồ án công nghệ chế tạo máy

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG CƠ KHÍ
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Học kì: 20212
Đề bài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết thân gối đỡ phụ

Người hướng dẫn
Thông tin sinh viên
Họ và tên
MSSV
Lớp chuyên ngành
Lớp tín chỉ
Ngày kí duyệt đồ án: …. /…. /2022

Kí tên: ………………

Đánh giá của thầy,cô hỏi thi: ……………..
Hà Nội, …/2022

TS. Nguyễn Thành Nhân
Phùng Thế Bình
20184722
CK.08-K63
717887


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

LỜI NĨI ĐẦU
Hiện nay các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng địi hỏi kĩ sư cơ khí và cán
bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng đồng thời phải biết vận
dụng kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử
dụng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một môn học bắt buộc đối với sinh viên ngành chế
tạo máy. Nhằm giúp sinh viên vận dụng những kiến thức đã học môn công nghệ chế tạo máy vào
làm một công việc cụ thể. Như vậy sinh viên sẽ có điều kiện tập duỵệt và tìm hiểu một phần của
cơng việc sau này ra trường, tìm hiểu về máy, dụng cụ gia cơng cơ khí.
Trong đồ án này có những nội dung sau:
-

-

Trên máy vạn năng:
+ Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
+ Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết
+ Xác định dạng sản xuất
+ Chọn phương pháp chế tạo phơi
+ Lập thứ tự các ngun cơng
+ Tính lượng dư cho một bề mặt
+ Tính tốn xác định chế độ cắt
+ Tính tốn thời gian gia cơng
+ Tính tốn giá thành cho hai ngun cơng thuộc hai phương pháp gia cơng khác nhau
+ Tính tốn và thiết kế đồ gá trên máy vạn năng
Trên máy gia công CNC:
+ Tra cứu chế độ cắt cho nguyên công cần thiết kế đồ gá trên máy CNC theo catalog dụng
cụ của nhà sản xuất

+ Lập chương trình gia cơng cho một ngun cơng trên máy CNC
Trong q trình thực hiện đồ án môn học này, do kiến thức và kinh nghiệm thực tế cịn

nhiều hạn chế nên gặp phải khơng ít khó khăn trong q trình làm đồ án nhưng với sự giúp đỡ của
thầy cô và đặc biệt là TS. Nguyễn Thành Nhân các thắc mắc và khó khăn em gặp phải dần được
giải quyết. Vì vậy em xin chân thành cảm ơn các thầy – cô đặc biệt là thầy Nguyễn Thành Nhân đã
tận tình giúp đỡ em để hồn thành đồ án này.
Sinh viên thực hiện
Phùng Thế Bình

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

2


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

MỤC LỤC

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

3


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT
1.1 Chức năng làm việc

Hình 1.1 Bản vẽ chi tiết thân gối đỡ phụ
Chi tiết thân gối đỡ phụ có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào P.R.P 150. Đây là một
chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, có nhiệm vụ là cơ sở để lắp các đơn vị lắm (cụ thể là đầu máng
cào P.R.P 150) tạo thành một bộ phận máy nhằm thực hiện nhiệm vụ động học là kéo máng cào.
1.2 Điều kiện kỹ thuật
-

Chi tiết gia cơng có dạng hộp, ta chọn mặt phẳng ∅160 là chuẩn tinh chính và dựa vào bề mặt này
để gia cơng các lỗ cịn lại.
Vị trí tương quan giữa các bề mặt:
+ Độ đồng tâm giữa ∅150, ∅100, ∅160
-

Độ nhám bề mặt:

+ Các mặt trụ trong làm việc chính có độ nhám bề mặt Ra = 2,5 µm
+ Mặt trụ ngồi ∅160 có độ nhám Ra = 2,5 µm
+ Các mặt đầu có độ nhám Ra = 3,2 µm
+ Các bề mặt khơng chỉ định có độ nhám Rz = 80 µm
-

Các góc lượn R = 3 mm

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

4

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân
- Nhiệt luyện càng bề mặt làm việc của càng đạt độ cứng 50 HRC
- Các yêu cầu khác:
+ Độ cứng vật liệu HB 170 ÷ 229
+ Các lỗ cơ bản gia cơng với cấp chính xác 8
+ Đảm bảo các khoảng cách giữa các đường tâm lỗ
1.3 Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết
-

-

Chi tiết “ Thân gối đỡ phụ” có kết cấu thỏa mãn với tính cơng nghệ của chi tiết dạng hộp, cụ thể:
Chi tiết có đủ độ cứng vững để khơng biến dạng khi gia công ( chiều dày lớn nhất là 85mm) và có
thể dùng chế độ cắt đạt năng suất cao.
Các bề mặt có thể dùng làm chuẩn có đủ diện tích nhất định cho phép thực hiện nhiều nguyên cơng
khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
Các lỗ ren chi tiết có kết cấu đơn giản (là các bề mặt trụ trơn) khơng có rãnh hoặc dạng định hình,
bề mặt lỗ khơng đứt qng. Các lỗ đồng tâm có đường kính giảm dần từ ngồi vào trong (∅150,
∅135, ∅100, ∅81).
Chi tiết khơng có lỗ nghiêng so với bề mặt đáy hoặc bề mặt ăn dao.
Kết luận: Chi tiết dễ gia cơng, có tính cơng nghệ cao.
1.4 Xác định dạng sản xuất của chi tiết
Muốn biết được dạng sản xuất ta cần biết sản lượng hàng năm N và khối lượng Q 1 của chi
tiết.

-

Sản lượng hàng năm N được xác định theo cơng thức (2) trang 12[1]:

Trong đó:
- N – số chi tiết được sản xuất hàng năm
- N1 – số sản phẩn sản xuất hàng năm; N1 = 10000 (sản phẩm/ năm)
- m – số chi tiết trong một sản phẩm; m = 1 (chi tiết)
- α – phế phẩm trong xưởng đúc (α = 3÷6%), chọn α = 4%
- β – số chi tiết được tạo them để dự trữ (β = 5÷7%), chọn β = 6%
Suy ra: (sản phẩm/năm)

-

Khối lượng Q1 của chi tiết
Để xác định được khối lượng Q 1 của chi tiết trước hết ta phải xác định được thể tích của nó trước.
Thể tích của chi tiết được xác định nhờ phần mềm Siemens NX11, có V =2337498,9462 mm 3 ≈
2,34 dm3.

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

5


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

Hình 1.2 Khối lượng chi tiết 3D được xác định nhờ phần mền Siemens NX12
Khối lượng của chi tiết được xác định theo cơng thức , trong đó:
-

Q – khối lượng của chi tiết (kg)
V – thể tích của chi tiết (dm3); V = 2,34 (dm3)

γ – khối lượng riêng của vật liệu; γgx = 6,8÷7,4 (kg/dm3), chọn γgx = 7,4 (kg/dm3)

⇒ Khối lượng chi tiết
Tra bảng 1-1 CNCTM trang 19, với N = 11000 sản phẩm/năm, Q 1 = 17,3 (kg) suy ra được
dạng sản xuất phù hợp là HÀNG KHỐI.

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

6


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

PHẦN II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG
PHƠI

2.1 Chọn phương pháp chế tạo phơi
- Chi tiết có hình dáng khơng q phức tạp, gồm nhiều mặt trụ trong, dựa vào dạng sản xuất
hàng khối, điều kiện sản xuất của nhà máy là trên các máy công cụ truyền thống và vật liệu chọn
làm chi tiết là gang xám có tính đúc cao.
- Vật liệu làm chi tiết là GX 15 – 32 có các thơng số:
Mác gang
GX 15 – 32
Thông số
kéo
uốn
nén

Độ bền
(N/mm2)
Độ cứng (HB)

C
Si
Mn

Hàm lượng các
nguyên tố (%)
-

P
không quá
S
Các phương pháp chế tạo phôi đúc:

PP đúc

Đúc trong
khn cát

Đúc trong
khn cát

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

Đúc trong Đúc ly tâm
khuôn kim

150
320
600
170 – 229
3,5
2,2
0,6
0,3
0,15
Đúc áp lực

Đúc trong
khuôn vỏ
7


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Chỉ số
mẫu kim
mẫu gỗ
loại
Chất lượng
không cao
khá cao
bề mặt
Giá thành
thấp
vừa

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

loại
cao

cao

cao

đắt
phức tạp,
đắt tiền
hàng loạt
lớn và
hàng khối

đắt
phức tạp,
đắt tiền
hàng loạt
lớn và
hàng khối

đắt
phức tạp,
đắt tiền
hàng loạt
lớn và
hàng khối

Trang thiết bị

đơn giản

đơn giản

Dạng sản
xuất

đơn chiếc
và loạt nhỏ

loạt vừa và
loạt lớn

IT 16 ÷ 17

IT 15 ÷ 16

IT 14 ÷ 15

Rz 160

Rz 80

Rz 40

Cấp chính
xác
Độ nhám bề
mặt

mỏng
cao

đắt
phức tạp,
đắt tiền
hàng loạt
lớn và hàng
khối
cấp II cấp
IT 15 ÷ 19 IT 12 ÷ 14
III
Ra 1,25 và
Rz 80
Rz 2,5 ÷ 20
thơ hơn

Kết luận: Từ các phương pháp liệt kê ở bảng trên, với điều kiện sản xuất cũng như tính kinh
tế của nhà máy cơ khí, ta chọn phương pháp chế tạo phôi là: Đúc trong khuôn kim loại mẫu bằng
kim loại, chế tạo khuôn bằng máy.
Với vật liệu và phương pháp chế tạo phôi đã chọn, vật đúc đạt được cấp chính xác (CCX) II.
Loại phơi này có CCX kích thước là IT14 ÷ 15
2.2 Thiết kế bản vẽ lồng phôi và bản vẽ khuôn đúc
a, Bản vẽ lồng phôi
-

Dựa vào lượng dư tính tốn ta xây dựng được bản vẽ lồng phơi.
Các góc và mép phơi được bo trịn với bán kính lượn phù hợp để giảm khuyết tật đúc.
Sai lệch cho các bề mặt: 0,8 mm
Lượng dư cho bề mặt : 3mm

Góc thốt khn: 1°
Bán kính góc lượn R = 3 mm

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

8


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

Hình 2.1 Bản vẽ chi tiết lồng phơi
b, Bản vẽ khn đúc

Hình 2.2 Bản vẽ khn đúc

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

9


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

PHẦN III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT
3.1 Xác định đường lối công nghệ
Chi tiết được sản xuất theo dạng hàng loạt lớn với điều kiện sản xuất của nhà máy là trên
các máy công cụ truyền thống, có sự trợ giúp của máy CNC trong một số công đoạn. Kết cấu của

chi tiết không quá phức tạp, đủ độ cứng vững khi gá đặt và thuận tiện cho việc tiến dao trong q
trình gia cơng. Do đó chọn đường lối cơng nghệ là phân tán nguyên công để đạt năng suất gia công
cao nhất.
3.2 Xác định trình tự gia cơng các bề mặt của phơi
3.2.1 Phân tích chuẩn và định vị khi gia cơng
Để thuận tiện cho q trình gia cơng ta tiến hành đánh dấu ký hiệu các mặt chi tiết cần gia
công như hình vẽ sau:

Hình 3.1 Ký hiệu các mặt cần gia cơng cơ
Một trình tự gia cơng hợp lý sẽ đảm bảo được độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan
và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu để ra. Dựa vào đặc điểm yêu cầu kỹ thuật cũng như đảm bảo
kinh tế và năng suất cao ta chọn phương pháp gia công các bề mặt như: tiện, phay, khoan, khoét,
doa… trên các máy công cụ truyền thống.
Phương án gia cơng:
SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

10


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
• Quy trình cơng nghệ :
Nguyên công
1

2

3
4
5
6

7

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

Bước gia công
Tiện thô mặt đầu 1
Tiện tinh mặt đầu 1
Tiện thô mặt trụ ngồi 2
Tiện tinh mặt trụ ngồi 2
Tiện vát C2x45˚
Tiện thơ mặt đầu 4
Tiện tinh mặt đầu 4
Tiện thô mặt trụ trong
Tiện tinh mặt trụ trong
Tiện vát C2x45˚
Mài lỗ ∅150, ∅100
Phay 4 cạnh bên
Khoan 4 lỗ ∅26
Khoan, taro 4xM12x25
Kiểm tra

Bề mặt định vị

Bề mặt kẹp chặt

3, 4

3

1, 2

2

1, 2
3, 4
1, 5
1, 5

2
3
4
4

3.2.2 Phân tích quy trình cơng nghệ
•
-

-

Quy trình cơng nghệ:
Ưu điểm:
+ Năng suất cao.
+ Đảm bảo vị trí tương quan giữa các vị trí làm việc
+ Đảm bảo độ vng góc giữa mặt đầu và lỗ chính
Nhược điểm:
+ Sử dụng nhiều chủng loại máy

Kết luận: Ta thấy quy trình cơng nghệ đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật có năng suất cao.
3.3 Tiến trình cơng nghệ
Dựa vào các ngun tắc cơ bản khi lập một tiến trình cơng nghệ để gia công một chi tiết

máy dựa vào đặc điểm kết cấu, đặc điểm làm việc, yêu cầu về độ chính xác của chi tiết càng gạt ta
chia q trình cơng nghệ gia công chi tiết thành các nguyên công (NC) sau:
Thứ tự
NC 1
NC 2

Tên nguyên công
Tiện mặt đầu, mặt trụ ngoài, vát
C2x45˚
Tiện mặt đầu, tiện mặt trụ trong,
mặt trụ ngoài, vát C2x45˚

Máy

Đồ gá

Dụng cụ gia cơng

T616

Đồ gá tiện

Dao tiện ngồi

CNC

Đồ gá tiện

Dao tiện ngoài, dao
tiện lỗ

NC3

Mài lỗ ∅150, ∅100

CNC

Đồ gá tiện

Đá mài trụ

NC4

Phay 4 cạnh bên

CNC

Đồ gá phay

Đao phay

NC 5

Khoan 4 lỗ ∅26

2H55

Đồ gá khoan

Mũi khoan ∅26

NC 6

Khoan 4 lỗ ∅10,25, taro ren
M12x25

2H55

Đồ gá khoan

Mũi khoan ∅10,25

NC 7

Kiểm tra

Đồng hồ so

Kiểm tra

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

11


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
3.4 Thiết lập nguyên công

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

3.4.1 Nguyên công 1: Tiện mặt 1 và 2
a, Trình tự các bước trong ngun cơng:
-

Bước 1: Tiện thô mặt đầu (1)
Bước 2: Tiện tinh mặt đầu (1)
Bước 3: Tiện thơ mặt trụ ngồi (2)
Bước 4: Tiện tinh mặt trụ ngoài (2)
Bước 5: Vát C2x45˚

b, Sơ đồ gá đặt

c, Định vị và kẹp chặt:
-

Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm có bạc chặn mặt đầu.
Mâm cặp 3 chấu hạn chế 4 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oz, tịnh tiến theo phương Ox, Oz

d, Máy gia cơng
Máy tiện ren vít vạn năng T616 có các thơng số:
-

Đường kính gia cơng lớn nhất: 320 mm
Khoảng cách giữa hai mũi tâm: 750 mm
Số cấp tốc độ: 12
Giới hạn số vịng quay: 44 ÷ 1890 vịng/phút

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

12

ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
- Cơng suất động cơ: 4,5 kW

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

e, Dụng cụ cắt
-

Dao tiện ngồi thân cong (phải và trái), lưỡi cắt có gắn mảnh hợp kim cứng BK8

Kích thước dao (B.4-4 tr295[1])
H
25

B
16

L
140

m
8

a
16

r
1

L
45°

B

r

a

R5

45°
-

Dao tiện ngồi

f, Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp
3.4.2 Ngun cơng 2: Tiện mặt đầu 4 và mặt trụ trong 5
a, Trình tự các bước trong ngun cơng:
-

Bước 1: Tiện thơ mặt đầu (4)
Bước 2: Tiện tinh mặt đầu (4)
Bước 3: Tiện mặt trụ ngồi (3)
Bước 4: Tiện thơ mặt trụ trong (5)
Bước 5: Tiện tinh mặt trụ trong (5)
Bước 6: Vát mép

b, Sơ đồ gá đặt:

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

13


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

c, Định vị và kẹp chặt:
-

Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm có bạc chặn mặt đầu.
Mâm cặp 3 chấu hạn chế 4 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oz, tịnh tiến theo phương Ox, Oz

d, Máy gia công
Máy tiện CNC
e, Dụng cụ cắt
-

Dao tiện ngoài thân cong (phải và trái), lưỡi cắt có gắn mảnh hợp kim cứng BK8

Kích thước dao (B.4-4 tr295[1])

H
25

B
16

L
140

m
8

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

a
16

r
1

14


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
L
45°
B

r

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

a

R5

45°

Dao tiện lỗ có góc nghiêng chính ϕ = 95°, lưỡi cắt có gắn mảnh hợp kim cứng BK8

-

Kích thước dao (B.4-14 tr302[1])
H
16

b
12

L
170

P
80

n
6

l
12

L

n

15°

l

b

5°

R
f, Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, đồng hồ so
3.4.3 Nguyên công 3: Mài lỗ ∅ 150, ∅ 100
a, Trình tự các bước trong ngun cơng:
-

Bước 1: Mài lỗ ∅150
Bước 2: Mài lỗ ∅100

b, Sơ đồ gá đặt:

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

15


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

c, Định vị và kẹp chặt:
-

Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm có bạc chặn mặt đầu.
Mâm cặp 3 chấu hạn chế 4 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oz, tịnh tiến theo phương Ox, Oz

d, Máy gia công
Máy mài tròn trong GRI-40C-2M
e, Dụng cụ cắt
-

Đá mài trụ

f, Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, đồng hồ so
3.4.4 Nguyên công 4: Phay cạnh bên
a, Trình tự các bước trong ngun cơng:
-

Bước 1: Phay 4 cạnh bên

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

16


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
b, Sơ đồ gá đặt

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

c, Định vị và kẹp chặt:
-

Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oy; tịnh tiến theo phương Oz
Khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do: Tịnh tiến theo Ox, Oy
Chốt trám khống chế 1 bậc tự do : Quay quanh trục Oz
Kẹp chặt: Dùng khối V tùy động

d, Máy gia công: Máy phay CNC Mazak VNC 530 C
e, Dụng cụ cắt:
Dao phay ngón
f, Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp
3.4.5 Nguyên cơng 5: Khoan 4 lỗ ∅ 26
a, Trình tự các bước trong ngun cơng:

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

17


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
- Bước 1: Khoan 4 lỗ ∅26

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

b, Sơ đồ gá đặt

c, Định vị và kẹp chặt:
-

Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oy; tịnh tiến theo phương Oz
Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oy

Chốt trụ khống chế 1 bậc tự do: xoay quanh Oz
Kẹp chặt: dùng cơ cấu địn kẹp - ren vít

d, Máy gia cơng:
Máy khoan cần 2H55 có các thơng số:
-

Đường kính gia cơng lớn nhất: 50mm
Số cấp tốc độ trục chính: 21
Phạm vi tốc độ trục chính (vịng/phút): 20 ÷ 2000
Cơng suất động cơ chính: 4 kW

e, Dụng cụ cắt:
Mũi khoan, theo bảng 4-42 tr329[1] có:
SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

18


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
D
L
l
26
375
255
f, Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

3.4.6 Nguyên công 6: Khoan taro ren M12
a, Trình tự các bước trong nguyên công:
-

Bước 1: Khoan 4 lỗ ∅10,25
Bước 2: Taro ren M12

b, Sơ đồ gá đặt

c, Định vị và kẹp chặt:
-

Mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oy; tịnh tiến theo phương Oz
Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do: tịnh tiến theo phương Ox, Oy
Chốt trám khống chế 1 bậc tự do: xoay quanh Oz
Kẹp chặt: dùng cơ cấu địn kẹp - ren vít

d, Máy gia cơng:
SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

19


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Máy khoan cần 2H55 có các thơng số:
-

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

Đường kính gia cơng lớn nhất: 50mm

Số cấp tốc độ trục chính: 21
Phạm vi tốc độ trục chính (vịng/phút): 20 ÷ 2000
Cơng suất động cơ chính: 4 kW

e, Dụng cụ cắt:
Mũi khoan, theo bảng 4-41 tr325[1] có:
D
B
D (H7)
11
195
128
Mũi taro, theo bảng 4-136 tr424[1] có:
D
12

P
1,75

L
89

l
29

f, Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, dưỡng kiểm ren
3.4.7 Nguyên công 7: Kiểm tra
Kiểm tra độ đồng tâm giữa ∅150, ∅160

Kiểm tra độ không song song giữa hai mặt đầu

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

20


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

21


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

PHẦN IV: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CƠNG
•
•

Lượng dư gia cơng là lớp kim loại được bóc đi trong q trình gia cơng cơ.
Để tính lượng dư cho chi tiết gia cơng, ta tính lượng dư cho bề mặt lỗ mặt trụ trong, sau đó tra
lượng dư cho các bề mặt cịn lại.

4.1 Tính lượng dư gia cơng lỗ mặt trụ trong
-

Tính lượng dư của bề mặt lỗ ∅ mm, trọng lượng phôi 17,3 kg, vật liệu phôi: Gang xám 15 – 32.
- Quy trình cơng nghệ gồm 2 ngun cơng:Tiện, mài.
- Lượng dư xác định theo tính tốn sẽ có trị số nhỏ nhất theo cơng thức: Cơng thức tính lượng dư
cho bề mặt trụ trong đối xứng ∅
- Chuẩn định vị cho gia công lỗ ∅150 là mặt đầu (1) và mặt trụ (2) đã được gia công từ trước,
định vị và kẹp chặt nhờ mâm cặp. Ta dùng cơng thức với lượng dư đối xứng:
Trong đó:
o RZ: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
o Ta: Chiều sâu lớp kim loại bị hỏng bề mặt của nguyên công trước.
o ρa: Sai lệch về vị trí khơng gian do bước cơng nghệ sát trước để lại( độ cong vênh, độ lệch
tâm, độ không song song …).
o εa: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Sau đây là quy trình xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng phương
pháp phân tích bước gia cơng lỗ ∅ mm.
4.1.1 Trình tự các bước gia cơng
0 – phơi đúc: CCX II: Rz = 250 µm; Ti = 350 µm
Phơi đúc trong khn cát kích thước lớn nhất của phôi < 1250 mm, CCX 7-9:
⇒ RZ + Ti = 600 µm
1 – Tiện thơ CCX 3-4: Rz = Ta = 50 µm
2 – Tiện tinh CCX 4-5 : Rz = Ta = 20 µm
3 – Mài thơ CCX 6 : Rz =10, Ta = 20 µm
4 – Mài tinh CCX 7-8: Rz =5, Ta = 15 µm
4.1.2 Sai số không gian tổng cộng

-

Sai lệch không gian tổng cộng lỗ ∅
với:

µm

µm

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

22


ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
µm

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

Khi đó, ta xác định được các sai số khơng gian còn lại , với k tra theo bảng 3.9 tr77[4]:
o
o
o
o

Bước tiện thô :
Bước tiện tinh :
Mài thô :
Mài tinh :

4.1.3 Sai số gá đặt
Sai số gá đặt εgđ là một đại lượng vecto được xác định bằng tổng các vecto sai số chuẩn εc,
sai số kẹp chặt εk và sai số đồ gá εđg. Sai số gá đặt trên nguyên công đang thực hiện εgđ xuất hiện là
do dịch chuyển của mặt gia công khi gá đặt và sẽ được bù vào giá trị của lượng dư theo công thức:

uur uu
r r

v uu
εg® = ε c + ε k + ε ®g

, trong đó:

+ εgđ – sai số gá đặt phôi
+ εc – sai số do chọn chuẩn (định vị)
+ εk – sai số do kẹp chặt
+ εđg – sai số do đồ gá
Do các sai số thành phần là các sai số có tính ngẫu nhiên nên ta có:

ε g® = ε 2c + ε 2k + ε 2®g
Sai số đồ gá thường khơng liên quan đến q trình gá đặt, do đó chúng thường được tính
độc lập. Vì thế có thể coi sai số gá đặt có giá trị:

εg® = ε2c + ε 2k

, với:

+ εc = 0 µm
+ εk = 0 (Kẹp chặt bởi cơ cấu tự định tâm – mâm cặp 3 chấu tự định tâm)

⇒ εg® = εc2 + εek = 02 + 02 = 0( µm)
4.1.4 Lượng dư gia cơng

(

2Zbmin = 2. RZa + Ta + ρa2 + ε2b
Với lượng dư đối xứng, ta sử dụng công thức:

)

Lượng dư cho bước tiện thô :

Lượng dư cho bước tiện tinh :

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

23


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân

Lượng dư cho bước mài thô:

Lượng dư cho bước mài tinh:

4.1.5 Kích thước trung gian
Kích thước trung gian lớn nhất của phơi trước khi mài thơ:

Kích thước trung gian lớn nhất của phơi trước khi kht :

Kích thước trung gian lớn nhất của phôi trước khi tiện tinh:

4.1.6 Dung sai kích thước trung gian
Dung sai của mỗi ngun cơng theo bảng 3 – 91 tr248[1]
+ Dung sai kích thước sau bước tiện thơ: δ1 = 0,4 mm
+ Dung sai kích thước sau bước tiện tinh :δ2 = 0,1 mm

+ Dung sai kích thước sau bước mài thơ: δ3 = 0,063 mm
+ Dung sai kích thước sau bước mài tinh: δ4 = 0,04 mm
4.1.7 Đường kính giới hạn
Đường kính giới hạn của phôi qua các bước:
+ Mài tinh :

+ Mài thô :
)
+ Tiện tinh :
)
+ Khoan :

S4.1.8 Lượng dư trung gian qua các bước
Từ các kết quả tính tốn ở trên ta xác định được lượng dư lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ qua
các bước gia cơng:

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

24


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
GVHD: TS. Nguyễn Thành Nhân
- Mài tinh :
+ 2Z4max = D4min – D3min = 149,97 – 149,941 = 0,029 mm = 29 µm
+ 2Z4min = D4max – D3max = 150.01 – 150,004 = 0,006 mm = 6 µm
- Mài thơ:
+ 2Z3max = D3min – D2min = 149,941 – 149,895 = 0,046 mm = 46 µm
+ 2Z3min = D3max – D2max = 150,004 – 149,995 = 0,009 mm = 9 µm
-

Tiện tinh :
+ 2Z2max = D2min – D1min = 149,895– 149,572 = 0,323 mm = 323 µm
+ 2Z2min = D2max – D1max = 149,995 – 149,972 = 0,023 mm = 23 µm

⇒ Lượng dư tổng cộng:
+ Bé nhất:
+ Lớn nhất:
Thử lại kết quả:
+ 2Z0max – 2Z0min = 398 - 38 = 360 (µm)

(1)

+ δph - δct = 400 – 40 = 360 (µm)

(2)

Nhận xét: So sánh (1) và (2) ta thấy sự trùng khớp, như vậy kết quả tính tốn hợp lý.
Từ các kết quả ở trên ta xây dựng được bảng tính lượng dư bằng phương pháp phân tích:
Trình tự
các bước
cơng
nghệ
0.Phơi
1.Tiện
thơ
2. Tiện
tinh
3. Mài
thơ

4. Mài
tinh

Lượng
Các yếu tố tạo thành lượng
dư tính
dư (µm)
tốn
2Zmin
RZi
Ti
ρi
εi
(µm)
250
350
250
0
-

Kích
thước
tính
tốn
(µm)
-

Lượng dư
Kích thước giới
giới hạn

Dung
hạn (mm)
sai
(µm)
(mm)
Dmin
Dmax 2Zmin 2Zmax
-

-

-

-

-

50

50

16,25

0

1850

149,927

0,4

149,527 149,927

-

-

20

20

3,25

0

233

149,995

0,1

149,895 149,995

23

323

10

20

0,65

0

87

150,004 0,063 149,941 150,004

9

49

5

15

0,13

0

61

150,01

6

29

38

398

0,04

149,97 150,01

ZΣ
Bảng 4.1 Bảng lượng dư gia công lỗ ∅150
4.2 Xác định lượng dư các bề mặt khác bằng phương pháp tra bảng

Lượng dư gia cơng cho các bề mặt cịn lại của chi tiết cho vật đúc bằng gang cấp chính xác
II ta tiến hành tra bảng 3-95 tr252[1] và các bảng khác [1] cho các nguyên công:
-

Nguyên công 1 (B.3-125 tr269[1])
+ Tiện thô mặt đầu 1: Lượng dư gia công 3 mm
+ Tiện tinh mặt đầu 1: Lượng dư gia công 1 mm
+ Tiện thô mặt trụ 2: Lượng dư gia cơng 2,5 mm

SVTH: Phùng Thế Bình – 20184722

25