Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết giá chỉnh (Full bản vẽ + thuyết minh)

GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

MỤC LỤC
Lời nói đầu
Chương I: Xác định dạng sản xuất
Chương II: Phân tích chi tiết gia cơng
Chương III: Chọn phơi
Chương IV: Chọn tiến trình gia cơng
Chương V: Thiết kế nguyên công
Chương VI: Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian
Chương VII: Xác định chế độ cắt
Chương VIII:Tính tốn và thiết kế đồ gá
Kết luận
Tài liệu tham khảo

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang
4
5
6
7
10
16
24
31
36
44
45

Trang 1


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY
---o0o---

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
---0---

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên sinh viên:
Ngành:
Lớp:

Nguyễn Sĩ Triều Châu
Đinh Thanh Danh
Kỹ Thuật chế tạo máy
CK04KSTN

1. Đầu đề đồ án: Thiết kế qui trình cơng nghệ gia cơng giá chỉnh.

2. Số liệu ban đầu:
a. Bản vẽ chi tiết tay biên.
b. Số lượng sản xuất: 20.000 chiếc/năm.
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
a. Xác định dạng sản xuất.
b. Phân tích chi tiết gia cơng.
c. Chọn dạng phơi và phương pháp chế tạo.
d. Chọn tiến trình gia cơng.
e. Thiết kế nguyên công.
f. Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian.
g. Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản.
h. Lập phiếu tổng hợp nguyên công.
i. Thiết kế đồ gá.
4. Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ):
a. Bản vẽ chi tiết
1 bản A3.
b. Bản vẽ phôi
1 bản A3.
c. Bản vẽ đánh số bề mặt gia công 1 bản A3.
d. Bản vẽ nguyên công
7 bản A3.
e. Bản vẽ đồ gá
1 bản A2.
5. Ngày giao đồ án:...............................................
6. Ngày hoàn thành đồ án:.....................................

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 2

GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Nội dung và yêu cầu của đồ án đã được thông qua hội nghị bộ môn ngày:
Người hướng dẫn
Ngày……tháng……năm 2008
(Ký và ghi rõ họ tên)
Chủ nhiệm bộ môn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nhận xét và đánh gia đồ án:
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Ngày……tháng……năm 2008
Người chấm đồ án
(Ký và ghi rõ họ tên)

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 3

GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

LỜI NĨI ĐẦU
Đồ án mơn học Cơng Nghệ Chế Tạo Máy là sự tổng hợp kiến thức của nhiều
môn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy, Vẽ Kỹ Thuật, Chi Tiết Máy, Công Nghệ Vật
Liệu Và Xử Lý … Qua đồ án này giúp cho sinh viên hệ thống hóa, củng cố và phát
triển các kiến thức đã học về công nghệ chế tạo chi tiết qua việc thiết kế một quy trình
cơng nghệ gia cơng một chi tiết cụ thể với năng suất, chất lượng cho trước và giá thành
gia công thấp nhất và đồng thời giúp sinh viên làm quen với những quy trình cơng
nghệ hiện đại trước khi làm luận văn tốt nghiệp.
Việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết nhằm ứng dụng được những
công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ
thuật, chất lượng kém. Ngồi ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người
chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm
theo yêu cầu sử dụng.
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án cơng nghệ khác nhau. Việc thiết lập
quy trình cơng nghệ gia cơng cịn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án
công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian gia
công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Sĩ Triều Châu.............................................
Đinh Thanh Danh....................................................

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 4


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Chương I
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc,
hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính cơng
nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phơi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia
công chi tiết.
Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo
trong một năm của nhà máy theo công thức sau [1, trang 24, công thức 2.1]:

  
 

N  N 0 m 1 
 1 

 100   100 
với:
 N0 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch N0 = 20000
 m : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm m=1
  : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy trên dùng làm phụ tùng thay thế
  10%
  : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo   5%
 Vậy:





0.1   0.05 

chieá
c
N  20000  1  1 
 1 
 20030
naê
m
100 
 100  



Khối lượng của chi tiết: m  0.24  kg 
Vậy theo bảng thống kê [1, trang 25, bảng 2.1] thì dạng sản xuất của chi tiết là

loạt vừa.
 Xác định nhịp sản xuất:

t =

60F
, phút
N

Trong đó:
F : tổng thời gian làm việc trong một năm tính bằng giờ F = 300×8 = 2400 giờ
N: sản lượng chi tiết hàng năm cần sản xuất N = 20000

t =

60  2400
= 7.2 ( phút )
20000

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 5


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Chương II
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG
Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản
vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo.

2.1/ Phân tích chi tiết gia cơng:
 Chi tiết tay biên (thanh truyền) là một chi tiết dạng càng, là bộ phận thường gặp
trong các hệ thống truyền động cơ khí.
 Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết
này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn

dùng để đẩy bánh răng di trượt.
 Thông thường ta gặp chi tiết tay biên trong động cơ đốt trong. Khi đó chi tiết là
bộ phận trung gian để biến chuyển động thẳng của Piston thành chuyển động
quay của cốt máy.

2.2/ Phân tích kỹ thuật:







Vật liệu chế tạo tay biên là: Gang Xám 18 – 36.
Độ cứng HB: 190.

 k 18  kg
2
mm


Giới hạn kéo:


 u 36  kg
2
 mm 
Giới hạn uốn:
Khối lượng của chi tiết: m  0.24  kg 
Gang xám là hợp kim Sắt với Cacbon và có chứa một số nguyên tố như

(0.54.5)% Si, (0.40.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S và một số nguyên tố khác như:




Cr, Ni, Cu, Al …
Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mịn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm
rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy.
Trong quá trình làm việc tay biên chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làm
bằng gang xám là phù hợp.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 6


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Chương III
CHỌN PHƠI
3.1/ Chọn dạng phơi:
Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phơi. Do đó cần phải phân tích (phân tích
ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phơi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo
phơi thích hợp.

3.1.1/ Phơi rèn dập:
 Phơi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng
suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt.

 Chi tiết đã cho làm bằng gang xám nên việc chế tạo phơi theo phương pháp này
là khơng hợp lý vì gang xám có tính dịn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ làm cho
chi tiết bị hiện tượng nứt nẻ.

3.1.2/ Phơi cán:
Chi tiết làm bằng phơi cán cũng có cơ tính gần giống như phơi rèn dập.

3.1.3/ Phơi đúc:
Phơi đúc có cơ tính khơng cao bằng phơi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc
cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi
tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:
o Lượng dư phân bố đều.
o Tiết kiệm được vật liệu.
o Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.
o Độ đồng đều của phơi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm.
o Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc
gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.

Kết luận:
 Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi
tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt
khi vật liệu chi tiết là gang xám.
 Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết (tay biên) là dạng phôi đúc.

3.2/ Phương pháp chế tạo phơi: trong đúc phơi có những phương pháp như sau:
3.2.1/ Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:
 Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản,
thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 7


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

 Loại phơi này có cấp chính xác: IT16 IT17
 Độ nhám bề mặt: Rz 160 m

3.2.2/ Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:
 Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao
hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất
hàng loạt vừa và lớn.
 Loại phơi này có cấp chính xác: IT 15 IT 16
 Độ nhám bề mặt: Rz 80m

3.2.3/ Đúc trong khn kim loại:
 Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị đầu tư lớn, phơi có hình dáng gần
giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất
hàng loạt lớn và hàng khối.
 Loại phơi này có cấp chính xác: IT 14 IT 15
 Độ nhám bề mặt: Rz 40 m

3.2.4/ Đúc ly tâm:
Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng trịn xoay, đặc biệt là hình ống, hình
xuyến.

3.2.5/ Đúc áp lực:
Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lịng khn. Phương pháp này chỉ thích

hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá
thành sản phẩm cao.

3.2.6/ Đúc trong khn vỏ mỏng:
Loại này tạo phơi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất
hàng loạt lớn và hàng khối.

Kết luận:
Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã
chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm
khn bằng máy”.
o Phơi đúc đạt cấp chính xác là: II
o

Cấp chính xác kích thước: IT 15 IT 16

o

Độ nhám bề mặt: Rz 80 m

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 8


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

3.3/ Tạo phôi – Thông số về phôi:

Chi tiết tay biên được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát mẫu
kim loại, làm khuôn bằng máy.
o
Lượng dư phía trên: 4mm
o

Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3mm

o

Góc nghiêng thốt khn: 10

o

Bán kính góc lượn: R = 5mm.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 9


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Chương IV
CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CƠNG
4.1/ Mục đích
Xác định trình tự gia cơng hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị
trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi

tiết cần chế tạo.

4.2/ Nội dung:
 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.
 Chọn chuẩn cơng nghệ và sơ đồ gá đặt.
 Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết.

4.2.1/ Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi
Sử dụng các thiết bị như: Máy phay, khoan, khoét, doa, tiện…

4.2.2/ Chọn chuẩn cơng nghệ
 Khi phân tích chi tiết tay biên ta nhận thấy rằng các bề mặt làm việc là hai lỗ
15 và 10 (tương ứng với hai bề mặt 2 và 6).
o Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước, độ nhám theo u cầu .
o Độ vng góc với mặt đầu của lỗ.
o Độ song song của hai lỗ.
 Qua phân tích các nguyên tắc chọn chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ
như sau:
+ Chuẩn thô: Dùng hai bề mặt 8 và 11 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh hai bề
mặt 1 và 5.
+ Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 1 làm chuẩn tinh để gia cơng các bề mặt cịn lại.

4.2.3/ Chọn tiến trình gia cơng các bề mặt phơi:
Từ sự phân tích chuẩn trên đây, các ngun cơng để gia cơng chi tiết tay biên
bao gồm:
o Gia công hai bề mặt đầu.
o Gia công thô và tinh hai lỗ cơ bản.
o Kiểm tra.

4.2.3.1/ Gia công các bề mặt 1, 11 và 5, 8:

 Trạng thái phơi ban đầu:
+ Cấp chính xác kích thước: IT15, R z 80 m
+ Phơi có dạng không gian.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 10


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

 Chi tiết cần đạt yêu cầu:
+ Độ nhám bề mặt: Ra  2.5 m
 Ta chia làm hai bước: gia công thô và gia công tinh.

4.2.3.1.1/ Gia công thô và gia công tinh hai mặt 1 và 11
A/ Gia công thô
Theo [1, trang 143 và 144, phụ lục 11] ta có thể dùng các phương án sau:
 Phương án 1: Tiện thơ
 Cấp chính xác kích thước: IT 1516
 Độ nhám bề mặt: Ra = 25100m
 Phương án 2: Bào thơ
 Cấp chính xác kích thước: IT 1214
 Độ nhám bề mặt: Ra =12.525m
 Phương án 3: Xọc thơ
 Cấp chính xác kích thước: IT 1415
 Độ nhám bề mặt: Ra =2550m
 Phương án 4: Phay thô
 Cấp chính xác kích thước: IT 1214

 Độ nhám bề mặt: Ra = 6.312.5m

Phân tích để so sánh và lựa chọn giữa các phương án:
 Phương án 1:
+ Vì mặt gia cơng là mặt phẳng, chi tiết lại khơng có dạng tròn xoay nên khi gá đặt
trên máy tiện sẽ gặp nhiều khó khăn, đồ gá phức tạp.
+ Tiện chỉ cho năng suất cao khi chi tiết có hình dạng trịn xoay.
Vậy ta khơng nên chọn phương án này.
 Phương án 2:
+ Đối với chi tiết dạng này thì khi gá đặt trên máy xọc khơng khó khăn lắm nhưng
năng suất thu được thì khơng cao.
+ Xọc chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
Vậy ta không nên chọn phương án này.
 Phương án 3:
+ Máy bào chỉ đạt được năng suất cao khi chi tiết nhỏ và dài (dạng thanh) vì có hành
trình chạy khơng của dao.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 11


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

+ Thường thì bào chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
+ Phương pháp bào cũng gia cơng được nhưng ít dùng vì bề mặt đầu nhỏ, rải rác nên
năng suất thấp.
Vậy ta không nên chọn phương án này.
 Phương án 4:

+ Phay là phương pháp gia công rất phổ biến, gia công rất tốt các mặt phẳng và lại cho
năng suất cao.
+ Phay hầu như thích hợp với tất cả các dạng sản xuất từ đơn chiếc đến hàng loạt.
+ Với chi tiết tay biên này thì khi gia cơng thơ khơng cần độ chính xác cũng như độ
bóng bề mặt cao nên phương án phay rất phù hợp.
Vậy ta chọn phương án phay gia công mặt đầu.

B/ Gia công tinh:
- Theo [1, trang 143 và 144, phụ lục 11] ta có thể dùng các phương án sau:
 Phương án 1: Tiện tinh
 Cấp chính xác kích thước: IT 79
 Độ nhám bề mặt: Ra = 1.63.2m
 Phương án 2: Bào tinh
 Cấp chính xác kích thước: IT 1113
 Độ nhám bề mặt: Ra = 3.26.3m
 Phương án 3: Mài bán tinh
 Cấp chính xác kích thước: IT 811
 Độ nhám bề mặt: Ra = 3.2m
 Phương án 4: Chuốt bán tinh
 Cấp chính xác kích thước: IT 89
 Độ nhám bề mặt: Ra = 3.26.3m
 Phương án 5: Phay tinh
 Cấp chính xác kích thước: IT 10
 Độ nhám bề mặt: Ra = 2.5m

Phân tích để so sánh và lựa chọn giữa các phương án:
 Phương án 1:
+ Vì mặt gia cơng là mặt phẳng, chi tiết lại khơng có dạng trịn xoay nên khi gá đặt
trên máy tiện sẽ gặp nhiều khó khăn, đồ gá phức tạp.
+ Tiện chỉ cho năng suất cao khi chi tiết có hình dạng trịn xoay.

Vậy ta không nên chọn phương án này.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 12


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

 Phương án 2:
+ Máy bào chỉ đạt được năng suất cao khi chi tiết nhỏ và dài (dạng thanh) vì có hành
trình chạy khơng của dao.
+ Thường thì bào chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
Vậy ta không nên chọn phương án này.
 Phương án 3:
+ Mài chỉ dùng khi lượng dư gia cơng nhỏ mà u cầu về độ bóng bề mặt cũng như
cấp chính xác là cao. Ngược lại khi lượng dư gia cơng lớn thì sử dụng mài là khơng
hợp lý vì năng suất sẽ khơng cao.
Vậy ta khơng nên chọn phương án này.
 Phương án 4:
+ Mặt đầu của chi tiết tay biên cũng có thể gia cơng bằng phương pháp chuốt. Khi
chuốt mặt đầu thì gia cơng riêng. Gia công xong đầu lớn rồi gia công đầu nhỏ.
+ Chuốt cho năng suất rất cao nhưng trang thiết bị rất phức tạp và đắt tiền.
+ Thường thì chuốt chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
Vậy ta không nên chọn phương án này.
 Phương án 5:
+ Phay là phương pháp gia công rất phổ biến, gia công rất tốt các mặt phẳng và lại cho
năng suất cao.
+ Phay hầu như thích hợp với tất cả các dạng sản xuất từ đơn chiếc đến hàng loạt.

+ Bề mặt cần gia cơng có dạng mặt phẳng, lượng dư gia công không lớn lắm nên chọn
phương án phay là phù hợp.
Vậy ta chọn phương án phay gia công mặt đầu.

Kết luận:
Ta chọn phương án phay thô và tinh để gia công hai bề mặt 1 và 11
Độ nhám bề mặt đạt được sau hai bước gia công thô và tinh là: Ra  2.5 m

4.2.3.1.2/ Gia công hai bề mặt 5 và 8:
Tương tự như cách chọn và phân tích các phương án gia cơng khác nhau dùng cho hai
bề mặt 1 và 11 thì ta cũng chọn phương án phay thô và tinh cho hai bề mặt 5 và 8.

Kết luận:
Ta chọn phay thô và tinh để gia công hai bề mặt 5 và 8.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 13


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Độ nhám bề mặt đạt được sau hai bước gia công thô và tinh là: Ra  2.5 m

4.2.3.2/ Gia công các bề mặt 2, 3, 6, 7, 9, 12:
Hai lỗ cơ bản của chi tiết tay biên u cầu chính xác bản thân cao vì nó được
dùng lắp ghép với các chi tiết khác. Nó có yêu cầu chính xác về vị trí tương quan độ
vng góc với mặt đầu, độ song song của đường tâm hai lỗ và phải đạt được độ nhám,
dung sai kích thước theo yêu cầu. Biện pháp thực hiện có hai phương án sau:

 Phương án 1: Gia công một lỗ, sau đó dùng làm chuẩn định vị với mặt đầu để
gia cơng lỗ cịn lại. Lỗ được gia cơng qua các bước: khoan, khoét, doa. Cũng có
thể thay khoét và doa bằng phương pháp chuốt hoặc thay doa bằng nong lỗ
 Phương án 2: Gia công lần lượt các lỗ sau một lần định vị. Gia công lần lượt
các lỗ theo các bước khoan, khoét, doa trên máy khoan cần bằng cách di chuyển
đầu khoan, đồ gá cố định hoặc trên máy khoan đứng bằng cách di chuyển đồ gá
Theo [1, trang 154, phụ lục 17] thì chi tiết yêu cầu:
+ Cấp chính xác kích thước: IT 8 đối với lỗ 2 và IT10 đối với lỗ 6.
+ Độ nhám bề mặt yêu cầu: Ra = 0.63m
Theo cách chọn chuẩn gia cơng như trên ta sẽ chọn phương án 1 vì chi tiết tay biên sẽ
gặp khó khăn trong chế tạo đồ gá dùng gia công.

 Gia công lỗ 15 (gồm các bề mặt 2, 3, 12):
- Ta chọn quy trình là: Khoan – Khoét – Doa tinh – Doa mỏng – Vát mét
- Theo [1, trang 143, phụ lục 11] ta có:
 Khoan lỗ bề mặt 2:
 Cấp chính xác kích thước: IT 12
 Độ nhám bề mặt: Rz = 40m
 Khoét lỗ bề mặt 2:
 Cấp chính xác kích thước: IT 10
 Độ nhám bề mặt: Rz = 20m
 Doa tinh bề mặt 2:
 Cấp chính xác kích thước: IT 8
 Độ nhám bề mặt: Ra = 1.25m
 Doa mỏng bề mặt 2:
Cấp chính xác kích thước: IT 7
 Độ nhám bề mặt: Ra = 0.63m

 Gia công lỗ 10 (gồm các bề mặt 6, 7, 9):
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 14


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

- Ta chọn quy trình là: Khoan – Doa tinh – Doa mỏng – Vát mét
- Theo [1, trang 143, phụ lục 11] ta có:
 Khoan lỗ bề mặt 6:
 Cấp chính xác kích thước: IT 12
 Độ nhám bề mặt: Rz = 40m
 Doa tinh bề mặt 6:
 Cấp chính xác kích thước: IT 8
 Độ nhám bề mặt: Ra = 1.25m
 Doa mỏng bề mặt 6:
 Cấp chính xác kích thước: IT 7
 Độ nhám bề mặt: Ra = 0.63m
Ngồi doa tinh, doa mỏng ta cịn có các phương án khác như mài, chuốt hay cạo
nhưng do trong q trình gia cơng chi tiết ta phải chuyển qua các máy khác (thay đổi
chuẩn định vị) nên năng suất và độ chính xác khơng cao.

Kết luận:
 Phương án gia công lỗ 15: Khoan – Khoét – Doa tinh – Doa mỏng – Vát mép
 Phương án gia công 10: Khoan – Doa tinh – Doa mỏng – Vát mép
Vậy để chi tiết đạt yêu cầu thì :
+ Cấp chính xác kích thước: IT 7
+ Độ nhám bề mặt: Ra = 0.63m

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 15


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Chương V
THIẾT KẾ NGUN CƠNG
5.1/ Ngun cơng 1: Phay thô và tinh đồng thời hai bề mặt đầu 1 và 5.
 Máy phay đứng vạn năng 6H12. Tra [2, tập 3, trang 75, bảng 9.38] ta có:
 Cơng suất động cơ chạy dao: 1.7 KW.
 Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu bằng thép gió,
tra [2, tập 1, trang 375, bảng 4.92] ta có:
o Đường kính dao: D = 40mm.
o Đường kính trục dao: d = 16mm.
o Chiều cao dao: L = 20mm.
o Số răng theo loại 1 là 10 răng.
 Định vị:
- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn thô là mặt đầu chưa gia công. Chi tiết bị khống chế
tịnh tiến theo phương Oz, xoay quanh Ox và Oy.
- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu lớn của càng bằng khối V ngắn. Chi tiết
bị khống chế tịnh tiến theo phương Ox và Oy.
- Định vị bậc tự còn lại bằng khối V tùy động trên mặt trụ ngoài đầu nhỏ của càng. Chi
tiết bị khống chế xoay quanh Oz.
 Kẹp chặt chi tiết:
- Khối V tùy động vừa
làm nhiệm vụ định vị, vừa

làm nhiệm vụ kẹp chặt.
Phương của lực kẹp song
song với bàn máy.
- Do mặt ngồi của phơi
đúc có góc nghiêng khn nên ta sử dụng khối V có góc nghiêng để định vị và kẹp
chặt.

5.2/ Ngun cơng 2: Phay thô và tinh hai bề mặt đầu 8 và 11.
 Máy phay đứng vạn năng 6H12. Tra [2, tập 3, trang 75, bảng 9.38] ta có:
 Cơng suất động cơ chạy dao: 1.7 KW.
 Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu bằng thép gió,
tra [2, tập 1, trang 375, bảng 4.92] ta có:
o Đường kính dao: D = 40mm.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 16


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

o Đường kính trục dao: d = 16mm.
o Chiều cao dao: L = 20mm.
o Số răng theo loại 1 là 10 răng.
 Định vị:
- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt 1 vừa được gia công.
- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu to của càng.
- Định vị bậc tự do cịn lại trên mặt trụ ngồi đầu nhỏ của càng.
- Có chốt tì phụ tì vào mặt đầu 5 để tăng độ cứng vững khi gia công.

 Kẹp chặt chi tiết:
- Khối V tùy động vừa
làm nhiệm vụ định vị,
vừa làm nhiệm vụ kẹp
chặt. Phương của lực kẹp
song song với bàn máy.
- Do mặt ngồi của phơi
đúc có góc nghiêng khn nên ta sử dụng khối V có góc nghiêng để định vị và kẹp
chặt.

5.3/ Nguyên công 3: Gia công lỗ 15: Khoan lỗ – Khoét lỗ.
 Máy khoan đứng 2H125. Tra [2, tập 3, trang 45, bảng 9.21] ta có:
 Cơng suất động cơ chính: 2.2 KW.
 Dụng cụ cắt:
 Mũi khoan ruột gà đuôi côn loại ngắn, lưỡi khoan làm bằng thép gió P6M5
 Mũi kht đi cơn, lưỡi kht làm bằng thép gió P6M5
 Định vị:
- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu to của càng đã được gia công.
- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu to của càng.
- Định vị bậc tự do còn lại trên mặt trụ ngồi đầu nhỏ của càng.
- Có chốt tì phụ tì vào mặt đầu nhỏ của càng để tăng độ cứng vững khi gia công.
 Kẹp chặt chi tiết:
- Khối V tùy động vừa
làm nhiệm vụ định vị,
vừa làm nhiệm vụ kẹp
chặt. Phương của lực kẹp
song song với bàn máy.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 17

GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

- Do mặt ngồi của phơi đúc có góc nghiêng khn nên ta sử dụng khối V có góc
nghiêng để định vị và kẹp chặt.

5.4/ Ngun cơng 4: Gia công lỗ 15: Doa tinh – Doa mỏng.
 Máy khoan đứng 2H125. Tra [2, tập 3, trang 45, bảng 9.21] ta có:
 Cơng suất động cơ chính: 2.2 KW.
 Dụng cụ cắt: Dao doa bằng thép gió P6M5.
 Định vị:
- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu to của càng đã được gia công.
- Định vị hai bậc tự do trên mặt trụ ngoài đầu to của càng.
- Định vị bậc tự do còn lại trên mặt trụ ngồi đầu nhỏ của càng.
- Có chốt tì phụ tì vào mặt đầu nhỏ của càng để tăng độ cứng vững khi gia công.
 Kẹp chặt chi tiết:
- Khối V tùy động vừa làm nhiệm vụ định vị, vừa làm nhiệm vụ kẹp chặt. Phương của
lực kẹp song song với bàn máy.
- Do mặt ngoài của phơi đúc có góc nghiêng khn nên ta sử dụng khối V có góc
nghiêng để định vị và kẹp chặt.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 18


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

5.5/ Nguyên công 5: Khoan lỗ 10.
 Máy khoan đứng 2H125. Tra [2, tập 3, trang 45, bảng 9.21] ta có:
 Cơng suất động cơ chính: 2.2 KW.
 Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà đuôi côn loại ngắn, lưỡi khoan làm bằng thép gió
P6M5.
 Định vị:
- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu to của càng đã được gia công.
- Định vị hai bậc tự do trong lỗ 15 đã được gia công bằng một chốt trụ ngắn.
- Định vị bậc tự do cịn lại trên mặt trụ ngồi đầu nhỏ của càng.
- Có chốt tì phụ tì vào mặt đầu nhỏ của càng để tăng độ cứng vững khi gia công.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 19


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

 Kẹp chặt chi tiết:
- Khối V tùy động vừa làm nhiệm vụ định vị, vừa làm nhiệm vụ kẹp chặt. Phương của
lực kẹp song song với bàn máy.
- Do mặt ngồi của phơi đúc có góc nghiêng khn nên ta sử dụng khối V có góc
nghiêng để định vị và kẹp chặt.

5.6/ Nguyên công 6: Gia công lỗ 10: Doa tinh – Doa mỏng.

 Máy khoan đứng 2H125. Tra [2, tập 3, trang 45, bảng 9.21] ta có:
 Cơng suất động cơ chính: 2.2 KW.
 Dụng cụ cắt: Dao doa bằng thép gió P6M5.
 Định vị:
- Định vị ba bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu to của càng đã được gia công.
- Định vị hai bậc tự do trong lỗ 15 đã được gia công bằng một chốt trụ ngắn.
- Định vị bậc tự do cịn lại trên mặt trụ ngồi đầu nhỏ của càng.
- Có chốt tì phụ tì vào mặt đầu nhỏ của càng để tăng độ cứng vững khi gia công.

 Kẹp chặt chi tiết:
- Khối V tùy động vừa làm nhiệm vụ định vị, vừa làm nhiệm vụ kẹp chặt. Phương của
lực kẹp song song với bàn máy.
- Do mặt ngồi của phơi đúc có góc nghiêng khn nên ta sử dụng khối V có góc
nghiêng để định vị và kẹp chặt.

5.7/ Nguyên công 7: Vát mép
 Máy khoan đứng 2H125. Tra [2, tập 3, trang 45, bảng 9.21] ta có:
Đồ án mơn học Cơng Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 20


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

 Cơng suất động cơ chính: 2.2 KW.
 Định vị và kẹp chặt như hình vẽ:

5.8/ Ngun cơng 8: Kiểm tra.

Đối với chi tiết tay biên, ngoài việc kiểm tra đường kính lỗ và bề dày các đầu càng, ta
còn phải kiểm tra độ song song giữa các mặt đầu, độ vng góc giữa mặt đầu và
đường tâm lỗ, độ song song giữa các tâm lỗ và khoảng cách của tâm hai lỗ cơ bản.

 Kiểm tra độ song song giữa các mặt đầu:

o

Định vị ba bậc tự do trên mặt đầu to của càng đã được gia công.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 21


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

o

Lắp đồng hồ so và rà đồng hồ so trên mặt đầu to của càng.

o

Số chỉ độ chênh lệch của đồng hồ so cho biết độ không song song của 2 mặt

o

đầu ở đầu to của càng.

Tương tự ta kiểm tra độ song song 2 mặt đầu ở đầu nhỏ của càng.

 Kiểm tra độ vng góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ:

o

Lắp trục tâm có một độ côn nhất định vào lỗ 15.

o

Gá trục tâm lên hai mũi tâm và quay trục tâm một vòng.

o

Số chỉ độ chênh lệch của đồng hồ so cho biết độ khơng vng góc với bán

o

kính từ mũi tì của đồng hồ so với tâm quay.
Tương tự ta kiểm tra độ khơng vng góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ của
lỗ 10.

 Kiểm tra độ song song giữa hai đường tâm lỗ:

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 22


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

o Lỗ 15 được lồng chốt định vị vào và chốt định vị được đặt lên hai khối V. Lỗ
10 được lồng trục kiểm vào. Để chi tiết khỏi bật ra ta dùng một chốt tì đỡ phụ
ở đầu nhỏ của chi tiết (cữ tì). Dùng hai đồng hồ so để xác định độ song song
của hai lỗ tâm. Cho hai đồng hồ so chạm vào trục kiểm và hiệu số chỉ trên hai
đồng hồ so biểu hiện độ không song song của hai lỗ. Cho hai đồng hồ so chạm
lần lượt theo phương đứng và phương ngang thì ta sẽ biết được độ khơng song
song của hai lỗ theo phương đứng và phương ngang.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 23


GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

Chương VI
XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ
TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN
6.1/ Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng
phương pháp phân tích bề mặt 2





Lượng dư nhỏ nhất 2 phía : 2 Z  2  R  T   2   2
min i
Zi 1
i 1
i 1
i
Bề mặt 2 của chi tiết cần đạt được:
o
o
o



Cấp chính xác về kích thước: IT8
Độ nhám bề mặt: Ra = 0.63m
Để đạt được độ nhám bề mặt là Ra = 0.63m thì ta gia cơng đến IT7

Phơi là phơi đúc trong khn cát:
o
o
o





Cấp chính xác về kích thước: IT15
Độ nhám bề mặt: Rz = 80m
Theo [1, trang 145, phụ lục 11A], ta có: RZ 0  T0 500m

Theo [1, trang 143, phụ lục 11], ta có :


Bước 1: Khoan

+ Cấp chính xác kích thước đạt được: IT12
+ Dung sai: 1  0.18mm
+ Độ nhám bề mặt: Ra = 6.312.5m, Rz  25  50  m , lấy Rz1= 50m


Bước 2: Khoét

+ Cấp chính xác kích thước đạt được: IT10
+ Dung sai:  2  0.07mm
+ Độ nhám bề mặt: Ra = 3.26.3m, Rz  12.5  25 m , lấy Rz2 = 25m


Bước 3: Doa tinh

+ Cấp chính xác kích thước đạt được: IT8
+ Dung sai:  3  0.027mm
+ Độ nhám bề mặt: Ra = 1.6–3.2m, Rz  6.3  12.5 m , lấy Rz3= 12.5m


Bước 4: Doa mỏng

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 24

GVHD: PGS. TS. PHẠM NGỌC TUẤN

SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu - ĐinhThanh Danh

+ Cấp chính xác kích thước đạt được: IT7
+ Dung sai:  4  0.018mm
+ Độ nhám bề mặt: Ra = 0.4–0.8m, Rz  1.25  3.2 m , lấy Rz4= 3.2m


Vật liệu là gang xám nên sau bước cơng nghệ đầu tiên thì chiều sâu lớp bề mặt bị

hư hỏng do biến cứng ở bước công nghệ sát trước để lại là Ti = 0,i  1
Theo [1, trang 62], ta có sai lệch khơng gian của bề mặt gia công tổng cộng do

bước công nghệ sát trước để lại được xác định theo công thức: 0   cv2   vt2
Trong đó
o

cv là sai số do cong vênh bề mặt gia công: cv   k  l
với:

 k  1.3 theo [1, trang 145, phụ lục 11A].
l: kích thước lớn nhất của phơi, l = 130mm
=> cv   k  l  2 130  260 m
o

vt là sai số vị trí tương quan giữa mặt gia công và mặt chuẩn định vị, theo [1,
trang 145, phụ lục 11A] ta được: vt  0.5    420  m

 Vậy sai lệch không gian tổng cộng của phôi là:

0  2602  4202  494  m
- Theo [4, trang 77, bảng 3.9] thì sai lệch khơng gian cịn lại sau khi khoan là:

1  k1 0  0.050  0.05  494  24.7  m
- Theo [4, trang 77, bảng 3.9] thì sai lệch khơng gian cịn lại sau khi khoét là:

 2  k2  0  0.005 0  0.005  494  2.47  m
- Theo [4, trang 77, bảng 3.9] thì sai lệch khơng gian cịn lại sau khi doa tinh là:

3  k3  0  0.002  0  0.002  494  0.988 m
- Theo [4, trang 77, bảng 3.9] thì sai lệch khơng gian cịn lại sau khi doa mỏng là:

4 ; 0


Theo [1, trang 62] thì sai số gá đặt khi được xác định theo công thức:

 gd   c2   k2   dg2
Trong đó:
Đồ án mơn học Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trang 25