804 datnv1 gw7im 20130111091657

Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

PHÂN II
THIếT Kế QUY TRìNH CÔNG NGHệ
A. XáC định DạNG SảN XUấT.
Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trng có tính chất tổng hợp, là một
yếu tố rất quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết
vì từ dạng sản xuất mà ta định hớng đợc trang thiết bị công nghệ sản xuất giúp
cho việc xác định hợp lý biện pháp công nghệ, tổ chức sản xuất chế tạo ra sản
phẩm đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Trong chế tạo máy ngời ta phân biệt ba dạng sản xuất.
- Dạng sản xuất đơn chiếc.
- Dạng sản xuất hàng loạt (loạt lớn, loạt vừa, loạt nhỏ).
- Dạng sản xuất hàng khối.
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố
khác nhau.
Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải xác định chỉ tiêu để đánh
giá dạng sản xuất. Có nhiều quan điểm để đánh giá dạng sản xuất nhng thờng
dùng hai yếu tố để xác định dạng sản xuất là:
- Sản luợng hàng năm.
- Khối lợng của một chi tiết.
Sản lợng hàng năm đợc tính theo công thức:
N = mi.Ni (1+


)
100

[II]

Trong đó:
N: là số chi tiết đợc sản trong một năm .
Ni: là số sản phẩm yêu cầu trong một loạt Ni = 1000 (ct)
mi: là số loạt chi tiết trong sản phẩm.
m=1
: là số hệ số dự phòng do chế tạo sai hỏng. Chọn = 3%
: là số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ.
Chọn = 5%
3 5
) = 1080 (ct/năm)
100
Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức: Q = V.
Trong đó:
V: là thể tích của chi tiết (dm3)
: là khối lợng riêng của chi tiÕt.  = 7,825 (kg/dm3)
 V = V1 + V2


N = 1.1000 (1 +

SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

40


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Bộ môn: Cơ học vật liÖu

2
0,45
V1 =
.3,14.1 = 0,16 (dm3)
4
2
V2 = 0,3 .3,14.6,25 = 0,44 (dm3)
4
 Q = (0,16 + 0,44).7,825 = 4,7 ( kg)
B - CHọN PHÔI Và PHƯƠNG PHáP CHế TạO PHÔI.
I. Chọn phôi.
Để chế tạo một chi tiết máy đạt yêu cầu kỹ thuật và kinh tế thì ngời kỹ s
chế tạo máy phải xác định kích thớc phôi dựa trên cơ sở sau:
+ Vật liệu chế tạo và cơ tính vật liệu.
+ Hình dáng và kết cấu của chi tiết.
+ Loại hình sản xuất.
+ Khả năng đạt độ bóng của phơng pháp chế tạo phôi .
+ Khả năng cụ thể của nhà máy.
ở đây chi tiết gia công là trục chính máy khoan vật liệu chế tạo là thép
45. Loại thép này có độ dẻo và độ dai tốt. Với hình dáng và kết cấu của chi
tiết không phức tạp, dạng sản xuất loạt lớn đòi hỏi phải có độ chính xác cao.
Mặt khác tính năng làm việc của chi tiết đòi hỏi cơ tính tốt.
II. Phơng pháp chế tạo phôi.
Việc xác định phơng pháp chế tạo phôi có ý nghĩa quyết định đến lợng d
gia công, trong sản xuất loạt lớn phôi có hình dáng gần giống với chi tiết gia
công do đó làm giảm lợng d gia công, dẫn đến làm giảm chi phí gia công.
*) Có một số phơng pháp chế lạo phôi sau đây:
1. Phơng pháp rèn tự do.
Rèn tự do là phơng pháp gia công bằng áp lực. Phơng pháp này làm kim
loại bị biến dạng theo tất cả các hớng. Với phơng pháp rèn tự do cho phôi có

cơ tính tốt, lổ chức kim loại bền chặt chịu uốn, xoắn tốt. Nhng nhợc điểm là
không chế tạo đợc phôi có hình dáng phức tạp. Phơng pháp này có u điểm:
đơn giản, rẻ tiền. Nhng độ chính xác thấp, không phù hợp với sản xuất loạt lớn
hàng khối.
2. Phơng pháp rèn khuôn.
Phơng pháp này chỉ sử dụng với chi tiết nhỏ, vừa cho độ bóng và độ
chính xác cao hơn phơng pháp rèn tự do... phơng pháp này phù hợp với dạng
sản xuất loạt lớn hàng khối nhng chi phí cao.
3. Phơng pháp dập thể tích.

SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

41


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Bộ môn: Cơ học vật liệu

Đây là hình thức rèn khuôn, nó thờng cho phôi có hình dáng phức tạp, có
độ chính xác cao, cơ tính của phôi tốt, thờng áp dụng trong sản xuất loạt lớn
hàng khối. Phơng pháp này có u điểm tiết kiệm đợc kim loại, giảm thời gian
gia công cơ khí, giảm đợc giá thành chế tạo sản phẩm.
Nhợc điểm do dập trên máy búa nên lực ép lớn, va đập nhiều dẫn đến
việc chế tạo khuôn khó khăn nh vậy giá thành tơng đối cao.
4. Phơng pháp cán.
Phơng pháp này cũng có u điểm là dễ chế tạo và năng suất cao, rẻ tiền,
đơn giản. Nhng có nhợc điểm là cơ tính vật liệu không cao, phôi có hình dáng
đơn giản. Nó chỉ phù hợp với những chi tiết có đờng kính thay đổi nhỏ.
5. Phơng pháp dập nóng.

Phơng pháp náy có u điểm là độ nhẵn bóng bề mặt cao (không có ba via),
giảm thời gian gia công, tiết kiệm đợc vật liệu, cơ tính cao.
Nhợc điểm là giá thành máy ép cao, khi quá tải thờng xảy ra kẹt máy,
nhiều trờng hợp khó giải quyết, kích thớc phôi ban đầu yêu cầu phải có độ
chính xác cao.
* Qua phân tích ở trên và dựa vào chi tiết cần gia công có đờng kính
thay đổi. Ta chọn phôi bằng phơng pháp dập nóng, phơng pháp này có những
u điểm mà ta cần.
Sau khi chọn đợc dạng phôi, ta sẽ tách việc gia công chuẩn bị phôi ra
khỏi hẳn quy trình công nghệ gia công cơ khí chính thức.
1. Nắn thẳng phôi.
ở đây là dạng sản xuất loạt lớn, vì vậy nguyên công nắn thẳng phôi đợc
thực hiện trên máy nắn thẳng chuyên dùng.
2. Cắt đứt phôi.
Ta có thể sử dụng phơng pháp cắt đứt phôi bằng c đĩa vì phơng pháp này
cho năng suất cao, chất lợng mặt cắt tốt, có thể gá một lần để cắt nhiều phôi
phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn. Sau khi cắt đứt phôi ta vuốt phôi để nâng
cao cơ tính cho chi tiết sau này. Ta có hình dạng phôi nh hình vẽ:

C - PHÂN TíCH CHI TIếT Và CHọN CHUẩN.
1. Phân tích chi tiết.
SVTK: Lê Duy Thanh Lớp TC2003M

42


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Bộ môn: Cơ học vật liệu

Các chi tiết dạng trục đợc dùng phổ biến trong ngành cơ khí, chúng có bề
mặt gia công dạng tròn xoay. Thờng dùng để truyền mô men xoắn vì vậy trục
phải đợc gia công chính xác để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra nh độ cứng, độ
chính xác hình dáng hình học, dung sai kích thớc...
Trên trục có bề mặt quan trọng là bề mặt lỗ côn để lắp chuôi dao, bề mặt
then hoa để lắp bánh răng di trợt và các bề mặt trục để lắp với ổ bi yêu cầu
chế tạo với độ chính xác rất cao. Các bề mặt của trục hoàn toàn có khả năng
gia công bằng các dao thông thờng và bằng các phơng pháp gia công cổ điển.
Với các bề mặt có yêu cầu, độ chính xác cao ta chọn phơng pháp gia công tinh
lần cuối là mài.
2. Chọn chuẩn.
Yêu cầu chung khi chän chuÈn. ViÖc chän chuÈn cã ý nghÜa rÊt quan
trọng trong thiết kế, chọn chuẩn hợp lý nhằm đảm bảo hai yêu cầu:
+ Đảm bảo chi tiết, đảm bảo chất lợng trong suốt quá trình gia công.
+ Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ.
* Những lời khuyên khi chọn chuẩn.
+ Khi chọn chuẩn phải xuất phải từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết
số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Tuyệt đối thiếu và siêu định vị.
Trong một số trờng hợp cần tránh thừa định vị không cần thiết.
+ Chọn chuẩn sao cho không làm lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết
quá nhiều. Đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân.
+ Chọn chuẩn sao cho kết cấu của đồ gá đơn giản, gọn nhẹ, thuận tiện
khi thao tác và thích hợp với từng loại hình sản xuất.
a) Chọn chuẩn tinh.
- Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh.
Khi chọn chuẩn tinh cần thoả mÃn hai yêu cầu sau:
+ Đảm bảo bổ xung lợng d cho các bề mặt gia công.
+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt với nhau.
Những lời khuyên khi chon chuẩn tinh.
+ Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, nếu chọn đợc nh vậy vị trí

chi tiết gia công tơng tự nh khi làm việc, các thông số làm việc của chi tiết đạt
đợc một cách trực tiếp trong quá trình gia công nên dễ đạt độ chính xác cao.
Ngoài ra nếu chọn chuẩn tinh chính thì không phải gia công thêm chuẩn tinh
phụ.

SVTK: Lê Duy Thanh – Líp TC2003M

43


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Bộ môn: Cơ học vật liƯu

+ Nªn chän chn tinh sao cho tÝnh trïng chn càng cao càng tốt. Nếu
chọn đợc nh vậy sẽ giảm ®ỵc sai sè tÝch l, nÕu chn khëi xt trïng chuẩn
cơ sở thì sai số chuẩn hớng kính c = 0.
+ Nên chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt trong quy trình.
Nếu chọn đợc nh vậy thì số chủng loại đồ gá sẽ giảm do đó giảm chi phí thiết
kế và chế tạo đồ gá.
Căn cứ vào hình dáng và kết cấu của chi tiết và yêu cầu chọn chuẩn tinh
ta có các phơng án chọn chuẩn tinh nh sau:
Phơng án 1:
Chọn chuẩn tinh chính là hai lỗ tâm, mũi tâm cố định khống chế ba bậc
tự do, mũi tâm tuỳ động khống chế hai bậc tự do. Sơ đồ nh hình vẽ.

+ Ưu điểm: Gá đặt chi tiết dễ dàng, có thể gia công qua nhiều lần gá đặt
cho độ chính xác đồng tâm cao.
+ Nhợc điểm: độ cứng vững thấp, khi cắt ở tốc độ cao gây rung động,
gây ra sai số chuẩn cho kích thớc chiều trục.

+ Phạm vi sử dụng: dùng sơ đồ này để gia công các bề mặt trụ ngoài.
Phơng án 2:
Chọn chuẩn tinh định vị mặt trụ ngoài dùng mâm cặp 3 chấu và một đầu
chống tâm. Sơ đồ nh hình vẽ.

+ Ưu điểm: Độ cứng vững cao gá đặt tơng đối dễ dàng, có thể gia công
đợc hầu hết các mặt trụ ngoài.
+ Nhợc điểm: Độ đồng tâm thấp.
Trong hai phơng án trên ta thấy phơng án 1 có nhiều u điểm hơn. Vậy ta
chọn phơng án 1 làm chuẩn tinh.
b) Chọn chuẩn thô.
- Yêu cầu chung khi chọn chuẩn thô.
+ Đảm bảo phân bố đều lợng d cho các bề mặt gia công.
SVTK: Lê Duy Thanh Lớp TC2003M

44


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Bộ môn: Cơ học vật liệu

+ Đảm bảo chính xác về vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công với bề mặt
không gia công.
- Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô.
+ Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề
mặt không gia công nên chọn bề mặt không gia công đó làm chuẩn thô.
+ Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai
hay nhiều bề mặt không gia công thô thì nên chọn bề mặt gia công nào có yêu
cầu cần đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan với bề mặt gia công là cao nhất

làm chuẩn thô.
+ Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả
các bề mặt đều gia công thô thì ta nên chọn bề mặt nào ứng với bề mặt của
phôi có yêu cầu trên đó phải phân bố lợng d nhỏ và đều nhất làm chuẩn thô.
+ Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có rất
nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn để làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt nào bằng
phẳng, trơn chu nhất làm chuẩn thô.
+ ứng với mỗi bậc lự do cần thiết của chi tiết gia công chỉ đợc phép chọn
và sử dụng chuẩn thô không quá một lần trong quá trình gia công. Nếu vi
phạm lời khuyên này thì gọi là phạm chuẩn thô. Phạm chuẩn thô sẽ làm sai số
về vị trí tơng quan giữa các bề mặt là rất lớn.
- Nhận xét:
Dựa vào các lời khuyên và yêu cầu khi chọn chuẩn thô và dựa vào kết
cấu của trục gia công ta lựa chọn phơng án chọn chuẩn thô nh sau:
Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài của trục, định vị trên hai khèi V
khèng chÕ bèn bËc tù do kÕt hỵp víi bậc trục khống chế một bậc tự do.
Ưu điểm: Việc gá đặt đơn giản, thuận tiện cho gia công mặt đầu và
khoan tâm để làm chuẩn tinh cho các nguyên công tiếp theo, hơn nữa đảm bảo
độ cứng vững và phân bố lợng d đồng đều.
Nhợc điểm: Do định vị trên khối V sẽ gây ra sai số gá đặt, lực kẹp lớn
sẽ gây biến dạng chi tiết khi gia công.
*) Theo yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn thô dựa trên u điểm của
phơng án này nên ta chọn phơng án này làm chuẩn thô cho chi tiết gia công.
Thứ tự các nguyên công.
Để xác định trình tự các nguyên công cần phải theo các nguyên tắc sau:
- Nghiên cứu để chọn chuẩn thô và cách thực hiện để xác định nguyên
công phải thật cẩn thận.

SVTK: Lê Duy Thanh – Líp TC2003M

45


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Bộ môn: Cơ học vật liệu

- Căn cứ vào độ chính xác và độ bóng bề mặt mà chọn phơng pháp gia
công lần cuối cho các bề mặt quan trọng.
- Đảm bảo tính thống nhất làm chuẩn tinh.
Chú ý: Các nguyên công có thể gây ra phế phẩm, những nguyên công
này nên đặt trớc để tránh lÃng phí hoặc bố trí thêm nguyên công kiểm tra
trung gian sau những nguyên công dễ sinh ra phế phẩm.
- Cố gắng giảm số lần gá đặt, sau khi phôi đợc nắn thẳng và cắt ra ta tiến
hành lập quy trình công nghệ gia công cho trục theo phơng án sau.

D. lập quy trình công nghệ
TTNC
I
II
III
IV
V
VI

Tên nguyên công
Tôi cải thiện, ram cao
Khoả mặt đầu khoan lỗ tâm
Tiện thô 30
Tiện thô 30, 28

Tiện thô 29, 28
Tiện thô 45

Máy

Dao

FXLZD
1K62
1K62
1K62
1K62

T15K6
T15K6
T15K6
T15K6
T15K6

VII

Tiện tinh 45

1K62

T15K6

VIII
IX

Tiện tinh 28
TiƯn tinh 30, 29,
TiƯn r·nh - v¸t mÐp
Khoan - khoét - lỗ côn 1 : 8
Doa lỗ côn 1 : 8
Khoan - phay r·nh
Phay then hoa

1K62
1K62

T15K6
T15K6

1K62
6M82
2615
6H12
5350
1K62

T15K6
P18
P18
P18
P18
T15K6

X
XI

XII
XIII
XIV
XV
XVI
XVII

TiÖn then M29  1,5
NhiƯt lun
KiĨm tra trung gian

SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

46


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
XVIII

Mài thô 30

3A141

XIX
XX
XXI
XXII
XXIII

Mài tinh 30
Mài 28
Mài then hoa
Mài nghiền lỗ côn 3: 24
Tổng kiểm tra

3A141
3A141
3A141
35250

540CT1K
5
540C1K
540C1K
b46CMK
b46CMK

E - TíNH Và TRA LƯợNG D.
I. ĐặT VấN Đề.
- Khi một chi tiết muốn đạt đợc các kích thớc và chất lợng bề mặt phù
hợp với yêu cầu kỹ thuật định ra thì phải qua nhiều nguyên công gia công cơ.
ở mỗi nguyên công khi cắt gọt phải hớt đi một lợng kim loại trên bề mặt gia
công nhằm thay đổi hình dáng kích thớc, chất lợng và độ nhám bề mặt của
phôi liệu.
Lợng kim loại đợc hớt đi phải phù hợp, nếu lớn quá sẽ lÃng phí nguyên
vật liệu gia công, giảm tuổi thọ của dao, tốn thời gian gia công làm hạn chế
tính kinh tế và do đó giá thành sản phẩm sẽ tăng. Nếu lợng kim loại bóc đi
quá mỏng sẽ không bóc đi hết lớp bề mặt bị h hỏng do nguyên công trớc để lại

thậm chí khi cắt hết lợng d mà chất lợng bề mặt vẫn cha đạt yêu cầu và có thể
bị phế phẩm.
Các sai lệch sẽ giảm đi sau mỗi nguyên công (hay bớc) vì vậy ở những bề
mặt và kích thớc đòi hỏi độ chính xác và độ nhẵn bề mặt cao ta phải chia lợng
d cho các nguyên công (hay bớc) đó phải đủ để gia công đạt đợc yêu cầu kỹ
thuật cho chi tiết.
II. TRA LƯợNG DƯ
1. Lợng d tiện mặt ngoài.
Theo bảng (4-l) [III]
d = 30 50 (mm).
+ Lợng d tiện thô:
Z = 2a = 1,5 (mm)
+ Lỵng d tiƯn tinh:
Z = 2a = 1 (mm)
1.2. Lợng d mài tròn ngoài.
Theo bảng (l-38) [V]
+ Mài thô:
+ Mài tinh:

d = 30 50 (mm)
Z = 2a = 0,3 (mm)
Z = 2a = 0,2 (mm)

SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

47


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

1.3. Lợng d nghiền lỗ.
Theo bảng (4-10) [III]
Z = 2a = 3  5  m)
Chän
Z = 2a = 5
(m) = 0,005 (mm)
1.4. Lợng d khi khoét lỗ, doa lỗ phụ thuộc vào đờng kính dao.
Theo bảng (2-4) [III].
+ Khi khoét lỗ : Z = 2a = 2 (mm)
+ Khi doa lỗ : Z = 2a = 1 (mm)
1.5. Lợng d khi mài then hoa.
Theo bảng (3-15) [V] Z = 2a = 0,2  0,4 (mm)
Chän
Z = 0,2 (mm)
1.6. Lỵng d khi khoan.
Z1 =

d1 16
 = 8 (mm)
2 2

Z2 =

d2 8,5
= 4,25 (mm)

2
2

III. tính lợng d
- Để xác định lợng d có hai phơng pháp:
+ Tra lợng d
+ Tính lợng d
Tra lợng d là phơng pháp tính toán để rút ra lợng d cần gia công.
Việc tính toán lợng d trên dung sai của các bớc gia công, độ nhẵn bề
mặt, sai lệch hình dáng hình học... Các yếu tố gá đặt do đó kết quả chính xác
hơn phơng pháp tra lợng d.
Nhng phơng pháp này có nhợc điểm là tính toán phức tạp mất thời gian
đặc biệt là với quy trình công nghệ gồm nhiều bớc, nhiều nguyên công.
Để tính toán lợng d ta chọn một bề mặt điển hình để tính toán, ở đây ta
chọn bề mặt lắp ổ bi có kích thớc 30 0,015
0,002
Quy trình công nghệ gồm các bớc:
+ Tiện thô từ 33 0,7
đạt
0,3

31,5-0,25

+ Tiện tinh đạt
+ Nhiệt luyện
+ Mài thô đạt

30,5-0,065

+ Mài tinh đạt

30 0,015

0,002

30,2-0,021

Các bớc công nghệ: tiện thô, tiện tinh mài thô, mài tinh đều đợc chống
tâm hai đầu và truyền lực bằng tèc.
SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

48


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
áp dụng công thức 2Zbmin = 2(Rza + Ta +

2a 2b

Lợng d trung gian ứng với từng nguyên công:
+ Tiện thô từ phôi dập, gá trên hai mũi t©m.
Rza = 150 (m)
Ta = 150 (m)
a = k.L
k = 0,15 (m/mm)
L = 725 (mm)  a = 0,15.725 = 108 (m)
b = tt = 0,25.D = 0,25.700 = 175
 2Zbmin1 = 2(150 + 150 + 1752 + 1082 = 894 (m)
+ Tiện tinh, gá trên hai mũi tâm.
Sau tiện th«.
Rza = 80 (m) Ta = 120 (m)

’a = 0,06.
b = lt = 0,25.D = 0,25.200 = 50 (m)
 2Zbmin2 = 2(80 + 120 +

a = 0,06.108 = 6,5 (m)

6,52 + 50 2 ) = 501 (m)

BỊ mỈt trơ 30 sau tiÖn tinh
Rza = 20 (m)
Ta = 30 (m)
a = 0,26 (m)
+ Sau nhiÖt luyÖn.
Rza = 30 (m)
Ta = 0 (m)
a = 0,2.725 = 145 (m)
+ Mài thô, gá trên hai mịi t©m.
Rza = 30 (m)
Ta = 0
a = 0,2.725 = 145 (m)
b = 50 (m)
 2Zbmin3 = 2(30 + 0 +

8,72 + 50 2 ) = 367 (m)
+ Mµi tinh, gá trên hai mũi tâm.
Rza = 1,6 (m)
Ta = 0
a = 0,2.725 = 145 (m)
b = 50 (m)
 2Zbmin4 = 2(l,6 + 0 +50) = 114 (m)

+ KÝch thíc nhá nhÊt cđa chi tiÕt:
- Sau mµi tinh:
d1min = 30 + 0,002 = 30,002 (mm)
- Sau mài thô:
d2min = d1min + 2Zbmin4 = 30,002 + 0,11.4 = 30,116 (mm)
- Sau tiÖn tinh:
d3min = d2min+ 2Zbmin3 = 30,116 + 0,367 = 30,483 (mm)
- Sau tiƯn th«:
d4min = d3min + 2Zbmin2 = 30,483 + 0,501 = 30,984 (mm)
- Cđa ph«i:
dpmin = d4min + 2Zbmin1 = 30,984 + 0,894 = 31,878 (mm)
+ KÝch thíc lín nhÊt cđa chi tiÕt:
SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

49


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiƯp

- Sau mµi tinh:
d1max = d1min + 1 = 30,002 + 13 = 30,015 (mm)
- Sau mài thô:
d2max = d2min + 2 = 30,116 + 0,021 = 30,137 (mm)
- Sau tiÖn tinh:
d3max = d3min + 3 = 30,483 + 0,065 = 30,548 (mm)
- Sau tiƯn th«:
d4max = d4min + 4 = 30,984 + 0,25 = 31,234 (mm)
- Cđa ph«i:

dpmax = dpmin +  = 31,878 + 0,7 = 32,6 (mm)
+ Lợng d tổng cộng nhỏ nhất:
Là tổng các lợng d trung gian nhỏ nhất ở các bớc gia công:
2Z0min = 2(Zbmin1 + Zbmin2 + Zbmin3 + Zbmin4)
= 0,916 + 0,484 + 0,367 + 0,144 = 1,907 (mm)
+ Lỵng d tỉng cộng lớn nhất:
Là tổng các lợng d trung gian lớn nhất ở các bớc gia công:
2Z0max = 2(Zbmax1 + Zbmax2 + Zbmax3 + Zbmax4)
= (dpmax - d4max) + (d4max - d3max) + (d3max- d2max) + (d2max - d1max)
= dpmax - d1max = 32,6 - 30,015 = 2,594 (mm)
+ KiÓm tra tÝnh to¸n.
Ta cã 2Z0max - 2Z0min = 2594 - 1907 = 687 (m)
p - ct = 700 - 13 = 687 (m)
Vậy kết quả trên là đúng:
0,015

* Lập bảng lợng d cho mặt trụ ngoài 30 0,002

Các
bớc
công
nghệ

Các yếu tố (m)
Rza

Ta

a

b

Lợng
d tính
toán
2Zbmin

Kích
thớc
tính
toán d

SVTK: Lê Duy Thanh Lớp TC2003M

Dung
sai
(m)

Kích thớc giới
hạn
(mm)
dmin
dmax

Lợng d giới
hạn (m)
Zbmin Zbmax

50

Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Phôi
Tiện
thô
Tiện
tinh
Nhiệt
luyện
Mài
thô
Mài
tinh

150

150

108

80

120

6,5

20

30

0,26

30

-

145

6,3

-

8,7

1,6

-

(m)

(mm)
31,878

700

175

894

30,984

250

50

501

30,483

65

50

367

30,116

50

114

30,002

31,9

32,6

30,984 31,234

916

1366

30,565

484

669

21

30,116 30,137

367

428

13

30,002 30,015

144

122

30,5

F- TíNH Và TRA CHế Độ CắT.

Xác định chế độ cắt nghĩa là tìm các trị số của chiều sâu cắt, lợng chạy
dao, tốc độ cắt cần thiết và thời gian máy T 0 trong điều kiện gia công cụ thể
lựa chon chế độ cắt hợp lý là một trong những mục tiêu của phơng pháp gia
công kim loại bằng cắt gọt nh: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa ...
Chế độ cắt hợp lý là chế độ cắt dựa trên cơ sở đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
của nguyên công thực hiện, phát huy đợc khả năng của máy, của trang bị
công nghệ và của dụng cụ cắt, đảm bảo năng suất lao động và hạ giá thành sản
phẩm trong điều kiện sản xuất cụ thể.
1. NGUYÊN CÔNG II. KHOả MặT ĐầU - KHOAN Lỗ Tâm.
Bớc 1: Khoả mặt đầu.
- Máy MP - 76M.
- Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng TI5K6
- D = 160 (mm)
Z = 8 răng
- Chọn chiều sâu cắt gia công bán tinh t = 1,2 (mm)
- Chọn lợng chạy dao.
Theo b¶ng (6-5) [IV] ta cã Sz = 0,12  0,18 (mm/vòng)
- Chọn Sz = 0,12 (mm/vòng)
- Vận tốc cắt tính theo c«ng thøc:
qv
C
.D
v
V = m xv yv uv pv .Kv (mm/ph)
T .t .S .B .Z
Theo b¶ng (l-5) [IV]

Cv
33,2

qv
0,2

Xy
0,1

Yv
0,4

Uy
0,2

Pv
0

m
0,2

Theo b¶ng (2-5) [IV] ti bỊn cđa dao T = 180'
SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

51


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiƯp

Theo b¶ng (2-l) [IV]: Kmv =

75 75

= 1,1
B 65

Theo b¶ng (7-l) [IV]: Knv = 0,8
Theo b¶ng (8-1) [IV]: Kuv = 1,4
Kv = Kmv, Knv , Kuv = 1,1.0,8.1,4 = 1,23
33,2.160 0,2
.1,23 = 77 (m/ph)
180 0,2.1,2 0,1.0,12 0,4.1270,2.8o
Sè vßng quay trong 1 phót cđa trơc dao:
Thay vµo ta cã: V =

1000V 1000.77
= 153 (v/ph)

.D
3,14.160
Theo m¸y chän
nt = 150 (v/ph)
n=

.n.D 3,14.150.160
= 75,36 (m/ph)

1000
1000
- Lợng chạy dao phút: Sp = Szb.Z. n = 0,12.8.150 = 144 (mm/ph)
Theo m¸y chän

Sp = 144 (mm/ph)
- VËn tốc cắt thực tế:

- Lợng chạy dao răng: Sz =

140
= 0,12 (mm/răng)
8.150

xp
tp
.B up .Z (N)
z
Lực cắt tính theo công thức: C P .t .S
D qp .n wp
Theo b¶ng (12-l) [IV]

Cp
825

XP
1,0

YP
0,75

Up
1,1

WP

0,2

Theo b¶ng (12-l) [IV]: KP = Kmp =   B 
 75 

0,3

=  65 
 75 

qp
1,3
0,3

= 0,96

1,0
0,75
1,1
825.1,2
.0,12
.127
.8 . 0,96 = 15,24 (kG) = 1524 (N)
PZ =
1,3
0,2
160 .582

PZ.V
15,24.292,4

=
= 0,73 (kW)
60.102
60.102
Với công suất máy N = 5,5 KW máy làm việc đảm bảo an toàn.
Công suất khi phay:

Tính thời gian máy: To =

L L1
.i
S.n

(phút)

Trong đó:
L: chiều dài gia công: L = 1,2 (mm)
SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

52


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
L1: lợng ăn tới
i : số lần ăn dao

: Ll = 2 (mm)
: i = 1.

To =

1,2  2
.1 = 0,09 (phút)
0,12.292,4

Bớc 2: khoan lỗ tâm.
- Chọn mũi khoan:
0 = 0
 = 600

0 = 25  30

f = 0,8  2

(mm)
- Chọn chiều sâu cắt: t = 1,25 (mm)
Theo bảng (5-25) [IV]: ta chọn S = 0,07 (mm/vòng)
Vận tốc cắt khi khoan tÝnh theo c«ng thøc:
C v .D Z .K
v
T m.t xv .S yv
Theo b¶ng (3-3) [IV]:
v

V=

(mm/ph)

Cp

Zv

Xv

Yv

m

1,63

0,3

0,2

0,5

0,3

Theo b¶ng (5-3) [IV]:
Kmv = 1,25
Theo b¶ng (6-3) [IV]:
K1v = 1
Theo b¶ng (7-l) [IV]:
Knv = 1
Theo b¶ng (8-l) [IVI:
Kuv = 1,25
Kv = Kmv.K1v.Knv.Kuv = 1,25.1.1.1,25 = 1,56
Thay vµo ta cã:
1,63.30,6 0,3

V = 0,3
= 156 = 5,7 (m/ph)
50 .1,50,2 .0,550,5
- Sè vßng quay:
1000.V 1000.5,7
= 726 (v/ph)

.D
3,14.2,5
Theo máy chọn n = 710 (v/ph)
- Vận tốc cắt thùc tÕ:
n=

n.D. 710.2,5.3,14
= 5,57 (m/ph)

1000
1000
- M«men khi khoan :
Vt =

SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

53


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiÖp

M=

C PZ .t xp .S yp .K p .D.Z

M=

2000.l,51 .0,51 .0,85p .30,6.4

= 7,344 (KGm)
2.1000
Theo b¶ng (11-1) [IV]: CPZ = 2000 , XPZ = 1 , YPZ = 1
Theo b¶ng (12-l) [IV]: và (13-l) [IV]: Kmp = 0,85
Thay vào ta đợc:
= 7,344 (KGm)

2.1000
- Công suất cắt:
M.n 7.344.28
= 0,21 (KW)

975
975
So với máy N = 5,5 KW nên đảm bảo an toàn.
N=

- Thời gian máy:

T0 =

L1 L 2

(phút)
S.n

Trong đó:
+ L1: Chiều dài gia c«ng: L1 = 6 (mm).
+ L2 = 2 (mm) là lợng ăn tới.
6 2
= 0,16 (phút)
0,07.710
2. NGUYÊN CÔNG III: TiệN THÔ 30
- Máy 1K62.
- Dao: T15K6.
Bớc 1: Tiện thô 30
- Chiều sâu cắt: t = 0,75 (mm)
Chọn lợng chạy dao theo sức bền thân dao.
Để đảm bảo độ bền thân dao lợng chạy dao đợc xác định theo c«ng
 T0 =

thøc:
SI 

ypz

W.  u
C pz .t xpz .K pz .L

(mm/vòng)

Trong đó :
W - môđul chống uốn của tiết diện thân dao. Với tiết diện thân dao hình

2
chữ nhật có W = bh (mm3)
6
ở đây: b = 20 (mm) là chiều rộng thân dao ở tiết diện nguy hiểm.
h = 30 (mm) là chiều cao thân dao ở tiết diƯn nguy hiĨm.

SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

54


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiÖp


2
20.30
W=
= 3000 (mm3)
6

u - øng suÊt uèn cho phÐp ë tiết diện thân dao. Thân dao làm bằng
thép 45 có u = 200 (N/mm2) = 20 KG
t = 2 (mm) là chiều sâu cắt.
L - là khoảng cách từ mũi dao ®Õn tiÕt diƯn nguy hiĨm
L = (l  1,5).h chän L = l,5h
 L = 1,5.30 = 45 (mm)
Cpz - hệ số kể đến lực cắt Pz
Xpz - số mũ xét tới ảnh hởng của t đến lực cắt Pz

Ypz- số mũ xét tới ảnh hởng của lợng cháy dao s đến lực cắt Pz
Tra bảng (4-54) đợc:
Cpz = 3000
Xpz = 1
Ypz = 0,75
Kpz- hÖ sè hiÖu chØnh xÐt tới ảnh hởng của các nhân tố đến lực cắt Pz
Kpz = Kmpz.Kpz.Kpz.Kpz.Krpz.Khspz
Kmpz - hƯ sè hiƯu chØnh xÐt tíi ảnh hởng của vật liệu gia công đến lực
cắt Pz.
0,35

0,35

Tra bảng (4-55) đợc Kmpz = B 750  = 1
 750 
 750 
C¸c hƯ sè hiệu chỉnh: Kpz, Kpz, Kpz, Krpz, Khspz
Tra bảng (4-56) đợc:
Kpz = 1;
Kpz = 1;
Kpz = 1;
Krpz = 0,96;
Khspz = 1
 Kpz = 1.1.1.1.1.0,96.1 = 0,96
 S1 <

0,75

3000.200
= 0,527 (mm/vßng)

3000.0,751 .0,96.200

* Xác định lợng chạy dao để đảm bảo độ bền cơ cấu chạy dao.
Để đảm bảo độ bền cơ cấu chạy dao, lợng chạy dao đợc tính theo công
thức:
S2 =

Ypx

PM
(mm/vòng)
1,45.C px .t Xpx .K px

Trong đó:
PM - trị số lớn nhất cho phép của lực chiều trục tác dụng lên cơ cấu
chạy dao.
SVTK: Lê Duy Thanh Lớp TC2003M

55


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Đối với máy tiện ren vít: lK62 có PM = 3500 (N) = 350 KG
t - chiều sâu cắt: t = 0,75 (mm)
Cpx - hệ số để lính lực cắt Px
Xpx - sè mị xÐt tíi ¶nh hëng cđa chiỊu sâu cắt t đến lực cắt Px
Ypx - số mũ xét tới ảnh hởng của lợng chạy dao S đến lực cắt Px

Tra các hệ số Cpx, Xpx, Ypx theo bảng (4-54) ta đợc:
Cpx = 3390
Xpx = 1
Ypx = 0,5
Kpx - hƯ sè hiƯu chØnh xÐt tíi ¶nh hëng cđa các nhân tố đến lực cắt Px và
đợc xác định theo c«ng thøc:
Kpx = Kmpx . Kpx . Kpx . Kpx . Krpx . Khspx
Kmpx - hÖ sè hiÖu chØnh xét tới ảnh hởng của vật liệu gia công đến lực
cắt Px.
750
Tra bảng (4-55) đợc Kmpx =  B  
 =1
750
750

 

C¸c hƯ sè hiệu chỉnh: Kpx, Kpx, Kpx, Krpx, Khspx
Tra bảng (4-56) đợc:
Kpx = 1;
Kpx = 1;
Kpx = 0,85;
Krpx = l,12;
 Kpx = 1.1.1.0,85.1.1,12.1 = 0,95
 S 2 0,5

Khspx = 1

350
= 0,4 (mm/vßng)

1,45.3390.0,751.0,952

*) Xác định lợng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia
công bảo độ cứng vững của chi tiết gia công lợng chạy dao đợc tính theo công
thức:
S 3 Y

py

K.E.J. f
(mm/vòng)
X
C py .t .K py .L3
py

Trong đó:
K - hệ số phụ thuộc vào cách gá đặt chi tiết lên máy, chi tiết đợc chống
tâm hai đầu.
K = 48
E - môđul đàn hồi của vật liệu gia công.
E = 20.104 (N/mm2)
J - mô men quán tính cđa tiÕt diƯn ngang chi tiÕt gia c«ng.
4
4
J = .D = 3,14.30 = 39740,625 (mm4)
64
64
f - ®é vâng cho phÐp của chi tiết gia công.

SVTK: Lê Duy Thanh Lớp TC2003M

56


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiƯp

khi tiƯn th« |f| = 0,2  0,4 (mm) chän | f | = 0,2 (mm)
L - chiều dài phần chi tiết đợc gia công L = 405 (mm)
Cpy - hệ số để tính lực cắt Py
Xpy - số mũ xét tới ảnh hởng của chiều sâu cắt t đến lực cắt Py
Ypy - số mũ xét tới ảnh hởng của lợng chạy dao S đến lực cắt Py
Tra các hệ số Cpy, Xpy, Ypy theo bảng (4-54) ta đợc:
Cpx = 2430
Xpx = 0,9
Ypy = 0,6
Kpy - hÖ sè hiÖu chỉnh xét tới ảnh hởng của các nhân tố đến lực cắt Py và
đợc xác định theo công thức:
Kpy = Kmpy . Kpy . Kpy . Kpy . Krpy . Khspy
Kmpy - hƯ sè hiƯu chØnh xÐt tíi ¶nh hëng của vật liệu gia công đến lực
cắt Py, và đợc tÝnh theo c«ng thøc:
Kmpx =   B 
 750 

1,35

 750 



 750 

1,35

=1

C¸c hƯ sè hiƯu chØnh: Kpy, Kpy, Kpy, Krpy, Khspy
Tra bảng (4-56) đợc:
Kpy = l;
Kpy = 0,8;
Kpy = l,25;
 Kpx = 1.0,8.1,25.0,88.1. = 0,88
 S 3 0,6

Krpy = 0,88;

Khspy = 1

48.20.10 4.39740,625.0,2
= 0,429 (mm/vòng)
2430.0,750,9.088.2003

Theo bảng chạy dao của máy ta chọn S < 0,4 (mm/vòng)
Cv
. Kv (m/phót)
T m.t X .S Y
Theo b¶ng: (1-1) [IV]: Cv = 273
Xv = 0,15
(2-1) [IV]: Kmv = 1
(7-1) [IV]: Kmv = 1

(8-1) [IV]: Kmv = 1
VËn tèc c¾t:

v

v

Yv = 0,35

m = 0,2

(9-l) [IV]: Kpv = 0,7
Klv = 1 = Kqv = 1
 Kv = 1.1.1.0,7.1.1.1.1 = 0,7
273
 V=
. 0,7 = 129,12 (m/phót)
60 0,2.2,50,15.0,2 0,35
Sè vßng quay trong mét phót:
1000.V 1000.129,12
=
= 1265,26 (vòng/phút)
3,14.32,5
.D
theo số vòng quay tiêu chuẩn của máy ta chọn n = 1200 (vòng/phút)
n=

SVTK: Lê Duy Thanh Lớp TC2003M

57

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Bộ môn: Cơ học vật liƯu

- VËn tèc c¾t thùc tÕ:
Vt =

1200.3,14.31,5
= 122,46 (m/phót)
1000

- TÝnh lùc c¾t:
+ Lùc tiÕp tuyÕn: Pz = Cpz . txpz . Sypz . Vnz . Kpz =
= 3000. 2,51.0,090.75 . 122,460,15 . 0,96 = 2534,8 (N) = 253,48 (KG)
+ Lùc híng kÝnh: Py = Cpy . txpy . S py . Vny . Kpy
Theo b¶ng (II- I) [IV]: Cpy = 243
Xpy = 0,9 Ypy = 0,6
npy = -0,3
Theo b¶ng (12-1) [IV]: Kmp = 1
Theo b¶ng (15-1) [IV] : Kpy = 0,44
Kpy = 2
Kpy = 1
Kpy = 0,44 . 2 . 1 = 0,88
Py = 243 . 2,50,9 . 0,090,6 . 122,46-0.3 . 0,88 = 27,2 (KG)
+ Lùc däc trôc Px:
Px = 339 . 2,51. 122,46-0,4 . 2,16 . 0,090,5 = 80,26 (KG)
Công suất tiêu thụ khi cắt.
PZ.V

253,48.l22,46
= 0,5 (KW)

60.102
60.102
- Thời gian máy: Đợc tính theo công thức:
N

To

L Y
(phút)
S.n

Trong đó:
L: là chiều dài cần gia công:
L = 405 (mm)
Y: là lợng ăn tới của dao (mm); Y = 2 (mm)
i: số lần cắt: i = 1
Vậy ta có :

To =

405 2
. 1 = 0,87 (phút)
0,4.1200

3. NGUYÊN CÔNG IV: TiệN THÔ 30 - 28.
Bớc 1: tiện thô 30.
- Máy : 1 K62.

- Dao: TI5K6.
- Chiều sâu cắt t = 0,75 mm
- Lợng chạy dao s = 0,4 (mm/ vòng)
- Vận tốc cắt:
V = 127,46 (m/ phút)
- Số vòng quay: nt

1000.Vn
= 1250 (vòng/ phút)
.D

SVTK: Lê Duy Thanh Lớp TC2003M

58


Bộ môn: Cơ học vật liệu

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

~r.D 3,14.3 1,5
Công suất cắt: Theo bảng (5-68) [VI]: N = 2,4 (KW)
L1  L 2  L 3 220  2  0,5
= 0,47 (phót)

S.n
0,4.1200

- Thêi gian m¸y: To =

Bớc 2: tiện thô 28.
- Máy: 1 K62.
- Dao: TI5K6.
- Chiều sâu cắt y = 0,875 mm
- Lợng chạy dao s = 0,4 (mm/ vòng)
- Vận tốc cắt:
V = 122,46 (m/ phót)
- Sè vßng quay:
1000.Vn 1000.122,46
=1392.8 (vßng/phól)
nt 

.D
3,14.28
Chän sè vãng quay của máy n = 1250 (vòng/ phút)
Vân tốc cắt thực:
.D.n 1250.3,14.28
= 109,9 (m/ phút)

1000
1000
- Công suất cắt: Theo bảng (5-68) [VI]: N = 2,4 (KW)
Vn =

Thêi gian m¸y:

To = 2.

L1
180

= 0,75 (phút)
2.
S.n
0,4.1250

4. NGUYÊN CÔNG V: TIệN THÔ 29 - 28.
Bớc I: Tiện thô 29.
- Máy: lk62.
- Dao: TI5K6.
- Chiều sâu cắt
t = 0,75 mm
- Lợng chạy dao s = 0,4 (mm/ vòng)
- Vận tốc cắt: V = 122,46 (m/ phót)
1000.Vn 1000.122,46
= 1300 (vßng/ phót)

.D
3,14.30
- Chän sè vãng quay cđa máy n = 1250 (vòng/ phút)
- Số vòng quay: nt =

.D.n 1250.3,14.30
= 117,75 (m/ phút)

1000
1000
- Công suất cắt: Theo bảng (5-68) [VI]:
N = 2,4 (KW)
- VËn tèc c¾t thùc: Vn =

- Thêi gian m¸y: To =

L1  L 3
365  2
= 0,74 (phót)

S.n
0,4.1250

SVTK: Lª Duy Thanh – Líp TC2003M

59