bài báo cáo; thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục răng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN
KHOA CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
LỚP LT 09 – CCM 02
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
Thiết kế quy trình
công nghệ gia công chi tiết trục răng
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
2
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 3
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình hội nhập và phát triển của đất nước ta hiện nay thì tất cả
các lĩnh vực ngành nghề đều phát triển mạnh mẽ. Mặt khác quá trình công
nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang diễn ra rất nhanh chóng. Các máy móc
thiết bị hiện đại đều đã và đang được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực. Cùng
với sự phát triển đó thì ngành công nghệ chế tạo máy đang từng bước đổi mới để
phù hợp với điều kiện thực tế. Để có một nền kinh tế phát triển thì nền công
nghiệp không thể không phát triển được. Chính vì vậy, nhà nước ta đã có những
chính sách để tạo điều kiện cho ngành công nghiệp như có sự tham gia đầu tư từ
nước ngoài, sự mọc lên của các công ty liên doanh, các doanh nghiệp nước
ngoài.

Như vậy, để tránh tụt hậu về kiến thức thì yêu cầu người kỹ sư và các cán bộ
kỹ thuật viên phải nắm vững kiến thức, trao rồi kiến thức, học hỏi kinh nghiệm,
và phải biết vận dụng những kiến thức đó sao cho hợp lý nhất.
Đối vối một sinh viên cơ khí như em thì cần phải cố gắng học tập tốt, nhất là
những môn chuyên ngành. Đồ án công nghệ chế tạo máy là một điều kiện rất tốt
để em có thể đọc thêm, hiểu thêm và tổng hợp các kiến thức và vận dụng chúng
vào trong đồ án của mình. Và đề tài em được giao là: “Thiết kế quy trình công
nghệ gia công chi tiết trục răng”.
Sau thời gian làm đồ án, được sự hưỡng dẫn tận tình của thầy giáo Thạc sĩ
Hoàng Văn Quyết, các thầy trong bộ môn Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến
của các bạn cùng lớp đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
3
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, do sự tổng hợp ý kiến chưa đầy đủ, kinh
nghệm thực tế còn thiếu nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu
xót. Vậy em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè.
Thái Nguyên ngày … / …/2011
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên

Dương Văn Nam
PHẦN I
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công
Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành
chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài. Mặt
này thường dùng làm mặt lắp ghép.
Chi tiết dạng trục thường được dùng để truyền mô men xoắn giữa hai trục

song song hoặc vuông góc hoặc tạo với nhau một góc. Nhờ truyền động cơ khí
giữa các cặp bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma
sát Trong quá trình làm việc trục dễ bị biến dạng do tác dụng của tải trọng và
điều kiện làm việc. Vì vậy, chi tiết phải được gia công chính xác để đảm bảo
yêu cầu kỹ thuật đề ra như độ cứng xoắn, độ cứng uốn, độ đồng tâm, các bề
mặt làm việc của trục cần phải được gia công chính xác, cơ tính đạt yêu cầu .
Cụ thể chi tiết là trục răng Z14 dùng trong hộp tốc độ:
1. Chức năng của chi tiết:
Trục răng là một thành phần cơ bản nằm trong kết cấu của hộp tốc độ, có chức
năng nhận và truyền chuyển động:
- Chức năng nhận chuyển động:
+ Là bộ phận nhận truyền động từ động cơ thông qua bộ truyền đai (hoặc xích)
lắp trên cổ trục Φ38 cố định theo phương tiếp tuyến bằng then bằng B = 12mm.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
4
+0,01
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
- Chức năng truyền chuyển động:
+ Là bộ phận truyền động từ phần răng có m = 3 và số răng Z = 14 cho trục bị
động thông qua bánh răng bị động của bộ truyền.
2. Điều kiện làm việc của chi tiết gia công:
- Đây là chi tiết dạng trục có Lmax = 445mm, Dmax =48,42mm và Dmin =
27mm. Đây là trục có tỷ số L/D>10mm do đó được xếp vào loại truc dài.
- Với chức năng chủ yếu nói trên, trục răng Z14 được làm việc trong các điều
kiện sau:
+ Hai cổ trục Φ40
0.018
0.002
+

+
lắp vòng bi, đây chính là vị trí được nằm lên hai gối đỡ
của thân hộp tốc độ. Trong quá trình làm việc trục chịu tác dụng của mô men
uốn sinh ra do lực hướng kính. Đồng thời chịu mô men xoắn sinh ra do lực tiếp
tuyến. Với kết cấu của bộ truyền trong hộp (truyền động bánh răng nghiêng) nên
lực dọc trục có ảnh hưởng đáng kể.
+ Cổ trục Φ42
0.05
−
là vị trí luôn tiếp xúc với vòng bít chắn dầu (tránh thoát dầu
vào trong ổ trục) nên luôn luôn có chuyển động tỳ sát trên bề mặt.
+ Cổ trục Φ38
0.018
0.002
+
+
do lắp công xôn nên luôn luôn bị uốn. Đồng thời tại đó có
rãnh then 12
03.0+
nên trục luôn chịu lực dập, cắt.
+ Phần răng Z14, m = 3 do đặc điểm của bộ truyền. Nên phần sườn răng luôn
chịu ứng suất tiếp xúc (gây mòn) và chịu ứng suất uốn (gây gãy).
+ Với việc bố trí phần trục có rãnh then phía ngoài một gối đỡ lắp ổ chứng tỏ
đây là kiểu lắp công xôn nên trục được chế tạo phải cứng vững và đảm bảo độ
đồng tâm. Việc gia công răng liền trục giữa hai ổ vừa làm tăng độ cứng vững
trục, tiết kiệm nguyên công, hạ giá thành sản phẩm. Nhưng nhược điểm của
cách bố trí này là khi làm việc bề mặt răng bị tróc rỗ, gẫy, mòn thì phải thay cả
trục .
Vật liệu để chế tạo chi tiết là thép 40X với thành phần hoá học là:
%C %Cr %Mn %Si %Bo

0,36÷ 0,44 0,8÷ 1,1
0,5÷ 0,8 0,17÷0,37 <0,005
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
5
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
1.2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công tinh lần
cuối
1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật
Khi chế tạo chi tiết dạng trục cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Với bề mặt trục có rãnh then (L= 80mm) gia công đạt độ nhẵn R
a
≈ 0,63µm
(Vì để lắp bánh răng và được truyền mô men xoắn nhờ mối ghép bằng then).
Độ không song song giữa các bề mặt then và tâm là 0,05 mm/100 mm chiều
dài , sai lệch của rãnh then theo chiều dài không quá 0,01mm.
- Bề mặt Ф40 ( L=23mm) dùng để lắp ghép ổ lăn nên cần độ chính xác cao,
độ bền, độ cứng cao cần gia công đạt độ nhẵn bóng R
a
≈ 0,63µm. Để đảm bảo
điều kiện lắp ghép dung sai độ đồng tâm giữa 2 cổ trục là 0,045mm.
- Bề mặt trục Ф42 không dùng lắp ghép nhưng vẫn phải gia công đạt độ
nhẵn bóng R
z
≈ 40µm để tăng độ bền mỏi của chi tiết.
2. Định ra phương pháp gia công tinh lần cuối
Dựa vào điều kiện làm việc và yêu cầu về độ chính xác của từng bề mặt ta
chọn phương pháp gia công lần cuối như sau:
-Với bề mặt có ren M27x1,5 tác dụng chủ yếu dùng để kẹp chặt nên có
thể gia công lần cuối bằng phương pháp tiện ren tinh.

- Bề mặt Ф42, Rz ≈ 40µm dùng phương pháp gia công tiện thô.
- Bề mặt Ф40, R
a
≈ 0,63µm dùng phương pháp gia công là mài tinh.
- Bề mặt Ф40, R
a
≈ 2,5µm dùng phương pháp gia công là tiện tinh.
- Rãnh then dùng phương pháp gia công là phay.
- Việc gia công răng liền trục Ф48,42 ta chọn phương pháp phay lăn răng .
1.3. Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu quan trọng
- Với các chi tiết dạng trục răng yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là
rất quan trọng (độ không đồng tâm giữa các đoạn trục và vòng tròn đỉnh răng
≤0,045). Để đảm bảo yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh
thống nhất. Chuẩn thống nhất là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục. Dùng hai lỗ
tâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề
mặt trục.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
6
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
- Độ không song song giữa 2 cạnh rãnh then so với đường tâm chi tiết
≤0,05. Để đảm bảo yêu cầu này ta dùng sơ đồ gá đặt chi tiết trên hai khối V
ngắn với chuẩn tinh la mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục.
- Để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết trong quá trình gia công ta sử dụng
luynet để đỡ chi tiết.
- Ngoài ra để thuận tiện cho gia công và giảm tập trung ứng suất tại các vị
trí tiếp giáp của các bậc trên trục thì cần phải tạo các rãnh thoát dao, các cung
tròn.
1.4. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công
Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng :

- Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
- Ảnh hưởng đến khối lượng gia công và năng suất lao động.
- Ảnh hưởng đến tiêu hao nguyên vật liệu.
- Cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm.
Qua bản vẽ trục răng ta thấy:
- Đây là chi tiết dạng trục có Lmax = 445mm, Dmax =48,42mm và Dmin =
27mm. Đây là trục có tỷ số L/D>10mm do đó trong quá trình gia công để tránh
biến dạng, chống võng trục ta sử dụng biện pháp tăng cứng vững bằng cách cho
chi tiết tỳ phụ thêm vào các vấu tỳ của luynet.
- Phần răng cấp chính xác 8 nên khi gia công răng không quá khó khăn về
dao (dao tiêu chuẩn).
- Các bề mặt trục có khả năng gia công được bằng các dao thông thường.
- Kết cấu trục thoả mãn đường kính các bậc trục giảm dần về 2 phía thuận
lợi cho việc gia công.
- Các bề mặt gia công đều thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao dễ dàng.
- Mặt khác trên trục có phay rãnh then bằng kín không thể thay bằng then
hở, trục không đủ cứng vững để gia công trên máy chép hình thuỷ lực vì thế
phải gia công lỗ tâm ở hai đầu trục.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
7
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
- Sau khi thực hiện xong các nguyên công gia công tiến hành nhiệt luyện
chi tiết để có được độ cứng và độ bền cơ học cần thiết đảm bảo yêu cầu làm
việc. Cuối cùng ta thực hiện nguyên công mài đạt độ chính xác yêu cầu.
-Kết luận: Qua phân tích như trên ta thấy kết cấu trục như vậy là hợp lý có thể
áp dụng gia công hoàn toàn bằng phương pháp cơ thông thường với trang thiết
bị và điều kiện sẵn có của phân xưởng nhà máy cơ khí.
PHẦN II
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.
Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho
việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án tổ
chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Trong điều kiện hiện nay việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản
lượng và khối lượng của chi tiết gia công.
Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:
- Sản lượng
- Tính ổn định của sản phẩm
- Tính lặp lại của quá trình sản xuất
- Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất
Tuỳ theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia
ra làm 3 dạng sản xuất sau đây:
- Sản xuất đơn chiếc ( Đặc điểm: sản lượng hàng năm ít)
- Sản xuất hàng loạt ( Đặc điểm: sản lượng không quá ít chế tạo thành từng
loạt theo chu kỳ)
- Sản xuất hàng khối (có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chuyên
môn hoá cao, trang thiết bị dụng cụ chuyên dùng)
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
8
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố
khác nhau. Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng, dạng sản
xuất ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề quyết định đầu tư trang thiết bị máy móc ,
nhân lực , mặt bằng sản xuất
Với dạng sản xuất loạt lớn cho phép vốn đầu tư vào trang thiết bị máy móc
hiện đại , chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây truyền.
Với dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thì không nên đầu tư trang thiết bị
máy móc mà nên tận dụng những cái đã có sẵn để sản xuất .

Dựa vào đó ta lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết hợp lý nhằm
đạt hiệu quả kinh tế cao.
2.2. Xác định dạng sản xuất
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định được sản lượng cơ
khí và khối lượng của chi tiếtn gia công.
 Sản lượng cơ khí được xác định theo công thức :
N
1
= N.m
1
( 1 + α/100 + β/100 ) ( chi tiết/ năm)
N
1
: Sản lượng cơ khí chi tiết cần chế tạo trong một năm
N : Sản lượng kế hoạch trong năm chi tiết cần chế tạo
N = 36000 chi tiết/năm
α : Hệ số % dự trữ đề phòng cho hư hỏng ( α = 3 - 6%). Chọn α = 4%
β : Hệ số % dự trữ đề phòng mất mát, bảo quản ( β = 5 - 7%). Chọn β = 6%
N
ck
= 36000( 1 + 4/100 + 6/100 ) = 39600 ( chi tiết/năm)
 Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = γ.V (kg)
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
9
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Ø40
+0,018
+0,002

Ø40
+0,018
+0,002
Ø40
-0,05
Ø38
+0,018
+0,002
M27x1,5
Ø42
-0,05
Ø42
-0,05
Ø48,42
-0,05
23
±0,1
227
±0,2
14
96
±0,1
75±0,1
80 40
±0,1
35
±0,1
445
±0,5
70 5

V
1
V
3
V
4
V
5
V
6
V
7
V
2
117
γ : Trọng lượng riêng của vật liệu ( Thép 40X thì γ = 7,85 kg/dm
3
)
V : Thể tích của chi tiết (dm
3
)
V = V
1
+ V
2
+ V
3
+ V
4
+ V

5
+ V
6
+ V
7
1
2
2
1
3
1
. .
.0,4 .0,23
0,0289( )
4 4
D l
V dm
π
π
= = =
2
2
2
2
3
2
. .
.0,42 .0,14
0,0194( )
4 4

D l
V dm
π
π
= = =
3
2
2
3
3
3
. .
.0,4842 .0,96
0,1767( )
4 4
D l
V dm
π
π
= = =
2
2
3
4 4
4
. . .0, 42 .1,17
0,1620( )
4 4
D l
V dm

π π
= = =
2
2
3
5 5
5
. .
.0,4 .0,75
0,0942( )
4 4
D l
V dm
π
π
= = =
2
2
3
6 6
6
. .
.0,38 .0,8
0,0907( )
4 4
D l
V dm
π
π
= = =

7
2
2
7
3
7
. .
.0,27 .0,40
0,0229( )
4 4
D l
V dm
π
π
= = =
Vậy V = V
1
+ V
2
+ V
3
+ V
4
+ V
5
+ V
6
+ V
7
= 0,5948 (dm

3
)
Q = V.γ = 0,5948.7,852 = 4,67 (kg)
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
10
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Dựa vào bảng 2.6 [1] ta có dạng sản xuất hàng khối. Với dạng sản xuất hàng
khối có đặc điểm là sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định,trình độ chuyên môn
hoá cao,trang thiết bị chuyên dùng.
PHẦN III
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1. Cơ sở việc lựa chọn phôi
Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng sản
xuất cụ thể của từng Nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương pháp
chế tạo xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi .
Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹ
thuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình
gia công. Hình dáng của phôi càng giống hình dáng của chi tiết bao nhiêu thì
càng giảm được lượng dư gia công, yêu cầu này cho phép giảm số lần chạy
dao, giảm thời gian gia công, tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
11
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào
các yêu cầu sau:
- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công đòi hỏi
- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công
- Dạng sản xuất cụ thể

- Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý
- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất
Với chi tiết gia công là trục răng vật liệu là thép 40X có cơ tính tốt độ bền
cao dạng sản xuất là loại lớn ta có nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau
(như cán, rèn, dập, có thể bằng phương pháp đúc).
Dựa vào các đặc điểm kết cấu hình dáng kích thước của chi tiết, yêu cầu
kỹ thuật, độ bóng, độ đồng tâm, độ vuông góc và khả năng làm việc của nó:
chi tiết làm việc chịu tải và mô men xoắn. Đồng thời căn cứ vào ưu nhược
điểm của từng phương pháp mà ta đưa ra phương pháp chế tạo phôi hợp lý
nhất là sử dụng phôi dập.
3.2. Phương pháp chế tạo phôi
Phương pháp dập:
Vật dập có độ bóng, độ chính xác cao có cơ tính đồng đều, có khả năng chế
tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp tốn ít vật liệu, đạt năng suất lao động cao,
dễ cơ khí hoá phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối.
Theo trạng thái nhiệt độ phôi người ta phân ra: Dập nóng và dập nguội.
 Dập nguội
- Ưu điểm: Vật dập có độ bóng bề mặt tốt, độ chính xác kích thước cao.
- Nhược điểm: Sự biến dạng kim loại khó khăn, khả năng điền đầy kém, đòi hỏi
phải có thiết bị công suất lớn, thiết bị và khuôn dập chóng mòn và có thể xuất
hiện ứng suất dư trong kim loại.
Phương pháp này thường áp dụng cho những nguyên công tinh xác, sửa đúng
vào lần cuối cùng trước khi ra thành phẩm.
 Dập nóng
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
12
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
* Dập nóng trên máy ép.
- Ưu điểm: Phương pháp này phôi đạt độ bóng cao cơ tính tốt. Máy làm việc êm,

độ cứng vững tốt, dẫn hướng êm chính xác.
- Nhược điểm: Giá thành máy ép cao kích thước phôi ban đầu yêu cầu chính
xác, khó đánh sạch lớp ô xi hoá nên yêu cầu thiết bị nung phức tạp. Do hành trình
đầu búa nhất định nên tính chất vạn năng kém cần phải có thiết bị phụ để tạo
phôi.
* Dập nóng trên máy búa:
- Ưu điểm: Phương pháp này cho phôi có hình dạng phức tạp độ chính xác cao,
cơ tính của phôi tốt phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối, tiết kiệm kim
loại, giảm thời gian gia công cơ do đó giá thành hạ. do hành trình của đầu búa
lớn nên tính chất vạn năng cao hơn máy ép. Do lực tác dụng là lực va đập nên
giảm tối thiểu lớp ô xi hoá tạo điều kiện cho việc làm sạch phôi.
- Nhược điểm: Bên cạnh những ưu điểm trên máy búa có nhược điểm sau: Do
lực tác dụng là lực va đập nên viếc chế tạo khuôn khó khăn làm tăng giá thành
sản phẩm. Máy búa không linh hoạt bằng máy ép nên khó tự động hoá và cơ khí
hoá. Tuy vậy phương pháp dập nóng trên máy búa có ưu điểm hơn nó đảm bảo
yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế của chi tiết.
* Dập nóng trên máy rèn ngang.
- Ưu điểm: Gia công được những chi tiết có hình dáng phức tạp, năng suất đạt
được cao (có thể đạt 900 sản phẩm trong một giờ), vật dập có độ chính xác và
độ bóng bề mặt cao, điều kiện làm việc an toàn và thuận lợi.
- Nhược điểm: Máy có cấu tạo phức tạp do đó hạn chế việc nâng cao công suất
của máy và khối lượng chi tiết gia công.
Kết luận: Qua phân tích các phương án ở trên ta nhận thâý phương án tạo phôi
bằng dập nóng trên máy rèn ngang là ưu việt hơn cả nên ta chọn phương án này
để chế tạo phôi trục răng trong quá trình sản xuất.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
13
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
T

D
w
w
Bản vẽ khuôn dập
PHẦN IV
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
4.1. Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị
4.1.1. Vấn đề chuẩn định vị khi gia công
1. Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn
Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất
quan trọng, để đảm bảo được yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng
chuẩn tinh thống nhất. Việc phân tích lựa chuẩn định vị có ý nghĩa quan trọng,
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
14
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
nó quyết định đến chất lượng chi tiết gia công. Do vậy việc chọn chuẩn phải
thoả mãn hai yêu cầu sau:
+ Phân bố lượng dư trên toàn chi tiết trong suốt quá trình gia công đảm bảo độ
đồng tâm giữa các cổ trục.
+ Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm.
2. Những lời khuyên chung khi chọn chuẩn
-Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số
bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Trong một số trường hợp tuyệt đối
tránh thiếu định vị hay siêu định vị .
-Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia
công quá nhiều. Đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm nhẹ sức lao động cho
công nhân, đảm bảo lực kẹp an toàn.
-Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản sử dụng thuận lợi nhất và
thích hợp với từng loại hình sản xuất.

4.1.2. Chọn chuẩn tinh
1. Những yêu cầu khi chọn chuẩn tinh
- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt cần gia công, chủ yếu nhằm
đảm bảo độ chính xác kích thước.
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với
nhau.
2. Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Chọn chuẩn tinh chính làm
cho việc định vị trong quá trình gia công lắp ghép của chi tiết có tính thống
nhất. Do vậy độ chính xác của các kích thước sẽ dễ dàng đạt được khi gia
công, Ngoài ra còn giảm bớt được thời gian gia công và loại bỏ được chuẩn
tinh phụ.
- Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho có tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.
Nếu chuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất thì sai số chuẩn là nhỏ nhất. Nếu
chuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất, trùng chuẩn cơ sở thì sai số chuẩn bằng
không.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
15
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt (dùng một hệ
chuẩn để gá đặt trong suốt quá trình gia công). Hướng tới chuẩn tinh thống
nhất để đơn giản hoá việc sử dụng đồ gá trong một quá trình công nghệ, giảm
được chủng loại đồ gá do đó giảm được thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá.
Thoả mãn được các lời khuyên trên khi chọn chuẩn sẽ làm cho chủng loại
đồ gá dùng để gá đặt trong quá trình gia công ít đi và nâng cao độ chính xác gia
công vì không có sai số tích luỹ khi đổi chuẩn.
3. Căn cứ vào lời khuyên ta có các phương án chọn chuẩn như sau
 Phương án 1: Chọn hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn.
Với hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do, một bậc tự do quay quanh trục

không khống chế. Sơ đồ định vị chi tiết trục răng trên hai mũi tâm:
Ưu điểm:
- Không gian gia công rộng.
- Có thể hoàn thành gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt của chi tiết, đây
là chuẩn tinh thống nhất.
- Có thể gia công được tất cả các mặt ngoài.
- Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn và định vị trên hai mũi tâm để gia công
mặt ngoài thì không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính các cổ
trục vì khi đó chuẩn định vị trùng chuẩn đo lường.
- Gá đặt nhanh và sơ đồ gá đặt đơn giản.
Nhược điểm:
- Có sai số chuẩn theo phương chiều trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm
cứng khi gia công trục bậc theo phương pháp chỉnh sẵn dao.
- Độ cứng vững kém, phải truyền lực bằng tốc kẹp.
 Phương án 2: Chọn bề mặt trụ ngoài và lỗ tâm làm chuẩn.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
16
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Định vị mặt trụ ngoài bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, kết hợp với vai truc
và một đầu chống tâm. Sơ đồ định vị.
Ưu điểm:
- Độ cứng vững cao, tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt đơn giản.
- Gia công được tất cả các mặt ngoài.
Nhược điểm:
- Dùng chuẩn tinh theo phương án này không phải là chuẩn tinh thống nhất.
- Không gian gia công hẹp hơn so với phương án dùng chuẩn tinh là hai lỗ
tâm côn.
- Độ chính xác đồng tâm thấp. Gá đặt tuy đơn giản nhưng năng suất không
cao.

 Phương án 3: Chọn bề mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục làm chuẩn.
Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài để khống chế bốn bậc tự do, vai trục han chế
một bậc tự do, còn một bậc tự do không cần khống chế. Sơ đồ định vị.
Ưu điểm: Cho độ cứng vững cao.
Nhược điểm: Phải chế tạo đồ gá nên phương án này đắt tiền.
Ta sử dụng phương án này để làm chuẩn tinh khi phay rãnh then.
Kết luận: Dựa vào các nguyên tắc và những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh
ta chọn phương án 1 (chuẩn tinh là hai lỗ tâm) làm chuẩn tinh thống nhất trong
cả quá trình gia công.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
17
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
4.1.3. Chọn chuẩn thô
1. Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô
- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề
mặt không gia công.
- Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ nó ảnh hưởng
đến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công.
2. Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô
+ Theo một phương kích thước nhất định nếu chi tiết gia công có một bề mặt
không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô. Vì như vậy sẽ làm cho sự
thay đổi vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công
là nhỏ nhất.
+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay
nhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt không gia công nào có mối
quan hệ chính xác nhất với các bề mặt có gia công để làm chuẩn thô.
+ Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có ba via,
hoặc quá gồ ghề.

+ Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các
bề mặt đều phải gia công thì nên chọn mặt phôi nào ứng với bề mặt gia công
mà trên đó đòi hỏi bố trí lượng dư đều và nhỏ nhất để làm chuẩn thô.
+ Theo một phương nhất định của chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt đủ
điều kiện chọn chuẩn thô thì ta nên chọn mặt nào bằng phẳng trơn chu hơn để
làm chuẩn thô.
+ Ứng với một bậc tự do cần thiết thì chuẩn thô chỉ được chọn và sử dụng
không quá một lần trong cả quá trình gia công. Nếu vi phạm nguuyên tắc này
thì gọi là phạm chuẩn thô. Nếu phạm chuẩn thô thì sẽ làm cho sai số về vị trí
tương quan giữa các mặt gia công với nhau là rất lớn.
* Từ yêu cầu và lời khuyên ta có phương án chọn chuẩn thô là:
- Phương án 1: Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài phôi Ф42 để định vị chi tiết.
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
18
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Sử dụng sơ đồ gá đặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm cặp sâu hạn chế 4
bậc tự do, kết hợp với vai trục hạn chế một bậc tự do để khỏa mặt đầu và khoan
tâm một đầu trục sau đó đảo đầu gia công phía còn lại. Công việc được thực
hiện trên máy vạn năng thông thường.
- Phương án 2: Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài phôi Ф40 để định vị chi tiết.
Vì hai bề mặt trụ Ф40 có yêu cầu về độ chính xác cao, độ đồng tâm cao
cho chi tiết làm việc sau này. Hơn nữa bề mặt chuẩn thô này sẽ được dùng ở
nguyên công gia công cơ đầu tiên trong quá trình gia công.
Sử dụng sơ đồ gá đặt trên khối V hạn chế 4 bậc tự do và vai trục khống chế 1
bậc tự do để hực hiện khỏa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên máy chuyên
dùng.
Kết luận: Do dạng sản suất loạt lớn hàng khối, để đảm bảo năng suất và độ
vuông góc giữa mặt đầu trục và đường tâm hai lỗ tâm ta chọn phương án 2 làm
chuẩn thô cho nguyên công gia công cơ đầu tiên: khỏa mặt đầu và khoan tâm

đồng thời trên máy chuyên dùng.
4.2. Thiết kế quy trình công nghệ.
4.2.1. Lập trình tự công nghệ
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
19
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Ta có trình tự các nguyên công như sau:
1. Nguyên công I: Tôi cải thiện.
2. Nguyên công II: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm.
3. Nguyên công III:Tiện thô mặt trụ Ф42 (làm cổ đỡ luynet)
4. Nguyên công IV:Tiện thô mặt trụ Ф40, Ф38, Ф27.
5. Nguyên công V: Tiện thô Ф48,42, Ф42, Ф40.
6. Nguyên công VI: Tiện tinh mặt trụ Ф40, Ф38, Ф27. Vát mép Ф27, Ф38.
7. Nguyên công VII: Tiện tinh Ф48,42, Ф40. Vát mép Ф40.
8. Nguyên công VIII:Phay răng
9. Nguyên công IX:Phay rãnh then
10. Nguyên công X:Tiện ren M27x1,5
11. Nguyên công XI:Nhiệt luyện
12. Nguyên công XII: Mài sửa lỗ tâm.
13. Nguyên công XIII: Mài thô cổ trục Ф40, Ф38.
14. Nguyên công XIV: Mài thô cổ trục Ф40
15. Nguyên công XV: Mài tinh cổ trục Ф40, Ф38.
16. Nguyên công XVI: Mài tinh cổ trục Ф40
17. guyên công XVII: Tổng kiẻm tra.
4.2.2. Bản vẽ sơ đồ nguyên công
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
20
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy

DÇu
NhiÖt ®é
m«i tr ¬ng
Kh«ng khÝ
T«i
Ram
NhiÖt ®é
m«i tr ¬ng
Nguyªn c«ng I: T«i c¶i thiÖn
0
0
t(
°
C)
t(°C)
350
850
T (ph)
30T (ph)
20 80
80
Bø¬c 1 : T«i
Bø¬c 2: Ram
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
21
ỏn mụn hc Cụng ngh ch to mỏy
1
3,6
7,5

60
ỉ3
120
7,5
445
0,3
35
0,1
Máy : MP-71M
Dao : T15K6 , P18
Đồ gá : Chuyên dùng
Dụng cụ đo : Vạn năng
B ớc 1: Khỏa mặt đầu
B ớc 2: Khoan lỗ tâm
Nguyên công II: khoả mặt đầu, khoan tâm
Tỷ lệ 2,5:1
I
Trng i hc K thut Cụng nghip-Thỏi Nguyờn
Lp LT09-CCM02 Trang
22
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
n
1
S
Nguyªn c«ng III : tiÖn th« Ø42
Ø42
-0,25
312
±0,26
RZ40

M¸y : 1K62
Dao : T15K6
§å g¸ : Chuyªn dïng
Dông cô ®o : V¹n n¨ng
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
23
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
2
S
3
S
40
±0,12
120
±0,17
195
±0,23
Nguyªn c«ng IV : tiÖn th« Ø40, Ø38, Ø27
Ø41,5
-0,25
Ø39,5
-0,25
Ø28
-0,21
M¸y : 1K62
Dao : T15K6
§å g¸ : Chuyªn dïng
Dông cô ®o : V¹n n¨ng
B íc 1: TiÖn th«

Ø40
B íc 2: TiÖn th«
Ø38
B íc 3: TiÖn th«
Ø27
RZ40
RZ40
RZ40
1
S
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
24
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
RZ40
23
±0,1
37
±0,12
RZ40
Nguyªn c«ng V : tiÖn th« Ø48.42, Ø42, Ø40
1
S
RZ40
M¸y : 1K62
Dao : T15K6
§å g¸ : Chuyªn dïng
Dông cô ®o : V¹n n¨ng
B íc 1: TiÖn th«
Ø48,42

B íc 2: TiÖn th«
Ø42
B íc 3: TiÖn th«
Ø40
Ø49,42
-0,25
Ø42
-0,25
Ø41,5
-0,25
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Thái Nguyên
Lớp LT09-CCM02 Trang
25