đề tài đồ án về công nghệ chế tạo máy

Đồ án
Công nghệ chế tạo máy

SV: Lưu Hùng Cường


Lời cảm ơn!
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy rất thiết thực cho
sinh viên ngành cơ khí nói chung và c ần thiết cho ngành
ơtơ nói riêng. Nó không những phục vụ cho việc học t ập
nghiên cứu về cơng nghệ mà cịn bắt buộc sinh viên tìm
hiểu thêm. Đây là dịp để sinh viên có điều kiện kiểm tra, ơn
lại những mơn học có liên quan.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Trọng Doanh đã hướng dẫn
tận tình trong q trình hồn thành đồ án. Do điều kiện khách quan và kiến
thức bản thân, cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên đồ án này chắc
chắn khơng tránh khỏi thiếu sót.Vậy em mong các thầy, cô giúp đỡ chỉ bảo thêm
để em được hồn thiện hơn trong học tập cũng như trong cơng vic sau ny.
Sinh viờn
Lu Hựng Cng

Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

2


Nội dung đồ án cơng nghệ chế tạo máy

I.

Phân tích chi tiết vàđịnh dạng sản xuất.
II.
Phân tích tính cơng nghệ của chi tiết.
III. Xác định dạng sản xuất.
IV. Chọn phương pháp chế tạo phơi.
V.
Lập thứ tự các ngun cơng.
VI. Tính lượng dư cho nguyên công 3: Khoan – Khoét – Doa và tra lượng
dư cho các bề mặt còn lại.
VII. Tính chế độ cắt cho ngun cơng 3 Khoan – Khoét – Doa và tra ch ế
độ cắt cho các bề mặt cịn lại.
VIII. Tính thời gian gia cơng cơ bản cho tất cả các nguyên công.
IX. Thiết kếđồ gá cho ngun cơng 4.

I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

1. Chức năng
Đầu kéo máng cào PRP.150 có chức năng làm gối đỡ cho máng cào . Nó có
nhiệm vụ liên kết giữa máng cào và cần máng cào .Giúp cho việc tháo l ắp đơn
giản mà vẫn đảm bảo điều kiện làm việc của máng .
2. Đều kiện làm việc
i
Đầu kéo máng cào thường làm việc với tải trọng lớn .B ề m ặt l àm vi ệc ch ủ
yếu φ150, φ100, φ160
III. Phân tích dạng sản xuất

Ta có
.Sản lượng hàng năm :

. Trọng lng ca chi tit :

Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

N = 5000 chiếc/năm
Q1 = V. γ
3


γ là khối lượng riêng của vật liệu làm chi tiêt γ = 7 kg/dm3
V là thể tích của chi tiết
V = V1 + V2 + V3 + V4

V1 ,V2 , V3 , V4 là các thể tích thành phần
. V1 Thể tích trụ lớn
V1 = π .2102.38/4 = 1316,17(cm3)
. V2 Thể tích hộp chữ nhật
V2 = 256.256.25 = 1638,4 (cm3)
. V3 Thể tích trụ nằm dưới
V3 = π . 1602.22/4=442,33(cm3)
. V4 Thể tích khối trụ trong
V4= π . 1502.52/4=981,9 (cm3)
. V5 Thể tích khối trụ trong
V5=π . 1352.6/4=85,88(cm3)
V6 Thể tích khối trụ trong
V6=π . 1002.15/4=117,80(cm3)
V7 Thể tích khối trụ trong
V=π . 812.12/4=61,83(cm3)
V = V1 + V2 + V3 - V4- V5- V6- V7=2159,499(cm3)=2,15(dm3)
Q = V. γ = 2,15 . 7 = 15,11 kg

Với:
Q = 15,11kg và N = 5000 chiếc/năm. Tra bảng 3/13, [V]
Ta có:
Dạng sản xuất là hàng khối

IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi

Dựa vào kết cấu của chi tiết, nhìn chung là khơng q phức tạp. Vật liệu
chế tạo là gang xám CX 15– 32. Dạng sản xuất là hàng khối nên:
Chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc:
. Khuôn kim loại
. Mẫu gỗ
. Cấp chính xác đúc là cấp II
. Mặt phân khuân như sau:
V. Lập thứ tự các nguyên công

Gia công chi tiết được thực hiện qua các nguyên công sau:
1. Phay mặt đáy
2. Phay các mặt đầu
3. Khoan – Khoét – doa 2 lỗ φ10
4. Phay 2 mặt bên
5. Khoét – Doa lỗ φ40
6. Tarô 2 lỗ ren
7. Kiểm tra độ song song giữa mặt đáy và mặt trụ φ20
Sau đây là sơ đồ gá đặt,định vị, kẹp chặt và thiết kế sơ b ộ cho t ừng nguyên
công:
1. Nguyên công 1: Phay mặt đáy
* Dụng cụ:
Dao phay mặt đầu : ROTC 3252 - 59
* Mỏy :

Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

4


Máy phay 6H82 có N = 7,5KW, η = 0.75.
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng B (thô) hạn chế 3 bậc tự do
2 Khối V ngắn định vị 3 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt trên 1 bên của khối V
* Kích thước sau khi gia công cần đạt:
Khoảng cách đến mặt định vị là 12 mm
Độ nhám bề mặt 2,5
2. Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
* Dụng cụ: Dao phay hình trụ có gắn mảnh hợp kim cứng :ROTC 3252 - 59
* Máy: Máy phay ngang 678M có Nm = 1,7 KW
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng A (tinh) hạn chế 3 bậc tự do. 2 khối V nắn định vị 2 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt trên 1 bên của khối V
• Kích thước sau khi gia cơng cần đạt
3. Nguyên công 3: Khoan - Doa 2 lỗ φ10
* Dụng cụ:
Dao phay mặt đầu thép gió ROTC 3252 – 59
* Máy :
Máy khoan 2A125 có N = 2,2KW
* Mặt chuẩn định vị:

Mặt phẳng B (tinh) hạn chế 3 bậc tự do
2 khối V ngắn định vị 2 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt lên 1 bên của khối V
*Kích thước sau khi gia cơng cần đạt
4. Nguyên công 4 : Phay 2 mặt bên
* Dụng cụ: Dao phay đĩa ROTC 3755 - 59
* Máy phay 6H80
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng A (tinh) hạn chế 3 bậc tự do.
Chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do, chốt trám hạn chế 1 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W đặt lên 2 bên của chi tiết bằng cơ cấu kẹp liên động
* Kích thước sau khi gia công cần đạt
5. Nguyên công 5: Khoét - Doa lỗ φ40
* Dụng cụ:
Dao khoét chuôi cán dùng kht lỗ thơng :D = 39,6
Dao doa có đi cơn D = 40
* Máy:
Máy doa ngang 2A125
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng A (tinh) hạn chế 3 bậc tự do
Chốt trụ định vị 2 bậc tự do, chốt trám định vị 1 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt lên 2 bên của chi tiết nhờ cơ cấu kẹp liên động
* Kích thước sau khi gia cơng cn t
6. Nguyờn cụng 6: Tarụ l vớt
Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

5


* Dụng cụ:Dao Tarô d=12 dùng cho lỗ không thông
* Máy:Khoan K25
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng B (tinh) hạn chế 3 bậc tự do.2 khối V ngắn định vị 3 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt lên trên của 1 khối V
7. Nguyên công 7: Kiểm tra
Theo yêu cầu của chi tiết ta cần kiểm tra độ chính xác của các bề mặt sau:
.Độ khơng song song giữa mặt trụ φ40 và mặt phẳng đáy
VI. tính lượng dư cho một bề mặt
và tra lượng dư cho các bề mặt cịn lại.

1.Tính lượng dư cho bề mặt gia cơng.
Theo u cầu đầu bài ta cần tính lượng dư gia công khoan – khoét –
doa 2 lỗ φ10
Theo bảng 21 - 1, [ I ], trang 34 ta có :
Khi khoan bằng mũi khoan ruột gà
. Rz = 50
. Ta = 0 ( vì chi tiết gia cơng là gang xám).
. Cấp độ bóng 4, cấp chính xác 7.
. Độ lệch trục trên chiều dài 1mm ∆y = 0,9 µm
. Độ lệch tâm Co = 20 µm
. Dung sai δ = 200 µm
Theo bảng 22 - 1, [I], trang 35 ta có:
Khi khoét
. Rz = 40

. Ta = 0
. Cấp độ bóng 5, cấp chính xác 6.
. Dung sai δ = 140 µm
Theo bảng 23 - 1, [I], trang 36 ta có:
Khi khoét
. Rz = 10
. Ta = 0
. Cấp độ bóng 6, cấp chính xác 5.
. Dung sai δ = 84 µm
* Sai lệch khơng gian khi khoan.

ρa

2
2
2
= Co + ( ∆y.l ) = 20 2 + ( 0,9.32 )
= 35,06 µm = 35 µm
* Sai lệch còn lại khi khoét.

ρa = 0, 04 . 35 = 1,4 µm = 1 µm
* Sai số gá đặt khi khoan.
2
2
εgđ = ε c + ε k

εc : Sai số chuẩn.
Do gốc kích thước trùng với mặt chuẩn định vị cho nên εc = 0
εkc: Sai số kẹp chặt.
Sai số kẹp chặt xuất hiện do lực kẹp chặt phôi sinh ra và giá trị của nó

bằng lượng di động của chuẩn gốc chiếu lên phương của kích thước thực hin.
kc = (ymax - ymin).cos
Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

6


α: Góc giữa phương của kích thước thưc hiện và lực k ẹp vì vậy
trong trường hợp này α = 900 do đó εkc = 0
Vậy.
2
2
εgđ = ε c + ε k =

02 + 02 = 0

* Sai số gá đặt khi khoét
εgđ 1 = 0,05 . εgđ = 0
* Sai số gá đặt khi doa
εgđ 2 = 0,02 . εgđ 1 = 0
* Lượng dư nhỏ nhất khi khoan
2.Zmim = 2.(Ra + Ta + ρ b2 + ε a2 )
. Lượng dư nhỏ nhất khi khoét tinh
2.Zmin = 2.(50 + 0 + 35 2 + 0 2 )
= 2 . 85 = 170 µm
. Lượng dư nhỏ nhất khi doa
2.Zmin = 2.(40 + 0 + 12 + 0 2 )

= 2 . 41 = 82 µm
* Kích thước tính tốn
. Kích thước tính tốn khi kht
d = 10,05 - 0,082 = 9,968 mm
. Kích thước tính tốn khi khoan
d = 9,968 - 0,170 = 9,798 mm
* Kích thước giới hạn
. Kích thước giới hạn sau khi doa
dmax = 10,05 mm
dmin = 10,05 - 0,05 = 10 mm
. Kích thước giới hạn sau khi khoét
dmax = 9,968 mm
dmin = 9,968 - 0,14 = 9,828 mm
. Kích thước giới hạn sau khi khoan
dmax = 9,798 mm
dmin = 9,798 - 0,25 = 9,548 mm
* Lượng dư giới hạn
. Khi doa :
2 . Zmin = 10,05 - 9,968 = 0,082 mm = 82 µm
2 . Zmax = 10 - 9,828 = 0,172 mm = 172 µm
. Khi khoét :
2 . Zmin = 9,968 - 9,794 = 0,17 mm = 170 µm
2 . Zmax = 9,828 - 9,548 = 0,28 mm = 280 µm
* Kiểm tra lại kết quả tính tốn
. Sau khi kht thô:
2 . Zmax - 2 . Zmin = 280 - 170 = 110 µm
δ 1 - δ 2 = 250 - 140 = 110 µm
. Sau khi doa thơ:
2 . Zmax - 2 . Zmin = 170 - 82 = 88 µm
δ 1 - δ 2 = 140 - 50 = 90 µm

Ta có bảng tính tốn như sau:

Lu Hïng Cờng

ÔTÔ - K42

7


Bước

RZ a
µm

Ti a
µm

ρa
µm

εgđ
µm

Zt
µm

dt
mm

δ

µm

dmin
mm

dmax
mm

2Zmin
µm

2Zmax
µm

Khoan

50

0

35

0

-

9,794

250

9,544

9,790

-

-

Kht

40

0

1

0

170

9,968

140

9,828

9,960

170

280

Doa

10

0

-

0

82

10,050

50

10,000

10,050

88

170

2.Tra lượng dư cho các bề mặt cịn lại.
2.1. Nguyên công 1: Phay mặt A
Phay thô: Zthô = 1,6 mm
Phay tinh: Ztịnh = 0,5 mm

2.2. Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
Phay thô: Zthô = 1,6 mm
Phay tinh: Ztịnh = 0,5 mm
2.3. Nguyên công 3: Khoan - khoét - Doa (đã tính)
2.4. Ngun cơng 4: Phay 2 mặt bên
Phay thô
2.Zthô = 1,3 mm
Phay tinh 2.Ztịnh = 0,3 mm
2.5 . Nguyên công 5: Khoét - Doa lỗ φ 400
Tiện thơ
Zthơ = 2,3 mm
Tiện tinh Ztịnh = 0,3 mm
VII. tính chếđộ cắt cho một bề mặt và tra chếđộ cắt cho các bề mặt cịn lại.

1. Tính chế độ cắt.
Ta tính chế độ cắt cho ngun cơng 3: Khoan – Khoét – Doa 2 lỗ φ10
Ta chọn máy gia công Máy khoan đứng nhiều trục 2H125 có N = 2,2KW.
.(Theo tài liệu [II]
. Số vịng quay trục chính n = 40; 140; 195; 172; 392; 545; 680; 960;
1360; vòng/ phút.
. Lượng chạy dao S = 0,1; 0,13; 0,17; 0,22; 0,28; 0,31; 0,48; 0,62;
0,81; mm/ vòng.
Khoan
* Chiều sâu cắt
t=

D 10
=
= 4,5 mm
2

2

* Lượng chạy dao S.
Theo bảng 5 - 27, [IV], trang 25. Ta có S = 0,21 ÷ 0,47 mm/vg. Chọn
theo máy S = 0,22 mm/vg.
* Tốc độ cắt
q
V = CV .D KV m/phút.
T m .S y
Ta chọn mũi khoan ruột gà thép gió .Theo bảng 5 - 28 ,[IV], trang 23 ta có:
CV = 24,2; q = 0,45; y = 0,3; m = 0,2.
T : Chu kỳ tuổi bền trung bình. Theo bảng 5 - 30 ,[IV], trang 24 ta cú:
T = 75 phỳt.
Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

8


vậy:

KV : Hệ số điều chỉnh chung khi khoan
KV = KMV + Kuv + Klv
Theo bảng 5 - 1, [IV], trang 6 tacó:
nv
KMV =  190 


 HB 

Theo bảng 5 - 2, [IV], trang 6 tacó:
nv = 1,25
1, 25
 190 
⇒
KMV = 
 = 0,882
 210 
Kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng 5 - 31, [IV],
Kuv = 0,83
Klv: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan. Theo bảng 5 - 31, [IV],
Klv = 1
⇒
Kv = 0,882 . 0,83 . 1 = 0,732.
v=

24,2 . 9 0,45
0,732 = 31,6 m/phút.
75 0,2. 0,22 0,3

* Số vịng quay trục chính : n
1000.v 1000 . 31,6
n=
=
= 1117,28 vg/phút.
Π .9
Π.D
Chọn theo máy n = 1075 vg/phút
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 1075.Π.9

v =
=
= 30,4 m/phút
1000
1000
* Mô men xoắn và lực chiều trục.
* Mô men xoắn và lực chiều trục.
. Mô men xoắn:
MX = 3D 2 .S. σ b0,7
⇒

MX = 3 . 9 2 . 0,36 .75 0,7 = 1943 KG.mm

. Lực chiều trục
Po = 2D 1, 4 .S 0,8 . σ b0,7
⇒
Po = 415 KG
* Công suất cắt.
NC =

M x .n
1943.1075
=
= 2,09 KW
975000
975000

So sánh với máy ta thấy:
NC < Nm . η = 2,8 . 0,8 = 2,24 KW.
Vậy

máy 2A125 đủ công suất để thực hiện nguyên công trên.
Đ i với hai bước khoét và doa ta khơng tính tốn lực cắt
ố
Kht
* Chiều sâu ct
t=
Lu Hùng Cờng

D 2 D1
= 0,4 mm
2

ÔTÔ - K42

9


* Lượng chạy dao S.
Theo bảng 5 - 26, [IV], trang 25. Ta có S = 0,9 mm/vg. Ch ọn theo
máy S = 0,81 mm/vg.
* Tốc độ cắt
q
V = CV .D KV m/phút.
T m .t x .S y
.Theo bảng 5 - 29, [IV], ta có:
CV = 105; q = 0,4; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,4.
T : Chu kỳ tuổi bền trung bình. Theo bảng 5 - 30 ,[IV], ta có:
T = 40 phút.
KV : Hệ số điều chỉnh chung.
KV được tính tốn như bước khoan

⇒
Kv = 0,882 . 0,83 . 1 = 0,732.
vậy:

105 . 4, 0,4
v=
0,732 = 56,9 m/phút.
40 0,4. 0,110,15 . 0,8 0,45

Doa

* Số vòng quay trục chính : n
1000.v 1000 . 56,9
n=
=
= 1848 vg/phút.
Π . 9,8
Π.D
Chọn theo máy n = 1800 vg/phút
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 1800.Π.9,8
v =
=
= 55,4 m/phút
1000
1000
* Chiều sâu cắt
t=

vậy:

D 3 − D2
= 0,1 mm
2

* Lượng chạy dao S.
Theo bảng 5 - 26, [IV]. Ta có S = 2,6 mm/vg.
Chọn theo máy S = 2,2 mm/vg.
* Tốc độ cắt
q
V = CV .D KV m/phút.
T m .t x .S y
.Theo bảng 5 - 29, [IV], ta có:
CV = 109; q = 0,2; x = 0; y = 0,5; m = 0,45.
T : Chu kỳ tuổi bền trung bình. Theo bảng 5 - 30 ,[IV], ta có:
T = 120 phút.
KV : Hệ số điều chỉnh chung.
KV được tính tốn như bước khoan
⇒
Kv = 0,882 . 0,83 . 1 = 0,732.
v=

109 . 10 0,2
0,732 = 11,6 m/phút.
120 0,45. 0,015 0 . 2,2 0,45

* Số vịng quay trục chính : n
1000.v 1000 . 11,6
n=
=

= 225,4 vg/phút.
Π.D
Π . 22
Chọn theo máy n = 272 vg/phỳt
Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

10


Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 272.Π.21,97
v =
=
= 18,84 m/phút
1000
1000
2. Tra chế độ cắt cho các bề mặt cịn lại.
2.1. Ngun cơng 1: Phay mặt đáy
Phay thơ:
Chọn sơ bộ
t = 1,2 mm
S = 0,14 ÷ 0,18 mm/răng
v = 132 m/phút
NC = 1 KW
. Chọn dao. Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay m ặt đầu thép gió, φ40,
10 răng.
Vậy S = 1,4 ÷ 1,8 mm/vịng
. Chọn máy gia cơng 6H112 có : N = 7 KW.

Số vịng quay trục chính được tính như sau:
1000.v 1000 . 132
n=
=
= 1050 vg/phút.
Π.D
Π . 40
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 950 vịng/phút.
⇒ S = 1,33 ÷ 1,71 m/phút ⇒ chọn S = 1,5 m/phút.
. Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 950. π . 40
v =
=
= 119,3 m/phút
1000
1000
Vậy
t = 1,2 mm
S = 1,5 mm/phút
v = 119,3 m/phút
NC = 1 KW
Phay tinh:
Chọn sơ bộ
t = 0,5 mm
S = 0,8 ÷ 1 mm/vòng
v = 50 m/phút
NC = 1 KW
. Chọn dao. Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay m ặt đầu thép gió, φ40,
10 răng.

. Chọn máy gia cơng 6H112 có : N = 7 KW.
Số vịng quay trục chính được tính như sau:
1000.v 1000 . 50
n=
=
= 397,88 vg/phút.
Π.D
Π . 40
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 375 vịng/phút.
⇒ S = 0,3 ÷ 0,4 m/phút ⇒ chọn S = 0,4 m/phút.
. Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 375. π . 40
v =
=
= 47,12 m/phỳt
1000
1000
Vy
t = 0,5 mm
Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

11


S = 0,4 m/phút
v = 47,12 m/phút
NC = 1 KW

2.2. Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
Tất cả các thông số được lấy theo nguyên công 1.
2.3. Nguyên công 3: Gia cơng lỗ φ 10(Đã tính)
2.4. Ngun cơng 4: Phay 2 mặt bên
Phay thô:
Chọn sơ bộ
t = 1,6 mm
S = 0,14 ÷ 0,18 mm/răng
v = 132 m/phút
NC = 1 KW
. Chọn dao. Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay m ặt đầu thép gió, φ40,
10 răng.
Vậy S = 1,4 ÷ 1,8 mm/vịng
. Chọn máy gia cơng 6H112 có : N = 7 KW.
Số vịng quay trục chính được tính như sau:
1000.v 1000 . 132
n=
=
= 1050 vg/phút.
Π.D
Π . 40
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 950 vịng/phút.
⇒ S = 133 ÷ 211 mm/phút ⇒ chọn S = 192 mm/phút.
. Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 950. π . 40
v =
=
= 119,3 m/phút
1000

1000
Vậy
t = 1,2 mm
S = 192 mm/phút
v = 119,3 m/phút
NC = 1 KW
Phay tinh:
Chọn sơ bộ
t = 0,5 mm
S = mm/ph
v = 50 m/phút
NC = 1 KW
. Chọn dao. Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay m ặt đầu thép gió, φ40,
10 răng.
. Chọn máy gia cơng 6H112 có : N = 7 KW.
Số vịng quay trục chính được tính như sau:
1000.v 1000 . 50
n=
=
= 397,88 vg/phút.
Π.D
Π . 40
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 375 vịng/phút.
⇒ S = 0,3 ÷ 0,4 m/phút ⇒ chọn S = 0,4 m/phút.
. Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vn tc c tớnh li nh sau:

Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

12


v =
Vậy

n.Π.D 375. π . 40
=
= 47,12 m/phút
1000
1000

t = 0,5 mm
S = 0,4 m/phút
v = 47,12 m/phút
NC = 1 KW

2.5 . Nguyên công 5: Khoét - Doa lỗ φ 40
Khoét:
Chọn sơ bộ
t = 2,8 mm
S = 0,05 ÷ 0,2 mm/vịng
v = 24,5 m/phút
NC = 1 KW
. Chọn dao. Theo tài liệu[III], ta chọn dao là mũi khoét φ 39,6mm.
. Chọn máy gia cơng 2A125 có : N = 7 KW.
. Số vịng quay trục chính được tính như sau:
1000.v 1000 . 24,5
n=

=
= 401 vg/phút.
Π . 39,6
Π.D
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 392 vịng/phút.
. Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 392. π . 39,6
v =
=
= 21,15 m/phút
1000
1000
. Lượng chạy dao S được chọn theo máy S = 0,48 mm/vòng
Vậy
t = 2,8 mm
S = 0,1 mm/vòng
v = 21,15 m/phút
NC = 1 KW
Doa:

Vậy

Chọn sơ bộ

t = 0,2 mm
S = 0,1 mm/vòng
v = 6,5 m/phút
NC = 1 KW
. Chọn dao. Theo tài liệu[III], ta chọn dao là mũi doa φ40

. Chọn máy gia cơng 2A135 có : N = 7 KW.
. Số vịng quay trục chính được tính như sau:
1000.v 1000 . 6,5
n=
=
= 151 vg/phút.
Π.D
Π . 10
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 140 vịng/phút.
. Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
n.Π.D 270. π . 10
v =
=
= 8,48 m/phút
1000
1000
. Lượng chạy dao S được chọn theo máy S = 0,8 mm/vòng

Lu Hïng Cêng

t = 0,2 mm
ÔTÔ - K42

13


S = 0,8 mm/vòng
v = 8,48 m/phút
NC = 1 KW

IIi. tính thời gian Gia cơng cơ bản

1. Ngun cơng 1: Phay mặt đáy A
L + L1 + L 2
T0 =
.i
S.n
. i=2
. L = 45
. L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3)
= 1,7( 40 − 1,7) + (0,5 ÷ 3) = 8,06 + (0,5 ÷ 3)
lấy L1 = 10 mm
. L2 = 5 mm
. S = 0,157 mm/vòng
. n = 950 vòng/phút
45 + 10 + 5
T0 =
. 2 = 0,82 phút
0,157 . 950
2. Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
Tính tốn như ngun cơng 1 T0 = 0,82 phút
3. Nguyên công 3: Gia công lỗ φ 10
Khoan:
L + L1 + L 2
T0 =
.i
S.n
. i=2
. L = 30
d

. L1 = . ctgα + (0,5 ÷ 2)
2
21,75
=
. ctg60o + (0,5 ÷ 2)
2
= 6,29 + (0,5 ÷ 2)
lấy L1 = 8 mm
. L2 = (1 ÷ 3) mm lấy L2 = 3 mm
. S = 0,22 mm/vòng
. n = 680 vòng/phút
30 + 8 + 3
T0 =
.1 = 0,274 phút
0,22 . 680
Khoét:
L + L1 + L 2
T0 =
.i
S.n
. i=1
. L = 30
d − d2
. L1 = 1
. ctgα + (0,5 ÷ 2)
2
21,97 − 21,79
=
. ctg60o + (0,5 ÷ 2)
2

Lu Hïng Cờng

ÔTÔ - K42

14


= 0,052 + (0,5 ÷ 2)
lấy L1 = 2,5 mm
. L2 = (1 ÷ 3) mm lấy L2 = 3 mm
. S = 0,81 mm/vòng
. n = 1360 vòng/phút
T0 =

30 + 2,5 + 3
. 2 = 0,03 phút
0,81 . 1360

T0 =

L + L1 + L 2
.i
S.n

Doa:

. i=1
. L = 30
d − d1
. L1 =

. ctgα + (0,5 ÷ 2)
2
22 − 21,97
=
. ctg60o + (0,5 ÷ 2)
2
= 0,058 + (0,5 ÷ 2)
lấy L1 = 2 mm
. L2 = (1 ÷ 3) mm lấy L2 = 3 mm
. S = 2,2 mm/vòng
. n = 272 vòng/phút
30 + 2 + 3
T0 =
. 1 = 0,06 phút
2,2 . 272
T03 = 0,274 + 0,003 + 0,06 = 0,337 phút
4. Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên
T0 =

L + L1 + L 2
.i
S.n

. i=1
. L = 30
d
. L1 = . ctgα + (0,5 ÷ 2)
2
9,5
=

. ctg60o + (0,5 ÷ 2)
2
= 2,743 + (0,5 ÷ 2)
lấy L1 = 5 mm
. L2 = (1 ÷ 3) mm lấy L2 = 3 mm
. S = 0,36 mm/vòng
. n = 950 vòng/phút
30 + 5 + 3
T0 =
. 1 = 0,112 phút
0,36 . 950
5 . Nguyên công 5: Khoét - Doa l 40
Khoột

Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

15


T0 =
.
.
.
.
.
Doa

L + L1

.i
S.n

i=1
L=1
L1 = (0,5 ÷ 2) mm. lấy L1 = 2 mm
S = 0,36 mm/vòng
n = 960 vòng/phút
1+ 2
T0 =
. 1 = 0,01 phút
0,36 . 960
T0 =

.
.
.
.
.

T05

L + L1
.i
S.n

i=1
L=1
L1 = (0,5 ÷ 2) mm. lấy L1 = 2 mm
S = 0,36 mm/vòng

n = 392 vòng/phút
1+ 2
T0 =
. 1 = 0,02 phút
0,36 . 392
= 0,01 + 0,02 = 0,03 phút

6. Nguyên công 6: Kiểm tra độ song song giữ lỗ trụ và mặt đ
a
áy
ix. tính tốn thiết kếđồ gá cho một nguyên công

Yêu cầu:
Thiết kế đồ gá cho nguyên cơng phay hai mặt bên. Biết tiến trình cơng
nghệ gia cơng chi tiết đó là:
• Phay mặt đáy
• Phay các mặt đầu
• Gia cơng lỗ 2 lỗ Φ10
• Phay 2 mặt bên
• Khoét – Doa lỗ φ40
• Kiểm tra

1. Phân tích sơđồ gá đặt phơi

Để gia cơng được hai măt bên của chi tiết thì ta phải hạn chế được ít nhất
5 bậc tự do. Vì ở các ngun cơng trước chi tiết đã được gia công các m ặt A v à
B nên ta có thể chọn mặt A hoặc B làm chuẩn định vị để gia công hai mặt bên.
Mặt phẳng B chọn làm chuẩn đã được gia cơng đạt độ bóng R a = 2,5 vì vậy
nó sẽ làm chuẩn tinh để gia công hai măt bên. Việc chọn chuẩn như vậy s ẽ đảm
bảo chi tiết không bị biến dạng do lực cắt và đảm bảo mặt chuẩn có đủ diện tích

định vị.
Do mặt phẳng B chọn làm chuẩn hạn chế 3 bậc tự do nên nó s ẽ l à chu ẩn chính
vì vậy ta sẽ chọn lực kẹp có phương vng góc với măt B và chiều hướng vào
mặt B.
* Chọn cơ cấu định vị.
Qua các phân tích ở trên ta thấy:
Do mặt phẳng tinh cần hạn chế 3 bậc tự do nên ta ch ọn 2 phi ến t ỳ c ố định để t ạ
o
thành mặt phẳng. Hai phiến tỳ có dạng bạc bắt vít vào thân đồ gá. Sau khi l ắp
và kẹp chặt song ta phải mài lại để cho chỳng ng phng.

2. Tớnh lc kp cn thit.
Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

16


Lực kẹp phải đảm bảo phôi cân bằng ổn định, khơng xê dịch trtong su ốt
q trình gia cơng. Khi kẹp sẽ sinh ra phản lực N i vng góc với mặt kẹp .
Ta phân tích N i làm 2 thành phần Ri và Wi
N i = Ri + Wi
Trong đó các lực thành phần Ri triệt tiêu nhau vì vậy ta có lực kẹp.
W = Σ Wi
Do các Wi phân bố trên hai miếng của chụp quanh chu vi mặt chuẩn, có phương
vng góc với mặt chuẩn. Vì vậy lực kẹp tổng hợp W có phương nằm trên
đường
hướng vào mặt phẳng B.
Dưới tác dụng của mô men phay chi tiết sẽ bị quay xung quanh tâm OO do

vậy lực kẹp phải thoả mãn phương trình:
(P0 + W).f1.Rtb + Mmasat ≥ K.Mc (*)
Với:
. Mmasat là mô men masát sinh ra do tiếp xúc giữa ống côn và chi tiết
Mmasat = D/2 .[(Ni .f2)] . πD = D/2 . {[(Wi/cosα) . f2] . πD}
1
1
W
= D/2.
.f2 . π . D . Wi = D/2 .
. f2 . π . D .
cos α
cos α
π.D
1
= D/2.
.f2.W
cos α
. Rtb là bán kính ma sát trung bình của bề mặt tiếp xúc (r = 0)
2
2 D D
2 R3 − r3
Rtb =
= .R = . =
2
2
3
3 2 3
3R −r
Thay vào phương trình (*) ta có:

1
D
(P0 + W).f1. + D/2 .
.f2.W ≥ K.Mc
cos α
3
K.M k − P0 .f 1 .D / 3
f
2
D (**)
⇒W ≥
( .f 1 + 2 ).
3
cos α 2
. K là hệ số an toàn
K = K0. K1. K2. K3. K4. K5
K0 =1,5 Hệ số an tồn trong mọi trường hợp gia cơng.
K1 = 1 (vì mặt gia công là mặt tinh)
K2 = 1,5 (đối với mơmen khoan tra bảng 3-1.Tính và thiết kế đồ gá
(hệ số dao cùn làm tăng lực cắt)
K3 = 1 (hệ số kể đến sự cắt không liên tục làm lực cắt tăng)
K4 = 1,3 (do kẹp chặt bằng tay thuận tiện)
K5 = 1 (do ảnh hưởng của trường hợp gia cơng có mơmen xoắn)
Vậy
K = 1,5 . 1 . 1,5 . 1,3 . 1 = 2,925
Thay vào (**) ta có:
2,9 . 2958 − 2766 . 0,15. (45/3)
2
0,15 45
W ≥

= 3523 N
( .0,15 +
).
0
3
2
cos45

3. Chọn cơ cấu kẹp chặt phôi.
Lu Hïng Cờng

ÔTÔ - K42

17


Với yêu cầu của cơ cấu kẹp chặt phôi là phải giữ đúng vị trí của phơi, tạo
ra đủ lực kẹp, khơng làm biến dạng phơi, có tính tự hãm tốt, phù h ợp v ới
phương pháp gia công, thao tác nhẹ nhàng thuận lợi. Với yêu cầu của lực k ẹp
cần phải có là W ≥ 3523 N ta có thể dùng cơ cấu kẹp chặt thơng dụng là cơ
cấu kẹp liên động.

4. Xác định các sai số
a.Sai số chuẩn εc

Do gốc kích thước trùng với mặt chuẩn định vị cho nên sai số chuẩn εc = 0
b. Sai số kẹp chặt εkc.
Sai số kẹp chặt xuất hiện do lực kẹp chặt phôi sinh ra và giá trị của nó bằng
lượng di động của chuẩn gốc chiếu lên phương của kích thước thực hiện.
εkc = (ymax - ymin).cosα

α: Góc giữa phương của kích thước thưc hiện và lực kẹp vì vậy
trong trường hợp này α = 900 do đó εkc = 0
c. Sai số đồ gá εđg
Sai số đồ gá εđg bao gồm sai số sinh ra do chế tạo, lắp ráp đồ gá khơng
chính xác εct , do mòn cơ cấu định vị εm , do lắp đặt khơng chính xác εlđ


 

ε dg = ε ct + ε ld + ε m

Vậy

. Sai số lắp đặt nhỏ thường lấy bằng 0,01mm
. Sai số do mịn tínhtheo cơng thức:
εm = β. N (µm)
β: Hệ số phụ thuộc vào hình dạng đồ định vị, mặt định vị. Do m ặt
định vị là mặt phẳng chuẩn tinh nên tra bảng 6.2 (tính và thiết kế đồ gá)
ta được β = 0,3.
N: Số lần tiếp xúc giữa chi tiết gia công và đồ định vị chính là số
lượng phơi đuợc định vị giữa hai lần điều chỉnh cơ cấu định vị của đồ gá.
Do điều kiện sản xuất hàng loạt chọn N = 200.

εm = β. N = 0,3. 200 = 4,24(µm) = 0,00424mm
Do đó sai số gá đặt đồ gá εgđ phải thoả mãn điều kiện sau:
1 1
εgđ < [εgđ] = ( ÷ ) δ
2 5
δ: Dung sai cho phép của kích thước cần đạt ta có δ = 0,1 mm
Vậy lấy [εgđ] = 0,03 mm .

Mặt khác ta lại có:
εgđ < [εm] = ε c + ε k + ε dg = ε c + ε k + ε ld + ε m + ε ct
Như vậy:
để thoả mãn yêu cầu làm việc, nghĩa là khi gia công trên đồ gá luôn đạt
được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết thì ta phải có:
2

2

2

2

2

2

2

2

2
2
2
ε ct = ε gd − (ε c2 + ε k2 + ε m + ε ld )

=

0,03 2 − (0 + 0 + 0,024 2 + 0,012 ) = 0,0149 mm

Vậy khi chế tạo đồ gá phải thoả mãn sai số chế tạo ở trên.

Lu Hùng Cờng

ÔTÔ - K42

18


Tài liệu tham khảo
[ I ] Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy tập I
[ II ]
Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy tập II
[III] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I .
NXB KHKT.1999
[IV] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II .
NXB KHKT.2000
Tác giả :
Nguyễn Đắc Lộc
Lê Văn Tiến
Ninh Đức Tốn
Trần Xuân Việt.
[V] Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy.
NXB KHKT.1999
Tác giả :
Trần Văn Địch.
[VI] Công nghệ chế tạo máy I,II
NXB KHKT. 1998
Tác giả :
Nguyễn Đắc Lộc

Lê Văn Tiến
[VII]

Đồ gá
Tác giả :

Lê Văn Tiến.
Trần Văn Địch.
Trần Xuân Việt.
[VIII] Chế tạo phôi tập I, II
Tác giả :
Phạm Bá Nông.
[IV] Sổ tay công nghệ chế tạo máy
Tác giả :
Trần Văn Địch.

Lu Hïng Cờng

ÔTÔ - K42

NXB KHKT.1999
NXB HBK.1998
NXB HBK.2000

19