đồ án tốt nghiệp nghiên cứu máy thu hoạch mía liên hợp

Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định
trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đât nước. Nhiệm vụ của công
nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của kinh tế
quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy là mối quan tâm của Đảng
và nhà nước ta.
Phát triển nghành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với
việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang thiết bị hiện đại. Việc phát triển
nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.
Hiện nay, trong các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng đòi
hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí phải có kiến thức tương đối rộng, đồng
thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể
thường gặp trong sản xuất.
Đồ án công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo
kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí
phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện
lực v.v.
Sau một thời gian tìm hiểu và sự hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo NGUYỄN
THANH MAI đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo
máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu
thực tế và kinh nghiệm thiết kế, chúng em rất mong được sự chỉ bảo của thầy cô
giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để
trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.

Ngày tháng năm 2008.
Sinh viên : Nguyễn Xuân Hoàng
Nguyễn Đăng Hùng
1
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48

1
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
CHƯƠNG 1
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY THU HOẠCH MÍA LIÊN HỢP
1.1. giới thiệu máy
1.1.1 Chức năng của máy
Máy liên hợp thu hoạch mía là loại máy thu hoạch mía kết hợp máy kéo bông
sen. Máy cùng một lúc có thể hoàn thành các công đoạn như dựng đứng cây, ngọn
cây mía, cắt gốc cây mía, gom cây vào thùng chứa, đổ mía thành từng cụm để
thuận tiện hơn trong công tác vận chuyển.
Toàn bộ máy được gắn vào khung cố định của máy kéo bằng các trục quay
điều khiển bằng hệ thống thủy lực. Trên máy kéo được sử dụng máy nổ để sử dụng
bơm dầu, từ hệ thống này dầu được lưu thông đến các bộ phận công tác. Cơ cấu di
động của máy kéo hoạt động nhờ động cơ dầu truyền mô men đến hộp số ô tô. Máy
này có những ưu điểm như tính năng sử dụng tổng hợp tốt, kết cấu của máy liên
hợp gọn, thao tác linh hoạt, thuận lợi, quay vòng ổn định, tổn thất nhỏ. Những cây
mía sau khi thu hoạch nhờ hệ thống cắt ngọn, cắt lá cây mà những cây mía giảm
được tạp chất để sau này làm nguyên liệu làm đường cho nhà máy đường.
Sử dụng máy thu hoạch mía nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và hiệu quả kinh
tế, đồng thời rút ngắn được chu kỳ sản xuất. Chính vì vậy hiện nay nhiều nước trên
thế giới đã và đang ứng dụng rộng rãi máy thu hoạch mía cho nhà máy đường.
1.1.2 Hệ thống dẫn động trong máy
Động cơ điezen có công suất N=80 KW và số vòng quay n=2400 vg/ph truyền
vào hộp số chính bằng cơ cấu khớp nối trục, từ hộp số chính có ba đầu ra khác
nhau:
Đầu ra một truyền vào hộp số ô tô thông qua trục các đăng rồi đi qua hộp số
phanh và truyền vào cầu sau của ô tô.
Đầu ra hai truyền vào bơm thủy lực 3, bơm này có nhiệm vụ tạo ra một đường
dầu có áp suất và lưu lượng cao đi vào động cơ thủy lực của bộ phận cắt gốc.
2

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
2
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Đầu ra ba nhờ cơ cấu các đăng và khớp nối truyền vào hộp số chữ L. Sau khi
đi qua hộp số chữ L công suất được truyền vào cặp bánh răng côn, sau đó truyền
vào hộp số phía trước của bộ phận dẫn cây và bóc lá. Từ hộp số phía trước đưa ra
bốn đường truyền: hai đường truyền vào cặp lô bóc lá, một đường truyền xích vào
hộp số phía sau của bộ phận cuốn cây sau khi cây mía được cắt gốc và cắt ngọn
trước đó, một đường truyền xích đến cặp lô chuyển cây thứ 3, đường truyền cuối
cùng là từ hộp số này qua bộ truyền xích đến cặp bánh răng trụ dẫn động băng tải.
Băng tải có nhiệm vụ chuyển cây mía tới thùng gom ở phía cuối của máy thu hoạch
mía. Ngoài ra từ động cơ chính còn có hai đường truyền :
Đường truyền thứ nhất đi qua cơ cấu bánh đai. Dây đai truyền vào hệ thống gồm
có ba bơm thuỷ lực có nhiệm vụ tạo ra đường dầu có áp lực và lưu lượng cao đi vào
các bộ phận sau: bơm thủy lực trợ lái đi vào hộp số trợ lái, bơm thủy lực 1 đi vào
động cơ thủy lực của bộ phận cắt ngọn, bơm thủy lực 2 dùng để thực hiện chức
năng điều khiển (nâng hạ hệ thống cắt ngọn thông qua hệ thống 2 xilanh-pittông và
cơ cấu bốn khâu bản lề như trên sơ đồ động của máy, nâng hạ bộ phận cắt gốc nhờ
một xilanh-pittông và một xi lanh pittông khác có nhiệm vụ lật thùng khi trong
thùng chứa đủ một lượng mía nhất định).
Đường truyền thứ hai cũng qua bánh đai, dây đai vào máy phát điện nhằm cung
cấp điện năng cho hệ thống điều khiển điện của cơ cấu thủy lực,hệ thống chiếu
sáng , nạp điện vào ắc qui điện.
1.1.3 Nguyên lý làm việc
Mía được trồng trên đồng ruộng theo từng luống, hàng theo qui định để phù
hợp với khả năng của máy. Khi thu hoạch đầu tiên mía được cắt ngọn nhờ bộ phận
cắt ngọn. Bộ phận này có cơ cấu gồm 2 đĩa quay có gắn các dao cắt ngọn, người
điều khiển có thể nâng hạ bộ phận cắt ngọn để phù hợp với chiều cao cây mía nhờ
hai xilanh thủy lực.
3

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
3
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Sơ đồ cụm cắt ngọn
Tiếp theo đó cây mía được cắt gốc ở phía dưới cũng nhờ cơ cấu gồm 2 đĩa quay
gắn dao cắt gốc, đĩa này quay tròn nhờ động cơ thủy lực. Bộ phận cắt gốc cũng
được điều chỉnh nâng hạ để phù hợp với từng địa hình đồng ruộng nhất định.

Sơ đồ cụm cắt gốc
Sau khi cắt gốc, cây mía được lô chuyển cây cuốn vào hệ thống bóc lá. Hệ
thống này gồm rất nhiều lô cao su có tính đàn hồi và xen kẽ nhau, do đó khi cây
mía đi vào thì các lô này sẽ bóc hết lá mía mà không làm dập thân cây mía.
4
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
4
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Ø35H7/k6
Sơ đồ lô chuyển cây
Cây mía sau đó được các lô chuyển cây cuốn lên băng tải và đi ra thùng gom
phía sau. Thùng gom được lập trình theo rơle thời gian. Sau một khoảng thời gian
nhất định sẽ tự động đổ cây mía thành cụm tạo thuận lợi cho quá trình thu gom, vận
chuyển cây về nhà máy.

5
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
5
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Sơ đồ thùng gom cây

1.2. Giới thiêu sản phẩm hộp số phanh
1.2.1. Bản vẽ lắp
Hình bên.
1.2.2. Nhiệm vụ
Hộp số phanh là chi tiêt dạng hộp có nhiêm vụ làm chi tiết cơ sở để lắp các
đơn vị lắp (như các trục và bánh răng), nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học của
toàn máy.
Hộp số phanh là một bộ phận không thể thiếu được của máy liên hợp thu
hoạch mía. Hộp số phanh gắn liền với hộp số ôtô. Hộp số phanh có nhiệm vụ giảm
tốc độ, dừng chuyển động của xe thu hoạch mía liên hợp theo sự điều khiển của
người lái xe.
Các bề mặt làm việc của chi tiết:
- Bề mặt B là bề mặt tiếp xúc với hộp số ôtô
- Các mặt lỗ lắp ổ bi
- Các mặt lắp tai (tăng độ vững cho hộp khi làm việc)
- Các bề mặt và lỗ đổ dầu và thăm dầu
- Các bề mặt và lỗ lắp bu lông
- Hai lỗ trên mặt B dùng định vị với hộp số ôtô
- Các mặt lắp mặt bích của ổ bi
1.2.3. Chuyển động
Hộp số phanh nhận chuyển động đầu vào từ hộp số ô tô và có 2 đầu ra:đầu ra
thứ nhất là hộp vi sai (cầu sau của xe),đầu ra thứ hai là hộp phanh như trên bản vẽ
lắp.

6
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
6
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết
Từ bản vẽ chi tiết ta thấy
- Các lỗ Φ100 trên hộp có thể gia công đồng thời
- Diện tích của lỗ đủ để dao đưa vào để gia công các lỗ
- Các lỗ khoan, taro trên hộp đều là lỗ đặc
7
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
7
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
- Hộp số dao có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng, có thể
dùng ở chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích để cho phép thực hiện nhiều nguyên
công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
- Bề dày của thành hộp không nên mỏng quá để tránh biến dạng khi gia
công.
Điều kiện kỹ thuật :
- Các bề mặt lỗ lắp ổ bi có độ nhám bề mặt Ra2,5 (µm)
- Các bề mặt làm việc khác có độ nhám bề mặt Rz20 (µm)
- Độ không vuông góc cho phép giữa mặt B và mặt lỗ chính =< 0,02mm
- Độ không đồng tâm cho phép của bề mặt lắp ổ bi =< 0,0175 mm
- Độ không song song cho phép giửa các bề mặt lỗ lắp ổ bi =<0,1mm
2.2. Xác định dạng sản xuất
Tính trọng lượng chi tiết
γ
*VQ =
( KG )
Trong đó : γ : trọng lượng riêng của gang xám γ = 7,4 ( KG/dm

3
)
V : thể tích chi tiết.
Q: trọng lượng của chi tiết (KG).
V = V
1
+V
2
+V
3
+V
4
+V
5
+V
6
+V
7
+V
8
+V
9
+V
10
-V
11
Trong đó :
V
1
=[(478-42)*168*14+200*(304-168)*14)]*10

-6
= 1,406 (dm
3
)
V
2
= (186*290*14+2*3,14*62.5
2
*14)*10
-6
=1,098 (dm
3
)
V
3
= [(478-42)*186*14+200*(304-168)*14)]*10
-6
=1,406 (dm
3
)
V
4
= (3,14*70
2
+3*3,14*62,5
2
)*14*10
-6
= 0,728 (dm
3

)
V
5
=(104-28)*(278-42)*14*10
-6
= 0,250 (dm
3
)
V
6
= (304-168)*(104-28)*14*10
-6
= 0,145 (dm
3
)
V
7
=(200-28)*(104-28)*14*10
-6
= 0,183(dm
3
)
V
8
=(478-42-28)*(104-28)*14*10
-6
= 0,434 (dm
3
)
V

9
=(104-28)*(168-14)*14*10
-6
= 0,164 (dm
3
)
V
10
=(304-14)*(104-28)*14*10
-6
= 0,308 (dm
3
)
V
11
= 8*3,14*50
2
*28*10
-6
=1,76 (dm
3
)
 V= 4,362 ( dm
3
).
8
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
8
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Trọng lượng chi tiết là :

27,324,7*362,4*
===
γ
VQ
( KG)
Xác định dạng sản lượng :
Theo đề bài cho sản xuất hàng loạt vừa tra bảng 2 “ Cách xác định dạng sản
xuất ” trong sách “ Thiết kế đồ án CNCTM ”
Sản lượng hàng năm của chi tiết N = 500 (sản phẩm/năm )
2.3. Phôi và phương pháp chế tạo phôi
Chọn phôi được xác định theo nhiều yếu tố :
+ Kết cấu của chi tiết là chi tiết dạng hộp
+ Vật liệu của chi tiết là GX 15-32
+ Điều kiện làm việc chịu va đập và ứng suất thay đổi
+ Dạng sản xuất hàng loại vừa
Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc và kỹ
thuật làm khuôn. Tuỳ theo tính chất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật đúc
để chọn các phương pháp đúc khác nhau.
Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt những tính kỹ thuật của chi tiết
mà còn có ảnh hưởng tốt đến năng suất và giá thành sản phẩm. Chọn phôi tốt sẽ
làm cho quy trình công nghệ đơn giản đi nhiều và phí tổn về vật liệu cũng như chi
phí gia công giảm đi. Phôi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác
định lượng dư gia công. Dựa vào các yếu tố trên ta đưa ra các phương pháp chế tạo
phôi sau :
Phương án 1
Chọn phôi đúc được thực hiện trong khuôn kim loại, mẫu gỗ
Ưu điểm:
- Có thể tạo hình dáng của phôi gần với hình dáng chi tiết.
- Lượng dư gia công bên ngoài của phôi tương đối đồng đều, lượng dư gia
công nhỏ  Chế độ cắt ổn định

9
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
9
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Nhược điểm:
- Giá thành chế tạo khuôn kim loại tương đối đắt.
 Phương pháp này không hợp lý vì đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa sản
lượng 500 chi tiết 1 năm.
Phương án 2
Chọn phôi đúc được thực hiện trong khuôn cát.
Ưu điểm:
- Giá thành chế tạo phôi rẻ.
- Có thể tạo hình dáng của phôi gần với hình dáng chi tiết.
- Lượng dư gia công bên ngoài của phôi tương đối đồng đều  Chế độ cắt
ổn định
Nhược điểm:
- Thời gian gia công chuẩn bị phôi tương đối mất nhiều công sức.
 Phương pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa sản lượng 500 chi
tiết 1 năm. Nhưng để đảm bảo cho lượng dư gia công không quá lớn ta có thể chọn
mẫu bằng kim loại. Mẫu bằng kim loại có thể đảm bảo cho mẫu sử dụng lâu dài
hơn, không bị sai lệch trong suốt quá trình sử dụng
2.4. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết
2.4.1. Chọn chuẩn
- Chọn chuẩn tinh: chọn chuẩn tinh là mặt phẳng B (mặt phẳng tiếp xúc với
hộp số ôtô ) và hai lỗ chuẩn nằm trên mặt phẳng B có đường kính
10
φ
dùng định
vị hộp số phanh lên hộp số ôtô.
- Chọn chuẩn thô: là mặt phẳng đối xứng với mặt phẳng B

2.4.2. Trình tự gia công
- Nguyên công 1: Phay mặt phẳng lắp ghép B
Phay đạt kích thước 136
+0,17
10
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
10
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Phay đạt Rz20
- Nguyên công 2: Phay mặt phẳng lắp bích chặn ổ
Phay đạt kích thước 132
+0,17
Rz20
- Nguyên công 3:Khoan doa 2 lổ Φ 10 làm chuẩn tinh phụ
Bước 1:Khoan đạt đường kính Φ 9,7
Bước 2:Doa đạt Ra1,25
- Nguyên công 4:Phay mặt phẳng lắp bu lông
Phay đạt kích thước 16
±0,1
Rz20
- Nguyên công 5:Phay mặt phẳng lắp nắp hộp
Phay đạt kích thước 304
±0,3
Rz20
- Nguyên công 6: Phay mặt lắp tai hộp
Phay đạt kích thước 444,5
±1
Rz20
- Nguyên công 7: Phay mặt lắp tai hộp còn lại

Phay đạt kích thước 442
±1
Rz20
- Nguyên công 8: Phay mặt phẳng nút tháo dầu
Phay đạt kích thước 304
±1
Rz20
- Nguyên công 9: Phay mặt phẳng doa thô doa tinh các lổ Φ 100
Bước 1:Doa thô
Bước 2: Doa tinh đạt φ100
+0,035
Ra2,5
- Nguyên công 10: Khoan và ta rô lổ tháo dầu M20
Bước 1:Khoan Φ19
Bước 2:Ta rô
- Nguyên công 11: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12
Bước 1: Khoan Φ10,1
Bước 2:Ta rô
11
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
11
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
- Nguyên công 12: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12 còn lại
Bước 1:Khoan Φ10,1
Bước2: Ta rô
- Nguyên công 13: Khoan và ta rô 10 lổ M6 lắp bích chặn ổ
Bước 1:Khoan Φ5
Bước 2: Ta rô
- Nguyên công 14: Khoan và ta rô 4 lổ M12 lắp bích chặn ổ
Bước 1:Khoan Φ10,1

Bước 2:Ta rô
- Nguyên công 15: Khoan và ta rô 8 lổ M6 lắp bích chặn ổ còn lại
Bước 1: Khoan Φ5
Bước 2:Ta rô
- Nguyên công 16: Khoan và ta rô 10 lổ M6 lắp nắp
Bước 1:Khoan Φ5
Bước 2:Ta rô
- Tổng kiểm tra
2.4.3. Tính lượng dư
2.4.3.1. Tính lượng dư cho bề mặt B đạt kích thước 136+0,17
*Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công
• Vật liệu: vật liệu gia công là gang xám 15-32 có HB = 190
• Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công : Rz =20
m
µ
• * Tính toán lượng dư
• Bề mặt gia công là mặt phẳng :
Z
minb
= R
z i -1
+ T
a
1
−
i

+ρ
1
−

i
+ ε
i
Công thức bảng 3-1. [1]
Trong đó :
R
z
1
−
i
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại
12
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
12
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
T
a
1
−
i
: Chiều sâu lớp khuyết tật do bước công nghệ sát trước để lại
ρ
1
−
i
: Sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại
ε
i
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện
Giá trị tổng cộng R

z i -1
+ T
a
1−i

=600µm cho phôi đúc cấp chính xác cấp I(bảng
3.2. [6] ). Sau bước công nghệ đầu tiên với vật liệu gang đúc T
a
1
−
i
không còn do
vậy sau khi phay thô thì phay tinh chỉ còn Rz.
Sai lệch không gian
p
ρ
của phôi được xác định :
ρ
p
=
22
sphlk
ρρ
+
+
sph
ρ
: sai số do độ song song mặt phẳng,
sph
ρ

=1(mm)=1000(µm) bảng 2.11[6]
+
cv
ρ
: sai số do độ cong vênh của bề mặt sau khi đúc

cv
ρ
=
2
).( lk∆

( Tra bảng 3-7. [6] )

∆
k: độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7

∆
k = 0,7µm/1mm chiều dài
l: chiều dài mặt gia công l=478(mm)

cv
ρ
=
2
)478.7,0(
=334,6(µm)
⇒
ρ
p

=
22
6,3341000 +
=1054,5 ( µm )
+ Tính sai số gá đặt:
ε
gd
=
22
kc
εε
+

ε
k
: Sai số kẹp chặt tra bảng 24 [8]
Ta có:
ε
k
=120(µm)
13
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
13
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
ε
c
=0,1(mm) Do gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị
Vậy sai số gá đặt là:
ε
gd

=
22
kc
εε
+
=
22
100120 +
=156,2(µm)
+ Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô là :
Z
b
min
= 600 +1054,5+156,2 =3621,4 (µm) =3,62(mm)
Xác định cột kích thước
Khi phay L
1
=136 (mm)
Phôi L
ph
=136+3,62=139,62(mm )
Cột kích thước giới hạn xác định như sau : lấy kích thước tính toán và làm tròn
theo hàm số có nghĩa của dung sai ta được L
max
sau đó lấy L
max
trừ đi dung sai ta
được L
min
Dung sai các bước được lấy theo bảng:

phoi
ρ
=1000(µm)

phay
ρ
=170(µm)

Khi phay :
L
min
=136 ( mm ); L
max
=136+0,17=136,17(mm )
Phôi:
L
min
=139,62(mm); L
max
= 139,62+1=140,62( mm )
+ Lượng dư giới hạn được xác định như sau:
Khi phay
Z
max
=140,62–136,17=4,45(mm)=4450(µm)
Z
min
=139,62–136=3,62(mm)=3620(µm)
+ Lượng dư tổng cộng được tính là :

Z
0min
=3620(µm)
Z
0max
=4450(µm)
Lượng dư danh nghĩa: Z
0dn
= Z
0min
+
Tph
-
Tct
=3620+1000-170=4450 (µm)
Trong đó :
Tct
,
Tph
là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phôi có giá trị lần lượt
bằng 170 (µm) và 1000 (µm)
Kiểm tra độ chính xác của các kích thước tính toán đã thực hiện
14
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
14
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Z
max
- Z
min

=4450-3620=830(µm)

phoi
ρ
-
tho
ρ
=1000-170=830(µm)
Bước R
z
(µm)
T
i
(µm)
ρ
i
(µm)
gd
ε
(µm)
L
t
(mm)
δ
(µm)
L
min
(mm)
L
max

(mm)
Z
min
(µm)
Z
max
(µm)
Phôi 600
1054,5
139,62 1000 139,62 140,62
Phay 20 - 156,2 136 170 136 136,17 3620 4450
- Theo bảng [ 3-65 ] chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau:
2.4.3.2. Tính lượng dư cho bề mặt lỗ đạt kích thước
φ
100
+0,035
*Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công
Vật liệu: vật liệu gia công là gang xám 15-32 có HB = 190
• Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công : Ra =2,5
Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 bước công nghệ
là :
+ Gia công thô
+ Gia công tinh
* . Tính toán lượng dư
• Bề mặt gia công là mặt tròn trong đối xứng nên lượng dư nhỏ nhất là
2 Z
minb
= 2 . ( R
z i -1
+ T

1−i

+
22
1 ii
ερ
+
−
)( Công thức 3-1. [6] Trong đó :
R
z
1
−
i
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại
T
1
−
i
: Chiều sâu lớp khuyết tật do bước công nghệ sát trước để lại
ρ
1
−
i
: Sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại
15
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
15
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
ε

i
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện
- Giá trị tổng cộng R
z i -1
+ T
1−i

=600µm cho phôi đúc cấp chính xác cấp II(bảng
3.2. [6] ).Sau bước công nghệ đầu tiên với vật liệu gang đúc T
1
−
i
không còn do
vậy sau khi doa thô thì doa tinh chỉ còn Rz.
Tra bảng 3.5. [6] ta có Rz sau doa thô là 10

µm
- Sai lệch không gian
p
ρ
của phôi được xác định :
ρ
p
=
22
cvlk
ρρ
+
+
lk

ρ
: sai số do lệch thao đúc tạo lỗ ,
lk
ρ
=1(mm)=1000(µm) bảng 2.11[6]
+
cv
ρ
: sai số do độ cong vênh của mặt lỗ sau khi đúc, xác định theo hai phương
dọc trục và hướng kính

cv
ρ
=
22
).().( lkdk ∆+∆

Tra bảng 3-7. [6])

∆
k :độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7

∆
k =0,7µm/1mm chiều dài
d :đường kính lỗ gia công d=100 mm
l :chiều dài lỗ gia công l=28mm

cv
ρ
=

22
)28.7,0()100.7,0( +
=72,69(µm)
⇒
ρ
p
= ρ
p
=
22
69,721000 +
=1002,63(µm )
Sai lệch không gian còn lại sau khi doa thô là:
cl
ρ
=
cx
k
.
ph
ρ

cx
k
: hệ số chính xác hóa,tra bảng 3. [6] ta có
cx
k
=0,06

cl

ρ
=0,06.1002,63=60,18(µm)
+ Tính sai số gá đặt:
ε
gd
=
22
kc
εε
+

16
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
16
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
ε
k
: Sai số kẹp chặt tra bảng 24 [1]
Ta có:
ε
k
=120(µm)
ε
c
=0,1(mm) Do gốc chi tiết bị di chuyển khi định vị bằng chốt tì trụ tròn.
Vậy sai số gá đặt là:
ε
gd
=
22

kc
εε
+
=
22
100120 +
=156,2(µm)
Sai số gá đặt khi doa tinh là
ε
gd
2
=0,06. ε
gd
=0,06.156,2=9,37(µm)
+Lượng dư nhỏ nhất khi doa thô là :
2 Z
b
min
= 2. (600 +
22
2,15663,1002 +
) =3229(µm) =3,23(mm)
+ Lượng dư nhỏ nhất khi doa tinh là :
2. Z
b
min
= 2.(10 +
22
37,918,60 +
) = 122(µm)=0,12(mm)

Xác định cột kích thước
Khi doa tinh D
1
= 100,035 (mm)
Khi doa thô D
2
= 100,035- 0,12=99,915(mm)
Phôi D
ph
=99,915 – 3,23=96,685( mm )
Cột kích thước giới hạn xác định như sau : lấy kích thước tính toán và làm tròn
theo hàm số có nghĩa của dung sai ta được D
max
sau đó lấy D
max
trừ đi dung sai ta
được D
min
Dung sai các bước được lấy theo bảng

ph
ρ
=1000(µm)

tho
ρ
=140(µm)

tinh
ρ

=35 (µm)
Khi doa tinh :
17
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
17
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
D
max
=100,035 ( mm ) ; D
min
= 100,035 – 0,035 = 100(mm)
Khi doa thô :
D
max
=99,915 (mm) ; D
min
= 99,915 - 0,14 = 99,775 (mm)
Phôi:
D
max
=96,685(mm) ; D
min
=96,685–1=95,685 (mm )
+ Lượng dư giới hạn được xác định như sau :
Khi doa tinh :
2Z
max
=100–99,775=0,225 (mm)=225(µm)
2Z
min

=100,035–99,915=0,12(mm)=120(µm)
Khi doa thô :
2Z
max
=99,775-95,685 =4,09(mm) =4090(µm)
2Z
min
=99,915–96,685 =3,23(mm) =3230 (µm)
+ Lượng dư tổng cộng được tính là :
2 Z
0min
=120+3230=3350(µm)
2 Z
0max
=225+4090=4315(µm)
Lượng dư danh nghĩa : Z
0dn
= Z
0min
+
Tph
-
Tct
=3350+1000-35=4315 (µm)
Trong đó :
Tct
,
Tph
là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phôi có giá trị lần lượt
bằng 35 (µm) và 1000 (µm)

Kiểm tra độ chính xác của các kích thước tính toán đã thực hiện:
Doa tinh Z
max
- Z
min
=225-120=105(µm),
tho
ρ
-
tinh
ρ
=140-35=105(µm)
Doa thô Z
max
- Z
min
=4090-3230=860(µm),
phoi
ρ
-
tho
ρ
=1000-140=860(µm)
Bước R
z(a)
(µm)
T
i
(µm)
ρ

i
(µm)
gd
ε
(µm)
D
t
(mm)
δ
(µm)
D
min
(mm)
D
max
(mm)
2Z
min
(µm)
2Z
max
(µm)
Phôi 600 1003 96,685 1000 95,685
96,685

Doa
thô
10 - 60,18
2,156
99,915

140
99,775
99,915 3230 4090
Doa
2,5
- - 9,37
100,035
35 100,00
0
100,035
120 210
18
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
18
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
- Theo bảng [ 3-65 ] chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau
2.4.3.3 Tra lượng dư cho các bề mặt khác
Tra bảng 1.33[5] ta có bảng kết quả
Kích thước (mm) Lượng dư (mm) Dung sai (mm)
Tra bảng Tính toán
B(Măt tiếp xúc hộp số ô tô) 4 3,87
± 0,6
B1(Mặt lắp bích chặn ổ) 3,5 -
± 0,6
φ 100(Mặt lỗ chính)
3,5 -
± 0,5
φ30(Mặt tháo dầu)
2,5 -
± 0,5

C(Mặt lắp tai ) 2,5 -
± 0,5
D(mặt lắp nắp) 3,5 -
± 0,6
E(mặt xỏ bu lông) 2,5 -
± 0,5
2.4.4 Thiết kế nguyên công
2.4.4.1 Nguyên tắc chung thiết kế nguyên công
Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo được năng suất và
độ chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng
dư, số bước và số thứ tự các bước công nghệ v.v. Vì vậy khi thiết kế nguyên công
phải dựa vào dạng sản xuất phương pháp phân tán nguyên công để chọn sơ đồ
nguyên công hợp lý.
Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất chi tiết có thể có nhiều phương án gia công
khác nhau nên số nguyên công cũng như số thứ tự các nguyên công phụ thuộc vào
dạng phôi, độ chính xác yêu cầu của chi tiết.
Các nguyên công các bước cần đạt độ chính xác và độ bóng cao nên tách
thành các bước nguyên công, các bước riêng biệt và nên áp dụng phương pháp gia
công tuần tự bằng một dao.
19
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
19
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Đối với các máy tổ hợp, máy tự động, các nguyên công được xác định theo
phương pháp gia công song song, đường lối công nghệ ở đây là tập trung nguyên
công, nghĩa là một nguyên công có nhiều bước công nghệ.
Đối với chi tiết dạng hộp mà ta đang gia công thì ta chọn phương pháp phân
tán nguyên công để gia công và áp dụng phương pháp gia công tuần tự bằng một
dao.
1. Chọn máy

Nguyên tắc khi chọn máy: chọn máy phụ thuộc vào độ chính xác và độ bóng
bề mặt gia công.
Nếu yêu cầu này được thoả mãn bằng nhiều loại máy khác nhau thì lúc đó ta
chọn một loại máy cụ thể theo những yêu cầu sau đây:
Kích thước của máy phù hợp với kích thước của chi tiết gia công, phạm vi gá
đặt phôi trên máy.
Máy phải có khả năng làm việc với chế độ cắt tối ưu.
Máy phải đảm bảo công suất cắt.
Nên chọn những máy vạn năng, máy chuyên dùng phù hợp với điều kiện sản
xuất thực tế và trình độ phát triển khoa học thực tế ở Việt Nam.
2. Chọn dụng cụ
Nguyên tắc khi chọn dụng cụ : chọn dụng cụ phụ thuộc vào độ chính xác và
độ bóng bề mặt gia công, vật liệu làm phôi, phôi được sản xuất như thế nào.
Nếu yêu cầu này được thoả mãn bằng nhiều loại dụng cụ cắt khác nhau thì
lúc đó ta chọn một loại dụng cụ theo những yêu cầu sau đây:
+ Kích thước của dụng cụ phù hợp với kích thước bề mặt của chi tiết gia
công.
+ Dụng cụ phải có khả năng làm việc với chế độ cắt tối ưu.
+ Dụng cụ phải đảm bảo độ cứng vững khi gia công .
20
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
20
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
3. Lập sơ đồ gá đặt
Nguyên tắc trung khi lập sơ đồ gá đặt là: trước hết ta phải chọn những bề mặt
làm chuẩn. Khi chọn chuẩn cần chú ý 5 nguyên tắc chọn chuẩn thô và 5 nguyên tắc
chọn chuẩn tinh. Các bề mặt làm chuẩn cần được khống chế đủ số bậc tự do cần
thiết, không thiếu (chi tiết chưa được xác định vị trí), không thừa (siêu định vị). Tại
mỗi nguyên công mỗi bước cần vẽ phôi ở vị trí gia công mà không cần thể hiện
theo tỉ lệ, mà chỉ cần thể hiện một cách ước lượng. Mặt định vị được vẽ bằng bút

chì xanh hoặc mực xanh và vẽ ký hiệu định vị với số bậc tự do được khống chế. Bề
mặt gia công phải được vẽ bằng mực đỏ và phải ghi độ bóng cần thiết. Ở mỗi
nguyên công mỗi bước chỉ cần ghi kích thước gia công và dung sai cần đạt. Ngoài
ra cò phải thể hiện đầy đủ chiều chuyển động của dao, của chi tiết, chốt tì phụ, chốt
tì điều chỉnh.
2.4.4.2. Thứ tự nguyên công
1. Nguyên công 1 : Phay mặt đế B
a. Chọn máy
Máy phay đứng 6H13Γ có các thông số kỹ thuật:
+ Kích thước làm việc của bàn máy : 400x1600 mm
2
+ Số cấp tốc độ : 18
+ Giới hạn vòng quay ( vòng/phút) : 30 ÷ 1500
( 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750;
950; 1180; 1500 )
+ Bước tiến của bàn : ( mm/phút )
( 23,5 ; 30 ; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600;
750; 950 ; 1180
+ Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến của máy : 2000 kG
+ Công suất động cơ truyền động chính : 10 ( kW )
21
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
21
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
+ Hiệu suất máy η = 0,75
b. Dụng cụ
Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, dao phay có đường kính
250 mm, số răng Z = 16 răng
c. Sơ đồ gá đặt

Rz 20
w w
136±0,3
Định vị : chi tiết được định vị 3 bậc tự do (dùng chốt trụ chỏm cầu ) các mặt
định vị chưa được gia công.
22
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
22
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu bulông và bạc chữ C, điểm kẹp
vào 2 lỗ theo chiều hướng từ trên xuống.
d. Chế độ cắt
• Chế độ cắt khi phay thô:
- Chiều sâu cắt : t = 3,5 mm
- Tra bảng 5-125 [7]  Lượng chạy dao trên 1 răng S
Z
= 0,14 ÷ 0,18
mm/răng. Chọn S
Z
= 0,18 mm/răng
- Tốc độ cắt tra bảng 5-127 [7] v
b
= 185 (m/phút)
Các hệ số điều chỉnh :
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vững của gang K
1
= 1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, T=240(ph) K
2
=1

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K
3
= 1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công K
4
= 1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K
5
= 0,89
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K
6
= 1
65,16489,0*185*
6
1
===
∏
=i
ibt
Kvv
(m/phút)
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :
74,209
250*
65,164*1000
*
v*1000
1
===
ππ

D
n
t
( vòng/phút )
- Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 190 (vòng /phút ) . Như vậy tốc độ cắt
thực tế sẽ là :
15,149
1000
250**190
1000
**
m
===
π
π
Dn
v
tt
( m/phút )
- Lượng chạy dao phút : S
ph
= S
z
*Z*n
m
=0,18*16*190=547,2 (mm/phút)
Chọn theo máy có S
m

=560 mm/ph
23
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
23
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
- Công suất khi cắt N
e
tra bảng [ 5-130 ]
5,5=
e
N
(Kw)
N
e
< N
m
= 10 Kw đạt công suất gia công
• Chế độ cắt khi phay tinh
- Chiều sâu cắt : t = 0,5 mm
- Lượng chạy dao vòng S = 0,6 mm/vòng (tra bảng [5-37] Sổ tay CNCTM).
- Tốc độ cắt khi phay tinh bằng dao phay hợp kim cứng tính theo công thức
:
unyxm
v
qv
v
t
BZStT
KDC
v

****
**
=
(m/phút)
Trong đó tra bảng 5-39 [7]
C
v
= 445 q = 0,2 x= 0,15 y = 0,35 u = 0,2 p = 0
m = 0,32
uvnvmvv
KKKK **=
+ K
mv
- hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công K
mv
= 1
+ K
nv
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K
nv
=1
+ K
uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt K
uv
= 1

87,106
200*16*6,0*5,0*240
1*250*445

2,0035,015,032,0
2,0
==
t
v
(m/phút)
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :
14,136
250*
87,106*1000
*
v*1000
1
===
ππ
D
n
t
( vòng/phút )
- Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 150 (vòng /phút ) . Như vậy tốc độ cắt
thực tế sẽ là :
24
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
24
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
75,117
1000
250**150

1000
**
m
===
π
π
Dn
v
tt
( m/phút )
- Lượng chạy dao phút : S
ph
= S
o
*n
m
=0,6*150 =90 (mm/phút)
Chọn theo máy có S
m
=95 mm/ph
- Công suất khi cắt N
e
tra bảng 5-130 [7]
6,1=
e
N
(Kw)
Bảng chế độ cắt :
Phay tinh 6H13Ã Dao phay
mặt đầuBK8

117,75 150 0,5 95
Phay thô 6H13Ã Dao phay
mặt đầuBK8
149,15 190 3,5 560
Bước Máy Dụng cụ V
m/ph
n
Vg/ph
t
mm
S
mm/ph
e. Thời gian cơ bản của nguyên công
- Phay thô
i
nS
LLL
T *
*
21
0
++
=

L : chiều dài bề mặt gia công L = 442 mm
L
1
: chiều dài ăn dao
( ) ( )
30)25,0(5,3250*5,3)25,0(*

1
=÷+−=÷+−= tDtL
(mm)
L
2
= ( 2 ÷ 5 ) mm
S : lượng chạy dao 0,18 m/phút
n : số vòng quay n = 190vòng/phút
1*
190*18,0
430442
01
++
=T
=13 (phút)55 (giây).
- Phay tinh:
L
1
: chiều dài ăn dao
25
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
25