đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế giá đồ hộp

Đồ án công nghệ chế tạo máy
LỜI NÓI ĐẦU
` Đồ án Công nghệ Chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành của sinh viên
ngành Công nghệ chế tạo máy. Làm đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên
giả quyết một vấn đề tổng hợp vè công nghệ chế tạo máy sau khi đã nghiên cứu
các giáo trình cơ bản của ngành Chế tạo máy. Đồng thời giúp sinh viên là quen với
cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp so sánh những
kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất.
Mặt khác khi thiết kế đồ án sinh viên phải phát huy tối đa tính độc lập sáng
tạo để giả quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Đây là bài tập dượt cuối cùng của
sinh viên chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy trước khi làm Đồ án tốt nghiệp.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng và được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo
Tăng Huy cùng các thầy cô khác trong bộ môn nhưng bản Đồ án vẫn không tránh
khỏi những sai sót. Vậy nên em rất mong nhận được sự chỉ giáo thêm của các
thầy, các cô, cùng các bạn đồng nghiệp.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.
Hà nội, tháng 11 - 2003
1
Trang:
1
Đồ án công nghệ chế tạo máy
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC
ĐỊNH
DẠNG SẢN XUẤT
I- PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
Chi tiết (giá đỡ) có dạng hộp, vật liệu chế tạo GX 15 – 32 có nhiệm vụ đỡ các
chi tiết máy khác. Bề mặt làm việc chính của chi tiết là mặt phẳng đáy và mặt trên
vì vậy cần phải gia công chính xác hơn 2 mặt tai. Phần trụ giữa có ren vít để lắp và
điều chỉnh khi đỡ các chi tiết khác. Các lỗ có bán kính R7 để cố định giá đỡ trên
thân máy nhờ bu lông và có thể điều chỉnh được khoảng cách, các rãnh 10x10x15
được phay có tác dụng chống xoay chi tiết gá đặt lên giá đỡ.

Các điều kiện kỹ thuật cần đảm bảo khi chế tạo hộp:
 Kích thước lỗ 30 được gia công với độ chính xác cấp 87; độ nhám bề mặt R
Z
= 100,63
 Các mặt phẳng được gia công với độ chính xác 97; Độ nhám bề mặt R
Z
= 40
20 (m).
 Độ không song song của mặt đáy và mặt trên là 0,05mm trên 100mm chiều dài.
 Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,05mm trên 100mm chiều
dài.
 Các bề mặt của hộp được nhiệt luyện đạt độ cứng 50-55 HRC.
Thành phần hoá học của GX 15-32
C= ( 3,2  3,5 )%; Si= ( 2,0 2,4)%; Mn (0,71,1)%; P<0,4%; S<0,15%
Ngoài ra còn có các thành phần Ni, Cr, Mo
Tính chất của GX 15-32 có 
b kéo
= 15 kg/mm
2
; 
b uốn
= 32kg/mm
2
độ giãn dài
ε= 0,5; 
b nén
= 60kg/mm
2
; HB= 163229.
II- PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

Tính công nghệ trong chi tiết dạng hộp có ý nghĩa quan trọng nó ảnh hưởng
đến năng suất và độ chính xác gia công. Với chi tiết giá đỡ được giao ta thấy:
 Chi tiết có kết cấu đơn giản, các bề mặt gia công cho phép thoát dao một cách
dễ dàng. Có thể đưa dao vào để gia công các lỗ và bề mặt một cách dễ dàng.
 Chi tiết có đủ độ cứng vững vì có gân tăng cứng cho phép đảm bảo trong quá
trình gia công không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
2
Trang:
2
Đồ án công nghệ chế tạo máy
 Bề mặt làm chuẩn (mặt A) có đủ diện tích cho phép thực hiện nhiều nguyên
công và cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
 Các lỗ trên hộp có kết cấu đơn giản không có rãng hoặc dạng định hình, lỗ
đồng tâm có đường kính giảm từ trên xuống thuận lợi cho việc gia công khi chọn chuẩn
mặt A, các lỗ đều thông suốt và ngắn.
III- XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Theo đầu đề thiết kế sản lượng hàng năm là 5000 sản phẩm.
Vậy tổng sản lượng mà nhà máy phải thiết kế được tính theo công thức:
N = N
1
.m






+







+
100
1
100
1
βα
Trong đó:
N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N
1
: Số sản phẩm được giao chế tạo trong một năm N
1
= 5000
m : Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1
β: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = 5%
: Hệ số tính đến số chi tiết phế phẩm khi chế tạo phôi  = 4%
Thay vào ta có:
N = 5000 x 1x (1 + 0,05) x (1 + 0,04) = 5450 sản phẩm
Xác định trọng lượng của một chi tiết là:
Q
i
= V. γ (kG)
Trong đó: Q
i
: trọng lượng chi tiết
V: Thể tích của chi tiết

γ: Trọng lượng riêng của vật liệu γ = 7,1kG/dm
3
Ta có V = V
1
+ V
2
+V
3
+ V
4
Với V
1
: Thể tích của đế giá đỡ:
V
1
= 15 x 70 x140 = 147000 (mm
3
)
V
2
: Thể tích khối trụ giữa:
3
Trang:
3
Đồ án công nghệ chế tạo máy
V
2
= Π.R
2
.h = ( 3,14 x 45

2
/ 4) x 40 = 63618 (mm
2
)
V
3
: Thể tích phần mặt trên:
V
3
= 50 x 80 x 15 = 60000 (mm
2
)
V
4
: Thể tích gân tăng cứng:
V
4
= 10 x 30 x 23 = 6900 (mm
2
)
Vậy V = 277.000 (mm
3
) = 0,277 ( dm
3
)
Trọng lượng một chi tiết là:
Q
1
= 0,277 x 7,1 ≈ 1,97 (kg)
Vậy căn cứ vào bảng phân loại dạng sản xuất ta có dạng sản xuất loạt lớn.

4
Trang:
4
Đồ án công nghệ chế tạo máy
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
I. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Vật liệu chế tạo chi tiết dạng họp là gang xám GX 15-32. Tương ứng với vật
liệu này ta có hình thức chế tạo phôi là đúc ứng với dạng sản xuất hàng loạt lớn.
Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc
có hình dạng và kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn. Cơ
tính và độ chính xác của phôi đúc phụ thuộc vào phương pháp và độ chính xác
làm khuôn đúc. Tuỳ theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ
thuật mà chọn các phương pháp đúc khác nhau. Căn cứ vào chi tiết được giao ta
có thể chọn đúc trong khuôn kim loại hay đúc trong khuôn cát.
Phương án I: Đúc trong khuôn kim loại
Ưu điểm:
 Độ chính xác của phôi cao
 Giảm được thời gian làm khuôn do đó năng suất cao
Nhược điểm:
 Tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy của khuôn kém
 Sự co giãn của khuôn kim loại lớn nên dễ gây nứt phôi
 Giá thành làm khuôn cao do việc chế tạo khuôn khó
 Khó đúc được các phôi có hình dạng phức tạp
Phương án II: Đúc trong khuôn cát
Ưu điểm:
 Chế tạo khuôn mẫu đơn giản
 Giá thành hạ
 Có thể đúc được các phôi có hình dạng phức tạp
 Khả năng điền đầy khuôn cát tốt hơn khuôn kim loại
Nhược điểm:

 Độ chính xác của phôi không cao
 Mất nhiều thời gian làm khuôn.
5
Trang:
5
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Với phương pháp đúc trong khuôn cát ta có các phương án:
 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay, phương pháp này cho độ
chính xác thấp, lượng dư để gia công cắt gọt lớn năng suất thấp, đòi hỏi trình độ công
nhân cao thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loại nhỏ.
 Dùng mẫu kim loại, khuôn cát, làm khuôn bằng máy đạt độ chính xác cao và
năng suất cao lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, phương pháp này thích hợp trong sản xuất
hàng loạt hàng khối.
 Dùng phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng, phôi đúc đạt độ chính xác
0,30,6mm, tính chất cơ học tốt. Phương pháp này dùng cho sản xuất loạt lớn và hàng
khối nhưng chỉ thích hợp cho các chi tiết hộp cỡ nhỏ.
Từ các phương án trên kết hợp với dạng sản xuất ta đi đến quyết định chọn
phương pháp chế tạo là phương pháp đúc khuôn cát dùng mẫu kim loại, làm
khuôn bằng máy.
Sau khi nghiên cứu bản vẽ, nhận dạng đúng chi tiết và các bề mặt gia công là
lỗ 30 và các mặt phẳng và các rãnh. Lỗ 30 và các rãnh được đúc liền, việc cắt
gọt sẽ do phần gia công đảm nhiệm. Ta đi xác định mặt phân khuôn:
Phương án I:
Với phương án chọn mặt phân khuôn như hình vẽ ta thấy:
 Với phương án này ta phải chọn 2 mặt phân khuôn do đó khó định vị chính xác
vị trí giữa các hòm khuôn sẽ có sai số khi lắp ráp khuôn sẽ có sai số chế tạo phôi.
 Thời gian làm khuôn lâu, khuôn cồng kềnh
 Khả năng điền đầy khuôn kém
D
D

T
T
Phương án II:
6
Trang:
6
Đồ án công nghệ chế tạo máy
D
T
Với phương án chọn mặt khuôn như hình trên ta thấy:
 Với phương án này ta chỉ phải bố trí trong 2 hòm khuôn do đó sai số sẽ ít hơn
phương án I
 Khả năng điền đầy khuôn tốt hơn.
Từ hai phương án trên ta quyết định chọn phương án II là phương án tối ưu hơn
cả.
7
Trang:
7
Đồ án công nghệ chế tạo máy
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA
CÔNG CHI TIẾT
I. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG:
Phương án gia công phụ thuộc vào dạng sản xuất. Với dạng sản xuất hàng loạt
ta chọn phương án gia công một vị trí một dao và gia công tuần tự, tức là theo
nguyên tắc công nghệ được tách ra từ các nguyên công đơn giản. Theo nguyên tắc
này mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá
chuyên dụng. Đường lối công nghệ này thích hợp với điều kiện sản xuất tại Việt
Nam.
Sau khi nghiên cứu chi tiết ta có thể chọn các phương án gia công cho các bề
mặt như sau:

 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi
 Nguyên công 2: Làm sạch và ủ phôi
 Nguyên công 3: Gia công mặt B với nguyên công này để đảm bảo năng suất
phù hợp với hàng loạt lớn ta gia công đồng thời cả hai mặt tai sử dụng 2 dao với 1 lần
phay.
 Nguyên công 4: Gia công các mặt A với cấp nhẵn bóng ∇6 chọn phương pháp
gia công là phay bao gồm hai nguyên công là phay thô và phay tinh.
 Nguyên công 5: Phay mặt trên C tương tự mặt A ta gia công 2 lần phay thô và
phay tinh.
 Nguyên công 6: Gia công lỗ  30 theo yêu cầu của bề mặt cần đạt ta chọn
phương pháp gia công là khoan, khoét và doa thô. Ta rô ren M20 x 1,5.
 Nguyên công 7: Gia công rãng 2 tai.
 Nguyên công 8: Gia công 2 rãng 10x10x15.
 Nguyên công 9: Kiểm tra.
II. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG:
Việc thiết kế nguyên công phải đảm bảo năng suất và độ chính xác theo yêu
cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng dư, số bước và
thứ tự các bước công nghệ. Vậy nên khi thiết kế nguyên công phải dựa và dạng
sản xuất là phân tán nguyên công mà chọn sơ đồ hợp lý.
a- Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi
8
Trang:
8
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Sau khi đã có phôi đúc ta kiểm tra bề mặt phôi. Phôi đúc không được có vết
nứt, vết rỗ. Phôi phải được làm sạch, loại bỏ những xù xì, đậu ngót, đậu rót. Cuối
cùng phải kiểm tra hình dáng kích thước của phôi.
b - Nguyên công 2: Làm sạch và ủ phôi.
c - Nguyên công 3: Phay 2 mặt tai ( Mặt B )
Lập sơ đồ gá đặt

* Định vị: Chọn mặt A làm chuẩn thô để gia công mặt B.
Chi tiết được định vị ở mặt đầu bằng phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do tịnh tiến
theo phương Ox, quay quanh ox và oy, 2 chốt tỳ ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do
tịnh tiến theo phương oy và quay quanh oz và 1 chốt tỳ khía nhám hạn chế bậc tự
do còn lại ( tịnh tiến theo Ox )
Ở nguyên công này ta sử dụng phương pháp gia công đồng thời bằng nhiều
dao.
17
±0.8
* Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít.
 Chọn máy: Máy phay nằm 6H82
Công suất của máy Nm= 7kW hiệu suất η = 0,75
 Chọn dao : Dao phay mặt đĩa gắn mảnh HKC; Tra bảng 4-80 ST CNCTM
D = 125mm; B = 28mm; d = 32mm; Z = 22
Lượng dư gia công làm 1 bước với lượng dư t = 3 (mm)
* Chế độ cắt:
9
Trang:
9
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Chiều sâu cắt z
b
= 3mm
 Lượng chạy dao: Tra bảng 5-34 ST CNCTM ta có dao đĩa tra được S ∆ = 0,25
mm/răng.
 Lượng chạy dao vòng là:
Sv = 22 x 0,25 = 5,5 ( mm/vòng )
Tốc độ cắt: Tra bảng 5-172 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy ( Tập II) ta được v
= 40 m/phút.
Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5-134 )

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k
1
= 1,0
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt: k
2
=
1,0
Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao: k
3
= 1,0
Vậy tốc độ tính toán là: V = 40 m/phút
Số vòng quay trục chính theo tính toán là:
N
t
=
12514,3
401000
x
x
= 101,9 ( vòng/phút )
Ta chọn tốc độ quay theo máy nm = 95 vòng/phút.
Vậy tốc độ quay thực tế là:
V
tt
=
1000
9512514,3 xx
= 37,3 ( m/ph )
Lượng chạy dao phút là:
S

ph
= 0,25 x 22 x 95 = 522,5 ( mm/ phút )
Theo máy ta có S
m
= 600 m/phút
Công suất cắt: Tra bảng 5-175 ST CNCTM (Tập II ) với gang xám HB = 200,
t = 3mm, S
ph
= 600 m/phút có công yêu cầu phay 1 bên là 2,5 kW, công suất cắt 2
bên 5kW.
Vậy với công suất máy là 7 kW đảm bảo công suất cắt yêu cầu.
d - Nguyên công 4: Phay mặt đáy A
10
Trang:
10
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lập sơ đồ gá đặt
* Định vị: Chọn mặt B làm chuẩn tinh để gia công mặt A
Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ ở mặt B hạn chế ba bậc tự do tịnh tiến
theo phương Oz quay quanh Ox và Oy, 2 chốt trụ ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do
tịnh tiến theo phương Oy và quay quanh Oz và 1 chốt tỳ khía nhám hạn chế bậc tự
do còn lại ( tịnh tiến theo Ox).
17
±0.05
S
* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng má kẹp.
 Chọn máy: Máy phay đứng 6 H12
Công suất của máy Nm = 10 kW hiệu suất η = 0,75
 Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8 tra bảng 4-94
ST CNCTM

D = 100 mm; B = 39 mm; d = 32 mm; Z = 10
Lượng dư gia công gia công làm 2 bước với lượng dư:
Lần 1: Z
b
= 2,5 ( mm )
Lần 2: Z
b
= 1 ( mm )
* Chế độ cắt lần 1:
Chiều sâu cắt z
b
= 2,5 mm
Lượng chạy dao răng: Tra bảng 5-125 ST CNCTM ( Tập II ) ta có dao phay
mặt đầu răng chắp mảnh HKC chiều rộng phay B>30mm tra được S
z
= 0,22
( mm/răng )
11
Trang:
11
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lượng chạy dao vòng là:
S
v
=10 x 0,22 = 2,2 ( mm/vòng ).
Tốc độ cắt: Tra bảng 5-127 ST CNCTM (Tập II ) ta có với dao D/Z = 100/10,
t = 2,5 mm, S
z
= 0,22 mm/răng ta được v = 165 m/phút.
Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5 – 127 )

- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công: k
1
= 1,0
- Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: k
2
= 0,88
- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng: k
3
= 0,8
- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay: k
4
= 1,0
Vậy tốc độ tính toán là:
V
t
= V
b
x k
1
x k
2
x k
3
x k
4
= 165 x 1 x 0,88 x0,8 = 116,2m/phút
Số vòng quay trục chính theo tính toán là:
N
t
=

10014,3
2,1161000
x
x
= 370 ( vòng/phút )
Ta chọn tốc độ quay theo máy nm = 375 vòng/phút.
Vậy tốc độ quay thực tế là:
V
tt
=
1000
37510014,3 xx
= 118 ( m/ph )
Lượng chạy dao phút là:
S
ph
= 0,22 x 10 x 375 = 825 ( mm/phút )
Công suất cắt: Tra bảng 5-130 ST CNCTM (Tập II ) với gang xám HB = 200, t =
2,5 mm, B = 70 mm, S
ph
= 825 m/phút có công yêu cầu là 4,6 kW.
* Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với chiều sâu cắt z
b
= 1mm
Các chế độ cắt lấy theo bước 1
S
o
= 2,2 mm/vòng; v = 118 m/phút; n = 375 vg/ph; S
ph
= 825 mm/phút; N =

4,6 kW
e- Nguyên công 5: Phay mặt trên C
12
Trang:
12
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lập sơ đồ gá đặt
* Định vị: Chọn mặt A làm chuẩn tinh để gia công mặt C
Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ ở mặt A hạn chế ba bậc tự do tịnh tiến
theo phương Oz, quay quanh Ox và Oy, 2 chốt trám ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do
tịnh tiến theo phương Oy và quay quanh Oz và 1 chốt tỳ khía nhám hạn chế bậc tự
do còn lại (tịnh tiến theo Ox )
70
±0.15
* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít.
 Chọn máy: Máy phay đứng 6H12.
Công suất của máy N
m
= 10 kW hiệu suất η = 0,75.
 Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8 tra bảng 4-94
ST CNCTM
D = 100 mm; B = 39 mm; d = 32mm; Z = 10
Lượng dư gia công làm 2 bước với lượng dư
Lần 1: Z
b
= 2,5 ( mm )
Lần 2: Z
b
= 1 ( mm )
* Chế độ cắt lần 1:

Chiều sâu cắt z
b
= 2,5 mm
Lượng chạy dao răng: tra bảng 5-125 ST CNCTM (Tập II) ta có
S
z
= 0,22 ( mm/răng )
13
Trang:
13
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lượng chạy dao vòng là:
S
v
= 10 x 0,22 = 2,2 ( mm/vòng )
Tốc độ cắt: Tra bảng 5-127 ST CNCTM (Tập II) ta có với dao D/Z = 100/10, t
= 2,5mm, S
z
= 0,22 mm/răng ta được v = 165 m/phút
* Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5 – 127 )
- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công: k
1
= 1,0
- Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: k
2
= 0,88
- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng: k
3
= 0,8
- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay: k

4
= 1,0
Vậy tốc độ tính toán là:
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 165 x 1 x 0,88 x 0,8 x 1= 116,2 m/phút
Số vòng quay trục chính theo tính toán là:
N
1
=
10014,3
2,1161000
x
x
= 370 ( vòng/phút )
Ta chọn tốc độ quay theo máy nm = 375 vòng/phút.
Vậy tốc độ quay thực tế là:
V
tt
=

1000
37510014.3 xx
= 118 ( m/ph )
Lượng chạy dao phút là:
S
ph
= 0,22 x 10 x 375 = 825 ( mm/phút )
Công suất cắt: Tra bảng 5-12 ST CNCTM (Tập II ) với gang xám HB = 200, t
= 2,5 mm, B = 70 mm, S
ph
= 825 m/phút có công yêu cầu là 4,0 kW.
* Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với chiều sâu cắt z
b
= 1mm
Các chế độ cắt lấy theo bước 1
S
o
= 2,2 mm/vòng; v = 118 m/phút; n = 375 vg/ph;
S
ph
= 825 mm/phút; N = 4,0 kW
14
Trang:
14
Đồ án công nghệ chế tạo máy
f- Nguyên công 6: Khoan, khoét, doa lỗ  30, Ta rô ren M20 x1,5. Lỗ 30
được gia công với cấp chính xác 8.
Lập sơ đồ gá đặt
* Định vị: Chi tiết được định vị giống nguyên công 5
* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít

Chọn máy: máy khoan đứng 2A135 công suất động cơ η = 6kW.
Để gia công lỗ 30
+0,023
mm ta phải thực hiện qua ba bước khoan, khoét và doa
thô.
Ø30
+0,023
W
S
Bước 1: Khoan lỗ 18 sâu 70mm
Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng hợp kim cứng kích thước dao: d
= 18mm, L=228, l= 130 ( Bảng 4-42 Sổ tay CNCTM tập II), tuổi bền T = 70phút.
Chế độ cắt khi khoan:
Chiều sâu cắt: t = 9 mm
Lượng chạy dao: Tra bảng 5-94 ST CNCTM (Tập II) với gang xám HB=200;
nhóm chạy dao I ; d = 18mm ta được Sv = 0,38 mm/vòng.
Tốc độ cắt: tra bảng 5-95 S= 0,38 mm/vòng; d= 18mm ta được v= 70m/phút.
Các hệ số điều chỉnh:
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao k
1
= 0,87
- Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu lỗ k
2
= 0,9
15
Trang:
15
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Vậy với tốc độ cắt là v = 70 x 0,87 x 0,9 – 54,8 m/phút
Số vòng quay tính toán là:

N
t
=
xD
xVt
π
1000
=
1814.3
8.541000
x
x
= 969 ( vg/ph)
Chọn vòng quay thực tế theo máy là: n
thực tế
= 995 vòng/phút
Tốc độ quay thực tế là:
V
tt
=
1000
9951814.3 xx
= 56,2 (m/ph)
Công suất yêu cầu khi khoan: Tra bảng 5-96 ST CNCTM (Tập II) ta có công
suất yêu cầu là 2,8kW.
Bước 2: Khoan rộng lỗ  27,5 sâu 40mm
Chọn dao: Mũi khoa ruột gà đuôi công bằng thép gió có kích thước d = 27,5
mm; L = 291 mm; l = 170 mm
Chế độ cắt khi khoan rộng
Chiều sâu khoét t = 4,75 mm

Lượng chạy dao: tra bảng 5-99 có S
o
= 1,2 mm/ vòng
Tốc độ cắt: tra bảng 5-101 có V= 37,5 m/phút
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số tuổi bền k
1
= 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k
2
= 1. Vậy ta có
V=37,5 m/phút.
Số vòng quay tính toán là:
n
tính toán
= (1000 x 37,5) / (3,14 x27,5) = 434 vg/ph
Chọn chế độ quay theo máy ta có:
N
máy
= 482 vòng/phút
Tốc độ quay thực tế là:
16
Trang:
16
Đồ án công nghệ chế tạo máy
V
thực tế
= (482 x 3,14 x 27,5) / 1000 = 41,6 m/phút
Công suất yêu cầu: tra bảng 5-103 ta có công suất yêu cầu là 1,9 kW.
Bước 3: Khoét lỗ  29,75 sâu 40mm

 Chọn dao: Mũi khoét chuôi côn liều khối thép gió có kích thước d = 29,75mm;
L=250mm;l= 150mm (Bảng 4-47 T1)
Chế độ cắt khi khoét:
Chiều sâu khoét t = 1,125 mm.
Lượng chạy dao: tra bảng 5- 104 có S
o
= 0,8 mm/vòng
Tốc độ cắt: tra bảng 5-106 có V = 26 m/phút
Số vòng quay tính toán là:
n
tính toán
= (1000 x 26) / (3,14x29,75) = 278 vg/phút
Chọn tốc độ quay thực tế ta có:
n
máy
= 250 vòng/phút
Tốc độ quay thực tế là:
V
thực tế
= (250 x3,14 x29,75)/1000 = 23,4 m/phút
Bước 4: Doa lỗ  30
Chọn dao: Dao doa liền khối chuôi côn có kích thước d = 30mm; L = 250mm;
l = 150mm ( Bảng 4-47)
Chế độ cắt khi doa:
Lượng chạy dao: Tra bảng 5-112 với S = 0,4mm/vòng;
Tốc độ cắt: Tra bảng 5-114 với S = 0,4 mm/vòng; d = 30mm ta có V = 15
m/phút.
Số vòng quay tính toán là:
n
tính toán

= ( 1000 x 15 ) / ( 3,14 x30 ) = 159,2 vòng/phút
Chọn tốc độ quay theo máy
N
máy
= 200 v/ph
Chế độ quay thực tế :
17
Trang:
17
Đồ án công nghệ chế tạo máy
V
TT
= (200 x 3,14 x 30) /1000 = 18,84 m/phút
Bước 5: Khoét lỗ  18,45
+0,17

Chọn dao: Mũi khoét chuỗi còn liền khối bằng thép gió có kích thước d =
18,45 mm; L = 200; l=120
Chế độ cắt khi khoét:
Chiều sâu khoét t = 0,225mm
Lượng chạy dao: tra bảng 5-104 với nhóm chạy dao II có S
o
= 0,65 mm/vòng
Tốc độ cắt: tra bảng 5-104 có V = 30 m/phút.
Số vòng quay tính toán là:
n
tính toán
= ( 1000 x 30 ) / (3,14 x 18,45 ) = 517,5 vg/phút
Chọn theo máy ta có n
máy

= 482 vòng/phút
Tốc độ quay thực tế là: V
thực tế
= 27,9 m/phút
Bước 6: Ta rô ren M20 x 1,5
Tra bảng 5-188 tốc độ cắt V = 13m/ph
Tốc độ quay trục chính n = 207 vg/ph
g- Nguyên công 7: Phay 2 rãnh tai
Lập sơ đồ gá đặt
 Định vị : Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ ở mặt C hạn chế 3 bậc tự do. Chốt
trụ ngắn ( 30) hạn chế 2 bậc tự do và 1 chốt chống xoay hạn chế bậc tự do còn lại.
18
Trang:
18
Đồ án công nghệ chế tạo máy
W
n
W
S
3
* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít
 Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82
Công suất của máy Nm = 7 kW hiệu suất η = 0,75
 Chọn dao: Dao phay định hình bán nguyệt lồi:
D = 80mm; B = 14mm; d = 27 mm; Z = 10
* Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt z
b
= 17 mm
 Lượng chạy dao răng: Tra bảng 5-163 ST CNCTM (Tập II) S

Z
= 0,1 mm/răng
 Tốc độ cắt: Tra bảng 5-165 ST CNCTM (Tập II) ta có dao D/Z = 80/10, chiều
sâu rãnh t = 17 mm, S
z
= 0,08 mm/răng ta được v = 39 m/phút.
Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5-134)
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k
1
= 1,0
Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: k
2
= 1,0
Số vòng quay trục chính theo tính toán là:
N
t
=
8014,3
391000
x
x
= 155,2 ( vòng/phút )
Ta chọn tốc độ quay theo máy n
máy
= 150 vòng/phút
19
Trang:
19
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Vậy tốc độ quay thực tế là:

V
tt
=
1000
1508014,3 xx
= 37,7 ( m/ph)
Lượng chạy dao phút là:
S
ph
= 0,1 x 10 x 150 = 150 ( mm/phút )
Chọn theo máy S
máy
= 150 mm/phút
Công suất cắt: tra bảng 5-168 ST CNCTM (Tập II) b= 14mm, S
Z
< 0,12
mm/răng, S
ph
= 150 mm/phút, chiều sâu rãnh t = 17mm có công suất yêu cầu là 1,1
KW
h– Nguyên công 8: Phay 2 rãnh 10x10x15
Lập sơ đồ gá đặt
* Định vị: Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ ở mặt C hạn chế 3 bậc tự do
Chốt trụ ngắn (30) hạn chế 2 bậc tự do và chốt chống xoay hạn chế bậc tự do còn
lại.
* Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít
 Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 công suất của máy N
m
= 7KW hiệu
suất η = 0,75

 Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt răng: D = 63mm, B = 10mm, d = 22mm, Z =
16.
n
W
W
S
3
* Chế độ cắt:
20
Trang:
20
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Chiều sâu cắt z
b
= 10mm
Lượng chạy dao răng : Tra bảng 5 – 163 ST CNCTM (Tập II) S
L
= 0,08
mm/răng
Tốc độ cắt: Tra bảng 5 – 165 ST CNCTM (Tập II) Ta có với dao D/Z = 63/16,
chiều sâu rãnh t = 10mm, S
z
= 0,08mm/răng ta được v = 44 m/phút
Số vòng quay trục chính theo tính toán là
n
t
=
6314,3
441000
x

x
= 222 (vòng/phút)
Ta chọn tốc độ quay theo máy nm = 234 vòng/phút
Vậy tốc độ quay thực tế là:
V
tt
=
1000
2346314,3 xx
= 46,3 (m/ph)
Lượng chạy dao phút là
S
ph
= 0,08x16x234 = 299,5 (mm/phút)
Chọn theo máy S
máy
= 300 mm/phút
Công suất cắt: Tra bảng 5 – 168 ST CNCTM (Tập II) có công suất yêu cầu là
1,1 KW
i – Nguyên công 9: Kiểm tra
Kiểm tra độ song song của mặt trên so với đáy A
21
Trang:
21
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Kiểm tra độ vuông góc của mặt đầu với tâm lỗ
III– TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
a – Tính lượng dư gia công khi gia công mặt C với kích thước 70


0,15

Các bước gia công gồm phay thô và phay tinh
Chi tiết được định vị bằng mặt đáy, 2 chốt trám ở mặt bên và 1 chốt hạn chế
bậc tự do còn lại
Theo bảng 10 giá trị R
Z
và Ti = 600 và (250 + 350) sau bước thứ nhất có thể
loại trừ Ti chỉ còn R
Z
giá trị này là 50 µm và 20 µm
Ta áp dụng công thức tính lượng dư cho bề mặt không đối xúng:
Z
imin
= R
Zi-1
+ T
i-1
+ ρ
i-1
+ ε
i
R
Zi-1
Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại
T
i-1
Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước nguyên công sát trước để lại
ρ
i-1

Sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại
ε
i
Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện
Sai lệch không gian khi gia công mặt thứ hai không đối xứng ta có:
ρ = ρ
c
ρ
c
: Dung sai phôi đúc : Tra bảng 3 – 3 ST CNCTM (Tập I) ta được ρ
c
=
800µm
Sai lệch vị trí còn lại sau nguyên công phay thô là: ρ
tinh
= 0,1xρ
thô
ρ
tinh
= 0,1x800 = 80 µm
Sai số gá đặt chi tiết:
ε
dg
=
22
kc
εε
+
ε
c

= 0 do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước
ε
k
sai số kẹp chặt εk = 100µm (bảng 24) Hướng dẫn thiết kế đồ án
Sai số gá đặt còn lại ở nguyên công phay tinh
ε
gđ2
= 0,1 x ε
gđ
= 0,1 x 100 = 10µm
22
Trang:
22
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lượng dư nhỏ nhất của phay thô
Z
bmin
= 250 + 350 + 800 + 100 = 1500 µm)
Lượng dư nhỏ nhất của phay tinh
Z
bmin
= 50 + 80 + 10 = 140 (µm)
Ghi kích thước của chi tiết (kích thước nhỏ nhất) vào hàng cuối cùng còn các
kích thước khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước công với lượng dư tính
toán nhỏ nhất như vậy ta có:

Bước
công
nghệ
Các yếu tố (µm)

Lượng
dư
tính
toán
Z
bmin
Kích
thước
tính
toán
dmm
Dung
Sai

µm
Kích thước
giới hạn mm
Lượng dư
giới hạn µm
R
z
T
a

a
ε
c
D
min
D

max
Z
min
Z
max
Phôi 600800 71,49 800 71,49 72,29
Phay thô 50 100 1500 69,99 460 69,99 70,45 1500 1840
Phay tinh 10 140 69,85 300 69,85 70,15 140 300
Sau khi phay tinh Z
max
– Z
min
= 300-140 = 160(µm)

2
- 
1
= 460 – 300 = 160
Sau khi phay thô Z
max
– Z
min
= 1840 - 1500 = 340(µm)

phôi
- 
2
= 800 – 460 = 340
b – Tính lượng dư gia công cho kích thước


30
±0,023
, R
Z
= 10
µ
m
Với yêu câu độ không vuông tâm lỗ với mặt đầu  0,05 mm
Quá trình gia công lỗ từ lỗ đặc nhưng ở đây ta chỉ tính dư gia công cho các
bước khoét và doa
Khoan lỗ 37,5
±0,25
đạt R
Z
= 40µm (bảng 3-87 sổ tay CNCTM1)
23
Trang:
23
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoét lỗ 29,75
±0,13
đạt R
Z
= 32 µm
Doa thô 30
±0,033
đạt R
Z
= 10µm
Lượng dư cho các bước khoét và doa tính theo công thức:

2Z
min
= 2(R
Zi-1
+ T
i-1
+
22
1 ii
ερ
+
−
)
Khoan lỗ 27,5
±0,21
Sau bước thứ nhất đối với gang có thể loại trừ T
i
chỉ còn R
Z
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức
22
0
).( lyC
a
∆+=
ρ
Trong đó
C
0
: độ lệch của đường tâm lỗ C

0
= 25µm (bảng 18 HDTKĐA)
y∆
: độ cong của đường trục lỗ
y
∆
= 0,9 (µm/mm)
l : chiều dài lỗ l = 40 mm
22
)40.9,0(25 +=
ρ
= 43,8 µm
Sai số gá đặt
ε
dg
=
22
kc
εε
+
ε
c
= sai số chuẩn do dung sai của phôi thay đổi theo 2 chiều x và y có
ε
c
= 0,8 .
2
= 1,13 mm
ε
k

= 0 do phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện
ε
đg
= 1,13 mm
Sai số gá đặt ở nguyên công khoét và doa
ε
đg2
= 0,05 . ε
đg1
= 0,05 . 1130 = 56,5 µm
Khoét lỗ 27,75; R
Z
= 32 µm
24
Trang:
24
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Sai lệch không gian
ρ
a còn lại sau khi khoét
ρ
a
= 0,05.
ρ
khoan
= 43,8 . 0,05 = 2,2 µm
Lượng dư để khoét lỗ
2
Zmin
= 2(40+

22
5,568,43 +
) = 2x112 µm
Doa lỗ 30
±0,023
; R
Z
= 10µm đạt cấp chính xác 8
Sai số gá đặt ε
đg
= 56,5 µm
Lượng dư để doa lỗ 2Z
min
= 2(32 +
22
5,562,2 +
) = 2x86,5 µm
Như vậy ta ghi kích thước chi tiết (kích thước lớn nhất) vào hàng cuối cùng
còn các kích thước khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước trừ đi lượng dư
tính toán nhỏ nhất
Khoét d2 = 30,033 – 0,173 = 29,86 mm
Khoan d1 = 29,860 – 0,224 = 29,636 mm
Lập cột dung sai của kích thước các nguyên công tra bảng theo cấp chính xác
bảng (3 – 91) có dung sai sau khi doa là δ = ± 0,066 mm, dung sai sau khi khoét δ
= ± 0,170 mm, dung sai sau khi khoan là δ = ± 0,420 mm
Xác định kích thước giới hạn nhỏ nhất bằng cách lấy kích thước giới hạn lớn
nhất trừ đi dung sai
- Doa d3 = 30,033 – 0,066 = 29,967 mm
- Khoét d2 = 29,860 – 0,170 = 29,690 mm
- Khoan d1 = 29,636 – 0,420 = 29,216 mm

Xác định lượng dư giới hạn
Z
bmax
– hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất
Z
bmin
– hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất
Sau khi doa
2Z
min
= 30,033 – 29,860 = 0,173 = 173 µm
2Z
max
= 29,967 – 29,890 = 0,277 = 277 µm
25
Trang:
25