đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế qtcn gia công càng gạt

Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước hiện nay. Các ngành
kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến
thức tương đối rộng, phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết các
vấn đề cụ thể trong sản xuất và trong sửa chữa.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vai trò rất quan trọng, môn học giúp cho
người sinh viên nắm vững biết vận dụng hiệu quả các phương pháp thiết kế và
quản lý quá trình chế tạo một sản phẩm cơ khí có hiệu quả. Đồ án công nghệ chế
tạo máy là việc tổng hợp những kiến thức đã học vào việc thiết kế quy trình
công nghệ chế tạo máy cho một chi tiết điển hình. Nó giúp cho sinh viên làm
quen và thiết kế một quy trình công nghệ gia công cho một sản phẩm cơ khí cụ
thể.
Trong quá trình làm đồ án môn học em được sự chỉ bảo tận tình của thầy
Nguyễn Đắc Lộc và các thầy cô trong khoa nhưng kiến thức tổng hợp còn hạn
chế nên còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô trong khoa tận tình góp ý chỉ bảo.
Em xin cám ơn các thầy, cô đã giúp em hoàn thành đồ án này.

1
1
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
I. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Chi tiết càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (piston
của động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra các
chi tiết còn có tác dụng để đẩy để bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong
các hộp tốc độ, chi tiết làm việc trong điều kiện chịu va đập.
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Cũng như các chi tiết khác đối với các chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý
nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, độ chính xác gia công

đối với các chi tiết dạng càng yêu cầu:
- Độ cứng vững gia công
- chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau các mặt đầu của chúng nên nằm trên
hai mặt phăng song song là tốt nhất.
- Kết cấu càng nên đối xứng qua một mặt phẳng nào đó. Đối với những càng có
các lỗ vuông góc với nhau thì kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công các lỗ đó.
- Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều bề mặt cùng một lúc.
- Hình dáng của càng phải thuận lợi cho cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh
thống nhất.
Chi tiết càng C15 có các mặt đầu không cùng nằm trên một mặt phẳng nên
mất nhiều nguyên công để gia công các mặt đầu. Khi gia công các mặt đầu φ25
thì độ cứng vững của chi tiết gia công kém dẫn đến đồ gá phức tạp. Mặt khác do
kết cấu như vậy nên thời gian gia công rất dài (do thời gian chạy không nhiều)
vì vậy giảm năng suất gia công muốn tăng năng suất gia công thì phải gia công ở
nhiều vị trí như vậy phải phay đồng thời các mặt đầu nên cần phải có các máy
chuyên dùng.
2
2
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
Đây là chi tiết có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi được chế tạo bằng
phương pháp đúc trong khuôn cát sau đó đem ủ.
Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong, do vậy nên chọn mặt A làm
chuẩn tinh chính.
Vật liệu chi tiết là gang xám GX 15 - 32 .
III. Xác định dạng sản xuất.
Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất
- sản xuất đơn chiếc
- sản xuất hàng loạt
- sản xuất hàng khối
Xác định dạng sản xuất phụ thuộc sản lượng (N) hàng năm của chi tiết và

khối lượng (Q) của chi tiết
+, Sản lượng hàng năm của chi tiết xác định theo công thức sau đây:
N = N
1
.m.[1+(α+β)/100 ].
Trong đó:
N_ là số chi tiết được sản xuất trong 1 năm
N
1
_là số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (N
1
=3000 chiếc/năm ).
m_ là số chi tiết trong 1 sản phẩm
α_ là phế phẩm trong xưởng đúc
β_ là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (β= 5 ÷ 7 %)
chọn β = 6%.
Thay số: N= 3000.1.( 1+
100
64 +
)= 3300 chi tiết/năm
+, Khối lượng của chi tiết xác định theo công thức sau:
Q = V.γ (kg)
Với γ_trọng lượng riêng của vật liệu γ=6,8 ÷7,4 kg/dm
3
.
Chia chi tiết ra từng phần ta xác định được thể tích của chi tiết V= 0,1098 dm
3
.
⇒ Vậy trọng lượng của chi tiết là : Q= 0,1098. 7,2 = 0,8 kg
Theo bảng 2 ( trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM t/g PGS - TS Trần Văn Địch)

3
3
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
ta có dạng sản xuất : hàng loạt vừa
IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi.
Có các phương pháp chế tạo phôi sau
- Phôi dập: thường dùng cho các chi tiết trục răng côn, trục răng thẳng, các loại
bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khưỷu các loại chi
tiết này thường được dập trên búa máy nằm ngang hoặc đứng đối với chi tiết
đơn giản thì dập không có ba via còn chi tiết phức tạp sẽ có ba via ( khối lượng
ba via = 0,05% ÷0,15% khối lượng phôi )
- Phôi rèn tự do: dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. ưu điểm chính
của phôi rèn tự do trong sản xuất nhỏ là giá thành hạ (vì không phải chế tao
khuân mẫu ).
- Phôi đúc: dùng cho các loại chi tiết như các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các
loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập, trục khưỷu vật liệu dùng cho phôi
đúc là gang, thép, đồng, nhôm
Đúc thường được thực hiện trong khuân cát, khuân kim loại, trong khuân vỏ
mỏng và các phương pháp đúc áp lực, đúc ly tâm, đúc theo mẫu chảy. Tuỳ theo
dạng sản xuất, vật liệu, hình dáng và khối lượng chi tiết mà ta chọn phương
pháp đúc hợp lý.
Do chi tiết càng gạt đối xứng và sử dụng vật liệu là GX 15 -32( có tính đúc
cao),có dạng sản xuất hàng loạt vừa. Vì vậy ta chọn phương pháp đúc trong
khuôn kim loại.
Bản vẽ lồng phôi:
4
4
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
MÆt ph©n khu«n
Trªn

Duíi
V. Thứ tự các nguyên công
5.1. Tiến trình công nghệ
Do sản xuất hàng khối nên ta chọn phương pháp gia công nhiều vị trí nhiều
dao và gia công song song. Để đạt năng suất cao thì đường nối công nghệ phù
hợp nhất là phân tán nguyên công. Dùng đồ gá vạn năng kết hợp với đồ gá
chuyên dùng và các máy chuyên dùng ( nếu có)
Quy trình công nghệ gia công( không kể đến 2 nguyên công làm sạch phôi):
+ Nguyên công1 : Phay mặt A
+ Nguyên công2 : Phay mặt đối diện với mặt A
+ Nguyên công3 : Phay 2 mặt đầu nhỏ của càng
+ Nguyên công4 : Khoan, khoét, doa lỗ φ20
+ Nguyên công5 : khoan, khoét, doa 2 φ10
+ Nguyên công6 : Khoan lỗ φ12
+ Nguyên công7 : Khoan 2 lỗ φ6
+ Nguyên công8: Kiểm tra
5.2. Chọn phương pháp gia công
- Gia công lỗ φ20
+0,035
vật liệu là gang xám,ta they dung sai +0,035 ứng với φ20
là cấp chính xác 5, chọn phương pháp gia công là khoan, khoét, doa.
5
5
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
- Gia công mặt đầu A đạt R
z
=20 , do đó bước gia công lần cuối là phay tinh,
các bước trước là phay thô.
VI_ Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại
6.1_Tính lượng dư khi gia công phay mặt phẳng( nguyên công 2)

Lượng dư được tính toán dựa trên phương pháp phân tích các yếu tố tạo nên
lớp kim loại được hớt đi để có chi tiết hoàn chỉnh .
Với yêu cầu bề mặt đạt R
z
=20 theo bảng 4 và 5 ( Tk đồ án môn học CNCTM)
thì chi tiết yêu cầu sẽ được hình thành qua 2 bước phay thô và phay tinh
Theo bảng 3.98 ( sổ tay CNCTM tập1) thì δ
p
=1000 µm (sai lệch ±0,5 mm )
Độ chính xác của chi tiết sau các bước là:
+ phay thô cấp chính xác đạt được là 12
+ phay tinh cấp chính xác đạt được là 10
Theo bảng 3.91 (sổ tay CNCTM tập1) ta có giá trị dung sai của từng bước công
nghệ
+ Bước phay thô :δ
thô
=250 µm
+ Bước phay tinh: δ
tinh
=100 µm
Lượng dư nhỏ nhất cho từng nguyên công tính theo công thức 3.1
Z
imin
= ( R
z
+h )
i-1
+∆
Σ
i-1

+ε
i
Trong đó:
R
za
:Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại
T
a
: Chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công trước để lại
ρ
a
: Sai lệch vị trí không gian do nguyên công trước để lại
ε
b
Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện
Đối với chi tiết bằng gang đang thực hiện, phôi đúc có nhấp nhô tế vi và
chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt là R
z phôi
và h
phôi
, giá trị (R
z phô
+ h
phôi
) được tra
theo bảng 3.65_sổ tay CNCTM tập1
Các giá trị R
zi
(kể từ sau bước phay thô ) được tra bảng 3.69_stCNCTM
tập1:

(R
z phô
+ h
phôi
) = 500
µ
m
6
6
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
R
zthô
= 50
µ
m
R
ztinh
=20
µ
m
Với nguyên công gia công mặt phẳng
∆
phôi
bao gồm độ song song của các
mặt phẳng ( 4 mặt đã gia công so với mặt đầu đã gia công) và độ cong vênh
của phôi. Với khuôn kim loại ,độ cong vênh chi tiết đúc coi như không đáng
kể. Do đó :
∆
phôi
=

∆
sph
Sau mỗi bước công nghệ, sai lệch không gian của chi tiết giảm đi so với
bước trước
∆
Σ
còn lại
=
∆
Σ
bước trước
thông qua hệ số giảm sai. Theo tài liệu ta có hệ
số chính xác hoá( hệ số giảm sai) qua các bước là:
K = 0,06_ sau khi gia công thô
K = 0,02_sau khi gia công tinh
Theo bảng 3.67 sai lệch vị trí bề mặt chi tiết đúc ta có:
∆
Σ
phôi
=
∆
sphphôi
= 2,2
÷
3,4 (
µ
m/m). Lấy
∆
Σ
phôi

= 2,8.10
-3
(
µ
m/mm).

⇒

∆
Σ
thô
= 0,06.
∆
Σ
phôi
=0,168.10
-3
(
µ
m/mm).

⇒∆
Σ
tinh
= 0,02.
∆
Σ
thô
=3,36.10
-6

(
µ
m/mm).
Tính sai số gá đặt:
Chi tiết được định vị trên phiến tì (3 bậc tự do), kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt
liên động ren vít.
Sai số gá đặt xuất hiện ở đây coi như bao gồm sai số do chuẩn công nghệ
không trùng với gốc kích thước và sai số do kẹp chặt.
ε
gd
=
22
kc
εε
+
ε
k
: Sai số kẹp, tra bảng 3.14 sách Hướng dẫn khi phay thô
ε
k
= 80(µm)
ε
c
: Là sai số chuẩn khi phay
ε
c
=0,1
7
7
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt

ε
gd
=
22
kc
εε
+
=128,1( µm)
Tra bảng 3.2 sách Hưỡng dẫn ta có chất lượng bề mặt phôi đúc trong
khuôn kim loại cấp chính xác 12 14 là Rz = 200µm và Ta = 300µm
Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô
Z
min
= 500 +2,8 +128 = 630,8( µm)
Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh
Z
min
=50+ 2,8 +0,2.128 = 78,4( µm)
Kích thước tính toán của bước công nghệ cuối cùng là kích thước theo bản vẽ
42
±
0,1
. Vậy kích thước tính toán cuối cùng là :
L
min-tinh
= 41,9 mm
Kích thước tính toán của các bước công nghệ còn lại là:
L
min-thô
= L

min-tinh
+ Z
min-tinh
= 41,9 + 0,0784 = 41,9784 mm.
L
min-phôi
= L
min-thô
+ Z
min-thô
= 41,9784 +0,6308=42,6092 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất của từng nguyên công
L
max-tinh
= L
min-tinh
+ δ
tinh
= 41,9 + 0,2= 42,1 mm
L
max-thô
= L
min-thô
+ δ
thô
= 41,9784 + 0,25 = 42,2284mm ≈ 42,23 mm
L
max-phôi
= L
min-phôi

+ δ
phôi
= 42,2284 + 1=43,2284 mm ≈ 43,23 mm
+) Lượng dư giới hạn được xác định như sau :
Khi phay tinh :
Z
max
= 42,23 - 42,1 = 0,130 (mm) =130 (µm)
Z
min
= 41,9784 - 41,9 = 0,0784 (mm) =78(µm)
Khi phay thô :
Z
max
= 43,23 - 42,23 = 1(mm) = 1000 (µm)
Z
min
= 42,6092 - 41,9784= 0,6308(mm) =630(µm)
+ ) Lượng dư tổng cộng được tính là :
Z
0min
= 78 + 630 = 708 (µm)
Bước R
z
T
i
ε
Z
min
µm

L
t
µm
δ
µm
L
min
mm
L
max
mm
Z
min
µm
Z
max
µm
Phôi
200 300 43,2284
600
42,6 43,23
Thô
50
128,1 630
42,2284 250 41,98 42,23 630 1000
Tinh
20
6,5 78
42,1000 200 41,9 42,1 78 130
Z

0max
= 130 + 100 = 1130 (µm)
8
8
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt

+,Kiểm tra kết quả tính toán:
Sau phay tinh:
Z
max
-Z
min
= 130-78 =52
µ
m;
δ
1
-
δ
2
= 250- 200 = 50
µ
m.
Sau phay thô :
Z
max
- Z
min
=1000 - 650 =350 µm ;δ
p

-δ
1
= 600– 250 = 350 µm.
VII. Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra lượng dư cho các nguyên
công còn lại
7.1:Nguyên công I :Phay mặt đầu A
-Định vị :chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, 2 khối V ngắn định vị 2
bậc tự do, chốt chống xoay định vị 1 bậc tự do.
-Kẹp chặt : dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren do một khối V di trượt từ phải sang
trái phương của lực kẹp vuông góc với phương gia công
- Chọn máy : máy phay dựng 6H12, công suất N = 10 kw, ( η = 0,75 )
- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8,
đường kính D = 75mm , Z= 10 răng .
- Lượng dư gia công t =2 mm phay 2 lần:lần một với Z
b
= 1.5 mm, lần 2 với
Z
b
= 0.5 mm.
- Chế độ cắt : xác định chế độ cắt cho 1 dao.
- lần 1: chiều sâu cắt t
1
= 1.5 mm, lượng chạy dao S
z
= 0.13 mm/răng, số răng
dao 12. Theo bảng 5-127 (tr115 STCNCTM tập 2) ta có V
b
= 250 m/phút
9
9

Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công , k
1
= 1.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k
2
= 0,8.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay: k
3
= 1.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao k
4
= 1.
vận tốc tính toán:
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
. = 250. 1. 0,8. 1. 1. = 200 m/phút.
Số vòng quay trục chính tính toán là:
n

t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
75.14,3
200.1000
= 849 (vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 6H82 ,n
m
= 750 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
750.14,3.75
= 197,8 (m/phút)
Lượng chạy dao phút S
p

= S
r
.Z.n
tm
= 0,13. 10. 750 = 1092 mm/phút.
Vậy lượng chạy dao chọn cho máy là: S
m
= 790 (mm/phút).
- Từ các thông số trên ta tra bảng 5-130(STCNCTM tập 2) ta được công suất
cắt yêu cầu N= 1,3 kw ( với độ cứng gang HB = 190, B = 25, S
z
= 0,13, S
p
=
790). Vậy máy 6H12 đủ công suất để phay( N
m
.η = 10.,075 = 7,5 Kw).
- Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với cấp bóng ∇6 chiều sâu cắt t = 0.5 mm
Các thông số tính theo bước 1: V
tt
= 197,8 m/phút
S
p
= 873,6 mm/phút
n = 750 v/phút,
N = 1,3 Kw
7.2 Nguyên công II: phay mặt đáy( Nguyên công cần thiết kế kế đồ gá)
- Định vị: Mặt đáy A làm chuẩn tinh định vị 3 bậc tự do, khối V ngắn định vị
2 bậc tự do, chốt chống xoay khống chế một bậc tự do còn lại.
- Kẹp chặt:kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào

mặt đầu nhỏ của càng.
10
10
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
- Do bề mặt gia công giống bề mặt gia công ở nguyên công I nên ta làm như
nguyên công 1.
- Chọn máy phay đứng 6H12 với công suất động cơ 10 Kw , η = 0,75
Số vòng quay trục chính : 30; 37,5 ; 47,5 ; 60; 75; 95 ; 118; 150; 190; 235; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Dao phay mặt đầu thép gió P6M5 có
D = 75 mm , chiều dày B = 40 mm (h = 16 ); d= 40 mm; Z = 10 răng.
- Chiều sâu cắt và chiều rộng cắt (B).
Bước Chiều sâu cắt t(mm) Chiều rộng
phayB(mm)
Phay thô 1,5 40
Phay tinh 0,4 40
-, Bước 1: Phay thô:
Chiều sâu cắt: t=1,5 mm; lượng chạy dao răng: S
Z
=0,2….0,4 mm/răng.
→ lấy S
z
=0,3.
Chiều rộng phay lớn nhất : B =40 mm.
+ ,Vận tốc cắt được xác định theo công thức :
V
T
=
pu
y

z
xm
q
v
ZBStT
DC

.
.K
v
.
Trong công thức trên thì : C
v
, m, x, y, u, q, p là các hệ số và số mũ được tra theo
bảng 5-39 ( sổ tay CNCTM tập 2).Gia công gang xám HB 190.
C
v
=42 ; q= 0,2 x= 0,1 y = 0,4
11
11
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
u =0,1 p= 0,1 m= 0,15 T=180 (phút)_bảng 5-40.
- K
v
: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể.
K
v
=k
mv
. k

nv
. k
uv
trong đó: +, k
mv
_ Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công,
theo bảng 5.1 ;với gang xám : k
mv
=(190/HB)
nv
gang xám 15-32 có tổ chức tế vi nhiều, thô và nếu là pec lít
thì HB=200, nv = 0,95 (tra bảng 5.2)
→k
mv
= (190/200)
0,95
= 0,9524 ≈ 0,95
+, k
nv
_ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi( bảng 5-5).
với phôi không có vỏ cứng → k
nv
=1
+, k
uv
_ Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt ( tra bảng 5-6 ).
vật liệu dụng cụ là P6M5 → k
uv
= 1
⇒ K

v
= 1. 1 . 0,95 = 0,95.
⇒Từ đó vận tốc cắt sẽ là:
V
T
=
1,01,04,01,015,0
2,0
10.40.3,0.5,1.180
75.42
.1.0,95 = 39,022 m/ph
n
T
=
1000.
.
t
V
D
π
=
75.14,3
022,39.1000
= 165,7 v/ph
Tra theo máy thì n
m
=150 vg/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là :

tt

V
=
. .
1000
m
n D
π
=
1000
75.14,3.150
= 35,325 m/ph
+, Lượng dư chạy dao vòng:
S =Z.S
z
=10. 0,3=3 mm/vòng
+, Lượng chạy dao phút :
S
p
= n
m
.S =150.3 = 450 mm/ph
*, Bước 2: Phay tinh: Chiều sâu cắt: t= 0,5mm ;
+, Lượng chạy dao: độ bóng cần đạt R
a
5( µm)
Theo bảng :với R
a
= 6,3 ( µm) → S = 1,2 ÷ 2,7 (mm), lấy S =2 mm.
12
12

Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
với R
a
=3,2 ( µm) → S = 0,5 ÷ 1,2 mm ,lấy S = 1 mm
Từ đó ta có R
a
=5 ( µm) , thì :
S = 1+
2,33,6
)12)(2,35(
−
−−
= 1,5806 . chọn S= 1,5 mm/vg.
→S
z
= S/Z = 1,5 / 10 = 0,15 mm /răng.
Chiều rộng phay lớn nhất: B = 40 mm.
+,Từ đó vận tốc sẽ là:
V
T
=
1,01,04,01,015,0
2,0
10.40.15,0.5,0.180
75.42
.1. 0,95 = 53,47m/ph
n
T
=
1000.

.
t
V
D
π
=
75.14,3
47,53.1000
= 227 v/ph
Tra theo máy thì n
m
= 190 v/ph.
+, Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là :

tt
V
=
. .
1000
m
n D
π
=
1000
75.14,3.190
= 44,7 m/ph
+, Lượng chạy dao phút : S
p
= n
p

.S =190 .1,5 = 285 mm/ph
*, Kiểm tra công suất cắt của máy.
-Lực cắt khi phay:
+, Phay thô :
Công thức tính lực cắt :

Z
P
=
10. . . . .
.
x y n
P Z
q w
C t S B Z
D n
.
MP
k
Trong đó : Theo bảng 5.41(sổ tay CNCTM2) ,
ứng với vật liệu gia công là gang xám

P
C
= 50; x=0,9 ; y= 0,72 ; u =1,14 ; q= 1,14 ; w=0 ;
MP
k
=1
+, Chế độ cắt khi phay thô :
t= 1,5 mm ;

Z
S
=0,3 mm/vòng ; B= 40 mm ; Z= 10 răng ; D =75mm;
13
13
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
n =150v/ph, k
mp
=(HB/190)
n
= (200/190)
1/0,55
=1,0978 ≈ 1,1
⇒
.
150.75
10.40.3,0.5,1.50.10
014,1
14,172,09,0
=
z
P
1,1 = 1385,55 N
+, Phay tinh :
Tương tự như phay thô, chỉ khác ở chế độ cắt khi phay tinh:
t= 0,5mm ; S = 1,5 mm/vg Vậy
Z
S
= 0,15mm/răng.
⇒P

Z
=
01
14,172,09,0
150.75
10.40.15,0.5,0.50.10
.1 = 187,94 N
- Các lực thành phần khác được xác định qua quan hệ với lực P
z
theo bảng 5-42.
Ta có :
P
h
: P
z
= 0,3 ÷ 0,4 lấy P
h
: P
z
= 0,35
P
v
: P
z
= 0,85 ÷ 0,95 lấy P
v
: P
z
= 0,9
P

y
: P
z
= 0,3 ÷ 0,4 lấy P
y
: P
z
= 0,35
P
x
: P
z
= 0,5 ÷ 0,55 lấy Px: P
z
= 0,5
Từ đó có :
+ Lực chạy dao : P
h
= 0,35 .P
z
= 0,35. 1385,56 = 484, 946 ( N )_khi chạy dao thô
P
h
= 0,35 .P
z
=0,35. 187 ,94 = 65, 779 (N)_ khi chạy dao tinh.
+ Lực thẳng đứng: P
v
= 0,9 .P
z

= 0,9. 1385,56 = 1247 ( N )_khi chạy dao thô
P
v
= 0,9 .P
z
= 0,9. 187 ,94 = 169,15 (N)_ khi chạy dao tinh.
+ Lực hướng trục: P
x
= 0,5 .P
z
= 0,5. 1385,56 = 692,78 ( N )_khi chạy dao thô
P
h
= 0, 5 .P
z
=0,5. 187 ,94 = 93,97 (N)_ khi chạy dao tinh.
+, Nhằm phục vụ cho việc tính lực chạy dao uốn ta xác định :
P
yz
=
22
zy
PP +
P
yz
=
22
56,1358946,484 +
≈ 1442,52 N _khi phay thô
P

yz
=
22
94,187779,65 +
≈ 199,12 N _khi phay tinh
+, Mômen xoắn trên trục chính của máy:
14
14
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
M
x
=
1000.2
.DP
z
=
1000.2
75.56,1358
= 84,91 N.m_khi phay thô
M
x
=
1000.2
75.94,187
= 11,746 Nm_ khi phay tinh
-, Công suất cắt khi phay được tính theo công thức :

e
N
=

.
1020.60
Z
P V
(kW)
+,Kiểm tra khi phay thô vì chế độ cắt cao hơn :

e
N
=
60.1020
325,35.55,1385
= 1,2 (kW)
N
m
.η = 10. 0,75 = 7,5 kw
Vậy: với máy phay ngang 6H12 thoả mãn điều kiện để gia công.
7.3. Nguyên công III: Phay 2 mặt đầu nhỏ

w
- Định vị:
Mặt đáy A định vị 3 bậc tự do, dùng khối V ngắn định vị 2 bậc tự do và chốt
chống xoay định vị bậc tự do còn lại.
- kẹp chặt: kẹp luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào
mặt đầu to của càng.
Để tăng độ cứng vững chi tiết dùng 2chốt tỳ phụ ở hai đầu.
- Chọn máy 6H12, N
m
= 10kw, η = 0,75 ; (N
m

. η = 7,5 Kw.)
- Chọn dao: phay ba mặt hợp kim cứng BK8, D = 75, Z = 10 răng.
15
15
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
- Lượng dư gia công : phay 2 lần với tổng lượng dư ΣZ
b
= 2 mm
- Chế độ cắt: xác định cho dao có đường kính lớn.
- Chiều sâu cắt t = 1.5 m, hợp chạy dao vòng S
r
= 0.13 mm/r, số răng Z= 10.
 Tốc độ cắt tra theo bảng 5-127 (STCNCTM tập 2) ta được V
b
= 232 m/ph
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k
1
= 1
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k
2
= 0,8.
Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay: k
3
= 1
vận tốc tính toán:
V
t
= V
b

.k
1
.k
2
.k
3
= 232. 1 . 0,8 . 1 = 185,6 m/phút.
Số vòng quay trục chính tính toán là:
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
75.14,3
6,185.1000
= 788 (vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 6H12, n
m
= 750 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
750.14,3.75
= 176,6 (m/phút)
Lượng chạy dao phút S
p
= S
r
.Z.n
tm
= 0,13. 10. 750 = 975 mm/phút.
Vậy lượng chạy dao chọn cho máy là(S
m
<S
p
): S
m
= 750 (mm/phút).
Từ các thông số trên ta tra bảng 5-130(STCNCTM tập 2) ta được công suất
cắt yêu cầu N= 1,3 kw ( với độ cứng gang HB = 190, B = 25, S
z
= 1,3, S
p
=
790). Vậy máy 6H12 đủ công suất để phay( N
m
=10 Kw; η = 0,75 ).

Tóm lại : Phay lần một của nguyên công thứ nhất ta chọn các thông số:
t = 1.5 (mm)
n
tc
= 750 (v/phút)
S
p
= 750 (mm/phút)
V = 176,6(m/phút)
N = 1,3 (kw)
+Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với cấp bóng R
z
=20 chiều sâu cắt t = 0.5 mm
16
16
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
Các thông số tính theo bước 1:
V = 176,6 m/phút
S
p
= 750 mm/phút
n
tc
= 750 v/phút
N = 1,3 (kw)
7.4 Nguyên công IV: Khoan , khoét - doa(thô) - vát mép lỗ φ20
+0,035
- Định vị và kẹp chặt
Mặt đáy A trụ lớn định vị 3 bậc tự do, định vị vào mặt đầu và mặt côn chụp
vào đầu mặt trụ hạn chế 2 bậc tự do, chốt chống xoay hạn chế 1 bậc tự do.

- Kẹp chặt dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống
- Chọn máy khoan đứng: 2A135, N = 6kw,η = 0,8
- Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7÷8 do vậy ta tra bảng 3-131 có
đường kính mũi khoan lớn nhất φ
max
=18 mm. Mũi khoét có lắp mảnh hợp kim
cứng D=19,8 mm.(có các kích thước sau: L= 160÷ 350, l = 80÷200 mm ). Mũi
doa có lắp mảnh hợp kim cứng D= 20 mm. Vát mép D=25 mm ( tra theo bảng 4-
47, 4-49 _sổ tay CNCTM tập 2 )
- Lượng dư gia công : gia công 2 lần với lượng dư khoét Z
b1
=0,9 mm và
lượng dư doa Z
b2
= 0,1 mm.
17
17
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
- Chế độ cắt : Xác định chế độ cắt cho khoét . Chiều sâu cắt t= 0,9mm,
lượng chạy dao s= 0,9 mm/ vg ( s= 0,9 ÷ 1,1 mm /vg), tốc độ cắt
V = 31,5 mm/vg. Ta tra tra được các hệ số phụ thuộc :
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k
1
= 1.
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2)
với l<3D → k
2
= 1
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k
3

= 1
vận tốc tính toán:
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 31,5. 1 .1. 1= 31,5m/phút
Số vòng quay trục chính tính toán là:
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
8,19.14,3
5,31.1000
= 506(vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 2H125 n
m
= 482 (vòng/phút).

tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
482.14,3.8,19
= 30,26 (m/phút).
Lực cắt P
o
được tính như sau :
P
o
= C
p
. P
zy
. S
yp
. K
p
.
Với C
p
= 62 ; zp = 1 ; yp = 0,8 ; K

p
= 1 ( do vật liệu là gang xám).
Do đó : P
o
= 62 . 20. 0,1
0,8
.1 = 194,56 kg
Xác định mômen xoắn M
m
:
M
m
=C
m
. D
2
. S
ym
. K
m
.
Với : C
m
=23,6 ; ym =0,8 ; km = 1 ;
Vậy mômen xoắn sẽ bằng: M
m
=23,6. 20
2
. 0,1
0,8

.1 = 1496,3 kg.mm
Công suất cắt được xác định như sau :
N
c
=
72,0
1000.975
482.3,1496
1000.975
.
==
Mx
nM
Kw
So với cônmg suất máy N
c
≤ N
m
.η = 6. 0,8 = 4,8 Kw
⇒Như vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đường kính là φ20 mm
18
18
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
Tóm lại : +, chế độ cắt khi khoan:
t = 9,0 (mm)
n
tc
= 482 (v/phút)
S = 0,4 (mm/vòng)
V = 30,26(m/phút)

+, chế độ cắt khi khoét :
t = 0,9 (mm)
n
tc
= 482 (v/phút)
S = 0,9 (mm/vòng)
V = 30,26(m/phút)
Bước 3: Doa
Chọn dao doa thép gió D = 20 mm, t = 0,1 mm, → S
0
= 1 mm/vòng (theo
bảng 5-112 STCNCTM tập 2) .Tốc độ cắt tra theo bảng 5-114 (STCNCTM tập
2)
V
b
= 7,3 m/ph
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
20.14,3
3,7.1000
= 126(vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 2A135 được : n

m
= 122 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
122.14,3.20
=7,66 (m/phút)
Tóm lại : chế độ cắt khi doa
t = 0,1 (mm)
n
tc
= 122 (v/phút)
S = 1 (mm/vòng)
V = 7,66 (m/phút)
Bước 4: vát mép
19
19
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
Dùng dao vát mép phi tiêu chuẩn chạy dao bằng tay tốc độ cắt như bước 2
(doa)
7.5.Nguyên công V: Khoan - doa(thô) - vát mép 2 lỗ φ10 .
- Mặt đáy trụ lớn định vị bằng tấm phẳng 3 bậc tự do, và một chốt trụ ngắn

định vị 2 bậc tự do 1 đầu trụ nhỏ dùng khối V định vị 1 bậc tự do còn lại.
- kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của càng
Để tăng độ cứng vững chi tiết dùng 2chốt tỳ phụ có lỗ thoát dao ở hai đầu.
- Chọn máy khoan đứng: 2A125, N
m
= 2,8 kw.
- Chọn dao: khoan, doa,dao vát mép, dao vát mép có đường kính phi tiêu
chuẩn phi tiêu chuẩn
+ Mũi khoan thép gió ruột gà d = 9,8 mm
+ Dao doa thép gió d = 10 mm
- Lượng dư gia công : tổng lượng dư ΣZb = 10 mm
Bước 1: khoan lỗ φ 9,8 mũi khoan ruột gàbằng thép gió
Chọn t = 4,9 mm, → S
0
= 0,17 mm/vòng (theo bảng 5- 89 STCNCTM tập 2
với HB<200 d = 10 chạy dao nhóm III)
 Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 (STCNCTM tập 2) V
b
= 27,5 m/ph
Các hệ số điều chỉnh:
20
20
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k
1
= 1.
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2)
với l<3D → k
2
= 1

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k
3
= 1
vận tốc tính toán:
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 27,5. 1 .1. 1= 27,5 m/phút
Số vòng quay trục chính tính toán là:
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
8,9.14,3
5,27.1000
= 983,67 (vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 2A125 n

m
= 950 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
950.14,3.8,9
= 29,2 (m/phút)
Theo bảng 5-92 (STCNCTM tập 2) công suất cắt yêu cầu N = 1.1
Tóm lại : chế độ cắt khi khoan
t = 4,9 (mm)
n
tc
= 950 (v/phút)
S = 0,17 (mm/vòng)
V = 29,2 (m/phút)
N = 1,1 (kw)
Bước 2: Doa
Chọn dao doa thép gió D = 10 mm, t = 0,1 mm, → S
0
= 0,05 mm/vòng (theo
bảng 5-112 STCNCTM tập 2) . Tốc độ cắt V= 43 m/ph. Ta có các hệ số:
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của dao : k

1
= 1.
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi dao : k
2
= 1
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũ doa : k
3
= 1
Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu: k
4
=1.
⇒ V
t
=V
b
. k
1
. k
2
. k
3
. k
4
= 43. 1. 1. 1. 1= 43 m/ph
 Tốc độ cắt tính toán
21
21
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
n
t

=
D
V
t
.
.1000
π
=
10.14,3
43.1000
= 1369,4 (vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 2A125 ; n
m
= 1360 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
1360.14,3.10
= 42,7 (m/phút)
Tóm lại : chế độ cắt khi doa
t = 0,1 (mm)
n

tc
= 1360 (v/phút)
S = 0,05 (mm/vòng)
V = 42,7 (m/phút)
Bước 3: vát mép
Dùng dao vát mép phi tiêu chuẩn chạy dao bằng tay tốc độ cắt như bước 2
(doa)
Sau khi làm song chuyển sang làm lỗ còn lại.
7.6.Nguyên công VI : Khoan lỗ φ 12

( trên đầu to của càng )đạt độ nhám
R
z
= 40 (∇4) độ chính xác gia công φ12
+0,035
nên chỉ khoan một lần và doa thô.

- Định vị: Mặt phẳng A định vị 3 bậc tự do và một chốt trụ ngắn để định vị
2 bậc tự do và một chốt trám định vị nốt bậc tự do còn lại
22
22
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
- Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào đầu to của càng
- Chọn máy khoan đứng 2A125 mũi khoan ruột gà thép gió phi tiêu chuẩn
- Chế độ cắt
+ Khi khoan: thép gió d = 11,8 mm
⇒ t = 5,9 mm, → S
0
= 0,17 mm/vòng (theo bảng 5- 89 STCNCTM tập 2 với
HB<200 d = 10 chạy dao nhóm III )

 Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 (STCNCTM tập 2) V
b
= 27,5 m/ph
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k
1
= 1.
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2)
với l<3D → k
2
= 1
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k
3
= 1
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công : k
4
=1
vận tốc tính toán:
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 27,5. 1 .1. 1= 27,5 m/phút
Số vòng quay trục chính tính toán là:

n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
8,11.14,3
5,27.1000
= 742(vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 2A125, n
m
= 668 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
668.14,3.8,11
= 24,75 (m/phút)
Theo bảng 5-92 (STCNCTM tập 2) công suất cắt yêu cầu N = 1.1

Tóm lại : chế độ cắt khi khoan
t = 5,9 (mm)
n
tc
= 668 (v/phút)
S = 0,17 (mm/vòng)
V = 24,75 (m/phút)
N = 1,1 (kw)
23
23
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
+ Khi doa: d = 12 mm
⇒ t = 0,1 mm, → S
0
= 0,1 mm/vòng (theo bảng 5- 89 STCNCTM tập 2 với
HB<200 d = 12 chạy dao nhóm III )
 Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 (STCNCTM tập 2) V
b
= 43 m/ph
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k
1
= 1.
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2)
với l<3D → k
2
= 1
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k
3
= 1

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công : k
4
=1
vận tốc tính toán:
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 43. 1 .1. 1= 43 m/phút
Số vòng quay trục chính tính toán là:
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
12.14,3
43.1000
= 1141,2 (vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy 2A125, n

m
= 950 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000

m
nD
π
=
1000
950.14,3.12
= 35,8 (m/phút)
7.7. Nguyên công VII : Khoan lỗ φ6 đạt độ nhám R
z
= 40 (∇4) độ chính xác gia
công φ6
+0,03
.
24
24
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
- Định vị: Mặt phẳng A định vị 3 bậc tự do và một chốt trụ ngắn để định vị
2 bậc tự do và một chốt trám định vị nốt bậc tự do còn lại
- Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào đầu to của càng.
- Chọn máy khoan đứng 2A125, công suất cắt của máy N
m
= 2,8 Kw .

mũi khoan ruột gà thép gió phi tiêu chuẩn.
- Chế độ cắt
⇒ t = 3 mm, → S
0
= 0,17 mm/vòng (theo bảng 5- 89 STCNCTM tập 2 với
HB<200 d = 6 chạy dao nhóm III )
 Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 (STCNCTM tập 2) V
b
= 27,5 m/ph
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k
1
= 1.
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2)
với l= 3D → k
2
= 1
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k
3
= 1
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k
4
= 1
vận tốc tính toán:
V
t
= V
b
.k
1

.k
2
.k
3
.k
4
= 27,5.1 .1 .1. 1= 27,5 m/phút
Số vòng quay trục chính tính toán là:
25
25