đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết bích nhặn

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
LỜI NÓI ĐẦU
Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo
kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành
công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan
trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến
thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công
cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán
một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Pgs-Pts: NGUYỄN THẾ ĐẠT
trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy
nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các
thầy và sự chỉ bảo của các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Pgs-Pts :NGUYỄN THẾ ĐẠT đã giúp đỡ em hoàn
thành công việc được giao.
Hà Nội, ngày 17/11/2002
SINH VIÊN :LÊ THĂNG KHOA
NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC
1
1
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
- Theo đề bài thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết bích nhặn với sản
lượng 1000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Bich chặn là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, chúng là một loại chi tiết
có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau.
Điều kiện làm việc đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.
+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
2
2
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Bề mặt làm việc chủ yếu của bich chặn là
các bề mặt trong của lỗ và các bề mặt làm việc của bích chặn.
Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia
công chi tiết như sau:
+ Kết cấu của hộp phải được đảm bảo khả năng cứng vững.
+ Với bích chặn, với kích thước không lớn lắm phôi nên chọn là phôi đúc và vì để
đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt củabích chặn
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt
phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với các lỗ vuông góc cần
phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.
+ Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
+ Kết cấu thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
+ nguyên công đầu bên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song
song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho chi tiết và mặt bên là phay bằng hai dao phay đĩa
3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu.
3. Xác định dạng sản xuất:
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:
N = N
1
m(1 + β/100)
Trong đó:
N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;
N
1
: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
3
3
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
 : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
⇒ N = 1000.1.(1 + 6%) = 1060 ( sản phẩm).
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết.
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = V.γ = 0,123.7,852 = 1 kg
Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản suất: HÀNG LOẠT LỚN
4. Chọn phưong pháp chọn phôi:
*Phôi ban đầu đúc:Vì dạng sản xuất hàng loạt nên chi tiết được đúc trong khuân
kim loại quá trình sản xuất được tra cụ thể trong sổ tay công nghệ đặc biệt:
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9
(Lượng dư phôi cho vật đúc khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thước
của vật đúc khuôn, được xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm
tròn sẽ tăng lượng dư lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lượng dư cho trong
bảng cho đối với bề mặt R
z
= 40; nếu bề mặt gia công có R
z
= 20 ÷ 40 thì trị số
lượng dư tăng 0.3 ÷ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lượng dư
tăng thêm 0.5 ÷ 0.8 mm. Trong trường hợp này bề mặt gia công của ta có R
a
= 2,5
(cấp nhẵn bóng : cấp 6 có R
z
= 40). Ta có các lượng dư tương ứng như sau:

5. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt,
chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
Lập sơ bộ các nguyên công:
-Nguyên công đầu tiên là đúc tạo phôi dùng phương pháp đúc trong khuân kim
loạI sao cho phù hợp vơí sản xuất hàng loạt
- Nguyên công 1-2 : Phay mặt đầu đạt kích thước 38
±
0,1
, gia công trên máy phay ngang
bằng dao phay và sau đó có thể mài phẳng ( đạt được độ nhám R
a
= 2,5 - cấp độ bóng
cấp 6) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 3 : Phay mặt bên đạt kích thước 28
±
0,1
, gia công trên máy phay ngang
bằng dao phay ( đạt được độ nhám R
a
= 5 cấp độ bóng cấp 4)
- Nguyên công 4 : Phay mặt bên đạt kích thước 28
±
0,1
, gia công trên máy phay ngang
bằng dao phay ( đạt được độ nhám R
a
= 10 - cấp độ bóng cấp 5)
Nguyên công 5-6 : Phay 2 mặt đầu đạt kích thước 128
±
0,1

, gia công trên máy phay
ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối thiểu là 200 mm
( đạt được độ nhám R
a
= 4 - cấp độ bóng cấp 4)
4
4
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
- Nguyên công 7 : Gia công lỗ to đạt kích thước φ25
±
0,05
và vát mép lỗ, gia công
trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt được độ nhám R
a
=
2,5
- Nguyên công 8 : Gia công lỗ đạt kích thước φ4,9,13
±
0,05
gia công trên máy
khoan, doa bằng mũi khoét, mũi doa để đạt được độ nhám R
z
= 40.
- Nguyên công 9 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có
đường kính φ10 và φ8. Sau đó ta rô để thoả mãn yêu cầu .
Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I-2 : Phay mặt bên
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt bên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng
qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm
hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do là đủ có sơ đồ gá đặt như

sau:
Kẹp chặt : Vì ở đây chỉ gia công mặt phẳng nên chỉ dùng định vị 3 BTD là đủ để có
thể điều chỉnh máy đạt được kích thước theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N
m
= 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích thước
sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.
5
5
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Z
b
= 3 mm.
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy dao S = 0.1 –
0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161 Sổ
tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-161
Sổ tay CNCTM2- k
1
= 1,12
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k
2
= 1

K
3
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k
3
= 1
K
4
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k
4
= 1
Vậy tốc độ tính toán là: v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
=
==

40.14,3
64,192.1000
.
.1000
d
v
t
π
1532 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 1500 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
V
tt
=
==
1000
1500.40.14,3
1000

m
nd
π
188,4 m/phút.
Lượng chạy dao phút là S
p
= S
r
.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có S

m
= 500 mm/phút.
5.2.2.Nguyên công3: phay mặt đầu.
Lập sơ đồ gá đặt:tương tự nguyên công I gia công trên máy phay đứng dùng
1chốt chụ ngắn có vít ốc hạn chế 2 bậc tự do và một mặt phẳng tì hạn chế 3 bậc tự
do
6
6
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt như định vị , phương của lực kẹp vuông góc với
phương của kích thước thực hiện.Ta có thể điều chỉnh máy đạt được kích thước
theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N
m
= 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích thước
sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.
Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Z
b
= 3 mm.
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy dao S = 0.1 –
0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161 Sổ
tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-161
Sổ tay CNCTM2- k
1
= 1,12

K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k
2
= 1
K
3
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k
3
= 1
K
4
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k
4
= 1
Vậy tốc độ tính toán là: v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4

= 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
7
7
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
n
t
=
==
40.14,3
64,192.1000
.
.1000
d
v
t
π
1532 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 1500 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
V
tt
=
==
1000
1500.40.14,3
1000

m
nd
π
188,4 m/phút.
Lượng chạy dao phút là S
p
= S
r
.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có S
m
= 500 mm/phút
5.2.2.Nguyên công4: phay mặt đáy:
Lập sơ đồ gá đặt:tương tự nguyên công I gia công trên máy phay đứng dùng 1chốt
chụ ngắn có vít ốc hạn chế 2 bậc tự do và một mặt phẳng tì hạn chế 3 bậc tự do và
một chốt tỳ tự nựa hạn chế một bậc tự do.
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt như cơ cấu định vị , phương của lực kẹp vuông
góc với phương của kích thước thực hiện.Ta có thể điều chỉnh máy đạt được
kích thước theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N
m
= 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích thước
sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.
8
8
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Z
b
= 3 mm.

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy dao S = 0.1 –
0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161 Sổ
tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-161
Sổ tay CNCTM2- k
1
= 1,12
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k
2
= 1
K
3
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k
3
= 1
K
4
: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay
CNCTM2- k
4
= 1
Vậy tốc độ tính toán là: v
t
= v

b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
=
==
40.14,3
64,192.1000
.
.1000
d
v
t
π
1532 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 1500 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
V
tt

=
==
1000
1500.40.14,3
1000

m
nd
π
188,4 m/phút.
Lượng chạy dao phút là S
p
= S
r
.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có S
m
= 500 mm/phút.
5.2.3 NGUYÊN CÔNG 5-6 PHAY 2 MẶT THÀNH BÊN
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu thành bên của bích chặn sử dụng cơ cấu kẹp hạn 6
bậc tự do, dùng chốt chụ ngắn có cơ cấu vít me - đai ốc hạn chế 2 bậc tự do và
mặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do và phiến tì hạn chế 1 bậc tự do đảm bảo độ
phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu trong cùng một( đồ
gá):
9
9
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau(
Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2)
: Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82Γ. Công suất của máy N
m

= 7kW
D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng.
Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Z
b1
= 2.5 mm và lượng dư
mài thô Z
b2
= 0.5 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lượng
chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 32.5 (30,5 hoặc 27,5)m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225
Sổ tay CNCTM2- k
1
= 1
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền
của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k
2
= 0,8
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay
CNCTM2- k
3
= 1.
Vậy tốc độ tính toán là: V

t
=V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 32,5.1.0,8.1 = 26 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
=
==
250.14,3
26.1000
.
.1000
d
v
t
π
33.12 vòng/phút
10
10
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 30 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ

là:
V
tt
=
==
1000
30.250.14,3
1000

m
nd
π
23,56 m/phút.
Lượng chạy dao phút là S
p
= S
r
.z.n = 0,13.26.30 =101,4 mm/phút. Theo máy ta có
S
m
= 95 mm/phút.
5.2.4Nguyên công 7:Khoét, Doa, vát mép lỗ
φ
25
±
0.05
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ
trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi
vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu
vàphiến tì hạn chế 2BTD với vấu tì hạn chế 1BTD còn khi gia công sử dụng mỏ

kẹp dùng làm kẹp chặt và có tác dụng định tâm
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu vít me -đai ốc và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình φ
max
= 25mm. Công suất của máy N
m
= 6 kW
Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20 mm( có các kích thước
sau: L = 180 ÷ 355mm, l = 85÷210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng
D = 25mm, ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
11
11
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoét Z
b1
= 1,25 mm và lượng dư
Doa Z
b2
= 0,25 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng chạy
dao S = 0.8 mm/vòng(0,8÷1), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng. Ta tra được các hệ
số phụ thuộc:
k
1
: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k
1
= 1
k
2

: Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k
2
=1
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay
CNCTM tập 2, k
3
= 1
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 72.1.1.1.1 = 72 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
24.14,3
72.1000
.

.1000
d
v
t
π
709,68 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 696 vòng/phút
và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy
dao S = 1 mm/vòng(1÷1,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
25.14,3
10.1000
.
.1000
d
v
t
π
106,2 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m

= 87 vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Nguyên công 8:khoan- Khoét, Doa,
φ
4;
φ
9;
φ
13
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ song song tương đối giữa hình trụ
trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu đồng
12
12
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của các lỗ bởi vậy ta định vị chung như ở
nguyên công gia công lỗ φ4;φ9;φ13 nhờ chung một đồ gá chuyên dùng
Chọn dao: Mũi khoan- Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = φ4;φ 9 ;φ13 mm,
Mũi Doa bằng thép gió D = 4;9;13mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công
nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoét Z
b1
= 1,25 mm và lượng dư
Doa Z
b2
= 0,25 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng chạy
dao S = 1 mm/vòng(1÷1,3), tốc độ cắt V = 86 (hoặc 96)mm/phút. Ta tra được
các hệ số phụ thuộc:
k
1

: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k
1
= 1
k
2
: Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k
2
=1
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay
CNCTM tập 2, k
3
= 1
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 86.1.1.1.1 = 86 mm/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t

=
d
v
t
.
.1000
π
.
13
13
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
•Khi gia công 2 lỗ φ 13 ta có thể tính như sau:
n
t
=
==
13.14,3
72.1000
.
.1000
d
v
t
π
558,9 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 500 vòng/phút
và lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy

dao S = 1,17 (1,0 ÷ 1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
13.14,3
10.1000
.
.1000
d
v
t
π
106,2 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 89 vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
•Khi gia công 2 lỗ φ 9 ta có thể tính như sau:
n
t
=
==
9.14,3
72.1000
.
.1000

d
v
t
π
558,9 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 500 vòng/phút
và lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy
dao S = 1,17 (1,0 ÷ 1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
9.14,3
10.1000
.
.1000
d
v
t
π
106,2 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 89 vòng/phút và

lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
• Khi gia công 2 lỗ φ 4 ta có thể tính như sau:
n
t
=
==
4.14,3
72.1000
.
.1000
d
v
t
π
558,9 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 500 vòng/phút
và lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
14
14
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy
dao S = 1,17 (1,0 ÷ 1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=

==
4.14,3
10.1000
.
.1000
d
v
t
π
106,2 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 89 vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.
Nguyên công 9:Khoan lỗ dầu đầu
φ
10
÷φ
8 và ta rô
Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ đồng thời cần
đảm bảo độ song song tương đối của 2 lỗ với nhau bởi vậy ta sử dụng cơ cấu
để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một phiến tì
chống xoay hạn chế 2BTD và 1 vấu tì hạn chế 1 BTD là đủ
15
15
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phương của lực kẹp vuông góc với phương của
kích thước thực hiện.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan
thép có độ bền trung bình φ

max
= 10 mm. Công suất của máy N
m
= 2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 10 mm và mũi khoan có d = 8mm
( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoan 1 Z
b1
= d
1
/2 = 3 mm và
lượng dư khoan lần 2 Z
b2
= d
2
/2 =1 mm
Chế độ cắt:
- Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ φ 10, chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy
dao S = 0,17 (0.14÷0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có các hệ
số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1.
v
t
= v
b
.k
1

.k
2
.k
3
.k
4
= 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
16
16
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
10.14,3
5,27.1000
.
.1000
d
v
t
π
1469 vòng/phút
⇒ ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 1360vòng/phút
- Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ φ 8. Chiều sâu cắt t = 1 mm,

lượng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta
có các hệ số:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k
1
= 1.
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k
2
= 1.
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k
3
= 1.
K
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k
4
= 1.
v
t
= v
b
.k
1
.k
2

.k
3
.k
4
= 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
8.14,3
43.1000
.
.1000
d
v
t
π
6847 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 1360vòng/phút và
lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Nguyên công 10:Kiểm tra
Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ φ25 và φ4, φ9
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và măt đầu.
17
17

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
6. Tính lượng dư của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi
tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Tính lượng dư của bề mặt φ25
+0,05
. Độ chính xác của phôi đúc cấp , trọng phôi: là
1,1 kg vật liệu phôi: G 21-40 :
Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bước) : khoan khoét mở rộng và
doa. Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu hạn chế 3 bậc tự do mỏ kẹp hạn chế dùng để kẹp
chặt trong quá trình gia công, phiến tì hạn chế 2 bậc tự do và vấu tì hạn chế một bậc tự do
là đủ.
Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng φ25
+0,05
Z
min
= R
za
+ T
i
+
22
ba
ερ
+
Trong đó :
R
Za
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
T
a

: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
ρ
a
: Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh,
độ lệch tâm, độ không song song …)
ε
b
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:
R
z
= 40 µm
T
i
= 200 µm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
18
18
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
ρ
a
=
22
cmc
ρρ
+
Giá trị cong vênh ρ
c
của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục:
ρ

c
=
( ) ( ) ( ) ( )
2222
28.5,150.5,1 +=∆+∆ ld
kk
= 87 µm.
Trong đó:
- ∆
k
lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy.
- l,d là chiều dài và đường kính lỗ.
Giá trị ρ
cm
(Độ xê dịch phôi đúc ) được tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo
Máy tập 1, ρ
cm
= 0.3 mm = 300µm.
⇒ ρ
a
=
22
30087 +
= 312,36 µm.
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:
ρ
1
= k.ρ
a
đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá).

ρ
1
= 0,05.312,36 =15,618 µm.
Sai số gá đặt chi tiết ε
b
ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng tổng véctơ
sai số chuẩn ε
c
và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số đồ gá:
ε
b
=
22
kc
εε
+
Trong đó:
ε
c
: sai số chuẩn( khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị)
ε
c
= 0.2 + 2.e (chọn e = 0- không tồn tại độ lệch tâm)⇒ ε
c
= 0,2.
ε
k
: sại số kẹp chặt (Bảng 24) ⇒ ε
k
= 80 µm

⇒ ε
b
=
22
kc
εε
+
=
22
20080
+
= 215.41 µm.
Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:
2.Z
min
= 2.(R
Zi-1
+ T
i-1
+
22
1 ii
ερ
+
−
)
= 2.(150 + 200 +
22
41,21536,312
+

)
= 2.729,43 = 1458,86 µm.
⇒ Lượng dư nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Z
min
= 1458,86 µm.
19
19
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Tính lượng dư cho bước gia công tinh( doa):
ρ
1
= k.ρ = 0,05.312,36 = 15.618 µm.
ε
b
= 0,05.215,41 = 10,771 µm.
R
Zi
= 50 µm.
T
i
= 50 µm.
( sau khi khoét thô đạt cấp chính xác 3 – theo Bảng 13 )
⇒ 2.Z
min
= 2.(50 + 50 +
22
771,10618,15 +
)
= 2.118,97 = 237.94 µm.

⇒ Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau:
Bước R
Za
T
i
ρ
a
ε
b
Z
mt
dt
δ
D
min
D
max
2Z
min
2Z
max
µm µm µm µm µm µm µm
mm mm
µm µm
Phôi 150 200
312.3
6
48.34
1
2000

46.34
1
48.34
1
Khoé
t
50 50
15.61
8
215.4
1
729
49.79
9
100
49.69
9
49.79
9
1458 3358
Doa
10.77
1
119
50.03
7
25
50.01
2
50.03

7
238 313
Tổng 1696 3671
Kiểm tra: T
ph
– T
ch
= 2000 – 25 = 1975 = 3671 – 1696 = 2Z
bmax
– 2Z
bmin
7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của
chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Nguyên công tính chế độ cắt: Nguyên công 5-6: Phay mặt đầu để đạt kích thước
128
±
0,5
và cấp nhẵn bóng R
a
= 2,5 µm. Ta có các thông số đầu vào: Phay trên
máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ N
m
= 7kW. Phay bằng hai dao
phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng
4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng.
Ta có:
- Chiều sâu phay t = 70 mm.
- Chiều rộng phay B = 2,5 mm.
- Lượng chạy dao S = 0,13

- Tốc độ cắt V(m/ph)
20
20
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
Tốc độ cắt được tính theo công thức:
V =
v
Puy
z
xm
q
v
k
ZBStT
DC
.

.
=
=976,0.
265,2.13,0.70.240
250.5,48
1,01,04,03,02,0
25,0
26,19 m/ph
Trong đó:
C
v
, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập 2
⇒ C

v
= 48.5, m = 0.2, x = 0,3, y = 0,4, u = 0.1, q = 0.25, p = 0.1.
T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 ⇒ T = 240 phút
k
v
: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể
k
v
= k
MV
.k
nv
.k
uv
=1,22.0,8.1 = 0,976
Trong đó:
k
MV
- hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1÷ 5-4
k
MV
=
v
n
B
n
k









σ
750
.
=
9.0
600
750
.1






= 1,22
Trong đó:
σ
b
: Giới hạn bền của vật liệu, σ
b
= 600 Mpa.
K
n
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, k
n

= 1.
N
v
: số mũ cho trong bảng 5-2, n
v
= 0.9.
k
nv
- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, k
m
= 0,8.
k
uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, k
nv
= 1.
- Lực cắt P
z
, N:
Lực cắt được tính theo công thức:
P
Z
=
MV
wq
uy
Z
x
P
k

nD
ZBStC
.
.
10
=
935,0.
36,33.250
26.5,213,0.70.2,68.10
086,0
172,086,0
= 3192.3 N
Trong đó:
Z – số răng dao phay, Z =26 răng;
N – số vòng quay của dao:
N =
d
v
.
.1000
π
=
250.14,3
19,26.1000
= 33,36 vòng/phút
C
p
- và các số mũ – cho trong bảng 5 – 41
⇒ C
p

= 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0.
21
21
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
K
mp
– hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công đối với thép và gang
cho trong bảng 5-9:
K
mp
=
n
B






750
σ
=
3.0
750
600







= 0.935
Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang P
h
, Lực thẳng đứng P
v
, Lực hướng
kính P
y
, Lực hướng trục P
x
được xác định từ quan hệ cắt chính theo bảng 5-42:
- Mômen xoắn M
x
[Nm], để tính trục dao theo uốn:
M
x
=
100.2
.DP
z
- Công suất cắt N
e
[kw]
8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác
định theo công thức sau đây:
T
tc
= T

o
+ T
p
+ T
pv
+ T
tn
Trong đó :
T
tc
- Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).
T
o
- Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng,
kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng
máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính
tương ứng).
T
p
- Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết,
mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của
chi tiết ). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng T
p
=
10%T
o
.
T
pv
– Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (T

pvkt
)
để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (T
pvkt
=
8%T
o
); thời gian phục vụ tổ chức (T
pvtc
) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc,
bàn giao ca kíp (T
pvtc
=3%T
o
).
T
tn
– Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (T
tn
= 5%T
o
).
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:
T
o
=
nS
LLL
.
21

++
Trong đó:
22
22
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
L – Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
– Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
– Chiều dài thoát dao (mm).
S – Lượng chạy dao vòng(mm/vòng).
n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
23
23
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
8.1 Thời gian cơ bản của nguyên công 1-2: Phay 2 mặt bên
L = 128 mm.
L
1
=
)35,0()( ++− tDt
=
)328(3 −
+ 3 = 11,7 mm
L
2
= (2 ÷ 5) mm.
T

o6
=
nS
LLL
.
21
++
=
1500.500
57,11128 ++
= 0,000019 phút.
8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 3-4: Phay 2 mặt đầu
L = 128 mm.
L
1
=
)35,0()( ++− tDt
=
)328(3 −
+ 3 = 11,7 mm
L
2
= (2 ÷ 5) mm.
T
o4
=
nS
LLL
.
21

++
=
1500.500
57,11128 ++
= 0,00019 phút.
8.3.Thời gian cơ bản của nguyên công 5-6:
* Phay mặt đầu bên cạnh bằng 2 dao phay đĩa:
L = 38 mm.
L
1
=
)35,0()( ++− tDt
=
)338(3 −
+ 3 = 13,2 mm
L
2
= (2 ÷ 5) mm.
T
o1
=
nS
LLL
.
21
++
=
30.95
52,1338 ++
= 0,0197phút.

8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 7:
Khoan – Khoét mở rộng – Doa – Vát mép lỗ φ 25:
- Khoan-khoét mở rộng:
L = 28 mm.
L
1
=
2
dD −
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
235,24 −
cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 3 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o2.1
=
nS
LLL
.
21
++
=
696.1
3328 ++
= 0,0488 phút.

24
24
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ *************** LÊ THĂNG KKHOA – CTM6 –K43
- Doa:
L = 28 mm.
L
1
=
2
dD −
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
5,2425 −
cotg30
0

+ (0,5÷2) = 2 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o2.2
=
nS
LLL
.
21
++
=
87.12,0

3228 ++
= 3,16 phút.
- Vát mép:
L = 1 mm.
L
1
= (0,5 ÷ 2) mm.
T
o2.3
=
nS
LL
.
1
+
=
696.1,0
21
+
= 0,034 phút.
8.5. Thời gian cơ bản của nguyên công7:
khoan - Khoét - Doa φ 4,φ9,φ13:
•Gia công lỗ φ13 ta có:
- Khoét:
L = 28 mm.
L
1
=
2
dD −

cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
125,12 −
cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 2,4 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o3.1
=
nS
LLL
.
21
++
=
500.12,0
34,228 ++
= 0,558 phút.
- Doa:
L = 28 mm.
L
1
=
2
dD
−
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =

2
5,1213 −
cotg30
0

+ (0,5÷2) = 2 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o3.2
=
nS
LLL
.
21
++
=
89.12,0
3228 ++
= 3,174 phút.
•Gia công lỗ φ9 ta có:
-Khoan- Khoét:
25
25