đồ môn học thiết kế qui trình công nghệ chế tạo và đồ gá gia công càng gạt c15.

Đồ án môn học. .
LỜI MỞ ĐẦU.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.
ĐỀ BÀI:
THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ ĐỒ GÁ GIA
CÔNG CÀNG GẠT C15.
1
1
Đồ án môn học. .
CHƯƠNG I:
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN
XUẤT.
I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
Càng gạt là chi tiết dạng càng. Chi tiết dạng càng thường có chức năng
biến đổi chuyển động thẳng của chi tiết này ( Piston của động cơ đốt trong )
thành chuyển động quay của chi tiết khác ( trục khuỷu ). Ngoài ra chi tiết
2
2
Đồ án môn học. .
dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong
hộp tốc độ ).
Trên chi tiết dạng càng ngoài những lỗ cơ bản cần được gia công chính
xác còn có những lỗ dùng để kẹp chặt, các mặt đầu của lỗ và những yếu tố
khác cần được gia công.
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Vật liệu chế tạo chi tiết càng gạt C15 là gang xám 15-32. Đây là loại vật
liệu có tính đúc tốt, ta có thể sử dụng phương pháp đúc để chế tạo phôi.
Chiều dầy của càng là 10-15 mm, do vậy tính cứng vững của chi tiết
không cao. Vì vậy khi gia công càng cần phải chú ý đến vấn đề kẹp chặt chi
tiết.
Do các mặt đầu của càng không cùng nằm trên một mặt phẳng, do vậy

khi gia công ta phải gá đặt nhiều lần (không gia công được các mặt đầu
trong một lần gá), điều này ảnh hưởng đến năng suất gia công.
Độ chính xác của các lỗ chính cao, bề mặt lỗ φ10, φ20 cần gia công đạt
độ nhám Ra = 2,5 (∇6), với dung sai φ10 là ±0,03( tương ứng với cấp chính
xác H7); φ20 là ±0,035 (tương ứng với cấp chính xác H7). Để đạt được yêu
cầu này ta phải gia công qua các bước khoan-khoét-doa.
Các bề mặt đầu cần gia công đạt độ nhám Rz = 20 (∇5), ta có thể gia
công đạt được yêu cầu này bằng phương pháp gia công phay, qua các bước
phay thô và phay tinh.
Độ không song song giữa bề mặt C và B là 0,03; độ không vuông góc
giữa bề mặt D và A là không quá 0,03; độ không song song của các tâm lỗ
cơ bản không quá 0,03/100mm chiều dài. Các yêu cầu kỹ thuật này ta hoàn
toàn có thể đạt được khi gia công trên các máy vạn năng hay các máy
chuyên dùng.
III. Xác định dạng sản xuất.
- Xác định trọng lượng của chi tiết:
Ta có:
Q = V.γ (kg)
Trong đó:
Q : Trọng lượng của chi tiết (kg).
V : Thể tích của chi tiết (dm
3
).
 : Trọng lượng riêng của chi tiết (kg/dm
3
).
Với gang xám 15-32 ta có γ = 6,8÷7,4 kg/dm
3
⇒ lấy γ = 7,1 kg/dm
3

.
Tính V:
V= 2V
1
+ V
2
+2 V
3

V
1
: Thể tích khối trụ φ25.
3
3
Đồ án môn học. .
V
2
: Thể tích khối trụ φ40.
V
3
: Thể tích khối càng.
V
1
=
20
4
25.
2
π
-

20
4
10.
2
π
-
5,7
4
6.
.2
2
π
= 7822,566 mm
3

V
2
=
40
4
40.
2
π
-
40
4
20.
2
π
-

10.
4
12.
.2
2
π
= 35437,165 mm
3

V
3
= 25546,72/cos28
0
= 28933,45 mm
3
⇒ V= 2.7822,566 + 35437,165 +2.28933,45 =108949,197 mm
3
⇒ V= 0,10895 dm
3
⇒ Q = 7,1.0,10895 = 0,773 kg.
- Tính số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm:
N = N
o
.m.(1+α).(1+β) chi tiết/năm.
N
o
: Số lượng sản phẩm yêu cầu (sản phẩm/năm).
M : Số chi tiết đang xét có trong một sản phẩm.
 : Tỉ lệ phế phẩm không tránh khỏi.
 = (3÷6)% ⇒ lấy α= 5 %

β : Tỉ lệ dự trữ trong sản xuất.
β = (5÷7) % ⇒ lấy β = 6 %
Với N
0
= 10000
M = 1
⇒ N = 10000.1.(1+5 %).(1+6 %) = 11130 chi tiết/năm.
Tra bảng 2 [4] ⇒ dạng sản xuất là hàng loạt lớn.
CHƯƠNG II:
XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI.
4
4
Đồ án môn học. .
I. Xác định phương pháp chế tạo phôi.
Với chi tiết càng gạt C15 có kết cấu không quá phức tạp ta có thể có
một số phương án chế tạo phôi sau:
1. Phôi dập.
Phôi dập được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng, khi
dập do chi tiết có kết cấu đơn giản nên không có bavia.
Khi dập độ chính xác của phôi dập cao, đặc biệt là kích thước theo
chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn chi tiết. Thông thường độ bóng của
dập thể tích đạt được ∇2÷∇4, độ chính xác ±0,1÷0,005.
Trạng thái ứng suất của phôi dập nói chung là nén khối, do vậy kim
loại có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn nên cơ tính của phôi dập cao
hơn rèn, vì vậy mà dễ cơ khí hoá và tự động hoá nâng cao được năng suất.
Tuy nhiên, phương pháp chế tạo phôi dập có một số nhược điểm sau:
Thiết bị sử dụng cho dập có công suất lớn, chuyển động đòi hỏi chính
xác cao, chế tạo khuôn đắt tiền.
2. Phôi đúc.

Do vật liệu chế tạo phôi là gang xám15-32, đây là loại vật liệu có tính
đúc tốt. Đúc có thể tạo ra các sản phẩm đúc phức tạp, giá thành của sản
phẩm đúc hạ hơn các dạng sản xuất khác.
Tuy nhiên, sản phẩm đúc có những nhược điểm sau:
+ Sản phẩm đúc dễ bị rỗ co, rỗ khí, nứt và lẫn tạp chất,
+ Khi đúc trong khuôn cát, độ chính xác về kích thước và độ bóng
thấp.
+ Tiêu hao một phần không nhỏ lượng kim loại ở hệ thống rót, đậu
hơi, đậu ngót,
Do dạng sản xuất của ta là dạng sản xuất hàng loạt lớn, phôi có kích
thước không lớn, kết cấu không quá phức tạp, có một số bề mặt không cần
gia công, mặt khác vật liệu chế tạo phôi là gang xám 15-32 - đây là loại vật
liệu có tính đúc tốt, nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc, phôi đúc
được đúc trong khuôn cát, làm khuôn trên máy ép và máy rằn.
5
5
Đồ án môn học. .
II. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi.
Tra bảng 3-94[1] , với vật liệu đúc cấp chính xác1 ⇒ lượng dư gia
công cho các bề mặt bên và dưới là : 2,0 mm.
Tra bảng 3-3[1] ⇒ dung sai cho phép của vật liệu đúc.
Tra bảng 3-13[1] ⇒ độ nhám bề mặt chi tiết đúc: Rz = 40 µm (∇4).
Ta có bản vẽ chi tiết lồng phôi:
CHƯƠNG III:
THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.
I. Xác định đường lối công nghệ:
Dạng sản xuất của ta là dạng sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn qui
trình công nghệ xây dựng theo nguyên tắc phân tán nguyên công, tức qui
trình công nghệ được chia thành các nguyên công đơn giản có thời gian như
6

6
Đồ án môn học. .
nhau ( nhịp ) hoặc bội số của nhịp. Mỗi máy thực hiện một nguyên công
nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng.
II. Chọn phương pháp gia công.
Ta sử dụng các máy vạn năng và các máy chuyên dùng kết hợp với đồ
gá chuyên dùng.
Để gia công các bề mặt đầu ( A,B,C,D ) đạt Rz = 20 (∇5) , ta có thể
sử dụng phương pháp phay để gia công, phay được tiến hành qua hai bước:
phay thô và phay tinh.
Để gia công các lỗ φ10 và φ20 đạt Ra = 2,5 (∇6) ta tiến hành khoan-
khoét- doa.
Để gia công các lỗ φ6 và φ12 đạt Rz = 40 (∇4) ta tiến hành khoan.
III. Lập tiến trình công nghệ.
1. Chọn chuẩn.
Do càng gạt C15 là chi tiết dạng càng, có các đường tâm lỗ chính (
φ10 và φ20 ) yêu cầu độ song song cao và độ vuông góc giữa đường tâm lỗ
φ20 và mặt đầu A(D) là 0.03 và yêu cầu độ song song giữa các bề mặt C và
B là 0.03. Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đó ta có thể có các phương án
chọn chuẩn tinh như sau:
+ Chọn chuẩn tinh thống nhất là bề mặt C và hai lỗ φ10.
Nếu chọn chuẩn tinh như trên thì ta chọn chuẩn thô là bề mặt A và
vành ngoài φ25 để gia công bề mặt C và hai lỗ φ10. Khi kẹp chặt chi tiết lực
kẹp chặt chi tiết W được tác động qua khối V di động (tác động bên ngoài
φ25). Mặt khác do càng có kết cấu kém cứng vững, vật liệu chế tạo càng là
gang xám 15-32, như vậy nếu lực kẹp lớn có thể gây ra biến dạng càng, số
lượng phế phẩm tăng.
+ Chọn chuẩn tinh thống nhất là bề mặt D và lỗ φ20.
Nếu chọn chuẩn tinh như vậy thì ta chọn chuẩn thô để gia công chuẩn
tinh là mặt A và vành ngoài φ40. Với cách chọn như vậy thì lực kẹp sẽ được

đặt gần vành ngoài φ40 để gia công chuẩn tinh, lực kẹp sẽ không gây biến
dạng phôi. Khi gia công các bề mặt phẳng còn lại ta có thể gia công đồng
thời được các bề mặt C và D bằng dao phay đĩa.
2. Lập tiến trình công nghệ.
1. Nguyên công 1: gia công bề mặt C.
2. Nguyên công 2: gia công bề mặt B.
3. Nguyên công 3: gia công bề mặt A.
4. Nguyên công 4: gia công bề mặt D.
7
7
Đồ án môn học. .
Các bề mặt C, B, A, D là các mặt phẳng cần gia công đạt độ nhám
Rz = 20, ta có thể dùng phương pháp phay để gia công. Phay được
tiến hành qua hai bước: phay thô và phay tinh.
5. Nguyên công 5: gia công hai lỗ φ10.
6. Nguyên công 6: gia công lỗ φ20.
Các lỗ φ10 và φ20 cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5(∇6)đạt được
yêu cầu này ta tiến hành khoan, khoan được tiến hành qua ba bước:
khoan-khoét-doa.
7. Nguyên công 7: vát mép các lỗ.
8. Nguyên công 8: gia công hai lỗ φ6.
9. Nguyên công 9: gia công lỗ φ12.
Các lỗ φ6 và φ12 cần gia công đạt độ nhám Rz = 40 (∇4), ta chỉ
cần tiến hành khoan.
10. Nguyên công 10: tổng kiểm tra.
Kiểm tra độ không vuông góc giữa bề mặt D, A với đường tâm lỗ
φ20.
Kiểm tra độ không song song giữa các đường tâm lỗ φ10 và φ20.
Kiểm tra độ không song song giữa các mặt B và C.
IV. Thiết kế nguyên công.

1. Nguyên công I: Phay bề mặt C.
1.1 Sơ đồ gá đặt.
Để phay bề mặt C ta hạn chế ba bậc tự do ở bề mặt B, ở đây ta sử dụng
chốt tỳ khía nhám. Lực kẹp W được đặt ở bề mặt D, lực kẹp được sinh ra
từ cơ cấu kẹp ren-đai ốc.
1.2 Chọn máy.
8
W
8
Đồ án môn học. .
Để gia công bề mặt C ta sử dụng phương pháp phay để gia công, ta tiến
hành phay trên máy phay 6H82.
Một số thông số của máy 6H82:
Số cấp tốc độ trục chính: 18
Phạm vi tốc độ 30÷1500 vòng/phút.
Công suất động cơ chính: 1,7Kw
Kích thước làm việc của bàn máy: BxL = 320x250
1.3 Chon dụng cụ cắt.
Để gia công bề mặt C có bề rộng φ25 ta chọn dao phay mặt đầu, vật liệu
chế tạo dao là thép gió.
Tra bảng 4.92[1] ⇒ chọn dao phay mặt đầu liền khối đuôi côn loại 1:
Các kích thước cơ bản của dao phay:
Đường kính dao phay: D = 40 mm
Bề dầy dao phay: L = 26 mm
Số răng dao phay: 10
Đường kính lỗ lắp trục: d = 16mm.
Tra bảng 7[4] ⇒ tuổi bền của dao T = 130 phút.
1.4 Tra lượng dư.
Từ bảng 3.94[1] ⇒ lượng dư gia công của phôi đúc: Z
b

= 2 mm.
Để phay mặt C đạt Rz = 20 ta tiến hành phay, phay gồm hai bước:
Phay thô: lượng dư cho phay thô là: Z
b
= 1,5 mm.
Phay tinh: lượng dư cho phay tinh là: Z
b
= 0,5 mm.
1.5 Tra chế độ cắt.
Chiều sâu phay thô: t = 1,5 mm
Chiều sâu phay tinh: t = 0,5 mm.
* Phay thô:
Với dao phay mặt đầu, tra bảng 5.119[2]
⇒ Lượng chạy dao S
z
= 0,15÷0,3 mm/răng.
⇒ Chọn S
z
= 0,2 mm/răng ⇒ S = 0,2.10 = 2 mm/vòng
Tra bảng 5.121[2] ⇒ Tốc độ cắt V
b
= 34 m/phút
Tốc độ tính toán V
t
= V
b
.k
1
.k
2

.k
3
.k
4
.k
5
.k
6
Với: k
1
: Hệ số phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu gia công.
k
2
: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
k
3
: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính.
k
4
: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao.
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay.
k
6
: Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công.
Tra bảng 5.20[2] ⇒ k
1
= 1,15 k
2

= 1,0 k
3
= 0,89 k
4
= 1,0
k
5
= 1,0 k
6
= 1,0
9
9
Đồ án môn học. .
V
t
= 34.1,15.1,0.0,89.1,0.1,0.1,0 = 34.1,0235 = 34,799 m/phút
Số vòng quay trục chính:
n
t
=
40.14,3
35.1000
.
.1000
=
D
V
t
π
=278,52 vòng/phút

⇒ Chọn n
m
= 234 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực:
V
tt
=
4,29
1000
40.14,3.234
1000

==
Dn
m
π
m/phút.
* Phay tinh:
Từ bảng 5.119[2] ⇒ lượng chạy dao tinh S
0
= 1,4÷0,5 mm/vòng
⇒ Chọn S
0
= 1 mm/vòng
⇒ Lượng chạy dao răng: S
z
= S
0
/Z = 1/10 =0,1 mm/răng.
Từ bảng 5.121[2] ⇒ tốc độ cắt là: V

b
= 49 m/phút
Tốc độ tính toán là: V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
.k
5
.k
6

Với: k
1
: Hệ số phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu gia công.
k
2
: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
k
3
: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính.
k
4

: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao.
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay.
k
6
: Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công.
Tra bảng 5.20[2] ⇒ k
1
= 1,15 k
2
= 1,0 k
3
= 0,89 k
4
= 1,0
k
5
= 1,0 k
6
= 0,8
V
t
= 49.1,15.1,0.0,89.1,0.1,0.0,8 = 49.0,8188 = 40,1212 m/phút.
⇒ Số vòng quay trục chính:
n
t
=
40.14,3
1212,40.1000

.
.1000
=
D
V
t
π
= 319,27 vòng/phút
⇒ Chọn n
m
= 300 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực:
V
tt
=
699,37
1000
40.14,3.300
1000

==
Dn
m
π
m/phút.
2. Nguyên công II.
Sơ đồ gá đặt và kẹp chặt:
10
10
Đồ án môn học. .

Để gia công mặt B ta hạn chế phôi năm bậc tự do: phiến tì đặt tại mặt
phẳng C hạn chế ba bậc tự do, một khối V ngắn đặt tại vành ngoài của khối
trụ φ25, hạn chế hai bậc tự do. Lực kẹp được đặt tại mặt phẳng A, lực kẹp W
được sinh ra từ cơ cấu kẹp ren-đai ốc.
Do nguyên công phay bề mặt B có kích thước và lượng dư như bề mặt
C, nên ta chọn máy, chọn dụng cụ cắt và chế độ cắt hoàn toàn giống nguyên
công I.
Chế độ cắt khi phay thô:
t = 1,5 mm ; S
z
= 0,2 mm/răng ; n
m
= 234 vòng/phút ; V
t
=
29,4m/phút.
Chế độ cắt khi phay tinh:
t = 0,5 mm ; S
0
= 1 mm/vòng ; n
m
= 300 vòng/phút ; V
t
= 37,699 m/ph.
3. Nguyên công III: Phay mặt đầu A.
3.1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
11
W
WW
11

Đồ án môn học. .
Để phay mặt đầu A ta định vị phôi trên phiến tỳ (hạn chế ba bậc tự
do), các phiến tỳ được đặt tại mặt phẳng C. Để kẹp chặt chi tiết ta đặt lực
kẹp tại mặt B, lực kẹp W được sinh ra từ cơ cấu kẹp liên động ren-đai ốc. Để
tăng cứng vững, và tránh làm biến dạng phôi trong quá trình gia công ta đặt
thêm chốt tỳ phụ tại mặt phẳng D.
3.2 Chọn máy.
Để gia công mặt đầu A có bề rộng φ40 đạt độ nhám Rz = 20 ta dùng
máy phay đứng 6H82.
Một số thông số của máy phay 6H82 được giới thiệu ở nguyên công II
3.3 Chọn dụng cụ cắt.
Chọn dao phay mặt đầu loại 1 (đầu răng nhỏ), loại răng liền khối, vật
liệu chế tạo dao là thép gió.
Từ bảng 4.92[1] ⇒ các kích thước của dao phay mặt đầu:
Đường kính dao : D = 63 mm
Đường kính lỗ lắp trục : d = 27 mm.
Chiều dầy dao: L = 40 mm.
Số răng dao: Z = 14 răng.
Tra bảng 7[4] ⇒ tuổi bền của dao T = 130 phút.
3.4 Tra lượng dư.
Từ bảng 3.94[1] ⇒ lượng dư gia công của phôi đúc: Z
b
= 2 mm.
Để phay mặt A đạt Rz = 20 ta tiến hành phay, phay gồm hai bước:
Phay thô: lượng dư cho phay thô là: Z
b
= 1,5 mm.
Phay tinh: lượng dư cho phay tinh là: Z
b
= 0,5 mm.

3.5 Tra chế độ cắt:
 Phay thô:
Với dao phay mặt đầu, tra bảng 5.119[2]
⇒ Lượng chạy dao S
z
= 0,15÷0,3 mm/răng.
⇒ Chọn S
z
= 0,2 mm/răng ⇒ S = 0,2.14 = 2,8 mm/vòng
Tra bảng 5.121[2] ⇒ Tốc độ cắt V
b
= 38,5 m/phút
Tốc độ tính toán V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
.k
5
.k
6
Với: k
1

: Hệ số phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu gia công.
k
2
: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
k
3
: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính.
k
4
: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao.
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay.
k
6
: Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công.
Tra bảng 5.20[2] ⇒ k
1
= 1,15 k
2
= 1,0 k
3
= 0,89 k
4
= 1,0
k
5
= 1,0 k
6
= 1,0

⇒ Tốc độ cắt tính toán:
12
12
Đồ án môn học. .
V
t
= 38,5.1,15.1,0.0,89.1,0.1,0.1,0 = 39,405 m/phút.
⇒ Số vòng quay trục chính:
n
t
=
63.14,3
405,39.1000
.
.1000
=
D
V
t
π
= 194,09 vòng/phút
⇒ Chọn n
m
= 190 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực:
V
tt
=
605,37
1000

63.14,3.190
1000

==
Dn
m
π
m/phút.
 Phay tinh:
Từ bảng 5.119[2] ⇒ lượng chạy dao tinh S
0
= 1,4÷0,5 mm/vòng
⇒ Chọn S
0
= 1 mm/vòng
⇒ Lượng chạy dao răng: S
z
= S
0
/Z = 1/14 =0,07 mm/răng.
Từ bảng 5.121[2] ⇒ tốc độ cắt là: V
b
= 55 m/phút
Tốc độ tính toán là: V
t
= V
b
.k
1
.k

2
.k
3
.k
4
.k
5
.k
6

Với: k
1
: Hệ số phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu gia công.
k
2
: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
k
3
: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính.
k
4
: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao.
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay.
k
6
: Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công.
Tra bảng 5.20[2] ⇒ k
1

= 1,15 k
2
= 1,0 k
3
= 0,89 k
4
= 1,0
k
5
= 1,0 k
6
= 0,8
V
t
= 55.1,15.1,0.0,89.1,0.1,0.0,8 = 55.0,8188 = 45,034 m/phút.
⇒ Số vòng quay trục chính:
n
t
=
63.14,3
034,45.1000
.
.1000
=
D
V
t
π
= 227,4 vòng/phút
⇒ Chọn n

m
= 190 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực:
V
tt
=
605,37
1000
63.14,3.190
1000

==
Dn
m
π
m/phút.
4. Nguyên công IV: Phay mặt đầu D.
Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
13
13
Đồ án môn học. .
Do hai mặt đầu A và D là giống nhau (là hai đầu của một khối trụ).
Mặt khác theo bảng3.94[1] ⇒ lượng dư cho bề mặt A và D là
Z
b
= 2mm nên việc thiết kế nguyên công IV giống như nguyên công III.
Chọn máy: 6H82
Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu thép gió liền khối có:
D=63mm ; L = 40 mm ; d = 27 mm.
Chế độ cắt khi phay thô:

t = 1,5 mm ; S
z
= 0,2 mm/răng ; n
m
= 190 vòng/phút ;
V
t
= 37,605 m/phút.
Chế độ cắt khi phay tinh:
t = 0,5 mm ; S
0
= 1 mm/vòng ; n
m
= 190 mm/vòng ; V
t
= 37,605 m/ph.
5. Nguyên công V: Khoan-khoét-doa hai lỗ φ10.
5.1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Để gia công hai lỗ φ10 ta định vị phôi bằng hai phiến tỳ ở mặt phẳng
B, phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do, và hai khối V, một khối V cố định hạn chế
14
WW
W
14
Đồ án môn học. .
hai bậc tự do, một khối V di động hạn chế một bậc tự do. Hai khối V này đặt
ở vành ngoài khối trụ φ25. Lực kẹp W được đặt ở trên bề mặt A, lực kẹp W
được sinh ra từ cơ cấu kẹp ren-đai ốc thông qua đòn kẹp. Để tăng cứng vững
cho phôi ta sử dụng thêm chốt tỳ phụ, chốt tỳ phụ được đặt tại bề mặt D.
5.2 Chọn máy.

Để gia công hai lỗ φ10 cách nhau một khoảng 180mm, ta tiến hành
gia công trên máy khoan cần.
Tra bảng 9.22[3] ⇒ chọn máy khoan cần 2H53.
Một số thông số chính của máy khoan cần 2H53:
Số cấp tốc độ trục chính: 12
Phạm vi tốc độ trục chính: 25÷2500 (vòng/phút)
Dịch chuyển ngang lớn nhất của đầu khoan: 900 mm
Công suất của động cơ chính: 2,8 kw
Kích thước bàn máy: bxl = 500x630
Đường kính lớn nhất khoan được: 35 mm
5.3 Chọn dụng cụ cắt.
Do lỗ φ10 cần gia công đạt cấp chính xác ∇6 nên ta tiến hành khoan-
khoét-doa:
+ Khoan lỗ φ8 ⇒dùng mũi khoan ruột gà, đuôi côn loại I, vật liệu chế
tạo mũi khoan là thép gió.
Tra bảng 4.42[1] ⇒ các thông số của mũi khoan φ8:
Đường kính: d = 8 mm.
chiều dài L = 240 mm .
chiều dài phần làm việc : l = 160 mm.
+ Khoét lỗ φ9,8⇒dùng mũi khoét, vật liệu chế tạo thép gió.
Tra bảng 4.48[1] ⇒ các thông số của mũi khoét:
γ
0
= 6
0
÷8
0
α
0
= 8

0
÷10
0
ϕ
0
= 30
0
÷60
0
ϕ
0
1
= 30
0
ω
0
= 10
0
ƒ = 0,8÷2 mm
+ Doa lỗ φ10⇒ dùng dao doa, vật liệu chế tạo là thép gió.
Tra bảng 4.49[1] ⇒ các kích thước của mũi doa:
Đối với kiểu mũi doa liền khối ,chuôi trụ:
Đường kính mũi doa: D= 2÷16 mm
Chiều dài toàn bộ mũi doa: L = 49÷170 mm
Chiều dài phần làm việc của mũi doa: l = 11÷52 mm
5.4 Tra lượng dư và chế độ cắt.
- Khoan lỗ φ8: ⇒ t = 4 mm
tra bảng 5.89[2] ⇒ lượng chạy dao S = 0,13÷0,17 mm/vòng
⇒ chọn S = 0,15 mm/vòng.
15

15
Đồ án môn học. .
Tra bảng 5.90[2] ⇒ tốc độ cắt khi khoan: V
b
= 17,5 m/vòng.
V
t
= K
1
.K
2
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỉ số giữa chu kỳ bền thực
tế và chu kỳ bền danh nghĩa. Tra bảng 5.90[2] ⇒ K
1
= 1,0
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu khoan.
Tra bảng 5.87[2] ⇒ K
2
= 1,0
⇒ V
t
= 1,0.1,0.17,5 = 17,5 m/vòng
Tốc độ trục chính:
n =
D
V

.
.1000
π
=
8.
5,17.1000
π
= 696,303 vòng/phút.
⇒ Chọn n
m
= 650 vòng/phút.
⇒ Tốc độ khi khoan thực tế là:
V=
34,16
1000
8 650
1000

==
π
π
Dn
m
m/vòng.
- Khoét lỗ φ9,8: ⇒ t = 0,9 mm
Tra bảng 5.104[2] ⇒ lượng chạy dao S = 0,7 mm/vòng
Tra bảng 5.106 [2] ⇒ tốc độ cắt khi khoét: V = 27,5 m/phút.
⇒ Tốc độ trục chính n =
D
V

.
.1000
π
=
8,9.
5,27.1000
π
= 893,216 vòng/phút.
⇒ chọn tốc độ máy n
m
= 850 vòng/phút.
⇒ tốc độ thực khi khoét là:
V =
17,26
1000
8,9 850
1000

==
π
π
Dn
m
m/phút.
- Doa lỗ φ10: ⇒ t = 0,1 mm
Tra bảng 5.112[2] ⇒ lượng chạy dao S = 1,7 mm/vòng.
Tra bảng 5.113[2] ⇒ tốc độ cắt khi dao V = 4÷5 m/phút
⇒ chọn V = 4 m/phút.
⇒ Tốc độ trục chính là: n =
D

V
.
.1000
π
=
10.
4.1000
π
= 127,32 vòng/phút.
⇒ Chọn n
m
= 120 vòng/phút.
⇒ tốc độ doa thực tế là:
V =
77,3
1000
10 120
1000

==
π
π
Dn
m
m/phút.
6. Nguyên công VI: Khoan-khoét-doa lỗ φ20.
16
16
Đồ án môn học. .
6.1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt.

Để khoan-khoét-doa lỗ φ20,ta định vị phôi bằng phiến tỳ (hạn chế ba
bậc tự do) đặt ở mặt phẳng D, và hai chốt định vị ở hai lỗ φ10 ta đã gia công
ở nguyên công trước. ở đây ta dùng một chốt trụ (hạn chế hai bậc tự do) và
một chốt chám (hạn chế một bậc tự do). Lực kẹp W được đặt tại bề mặt B.
Cơ cấu kẹp ở đây ta sử dụng hệ thống đòn kẹp liên động.
6.2 Chọn máy.
Ta sử dụng máy khoan đứng 2H135.
Một số thông số của máy khoan đứng 2H135:
- Đường kính lớn nhất khoan được: 35mm.
- Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn máy: 750 mm
- Số cấp tốc độ trục chính: 12.
- Phạm vi tốc độ trục chính: 31,5÷1400 vòng/phút.
- Phạm vi bước tiến: 0,1÷0,6 mm/vòng.
- Lực tiến dao: 1500 kg
- Mô men xoắn: 4000 kg.cm
- Công suất động cơ chính: 4 kw.
6.3 Chọn dụng cụ cắt.
Để gia công lỗ φ20 đạt ∇6 ⇒ ta tiến hành khoan-khoét-doa:
+ Khoan lỗ φ19.
+ Khoét lỗ φ19,8
+ Doa lỗ φ20.
- Chọn mũi khoan: Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn loại ngắn kiểu I, vật
liệu chế tạo mũi khoan là thép gió.
Tra bảng 4.42[1] ⇒ ta xác định được các kích thước của mũi khoan:
Đường kính: d = 19 mm.
17
W W
17
Đồ án môn học. .
chiều dài L = 310 mm .

chiều dài phần làm việc : l = 210 mm.
- Mũi khoét: ta dùng mũi khoét được chế tạo bằng thép gió, mũi khoét số 1.
Tra bảng 4.48 [2] ⇒ các thông số của mũi khoét:
γ
0
= 7
0
; α
0
= 9
0
; ϕ
0
= 30
0
÷60
0
; ϕ
0
1
= 30
0
; ω
0
= 10
0
; ƒ = 0,8÷2 mm.
- Mũi doa: Chọn mũi doa được chế tạo từ thép gió.
Tra bảng 4.49[1] ⇒ Xác định được các thông số của mũi doa:
Dùng mũi doa liền khối đuôi côn:

Đường kính mũi doa: D = 20 mm
Chiều dài toàn bộ mũi doa: L = 138÷344 mm ⇒ chọn L = 200mm.
Chiều dài phần làm việc của mũi doa: l = 26÷50 mm ⇒ chọn
l=40mm.
6.4 Tính lượng dư gia công.
Qui trình công nghệ để gia công lỗ φ20
+0,035
gồm ba bước: Khoan-
khoét-doa. Phôi ban đầu là phôi đặc, do vậy bước đầu khoan ta không phải
tính lượng dư gia công.
Ban đầu ta khoan lỗ φ19 từ phôi đặc, sau đó khoét-doa.
Do bề mặt gia công là mặt trong đối xứng nên ta dùng công thức tính
lượng dư sau:
2Z
bmin
= 2.(Rza + Ta +
22
ba
ερ
+
)
Trong đó:
+ Rza : Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại.
+ Ta : 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 ở nguyên công đang thực hiện.

- Khoan lỗ φ19:
Do ban đầu là phôi đặc nên ta không tính lượng dư cho bước này.
Tra bảng 3.87[1] ⇒ sau khi khoan lỗ chất lượng bề mặt lỗ đạt được :
Cấp chính xác 12.
Rza =50 µm ; Ta = 70µm.
Sai lệch không gian tổng cộng: ρ
a
=
22
0
.LC
y
∆+
Với: C
0
: Độ xê dịch tâm lỗ, tra bảng 18[4] ⇒ C
0
= 25µm/mm
∆
y
: Độ sai lệch, tra bảng 18[4] ⇒ ∆
y
= 0,9µm/mm
L : Chiều dài lỗ gia công, L = 42 mm
18
18
Đồ án môn học. .
 ρ
a
=

222
42.9,025 +
= 45,319µm
Sai số gá đặt khi khoan: ε
gđ
=
222
dgkc
εεε
++
Giả thiết ε
đg
= 0 ⇒ ε
gđ
=
22
kc
εε
+
ε
c
: Sai số chuẩn, do chi tiết xoay khi định vị vào hai chốt mà hai chốt
có khe hở với lỗ định vị.
ρ
max
= δ
A
+ δ
B
+ ρ

min
δ
A
: Dung sai của lỗ định vị, lỗ định vị được gia công ở nguyên
công trước, giả sử lỗ được gia công đạt yêu cầu ⇒ δ
A
= 0,035mm.
δ
B
: Dung sai đường kính chốt, với chốt trụ và chốt chám theo
tiêu chuẩn (D10; f7) ⇒ δ
B
= -13-(-28) = 15 µm = 0,015mm.
ρ
min
: Khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt: ρ
min
= 0,013mm.
⇒ Góc xoay lớn nhất của chi tiết: tgα =
H
max
δ
với H: khoảng cách giữa hai lỗ chốt.
⇒ tgα =
H
max
δ
=
180
013,0015,0035,0 ++

= 3,5.10
-4
= 0,00035
⇒ Sai số chuẩn trên chiều dài lỗ: ε
c
= L.tgα = 42.0,00035 = 14,7µm
⇒ ε
c
≈15µm .
Sai số kẹp chặt: Do lực kẹp W vuông góc với phương kích thước thực
hiện nên sai số kẹp chặt ε
k
= 0.
Vậy ε
gđ
=
22
kc
εε
+
= ε
c
=15µm .
- Khoét:
Tra bảng 3.87[1] ⇒ Rza = 40µm
Ta = 0 µm
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét:
ρ
a1
= 0,05.ρ

a
= 0,05.45,319 = 2,266µm.
Sai số gá đặt còn lại sau khoét:
ε
gđ1
= 0,05.ε
gđ
= 0,05.15 = 0,75µm.
Lượng dư trung gian để khoét sau khoan:
2Z
bmin
= 2.(Rza + Ta +
22
ba
ερ
+
)
19
19
Đồ án môn học. .
2Z
bmin
= 2.(50 + 70 +
22
15319,45 +
) = 335µm
- Doa lỗ đạt φ20:
Tra bảng3.87[1] ⇒ Rza = 3,2µm
Ta = 0 µm.
⇒ Lượng dư nhỏ nhất khi dao:

2Z
bmin
= 2.(Rza + Ta +
22
ba
ερ
+
)
2Z
bmin
= 2.(40 +
22
75,0266,2
+
) = 85µm.
BẢNG TÍNH LƯỢNG DƯ KHI KHOAN-KHOÉT-DOA LỖ φ20:

Bướ
c
gia
công
1
Các yếu tố lượng dư Giá trị tính
toán
Dun
g
sai
(µm
)
Kích thước

giới hạn
(µm)
Trị số giới
hạn lượng
dư
Rza
(µ
m)
2
Ta
(µ
m)
3
ρ
a
(µ
m)
4
ε
b
(µ
m)
5
2.Z
bmi
n
(µm)
6
Kích
thướ

c
(mm
)
7
8
Max
9
Min
10
2Z
ma
x
(µm
)
11
2Z
mi
n
(µ
m)
12
Kho
an
50 70 45 19,6
15
210 19,6
1
19,4
0
Kho

ét
40 0 2,2
7
15 335 19,9
5
84 19,9
50
19,8
66
466 340
Doa 3,2 0 0,1
1
0,7
5
85 20,0
35
35 20,0
35
20,0
00
134 85
Kiểm tra kết quả tính toán:
Doa: 2Z
max
- 2Z
min
= 134-85 = 49 (µm)
δ
2
- δ

1
= 84 - 35 = 49 (µm)
Khoét: 2Z
max
- 2Z
min
= 466-340 = 126 (µm)
δ
2
- δ
1
= 210 – 84 = 126 (µm).
⇒ Vậy kết quả tính toán là đúng.
6.5 Tính toán chế độ cắt.
20
20
Đồ án môn học. .
* Khoan lỗ φ19:
- Chiều sâu cắt: t = D/2 = 19/2 = 9,5 mm
- Lượng chạy dao: S
Tra bảng 5.89[2] ⇒ S = 0,52÷0,64 mm/vòng
⇒ Chọn S = 0,6 mm/vòng
- Tốc độ cắt:V
V =
v
ym
q
v
K
ST

DC
.
.
.
Tra bảng 5.38[2] ⇒ C
v
= 17,1 q = 0,25 m = 0,125
Tra bảng 5.30[2] ⇒ T = 60 phút
K
V
= K
Mv
.K
uv
.K
lv
K
MV
: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công.
K
uv
: Hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt.
K
lv
: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan.
Tra bảng 5.1[2]
⇒ K
MV
=
v

n
HB






190
Tra bảng 5.2[2] ⇒ n
v
= 1,3
Vật liệu gia công là gang xám15-32 ⇒ HB = 190
⇒ K
MV
= 1
Tra bảng 5.6[2] ⇒ K
uv
= 1
Tra bảng 5.31[2] , do L/D = 42/20 <3 ⇒ K
lv
= 1
⇒ K
V
= 1.1.1 = 1
⇒ V
t
=
1.
6,0.60

19.1,17
4,0125,0
25,0
= 26,25 m/phút
⇒ n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
19.
25,26.1000
π
= 439,796 vòng/phút.
Tính n
m
:
Ta có: n
m
= n
min
.ϕ
m-1
⇔ 1400 = 31,5.ϕ
12-1

⇒ ϕ
11
= 44,44
Tra bảng 8[4] ⇒ ϕ = 1,41
Mặt khác: ϕ
x
=
min
n
n
t

=
5,31
796,439
= 13,96
Tra bảng 8[4] ⇒ ϕ
x
= 11,28
21
21
Đồ án môn học. .
⇒ n
m
= 11,28.31,5 = 355,32 vòng/phút.
⇒ V
tt
=
1000
nD

π
=
1000
32,355.19.
π
= 21,209 m/phút.
Mômen xoắn khi khoan: M
x
(Nm)
M
x
= 10.C
M
.D
q
.S
y
.K
p
Tra bảng 5.32[2] ⇒ C
M
= 0,021 q = 2 y = 0,8
Tra bảng 5.9[2] ⇒ K
p
= K
MP
=
n
HB







190
= 1
⇒ M
x
= 10.0,021.19
2
.0,6
0,8
.1 = 50,379 Nm = 50379 Nmm
Lực chiều trục khi khoan: P
0
(N).
P
0
= 10.C
P
.D
q
.S
y
.K
P
Tra bảng 5.32[2] ⇒ C
P
= 42,7 q = 1 y = 0,8

⇒ P
0
= 10.42,7.19
1
.0,6
0,8
.1 = 5391,41 N
Công suất cắt: N
e
(kw)
N
e
=
9750
.nM
X
=
9750
32,355.379,50
= 1,836 kw
N
e
= 1,836 kw < N
đc chính
= 4 kw
⇒ Máy đủ công suất cắt.
* Khoét lỗ φ19,8:
⇒ t =
4,0
2

198,19
2
=
−
=
− dD
mm
Tra bảng 5.26[2]⇒ Lượng chạy dao S=0,9.K
os
=0,9.0,7=0,63
mm/vòng
Tốc độ cắt V (m/phút):
V =
v
yxm
q
v
k
StT
DC
.

.
Tra bảng 5.29[2] ⇒ C
v
= 18,8 q = 0,4 x = 0,1 y = 0,4
m = 0,125
Tra bảng 5.30[2] ⇒ T = 30 phút.
K
v

= K
MV
.K
uv
.K
lv
.K
nv
K
MV
: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công.
K
uv
: Hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt.
K
lv
: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan.
K
nv
: Hệ số điều chỉnh bổ xung.
Tra bảng 5.1[2]
22
22
Đồ án môn học. .
⇒ K
MV
=
v
n
HB







190
Tra bảng 5.2[2] ⇒ n
v
= 1,3
Vật liệu gia công là gang xám15-32 ⇒ HB = 190
⇒ K
MV
= 1
Tra bảng 5.6[2] ⇒ K
uv
= 1
Tra bảng 5.31[2] , do L/D = 42/20 <3 ⇒ K
lv
= 1
Tra bảng 5.5[2] ⇒ K
nv
= 1
K
v
= 1.1.1.1 = 1
V =
v
yxm
q

v
k
StT
DC
.

.
=
486,531.
63,0.4,0.30
8,19.8,18
4,01,0125,0
4,0
=
m/phút.
Số vòng quay trục chính: n =
854,859
8,19.
486,53.1000
.
.1000
==
ππ
D
V
vòng/phút.
Mặt khác: ϕ
x
=
min

n
n
t

=
5,31
854,859
= 27,3
Theo tính toán trên ta có: ϕ = 1,41
Tra bảng 8[4] ⇒ ϕ
x
= 22,56
⇒ n
m
= 22,56.31,5 = 710,64 vòng/phút.
 n
m
= 710,64 vòng/phút
 vận tốc thực khi cắt là:
V =
2,44
1000
8,19.14,3.64,710
1000

==
Dn
m
π
m/phút.

Mômen xoắn khi khoét:
M
x
= 10.C
M
.D
q
.t
x
.S
y
.K
P
Từ bảng 5.32[2] ⇒ C
M
= 0,085 x = 0,75 y = 0,8
K
P
:Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế.
Từ bảng 5.9[2] ⇒ K
P
= K
MP
=
n
HB







190
=
1
190
190
6,0
=






⇒ M
X
= 10.0,085.0,4
0,75
.0,63
0,8
.1 = 0,2954 (Nm)
Lực chiều trục:
P
0
= 10.C
P
.t
x
.D

q
.S
y
.K
P
23
23
Đồ án môn học. .
Tra bảng 5.32[2] ⇒ C
P
= 23,5 x = 1,2 y = 0,4
Từ bảng 5.9[2] ⇒ K
P
= K
MP
=
n
HB






190
=
1
190
190
6,0

=






⇒ P
0
= 10.23,5.0,4
1,2
.0,63
0,4
.1 = 65,054 (N)
Công suất cắt: N
e

N
e
=
9750
.nM
X
Với n
m
= 710,64 vòng/phút
⇒ N
e
=
0215,0

9750
640,710.2954,0
=
kw
⇒ N
e
= 0,0215kw < N
đc
= 4kw ⇒ động cơ đủ công suất cắt.
* Doa lỗ φ20
+0,035
:
⇒ t =
mm1,0
2
8,1920
=
−
Từ bảng 5.27[2]
⇒ lượng chạy dao S = 2,6.K
os
= 2,6.0,8 = 2,08 mm/vòng.
Tốc độ cắt V:
V =
V
yxm
q
V
K
StT

DC
.

.
Từ bảng 5.29[2] ⇒ C
V
= 15,6 q = 0,2 x = 0,1 y = 0,5 m = 0,3
Từ bảng 5.30[2] ⇒ Tuổi bền dụng cụ cắt: T = 60 phút
K
v
= K
MV
.K
uv
.K
lv
.K
nv
K
MV
: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công.
K
uv
: Hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt.
K
lv
: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan.
Tra bảng 5.1[2]
⇒ K
MV

=
v
n
HB






190
Tra bảng 5.2[2] ⇒ n
v
= 1,3
Vật liệu gia công là gang xám15-32 ⇒ HB = 190
⇒ K
MV
= 1
Tra bảng 5.6[2] ⇒ K
uv
= 1
Tra bảng 5.31[2] , do L/D = 42/20 <3 ⇒ K
lv
= 1
⇒ K
V
= 1.1.1 = 1
24
24
Đồ án môn học. .

V =
2586,71.
08,2.1,0.60
20.6,15
5,01,03,0
2,0
=
m/phút
Số vòng quay của trục chính:
n
t
=
52,115
20.
2586,7.1000
.
.1000
==
ππ
D
V
vòng/phút
Mặt khác: ϕ
x
=
min
n
n
t

=
5,31
52,115
= 3,667
Theo tính toán trên ta có: ϕ = 1,41
Tra bảng 8[4] ⇒ ϕ
x
= 4
⇒ n
m
= 31,5.4 = 126 vòng/phút
⇒ Tốc độ thực khi cắt là:
V
t
=
92,7
1000
20 126
1000

==
ππ
Dn
m/phút.
Mômen xoắn khi cắt: M
X

M
X
=

100.2
SDStC
y
z
x
P
(Nm)
Từ bảng 5.23[2] ⇒ C
P
= 92 x = 1 y = 0,75
S
z
: Lượng chạy dao răng (mm/răng)
S
z
= S/Z = 2,08/12 = 0,1733 mm/răng
⇒ M
X
=
965,2
100.2
12.20.1733,0.1,0.92
100.2

75,01
==
SDStC
y
z
x

P
(Nm)
M
X
= 2,965 Nm
7. Nguyên công 7: Vát mép các lỗ trụ.
Tại nguyên công này ta tiến hành vát mép một đầu cho lỗ trụ φ20 và
hai lỗ trụ φ10. Sơ đồ định vị và kẹp chặt được xác định như nguyên công 6
khi vát mép lỗ trụ φ20, và như nguyên công 5 khi vát mép lỗ trụ φ10.
Các chế độ cắt ta lấy như của bước khoét tương ứng với nguyên công
6 và nguyên công 5:
Vát mép lỗ trụ φ20:
S = 0,63 mm/vòng V = 44,2 m/phút n = 710,64 vòng/phút.
Vát mép lỗ trụφ10:
S = 0,7 mm/vòng V = 26,17 m/phút n = 650 vòng/phút.
25
25