quy trình công nghệ gia công chi tiết nắp van khí nén

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của các nghành khoa học kỹ thuật, ngành cơ khí chế tạo máy ra
đời với những vai trò và nhiệm vụ rất quan trọng trong việc tạo ra các thiết bò máy móc để
nhằm giảm nhẹ sức lao động của con người.
Để đáp ứng được những yêu cầu cần thiết đó, trường ĐHSPKT đã đào tạo cho xã hội
rất nhiều đội ngũ kỹ sư, công nhân kỹ thuật. Mục đích là trang bò cho sinh viên những kiến
thức chuyên môn và trình độ tay nghề đáp ứng được với nhu cầu xã hội.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nhằm tổng hợp lại các kiến thức đã học có liên
quan tới môn học công nghệ chế tạo máy. Để đánh giá được khả năng tiếp thu của sinh
viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho mỗi sinh viên nhận một đề tài đồ án môn học.
Sau đây là nội dung thiết kế :”QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT NẮP
VAN KHÍ NÉN”. Bằng kiến thức đã học và sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hoài Nam đã
giúp em hoàn thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hoài Nam và các thầy cô
trong khoa cơ khí máy.

Sinh viên thực hiện


Nguyễn Đức Đại

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngày tháng 04 năm 2009
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Ngày tháng 04 năm 2009
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 4

MỤC LỤC
Trang

PHẦN I: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 5
I.Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết 5
II.Xác đònh dạng sản xuất 6
III.Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 7
PHẦN II: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 11
I. Thiết kế trình tự nguyên công 11
II. Tính toán lượng dư 17
III. Tính và tra chế độ cắt 19
 Nguyên công 1 24
 Nguyên công 2 26

 Nguyên công 4 27
 Nguyên công 5 29
 Nguyên công 6 31
 Nguyên công 7 32
 Nguyên công 8 33
 Nguyên công 9 34
 Nguyên công 10 34
PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 35
I. Giới thiệu đồ gá 35
II. Tính lực kẹp cần thiết 36
III. Tính toán kiểm nghiệm sai số 37
Tài liệu tham khảo 39
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 5
PHẦN I
PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

I. PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT
1) Vai trò và vò trí làm việc làm
Đây là chi tiết dạng hộp mặt bích, làm nhiệm vụ là một chi tiết dẫn hướng và là một
nắp kín với bạc của van khí nén. Có dạng khối rỗng có thành vách, gân, trên có nhiều lỗ để
lắp các đơn vò của những chi tiết khác lên nó tạo thành một bôï phận của máy.
Chi tiết được lắp với bạc thông qua trục 125 mm, trên trục có rãnh lắp vòng 120 – 125
để tránh thoát khí ra ngoài. Lỗ côn được lắp với van cung cấp khí hoặc là nơi để thoát khí
nhằm mục đích làm cho piston chuyển động qua lại trong xilanh. Để truyền chuyển động
này ra bên ngoài thì chi tiết có lỗ Þ40 lắp trên nó là bạc dẫn hướng, dẫn trục trượt trong lỗ
này và đưa chuyển động tònh tiến của piston ra bên ngoài. Kích thước º145 đóng vai trò là
đế lúc này chi tiết là gối đỡ.
2) Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
Chi tiết được lắp có độ hở với bạc thông qua kích thước Þ125, và được cố đònh bởi 4

bulong AM12x100. Lúc này chi tiết đóng vai trò là thân là gối đỡ, đỡ trục của piston nhằm
mục đích để truyền chuyển động ra bên ngoài.
Chi tiết đóng vai trò dẫn hướng đòi hỏi độ đồng tâm giữa trục và lỗ dẫn hướng, độ
chính xác bề mặt cao. Dựa vào khả năng làm việc của chi tiết ta chọn bề mặt của trục
Þ125 và bề mặt lỗ Þ40 có cấp chính xác 7, độ nhám bề mặt Ra = 1.25. Bề mặt lỗ Þ50
được dùng để lắp vòng bít 30x50 và một mặt bích khác nên chọn cấp chính xác 9
Các bề mặt gia công cơ còn lại không yêu cầu khắt khe lắm nên ta chọn cấp chính xác
11, Rz = 40.
Độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu nhỏ hơn 0,016mm (bảng 2-36 trang102
STCNCT I )
Độ đồng tâm của mặt trụ ngoài Þ125 và lỗ Þ40 nhỏ hơn 0.04mm (trang103 STCNCT I )
Lỗ ren côn ½ với D = 18 ,d = 15, L = 25 ta có góc côn là 3
0
, bước ren p = 1,814
Do chi tiết làm việc nhẹ êm , chòu tải trọng nhẹ rung động. Gang xám 18-36 có độ bền
thích hợp với độ bền kéo 180N/mm
2
, độ bền nén 360N/mm
2
, có cơ tính trung bình ,ít chòu
mài mòn, chòu va đập cao có tính công nghệ tốt như đúc , dễ gia công cắt gọt cho nên rát
thích hợp cho việc gia công chi tiết này.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 6
II. ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1. Tính khối lượng chi tiết
Khối lượng chi tiết được tính bằng công thức
Q = V . y
V: Thể tích (dm
3
)
y: khối lượng riêng (KG/dm
3
)
y
gang
= 7(KG/dm
3
)
khối lượng chi tiết ở dạng đặc
Kích thước Þ125 x 15
Ư Q
1
= 7 . 3,14 . 0,625
2
. 0,15 = 1.2879 (kg)
Kích thước º145 x 14
Ư Q

2
= 7 . 1,45
2
. 0,14 = 2,06 (kg)
Kích thước Þ80 x 25
Ư Q
3
= 7 . 3,14 . 0,4
2
. 0,25 = 0,879 (kg)
Ư Q
đăc
= 1.2879 + 2,06 + 0,879 = 4,23 (kg)
Khối lượng của các thành phần rỗng
Kích thước Þ40 x 36
Ư Q = 7 . 3,14 . 0,20
2
. 0,36 = 0,316 (kg)
Kích thước Þ50 x 18
Ư Q = 7 . 3,14 . 0,25
2
. 0,18 = 0,247 (kg)
Kích thước 4 lỗ Þ14 x 14
Ư Q = 7 . 3,14 . 0,07
2
. 0,14 . 4 = 0,06 (kg)
Kích thước 2 lỗ Þ 15 x 40
Ư Q = 7 . 3,14 . 0,075
2
. 0,4 . 2 = 0,1 (kg)

Ư Q
rỗng
= 0,72 (kg)
Ta có khối lượng gần đúng của chi tiết là:
Q
chi tiết
= Q
đăc -
Q
rỗng =
4,23 - 0,72 ≈ 3,5 (kg)
2. Đònh dạng sản xuất
Với khối lượng chi tiết là 3,5 kg , dạng sản xuất hàng loạt lớn. Theo bảng 3-2 tr173
STCNCT I N = 30000 chiếc/năm.
Sản lượng chi tiết cần sản xuất

⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=

100
1
100
1**
0
βα
mNN

Trong đó:
- N
0
= 30.000 chiếc là số sản phẩm theo kế hoạch
- m = 1 số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm.
- α = (3 ÷ 6)% số % dự trữ làm phụ tùng chọn α=5%
- β = (5 ÷ 7)% số % chi tiết phế phẩm chọn β=6%
⇒
33300
100
6
1
100
5
1.1.000.30 =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+

⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=N
chiếc/năm




Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 7

III. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.
Xác đònh loại và phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế
– kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ
công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất.
Khi xác đònh loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến
đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chòu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước,
vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)
Sản lượng hàng năm của chi tiết
Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về trang
thiết bò, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)
Mặc khác khi xác đònh phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của
các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi. Sau đây là một vài nét về đặc
tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:
° Phôi đúc:

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo
khuôn,có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp (chi tiết của ta có
hình dạng khá phức tạp) . Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng
đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại
cho độ chính xác vật đúc cao. Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có
phạm vi ứng dụng rộng, không bò hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế
tạo phôi thấp,tuy nhiên năng suất không cao. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại
có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bò hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn
chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiên phương pháp này lại có năng
suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa.
° Phôi rèn:
Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy.
Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi
tốt. phương pháp rèn tự do, thiết bò, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn
giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chi tiết có hình dạng đơn giản ,năng suất
thấp. Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn,năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác
của khuôn .Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do
đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao.
° Phôi cán:
Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụ và các thanh hình khác
nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt,
tay gạt, trục then, mặt bít. Phôi cán đònh hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép
hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp. Phôi cán đònh hình cho từng lónh vực
riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán
ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của
phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có
thể đạt từ 9→12. Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải
gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 8

quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền.
 Chọn phôi
Dựa vào đặc điểm của các phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phương pháp đúc vật liệu
là gang xám 18 - 36
+ giá thành chế tạo vật đúc rẻ
+ thiết bò đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản,cho nên đầu tư thấp
+ phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa, hàng khối
+ độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia
công tiếp theo
+Thành phần của Gang xám


Phương pháp chế tạo phôi:
Trong đúc phôi có những phương pháp sau:
1. Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bò đơn giản, thích hợp
cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
- Loại phôi này có cấp chính xác IT16 → IT17.
- Độ nhám bề mặt: R
z
=160μm.
=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,gây khó
khăn trong các bước gia công tiếp theo.
2. Đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại:
- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá
thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao.
- Cấp chính xác của phôi: IT15 → IT16.
- Độ nhám bề mặt: R
z
=80μm.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc

với mẫu gỗ,đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản
xuất loạt vừa và lớn.
3. Đúc trong khuôn kim loại:
- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bò lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết
nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.
- Cấp chính xác của phôi: IT14 → IT15.
- Độ nhám bề mặt: R
z
=40μm.
=>Phương pháp nay cho năng suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá thành
cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa.
4. Đúc ly tâm:
- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các chi tiết
hình ống hay hình xuyến.
- Khó nhận được đường kính lỗ bên trongvật đúc chính xác vì khó đònh được lượng kim
loại rót vào khuôn chính xác
- Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp chất
và xỉ.
C Si Mn S P
1.5 –
3.2
1.5 – 3 0.5 – 1 < 0.8 0.1 –
0.2
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 9
5. Đúc áp lực:
- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn
- Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu.
- Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng
ép, van dẫn khí…

- Trang thiết bò đắt nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng
sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao.
6. Đúc trong khuôn vỏ mỏng:
- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm
- Có thể đúc được gang , thép, kim loại màu như khuôn cát,khối lượng vật đúc đến 100 kg
- Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.
7. Đúc liên tục:
-Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào mặt khuôn bằng kim loại,xung quanh
hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi là bình kết tinh) .Nhờ truyền
nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo
liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…
-Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm
 Kết luận:
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn
phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.
- Phôi đúc đạt cấp chính xác là II.
- Cấp chính xác kích thước IT15 → IT16.
- Độ nhám bề mặt: R
z
=80μm.

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 10

¾ Xác đònh kích thước phôi
Kích thước vật đúc được xác đònh dựa trên lượng dư gia công của các nguyên công tiếp
theo sau và dung sai của phương pháp đúc .
Lượng dư của lỗ Þ40 gia công bằng phương pháp khoét doa, lượng dư cần thiết phải đúc
trước lỗ Þ36 dung sai ±0.8
Lượng dư của các bề mặt còn lại tra bảng 3-95 STCNCT I trang 252

Kích
thước
Phạm vi Vò trí Lượng
dư
Dung
sai
50 50 -120 Cạnh 2 0.5
125 120 – 260 Cạnh 3 1
55 < 50 Cạnh 3 0.8

15 < 50 Cạnh 3 0.5

Độ nghiêng thoát khuôn:
Bảng 3-7 trang 177
Chiều cao h <20 độ nghiêng thoát khuôn là 1
0
30
Chiều cao h = 20 – 50 độ nghiêng thoát khuôn h/2 là 1
0


BẢN VẼ ĐÚC







Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 11

PHẦN II
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG


I. THIẾT KẾ TRÌNH TỰ NGUYÊN CÔNG
Ta có dạng sản xuất hàng loạt lớn , muốn chuyên môn hóa cao để tăng năng xuất làm
giảm giá thành sản phẩm, giảm sức lao động thì đường lối thích hợp nhất là phân tán
nguyên công. đây ta dùng các máy vạn năng kết hợp với đồ gá và các máy chuyên dùng

để gia công chi tiết .
Trình tự nguyên công phải đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật đề ra. Vì vậy mà ta đưa ra
nhiều phương án và từ đó rút rút ra phương án tối ưu.
Phương án I

Thứ
tự
NC
Nguyên
công
Bước Sơ đồ nguyên công
1 Tiện mặt
đầu
Máy
T616
1.Tiện thô
2.Tiện tinh

2 Khoan ,
doa
Máy
đứng
2A125
Khoan 4 lỗÞ14
Doa 2 lỗ Þ14

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 12
3 Tiện Tiện mặt đầu
Tiện lỗ Þ50

4 Khoét ,
doa lỗ
Þ40
Khoét thô lỗ Þ40
Khoét tinh lỗ Þ40
Doa thô lỗ Þ40
Doa tinh lỗ Þ40

5 Khoan Khoan 4 lỗ Þ5

6 Tarô Tarô 4 lỗ M6

7 Khoan lỗ
Þ15
Khoan lỗ Þ15

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 13
8 Khoan lỗ
Þ15, vát 3
0

Khoan lỗ Þ15,
vát 3
0


9 Tarô ren côn Tarô ren côn ½

10 Tiện mặt
đầu và mặt
trụ , tiện
rãnh
Tiện mặt đầu và
mặt trụ , tiện rãnh












Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 14
Phương án II

Thứ
tự
NC
Nguyên
công
Bước Sơ đồ nguyên công
1 Phay
mặt

đầu
Phay thô mặt đầu
Phay tinh mặt
đầu

2 Khoan
+ doa
Khoan 4 lỗ Þ14
Doa 2 lỗ Þ14

3 Khoét
+ doa
Khoét thô lỗ Þ40
Khoét tinh lỗ Þ40
Doa thô lỗ Þ40
Doa tinh lỗ Þ40

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 15
4 Tiện Tiện thô mặt
đầu
Tiện tinh mặt
đầu
Tiên thô lỗ Þ50
Tiện tinh lỗ
Þ50

5 Tiện Tiện thô mặt
đầu
Tiện tinh mặt

đầu
Tiện thô mặt
trụ
Tiên tinh mặt
trụ
Cắt rãnh

6 Khoan
4 lỗ Þ5


7 Tarô lỗ
M6
Tarô lỗ M6

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 16
8 Khoan
lỗ Þ15
l= 40
Khoan lỗ Þ15
l= 40

9 Khoan
lỗ Þ15
l= 41,
khoét
côn 3
0

Khoan lỗ Þ15
l= 41, khoét côn
3
0


10 Tarô
ren côn
½
Tarô ren côn ½

 Qua việc so sánh 2 phương án đã nêu trên , để đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật
như : độ song song , độ đồng tâm, độ vuông góc và để đơn giản cho công việc gia công
thiết kế ta chọn ra phương án tối ưu là phương án 2.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 17
II. TÍNH TOÁN LƯNG DƯ
Xác đònh lượng dư cho nguyên công 1,phay mặt đầu kích thước 29
±0.5
.
Các số liệu ban đầu
Cấp chính xác : 10
Chiều dài danh nghóa : 29
Vật liệu là GX18-36
Kích thước lớn nhất của chi tiết :145mm
Phôi đúc CCX : II
Rz
o
= 250 , IT14
Ti = 350

Rz
0
+ Ti = 700 m
μ
(bảng 10 / 39 TKĐA NĐLộc)
Trình tự các bước gia công
- Bước 1: Phay thô
+ Cấp chính xác kích thước đạt được: IT12
÷
14
+ Độ nhám bề mặt: R
a
= 6.3
÷
12.5
μ
m
- Bước 2: Phay tinh
+ Cấp chính xác kích thước đạt được: IT10
+ Độ nhám bề mặt: R
a
= 3.2
÷
6.3
μ
m
- Đối với vật liệu là gang xám thì sau bước công nghệ thứ nhất thì chiều sâu biến cứng
không còn nữa: T
1
=T

2

- Theo thiết kế đồ án Nguyễn Đắc Lộc trang 72 ta có sai lệch không gian tổng cộng được
xác đònh theo công thức:
cv
ρ
ρ
=
0

+
ρ
cv
: độ cong vênh
mL
kcv
μ
ρ
1451451 =×=×Δ=
với:
k
Δ = 1
μ
m/1mm (trang 75 TKĐA NĐL)
L = 145 kích thước lớn nhất của phôi
- Vậy sai lệch không gian tổng cộng là:
m
cv
μ
ρ

ρ
145
0
==
Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô là:
m
μ
ρ
ρ
25.714505.005.0
01
=×==
Sai số gá đặt khi phay thô được xác đònh theo công thức:
222
dgkcgd
εεεε
++=
với:
+
ε
c
= 0.5mm, sai số chuẩn
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 18
Vì chuẩn đònh vò trùng với mặt chuẩn thô
+
ε
k
: sai số kẹp chặt
Vì hướng lực kẹp thẳng góc với bề mặt gia công và phôi là phôi thô nên ta chọn:

m
k
μ
ε
150= (bảng 3.19/90 TKĐA NĐL)
+
ε
dg
: sai số đồ gá
Vì sai số đồ gá rất nhỏ nên ta chọn:
0≈
dg
ε

- Vậy:
m
gd
με
5280150500
222
=++=
Sai số gá đặt khi phay tinh
1gd
ε
=0.05 x 528 = 26
μ
m
- Lượng dư cho bùc gia công phay thô:
mTRZ
gdiZ

μερ
1373528145700
001min
=++=+++=

- Lượng dư cho bùc gia công phay thô:
mRZ
gdZ
μερ
5326720
1111min
=++=++=
Bảng tính toán lượng dư phân tích:

Các yếu tố của lượng dư
Kích thước giới
hạn (mm)
Trò số giới
hạn (
μ
m)
Thứ tự
bước công
nghệ
R
za
T
a
ρ
a

ε
b
Lượng
dư tính
toán
(
μ
m)
Kích
thước
tính
toán
(mm)
Dung
sai
(
μ
m)
Max Min Max Min
Phôi
700 145 29.926 800 30.726 29.126
Phay thô
50 7 528 1373 28.553 530 29.083 28.023 1640 1100
Phay tinh
20 26 53 28.5 500 29.00 28.00 80 20
Tổng 1720 1120
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 19

III. TÍNH TOÁN VÀ TRA CÁC CHẾ ĐỘ CẮT

3.1 .
TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 3: khoét, doa lỗ Þ40
+0.025

Lỗ đúc Þ36
±0.5
Chọn máy doa ngang : 2615
Công suất động cơ : 5kW
Chọn dao quẹt gắn mảnh thép gió P18
Chiều sâu lỗ L = 35mm
Theo bảng 3-132/275 STCNCT I ta có các bước công việc
- Bước 1: Khoét rộng thô Þ36 > Þ38
- Bước 2: Khoét rộng tinh Þ39.7
- Bước 3: Doa thô Þ39.93
- Bước 4: Doa tinh Þ40 ( Cấp chính xác 5 ÷ 7 )











1. Khoét rộng thô
Chiều sâu cắt
mm
dD

t 1
2
3638
2
=
−
=
−
=
Lượng chạy dao S = 1.4÷1.7 theo bảng 9-3/89 chế độ cắt
Chọn S = 1.5 mm/vòng
Vận tốc khi khoét
Tốc độ cắt thực tế: V =
v
yx
m
q
v
K
StT
DC

[STCNCT II, Trang 20]
Trong đó:
C
v
: hệ số ảnh hưởng của điều kiện cắt đối với tốc độ cắt.
m,y: hệ số mũ xét đến ảnh hưởng của tuổi bền trung bình, lượng chạy dao, chiều sâu cắt.
T: chu kỳ bền trung bình.
K

v
: hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt.
K
v
=K
MV
.K
UV
.K
lv
.K
nv

K
mv
hệ số ảnh hưởng vào vật liệu gia công.
K
uv
hệ số ảnh hưởng vào vật liệu dụng cụ cắt.
W
W
n
s
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 20
K
lv
hệ số ảnh hưởng vào chiều sâu cắt.
K
nv

hệ số điều chỉnh và bổ sung.
Lấy T = 60 ph [ Bảng 5-30, Trang 24 STCNCT II]
Lấy C
v
= 18.8, q = 0,2; x = 0,1; y= 0,4; m= 0,125 [Bảng 5-29, Trang 23 STCNCT II]
1
190
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
v
n
MV
HB
K
[Bảng 5-1, Trang 6 STCNCT II]
K
uv
= 1 [Bảng 5-6, Trang 8 STCNCT II]
K
nv
= 0,8 [Bảng 5-5, Trang 8 STCNCT II]
K
lv
= 1 [Bảng 5-31, Trang 24 STCNCT II]

Vậy K
v
= K
uv
.K
nv
.K
lv
.K
MV
= 0,8
Ta có tốc độ cắt là:
8,15
5,1.1.60
8,0.38.8,18
4,01,0125,0
2,0
==v
m/ph
Số vòng quay của trục chính là:

D
V
N
×
×
=
π
1000

= 132
38.
8,151000
=
×
π
v/ph
Chọn n theo số vòng quay thực tế: n = 130 v/ph
Tính lại vận tốc cắt thực tế:
V =
1000
nD××
π
= 16 m/ph
Thời gian gia công cơ bản là:
15,0
5,1130
35
=
×
=
×
=
Sn
l
T phút
Lực cắt là:
P
0
=10.C

p
.D
q
.s
y
.t
x
.K
p

Ta có:
C
p
= 23,5, K
p
= 1, q = 1,x = 1,2 y = 0.4[Bảng 5-32, Trang 25]
C
pz
=114; K
p
= 1; q = 1; x = 0,9; y = 0,75 [Bảng 11-1/19 CĐC]
S = 1 [bảng 5-104 trang 95 STCN II]
Z = 1 răng
Vậy P
z
= 10 x 23,5 x 38 x 1,5
0,4
x 1
1,2
= 10502 N

Momen xoắn khi khoét là:
KGm
KZDStC
M
p
yx
p
x
9,2
1000.2

==
Công suất cắt ;
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 21
Kw
nM
N 44,0
975
1509,2
975
=
×
=
×
=
So sánh với công suất máy đã chọn thì đảm bảo an toàn.
2. Khoét rộng tinh
Chiều sâu cắt
mm

dD
t 85,0
2
387,39
2
=
−
=
−
=

Lượng chạy dao S = 1.4÷1.7 theo bảng 9-3/89 chế độ cắt
Chọn S = 1.5 mm/vòng
Vận tốc khi khoét
Tốc độ cắt thực tế: V =
v
yx
m
q
v
K
StT
DC

[STCNCT II, Trang 20]
Lấy T = 60 ph [ Bảng 5-30, Trang 24 STCNCT II]
Lấy C
v
= 18.8, q = 0,2; x = 0,1; y= 0,4; m= 0,125 [Bảng 5-29, Trang 23 STCNCT II]
1

190
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
v
n
MV
HB
K
[Bảng 5-1, Trang 6 STCNCT II]
K
uv
= 1 [Bảng 5-6, Trang 8 STCNCT II]
K
nv
= 0,8 [Bảng 5-5, Trang 8 STCNCT II]
K
lv
= 1 [Bảng 5-31, Trang 24 STCNCT II]
Vậy K
v
= K
uv
.K
nv

.K
lv
.K
MV
= 0,8
Ta có tốc độ cắt là:
17
5,1.85,0.60
8,0.7,39.8,18
4,01,0125,0
2,0
==v m/ph
Số vòng quay của trục chính là:

D
V
N
×
×
=
π
1000

= 136
7,39.
171000
=
×
π
v/ph

Chọn n theo số vòng quay thực tế: n = 150 v/ph
Tính lại vận tốc cắt thực tế:
V =
1000
nD××
π
= 18 m/ph
Thời gian gia công cơ bản là:
15,0
5,1150
35
=
×
=
×
=
Sn
l
T phút
Lực cắt là:
P
0
=10.C
p
.D
q
.s
y
.t
x

.K
p

Ta có:
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 22
C
p
= 23,5, K
p
= 1, q = 1,x = 1,2 y = 0.4[Bảng 5-32, Trang 25 STCNCT II]
C
pz
=114; K
p
= 1; q = 1; x = 0,9; y = 0,75 [Bảng 11-1/19 CĐC]
S = 1 [bảng 5-104 trang 95 STCN II]
Z = 1 răng
Vậy P
z
= 10 x 23,5 x 39,7 x 1,5
0,4
x 1
1,2
= 10510 N
Momen xoắn khi khoét là:
KGm
KZDStC
M
p

yx
p
x
06,3
1000.2

==
Công suất cắt ;
Kw
nM
N 47,0
975
15006,3
975
=
×
=
×
=
So sánh với công suất máy đã chọn thì đảm bảo an toàn.
3. Doa thô

Chiều sâu cắt
mm
dD
t 115,0
2
7,3993,39
2
=

−
=
−
=
Lượng chạy dao S = 3,4mm/vòng theo [bảng 5-112/104 STCNCT II]
Vận tốc doa thô
Tốc độ cắt thực tế: V =
v
yx
m
q
v
K
StT
DC

[STCNCT II, Trang 20]
Lấy T = 60 ph [ Bảng 5-30, Trang 24 STCNCT II]
Lấy C
v
= 15,6, q = 0,2; x = 0,1; y= 0,5; m= 0,3 [Bảng 5-29, Trang 23 STCNCT II]
1
190
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

=
v
n
MV
HB
K
[Bảng 5-1, Trang 6]
K
uv
= 1 [Bảng 5-6, Trang 8]
K
nv
= 0,8 [Bảng 5-5, Trang 8]
K
lv
= 1 [Bảng 5-31, Trang 24]
Vậy K
v
= K
uv
.K
nv
.K
lv
.K
MV
= 0,8
Ta có tốc độ cắt là:
5
4,3.115,0.60

8,0.93,39.6,15
5,01,03,0
2,0
==v m/ph
Số vòng quay của trục chính là:

D
V
N
×
×
=
π
1000

= 40
93,39.
51000
=
×
π
v/ph
Chọn n theo số vòng quay thực tế: n = 68 v/ph
Tính lại vận tốc cắt thực tế:
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 23
V =
1000
nD××
π

= 8,5 m/ph
Thời gian gia công cơ bản là:
15,0
4,368
35
=
×
=
×
=
Sn
l
T phút
Momen xoắn khi doa nhỏ nên ta bỏ qua.
4. Doa tinh
Chiều sâu cắt
mm
dD
t 035,0
2
93,3940
2
=
−
=
−
=
Lượng chạy dao S = 3,4mm/vòng theo [bảng 5-112/104 STCNCT II]
Khi doa tinh cần nhân với hệ số 0,8
S = 0,8 x 3,4 = 2,7 mm/ vòng

Vận tốc doa thô
Tốc độ cắt thực tế: V =
v
yx
m
q
v
K
StT
DC

[STCNCT II, Trang 20]
Lấy T = 60 ph [ Bảng 5-30, Trang 24 STCNCT II]
Lấy C
v
= 15,6, q = 0,2; x = 0,1; y= 0,5; m= 0,3 [Bảng 5-29, Trang 23 STCNCT II]
1
190
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
v
n
MV
HB

K
[Bảng 5-1, Trang 6]
K
uv
= 1 [Bảng 5-6, Trang 8]
K
nv
= 0,8 [Bảng 5-5, Trang 8]
K
lv
= 1 [Bảng 5-31, Trang 24]
Vậy K
v
= K
uv
.K
nv
.K
lv
.K
MV
= 0,8
Ta có tốc độ cắt là:
5,6
7,2.035,0.60
8,0.40.6,15
5,01,03,0
2,0
==v m/ph
Số vòng quay của trục chính là:

D
V
N
×
×
=
π
1000
= 52
40.
5,61000
=
×
π
v/ph
Chọn n theo số vòng quay thực tế: n = 68 v/ph
Tính lại vận tốc cắt thực tế:
V =
1000
nD××
π
= 8,5 m/ph
Thời gian gia công cơ bản là:
19,0
7,268
35
=
×
=

×
=
Sn
l
T phút
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 24
3.2 .TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI
Nguyên công 1
: phay mặt đầu
Dụng cụ gia công là dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8
Máy gia công là máy phay đứng 6H12: công suất 7 KW; hiệu suất máy 0,75
Chiều sâu cắt khi phay thô:t = 2,5 mm
Chiều sâu cắt khi phay tinh: t = 0,5mm
B là chiều rộng của phôi (B = 125 mm)







* Phay thô:
a. Lượng chạy dao:
S
ph
= S.n = S
z
.Z.n
Với S

z
: lượng chạy dao khi phay thô
S: lượng chạy dao khi phay tinh
S
z
=0,2-0,29 mm [Bảng 5-33, Trang 29 STCNCT II]
Lấy S
z
= 0,2 mm/vòng ⇒ S = S
z
.Z = 0,2 x 14 = 2,8 mm
b. Tốc độ cắt
:
T = 180 ph [Bảng 5-40, Trang 34 STCNCT II]

14
150
=
Z
D
[Bảng 5-127, Trang 115 STCNCT II]
Vb = 158 m/phút
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu dao = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt = 0,8
Hệ số hiệu chỉnh mác hợp kim BK8 =0,8
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiên chính = 1
==> k = 8,8 x 0,8 = 0,64
⇒ V= 158 x 0,64 = 101 (m/phút)
c. Số vòng quay của dụng cụ cắt:

n =
D
V
.
.1000
π

n
W
W
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Hoài Nam
SVTH: Nguyễn Đức Đại Trang 25
n =
150.
101.1000
π
= 214 v/ph
Chọn n theo số vòng quay thực tế: n = 235 v/ph
Tính lại vận tốc cắt thực tế:
V =
1000
Dn
π
= 110 m/ph
d. Công suất cắt:
Nc = 4,6 KW < N máy = 7.0,75 = 5,25 KW
* Phay tinh:
a. Lượng chạy dao:
Chọn S
0

= 1,2 (mm/vòng) [Bảng 5-125, Trang 113 STCNCT II]
Lượng chạy dao răng : Sz = S
0
/z = 1,2/14 = 0,085 mm/răng
b. Tốc độ cắt:
T = 180 ph [Bảng 5-40, Trang 34 STCNCT II]

14
150
=
Z
D
[Bảng 5-127, Trang 115 STCNCT II]
Vb = 158 m/phút
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu dao = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt = 1
Hệ số hiệu chỉnh mác hợp kim BK8 =0,8
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiên chính = 1
⇒ V= 0,8 x 158 = 126 (m/phút)
c. Số vòng quay của dụng cụ cắt:
n =
D
V
.
.1000
π

n =
150.

126.1000
π
= 267 v/ph
Chọn n theo số vòng quay thực tế: n = 300 v/ph
Tính lại vận tốc cắt thực tế:
V =
1000
nD××
π
= 141m/ph
d. Công suất cắt:
Nc = 4,6 KW < N máy = 7.0,75 = 5,25 KW
* Thời gian gia công cơ bản:
Thời gian gia công cơ bản của phay thô:
T
1
= li/ns =125/235.2,8 = 0,19 ph
Thời gian gia công cơ bản của phay tinh: