thiết kế quy trình công nghệ chế tạo trục vít thẳng


§å ¸n m«n häc C«ng NGhÖ ChÕ T¹o M¸y

NhËn xÐt cña gi¸o viªn
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Môc lôc
SVTH: NguyÔn §¾c Th¾ng – Líp: K39ME Tr– êng: §HKTCN TN.–
Trang 1


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Các phần làm trong đồ án Trang

Nhận xét của giáo viên 1
Mục lục 2
Lời nói đầu 3
Phần I: Phân tích chi tiết gia công 4
Phần II: Xác định dạng sản xuất
Phần III: Chọn phôivà phơng pháp tạo phôi
Phần IV: Quy trình công nghệ
Phần V: Tính và tra lợng d
Phần VI: Tính và tra chế độ cắt
LờI NóI ĐầU
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 2


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật hiện nay, là những
kĩ s chế tạo máy trong tơng lai phải nắm vững đợc những kiến thức cơ bản
trong nhà trờng để có nền tảng kiến thức vững chắc mới mong tiếp nhận đ-
ợc những công nghệ khoa học tiên tiến trong thời đại hiện nay. Trong sự
nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc của nớc ta nghành cơ khi chế
tạo máy chiếm một vị thế hết sức quan trọng. Nhận thấy đợc điều này
Đảng và Nhà nớc ta có những chính sách hết sức đúng đắn cho nghành
này. Mộttrong những chính sách đó là đào tạo ra một lực lợng lao động có
trình độ trong ngành chế tạo máy.
Là một sinh viên ngành chế tạo máy em tự thấy rằng môn học công
nghệ chế tạo máy là một môn học rất quan trọng đối với bản thân mình. Để
củng cố kiến thức đã đợc học của môn học Công nghệ chế tạo máy máy
em đợc giao cho đề tài đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Sau một
thời gian nghiên cứu và làm đồ án em đã hoàn thành đợc đồ án này.

Qua đồ án này em đã tổng hợp đợc nhiều kiến thức chuyên môn,
giúp em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ s chế tạo máy tơng lai.
Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế cha
nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong đ-
ợc sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn: Công nghệ chế tạo máy để
đồ án của em đợc hoàn thiện hơn .
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các
thầy trong bộ môn và đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của thầy
giáo: Phạm Quang Đồng.
Sinh viên thiết kế
Nguyễn Đắc Thắng
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 3


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Phần i: phân tích chi tiết gia công
1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc, đặc điểm kết cấu của chi
tiết gia công :
a. Chức năng :
Trục vít là một chi tiết máy rất quan trọng và phổ biến trong ngành chế tạo
máy. Cùng với bánh vít, trục vít kết hợp thành một bộ truyền để truyền chuyển
động giữa hai trục chéo nhau.
Điều kiện làm việc :
Trục vít thiết kế năm trong các hộp giảm tốc trục vít bánh vít trong đó bộ
truyền trục vít bánh vít nằm ở cấp nhanh. Với chức năng là đầu vào của giảm
tốc trục vít nhận mômen xoắn của động cơ thông qua băng tải và truyền chuyển
động đến tất cả các chi tiết còn lại trong hộp giảm tốc. Với những yếu tố trên trục
vít làm việc trong điều kiện hết sức khắc nhiệt.

Trục vít làm việc với tốc độ cao trong điều kiện bôi trơn làm mát khó khăn
vì vậy trong quá trình làm việc trục vít sinh nhiệt nhiều gây ra các dạng hỏng nguy
hiển nh mòn răng, dính răng.
Khác với bộ truyền bánh răng, với bộ truyền trục vít trong quá trình làm
việc xuất hiện vận tốc trợt trên bề răng gây ra tổn thất công suất, sinh nhiệt nhiều
và xuất hiện các dạng hỏng nh tróc rỗ bề mặt răng, hỏng do mỏi và gẫy răng.
Khi làm việc với vận tốc cao trục vít chụi tải trọng chu kỳ và tải trọng va
đập do vậy trục vít có thể bị hỏng do mỏi. Vì sinh nhiệt nhiều trong quá trình làm
việc do có vận tốc trợt trên bề mặt răng ăn khớp nên dạng hỏng chủ yếu của trục
vít là mòn răng.
b. Đặc điểm kết cấu của chi tiết :
Với các hiện tợng nh trên phát sinh trong quá trình làm việc do đó cần
phải có các biện pháp công nghệ hợp lý trong quá trình chế tạo và cần phải phối
hợp hợp lý cạp vật liệu ăn khớp giữa bánh vít và trục vít để bộ truyền có tuổi thọ
là cao nhất.
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 4


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

C Si Mn
S P
Không lớn hơn
0,30ữ0,4
5
0,17ữ0,37 0,5ữ0,8
0,04 0,04 < 0,40
0,80ữ1,10
Bảng thành phần hoá học của thép: 40X

2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và chọn biện pháp gia công lần
cuối:
a. Phân tích yêu cầu kỹ thuật:
Chi tiết thiết kế có L= 357 mm và D
max
= 55 mm
Vậy có tỷ số
49.6
55
357
==
D
L
Các cổ trục lắp ổ lăn đợc gia công chính xác cấp 6 độ nhám bề mặt đạt đợc
cấp 7 ( R
a
= 1.25àm )
Rãnh then yêu cầu độ song song của then đối với đờng tam của trục là 0.01
Mặt cạnh ren của trục vít yêu cầu gia công với độ nhám đạt đợc là:R
a
= 2.5
cấp 7
Tại vị trí các vai trục yêu cầu độ vuông góc với đờng tâm của trục
Nhiệt luyện: tôi cao tần bề mặt ren vít và cổ trục đạt độ cứng là: 42 ữ 44
HRC
b. Chọn phơng án gia công tinh lần cuối
Với chi tiết gia công là trục vít thì bề mặt quan trọng nhất đó là mặt vít và
hai vị trí gối trục vì trong quá trình làm việc trục vít đợc lắp trên hai ổ và ăn khớp
với bánh vít do đó cần phải đảm bảo độ đồng tâm giữa đờng tâm mặt vít với đờng
tâm của hai gối ổ. Để thuận tiện cho gia công chọn phơng án gia công trục vít là

tiện.
Hai bề mặt lắp ổ lăn có cùng đờng kính là: 50 với chế độ lắp tiêu chuẩn
là: k6. Đây là hai bề mặt quan trọng đảm bảo cho trục vít làm việc ổn định, có độ
nhám là: R
a
= 1.25 vì vậy chọn phơng án gia công tinh lần cuối là mài.
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 5


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Các bề mặt có đờng kính 55 là các vai trục có tác dụng cố định ổ do đó
mặt đầu của ổ tỳ vào vai trục, khi hạ bậc cần tiện sao cho đảm bảo độ vuông góc
mặt đầu và tâm trục.
Trong quá trình làm việc bề mặt 45 đợc định vị cùng với thân hộp và lắp
trên vòng chắn dầu do đó chỉ cần gia công thô là đủ.
Để truyền mômen xoắn từ bộ truyền khác tới trục vít nhờ bề mặt 40 và
then. Trong quá trình gia công cần đảm bảo kích thớc
018.0
002.0
40
+
+

và độ nhám là:
R
a
= 1.25 chọn phơng pháp gia công cuối cùng là mài.
Để đảm bảo vị trí tơng đối của rãnh then chọn phơng pháp gia công là phay

trên máy phay.
3. Đánh giá tính công nghệ
Vì chi tiết là một loại sản phẩm sử dụng rất nhiều trong các loại hộp giảm
tốc trục vít bánh vít do đó kết cấu đã hợp lý không phải sủa đổi ghì thêm.
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 6


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Phần ii: xác định dạng sản xuất
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp. Nó phản ánh
mối quan hệ qua lại giữa các đặc trng về công nghệ về kĩ thuật và các hình thức tổ
chức sản xuất, quản lý của nhà máy nhằm đạt đợc hiệu quả cao nhất.
Dạng sản xuất nói lên quy mô sản xuất với ý nghĩa vốn đầu t, đầu t cơ sở
vật chất trang thiết bị kỹ thuật để tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các mục đích khác
nhau nh nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm, hoặc nhằm đạt đợc một kế
hoạch nhất định trong một khoảng thời gian nào đó.
Cách xác định dạng sản xuất bằng phơng pháp tra bảng thông qua hai chỉ
tiêu là : Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm và khối lợng của chi
tiết gia công :
1. Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm:
)
100
1.(.

+
+=
mNN
i

( 1 )
Trong đó :
N
i
: Số lợng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch :
N
i
= 12000 (ct/năm)
N

: Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một sản phẩm/năm
: Lợng sản phẩm dự phòng sai hỏng khi tạo phôi gây ra : = 3%
: Lợng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công
cơ : = 3 %
)
100
33
1.(1.12000
+
+=N
= 13320 (ct/năm)
Lấy N = 13320 (ct/năm)
2. Khối lợng chi tiết gia công :
Khối lợng của chi tiết gia công đợc xác định theo công thức:
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 7


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

G = V. (Kg) ( 1 )
trong đó :
V

: Thể tích chi tiết gia công (dm
3
)
: Khối lợng riêng của vật liệu.Với thép có = 7,852 Kg/dm
3
Gọi V là thể tích của chi tiết.
V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, là thể tích các khối hình trụ (hình: 01)



Hình 01: Bản vẽ tính thể tích của chi tiết
)(.2320058.
4
40.
3
2
1
mmV


==
)(.5,2328746.
4
45.
3
2

2
mmV


==
)(.1500024.
4
50.
3
2
3
mmV


==
)(.302510.
4
55.
3
2
4
mmV


==
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 8


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

)(.25,2885657
4
45.
3
2
5
mmV


==
( )
)(.21254555.5,8
6
1
322
6
mmV

==
)(.2200055.
4
40.
3
2
7
mmV


==

Vậy V = V
1
+ V
2
+2.V
3
+ 2.V
4
+ 2.V
5
+ 2.V
6
+ V
7
(mm
3
)
V = 166500. (mm
3
)
G = V. = 166500..7,852.10
-6
= 4.1 (Kg)
Sau khi xác định sản lợng và trọng lợng tra bảng 2.6.[I] ta xác định đợc dạng
sản xuất loạt lớn
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 9


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Phần iii: chọn phôi và phơng pháp tạo phôi
1. Cơ sở của chọn phôi.
Phơng pháp tạo phôi phụ thuộc vào rất nhiều vấn đề chứ năng và kết cấu của
chi tiết máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt và kích thớc của
chi tiết quy mô và tính loạt của sản phẩm.
Để chọn phôi có thể căn cứ vào một số đặc tính sau:
+ Tính kinh tế của phơng án trong điều kiện sản xuất nhất định.
+ Tính hợp lý của quy trình công nghệ chế tạo phôi.
+ Mức độ trang bị của các quá trình công nghệ tạo phôi, khả năng ứng dụng
tự động hoá.
+ Chất lợng của phôi, các loại sai hỏng có thể xuất hiện trong quá trình tạo
phôi và khả năng loại bỏ chúng.
+ Hệ số sử dụng vật liệu K
VL
+ Khối lợng gia công và khả năng tạo phôi
+ Chọn dạng phôi tuỳ thuộc vào kết cấu, đặc tính làm việc, yêu cầu vận
hành của chi tiết, dạng sản xuất.
2. Phơng pháp chế tạo phôi.
Với vật liệu chi tiết là thép 40X cùng với dạng sản xuất loạt lớn có rất nhiều
phơng án chế tạo phôi đợc áp dụng: Phôi đúc, phôi cán, phôi rèn, và phôi dập
a. Phôi đúc :
Đúc là phơng pháp gia công tạo phôi mà trong đó quá trình la lấu chảy kim
loại, hợp kim rồi rót vào một khoang rỗng đã đợc tạo hình trớc theo yêu cấu.
* Ưu điẻm:
Sản phẩm đúc có thể đợc chế tạo từ nhiều vật liệu.
Có thể đúc đợc những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến rất
lớn.
Sản phẩm đúc có thể đạt đợc độ chính xác cao, độ nhẵn bề mặt khá cao
nhờ những phơng pháp đúc đặc biệt.

SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 10


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Tạo ra trên vật đúc những lớp vật liệu có cơ tính khác nhau.
Có thể cơ khí hoá, tự động hoá.
* Nhợc điểm
Cha tiết kiệm đợc vật liệu do tổn hao ở hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi, do
sai hỏng gây nên.
Kiểm tra khuyết tật của vật đúc là khó khăn.
b. Phôi cán :
Cán là phơng pháp cho kim loại biến dạng giữa hai trục quay ngợc chiều
nhau (trục cán) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết quả lam cho chiều cao
của phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng.
* u điểm :
Nâng cao đợc chất lợng phôi
Năng suất cao.
* Nhợc điểm :
Chỉ cán đợc những sản phẩm không phức tạp.
c. Phôi rèn :
Rèn là phơng pháp gia công bằng áp lực trong đó quá trình biến dạngtự do
dần dần về các hớng ma không bị hạn chế bới một bề mặt nào khác ngoài bề mặt
tiếp xúc trực tiếp với dụng cụ gia công.
* u điểm :
Phơng pháp gia công có tính linh hoạt cao, phạm vi gia công rộng,
Có thể chế tạo đợc các chi tiết có hình dáng kích thớc, khối lợng rất khác
nhau,
Phôi có tính đồng đều thích hợp với các chi tiết chịu tải lớn,

Dụng cụ và thiết bị tơng đối đơn giản cho nên vốn đầu t ít, tính linh hoạt
trong sản xuất cao
Nâng cao chất lợng sản phẩm.
* Nhợc điểm :
Độ bóng và độ chính xác đạt đợc không cao,
Sự đồng đều trong cả loạt sản xuất là không cao,
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 11


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Lợng d lờn, hệ số sử dụng vật liệu thấp,
Năng suất thấp đặc biệt khi rèn bằng tay,
Hình dáng phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân.
d. Phôi dập :
Phơng pháp gia công bằng dập thể tích hay còn gọi la rèn khuôn khi gia
công áp lực phôi sẽ biến dạng và điền đầy vào một khoảng rỗng đợc gọi là lòng
khuôn. Sự biến dạng của kim loại đợc giới hạn trong lòng khuôn. Kết thúc quá
trình dập kim loại sẽ điền kín lòng khuôn và vật dập có hình dáng, kích thớc giống
lòng khuôn.
* Ưu điểm:
Vật dập có độ bóng và độ chính xác cao hơn phơng pháp rèn tự do khi áp
dụng những phơng pháp đặc biệt thì độ chính xác đạt đợc có thể rất cao,
Cơ tính của vật dập cao, đồng đều do giai đoạn nén khối gây nên,
Có thể dập đợc những chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết kiệm đợc kim
loại do hệ số sử dụng vật liệu cao so với rèn tự do, thao tát đơn giản không cần có
thợ bậc cao,
* Nhợc điểm :
Giá thành chế tạo khuôn tơng đối lớn, thơng áp dụng cho sản xuất loạt

lớn hàng khối,
Đòi hỏi công suất thiết bị lớn do đó hạn chế trọng lợng của vật dập.
* Kết luận:
Căn cứ vào u nhợc điểm của các phơng pháp chế tạo phôi đã phân tích
trên, căn cứ vào dạng sản xuất là loạt lớn và căn cứ vào điều kiện sản xuất chọn ph-
ơng pháp chế tạo phôi là dập thể tích. Với phơng pháp chế tạo phôi nh vậy sẽ đảm
bảo cho chi tiết gia công đạt năng suất cao và đảm bảo tính kinh tế là cao nhất.
(hình: 02)
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 12


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy





Hình 02: Bản vẽ vật dập

Phần iV : chọn chuẩn
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 13


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Chọn chuẩn là việc rất quan trọng trong quá trình thiết kế quy trình công
nghệ, nhằm xác định vị trí của chi tiết gia công, vị trí của bề mặt gia công so với
quỹ đạo chuyển động của dao để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và tính kinh tế của

nguyên công đó.
1. Vấn đề chuẩn định vị khi gia công:
a. Yêu cầu và lời khuyên chung khi chọn chuẩn:
* Yêu cầu:
Đảm bảo chất lợng sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công ,
Nâng cao năng suất, hạ gia thành.
* Lời khuyên:
Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế
hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Tuyệt đối tránh hiện tợng thiếu và
siêu định vị, trong một số trờng hợp là thừa định vị một cách không cần thiết.
Chọn chuẩn sao cho lực cắc lực kẹp không lam chi tiết, đồ giá bị biến
dạng cong vênh đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân.
Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ giá đơn giản gọn nhẹ, sử dụng thuận tiện
và thích hợp với từng dạng sản xuất nhất định.
b. Chọn chuẩn tinh:
* Yêu cầu:
Đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với
nhau,
Phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công.
* Lời khuyên:
Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất,
Chọn chuẩn sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.
* Các phơng án chọn chuẩn:
- Phơng án 1: Hai lỗ tâm ở hai đầu trục (hình: 03)
+ Ưu điểm :
Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn có thể gia công thô và tinh hầu hết các
bề mặt của trục,
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 14

Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Không có sai số chuẩn theo kích thớc đờng kính.
+ Nhợc điểm:
Có sai số chuẩn theo phơng hớng trục ảnh hởng đến độ chính xác kích th-
ớc chiều dài các bậc trục khi gia công,
Việc cho dầu, mỡ vào để bôi trơn lỗ tâm là khó khăn, dễ gây biến dạng lỗ
tâm và cháy lỗ tâm,
Phải sử dụng tốc để truyền mômen xoắn cho trục nên kết cấu kém cứng
vững hơn,
Khi gia công trục dài có tỷ số
1510
>
d
l
ngoài định vị nh trên phải
bố trí các biện pháp tăng cứng.
Hình 03: bản vẽ định vị bằng hai lỗ tâm
- Phơng án 2: mặt ngoài kết hợp với lỗ tâm (hình 04)
+ Ưu điểm:
Trục đợc cặp vào mân cặp 3 chấu hoặc ống kẹp và đầu còn lại đợc gá trên
mũi tâm.
Có thể gia công đợc các mặt ngoài của trục.
+ Nhợc điểm:
Không dùng làm chuẩn tinh thống nhất đợc vì khi gia công song một đầu
phải quay ngợc chi tiết lại gia công đầu còn lại.
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 15

Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Hình 04:định vị bằng mặt trụ ngoài và lỗ tâm
- Phơng án 3: Chuẩn là mặt ngoài của trục (hình 05)
+ Ưu điểm:
Độ cứng vững cao
Có thể thực hiện gia công đợc nhiều bề mặt khác trên trục nh: mặt trụ,
các rãnh then hoa, mặt ren
+ Nhợc điểm:
Không gia công đuợc hầu hết các bề mặt trên trục,
Đồ gá phức tạp.
Hình 05: định vị bằng mặt trụ ngoài
Kết luận: Với chi tiết là trục vít yêu cầu độ chính xác cao giữa các bề mặt do đó
chọn chuẩn tinh thống nhất là phơng án 1: Hai lỗ tâm ở hai đầu trục.
c. Chọn chuẩn thô.
* Yêu cầu:
Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt không gia
công với bề mặt gia công,
Phân phối lợng d đủ cho các bề mặt sẽ gia công.
* Lời khuyên:
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 16


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết gia công có một bề mặt
không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô,
Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết gia công có hai hay

nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào yêu cầu độ chính xác về vị trí
tơng quan so với bề mặt gia công là cao nhất làm chuẩn thô,
Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết gia công có tất cả các bề
mặt cần gia công thi nên chọn bề mặt phôi của bề mặt nào yêu cầu lợng d nhỏ nhất
và đồng đều nhất làm chuẩn thô,
Nếu cố nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn thì nên chọn bề mặt bằng phẳng trơn
tru nhất làm chuẩn thô,
Ưng với một bậc tự do cần thiết thì chuẩn thô chỉ đợc chọn và sử dụng
không quá một lần trong cả quá trình gia công.
Phơng án 1: Hai ngõng trục kết hợp với mặt đầu (hình 06)
+ Ưu điểm :
Bề mặt chọn làm chuẩn tơng đối bằng phẳng qua đó đảm bảo độ chính
xác về vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công và không gia công. Cụ thể sử dụng mặt
đầu đã qua gia công sẽ đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ và mặt đầu.
Với sơ đồ định vị nh trên rất thuận tiện cho việc sử dụng các máy chuyên
dùng để tạo chuẩn tinh ở hai mặt đầu làm chuẩn để gia công tiếp theo.
+ Nhợc điểm:
Yêu cầu chế tạo phôi dập chính xác,
Lực kẹp có thể gây biến dạng cong vênh chi tiết gia công.
Hình 06: bản vẽ định vị khi gia công thô
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 17


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Kết luận: Việc chọn chuẩn thô để gia công tạo chuẩn tinh là phay mặt đầu và khoan
tâm. Vậy để đảm bảo độ chính xác giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công
ta chọn chuẩn thô là phơng án số 1.
2. Lập quy trình công nghệ.

SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 18


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Phần v: tính và tra lợng d
Muốn đạt đợc chi tiết có hình dáng và kích thớc, chất lợng bề mặt phù
hợp với yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ ta phải thực hiện gia công trên nhiều
nguyên công(hay nhiều bớc). Tại mỗi nguyên công hay bớc ta phải tiến hành hớt đi
một lợng kim loại kim loại nhất định.
Lớp kim loại đợc hớt đi trong quá trình gia công đợc gọi là lơng d gia
công.
Xác định lợng d hợp lý sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế.
* Lợng d quá lớn sẽ dẫn đến:
+ Tốn vật liệu làm cho hệ số sử dụng vật liệu giảm.
+ Tốn khối lợng lao động để gia công chi tiết.
+ Tốn năng lợng điện vì phải cắt nhiều lần hay dùng máy có công suất lớn
để gia công.
+ Hao mòn dụng cụ.
+ Máy mòn nhanh.
+ Vận chuyển nặng.
Ngoài ra lợng d lớn còn gây khó khăn cho việc gia công theo phơng pháp
điều chỉnh sẵn, tăng biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ, do đó giảm độ
chính xác gia công. Tất cả những tồn tại trên đây làm cho giá thành của sản phẩm
sản xuất ra tăng.
* Lợng d gia công nhỏ sẽ dẫn đến:
+ Lợng d quá nhỏ không đủ để hớt đi sai lệch của phôi,
+ Lợng d quá nhỏ sẽ xẩy ra hiện tợng trợt giữa dao và chi tiết, dao sẽ mòn
nhanh, chất lợng bề mặt đạt đợc không cao,

+ Tăng phế phẩm và tăng gia thành của sản phẩm.
Với những tính toán phân tích ở trên thì việc xác định hợp lý lợng d để
gia công có ý nghĩa rất quan trọng. Trong thực tế để xác định giá trị lợng d này
ding hai phơng pháp:
1. Phơng pháp thống kê kinh nghiệm.
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 19


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Phơng pháp này đợc sử dụng phổ biến trong sản xuất. Theo phơng pháp này
thì lợng gia công đợc xác định bằng tổng giá trị lợng d theo kinh nghiệm. Nhợc
điểm của phơng pháp này là không tính đến điều kiện gia công cụ thể cho nên lợng
d gia công thờng lớn hơn giá trị cần thiết. Giá trị lợng d đợc tra trong sổ tay công
nghệ.
2. Phơng pháp tính toán phân tích:
Phơng pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo thành lợng d do giáo
s: Kovan đề xuất.
3. Tra lợng d cho các bề mặt của chi tiết.
ở đây tralợng d cho các bề mặt của chi tiết theo các tài liệu [1] và [9], [10]
* Đối với đoạn trục có thông số 40 L = 58
+ Lợng d cho mài 2.Z
b
= 0.5
Cấp chính xác sau mài 5 ữ 6
Cấp độ nhám bề mặt 7 ữ 8 , R
a
= 1,25 T = 15
Kích thớc đờng kính sau tiện tinh để mài là : d

t
= 40 + 0.5 = 40,5
+ Lợng d cho tiện tinh: 2.Z
b
= 1,1
Cấp độ chính xác sau gia công: 11
Cấp độ nhám bề mặt : 4 , R
a
= 2,5 T = 30
Kích thớc đờng kính sau tiện thô để tiện tinh là: d
th
= 40,5 + 1,1 = 41,6
+ Lợng d cho tiện thô: 2.Z
b
= 1,5
Cấp chính xác sau gia công: 13
Cấp độ nhám bề mặt: 3 , R
z
= 60 T = 60
Kích thớc đờng kính của phôi là: d
ph
= 41,6 + 1,5 = 43,1
Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là
8,0
4,0
1,43
+


* Đối với đoạn trục có đờng kính là: 45 và L = 46

Đối với đoạn trục này yêu cầu độ nhám bề mặt đạt đợc không cao do đó chỉ cần gia
công thô là đủ, không cần gia công tinh
+ Lợng d cho nguyên công tiện thô : 2.Z
b
= 1,5
Cấp độ chính xác đạt đợc là: 13
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 20


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

Cấp độ nhám đạt là: 3 , R
z
= 60 T = 60
Kích thớc của phôi là: d
ph
= 45 + 1,5 = 46,5
Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là
9,0
5,0
5,46
+


* Đối với đoạn trục có kích thớc: 50 và L = 24
+ Lợng d cho mài, lợng d cho tiện tinh, lợng d cho tiện tinh giống với các
thông số của đoạn trục có kích thớc : 40
Kích thớc danh nghĩa của phôi là: d
ph

= 53,1
Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là
9,0
5,0
1,53
+


* Đối với đoạn trục có kích thớc: 55 và L = 10
Đối với đoạn trục này yêu cầu độ nhám bề mặt đạt đợc không cao do đó chỉ cần gia
công thô là đủ, không cần gia công tinh
+ Lợng d cho nguyên công tiện thô: 2.Z
b
= 2.0
Cấp độ chính xác đạt đợc là: 13
Cấp độ nhám sau gia công là: 3 R
z
= 60 T = 60
Kích thớc danh nghĩa của phôi là: d
ph
= 57
Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là
9,0
5,0
57
+


* Đối với đoạn trục vít có kích thớc là: 48 L = 55
Đây là đoạn trục vít, bề mặt làm việc của trục vít là các cạnh của biên dạng vít do

đó bề mặt này phải có độ bóng cao vì vậy phải gi công chính xác. Bề mặt ngoài
không tham gi vào quá trình làm việc không cần độ nhám bề mặt cao do đó chi cần
tiện thô một làn đạt kích thớc 48 là đợc.
+ Lợng d cho tiện thô: 2.Z
b
= 1,5
Cấp độ chính xác đạt đợc là: 11
Cấp độ nhám đạt đợc là: 3 R
z
= 60 T = 60
Kích thớc danh nghĩa của phôi là: d
ph
= 49,5
Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là
8,0
4,0
5,49
+


.
* Đối với các mặt đầu của trục:
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 21


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

+ Đoạn trục có kích thớc : 40 L = 58. có lợng d theo chiều dài là: a
= 1.0

+ Các đoạn trục có các kích thớc trong khoảng từ 30 ữ 50 có lợng d
cho chiều dài là: a = 1.0
+ Các đoạn trục có các kích thớc trong khoảng từ 50 ữ 120 có lợng d
cho chiều dài là: a = 1.2
Phần vi : tính và tra chế độ cắt
Xác định chế độ cắt hợp lý là một trong những phơng pháp nâng cao
năng suất và chất lợng bề mặt gia công.
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 22


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

* Nguyên công I : Hoả mặt đầu, khoan tâm
1. Tính cho nguyên công hoả mặt đầu:
a. Tính chiều dài gia công:
L
gc
= L
c
+ y + L
t
Trong đó:
L
c
: Chiều dài cắt. Ta có L
c
= 50 mm
y : Chiều dài cào ra của dụng cụ cắt
L

t
: Chiều dài thêm dùng trong trờng hợp kết cấu chi tiết gia công cần
chiều dài này. Chọn L
t
= 0
Tra các bảng 2.97, 2.98 [4] ta có: y = 17
Vậy có: L
gc
= 50 + 17 = 67
Tính bề rộng phay trung bình:
3,29
67
25.
2
===

c
tb
L
F
b
b. Chọn bớc tiến dao răng của dao phay:
S
z
= 0,1 mm
c. Chọn tuổi bền dao phay T
p
= 90 bảng 2.82 [4]
d. Tính vận tốc cắt, số vòng quay và bớc tiến dao cho bàn máy:
Xác định vận tốc: v

b
= 33 bảng 2.84[4]
Tính số vòng quay trục chính:
3,131
80.
33.1000
.
.1000
===

D
v
n
Chọn số vòng quay trục chính n = 179 (v/ph)
Tính lại vận tốc thực tế:
)/(98,44
1000
179.80.
1000

phm
nD
v
===

Tính bớc tiến dao phúp cho máy S
m
= S
z
.Z

d
.n
Trong đó:
Z
d
: số răng của dao. Chọn Z
d
= 4
D: đờng kính dao phay D = 80 mm
S
z
: bớc tiến dao S
z
= 0,1
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 23


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

S
m
= 0,1.4.179 = 143(mm/ph)
e. Xác định thời gian cơ bản theo công thức gần đúng:
T
0
= 0,004.L = 0,004.50 = 0,2 (ph) bảng 3.6[4]
f. Tính công suất máy.
Đối với dao phay mặt đầu công suất tính theo công thức:
21

1000

. KK
Ztv
EN
d
c
=
Trong đó:
E: hệ số theo bảng 2.95 [4] có E = 1,7
v: vận tốc cắt v = 120,38 (m/ph)
t: chiều sâu cắt t = 2 mm
Z
d
: số răng dao phay Z
d
= 4
K
1
: hệ số phụ thuộc vật liệu gia công
K
2
: hệ sô phụ thuộc loại dao và vận tốc cắt
Tra bảng 2.87 [4] có K
1
= 1,1 K
2
= 0,75
8,175,0.1,1.

1000
4.2.38,120
.7,1
==
c
N
Kiểm tra theo công suất máy
N
c
= 1,8 1,2.N
đc
. = 1,2.13.0,95 = 14,82
Vậy thoả mãn điều kiện về công suất.
2. Tính cho nguyên công khoan tâm.
a. Tính chiều dài gia công:
L
gc
= L
c
+ y + L
t
Trong đó:
L
c
: Chiều dài cắt. Ta có L
c
= 12,5 mm
y : Chiều dài cào ra của dụng cụ cắt
L
t

: Chiều dài thêm dùng trong trờng hợp kết cấu chi tiết gia công cần
chiều dài này. Chọn L
t
= 0
Tra các bảng 2.99 [4] ta có: y = 4
Vậy có: L
gc
= 12,5 + 4 = 16,5
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 24


Đồ án môn học Công NGhệ Chế Tạo Máy

b. Tra bớc tiến dao vòng S
0
:
S
0
= 0,2 mm/vg
c. Chọn tuổi bền dao phay T
p
= 30 bảng 2.105 [4]
d. Tính vận tốc cắt, số vòng quay của máy:
Xác định vận tốc: v
b
= 23 (m/ph) bảng 2.106[4]
Tính số vòng quay trục chính:
)/(69.585
5,12.

23.1000
.
.1000
phv
d
v
n
===

Chọn số vòng quay trục chính n = 600 (v/ph) do điều chỉnh là vô cấp
Tính lại vận tốc thực tế:
)/(56,23
1000
600.5,12.
1000

phm
nd
v
===

e. Xác định thời gian cơ bản theo công thức gần đúng:
)(7,0
2,0.56,23
5,16
.
0
0
ph
Sn

L
T
gc
===

f. Tính toán kiểm tra công suất máy.
Công suất tính theo công thức:
1000

n
kNN
Nbc
=
Trong đó:
N
b
: công suất cắt bảng 2.138 [4] có N
b
= 1,4
k
N
: hệ số phụ thuộc vật liệu gia công bảng 2.143 [4] có k
N
= 1,1
)(924,0
1000
600
.1,1.4,1 KWN
c
==

Kiểm tra theo công suất máy
N
c
= 0,924 1,2.N
đc
. = 1,2.13.0,95 = 14,82
Vậy thoả mãn điều kiện về công suất.
Vậy ta có bảng sau:
Bớc Máy Dao S(mm/vg) t(mm) n(v/ph) T
0
(ph)
1
MP-71M
T15K6 0,2 2 479 0.2
2 P18 0,2 14 600 0.7
SVTH: Nguyễn Đắc Thắng Lớp: K39ME Tr ờng: ĐHKTCN TN.
Trang 25