phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết

đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy
hà nội -2003
1- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc.
Chi tiết cần gia công là giá đỡ dùng để đỡ các chi tiết dạng trục, trụ tròn hay các
vấn đề kẹp có hình trụ tròn.Do chi tiết dùng để đỡ các chi tiết khác nên đòi hỏi phải
đủ độ cứng vững và giữ đợc các chi tiết khác ổn định.Do đó, để đảm bảo độ chính
xác trong gia công ta phải quan tâm đến những kích thớc quan trọng sau :
- Đối với lỗ 22 sau này dùng để lồng các chi tiết khác vào để đỡ lên bề mặt này,
khi gia công cần phải đảm bảo độ tròn và với Ra = 0,63 tơng đơng với cấp nhẵn
bóng V8. Không những vậy mặt trong của lỗ lại phải đảm bảo độ song song với
mặt đáy và sự đồng tâm với mặt ngoài để tránh thành trụ chỗ dày chỗ mỏng để đảm
bảo độ bền cần thiết.
- Khi gia công khe nhỏ 2 mm phải đảm bảo kích thớc vì khe này dùng để bóp trụ
bên ngoài và dới thông qua lỗ 10 và lỗ gen M8 nhằm giữ chặt chi tiết cần đỡ.
2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
- Về kết cấu của chi tiết : Với điều kiện làm việc của chi tiết, hơn nữa chi tiết có
kích thớc tơng đối phức tạp và thuộc vào chi tiết dạng hộp nên dùng kết cấu đúc là
hợp lý.Bởi vì kích thớc này thích hợp với phơng pháp chế tạo đúc và tính khả thi
trong thi công.
- Do chi tiết thuộc loại khó cứng vững nên khi gia công ta phải dùng thêm chốt
tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cũng nh sự chính xác khi gia công.
- Riêng đối với lỗ 22 để gia công ta phải đặt đồ gá thẳng đứng để gia công bằng
phơng pháp : khoan khoét doa và do đây là chi tiết dạng hộp nên thờng sử
dụng phay lỗ trên mặt đáy là bề mặt chuẩn để gia công các bề mặt khác.
- Với chi tiết trên ta có thể thực hiện gia công trên máy nhiều dao cùng một lúc
hoặc trên cùng một máy để tiết kiệm đợc thời gian gá đặt chi tiết.
3- Xác định dạng sản xuất.
- Để xác định dạng sản xuất, trớc hết ta phải biết trọng lợng của chi tiết.Trọng l-
ợng của chi tiết đợc xác định bởi công thức sau :
Q

1
= V. ( Kg )
Trong đó : - V là thể tích chi tiết
- là trọng lợng riêng của vật liệu
- Q
1
là trọng lợng chi tiết.
Theo kết cấu của chi tiết ta có thể tính gần đúng V nh sau :
V = V
1
- V
2
+ V
3
+ V
4
+ V
5
+ V
6
+ V
7
- V
8
+ V
9
- V
10
Trong đó : - V
1

là thể tích hình hộp có chiều dài d = 100, rộng 60mm, chiều cao
H = 16m ;
V
1
= 16.100.60 = 96000 m
3
- V
2
là thể tích hình trụ đờng kính 11, dài 16 mm
V
2
= .
2
2
11






.16 = 379,94 mm
3
V
3
=
2
34.52.10
= 8840 mm
3

- V
4
là thể tích hộp dài 50, H = 8, rộng 25 mm
V
4
= 50.8.25 = 10000 mm
3
- V
5
là thể tích hình hộp có dài 40, cao H=8, rộng 25 mm
V
5
= 40.8.25 = 8000 mm
3
- V
6
là thể tích hình trụ 35, chiều dài 60 mm
V
6
=
4
.35.60
2

= 57697,5 mm
3
- V
7

là thể tích hình hộp có dài 60 mm, rộng 34 mm, cao 8 mm

V
7
= 60.34.8 = 16320 mm
3
- V
8
là thể tích hình trụ 22, chiều dài 60 mm
V
8
=
4
60.22.

= 22796,4 mm
3
- V
9
là thể tích hình trụ 10, dài 27 mm
V
10
=
4
27.10.
2

=2119,5 mm
3
Vậy ta có :
V = 96000 379,94 + 8840 + 10000 + 8000 + 57697,5 + 16320
- 22796,4 + 8478 2119,5

= 180039,66 mm
3

Lấy V 180 cm
3
Căn cứ vào bảng 2 ( TKĐA CNCTM ) với trọng lợng Q và sản lợng hàng năm là
5000 chi tiết, nên đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa.
4- Chọn phôi, chọn ph ơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng
phôi.
a- Chọn phôi :
Chọn phơng pháp chế tạo bằng phơng pháp đúc do phôi đúc có hình dạng kết cấu
phức tạp và có thể đạt kích thớc từ nhỏ đến lớn mà các phơng pháp khác nh rèn,
dập khó đạt đợc.Mặt khác, do đặc điểm của chi tiết làm việc không cần cơ tính cao
nên ta có thể sử dụng phơng pháp này.

b- Chọn phơng pháp chế tạo phôi :
Ta sử dụng phơng pháp đúc vì đúc thích hợp cho vật liệu gang và những chi tiết
có hình dáng phức tạp. Tuy nhiên đúc là phơng pháp có hệ số sử dụng vật liệu
thấp.Để tăng hệ số sử dụng vât liệu, ta có thể sử dụng khuôn cát chế tạo bằng máy,
với mục đích chính là nhằm nâng cao độ chính xác, đồng thời tăng năng xuất lao
động.Đối với các lỗ 10, 11, 15, 22 , do các đờng kính nhỏ nên rất khó khăn
khi làm lõi, thậm chí không làm đợc nên ta sẽ đúc sau đó gia công bằng phơng
pháp cắt gọt.
- Chế tạo phôi bằng biến dạng dẻo kim loại : Về nguyên tắc có thể chế tạo phôi
bằng các phơng pháp biến dạng dẻo kim loại nh rèn, dập nóng, dập nguội Các ph-
ơng pháp này có u điểm là tạo cơ tính tốt, hệ số sử dụng vật liệu cao.Tuy nhiên nó
cũng có những hạn chế nhất định nh : độ chính xác phôi kém, năng suất thấp
+ Với phơng pháp đúc thì việc chọn mặt phân khuôn hợp lý là rất quan trọng vì
để đảm bảo đợc độ chính xác cũng nh chất lợng vật đúc, khả năng rút mẫu để tránh
các hiện tợng do đúc gây ra nh rỗ xỉ, rỗ khí, ứng suất d

+ Đối với chi tiết trên ta chọn mặt phân khuôn là mặt đối xứng của chi tiết, sử
dụng 2 hòm khuôn.Với phơng pháp này ta có thể đúc đợc vật đúc với độ chính xác
cấp II.
+ Dung sai vật đúc :
Với vật đúc có độ chính xác cấp II theo bảng 3-11 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) ta có :
Đối với các lỗ 10, 11, 15, 22 lợng d là 0,5 mm và dung sai :
10 có dung sai = 0,8 mm
11, 15 có dung sai = 0,8 mm
22 có dung sai = 1 mm
Kích thớc chiều cao mặt đáy h = 16 mm lợng d là 0,5 mm và dung sai là
= 0,8 mm.
- Chiều cao của trụ 35 với h = 60 mm lợng d là 0,8 mm và dung sai là = 1,2
mm.

c- Xác định đờng lối công nghệ :
- Trong các loạt sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối : Quy trình công nghệ đợc
xây dựng theo hai nguyên tắc sau :
+ Phân tán nguyên công.
+ Tập chung nguyên công.
Do dạng sản xuất của chi tiết này là loại sản xuất hàng loạt vừa và để chuyên
môn hoá, đạt năng suất cao thì với điều kiện sản xuất ở nớc ta, ta chọn đờng lối
công nghệ phù hợp đó là đờng lối công nghệ phân tán nguyên công.ở đây ta dùng
các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và máy chuyên dùng để chế
tạo phôi, và ta có thể gia công một hay nhiều vị trí trên một máy với một hay nhiều
dao và phơng pháp gia công tuần tự hoặc song song.
d- Phân tích chọn chuẩn thô, tinh :
Chọn chuẩn thô : Chuẩn thô dùng để gá đặt chi tiết gia công lần thứ nhất trong
quá trình gia công, do đó phải đảm bảo điều kiện sau : phân phối đủ lợng d cho các
bề mặt gia công, đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tơng quan giữa những bề
mặt không gia công với những bề mặt sắp gia công.Độ chính xác gia công phụ

thuộc vào cách định vị phôi khi gá đặt và chọn chuẩn định vị để gia công.Do chi
tiết cần gia công là chi tiết dạng hộp nên ta chọn mặt B làm mặt chuẩn thô để gia
công mặt đầu A rồi sau đó chọn mặt A này làm chuẩn tinh để gia công 2 lỗ trên
đáy, rồi tiếp đến dùng 2 đáy này với một chốt trám và một chốt trụ định vị để gia
công tất cả các mặt còn lại cần gia công của chi tiết.
5- Lập thứ tự nguyên công.
* Nguyên công 1 : Phay mặt đáy.
- Định vị : Ta định vị chi tiết ở mặt B 3 bậc tự do thông qua chốt tỳ và mặt C 2
bậc tự do.
+ Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp chặt chi tiết theo hớng vuông góc với cạnh vu ông
giống nh hình vẽ ( H1 ).
+ Chọn máy : Chọn máy phay là máy phay đứng loại 6H10 ( trang 133
TKĐACNCTM ) tốc độ trục chính : 50 2240 Vg/ph.
+ Chọn dao : Sử dụng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8.Đ-
ờng kính dao D = 100 mm ( bảng 4 95 trang 374 sổ tay CNCTM tập 1 ).
+ Công suất máy 3 Kw.
+ Công suất động cơ 1,5 Kw.
( Bảng 21 T/113 tập 1 ).
* Nguyên công 2 : Khoan khoét doa hai lỗ trên mặt đáy : 11 và 22.
+ Khoan hai lỗ 10,5
+ Khoét hai lỗ 10,9
+ Doa hai lỗ 11
+ Khoan một phần trên hai lỗ 21
+ Khoét hai lỗ trên với 22
- Chọn máy : Chọn máy là máy khoan đứng 2H150 (trang 119 TKĐACNCTM
) tốc độ quay 22,4 100 Vg/ph.
- Chọn dao : Chọn loại vật liệu làm dao P18.
+ Khoan lần 1 : Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, đờng kính d = 10,5 mm,
loại trung bình, đuôi trụ ( bảng 4 40 trang 319 STCNCTM tập 1 ).
+ Khoan rộng : Mũi khoan ruột gà bằng thép gió đờng kính d = 21,7 mm ( bảng 4

40 trang 320 STCNCTM tập 1 ).
- Doa : Chọn mũi doa liền khối, chuôi côn đờng kính D = 11 mm.
- Kẹp chặt, định vị : Định vị 3 bậc tự do trên mặt đáy, 2 bậc tự do ở mặt bên và
kẹp chặt nh hình vẽ ( H2 ).
* Nguyên công 3 : Phay mặt đầu 35
- Chọn máy : chọn máy phay loại 6HBDT tốc độ vòng quay trục chín 50 2240
Vg/ph ( trang 133 TKĐACNCTM ).
- Chọn dao : Vật liệu phay chắn hợp kim cứng là loại vật liệu BK8, đờng kính dao
D = 100 mm ( bảng 4 95 trang 374 sổ tay CNCTM tập 1 ).
- Định vị : Sử dụng một chốt trụ định vị 2 bậc tự do và một chốt trám định vị 1
bậc tự do và kẹp chặt bằng cơ cấu đòn bẩy nh hình vẽ ( H3 ).
* Nguyên công 4 : Phay mặt đầu vấu.
- Định vị : Ta dùng một chốt trụ định vị 2 bậc tự do và một chốt trám định vị 1
bậc tự do, sau đó thêm vào một chốt tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết
gia công.
- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp chặt theo kiểu đòn bẩy.
- Chọn máy : Chọn máy là loại máy phay 6H81p tốc độ vòng quay trục chính 63
1900 Vg/ph ( trang 133 TKĐACNCTM ).
- Chọn dao : Sử dụng dao phay mặt đầu bằng thép gió, loại có răng nhỏ mịn và
rãnh then ( đợc làm từ vật liệu BK6 ).
- Công suất máy 4 Kw.
(Xem hình vẽ H4 )
* Nguyên công 5 : Khoan lỗ 22
- Định vị : Dùng một chốt trụ để định vị hai bậc tự do, một chốt trám để định vị 1
bậc tự do và một chốt tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết gia công.
- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp chặt kiểu đòn bẩy.
- Chọn máy là loại máy khoan 2H125 ( trang 120 TKCNCTM ), số vòng quay
trục chính 45 2000 Vg/ph, công suất 2,2 Kw.
- Chọn dao : Chọn dao là mũi dao ruột gà làm từ vật liệu BK8 đờng kính d = 22
mm.

- Chọn lợng d :
+ Khoan lần 1 : 20 mm
+ Khoét bán tinh : 21,8 mm
+ Doa tinh : 22 mm
(Xem hình vẽ H5 )
* Nguyên công 6 : Khoan khoét tarô.
+ Khoan lỗ 7,5 dài 27 cm
+ Khoét lỗ 10
+ Tarô ren M8
- Định vị : Ta dùng một chốt trụ định vị 2 bậc tự do và một chốt trám định vị 1
bậc tự do, sau đó thêm vào một chốt tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết
gia công.
- Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu đòn bẩy.
- Chọn máy : Là loại máy khoan đứng 2H125 ( trang 119 ), số cấp tốc độ 12,
công suất động cơ 2,2 Kw.
- Chọn dao : chọn dao khoan ruột gà, khoét và tarô làm từ vật liệu P18 ( bảng 4
40 trang 320 ).
* Nguyên công 7 : Phay rãnh
- Chọn máy : Chọn máy loại 6HBDT, tốc độ vòng quay trục chính 50 2400
Vg/ph ( trang 133 ).
- Chọn dao : Dùng dao phay rãnh then hoa và cắt ( tra trong bảng 5 182 sổ tay
tập 2 ), vật liệu của dao P18.
- Định vị : Đợc định vị nh nguyên công 4 ( hoặc nguyên công 3 ).
- Kẹp chặt : Bằng cơ cấu đòn bẩy.
( Xem hình vẽ H7 ).
* Nguyên công 8 : Kiểm tra độ song song 22 với mặt đáy, dùng đồng hồ để kiểm
tra.
Dùng trục kiểm lắp vào lỗ 22, trục gá 22 đặt trên hai khối V, mặt cạnh tỳ vào
chốt tỳ.Đặt đồng hồ trên cùng giá đỡ, đầu đo của đồng hồ đo nằm trên đờng kính
cao nhất của trục gá.Điều chỉnh đồng hồ cùng chỉ số, sau đó đem đồng hồ sang đầu

kia của trục gá và đầu của đồng hồ này đặt trên đờng kính cao nhất.Hiệu của chỉ số
trên đồng hồ 2 lần đo là độ không song song phải tìm.
( Xem hình vẽ H8 ).
6- Tra l ợng d cho các bề mặt.
- Với phôi đúc trong khuôn cát làm bằng máy, mẫu gỗ, phôi đúc đạt độ chính xác
cấp II ( bảng 365 trang 252 tập 1 ), ta có lợng d các bề mặt :
+ Mặt đáy lớn : T
d
= 1 mm
+ Mặt lỗ 35 : T
d
= 0,8 mm
+ Mặt lỗ 10, 11, 15, 22 có lợng d : T
d
= 0,5 mm
+ Kích thớc chiều cao mặt đáy : T
d
= 0,5 mm với h = 16 mm
- sai lệch theo kích thớc của vật đúc ( tra theo bảng 397 trang 253 tập 1 sổ tay )
+ Các kích thớc danh nghĩa nhỏ hơn 50 mm, sai lệch cho phép 0,2 mm.
+ Các kích thớc danh nghĩa lớn hơn 50 mm, sai lệch cho phép 0,3 mm.
7- Tra bảng chế độ cắt cho các nguyên công.
a- Nguyên công 1 : Phay mặt đáy
* B ớc 1 : Phay mặt đáy để đạt đợc độ bóng Ra = 1,25 àm.
+ Có chiều sâu cắt t = 2,5 mm
+ Lợng chạy dao răng : S
z
= 0,26 mm/răng ( bảng 5 125 trang 113 ).
+ Lợng chạy dao vòng : S
v

= 0,26.10 = 2,6 mm/vòng ( bảng 5 125 trang 113
tập 1 sổ tay ).
+ Tốc độ cắt V
b
= 194 m/ph ( bảng 5 127 trang 115 tập 1 ).
+ Tốc độ cắt tính toán : V
t
= V
b
.K
1
.K
2
.K
3
.K
4
.K
5
Các hệ số đợc tra theo bảng 5 127 trang 115 tập 1.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách gá dao K
1
= 1 ( dao lắp đối xứng ).
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K
2
= 0,95.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K
5
= 0,8.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu K

3
= 1,12.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K
4
= 0,8.
Vậy ta có : V
t
= 1,94.1.0,95.1,12.0,8.0,8 = 132,1 m/ph.


n
t
=

.
.1000
D
v
t
=
100.14,3
1,132.1000
= 420,7 vòng/phút.
Chọn theo máy n
m
= 400 vòng/phút.
Tốc độ thực tế : V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
400.100.

= 3,14.40 = 125,6 m/phút
Lợng chạy dao phút :
S
p
= S
v
.n
m
= 2,6.400 = 1040 m/phút
Theo máy ta lấy S
p
= 793 m/phút.
Độ nhám bề mặt đạt đợc R
z
= 1,25
* B ớc 2 : Gia công tinh
+ Chiều sâu cắt t = 1,5 mm
+ Lợng chạy dao S
z
= 0,15 mm/răng
+ Lợng chạy dao vòng S
v

= 10.0,15 = 1,5 mm/vòng ( bảng 5 125 trang 113
tập 2 ).
+ Tốc độ cắt V
b
= 232 m/phút
Tơng tự nh trên ta có :
V
t
= 232.1.0,8.0,8.1,12.0,95 = 158 m/ph
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
100.14,3
158.1000
= 503,13 vòng/phút
Lấy theo n
m
= 400 vòng/phút

V
tt
= 125,6 m/ph
Vậy S

p
= S
v
.n
m
= 1040 m/ph
Lấy S
p
= 793 m/ph
b- Nguyên công 2 : Khoan khoét doa 2 lỗ :
Lỗ 11
Chiều sâu cắt t = 5,25 mm.
* B ớc 1 : Khoan lỗ 10,5 có chiều sâu cắt nh trên
Theo bảng 5 89 trang 86 tập 1 sổ tay ta có S = 0,4 mm/vòng.
V
b
= 28 m/phút ( bảng 5 90 trang 86 tập 1 )
Hệ số điều chỉnh tra ở bảng 5 87 ( ST CNCTM tập 1 ) : K = 1,0
V
t
= V
b
.K
1
.K
2
trong đó :
K
1
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan K

1
= 1,0.
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan K
2
= 1,0 ( bảng 5
87 sổ tay tập 1 ).


V
t
= 28.1.1 = 28 m/phút
+ Tốc độ trục chính :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
5,10.14,3
28.1000
= 850 vòng/phút.
Ta chọn theo máy n
m
= 810,0 vòng/phút

V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
810.5,10.14,3
= 26,7 m/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 810.0,4 = 324 m/ph
* B ớc 2 : Khoét lỗ 10,9 mm
Lợng d 1 phía t = 0,2 mm
S = 0,6 mm/vòng ( theo bảng 5 104 trang 95 sổ tay tập 1 )
Vận tốc cắt V
b
= 31 m/phút ( tra bảng 5 106 trang 97 sổ tay tập 1 ).
+ Tốc độ cắt thực là :
V
t
= V
b
.K

1
.K
2
Trong đó :
K
1
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền dao K
1
= 1,0
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi K
2
= 1,0


V = 31.1.1 = 31 m/ph
+ Tốc độ trục chính máy :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
9,10.14,3
31.1000

= 905,7 vòng/phts
Chọn theo tốc độ máy n
m
= 810 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000
Dn
m

=
1000
9,10.14,3.810
= 27,72 m/phút
Lợng chạy dao phút là S
p
= 810.0,6 = 486 mm/ph
* B ớc 3 : Gia công lỗ 11
Khoét với chiều sâu cắt t = 0,05 mm
Tra bảng 5 112 ( sổ tay tập 2 ) ta chọn lợng dao S = 1,7 mm/vòng.
Lấy theo máy S = 1,6 mm/vòng
Theo bảng 5 114 trang 104 sổ tay CNCTM tập 2 ta có :
+ Tốc độ cắt là V
b
= 8,2 m/ph
+ Hệ số bền của dao K = 1,0

V

t
= 8,2 m/ph
- Tốc độ trục chính của máy :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
11.14,3
2,8.1000
= 237,4 Vg/ph
Chọn tốc độ máy n
m
= 215 vòng/phút.


V
tt
=
1000
11.14,3.215
= 7,43 m/ph
Gia công lỗ 22 :
- Khoan lỗ 21 :
Theo bảng 5 89 trang 86 sổ tay CNCTM tập 2 ta chọn lợng chạy dao S = 0,6

mm/vòng
t = 5 mm.
V
b
= 30 m/ph ( bảng 5 90 tang 86 sổ tay tập 2 )
+ Tốc độ cắt thực tế V
t
= V
b
.K
1
.K
2
Tơng tự nh bớc 1 ta chọn K
1
= 1 , K
2
= 1.


V
t
= 30.1.1 = 30 m/ph
+ Tốc độ trục chính :
n
t
=
D
v
t

.
.1000

=
24.14,3
30.1000
= 398 v/ph
Chọn theo tốc độ máy n
m
= 350 Vg/ph

Tốc độ cắt thực tế : V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
350.24.14,3

V
tt
= 26,376 m/ph
- Khoét lỗ 22 : t = 0,5 mm
Theo bảng 5 112 sổ tay tập 2 trang 104 ta chọn lợng chạy dao S = 1,1 mm/vg.
Theo bảng lợng chạy dao của máy ta có S = 1,6 mm/vòng.
Theo bảng 5 114 sổ tay tập 2 ta có vận tốc cắt :

V
b
= 7,3 m/ph


V
t
= 1,0.7,3 = 7,3 m/ph
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=
25.14,3
3,7.1000
= 93 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ máy n
m
= 68 vòng/phút.
V
tt
=
1000
68.25.14,3
= 5,34 m/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 68.1,1 = 74,8 mm/ph
c- Nguyên công 3 : Phay 2 mặt đầu 35
Chiều sâu cắt t = 1,5 mm ; lợng chạy dao S

z
= 0,35 mm/răng ; lợng chạy dao
vòng S = 8.0,35 = 2,8 mm/vòng ( bảng 5 125 trang 113 tập 2 sổ tay ).
Tốc độ cắt V
b
= 141 m/ph ( bảng 5 127 trang 115 tập 2 ).
Các hệ số : ( bảng 5 127 trang 115 tập 2 ).
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách gá dao : K
1
= 1
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K
2
= 0,95
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu K
3
= 1,0
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K
4
= 0,8
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K
5
= 0,8


Tốc độ cắt tính toán
V
t
= V
b
.K

1
.K
2
.K
3
.K
4
.K
5
= 141.1.0,95.1.0,8.0,8 = 85,73 m/ph.
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
100.14,3
73,85.1000
= 273 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 250 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=

1000

m
nD

=
1000
250.100.14,3
= 78,5 m/ph
Độ nhám bề mặt R
z
= 10

d- Nguyên công 4 : Phay mặt đầu vấu
Đờng kính dao D = 100 mm
Số răng z = 10 răng
Chiều sâu cắt t = 2 mm , chọn lợng chạy dao là S = 0,15 mm/răng

lợng chạy
dao vòng : S
v
= 0,15.10 = 1,5 mm/vòng.
Theo bảng 5 127 trang 115 sổ tay CNCTM tập 2 ta chọn chế độ cắt V
b
= 203
m/phút.
V
t
= V
b

.K
1
.K
2
.K
3
.K
4
.K
5

K
1
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K
1
= 1
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K
2
= 0,64
K
3
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K
3
= 1,0
K
4
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K
4

= 0,8
K
5
là hệ số điều chỉnh góc nghiêng K
5
= 0,95


V
t
= 203.1.0,64.1.0,8.0,95 = 98,7 m/ph
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
100.14,3
7,98.1000
= 314,5 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 282 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt

=
1000

m
nD

=
1000
282.100.14,3
= 88,55 m/ph
Chọn theo máy là S
p
= 400 mm/vòng.
e- Nguyên công 5 : Khoan lỗ 22 với R
z
= 0,63
* B ớc 1 : Khoan lỗ 20
Chiều sâu cắt t = 10 mm
Tra bảng 5 89 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta chọn đợc lợng chạy dao S = 0,7
mm/vòng.
Hệ số điều chỉnh K = 1,0

S = 0,7 mm/vòng
Tra theo bảng lợng chạy dao của máy :
S
m
= 0,8 mm/vòng
Theo bảng 5 90 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : V
b
= 25 m/vòng

+ Tốc độ cắt V
t
= V
b
.K
1
.K
2
Trong đó :
K
1
là hệ số điều chỉnh tuổi bền khoan K
1
= 1,0
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều sâu mũi khoan K
2
= 1,0


V
t
= 25.1.1 = 25 m/ph
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=
D
v

t
.
.1000

=
20.14,3
25.1000
= 398 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 360 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
360.20.14,3
= 22,6 m/ph
* B ớc 2 : Khoét lỗ 21,8
Chiều sâu cắt t = 0,9 mm
Theo bảng 5 104 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : S = 0,8 mm/vòng
Tra bảng 5 106 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : V
b
= 31 m/phút

Tốc độ cắt V
t
= V
b
.K
1
.K
2
Trong đó :
K
1
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao K
1
= 1,0
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K
2
= 0,8


V
t
= 31.1.0,8 = 24,8 m/phút.
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=

D
v
t
.
.1000

=
8,21.14,3
8,24.1000
= 362,3 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 360 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
360.8,21.14,3
= 24,6 m/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 0,8.360 = 288 mm/phút

* B ớc 3 : Doa lỗ 22
Chiều sâu cắt t = 0,1 mm
Theo bảng 5 112 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : S = 2 mm/vòng
Tra bảng 5 114 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : V
b
= 7,3 m/phút


Tốc độ cắt V
t
= V
b
.K
1
Trong đó :
K
1
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền K
1
= 1,0


V
t
= 7,3.1 = 7,3 m/phút.
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=
D

v
t
.
.1000

=
22.14,3
3,7.1000
= 105,7 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 90 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
90.22.14,3
= 6,2 m/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 90.2 = 180 mm/phút
f- Nguyên công 6 : Khoan khoét Tarô

* B ớc 1 : Khoan lỗ 7,5
Chiều sâu cắt t = 3,75 mm
Theo bảng 5 89 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có lợng chạy dao : S = 0,3 mm/vòng
Hệ số điều chỉnh K = 1,0

S = 0,3 mm/vòng
Lấy theo lợng chạy dao của máy : S = 0,282 mm/vòng
Tra bảng 5 90 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : V
b
= 35,5 m/phút


Tốc độ cắt V
t
= V
b
.K
1
.K
2
Trong đó :
K
1
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dao K
1
= 1,0
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của mũi khoan K
2

= 1,0


V
t
= 35,5.1.1 = 35,5 m/phút.
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
5,7.14,3
5,35.1000
= 1507,4 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 1440 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m

nD

=
1000
1440.5,7.14,3
= 33,9 m/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 0,282.1440 = 406 mm/phút
* B ớc 2 : Khoét lỗ 10
Chiều sâu cắt t = 1,25 mm
Theo bảng 5 104 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có lợng chạy dao : S = 0,4
mm/vòng hợp với lợng chạy dao của máy.
Tra bảng 5 10 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : V
b
= 35 m/phút


Tốc độ cắt V
t
= V
b
.K
1
.K
2
Trong đó :
K
1

là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dao K
1
= 1,0
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K
2
= 1,0


V
t
= 35.1.1 = 35 m/phút.
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
10.14,3
35.1000
= 1114,6 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 1015 vòng/phút

+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
1015.10.14,3
= 31,87 m/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 1015.0,4 = 406 mm/phút
* B ớc 3 : Tarô ren M8
Chọn bớc ren là 1

V
cắt
= 9 m/phút
+ Tốc độ cắt V
t
= V
b
.K
Trong đó : K là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K = 1,1

V
t
= 9.1,1 = 9,9 m/phút
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
8.14,3
9,9.1000
= 394 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 360 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
360.8.14,3
= 9 m/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 360.1 = 360 mm/phút
g- Nguyên công 7 : Phay rãnh
Theo bảng 5 182 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : D = 75 mm , z = 60 , chiều sâu
cắt t = 2 mm . Chọn S = 0,025 mm/răng.


S
vòng
= 0,025.60 = 1,5 mm/vòng
Tra bảng 5 184 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : V
b
= 72 m/phút


Tốc độ cắt V
t
= V
b
.K
1
.K
2
.K

3
Trong đó :
K
1
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng gang K
1
= 1
K
2
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền dao K
2
= 1
K
3
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K
3
= 1


V
t
= 72.1.1.1 = 72 m/phút.
+ Tốc độ quay trục chính :
n
t
=
D
v
t
.

.1000

=
75.14,3
72.1000
= 305,7 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 282 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
282.75.14,3
= 66,4 mm/ph
+ Lợng chạy dao phút :
S
p
= 282.1,5 = 423 mm/phút
Chọn theo máy S
p
= 400 mm/phút.
8- Tính chế độ cắt cho nguyên công 4.

Chia thành 2 bớc :
- Phay thô : t = 2,0 mm , S
z
= 1,5.10
-1
mm/răng ( bảng 5 125 ).
- Phay tinh : t = 1,5 mm , S = 1,5 mm/vòng ( bảng 5 125 trang 113 tập 2 ).
Vận tốc cắt tính theo công thức :
V =
yuy
x
xm
q
v
ZBStT
DC

.
.K
v

Theo bảng 5 39 trang 33 tập 2 sổ tay CNCTM ta có :
C
v
= 57,4 ; q = 0,25 ; x = 0,1 ; y = 0,4 ; u = 0,15 ; D = 0,1 ; m = 0,2 ; chu kỳ bền
T = 180 ( bảng 5 40 trang 34 tập 2 ).
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt :
K
v
=

vvv
HnM
KKK
Trong đó :

v
M
K
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công


v
M
K
=
v
n
HB






190
=
45,1
160
190

= 1,283
( số mũ n
v
= 1,45 theo bảng 5 2 trang 6 tập 2 sổ tay CNCTM ).

v
n
K
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi

v
n
K
= 1 theo bảng 5 6 trang 8.

v
H
K
= 1,25 theo bảng 5 6 trang 8.


K
v
= 1,283.1,25.1 = 1,6
- Đối với phay thô :

V =
1,015,04,01,02,0
25,0
10.60.26,0.0,2.180
6,1.100.4,57
= 69,1 m/ph


Tốc độ quay tính toán :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
100.14,3
1,69.1000
= 220,06 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 220 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
220.100.14,3
= 69,08 m/ph
- Đối với phay tinh :
S
z
=
10
5,1
= 0,15 mm/răng
Theo bảng 5 39 trang 34 sổ tay tập 2 ta có :
C
v
= 155 , m = 0,2 , p = 0,1 , q = 0,25 , u = 0,15 , y = 0,4 , x = 0,1.
Hệ số K
v
= 1,6


V =
1,015,01,04,02,0
25,0
10.60.5,1.15,0.180
100.155
.1,6 = 244,67 m/ph

+ Tốc độ quay của dao :
n
t
=
D
v
t
.
.1000

=
100.14,3
67,244.1000
= 779,2 vòng/phút.
Chọn theo tốc độ của máy n
m
= 750 vòng/phút
+ Tốc độ cắt thực tế :
V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
750.100.14,3
= 235,5 m/ph

- Lực cắt P
z
tính theo công thức :
P
z
=
wq
uy
z
x
p
nD
ZBStC
.
10
.K
mp

Các hệ số tra theo bảng 5 41 trang 35 tập 2 sổ tay CNCTM : C
p
= 50 ; x =
0,95 ; y = 0,8 ; u = 1,1 ; q = 1,1 ; w = D
Hệ số điều chỉnh cho tốc độ bề mặt gia công : theo bảng 5 42 trang 35 các
thành phần còn lại của lực cắt : ta tính đợc P
z
= 2768 N.
P
h
= 0,35.P
z

= 0,35.2768 = 969 ( N )
P
y
= 0,9.P
z
= 0,9.2768 = 2491(N)
P
x
= 0,525.P
z
= 0,525.2768 = 1463 (N)
- Mômen cắt trên trục chính của máy :
M
x
=
100.2
.DP
z
=
100.2
100.2768
= 1384 Nm
- Công suất cắt :
N
c
=
60.1020
.VP
z
=

60.1020
1,69.2768
= 3,125 Kw
So sánh với công suất máy :
N
c
< N
m
.M ( Vì 3,125 < 4.0,8 = 3,2 )
Vậy máy 6H81 đủ công suất.
9- Thiết kế đồ gá phay cho nguyên công 4.
- Sơ đồ gá đặt : Nh trong bản vẽ bên ( hình vẽ H9 ).
- Tính lực kẹp :
+ Lực kẹp chi tiết W
kẹp
gây ra lực ma sát giữa chi tiết với các phiến tỳ.Để chi tiết
không bị xê dịch trong quá trình cắt gọt, lực ma sát không đợc nhỏ hơn thành phần
lực dọc trục P
y
do lực cắt sinh ra.Đồng thời mômen của lực ma sát không đợc nhỏ
hơn mômen cắt M
x
.
+ Để chi tiết không bị xê dịch :
W
kẹp
.f
ms
K.P
y

Trong đó :
K là hệ số an toàn , lấy K = 2,5
f
ms
là hệ số ma sát giữa chi tiết và các phiến tỳ với phiến tỳ có khía nhám f
ms
=
0,45 ; P
y
= 2491 N.


W
kẹp

45,0
2491.5,2
= 13838,9 N
+ Để chi tiết không bị xoay :
W
kẹp
.f
ms
.r K.M
x
Trong đó :
r = 17,5 =
2
55

M
x
= P
z
.R với R = 75 35 = 40


W
kẹp

5,17.45,0
40.692.5,2
= 8787,3 N

Chọn lực kẹp ứng với trờng hợp trên :
W
kẹp
= 13838,9 N
+ Đờng kính vít kẹp đợc tính theo công thức sau :
d = C.

Q

Chọn hệ số C = 1,4 ứng với = 400 MPa.


d = 1,4.
400
9,13838
= 8,23 mm

Chọn theo tiêu chuẩn d = 10 mm.
- Tính sai số :
+ Sai số chuẩn :
c

=
AE

++
min

Trong đó :

min

là khe hở nhỏ nhất đợc đảm bảo.
Chọn
min

= 0,001 mm

E

là dung sai đối với kích thớc chuẩn
E

= 0,1 mm

A

là dung sai đối với kích thớc chốt gá .Chọn
A

= 0,05 mm



c

= 0,001 + 0,1 + 0,05 = 0,151 mm
+ Sai số kẹp chặt : Phơng của lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc thực hiện,
do đó sai số kẹp chặt
K

= 0 .
+ Sai số mòn :
M

=
5,0
.N


Trong đó : = 0,18
N là sản lợng chi tiết đợc gia công với một đồ gá chọn N = 1000



M

= 0,18.1000
0,5
= 5,7 àm
+ Sai số điều chỉnh đồ gá trên máy : Lấy
dc

= 10 àm
+ Sai số gá đặt cho phép :
[ ]
gd

= 0,33. = 0,33.1 = 0,33 mm


sai số chế tạo đồ gá cho phép :

[ ]
cp

=
[ ]
( )
2222
2
dcmKcgd


0,5

= ( 0,33

2
0,151
2
0 0,057
2
0,01
2
)
0,5

[ ]
cp

= 0,3 mm
Từ đó ta có yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :
- Độ không vuông góc của mặt định vị so với đáy đồ gá không lớn hơn 0,3 mm.
- Độ không song song của tâm chốt định vị, chốt trám và chốt gá so với đáy đồ gá
không lớn hơn 0,3 mm.
mục lục
Trang
1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc 2
2. Phõn tớch tớnh cụng ngh trong kt cu chi tit 2
3. Xác định dạng sản xuất 3
4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi 4
5. Lập thứ tự nguyên công 7
6. Tra lợng d cho các bề mặt 12
7. Tra bảng chế độ cắt cho các nguyên công 12
8. Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 4 23
9. Thiết kế đồ gá phay cho nguyên công 4 25
Mục lục 28

Tài liệu tham khảo 29
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Đắc Lộc - Lê Văn Tiến Ninh Đức Tốn Trần Xuân Việt ( sổ tay
công nghệ chế tạo máy tập 1 , tập 2 ) - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
2. Trần Văn Địch :
- Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trờng đại học Bách Khoa Hà
Nội.
- Sổ tay và atlas đồ gá - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
3. Đặng Vũ Giao Lê Văn Tiến Nguyễn Đắc Lộc Nguyễn Đức Năm
Nguyễn Thế Đạt : Công nghệ chế tạo máy ( tập 1, 2 ) Nhà xuất bản đại học và
trung học chuyên nghiệp.