thiết kế quy trình gia công chi tiết khớp nối

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Lời nói đầu:
Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau. Mỗi
một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng . Quá
trình thiết kế chỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế đa ra phải có tính
u việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công
nghệ.
Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đa ra có cấu
tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nớc có thể thực hiện đợc và hạn chế thấp nhất
giá thành chế tạo. Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng
đối với mỗi sản phẩm chế tạo.
Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất. Công
nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn tới
giảm đợc giá thành chế tạo. Chính vì vậy việc thiết kế một quy trình công nghệ tối u
có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo. Nắm vững đặc tính công
nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một cái nhìn tổng quát làm cho các
ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý t-
ởng có thể thực hiện đợc.
Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy. Làm đồ án
công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là
cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này.
Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết khớp nối với các
nội dung sau:
- 01 bản vẽ Ao trình bày các nguyên công.
- 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan.
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết.
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi.
- 01 bản thuyết minh A4.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Hữu Quang thuộc bộ môn chế
tạo máy đã tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành đúng tiến độ và công việc

đợc giao với chất lợng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh đ-
ợc các thiếu sót, rất mong đợc sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn.
Học viên
Lê Đình Thắng
Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi
1.1>Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
Chi tiết cần gia công trong đồ án là nắp kín có các đặc điểm kỹ thuật nh sau:
- Chi tiết gồm hai phần cơ bản : trụ 104 và trụ 40.
- Trên khối trụ 104h8 có:
+ 4 lỗ trụ 16 H8
+ 4 rãnh
- Một lỗ 28H8 ,cấp độ nhám 8, xuyên suốt chi tiết,đồng tâm với các hình trụ
- Một rãnh then trong lỗ 28H8 để truyền mô men từ trục cho khớp nối
- Độ đồng tâm của mặt trụ 104 và 28 là 0,02
- Các bề mặt còn lại cần đạt Rz = 20
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

- Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45.
- Chi tiết có các bề mặt làm việc là mặt trụ 28 và mặt đầu của hình trụ 104
1.2> Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Từ hình dạng, kích thớc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có nhận xét nh sau:
- Chi tiết yêu cầu phải nhiệt luyện đạt độ cứng HRC từ 42 I 45,nhiệt luyện sẽ làm
giảm cấp chính xác và cấp độ nhám , tại mặt trụ trong 28 và mặt đầu hình trụ
104 yêu cầu cấp độ nhám 8 và độ chính xác cấp IT8 ,đây là một yêu cầu
cao .Ta có hai phơng án để lựa chọn
+Gia công chi tiết đạt cấp độ nhám 9I10 ,cấp chính xác IT 6I7 tại mặt
trụ trong 28 và mặt đầu hình trụ 104.Sau đó nhiệt luyện .
+Gia công chi tiết theo yêu cầu ,sau đó nhiệt luyện ,cuối cùng mài các
mặt trụ trong 28 và mặt đầu hình trụ 104 để đạt cấp độ nhám 8 ,cấp chính xác
IT8

Ta chọn phơng án sau ,bởi vì đạt đợc cấp độ nhám 9I10 là rất khó và không kinh
tế
- Chi tiết có kích thớc nhỏ, dạng hình khối cơ bản là tròn xoay.
- Vật liệu là thép C45 có cơ tính tơng đối phù hợp cho các nguyên công cắt gọt
- Hình dạng cơ bản là tròn xoay và lỗ tròn nên chọn phơng pháp tiện và khoan
,khoét doa
- Phần trụ mặt trụ 104 với cấp chính xác IT8 ,dừng lại ở bớc công nghệ tiện tinh
- Chọn phơng pháp gia công rãnh then trong lỗ 28H8 là chuốt,do dạng sản xuất
là loạt lớn và độ dày của phôi cho phép
- Do yêu cầu nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng (42I45 ) HRC ,để đảm bảo IT8, cấp
độ nhám cấp 8,ta cần phải thực hiện nguyên công mài sau nhiệt luyện
- Bốn rãnh nằm trên trụ 104 dùng phơng pháp phay bằng dao định hình
- Bốn lỗ 16H8 nằm trên trụ 104,cần phải dùng doa làm bớc cuối cùng để đạt
cấp chính xác IT8
1.3>Chon phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Căn cứ vào hình dạng, kích thớc, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất
là loạt lớn ta có thể dùng các phơng pháp tạo phôi sau:
a> Phôi cán (phôi thanh)
Với loại phôi này, khi gia công tạo phôi cho chi tiết tơng đối nhanh. Tuy nhiên chi
tiết có độ chênh kích thớc lớn (104 và 28 ) nên nếu sử dụng phôi này sẽ tốn vật
liệu dẫn tới tăng chi phí sản xuất.
b>Phôi đúc.
Nếu sử dụng phôi đúc, khi đợc chế tạo ra có chất lợng bề mặt xấu nh rỗ khí ,xù
xì ,nứt ,đậu hơi ,đậu ngót Do đó dùng phôi đúc sẽ làm tăng thời gian sản xuất
,làm cho các dụng cụ cắt nhanh hỏng ,dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.Trong
sản xuất loạt lớn điều này sẽ rất đáng kể .
c>Phôi rèn tự do.
Phôi có dạng tròn xoay nên việc rèn tự do là khó khăn.Do vậy với sản xuất loạt
lớn ta không sử dụng loại phôi này.
d>Phôi dập.

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Phơng pháp này tạo phôi nhanh, độ chính xác hình dạng kích thớc đảm bảo, chất l-
ợng phôi tốt, ít tốn vật liệu,chi phí cho gia công ít nhất,phù hợp với sản xuất hàng
loạt . Đây là phơng án tạo phôi hợp lý nhất
Qua quá trình phân tích trên ta chọn phôi dập, dùng phơng pháp dập nóng để tạo
phôi.
Phần 2:Thiết kế quy trình công nghệ
2.1> Tiến trình công nghệ
Các ngyên công để gia công chi tiết khớp nối đạt đợc các yêu cầu đề ra
Nguyên công 1: Tiện thô mặt trụ và mặt đầu 104 , 40
Nguyên công 2: Tiện tinh mặt trụ và mặt đầu 104 , 40
Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ 28
Nguyên công 4: Khoan ,khoét,doa 4 lỗ 16
Nguyên công 5: Phay 4 rãnh
Nguyên công 6: Chuốt rãnh then
Nguyên công 7: Nhiệt luyện
Nguyên công 8: Mài lỗ 28 sau nhiệt luyện
Nguyên công 9: Mài mặt đầu và mặt trụ 104
2.2>Thiết kế nguyên công
Nguyên công 1: Tiện thô mặt trụ và mặt đầu 104 , 40

Chọn máy tiện :
1A616 có các thông số :
+Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên máy 320 mm
+Khoảng cách hai đầu tâm 710 mm
+Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên bàn dao 180 mm
+ Công suất : N = 4 KW
+ Số vòng quay trục chính : n = 12,5; 16; 20; 31,5; 40 ; 50; 63; 80; 100;
125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600,2000.

Đồ gá
Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Dao
Chọn loại dao tiện ngoài thân cong có gắn mảnh thép gió P18
Các thông số cơ bản của dao :+Góc nghiêng chính =90
0

+Góc nghiêng phụ
1
=10
0
+h=20 mm ,b=12 mm ,L=120 mm
n=5 mm,l=16 mm, R=1 mm
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt

Lần gá 1:
- Định vị bằng mặt đầu 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp
ba chấu -hạn chế ba bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm
cặp ba chấu hạn chế hai bậc tự do
Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
Bớc1:
iện thô mặt trụ 40
Bớc2:
Tiện thô mặt đầu 40
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Bớc3:
Tiện thô mặt bên của khối trụ 104
Lần gá 2:
Chuẩn định vị là mặt trụ 40 và mặt đầu 104 Chuẩn tinh
Bớc4:
iện thô mặt trụ 104
Bớc5:
Tiện thô mặt đầu 104
Nguyên công 2: Tiện tinh mặt trụ và mặt đầu 104 , 40

Chọn máy tiện :
Dùng máy ở nguyên công một

Đồ gá
Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Dao
Chọn loại dao tiện ngoài thân cong có gắn mảnh thép gió P18
Các thông số cơ bản của dao :+Góc nghiêng chính =90
0

+Góc nghiêng phụ
1
=10
0
+h=20 mm ,b=12 mm ,L=120 mm
n=5 mm,l=16 mm, R=1 mm
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Lần gá 1:
- Định vị bằng mặt đầu 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp
ba chấu -hạn chế ba bậc tự do

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

- Định vị bằng mặt trụ 40, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm
cặp ba chấu hạn chế hai bậc tự do
Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
Bớc1:
iện tinh mặt trụ 40
Bớc2:
Tiện tinh mặt đầu 40
Bớc3:
Tiện tinh mặt bên của khối trụ 104
Lần gá 2:
Chuẩn định vị là mặt trụ 40 và mặt đầu 104 Chuẩn tinh
Bớc4:
iện tinh mặt trụ 104
Bớc5:
Tiện tinh mặt đầu 104
Nguyên công 3: khoan ,khoét ,doa lỗ
Chọn máy
Dùng máy tiện ở nguyên công 1 và 2
Đồ gá
Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Dao
Bớc công nghệ cuối cùng để gia công lỗ 28 là mài tinh sau nhiệt luyện.Theo
bảng 3-138 (Trang 280 , STCNCTM-Tập1), đờng kính sau khi doa (trớc khi mài )
27,4.Do lỗ 28 sẽ đợc dùng làm chuẩn tinh để gia công tinh các bề mặt khác và do
yêu cầu của lỗ trớc khi mài tinh lỗ cần đạt độ chính xác IT(7-8) và cấp độ nhám (7-8)
ở nguyên công này.
Theo Bảng 3-131 (Trang 274 , STCNCTM-Tập1).Để gia công lỗ 27,4 từ vật liệu
đặc đạt cấp chính xác7I 8,ta phải qua 3 bớc công nghệ khoan ,khoét doa.Chỉ một lần

khoan
Mũi khoan : +Đuôi côn
+d =25,5 ; L= 375 ;l=255 (Trang 328,STCNCTM-Tập1)
Mũi khoét: +Mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng ,chuôi côn
+d=27,2;L=200 ;l=100 (Bảng 3-131 ,trang 274 , STCNCTM-Tập1)
Mũi doa : +Mũi doa máy có gắn các mảnh hợp kim cứng,chuôi côn
+d=27,4;L=160;l=16 (Bảng 4-49 ,trang 336 , STCNCTM-Tập1)
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34


Gá chi tiết:
- Định vị bằng mặt đầu 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp
ba chấu -hạn chế ba bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm
cặp ba chấu hạn chế hai bậc tự do
- Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
Chi tiết quay ,dao chuyển động tịnh tiến.

ớc 1: Khoan tạo lỗ 25,5

ớc 2: Khoét tạo lỗ 27,2

ớc 3: Doa tạo lỗ 27,4
Nguyên công 4: khoan,Khoét, doa 4 lỗ 16
Chọn máy
Dùng máy khoan Liên Xô 2H135
Các thông số cơ bản của máy :
+Đờng kính lớn nhất khoan đợc 35 mm
+Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn 750 mm

+Kích thớc bề mặt làm việc bàn máy 450ì500
+Hành trình lớn nhất của trục chính 170 mm
+Số cấp tốc độ trục chính 12
+Phạm vi tốc độ (31,5I1400) vg/ph
+Số cấp bớc tiến 9
+Phạm vi bớc tiến (0,1I1,6)mm
+Lực tiến dao 1500 kG
+Mô men xoắn 4000 kG.cm
+Công suất chính 4 kW
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Đồ gá
Gá trên đồ gá chuyên dùng
Dao
Theo Bảng 3-131 (Trang 274 , STCNCTM-Tập1)
Để gia công lỗ 16 từ vật liệu đặc đạt cấp chính xác7I8,ta phải qua 3 bớc công
khoan, khoét, doa .
Mũi khoan : +Đuôi côn
+d=15,75; L=295 ;l=195 (Trang 328 , STCNCTM-Tập1)
Mũi khoét: +Mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng ,chuôi côn
+d=15,9 ;L=200;l=100 (Bảng 4-47 trang 332 , STCNCTM-Tập1)
(Bảng 3-131 ,trang 274 , STCNCTM-Tập1)
Mũi doa : +Mũi doa máy có gắn các mảnh hợp kim cứng,chuôi côn
+d=16;L=160;l=16 (Bảng 4-49 ,trang 336 , STCNCTM-Tập1)
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Gá chi tiết:
Chi tiết đợc định vị trên chốt có gờ 1 thay cho phiến tỳ và chốt trụ ngắn chế
- Định vị bằng lỗ trụ 28 ,chi tiết định vị là chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự
do
- Định vị bằng mặt đầu hình trụ 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu trụ

phẳng hạn chế ba bậc tự do
- Lực kẹp đợc tạo ra khi vặn tay xoay , cơ cấu kẹp đợc thể hiện trên hình vẽ bao
gồm tay xoay ,ốc chữ C ,bu lông
Lỗ thứ nhất:
B ớc 1: Khoan lỗ 15,75
B ớc 2: khoét lỗ 15,9
B ớc3 : Doa lỗ 16
Lỗ thứ hai:
1
2
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Dùng cơ cấu phân độ xác định vị trí lỗ thứ 2
B ớc 4: Khoan lỗ 15,75
B ớc 5: khoét lỗ 15,9
B ớc6 : Doa lỗ 16
Lỗ thứ ba:
Dùng cơ cấu phân độ xác định vị trí lỗ thứ 3
B ớc 7: Khoan lỗ 15,75
B ớc 8: khoét lỗ 15,9
B ớc 9 : Doa lỗ 16
Lỗ thứ t :
Dùng cơ cấu phân độ xác định vị trí lỗ thứ 4
B ớc 10: Khoan lỗ 15,75
B ớc 11: khoét lỗ 15,9
B ớc 12: Doa lỗ 16
Nguyên công 5: Phay 4 r nh ã
Chọn máy
Chọn máy phay công xôn (vạn năng,ngang ,đứng) của liên xô,kiểu 6H81
- Bớc tiến bàn máy thẳng đứng : (0,2I6,3)mm/s

- Số cấp tốc độ trục chính :16
- Phạm vi tốc độ trục chính : (65I1800) vg/ph
- Công suất động cơ chính 4,5 kW
- Công suất động cơ chạy dao 1,7 kW
- Số cấp bớc tiến bàn máy 16
- Bớc tiến bàn máy dọc : (35I980)
- Bớc tiến bàn máy ngang : (25I765)
Đồ gá
Gá trên đồ gá chuyên dùng và phân độ

Dao
Tra bảng 4-90 (trang 372,STCNCTM tập 1)
Có các kích thớc cho dao phay định hình bán nguyệt lồi nh sau:
R=8 ; D=120 ;B= 16 ,d=30 ,số răng =10
Thoả mãn điều kiện gia công đợc t<
2
dD
=45 (t=24)
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Gá chi tiết:
- Định vị bằng lỗ trụ 28 ,chi tiết định vị là chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự
do
- Định vị bằng mặt đầu hình trụ 104, bề mặt định vị của đồ gá là phiến phẳng
hạn chế ba bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ trong 1 lỗ 16,chi tiết định vị là chốt trám-hạn chế 1 bậc
tự do.
- Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ ,lực đợc tạo ra khi vặn chặt đai ốc
B ớc 1: Phay rãnh thứ nhất

B ớc 2: Dùng cơ cấu phân độ quay 1 góc 90
0
,phay rãnh thứ hai
B ớc 3: Dùng cơ cấu phân độ quay 1 góc 90
0
,phay rãnh thứ ba
B ớc 4: Dùng cơ cấu phân độ quay 1 góc 90
0
,phay rãnh thứ t
Nguyên công 6: Chuốt r nh thenã
Chọn máy:
Đồ gá
Gá trên đồ gá chuyên dùng ,định vị 5 bậc tự do ,có khớp cầu tự định tâm
Dao
Theo Bảng 4-56 (Trang 346 STCNCTM Tập 1) Chọn dao chute rãnh then theo
tiêu chuẩn.Bề rộng rãnh then b=6,3 mm
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Gá chi tiết:
Cần định vị hạn chế bậc tự do của chi tiết đối với bạc dẫn hớng tuỳ động
- Định vị bằng mặt trụ của dao chuốt hạn chế bốn bậc tự do
- Định vị bằng mặt phẳng của chi tiết tuỳ động-hạn chế 1 bậc tự do (do trùng
với liên kết ở trên)
- Lực kẹp là lực chuốt
B ớc thực hiện: Thực hiện trong một bớc
Nguyên công 8: mài lỗ 28 sau nhiệt luyện
Chọn máy:
Chọn kiểu máy LIÊN XÔ 3A227 ,có các đặc tính kỹ thuật sau:
- Đờng kính lỗ mài đợc : 20I100

- Chiều dài lớn nhất của lỗ đợc mài: 125
- Đờng kính lớn nhất của chi tiết đợc định vị trên máy: 300
- Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ phôi : 150
- Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn :450
- Bớc tiến công tác của bàn : (2I10) m/ph
- Tốc độ đá mài : (18500;12600;9600;4800) vg/ph
- Tốc độ phôi : (180I1200)
- Bớc tiến ụ phôi hoặc ụ đá mài : (0,05I1,2) mm/ph
- Công suất động cơ chính :2,8 kW
Đồ gá :
Định vị bằng mâm cặp ba chấu t định tâm
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Chọn đá mài:
Dựa vào bảng 4-169 ,4-170 (Trang 459 ,STCNCTM Tập 1)
Loại đá :Đá mài thẳng( )
Các kích thớc cơ bản của đá:
- Đờng kính ngoài: D=25
- Chiều dài đá : H=40
- Đờng kính lỗ đá :d=10
- Vật liệu mài :2A
- Độ hạt : 20
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt


Gá chi tiết:
- Định vị bằng mặt đầu 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp
ba chấu -hạn chế ba bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ 104, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm
cặp ba chấu hạn chế hai bậc tự do

- Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
B ớc thực hiện: Thực hiện trong một bớc

Nguyên công 9: mài mặt trụ và mặt đầu 104 sau nhiệt luyện
Chọn máy:
Dùng máy ở nguyên công 8
Đồ gá :
Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Chọn đá mài:
Dựa vào bảng 4-169 ,4-170 (Trang 459 ,STCNCTM Tập 1)
Loại đá : 5T
Các kích thớc cơ bản của đá:
- Đờng kính ngoài: D=80
- Chiều dài đá : H=20
- Đờng kính lỗ đá :d=20
- Vật liệu mài :2A
- Độ hạt : 20
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt
Gá chi tiết:
-Định vị bằng mặt đầu 104 ,bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp ba
chấu -hạn chế ba bậc tự do
-Định vị bằng mặt trụ 40,bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của trong của
mâm cặp ba chấu hạn chế hai bậc tự do
-Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
B ớc 1:
Mài mặt trụ 104
B ớc 2:
Mài mặt đầu 104

Phần 3:chọn lợng d gia công
3.1> Tính l ợng d cho bề mặt trụ ngoài

104h8 và

40
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Bề mặt trụ ngoài có các yêu cầu kĩ thuật:
Vật liệu thép C45, nhiệt luyện đạt độ cứng 42I45 HRC.
Quá trình gia công bề mặt trụ phải qua các nguyên công:
1. Tiện thô từ phôi rèn.
2. Tiện tinh.
3. Nhiệt luyện.
Theo giáo trình CNCTM tập I , lợng d cho bề mặt đối xứng ngoài đợc xác định nh sau:
) (2.2
22
min baazab
TRZ

+++=
Trong đó:
Z
bmin
- lợng d gia công nhỏ nhất.
R
za
- độ nhấp nhô bề mặt do bớc sát trớc để lại.
T
a

- chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại.

a
- sai lệch về vị trí không gian do bớc cong nghệ sát trớc để lại.

b
- sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.
Với
b
=
c
+
k
;

c
- sai số chuẩn.

k
- sai số kẹp chặt.
Lợng d gia công ứng với từng nguyên công:
+Phôi rèn dập
Theo bảng 3-191( Trang 196, sổ tay CNCTM tập I) có dung sai cho chi tiết rèn:
D =1,4 (mm)
Theo bảng 3-71( Trang 238, sổ tay CNCTM tập I) có các giá trị sau đây:
R
Za
= 160 [àm].
T
a

= 200 [àm].

a
=
k
.L
Trong đó: L - chiều dài toàn bộ chi tiết, L =42 [mm].

k
- độ cong giới hạn của phôi trên 1 mm chiều dài
Theo bảng 3-71( Trang 238, sổ tay CNCTM tập I) có các giá trị sau đây:

k
=1,8 [àm/mm]
Do đó ta có:
a
= 75,6 [àm].
+Nguyên công tiện thô:
Sai số gá đặt
b
=
lt
=0,25.D=350 [àm]

).3506,75200160.(2.2
22
min
+++=
b
Z

= 1436 [àm]
+Nguyên công tiện tinh:
Sau tiện thô ,theo bảng 3-84 (trang 242,Sổ tay CNCTM): R
Za
=50 [àm];T
a
=50 [àm];

a
=0,06.
a
=4,5 [àm].
Cấp chính xác 12, theo bảng 2-7 (trang 55,Sổ tay CNCTM tập I) ,ta có dung sai D
=350[àm]
Sai số gá đặt
b
=
lt
=0,25.D=0,25.350=87,5 [àm]

).5,875,45050.(2.2
22
min
+++=
b
Z
=375 [àm]
Thứ tự
các
nguyên

Các yếu tố tạo thành lợng
d trung gian (àm)
Lợng
d
tính
Kích
thớc
tính
Dun
g sai
.D
Kích thớc giới hạn
(mm)
Trị số giới
hạn của lợng
d (àm)
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

công
của
mặt trụ
104
R
Za
T
a

a

b

max

min
2.Z
max
2.Z
min
Phôi 160 200 75,6 105,96
7
1400 107,36
7
105,96
7
Tiện
thô
50 50 4,5 350 1436 104,53
1
350 104,88
1
104,53
1
2486 1436
Tiện
tinh
25 25 0,18 87,5 375 104,15
6
220 104,37
6
104,15

6
505 375
3000 1811

Kiểm tra kết quả tính toán :
-Lợng d tổng cộng:

z0
= Z
0max
-Z
0min
=3000-1811=1346 àm=
ph
D.

-
ct
D.

=1400-54=1346 àm
-Lợng d tiện tinh:
Z3
=Z
3max
-Z
3min
=505-375=130àm=
2
-

3
=350-220=130àm
-Lợng d tiện tinh:
Z4
=Z
4max
-Z
4min
=376-210=166àm=
3
-
4
=220-54=166àm
Việc tính toán lợng d và các kích thớc nguyên công nh vậy là đúng.
3.2> Tra l ợng d cho các nguyên công khác
Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết và loại phôi ,kích thớc phôi ,theo bảng
Nguyên
công
Bớc Nội dung các bớc Lợng d (mm) Ghi chú
1
1
Tiện thô mặt trụ 40
2,3 Theo kết quả
tính đợc ở 3.1
2
Tiện thô mặt đầu 40
1,2
3
Tiện thô mặt cạnh 104
1,3

4
Tiện thô mặt trụ 104
2,5
5
Tiện thô mặt đầu 104
1,5
2
1
Tiện tinh mặt trụ 40
0,4 Theo kết quả
tính đợc ở 3.1
Và bảng 3-125
Trang 269 ,Sổ
tay tập 1
2
Tiện tinh mặt đầu 40
0,4
3
Tiện tinh mặt cạnh 104
0,5
4
Tiện tinh mặt trụ 104
0,5
5
Tiện tinh mặt đầu 104
0,5
3
1
Khoan lỗ 28
25,5 Theo mục

chọn dao .
2
Khoét lỗ 28
1,7
3
Doa lỗ 28
0,2
4
1
Khoan lỗ 16
15,75 Theo mục
chọn dao .
2
Khoét lỗ 16
0,15
3
Doa lỗ 16
0,1
5 1 Phay rãnh 24 Theo mục
chọn dao
6 1 Chuốt rãnh then 2,8
8
1
Mài lỗ 28
0,6
Theo bảng 3-
138 (Trang
280 ,
STCNCTM-
Tập1)

9 1
Mài mặt trụ 104
1
2
Mài mặt đầu 104
0,2

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Phần 4:chọn chế Độ cắt
4.1>Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan lỗ

28
4.11>
Chiều sâu cắt
Chiều sâu cắt lỗ đặc đợc tính theo công thức t=0,5.D=0,5.25,5=12,75 (mm)
4.12>Lợng chạy dao S
Chọn lợng chạy dao lớn nhất cho phép theo độ bền mũi khoan ,theo bảng 5-25
(Trang 21,STCNCTM Tập 2) tìm đợc S=0,26 (mm/vg)
4.13>Tốc độ cắt V
V=
v
ym
q
v
k
ST
DC
.
.

.
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế :
k
v
=k
MV
.k
UV
.k
lV
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k
MV
=k
n
.
nv
B









750
=1.
1
760

750






=0,9868
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt k
UV
=1 (Bảng 5-6 ,Trang 8 Tập 2)
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan k
lV
=1 (Bảng 5-31 ,Trang 24 Tập 2)
Do đó k
v
=0,9868
Theo bảng 5-28 (trang 23,STCNCTM Tập 2) ta có
Vật liệu lỡi khoan P6M5 ;C
v
=9,8 ; q=0,4 ;y=0,5 ;m=0,2
Chu kì bền trung bình của mũi khoan T=25 (phút) (Bảng 5-30 ,Trang 24 Tập 2)
Thay công thức ta có : V=34 (m/ph)
Tốc độ quay của máy tiện n=
D
V
.
10.
3

=411 (vòng/ph)
4.14>Mô men xoắn M
X
và lực chiều trục P
0
Mô men xoắn đợc tính theo công thức
M
X
=10.C
M
.D
q
.S
y
.
p
k
Theo bảng 5-32 (trang 25,STCNCTM Tập 2) ,ta có C
M
=0,0345,q=2,y=0,8
Hệ số tính đến yếu tố gia công thực tế
=
p
k
1,01 bảng 5-9 (Trang 9, Tập 2)
Thay số vào công thức ,tính đợc M
X
=76 (N.m)
Lực chiều trục đợc tính theo công thức
P

0
=10.
p
yq
p
kSDC
Theo bảng 5-32 (trang 25,STCNCTM Tập 2) ,ta có ,
68=
p
C
;q=1;y=0, 7
Thay số vào công thức ,tính đợc P
0
=4666 N
4.15>Công suất cắt N
e
N
e
=
9750
.nM
X
=3, 2( kW)
4.16>Tính thời gian máy T
0
Thời gian máy đợc tính theo công thức
T
0
=
Sn

lll
.
21
++
Chiều sâu lỗ khoan l=18
Lợng chạy tới l
1
=
)2/(.2

tg
D
=7,36
Lợng chạy quá l
2
=2 mm
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Thông số hình học của mũi khoan =120
0
Thay số vào ta có T
0
=0,256 (ph)


4.2>Tra chế độ cắt cho các nguyên công
4.21>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1
Xác định chiều sâu cắt t dựa vào kết quả tính lợng d gia công trong mục 3.1
Từ kích thớc dao,phôi và vật liệu phôi ,dựa vào Bảng 5-11 (Trang 11 ,STCNCTM Tập
2) ta tra đợc lợng chạy dao S.

Căn cứ vào chiều sâu cắt t,lợng chạy dao S,dựa vào Bảng 5-63 (Trang 55 ,STCNCTM
Tập 2) ta tra đợc tốc độ cắt V. Từ công thức n=
D
V
.
10.
3

,ta xác định đợc số vòng quay
n,đối chiếu với số vòng quay của máy ta chọn đợc số vòng quay cho bớc gia công.
Công suất yêu cầu khi tiện đợc xác định theo Bảng 5-68 (Trang 60 ,STCNCTM Tập 2)
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
(mm/vg)
V
(m/ph)
n
(vg/ph)
N
e
(kW)
T
0
(ph)
Tiện thô mặt trụ 40
1,15 0,3 80 630 2,4 0,15
Tiện thô mặt đầu 40

1,2 0,3 100 800 2,4 0,18
Tiện thô mặt cạnh
104
1,3 0,7 70 200 2,4 0,14
Tiện thô mặt trụ 104
1,25 0,7 48 125 2,4 1,25
Tiện thô mặt đầu
104
1,5 0,7 60 200 2,4 0,8

4.22>Tra chế độ cắt cho nguyên công 2
Cách làm tơng tự nh ở nguyên công 1.
Lợng chạy dao S tra theo bảng 5-14 (Trang 13 ,STCNCTM Tập 2)
Tốc độ cắt tra theo bảng 5-63 (Trang 55 ,STCNCTM Tập 2)
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
(mm/vg)
V
(m/ph)
n
(vg/ph)
N
e
(kW)
T
0
(ph)

Tiện tinh mặt trụ 40
0,2 0,5 60 500 2 0,1
Tiện tinh mặt đầu
40
0,2 0,5 80 630 2 0,13
Tiện tinh mặt cạnh
104
0,25 0,5 80 250 2 0,64
Tiện tinh mặt trụ 104
0,25 0,5 60 250 2 0,15
Tiện tinh mặt đầu
104
0,25 0,5 80 250 2 0,9

4.23>Tra chế độ cắt cho nguyên công 3
Chiều sâu cắt t đợc xác định từ bớc chọn dao.
Chế độ cắt cho bớc khoan lỗ của nguyên công đợc xác định trong mục 4.1
Lợng chạy dao của bớc khoét đợc xác định từ Bảng 5-104 (Trang 95 ,STCNCTM Tập
2).Tốc độ cắt V đợc xác định từ Bảng 5-105 (Trang 96 ,STCNCTM Tập 2).Công suất
yêu cầu đợc xác định theo Bảng 5-110(Trang 102 ,STCNCTM Tập 2)
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
(mm/vg)
V
(m/ph)

n
(vg/ph)
N
e
(kW)
T
0
(ph)
Khoan lỗ 25,5
12,75 0,26 34 411 3,2 0,5
Khoét lỗ 27,2
0,85 0,9 30 351 2,9 0,16
Doa lỗ 27,4
0,1 1,2 3 60 1,4 0,6

4.24>Tra chế độ cắt cho nguyên công 4
Cách xác định và bảng tra nh ở nguyên công 3
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
(mm/vg)
V
(m/ph)
n
(vg/ph)
N
e
(kW)

T
0
(ph)
Khoan lỗ 16
7,875 0,35 43 869 2,5 0,07
Khoét lỗ 16
0,075 0,6 40 795 2 0,05
Doa lỗ 16
0,05 0,9 3 60 1,4 0,35
4.25>Tra chế độ cắt cho nguyên công 5
Căn cứ vào kích thớc hình học của dao ,chiều sâu cắt ,dựa vào bảng 5-163 (Trang
146,STCNCTM Tập 2) ta tra đợc lợng chạy dao răng S
Z
.
Từ bảng 5-164(Trang 147,STCNCTM Tập 2) ta tra đợc tốc độ cắt V. Từ công thức
n=
D
V
.
10.
3

,ta xác định đợc số vòng quay n, ,đối chiếu với số vòng quay của máy ta chọn
đợc số vòng quay cho bớc gia công.
Từ bảng 5-167(Trang 150,STCNCTM Tập 2) ta tra đợc công suất cắt yêu cầu khi
phay .
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)

S
Z

(mm/r)
V
(m/ph)
n
(v/p)
N
c
(kW)
T
0
(ph)
Phay định hình
24 0,03 40 100 1,1 0,8
4.26>Tra chế độ cắt cho nguyên công 8
Căn cứ vào cấp độ nhám cần đạt đợc sau gia công là R
a
0,63 và phôi đã qua tôi ,Tra
bảng 5-207,5-208 (Trang 184 -186,STCNCTM Tập 2) Ta có bảng chế độ cắt
chonguyên công 8.
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
CT
(mm/p)
n

CT
(v/p)
N
c
(kW)
T
0
(ph)
Mài tinh lỗ 28
0,014 0,35 70 2 0,6
4.27>Tra chế độ cắt cho nguyên công 9
Căn cứ vào cấp độ nhám cần đạt đợc sau gia công là R
a
0,63 và phôi đã qua tôi ,Tra
bảng 5-207,5-208 (Trang 184 -186,STCNCTM Tập 2) Ta có bảng chế độ cắt
chonguyên công 9.
Chế độ cắt
Bớc
t
(mm)
S
CT
(mm/p)
n
CT
(v/p)
N
c
(kW)
T

0
(ph)
Mài tinh hình trụ 104
0,014 1,3 120 4 0,4
Mài tinh mặt đầu 104
0,015 0,03 20 3 2
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Phần 5:thiết kế đồ gá khoan

Đồ gá khoan đợc dùng trên máy khoan để xác định vịt trí tơng quan giữa phôi và
dụng cụ cắt,đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ nh khoan khoét doa .
4.1 Xác định máy:
Dùng máy khoan Liên Xô 2H135
Các thông số cơ bản của máy :
+Đờng kính lớn nhất khoan đợc 35 mm
+Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn 750 mm
+Kích thớc bề mặt làm việc bàn máy 450ì500
+Hành trình lớn nhất của trục chính 170 mm
+Số cấp tốc độ trục chính 12
+Phạm vi tốc độ (31,5I1400) vg/ph
+Số cấp bớc tiến 9
+Phạm vi bớc tiến (0,1I1,6)mm
+Lực tiến dao 1500 kG
+Mô men xoắn 4000 kG.cm
+Công suất chính 4 kW
5.2 Phơng pháp định vị và kẹp chặt:
Cơ cấu định vị là bàn xoay nó bao gồm là phiến tì và chốt trụ ngắn . Chi tiết đợc định
vị bằng lỗ 28 và mặt đầu
Kẹp chặt nhờ tay vặn

Sơ đồ kết cấu của đồ gá:
Sơ đồ kết cấu của đồ gá đợc thể hiện ở bản vẽ đồ gá (Tập bản vẽ).
5.3 Tính lực kẹp cần thiết:
Mô men cắt có xu hớng làm quay chi tiết xung quanh trục của nó .Để chi tiết không bị
xoay thì mô men ma sát do lực kẹp và lực hớng trục gây ra phải thắng mô men cắt.
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lê Đình Thắng Máy Tàu Thuỷ K34

Phơng trình cân bằng lực:

RfQPKM .)(.
0
+=
Trong đó
d - Đờng kính dao khoan
R-Khoảng cách từ mũi khoan tới tâm chi tiết
P
0
Lực dọc trục tạo ra khi khoan
f - Hệ số ma sát
Từ công thức trên ta suy ra Q=
0
.
.
P
Rf
KM

Hệ số an toàn K có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công
K = K
0

.K
1
.K
2
.K
3
.K
4
.K
5
.K
6

K
0
- hệ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp, K
0
= 1,5.
K
1
- hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K
1
= 1,2.
K
2
- hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K
2
= 1,8.
K
3

- hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K
3
= 1,2.
K
4
- hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K
4
= 1,4.
K
5
- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, chọn K
5
= 1.
K
6
hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K
6
= 1,5.
Thay số vào ta có K=8,1
Thay các giá trị P
0
=4666 N ,M=76 Nm,R=0,036m ,f=0,1 vào công thức trên ta có
Q=
0
.
.
P
Rf
KM

=1200 (N)
5.4 Chọn bu lông đảm bảo lực kẹp cho đồ gá
Gọi d
b
là đờng kính bu lông cần xác định ,cần thoả mãn điều kiện bền:

[ ]



4/.
.3,1
2
b
d
Q

[ ]

Q
d
b
.28,1
=15,6 mm ,chọn d
b
=18 mm
Trong đó =8 N/mm
2

5.5. Cơ cấu kẹp chặt, cơ cấu dẫn hớng và kết cấu của đồ gá đợc thể hiện ở bản vẽ A

1