đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết dạng càng c15

Đồ án công nghệ CTM
Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
I. u thit k : Thit k quy trỡnh cụng ngh ch to chi tit cng gt
C15.
II.Cỏc s liu ban u:
Sn lng hng nm : 5.000 chi tit/nm.
iu kin sn xut: thụng thng
III.Ni dung thuyt minh v tớnh toỏn.
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Chi tiết dạng càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chi
tiết này(píton của động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiết
khác. Ngoài ra chi tiết còn có tác dụng dùng để đẩy bánh răng khi cần thay
đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Cũng nh các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính công
nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến năng suất cũng nh
độ chính xác gia công. Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu:
- Độ cứng vững của càng.
- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của
chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt
nhất.
- Kết cấu của 2 càng nhỏ nên đối xứng qua trụ to ở giữa.
- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng
một lúc.
- Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn cuẩn thô và chuẩn
tinh thống nhất.
Đây là chi tiết càng gạt do có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi
đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn cát, sau đó đem ủ.
1
Đồ án công nghệ CTM

Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong do vậy nên chon
mặt A làm chuẩn tinh chính.
Vật liệu chọn để gia công chi tiết là gang xám GX15-32.
3. Xác định dạng sản xuất:
Sản lợng hàng năm của chi tiết đợc xác định theo công thức sau đây:
N = N
1
m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;
N
1
: Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
chọn = 6%
Ta xét thêm % phế phẩm = 3% ữ 6%, chọn = 4%, lúc đó :
N = N
1
.m(1 +
100

+
)
Thay số ta có:
N = 5000.1(1 +
100
06,004,0 +
) =5050 chi tiết/năm.
Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng của chi

tiết. Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
Q = V.( kg)
Thể tích của chi tiết: V = 0,1098dm
3
Vậy trọng lợng chi tiết: Q = 0,1098.7,2 = 0,8kg.
Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng
loạt vừa
2
Đồ án công nghệ CTM
4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi:
Phôi đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn cát.
Bản vẽ lồng phôi:
5. Lập thứ tự các nguyên công, các bớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị,
kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
1.1. Lập sơ bộ các nguyên công:
Nguyên công 1 : Phay mặt A đầu to của càng, gia công trên máy phay
đứng, dùng dao phay mặt đầu.
Nguyên công 2 : Phay 2 mặt nhỏ của càng bằng hai dao phay đĩa, đạt độ
bóng R
z
= 20
Nguyên công 3: Phay mặt đối diện với mặt A của đầu càng to bằng máy
phay đứng, dùng dao phay mặt đầu.
Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ to của càng đạt kích thớc 20
+0,035
và
vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng sau khi khoan xong thay mũi
khoét và mũi doa và dao vát mép để gia công, đạt đợc độ nhám R
a
= 2.5.

3
Đồ án công nghệ CTM
Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ nhỏ của càng 10
+0,035
và vát mép
lỗ, gia công trên máy khoan đứng, đạt đợc độ nhám R
a
= 1,25.
Nguyên công 6 : Khoan lỗ nhỏ trên đầu to của càng 12
+0,035
bằng máy
khoan đứng đạt R
z
= 40.
Nguyên công 7 : Khoan 2 lỗ nhỏ trên 2 đầu càng nhỏ với đờng kính 6
0,03
đạt R
z
= 40.
Nguyên công 8 : Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt nhỏ của đầu càng
không đợc quá 0,03 mm, độ không vuông góc của lỗ to của càng so với mặt
A không vợt quá 0,03 mm.
4
Đồ án công nghệ CTM
Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I : Phay mặt A đầu của càng .
Định vị: Chọn mặt
đối diện với mặt A làm
chuẩn thô, dùng khối V
dài cố định, dùng chốt

chống xoay.
Kẹp chặt: Kẹp chặt
luôn bằng khối V dài di
động.
Chọn máy: Máy
phay nằm đứng vạn năng
6H12. Công suất của máy
N
m
= 10kW, hiệu suất
máy = 0,75.
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích th-
ớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 75 mm, Z = 10 răng.
L ợng d gia công: Phay với lợng d Z
b1
= 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, l-
ợng chạy dao S
Z
= 0.08 ữ 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ
số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k
1
= 1
K
2

: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu
kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k
2
= 0,8
5
Đồ án công nghệ CTM
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ
tay CNCTM2 k
3
= 1.
Vậy tốc độ tính toán là: V
t
=V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
=
==
1475,3
200.1000

.1000
D
v
t

849vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 840 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:
V
tt
=
==
1000
840.75.14,3
1000

m
nD

197,8 m/phút.
Lợng chạy dao phút là S
p
= S
z
.z.n
m
= 0,13.8.840 =873,6 mm/phút. Theo máy
ta có S

m
= 750 mm/phút.
Nguyên công II : Phay 2 mặt nhỏ của càng .
Định vị: Chọn mặt
A của càng làm chuẩn
tinh, dùng khối V cố
định và dùng một chốt
chống xoay.
Kẹp chặt: Kẹp
chặt luôn bằng khối V di
động và dùng cơ cấu kẹp
chặt vào mặt đầu to của
càng.
Chọn máy: Máy
phay nằm ngang vạn
năng 6H82. Công suất của máy N
m
= 7kW, hiệu suất máy = 0,75.
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích th-
ớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
6
Đồ án công nghệ CTM
D = 75 mm, Z = 10 răng.
L ợng d gia công: Với lợng d phay Z
b1
= 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM (T II).
Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao S
Z
= 0.1 ữ 0.15mm/răng, tốc độ cắt

V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k
1
= 1
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu
kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k
2
= 0,8
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ
tay CNCTM2 k
3
= 1.
Vậy tốc độ tính toán là: V
t
=V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút.

Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
=
==
75.14,3
200.1000
.1000
D
v
t

849vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 750 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:
V
tt
=
==
1000
750.75.14,3
1000

m
nD

176,6 m/phút.
Lợng chạy dao phút là S

p
= S
z
.z.n
m
= 0,13.10.750 =975 mm/phút. Theo máy
ta có S
m
= 950 mm/phút.
7
Đồ án công nghệ CTM
Nguyên công III : Phay mặt đối diện với mặt A của càng .
Sơ đồ
định vị:
Dùng mặt B
của càng
làm chuẩn
tinh, dùng
khối V cố
định và chốt
tỳ vào mặt
A của càng
khống chế
một bậc tự
do.
Sơ đồ kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ
cấu kẹp chặt vào mặt đầu nhỏ của càng.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N
m
=

10kW
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các
kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 75 mm, Z = 10 răng.
L ợng d gia công: Phay với lợng d Z
b1
= 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5
mm, lợng chạy dao S
Z
= 0.08 ữ 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
8
Đồ án công nghệ CTM
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k
1
= 1
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu
kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k
2
= 0,8
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ
tay CNCTM2 k

3
= 1.
Vậy tốc độ tính toán là: V
t
=V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
=
==
40.14,3
200.1000
.1000
D
v
t

1592vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 1500 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:

V
tt
=
==
1000
1500.40.14,3
1000

m
nD

180,4 m/phút.
Lợng chạy dao phút là S
p
= S
z
.z.n
m
= 0,13.10.1500 =1950 mm/phút. Theo
máy ta có S
m
= 900 mm/phút
Nguyên công IV: Khoét, khoét, Doa lỗ

20
+0.035

Sơ đồ định vị: Gia công lỗ to cần đảm bảo
độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi
vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế

3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc
côn chụp vào đầu mặt trụ hạn chế hai bậc
tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một
khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoài
của đầu tô của càng hạn chế 2 bậc tự do),
dùng chốt chống xoay hạn chế một bậc tự
do.
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt
thanh răng và kẹp từ trên xuống.
9
Đồ án công nghệ CTM
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy N
m
=
6 kW, hiệu suất = 0,8.
Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7ữ8 do vậy tra bảng 3-
131 có đờng kính mũi khoan lớn nhất
max
= 18mm. Mũi Khoét có lắp mảnh
hợp kim cứng D = 19,8 mm( có các kích thớc sau: L = 160 ữ 350mm, l =
80ữ200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20mm,Vát mép D =
25mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
L ợng d gia công : Gia công 2 lần với lợng d khoét Z
b1
= 0,9 mm và l-
ợng d Doa Z
b2
= 0.1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 0,9
mm, lợng chạy dao S = 0.9 mm/vòng(0,9ữ1,1), tốc độ cắt V = 35 mm/vòng.

Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k
1
: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k
1
= 1
k
2
: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay
CNCTM t.2, k
2
=1
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109
Sổ tay CNCTM tập 2, k
3
= 1
v
t
= 35.k
1
.k
2
.k
3
= 35.1.1.1.1 = 35 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công

thức:
n
t
=
==
20.14,3
35.1000
.
.1000
d
v
t

557,3 vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 482 vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Tính lại ta đợc tốc độ cắt thực:
v =
==
1000
482.20.14,3
1000
nd

30,26m/ph
Lực cắt P
0
đợc tính nh sau:

P
0
= C
p
.P
Zy
.S
Yp
.k
p
.
10
Đồ án công nghệ CTM
Với C
P
= 62; z
p
= 1; y
p
= 0,8; k
p
= 1 (vật liệu là gang xám) do vậy:
P
0
= 62.20.0,1
0,8
.1 = 194,56 KG.
Xác định mômen xoắn M
m
:

M
m
= C
m
.D
2
.S
Ym
.k
m
.
C
m
= 23,6; y
m
=0,8; k
m
= 1, vậy mômen xoắn sẽ bằng:
M
m
= 23,6.20
2
.0,1
0,8
.1 = 1496,3kG.mm
Công suất cắt đợc xác định nh sau:
N
c
=
1000.975

.
mx
nM
=
1000.975
482.3,1496
= 0,72kW.
So với công suất của máy:
N
c
N
m
. = 6.0,8 = 4,8
Nh vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đờng kính là 20mm.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,1 mm, lợng chạy
dao S = 1 mm/vòng(1ữ1,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
20.14,3
10.1000
.
.1000
d
v
t

159,2vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 122
vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Tính lại tốc độ cắt:
v =
==
1000
122.20.14,3
1000
nd

7,66(v/ph).
Nguyên công V: Khoan,doa 2 lỗ đầu nhỏ của càng

10.
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm
mặt chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự
do, dùng khối V cố định hạn chế 2
bậc tự do, dùng khối V di động hạn
chế 1 bậc tự do còn lại
11
Đồ án công nghệ CTM
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của càng
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình
max
= 25mm. Công suất của máy N

m
= 2,8
kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 9,8 mm và mũi doa có d =
10mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
L ợng d gia công: Với lợng d khoan Z
b1
= d
1
/2 = 4,9 mm và lợng d doa Z
b2
=
d
2
/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 4,9
mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5
m/phút. Ta có các hệ số:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k
1
= 1.
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k
2
= 1.
K
3

: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k
3
= 1.
K
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k
4
= 1.
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
6.14,3

5,27.1000
.
.1000
d
v
t

1469 vòng/phút
ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
=
1360vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lợng
chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có
các hệ số:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k
1
= 1.
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k
2
= 1.
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k
3
= 1.

K
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi
khoan, k
4
= 1.
12
Đồ án công nghệ CTM
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
6.14,3
43.1000

.
.1000
d
v
t

2282.4 vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 1360vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
Nguyên công VI :Khoan lỗ

12
+0,035
trên đầu to của càng
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt
chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng
khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do,
dùng khối V di động hạn chế 1 bậc tự do
còn lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào
mặt đầu to của càng
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có
đờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan
thép có độ bền trung bình
max
= 25mm.
Công suất của máy N
m

= 2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 11,8 mm và mũi doa có d =
12mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
L ợng d gia công: Với lợng d khoan Z
b1
= d
1
/2 = 5,9 mm và lợng d doa Z
b2
=
d
2
/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 5,9
mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5
m/phút. Ta có các hệ số:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k
1
= 1.
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k
2
= 1.
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k
3

= 1.
K
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan,
k
4
= 1.
13
Đồ án công nghệ CTM
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
12.14,3

5,27.1000
.
.1000
d
v
t

729,8 vòng/phút
ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
=
668vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 12. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lợng chạy
dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ
số:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k
1
= 1.
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k
2
= 1.
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k
3
= 1.

K
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k
4
= 1.
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
12.14,3
43.1000
.
.1000

d
v
t

1141,2 vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 950vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Nguyên công VII: Khoan lỗ

6
+0,03
trên đầu nhỏ của càng.
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt
chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng khối
V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V
di động hạn chế 1 bậc tự do còn lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu
to của càng
14
Đồ án công nghệ CTM
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình
max
= 25mm. Công suất của máy N
m
= 2,8
kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 5,8 mm và mũi doa có d =

6mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
L ợng d gia công: Với lợng d khoan Z
b1
= d
1
/2 = 2,9 mm và lợng d doa Z
b2
=
d
2
/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 2,9
mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5
m/phút. Ta có các hệ số:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k
1
= 1.
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k
2
= 1.
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k
3
= 1.
K

4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k
4
= 1.
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
6.14,3
5,27.1000
.
.1000
d

v
t

1459 vòng/phút
ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
=
1360vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 6. Chiều sâu cắt t = 2,9 mm, lợng chạy
dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ
số:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k
1
= 1.
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k
2
= 1.
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k
3
= 1.
K
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k

4
= 1.
v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
= 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
15
Đồ án công nghệ CTM
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
vào công thức:
n
t
=
==
6.14,3
43.1000
.
.1000
d
v

t

2282.4 vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n
m
= 1360vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Nguyên công IX:Kiểm tra
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt đầu.
Để kiểm tra độ vuông góc
giữa tâm lỗ và mặt đầu ta dùng
bạc côn với độ côn là 1/500 lắp
vào lỗ 20
+0,035
để khử khe hở sau
đó ta lắp trục vào bạc côn trên đó
ta gắn đầu đo, còn một đầu do ta
cho tiếp xúc với mặt đầu, đọc giá trị trên đồng hồ ta sẽ kiểm tra đợc độ
vuông góc
6. Tính l ợng d của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của
chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Tính lợng d của bề mặt 20
+0,035
. Độ chính xác của phôi dập cấp ,
trọng phôi: 1 kg vật liệu phôi: thép 45.
Qui trình công nghệ gồm các bớc : Khoan, khoét, doa và vát mép.
Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), dùng cơ cấu trụ
trợt thanh răng với chụp ba vấu cách nhau 120
0
vừa kẹp chặt vừa khống chế

2 bậc tự do.
Công thức tính lợng d cho bề mặt trụ trong đối xứng 20
+0,035
:
Z
min
= R
za
+ T
i
+
22
ba

+
Trong đó :
R
Za
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại.
16
Đồ án công nghệ CTM
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 công nghệ sát trớc để lại ( độ
cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song )

b

: Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.
Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:
R
z
= 150 àm
T
i
= 200 àm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:

a
=
22
cmc

+
Giá trị cong vênh
c
của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng kính và hớng
trục:

c
=
( ) ( ) ( ) ( )
2222
29.5,150.5,1 +=+ ld
kk
= 87 àm.
Trong đó:

k
lấy theo bảng 15 - Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy.
l, d là chiều dài và đờng kính lỗ.
Giá trị
cm
(Độ xê dịch phôi) đợc tra theo bảng 3.77 - Sổ tay Công nghệ Chế
Tạo Máy tập 1,
cm
= 0.3 mm = 300àm.

a
=
22
30087 +
= 312,36 àm.
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:

1
= k.
a
đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số
chính xác hoá).

1
= 0,05.312,36 =15,618 àm.
Sai số gá đặt chi tiết
b
ở bớc nguyên công đang thực hiện đợc xác định
bằng tổng véctơ sai số chuẩn
c

và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số
đồ gá:

b
=
22
kc

+
Trong đó:
17
Đồ án công nghệ CTM

c
: sai số chuẩn( khi gốc kích thớc không trùng với chuẩn định vị)

c
= 0.2 + 2.e (chọn e = 0 không tồn tại độ lệch tâm)
c
= 0,2.

k
: sại số kẹp chặt (Bảng 24)
k
= 80 àm

b
=
22
kc

+
=
22
20080 +
= 215.41 àm.
Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:
2.Z
min
= 2.(R
Zi-1
+ T
i-1
+
22
1 ii

+

)
= 2.(150 + 200 +
22
41,21536,312 +
)
= 2.729,43 = 1458,86 àm.
Lợng d nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Z
min
= 1458,86 àm.
Tính lợng d cho bớc gia công tinh( doa):

1
= k. = 0,05.312,36 = 15.618 àm.

b
= 0,05.215,41 = 10,771 àm.
R
Zi
= 50 àm.
T
i
= 50 àm.
( sau khi khoét thô đạt cấp chính xác 3 - theo Bảng 13 )
2.Z
min
= 2.(50 + 50 +
22
771,10618,15 +
)
= 2.118,97 = 237.94 àm.
Ta có thể lập đợc bảng tính toán lợng d nh sau:
Bớc R
Za
T
i

a

b
Z

mt
dt

D
min
D
max
2Z
min
2Z
max
àm àm àm àm àm àm àm
mm mm
àm àm
Phôi 150 200 312.36
18.34
1
2000
16.34
1
18.34
1
Khoé
t
50 50 15.618
215.4
1
729 19.799 100 19.699 19.799 1458 3358
Doa 10.771 119 20.037 25 20 20.037 238 313
Tổng 1696 3671

Kiểm tra: T
ph
- T
ch
= 2000 - 25 = 1975 = 3671 - 1696 = 2Z
bmax
- 2Z
bmin
18
Đồ án công nghệ CTM
7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công
khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá):
Nguyên công 4 khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 20
+0,035
. Ta có các thông số
đầu vào: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy N
m
= 6 kW,
hiệu suất = 0,8.
Tốc độ cắt: Có công thức:
v
ym
q
v
k
ST
DC
V =
.

Trong đó: theo bảng 5-82 trang 23, với mũi khoan bằng thép gió, lợng chạy
dao S=0,10 mm<0,2, có CV=7,0; y=0,70; q =0,4; m=0,20. khi khoan có
dung dịch trơn nguội.
+T : Chu kỳ bền, với dao bằng thép gió.
+kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt khi tính đến các điều kiện
thực tế:
k
V
=k
MV
.k
UV
.k
LV
.
+ k
MV
: Hệ số phụ thuốc vào vật liệu gia công. thép C45, B=750MPa,
k
MV
=k
n
.
trong đó k
n
=0,9(hệ số phụ thuộc vào vật liệu vật liệu gia công)kMV=0,9.
+ k
UV
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. theo bảng 5-31 có
k

UV
=0,35.
+ k
LV
: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan. L=5mm, theo bảng 5-31
có k
LV
=1
v =
579,11.35,0.9,0
08,015
4.7
5,02,0
4,0
=
(m/phút).
Theo sổ tay có , mô men cắt khi khoan:
M
X
= 10.C
M
.D
q
.S
y
.k
p
Theo bảng 5.32 có C
M
= 0,0345; q = 2; y = 0,8; k

P
= k = 1 (Theo bảng 5.9,

B
=750Mpa, có k
P
=1)
M
X
=10.0,345.42.0,08.0,8.1=9,3 Nm.
Lực cắt: P
0
=10.C
P
.D
q
.S
y
.k
P
19
Đồ án công nghệ CTM
Theo bảng 5.32 có C
P
=68, q=1, y =0,7
P
0
=10.68.41.0,080,7.1=464,229 N.
Công suất cắt:
Ne=(M

X
.n)/9750 với n=
D
v
.
.1000

= (1000.1,579)/3,14.0,004=125716,56 (v/f).
Ne = 9,3.125716,56/9750=119,5 (kW).
8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên
công đợc xác định theo công thức sau đây:
T
tc
= T
o
+ T
p
+ T
pv
+ T
tn
Trong đó :
T
tc
- Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).
T
o
- Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình
dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đợc thực

hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trờng hợp gia công cụ thể có
công thức tính tơng ứng).
T
p
- Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi
tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích
thớc của chi tiết ). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị
gần đúng T
p
= 10%T
o
.
T
pv
- Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật
(T
pvkt
) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh
dụng cụ (T
pvkt
= 8%T
o
); thời gian phục vụ tổ chức (T
pvtc
) để tra dầu cho máy,
thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (T
pvtc
=3%T
o
).

T
tn
- Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (T
tn
= 5%T
o
).
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:
T
o
=
nS
LLL
.
21
++
Trong đó:
L - Chiều dài bề mặt gia công (mm).
20
Đồ án công nghệ CTM
L
1
- Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
- Chiều dài thoát dao (mm).
S - Lợng chạy dao vòng(mm/vòng).
n - Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
8.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng dao phay đĩa:
L = 70 mm.

L
1
=
)35,0()( ++tDt
=
)70250(70
+ 3 = 115 mm
L
2
= (2 ữ 5) mm.
T
01
=
nS
LLL
.
21
++
=
30.95
511570 ++
= 0,067 phút.
8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Phay 2 bề mặt nhỏ của càng.
L = 25 mm.
L
1
=
)35,0()( ++tDt
=
)325(3

+ 3 = 12,1mm
L
2
= (2 ữ 5) mm.
T
02
=
nS
LLL
.
21
++
=
1500.5.0
51,1225 ++
= 0,028 phút.
8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Phay bề mặt to của càng.
L = 40 mm.
L
1
=
)35,0()( ++tDt
=
)340(3
+ 3 = 13,5 mm
L
2
= (2 ữ 5) mm.
T
03

=
nS
LLL
.
21
++
=
1500.500
55,1340 ++
= 0,067 phút.
8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Khoan, khoét, doa, vát mép lỗ
20
+0,035
.
Tính thời gian nguyên công:
T
tc
= T
0
+ T
p
+ T
pv
+ T
tn
Với T
0
= T
01
+ T

02
+ T
03
+ T
04
Trong đó T
01
là thời gian cơ bản cho khoan.
T
02
là thời gian cơ bản cho khoét.
T
03
là thời gian cơ bản cho doa.
21
Đồ án công nghệ CTM
Thời gian cơ bản cho khoan đợc xác định theo công thức sau:
T
01
=
nS
LLL
.
21
++
.i (phút).
với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
: Chiều dài ăn dao (mm).

L
2
: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L
1
=
)25,0(cot
2
ữ+

g
d
L
2
= (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,1mm/vòng.
n
1
= 482(v/ph)
L = 46mm
Thay vào công thức ta có: L
1
= 7mm
T
01
=

482.1
2746 ++
.8 = 0,913(ph)
* ứng với sơ đồ khoét lỗ thông suốt có:
T
02
=
nS
LLL
.
21
++
.i (phút).
với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
: Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L
1
=
)25,0(cot
2
ữ+

g
d
L
2
= (1ữ3)mm.
22
Đồ án công nghệ CTM
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,9mm/vòng.
n
1
= 122(v/ph)
L = 46mm
Thay vào công thức ta có: L
1
= 7mm
T
02
=
122.9,0
2746 ++
.8 = 0,46(ph)
- Thời gian cơ bản doa:
T
03
=
nS
LLL
.
21

++
.i (phút).
với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
: Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L
1
=
)25,0(cot
2
ữ+

g
d
L
2
= (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,1mm/vòng.
n
1
= 482(v/ph)
L = 46mm

Thay vào công thức ta có: L
1
= 7mm
T
03
=
122.1,0
2746 ++
.8 = 0,32(ph)
- Thời gian vát mép:
L = 1 mm.
L
1
= (0,5 ữ 2) mm.
T
04
=
nS
LL
.
1
+
=
122.1,0
21+
= 0,18 phút
23
Đồ án công nghệ CTM
Thời gian gia công cơ bản:
T

0
= 0,913+ 0,46+ 0,32 +0,18 = 1,873(ph).
T
p
: là thời gian phụ có thể lấy giá trị gần đúng T
p
= 10%.T
0
=
0,187(ph).
T
pv
: là thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm thời gian phục vụ kỹ thuật
để thay dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy có thể lấy gần đúng:
T
pv
= 11%.T
0
= 0,2(ph).
T
tm
:là thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân:
T
tn
= 5%.T
0
= 0,091(ph).
Vậy tổng thời gian để gia công là:
T
tc

= T
0
+ T
p
+ T
pv
+ T
tn
= 1,873 + 0,187 + 0,2 + 0,091 = 2,35(ph).
8.5. Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Khoan, khoét, doa, vát mép 2 lỗ
10
+0,035
.
Tính thời gian nguyên công:
T
tc
= T
0
+ T
p
+ T
pv
+ T
tn
Với T
0
= T
01
+ T
02

+ T
03
+ T
04
Trong đó T
01
là thời gian cơ bản cho khoan.
T
02
là thời gian cơ bản cho khoét.
T
03
là thời gian cơ bản cho doa.
Thời gian cơ bản cho khoan đợc xác định theo công thức sau:
T
01
=
nS
LLL
.
21
++
.i (phút).
với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
: Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
: Chiều dài thoát dao (mm).

S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L
1
=
)25,0(cot
2
ữ+

g
d
24
Đồ án công nghệ CTM
L
2
= (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,1mm/vòng.
n
1
= 482(v/ph)
L = 24mm
Thay vào công thức ta có: L
1
= 7mm
T
01
=
482.1

2724 ++
.8 = 0,498(ph)
* ứng với sơ đồ khoét lỗ thông suốt có:
T
02
=
nS
LLL
.
21
++
.i (phút).
với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
: Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L
1
=
)25,0(cot
2
ữ+

g

d
L
2
= (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,9mm/vòng.
n
1
= 122(v/ph)
L = 24mm
Thay vào công thức ta có: L
1
= 7mm
T
02
=
122.9,0
2724 ++
.8 = 0,27(ph)
- Thời gian cơ bản doa:
T
03
=
nS
LLL
.
21
++
.i (phút).
với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).

25