thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng c12

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Lời nói đầu
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò vô cùng quan
trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của ngành
là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân. Vì
vậy việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy luôn là mối quan tâm đặc biệt của
Đảng và Nhà nước ta. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của
các trường đại học, đặc biệt. đối với trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
thì khoa cơ khí là một khoa truyền thống của trường với hơn 40 năm xây dựng và
phát triển.
Qua một thời gian được học tập, rèn luyện tại khoa cơ khí, em đã được giao đề
tài: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng C12”. Trong quá trình
làm đồ án, em đã thấy rõ tầm quan trọng của đồ án công nghệ đối với bản thân em
cũng như các bạn sinh viên khác. Em đã tổng hợp được các kiến thức có liên quan
đến các môn chuyên ngành và cơ sở ngành: Công nghệ chế tạo máy, đồ gá, nguyên
lý cắt, máy cắt, sức bền vật liệu… Đồ án cũng là sự cụ thể hóa kiến thức lý thuyết
vào một công việc cụ thể- công việc của một người kỹ sư cơ khí thực sự.
Dưới sự hướng dẫn của cô Vũ Thị Quy cùng sự cố gắng của bản thân, đến nay
em đã hoàn thành đồ án của mình. Vì kiến thức còn hạn chế và chưa có nhiều kinh
nghiệm thực tiễn nên đồ án của em vẫn còn nhiều thiếu sót.
Em xin cảm ơn các thầy cô thuộc khoa cơ khí đặc biệt là cô Vũ Thị Quy đã
giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!

Hưng Yên, tháng … năm 2010
Sinh viên

Bùi Quang Trung
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
- Đây là chi tiết dạng càng có chức năng truyền chuyển động thẳng của chi tiết
này thành chuyển động quay của chi tiết khác.
- Các chi tiết dạng càng được dùng rất phổ biến trong các hộp tốc độ và trong
các máy công cụ.
- Các bề mặt quan trọng của chi tiết càng này là các bề mặt trụ trong của các lỗ
Ф20 và Ф12, chi tiết được lắp trên một trục đỡ, trục này làm việc trong trạng thái
tĩnh và nó được lắp trên thân hộp:
- Các kích thước quan trọng bao gồm:
+ Kích thước đường kính lỗ Φ20, 2 lỗ Φ12.
- Điều kiện kỹ thuật của chi tiết:
+ Các lỗ cơ bản được gia công đạt độ chính xác cấp 7 – 8, độ nhám
bề mặt R
z
= 40 µm.
+ Gia công các lỗ đảm bảo dung sai: lỗ Φ20
+0,033
, lỗ Φ12
+0,027
.
+ Dung sai khoảng cách giữa các lỗ đạt ±0,1.
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Từ bản vẽ ta thấy:
- Chi tiết có kết cấu đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có
thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định đủ cho phép thực hiện nhiều
nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện gá đặt nhanh. Đó
là mặt phẳng đáy và ba lỗ vuông góc với nó.
- Chi tiết càng không có bề mặt nào không vuông góc với tâm lỗ ở hành trình
vào cũng như ra của dụng cụ gia công lỗ. Các kích thước ren lại tiêu chuẩn nên dễ
dàng gia công bằng các dụng cụ đã được tiêu chuẩn hóa.
- Phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc. Kết cấu tương đối đơn giản.
Trong chi tiết dạng càng, tính công nghệ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và
độ chính xác gia công. Với chi tiết gia công ta thấy kết cấu của chi tiết phù hợp về
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

2
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

độ cứng vững, mặt đầu song song, kết cấu đối xứng và thuận lợi cho việc chọn
chuẩn thô cũng như chọn chuẩn tinh thống nhất
III. Xác định dạng sản xuất
Muốn xác định được dạng sản xuất, trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm
của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức:
N = N
1
.m.(1+
100
βα
+
)
Trong đó: N: số chi tiết được sản xuất trong một năm
N

1
: số sản phẩm được sản xuất trong một năm (20000 sp/năm)
m : số chi tiết trong một sản phẩm
α : phế phẩm trong xưởng đúc α = (3÷6)% , chọn α = 4%
β : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = (5÷7)%, chọn β = 6%.
Vậy N = 20000.1.(1+
100
64 +
) = 22000 (chi tiết/năm)
- Trọng lượng của chi tiết:
Q
1
=V.γ (kg)
Trong đó:
1
Q
: Trọng lượng của chi tiết (kg)
V : Thể tích của chi tiết (dm
3
)
γ : Trọng lượng riêng của vật liệu
γ
thép
= 7,852 (kg/dm
3
)
- Xác định thể tích của chi tiết. Ta chia thể tích của chi tiết thành các thể tích
V
1
, V

2
, V
3
, V
4
, V
5
như hình vẽ:
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

3
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

• Thể tích V
1
= V
1
’
+ V
1
”
+ V
1
”’
:
V
1
’

=
( )
14.
2
90.1217 +
= 18270 (mm
3
) = 0,01827 (dm
3
)
V
1
”
= V
1
’
= 0,01827 (dm
3
)
V
1
”’
= 12.150.14 = 25200 (mm
3
) = 0,0252 (dm
3
)
=> V
1
= V

1
’
+ V
1
”
+ V
1
”’
= 0,01827 + 0,01827 + 0,0252 = 0,06174 (dm
3
)
• Thể tích V
2
= V
2
’
+ V
2
”
+ V
2
”’
:
V
2
’
=
14.
360
483,73.17.14,3

2
= 2593,2 (mm
3
) = 0,0025932 (dm
3
)
V
2
”
=
14.
360
25,143.12.14,3
2
= 2518,9 (mm
3
) = 0,0025189 (dm
3
)
V
2
”’
= V
2
”
= 0,0025189 (dm
3
)
=> V
2

= V
2
’
+ V
2
”
+ V
2
”’
= 0,0025932 + 0,0025189 + 0,0025189 = 0,007631 (dm
3
)
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

4
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

• Thể tích V
3
= V
3
’
+ V
3
”
+ V
3
”’

:
V
3
’
≈
2.8.12.14,3
2
≈ 7234,56 (mm
3
) ≈ 0,00723456 (dm
3
)
V
3
”
≈
2.8.17.14,3
2
≈ 14519,36 (mm
3
) ≈ 0,01451936 (dm
3
)
V
3
”’
= V
3
’
= 0,00723456 (dm

3
)
=>V
3
≈ V
3
’
+ V
3
”
+ V
3
”’
= 0,00723456 + 0,01451936 + 0,00723456 = 0,029 (dm
3
)
• Thể tích V
4
= 75.49,75.14 = 52237,5 (mm
3
) = 0,0522375 (dm
3
)
• Thể tích V
5
= V
5
’
+ V
5

”
+ V
5
”’
:
V
5
’
=
30.6.14,3
2
= 3391,2 (mm
3
) = 0,0033912 (dm
3
)
V
5
”
=
30.10.14,3
2
= 9420 (mm
3
) = 0,00942 (dm
3
)
V
5
”’

= V
5
’
= 0,0033912 (dm
3
)
=> V
5
≈ V
5
’
+ V
5
”
+ V
5
”’
≈ 0,0033912 + 0,00942 + 0,0033912 ≈ 0,0162024 (dm
3
)
Vậy thể tích của chi tiết là: V ≈ V
1
+ V
2
+ V
3
+ V
4
- V
5

= 0,06174 + 0,007631 +
0,029 + 0,0522375 - 0,0162024 ≈ 0,1344061 (dm
3
)
- Trọng lượng của chi tiết:
Q
1
≈ 0,1344061.7,852 ≈ 1,055 (kg)
Dựa vào bảng 2 (trang 13-[1]) ta chọn dạng sản xuất là: hàng loạt lớn.
Dạng sản xuất Q – Khối lượng của chi tiết
> 200 kg 4 – 200 kg < 4 kg
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

5
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc)
Đơn chiếc
Hàng loạt nhỏ
Hàng loạt vừa
Hàng loạt lớn
Hàng khối
< 5
55 – 100
100 – 300
300 – 1000
> 1000
< 10

10 – 200
200 – 500
500 – 1000
> 5000
< 100
100 – 500
500 – 5000
5000 – 50000
> 50000
IV. Xác định phương pháp chế tạo phôi
Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản
xuất và điều kiện cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương.
Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích
thước và dung sai của phôi.
Sau đây là một số phương pháp chế tạo phôi thường dùng trong chế tạo máy
là:
• Phôi dập: thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng
côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập,
trục khuỷu…Các chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập
đứng. Đối với các chi tiết đơn giản thì khi dập không có bavia, còn chi tiết phức tạp
sẽ có bavia (lượng bavia khoảng 0,5% - 1% trọng lượng của phôi)
• Phôi rèn tự do: Thường được dùng trong sản xuất hang loạt
nhỏ và sản xuất đơn chiếc. Ưu điểm chính của phôi rèn tự do trong điều kiện sản
xuất nhỏ là giá thành hạ (không phải chế tạo khuôn dập).
• Phôi đúc : Được dùng cho các loại chi tiết như: Các gối đỡ, các
chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập… Vật liệu dùng
cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác. Có một số
phương pháp đúc sau:
- Đúc trong khuôn cát:
+ Ưu điểm: Đúc được tất cả các kim loại và hợp kim khác nhau.Có thể

đúc được các vật có khối lượng nhỏ hoặc rất lớn. Đúc được các vật có
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

hình dạng phức tạp mà các phương pháp khác khó thực hiện. Nhiều
phương pháp đúc hiện đại có độ chính xác và năng suất rất cao, góp
phần hạ giá thành sản phẩm.
+ Nhược điểm: Có thể có khuyết tật như rỗ khí, rỗ xỉ, không điền đầy
hết các lòng khuôn, vật đúc bị nứt.
- Đúc trong khuôn kim loại:
+ Ưu điểm: Tốc độ nguội lớn, cơ tính vật đúc đảm bảo. Độ bóng, độ
nhẵn bề mặt, độ chính xác lòng khuôn cao nên chất lượng vật đúc tốt.
Tiết kiệm thời gian làm khuôn nên giá thành rẻ
+ Nhược điểm: Độ thoát khí kém, không có tính lún nên gây khó khăn
trong công nghệ đúc. Không đúc được những vật có kết cấu phức tạp,
thành mỏng, khối lượng lớn. Giá thành chế tạo khuôn cao.
- Đúc trong khuôn mẫu chảy: Vật đúc có độ chính xác cao nhờ có lòng
khuôn không phải lắp ráp theo mặt phân cách, không cần chế tạo lõi riêng. Độ
nhẵn bề mặt đảm bảo. Tuy nhiên năng suất đúc thấp, chỉ áp dụng cho đúc
những kim loại quý hiếm như vàng, bạc…
- Đúc áp lực:
+ Ưu điểm: Đúc được các vật phức tạp, thành mỏng (1-5mm). Đúc được
các loại lỗ có kích thước nhỏ. Độ bóng và độ chính xác cao. Cơ tính của
vật đúc cao nhờ mật độ của hạt đúc lớn. Năng suất cao, khả năng cơ khí
hóa thuận lợi
+ Nhược điểm: Không dùng được lõi cát, hình dáng của lỗ phải đơn

giản. Khuôn chóng mòn do dòng chảy áp lực của hợp kim ở nhiệt độ
cao.
=> Kết luận:
Dựa vào: kết cấu của chi tiết càng
Vật liệu: thép 45 . Khối lượng chi tiết: 1,055 kg
Dạng sản xuất: sản xuất hàng loạt lớn
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

7
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Đồng thời, dựa vào đặc điểm cũng như ưu, nhược điểm của từng phương
pháp chế tạo phôi, em chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại là phương pháp
chế tạo phôi tối ưu nhất cho chi tiết. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch phôi
và ba via.Chi tiết đúc đạt độ chính xác cấp I.
V. Lập thứ tự các nguyên công.
Chọn phương pháp gia công
 Gia công mặt phẳng A đạt độ bóng R
z
40 bằng phương
pháp phay, dùng dao phay mặt đầu. Đầu tiên là phay thô, sau đó phay tinh.
 Gia công mặt phẳng B đạt độ bóng R
z
40 bằng phương
pháp phay, dùng dao phay mặt đầu. Đầu tiên là phay thô, sau đó phay tinh.
 Gia công lỗ Φ20 đạt độ bóng R
a
= 2,5 bằng phương pháp

khoan – doa.
 Gia công 2 lỗ Φ12 đạt độ bóng R
a
= 2,5 bằng phương
pháp khoan – doa.
 Gia công mặt đầu của 2 vấu Φ8 bằng phương pháp phay.
 Gia công mặt đầu của vấu Φ6 bằng phương pháp phay.
 Gia công lỗ Φ4 bằng phương pháp khoan.
 Gia công 2 lỗ Φ3,5 (mm) để tarô M4.
Lập tiến trình công nghệ
Sau nguyên công chuẩn bị phôi, tiến trình công nghệ gia công chi tiết gồm 6
nguyên công, thứ tự các nguyên công như sau:
 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng A.
 Nguyên công 2: Phay mặt phẳng B.
 Nguyên công 3: Khoan – khoét – doa lỗ Φ20.
 Nguyên công 4: Khoan – doa 2 lỗ Φ12.
 Nguyên công 5: Phay mặt đầu 2 vấu Φ8.
 Nguyên công 6: Phay mặt đầu vấu Φ6.
 Nguyên công 7: Khoan lỗ Φ4.
 Nguyên công 8: Khoan và tarô M4.
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

8
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

 Nguyên công 9: Kiểm tra.
Thiết kế nguyên công
Nguyên công 1: Phay mặt phẳng A.

* Sơ đồ gá đặt:
-
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

9
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Chi tiết được định vị ở mặt phẳng B thông qua các phiến tỳ và khối V khống
chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy.
- Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp
song song với bề mặt định vị chính và hướng vào khối V.
* Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang221-[2])
Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm
Công suất động cơ: N = 7 kw
Hiệu suất máy: η = 0.75
Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
* Chọn dao:
Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có thông số :
100 x 50 x 32 x 10 – BK6.
* Bước công nghệ :
- Bước 1: Phay thô
- Bước 2: Phay tinh
Nguyên công 2: Phay mặt phẳng B
* Sơ đồ định vị và kẹp chặt

Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

10
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

- Chi tiết được định vị ở mặt phẳng A thông qua các phiến tỳ và khối V khống
chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy.
- Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp
song song với bề mặt định vị chính và hướng vào khối V.
* Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang221-[2])
Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm
Công suất động cơ: N = 7 kw
Hiệu suất máy: η = 0.75
Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
* Chọn dao:
Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có thông số:
100 x 50 x 32 x 10 – BK6.
* Bước công nghệ :
- Bước 1: Phay thô
- Bước 2: Phay tinh đảm bảo kích thước 30
±0,05
.
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

11
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Nguyên công 3: Khoan – khoét – doa lỗ Φ20
* Sơ đồ định vị và kẹp chặt
- Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ và khối V
khống chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy.
- Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp
song song với bề mặt định vị chính và hướng vào khối V.
* Chọn máy: Chọn máy khoan 2A135 (Phần phụ lục trang220-[2])
Công suất máy: N
m
= 6 kw
Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 68 ÷ 1100 vòng/phút.
Số cấp chạy dao: 11 cấp.
Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 35mm
* Chọn dao:
- Chọn mũi khoan Ф18 (Bảng 4-42 trang 328-[3])
+ Chiều dài là: 228 mm
+ Chiều dài phần cắt là: 130 mm
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

12
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

- Chọn mũi khoét Ф19,8 x P18
- Chọn mũi doa Ф20 có gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn có: D = 24, L =
140, l = 18 (Bảng 4-49 trang 336-[3])
Nguyên công 4: Khoan – doa 2 lỗ Φ12
* Sơ đồ định vị và kẹp chặt
- Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ và chốt trụ

ngắn khống chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy.
- Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp. Phương của lực kẹp vuông góc với bề
mặt định vị chính và hướng vào bề mặt định vị chính.
* Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 (Phần phụ lục trang 220-[2])
Công suất máy: N
m
= 2,8 kw
Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 97 ÷ 1360 vòng/phút.
Số cấp chạy dao: 9 cấp.
Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 25mm
* Chọn dao:


- Chọn mũi khoan Ф11,8 (Bảng 4-42 trang 327- [3])
+ Chiều dài là: 175 mm
+ Chiều dài phần cắt là: 94 mm
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

13
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

- Chọn mũi doa Ф12 có gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn có: D = 12, L =
140, l = 16 (Bảng 4-49 trang 336-[3])
Nguyên công 5: Phay mặt đầu 2 vấu Φ8
*Sơ đồ định vị và kẹp chặt
- Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn
và chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy,
oz.

- Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp
vuông góc và hướng vào bề mặt định vị chính.
* Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang 221 - [2])
Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm
Công suất động cơ: N = 7 kw
Hiệu suất máy: η = 0.75
Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

14
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

*Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao phay đĩa răng chắp.
Nguyên công 6: Phay mặt đầu vấu Φ6.
*Sơ đồ định vị và kẹp chặt

- Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn
và chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy,
oz.
- Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp
vuông góc và hướng vào bề mặt định vị chính.
* Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang 221 - [2])
Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm
Công suất động cơ: N = 7 kw
Hiệu suất máy: η = 0.75
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

15
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
*Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao phay trụ.
Nguyên công 7: Khoan lỗ Φ4.
*Sơ đồ định vị và kẹp chặt
-
Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn và
chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy, oz.
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

16
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

- Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp
vuông góc và hướng vào bề mặt định vị chính.
*Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 (Phần phụ lục trang 220 - [2])
Công suất máy: N
m
= 2,8 kw
Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 97 ÷ 1360 vòng/phút.
Số cấp chạy dao: 9 cấp.
Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 25mm
*Chọn dụng cụ cắt: Mũi khoan Φ4. L = 75, l = 43 (mm).

Nguyên công 8: Khoan và tarô M4.
*Sơ đồ định vị và kẹp chặt

- Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn
và chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy,
oz.
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

17
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

- Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp. Phương của lực kẹp vuông góc và
hướng vào bề mặt định vị chính.
*Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 (Phần phụ lục trang 220 - [2])
Công suất máy: N
m
= 2,8 kw
Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 97 ÷ 1360 vòng/phút.
Số cấp chạy dao: 9 cấp.
Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 25mm
*Chọn dụng cụ cắt
Mũi khoan Φ3,5. L = 70, l = 39 (mm). Mũi tarô M4.
Nguyên công 9: Kiểm tra
- Kiểm tra độ vuông góc của đường tâm các lỗ với hai mặt.
- Kiểm tra độ song song của đường tâm các lỗ.
- Kiểm tra độ song song của hai mặt.
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

18
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

IV. Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại
Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm
bảo hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất vì:
Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, mất nhiều thời gian gia công, đi kèm
với nó là những tổn hao về máy móc, dụng cụ cắt, lao động… dẫn đến giá thành
sản phẩm tăng
Nếu lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi sai lệch phôi.
Trong công nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng 2 phương pháp sau đây để xác
định lượng dư gia công:
• Phương pháp thống kê kinh nghiệm
• Phương pháp phân tích tổng hợp
Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công bằng kinh
nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những điều kiện gia
công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết.
Phương pháp tính toán phân tích tổng hợp dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố
tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh.
Trong đồ án này chỉ tính lượng dư theo phương pháp tính toán phân tích cho
nguyên công III và IV: gia công lỗ Ф20 và 2 lỗ Ф12. Các nguyên công còn lại
thống kê theo kinh nghiệm.
Tính lượng dư cho nguyên công khoan lỗ Ф20:
Ta thấy vật liệu của chi tiết là thép, khối lượng của chi tiết là 1,055 kg độ
chính xác cấp II. Quy trình công nghệ gia công chi tiết gồm 2 bước: phay thô, phay
tinh. Tra bảng 10 trang 39-[1] chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau ta có:
• R
z

= 250 (μm)
• T
a
= 350 (μm)
Sau bước gia công thô ta có R
z
= 50 (μm) T
a
= 0 (Vì vật liệu làm bằng thép)
* Sai lệch không gian tổng cộng (ρ
p
) được tính theo công thức:
ρ
p
=
22
cmc
ρρ
+
Trong đó: ρ
c
– Sai số do độ cong vênh của chi tiết sau khi đúc
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

19
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

ρ

c
= ∆
k
.l
Tra bảng 15 (hdtk) ta có đối với phôi đúc thì
2=∆
k
(μm)
Vậy: ρ
c
= 0,002.30 = 0,06 (mm) = 60 (μm)
ρ
cm
= 700 μm
Vậy ρ
p
=
22
70060 +
= 702,6 (μm)
Sai số không gian còn lại sau khi phay thô là:
ρ
1
= 0,05. ρ
p
= 0,05.702,6 ≈ 35 (μm)
Sai số gá đặt khi phay thô là:
22
1 kccgd
εεε

+=
Trong trường hợp này: ε
c
= 0 vì gốc kích thước trùng với chuẩn định vị.
Vậy: ε
gd1
= ε
kc
Tra bảng 24 trang48-[1] được ε
kc
= 60 (μm) → ε
gd1
= 60 (μm)
Vậy sai số gá đặt khi phay thô là: ε
gd1
= 60 (μm)
Khi phay tinh không thay đổi gá đặt nên sai số gá đặt còn lại là:
ε
gđ2
= 0,05. ε
gd1
= 0,05.60 = 3 (μm)
* Xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:
)(22
111min iiizii
TRZ
ερ
+++=
−−−
Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô là:

)606,702350250(22
1min
+++=Z
= 2725,2 (μm) = 2,7252 (mm)
Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là:
)3355050(22
1min
+++=Z
= 276 (μm) = 0,276(mm)
* Kích thước tính toán:
- Phay tinh: l
2
= 30,05 (mm)
- Phay thô : l
1
= 30,05 + 0,276 = 30,326 (mm)
- Phôi : l
p
= 30,326 + 2,7252 = 33,0512 (mm)
* Kích thước giới hạn lớn nhất:
- Phay tinh: l
2
= 30,05 (mm)
- Phay thô : l
1
= 30,33 (mm)
- Phôi : l
p
= 33,05 (mm)
*Dung sai của các bước là: δ

1
= 100 (μm); δ
2
= 300 (μm); δ
ph
= 800 (μm)
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

20
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

* Kích thước giới hạn nhỏ nhất:
- Phay tinh: l
2
= 30,05 - 0,1 = 29,95(mm)
- Phay thô : l
1
= 30,33 - 0,3 = 30,03 (mm)
- Phôi : l
p
= 33,05 - 0,8 = 32,25 (mm)
* Lượng dư giới hạn:
- Khi phay tinh:
• Z
max
= 30,33 – 30,05 = 0,28 (mm)
• Z
min

= 30,03 – 29,95 = 0,08 (mm)
- Khi phay thô:
• Z
max
= 33,05 – 30,33 = 2,72 (mm)
• Z
min
= 32,25 – 30,03 = 2,22 (mm)
* Lượng dư tổng cộng
• Z
omax
= 0,28 + 2,72 = 3 (mm)
• Z
omin
= 0,08 + 2,22 = 2,3 (mm)
Từ các kết quả tính toán ở trên ta đưa ra bảng lượng dư gia công như sau:
Bước CN
Các yếu tố (μm)
Lượng
dư tính
toán
Z
bmin
(μm)
Kích
thước
tính
toán
δ (μm)
Kích thước giới

hạn (mm)
Lượng dư giới
hạn (μm)
R
za
T
a
ρ ε
l
min
l
max
Z
min
Z
max
Phôi 250 350 702.6 - -
33,051
2
800 32,25 33,05 - -
Phay thô 50 0 35 60 2725,2 30,326 300 30,03 30,33 2220 2720
Phay tinh 40 - 3 276 30,05 100 29,95 30,05 80 280
* Kiểm tra kết quả tính toán:
2Z
omax
- 2Z
omin
= 280 – 80 = 200 (μm)
δ
p

– δ
ct
= 300 – 100 = 200 (μm)
Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại:
Chi tiết là thép 45 đúc với cấp chính xác I nên ta tra bảng 3-94 [3] có:
Nguyên công 1: Mặt phẳng A có lượng dư là 3 (mm)
Nguyên công 3: Lỗ Φ20 được đúc đặc để thuận tiện cho việc làm khuôn
Nguyên công 4: 2 lỗ Φ12 được đúc đặc để thuận tiện cho việc làm khuôn
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

21
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Nguyên công 5: Mặt đầu các vấu có lượng dư là 2 (mm)
Nguyên công 6: Lỗ Φ4 được đúc đặc
Nguyên công 7: 2 lỗ M4 được đúc đặc
V. Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công
5.1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng A
* Bước phay thô:
• Chiều sâu cắt: t = 2,5 (mm)
• Lượng chạy dao S
z
= 0,2 (mm/răng) (tra bảng 5-125- trang113[4]
Lượng chạy dao vòng : S
o
= S
z
.z = 0,2.10 = 2 (mm/vòng)

• Tốc độ cắt V: V = V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
.k
5
.k
6
Tra bảng 5-126 trang114[4] có:V
b
= 226
Các hệ số điều chỉnh:
k
1
=0,8 hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi.
k
2
=1 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền của dao
k
3
=1

hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng
k

4
=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công
k
5
=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay.
K
6
=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ
Do vậy V = 226.0,8 = 180,8 m/phút
• Số vòng quay của trục chính:
8,575
100.14,3
8,180.1000
.
.1000
===
D
V
n
π
(vòng/phút)
Chọn số vòng quay theo máy: n
máy
= 600 (vòng/phút)
• Tốc độ cắt thực tế V
tt
=
4,188
100
600.100.14,3

1000

==
m
nD
π
(m/phút)
• Lượng chay dao phút: S
phút
=S
o
.n
máy
=2.600=1200 (mm/phút)
Chọn lượng chạy dao theo máy S
phút-máy
=1180 (mm/phút)
* Bước phay tinh:
• Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm)
• Lượng chạy dao : Tra bảng 5-131trang 119[4] có S
o
= 1,9 (mm/vòng)
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

22
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

• Lấy n

máy
= 600 (vòng/phút) và V
tt
= 188,4 (m/phút) theo bước phay thô
Lượng chạy dao phút: S
phút
= S
o
.n
máy
1,9.600 = 1140
Chọn lượng chạy dao theo máy S
phút-máy
=950 (mm/phút)
5.2 Nguyên công 2: Phay mặt phẳng B
* Bước phay thô:
• Chiều sâu cắt: t = 2,5 (mm)
• Lượng chạy dao S
z
= 0,2 (mm/răng) (tra bảng 5-125- trang113[4]
Lượng chạy dao vòng : S
o
= S
z
.z = 0,2.10 = 2 (mm/vòng)
• Tốc độ cắt V: V = V
b
.k
1
.k

2
.k
3
.k
4
.k
5
.k
6
Tra bảng 5-126 trang114[4] có:V
b
= 226
Các hệ số điều chỉnh:
k
1
=0,8 hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi.
k
2
=1 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền của dao
k
3
=1

hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng
k
4
=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công
k
5
=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay.

K
6
=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ
Do vậy V = 226.0,8 = 180,8 m/phút
• Số vòng quay của trục chính:
8,575
100.14,3
8,180.1000
.
.1000
===
D
V
n
π
(vòng/phút)
Chọn số vòng quay theo máy: n
máy
= 600 (vòng/phút)
• Tốc độ cắt thực tế V
tt
=
4,188
1000
600.100.14,3
1000

==
m
nD

π
(m/phút)
• Lượng chay dao phút: S
phút
=S
o
.n
máy
=2.600=1200 (mm/phút)
Chọn lượng chạy dao theo máy S
phút-máy
=1180 (mm/phút)
* Bước phay tinh:
• Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm)
Lượng chạy dao : Tra bảng 5-131trang 119[4] có S
o
= 1,9 (mm/vòng)
• Lấy n
máy
= 600 (vòng/phút) và V
tt
= 188,4 (m/phút) theo bước phay thô
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

23
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

Lượng chạy dao phút: S

phút
= S
o
.n
máy
1,9.600 = 1140
Chọn lượng chạy dao theo máy S
phút-máy
=950 (mm/phút)
5.3 Nguyên công 3: Khoan – khoét – doa lỗ Φ20:
*Bước khoan:Khoan lỗ Φ18
• Chiều sâu cắt:
9
2
18
==t
(mm)
• Lượng chạy dao: Tra bảng 5-25 trang 21[4] có: S = 0,36 (mm/vòng)
Chọn lượng chạy dao theo máy là: S
máy
=0,32 (mm/vòng)
• Tốc độ cắt: Tra bảng 5-86 trang 83[4] có : V = 27,5 (m/phút)
• Số vòng quay trục chính:
487
18.14,3
5,27.1000
.
.1000
===
D

V
n
π
(vòng/phút)
Chọn số vòng quay theo máy: n
máy
= 530
• Tốc độ cắt thực tế: V
tt
=
30
1000
530.18.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
*Bước khoét: Khoét lỗ Φ19,8
• Chiều sâu cắt:
9,0
2
188,19
=
−
=t
(mm)
• Lượng chạy dao: Tra bảng 5-26 trang 22[4] có: S

b
= 0,6 (mm/vòng)
Hệ số điều chỉnh k
os
= 0,7 => S = S
b
.k
os
= 0,6.0,7 = 0,42 (mm/vòng)
Chọn lượng chạy dao theo máy là: S
máy
=0,43 (mm/vòng)
• Tốc độ cắt: Tra bảng 5-105 trang96[4] có : V = 29,5 (m/phút)
• Số vòng quay trục chính:
5,474
8,19.14,3
5,29.1000
.
.1000
===
D
V
n
π
(vòng/phút)
Chọn số vòng quay theo máy: n
máy
= 530
• Tốc độ cắt thực tế: V
tt

=
33
1000
530.8,19.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
*Bước doa: Doa lỗ Φ20
• Chiều sâu cắt:
1,0
2
8,1920
=
−
=t
(mm)
• Lượng chạy dao: Tra bảng 5-112 trang 104[4] có: S = 0,7 (mm/vòng)
Chọn lượng chạy dao theo máy là: S
máy
=0,72 (mm/vòng)
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

24
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án CNCTM
Khoa Cơ Khí

• Tốc độ cắt: Tra bảng 5-113 trang 105[4] có : V = 14,3 (m/phút)
• Số vòng quay trục chính:
7,227
20.14,3
3,14.1000
.
.1000
===
D
V
n
π
(vòng/phút)
Chọn số vòng quay theo máy: n
máy
= 275 (vòng/phút)
Tốc độ cắt thực tế: V
tt
=
3,17
1000
275.20.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)

5.4 Nguyên công 4: Khoan – doa 2 lỗ Φ12
*Bước 1: Khoan - doa lỗ Φ12 thứ nhất
+Khoan lỗ Φ11,8
• Chiều sâu cắt:
9,5
2
8,11
==t
(mm)
• Lượng chạy dao: Tra bảng 5-25 trang 21[4] có: S = 0,28 (mm/vòng)
Chọn lượng chạy dao theo máy là: S
máy
=0,28 (mm/vòng)
• Tốc độ cắt: Tra bảng 5-86 trang 83[4] có : V = 24 (m/phút)
• Số vòng quay trục chính:
7,647
8,11.14,3
24.1000
.
.1000
===
D
V
n
π
(vòng/phút)
Chọn số vòng quay theo máy: n
máy
= 680
• Tốc độ cắt thực tế: V

tt
=
2,25
1000
680.8,11.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
+ Doa lỗ Φ12
• Chiều sâu cắt:
1,0
2
8,1112
=
−
=t
(mm)
• Lượng chạy dao: Tra bảng 5-112 trang 104[4] có: S = 0,5 (mm/vòng)
Chọn lượng chạy dao theo máy là: S
máy
=0,48 (mm/vòng)
• Tốc độ cắt: Tra bảng 5-113 trang 105[4] có : V = 16,5 (m/phút)
• Số vòng quay trục chính:
438
12.14,3
5,16.1000

.
.1000
===
D
V
n
π
(vòng/phút)
Chọn số vòng quay theo máy: n
máy
= 392 (vòng/phút)
Tốc độ cắt thực tế: V
tt
=
8,14
1000
392.12.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
*Bước 2: Khoan - doa lỗ Φ12 thứ hai
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Quang Trung

25