Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết tay biên c4 (thuyết minh + bản vẽ)

Lời nói đầu
Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo
kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành
công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng
nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã
học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng
cụ cắt,nguyên lý cắt và đặc biệt thấu hiểu về bộ môn công nghệ chê tạo máy,đường lối
công nghệ ,gia công và kiểm tra Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế
và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Hà trong bộ môn
công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết
kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong khoa, sự
góp ý của các bạn cùng lớp,và các đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Hà đã giúp đỡ em hoàn thành công
việc được giao.
Hưng Yên, ngày 22/3/2011
Sinh viên: Nguyễn Đình Bé
1
Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Theo đề bài thiết kế:
” Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên”
với sản lượng 9000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Tay biên là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết
có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tao với nhau
một góc nào đó.
Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này
( thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục
khuỷu) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần

thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).
Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.
+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.
2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của
chi tiết:
Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là
hai bề mặt trong của hai lỗ. Cụ thể ta cần đảm
bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:
- lỗ 1 và 2 dùng để dẫn dầu vào trong 2 lỗ
I và II (trong lỗ I và II có lắp bạc thay).
- Hai đường tâm của hai lỗ I và II phải
song song với nhau và cùng vuông góc với mặt
đầu tay biên . Hai đường tâm của hai lỗ I và II phải đảm bảo khoảng cách A = 165
±
0,1
, độ
không song song của hai tâm lỗ là 0,08 mm trên l = 25 mm (0,08/25), độ không vuông góc
2
của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,08 mm trên l = 25 mm (0,08/25). Hai lỗ thường có lắp bạc
lót có thể tháo lắp được.
Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia
công chi tiết tay biên như sau:
+ Kết cấu của càng phải được đảm bảo khả năng cứng vững.
+ Với tay biên, với kích thước không lớn lắm phôi nên chọn là phôi dập và vì để
đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên.
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai
mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay biên các
lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.

+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống
nhất.
Với tay biên , nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo
độ song song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ
chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công. Và thứ tự gia công của
hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu.
3.Xác định dạng sản xuất:
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:
N = N
1
m(1 + β/100)
Trong đó:
N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;
N
1
: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự
trữ (5% đến 7%)
⇒ N = 9000.1.(1 + 5%) = 9450 ( sản
phẩm).
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm
ta phải xác định trọng lượng của chi tiết.
Ta có:V=V
1
+V
2
+V
3

3
V
1
=35
2
.3,14.29-25
2
.3,14.29-3
2
.3,14.10=54353,4mm
3
V
2
=25
2
.3,14.25-15
2
.3,14.25-3
2
.3,14.10=31117,4mm
3
V
3
=(30+40)105/2.15-(28+21)90/2.15 =22050 mm
3
Vậy V=107520,74 mm
3
=0,1075 dm
3
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q = V.γ = 0,1075.7,850 = 1 kg
Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản suất: Hàng loạt Lớn
4. Phưong pháp chọn phôi:
Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:
Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng
phần nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa. Trong trường hợp trọng
lượng của chi tiết ( biên liền)khoảng 1 kg (< 10 kg) thì ta chọn phôi là cán định
hình.
Rèn tự do:
Dập lần 1:
Dập lần 2:
Cắt bavia:
Bản vẽ lồng phôi:
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9
(Lượng dư phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thước
của vật rèn khuôn, được xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm
tròn sẽ tăng lượng dư lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lượng dư cho trong
bảng cho đối với bề mặt R
z
= 80; nếu bề mặt gia công có R
z
= 20 ÷ 40 thì trị số
lượng dư tăng 0.3 ÷ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lượng
dư tăng thêm 0.5 ÷ 0.8 mm. Trong trường hợp này bề mặt gia công của ta có R
a
=
1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có R
z
= 6.3).

4
5.Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ
sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn
máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của
dao, của chi tiết)
Lập sơ bộ các nguyên công:
- Nguyên công 1 : Phay mặt đầu đạt kích thước 29
±
0,1
, gia công trên máy phay ngang
bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối thiểu là 200 mm và sau đó có thể
mài phẳng ( đạt được độ nhám R
a
= 1,25 - cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị
cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 2:Phay mặt đầu đạt kích thước 25
±
0,1
,trên máy phay ngang bằng hai
dao phay đĩa có đường kính 200mm và sau đó có thể mài phẳng để làm chuẩn định
vị cho nguyên công sau
- Nguyên công 3 : Gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích thước φ30
±
0,037
và vát mép lỗ, gia
công trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt được độ nhám
R
a
= 1,25.
- Nguyên công 4 : Gia công lỗ to tay biên đạt kích thước φ50

±
0,037
và vát mép lỗ, gia
công trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt được độ nhám
R
a
= 1,25.
- Nguyên công 5 : Gia công vấu đầu nhỏ tay biên trên máy phay đứng bằng dao phay
ngón để đạt được kích thước 28
±
0,1
.
- Nguyên công 6 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có
đường kính φ6 và φ2.
- Nguyên công 7 : Gia công vấu đầu to tay biên trên máy phay đứng bằng dao phay
ngón để đạt được kích thước 40
±
0,16

- Nguyên công 8 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có
đường kính φ6 và φ2.
- Nguyên công 9 : Kiểm tra Độ song song của hai lỗ biên không được quá 0,08 mm,
độ vuông góc của cả hai lỗ với mặt đầu tương ứng không vượt quá 0,08 mm, độ
song song của hai mặt đầu không vượt quá 0,08 mm.
5
6.Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I : Phay mặt đầu thứ 1; (Đạt kích thước
29
±0,1
)

Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối
xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết(tâm cuả chi tiết), bởi vậy ta sử dụng
cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 6 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị
vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô.
Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía
cùng tiến vào, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước
thực hiện. Để đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của
hai đầu biên trong cùng một nguyên công bởi vậy ta dùng cơ cấu bàn phân độ.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82Γ. Công suất của máy N
m
= 7kW
Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng thép gió, có các kích thước sau
( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng

6
Nguyên công II:Phay mặt đầu thứ 2; (Đạt kích thước
25
±0,15
)
Lập sơ đồ gá đặt;(tương tự như nguyên công I)

7
Nguyên công III:Khoét, Doa, vát mép lỗ
φ
30

±

0.037

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ
Cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài
của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ mặt
phẳng đầu hạn chế 3 bậc tự do(bằng phiến tỳ) ( Ox , Oy , Oz ) khối V
định vị khống chế 2 bậc tự do( Ox , Oy),chốt tỳ khống chế một bậc tự do
quay Oz
Kẹp chặt: Dùng bulong thông qua khối v.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình φ
max
= 35mm. Công suất của máy N
m
= 6 kW
Ch ọn dao: mũi khoan thép gió đường kính D=28mm,L=180-355mm,l=85-
210mm
Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm( có các kích thước
sau: L = 180 ÷ 355mm, l = 85÷210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng
D = 30mm,Vát mép D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ
Chế Tạo Máy tập 2):
8
NguyêncôngIV: Khoét, Doa, vát mép lỗ
φ
50
±

0.037

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa

hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt
đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 165
±
0.1
bởi vậy ta
định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do ( Ox , Oy , Oz ), và một chốt
trụ ngắn định vị vào lỗ φ30 vừa gia công ở nguyên công trước hạn chế 2( Ox ,
Oy ),chốt tỳ hạn chế một bậc tự do quay Oz
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng 216A có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan
thép có độ bền trung bình φ
max
= 75mm. Công suất của máy N
m
= 13 kW
Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 49.5 mm, Mũi Doa bằng
thép gió D = 50mm,Vát mép bằng thép gió D = 55mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-
49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
9
.
Nguyên công V:Phay vấu đầu nhỏ
Lập sơ đồ gá đặt: Mặt đầu của vấu đầu nhỏ tay biên cần đảm bảo độ song song với
mặt phẳng đối xứng của tay biên và cần phải đạt được khoảng cách tới tâm lỗ
28
±
0,16
, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn
chế 3 bậc tự do( Ox , Oy Oz ) , một chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự do( Ox ,
Oy ) và chốt chám hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại( Oz ).
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trục ren, phương của lực kẹp vuông góc với phương của

kích thước thực hiện.Ta có thêm cơ cấu so dao để có thể đIều chỉnh máy đạt
được kích thước theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N
m
= 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích thước
sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.
10
Nguyên công VI:Khoan lỗ dầu đầu nhỏ(tương tự
như nguyên công V)
Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và
tâm của lỗ biên đầu nhỏ đồng thời cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối của 2 lỗ
với nhau và với hình tròn ngoài, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự
do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do( Ox , Oy , Oz ), một chốt trụ ngắn
định vị vào mặt trụ trong của lỗ φ 50 hạn chế 2 bậc tự do( Ox , Oy ) và chốt
chám định vị vào lỗ φ30 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại( Oz ).

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trục ren, phương của lực kẹp vuông góc với phương của
kích thước thực hiện.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan
thép có độ bền trung bình φ
max
= 25mm. Công suất của máy N
m
= 2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 6 mm và mũi khoan có d = 2mm (
Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
11
Nguyên công VII: Phay vấu đầu to

Lập sơ đồ gá đặt:
Mặt đầu của vấu đầu to tay biên cần đảm bảo một góc nghiêng 45
0
so với mặt
phẳng đối xứng của tay biên và cần phả đạt được khoảng cách tới tâm lỗ 40
±
0,16
,
bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3
bậc tự do( Ox , Oy , Oz ), một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do( Ox , Oy
) và chốt chám hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại ( Oz ).
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trục ren, phương của lực kẹp vuông góc với phương của
kích thước thực hiện.Ta có thêm cơ cấu so dao để có thể điều chỉnh máy đạt
được kích thước theo yêu cầu.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N
m
= 10kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích
thước sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng.

.
12
Nguyên công VIII: Khoan lỗ dầu đầu to(Đạt kích
thước 2ᴓ
±0,1
và 6ᴓ
±0,1

Lập sơ đồ gá đặt:

Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ biên
đầu nhỏ, độ đồng tâm tương đối của 2 lỗ với nhau và với hình tròn ngoài và
nghiêng 45
o
so với mặt phẳng đối xứng của tay biên , bởi vậy ta sử dụng cơ cấu
để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, ( Ox , Oy ,
Oz )một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ φ 50 hạn chế 2 bậc tự
do ( Ox , Oy )và chốt chám định vị vào lỗ φ30 hạn chế 1 bậc tự do chống
xoay còn lại( Oz ).
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phương của lực kẹp vuông góc với phương của
kích thước thực hiện.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan
thép có độ bền trung bình φ
max
= 25mm. Công suất của máy N
m
= 2,8 kW
13
Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 6 mm và mũi khoan có d = 2mm
( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Nguyên công IX:Kiểm tra
Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ φ30 và φ50
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và măt đầu.
14
7)Tính lượng dư 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 lượng dư của bề mặt φ50
+0,037

. Độ chính xác của phôi dập cấp , trọng phôi: 1
kg vật liệu phôi: thép 45.
Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bước) : khoét và doa. Chi tiết được
định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn ở lỗ φ30
+0,033
( hạn chế 2 bậc tự
do), khối V định vị vào đường kính ngoài của đầu biên lớn ( hạn chế 1 bậc tự do).
Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng φ50
+0,037
:
Z
min
= R
za
+ T
i
+
22
ba
ερ
+
Trong đó :
R
Za
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
T
a
: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
ρ
a

: Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh,
độ lệch tâm, độ không song song …)
ε
b
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:
R
z
= 150 µm
T
i
= 200 µm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
ρ
a
=
22
cmc
ρρ
+
Giá trị cong vênh ρ
c
của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục:
ρ
c
=
( ) ( ) ( ) ( )
2222
29.5,150.5,1 +=∆+∆ ld
kk

= 87 µm.
Trong đó:
- ∆
k
lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy.
- l,d là chiều dài và đường kính lỗ.
Giá trị ρ
cm
(Độ xê dịch phôi dập ) được tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo
Máy tập 1, ρ
cm
= 0.3 mm = 300µm.
15
⇒ ρ
a
=
22
30087 +
= 312,36 µm.
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:
ρ
1
= k.ρ
a
đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá).
ρ
1
= 0,05.312,36 =15,618 µm.
Sai số gá đặt chi tiết ε
b

ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng
tổng véctơ sai số chuẩn ε
c
và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số đồ gá:
ε
b
=
22
kc
εε
+
Trong đó:
ε
c
: sai số chuẩn( khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị)
ε
c
= 0.2 + 2.e (chọn e = 0- không tồn tại độ lệch tâm)⇒ ε
c
= 0,2.
ε
k
: sại số kẹp chặt (Bảng 24) ⇒ ε
k
= 80 µm
⇒ ε
b
=
22
kc

εε
+
=
22
20080 +
= 215.41 µm.
Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:
2.Z
min
= 2.(R
Zi-1
+ T
i-1
+
22
1 ii
ερ
+
−
)
= 2.(150 + 200 +
22
41,21536,312 +
)
= 2.729,43 = 1458,86 µm.
⇒ Lượng dư nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Z
min
= 1458,86 µm.
Tính lượng dư cho bước gia công tinh( doa):

ρ
1
= k.ρ = 0,05.312,36 = 15.618 µm.
ε
b
= 0,05.215,41 = 10,771 µm.
R
Zi
= 50 µm.
T
i
= 50 µm.
( 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 µm.
⇒ Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau:
Bước R
Za
T
i
ρ
a
ε
b
Z

mt
dt
δ
D
min
D
max
2Z
min
2Z
max
µm µm µm µm µm µm µm
mm mm
µm µm
16
Phụi 150
20
0
312.36 48.341 2000 46.341 48.341
Khoột 50 50 15.618 215.41 729 49.799 100 49.699 49.799 1458 3358
Doa 10.771 119 50.037 25 50.012 50.037 238 313
Tng 1696 3671
Kim tra: T
ph
T
ch
= 2000 25 = 1975 = 3671 1696 = 2Z
bmax
2Z
bmin

8.Tớnh ch ct ca mt b mt no ú, cũn
tt c cỏc b mt gia cụng khỏc ca chi tit
thỡ tra theo S tay Cụng ngh [7].
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 6
Khoan lỗ dầu đầu nhỏ để đạt kích thớc 2,6. Ta có các thông số đầu vào: Khoan
trên máy khoan 2A125 với công suất động cơ N
m
= 2,8kW.
* Xác định chế độ cắt khi khoan lỗ 2.
1,Chiều sâu cắt.
t = = = 1 mm.
2,Lợng chạy dao.
St = Cs.D.K1.K2.
Khoan lỗ đặc: Cs = 0,058; K1 =1; K2 = 0,85.
St = 0,058.2.1.0,85 = 0,07 mm/vòng.Chọn theo thuyết minh th của máy Sm =
0,06 mm/vòng.
3,Tốc độ cắt.(Khoan lỗ đặc)
V = .Kv .
Tra bảng 5-28T23 TKĐA đợc : Cv = 9,8; q = 0,4; y= 0,5; m = 0,2.
Tra bảng 5-30T25 TKĐA đợc : T = 15 ph.
-k
v
: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể
k
v
= k
MV
.k
nv
.k

uv
.
-k
MV
- hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công
17
k
MV
=
v
n
B
n
k









750
.
Tra bảng 5-2T6 TKĐA đợc: Kn = 1; n = -0,9.
k
MV
= 1.( ) = 0,82.
-k

uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, k
nv
= 1.
-k
nv
- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5 T8, k
m
= 1.
Kv = 0,82.1.1 = 0,82.
Suy ra vận tố cắt:
V = .Kv = .0,82 = 14,96 m/phút.
4,Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
= = = 2382 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 1360 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt thực
tế sẽ là:
V
tt
=
==
1000
1360.2.14,3
1000

m
nd

8,5 m/phút.
* Xác định chế độ cắt khi khoan lỗ 6.
1,Chiều sâu cắt.
t =0,5.(D-d) = 0,5.(6-2) = 2 mm.
2,Lợng chạy dao.
S = S1 = 0,12 mm/vòng.
3,Tốc độ cắt.(Khoan lỗ rỗng)
V = .Kv.
Tra bảng 5-29T23 Cv=10,8; q=0,6; x=0,2; y=0,3; m=0,25.
Tra bảng 5-30T24 T=25 ph.
V = 0,82 = 19,08 m/phút.
4,Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
n
t
= = = 1012 vòng/phút.
Chon theo thuyết minh th của máy n = 1360 vòng/phút.
Do đó : Vt =- = 25,6 m/phút.
5,lực cắt p
p= 10.Cp.t.D.Kp = 10.67.2.6.0,12.1 = 2327,71 kG.
18
Tra bảng 5-32T25 Cp=67; q=1; x=1,2; y=0,65.
-Mômen xoắn M = 10.C.D.S.Kp = 10.0,09.6.2.0,12.0,82 = 1,57 kG.mm.
6,Công suất cắt.
Ne = = = 0,21 KW.<2,8 KW.
Vậy máy khoan 2A125 đủ công suất cắt khi khoan lỗ dầu đầu nhỏ.

9.Tớnh thi gian c bn cho tt c cỏc
nguyờn cụng:
Trong sn xut hng lot v sn xut hng khi thi gian nguyờn cụng c xỏc

nh theo cụng thc sau õy:
T
tc
= T
o
+ T
p
+ T
pv
+ T
tn
Trong ú :
T
tc
- Thi gian tng chic (thi gian nguyờn cụng).
T
o
- Thi gian c bn ( thi gian cn thit bin i trc tip hỡnh dng,
kớch thc v tớnh cht c lớ ca chi tit; thi gian ny cú th c thc hin bng
mỏy hoc bng tay v trong tng trng hp gia cụng c th cú cụng thc tớnh
tng ng).
T
p
- Thi gian ph ( thi gian cn thit ngi cụng nhõn gỏ, thỏo chi tit,
m mỏy, chn ch ct, dch chuyn dao v bn mỏy, kim tra kớch thc ca
chi tit ). Khi xỏc nh thi gian nguyờn cụng ta cú th giỏ tr gn ỳng T
p
=
10%T
o

.
T
pv
Thi gian phc v ch lm vic gm: thi gian phc v k thut (T
pvkt
)
thay i dng c, mI dao, sa ỏ, iu chnh mỏy, iu chnh dng c (T
pvkt
=
8%T
o
); thi gian phc v t chc (T
pvtc
) tra du cho mỏy, thu dn ch lm vic,
bn giao ca kớp (T
pvtc
=3%T
o
).
T
tn
Thi gian ngh ngI t nhiờn ca cụng nhõn (T
tn
= 5%T
o
).
Xỏc nh thi gian c bn theo cụng thc sau õy:
19
T
o

=
nS
LLL
.
21
++
Trong đó:
L – Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
– Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
– Chiều dài thoát dao (mm).
S – Lượng chạy dao vòng(mm/vòng).
n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
9.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng 2 dao phay đĩa:
L = 70 mm.
L
1
=
)35,0()( ++−tDt
=
)70250(70 −
+ 3 = 115 mm
L
2
= (2 ÷ 5) mm.
T
o1

=
nS
LLL
.
21
++
=
30.95
511570 ++
= 0,067 phút.
9.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Khoét – Doa – Vát mép lỗ φ 30:
- Khoét:
L = 29 mm.
L
1
=
2
dD −
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
275,29 −
cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 3 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o2.1
=

nS
LLL
.
21
++
=
696.1
3329 ++
= 0,036 phút.
- Doa:
L = 29 mm.
L
1
=
2
dD −
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
5,2930 −
cotg30
0

+ (0,5÷2) = 2 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o2.2
=
nS

LLL
.
21
++
=
87.12,0
3229 ++
= 3,908 phút.
- Vát mép:
L = 1 mm.
L
1
= (0,5 ÷ 2) mm.
T
o2.3
=
nS
LL
.
1
+
=
696.1,0
21+
= 0,034 phút.
20
9.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Khoét - Doa - Vát mép lỗ φ 50:
- Khoét:
L = 29 mm.
L

1
=
2
dD −
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
475,49 −
cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 3 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o3.1
=
nS
LLL
.
21
++
=
500.12,0
3329 ++
= 0,583 phút.
- Doa:
L = 29 mm.
L
1
=

2
dD −
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
5,2930 −
cotg30
0

+ (0,5÷2) = 2 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o3.2
=
nS
LLL
.
21
++
=
89.12,0
3229 ++
= 3,184 phút.
- Vát mép:
L = 1 mm.
L
1
= (0,5 ÷ 2) mm.
T

o3.3
=
nS
LL
.
1
+
=
500.12,0
21+
= 0,05 phút.
9.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Phay vấu đầu nhỏ:
L = 15 mm.
L
1
=
)35,0()( ++−tDt
=
)340(3 −
+ 3 = 13,5 mm
L
2
= (2 ÷ 5) mm.
T
o4
=
nS
LLL
.
21

++
=
1500.500
55,1315 ++
= 0,067 phút.
9.5. Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ:
- Khoan lỗ dầu φ6, không thông suốt:
L = 10 mm.
L
1
=
2
D
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
6
cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 7 mm.
T
o5.1
=
nS
LL
.
1
+
=
1360.17,0
710 +

= 0,074 phút.
- Khoan lỗ dầu φ2:
21
L = 1 mm.
L
1
=
2
D
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
2
cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 3 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o5.2
=
nS
LLL
.
21
++
=
1360.1,0
331 ++
= 0,051 phút.

9.6. Thời gian cơ bản của nguyên công 6: Phay vấu đầu to:
L = 15 mm.
L
1
=
)35,0()( ++−tDt
=
)340(3 −
+ 3 = 13,5 mm
L
2
= (2 ÷ 5) mm.
T
o6
=
nS
LLL
.
21
++
=
1500.500
55,1315 ++
= 0,067 phút.
9.7. Thời gian cơ bản của nguyên công 7: Khoan lỗ dầu đầu to:
- Khoan lỗ dầu φ6, không thông suốt:
L = 10 mm.
L
1
=

2
D
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
6
cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 7 mm.
T
o5.1
=
nS
LL
.
1
+
=
1360.17,0
710 +
= 0,074 phút.
- Khoan lỗ dầu φ2:
L = 1 mm.
L
1
=
2
D
cotgφ + (0.5 ÷ 2) =
2
2

cotg30
0
+ (0,5 ÷ 2) = 3 mm.
L
2
= (1 ÷ 3) mm.
T
o5.2
=
nS
LLL
.
21
++
=
1360.1,0
331 ++
= 0,051 phút.
9.8. Thời gian cơ bản của nguyên công 8:
L = 50 mm.
L
1
=
)35,0()( ++−tDt
=
)50160(50 −
+ 3 = 4,5 mm
L
2
= (2 ÷ 5) mm.

T
o1
=
nS
LLL
.
21
++
=
30.60
55,450 ++
= 0,033 phút.
⇒ Vậy thời gian cơ bản để gia công chi tiết là:
22
T
o
= T
01
+ T
02.1
+ T
02.2
+ T
02.3
+ T
03.1
+ T
03.2
+ T
03.3

+ T
04
+ T
04.1
+ T
04.2
+ T
05
+ T
05.1
+
T
05.2
+ T
06
+ T
06.1
+ T
06.2
+ T
07
+ T
07.1
+ T
07.2
+ T
08
= 7,596 phỳt.
10. Thit k mt gỏ gia cụng hoc mt
gỏ kim tra hoc ch nh ca giỏo viờn

hng dn.(Nguyờn cụng 2)
Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các bớc sau đây:
9.1. Xác định kích thớc của bàn máy 320x1250 mm
2
, khoảng cách từ bàn máy tới
trục chính. Đó là những số liệu cần thiết để xác định kích thớc đồ gá.
9.2. Xác định phơng pháp định vị.
Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ biên đầu
nhỏ đồng thời cần đảm bảo độ đồng tâm tơng đối của 2 lỗ với nhau và với hình tròn
ngoài, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh sau: mặt đầu hạn chế 3
bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ 30 hạn chế 2 bậc tự
do và chốt chám định vị vào lỗ 50 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại.
9.3. Trong trờng hợp có phôi để gia công cụ thể cần xác định kích thớc thực của bề
mặt dùng làm chuẩn để từ đó chọn kết cấu đồ định vị cho hợp lí: định vị vào hai tâm
lỗ và mặt đầu là chuẩn tinh ta chọn phiến tỳ hình tròn để tăng diện tích tiép xúc.Kích
thớc phiến đầu nhỏ vành ngoài phiến 60,vành trong phiến 32,chiều cao phiến h =
11 mm.Kích thớc phiến đầu lớn của càng,vành ngoài 77,vành trong phiến
52,chiều cao phiến h = 9 mm.Kẹp chi tiết đợc thợc hiện bằng đai ốc M12 bắt trên
bạc chữ C tỳ vào mặt đầu càng.
9.4. Vẽ đờng bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1). Đờng
bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ
thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phảI đợc thể
hiện đúng vị trí đang gia công trên máy.
9.5. Xác định phơng, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp.
Phơng của lực kẹp vuông góc với mặt đầu tay biên có hớng từ ngoài vào. Điểm đăt
của lực kẹp ta chọn vào giữa của đai ốc kẹp (P
K
thu gọn về).
23
9.6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp h-

ớng vào đồ định vị vuông góc với chúng).
9.7. Tính lực kẹp cần thiết.
Khi khoan lỗ dầu đầu nhỏ ta thấy: Lực kẹp cần thiết để kẹp chặt chi tiết nhỏ. Dựa
vào sơ đồ cắt ta có thể xác định đợc khi gia công chi tiết có xu hớng xoay quay chốt
tỳ cố định
K.M = w.f1.L1 + (w+G)f2.L2
Trong đó:
M : Mômen cắt đợc xác định ở mục 7,M = 1,57 KG.mm
L
1
: Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của bạc theo phơng ngang, L1 = 15 mm.
G : Trọng lực của chi tiết gia công,G = 1.10 = 10 N
L
2
: Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của phiến tỳ theo phơng ngang, L2 = 18
mm.
W : Lực kẹp do đai ốc M12 tạo ra.
f1 : Hệ số ma sát giữa bề mặt bạc chữ C với chi tiết f1 = 0,1 ữ 0,2
f2 : Hệ số ma sát giữa bề mặt phiến tỳ và chi tiết, f2 = 0,2ữ0,3.
K : Các hệ số phụ thuộc.
K
0
: Hệ số an toàn trong mọi trờng hợp K
0
= 1,5ữ2;
K
1
: Hệ số kể đến lợng d không đều trong trờng hợp gia công thô K
1
= 1,2;

K
2
: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K
2
= 1ữ1,9;
K
3
: Hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt, K
3
= 1;
K
4
: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp bằng tay, K
4
= 1,3;
K
5
: Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp có thuận tiện không, khi
kẹp chặt bằng tay góc quay < 90
o
K
5
= 1;
K
6
: Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, khi định vị trên các phiến
tỳ K
6
= 1,5;
K = K

0
. K
1
. K
2
. K
3
. K
4
. K
5
. K
6
= 2.1,2.1,5.1.1,3.1.1,5 = 7,02
W = = = 8073 N
24
9.8. Chọn cơ cấu kẹp chặt. Cơ cấu này phụ thuộc vào loại đồ gá một vị trí hay nhiều
vị trí, phụ thuộc vào sản lợng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cơ cấu kẹp bằng đai
ốc.
9.9. Vẽ cơ cấu dẫn hớng và so dao.
9.10. Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá nh vít,chốt định vị tấm dẫn khoan
9.11. Vẽ thân đồ gá.
9.12. Vẽ 3 hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cả các chi tiết trong
đồ gá. Cần chú ý tới tính công nghệ khi gia công và lắp ráp, đồng thời phải chú ý tới
phơng pháp gá và tháo chi tiết, phơng pháp thoát khi gia công.
9.13. Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá.
9.14. Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá.
9.15. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá [
CT
].

9.15.1. Các thành phần của sai số gá đặt.
Khi thiết kế đồ gá cần chú ý một số điểm sau đây:
- Sai số của đồ gá ảnh hởng đến sai số của kích thớc gia công, nhng phần lớn nó
ảnh hởng đến sai số vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
- Nếu chi tiết đợc gia công bằng dao định hình và dao định kích thớc thì sai số
của đồ gá không ảnh hởng đến kích thớc và sai số hình dáng của bề mặt gia
công.
- Khi gia công bằng phiến dẫn dụng cụ thì sai số đồ gá ảnh hởng đến khoảng
cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ.
- Sai số của đồ gá phân độ ảnh hởng đến sai số của bề mặt gia công.
- Khi khoan, khoét, doa trên các đồ gá nhiều vị trí thì độ chính xác kích thớc và
độ chính xác vị trí giữa bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tơng quan giữa
các chi tiết định vị của đồ gá.
- Độ không song song giữa các mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây sai số
cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề măt chuẩn.
Sai số gá đặt đợc tính theo công thức sau( do phơng của các sai số khó xác định
ta dùng công thức véctơ ):
dcgkcgd

++=
=
dcmctkc

++++
Trong đó:
25