ĐỒ án CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép góc

Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT
CÔNG NGHIỆP - TN Độc lập _Tự do _ Hạnh phúc
 o 0 o
Khoa :Cơ khí
Bộ môn: Công nghệ CTM
BẢN THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài :
Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép góc
- Trang thiết bị tự chọn.
- Sản lượng 8000 chi tiết/năm.
Người thiết kế: Sùng Mí Sèo
Giáo viên hướng dẫn:
1. Nguyễn Trọng Khanh.
2. . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. . . . . . . . . . . . . . . . .
Ngày giao đề tài :
Ngày hoàn thành:
Tổ trưởng bộ môn Giáo viên hướng dẫn TL/Hiệu trưởng
Chủ nhiệm khoa
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  1 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Đại học thái nguyên Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Trường Đại học kỹ thuật
công nghiệp Độc lập _ Tự do _ Hạnh phúc
 o 0 o

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Người thiết kế: Sùng Mí Sèo
Giáo viên hướng dẫn:
1. Nguyễn Trọng Khanh.
2. . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. . . . . . . . . . . . . . . . .
Ngày giao đề tài :
Ngày hoàn thành:
Nội dung đề tài:
“Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép góc”
Chuyên đề : Không
Số lượng và kích thước bản vẽ: 5 tờ A
0
.và Thuyết minh
Tổ trưởng bộ môn Giáo viên hướng dẫn TL/Hiệu trưởng
(Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  2 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Lê Viết Bảo Nguyễn Trọng Khanh
Mục lục
Trang

Lời nói đầu

Phần I Phân tích chi tiết gia công 9

Phần II Xác định dạng sản xuất 14

Phần III Xác định phương pháp chế tạo phôi 17

Phần IV Thiết kế qui trình công nghệ 19

Phần V Tính và tra lượng dư 38

Phần VI Tính và tra chế độ cắt 44

Phần VII Tính toán và thiết kế đồ gá 68
Tài liệu tham khảo
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  3 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
1 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: [1].
PGS.TS Trần Văn Địch Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I : [2].
PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn.
TS : Trần Xuân Việt
3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II : [3].
PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn.
TS : Trần Xuân Việt
4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III : [4].
PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn
TS : Trần Xuân Việt
5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy : [5].
TRường ĐH Bách Khoa Hà Nội.
6 Đồ gá trên máy cắt kim loại : [6].
Tác giả : Hà Văn Vui

Nguyễn Văn Long.
7 Kỹ thuật tiện : [7].
Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp.
8 Kỹ thuật phay : [8].
Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp.
9 Thiết kế dao cắt kim loại : [9].
Tác giả: Trịnh Khắc Nghiêm
10 Giáo trình công nghệ chế tạo máy tập I,II : [10].
11 Tính toán và thiết kế đồ gá : [11].
Tác giả: Đặng Ngọc Giao
12 Sổ tay thiết kế cơ khí : [12].
13 Chế độ cắt khi gia công cơ : [13].
14 Dung sai và đo lường kỹ thuật : [14].
15 Phương pháp cán kim loại thông dụng : [15].
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  4 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Nhận xét của cán bộ chấm
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  5 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  6 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hiện đại hoá đất nước, nghành cơ khí có

một vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Trong đó
nghành chế tạo máy đóng một vai trò then chốt đảm bảo thiết kế, sản xuất ra
các chi tiết máy, trang thiết bị và dụng cụ lao động, máy móc công cụ cho các
ngành kinh tế khác.
Để đáp ứng được nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân, với sự phát
triển của Khoa học-Kĩ thuật ngày càng cao thì lĩnh vực khoa học công nghệ
về chế tạo máy cần phải được đầu tư phát triển. Mục tiêu cuối cùng của công
nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được chất lượng tốt, sản phẩm uy tín, độ tin
cậy, năng xuất cao, giá thành hạ.
Do vậy mà đối với các cán bộ ngành kỹ thuật nói chung cũng như các công
nhân ngành kỹ thuật phải nhận thức đúng đắn, hiểu biết sâu rộng. Đặc biệt
là các sinh viên với đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung cơ bản
nhất mà mỗi sinh viên đại học ngành kỹ thuật phải thực hiện và hoàn thành
sau khi ra trường.
Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết lại một cách cơ bản, toàn bộ những kiến
thức đã trang bị cho sinh viên trong 5 năm học, đồng thời giúp sinh viên ý
thức được công việc, kỹ thuật cơ bản của người cán bộ kỹ thuật. Có thể nói
rằng đồ án nói chung và đồ án tốt nghiệp nói riêng, đã làm cho sinh viên
trưởng thành nhiều trong công việc, trang bị và tự trang bị kiến thức.
Với bản đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn “
mà tôi đã tiến hành này sẽ mang lại cho tôi nhiều điều bổ ích. Nó giúp ôn
lại những kiến thức đã học như:
+ Công nghệ chế tạo máy.
+ Máy cắt kim loai.
+ Nguyên lý và dụng cụ cắt.
+ Sức bền vật liệu .
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  7 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM

+ Tính toán thiết, quá trình hình thành các chi tiết máy, sản phẩm cơ khí.
Ngoài ra còn là động lực để các sinh viên phát huy tính sáng tạo cho mình.
Tạo điều kiện thuận lợi cho chúng ta chuẩn bị vận dụng những kiến thức đã
học ra ngoài thực tế.
Những điều mà các sinh viên học tập trong nhà trường là rất bổ ích cho sự
vươn lên của bản thân. Cái chình mà chúng ta nhận thức được là khả năng
suy nghĩ, biết phân tích vấn đề và tìm tòi biết vận dụng các tiến bộ của
khoa học kỹ thuật để cái các kiến thức đó phục vụ cho lợi ích của chúng ta .
Với kiến thức còn nhiều khuyết thiếu, tài liệu tham khảo còn hạn chế,
nhưng được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như của các
thầy giáo, cô giáo, bạn bè và sự lỗ lực của bản thân, tôi đã cơ bản hoàn
thành đồ án tốt nghiệp môn công nghệ chế tạo máy này.
Việc làm đồ án tốt nghiệp là một quá trình học tập mang tính tổng hợp,
do vậy tôi rất mong được các thầy, cô giúp đỡ, đóng góp ý kiến để bản đồ án
của tôi hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Nguyễn Trọng Khanh cùng toàn thể các
thầy cô đã giúp tôi hoàn thành đồ án.
Người thiết kế
Sùng mí
sèo
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  8 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  9 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
PHẦN I :
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Trong nghành kĩ thuật đặc biệt là nghành cơ khí các sản phẩm cơ khí, thiết
bị máy móc đều được chế tạo theo một quy trình nhất định. Các sản phẩm
này đòi hỏi phải được tìm hiểu một cách tỉ mỉ và sâu sắc, do vậy việc thiết
lập quy trình chế tạo ra một chi tiết nào đó thì việc nghiên cứu tìm chức
năng, điều kiện làm việc, tính công nghệ là rất quan trọng để có thể tiến
hành thiết kế.
I. NGUYÊN LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG.
1. Nguyên lý làm việc của chi tiết.
Cán là quá trình làm cho kim loại bị biến dạng giữa hai trục quay ngược
chiều nhau( gọi là hai trục cán ) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi làm
cho phôi bị biến dạng dẻo. Kết quả là chiều cao của phôi bị giảm, chiều dài
và chiều rộng phôi tăng lên. Đồng thời cán còn gọi là quá trình tác dụng
một cách liên tục của dụng cụ nên kim loại do đó đạt được năng suất cao .
Hình dạng của khe hở giữa hai trục quyết định hình dạng của sản phẩm .
Phôi cán thường là phôi vuông, hình chữ nhật có khối lượng thay đổi tuỳ
theo hình dạng kết cấu của từng loại máy. Có nhiều loại trục cán trong dàn
cán như: trục cán thô, trục cán bán tinh và trục cán tinh. Mỗi loại trục cán
khác nhau sẽ cho ta các sản nhất định khác nhau .
− Trục cán thô: Có nhiệm vụ cán giảm tiết diện đến một mức độ nhất định
để chuẩn bị cho bước cán bán tinh và tinh sau này.
− Trục cán bán tinh: Có nhiệm vụ làm giảm tiết diện phôi và định hình
theo đúng hình dạng của sản phẩm.
− Trục cán tinh: Có nhiệm vụ nắn và định hình dáng cho sản phẩm hoàn
chỉnh.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  10 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Chất lượng bề mặt sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác qua các
trục cán. quá trình cán diễn ra phải đảm bảo đường tâm hai trục cán cũng

như đường tâm của hai rãnh cán luôn trùng nhau.
2. Điều kiện làm việc của trục cán :
− Trục cán luôn tiếp xúc với phôi cán ở nhiệt độ cao của phôi vừa trong lò
nung, khi đó lượng nhiệt sẽ truyền sang trục là rất lớn.
− Mặt khác khi dùng một ngoại lực để đưa vật cán vào hai trục cán đang
quay ngược chiều nhau nhờ ma sát tiếp xúc vật cán được ăn liên tục vào trục
cán và biến dạng làm tăng chiều dài, rộng và giảm chiều cao.
− Tại thời điểm vật cán tiếp xúc trục cán thành phần lực ma sát nằm ngang
phải lớn hơn thành phần áp lực pháp tuyến nằm ngang mới đảm bảo phôi cán
ăn vào trục cán (hay gọi là điều kiện ăn vào).
− Ngoài điều kiện làm việc trên khi cán trục cán chủ động phải truyền mô
men xoắn từ động cơ truyền tới rất lớn, chịu va đập với phôi khi bắt đầu tiếp
xúc với lỗ hình của trục cán đặc biệt bản thân trục cán còn phải chịu lực ma
sát rất lớn khi cán tại hai ngõng trục lắp trên ổ trượt .
⇒ Trong điều kiện làm việc như vậy trục cán hay có hiện tượng cong
vênh, mòn, sứt mẻ, bề mặt bị tróc rỗ hoặc bị gãy khi trục quá tải. Để đảm
bảo điều kiện làm việc tốt cho trục, cần phải lựa chọn vật liệu cho trục cán
hợp lý và có các biện pháp kỹ thuật để xử lý.
II. PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ
CÁC BIỆN PHÁP GIA CÔNG TINH LẦN CUỐI .
Chi tiết trục cán là chi tiết dạng trục phổ biến trong nghành cơ khí nói
chung cũng như nghành luyện kim nói riêng. Trên trục có một số bề mặt cơ
bản là mặt tròn xoay các mặt này thường là mặt lắp ghép. Còn đối với trục
cán thép vằn (trục cán tinh) sản phẩm sau khi qua trục cán phải đảm bảo độ
chính xác hình dáng và kích thước, gân vằn trên bề mặt sản phẩm. Do đó
cần phải đảm bảo độ cứng vững, độ nhẵn bề mặt phần làm việc để tạo ra
sản phẩm cán đạt theo tiêu chuẩn chất lượng.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  11 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt

nghiÖp CNCTM
− Phần cổ trục lắp ghép với ổ trượt cần gia công đạt R
a
= 1,25µm, nhằm tạo
điều kiện cho trục làm việc êm, tăng sự chống mòn, tăng tuổi thọ cho trục.
(biện pháp gia công tinh lần cuối sẽ là mài.
− Phần trục Φ 200±0,06 cần đạt R
a
= 2,5µm . Trên đó có rãnh để truyền mô
men xoắn.
Độ không song song của các rãnh then với tâm trục không vượt quá
0,01(mm) trên 100(mm) chiều dài .
Đối với kích thước đường kính thì biện pháp gia công tinh lần cuối là tiện
tinh.
- Phần bề mặt tiếp xúc với vật liệu cán ở nhiệt độ cao và trực tiếp cho ra sản
phẩm cán trên đó có các rãnh vằn thì biện pháp gia công tinh để tao rãnh vằn
là tiện rãnh cán và phay rãnh vằn trên máy chuyên dùng.
− Các đoạn trục và bề mặt còn lại không tham gia trực tiếp vào quá trình
cán cần đạt R
a
=2,5µm. Để đạt được yêu cầu đó biện pháp gia công tinh lần
cuối là tiện tinh.
− Độ đồng tâm giữa các đoạn trục là rất quan trọng đối với các chi tiết
dạng trục, do đó khi gia công ta phải dùng chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm
côn ở hai đầu của trục. Khi đó sẽ không có sai số chuẩn cho kích thước đường
kính các cổ trục vì lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường. Điều đó
cũng đảm bảo việc phân bố đều lượng dư cho các bề mặt trục.
− Với các yêu cầu về thành phần hoá học của vật liệu trục cán phải đảm
bảo:
C = 3,25 ÷ 4,5%; Ni = 1,25 ÷1,75%; M = 1%; Si = 1,9 ÷ 2,1%; P ≤ 0,12%

S ≤ 0,012%; Cr = 00,3 ÷ 0,5%; Mo = 0,1 ÷ 0,2%.
Trục làm việc ở điều kiện cán nóng do đó chi tiết rất dễ gây ra hiện tượng
cong vênh nên ta phải chọn vật liệu hợp lý.
Chọn vật liệu chế tạo chi tiết là gang. Để đạt được yêu cầu ta so sánh
đặc tính của gang thường gặp sau: Nhìn chung về cơ tính gang là loại vật
liệu có độ bền kéo thấp, độ dòn và độ ổn định cao, song sự có mặt của
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  12 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
grafit tồn tại như những lỗ hổng có sẵn trong gang ảnh hưởng tốt đến cơ
tính như: tăng khă năng chống mòn do ma sát vì các lỗ hổng là nơi chứa
dầu bôi trơn đó là khả năng tự bôi trơn của gang.
Tính công nghệ của gang: Tính đúc và gia công cắt gọt dễ vì gang dòn nên
phoi hình thành là phoi vụn bởi trong gang có các thành phần cùng tinh nên
độ chảy lỏng cao.
Ngoài ra trong gang còn chịu ảnh hưởng của một số yếu tố như :
cacbon, Mg , silic, phốtpho, lưu huỳnh. Do cơ tính, tính công nghệ và ảnh
hưởng của các chất trong gang nên gang được phân thành nhiều loại. ở đây
ta so sánh công dụng và cơ tính của 3 loại gang sau: Gang xám, gang dẻo ,
gang cầu. Để từ đó ta chọn ra loại gang có cơ tính phù hợp để chế tạo chi
tiết.
Bảng so sánh 3 loại gang :
Loại gang Gang dẻo Gang xám Gang cầu
σ > σ
b
400 ÷ 700 250÷400 100÷1000
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  13 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt

nghiÖp CNCTM
Cơ tính
Các phương
pháp đúc
Độ dẻo cao
đúc các sản
phẩm có hình
dạng phức
tạp , tiết diện
thành mỏng
Độ bền thấp
Đúc những
sản phẩm có
tính đặc
điểm : kich
thước lớn kết
cấu phức
tạp , sản
phẩm ít chịu
va đập khi
làm việc,
chịu nén tốt,
ít chịu mài
mòn
Độ bền độ
dẻo tốt. Dùng
để chế tạo
các chi tiết
máy quan
trọng, các chi

tiết chịu tải
lớn, các chi
tiết làm việc
ở điều kiện
nhiệt độ cao,
chịu mài va
đập lớn
Từ các đặc điểm và sự so sanh của các loại gang xám , gang dẻo ,
gang cầu . thì với các đặc điểm và yêu cầu của chi tiêt là trục cán ta thấy
loại gang đạt nhiều yêu cầu của chi tiết hơn cả là gang cầu.
III Tính công nghệ trong kết cấu của trục cán.
− Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm
nhằm đảm bảo tiêu hao kim loại ít nhất, giá thành thấp nhất .Tính công nghệ
trong kết cấu có ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công và
phụ thuộc vào quy mô sản xuất, tính chất loạt của sản phẩm và điều kiện sản
xuất cụ thể. Do đó nó phải được đánh giá được với tổng thể với tổng thể chi
tiết gia công.
− Trục cán là chi tiết mang đầy đủ các đặc điểm của một chi tiết dạng trục,
có các bề mặt gia công cơ bản là các mặt tròn xoay, kết cấu dạng trục bậc,
đường kính các đoạn trục phân bố giảm dần về hai phía đầu. Các bề mặt tròn
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  14 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
xoay trên trục gia công không phức tạp, biện pháp gia công tinh lần cuối có
thể tiện tinh hoặc mài, các nguyên công trung gian có thể sử dụng máy và dao
thông thường.
− Việc gia công mặt đầu để tạo mặt phẳng cho bước khoan tâm (để đảm bảo
việc đồng tâm) cho các đoạn trục phân bố đều lượng dư. Để đảm bảo yêu cầu
này cần phải gia công đồng thời hai lỗ tâm trên cùng một nguyên công và

thực hiện trên cùng một lần gá.
- Chi tiết có kích thước chiều trục L
max
= 1650 (mm), đoạn trục có D
max
Φ400
là chi tiết có khối lượng lớn, vận chuyển khó khăn và như vậy việc gá đặt sẽ
rất phức tạp (phải dùng cẩu trục, móc cẩu cho việc gá). Vì thế công việc gá
đặt tốn nhiều thời gian và công sức.
Do đó để đạt năng suất, giảm bớt chi phí phụ ta xây dựng quy trình công
nghệ theo nguyên tắc tập trung nguyên công.
− Bề mặt gia công chủ yếu là các mặt tròn xoay do đó ta có thể sử dụng các
loại dao thông thường.
− Trục cán có tỉ số :
− Nên ta có thể sử dụng phương pháp gia công đồng thời bằng nhiều dao để
tăng năng suất và giảm giá thành.
Đối với những chi tiết có trọng lượng lớn khi gia công sẽ rất phhức tạp cho
viẹc gá đặt , mất nhiều thời gian cho viẹc gá đặt .
Do đó để đạt được năng suất cao, giảm bớt thời gian phụ nên xây dựng quy
trình công nghệ . theo nguyên tắc tập chung nguyên công.
Có thể gia công được đồng thời nhiều dao gia cong nhiều bề mặt cùng
một lúc.
PHẦN II :
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho
việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để
tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế. Việc xác định dạng sản
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  15 
Líp: CT2001M
10125,4

400
1650
D
L
<==
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
xuất nói nên quy mô sản xuất, với ý nghĩa cho phép đầu tư vốn, đầu tư cơ
sở vật chất kĩ thuật khác để tổ chức sản xuất nhằm đạt được hiệu quả kinh
tế cao nhất.
Trong quá trình chế tạo máy có thể phân biệt theo ba dạng sản xuất :
Sản xuất đơn chiếc.
Sản xuất hàng loạt.
Sản xuất hàng khối.
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, tuy nhiên để xác định được
dạng sản xuất ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công và
trọng lượng của chi tiết.
I. Sản lượng cơ khí hàng năm của chi tiết gia công.
Theo công thức 1 - [1] ta có:

Trong đó :
N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm .
N
1
: Số sản phẩm được sản xuất trong một năm N
1
= 8000(ct/năm).
m : Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1.
β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = 5% ÷ 7% = 5%.
α :Phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc, rèn α = 3% ÷ 6% =

3%.
Do vậy:
II. XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG CHI TIẾT :
Theo công thức Q = V× γ (kG).
Trong đó : Q Trong lượng chi tiết (KG).
V Thể tích chi tiết (dm
3
).

Với : Di, Li là kích thước đường kính, chiều dài đoạn trục thứ i.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  16 
Líp: CT2001M
).(dmLiDi
4
π
VV
32
i
××==
∑
(ct/nam).)
100
(1.m.NN
1
βα
+
+=
(ct/nam).6408)
100
53

(1.1.8000N
=
+
+=
V
1
V
2
V
3
V
4
V
5
165
260
800
260 165
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
γ Trọng lượng riêng của vật liệu .
Vật liệu là gang cầu thì γ
gc
= 6,8 ÷ 7,4 (KG/dm
3
) = 7,2 (KG/dm
3
).
*Tính thể tích chi tiết gia công :

V
1
= × π × D
1
2
× l
1
= × π × 200
2
× 165 = 5181000 (mm
3
) .
V
2
= × π × D
2
2
× l
2
= × π × 220
2
× 260 = 9878440(mm
3
) .
V
3
= × π × D
3
2
× l

3
= × π× 400
2
× 800 = 10048000(mm
3
) .
V
4
= V
2
= 9878440 (mm
3
)
V
5
= V
1
= 5181000 (mm
3
)
V =
∑
=
5
1i
Vi
= V
1
+ V
2

+ V
3
+ V
4
+ V
5
= 5181000 + 9878440 + 1004800 +
5181000 + 9878440 = 130598880 (mm( dm
3
).
Tính trọng lượng cho chi tiết gia công
Q =
v×
γ
= 7,2 x 43, 12 = 310,464 (kg)
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  17 
Líp: CT2001M
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt

nghiÖp CNCTM
Ta đã xác định được sản lượng và trọng lượng chi tiết. Theo bảng 2 - [1] ta
xác định được dạng sản xuất là:
Dạng sản xuất hàng khối.
Đối với chi tiết trục cán sản xuất theo dạng sản xuất hàng khối có các đặc
điểm:
− Có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định .
− Tại mỗi chỗ làm việc chỉ thực hiện một nguyên công nhất định lặp đi lặp
lại hoặc phân thành từng loại thay đổi theo chu kỳ nhất định.
− Về tổ chức sản xuất :
+ Máy được bố chí theo trình tự nguyên công thành một dây truyền .
+ Trang thiết bị chuyên dùng .
+ Quá trình gá đặt chủ yếu tự động đạt kích thước .
+ Độ chính xác đạt được chủ yếu bằng chỉnh sẵn dao .
+Trình độ công nhân không cao nhưng yêu cầu thợ điều chỉnh máy phải có
tay nghề cao.
+ Các văn kiện công nghệ hết sức chặt chẽ và tỉ mỉ, phải chia quá trình
công nghệ tới mức phân cấp nhỏ nhất của nó



PHẦN III :
XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI :
I ) Cơ sở chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.
− Việc chon phôi và phương pháp chế tạo phôi hợp lý sẽ đạt được các yêu
cầu của chi tiết gia công, tạo điều kiện thuận lợi cho việc gia công cắt gọt,
giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  18 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt

nghiÖp CNCTM
− Với trục cán luôn làm việc ở nhiệt độ cao chịu tải trọng và mô men lớn
nên cần có phôi phù hợp. Mặt khác vật liệu là gang cầu (βϕ 60-2) luôn phù
hợp cho phôi đúc, khi chế tao ra chi tiết đáp ứng được yêu cầu và thời gian
làm việc, hình dáng phôi càng giống chi tiết càng tốt, kích thước phôi đảm
bảo phân bố đủ lượng dư cho quá trình gia công .
− Căn cứ vào hình dáng kết cấu và điều kiện làm việc, loại hình sản xuất
kết cấu chi tiết mà ta đã phân tích và xác định cùng với các yêu cầu đặt ra cho
chi tiết thì phôi đúc là phù hợp hơn cả.
II. Phương pháp chế tạo phôi.
Đối với phôi đúc thì phương pháp chính tạo phôi là đúc phôi, để chọn được
phương đúc hơp lý ta tìm hiểu một số phương pháp đúc (Đúc trong khuôn
kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc trong khuôn cát ).
− Đúc trong khuôn kim loại:
Ưu điểm: Chế tạo được vật đúc có độ nhẵn bề mặt cao chất lượng tốt,
khuôn có thể dùng được nhiều lần.
Nhược điểm: Chi tiết đúc thường có độ cứng bề mặt do vậy phải có thêm
nguyên công nhiệt luyện trước khi gia công. Do vậy nó chỉ phù hợp với vật
đúc có vật liệu là thép.
− Đúc trong khuôn cát:
Ưu điểm: Vật liệu làm khuôn có sẵn, rẻ tiền, dễ kiếm. Có hai phương pháp
làm khuôn (bằng tay và bằng máy ).
+ Làm khuôn bằng tay:
Đặc điểm: Đòi hỏi người công nhân phải có tay nghề cao, đô chính xác của
vật đúc phụ thuộc tay nghề công nhân. Quá trình làm khuôn nặng nhọc,
công nhân lao động vất vả, chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, phục
hồi sửa chữa.
+ Làm khuôn bằng máy:
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  19 
Líp: CT2001M

Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Đặc điểm: Khuôn đươc đầm chặt, năng xuất cao, giảm được lao động nặng
nhọc cho công nhân, giảm thời gian sản xuất. Chỉ áp dụng cho dạng sản
xuất hàng loạt và hàng khối với các chi tiết có kết cấu đơn giản.
Theo phương pháp này phù hợp với chi tiết trục cán.
− Đúc áp lực:
Ưu điểm: Vật đúc có độ bóng, độ chính xác cao, chế tạo được vật đúc có
thành mỏng, hình dáng phức tạp, lượng dư nhỏ, nhưng giá thành cao.
− Đúc ly tâm:
Ưu điểm: Đúc được vật đúc có thành mỏng, kết cấu phức tạp, lượng dư
nhỏ.
Nhược điểm: Giá thành cao, bề mặt trong của vật đúc rất kém.
⇒ Với đặc điểm của các phương pháp trên thì căn cứ vào yêu cầu kỹ
thuật, dạng sản xuất là hàng khối, hình dáng không phức tạp, vật liệu chế
tạo là Bµ 60-2. Vì vậy chọn phương pháp đúc trong khuôn cát và làm
khuôn bằng máy.
Sơ đồ bố trí như hình vẽ:
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  20 
Líp: CT2001M
T
D
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM


Phần IV :
THIẾT KẾ QTCN GIA CÔNG TRỤC CÁN THÉP GÓC :
A-Phân tích việc chọn chuẩn khi gia công :
Chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế quy trình công

nghệ. Chọn chuẩn hợp lí nhằm thoả mãn các yêu cầu:
− Đảm bảo chất lượng chi tiết trong suốt quá trình gia công.
− Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ.
Từ các yêu cầu đó ta có thể chọn chuẩn theo các nguyên tắc:
− Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số
bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu định vị và siêu
định vị, cũng có thể sử dụng sơ đồ thừa định vị nhưng trong nhiều trường hợp
tránh thừa định vị không cần thiết.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  21 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
− Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết gia
công quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công
nhân.
− Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi nhất và
phù hợp với từng loại hình sản xuất.
I. CHỌN CHUẨN TINH:
1. Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:
− Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.
− Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan gữa các bề mặt gia công với
nhau.
2. Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh:
− Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Nếu chọn được như vậy thì
chi tiết gia công có vị trí khi gia công giống như khi làm việc, độ chính xác
đạt được một cách trực tiếp dễ dàng hơn đồng thời đơn giản hoá quá trình lắp
giáp và không phải gia công các chuẩn tinh phụ.
− Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt. Nếu
như vậy sẽ giảm được sai số gia công và khi chuẩn cơ sở trùng chuẩn khởi
xuất thì sai số chuẩn bằng 0.

- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công. Nếu được
như vậy thì số chủng loại của đồ gá sẽ giảm bớt được chi phí thiết kế tính
toán, chế tạo đồ gá do đó giá thành sẽ giảm.
Từ các yêu cầu và các lời khuyên ta có thể chọn chuẩn theo các phương án:
3. Các phương án chọn chuẩn tinh:
a) Phương án 1:
Chuẩn tinh là hai lỗ tâm dùng để truyền mô men xoắn trong đó :
Mũi tâm cố định khống chế 3 bậc tự do .
Mũi tâm di động khống chế 2 bậc tự do.
Sơ đồ định vị như hình vẽ:
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  22 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
− Ưu điểm:
+ Với chi tiết gá trên hai mũi tâm ta có thể gia công trên nhiều lần gá đảm
bảo được lời khuyên khi chọn chuẩn tinh thống nhất. Khi gia công trên hai
mũi tâm đảm bảo độ đồng tâm cao và gia công được hầu hết các bậc trụ,
không gian công rộng, gá đặt chi tiết đơn giản, đồ gá tiêu chuẩn.
+ Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm có thể sử dụng dùng để kiểm tra, sửa chữa,
lắp giáp, gá đặt chi tiết nhanh.
− Nhược điểm:
+ Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm thì khi gia công lỗ tâm chóng mòn và sinh
nhiệt do ma sát sẽ làm biến dạng lỗ tâm ,do đó lại phải sửa lỗ tâm khi mòn.
+ Độ cứng vững kém, do phải truyền lực bằng tốc nên làm hẹp không gian
gia công của chi tiết gia công.
+ Yêu cầu kĩ thuật gia công lỗ tâm phải chính xác, nếu dùng mũi tâm cứng
sẽ gây sai số chuẩn đối với kích thước chiều trục
b) Phương án 2:
Chọn chuẩn tinh là hai mặt trụ ngoài ta sẽ khống chế được 4 bậc tự do. Khi

cần khống chế bậc tự do thứ 5 ta chọn mặt bậc trụ.
− Khi phay rãnh then trên trục còn tuỳ thuộc vào phương pháp gia công mà
ta cần khống chế bậc tự do thứ 5.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  23 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
 Nếu điều chỉnh sẵn dao thì ta cần phải khống chế bậc tự do thứ 5 tịnh tiến
theo trục OX.
Sơ đồ định vị như hình vẽ:
-Ưu điểm: Có độ cứng vững cao, gá đặt nhanh, đồ gá đơn giản (dùng khối V
ngắn). Vì vậy ta áp dụng ở sơ đồ định vị này để phay rãnh then trên trục.
− Nhược điểm: Định vị như vậy sẽ có sai số chuẩn, không gia công được
hầu hết các bề mặt chi tiết.
c) Phương án 3:
Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với lỗ tâm.
− Ưu điểm: Độ chính xác của mâm cặp ảnh hưởng tới độ chính xác tương
quan giữa các bề mặt của chi tiết gia công. Tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá
đặt đơn giản, thuận tiện.
− Nhược điểm: Độ chính xác đồng tâm thấp, năng suất không cao, không
gia công được hết các bề mặt của chi tiết.
Sơ đồ định vị như hình vẽ:
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  24 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Nhận xét: Với 3 phương án chọn chuẩn tinh vừa phân tích ở trên ta thấy chi
tiết cần gia công là trục cán có trọng lượng và kích thước khá lớn, có các
đoạn trục bậc khác nhau. Do vậy mà phương án 1 là phương án tối ưu và
đạt hiệu quả tuy nhiên kết hợp với hai phương án sau để thực hiện các

nguyên công trong quá trình công nghệ gia công trục cán.
II. CHỌN CHUẨN THÔ:
Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ, nó ảnh
hưởng tới các nguyên công sau và độ chính xác của các chi tiết gia công
bởi chuẩn thô được dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công
cơ.
1. Yêu cầu khi chọn chuẩn thô:
− Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và
không gia công.
− Đảm bảo phân bố đủ lượng cho các bề mặt sẽ gia công.
2. Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô:
− Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề
mặt gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô.
− Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai
hay nhiều bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính
xác tương quan so với bề mặt gia là cao nhất làm chuẩn thô.
− Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả
các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi nào có yêu cầu lượng dư
nhỏ và đồng đều nhất làm chuẩn thô.
− Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì
nên chọn bề mặt bằng phẳng, trơn chu nhất làm chuẩn thô.
− ứng với một bậc tự do cần thiết chỉ được phép chọn và sử dụng chuẩn thô
không quá một lần và nếu vi phạm lời khuyên này gọi là phạm chuẩn thô.
Khi đó sẽ gây ra sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  25 
Líp: CT2001M