Đồ án chế tạo máy chi tiết dạng trục , đồ án trục

Đồ án công nghệ chế tạo máy
PHẦN I
PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA
SẢN PHẨM
I.1. Phân tích điều kiện làm việc của sản phẩm
Các chi tiết dạng trục được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy, bề mặt
chính cần gia công là bề mặt tròn xoay. Có các loại trục khác nhau:
 Trục trơn.
 Trục bậc.
 Trục rỗng.
 Trục răng.
 Trục lệch tâm.
Chi tiết đã cho dạng trục bậc 1 được dùng trong máy dệt. Một đầu có được xẻ
rãnh và có ren gắn cố định vào một chi tiết khác. Đầu còn lại có lỗ và rãnh thông dùng để
liên kết với chi tiết khác.
Bề mặt làm việc chủ yếu là bề mặt rãnh 11. Ngoài ra, vì trục có một đầu có ren và
là trục bậc nên trục phải đạt được độ cứng cần thiết để không bị gãy khi làm việc.
I.2. Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
I.2.1. Dung sai và độ nhám bề mặt
 Bề mặt ngõng trục gia công đạt độ chính xác cấp 7÷8.
 Độ côn bằng 0.25÷0.5 dung sai đường kính lỗ.
 Nhám mặt đầu trục ren R
z
= 40.
 Nhám các bề mặt còn lại R
a
= 2.5.
 Rãnh then được gia công theo chiều rộng đạt độ chính xác cấp 4÷6.
 Bề mặt ren được gia công đạt độ chính xác cấp 7÷8 đối với ren.
I.2.2. Độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt
 Sai lệch của cổ trục ren M20x1.5 so với tâm chung của trục cho phép trong giới hạn

0.05÷0.1mm.
 Độ không đối xứng của rãnh 11 đối với không quá 0.03 trên 100mm chiều dài.
 Độ không vuông góc giữa và không quá 0.05 trên 100mm chiều dài.
 Độ cứng sau nhiệt luyện đạt từ 45÷50HRC.
I.3. Tính công nghệ trong kết cấu’
 Các bề mặt của trục có thể được tiện bằng phương pháp tiện thông thường. Đối với rãnh
11 ta có thể dùng phương pháp xọc gá phôi nghiêng để gia công. Riêng rãnh 12 ta có thể
dùng phương pháp phay.
 Trục phải đảm bảo được độ cứng vững khi làm việc.
 Vì là chi tiết nhỏ, phần lắp rãnh 12 có chỉ phù hợp với những kết cấu cứng vững vừa nên
chọn vật liệu thép C45 có thành phần hóa học như sau:

C Si Mn S P Ni Cr
0,4 – 0,5 0,17 – 0,37 0,5 – 0,8 0,045 0,045 0,3 0,3
1
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 1
1
Đồ án công nghệ chế tạo máy
PHẦN II
ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
II.1. Định dạng sản xuất
Trong chế tạo máy người ta phân biệt 3 dạng sản xuất:
 Sản xuất đơn chiếc.
 Sản xuất hàng loạt.
 Sản xuất hàng khối.
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia
công.
Sản lượng hàng năm là : 4000chiếc/năm.
Sau đó cần xác định trọng lượng Q
1

của chi tiết:
Q1 = V.
γ
Trong đó: Q
1
: Trọng lượng của chi tiết (kg).
V : Thể tích chi tiết (dm
3
).
γ : Trọng lượng riêng của vật liệu .Ở đây vật liệu chế tạo tiết là thép có
γ
thép
=7,852kG/dm
3
II.2. Tính gần đúng thể tích của chi tiết
V
1
V
2
V
3
V
4
28
11
Ø10
M20x1,5
2
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 2
2

Đồ án công nghệ chế tạo máy

70
12
24
30
23
27
V
=
V
1
+ V
2
V
3
V
4
V
1
=π.l.R
2
=3,14.40.14
2
= 24617,6 (mm
3
)
V
2
=π.28.10

2
24.12.20 =3036,46 (mm
3
)
V
3
=π.5
2
.28 = 2199,1 (mm
3
)
V
4
= [(23+27)/2].14.11.2 = 7700 (mm
3
)
 V= 24617,6 + 3036,46 2199,1 7700 =17754,96 (mm
3
)
=0,017754 (dm
3
)
 Q
1
=V.γ= 0,017754.7,852 = 0,14 (kG) ; với γ
thép
=7,852 (kG/dm
3
)
Mặt khác, ta có sản lượng hàng năm: 4000 (Chi tiết/năm)

Tra bảng 2[1] (“Hướng dẫn đồ án công nghệ chế tạo máy – Nguyễn Quang Tuyến) ta có
được dạng sản xuất là hàng loạt vừa.
3
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 3
3
Đồ án công nghệ chế tạo máy
PHẦN III
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
III.1. Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi
Đối với chi tiết nhỏ, vật liệu để chế tạo trục là thép C45 nên ta có thể dùng phôi
thanh hoặc phôi dập.
Đối với phôi thanh, dạng trụ trơn, khi gia công sẽ gây ra lượng dư khá lớn do chi
tiết trục bậc 1.
4
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 4
4
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Đối với phôi dập, khi gia công sẽ tiết kiệm được khá nhiều lượng dư gia công do
hình dạng của phôi đã gần giống với chi tiết gia công. Nhược điểm khi sử dụng phương
pháp này là khá tốn kém chi phí ban đầu cho máy dập và máy ép công suất.
Tuy nhiên, đối với dạng sản xuất hàng loạt vừa trở lên cho chi tiết nhỏ, ta chọn
phương pháp dập.
III.2. Thiết kế bản vẽ lồng phôi

Phần IV
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT
IV.1. Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kĩ thuật các bề mặt cần gia công
Dạng sản xuất là dạng hàng loạtlớn,muốn chuyên môn hóa cao đểđạt năng suất
cao trong điều kiện công nghệ sản xuất của ViệtNam hiện nay thìđường lối công nghệ
thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong 1 nguyên công).Muốn

vậy ta dùng các máy vạn năng kết hợp vớiđồ gá chuyên dùng.
5
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 5
5
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Chi tiết có dạng trục nên ta dùng phương pháp gia công tiện cho các nguyên công.
Các bề mặt trục Ø28, rãnh 2x2 ta có thể dùng phương pháp tiện để đạt kích thước và độ
nhám yêu cầu.Đối với ren ngoài M20x1,5, trước tiên ta tiện thô rồi sau đó taro ren hoặc
tiện ren. Ta dùng phương pháp phay rãnh mồi để có được lỗ Ø10. Đối với rãnh 11 có độ
nghiêng thì ta dùng phương pháp xọc, đồng thời gá đặt phôi sao cho bề mặt cần gia công
thẳng đứng. Rãnh 12 thì ta dùng phương pháp phay để đạt hình dạng và kích thước cần
thiết.
IV.2. Phân chia trình tự các nguyên công
A.Trình tự các nguyên công gia công:
Chi tiết có chiều dài không lớn lắm, độ chênh lệch giữa các đường kính bề mặt trụ
không quá nhiều nên ta có thể không cần nhiệt luyện trước khi gia công. Từ những phôi
này ta gia công theo trình tự sau để được chi tiết.
Trình tự các nguyên công:
 Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm.
 Nguyên công 2: Tiện mặt trụ Ø28 và vát đầu trục.
 Nguyên công 3: Tiện rãnh 2x2, tiện mặt trụ Ø20, vát đầu trục và tiện ren M20x1,5.
 Nguyên công 4: Phay rãnh 24x12.
 Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø10.
 Nguyên công 6: Phay rãnh 11.
 Nguyên công 7: Xọc 4 mặt nghiêng của rãnh 11
 Nguyên công 8: Nhiệt luyện.
 Nguyên công 9: Kiểm tra.
B. Lập quy trình công nghệ, chọn máy, dao cho từng nguyên công.
IV.2.1. Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm.
- Sơ đồ định vị kẹp chặt:

+ Định vị 5 bậc tự do bằng 1 khối V dài và 1 chốt tỳ
+ Kẹp chặt bằng mỏ kẹp. Lực kẹp có điểm đặt, phương chiều như hình vẽ.
6
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 6
6
Đồ án công nghệ chế tạo máy
W
70
+0.2
-0.2
Rz40
- Chọn máy: máy phay và khoan tâm bán tự động MP-71M
+ Công suất động cơ phay - khoan là 7,5 - 2,2 (kW)
- Chọn dao: Theo bảng 4-92/(STCNCTM-I): chọn dao phay mặt đầu bằng thép
gió, kích thước: D = 40 mm, số răng: z = 10 răng. Theo bảng 4-40/(STCNCTM-I): chọn
mũi khoan ruột gà thép gió.
+ Tuổi bền của dao: theo bảng 2-82/(STGCC), T = 180 (ph).
IV.2.2. Nguyên công 2: Tiện Ø28 và vát đầu trục.
- Sơ đồ định vị kẹp chặt:
+ Định vị 5 bậc tự do bằng 2 mũi tâm cứng, truyền mômen bằng tốc cặp.
+ Kẹp chặt bằng mũi tâm theo phương dọc trục có hướng từ phải qua trái.
W
Ø28
0
-0.25
30
Rz40
7
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 7
7

Đồ án công nghệ chế tạo máy
- Chọn máy: máy tiện T6M16 công suất động cơ là 4,5(kW)
- Chọn dao: Theo bảng 4-6/(STCNCTM-I): chọn dao tiện ngoài thân cong bằng
thép gió, kích thước: b=16 mm, h=10 mm, L=100 mm, φ=10
o
. Tuổi bền của dao: theo
bảng 2-82/(STGCC), T = 120 (ph).
IV.2.3. Nguyên công 3: Tiện rãnh 2x2, tiện mặt trụ Ø20,vát đầu trục và tiện ren
M20x1,5.
- Sơ đồ định vị kẹp chặt:
+ Định vị 5 bậc tự do bằng 2 mũi tâm cứng, truyền mômen bằng tốc cặp.
+ Kẹp chặt bằng mũi tâm theo phương dọc trục có hướng từ phải qua trái.
W
2x2
Ø20
M20x1.5
30
Rz40
- Chọn máy: máy tiện T6M16 công suất động cơ là 4,5 (kW)
- Chọn dao: Theo bảng 4-6/(STCNCTM-I): chọn dao tiện ngoài thân cong bằng
thép gió, kích thước: b=10 mm, h=16 mm, L=100 mm.
Theo bảng 4-8/(STCNCTM-I): chọn dao tiện rãnh thân cong bằng thép gió,
kích thước: b=10 mm, h=16 mm, L=100 mm.
Theo bảng 4-12/(STCNCTM-I): chọn dao tiện ren gắn mảnh hợp kim cứng,
kích thước h=20 mm, b=12 mm, L=120 mm.
IV.2.4. Nguyên công 4: Phay rãnh có kích thước 24x12.
- Sơ đồ định vị kẹp chặt:
+ Định vị 5 bậc tự do bằng 1khối V dài và 1 chốt tỳ ở đầu trục.
+ Kẹp chặt bằng mỏ kẹp.
8

SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 8
8
Đồ án công nghệ chế tạo máy
W
C
C - C
24
+0.1
-0.1
12
+0.1
0
C
2.5
- Chọn máy: máy phay 6H82 công suất động cơ là 4,5(kW)
- Chọn dao: Theo bảng 4-91/(STCNCTM-I): chọn dao phay đĩa 2 phía gắn mảnh
hợp kim cứng, kích thước: D=100 mm, B=18 mm, d=32 mm, số răng 8. Tuổi bền dao
T=180 ph.
IV.2.5. Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø10.
- Sơ đồ định vị kẹp chặt:
+ Định vị 6 bậc tự do bằng 2 khối V ngắn, 1 chốt tỳ ở đầu trục và 1 chốt tỳ ở
mặt trong của rãnh.
+ Kẹp chặt bằng mỏ kẹp.
9
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 9
9
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Ø10
W
W

- Chọn máy: máy khoan K135 công suất động cơ là 4(kW)
- Chọn dao: Theo bảng 4-40/(STCNCTM-I): chọn mũi khoan ruột gà thép gió,
kích thước: d=10 mm, L=100 mm. Tuổi bền dao T=120 ph.
IV.2.6. Nguyên công 6: Phay rãnh 11 vuông góc với lỗ Ø10.
- Sơ đồ định vị kẹp chặt:
+ Định vị 6 bậc tự do bằng 2 khối V ngắn, 1 chốt tỳ ở đầu trục và 1 chốt trám
lỗ Ø10.
+ Kẹp chặt bằng mỏ kẹp.
10
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 10
10
Đồ án công nghệ chế tạo máy
W
70
+0.2
-0.2
Rz40
- Chọn máy: máy phay đứng 6H12 công suất động cơ là 4,5(kW)
- Chọn dao: Theo bảng 4-71/(STCNCTM-I): chọn dao phay ngón hợp kim cứng,
kích thước: D=11 mm, l=20 mm, L=50 mm, số răng 5. Tuổi bền dao T=180 ph.
IV.2.7. Nguyên công 7: Xọc 4 mặt nghiêng của rãnh 11.
- Sơ đồ định vị kẹp chặt:
+ Định vị 6 bậc tự do bằng 2 khối V ngắn, 1 chốt tỳ ở đầu trục và 1 chốt trám
lỗ Ø10.
+ Kẹp chặt bằng mỏ kẹp.
Ø10
2.5
11
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 11
11

Đồ án công nghệ chế tạo máy
- Chọn máy: máy xọc 7A412 công suất động cơ là 1,5 (kW)
- Chọn dao: Theo (STCNCTM-I): chọn dao xọc bằng thép gió, kích thước: b=11
mm. Tuổi bền dao T=180 ph.
IV.2.8. Nguyên công 8: Nhiệt luyện.
- Tôi.
820
t°c
T(p)
Nhiãût âäü
mäi træåìng
Dáöu
- Ram.
300-450
T(p)
Nhiãût âäü
mäi træåìng
Khäng khê
12
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 12
12
Đồ án công nghệ chế tạo máy
IV.2.9. Nguyên công 9: Kiểm tra.
- Kiểm tra độ không vuông góc giữa lỗ Ø10 và lỗ Ø28.
Ø10
Ø28
IV.3. Tra lượng dư cho từng bước công nghệ.
* Tra theo bảng 3-17/(STCNCMT-I): lượng dư đối với các phôi dập trên máy ép có
thể đạt từ 0,1-0,6mm.
* Theo bảng 3-3-/STCNCMT-I: lượng dư và dung sai đối với trục bậc dập nguội quay

tròn a = 0,5±0,1mm
* Tra bảng 3-125/(STCNCTM-I) lượng dư cho việc phay mặt phẳng a=1mm, dung
sai T=+0,3mm
* Tra bảng 3-120/(STCNCTM-I) lượng dư cho tiện tinh trục sau khi tiện thô là
2a=0,9mm  a=0,45mm.
IV.4. Tra chế độ cắt cho từng bước công nghệ.
IV.4.1. Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm
* Bước 1: Khỏa mặt đầu
- Chiều sâu cắt t = 3 mm
13
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 13
13
Đồ án công nghệ chế tạo máy
- Chọn chế độ cắt khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu thép gió
với D = 40 mm, số răng z = 10.
- Lượng chạy dao răng S
z
= 0,12mm/răng (bảng 5-119/STCNCTM-I)
 Lượng chạy dao vòng S = S
z
.n = 0,12.10 = 1,2 mm/vòng
- Tốc độ cắt V
b
= 43 m/ph
- Số vòng quay trục chính
)/(342
.40
43.1000.1000
phvòng
D

V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 350 vòng /phút
Lượng chạy dao phút S
ph
= S.n = 1,2.350 = 420 mm/ph
- Công suất cắt N = 1,7 kW
* Bước 2: Khoan 2 lỗ tâm
- Chiều sâu cắt t = 1,5 mm
- Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vòng
- Tốc độ cắt V = 27,5 m/phút (bảng 5-86/STCNCTM-II)
Số vòng quay trục chính
)/(1458
.6
5,27.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 1500 vòng/phút
- Công suất cắt N = 1,5 kW
IV.4.2. Nguyên công 2: Tiện mặt trụ Ø28 và vát đầu trục
* Bước 1: Tiện thô Ø28
- Chiều sâu cắt t = 1 mm

- Chọn chế độ cắt khi tiện thô mặt ngoài bằng dao tiện thép gió
- Lượng chạy dao S = 0,53 mm/vòng (bảng 5-60/STCNCTM-II)
- Tốc độ cắt V = 52 m/phút
 Số vòng quay trục chính
)/(591
.28
52.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 500 vòng/phút
- Công suất cắt N = 2,4 kW
* Bước 2: Tiện bán tinh Ø28
- Chiều sâu cắt t = 0,5 mm
- Chọn chế độ cắt khi tiện bán tinh mặt ngoài bằng dao tiện thép gió
14
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 14
14
Đồ án công nghệ chế tạo máy
- Lượng chạy dao S = 0,15 mm (bảng 5-62/STCNCTM-II)
- Tốc độ cắt V = 54 m/phút
 Số vòng quay trục chính
)/(613
.28
54.1000.1000
phvòng

D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 500 vòng/phút
- Công suất cắt N = 2,0 kW
* Bước 3: Vát đầu trục
- Chiều sâu cắt t = 1mm
- Lượng chạy dao S = 0,75 mm/vòng
- Vận tốc cắt V = 37 m/ph
 Số vòng quay trục chính
)/(420
.28
37.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 500 vòng/phút
- Công suất cắt N = 2,0 kW
IV.4.3. Nguyên công 3: Tiện rãnh 2x2, tiện mặt trụ Ø20, vát đầu trục và tiện ren
M20x1,5.
* Bước 1: Tiện rãnh 2x2
- Chiều sâu cắt t = 0,25 mm
- Chọn chế độ cắt khi tiện rãnh bằng dao tiện thép gió

- Lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng (bảng 5-72/STCNCTM-II)
- Vận tốc cắt V = 42 m/ph (bảng 5-73a/STCNCTM-II)
 Số vòng quay trục chính
)/(477
.28
42.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 500 vòng/phút
- Công suất cắt N = 2,0 kW
* Bước 2: Tiện thô mặt trụ Ø20
- Chiều sâu cắt t = 1mm
- Chọn chế độ cắt khi tiện thô mặt ngoài bằng dao tiện thép gió
- Lượng chạy dao S = 0,53 mm/vòng (bảng 5-60/STCNCTM-II)
- Vận tốc cắt V = 52 m/ph
15
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 15
15
Đồ án công nghệ chế tạo máy
 Số vòng quay trục chính
)/(591
.28
52.1000.1000
phvòng
D

V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 500 vòng/phút
- Công suất cắt N = 2,4 kW
* Bước 3: Vát đầu trục
- Chiều sâu cắt t = 1mm
- Lượng chạy dao S = 0,5 mm/vòng
- Vận tốc cắt V = 52 m/ph
- Công suất cắt N = 2,0 kW
* Bước 4: Tiện ren M20x1.5
- Chiều sâu cắt t = 1,5 mm
- Lượng chạy dao S = 0,75 mm/vòng
- Vận tốc cắt V = 37 m/ph
 Số vòng quay trục chính
)/(420
.28
37.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 475 vòng/phút
- Công suất cắt N = 2,0 kW
IV.4.4.Nguyên công 4: Phay rãnh 24x12

* Phay thô:
- Chiều sâu cắt t = 5 mm
- Chọn chế độ cắt khi phay thép bằng dao phay đĩa thép gió
- Với D = 100 mm, số răng z = 8 răng
- Lượng chạy dao răng S
z
= 0,1 mm/răng (bảng 5-163/STCNCTM-II)
 Lượng chạy dao vòng S = S
z
.z = 0,1.8 = 0,8 mm/vòng
- Tốc độ cắt V = 45 m/phút (bảng 5-164/STCNCTM-II)
 Số vòng quay trục chính
)/(143
.100
45.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 175 vòng/phút
 lượng chạy dao phút S
ph
= 0,8.175 = 140 mm/ph
- Công suất cắt N = 2,2 kW (bảng 5-167/STCNCTM-II)
* Phay tinh:
16
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 16

16
Đồ án công nghệ chế tạo máy
- Chiều sâu cắt t = 1 mm
- Chọn chế độ cắt khi phay thép bằng dao phay đĩa gắn mảnh hợp kim cứng
Với D = 100 mm, số răng z = 8 răng
- Lượng chạy dao răng S
z
= 0,08 mm/răng (bảng 5-163/STCNCTM-II)
 Lượng chạy dao vòng S = S
z
.z = 0,08.8 = 0,64 mm/vòng
- Tốc độ cắt V = 50 m/phút (bảng 5-164/STCNCTM-II)
 Số vòng quay trục chính
)/(159
.100
50.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 175 vòng/phút
 lượng chạy dao phút S
ph
= 0,64.175 = 112 mm/ph
- Công suất cắt N = 1,9 kW(bảng 5-181/STCNCTM-II)
IV.4.5. Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø10
- Chiều sâu cắt t = 5 mm

- Chọn chế độ cắt khi khoan thép bằng mũi khoan ruột gà thép gió
- Lượng chạy dao S = 0,22 mm/vòng (bảng 5-87/STCNCTM-II)
- Tốc độ cắt V = 24 m/phút (bảng 5-86/STCNCTM-II)
 Số vòng quay trục chính
)/(763
.10
24.1000.1000
phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 750 vòng/phút
- Công suất cắt N = 1,0 kW (bảng 5-88/STCNCTM-II)
IV.4.6. Nguyên công 6: Phay rãnh 11
* Bước 1: Phay thô
- Chiều sâu cắt t = 5 mm
- Chọn chế độ cắt khi phay thép bằng dao phay ngón thép gió
- Với D = 10 mm, số răng z = 5
- Lượng chạy dao răng S = 0,035 mm/răng (bảng 5-153/STCNCTM-II)
 Lượng chạy dao vòng S = S
z
.z = 0,035.5 = 0,18 mm/vòng
- Tốc độ cắt V = 33 m/phút (bảng 5-154/STCNCTM-II)
 Số vòng quay trục chính
)/(1050
.10
33.1000.1000

phvòng
D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 1000 vòng/phút
17
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 17
17
Đồ án công nghệ chế tạo máy
 lượng chạy dao phút S
ph
= 0,18.1000 = 180 mm/ph
- Công suất cắt N = 3,6 kW (bảng 5-157/STCNCTM-II)
* Bước 2: Phay tinh
- Chiều sâu cắt t = 0,5 mm
- Chọn chế độ cắt khi phay thép bằng dao phay ngón thép gió
- Với D = 11 mm, số răng z = 5
- Lượng chạy dao răng S = 0,025 mm/răng (bảng 5-153/STCNCTM-II)
 Lượng chạy dao vòng S = S
z
.z = 0,025.5 = 0,13 mm/vòng
- Tốc độ cắt V = 35 m/phút (bảng 5-154/STCNCTM-II)
 Số vòng quay trục chính
)/(1012
.11
35.1000.1000
phvòng

D
V
n
t
===
ππ
 chọn theo máy n = 1000 vòng/phút
 lượng chạy dao phút S
ph
= 0,13.1000 = 130 mm/ph
- Công suất cắt N = 2,5 kW (bảng 5-157/STCNCTM-II)
IV.4.7. Nguyên công 7: Vát 4 mặt nghiêng của rãnh 11
- Chiều sâu cắt t = 3 mm
- Lượng chạy dao S = 0,15 mm/hành trình kép (bảng 5-83/STCNCTM-II)
- Tốc độ cắt V = 12,6 m/phút (bảng 5-84/STCNCTM-II)
- Công suất cắt N = 1,2 kW
IV.5. Thời gian cơ bản cho từng nguyên công.
IV.5.1. Nguyên công 1:
* Bước 1: Khỏa 2 mặt đầu
- Công thức tính thời gian là:
n.S
LLL
T
21
0
++
=
+ L là chiều dài bề mặt gia công, L = 28 mm
+ L
1

là chiều dài ăn dao,
35,0)tD(tL
1
÷+−=
+ L
2
= 2
÷
5 mm, chọn L
2
=4
t = 4 mm
142)440(435,0)(
1
=+−=÷+−=⇒ tDtL
mm
)(11,0
350.10.12,0
41428
01
phútT =
++
=⇒
18
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 18
18
Đồ án công nghệ chế tạo máy
* Bước 2: Khoan 2 lỗ tâm
- Công thức tính thời gian là:
n.S

LLL
T
21
0
++
=
+ L là chiều dài bề mặt gia công, L = 1,5 mm
+ L
1
là chiều dài ăn dao,
3)25,0(60cot
2
6
)25,0(cot
2
0
1
=÷+=÷+= gg
d
L
ϕ
mm
+ L
2
= 1
÷
3 mm, chọn L
2
=2
)(03,0

1500.16,0
235,1
1
phútT =
++
=⇒
IV.5.2. Nguyên công 2:
* Tiện mặt trụ Ø28 và vát mặt đầu
- Công thức tính thời gian là:
i
nS
LL
T .
.
1
0
+
=
+ L là chiều dài bề mặt gia công, L = 28 mm
+ L
1
là chiều dài ăn dao,
25,0
1
÷+=
ϕ
tg
t
L
+ L

2
= 1
÷
3 mm, chọn L
2
= 2, i = 1
* Tiện thô
t = 2 mm, φ = 10
o
5,22
10
1
25,0
1
=+=÷+=
tgtg
t
L
ϕ
mm
)(12,01.
500.53,0
25,228
01
phútT =
++
=⇒
* Tiện bán tinh:
t = 0,5 mm, φ = 10
o

8,42
10
5,0
25,0
2
=+=÷+=
tgtg
t
L
ϕ
mm

)(46,01.
500.15,0
28,428
02
phútT =
++
=
* Vát đầu trục:
t = 2 mm, φ = 10
o
5,22
10
1
25,0
1
=+=÷+=
tgtg
t

L
ϕ
mm
19
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 19
19
Đồ án công nghệ chế tạo máy

)(12,01.
500.53,0
25,228
03
phútT =
++
=
IV.5.3. Nguyên công 3:
* Tiện rãnh 2x2, tiện mặt trụ Ø20,vát đầu trục và tiện ren M20x1,5.
- Công thức tính thời gian là:
i
nS
LL
T .
.
1
0
+
=
+ L là chiều dài bề mặt gia công
+ L
1

là chiều dài ăn dao,
25,0
1
÷+=
ϕ
tg
t
L
+ L
2
= 1
÷
3 mm, chọn L
2
= 2, i = 1
* Tiện rãnh 2x2:
t = 0,25 mm, φ = 10
o
, L = 2 mm,
325,0
10
25,0
25,0
2
=÷+=÷+=
tgtg
t
L
ϕ
mm


)(14,01.
500.1,0
232
01
phútT =
++
=
* Tiện mặt trụ Ø20:
t = 1 mm, φ = 10
o
, L = 28 mm,
5,72
10
1
25,0
1
=+=÷+=
tgtg
t
L
ϕ
mm
)(14,01.
500.53,0
25,728
02
phútT =
++
=⇒

* Vát đầu trục:
t = 1 mm, φ = 10
o
5,72
10
1
25,0
1
=+=÷+=
tgtg
t
L
ϕ
mm

)(042,01.
500.5,0
25,71
03
phútT =
++
=
* Tiện ren M20x1.5:
t = 1,5 mm, φ = 10
o
5,102
10
5,1
25,0
1

=+=÷+=
tgtg
t
L
ϕ
mm

)(12,01.
475.75,0
25,1028
04
phútT =
++
=
IV.5.4. Nguyên công 4:
20
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 20
20
Đồ án công nghệ chế tạo máy
* Phay rãnh 24x12
- Công thức tính thời gian là:
n.S
LLL
T
21
0
++
=
+ L là chiều dài bề mặt gia công, L = 24 mm
+ L

1
là chiều dài ăn dao,
35,0)tD(tL
1
÷+−=
+ L
2
= 2
÷
5 mm, chọn L
2
=4
* Phay thô
t = 5 mm
242)5100(535,0)(
1
=+−=÷+−=⇒ tDtL
mm

)(44,1
45.8.1,0
42424
01
phútT =
++
=
* Phay tinh
t=1mm
122)1100(135,0)(
1

=+−=÷+−=⇒ tDtL
mm

)(25,1
50.8.08,0
41224
02
phútT =
++
=
Thời gian cho cả nguyên công là T=T
01
+T
02
=1,44+1,25=2,69 (phút)
IV.5.5. Nguyên công 5:
* Khoan lỗ Ø10
- Công thức tính thời gian là:
n.S
LLL
T
21
0
++
=
+ L là chiều dài bề mặt gia công, L = 28 mm
+ L
1
là chiều dài ăn dao,
5,4)25,0(60cot

2
10
)25,0(cot
2
0
1
=÷+=÷+= gg
d
L
ϕ
mm.
+ L
2
= 1
÷
3 mm, chọn L
2
=2
)(21,0
750.22,0
25,428
1
phútT =
++
=⇒
IV.5.6. Nguyên công 6: Phay rãnh 11
- Công thức tính thời gian là:
n.S
LLL
T

21
0
++
=
+ L là chiều dài bề mặt gia công, L = 28 mm
+ L
1
là chiều dài ăn dao,
35,0)tD(tL
1
÷+−=
21
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 21
21
Đồ án công nghệ chế tạo máy
+ L
2
= 2
÷
5 mm, chọn L
2
=4
* Phay thô:
t =5mm
72)510(535,0)(
1
=+−=÷+−=⇒ tDtL
mm

)(25,0

1000.5.035,0
4728
01
phútT =
++
=
*Phay tinh:
t=0,5 mm
5,42)5,011(5,035,0)(
1
=+−=÷+−=⇒
tDtL
mm

)(3,0
1000.5.025,0
45,428
02
phútT =
++
=
Thời gian cho cả nguyên công là T=T
01
+T
02
=0,25+0,3=0,55 (phút)
IV.5.7. Nguyên công 7: Xọc 4 mặt nghiêng của rãnh 11
- Công thức tính
)(13,0
1137.15,0

2.11
.
.
1
phút
nS
iB
T ===
+ B = 11 mm, S = 0,15 mm/ht kép
+
1137
2.5,14
1000.33
)1(
1000.
==
+
=
mL
V
n
c
 T = 4T
1
= 4.0,13 = 0,52 ph
22
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 22
22
Đồ án công nghệ chế tạo máy
PHẦN V

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 7:
XỌC 4 MẶT NGHIÊNG CỦA RÃNH 11
V.1. Xây dựng sơ đồ nguyên lý của đồ gá
V.1.1. Mục đích của đồ gá
- Nhằm định vị, kẹp chặt phôi trong quá trình gia công. Do vậy thiết kế đồ gá
hợp lý sẽ mang lại hiệu quả kinh tế thiết thực, nhờ thế có thể tiết kiệm được thời
gian gia công cũng như chất lượng sản phẩm, nhờ vào các cơ cấu định vị. Bên cạnh
đó, đồ gá cũng tạo ra lực kẹp đủ lớn để đảm bảo giữ chặt chi tiết trong quá trình gia
công.
- Qua những yếu tố trên, đồ gá cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:
+ Kết cấu định vị phải phù hợp với kết cấu và độ bóng của chi tiết
+ Kết cấu định vị cần đảm bảo lâu dài về vị trí tương quan, các kích
thước tương quan.
+ Kết cấu định vị đảm bảo độ bền qua nhiều lần sử dụng.
+ Cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực kẹp cần thiết để đảm bảo độ cứng
vững trong quá trình gia công.
+ Cơ cấu kẹp chặt phải có kích thước gọn, đủ bền, phù hợp với thang
đồ gá.
+ Cơ cấu kẹp chặt dễ sử dụng, điều chỉnh.
V.1.2. Mục đích nguyên công
Gia công rãnh nghiêng thông 11 bằng phương pháp xọc, đồ gá đặt chi tiết nghiêng góc
8,13 so với mặt phẳng nằm ngang.
Ø10
2.5
23
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 23
23
Đồ án công nghệ chế tạo máy
P
o

V.1.3. Nguyên lý làm việc của đồ gá
a. Định vị: hạn chế 6 bậc tự do bằng 2 khối V ngắn, 1 chốt tỳ và 1 chốt trám
lắp vào lỗ Ø10
b. Kẹp chặt: cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít.
c. Lực cắt:
Khi dao tiến vào gia công thì sẽ có các lực tác dụng lên chi tiết: l
+ Lực tiếp tuyến
+ Lực hướng kính
+ Lực dọc trục
120008,1.6,12.15,0.3.247.10VS 10
00,10,1
0
===
p
nyz
p
KtCP
N
Tra bảng 5-23/STCNCTM-II ta có: C
p
=247, x=1, y=1, n=0
08,10,1.0,1.0,1.08,1 ===
PPPMPp
KKKKKK
ηγλϕ
Các hệ số trên tra theo bảng 5-22/STCNCTM-II.
Lực cắt tạo với lực kẹp 1 góc có tgα=2/14  α~8,13
o
, bao gồm 2 thành phần: lực
P

01
=P
0
.cosα có phương trùng với phương lực kẹp và P
02
=P
0
.sinα có phương dọc trục nên
ta có:
200313,8cos.1200
3,015,0
13,8sin.1200.16,2
cos.
sin
.2
0
21
0
=+
+
=+
+
=
α
α
P
ff
PK
W
N

 W = 2003/2 =1001,5 N
Với
16,21.1.1.2,1.2,1.1.5,1
6543210
=== KKKKKKKK
K
0
- hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp, K
0
=1,5
24
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 24
24
Đồ án công nghệ chế tạo máy
K
1
- hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K
1
=1
K
2
- hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, K
2
=1,2
K
3
- hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K
3
=1,2
K

4
- hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K
4
=1
K
5
- hệ số tính đến mức độ thuận lợi cơ cấu kẹp, K
5
=1
K
6
- hệ số tính đến mômen là quay chi tiết, K
6
=1
f
1
: hệ số ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết, f
1
=0,1÷0,15  chọn f
1
=0,15
f
2
: hệ số ma sát giữa mặt chuẩn của chi tiết và chi tiết định vị,
f
2
=0,1÷0,3  chọn f
2
=0,3
d. Lực kẹp:

Đối với dạng sản xuất hàng loạt vừađòi hỏi tính cơ khí hoá cao. Do đó ta phải chọn cơ
cấu kẹp chặt có tính cơ động cao, tháo lắp chi tiết phải nhanh, gá lắp chi tiết phải nhanh,
chính xác. Để đáp ứng những đòi hỏi trên ta chọn cơ cấu kẹp chặt là mỏ kẹp, kẹp bằng cơ
cấu thanh kẹp trượt và bulông (cơ cấu kẹp ren vít – Atlas đồ gá, bảng 4-2)
e. Tính toán nguồn sinh lực:
- Sơ đồ nguyên lý cơ cấu kẹp:
Lực dọc trục bulông Q sinh ra khi xiết chặt đai ốc:
l
L
WQ ×=
Trong đó: + W: lực kẹp, W = 2851 N.
25
SVTH: PHAN VINH KHOA Trang 25
25