Đồ án thiết kế chế tạo Ống Kẹp, đồ án công nghệ CTM

Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các
ngành công nghiệp mới dựa trên nền tảng của các ngành khoa học cơ sở, một trong
những ngành đó chính là ngành cơ khí. Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ
thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy ngành
đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ, không ngừng nâng cao vốn kiến
thức của mình, và quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải
quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí tại trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng,
sinh viên được trang bị rất nhiều kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ chế tạo máy.
Nhằm mục đích cụ thể hóa và thực tế hóa những kiến thức mà sinh viên được trang bị,
đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay
công nghệ, các tiêu chuẩn… và có khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế
sản xuất. Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lập
sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Do tính
quan trọng của đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí và
một số nghành có liên quan.
Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của thầy Hoàng
Văn Thạnh, em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy với đề tài:
“Thiết lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết ống kẹp”. Với kiến thức được trang
bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế, em đã cố gắng
hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do
thiếu kinh nghiệm. Nên em rất mong được sự chỉ bảo của Thầy và sự đóng góp của bạn
bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện.
Nguyễn Sỹ Nam
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
1
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN
HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Chương I : Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của
sản phẩm
1.1. Phân tích điều kiện làm việc .
Ống kẹp dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công giúp chi
tiết gia công đảm bảo được độ chính xác về hình dáng , kích thước cũng như vị
trí các bề mặt tương quan .
Chi tiết làm việc trong môi trường chịu sự rung động lớn , chịu lực nén cao .Do
đó dễ bị cong vênh do lực kẹp tác động , dễ bị mài mòn do ma sát .
Vì vậy khi gia công chi tiết cần đảm bảo các yêu cầu về kĩ thuật cũng như điều
kiện làm việc của chi tiết .
1.2. Yêu cầu kỹ thuật .
- Do điều kiện làm việc của chi tiết khá phức tạp nên chi tiết cần được đảm bảo
các yêu cầu sau :
- Đảm bảo độ cứng vững .
- Đảm bảo độ bền và khả năng chống mài mòn của chi tiết .
- Kích thứơc lỗ có đường kính 80mm được gia công với cấp chính xác đạt cấp
8 và độ nhám R
a
= 1,25 .
- Độ không song song giữa hai mặt, đầu không vượt quá 0,03/ 100 mm .
- Độ không vuông góc giữa tâm lỗ Ø 80 H7 với mặt đầu không vượt
quá 0,05/ 100 mm.
- Các rãnh và các lỗ bắt bulông được gia công với R
z
= 40 .
- Các mặt còn lại R
z
= 80 .

1.4 VẬT LIỆU :
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
2
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
- Vật liệu chế tạo ống kẹp là GX 15 - 32 : gang xám có σ
bk
≤ 15 KG/mm
2
, σ
bu
≤ 32 KG/mm
2
. Độ cứng (163 -229 ) HB
- Gang xám là loại gang grafit có grafit hình dạng là hình tấm và mặt gãy có
màu xám với thành phần hoá học:
C = (2,8 -3,5)% ; Si = (1,5 -3)% ; Mn = (0,5 – 0,8)%
- Độ bền gang xám phụ thuộc vào nền của gang (Fe, Fe – P hay P)
và dạng grafit.
- Gang xám có tính chất đúc tốt, độ bền nén rất cao nhưng độ bền kéo thấp
σ = ( ¼ ÷ ½ ) σ
bk
thép, độ bền dẻo rất kém (δ ≈ 0,5 % ) . Gang xám có khối
lượng riêng lớn, chảy loãng cao nên ít tạp chất , dễ gia công cắt gọt .
1.5 TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT :
- Bề mặt làm việc của chi tiết là bề mặt lỗ Ø 80 H7 ,có cấp chính xác đạt cấp 7
và dung sai lỗ đạt H7
+54
.
- Do đặc điểm làm việc của ống kẹp là như trên nên yêu cầu bề mặt lỗ A phải
chế tạo có độ nhám R

a
= 1,25 , các lỗ và rãnh còn lại có Rz = 40 , các bề mặt
khác có Rz =80 .
- Kết cấu các bề mặt cho phép đưa dao vào gia công và thoát dao một cách dễ
dàng , các lỗ thông suốt ,chi tiết đảm bảo được độ cứng vững ,an toàn trong sản
xuất .
* Phân loại :
- Chi tiết chế tạo có dạng hộp.
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
3
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
Chương 2 : Định dạng sản xuất
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng phụ thuộc nhiều yếu tố khác
nhau và để xác định dạng sản xuất, trước hết phải xác định số lượng sản xuất
thực tế hàng năm và khối lượng chi tiết gia công sau đó mới tiến đến phương
pháp chế tạo phôi và lựa chọn loại sản suất phù hợp nhất , kinh tế nhất mà vẫn
đảm bảo yêu cầu kĩ thuật .
+ Xác định trọng lượng của chi tiết:
Q
1
= V
CT
.
γ
kg
Q
1
: Khối lượng của chi tiết
V
CT:

Thể tích của chi tiết (cm
3
)
γ
: Khối lượng của vật liệu
Gang xám:
γ
= 7
Ta có: V
ct
= V
tp
- V
Lỗ
- V
rãnh
V
1
=
4
2
d
π
x h =
4
13514,3
2
×
×
120 =1716795 (mm

3
)
V
2
= 92.57 x 40 x 120 = 444336 ( mm
3
)
V
3
= 52,5 X 57 X 60 = 179550 (mm
3
)
V
4
=
2
2
R
π
x h =
57
2
3014,3
2
x
x
= 161082 (mm
3
)
V

tp
= V
1
+ V
2
+V
3
+ V
4
= 2501763 (mm
3
)
Thể tích các lỗ:
V
Lỗ
= V
φ
80 + V
φ
20 + V
φ
10
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
4
v
1
v
2
v
3

v
4
v
5
v
6
v
7
v
8
v
9
v
1
0
0
0
92,57
52,5
5030
Ø
80
Ø
135
120,11
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
V5=
4
2
d

π
x h =
4
8014,3
2
x
x 120 = 602880 (mm
3
)
V6 =2 x
4
2
d
π
x h = 2 x
4
2014,3
2
x
x 16 = 10048 (mm
3
)
V7= 4 x
4
1014,3
2
x
x 17 =5338 ( mm
3
)

V
Lỗ
= 618226(mm
3
)
V
Rãnh
= V8 + V9 + V10
V8 = 50 x 25 x 60 = 75000
V9 =
2
2
R
π
x h =
25
2
3014,3
2
x
x
= 35325
V10 = 120 x 6 x120 = 86400

V
Rãnh
= 196725(mm
3
)
V

CT
= 2501763 – 618226 – 196725 = 1686812(mm
3
)
= 1,69 (dm
3
)
Vậy a = V
ct
.
γ
= 1,69 . 7= 11.83 (
γ
= 7)
+ Công thức tính sản lượng hàng năm:
N = N
1
x m






+
+
100
1
βα

N
1
= 8000
C
/ năm. Số sản lượng cần chế tạo trong năm theo kế hoạch m= 1 số
lượng chi tiết trong 1 sản phẩm.
β
= 5 % (tự chọn) số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ
α
= 3% lượng phế phẩm dự phòng sai hỏng khi tạo phôi gây ra(
%)5%3 −=
α
Vậy N= 8000 x 1 x






+
+
100
53
1
= 8640 (chiếc/ năm)
Với khối lượng 11,83 kg và sản xuất 8640 chiếc/ năm
theo bảng 1– 1/12(III) chọn loại sản xuất hàng khối

Chương 3 : Lựa Chọn Phương Pháp Chế Tạo Phôi
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:

5
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
Vật liệu chế tạo phôi là gang xám GX 15- 32. Với vật liệu này ta chỉ chế tạo
phôi bằng phương pháp đúc. Công nghệ đúc gang xám rất thuận lợi bởi vì tính
đúc của gang xám rất tốt, chúng có tính chảy loảng cao, khối lượng riêng của
gang xám lớn, chảy loảng cao nên ít có tạp chất, sủi và bọt khí độ co của gang
nhỏ nên hạn chế lõm co, rỗ khí.
Vì vậy chi tiết ống kẹp với vật liệu chế tạo là gang xám thì ta sử dụng phương
pháp đúc trong khuôn kín để chế tạo phôi.
• Yêu cầu kĩ thuật của phôi
+ Có tính công nghệ cao
+ Đảm bảo có tính vật liệu
+ Đảm bảo độ cứng vững
Với vật liệu là gang xám ta sử dụng phương pháp đúc trong khuôn kim
loại mẫu kim loại, cấp chính xác đạt cấp I (3 – 65/ 235 công nghệ chế tạo I)
Bản ve đúc như sau:

1: nửa khuôn trên;
2: nửa khuôn dưới
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
6
1
3
4
6
2
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
3: đậu ngót
4: đậu hơi
5: lỏi

6: hệ thống rót
3.1 Tra lượng dư sơ bộ:
-Tra bảng 3-110/259 [I]:
Lượng dư gia công mặt đầu: 2mm
Lượng dư gia công mặt đáy: 2,5mm
-Tra bảng 3-132/275 [I]:
Lượng dư gia công lô 80: 2,5mm một phía
-Tra bảng 3-94/252:
Lượng dư gia công 2 mặt bên 120: 3mm cho một bên




Chương 4 : Thiết kế Quy Trình Công Nghệ Chế Tạo Chi Tiết
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
7
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
Chúng ta đã được biết ở phần trước, dạng sản xuất trong trường hợp này là
loại vừa nên muốn chuyên môn hoá cao và có thể đạt được năng suất tốt nhất
trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay thì đường lối công nghệ thích hợp
nhất là phân tán nguyên công và sử dụng các loại máy công cụ vạn năng và
đồ gá chuyên dùng.
4.1: Phân tích yêu cầu kĩ thuật các bề mặt và đề ra phương pháp gia
công đạt yêu cầu cuối cùng của chi tiết gia công ống kẹp:
- Bề mặt làm việc của chi tiết là lỗ
80
φ
- Bề mặt đầu có R
Z
= 20 µ m và cấp độ bóng là 5. Ta có thể sử dụng các

bước gia công: Phay thô, phay tinh bằng dao phay mặt đầu. Các bề mặt còn
lại có độ nhấp nhô tế vi là R
Z
40 để đạt được R
z
40 ta chọn phương pháp gia
công thô.
- Bề mặt lỗ
.80HZ
φ
Đây là bề mặt làm việc của chi tiết nôn yêu cầu đạt độ
chính xác cao với R
a
= 1,25 cấp độ bóng là 7, Để đạt được R
a
= 1,25 ta chọn
phương pháp gia công là khoét và doa. Khoét qua 2 bước thô, tinh và doa
tinh.
- Bề mặt các lỗ
20
φ

10
φ
với R
z
= 40 thì R
a
= 10 khi yêu cầu độ bóng
không cao thì ta chọn phương pháp gia công khoan.

4.2: Phân tích chuẩn:
- Việc xác định chuẩn trong gia công là việc định vị trí tương quan giữa dụng
cụ và các mặt gia công của chi tiết để đảm bảo những yêu cầu về kĩ thuật của
nguyên công.
* Chuẩn thô:
Với chi tiết chọn gia công chuẩn thô được xác định là bên mặt đầu việc chọn
chuẩn thì là mặt đầu là ý nghĩa quan trọng. Khi mặt đầu được chọn chuẩn thì
nguyên công đầu tiên là gia công mặt đầu ta sẽ có chuẩn kích thước trùng với
chuẩn định vi sai số gá đặt là ع
e
=0 . Như vậy sẽ tăng độ chính xác trong quá
trình gia công.
• Chuẩn tinh:
Mặt nguyên công khác nhau thì chuẩn tinh khác nhau, nguyên công gia
công
80
φ
, rãnh lớn, rãnh nhỏ, chuẩn tinh được chọn là mặt đầu đã được
gia công là
20
φ
và
10
φ
chuẩn được chọn là hai mặt bên.
4.3: Trình tự nguyên công:
Qua các phân tích ở phần trên ta có thể đề ra nhiều phương án gia công và có
thể chọn một phương án hợp lý nhất, cụ thể cho chi tiết ống kẹp có thể được gia
công với trình tự sau:
• Phương án I:

1) Nguyên công 1: phay mặt đầu
2) Nguyên công 2: phay mặt đầu còn lại
3) Nguyên công 3: khoét, doa lỗ
80
φ
h7
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
8
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
4) Nguyên công 4: phay 2 mặt bên 40mm
5) Nguyên công 5: khoan hai lỗ
10
φ

6) Nguyên công 6: khoan lỗ
20
φ
7) Nguyên công7: phay rãnh 6mm
8) Nguyên công 8: phay rãnh 25 mm
9) Nguyên công 9: kiểm tra
• Phương án II:
1) Nguyên công 1: khoan lỗ
20
φ
2) Nguyên công2: phay 2 mặt phẳng 40 (mm)
3) Nguyên Công 3: phay rãnh 25mm
4) Nguyên công 4: phay mặt đầu
5) Nguyên công 5: khoét, doa lỗ
80
φ

h7
6) Nguyên công 6: phay mặt đầu còn lại
7) Nguyên công7: khoan hai lỗ
10
φ
8) Nguyên công 8: phay rãnh 6 mm
9) Nguyên công 9: kiểm tra
Vậy ta chọn phương án 1 là phương án hợp lý nhất
4.3.1 Nguyên công 1: phay mặt đầu
Sơ đồ định vị kẹp chặt:
Định vị 5 bậc tự do như hình vẽ ( mặt đáy định vị 3 bậc tự do bằng phiến tỳ, mặt
bên định vị 2 chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do)
Lực kẹp có điểm đặt phương chiều như hình vẽ:
- Chọn máy: Máy phay đứng 6H12 có N
đc
= 7 (KW)
- Chọn dao: Để cắt hết một lần chạy dao chọn dao phay mặt đầu răng chắp
mảnh hợp kim cứng Bk6 có D = 160, B = 60, z = 10(Bảng 4 – 95/376(I).
- Lượng dư gia công: Như đã tra từ trước, lượng dư gia công của bề mặt này la
2,5mm. Qúa trình gia công được chia làm 2 bước:
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
9
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
+ Bước 1: Phay thô với chiều sâu cắt t1= 2mm
+ Bước 2: Phay tinh với chiều sâu cắt t2= 0,5mm
• phay thô:
- Chiều sâu cắt t= 2(mm)
- Lượng chạy dao: S
S = S
Z

x Z
Nên chọn : S
z
= 0,24 (Bảng 5 – 33 /29 – STCN (II)
Vậy S = S
Z
x z = 0,24 x 10 = 2,4 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: V

với k
v
= k
nv
.
.k
mv
.k
uv
trong đó
k
mv
=
y
nv
HB







190
(bảng 5-1/6 stcn(II)
n
y
= 1 bảng 5-2/6 stcn(II)
vậy k
mv
= 1 (chọn HB của gang 190)
bảng 5-5/8 stcn(II) chọn k
nv
= 0,8
bảng 5-6/9 stcn(II) chọn k
uv
= 1
⇒
k
v
= 1.0,8.1 = 0,8
Hệ số cắt
C
v
q x y u p m
445 0,2 0,15 0,35 0,2 0 0,32
Chu kỳ bền của dao
T = 180 phút (bảng 5-40/34[II])
3,1068,0.
12024,0.2.180
160.445
2,035,015,032,0

2,0
==V
(m/phút)
số vòng quay trục chính
5,211
160.
3,106.1000
.
.1000
===
ππ
D
V
n
(vòng/phút)
theo thuyết minh máy chọn n = 235 (vòng/phút)
Tốc độ cắt thực tế:
Vtt =
118
1000
235.160.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
Lượng chạy dao S
p

= S.n = 2,4.235= 564 (mm/phút)
Theo máy chọn

S
p
=600(mm/phút)
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
10
v
pHyxm
q
v
k
ZBStT
DC
V

.
=
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
Lực cắt P
z
=
P
wq
n
y
z
x
P

k
nD
ZBStC
.
10
Bảng 5-41/34[II]
C
p
x y u q w
54,5 0,9 0,74 1,0 1 0
K
P
= k
mv
= 1
vậy
26531
235.160
10.12024,0.2.5,54.10
01
74,09,0
0,1
==
z
P
(N)
Momen xoắn trên trục chính:
Mx =
4,2122
100.2

160.2653
100.2
.
==
DP
z
(Nm)
công suất cắt
N
c
=
1,5
60.1020
118.2653
60.1020
.
==
VP
z
(KW)
Với công suất máy chọn 7 kw nên hoạt động an toàn
Thời gian gia công cơ bản
nS
LLL
T
CB
.
12
++
=

.i
Trong đó
i = 1
L = 230 mm ; L
2
= 4 mm
chiều dài ăn dao L
1
=
8,192)2160(22)( =+−=+− tDt
vậy T
cb
=
45,0
235.4,2
8,194230
=
++
(phút)
* Bước phay tinh
Chiều sâu cắt t = 0,5mm
- Lượng chạy dao: S
S = S
Z
x Z ( CT trang 27 STCN (II) ta có N
dc
= 7 (kw))
Nên chọn : S
z
= 0,24 (Bảng 5 – 33 /29 – STCN (II)

Vậy S = S
Z
x z = 0,24 x 10 = 2,4 (mm/vòng)
Tốc độ cắt

với k
v
= k
nv
.
.k
mv
.k
uv
k
nv
=
y
n
HB






190
=
1
190

190
25,1
=






b ảng 5-5/8 [II ] chọn k
nv
= 0,8
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
11
v
pHyxm
q
v
k
ZBStT
DC
V

.
=
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
bảng 5-6/8[ II] chọn k
uv
= 1
⇒

k
v
= 0,8
Bảng 5-39/32[II]
Hệ số cắt
C
v
q x y u m p
445 0,2 0,15 0,35 0,2 0,32 0
bảng 5-40/34[II] T = 180 Phút
v =
8,1308,0
120.24,0.5,0.180
160.445
2,035,015,032,0
2,0
=
m/phút
số vòng quay trục chính
n =
2,260
160.
8,130.1000
.
.1000
==
ππ
D
V
(vòng/phút)

Theo thuyết minh máy chọn: n = 300 (vòng/phút)
Tốc độ cắt thực tế:
Vtt =
72,150
1000
300.160.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
Lượng chạy dao phút
S
p
= S.n = 2,4.300 = 720( mm/phút)
Theo máy chọn S
p
=750(mm/phút)
Tính lực cắt
P
z
=
p
wq
u
Y
Z
x

P
k
nD
ZBStC
.
10
Bảng 5-41/34[II]
Hệ số cắt
C
p
x y u q w
54,5 0,9 0,74 1,0 1 0
K
P
= k
mv
= 1
vậy P
z
=
7621.
300.160
10.12024,0.5,0.5,54.10
0
74,0.9,0
=
(N)
Momen xoắn trên trục chính:
Mx =
610

100.2
160.762
100.2
.
==
DP
z
(Nm)
Công suất cắt
N
C
=
9,1
60.1020
72,150.762
60.1020
.
==
Vp
kw
với công suất máy chọn 7 kw nên hoạt động an toàn
Thời gian gia công cơ bản
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
12
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
T
CB
=
nS
LLL

.
12
++
với L = 230 ; L
2
= 4
L
1
=
9,102)5,0160(5,02)( =+−=+− tDt
vậy T
cb =
34,0
300.4,2
9,104230
=
++

phút
Bước Máy Dao t
mm
S
mm/vòng
V
m/phút
n
vòng/phút
N
kw
T

CB
phút
Thô 6H12 BK6 2 2,4 118 235 5,1 0,45
tinh 6H12 BK6 0,5 2,4 150,72 300 1,9 0,34
4.3.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu còn lại để đạt kích thước 120(mm)
*Định vị : Chi tiết được định vị 5 bậc tự do ,lấy mặt đáy vừa gia công xong
làm chuẩn định vị 3 bậc tự do , mặt bên định vị 2 bậc tự do (như hình vẽ)
*Kẹp chặt : Chi tiết được định vị bằng cơ khí


- Chuyển động cắt : Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến , dao
phay chuyển động quay tròn
- Chọn máy : Máy phay đứng 6H12 , có Nđc =7(kw)
- Chọn dao : Để cắt hết một lần chạy dao , ta chọn dao phay mặt đầu răng
chắp mảnh hợp kim cứng BK6 , có : D =160 ; B =60 ; Z =10 .
- Lượng dư gia công của bề mặt này là 2mm như đã tra ở trước
- Vì mặt đầu có Rz =80μm ,cấp độ bóng từ 4-3 ,nên ta chỉ phay qua một bước
phay thô
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
13
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
- Lượng chạy dao răng : Chọn Sz =0,24(mm/răng) . Tra bảng (5-33/2) [II]
- Lượng chạy dao vòng S =Sz. Z = 0,24.10= 2,4(mm/vòng)
- Tra bảng (5-40/34) [II] chọn tuổi bền dao T = 180 phút
-Tốc độ cắt Vb khi phay. Chọn Vb =158(mm/phút).
Tra bảng (5-127/115)[II]
- Số vòng quay tính toán:
n =
3,314
160.

158.1000
.
.1000
==
ππ
D
V
(vòng/phút)
-Chọn số vòng quay trục chính theo hồ sơ máy n = 300(vòng/phút)
- Tốc độ cắt thực tế:
Vtt =
72,150
1000
300.160.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
-Lượng chạy dao phút : Sp = Sz.Z. n = 0,24.10.300=720(mm/phút)
-Chọn : Sp = 750(mm/phút)
-Chọn công suất cắt : Nc =5,5(kw) . Tra bảng (5-130/118)[II]. Với công suất
này máy hoạt động an toàn
Thời gian gia công cơ bản:
T
CB
=
nS

LLL
.
12
++
với L = 230 ; L
2
= 4
L
1
=
8,192)2160(22)( =+−=+− tDt
vậy T
cb =
35,0
300.4,2
8,194230
=
++

phút
Bước Máy Dao t(mm) V(mm/p) S(mm/v) n(v/p) N(kw) T
CB
phút
Phaythô 6H12 BK6 2 158 2,4 300 5,5 0,35
3.3.3 Nguyên công 3 : Khoét doa lỗ Ф80H7
-Sơ đồ định vị và kẹp chặt
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
14
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
-Chọn máy gia công : máy khoan đứng 2A135

+Tốc độ n = 68—1100 vòng/phút
+công suất 6 kw
+Hiệu suất máy ή = 0,8
-chọn dao gia công : để chọn dao gia công lỗ Ф80H7 tiêu chuẩn khoét và doa
cho kích thước danh nghĩa lỗ Ф80 với lỗ đúc sẵn có kích thước là
Ф75 mm. Để gia công lỗ Ф80H7 ta chọn phương pháp khoét-doa .
Đầu tiên chọn dao khoét có gắng hợp kim cứng BK8 có đường kính D1 = 78; D2
= 79,5 ; L = 65 ; l = 85 (theo bảng 4-47/332[I])
Chọn dao doa gắng hợp kim cứng BK8 có đường kính D1 = 79,9; D2 = 80; L =
100; l = 58 (theo bảng 4-49/336[I])
* Khoét thô
-Chiều sâu cắt t:
t = 0,5(D-d) = 0,5 (78-75) = 1,5 mm
Bảng 5-107/ 98[II]
-Lượng chạy dáo S (mm/vòng)
S = 2 (mm/vòng)
-Tốc độ cắt V (m./phút)

V
Yxm
q
V
K
StT
DC
V


=
Bảng 5-29/23[II] ta được :

C
V
q x y m
105 0,4 0,15 0,45 0,4
Tra bảng 5-30/24[II] ta được: T = 100
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
15
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
Hệ số điều chỉnh chung được tính theo công thức sau :
K
v
= k
mv
.k
uv
.k
lv

Với K
mv
=
nv
HB






190

( theo bảng 5-1/6 [II])
Trong đó : HB = 190
n
v
= 1,3 ( theo bảng 5-2/6 [II])
Vậy : K
mv
= 1
K
uv
= 0,83 ( theo bảng 5-6/8 [II])
k
lv
= 1 ( theo bảng 5-31/24 [II])
Vì ta khoét lỗ đúc nên hệ số k
lv
cần nhân với hệ số điều chỉnh bổ xung K
nv
.
K
nv
= 0,8 ( theo bảng 5-5/8 [II])
k
lv
= 1 . 0,8 = 0,8
Vậy:
K
v
= 1 . 0,83 . 0,8 = 0,664
Vậy

44664,0.
2.5,1.100
.78.105
45,015,04,0
4,0
==V
(m/phút)
- Số vòng quay tính toán:
n =
180
78.
44.1000
.
.1000
==
ππ
D
V
(vòng/phút)
Theo chọn n = 195 (vòng /phút)
- Tốc độ cắt thực tế : V=
48
1000
195.78.14,3
1000

==
m
nD
π

(m/phút)
- Momen xoắn:
M
x
= 10.C
m
.D
q
.t
x
.S
Y
.k
p
Tra bảng 5-32/25[II] ta được:
C
M
q x y
0,196 0,85 0,8 0,7
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
16
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
với k
p
= k
mp
= 1
M
x
= 10.0,196

. 78
0,85
. 1,5
0,8
. 2
0,7
. 1
M
x
= 179 Nm
Công suất cắt N
e

N
e
=
9750
.nM
X
=
58,3
9750
195.179
=
(kw)
Với công suất máy chọn là 6 kw nên hoạt động an toàn.
-Thời gian gia công cơ bản :
T
CB

=
nS
LLL
.
21
++
L
1
= (D-d)/2.cotgφ+ 1,5 = (78-75)/2.cotg30 + 1,5 = 4,1(mm)
L
2
= 2 ; L = 120, S =2 ; n = 195
vậy T
CB
=
33,0
195.2
21,4120
=
++
(phút)
* Khoét tinh
chiều sâu cắt t = 0,5 ( D-d) = 0,5 (79,5-78) =0,75mm
-Lượng chạy dao S mm/vòng
bảng 5-107/98[II]
chọn S = 2 mm/vòng
- Tốc độ cắt:

v
yxm

q
V
k
StT
DC
V

.
=
Bảng 5-29/23[II] ta được:
C
V
q x y m
105 0,4 0,15 0,45 0,4
Tra bảng 5-30/24[II] ta được: T = 100
Hệ số điều chỉnh chung được tính theo công thức sau :
K
v
= k
mv
.k
uv
.k
lv

Với K
mv
=
nv
HB







190
( theo bảng 5-1/6 [II])
Trong đó : HB = 190 ; n
v
= 1,3 ( theo bảng 5-2/6 [II])
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
17
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
Vậy : K
mv
= 1
K
uv
= 0,83 ( theo bảng 5-6/8 [II])
k
lv
= 1 ( theo bảng 5-31/24 [II])
vì ta khoét lỗ đúc nên hệ số k
lv
cần nhân với hệ số điều chỉnh bổ xung K
nv
.
K
nv

= 0,8 ( theo bảng 5-5/8 [II])
k
lv
= 1 . 0,8 = 0,8
Vậy K
v
= 1 x 0,83 x 0,8 = 0,664
- vậy
6,48664,
2.75,0.100
5,79.105
45,015,04,0
4,0
== OV
(m/phút)
- Số vòng quay của dụng cụ cắt :
n =
6,194
5,79.
6,48.1000
.
.1000
==
ππ
D
V
(vòng/phút)
Theo máy chọn n = 195 (vòng /phút)
- Tốc độ cắt thực tế :
V=

7,48
1000
195.5,79.
1000

==
π
π
m
nD
(m/phút)
-Momen xoắn
M
x
= 10.C
m
.D
q
.t
x
.S
Y
.k
p
tra bảng 5-32/23[II] ta được:
C
M
q x y
0,196 0,85 0,8 0,7
Với: k

p
= k
mp
= 1 ( theo bảng 5-9/9 [II] )
Vậy M
x
= 10.0,196

. 79,5
0,85
. 0,75
0,8
. 2
0,7
. 1
M
x
= 104 Nm
-Công suất cắt N
e
: N
e
=
9750
.nM
X
Vậy : N
e
=
08,2

9750
195.104
=
(kw)
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
18
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
Với công suất máy chọn là 6 kw nên hoạt động an toàn.
Thời gian cơ bản
T
CB
=
nS
LLL
.
21
++
L
1
= (D-d)/2.cotgφ+ 1,5 = (79,5-78)/2.cotg30 + 1,5 = 2,8 (mm)
L
2
= 2 ; L = 120
vậy T
CB
=
32,0
195.2
28,2120
=

++
(phút)
*Doa thô
-Chiều sâu cắt t
t = 0,5(D-d) = 0,5( 79,9-79,5)= 0,2 mm
-Lượng chạy dao S
S = 5 (mm/vòng) ( theo bảng 5-27/22[II])
Vì phần lưỡi cắt của dao doa làm bằng hợp kim cứng nên lượng chạy dao vòng S
cần nhân với hệ số điều chỉnh Kus = 0,7.
Vậy lượng chạy dao vòng là: S = 5.0,7 = 3,5( mm/vòng)
Lượng chạy dao răng la: S
Z
= S/Z = 3,5/4 = 0,875(mm/răng)
-Tốc độ cắt V:

v
yxm
q
V
k
StT
DC
V

.
=
Tra bảng 5-29/23[II] ta được:

C
V

q X y m
109 0,2 0 0,5 0,45

Tra bảng 5-30/24[II] T = 210 (phút)
Hệ số điều chỉnh chung được tính theo công thức sau :
K
v
= k
mv
.k
uv
.k
lv

Với K
mv
=
nv
HB






190
( theo bảng 5-1/6 [II])
Trong đó : HB = 190 ; n
v
= 1,3 ( theo bảng 5-2/6 [II])

Vậy : K
mv
= 1
K
uv
= 0,83 ( theo bảng 5-6/8 [II])
k
lv
= 1 ( theo bảng 5-31/24 [II])
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
19
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
vì ta doa lỗ đúc nên hệ số k
lv
cần nhân với hệ số điều chỉnh bổ xung K
nv
.
K
nv
= 0,8 ( theo bảng 5-5/8 [II])
k
lv
= 1 . 0,8 = 0,8
Vậy K
v
= 1 x 0,83 x 0,8 = 0,664
Vậy
4,8664,0
5,3.2,0.210
9,79.109

5,0045,0
2,0
==V
(m/phút)
-Số vòng quay tính toán:

5,33
9,79.
4,8.1000
.
.1000
===
ππ
D
V
n
(vòng/phút)
-Theo máy chọn n =68 (vòng/phút)
- Tốc độ cắt thực tế:

1,17
1000
68.9,79.14,3
1000

===
nD
V
π
(m/phút)

Momen xoắn: M
X
=
100.2
ZDStC
Y
Z
x
P
Tra bảng 5-23/18[II] ta được:
C
p
x y
92 1 0,75
M
X
=
6,26
100.2
4.9,79.875,0.2,0.92
75,01
=
Nm
-Công suất cắt:
N
e
=
9750
.nM
X

vậy N
e
=
2,0
9750
68.6,26
=
kw
Với công suất máy chọn là 6 kw nên hoạt động an toàn.
Thời gian gia công cơ bản
T
CB
=
nS
LLL
.
21
++
L
1
= (D-d)/2.cotgφ+ 1,5 = (79,9-79,5)/2.cotg30 + 1,5 = 1,85
L
2
= 2; L = 120
vậy T
CB
=
52,0
68.5,3
285,1120

=
++
(phút)
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
20
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
* Doa tinh
-Chiều sâu cắt t = 0,5(D-d) = 0,5(80-79,9)= 0,05 mm
- Lượng chạy dao S = 5 (theo bảng 5-27/22[II])
Vì phần lưỡi cắt của dao doa làm bằng hợp kim cứng nên lượng chạy dao vòng S
cần nhân với hệ số điều chỉnh Kus = 0,7 và doa tinh nên cần nhân thêm hệ số
điều chỉnh Kos = 0,8.
Vậy lượng chạy dao vòng là: S = 5.0,7.0,8 = 2,8( mm/vòng)
Lượng chạy dao răng: S
Z
= S/Z = 2,8/4 = 0,7 (mm/răng)
-Tốc độ cắt V

v
yxm
q
P
K
StT
DC
V

.
=
Tra bảng 5-29/23[II] ta được:

C
V
Q X y m
109 0,2 0 0,5 0,45
Tra bảng 5-30/24[II] ta được: T = 210
Hệ số điều chỉnh chung được tính theo công thức sau :
K
v
= k
mv
.k
uv
.k
lv

Với K
mv
=
nv
HB






190
( theo bảng 5-1/6 [II])
Trong đó : HB = 190 ; n

v
= 1,3 ( theo bảng 5-2/6 [II])
Vậy : K
mv
= 1
K
uv
= 0,83 ( theo bảng 5-6/8 [II])
k
lv
= 1 ( theo bảng 5-31/24 [II])
Vì ta doa lỗ đúc nên hệ số k
lv
cần nhân với hệ số điều chỉnh bổ xung K
nv
.
K
nv
= 0,8 ( theo bảng 5-5/8 [II])
k
lv
= 1 . 0,8 = 0,8
Vậy K
v
= 1 x 0,83 x 0,8 = 0,664
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
21
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
vậy
4,9664,0

8,2.05,0.210
80.109
5,0045,0
2,0
==V
(m/phút)
-Số vòng quay tính toán:

4,37
80.
4,9.1000
.
.1000
===
ππ
D
V
n
(vòng/phút)
-Theo máy chọn n =68 (vòng/phút)
- Tốc độ cắt thực tế:

1,17
1000
68.80.14,3
1000

===
nD
V

π
(m/phút)
Momen xoắn: M
X
=
100.2
ZDStC
Y
Z
x
P
Tra bảng 5-23/18[II]
Ta được C
p
x y
92 1 0,75
M
X
=
6,5
100.2
4.80.7,0.05,0.92
75,01
=
Nm
-Công suất cắt
N
e
=
9750

.nM
x

N
e
=
04,0
9750
68.6,5
=
kw
Với công suất máy chọn là 6 kw nên hoạt động an toàn.
Thời gian gia công cơ bản
Thời gian gia công cơ bản
T
CB
=
nS
LLL
.
21
++
L
1
= (D-d)/2.cotgφ+ 1,5 = (80-79,9)/2.cotg30 + 1,5 = 1,59
L
2
= 2; L = 120
vậy T
CB

=
65,0
68.8,2
259,1120
=
++
(phút)
Bước Máy Dao t
mm
S
mm/vòng
V
m/p
n
v/p
T
CB
phút
Khoét
Thô
2A135 BK8 1,5 2 48 195 0,33
Khoét
Tinh
2A135 BK8 0,75 2 48,7 195 0,32
Doa
Thô
2A135 BK8 0,2 3,5 17,1 68 0,52
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
22
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh

Doa
tinh
2A135 BK8 0,05 2,8 17,1 68 0,65
3.3.4 NGUYÊN CÔNG 4: PHAY HAI MẶT BÊN 40(mm)
Sơ đồ định vị kẹp chặt:
Định vị 6 bậc tự do: mặt đáy định vị 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn 2 bậc tự do,
chôt tỳ 1 bậc tự do như hình vẽ

-Chọn máy gia công : Chọn máy phay 6H12 có :
-Tốc độ nhỏ nhất của máy là :
)/(30
min
phútvòngn =
-Tốc độ lớn nhất của máy là :
)/(1500 phútvòngn
m
=
-Công suất của máy : N =7(kw)
Để phay 2 mặt bên, ta chọn 2 dao phay đĩa lắp song song để phay đồng thời 2
mặt bên của chi tiết, tra bảng (4-84/369[I]) Chọn dao phay dĩa ba mặt răng
gắn mảnh thép gió p18, có các thông số sau:
+Đường kính D = 315 (mm)
+Đường kính trục d = 60 (mm)
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
23
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
+Số răng Z = 30(răng)
+Bề rộng B = 20 (mm)
- Chuyển động cắt : Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến , dao phay
chuyển động quay tròn

- Vì R
z
= 40 nên ta chỉ cần thực hiện 1 bước phay thô la đạt yêu cầu
- Lượng dư gia công một bên là 3 mm
* Ch c t:ế độ ắ
Chi u sâu c t t = 1mmề ắ
- Lượng chạy dao răng : Chọn Sz =0,3(mm/răng) . Tra bảng (5-170/153) [II]
- Lượng chạy dao vòng S =Sz. Z = 0,3.30 = 9(mm/vòng)
- Tra bảng (5-40/34) [II] chọn tuổi bền dao T = 240 phút
-Tốc độ cắt khi phay. Chọn V =14,5(mm/phút).
Tra bảng (5-172/155)[II]
- Số vòng quay tính toán:
n =
2,23
315.
5,23.1000
.
.1000
==
ππ
D
V
(vòng/phút)
-Chọn số vòng quay trục chính theo hồ sơ máy n = 30(vòng/phút)
- Tốc độ cắt thực tế:
Vtt =
7,29
1000
30.315.14,3
1000

==
m
nD
π
(m/phút)
-Lượng chạy dao phút : Sp = Sz.Z. n = 0,3.30.30=270(mm/phút)
-Chọn : Sp = 300(mm/phút)
-Chọn công suất cắt : Nc =2,5(kw) . Tra bảng (5-175/158)[II].
Với công suất này máy hoạt động an toàn
Thời gian gia công cơ bản:
T
CB
=
nS
LLL
.
12
++
với L = 96 ; L
2
= 4
L
1
=
462)120315(1202)( =+−=+− tDt
vậy T
cb =
54,0
30.9

46496
=
++

phút
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
24
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh
3.3.5 NGUYÊN CÔNG 5: KHOAN HAI LỖ Ø10
Phiến tì định vị 3 bậc tự do, khối v ngắn định vị 2 bậc tự do, khối v tì động
định vị 1 bậc tự do, chốt tì phụ không hạn chế bậc tự do
Sơ đồ định vị -kẹp cặt như hình vẽ

-Chọn máy gia công :
- Chọn máy khoan cần 2A55
- Đường kính gia công lớn nhất 50mm
-Số vòng quay nhỏ nhất của máy là :
)/(30
min
pvn =
-Số vòng quay lớn nhất của máy là :
)/(1700 pvn
m
=
-Công suất của máy : N =4,5(kw)
-Chọn dao gia công : Tra bảng (4-42/327 [I]) Chọn mũi khoan ruột gà làm
bằng thép gió , đuôi côn, kiểu II có các thông số sau:
Đường kính dao : D = 10mm
Chiều dài dao: L = 168mm
Chiều dài phần làm việc: l = 87mm

Góc nghiêng φ =45
o
Vì Rz = 40, độ bóng không cao nên ta chỉ gia công 1 bước khoan thô
Lượng dư gia công: vì ta đúc nguyên khối nên lượng dư gia công là 10mm
SVTH: Nguyễn Sỹ Nam - Lớp 09C1A Trang:
Bước Máy Dao t(mm) V(mm/p) S(mm/v) n(v/p) N(kw) T
CB
phút
Phaythô 6H12 P18 120 14,5 9 30 2,5 0,54
25