Đồ án công nghệ chết tạo máy tính toán thiết kế gối đỡ, GV Lưu Văn Nhang

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang


Lời nói đầu
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình
đào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị
cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông
vận tải, điện lực vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học
và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ
án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinh
viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo
Lu Văn Nhang đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo
máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do
thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các
thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của
các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh Viên : Bùi Văn Cơng
Lớp : CTM5-K48

Mục Lục
Trang:
Lời nói đầu 1
Mục lục 2
Phần thuyết minh chính:
I. phân tích chức năng làm việc của chi tiết 3
II. phân tích tính công nghệ của chi tiết 4
III. chọn dạng sản xuất 4
IV. chọn phơng pháp chế tạo phối 5

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
1
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
V. Lập thứ tự các nguyên công 6
VI. Tính lợng d cho 1 mặt và chọn theo các 7
bảng tra cho các mặt còn lại
VII. Tính toán cho các nguyên công cụ thể
Nguyên công 1: 10
Nguyên công 2: 12
Nguyên công 3: 13
Nguyên công 4: 15
Nguyên công 5: 17
Nguyên công 6: 20
Nguyên công 7: 21
Nguyên công 8: 22
Nguyên công 9: 23
VIII. Xác định thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công
1. NC1
24
2. NC2
24
3. NC3
25
4. NC4
25
5. NC4
26
6. NC6
26
7. NC7

27
8. NC8
27
IX. Tính thiết kế đồ gá cho nguyên công số 1:
1. phân tích sơ đồ
28
2. chọn tính các thông số công nghệ
3. Xây dựng sơ đồ tác dụng lực
29
4. Lởp sơ đồ và tính toán các lực kẹp
30
5. Tính chọn các cơ cấu kẹp
31
6. chọn các cơ cấu khác
31
7. tính độ chính xác
32
8. Yêu cầu kỹ thuật
33
Bảng các tài liệu dùng để tham khảo.



Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
2
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
Thuyết Minh Đồ án
Công nghệ chế tạo máy
I ) Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
+ Gối đỡ là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy

Nhiệm vụ chính: để đỡ các trục đỡ và các trục truyền thông qua các ổ đỡ
bi, vì vậy gối đỡ thờng làm việc theo cặp ( hai cáI thành một 1 bộ)
+ Các bề mặt chính cần gia công:
- Bề mặt 100 dùng để lắp với vành ngoài của ổ bi ( thờng ở chế
độ lắp lỏng hay lắp trung gian). Đây là bề mặt quan trọng nhất
của chi tiết giá công, yêu cầu độ chính xác cao nhất ( ta chọn độ
chính xác là cấp 7)
- Bề mặt 72 dùng để lắp lót kín tránh hiện tợng chảy dầu hay
mỡ bôI trơn, đây cũng là một bề mặt yêu cầu chính xác.
- Bề mặt 56 để thoát trục ra
- 4 lỗ M8x1,25 dùng để bắt lắp đậy của gối đõ đôI khi cũng có
tác dụng chặn ổ ( khi trên trục có chịu tác dụng của lực dọc trục)
- Lỗ 6x1 chỉ dùng để tiếp dầu hoặc mỡ bôi trơn ổ bi, lỗ này th-
ờng đợc nút kín lại khi làm việc để tránh làm bẩn, bụi rơi vào
các phần bên trong của ổ
- Các lỗ 17 dùng để bắt chặt gối đỡ vào thân máy bằng bu lông
- Bề mặt 86 có tác dụng là gờ chặn vành ngoài của ổ bi, mặt này
không yêu cầu phải có độ chính xác cao
- Trong quá trình làm việc tải trọng tác động lên ổ và gối đỡ thờng
có giá trị ổn định, nhiệt dộ không cao, thờng các gối đõ làm việc
theo bộ lên chế tqạo để đảm bảo đợc lắp lẫn hoàn toàn.
- Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :
C = 3 3,7 Si = 1,2 2,5 Mn = 0,25 1,00
S < 0,12 P =0,05 1,00
[]
bk
= 150 MPa
[]
bu
= 320 Mpa

II ) Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
+ Do có hình dáng tơng đối phức tạp, tải trọng đều và cũng không lớn
lắm , chọn phôi là gang đúc trong các lòng khuôn kín là hợp lý nhất.
+ Kết cấu đã cho có độ cứng vững khá cao, các mặt gia công có thể thực
hiện bằng các phơng pháp gia công có năng suất khá cao
+ Khoảng cách từ lỗ tâm 100 tới mặt đáy có dung sai 0,1 là hợp lý
độ nhám trên các bề mặt yêu cầu gia công vẫn theo ký hiệu cũ ta sẽ đổi
lại.Các bề mặt 100 và 72 cha có độ nhám. xuất phát từ chức năng làm
việc lắp trung gian với vòng ngoài của ổ bi ta có:
Bề mặt 100 Ra=2,5 ; 72 có Rz =20 àm
kích thớc 100 lắp với vòng ngoài của ổ bi , ta chọn cấp chính xác là cấp
7. giá trị sai lệch 100
+ 0,035
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
3
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
các kích thớc khác còn lại có thể lấy dung sai tự do là 0,5 mm
lỗ ren M6 nếu điều kiện cho phép ta có thể làm vuôn góc với đờng tâm lỗ
để tiện cho việc gia công hơn ( còn với kết cấu lỗ nghiêng nh trong bản
vẽ đã cho có lợi cho việc bôi trơn nhng khó cho gia công)
+ Khoảng cách tâm giữa hai lỗ 17 theo chức năng chỉ cần chế tạo với
dung sai 0,1 . tuy nhiên khi gia công, ng ời ta thờng dùng hai lỗ này
làm chuẩn tinh thống nhất vì vậy dung sai của nó lên chọn là 0,05 cho
phù hợp với chức năng gia công
III ) Xác định dạng sản xuất:
Ta xác định theo phơng pháp gần đúng:
Khi xác định dạng dạng sản xuất bằng phơng pháp tra bảng ta cần xác
định khối lợng của chi tiết gia công và số lợng chi tiết tổng cộng cần chế
tạo trong một năm:
Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm đợc xác

định theo công thức:
XáC ĐịNH DạNG SảN XUấT

:
Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của
chi tiết gia công . Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau :
N = N
1
.m (1+
100

+
)
Trong đó :
N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm
N
1
- Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
- Phế phẩm trong xởng đúc =(3-:-6) % ta chọn =4%
- Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)% chọn =6%
Vậy N = 5000.1(1 +
100
46 +
) =5500 chi tiết /năm
Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức
Q
1
= V. (kg)
Trong đó

Q
1
- Trọng lợng chi tiết
- Trọng lợng riêng của vật liệu
gang xám
= 6,8-:-7,4 Kg/dm
3
Ta chọn :
gang xám
= 7,0 Kg/dm
3
V - Thể tích của chi tiết:
V = V
1
+V
2

V
1
= 2,2.6,5.23,4-0,3.6,5-
2.2,2.
4
7,1.
2

V
2
=5,8.6,5.15+0,5..7,5
2
.6,5-.5

2
.4,3-.4,3
2
-.4,3
2
.1,9-.2,8
2
.0,8-
.3,6
2
.0,7-4.0,4
2
..3+0,3.(5,9
2
+5
2
+5,9.5)-.0,3
2
.1,5
Tính ra ta đợc V=950(mm
3
) trọng lợng của phôi sẽ là :
G=0,007.950 =6,5 (kg)
IV ) Chọn phôi và phơng chế tạo phôi:
- Nh đã phân tích ở trên, gối đỡ trên có hình dạng khá phức tạp, có nhiều
mặt cong, có gân , các gờ bố trí khá gần nhau
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
4
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
mặt khác tải trọng làm việc đều không lớn , vì vậy chọn vật liệu là gang

xám thông thờng là hợp lý
- Do dạng sản xuất là loạt lớn lên tạo phôi trong khuôn kín là hợp lý nhất.
Ta chọn đúc trong khuôn kim loại trong trờng hợp này.
Khi đúc ta có thể thiết kế hộp khuôn có mặt phân khuôn nh hình vẽ:
T
D

Với cách chọn mặt phân khuôn nh hình vẽ trên ta có thể rút mẫu dễ dàng.
V ) Lập thứ tự các nguyên công:
a) Trớc tiên ta phải phân tích chuẩn và định vị khi gia công:
+ để đạt dộ chính xác của các lỗ 100 ; 72, dộ song song của chúng
với mặt đáy và khoảng cách từ tâm của các lỗ này đến mặt đáy thi khi
gia công các lỗ này lên chọn mặt đáy làm chuẩn tinh chính.
+ đẻ đạt độ vuông góc của tâm hai lỗ 100 ; 72 với các mặt đầu của
gối đỡ ta có hai phơng án sau:
chọn một trong hai mặt đầu đã gia công làm chuẩn tinh
khống chế 3 bậc tự do đẻ gia công lỗ.
Dùng mặt đáy và hai lỗ 17 để làm chuẩn tinh thống để gia
công lỗ 100, 72 và hai mặt đầu
Khi ta sử dụng phơng án đầu tiên dễ dàng đạt đợc độ vuông góc của
tâm hai lỗ 100 và 72 với mặt đầu nhng khả năng đạt đợc độ
song song của hai tâm lỗ này với mặt đáy và khoảng cách 80 là
không cao.
Khi sử dụng phơng án thứ hai ta phải mất thêm thời gian gia công
chính xác hai lỗ 17. Nhng theo phơng án này ta dễ dàng đạt đợc
độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với mặt đáy, và độ chính xác
của kích thớc 80 cũng cao hơn. Độ khônng vuông góc vói hai mặt
đầu cũng không quá lớn vì khi gia công hai mặt đầu ta đã sử dụng
chuẩn tinh thông nhất là ( mặt đáy và hai lỗ 17 làm chuẩn)
+ Đối với gối đỡ, yêu cầu về độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với

mặt đáy thờng cao hơn so với yêu cầu về độ vuông góc của chúng với
mặt đầu .Do đó ta chọn phơng án mặt đáy và hai lỗ 17 vuông góc với
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
5
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
nó đã đợc gia công tinh từ trớc làm chuẩn tinh thống nhất để gia công
các bề mặt còn lại là hợp lý.Việc chọn chuẩn nh vậy cho phép đạt đợc
các u điểm sau:
Dễ dàng đạt độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với mặt
đáy, dộ vuông góc của chúng với mặt đầu và độ chính xác của
kích thớc 80
Đồ gá có kết cấu đơn giản , tin cậy, sử dụng thống nhất cho
hầu hết các nguyên công.
Mặt đáy có diện tích đủ lớn , đảm bảo gá đặt ổn định khi gia
công bằng các phơng pháp có năng suất cao.
b) xác định trình tự của các bớc nguyên công:
nh đã phân tích ở trên , giai đoạn đầu tiên của quá trình gia công
gối đỡ là gia công các mặt đáy cùng hai lỗ 17 để làm chuẩn tinh
thống nhất khi gia công các mặt còn lại:
ta có thứ tự các nguyên công nh sau:
Nguyên công 1:phay mặt đáy2
Nguyên công 2: phay mặt đáy trên 3
Nguyên công 3: khoan , khoét , doa 2 lỗ 17
Nguyên công 4:phay hai mặt đầu
Nguyên công 5:tiện thô các lỗ 100; 56; 86;104
Nguyên công 6:khoan , ta rô 4 lỗ M8x1,25
Nguyên công 7:khoan lỗ 5; khoet 12, ta rô M6x1
Nguyên công 8: tiện bán tinh, tiện tinh 100; tiện định hình
72
Nguyên công 9: tổng kiểm tra

b) Xác định đờng lối công nghệ:
Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phơng pháp gia công một vị trí ,gia
công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng .
VI ) Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại
1-Tính lợng d khi gia công lỗ

100
Độ chính xác phôi cấp 1 khối lợng phôi 5,5 kg ,vật liệu Gang xám GX15-
32. Quy trình công nghệ gồm 3 bớc : tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh . Chi
tiết đợc định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 17 .
Theo bảng 3.2[2] ta có R
za
và T
a
của phôi là 200 và 300 àm .
Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:

ph
=
22
lkcv

+
Trong đó
cv
=
22
)()( dl
kk
+

- sai lệch cong vênh
l- Chiều dài chi tiết

k
= 0,8 àm/mm (Bảng 3.7 [2]) .
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
6
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
l = 41 là chiều dài lỗ
d=100 đờng kính lỗ

cv
=
22
)8,0.100()8,0.77( +
=120 (àm ).

lk
là độ lệch khuôn

lk
=
2
2
2
1

+

1
là sai số của mặt đáy so với tâm lỗ 100

2
là sai số của 2 lỗ định vị so với tâm lỗ 100

1
=
2
=
ph
/2

ph
là dung dai của phôi đúc CCXI và bằng 800(àm )( theo bảng 2.11[2])

1
=
2
= 400(àm )

lk
=
22
200200 +
=284
Vậy sai số tổng cộng của phôi là
cv
=
22

284120 +
= 310 (àm ).
Sai số còn sót lại

c1
= 0,05.310 = 16

c2
= 0,05.16 = 0,8
Sai số gá đặt khi tiện thô
22
kcgd

+=
Sai số chuẩn xuất hiện do chi tiết bị xê dịch ngang trên chốt định vị
Khe hở lớn nhất
max
=
A
+
B
+
min

A
Dung sai của lỗ 17H7
A
= 18 àm

B

Dung sai của lỗ 17f7
B
= 18 àm
Khe hở nhỏ nhất
min
= 16

c
=
max
= 0,018+0,018+0,016 = 0,052
Sai số kẹp chặt của kích thớc 80 là
k
= 400 àm ( theo bảng 3.14 )
Do đó sai số gá đặt khi tiện lỗ là

gd
=
22
40052 +
= 403
Khi tiện tinh và bán tinh không thay đổi cách gá đặt

gd2
= 0,05
gd1
+
phân độ
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
7

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang

phân độ
= 0

gd2
= 0,05.403 = 20

gd3
= 0,05.20 = 1
Theo công thức
)(
min
22
22
baazab
TRZ

+++=
Khi tiện thô
)403310300200(22
22
min
+++=
b
Z
= 2.1200
Khi tiện bán tinh R
za
= 50 , T

a
= 50

)20165050(22
22
min
+++=
b
Z
= 2.150
Khi tiện tinh R
za
= 35 , T
a
= 30

)18,03035(22
22
min
+++=
b
Z
= 2.80
Bớc
công
nghệ gia
công
100
R
z

Ta



2Z
min
d
p

D
min
D
max
2Z
m
i
2Z
ma
Phôi
Tiện thô
Tiện bán
tinh
Tiện
tinh
200
50
35

20
300

50
30
25
310
16
-
-
403
20
-

2.120
2.150
2.80
97,175
99,575
99,875
100,035
540
350
87
35
96,635
99,225
99,675
100
97,175
99,575
99,875
100,035

2400
300
160
2940
460
280

2Z
omax
=4980
2Z
omin
= 3760
Lợng d tổng cộng danh nghĩa
Z
odn
= Z
omin
+ T
phôI
- T
ct
= 3,76 + 0,3 0,035 = 4,45
Lấy luợng d danh nghĩa là 2x2,5
Các lợng d còn lại tra bảng với phôi cấp chính xác I ta có( bảng 3-
95 [1]
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
8
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang

1
2
3
5
6
4

Bề mặt Kích thớc Lợng d Dung sai
1 65 2,5

0,4
2

30
2,5

0,3
3

150
2,5

0,6
4

100
2,5

0,4
5

86
2,5

0,4
6

56
2,5

0,4
VII ) Tính toán cho các nguyên công cụ thể
Nguyên công 1: Phay mặt đáy
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đai ốc
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N
m
= 7
KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng.
Với các thông số sau D =80, Z =8 răng
Lợng d gia công : phay 2 lần :
+ Bớc 1 Z
b
=2 mm
+ Bớc 2 Z
b
=0,5 mm
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
9

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
R
z
20
w
n
22.

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t = 2 mm
Lợng chạy dao răng S
z
= 0,2 mm/răng (Bảng 5-34 [2]) .
Lợng chạy dao vòng S
v
= 0,2.8 = 1,6 mm/vòng
Tốc độ cắt V
b
=125 mm/ph
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: V
t
=V
b
. Ws = 229.1,12 = 140 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:


)/(561
80.14,3

140.1000
.
.1000
phvg
D
V
n
t
t
===


Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
=640 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

phm
nD
V
t
tt
/768,160
1000
640.80.14,3
1000

===

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48

10
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
Công suất cắt N
o
=2,2 KW (Bảng 5-145 [2] ) .
N
o
< N
m
.=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R
z
=20)
Chiều sâu cắt t = 0,5 mm , lợng chạy dao răng S
0
=1,04 mm/vòng
(Bảng 5-37 [2] ) .
Tốc độ cắt V
b
=125 mm/ph
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: V
t
=V
b
. Ws = 125.1,12 = 140 (m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:


)/(561

80.14,3
140.1000
.
.1000
phvg
D
V
n
t
t
===


Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
=640 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

)/(768,160
1000
640.80.14,3
1000

phm
nD
V
t
tt
===

Nguyên công 2: Phay mặt 2 (mặt đối diện với mặt đáy)
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đáy 3 bậc tự do bởi 2
phiến tì, mặt đầu 2 bậc tự bởi 2 chốt tì, mặt ben 1 bậc tự do bởi 1
chốt tì
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp từ trên xuống phơng
của lực kẹp trùng với phơng kích thớc cần thực hiện .
Chọn máy : máy phay nằm đứmg vạn năng 6A54 . Công suất máy
N
m
= 7,8 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng
Với các thông số sau D = 80 mm, Z = 8 răng
Lợng d gia công : phay 2 lần :
+ Bớc 1 Z
b
=2 mm
+ Bớc 2 Z
b
=0,5 mm
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
11
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang

R
z
20
25
+
n
w

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t = 2mm
Lợng chạy dao răng S
z
= 0,24 mm/răng (Bảng 5-143 [2]) .
Lợng chạy dao vòng S
0
= 0,24. 8 = 1,92 mm/vòng.
Tốc độ cắt V
b
=175 m/ph (Bảng 5-143 [2] ) .
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1
Tốc độ cắt tính toán là: V
t
=V
b
. Ws = 175.1= 175m/phút


phvg
D
V
n
t
t
/65,696
80.14,3
175.1000
.
.1000

===


Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 640 vg/ph. (theo [4])
Lợng chạy dao phút S
ph
= 640. 1,04 = 665,6 mm/ph
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

phm
nD
V
t
tt
/76,160
1000
640.80.14,3
1000

===

Nguyên công 3: Khoan - Khoét Doa lỗ định vị
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt đầu 2 bậc
tự do bởi 2 chốt tì, mặt bên 1 bậc tự do. Nh hình vẽ
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu vít - đai ốc
Chọn máy : Máy khoan K125 . Công suất máy N
m
= 2,8KW

Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió .
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
12
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
R
z
2
0
S
n
_
194
0,1
+
ỉ17
w
Chế độ cắt bớc 1: Khoan lỗ ( 2 lỗ 16 mm )
Chiều sâu cắt t = 22 mm
Lợng chạy dao So = 0,70 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt V= 31.5 m/vòng (Bảng 5-90 [2]) .

phvg
D
V
n
t
t
/921
16.14,3
5,31.1000

.
.1000
===

Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 950 (vg/ph.)
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
)/(1,32
1000
950.16.14,3
1000

vongm
nD
V
t
tt
===

Theo bảng 5-92 [2] ,ta có : Nyc = 1 Kw < Nm = 2,8
Chế độ cắt bớc 2: Khoét 2 lỗ 16,7
Ta tính chế độ cắt cho lỗ 16,7
Chiều sâu cắt t = (16,7-16)/2 = 0,35 mm ,
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
13
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
Lợng chạy dao S
o
= 0,75 mm/vòng

(Bảng 5-104 [2] ) .
Vận tốc cắt v = 33 m/ph (Bảng 5-106 [2] ) .

phvg
D
V
n
t
t
/3,629
7,16.14,3
33.1000
.
.1000
===

Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 600 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
phm
nD
V
t
tt
/46,31
1000
600.7,16.14,3
1000

===


Theo bảng 5-139 [2] ,ta có : Nyc = 1,7 Kw < Nm = 2,8
Chế độ cắt bớc 3 : doa 2 lỗ 17
Chiều sâu cắt t =(17-16,7)/2 = 0,15 mm
Lợng chạy dao S
o
= 1,5 mm/vòng
(Bảng 5-112 [2] ) .
Vận tốc cắt v = 10,4 m/ph (Bảng 5-114 [2]) .

phvg
D
V
n
t
t
/83,194
17.14,3
4,10.1000
.
.1000
===

Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 267 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
phm

nD
V
t
tt
/09,15
1000
267.18.14,3
1000

===

Nguyên công 4 :phay 2 mặt đầu
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế 3
bậc tự do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám ).
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống
vuông góc với mặt đáy .
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N
m
= 7 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng
đờng kính dao D = 200 , số răng Z=16 răng .
Lợng d gia công : phay 2 lần
+ Bớc 1 : Z
b
= 2 mm
+ Bớc 2 : Z
b
= 0,5 mm
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
14

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
w
w
77
n
Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t =2 mm .
Lợng chạy dao răng S
z
=0,13 mm/răng (Bảng 5-34 [2]) .
Lợng chạy dao vòng S
0
= 0,13. 16= 2,08 mm/vòng.
Tốc độ cắt V
b
=203 m/ph (Bảng 5-127 [2] ) .
Số vòng quay của trục chính là:

phvg
D
V
n
t
t
/324
200.14,3
203.1000
.
.1000
===

Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
=375 vòng/phút.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

phm
nD
V
t
tt
/5,235
1000
375.200.14,3
1000

===

Công suất cắt N
o
=5,2 KW (Bảng 5-174 [2]) .
N
o
< N
m
.=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R
z
= 20)

Chiều sâu cắt t =0,5 mm .
Lợng chạy dao răng S
z
=0,1 mm/răng (Bảng 5-34 [2] ) .
Lợng chạy dao vòng S
0
= 0,1. 16= 1,6 mm/vòng.
Tốc độ cắt V
b
=228 m/ph (Bảng 5-127 [2]) .
Số vòng quay của trục chính là:

phvg
D
V
n
t
t
/05,363
200.14,3
228.1000
.
.1000
===


Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
=375 vòng/phút.[4]
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48

15
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
Nguyên công 5: tiện thô các mặt

100;

86;

56;

104

Sơ đồ định vị , và kẹp chặt chi tiết nh hình vẽ:
Mặt đáy định vị 3 bậc tự do ; dùng thêm 1 chốt trụ định vị 2 bậc tự
dovà 1 chốt chám định vị 1 bậc tự do ;
Nh vậy sơ đồ trên hạn chế cả 6 bậc tự do:

n
w
w
o Dao cụ : chọn loại dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng
đây là loại dao tiện hay đợc sử dụng nhất:
Tra bảng 4-13 [1] chọn đợc kích thớc của dao tiện lỗ có góc nghiêng
chính ( =60
0
) :
Vật
liệu
h b L P n l R

BK6 20 20 140 40 5,5 10 1
Chọn máy : ta chọn máy tiện T616 với các thông số đợc tra trong tai
liệu [4] nh sau:
+ đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc 320
+ công suất động cơ :N=4,5 kw
+ số cấp tốc độ 12 ; N
min
=44 ; N
max
=1980

(vòng/ phút)
+ lợng chạy dao dọc :S
min
=0,06 ;S
MAX
=1,07 (mm/vòng).
*Tính toán chế độ cắt cho nguyên công tiện lỗ 100:
Bớc 1:Tiện thô mặt 100. ta sẽ tính toán cho nguyên công này
+ Ta chọn chiều sâu tiện thô t=1 (mm)
+ s=0,4 (tra bảng 5-12 [2]
+ tốc độ cắt đợc tính toán theo các công thức:
V =
v
yxm
v
K
StT
C

= V
b
.k
v
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
16
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
trị số tuổi thọ trung bình : T đợc chọn T =45 (phút).
Tra bảng 5-17 [2] ta có đợc các thông số điều chỉnh nh sau:

c
v
x Y m
292 0,15 0,2 0,2
Hệ số K
v
= K
MV
.k
UV
.K
TV
.K
TC
K
LV
=
nv
HB

190
Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
HB = 190 K
MV
= 1
K
UV
= 0,83 , Bảng 5-6 [2]
K
TV
= 1 , Bảng 5-31 [2]
K
TC
= 1,4
V = 177 m/ph
n =
D
V
.14,3
.1000
=
100.14,3
177.1000
= 563 (vòng/phút)
*ta tính luôn các lực cắt P

x
; P
y
;P
z
:
Lực cắt đợc tính theo công thức:
P
x,y,z
=10.c
p
.t
x
S
y
.V
n
.K
p
Với K
p
= K
Mp
.k

P
.K

p
.K

.K
rp
Tra bảng (5.22) ta có các giá trị nh sau:
K
Mp
=1
P
Z
P
Y
P
X
k

P
0,94 0,77 1,1
K

p
1,1 1,4 1,4
K

.
1 1 1
K
rp
0,93 0,82 1

Các hệ số khác ta tra trong bảng :

C
p
X y n
P
Z
92 1 0,75 0
P
Y
54 0,9 0,75 0
P
X
46 1 0,4 0
Thay vào công thức tính lực ở trên ta có đợc:
P
Z
P
Y
P
X
336 295 380
kiểm tra công suất có đáp ứng đợc không:

1
60.1020
177.336
60.1020
.
===
VP

N
Z
(KW)
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
17
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
máy đã chọn sẽ đảm bảo đợc công suất yêu cầu :
tiện thô cho các mặt còn lại đợc tra theo bảng :
Bớc 2: tiện mặt 86 ( kích thớc này không cần độ chính xác).
Chiều sâu tiện 2,5 mm ; S =0,3 mm tra trong bảng 5-61 [2]
V=140 (m/ph)
Bớc 3: tiện thô 56.
Tra bảng t=2,5 ; S= 0,3 (vòng / phút ) tra trong bảng (5-61
[2] ).
Tra trong bảng trong các ngành v= 140 (m/phút ) ( tra trong bảng
5-69 [2]

phm
nD
V
t
tt
/5,235
1000
375.200.14,3
1000

===

Nguyên công 6: khoan lỗ và ta rô ren M8x1,25

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ: chi tiết đợc định vị nhờ
bạc rời:
Với cấu tạo của bạc dẫn rời nh hình vẽ : chi tiết đợc định vị cả 6
bậc tự do: nh hình vẽ:
Máy ta dùng trên máy khoan cần 2E52
Bớc 1: khoan lỗ 6 :
+ Chiều sâu khoan h=7 (mm)
+ Chiều sâu cắt t=3(mm)
+ Vật liệu là gang xám HB=190 nhóm chạy dao 2 ( khoan lỗ xong
tiến hành ta rô ren
+ Lợng chạy dao s=0,24 (mm/vòng) (tra bảng 5-89 ) .[2]
+ Vận tốc cắt V-25 (m/ph) ( bảng 5-90 ) .[2].
n
tính
=
=
D.
28.1000

)/(1326
6.14,3
28.1000
phvong=
chọn n = 1320 (v/ph)
tốc độ cắt thực tế là : v
tt
=1320
+ Chu kỳ bền T của mũi khoan thờng dùng là : T= 20 phút
+ Công suất yêu cầu cầu 1kw
Bớc 2: ta rô ren Mx1,25

Dùng dao ta rô 8x12,5 (kích thớc của dao tra bảng 4-135 [1]
p D L l l1 l3 d3 R

o
1,25 8 80 24 9 18 9 4,5 10
0
tra bảng 5-188 [2] ta có tốc độ cắt là :V=10 (m/ph)
vì cắt gang có HB=190 ta lấy V=10x1,1 =11 (m/ph).
Công suất của máy vẫn đáp ứng đợc
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
18
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang

R61
Nguyên công 7: khoan lỗ

5, khoét

12 , ta rô M6x1.
+ Sơ đồ định vị nh hình vẽ:
Mặt đáy định vị 3 bậc tự do;định vị thêm vào hai lỗ 17 dùng
các chốt trụ ( định vị 2 bậc tự do ); và thêm 1 chốt trám định vị
thêm 1 bậc tự do nh vậy chi tiết đợc định vị cả 6 bậc tự do.
Máy: dùng trên máy khoan đứng K125 ;N=2,8 kw; n=97ữ1360
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
19
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang

2
15

w
w
Bớc 1:chế độ cắt cho khoan lỗ

5
+ chiều sâu cắt t=2,5 (mm)
+ s=0,24 (mm/vòng) ( tra bảng 5-89b ) [2]
Tốc dộ thự tế cắt v=15 (m/vòng).
+(tra bảng 5-92 )ta có : N
yêu cầu
=1 (kw)
+công suất thực của máy N=2,8 X0,8 =2,24 (KW).
Bớc 2:Khoét

12
Dùng dao khoét lỗ 12 bằng thép gió; tra bảng 4-47 [1] ta có thông
số của dao cắt nh sau:
D=12 , chiều dài toàn bộ L=160 , phần làm việc l=80 (dùng mũi
khoét liền khối đuôi côn)
+chế độ cắt :
t=3,5 ;s=0,56 tra bảng (5-104) [2]
V=29 (m/ph) tra bảng 5-106 ) [2]
Ta thấy công suất của máy đáp ứng đủ
Bớc 3: Ta rô M6x1
Dùng mũi ta rô ngắn M6x1 tra bảng 4-135 [1]
D L l l1 l3 d3 R
6 72 22 7,5 16 7 4,5
* chế độ cắt :v=10 (m/ph) tra bảng 5-188 [1]
Nguyên công 8:
Tiện bán tinh , tiện tinh 100 , tiện định hình 72

Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ :( Giống nh tiện thô ban đầu).
Chọn máy T616
Chọn dao :dùng các loại dao tiện tinh nh hình vẽ
B ớc 1:Tiện bán tinh 100:
Tiện bán tinh : chọn chế dộ cắt nh sau :
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
20
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
t=0,5 ; S =0,21 (mm/phút)
tốc độ cắt V=225 (m/phút ); từ đó ta tính đợc số vòng quoay
cần thiết n =
D
V
.14,3
.1000
=
100.14,3
225.1000
= 700 (vòng/phút)
Bớc 2: Tiện tinh lần 1 :
Chọn t= 0,3 (mm) ta tra bảng 5-62 [2] ;
S=0,15 (mm/vòng)tra bảng 5-61 [2] ; chọn tốc độ cắt n=700
(vòng/phút)
Bớc 3: : Tiện tinh lần 2:
Chọn chiều sâu cắt :t=0,2 (mm);
S= 0,15 (mm/vòng) tra bảng 5-62 [2]; tốc độ cắt V=225 (m/ph) (tra
trong bảng 5-69 [2] ) . Chọn tốc độ của trục chính n=700
(vòng/phút)
Nguyên công 9: tổng kiểm tra:
100

VIII- Xác định thời gian nguyên công
Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức sau:
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
21
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
)(.
.
0
phúti
nS
LLL
T
v
21
++
=
L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L
1
- Chiều dài ăn dao (mm)
L
2
- Chiều dài thoát dao (mm)
S
v
- Lợng chạy dao vòng (mm/vg)
n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph)
i- Số lần gia công
S
p

=S
v
.n (mm/ph)
Công thức tính thời gian phay
)(.
0
phúti
S
LLL
T
p
21
++
=
1) Nguyên công phay mặt đáy:
Phay thô
L=234 mm
15)35,0()280(2)35,0()(
1
=ữ+=ữ+=
tDtL
mm
L
2
=3 mm
S = Z . S
z
=8 . 0,2 = 1,6
246,01.
640.6,1

315234
=
++
=
0
T
( phút)
Phay tinh
L= 234 mm
9)35,0()5,080(5,0)35,0()(
1
=ữ+=ữ+=
tDtL
mm
L
2
=3 mm
369,0
640.04,1
39234
=
++
=
0
T
( phút)
2) Nguyên công phay hai mặt đối diện
Phay thô
L=30 mm
15)35,0()280(2)35,0()(

1
=ữ+=ữ+=
tDtL
mm
L
2
=3 mm
S
v
= 1,92
138,01.
950.92,1
315234
=
++
=
0
T
( phút)
Phay tinh
L= 30 mm
9)35,0()5,080(5,0)35,0()(
1
=ữ+=ữ+=
tDtL
mm
L
2
=3 mm
148,0

950.04,1
39234
=
++
=
0
T
( phút)
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
22
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
3) Nguyên công3:Khoan - khoét doa
Khoan lỗ 16; khoét lỗ 16,7 ; doa lỗ 17 ;
+ tính thời gian gia công cơ bản lỗ 16 (thuộc kiểu gia công lỗ thông);
Ta có các công thức tính toán nh sau :
T
cb
=
)(05,0.
950.7,0
5,1625
.
1
2
Ph
NS
LLL
=
++
=

++
L
1
=
=++ )15,0(.
2

tg
d
6,5)15,0(60.
2
16
=++tg
; L
2
=1,5; L=25 (mm);
S=0,7 ;n=950 (v/ph)
+ Khoet 16,7:
T
CB
=
)(06,0
600.75,0
25,1
.
1
Ph
NS
LL
=

+
=
+
L
1
= 2, L
2
= 1,5; L= 25
S = 0,75; n = 600
+ Doa lỗ thông suốt
S = 1,5 (mm/vg) n = 267 (vg/ph)
T
cb
=
)(07,0.
267.5,1
5,1225
.
1
2
Ph
NS
LLL
=
++
=
++
L
1
=

mmgg
dD
24,030cot
2
7,1617
)2,0 5,0(cot
2
=+

=+


L
2
= 2;
T
cb
= 0,05 + 0,06 + 0,07 = 0,18 (ph)
4) Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 4
Phay thô
L = 148
32)35,0()5200(5)35,0()(
1
=ữ+=ữ+= tDtL
L
2
= 5

24,0
375.08,2

532148
=
++
=
0
T
(phút)
Phay tinh
L = 148
32)35,0()5200(5)35,0()(
1
=ữ+=ữ+= tDtL
L
2
= 5

31,0
375.6,1
532148
=
++
=
0
T
(phút)
Tổng công thời gian nguyên công là
L = L
1
+ L
2

= 0,24 + 0,31 = 0,55 ( phút)
5) Tính thời gian gia công cơ bản cho nguyên công số 5:
+ Tiện thô 100 (hình thức tiện có rãnh thoát dao):
T
CB
=
)(66,03.
503.4,0
211
.
)1(
Ph
NS
LL
=
+
=
+
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
23
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
Với L
1
=
)15,0( ữ+

tg
t
Với =45
0

; t=1,5;
L
1
=1,5 + (0,5ữ1) =3;
L là chiều dài tiện thực tế : L=11 (mm);
Tơng tự ta cũng tính cho các nguyên khác :
+ Tiện 81:
T
CB
=
)(44,04.
503.4,0
219
.
)1(
Ph
NS
LL
=
+
=
+
Với L
1
=
)15,0( ữ+

tg
t
Với =45

0
; t=1,5;
L
1
=1,5 + (0,5ữ1) =3;
L là chiều dài tiện thực tế : L=19 (mm);
+ Tiện 56:
T
CB
=
)(63,04.
503.4,0
2311
.
.
21
Phi
NS
LLL
=
++
=
++
Với L
1
=
)15,0( ữ+

tg
t

Với =45
0
; t=1,5;
L
1
=1,5 + (0,5ữ1) =3;
L là chiều dài tiện thực tế : L=13 (mm);
Thời gian tổng cộng cho nguyên này là:
T
cb
=0,66 +0,44+0,63 = 1,73 (ph);
6) Tính thời gian gia công cơ bản cho nguyên công số 6:
+Khoan và taro 4 lỗ : M8x1.25;
T
CB
=
)(14,0.
1000.24,0
330
.
1
Ph
NS
LL
=
+
=
+
L
1

=
=++ )15,0(.
2

tg
d
3)15,0(30.
2
=++tg
d
L=30;
+ Ta rô 4 lỗ :M8x1.25;
T
CB
=
i
NS
LL
NS
Ll
.

11






+

+
+
Với i=2 ; L
1
=(1:3)x1,25 =1,25 3,5 L
1
=2; L=25 ; S=1,25
;N=400.
Thay vảo công thức trên ta có đợc:
T
CB
= 0,468 (Ph)
Vậy khi gia công 4 lỗ trên tổng thời gian cần là:
T
CB
=4 .(0,14 +0,468) =2,43 (Phút);
7) Tính thời gian gia công cơ bản của nguyên công 7:
Khoan lỗ 5; khoét lỗ 12 ; ta rô M6x1;
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
24
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên hớng dẫn :Lu Văn Nhang
+ tính thời gian gia công cơ bản lỗ 5 (thuộc kiểu gia công lỗ thông);
Ta có các công thức tính toán nh sau :
T
cb
=
)(10,0.
1000.24,0
2218
.

1
2
Ph
NS
LLL
=
++
=
++
L
1
=
=++ )15,0(.
2

tg
d
2)15,0(80.
2
5
=++tg
; L
2
=2; L=18 (mm);
S=0,56 ;n=660 (v/ph)
+ Khoet 12:
T
CB
=
)(03,0.

660.56,0
25,1
.
1
Ph
NS
LL
=
+
=
+
Ta rô M6x1:
T
CB
=
).(053,0

1
2121
phut
NS
LLL
NS
LLl
=

++
+
++
Với : L
1
=2; L
2
=2,5 ; S=1 ;N=600; N
1
=700 (V/Ph);
Thòi gian gia công của nguyên công này là:
T
cb
=0,1+0,03+00,053 =0,183 (ph);
8) Nguyên công 8:tiện tinh các

100 ; tiện rãnh bằng dao định hình:
+ tiện tinh 100:
t=0,5 ; s=0,25 (mm/vong)
T
CB
=
)(1,0.
723.25,0
211
.
)1(
Ph
NS

LL
=
+
=
+
T
B

)(25,02.
723.15,0
211
.
1
Ph
NS
LL
=
+
=
+
Thời gian gia công cơ bản : 0,35
+ Tiện định hình: 72.
S=0,09 (mm/vong); n=723 (v/ph);

)(12,0
723.09,0
8
pht ==
Tổng thời gian gia công ở nguyên công 8: t=0,35+0,12=0,47 (ph).
IV) Tính và thiết kế đồ gá:

tính toán đồ gá cho nguyên công phay mặt đáy tạo chuẩn đầu
tiên:
1 .phân tích sơ đồ định vị cho nguyên công 1:
sơ đồ định vị nh hình vẽ (ta đã phân tích sơ đồ gá đặt nh trong phần nguyên
công số 1)
yêu cầu công nghệ trong nguyên công này là kích thớc 82,5 0,1 ; độ
nhám bề mặt đạt Rz = 20 àm ;
Ơ đây vật liệu gia công là : gang xám:
Sinh viên thực hiện :Bùi Văn Cơng Lớp CTM5-K48
25