đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết trục

Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là một môn học quan
trọng đối với sinh viên theo học ngành cơ khí nói chung và sinh viên
ngành cơ khí chế tạo nói riêng. Đây là môn học đưa sinh viên vào nhiệm
vụ thiết kế, thành lập một quy trình công nghệ gia công chế tạo một sản
phẩm, đòi hỏi sinh viên phải vận dụng toàn bộ những kiến thức đã học
trong các môn học chuyên ngành, quan trọng nhất là môn học Công Nghệ
Chế Tạo Máy. Đồ án này không những giúp chúng ta hệ thống lại tất cả
các kiến thức về môn học công nghệ Chế Tạo Máy, Đồ Gá, Dao Cắt mà
còn giúp chúng ta giải quyết những vấn đề thực tế hơn.
Nhằm tạo cho sinh viên ngành Cơ khí hiểu rõ nhiệm vụ cũng như
vai trò của ngành, Đồ Án Môn Học Chế Tạo Máy là một phần bắt buộc
nằm trong mục tiêu giảng dạy của các trường Đại học, Cao đẳng, nhằm
tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, đánh giá, so sánh kiến thức đã học
đưa ra phương án tốt nhất cho quy trình chế tạo chi tiết.
Đồ án môn học này chúng em được giao nhiệm vụ thiết kế chế tạo
chi tiết dạng Trục bậc. Được sự giúp đỡ tận tình của thầy Huỳnh Văn
Sanh chúng em đã hoàn thành đồ án này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2013
Sinh viên thực hiện
TÔ NGỌC THỊNH
NGUYỄN VĂN VIỆT
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 1
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Phần I: Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu của sản phẩm.
1.1 công dụng của chi tiết trục :
- Để các chi tiết máy như :lắp mũi khoan, lắp buli
- Để truyền mô men xoắn

- Để đỡ chi tiết máy đồng thời truyền mômen xoắn.
1.2.Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật:
- Chi tiết dạng trục,
- độ không song song với A là 0.01mm
- Chiều dài toàn bộ 300 mm, đường kính phần lớn nhất Φ24
- Bề mặt Φ15 đạt độ nhám Ra=1,25
- Bề mặt A cần đạt độ nhám Ra=2,5
- Bề mặt rãnh then Ra=1,6
- Các bề mặt còn lại đạt Rz20
- Dung sai các kích thước chiều dài +0.05
1.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm:
- Chi tiết chiều dài lớn nhất là 300 mm và đường kính nhỏ nhất là
13do đó chi tiết có độ cứng vững không cao. Khi gia công ta tiến hành
dùng chống tâm hai đầu
- Chi tiết có dạng trục bậc nhằm đảm bảo điều kiện lắp ghép đồng
thời phù hợp với điều kiện phân bố tải trọng dọc trục để giảm tối đa
đường kính trục nhưng vẫn đảm bảo điều kiện bền và làm việc tin
cậy.Tuy nhiên do kết cấu trục là trục bậc sẽ gây tập trung ứng suất làm
giảm độ bền của chi tiết. Để làm giảm tập trung ứng suất ta tien hành bo
các góc lượn chuyển tiếp.
- Các mặt đầu và mặt bên có ba via, cạnh sắc không làm các rãnh tròn
mà thay bằng mặt vát( 1x45
0
) bởi vì khi đó gia công thuận tiện hơn, kinh
tế hơn so với làm rãnh tròn . Đồng thời hình dáng, kích thước các mặt vát
hoàn toàn giống nhau để thuận tiện trong quá trình gia công, giảm số
lượng dao, tăng hiệu quả kinh tế.
- công dụng của chi tiết là truyền momen xoắn đỡ mũi khoan .đầu côn
của chi tiết dung để lắp đặt mũi khoan ,bề mặt A để lắp ổ trược,mối gép
ren để lắp nắp ổ, đoạn trục Φ15 dùng để lắp buli bánh đai

1.4. Phân tích vật liệu:
- Chọn vật liệu chế tạo phôi người ta thường căn cứ vào :
+ Dạng sản xuất .
+ Điều kiện làm việc của chi tiết .
+ Tính công nghệ của chi tiết .
+ Tính chất cơ lý của chi tiết .
+ Giá thành của sản phẩm .
+ Nhằm mục đích chi tiết đảm bảo chất lượng và giá thành rẻ nhất .
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 2
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
- Yêu cầu vật liệu phải có :
+ Cơ tính tổng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai,
tính mài mòn )
+ Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt, tính gia công áp lực, tính hàn )
- Do đặc điểm làm việc của chi tiết trong điều kiện chịu tải trọng
tĩnh và tải trọng va đập trung bình nên chi tiết phải đảm bảo độ bền và độ
dai. Do đó có thể sử dụng loại thép hoá tốt (Thuộc thép kết cấu \ thép hợp
kim). Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc điểm một vài nhóm thép hoá
tốt có thể dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết. Do đó ta chọn thép C45 có
các thành phần sau:
Mác thép C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) S (%)
C45 0.42- 0.49 0.17- 0.37 0.50-0.80
≤ 0.25 ≤ 0.25 ≤ 0.004

GVHD: HUỲNH VĂN SANH 3
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Phần II: Xác định dang sản xuất
- Sản lượng chi tiết cần tạo trong một năm là:

N =N
o
.m.(1+
100
α
).(1+
100
β
) (chiếc/năm)
Số sản phẩm sản xuất trng một năm N
o
=10000 chiếc/năm
Số chi tiết phế phẩm α = 5 %
Số chi tiết dự trử β = 4 %
Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1
=> N = 10000.1.(1+
100
5
).(1+
100
4
) =10920 (chiếc/ năm)
- Trọng lượng của chi tiết là:
Q = V.γ (Kg)
Với γ= 7,852 (Kg/dm
3
)
V
1
=3,14.19.







3
1
(7,5
2
+7,5.6,5+6,5
2
)=2089 (mm
3
)
V
2
=3,14.(7,5)
2
.17=3004(mm
3
)
V
3
=3,14.8,5
2
.(98+12+18)+3,14.12
2
.6=31768 (mm
3

)
V
4
= 3,14.( 7,5
2
)130 – 3,14.5.3.130=16838 (mm
3
)
 V = V
1
+ V
2
+V
3
+V
4
=
2089+3004+31768+16838=53699(mm
3
)
= 0,0537 (dm
3
)
=> Q = = 0,0545.7,852=0,42(Kg)
Tra bảng 2 sách (Thiết kế đồ án chi tiết máy) chọn dang sản xuất
hàng loạt lớn
Phần III: Lựa chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.
III.1 cơ sở của lựa chọn phôi.
Việc lựa chọn phôi phải dựa trê cơ sở sau:
- Vật liệu chế tạo phôi, cơ tính của vật liệu.

- Hình dáng kích thuocs chi tiết
- Loại hình sản xuất
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 4
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
- Khả năng đạt độ chính xác của phương pháp chế tạo
phôi.
- Khả năng làm việc của chi tiết máy.
Với chi tiết chế tạo là trục bậc, vật liệu chế tạo là thép C45
có cơ tính tốt, độ bền cao, dạng sản xuất hàng loạt lớn phôi đòi hỏi có độ
chính xác cao. Do đó chọn phôi được gia công bằng phương pháp gia
công áp lực.
III.2 Phương pháp chế tạo phôi
Để gia công bằng phương pháp gia công áp lực có nhiều phương pháp
khac nhau. Mỗi phương pháp có những ưu nhược điểm khác nhau căn cứ
vào ưu nhược điểm của từng phương pháp và yêu cầu của phôi ta xác
định từng nguyên công hợp lý.
III.2.1 Phương pháp rèn tự do.
- đặc điểm của phương pháp là: Kim loại biến dạng theo tất
cả các phương.
- Ưu điểm: Cơ tính tốt, tổ chức kim loại bền chặt, chịu uốn,
chịu xoắn tốt, đơn giản giá thành chi phí thấp.
- Nhược điểm: Độ chính xác về hình dáng thấp, không tạo
được phôi có hình dáng phức tạp.
Vì vậy không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn.
III.2.2 Phương pháp dập thể tích.
- Ưu điểm: Cho các chi tiết vừa, có độ bóng chi tiết cao, có
khả năng dạp được các chi tiết phức tạp, nâng cao cơ tính của phôi.
- Nhược điểm: Lực ép lớn, chế tạo khuôn khó khăn.
III.2.3 Phương pháp dập nóng chảy.

- Ưu điểm: Phương pháp này đạt cấp chính xác 11- 12, phôi
có cơ tính tốt,có thẻ tạo được hình dáng phức tạp.
- Nhược điểm: Gía thành cao
Phương pháp này được dùng nhiều trong sản xuất hàng loạt lớn.
III.2.4 Phương pháp cán
- Ưu điểm: Phương pháp này đơn giản, rẻ tiền, dễ chế tạo,
năng suất cao.
- Nhược điểm: Phôi có cơ tính không tốt, hình dáng đơn
giản.
Kết luận:
Qua các phương pháp gia công bằng áp lực trên ta thấy phương
pháp gia công dập nóng chảy thuận lợi cho quá trình cơ khí hóa và tự
động hóa sản xuất. Vậy chọn phương pháp dập nóng chảy.
III.3. Tra lượng dư gia công, dung sai kích thước phôi
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 5
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Tra bảng 2.3 (Hướng dẫn đồ án công nghệ chế tạo máy)ta có
lượng dư gia công đối với phôi dập có chiều dài từ 300mm là 1,8 mm.
Dung sai kích thước phôi
( )
1,1
5,0
25
+
−
Φ

w
w

Giá thành phôi căng cứ vào chi phí cho vật liệu phôi đơn vị (đồng)
M=(
slvlklptcx
ch
kkkkkQ
S

1000
)-(Q-p)
1000
SP
S
Với Q-khối lượng của phôi ban đầu (kg)
q-khối lượng của chi tiết so khi gia công (kg)
ch
S
-giá thành của 1 tấm phôi dập(đồng)
SP
S
-giá thành của 1kg phoi (đồng)
cx
k
hệ số phụ thuộc vào độ chính xác của phôi
pt
k
hệ số phụ thuộc vào mức đọ phức tạp cuả phôi
kl
k
hệ số phụ thuộc vào khối lượng phôi
vl

k
hệ số phụ thuộc vào loại vật liệu
sl
k
hệ số phụ thuộc vào quy mo sản xuất
Với
l
ch
S
=5,5 nghìn đồng
cx
k
=1,05
pt
k
=1
kl
k
=2
vl
k
=1
sl
k
=10 nghìn chiếc
Vậy với thép phôi dập tròn ta có
SP
S
=300(đồng)
Khối lượng phôi ban đầu là Q=1,156kg

Khối lượng của sản phẩm q=0,42kg
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 6
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Giá của sản phẩm =133510 (đồng)
Phần IV:Chọn tiến trình gia công các bề mặt của phôi.
IV.1. Chọn chuẩn công nghệ.
Khi chọn chuẩn để gia công các chi tiết máy ta phải xác định
chuẩn cho các nguyên công đầu tiên và chuẩn cho các nguyên công tiếp
theo.
Thông thường chuẩn dùng cho nguyên công đầu tiên trong quá
trình gia công chi tiết máy là chuẩn thô còn chuẩn dùng cho các nguyên
công còn lại là chuẩn tinh.
- Khi chọn chuẩn hợp lý sẽ nâng cao được độ chính xác gia
công, đơn giản quá trình gá đặt và giảm thời gian phụ. Do đó chọn chuẩn
sao cho đảm bảo 2 yêu cầu:
+ Đảm bảo chất lượng của chi tiết máy trong quá trình
gia công.
+ Nâng cao năng suất và hạ giá thành.
IV.1.1 Chọn chuẩn thô
IV.1.1.1 Yêu cầu.
- Phải đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công
- Phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan
IV.1.1.2. Phương án
- Chọn chuẩn thô là 2 bề mặt trụ ngoài định vị trên 2 khối V
khống chế 4 bậc tự do, kết hợp với vai trục khống chế 1 bậc tự do
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 7
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
IV.1.2. Chọn chuẩn tinh.

- Yêu cầu chọn chuẩn tinh
+ Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính
+ Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gố kích thước
+ Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến
dạng do lực cắt, lực kẹp, bề mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị.
+ Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện
cho sử dụng.
a)Phương án 1: Chọn chuẩn tinh là 2 lỗ tâm ở 2 đầu trục.
- Ưu điểm:
+ Không gian gia công rộng.
+ Có thể gia công được tất cả các bề mặt.
+ có thể hoàn thành được gia công thô và gia công
tinh ở hầu hết các bề mặt của chi tiết. Đây là chuẩn thống nhất
+ Gá đặt nhanh và sơ đồ gá đặt đơn giản.
- Nhược điểm:
+ có sai số chuẩn theo phương chiều trục
+ Độ cứng vững kém, phải truyền lực bằng tốc kẹp.
Hình 2: Sơ đồ gá đặt theo phương án 1
b) Phương án 2: Định vị mặt trụ ngoài 15 bằng mâm cặp 3 chấu
tự định tâm. Phương án này hạn chế 5 bậc tụ do
Hình 3: Sơ đồ gá đặt theo phương án 1
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 8
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Kết luận: Căn cứ vào nhiệm vụ làm việc của chi tiết khi làm
việc vào quá trình gia công ta chọn 2 lỗ tâm làm chuẩn tinh cho cả quá
trình gia công
IV.2. Thiết kế nguyên công.
Nguyên công 1: Khỏa mặt dầu, khoan lỗ tâm
Máy: MP73, dao: P18

Đồ gá: Khối V
Bước 1: Khỏa mặt đầu
Bước 2: Khoan lỗ tâm.
60°
4
4
Nguyên công 2: Tiện thô và tiện tinh 17, 15,.
Máy tiện 1K62, dao T15K6
Đồ gá: Chống tâm, tốc kẹp.
Bước 1 Tiện thô 17 dao T15k6
Bước 2: Tiện thô 15 dao T15k6
Bước 3: Tiện thô mặt côn 1513 dao T15k6
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 9
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Bước 4: Tiện tinh các mặt , 17, 15 và mặt côn
S2
S3
S1
Nguyên công 3: Đảo đầu tiện thô và tiện tinh mặt 24, 17,
15. Tiện ren Vát mép
Máy 1K62, Dao T15K6
Đồ gá: Chống tâm, tốc kẹp.
Bước 1: Tiện thô mặt 24
Bước 2: Tiện thô mặt 17
Bước 3: Tiện thô mặt 15
Bước 4: Tiện tinh các bề mặt 24, 17, 15
Bước5: tiện ren
Bước 6: Vát mép
1x45

o
S3
S1
S2
S4
Nguyên công 4: Phay rãnh then Ф15
Máy 6H82, dao: P18
Đồ gá: Khối V
Bước 1: Phay rãnh then Ф15
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 10
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Nguyên công 5: Tiến hành mài thô, mài tinh các bề mặt.
Máy: 3A130
Dao: C36L5S
®
Đồ gá: Chống tâm, tốc kẹp.
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 11
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Nguyên công 6: Kiểm tra yêu cầu kỹ thuật.
Phần V: Tính và tra lượng dư
V.1 Mục đích và ý nghĩa của việc tra lượng dư
- Phôi được xác định phần lớn vào lượng dư gia công. Lượng dư
gia công được xác định hợp lý về trị số sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả
kinh tế của quá trình công nghệ vì.
+ Lượng dư mà quá lớn sẽ tiêu tốn vật liệu, tiêu hao năng
lượng, lao động, tốn thời gian gia công…dẫn đến tăng giá thành sản
phẩm
+ Lượng dư mà quá nhỏ sẽ có thể không hớt đi hết được các sai

lệch của phôi hoặc chi tiết không đạt yêu cầu.
- Mục đích của việc xác định lượng dư gia công là:Để đạt được độ
chính xác yêu cầu, nâng cao tuổi thọ của dụng cụ cắt,giảm thời gian gia
công, vật liệu… dẫn đến hạ giá thành sản phẩm
- Trong ngành chế tạo máy thường sử dụng 2 phương pháp sau để
xác định lượng dư gia công.
V.2 Phương pháp thống kê kinh nghiệm
- Theo phương pháp này lượng dư trung gian được xác định dựa
trên cơ sở lượng dư tổng cộng của bề mặt lấy theo kinh nghiệm. các số
liệu kinh nghiệm này thường được tổng hợp theo trong bảng sổ tay
TKQCTN
+ Ưu điểm: Cho phép xác định luongj dư nhanh
+ Nhược điểm: Độ chính xác thấp do lấy từ thống kê kinh nghiệm
của đơn vị sản xuất trong thời gian xác định chứ không đi sâu vào phân
tích các điều kiện cụ thể
+ Phạm vi sủ dụng: Chủ yếu dùng trong sản xuất nhỏ, trong sản
xuất lớn dùng để tham khảo
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 12
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
V.3 Phương pháp tính toán, phân tích.
+ Ưu điểm: Trị số lượng dư xác định một cách chính xác theo
những điều kiện gia công cụ thể.
+ Nhược điểm: Đòi hỏi người cán bộ phải phân tích đánh giá một
cách thận trọng, chính xác nên tốn thời gian.
+ Phạm vi sử dụng: Dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt
vừa.
V.4 Tính lượng dư bề mặt trụ  17
Với phôi dập nóng khối lượng 0,43 kg tra bảng 3.2 trang 70 [ I ]
Ta có:

R
z
= 150 m: chiều cao nhấp nhô hay nguyên công sát trước để lại.
T
a
=150 m: Chiều sâu lớp hư hỏng do bước hay nguyên công sat
trước để lại.
Vì chi tiết khi gia công được gá trên 2 mũi chông tâm nên sai số gá
đặt theo phương hướng kính trong trường hợp này có thể coi bằng 0
(
gđ
=0). Như vậy trong công thức z
imin
không còn sai số gá đặt.
Sai lệch về vị trí không gian của phôi được xác định theo công thức
sau:
 =
222
ltcvlk
ρρρ
++
Ở đây:

lk
– độ cong vênh giữa 2 nữa của khuôn dập so với tâm danh nghĩa
của phôi (giá trị 
lk
phụ thuộc vào trọng lượng và được lấy bằng 1)

cv

– độ cong vênh của phôi.

cv
=k. l =1,5.10
-3
.287=0,4305 (mm)
Với k – độ cong đơn vị trên 1 mm chiều dài, l – là chiều dài mặt
gia công (l = 287).

lt
– sai lệch do tạo lỗ tâm và được tính theo công thức sau:
2
2
25,0
2
+








=
ph
lt
δ
ρ
Với 

ph
– dupng sai của đường kính mặt chuẩn phôi dùng để gia
công lỗ tâm. Với phôi dập độ chính xác nâng cao nhóm vật liệu thép M1,
độ phức tạp C2 thì 
ph
= 3 mm.
0,25 – sai số do điều chỉnh máy khoan lỗ tâm.
=>
2
2
25,0
2
3
+






=
lt
ρ
=1,52 (mm)
- Do đó sai lệch không gian của phôi 
ph
sẽ là :

ph
=

187052,14305,01
222
=++
(µm)
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 13
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
- Sai lệch không gian còn lại sau nguyên công tiện thô là:

1
=0,06.
ph
= 0,06.1870 =112 (µm)
- Sai lệch không gian còn lại sau nguyên công tiện tinh là:

2
=0,04. 
ph
= 0,04.1870 =74,8 (µm)
- Sai lệch không gian còn lại sau nguyên công mài thô là:

3
=0,02. 
ph
= 0,02.1870 =37,4 (µm)
- Lượng dư tối thiểu được xác định theo công thức:
2.Z
min
=2.(R
zi-l

+ T
ai-l
+ 
i-l
)
Như vậy ta có:
- Tiện thô: 2.Z
min1
=2.(150 + 150 +1870) = 4340 (m)
- Tiện tinh: 2.Z
min2
=2.(50 + 50 +112) = 424 (m)
- Mài thô: 2.Z
min3
=2.(30 + 30 +73) = 266 (m)
- Mài tinh: 2.Z
min4
=2.(10 + 20 + 37,4)= 134,8(µm)
Giá trị tính toán kích thước theo bản vẽ là:
d
t
= 17+0,002=17,001 (mm)
+ Như vậy kích thước nhỏ nhất là kích thước của chi tiết gia công,
các kích thước khác hình thành bằng cách lấy kích thước tính toán của
bước ngay sau nó cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất. Như vậy ta xác
định được:
- Mài thô: d
min3
=17,001 + 0,1348 = 17,1358 (mm)
- Tiện tinh: d

min2
=17,1358 + 0,266 = 17,4018 (mm)
- Tiện thô: d
min1
=17,4018 + 0,424 = 17,8258 (mm)
- Phôi: d
minph
=17,8258 + 4,34 = 22,1658 (mm)
+ Xác định kích thước giới hạn lớn nhất bằng cách cộng cộng kích
thước giới hạn nhỏ nhất d
min
với dung sai .
Với dung sai các nguyên công như sau:

ph
=3000 (µm) 
tiện thô
=400 (µm) 
mài tinh
=20 (µm)

tiện tinh
=63 (µm) 
mài thô
=30 (µm)
- Mài tinh: d
maxph
=17,001 + 0,02 = 17,021 (mm)
- Mài thô: d
max3

=17,1358 + 0,03 =17,17 (mm)
- Tiện tinh: d
max2
=17,4018 + 0,063 =17,46 (mm)
- Tiện thô: d
max1
=17,8258 + 0,4 =18,23 (mm)
- Phôi: d
maxph
=22,1658 + 3 =25,2(mm)
+ Xác định lượng dư giới hạn với:
- Z
gh
i max
- hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.
- Z
gh
i min
- hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.
Ta có:
- Tiện thô:
2.Z
max1
=25,2 – 18,23 =6,97 (mm)
2.Z
min1
=22,2 – 17,83 =4,37 (mm)
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 14
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy

- Tiện tinh:
2.Z
max2
=18,23 – 17,46 =0,77 (mm)
2.Z
min2
=17,83 – 17,4=0,43(mm)
- Mài thô:
2.Z
max3
=17,46 – 17,17 =0,29 (mm)
2.Z
min3
=17,4 – 17,14 =0,26(mm)
- Mài tinh:
2.Z
max4
= 17,17 – 17,021 = 0,149 (mm)
2.Z
min4
=17,14– 17,001 =0,139 (mm)
+ Lượng dư tổng cộng bé nhất và lớn nhất là:
2.Z
maxph
=2.
679,6149,029,077,057,5
3
1
min
=+++=

∑
i
Z
(mm)
2.Z
minph
=2.
199,5139,026,043,037,4
3
1
min
=+++=
∑
i
Z
(mm)
+ Thử lại kết quả:
2.Z
maxph
-2.Z
minph
=6,679– 5,199 =1,48

ph
- 
CT
=1,5 – 0,02 =1,48
|+ Lượng dư trung gian danh nghĩa cho bước tiện thô là:
Z
dn

=5,199+0,7 –0,02 =5,879 (mm
+ Kích thước danh nghĩa của phôi là:
D
ph
=17,001 + 6,679 =24,68 (mm)
Bảng 5.1: Tính lượng dư gia công các kích thước giới hạn bề mặt trụ
17k6
Bước
công
nghệ
Các thành phần
lượng dư
Lượng
dư
tính
Kích
thước
tính
Dung
sai 
Kích thước giới
hạn (mm)
Lượng dư giới
hạn (mm)
R
za
T
a

a


b
d
min
d
max
2Z
bmin
2Z
bmax
Phôi 150 150 1870 0 - 22,1658 1500 22,2 23,8 - -
Tiện
thô
50 50 112 0 4340 17,8258 400 17,83 18,23 4,37 5,57
Tiện
tinh
30 30 74,8 0 424 17,4018 63 17,4 17,46 0,43 0,77
Mài
thô
10 20 37,4 0 266 17,1358 30 17,14 17,17 0,26 0,29
Mài
tinh
5 15 - 0 134,8 17,001 20 17,001 17,021 0,139 0,149
Tổng cộng 5,199 6,679
Lượng dư Các bề mặt còn lại
Bề mặt Kích
thước
Lượng dư
Dung sai
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 15

SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Tra bảng Tính
toán
1,9 300 2.3
2,0
2,0
+
−
17k6
2.3,5
2,0
2,0
+
−
2 15 2.3
2,0
2,0
+
−
5
24 2.3
2,0
2,0
+
−
6
17 2.3
2,0
2,0

+
−
7
17
02,0
02,0
+
−
2.3
2,0
2,0
+
−
8
Mặt côn 2.3
2,0
2,0
+
−
PHẦN VI: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
VI.1. Tính toán chế độ cắt cho nguyên công gia công mặt trụ Φ17.
VI.1.1. Bước 1: tiện thô mặt trụ Φ17.
a) Chiều sâu cắt t(mm)
Với lượng dư gia công : z=3,1mm
Chiều sâu cắt: t=1,55 mm
b) Lượng chạy dao.
Theo bảng (5-11) [3] Với đường kính mặt gia công Φ17 ta có:
- Kích thước dao: 16 x 25
- Lượng chạy dao S=0,4 (mm/vg)
c) Tốc độ cắt V

V=
v
yxm
v
K
StT
C
.

Trong đó: T= 30÷60 (ph) : Trị số trung bình tuổi bền dao.Chọn
T=60 (ph)
x, y, m: Các số mũ. Theo bảng 5-17 [3] ta có:
x= 0,15 y= 0,35 m=0,3
C
v
=350 : Hệ số điều chỉnh.
K
v
= k
Mv
.k
nv
.k
uv
Trong đó:
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 16
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
k
Mv

=k
n
.








b
σ
750
=1.
15,1
650
750
=






: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính
cơ lý của thép.
k
nv
=0,8: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu cắt.(bảng

5.5[3])
k
uv
=1: Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt.
K
v
=1,15.0,8.1=0,92
 V=
17092,0.
8,0.55.1.60
350
35,015,018,0
=
(m/phút)
d) Số vòng quay trục chính.
n=
3184
17.14,3
170.1000
.
.1000
==
D
v
π
(vg/ph)
Chọn số vòng quay cho máy: n
m
=2000 (v/ph)
Vận tốc cắt thực tế: V=

76,106
1000
2000.17.14,3
=
(mm/ph)
e) Lực cắt P.
+ Lực hướng kính.
P
z
=C
pz
.t
xPz
.S
yPz
.V
nz
.k
Pz
(kg)
Tra bảng 5.23[3] C
Pz
= 300; x = 1; y = 0,75; n = -0,15
K
Pz
= K
MP
. K
ϕ
Pz

. K
γ
Pz
. K
λ
Pz
. K
rPz
K
MP
= 1 bảng 5.9[3]
Tra bảng 5.22[3] ta có:
k
φ
=1 k
γp
=1 k
λp
=1 k
rp
=0,87
K
Pz
=1.1.1.0,87=0,87
Vậy P
z
=300.1,55.0,4
0,75
.
170

-0,15
.0,87=94,2 (kg)
+ Lực tiếp tuyến:
Py = C
Py
. t
xPy
.S
yPy
. V
ny
.K
Py
(kg).
Tra bảng 5.23[3] : C
Pz
= 243; x = 0,6; y = 0,9; n = - 0,3
K
Py
= K
MP
. K
ϕ
Py
. K
γ
Py
. K
λ
Py

. K
rPy
K
MP
= 1 bảng 5.9[3]
Tra bảng 5.22[3] ta có:
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 17
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
K
ϕ
Py
=1 K
γ
Py
=1 K
λ
Py
=1 K
rPy
=0,66
K
Py
= 1,0. 1,0 .1,0 .1,0 .0,66 = 0,66
Vậy => P
y
= 243 . 1,3
0,6
, 0,4
0,9

.
160
-0,3
. 0,66 = 18(kg)
+ Lực dọc trục: Px = C
Px
. t
xPx
.S
yPx
. V
nx
.K
Px
(kg).
Tra bảng 5.23[3]: C
Px
= 339; x = 1,; y = 0,5 ; n =-0,4.
K
Px
= K
MP
. K
ϕ
Px
. K
γ
Px
. K
λ

Px
. K
rPx
K
MP
= 1 bảng 5.9[3]
Tra bảng 5.22[3] ta có:
K
ϕ
Px
=1 K
γ
Px
=1 K
λ
Px
=1 K
rPx
=1
K
Px
= 1,0. 1,0 .1,0 .1,0 .1,0 = 1
Vậy => P
x
= 339 . 1,3
1
.0,4
0,5
.
160

-0,4
. 1,0 = 36,6(kg)
f) Công suất cắt.
N=
1,2
60.102
160.80
60.102
.
==
VP
z
(kW)
Vậy chọn máy theo công suất N=2,1 (kW)
N=2,1 (kW) < N
m
=10 (kW)
Vậy máy đã chọn đảm bảo an toàn
g) Thời gian gia công.
T=
i
nS
yL
.
.
+
Trong đó:
L: chiều dai chi tiết gia công. L=12 (mm)
y: Lượng ăn tới của dao
y=t.cotgφ=2.1=2 (mm) với φ=45

o
: góc nghiêng chính
S=0,8(mm/vg) : Lượng chạy dao
n=590 (vg/ph): tốc độ vòng quay.
i=3 lần: Số lần ăn dao.
Vậy T=
0525,03.
2000.4,0
212
=
+
(ph )
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 18
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
VI.1.2. Tiện tinh Φ17.
a) Chiều sâu cắt t(mm)
Lượng dư: z =0,4
Chiều sâu cắt: t=0,2 (mm)
b) Lượng chạy dao.
Theo bảng (5-11) [3] Với đường kính mặt gia công Φ17 ta có:
- Kích thước dao: 16 x 25
- Lượng chạy dao S=0,25 (mm/vg)
c) Tốc độ cắt V
V=
v
yxm
v
K
StT

C
.

Trong đó: T= 30÷60 (ph) : Trị số trung bình tuổi bền dao.Chọn
T=60 (ph)
x, y, m: Các số mũ. Theo bảng 5-17 [3] ta có:
C
v
=292 : Hệ số điều chỉnh.
x= 0,3 y= 0,15 m=0,18
K
v
= k
Mv
.k
nv
.k
uv
Trong đó:
k
Mv
=1,15: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của thép.
k
nv
=0,8: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu cắt.
k
uv
=1: Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt.
K
v

=1,15.0,8.1=0,92
V=
25692,0.
25,0.2,0.60
292
15,03,018,0
=
(m/phút)
d) Số vòng quay trục chính.
n=
8,4795
17.14,3
256.1000
.
.1000
==
D
v
π
(vg/ph)
Chọn số vòng quay của máy: n
m
=2000 (v/ph)
Tính lai vận tốc cắt: V=
76,106
1000
2000.17.14,3
=
(m/ph)
e) Lực cắt P.

+ Lực hướng kính
P
z
=C
pz
.t
xPz
.S
yPz
.V
nz
.k
pz
Trong đó: C
p
=384
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 19
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
x=0,9 y=0,9 n= -0,15
Hệ số điều chỉnh k
p
tính theo công thức:
K
pz
=K
MP
.k
φ
.k

γp
.k
λp
.k
rp
Trong đó:
K
MP
=1 (MPa) bảng 5.9[3]
k
φ
=1 k
γp
=1 k
λp
=1 k
rp
=0,87
=> K
pz
=1.1.1.1.0,87=0,87
Vậy P
z
=384.0,2
0,9
.0,25
0,9
.
256
-0,15

.0,87=10 (kg)
+ Lực tiếp tuyến: Py = C
Py
. t
xPy
.S
yPy
. V
ny
.K
Py
(kg).
Tra bảng 5.23[3] : C
Py
= 355; x = 0,6; y = 0,8; n = - 0,3
K
Py
= K
MP
. K
ϕ
Py
. K
γ
Py
. K
λ
Py
. K
rPy

K
MP
= 1 bảng 5.9[3]
Tra bảng 5.22[3] ta có:
K
ϕ
Py
=1 K
γ
Py
=1 K
λ
Py
=1 K
rPy
=0,66
K
Py
= 1. 1 .1 .1 .0,66 = 0,66
Vậy => P
y
= 355 . 0,6
0,6
. 0,25
0,8
.
5,184
-0,3
. 0,66 = 6(kg)
+ Lực dọc trục: Px = C

Px
. t
xPx
.S
yPx
. V
nx
.K
Px
(kg).
Tra bảng 5.23[3]: C
Px
= 241; x = 1,05; y = 0,2 ; n =-0,4.
K
Px
= K
MP
. K
ϕ
Px
. K
γ
Px
. K
λ
Px
. K
rPx
K
MP

= 1 bảng 5.9[3]
Tra bảng 5.22[3] ta có:
K
ϕ
Px
=1 K
γ
Px
=1 K
λ
Px
=1 K
rPx
=1
h) K
Px
= 1. 1 .1 .1 .1 = 1
Vậy => P
x
= 241 .0,2
1,05
.0,25
0,2
.
256
-0,4
. 1 = 4 (kg)
f) Công suất cắt.
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 20
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT

Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
N=
42,0
60.102
256. 10
60.1020
.
==
VP
z
(kW)
N<N
m
=7,5÷10 (kw)
Vậy máy chọn đảm bảo an toàn
g) Thời gian gia công.
T=
i
nS
yL
.
.
+
Trong đó:
L: chiều dai chi tiết gia công. L=12 (mm)
y: Lượng ăn tới của dao
y=t.cotgφ=2.1=2 (mm) với φ=45
o
: góc nghiêng chính
S=0,25(mm/vg) : Lượng chạy dao

n=2000 (vg/ph): tốc độ vòng quay.
i=1 lần: Số lần ăn dao.
Vậy T=
056,0
2000.25,0
212
=
+
(ph )
VI.1.3. Tiện ren Φ17
1 Bước thô
Chiều sâu cắt t(mm)
Lượng dư: z =1,2743
Chiều sâu cắt: t=0,63715 (mm)
Lượng chạy dao.
Theo bảng (5-11) [3] Với đường kính mặt gia công Φ17 ta có:
- Kích thước dao: 16 x 25
- Bước ren S=1,5 ta có số lần cắt i=2
Tốc độ cắt V
V=
v
ym
x
v
K
ST
iC
.

Trị số trung bình tuổi bền dao.Chọn T=80 (ph) theo bảng 5.59 sổ

tay công nghệ chế tạo máy
x, y, m: Các số mũ. Theo bảng 5.49 [3] ta có:
C
v
=14,8 : Hệ số điều chỉnh.
x= 0,7 y= 0,3 m=0,11
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 21
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
K
v
= k
Mv
.k
nv
.k
uv
Trong đó:
k
Mv
=0,48: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của thép.
k
nv
=0,8: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu cắt.
k
uv
=1: Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt.
K
v
=0,48.0,8.1=0,384

V=
05,5384,0.
.5,1.80
2.8,14
3,011,0
7,0
=
(m/phút)
Số vòng quay trục chính.
n=
6,94
17.14,3
05,5.1000
.
.1000
==
D
v
π
(vg/ph)
Chọn số vòng quay của máy: n
m
=100 (v/ph)
Tính lai vận tốc cắt: V=
338,5
1000
100.17.14,3
=
(m/ph)
Lực cắt

+ Lực hướng kính
P
z
=
n
i
y
Cp.S
Trong đó: C
p
=148
y=1,7 n= 0,71
Vậy P
z
=
71,0
1,7
2
148.1,5
=180 (kg)
Công suất cắt
N=
14,0
60.102
05,5. 180
60.1020
.
==
VP
z

kw
Thời gian gia công.
T=
i
nS
yL
.
.
+
Trong đó:
L: chiều dai chi tiết gia công. L=6,5(mm)
y: Lượng ăn tới của dao
y=t.cotgφ=2.1=2 (mm) với φ=45
o
: góc nghiêng chính
S=1,5(mm/vg) : Lượng chạy dao
n=100 (vg/ph): tốc độ vòng quay.
i=2 lần: Số lần ăn dao.
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 22
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
Vậy T=
113,02
100.5,1
25,6
=
+
(ph)
Bước tinh
Chiều sâu cắt t(mm)

Lượng dư: z =0,2
Chiều sâu cắt: t=0,1 (mm)
Lượng chạy dao.
Theo bảng (5-11) [3] Với đường kính mặt gia công Φ17 ta có:
- Kích thước dao: 16 x 25
- Bước ren S=1,5 ta có số lần cắt i=2
Tốc độ cắt V
V=
v
ym
x
v
K
ST
iC
.

Trị số trung bình tuổi bền dao.Chọn T=80 (ph) theo bảng 5.59 sổ
tay công nghệ chế tạo máy
x, y, m: Các số mũ. Theo bảng 5.49 [3] ta có:
C
v
=41,8 : Hệ số điều chỉnh.
x= 0,45 y= 0,3 m=0,13
K
v
= k
Mv
.k
nv

.k
uv
Trong đó:
k
Mv
=0,48: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của thép.
k
nv
=0,8: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu cắt.
k
uv
=0,75: Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt.
K
v
=0,48.0,8.0,75=0,288
V=
29288,0.
.5,1.80
2.8,41
3,013,0
45,0
=
(m/phút)
Tính lại vận tốc cắt
Số vòng quay trục chính.
n=
3,543
17.14,3
29.1000
.

.1000
==
D
v
π
(vg/ph)
Chọn số vòng quay của máy: n
m
=630 (v/ph)
Lực cắt
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 23
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
+ Lực hướng kính
P
z
=
n
i
y
Cp.S
Trong đó: C
p
=148
y=1,7 n= 0,71
Vậy P
z
=
71,0
1,7

2
148.1,5
=180 (kg)
Công suất cắt
N=
853,0
60.102
29. 180
60.1020
.
==
VP
z
Thời gian gia công.
T=
i
nS
yL
.
.
+
Trong đó:
L: chiều dai chi tiết gia công. L=6,5(mm)
y: Lượng ăn tới của dao
y=t.cotgφ=2.1=2 (mm) với φ=45
o
: góc nghiêng chính
S=1,5(mm/vg) : Lượng chạy dao
n=100 (vg/ph): tốc độ vòng quay.
i=2 lần: Số lần ăn dao.

Vậy T=
017,02
630.5,1
25,6
=
+
(ph)
VI.1.3. Mài tinh Φ17
D=250mm D
1
=150mm H=40mm d=76mm
a) Chiều sâu cắt
Chiều sâu cắt t=0,15 (mm)
b) Lượng chạy dao S
d
= S
b
K
1
K
2
(mm/vg)
K
1
K
2
là hệ số phụ thuộc tra bảng 5-205
S
b
=2,68 K

1
=0,8 K
2
=0,6
S
d
= 2,68.0,8.0,6=1,29
c) Vận tốc đá V
d
=30m/s vận tốc chi tiết V
ct
=25m/ph
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 24
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT
Đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy
d) s ố vòng quay n
ct
=
D
v
.
.1000
π
=
468
17.
25.1000
=
π
(vg/ph)

theo lý lịch máy n
ct
=500 (vg/ph)
tính lại tốc độ cắt n=
7,26
1000
17.500
1000
.
==
ππ
Dn
(m/ph) Lực cắt P.
e) Công suất cắt.
N=1,6 (kW)
N<N
m
=10 (kw)
Vậy máy chọn đảm bảo an toàn
f) Thời gian gia công.
T=
i
nS
yL
.
.
+
Trong đó:
L: chiều dai chi tiết gia công. L=12 (mm)
y: Lượng ăn tới của dao

y=t.cotgφ=2.1=2 (mm) với φ=45
o
: góc nghiêng chính
S=0,14(mm/vg) : Lượng chạy dao
n=1800 (vg/ph): tốc độ vòng quay.
i=1 lần: Số lần ăn dao.
Vậy T=
73,1
500.15,0
212
=
+
(ph )
Mài
tinh
3A13
0
C36L5
S
0,15 0,14 500 1,73 1,6
Tiệ
n
ren
tinh
1K62 P6M5 0,1 1,5 630 0,017 0,14
Tiê
n
ren
thô
1K62 P6M5

0,6371
5
1,5 100 0,113 0,853
Tiệ
n
tinh
1K62 T15K6 0,2 0,25 2000 0,056 0,42
GVHD: HUỲNH VĂN SANH 25
SVTH: TÔ NGỌC THỊNH – NGUYỄN VĂN VIỆT