BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Bùi hữu mạnh
BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án Công nghệ chế tạo máy là một đồ án quan trọng trong chương trình
đào tạo sinh viên các ngành cơ khí .Đồ án này giúp sinh viên làm quen
với việc giải quyết các vần đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy sau
khi đã học song các giáo trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy .Khi làm
đồ án môn học này ta phải làm quen với cách sử dụng tài liệu ,sổ tay ,
tiêu chuẩn cũng như so sánh l ý thuyết đã học với thực tiễn sản suất một
sản phẩm điển hình .
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn Công nghệ chế tạo
máy , đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Viết Tiếp đã tận tình giúp đỡ em
trong quá trình làm .
Do thời gian có hạn cũng như trình độ còn hạn chế , trong quá trình làm
không tránh khỏi sai sót em xin các thầy đóng góp chỉ bảo giúp em
Em xin chân thành cảm ơn
Sinh viên : Bùi Hữu Mạnh

PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
I: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
Chức năng làm việc của chi tiết :
 Chi tiết yêu cầu thiết kế là chi
tiết càng gạt bánh răng , nó có
chức năng để đẩy bánh răng để
thay đổi tỷ số truyền , được dùng
nhiều trong các máy công cụ
Các bề mặt làm việc :
 Các mặt đầu của càng tiếp súc
với bánh răng khi gạt bánh răng
 Mặt trụ trong của lỗ càng gạt
được lắp ghép với trục gạt bánh

răng
 Lỗ chốt lắp chốt chống di chuyển
dọc trục của càng gạt
Các kích thước quan trọng :
 Chiều dài mặt đầu tiếp súc với bánh răng yêu cầu có độ chính sách
cao do đó dễ dàng lắp ghép vào khe bánh răng đồng thời không gây
ra ồn khi gạt
Khoảng cách tâm :
 Do trong máy công cụ khoảng cách giữa trục gạt và trục lắp bánh
răng có khoảng cách cố định
Kích thước lỗ trục :
 Yêu cầu dung sai nhỏ , độ đồng tâm cao với trục gạt
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
CÆp b¸nh rang

Cµng g¹t
Bùi hữu mạnh
Điều kiện kỹ thuật cơ của chi tiết
 Lỗ trục : dung sai 25
0,025
tương đương CCX7
 Độ bóng :R
z20
tương với
5∇
Mặt đầu : độ bóng R
z20
tương với
5
∇

II: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
- do mặt đầu làm vịêc của chi tiết khá mỏng (12mm) do đó trong quá
trình gia công và làm việc có thể không đủ cứng vững do đó cần
làm thên gân tăng cứng
- Lỗ
25
φ
lắp với trục gạt cần phải khử ba via bằng vát mép thuận lợi
cho công việc lắp ghép
- Lỗ chốt nằm trên mặt trụ do đó khó khăn trong quá trình khoan nên
làm bề mặt vuông góc với mũi khoan nhưng lỗ chốt không quan
trọng do đó có thể không cần thay đổi kết cấu
III: Xác định dạng sản xuất
Sản lượng hàng năm của chi tiết :
N = N
1
.m(1+õ/1000).(1+ ỏ/1000) (chi tiết hàng năm )
N
1
: số sản phẩm sản xuất trong một năm N
1
= 1000
m :là số chi tiết trong một sản phẩm m = 1
õ: số chi tiết sản suất thêm để dự trữ õ = 7%
ỏ: số chi tiết phế phẩm ở sưởng đúc ỏ = 6%
N = 1000.1.1,7.1,06 = 1802 (chi tiết /năm )
Trọng lượng chi tiết : Q = V.ó (kg)
ó : trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết ó
gang
= 6,8 (kg/dm

3
(
V = V
1
+V
2
+V
3
+V
4
V
1
thể tích đầu nhỏ V
1
=
π
.(R
2
-r
2
).h = 3,14.(19
2
- 12,5). 45 = 28,93
(cm
3
)
V
2
thể tích đầu lớn V
2

= 13.3,14.(40
2
-30
2
)/2 = 13,2(cm
3
)
V
3
thể tích phần gân V
3
= 8.(40+80).140-8.3,14(19
2
+40
2
) = 85,13
(cm
3
)
V
4
thể tích phần gân tăng cứng V
4
= 7.33.20 = 4,62(cm
3
)
Vậy V= 0,131 (dm
3
)
Q

1
= V.ó
gang
0,131. = 0,89 (kg)
Tra bảng 2 : với trọng lượng chi tiết Q = 0,89 (kg)
Sản lượng hàng năm của chi tiết N= 1802 chi tiết /năm
Dạng sản súât là hàng loạt vừa
IV: chọn phương pháp chế tạo phôi
Đối với chi tiết dạng càng sản suất hàng loạt lớn vật liệu gia công gang
xám GX15-32 , trọng lượng nhỏ : 0,89 (kg) . Hình dạng chi tiết đơn giản
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
Bùi hữu mạnh
Tra bảng 3-1 [2] ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc
trong khuôn kim loại cấp chính xác I
Mặt phân khuôn như hình vẽ
MÆt ph©n khu«n
PHẦNII :THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
I : Đường lối công nghệ
Với dạng sản suất hàng loạt lớn chọn đường lối phân tán nguyên công
gia công một dao, một vị trí và gia công tuần tự
II : Chọn phương pháp công nghệ
+ Gia công mặt đầu 1,2 : gia công đạt kích thứơc 13
Đây là bề mặt làm việc của càng
Dung sai : T = 0,059 tương đương cấp chính xác 10
độ bóng R
z
20
Tra bảng 3-69 [2] phương pháp gia công cuối cùng có thể là
Phay tinh
Bào tinh

Do bề mặt gia công nhỏ và không liên tục do đó chọn phương pháp
gia công cuối cùng là phay tinh qua các bước
Phay thô
Phay tinh
Đạt cấp chính xác 10
+ Gia công mặt đầu 3 : gia công đạt 45
±0,5
Đây là bề mặt của chi tiết không quan trọng
Dung sai : T = 1( mm) tương đương với cấp chính xác 15
Có thể chọn phươn g pháp phay thô đạt cấp chính xác 12-Rz50
+ Gia công lỗ :
Dung sai T = 0,24 tương đương với CCX 11 tra bảng 3-87 [2] chọn
phương phắp gia công là khoét qua 2 bước
Khoét thô 59
Khoét tinh 60
Đạt cấp chính xác 10 –Rz40
+ Gia công lỗ 25
0,025

Vật liệu GX15-32 , R
a
2,5 dung sai 0,025 cấp chính xá c 7
Tra bảng 3-87[2] phương pháp gia công cuối cùng có thể là
Doa tinh
Chuốt
Mài
Chọn phương pháp gia công cuối là doa tinh qua các bước trung gian
Khoan lỗ 23
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
Bùi hữu mạnh

Khét lỗ 24,8
Doa lỗ 25
Đạt cấp chính xác 7-Ra0,63
+ Gia công lỗ chốt 3
Chọnphương pháp gia công khoan sâu đạt cấp chính xác 12 ,Rz20
III : Thiết kế nguyên công
Trình tự gia công
Nguyên
công
Tên nguyên công Máy CC
X
Độ bóng
1 Phay mặt đầu 1 6H12 10 Rz 20
2 Phay mặt đầu thứ 2 6H12 10 Rz 20
3 Phay mặt đầu thứ 3 6H12 10 Rz 20
4
Khoan, vát mép ,khoét ,doa lỗ
25
φ
2H135 7 Ra 0,63
5
Tiện lỗ
30
φ
6
Khoan hai lỗ chốt
3
φ
7 Kiểm tra chi tiết
8 Cắt đứt chi tiết

Nguyên công 1 : Phay mặt đầu thứ nhất bằng dao phay mặt dầu
 Sơ đồ gá đặt
- Định vị chi tiết : định
vị mặt đầu hạn chế ba
bậc tự do bằng chốt
định vị
- Kẹp chặt : kẹp chặt
bằng hai khối V , phương lực kẹp song song với
mặt định vị dùng khối V vát tạo lực vuông góc với mặt dịnh vị
 Chọn máy
Chọn máy phay đứng 6H12 với các thông số
Công suất 7 KW
Kích thước bàn máy 320 ữ 1250
Số cấp chạy dao 12
Số cấp tốc độ 12
Giới hạn vòng quay 50-2240
 Chọn dao
Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng , tra bảng 4-3[2] do đó
chọn dao có mác BK6 tra bảng 7-[1] T
dao
= 400
Thông số dao : D =100 , B =50 , d =32 , z = 8
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
W
W
n
s
nguyªn c«ng I
Bùi hữu mạnh
Lượng đư gia công : tra bảng 3-94[2] với

Kích thước max =300
Vị trí bề mặt cần tính : mặt bên
Kích thước danh nghĩa =80
z
b
= 3mm
Chia làm hai bưóc công nghệ : phay thô 2,5 và phay tinh 0,5
 Chế độ cắt
a. Phay thô
Chiều sâu cắt t=2,5mm
Lượng chạy dao :s
z
=0,2 mm/răng do đó s =0,2*8 = 1,6(mm/v)
Tốc độ cắt : tra bảng 5-127[3] với D= 100 , z= 8 ,s
z
= 0,2 , t=2,5
v=141m/ph
v
t
= v
b
k
1
.k
2
k
3
k
4
k

5

k
1
hệ số phụ thuộc độ cứng của gang : k
1
=1,12
k
2
hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao
5,0
400
180
==
H
T
T
φ
vậy k
2
=1,25
k
3
hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng :với BK6 k
3
=1
k
4
hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia cồng với bề mặt thô
k4= 0,8

k
5
hệ số phụ thuộc chiều rộng phay
8,0
100
80
==
D
B
do đó k
5
= 1
v
t
= 141.1,12.1.0.8.1.1,25=117,8 m/ph
n
t
= 1000.v
t
/
D
π
=1000.157,8/3,14.100=502,5 (v/ph)
Chọn theo n
m
= 475(v/ph)
v
tt
=
phm

nD
/2,149
1000
475.100.14,3
1000
..
==
π
Lượng chạy dao phút s
p
= 1,6.475 =760 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 750m/ph
b. Phay tinh
Chiều sâu cắt t= 0,5 mm
Lượng chạy dao : s
o
= 0,8(mm/v)
s
z
= 0,8/8= 0,1
Tốc độ cắt trabảng 5-127[3] với D=100 ,z=8,s
z
= 0,1 ,t=0,5
Vậy v = 228 m/ph
v
t
= v
b

k
1
.k
2
k
3
k
4
k
5

k
1
hệ số phụ thuộc độ cứng của gang : k
1
=1,12
k
2
hệ số phụ thuộc chu kỳ bền cùa dao
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
Bùi hữu mạnh
5,0
400
180
==
H
T
T
φ
vậy k

2
=1,25
k
3
hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng :với BK6 k
3
=1
k
4
hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia cồng với bề mặt thô
k
4
= 0,8
k
5
hệ số phụ thuộc chiều rộng phay
8,0
100
80
==
D
B
do đó k
5
= 1
v
t
= 228.1,12.1,25=319,2 m/ph
n
t

= 1000.v
t
/
D
π
=1000.319,2/3,14.100=1016,5 (v/ph)
chọn theo n
m
= 950(v/ph)
v
tt
=
phm
nD
/3,298
1000
950.100.14,3
1000
..
==
π
Lượng chạy dao phút s
p
= 0,8.950 =760 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 750m/ph
t(mm) n(v/ph) s (mm/ph) CCX R
z
Phay thô 2,5 475 750 12 50

Phay tinh 0,5 950 750 10 20
Nguyên công 2 : Phay mặt đầu thứ hai bằng dao phay mặt đầu
 Sơ đồ gá đặt

- Định vị chi tiết : định
vị mặt đầu hạn chế ba
bậc tự do bằng chốt
định vị
- Kẹp chặt : kẹp chặt
bằng hai khối V ,
phương lực kẹp song song với
mặt định vị dùng khối V vát tạo lực vuông góc với mặt dịnh vị
 Chọn máy
Chọn máy phay đứng 6H12 với các thông số
Công suất 7 KW
Kích thước bàn máy 320 ữ 1250
Số cấp chạy dao 12
Số cấp tốc độ 12
Giới hạn vòng quay 50-2240
 Chọn dao
Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng , tra bảng 4-3[2] do đó
chọn dao có mác BK6 tra bảng 7-[1] T
dao
= 400
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
n
s
w
w
nguyªn c«ng 2

Bùi hữu mạnh
Thông số dao : D =100 , B =50 , d =32 , z = 8
Lượng đư gia công : tra bảng 3-94[2] với
Kích thước max =300
Vị trí bề mặt cần tính : mặt bên
Kích thước danh nghĩa =80
z
b
= 3mm
Chia làm hai bưóc công nghệ : phay thô 2,5 và phay tinh 0,5
 Chế độ cắt
c. Phay thô
Chiều sâu cắt t=2,5mm
Lượng chạy dao :s
z
=0,2 mm/răng do đó s =0,2*8 = 1,6(mm/v)
Tốc độ cắt : tra bảng 5-127[3] với D= 100 , z= 8 ,s
z
= 0,2 , t=2,5
v=141m/ph
v
t
= v
b
k
1
.k
2
k
3

k
4
k
5

k
1
hệ số phụ thuộc độ cứng của gang : k
1
=1,12
k
2
hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao
5,0
400
180
==
H
T
T
φ
vậy k
2
=1,25
k
3
hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng :với BK6 k
3
=1
k

4
hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia cồng với bề mặt thô
k4= 0,8
k
5
hệ số phụ thuộc chiều rộng phay
8,0
100
80
==
D
B
do đó k
5
= 1
v
t
= 141.1,12.1.0.8.1.1,25=117,8 m/ph
n
t
= 1000.v
t
/
D
π
=1000.157,8/3,14.100=502,5 (v/ph)
Chọn theo n
m
= 475(v/ph)
v

tt
=
phm
nD
/2,149
1000
475.100.14,3
1000
..
==
π
Lượng chạy dao phút s
p
= 1,6.475 =760 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 750m/ph
d. Phay tinh
Chiều sâu cắt t= 0,5 mm
Lượng chạy dao : s
o
= 0,8(mm/v)
s
z
= 0,8/8= 0,1
Tốc độ cắt trabảng 5-127[3] với D=100 ,z=8,s
z
= 0,1 ,t=0,5
Vậy v = 228 m/ph
v

t
= v
b
k
1
.k
2
k
3
k
4
k
5

k
1
hệ số phụ thuộc độ cứng của gang : k
1
=1,12
k
2
hệ số phụ thuộc chu kỳ bền cùa dao
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
Bùi hữu mạnh
5,0
400
180
==
H
T

T
φ
vậy k
2
=1,25
k
3
hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng :với BK6 k
3
=1
k
4
hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia cồng với bề mặt thô
k
4
= 0,8
k
5
hệ số phụ thuộc chiều rộng phay
8,0
100
80
==
D
B
do đó k
5
= 1
v
t

= 228.1,12.1,25=319,2 m/ph
n
t
= 1000.v
t
/
D
π
=1000.319,2/3,14.100=1016,5 (v/ph)
chọn theo n
m
= 950(v/ph)
v
tt
=
phm
nD
/3,298
1000
950.100.14,3
1000
..
==
π
Lượng chạy dao phút s
p
= 0,8.950 =760 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 750m/ph

t(mm) n(v/ph) s (mm/ph) CCX R
z
Phay thô 2,5 475 750 12 50
Phay tinh 0,5 950 750 10 20
III: Nguyên công 3: phay mặt đầu thứ ba
 Sơ đồ gá đặt

- Định vị chi tiết : định
vị mặt đầu hạn chế ba
bậc tự do bằng phiến tỳ
- Kẹp chặt : kẹp chặt
bằng cơ cấu kẹp liên
động , lực kẹp vuông góc và hướng vào mặt định vị
 Chọn máy
Chọn máy phay đứng 6H10 với các thông số
Công suất 3KW
Kích thứơc bàn máy 200 ữ 800
Khoảng cách từ trục tới bàn máy 50 ữ 350
Số cấp chạy dao 12
Số cấp tốc độ 12
Giới hạn vòng quay 50 ữ 2240
 Chọn dao
Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng
Tra bảng 4-3[2] do đó chọn dao có mác BK6
Tra bảng 7- [1] T
dao
= 400
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
n
s

w w
nguyªn c«ng 3
Bùi hữu mạnh
Thông số dao : D=100 , B =50 ,d =32 , z =8,
Lượng đư gia công : tra bảng 3-94[2] với
Kích thước max =300
Vị trí bề mặt cần tính : mặt bên
Kích thước danh nghĩa =80
z
b
= 3mm
Chia làm hai bước công nghệ : phay thô 2,5 và phay tinh 0,5
 chế độ cắt
a,Phay thô
Chiều sâu cắt t=2,5mm
Lượng chạy dao :s
z
= 0,2 mm/răng do đó s =0,2*8 = 1,6(mm/v)
Tốc độ cắt : tra bảng 5-127[3] với D = 100 , z = 8 ,s
z
= 0,2
t=2,5 , v=141m/ph
v
t
= v
b
k
1
.k
2

k
3
k
4
k
5

k
1
hệ số phụ thuộc độ cứng của gang : k
1
=1,12
k
2
hệ số phụ thuộc chu kỳ bền cùa dao
5,0
400
180
==
H
T
T
φ
vậy k
2
=1,25
k
3
hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng :với BK6 k
3

=1
k
4
hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia cồng với bề mặt thô
k
4
= 0,8
k
5
hệ số phụ thuộc chiều rộng phay
8,0
100
80
==
D
B
do đó k
5
= 1
v
t
= 141.1,12.1.0.8.1.1,25 =117,8 m/ph
n
t
= 1000.v
t
/
D
π
=1000.157,8/3,14.100 =502,5 (v/ph)

Chọn theo n
m
= 475(v/ph)
v
tt
=
phm
nD
/2,149
1000
475.100.14,3
1000
..
==
π
Lượng chạy dao phút s
p
= 1,6.475 =760 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 750m/ph
b, Phay tinh
Chiều sâu cắt t = 0,5 mm
Lượng chạy dao : s
o
= 0,8(mm/v)
s
z
= 0,8/8= 0,1
Tốc độ cắt trabảng 5-127[3] với D =100 ,z = 8,s

z
= 0,1 ,t = 0,5
Vậy v = 228 m/ph
v
t
= v
b
k
1
.k
2
k
3
k
4
k
5

k
1
hệ số phụ thuộc độ cứng của gang : k
1
=1,12
k
2
hệ số phụ thuộc chu kỳ bền cùa dao
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
Bùi hữu mạnh
5,0
400

180
==
H
T
T
φ
vậy k
2
=1,25
k
3
hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng :với BK6 k
3
= 1
k
4
hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia cồng với bề mặt thô
k
4
= 1
k
5
hệ số phụ thuộc chiều rộng phay
8,0
100
80
==
D
B
do đó k

5
= 1
v
t
= 228.1,12.1,25 = 319,2 m/ph
n
t
= 1000.v
t
/
D
π
= 1000.319,2/3,14.100 = 1016,5 (v/ph)
Chọn theo n
m
= 950(v/ph)
v
tt
=
phm
nD
/3,298
1000
950.100.14,3
1000
..
==
π
Lượng chạy dao phút s
p

= 0,8.950 =760 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 750m/ph
t(mm) n(v/ph) s (mm/ph) CCX R
z
Phay thô 2,5 475 750 12 50
Phay tinh 0,5 950 750 10 20
V : Nguyên công 4 : khoan , khoét , doa ,vát mép lỗ ệ25
 Sơ đồ gá đặt
Định vị : định vị mặt
đầu hạn chế ba bậc tự
do bằng phiến tỳ , định
vị vào lỗ 60 hạn chế
hai bậc tự do bằng chốt
côn tự lựa , định vị
vào mặt trụ ngoài hạn
chế bậc tự do còn lại bằng một khối V điều chỉnh
Kẹp chặt : kẹp chặt bằng cơ cấu đòn kẹp , lực kẹp vuông góc và hứơng
vào mặt định vị
 Chọn máy :
Chọn máy khoan cần 2A55 với các thông số
Công suất N = 4,5 KW
Đường kính chi tiết lớn nhất gia công được là 50 (mm)
Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy :700ữ 1120
Côn móc trục chính số 5
Số vòng quay trục chính từ 5 ữ 1700 (v/ph)
 Chọn dao
Lớp cơ tin 2 – k44 ĐHBKHN
w

w
nguyªn c«ng 5
s