Thiết kế chi tiết gối đỡ trục

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học là một công trình nghiên cứu và sáng tạo trong phạm vi của
ngành học của quá trình học tập nhằm sử dụng vốn kiến thức đã có để hoàn thành
một công việc trong phạm vi của ngành học.
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, cùng với sự đòi
hỏivề mẫu mã đa dạng phong phú, thúc đẩy người thiết kế phải càng ngày càng nhạy
bén hơn.Hiện nay có rất nhiều phương pháp gia công cơ khí khác nhau dựa trên các
loại máy móc ngày một hiện đại như là :máy tự động, máy điệu khiển bằng chương
trình số. Tuy nhiên với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay chưa đủ khả năng để đáp
ứng rộng rãi nhu cầu thì những phương pháp gia công đó chưa được phổ biến. Do đó
để phù hợp với điều kiện của ngành cơ khí nước ta nói riêng, đồ án môn Công Nghệ
Chế Tạo Máy đã thiết kế qui trình công nghệ gia công theo phương pháp cổ điển. Căn
cứ vào yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế, đồ án này đã đề nghò một trong những
qui trình công nghệ tối ưu nhất để gia công hoàn chỉnh chi tiết.
Việc quyết đònh sử dụng các phương án tối ưu của qui trình công nghệ và tối ưu
về kỹ thuật theo đúng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết giúp cho sinh viên ôn lại những
kiến thức đã học về chọn tiến trình công nghệ tối ưu, tính chế độ cắt, chọn chuẩn, sai
số chuẩn, tính lượng dư gia công… và những kiến thức này được vận dụng một cách
đúng đắn và phù hợp dưới sự hướng dẫn của giáo viên.
Đây là lần đầu tiên chúng em làm quen với môn đồ án công nghệ chế tạo máy
có nội dung và kiến thức rất nhiều nên có nhiều thiếu xót trong suốt quá trình thực
hiện.Do đó em rất mong được sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và ý kiến đóng góp
của các bạn.
Cuối cùng em xin chân thành cám ơn sự dẫn dắt và chỉ bảo tận tình của thầy
Đỗ Mạnh Long đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
1 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
CHƯƠNG I : CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
CỦA CHI TIẾT
Do sai số về chế tạo và lắp ráp làm cho gối đỡ trục không đồng tâm và sai

lệch. Ngoài ra, khi bộ truyền làm việc, dưới tác dụng của lực ngoài và phản lực ở gối
đỡ, trục bò biến dạng. Do đó, độ không song song đường tâm lỗ không quá 0.02, độ
không đồng tâm không quá 0.01, độ không vuông gốc đường tâm với mặt phẳng
không quá 0.02.
2 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất :
• Sản xuất đơn chiếc
• Sản xuất hàng loạt
• Sản xuất hàng khối
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác
nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu vào nghiên cứu những đặc điểm của từng
dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp tính toán.
Muốn xác đònh phương pháp tính toán trước hết phải biết sản lượng hàng năm
của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được tính theo công thức :
1
. .(1 )
100
N N m
β
= +
Trong đó :
• N -số chi tiết sản xuất trong một năm.
• N
1
– số sản phẩm.
• m- số lượng chi tiết như nhau.
• β- số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (từ 5% đến 7%).
Nếu tính đến số α% phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn thì ta

có công thức sau :
1
. .(1 )
100
N N m
α β
+
= +
trong đó α% = 3% -6%.
Sản lượng sản xuất hàng năm của chi tiết là 30000 chiếc /năm
α =5%,γ=7%
⇒
33600)
100
75
1(1.30000
=
+
+=
N
Sau khi xác đònh được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác đònh trọng
lượng chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác đònh như sau :
.
ct
Q V
γ
=
• V
ct
: thể tích tổng thể của chi tiết.

• γ: trọng lượng riêng của vật đúc.
Do vật liệu là gang xám, nên γ = (6,8÷7,4) kg/
3
dm
V
ct
= V1 + V2 - V3 - V4 + V5 - V6 - V7 + V8 - V9 + V10 – V11 – V12
3 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
V1= 200.120.30= 720000
3
mm
V2=
3
mm
V3= 60.60.5=18000
3
mm
V4=
75,529815.5,7.14,3.215...2
22
==
R
π
V5=
6908055.20.14,355..
22
==
R
π

3
mm
V6=
2041065.10.14,365..
22
==
R
π
3
mm
V7=
5,35325.15.14,35..
22
==
R
π
3
mm
V8= 2(50+20)20.10=28000
3
mm
V9= 2.10.10.10= 2000
3
mm
V10= 150
3
mm
V11= 20.20.2,5=1000
3
mm

V12=
5,3925.5.14,35..
22
==
R
π
3
mm
Nên Vct= 0,28
3
dm
⇒ Q = V
ct
. γ =0,28.7= 2 kg.
Cách xác đònh dạng sản xuất :
• Q
1
= 2 kg
• N= 33600 chiếc
Tra bảng (3-2) trang 173-sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập I, ta có dạng sản
xuất là hàng loạt vừa.
Từ việc xác đònh dạng sản xuất ta có thể chọn thiết bò, trang bò phương án lập
trình công nghệ cho phù hợp.
4 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
CHƯƠNG III : CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG
PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
Theo kết cấu của chi tiết, vật liệu cũng như điều kiện làm việc, dạng sản xuất,
ta chọn phôi đúc trong khuôn cát và phương pháp làm khuôn là làm bằng máy và vật
liệu chế tạo phôi là gang xám vì các ưu điểm sau :

Gang xám rẻ, dễ đúc, cơ tính khá, làm việc tốt trong điều kiện mài mòn và
rung động.
Tính dễ đúc thể hiện ở chỗ :
• Chảy loãng tốt, hình dáng có thể phức tạp.
• Khi đông đặc co ngót ít.
• Co ngót sau khi đông đặc nhỏ nên nên ít gây nứt, phần lớn gang đúc xong
không cần ủ, khử ứng suất.
• Kích thước tương đối ổn đònh.
Khi thiết kế các chi tiết đúc bằng gang không cần quan tâm đến tính đúc của
hợp kim nhưng phải nắm vững mối quan hệ giữa tốc độ nguội và tổ chức của gang.
Trong cùng một vật đúc do tốc độ làn nguội chênh lệch nhau có thể tạo tổ chức
gang khác nhau.Về cơ bản khi đúc những vật dày mỏng khác nhau phải biết chọn hợp
kim đúng, đôi khi cần sử dụng các biện pháp khác.
Sau khi xác đònh phôi và phương pháp chế tạo, tra bảng ta xác đònh lượng dư
của các bề mặt gia công là :
Mặt A : Z
A
= 5mm Mặt B : Z
B
=4 mm
5 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
Bảng vẽ thiết kế khuôn đúc như sau :
6 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
CHƯƠNG IV : CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.
PHƯƠNG ÁN 1:
Nguyên công Nội dung Đònh vò Kẹp chặt
1

Phay mặt đáy Mặt đầu: 3 BTD
Khối V ngắn : 2 BTD
Khối V di động : 1 BTD
Tay quay
2
Phay mặt đầu Mặt đáy: 3 BTD
Rãnh trong: 2 BTD
Chốt: 1 BTD
Đòn kẹp
3
Khoét, doa lỗ φ20 Mặt đáy: 3 BTD
Rãnh trong: 2 BTD
Chốt: 1 BTD
Đòn kẹp
4
Khoét, doa lỗ φ30 Mặt đáy: 3 BTD
Rãnh trong: 2 BTD
Chốt: 1 BTD
Đòn kẹp
5,6
Phay 2 rãnh B=10,
t=10
Mặt đáy : 3 BTD
Chốt trụ ngắn : 2 BTD
Chốt: 1 BTD
Đòn kẹp
7
Khoan 2 lỗ φ15 Mặt đáy: 3 BTD
Rãnh trong: 2 BTD
Chốt: 1 BTD

Đòn kẹp
8
Phay rãnh B=20,
t=2,5
Mặt đầu : 3 BTD
Chốt trụ ngắn: 2 BTD
Chốt : 1 BTD
Tay quay
9 Khoan φ10 Mặt đầu : 3 BTD
Chốt trụ ngắn: 2 BTD
Chốt : 1 BTD
Tay quay
7 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
PHƯƠNG ÁN 2 :
Nguyên công Nội dung Đònh vò Kẹp chặt
1
Phay mặt đáy Mặt đầu : 3 BTD
Khối V ngắn : 2 BTD
Khối V di động : 1 BTD
Tay quay
2
Phay mặt đầu Mặt đáy :3BTD
Sử dụng 3 chốt hạn chế 3
BTD còn lại
Đòn kẹp
3
Phay rãnh kích
thước 120x120mm
Mặt đầu : 3 BTD

Khối V ngắn : 2 BTD
Khối V di động(có khả
năng tự lựa) : 1 BTD
Tay quay
4
Khoét, doa 2 lỗ Mặt đáy : 3 BTD
Chốt trụ ngắn : 2 BTD
Chốt trám : 1 BTD
Đòn kẹp
5
Khoét, doa lỗ φ30 Mặt đáy : 3 BTD
Chốt trụ ngắn : 2 BTD
Chốt trám : 1 BTD
Đòn kẹp
6,7
Phay 2 rãnh B=10,
t=10
Mặt đáy : 3 BTD
Chốt trụ ngắn : 2 BTD
Chốt trám : 1 BTD
Đòn kẹp
8
Phay rãnh B = 20,
t=2.5
Mặt đáy : 3 BTD
Chốt trụ ngắn : 2 BTD
Chốt trám : 1 BTD
Tay quay
9 Khoan lỗ φ10 Mặt đáy : 3 BTD
Chốt trụ ngắn : 2 BTD

Chốt trám : 1 BTD
Tay quay
Ở phương án 1 : dùng bề mặt làm việc là lỗ φ20 để đònh vò gia công lỗ φ10 và rãnh
B=20x20, như vậy sẽ làm cho bền mặt làm việc chính thức này sẽ bò biến dạng trong
quá trình đònh vò, dẫn đến khả năng làm việc không chính xác.Và trong quá trình gia
công lại đổi chuẩn đònh vò thống nhất, rất mất thời gian trong việc thiết kề đồ gá.
8 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
Ở phương án hai, sau nguyên công thứ hai đã tạo được chuẩn tinh thống nhất là mặt
đáy và chuẩn tinh phụ 2 lỗ φ15.Dùng hai chuẩn đònh vò này trong suốt quá trình gia
công, tiết kiệm được thời gian gá đặt, bảo đảm bề mặt làm việc chính thức không bò
biến dạng trong quá trình gia công.
Từ nhận đònh trên, ta chọn phương án 2 để gia công chi tiết gối đỡ trục.
CHƯƠNG V : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.
9 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
1. Nguyên công 1 : Phay bán tinh mặt phẳng mặt đáy.
Đònh vò : 6 bậc tự do.
Mặt đònh vò là mặt phẳng mặt đầu: 3 BTD.Chọn chuẩn thô là mặt phẳng B.
Đònh vò mặt bên bằng khối V ngắn : 2 BTD
Khối V di động chống xoay : 1 BTD
Kẹp chặt bằng tay quay
Chọn máy phay ngang ký hiệu 678M, công suất N= 1.7kW, µ=0.75
Chọn dao : ba dao phay trụ thép gió P18
Lượng dư gia công lần một là Z
b
= 4mm.
Lượng dư gia công lần hai là Z
b
= 1 mm.

Chế độ cắt :
 Bước 1 :
Chiều sâu cắt t= 4 mm.
Bảng (5-134) sổ tay sổ tay CNCTM tập 2 : S
z
= 0,15 mm/răng ;số răng dao phay
Z = 8;chu kỳ bền của dao T=180 ;đường kính dao phay D=60mm;chiều rộng
phay B=60
Tốc độ cắt:V
b
= 39,5 m/ph.
Tốc độ cắt tính toán là : V
tt
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
Trong đó :
•Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k
1
= 0,9
10 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
•Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k
2
= 0,75

•Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k
3
= 1
⇒ V
tt
=39,5. 0,9 . 0,75 .1 =26,663 m/ph.
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

phv
D
V
n
t
t
/7,125
75.14,3
61,29.1000
.
.1000
===
π
(sửa)
Chọn theo máy : n = 120 v/ph
Tốc độ cắt theo thực tế:
26,28
1000
120.75.14,3
==
tt
V

m/ph
Lượng chạy dao phút là : S
p
= S
z
.Z.n
m
= 0,12.8.125 = 144 mm/ph.
Theo máy ta chọn : S
p
= 137 mm/ph.
Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z= 1,2 mm/v.
 Bước 2 :
Chiều sâu cắt t = 1 mm
Bảng (5-134) sổ tay sổ tay CNCTM tập 2 : Sz= 0,06 mm/r
Z = 8; T=180 ; D=75;B=70mm
Tốc độ cắt: V
b
=47 m/ph.
Tốc độ cắt tính toán là : V
tt
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 47. 0,9 . 0,75 .1 = 31,725 m/ph.

Số vòng quay trục chính theo tính toán : n
t
= 160,5 m/ph.(sửa)
Chọn n
m
= 178 m/ph.
Tốc độ cắt thực tế : V
tt
= 42 m/ph.(Sưa)
 Tính thời gian nguyên công:
Thời gian gia công cơ bản : To= 2.0,007.L = 2.0,007. 70= 1,96phút
T
P
= 10%.T
0
= 0,196 phút.
T
pv
= 10%T
0
= 0,196 phút.
T
tn
= 5%T
0
= 0,098 phút.
Vậy thời gian thực hiện nguyên công : Ttc= (To + Tp + Tpv + T tn )2= 2,45.2=4,9 phút
2Nguyên công2 : Phay mặt đầu
11 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long

Đònh vò : 6 bậc tự do, gồm :
+Mặt đáy : 3 bậc tự do.
+ Sử dụng 3 chốt lắp trên phiến tỳ để hạn chế 3 bậc tự do còn lại
Chọn máy phay đứng 6H12 có công suất N = 7 kW(Bảng 9-38 sổ tay CNCTM
tập 3)
Chọn dao : dao phay mặt đầu tiêu chuẩn D/Z=150/14 ; T=180phút.
Vật liệu: hợp kim cứng BK6
• Bước 1: Phay Z = 3mm
Chiều sâu cắt t = 3mm
Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập 2 : Sz = 0,18mm/r;Vb = 158m / ph
Tốc độ cắt tính toán là : V
tt
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
=158.0,9.0,75.1=106,65 m/ph
Số vòng quay của trục chính :
pv
D
Vtt
n /644
90.14,3
182.1000
.
.1000

===
π
(sửa)
Lấy theo máy n =250 v/ph.
Tốc độ cắt theo thực tế:
26,28
1000
120.75.14,3
==
tt
V
m/ph(sửa)
Lượng chạy dao vòng So= Sz.Z=0,18.14=2,52mm/v
Thời gian gia công cơ bản To1 = 0,006L= 0,006.100 = 0,6 phút
• Bước 2 : Phay Z = 1 mm
12 SVTH: Đỗ Tuấn Duy
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đỗ Mạnh Long
Chiều sâu cắt t =1 mm
Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập 2 : Sz = 0,13mm/r; V
b
=203 m/ph.
Tốc độ cắt tính toán là : V
tt
= V
b
.k
1
.k
2
.k

3
= 203. 0,9 . 0,75 .1=137,025m/ph
Số vòng quay của trục chính :
pv
D
Vtt
n /989
90.14,3
233.1000
.
.1000
===
π
(sửa)
Lấy theo máy n = 300 v/ph.
Vận tốc cắt thực tế (bổ sung)
Lượng chạy dao vòng So= Sz.Z=0,13.14=1,82mm/v
Thời gian gia công cơ bản To2 = 0,006L= 0,004.100 = 0,6 phút
Nên thời gian gia công cơ bản của hai bước là To = To1+ To2 = 1,2phút.
T
P
= 10%.T
0
=0,12phút.
T
pv
= 10%T
0
= 0,12 phút.
T

tn
= 5%T
0
= 0,06 phút.
Vậy thời gian thực hiện nguyên công : Ttc= To + Tp + Tpv + T tn =1,5phút
3.Nguyên công 3:phay rãnh 120x120
+Đònh vò: 6 bậc tự do gồm
Mặt đầu :3 bậc tự do
Khối V ngắn :2 bậc tự do
Khối V di động tự lựa :1 bậc tự do
+Chọn máy phay đứng 6H12 của Nga
+Chọn dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6 tiêu chuẩn 110/12
+Lượng dư gia công lần 1:4mm
+lượng dư gia công lần 2 :1mm
*Bước 1 :phay Z = 4mm
-Chiều sâu cắt : t = 4mm
-Tra bảng (5-127)sổ tay CNCTM tập 2 có : : Sz= 0,18 mm/r;V
b
=47 m/ph.
Tốc độ cắt tính toán là : V
tt
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
= 141. 0,9 . 0,75 .1 = 95,2 m/ph.

Số vòng quay trục chính theo tính toán : n
t
= 160,5 m/ph.(sửa)
Chọn n
m
= 300 m/ph.
Tốc độ cắt thực tế : V
tt
= 42 m/ph.(Sưa)
Thời gian gia công cơ bản To2 = 0,006L= 0,006.120= 0,72 phút
* Bước 2 : Phay Z = 1 mm
13 SVTH: Đỗ Tuấn Duy