Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết càng gạt

Đồ án công nghệ CTM
Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
I. Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng gạt.
II.Các số liệu ban đầu:
Sản lợng hàng năm : 5.000 chi tiết/năm.
Điều kiện sản xuất:
III.Nội dung thuyết minh và tính toán.
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Chi tiết dạng càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chi
tiết này(píton của động cơ đốt trong...) thành chuyển động quay của chi tiết
khác. Ngoài ra chi tiết còn có tác dụng dùng để đẩy bánh răng khi cần thay
đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Cũng nh các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính công
nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến năng suất cũng nh
độ chính xác gia công. Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu:
- Độ cứng vững của càng.
- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của
chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt
nhất.
- Kết cấu của 2 càng nhỏ nên đối xứng qua trụ to ở giữa.
- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng
một lúc.
- Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn cuẩn thô và chuẩn
tinh thống nhất.
Đây là chi tiết càng gạt do có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi
đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn cát, sau đó đem ủ.
Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong do vậy nên chon
mặt A làm chuẩn tinh chính.
Vật liệu chọn để gia công chi tiết là gang xám GX15-32.

3. Xác định dạng sản xuất:
Sản lợng hàng năm của chi tiết đợc xác định theo công thức sau đây:
N = N1m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;

1


Đồ án công nghệ CTM
N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
chọn = 6%
Ta xét thêm % phế phẩm = 3% ữ 6%, chọn = 4%, lúc đó :
N = N1.m(1 +

+
)
100

Thay số ta có:
N = 5000.1(1 +

0,04 + 0,06
) =5050 chi tiết/năm.
100

Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng của chi
tiết. Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:

Q = V.( kg)
Thể tích của chi tiết: V = 0,1098dm3
Vậy trọng lợng chi tiết: Q = 0,1098.7,2 = 0,8kg.
Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng
loạt vừa

4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi:
Phôi đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn cát.

2


Đồ án công nghệ CTM
Bản vẽ lồng phôi:

5. Lập thứ tự các nguyên công, các bớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị,
kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
1.1. Lập sơ bộ các nguyên công:
Nguyên công 1 : Phay mặt A đầu to của càng, gia công trên máy phay đứng,
dùng dao phay mặt đầu.
Nguyên công 2 : Phay 2 mặt nhỏ của càng bằng hai dao phay đĩa, đạt độ
bóng Rz= 20
Nguyên công 3: Phay mặt đối diện với mặt A của đầu càng to bằng máy
phay đứng, dùng dao phay mặt đầu.
Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ to của càng đạt kích thớc 20+0,035 và
vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng sau khi khoan xong thay mũi
khoét và mũi doa và dao vát mép để gia công, đạt đợc độ nhám Ra = 2.5.
Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ nhỏ của càng 10+0,035 và vát mép
lỗ, gia công trên máy khoan đứng, đạt đợc độ nhám Ra = 1,25.
Nguyên công 6 : Khoan lỗ nhỏ trên đầu to của càng 12+0,035 bằng máy

khoan đứng đạt Rz= 40.
Nguyên công 7 : Khoan 2 lỗ nhỏ trên 2 đầu càng nhỏ với đờng kính 60,03
đạt Rz= 40.
Nguyên công 8 : Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt nhỏ của đầu càng
không đợc quá 0,03 mm, độ không vuông góc của lỗ to của càng so với mặt
A không vợt quá 0,03 mm.
3


Đồ án công nghệ CTM

Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I : Phay mặt A đầu của càng .
Định vị: Chọn mặt
đối diện với mặt A làm
chuẩn thô, dùng khối V
dài cố định, dùng chốt
chống xoay.
Kẹp chặt: Kẹp chặt
luôn bằng khối V dài di
động.

4


Đồ án công nghệ CTM
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy
Nm = 10kW, hiệu suất máy = 0,75.
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 75 mm, Z = 10 răng.

Lợng d gia công: Phay với lợng d Zb1 = 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao SZ = 0.08 ữ 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ
số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu
kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ
tay CNCTM2 k3 = 1.
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
nt =

1000.vt 1000.200
=
= 849vòng/phút
D
3,1475

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 840 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt thực
tế sẽ là:
Vtt =

.D.n m 3,14.75.840
=
= 197,8 m/phút.
1000
1000

Lợng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.8.840 =873,6 mm/phút. Theo máy

ta có Sm = 750 mm/phút.
Nguyên công II : Phay
2 mặt nhỏ của càng .
Định vị: Chọn mặt
A của càng làm chuẩn
tinh, dùng khối V cố
định và dùng một chốt
chống xoay.

5


Đồ án công nghệ CTM
Kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp
chặt vào mặt đầu to của càng.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82. Công suất của
máy Nm = 7kW, hiệu suất máy = 0,75.
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 75 mm, Z = 10 răng.
Lợng d gia công: Với lợng d phay Zb1 = 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM (T II).
Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao SZ = 0.1 ữ 0.15mm/răng, tốc độ cắt
V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu
kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ
tay CNCTM2 k3 = 1.
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút.

Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
nt =

1000.vt 1000.200
=
= 849vòng/phút
D
3,14.75

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 750 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt thực
tế sẽ là:
Vtt =

.D.n m 3,14.75.750
=
= 176,6 m/phút.
1000
1000

Lợng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.10.750 =975 mm/phút. Theo máy
ta có Sm = 950 mm/phút.

6


Đồ án công nghệ CTM

Nguyên công III : Phay mặt đối diện với mặt A của càng .
Sơ đồ định vị:
Dùng mặt B của càng

làm chuẩn tinh, dùng
khối V cố định và chốt tỳ
vào mặt A của càng
khống chế một bậc tự do.
Sơ đồ kẹp chặt:
Kẹp chặt luôn bằng khối
V di động và dùng cơ
cấu kẹp chặt vào mặt đầu
nhỏ của càng.
Chọn máy: Máy
phay nằm đứng vạn năng
6H12. Công suất của
máy Nm = 10kW
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các
kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 75 mm, Z = 10 răng.
Lợng d gia công: Phay với lợng d Zb1 = 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5
mm, lợng chạy dao SZ = 0.08 ữ 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu
kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ
tay CNCTM2 k3 = 1.
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
7

Đồ án công nghệ CTM
nt =

1000.vt 1000.200
=
= 1592vòng/phút
D
3,14.40

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:
Vtt =

.D.n m 3,14.40.1500
=
= 180,4 m/phút.
1000
1000

Lợng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.10.1500 =1950 mm/phút. Theo
máy ta có Sm = 900 mm/phút
Nguyên công IV: Khoét, khoét, Doa lỗ 20+0.035
Sơ đồ định vị: Gia công lỗ to cần đảm bảo
độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi
vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế
3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc
côn chụp vào đầu mặt trụ hạn chế hai bậc
tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một
khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoài

của đầu tô của càng hạn chế 2 bậc tự do),
dùng chốt chống xoay hạn chế một bậc tự
do.
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt
thanh răng và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng
2A135(K135) Công suất của máy Nm = 6
kW, hiệu suất = 0,8.
Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ
là cấp 7ữ8 do vậy tra bảng 3-131 có đờng kính mũi khoan lớn nhất max =
18mm. Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 19,8 mm( có các kích thớc sau: L = 160 ữ 350mm, l = 80ữ200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim
cứng D = 20mm,Vát mép D = 25mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoét Zb1 = 0,9 mm và lợng d Doa Zb2 = 0.1 mm

8


Đồ án công nghệ CTM
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 0,9
mm, lợng chạy dao S = 0.9 mm/vòng(0,9ữ1,1), tốc độ cắt V = 35 mm/vòng.
Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k 1
=1
k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay
CNCTM t.2, k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109
Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1
vt = 35.k1.k2.k3 = 35.1.1.1.1 = 35 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n t vào công

thức:
nt =

1000.vt 1000.35
=
= 557,3 vòng/phút
.d
3,14.20

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 482 vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Tính lại ta đợc tốc độ cắt thực:
v=

.d .n 3,14.20.482
=
= 30,26m/ph
1000
1000

Lực cắt P0 đợc tính nh sau:
P0 = Cp.PZy.SYp.kp.
Với CP = 62; zp = 1; yp = 0,8; kp = 1 (vật liệu là gang xám) do vậy:
P0 = 62.20.0,10,8.1 = 194,56 KG.
Xác định mômen xoắn Mm:
Mm = Cm.D2.SYm.km.
Cm= 23,6; ym=0,8; km= 1, vậy mômen xoắn sẽ bằng:
Mm = 23,6.202.0,10,8.1 = 1496,3kG.mm
Công suất cắt đợc xác định nh sau:
Nc =

1496,3.482
M x .nm
=
= 0,72kW.
975.1000
975.1000

So với công suất của máy:
Nc Nm. = 6.0,8 = 4,8
Nh vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đờng kính là 20mm.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,1 mm, lợng chạy
dao S = 1 mm/vòng(1ữ1,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng.
9


Đồ án công nghệ CTM
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.10
=
= 159,2vòng/phút
.d
3,14.20

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m = 122
vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Tính lại tốc độ cắt:
v=

.d .n 3,14.20.122
=
= 7,66(v/ph).
1000
1000

Nguyên công V: Khoan,doa 2 lỗ đầu nhỏ của càng 10.
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm
mặt chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự
do, dùng khối V cố định hạn chế 2
bậc tự do, dùng khối V di động hạn
chế 1 bậc tự do còn lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào
mặt đầu to của càng
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125
có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình max
= 25mm. Công suất của máy Nm =
2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 9,8 mm và mũi doa có d =
10mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lợng d gia công: Với lợng d khoan Zb1 = d1/2 = 4,9 mm và lợng d doa Zb2 =
d2/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 4,9
mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5
m/phút. Ta có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
10


Đồ án công nghệ CTM
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
nt =

1000.v t 1000.27,5
=
= 1469 vòng/phút
.d
3,14.6

ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m =
1360vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lợng
chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có
các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi
khoan, k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.43
=
= 2282.4 vòng/phút
.d
3,14.6

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
Nguyên công VI :Khoan lỗ 12+0,035 trên đầu to của càng
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt
chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng
khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng
khối V di động hạn chế 1 bậc tự do còn lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt
đầu to của càng
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan
thép có độ bền trung bình max = 25mm.
Công suất của máy Nm = 2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau
d = 11,8 mm và mũi doa có d = 12mm
( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công
nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

11


Đồ án công nghệ CTM
Lợng d gia công: Với lợng d khoan Zb1 = d1/2 = 5,9 mm và lợng d doa Zb2 =
d2/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 5,9

mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5
m/phút. Ta có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.27,5
=
= 729,8 vòng/phút
.d
3,14.12

ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m =
668vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 12. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lợng chạy
dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ
số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.43
=
= 1141,2 vòng/phút
.d
3,14.12

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m = 950vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.

12


Đồ án công nghệ CTM
Nguyên công VII: Khoan lỗ 6+0,03 trên đầu nhỏ của càng.
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt
chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng khối
V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V
di động hạn chế 1 bậc tự do còn lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu
to của càng
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng
kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ
bền trung bình max = 25mm. Công suất của
máy Nm = 2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d
= 5,8 mm và mũi doa có d = 6mm ( Tra theo
bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo
Máy tập 2):
Lợng d gia công: Với lợng d khoan Zb1 = d1/2 = 2,9 mm và lợng d doa Zb2 =

d2/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 2,9
mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5
m/phút. Ta có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
nt =

1000.v t 1000.27,5
=
= 1459 vòng/phút
.d
3,14.6

ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m =
1360vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 6. Chiều sâu cắt t = 2,9 mm, lợng chạy
dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ
số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1.
13


Đồ án công nghệ CTM
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1.

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.43
=
= 2282.4 vòng/phút
.d
3,14.6

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Nguyên công IX:Kiểm tra
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt đầu.
Để kiểm tra độ vuông góc
giữa tâm lỗ và mặt đầu ta dùng
bạc côn với độ côn là 1/500 lắp
vào lỗ 20+0,035 để khử khe hở sau
đó ta lắp trục vào bạc côn trên đó
ta gắn đầu đo, còn một đầu do ta
cho tiếp xúc với mặt đầu, đọc giá
trị trên đồng hồ ta sẽ kiểm tra đợc độ vuông góc
6. Tính lợng d của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của
chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Tính lợng d của bề mặt 20+0,035. Độ chính xác của phôi dập cấp ,
trọng phôi: 1 kg vật liệu phôi: thép 45.
Qui trình công nghệ gồm các bớc : Khoan, khoét, doa và vát mép.

Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), dùng cơ cấu trụ
trợt thanh răng với chụp ba vấu cách nhau 120 0 vừa kẹp chặt vừa khống chế
2 bậc tự do.
Công thức tính lợng d cho bề mặt trụ trong đối xứng 20+0,035:
Zmin = Rza + Ti + a2 + b2
Trong đó :
RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại.
Ta : Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại.
14


Đồ án công nghệ CTM
a : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại ( độ
cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song )
b : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.
Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:
Rz = 150 àm
Ti = 200 àm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:
2
a = c2 + cm

Giá trị cong vênh c của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng kính và hớng
trục:
c= ( k .d ) 2 + ( k .l ) 2 = (1,5.50) 2 + (1,5.29) 2 = 87 àm.
Trong đó:
k lấy theo bảng 15 - Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy.
l, d là chiều dài và đờng kính lỗ.
Giá trị cm (Độ xê dịch phôi) đợc tra theo bảng 3.77 - Sổ tay Công nghệ Chế
Tạo Máy tập 1, cm = 0.3 mm = 300àm.

a = 87 2 +300 2 = 312,36 àm.
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:
1 = k.a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số
chính xác hoá).
1 = 0,05.312,36 =15,618 àm.
Sai số gá đặt chi tiết b ở bớc nguyên công đang thực hiện đợc xác định
bằng tổng véctơ sai số chuẩn c và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số
đồ gá:
b = c2 + k2
Trong đó:
c : sai số chuẩn( khi gốc kích thớc không trùng với chuẩn định vị)
c = 0.2 + 2.e (chọn e = 0 không tồn tại độ lệch tâm) c = 0,2.
k: sại số kẹp chặt (Bảng 24) k = 80 àm

15


Đồ án công nghệ CTM
b = c2 + k2 = 80 2 + 200 2 = 215.41 àm.
Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:
2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + i21 + i2 )
= 2.(150 + 200 + 312,36 2 + 215,412 )
= 2.729,43 = 1458,86 àm.
Lợng d nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Zmin = 1458,86 àm.
Tính lợng d cho bớc gia công tinh( doa):
1 = k. = 0,05.312,36 = 15.618 àm.
b = 0,05.215,41 = 10,771 àm.
RZi = 50 àm.
Ti = 50 àm.

( sau khi khoét thô đạt cấp chính xác 3 - theo Bảng 13 )
2.Zmin = 2.(50 + 50 + 15,618 2 + 10,7712 )
= 2.118,97 = 237.94 àm.
Ta có thể lập đợc bảng tính toán lợng d nh sau:
Bớc
Phôi
Khoé
t
Doa
Tổng

RZa Ti
a
b
àm àm àm
àm
150 200 312.36
50

50

Zmt dt
Dmin
Dmax
2Zmin 2Zmax

mm
àm àm
àm mm
àm àm

18.341 2000 16.341 18.341

15.618 215.41 729 19.799 100
10.771 119 20.037

25

19.699 19.799 1458 3358
20

20.037 238 313
1696 3671
Kiểm tra: Tph - Tch = 2000 - 25 = 1975 = 3671 - 1696 = 2Zbmax - 2Zbmin
7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công
khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá):
Nguyên công 4 khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 20+0,035. Ta có các thông số
đầu vào: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy N m = 6 kW,
hiệu suất = 0,8.

16


Đồ án công nghệ CTM
q

Tốc độ cắt: Có công thức: V = C vmD y k v .
T S

Trong đó: theo bảng 5-82 trang 23, với mũi khoan bằng thép gió, lợng chạy

dao S=0,10 mm<0,2, có CV=7,0; y=0,70; q =0,4; m=0,20. khi khoan có
dung dịch trơn nguội.
+T : Chu kỳ bền, với dao bằng thép gió.
+kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt khi tính đến các điều kiện
thực tế:
kV=kMV.kUV.kLV.
+ kMV: Hệ số phụ thuốc vào vật liệu gia công. thép C45, B=750MPa,
kMV=kn.
trong đó kn=0,9(hệ số phụ thuộc vào vật liệu vật liệu gia công)kMV=0,9.
+ kUV: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. theo bảng 5-31 có
kUV=0,35.
+ kLV: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan. L=5mm, theo bảng 5-31
có kLV=1
7.4 0, 4
0,9.0,35.1 = 1,579 (m/phút).
v = 0, 2
15 0,08 0,5

Theo sổ tay có , mô men cắt khi khoan:
MX = 10.CM.Dq.Sy.kp
Theo bảng 5.32 có CM = 0,0345; q = 2; y = 0,8; kP = k = 1 (Theo bảng 5.9,
B =750Mpa, có kP=1)
MX=10.0,345.42.0,08.0,8.1=9,3 Nm.
Lực cắt: P0=10.CP.Dq.Sy.kP
Theo bảng 5.32 có CP=68, q=1, y =0,7
P0=10.68.41.0,080,7.1=464,229 N.
Công suất cắt:
Ne=(MX.n)/9750 với n=

1000.v

= (1000.1,579)/3,14.0,004=125716,56 (v/f).
.D

Ne = 9,3.125716,56/9750=119,5 (kW).
8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên
công đợc xác định theo công thức sau đây:
Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn

17


Đồ án công nghệ CTM
Trong đó :
Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).
To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình
dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đợc thực
hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trờng hợp gia công cụ thể có
công thức tính tơng ứng).
Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi
tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích
thớc của chi tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị
gần đúng Tp = 10%To.
Tpv - Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật
(Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh
dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy,
thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To).
Ttn - Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To).
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:
To =

L + L1 + L2
S .n

Trong đó:
L - Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1 - Chiều dài ăn dao (mm).
L2 - Chiều dài thoát dao (mm).
S - Lợng chạy dao vòng(mm/vòng).
n - Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
8.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng dao phay đĩa:
L = 70 mm.
L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 70(250 70) + 3 = 115 mm
L2 = (2 ữ 5) mm.
T01 =

L + L1 + L2
70 + 115 + 5
=
= 0,067 phút.
95.30
S .n

8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Phay 2 bề mặt nhỏ của càng.
L = 25 mm.
L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 3(25 3) + 3 = 12,1mm
L2 = (2 ữ 5) mm.

18

Đồ án công nghệ CTM
T02 =

L + L1 + L2
25 + 12,1 + 5
=
= 0,028 phút.
0.5.1500
S .n

8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Phay bề mặt to của càng.
L = 40 mm.
L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 3(40 3) + 3 = 13,5 mm
L2 = (2 ữ 5) mm.
T03 =

L + L1 + L2
40 + 13,5 + 5
=
= 0,067 phút.
500.1500
S .n

8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Khoan, khoét, doa, vát mép lỗ
20+0,035.
Tính thời gian nguyên công:
Ttc= T0 + Tp + Tpv + Ttn
Với T0 = T01+ T02 + T03+ T04
Trong đó

T01là thời gian cơ bản cho khoan.
T02 là thời gian cơ bản cho khoét.
T03 là thời gian cơ bản cho doa.
Thời gian cơ bản cho khoan đợc xác định theo công thức sau:
T01 =
với:

L + L1 + L2
.i (phút).
S .n

L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L1 =

d
cot g + (0,5 ữ 2)
2

L2 = (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,1mm/vòng.
n1= 482(v/ph)
L = 46mm
Thay vào công thức ta có: L1 = 7mm
T01 =

46 + 7 + 2
.8 = 0,913(ph)
1.482

19


Đồ án công nghệ CTM
* ứng với sơ đồ khoét lỗ thông suốt có:
T02 =

L + L1 + L2
.i (phút).
S .n

với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L1 =

d
cot g + (0,5 ữ 2)
2

L2 = (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:

S = 0,9mm/vòng.
n1= 122(v/ph)
L = 46mm
Thay vào công thức ta có: L1 = 7mm
46 + 7 + 2

T02 = 0,9.122 .8 = 0,46(ph)
- Thời gian cơ bản doa:
T03 = L + L1 + L2 .i (phút).
S .n

với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L1 =

d
cot g + (0,5 ữ 2)
2

L2 = (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,1mm/vòng.
n1= 482(v/ph)
L = 46mm
Thay vào công thức ta có: L1 = 7mm
20

Đồ án công nghệ CTM
46 + 7 + 2

T03 = 0,1.122 .8 = 0,32(ph)
- Thời gian vát mép:
L = 1 mm.
L1 = (0,5 ữ 2) mm.
T04 =

1+ 2
L + L1
=
= 0,18 phút
0,1.122
S .n

Thời gian gia công cơ bản:
T0 = 0,913+ 0,46+ 0,32 +0,18 = 1,873(ph).
Tp: là thời gian phụ có thể lấy giá trị gần đúng T p= 10%.T0 =
0,187(ph).
Tpv: là thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm thời gian phục vụ kỹ thuật
để thay dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy... có thể lấy gần đúng:
Tpv = 11%.T0 = 0,2(ph).
Ttm:là thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân:
Ttn = 5%.T0 = 0,091(ph).
Vậy tổng thời gian để gia công là:
Ttc= T0 + Tp + Tpv + Ttn = 1,873 + 0,187 + 0,2 + 0,091 = 2,35(ph).
8.5. Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Khoan, khoét, doa, vát mép 2 lỗ

10+0,035.
Tính thời gian nguyên công:
Ttc= T0 + Tp + Tpv + Ttn
Với T0 = T01+ T02 + T03+ T04
Trong đó
T01là thời gian cơ bản cho khoan.
T02 là thời gian cơ bản cho khoét.
T03 là thời gian cơ bản cho doa.
Thời gian cơ bản cho khoan đợc xác định theo công thức sau:
T01 = L + L1 + L2 .i (phút).
S .n

với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.

21


Đồ án công nghệ CTM
L1 =

d
cot g + (0,5 ữ 2)
2

L2 = (1ữ3)mm.

Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,1mm/vòng.
n1= 482(v/ph)
L = 24mm
Thay vào công thức ta có: L1 = 7mm
T01 =

24 + 7 + 2
.8 = 0,498(ph)
1.482

* ứng với sơ đồ khoét lỗ thông suốt có:
T02 = L + L1 + L2 .i (phút).
S .n

với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L1 =

d
cot g + (0,5 ữ 2)
2

L2 = (1ữ3)mm.
Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,9mm/vòng.

n1= 122(v/ph)
L = 24mm
Thay vào công thức ta có: L1 = 7mm
24 + 7 + 2

T02 = 0,9.122 .8 = 0,27(ph)
- Thời gian cơ bản doa:
T03 =

L + L1 + L2
.i (phút).
S .n

với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng).
22


Đồ án công nghệ CTM
n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
i = 8.
L1 =

d
cot g + (0,5 ữ 2)
2

L2 = (1ữ3)mm.

Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có:
S = 0,1mm/vòng.
n1= 482(v/ph)
L = 24mm
Thay vào công thức ta có: L1 = 7mm
24 + 7 + 2

T03 = 0,1.482 .8 = 0,21(ph)
- Thời gian vát mép:
L = 1 mm.
L1 = (0,5 ữ 2) mm.
T04 =

1+ 2
L + L1
=
= 0,06 phút
0,1.482
S .n

Thời gian gia công cơ bản:
T0 = 0,498+ 0,27+ 0,21 +0,06 = 1,038(ph).
Tp: là thời gian phụ có thể lấy giá trị gần đúng T p= 10%.T0 =
0,103(ph).
Tpv: là thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm thời gian phục vụ kỹ thuật
để thay dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy... có thể lấy gần đúng:
Tpv = 11%.T0 = 0,11(ph).
Ttm:là thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân:
Ttn = 5%.T0 = 0,052(ph).
Vậy tổng thời gian để gia công là:

Ttc= T0 + Tp + Tpv + Ttn = 1,038 + 0,103 + 0,11 + 0,052 = 1,303(ph).
8.6. Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Khoan lỗ nhỏ của đầu càng to:
- Khoan lỗ 12 thông suốt:
L = 20 mm.
L1 =
T06 =

D
12
cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5 ữ 2) = 12 mm.
2
2
20 + 12
L + L1
=
= 0,21 phút.
0,1.1360
S .n

23


Đồ án công nghệ CTM
8.7. Thời gian cơ bản của nguyên công 7: Khoan 2 lỗ nhỏ của hai đầu càng
nhỏ 6+0,03:
L = 25 mm.
L1 =

D
6

cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5 ữ 2) = 7 mm.
2
2

L2 = (1 ữ 3) mm.
T07=

25 + 7 + 3
L + L1 + L2
=
= 0,25 phút.
0,1.1360
S .n

Vậy thời gian cơ bản để gia công chi tiết là:
To = T01 + T02 + T03 + T04 + T05 + T06 + T07 = 4,28 phút.

9. Tính và thiết kế đồ gá cho
nguyên công khoan - khoét doa lỗ to của càng.
a). Lập sơ đồ gá đặt:
Chi tiết gia công đợc định
vị trên phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự
do và dùng cơ cấu trụ trợt thanh
răng, để định tâm và kẹp chặt chi
tiết ta dùng ống côn có 3 vấu
cách đều nhau 1200. Nh vậy chi
tiết gia công đợc hạn chế 5 bậc tự
do.

24

Đồ án công nghệ CTM
b). Tính lực kẹp của cơ cấu:
Đây là cơ cấu kẹp đơn giản, ở đây trục ăn khớp với bánh trụ răng
nghiêng = 450, góc côn trên lỗ thân đồ gá 1= 3030ữ50. Khi tác dụng để
quay tay quay, tại vị trí phiến dẫn đã tiếp xúc với chi tiết càn kẹp, nếu quay
tiếp tay quay thì trục mang bánh răng sẽ chịu tác dụng của lực dọc trục P để
ép phần côn trên trục vào thành lỗ. Ta có :
p1= W1.tg - Fms.
với Fms = V1.tg.f
P1= W1(tg - tg.f)
với = 200; = 450; f = 1 ta có :
P1 = 0,96.W1 =

M
rd

Nếu xem phần côn của lỗ trên thân đồ gá nh một chêm có hai mặt
phăng nghiêng với nhau 21= 100, lực P2 thẳng góc với trục của đầu côn sẽ
là:
P2 =

P1
2.tg ( + )

- góc ma sát giữa phần côn của trục và lỗ côn trên vỏ.
Lực P3 tác dụng vuông góc với đờng sinh mặt côn đợc xác định nh sau:
P3 =

P1
.
2. sin( 1 + )

Lực ma sát cản trở không cho trục răng quay là:
F*x =

P1
.f
2. sin( 1 + )

Lực này có tác dụng làm cho lực kéo của thanh răng W1 nhỏ đi. Vì có
những tổn hao đó nên W1 nhỏ đi và chỉ còn:
W1 =

Dcp
M
Fx* .
rd
d1

Trong đó : Dcp - đờng kính vòng tròn tại tiết diện trung bình của phần côn
(mm).
d1 - đờng kính vòng tròn lăn của trục răng (mm).
thông thờng

Dcp
d1

= 1,27 ta có W1 = 0,33.

M
rd

25