đồ án tốt nghiệp khoa cơ khí Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết vỏ bơm bánh răng

Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, khoa học kỹ thuật đang phát triển với tốc độ nhanh với sự hỗ
trợ của máy tính và công nghệ thông tin, đã mang lại những lợi ích to lớn cho
con người về tất cả các lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để hoà nhập với sự phát
triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới Đảng và Nhà
Nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tới là: Công nghiệp hoá và
hiện đại hoá Đất Nước.
Muốn thực hiện được mục tiêu đó một trong những ngành cần quan
tâm phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo. Bởi cơ khí chế tạo đóng vai trò quan
trọng trong việc sản xuất các thiết bị công cụ phục vụ cho mọi ngành kinh tế
quốc dân. Tạo tiền đề cần thiết để các ngành này phát triển mạnh.
Để phục vụ cho sự phát triển chung của các ngành kinh tế quốc dân và
sự phát triển riêng của ngành cơ khí chế tạo, chúng ta cần đẩy mạnh đào tạo
đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao đồng thời phải đáp ứng
những công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá trong cơ khí.
Bởi vậy, đồ án tốt nghiệp là một đồ án bắt buộc đối với mọi sinh viên
ngành cơ khí chế tạo nói chung và cá nhân em nói riêng khi ra trường. Từ
việc làm đồ án giúp em tổng hợp lại các kiến thức của ngành mà em đã được
học trong cả khoá học, làm quen với cách sử dụng và tra cứu tài liệu và các
khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất. Mặt
khác trong quá trình làm đồ án đã giúp em phát huy tối đa tính độc lập sáng
tạo giải quyết vấn đề công nghệ cụ thể.
Được sự phân công của Khoa cơ khí em được nhận đề tài tốt nghiệp:
“Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết vỏ bơm bánh răng”. Đây
là chi tiết có vai trò quan trọng trong máy bơm bánh răng nó có chức năng gá
đặt, liên kết, bảo vệ … các chi tiết.

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

1

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

Mặc dù chi tiết đã có nhiều phương pháp gia công trước đó. Nhưng
riêng cá nhân em, em vẫn muốn đưa ra một quy trình gia công mới phù hợp
với mọi điều kiện mà các xí nghiệp có khả năng sử dụng.
Trong quá trình thiết kế và lập quy trình công nghệ, mặc dù em đã rất
cố gắng nhưng do thời gian có hạn, do đó đề tài của em không tránh khỏi
những thiếu sót. Vậy em rất mong các thầy cô trong khoa hướng dẫn thêm để
sau này khi ra thực tiễn em có thể có được một quy trình công nghệ tốt hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Vân Hậu, các thầy
cô trong khoa và các bạn đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài.
Sinh viên: Nguyễn Văn Giang

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

2

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT
I. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT.

Trong các loại máy công cụ, máy phát động lực… đến các máy chuyên
dùng thì Hộp là loại chi tiết cơ sở quan trọng của một sản phẩm, hộp bao
gồm những chi tiết khối rỗng thường làm nhiệm vụ của chi tiết cơ sở để lắp
các đơn vị của những chi tiết khác. Nó tạo thành bộ phận máy nhằm thực hiện
một nhiệm vụ động học nào đó.
Vỏ bơm bánh răng có các lỗ φ38+0,025, các lỗ φ55+0,03 để có thể lắp các
trục bánh răng. Nên yêu cầu độ chính xác cao và độ bóng bề mặt đạt ∇5. Mà
các lỗ φ38+0,025, các lỗ φ55+0,03 lại yêu cầu độ không song song giữa hai lỗ là
0,015.
Lỗ φ30+0,1 yêu cầu độ bóng là ∇5 và độ chính xác tương đối cao.
Các lỗ M10 dùng để bắt vít là các lỗ được tiêu chuẩn. Nên yêu cầu độ
chính xác tương đối cao.
Độ không phẳng của bề mặt A là 0,02 và độ bóng Ra = 2,5 tương
đương với ∇5. Nên yêu cầu độ chính xác cao.
Độ không song song của bề mặt D là 0,01. Do đó yêu cầu độ kỹ thuật
phải cao.
Độ không song song của đường tâm các lỗ φ38+0,025, các lỗ φ55+0,03 so
với bề mặt B là 0,05. Nên yêu cầu ký thuật cao.
Độ không tròn và độ không vuông góc của lỗ φ55+0,03 so với bề mặt A
là 0,005. Điều đó cho thấy yêu cầu độ chính xác cao.

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

3

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT

VỎ BƠM BÁNH RĂNG .
Hai lỗ φ38+0,025, các lỗ φ55+0,03 được gia công chính xác trên máy doa ngang.
Bề mặt B và C yêu cầu độ chính xác cao nên được gia công trên máy
phay đứng 6H12.
lỗ φ30+0,1 là lỗ suốt lên dễ dàng gia công trên máy khoan 2A55.
Các lỗ M10 là các lỗ tiêu chuẩn nên dễ dàng gia công trên máy khoan 2A55.
Như vậy chi tiết vỏ bơm bánh răng có thể gia công trên các máy truyền
thống mà không ảnh hưởng gì đến chế độ cắt và dao.
III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải tính lượng hàng năm của
chi tiết. Theo bài ra thì sản lượng chi tiết được sản xuất trong một năm là
3000 chi tiết. Nếu tính cả % phế phẩm thì ta có công thức:
N=N1.m.(1+β/100)
Trong đó:
+ N là tổng số chi tiết sản xuất trong 1 năm.
+ N1: là số chi tiết sản xuất trong 1 năm.
+ m: là só chi tiết trong 1 sản phẩm.
+ β: là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5%÷7%).




N=3000. 1 +

5 
 = 3150 (chi tiết)
100 

Thể tích xung quanh của chi tiết:
V1= 104.139.126 = 1821456 (mm3)
V2= 2.112.4.33 = 29568 (mm3)
V3=2.74.74.4 = 43808 (mm3)
V=V1+V2+V3=1894832 (mm3)
Thể tích các phần rỗng:
V1’= 3,14.15.112=5275,2 (mm3)
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

4

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

V2’= 16.3,14.5.23= 5777,6 (mm3)
V3’=208729,345 (mm3)
V’=237830,865 (mm3)

Thể tích chi tiết là:
Vct= V-V’ = 1437218,99 (mm3) = 1,43721899 dm3
Khối lượng chi tiết:
Q đồng=

Vct.γ .9
1,43721899 .8,72.9
=
= 1,127929463 (Kg)
100
100

Qnhôm =

Vct.γ .91
1,43721899 .2,6.91
=
= 3,4 (Kg)
100
100

Q = Q đồng + Qnhôm = 1,127929463 + 3,4 = 4,52 (Kg)
Kết quả tính toán như trên tra bảng 3- 2 (STCNCTM1).
Q (Kg)

Dạng sản suất
Đơn chiếc

Loạt nhỏ

Loạt vừa

Loạt lớn

Hàng khối

Đến 20

Đến 300

300 ÷ 3000

3000 ÷ 35000

35000 ÷ 200000

> 200000

> 20 ÷ 100

Đến 150

150 ÷ 2000

2000 ÷ 15000

15000 ÷ 100000

> 100000

> 100 ÷

Đến 75

75 ÷ 1000

1000 ÷ 6000

6000 ÷ 40000

> 40000

500
> 500 ÷

Đến 50

50 ÷ 600

600 ÷ 3000

3000 ÷ 20000

> 20000

1000
> 1000 ÷

Đến 20

20 ÷ 100

100 ÷ 300

300 ÷ 4000

> 4000

5000
> 5000 ÷

Đến 10

10 ÷ 50

50 ÷ 150

150 ÷ 4000

> 1000

10000
> 10000

Đến 5

5÷ 25

25 ÷ 75

> 75

Như vậy ta chọn dạng sản xuất của chi tiết Vỏ bơm bánh răng là dạng
sản xuất loạt vừa.
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

5

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

IV. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG
DƯ.

1. Chọn phương án chế tạo phôi.
Phương được sử dụng rộng rãi hiện nay bởi phương án này cho phép
tạo ra các loại phôi có hình dạng phức tạp và có kích thước từ nhỏ đến lớn mà
các phương pháp khác như rèn, dập, cán… khó đạt được.
Chi tiết vỏ bơm bánh răng có hình dáng phức tạp do đó quá trình chế
tạo phôi đòi hỏi độ chính xác cao, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật mà lại đảm
bảo tính kinh tế. Do vậy chọn phương án chế tạo phôi như sau:
* Đúc phôi: Trong công nghệ đúc phôi có một phương pháp đúc phôi.
Đúc phôi trong khuôn cát, đúc phôi trong khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc ly
tâm, đúc bằng khuon mẫu chảy . Mỗi phương pháp đúc đều có ưu điểm và
nhược điểm khác nhau, muốn lựa chọn ta phải căn cứ vào đặc điểm của chúng
và dựa vào sản lượng hàng năm và điều kiện sản xuất mà ta lựa chọn.

- Đặc điểm của các phương pháp đúc:
a. Đúc trong khuôn cát:
Phương pháp này có độ chính xác thấp, lượng dư gia công cao, nang
suất thấp, tay nghề thợ đúc cao.
Đúc được các vật có hình dạng phức tạp, kích thứơc lớn, giá thành làm
khuôn thấp, không chỉ được dùng 1 lần. Thích hợp với sản xuất đơn chiếc,
loạt nhỏ.
b. Đúc áp lực:
Phương pháp này có ưu điểm đúc được các vật có hình dạng phức tạp
thành mỏng, các loại lôc có kích thước nhỏ, độ bóng và độ chính xác cao, có
tính vật đúc cao. Nhưng nó có nhược điểm không dùng được lõi cát vì dòng
chảy có áp lực do vậy hình dạng lỗ của vật đúc phải đơn giản. Khuôn đúc
chóng bị mài mòn do dòng chảy áp lực của kim loại ở nhiệt độ cao, giá thành
làm phôi cao. Phương pháp này chỉ thích ứng với dạng sản xuất khối.
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

6

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

c. Đúc ly tâm:
Phương pháp này có ưu điểm là tổ chức kim loại mịn chặt, không tồn
tại các khuyết tật, tạo ra vật đúc rỗng có thành vách mỏng, không dùng hệ
thống rót phức tạp tiết kiệm được kim loại, có thể tạo ra hai lớp kim loại khác
nhau trong cùng 1 vật đúc. Phương pháp này chỉ thích ứng với vật đúc dạng

tròn xoay, năng suất đúc ly tâm cao, độ chính xác cao, giá thành đúc đắt nên
chỉ thích ứng với sản xuất khối.
d. Đúc bằng khuôn mẫu chảy:
phương pháp này có độ chính xác cao nhờ lòng khuôn nhẵn, không
cháy khuôn, không cần chế tạo lõi đối với các vật đúc có lỗ. Phương pháp đúc
bằng mẫu chảy có thể đúc được các vật làm bằng vật liệu kim loại khó đúc.
Quy trình công nghệ đúc nhiều công đoạn, tỷ mỉ nên năng suất không cao
nhưng chất lượng và độ chính xác cao.
e. Đúc trong khuôn kim loại:
- Khuôn cát làm bằng máy đạt độ chính xác, năng suất cao, lượng dư
gia công cắt gọt nhỏ, cơ tính cao, độ bóng bề mặt làm bằng khuôn kim loại
cao nên tạo ra vật đúc có chất lượng tốt. Tuổi bền của kim loại cao để cơ khí
hoá, tự động hoá trong quá trình đúc, đúc được các vật có hình dạng tương
đối phức tạp. phương pháp này chỉ thích ứng với dạng sản xuất hàng loạt.
- Căn cứ vào đặc điểm, cấu tạo, yêu cầu kỹ thuật, hình dạng, kích thước
trọng lượng đặc biệt là tính kinh tế trong sản xuất của chi tiết gối đỡ. Thông
qua các đặc điểm, tính năng và công cụ dụng cụ của các phương pháp đúc, ta
chọn vật đúc trong khuôn kim loại là hợp lý.
2. Xác định lượng dư.
a. Lượng dư cho khoét lỗ:
Ta có 2Zmin =2. R Zi −1 + Ti −1 + ρ i2−1 + ε i2
Tra bảng 10 (HDTKĐA) ta có:
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

7

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Phôi đúc:

Đồ án tốt nghiệp

Rzi=250 (µm)
Tzi=350 (µm)

Khoét thô: Rz=50 (µm)
Ti=50 (µm)
Khoét tinh: Rz=20 (µm)
Ti=30 (µm)
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức:
ρphôi =

2
ρ c2 + ρ cm

Giá trị cong vênh ρc của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và
hướng trục.
ρc =

( ∆ k .d ) 2 + ( ∆ k .l ) 2

Trong đó: d, l là đường kính và chiều dài lỗ.
Tra bảng 15 (HDTKĐACNCT)
Có: ∆k=0,5
Thay vào công thức ta có:
ρc =

( 0,5.38) 2 + ( 0,5.114,5) 2 =60,32 (mm)

Giá trị ρcm được xác định theo công thức:
2

ρ cm

δ  δ 
=  b  + c 
 2   2 

2

Ở đây δb, δc là dung sai kích thước của phôi.
2

ρ cm

2

 400   400 
= 
 +
 = 284( µm)
 2   2 

Như vậy sai lệch không gian tổng cộng là:
ρphôi =

2
248 c2 + 60,32 cm

= 290,33( µm)

Sai lệch không gian còn lại sau Khoét thô là:
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

8

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

ρ1 = 0,05.ρphôi = 0,05.290,33=14,52 (µm)
Sai lệch không gian khi khoét thô lỗ được xác định như sau:
ε gd = ε c2 + ε k2

. Ta có ε=0.
Xác định theo lượng dư theo công thức:
2Rmin =2.(Ri-1+Ti-1+ρi-1)
Lượng dư nhỏ nhất của khoét thô:
2Rmin =2.(250+350+294)=2.894 (µm)
Lượng dư nhỏ nhất khi khoét tinh:
2Rmin =2.(50+50+14,52)=2.114,52(µm)
d1= 38,025-0,229=37,796 (mm)
Kích thước của phôi: d = 37,796-1,788=37,008 (mm)
Dung sai khoét tinh δ=25 (µm), Dung sai khoét thô δ=170 (µm)
Dung sai phôi δ=400 (µm)
Sau khoét tinh: dmax=38,025 (mm), dmin=38,025-0,025=38(mm)

Sau khoét thô: dmax=37,976 (mm), dmin=37,976-0,17=37,626(mm)
Kích thước của phôi:
dmax = 37,008 (mm), dmin=37,008-0,4=36,608 (mm)
Vậy ta có:
Khi khoét tinh:
2Zmin=38,025-37,796=229 (µm)
2Zmax=38-37,626=374 (µm)
Khi khoét thô:
2Zmin=37,796-37,008=788 (µm)
2Zmax=37,626-36,608=1018 (µm)
Lượng dư tổng cộng:
2Z0min=229+788=1017 (µm)
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

9

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

2Z0max=374+1018=1392 (µm)
Sau khoét thô:
2Zmax-2Zmin=1018-788=230 (µm)
Sau khoét tinh:
2Zmax-2Zmin=374-229=145 (µm)
Do đó ta chọn lượng dư cho lỗ φ38+0,025 là φ34
Ta chọn lượng dư cho lỗ φ30+0,1 là φ26

b. Lượng dư cho bề mặt đắy A.
Phay thô:
Ta có: Zmin=Ri-1+Ti-1+ρi-1+εi-1
Tra bảng 10 (HDTKĐA) ta có:
Phôi đúc:

Rz=150 (µm)
Ti-1=250 (µm)

Chọn sai số chuẩn εi=0
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức:
ρphôi =

2
ρ c2 + ρ cm

Giá trị cong vênh ρc của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và
hướng trục:
ρc =

( ∆ k .d ) 2 + ( ∆ k .l ) 2

Trong đó: d, l là đường kính và chiều dài lỗ.
Tra bảng 15 (HDTKĐACNCT)
Có: ∆k=0,5
Thay vào công thức ta có:
ρc =

( 0,5.112) 2 + ( 0,5.147 ) 2 =92,4 (mm)

Giá trị ρcm được xác định theo công thức:
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

10

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

2

ρ cm

δ  δ 
=  b  + c 
 2   2 

Đồ án tốt nghiệp

2

Ở đây δb, δc là dung sai kích thước của phôi.
2

2

 400   400 
ρ cm = 
 +

 = 284( µm)
 2   2 

Như vậy sai lệch không gian tổng cộng là:
ρphôi =

2
248 c2 + 92,4 cm
= 298,65( µm)

Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là:
ρ1 = 0,05.ρphôi = 0,05.298,65=14,93 (µm)
Sai lệch không gian sòn lại sau phay thô là:
Zmin=150+250+298,65=698,65 (µm)
Lượng dư nhỏ nhất của phay thô là:
Zmin =150+250+298,65=698,65(µm)
Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là:
Rz=50; Ti-1=50
Zmin =50+50+14,93=114,93(µm)
Vậy lượng dư tổng cộng nhỏ nhất là:
Z0min=ΣZbmin=698,65+114,93=813,58 (µm)
Z0min=0,813 (µm)
c.Lượng dư cho bề mặt D:
Phay thô:
Ta có: Zmin=Ri-1+Ti-1+ρi-1+εi
Tra bảng 10 (HDTKĐA) ta có:
Phôi đúc:

Rz=150 (µm)
Ti-1=250 (µm)

Chọn sai số chuẩn εi=0
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức:
11
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang
HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí
ρphôi =

Đồ án tốt nghiệp

2
ρ c2 + ρ cm

Giá trị cong vênh ρc của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và
hướng trục:
ρc =

( ∆ k .d ) 2 + ( ∆ k .l ) 2

Trong đó: d, l là đường kính và chiều dài lỗ.
Tra bảng 15 (HDTKĐACNCT)
Có: ∆k=0,5
Thay vào công thức ta có:
ρc =

( 0,5.112) 2 + ( 0,5.147 ) 2 =92,4 (mm)

Giá trị ρcm được xác định theo công thức:
2

ρ cm

δ  δ 
=  b  + c 
 2   2 

2

Ở đây δb, δc là dung sai kích thước của phôi.
2

2

 400   400 
ρ cm = 
 +
 = 284( µm)
 2   2 

Như vậy sai lệch không gian tổng cộng là:
ρphôi =

2
248 c2 + 92,4 cm
= 298,65( µm)

Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là:

ρ1 = 0,05.ρphôi = 0,05.298,65=14,93 (µm)
Lượng dư nhỏ nhất của phay thô là:
Zmin =150+250+298,65=698,65(µm)
Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là:
Rz=50; Ti-1=50
Zmin =50+50+14,93=114,93(µm)
Vậy lượng dư tổng cộng nhỏ nhất là:
Z0min=ΣZbmin=698,65+114,93=813,58 (µm)
12
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang
HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

Z0min=0,813 (µm)
Ta chọn lượng dư cho bề mặt D là 2 (mm)
d. Tính lượng dư cho bề mặt B và C.
Ta có công thức
2 Zmin=2.(Ri-1+Ti-1+ρi-1+εi)
Ta có sai số chuẩn εi=0
Tra bảng 10 (HDTKĐA) ta có:
Ta có:

Rz=150 (µm)
Ti-1=250 (µm)

Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức:

ρphôi =

2
ρ c2 + ρ cm

Giá trị cong vênh ρc của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và
hướng trục:
ρc =

( ∆ k .d ) 2 + ( ∆ k .l ) 2

Tra bảng 15 (HDTKĐACNCT)
Có: ∆k=0,5
Thay vào công thức ta có:
ρc =

( 0,5.74) 2 + ( 0,5.74) 2 =52,325 (mm)

Giá trị ρcm được xác định theo công thức:
2

δ  δ 
ρ cm =  b  +  c 
 2   2 

2

Ở đây δb, δc là dung sai kích thước của phôi.
2

ρ cm

2

 400   400 
= 
 +
 = 284( µm)
 2   2 

Như vậy sai lệch không gian tổng cộng là:
ρphôi =

2
248 c2 + 52,33 cm
= 288,78( µm)

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

13

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là:
ρ1 = 0,05.ρphôi = 0,05.288,78=14,44 (µm)

Lượng dư nhỏ nhất của phay thô là:
2Zmin =2.(150+250+288,78)=2.688,78(µm)
Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là:
Rz=10; Ti-1=15
Zmin =2.(10+15+14,44)=239,44(µm)
Vậy lượng dư tổng cộng nhỏ nhất là:
2Z0min=2ΣZbmin=2.928,2 (µm)
Ta chọn lượng dư cho mỗi bề mặt là 2 (mm).

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

14

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG II:
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
I. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
“VỎ BƠM BÁNH RĂNG”

1.1. Xác định đường lối công nghệ.
Với chi tiết “VỎ BƠM BÁNH RĂNG” được sản xuất với số lượng loạt
vừa thì đường lối công nghệ được thực hiện theo nguyên tắc tập chung
nguyên công: Gia công một dao hoặc 2 dao cùng một lúc, hai hoặc 3 vị trí và
gia công tuần tự.

2.2. Phương pháp gia công.
Đối với dạng sản xuất hàng loạt vừa, muốn chuyên môn hoá cao để có thể
đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công
nghệ thích hợp nhất là tập chung gia công. Ở đây ta dùng các loại máy vạn
năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

15

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

II. TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ.

TT

Tên nguyên công

1
2

Đúc Phôi

3
4

5
6

Máy

Dao

Phay mặt A - B

6H82

P18

Phay mặt C - D

6H82

P18

Khoét ,doa φ 55 và φ38
Khoét ,doa φ 55 và φ38
Khoét ,doa φ30

7

Khoan, cắt ren 8 lỗ

8

M10

Khoan, cắt ren 8 lỗ

9

M10
Phay đường nối hai

10

cung R33
Phay góc 20

11
12

Phay rãnh R4
Kiểm tra

Doa ngang
2615
Doa ngang
2615

Ghi chú

T15K6
T15K6

2A135

P18

2A55

P18

2A55

P18

6H12

P18

6H12

P18

6H82

BK6
Dụng cụ đo
kiểm

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

16

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu

Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG III
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I. NGUYÊN CÔNG I: ĐÚC PHÔI.

- Trong công nghệ đúc phôi có một số phương pháp đúc phôi. Đúc phôi
trong khuôn cắt, đúc phôi trong khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc ly tâm, đúc
bằng khuôn mẫu chảy. Mỗi phương pháp đúc đều có ưu điểm và nhược điểm
khác nhau, muốn lựa chọn ta phải căn cứ vào đặc điểm của chúng dựa vào sản
lượng hàng năm và điều kiện sản xuất mà ta lựa chọn.
Phôi Đúc phôi trong khuôn kim loại, khuôn làm băng thép chịu nhiệt
tốt. Sau khi đúc:
- Chi tiết không bị cong vênh, biến dạng.
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

17

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

- Chi tiết không bị nứt, khuyết tật, ngậm xỉ rỗ khí.

- Làm sạch cắt bỏ độ ngót, độ rót.
- Bán kính đúc từ R3 đến R5.
- Bề mặt đúc nhẵn, sạch, độ nhám ≤ 0,3.
- Lượng dư phải phân bố đều và đúng kích thước theo yêu cầu

II. NGUYÊN CÔNG II: PHAY MẶT A- B
Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ,
3 bậc còn lại ta dùng khối V ngắn định vị 2 bậc tự do và một chốt tỳ hạn chế
1 bậc tự do.
Lực kẹp: Dùng khối V ngắn để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ trái
sang phải có phương // với phương của kích thước gia công .
Chọn máy : phay đứng 6H82 có công suất máy 7 (kw) hiệu suất máy
0.75%

Chọn dao: dao phay đĩa thép gió (P18), D =125 (mm), z = 10

răng, T = 180, ϕ = 450.
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

18

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

Lượng dư gia công: 2(mm).
Tính chế độ cắt

a. Bước 1: Phay thô:
Chiều sâu cắt t : Chon t= 1,8 mm ( vì lượng dư là 2 mm)
Lượng chạy dao S: tra bảng 5-33 ( STCNCTM tập 2)
S = 0.09÷0.18 .(mm/vg)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách gá lắp dao: K1 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: K2 = 1
 Sz = (0.09÷0.18) × 1×1 = (0.09÷0.18) (mm/vg)
Vậy chọn Sz =0.12 (mm/vg)
Tốc độ cắt V được tính theo công thức:
C v ×D q
×K v
V=
T m×t x ×S yz × B u × Z p

Tra bảng (5- 39) STCNCTM tập 2:

Cv

q

Xv

Yv

Uv

Po

m

332

0.2

0.1

0.4

0.

0

0. 2

2
Tra bảng (5-40) ta có: T = 180(ph)
Chiều rộng phay β = 45
Hệ số kv:
kv = kmv. knv. kuv
Trong đó:
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

19

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

kmv: hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công
Tra bảng 2-1 trang 15 Chế độ cắt và gia công cơ
K mv =

75 75
=
=1
δb 75

knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi
Tra bảng (7-1): ( CĐCGCK)
knv = 0,8 0,9 chọn knv =0,8
kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu cắt
Tra bảng (8-1) ta có kuv = 0,6
 knv = 0.8 × 0,6 = 0,48
V =

332 × 125 0.2 × 0,48
= 128,27( m / p )
180 0.2 × 43 0.1 × 0,12 0.4 × 25 0.2 × 10 0

Vậy số vòng quay:
n=

1000 × V 1000 × 128,27
=
= 326,8( v / p )
π ×D
3.14 × 125

Theo thuyết minh máy 678M chọn n m = 740 (v/ph)
 Vtt =

π × D × n 3.14 × 125 × 740
=
= 290,45( mm / p )
1000
1000

Sm
214
=
= 0,0289( mm / p )
n × z 740 × 10
→ S v = S ztt × z = 0,0289 × 10 = 0,289(mm / p )
S ztt =

Sp = Sz × nm × Z = 0.12 × 740 × 10 = 888 (mm/p)
Chọn theo máy Sm = 184 (mm/phút)
Tra bảng(5 -124 STCNCTM tập 2) ta có:
Công suất khi phay là:
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

20

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

N= 2.7 kw
Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính K =1
Vậy công suất cắt gọt:
Ncg = 2,7 × 1 = 2,7 (kw) < Nđc = 7 × 0,75 = 5,25 (kw)
Vậy máy làm việc an toàn
Thời gian gia công:
To =

L + L1 + L2
Sm

Ta có : L = 146 (mm)
L2 = 104(mm)

)

(

)

(

L1 = 0.5 × D − D 2 − B 2 + 2 = 0.5 × 125 − 125 2 − 50 2 + 2 = 7,22( mm )
To =

146 + 7,22 + 104
= 1,39( P ) ( p )

184

b. Bước 2: Phay tinh
Chiều sâu cắt t=0,2(mm)
Lượng chạy dao S:
Tra bảng(5-37) Trang 31 ( STCNCTM- Tập 2) ta có:
chọn S= 0,5(mm/vg)
Sz =

S
= 0.1( mm / p )
z5

Vận tốc cắt:
V =

C v × Dq
T m × t Xv × S zyv × B uv × Z p

× kv

Tra bảng(1-5) trang 119 (CĐCGCC) ta có:
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

21

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

Cv

q

x

y

u

p

m

332

0.2

0.1

0.4

0.2

0

0.2

Tra bảng 2- 5 trang 122 (CĐCGCK)
T = 180’
Bảng (2-1) trang 15
Tra bảng (5-40) ta có: T = 180’
Chiều rộng phay β = 104
Hệ số kv:
kv = kmv. knv. kuv
Trong đó:
kmv: hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công
Tra bảng 2-1 trang 15 Chế độ cắt và gia công cơ
K mv =

75 75
=
=1
δb 75

knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi
Tra bảng (7-1): ( CĐCGCK)
knv = 0,8 0,9 chọn knv =0,8
kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu cắt
Tra bảng (8-1) ta có kuv =1.54
 knv = 0,8 × 1,54 = 1,232
 Vận tốc cắt:
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

22

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu

Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

V =

Đồ án tốt nghiệp

332 × 125 0.2 × 1 × 1,232
= 320,23( m / p )
180 0.2 × 43 0.1 × 0.12 0.4 × 25 0.2 × 10 0

Vậy số vòng quay:
n=

1000 × V 1000 × 320,23
=
= 815,87( v / p )
π× D
3.14 × 125

Theo thuyết minh máy 678M chọn n= 1100 (v/phút)
Vtt =

π × D × n 3.14 × 125 × 1100
=
= 431,75( m / p )
1000
1000

Sp = nm × Sz × Z = 1100 × 0.1 × 10 = 1100 (mm/p)
Chọn Sm = 184 (mm/phút)
Sm
184
=
= 0,016( mm / p )
n × z 1100 × 10
→ S v = S ztt × z = 0,016 × 10 = 0,16( mm / v )
S ztt =

Sp = Sz × nm × Z = 0.5 × 1100 × 10 = 5500 (mm/p)
Chọn theo máy Sm = 184 (mm/phút)
Thời gian gia công:
To =

L + L1 + L2
×2
Sm

Ta có : L = 80 (mm)
L2 = 5(mm)

)

(

)

(

L1 = 0,5 × D − D 2 − B 2 + 2 = 0,5 × 125 − 125 2 − 50 2 + 2 = 7,22( mm )
To =

146 + 7,22 + 104
× 2 = 2,7( p )
184

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

23

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu


Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

Bảng chế độ cắt

Bướ Máy
c

Dao

N

S (mm/ T

VL

(vòng/

6H82 125

P18

740

6H82 125

P18

1100

ĐK

V(m/phú To

(mm) t)

(phút

(mm)
Phay

0.12

1,8

290,45

1,3

431,75

2,7

thô
Phay

0,5

0,2

tinh

III. NGUYÊN CÔNG III: PHAY MẶT C - D
Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ,
3 bậc còn lại ta dùng khối V ngắn định vị 2 bậc và một chốt tỳ hạn chế 1 bậc
còn lại.
Lực kẹp: Dùng một khối V di động để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp
từ từ ngoài vào có phương // với phương của kích thước gia công .

Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

24

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu

Trường ĐHCNHN-Khoa Cơ Khí

Đồ án tốt nghiệp

Chọn máy : phay đứng 6H82 có công suất máy 7 (kw) hiệu suất máy
0.75%

Chọn dao: dao phay đĩa thép gió (P18), D =125 (mm), z = 10

răng, T = 180, ϕ = 450.
Lượng dư gia công: 2(mm).
Tính chế độ cắt
b. Bước 1: Phay thô:
Chiều sâu cắt t : Chon t= 1,8 mm ( vì lượng dư là 2 mm)
Lượng chạy dao S: tra bảng 5-33 ( STCNCTM tập 2)
S = 0.09÷0.18 .(mm/vg)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách gá lắp dao: K1 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: K2 = 1
 Sz = (0.09÷0.18) × 1×1 = (0.09÷0.18) (mm/vg)
Vậy chọn Sz =0.12 (mm/vg)
Tốc độ cắt V được tính theo công thức:
C v ×D q
×K v
V=
T m×t x ×S yz × B u × Z p

Tra bảng (5- 39) STCNCTM tập 2:

Cv

q

Xv

Yv

Uv

Po

m

332

0.2

0.1

0.4

0.

0

0. 2

2
Tra bảng (5-40) ta có: T = 180(ph)
Thiết kế: Nguyễn Văn Giang

25

HướngDẫn: Nguyễn Văn Hậu