Báo cáo Đồ án công nghệ chế tạo máy: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG Chi tiết dạng trục

ỏn cụng ngh ch to mỏy
Lời nói đầu
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết
định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc. Nhiệm vụ của
công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực
của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy
đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời
với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại. Việc phát
triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng
đòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức
cơ bản tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để
giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình
đào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị
cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông
vận tải, điện lực ...vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học
và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ
án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinh
viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo ng,
đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy .Trong
quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế
và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo
trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để
lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn.

* Các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là:

- Mặt trụ 30và lỗ32 cần đợc gia công với độ chính xác cao để lắp với
chi tiết khác.
- Độ vuông góc giữa các mặt đầu lắp ghép với đờng tâm phải chính xác,
nằm trong khoảng 0,02 ữ 0,03mm/100mm bán kính.
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
HSTH: ng Vn Biờn

1


ỏn cụng ngh ch to mỏy
- Đây là chi tiết dạng trục có kích thớc nhỏ, kết cấu đơn giản, các bề mặt
gia công không phức tạp.
- Lỗ trên chi tiết là tr do đó quá trình gia công n gin.
- Chi tiết đủ độ cứng vững.
- Bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích.
- Có thể áp dụng phơng pháp chế tạo phôi tiên tiến.
Xác định dạng sản xuất:
Dựa vào sản lợng hàng năm và khối lợng của phôi để xác định dạng sản
xuất. Theo (1) TKĐACNCTM:
-Khối lợng chi tiết: Q1 = V. (kg)
Trong đó:
V: Thể tích chi tiết. Ta tính đợc V =67777,896(cm3)=67,77(dm3).
: Trọng lợng riêng của gang đúc, = 7,852kg/dm3.
Q1: Trọng lợng của chi tiết, Q1 = 67,777*7,852=532(kg).
Tra bảng 2 trang 13 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Tác
giả Trần Văn Địch, ta có: G =532 N = 5500 (chiếc/năm).
Đây là dạng sản xuất hàng khi.

Thiết kế quy trình công nghệ gia công

Chi tit dng trc
I.

Bảng trình tự các nguyên công:

TT
1

Tên nguyên công
Tạo phôi bng p2 ct phụi

2

KHO MT KHOAN TM

HSTH: ng Vn Biờn

2

Máy

Dụng cụ gia công

1k62

Dao tiện mặt đầu bằng BK8 .


ỏn cụng ngh ch to mỏy

3

Tin thụ ,tin tinh b mt trc
ngoi cũn li,vỏt mộp.

4

Gia cụng gia cụng rónh then

5

Kim tra

HSTH: ng Vn Biờn

Dao tiện ngoàibng BK8.

1k62

3

Các loại mũi khoan, khoét,
doa, vê tròn mép lỗ đợc làm
bằng thép gió P18.


ỏn cụng ngh ch to mỏy

Chơng Tính lợng d và tra lợng của các bề mặt

I. Tính lợng d của một số bề mặt quan trọng:
- Tính lợng d của mặt tròn ngoài 32.
Mặt trụ 32 đợc gia công với: Ta tra trong bảng 1.95 ST GCC.
+ Cấp chính xác 6.
+ Độ nhám bề mặt RZ = 5 (àm).
Do vậy quá trình gia công mặt trụ ngoài gồm các nguyên công và bớc
nh sau:
Ban đầu phôi đúc đạt độ chính xác cấp 16 và có kích thớc đờng kính là:
34 (mm).
Vât liệu phôi là thộp c45
+ Tiện thô đạt kích thớc 33 (mm), đạt RZ = 100(àm), cấp chính xác 14,
dung sai công nghệ của kích thớc gia công: = 620(àm).
+ Tiện bán tinh đạt kích thớc 32.5 (mm), đạt RZ = 50(àm), cấp chính
xác 13, dung sai công nghệ của kích thớc gia công : = 340(àm).
+ Tiện tinh đạt kích thớc 32 (mm), đạt RZ = 25(àm), cấp chính xác 9,
dung sai công nghệ của kích thớc gia công: = 50(àm).
Lợng d của các bớc đợc tính nh sau: Do đây là bề mặt tròn xoay đối
xứng nên theo công thức trong ST GCC ta có:

2
2Zi min = 2 RZ .i 1 + Ta.i 1 + i21 + gdi





Trong đó: RZ.i-1 Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để
lại.
Ta.i-1 Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị h hỏng do bớc công
nghệ sát trớc để lại.

i-1 Sai lệch về vị trí tơng quan và sai số không gian tổng
cộng do bớc công nghệ sát trớc để lại.

gđi Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.
2
2
+ gđi: Sai số gá đặt chi tiết đợc tính theo công thức sau: gdi = dv + k

HSTH: ng Vn Biờn

4


ỏn cụng ngh ch to mỏy
Với k: Sai số kẹp chặt.

đv: Sai số định vị.
Tính lợng d cho nguyên công tiện thô để đạt kích thớc 30 (mm).
+ Do dạng sản xuất là hàng loạt lớn. Chọn cấp chính xác của phôi đúc là
cấp II.
Tra bảng 1.21 ST GCC có RZ.i-1 +Ta.i-1= 800(àm).
Sai số không gian tổng cộng của phôi đúc là do SSSSộ cong vênh tạo ra
đợc xác định theo công thức trong ST GCC:
i-1 = cv = cv.l
cv: Độ cong vênh của phôi đúc.
cv: Độ cong vênh đơn vị (àm/mm).
l: Kích thớc lớn nhất của phôi.
Bảng 1.23 ST GCC ta chọn cv= 2 (àm/mm), l =330mm
=cv =2.330 = 660 (àm).

Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết đợc gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm
theo mặt ngoài phôi đúc (bề mặt cha qua gia công) và chống tâm một
đầu.
Do lực kẹp là do mâm cặp 3 chấu sinh ra do đó ta có k
Tra bảng 1.104ST GCC có :gđi=120àm.
Do đó lợng d cho bớc tiện thô là:
2Zi min = 2 800 + 660 2 + 120 2 = 3000 àm.




Tính lợng d cho nguyên công tiện bán tinh để đạt kích thớc
27.5 (mm).
Sau khi tiện thô theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=100 àm; Ta.i-1=100 àm.
Sai lệch không gian với hệ số giảm sai Ky=0,06: i-1= i .Ky= 660.0,06
=40 àm.
HSTH: ng Vn Biờn

5


ỏn cụng ngh ch to mỏy
Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết khi gia công đợc gá đặt và kẹp chặt
bằng mâm cặp 3 chấu do đó ta có gđi = 20 àm (theo bảng 1.104 ST GCC
).
Lợng d nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là:
2Zi min = 2 100 + 100 + 40 2 + 20 2 = 490 àm.

Tính lợng d cho nguyên công tiện tinh để đạt kích thớc 30,5 (mm).
Sau khi tiện bán tinh theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=50 àm; Ta.i-1= 50àm.
Sai lệch giới hạn không gian với hệ số giảm sai Ky=0,05 (theo bảng 1.32
ST GCC)

i-1= i .Ky= 40.0,0,5 = 2 àm.
Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết khi gia công đợc gá đặt và kẹp chặt
bằng mâm cặp 3 chấu do đó ta có gđi = 20 àm (theo bảng 1.104 ST GCC
).
Lợng d nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là:
2Zi min = 2 50 + 50 + 2 2 + 20 2 = 240 àm.




Tính lợng d cho nguyên công mài một lần đạt kích thớc 30 (mm).
Sau khi tiện tinh theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=25àm; Ta.i-1= 25àm.
Sai lệch giới hạn không gian với hệ số giảm sai Ky=0,04 (theo bảng 1.32
ST GCC)

i-1= i .Ky= 2.0,0,4 = 0,08 àm.
Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết khi gia công đợc gá đặt và kẹp chặt
bằng hai mũi tâm do đó ta có đv = 0, còn do lực kẹp vuông góc với kích
thớc gia công nên k=0.
Lợng d nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là:
2Zi min = 2 ( 25 + 25 + 0,08) = 100 àm.


Kích thớc giới hạn nhỏ nhất của các đờng kính là:

+ d min mài một lần = 25,01 mm.

HSTH: ng Vn Biờn

6


ỏn cụng ngh ch to mỏy
+ d min tiện tinh = 25,01+0,1 = 25,11 mm.
+ d min tiện bán tinh = 25,11+0,24 = 25,35 mm.
+ d min tiện thô = 25,35+0,49+10,5= 36,34 mm.(cộng thêm lợng d của các
nguyên công trung gian và với lợng d trung gian là 10,5 mm).
+ d min phôi
=36,34+3= 39,34 mm.
Kích thớc giới hạn lớn nhất của các đờng kính là:
+ d max mài một lần = 25,01+0,01 = 25,02 mm.
+ d max tiện tinh = 25,11+0,05 = 25,16 mm.
+ d max tiện bán tinh = 25,35+0,34 = 25,69 mm.
+ d max tiện thô
= 36,34+0,62 = 37,96 mm.
+ d max phôi
= 36,34+1,5 = 37,84 mm.
Xác định các lợng d giới hạn:
+ Zb max: là hiệu các kích thớc giới hạn lớn nhất.
+ Zb min: là hiệu các kích thớc giới hạn nhỏ nhất.
Ta có:
+ Tiện tinh:

2Zb max= 25,69-25,16 = 0,53 mm = 530 àm.
2Zb min= 25,35-25,11 = 0,24 mm = 240 àm

+ Tiện bán tinh:2Zb max= 39,96-25,69 = 11,27 mm = 11270 àm.
2Zb min= 39,34-25,35 = 10,99 mm = 10990 àm.
+ Tiện thô:

2Zb max= 39,84-36,96 = 3,88 mm = 3880 àm.
2Zb min= 39,34-36,34 = 3 mm = 3000 àm.



Kiểm tra kết quả tính toán:
+ Sau khi mài một lần: 2Zb max - 2Zb min = 140 100 = 40àm.

1 - 2 = 50- 10 =40 àm.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.
+ Sau khi tiện tinh: 2Zb max - 2Zb min = 530 240 = 290 àm.

1 - 2 = 340-50 = 290 àm.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.

HSTH: ng Vn Biờn

7


ỏn cụng ngh ch to mỏy
+ Sau khi tiện bán tinh: 2Zb max - 2Zb min = 11270 10990 = 280 àm.

1 - 2 = 620- 340 =280 àm.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.

+ Sau khi tiện thô: 2Zb max - 2Zb min = 3880-3000 = 880 àm.

1 - 2 = 1500-620 =880 àm.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.
Vậy ta có bảng tính toán lợng d và các kích thớc giới hạn nh sau:
Bớc
công
nghệ

Phô
i
Tiệ
n
thô
Tiệ
n
bán
tinh
Tiệ
n
tinh
Mài
1
lần

Các yếu tố (àm)
Rza Ta
a gđ
80
0

Lợng d
tính toán

Zbmin

660

-

-

Kích thớc tính
toán

dmin
44,4
4

Dung sai

(àm
)

Kích thơc giới hạn
(mm)

dmin

dmax

Lợng d giới hạn (àm)

2Zbmin 2Zbma
x

1500

44,4
4

45,9
4

-

-

10
0

10
0

40

12
0

2.150

0

41,4
4

620

41,4
4

42,0
6

3000

3880

50

50

2

20 2.245

30,4
5

340

30,4
5

30,7
9

1099
0

1127
0

25

25

0,0
8

20 2.120

30,2
1

50

30,2
1

30,2

6

240

530

5

15

-

30,0
1

10

30,0
1

30,0
2

200

240

-

2.100

II. Tra lợng d của các bề mặt còn lại:
1. Tra lợng d cho nguyên công tiện thô mặt ngoài:
- Lợng d của bớc tiện thô mặt ngoài: 2Zb= 3 mm.
2. Tra lợng d của nguyên công gia công toàn bộ phần đuôi của chén dầu:
+0 ,1

- Lợng d của bớc tiện tạo hình đạt kích thớc 25 0,1 là: 2Zb= 7 mm.
+0 , 03

- Lợng d của bớc tiện tạo hình đạt kích thớc 25 +0,02 là:2Zb= 4,5 mm.
HSTH: ng Vn Biờn

8


ỏn cụng ngh ch to mỏy
+0 , 03

- Lợng d của bớc tiện tạo hình đạt kích thớc 29,5 +0,02 là: 2Zb=1 mm.
- Lợng d của bớc tiện rãnh đạt kích thớc 26 là: 2Zb= 4,5 mm.
- Lợng d của các bớc tiện vát mép.
4. Tra lợng d cho nguyên công tiện hạ bậc chuẩn bị cho khoan lỗ dẫn dầu
3 ta tra đợc: Zb=1 mm.
5. Tra lợng d cho nguyên công khoan lỗ 2 xiên 3: 2Zb= 3 mm.
6. Tra lợng d cho nguyên công gia công toàn bộ phần đầu của chén dầu:
- Lợng d cho bớc khoả mặt đầu là: Zb=1 mm.
- Lợng d cho bớc gia công lỗ côn:
- Lợng d cho bớc khoét rãnh dẫn dầu: Zb=6,5 mm.
- Lợng d cho các bớc vát mép và vê tròn mép.

+0 , 02

7. Tra lợng d cho nguyên công mài bề mặt trụ ngoài 30 + 0, 01 .
Lợng d cho nguyên công này là: 2Zb= 0,5 mm.

HSTH: ng Vn Biờn

9


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Ch¬ng S¬ ®å nguyªn c«ng vµ chÕ ®é gia c«ng cña tõng
nguyªn c«ng

I. Tr×nh tù c¸c nguyªn c«ng:
1. Nguyªn c«ng 1: Cắt ph«i.
- S¬ ®å cña nguyªn c«ng:

n (v/p')

W

HSTH: Đặng Văn Biên

10


ỏn cụng ngh ch to mỏy

2. Nguyên công2: kho mt khoan tam

W

n (v/p')

S

W
n (v/p')

S

- Định vị : Mâm cặp3 chấu khống chế 4 bậc tự do, 4 4
- Kẹp chặt: Phôi đợc kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu.
- Chọn máy: Chọn máy tiện 1k62 có công suất động cơ trục chính là
Nđc = 4,5 (KW). Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút): 44 ữ 1980.
Số cấp tốc độ trục chính: 12 (cấp).
- Chọn dao: Dao tiện trơn mặt trụ ngoài , dao tiện cắt đứt có gắn mảnh
hợp kim cứng BK8.
- Chọn dụng cụ đo: Dùng thớc cặp có vạch đo tới 0,05 mm.
2.2. Chọn chế độ gia công:
Bớc1: Tiện thô toàn bộ phôi:
Với chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
a. Tính chiều dài cắt theo công thức trong ST GCC:
L = Lct + yc + yvr
Lct: Chiều dài gia công của chi tiết, ta có Lct = 310(mm).
yc: Chiều dài vào cắt,.
yvr: Chiều dài vào ra (khoảng thoát) của dao.
yc, yvr đợc chọn tuỳ theo điều kiện gia công, phụ thuộc vào kết cấu

của dụng cụ, lợng d gia công, hình dạng và kích thớc của chi tiết gia
công.
Tra bảng 2.60 ST GCC ta đợc yc = 2(mm) với góc nghiêng = 45.
Tra bảng 2.61 ST GCC ta tra đợc yvr = 6(mm) với dạng phôi đúc.
Nh vậy ta có: L = Lct + yc + yvr = 310 + 2 + 6 = 318(mm).
b. Bớc tiến dao:
Đây là bớc tiện ngoài đối với gang do đó theo bảng 2.62 ST GCC ta
có: Sb = 0,8(mm/vòng).
HSTH: ng Vn Biờn

11


ỏn cụng ngh ch to mỏy
+. Tính bớc tiến dao theo công thức trong ST GCC: St = Sb.k
k: Hệ số điều chỉnh tuỳ theo điều kiện gia công, ở đây ta chọn
k = 1.
Vậy St = Sb.k = 0,8.1 = 0,8(mm/vòng).
+. Chọn lại bớc tiến dao theo máy S0 Smáy, ở đây ta chọn
S0 = 0,8(mm/vòng).
c. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:
+. Đây là bớc tiện ngoài do đó ta chọn vận tốc cắt theo bảng 2.65
ST GCC ta đợc:
Với góc nghiêng chính = 45, t = 1,5(mm) ta tra đợc vb =
66(m/phút).
+. Tính vận tốc cắt: Theo công thức trong ST GCC ta có:
v = vb.k1.k2.k3 (m/phút).
k1, k2, k3: Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tra theo các bảng trong
ST GCC.
Theo bảng 2.69 ở nguyên công này là nguyên công tiện thô và gia

công có vỏ cứng và vật liệu đợc gia công có HB < 207 do đó ta chọn
k1 = 1,0.
Theo bảng 2.73 với vật liệu gia công là gang xám và vật liệu dụng cụ
là BK8, đồng thời ta chọn tuổi bền của dụng cụ là T = 60(phút) do đó
ta tra đợc k2 = 1,0.
Theo bảng 2.75 ta chọn k3 = 1,0.
Nh vậy ta có: v = vb.k1.k2.k3 = 66.1,0.1,0.1,0 = 66(m/phút).
+. Tính tốc độ quay của trục chính:
n=

1000.v
.D

D: Đờng kính bề mặt gia công và D = 45(mm).
Thay vào công thức đợc: n =

1000.v 1000.66
=
= 467,09 (vòng/phút).
.D
3,14.45

+. Chọn lại tốc độ quay của trục chính theo máy n nmáy.
Ta chọn trong bảng số vòng quay tiêu chuẩn n = 400(vòng/phút).
+. Tính lại vận tốc cắt: Tính theo công thức có trong ST GCC:
v=

.D..n 3,14.45.400
=
= 56,52 (m/phút).

1000
1000

d. Tính lực cắt:
Tra bảng 2.76 ST GCC với lợng tiến dao nh trên ta chọn Pzb= 250
Tính lực cắt theo công thức: Pz=Pzb.kp1.kp2
Với kp1,kp2: Các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Tra bảng 2.77 ST GCC ta có kp1= 0,6
Tra bảng 2.78ST GCC ta có kp2=1,0 với dao tiện có góc trớc =10.
HSTH: ng Vn Biờn

12


ỏn cụng ngh ch to mỏy
Vậy Pz= 250.0,6.1,0 = 150
e. Tính công suất cắt theo công thức: N c =

Pz .v 150.56,52
=
= 1,385(kw)
6120
6120

f. Kiểm tra khả năng công suất của máy: Nc< Nđc.
Ta có Nđc. = 4,5.0,8 = 3,6(kw).
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo.
g. Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo công
thức trong bảng 3.1 ST GCC:
t0 =

L
(phút).
S 0 .n

L = 318(mm): Chiều dài gia công.
Nh vậy ta thay vào công thức: t 021 =

318
= 0,994 (phút).
0,8.400

d. Tính lực cắt:
Tra bảng 2.76 ST GCC với lợng tiến dao nh trên ta chọn Pzb= 80
Tính lực cắt theo công thức: Pz=Pzb.kp1.kp2
Với kp1,kp2: Các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Tra bảng 2.77 ST GCC ta có kp1= 0,6
Tra bảng 2.78ST GCC ta có kp2=1,0 với dao tiện có góc trớc =10.
Vậy Pz= 80.0,6.1,0 = 79,4
e. Tính công suất cắt theo công thức: N c = Pz .v = 79,4.83,1 = 1,078(kw)
6120

6120

f. Kiểm tra khả năng công suất của máy: Nc< Nđc.
Ta có Nđc. = 4,5.0,8 = 3,6(kw).
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo.
g. Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo
công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
t0 =

L
(phút).
S 0 .n

L = 63(mm): Chiều dài gia công.
Nh vậy ta thay vào công thức: t 022 =
HSTH: ng Vn Biờn

13

15
= 0,08 (phút).
0,3.630


Đồ án công nghệ chế tạo máy

HSTH: Đặng Văn Biên

14


ỏn cụng ngh ch to mỏy
3. Nguyên công 3: Tiện thô ,tin tinh mt u cũn li ,vỏt mộp. tin
ren M27
2.1. Sơ đồ gá đặt:
- Định vị : Mâm cặp 3 chấu khống chế 2 bậc tự do, mũi tâm tuỳ động
trên máy tiện khống chế 2 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Phôi đợc kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu.

- Chọn máy: Chọn máy tiện T616 có công suất động cơ trục chính là
Nđc = 4,5 (KW). Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút): 44 ữ 1980.
Số cấp tốc độ trục chính: 12 (cấp).
- Chọn dao: Dao tiện trơn mặt trụ ngoài , dao tiện cắt đứt có gắn mảnh
hợp kim cứng BK8.
- Chọn dụng cụ đo: Dùng thớc cặp có vạch đo tới 0,05 mm.
2.2. Chọn chế độ gia công:
Bớc1: Tiện thô toàn bộ phôi:
Với chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
a. Tính chiều dài cắt theo công thức trong ST GCC:
L = Lct + yc + yvr
Lct: Chiều dài gia công của chi tiết, ta có Lct = 310(mm).
yc: Chiều dài vào cắt,.
yvr: Chiều dài vào ra (khoảng thoát) của dao.
yc, yvr đợc chọn tuỳ theo điều kiện gia công, phụ thuộc vào kết cấu
của dụng cụ, lợng d gia công, hình dạng và kích thớc của chi tiết gia
công.
Tra bảng 2.60 ST GCC ta đợc yc = 2(mm) với góc nghiêng = 45.
Tra bảng 2.61 ST GCC ta tra đợc yvr = 6(mm) với dạng phôi đúc.
Nh vậy ta có: L = Lct + yc + yvr = 310 + 2 + 6 = 318(mm).
b. Bớc tiến dao:
Đây là bớc tiện ngoài đối với gang do đó theo bảng 2.62 ST GCC ta
có: Sb = 0,8(mm/vòng).
+. Tính bớc tiến dao theo công thức trong ST GCC: St = Sb.k
k: Hệ số điều chỉnh tuỳ theo điều kiện gia công, ở đây ta chọn
k = 1.
Vậy St = Sb.k = 0,8.1 = 0,8(mm/vòng).
+. Chọn lại bớc tiến dao theo máy S0 Smáy, ở đây ta chọn
S0 = 0,8(mm/vòng).
c. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính:

+. Đây là bớc tiện ngoài do đó ta chọn vận tốc cắt theo bảng 2.65
ST GCC ta đợc:
Với góc nghiêng chính = 45, t = 1,5(mm) ta tra đợc vb =
66(m/phút).
HSTH: ng Vn Biờn

15


ỏn cụng ngh ch to mỏy
+. Tính vận tốc cắt: Theo công thức trong ST GCC ta có:
v = vb.k1.k2.k3 (m/phút).
k1, k2, k3: Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tra theo các bảng trong
ST GCC.
Theo bảng 2.69 ở nguyên công này là nguyên công tiện thô và gia
công có vỏ cứng và vật liệu đợc gia công có HB < 207 do đó ta chọn
k1 = 1,0.
Theo bảng 2.73 với vật liệu gia công là gang xám và vật liệu dụng cụ
là BK8, đồng thời ta chọn tuổi bền của dụng cụ là T = 60(phút) do đó
ta tra đợc k2 = 1,0.
Theo bảng 2.75 ta chọn k3 = 1,0.
Nh vậy ta có: v = vb.k1.k2.k3 = 66.1,0.1,0.1,0 = 66(m/phút).
+. Tính tốc độ quay của trục chính:
n=

1000.v
.D

D: Đờng kính bề mặt gia công và D = 45(mm).
Thay vào công thức đợc: n =

1000.v 1000.66
=
= 467,09 (vòng/phút).
.D
3,14.45

+. Chọn lại tốc độ quay của trục chính theo máy n nmáy.
Ta chọn trong bảng số vòng quay tiêu chuẩn n = 400(vòng/phút).
+. Tính lại vận tốc cắt: Tính theo công thức có trong ST GCC:
v=

.D..n 3,14.45.400
=
= 56,52 (m/phút).
1000
1000

h. Tính lực cắt:
Tra bảng 2.76 ST GCC với lợng tiến dao nh trên ta chọn Pzb= 250
Tính lực cắt theo công thức: Pz=Pzb.kp1.kp2
Với kp1,kp2: Các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Tra bảng 2.77 ST GCC ta có kp1= 0,6
Tra bảng 2.78ST GCC ta có kp2=1,0 với dao tiện có góc trớc =10.
Vậy Pz= 250.0,6.1,0 = 150
i. Tính công suất cắt theo công thức: N c = Pz .v = 150.56,52 = 1,385(kw)
6120

6120

j. Kiểm tra khả năng công suất của máy: Nc< Nđc.
Ta có Nđc. = 4,5.0,8 = 3,6(kw).
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo.
k. Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo công
thức trong bảng 3.1 ST GCC:
t0 =

HSTH: ng Vn Biờn

L
(phút).
S 0 .n

16


ỏn cụng ngh ch to mỏy
L = 318(mm): Chiều dài gia công.
Nh vậy ta thay vào công thức: t 021 =

318
= 0,994 (phút).
0,8.400

h. Tính lực cắt:
Tra bảng 2.76 ST GCC với lợng tiến dao nh trên ta chọn Pzb= 80
Tính lực cắt theo công thức: Pz=Pzb.kp1.kp2
Với kp1,kp2: Các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Tra bảng 2.77 ST GCC ta có kp1= 0,6
Tra bảng 2.78ST GCC ta có kp2=1,0 với dao tiện có góc trớc =10.

Vậy Pz= 80.0,6.1,0 = 79,4
i. Tính công suất cắt theo công thức: N c =

Pz .v 79,4.83,1
=
= 1,078(kw)
6120
6120

j. Kiểm tra khả năng công suất của máy: Nc< Nđc.
Ta có Nđc. = 4,5.0,8 = 3,6(kw).
Nh vậy công suất của máy là đảm bảo.
k. Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản đợc tính theo
công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
t0 =

L
(phút).
S 0 .n

L = 63(mm): Chiều dài gia công.
Nh vậy ta thay vào công thức: t 022 =



15
= 0,08 (phút).
0,3.630

Nguyờn cụng 4:Phay rónh then bng

Chiều sâu cắt của bớc công nghệ này là: t = 6(mm).
a. Tính chiều dài gia công: Theo công thức trong ST GCC ta có
Lgc = Lc + y + Lp
Lc: Chiều dài cắt, ở đây có Lc = 29(mm).
y: Chiều dài vào ra của dụng cụ, tra theo bảng 2.99 ST GCC đợc:
với đờng kính nh trên và đây là trờng hợp khoan lỗ không thông
y = 4(mm).
Lp: Chiều dài dùng thêm trong trờng hợp kết cấu cần thêm chiều dài.
Trong trờng hợp này ta không cần dùng thêm chiều dài phụ do đó
Lp = 0.
Vậy ta có Lgc = Lc + y + Lp = 29+4 = 33(mm).
b. Chọn bớc tiến dao S0(mm/vòng).
+ Xác định bớc tiến dao theo bảng:
HSTH: ng Vn Biờn

17


ỏn cụng ngh ch to mỏy
Theo bảng 2.101 ST GCCL: Với Lc/D = 29/12 = 2,42 <8 và bớc công
nghệ này là khoan trớc khi doa nh vậy nó thuộc nhóm bớc tiến dao III.
Ta tra đợc Sb =0,18(mm/vòng).
+ Tra lại bớc tiến dao theo bớc tiến dao của máy:
Ta chọn S0 = 0,15(mm/vòng).
c. Tra tuổi bền dụng cụ Tp (phút).
Theo bảng 2.105 ST GCC ta tra đợc Tp = 80 (phút) với số dụng cụ là 3
dụng cụ.
d. Tính vận tốc cắt và số vòng quay của máy.
+ Xác định vận tốc theo bảng 2.113 với S0 = 0,15 (mm/vòng), đờng

kính gia công là D = 12 (mm) nên ta tra đợc: vb = 23(m/phút).
Theo bảng ta cũng có công thức tính vận tốc: v = vb.K1. K2. K3.
Trong đó: K1: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công theo bảng 2.114
ST GCC ta có K1 = 1,2.
K2: Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dụng cụ theo bảng 2.115
ST GCC ta có K2 = 1,0.
K3: Hệ số phụ thuộc tỷ số chiều dài cắt với đờng kính ta xét
tỷ số đó Lc/D = 29/12 = 2,42 < 5 nh vậy theo bảng 2.116 ST GCC tra
đợc K3 = 1,0.
Vậy vận tốc cắt khi khoan là : v = vb.K1. K2. K3
v = 23.1,2.1,0.1,0 = 27,6 (m/phút).
+ Tính số vòng quay trục chính:
Theo công thức tính trong ST GCC ta có công thức nh sau:
n=

1000.v
.D

Trong đó D: là đờng kính của lỗ cần gia công, vậy D = 12(mm).
n=

1000.27,6
= 732,48 (vòng/phút).
3,14.12

+ Tra lại số vòng quay trục chính theo máy: Ta chọn số vòng quay trục
chính theo máy n = 630(vòng/phút).
+ Tính lại vận tốc cắt:
v=

.D.n 3,14.12.630
=
= 23,74 (m/phút).
1000
1000

e. Tính thời gian cơ bản:

t0 =

L gc
n.S 0

Với Lgc = 33(mm) nh trên ta đã tính đợc.
Thay các trị số vào công thức sẽ có đợc:
t 0102 =

33
= 0,35 (phút).
630.0,15

f. Tính toán kiểm tra.
+ Xác định lực chiều trục p0 theo bảng 2.133 với đờng kính gia công
D = 12(mm) và bớc tíên dao S0 = 0,15(mm/vòng), Ta tra đợc
Pb = 145(kg).
Ta có : P0 = Pb = 145(kg).
Điêù kiện của lực chiều trục là:
P0 [P0]
HSTH: ng Vn Biờn

18


ỏn cụng ngh ch to mỏy
Với [P0] : lực chiều trục cho phép.
+Xác định công suất cắt N c = N b .K N

n
(kw)
1000

Nb: Công suất cắt tra theo bảng 2.139 ST GCC ta có:
Nb=0,66(kw)
KN: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công tra bảng 2.143 ST GCC có
KN=1.
n = 630(vòng/phút): Số vòng quay của dụng cụ.
N c = 0,66.1,0.

630
= 0,42(kw)
1000

Kiểm tra công suất cắt : Nc 1,2.Nđc. =1,2.4,5.0,8 = 4,32 (kw).
Nh vậy công suất cắt của máy là đảm bảo.
5.Nguyờn cụng Phay rónh then bỏn nguyt
-S :

Tính toán và thiết kế các bộ gá lắp chuyên dùng

Tính toán và thiết kế bộ gá lắp khoan hai 10mm.

1. Tính lực kẹp cần thiết để kẹp chặt đồ gá:
a. Sơ đồ gá đặt để tính lực kẹp:

b. Mô men cắt và lực chiều trục khi khoan:
Lấy kết quả ở trên đã tính ta có:
M=CM.Dqm.Sym.KP (kg.m)

HSTH: ng Vn Biờn

19


ỏn cụng ngh ch to mỏy
P0=CP.Dqp.Syp.KP (kg.m)
Tra bảng 2.37 ST-GCC ta đợc các giá trị của các hệ số:
CM=0,021; qm=2,0; xm=0; ym=0,8.
CP=42,7; qp=1,0; xp=0; yp=0,8.
KP=KmP: Tra theo bảng 2.17 và 2.18 ST-GCC đợc:
KP= HB
190

np

95
=

190

0 , 55

= 0,68

M= 0,021.32,0.0,080,8.0,68 = 17,04.10-3 (kg.m)
P0= 42,7.31,0.0,080,8.0,68 = 11,55 (kg).
Theo sơ đồ để tính lực kẹp ta xét thấy ta không cần tính lực kẹp để kẹp chặt
chi tiết vào đồ gá. Mà ở đây ta chỉ cần tính lực kẹp để kẹp chặt cả đồ gá và
chi tiết lên băng máy.
Do đế đồ gá đợc kẹp lên băng máy bằng mỏ kẹp do đó theo bảng 6.1 Sổ tay
và Atlat đồ gá ta có công thức tính lực kẹp nh sau:
W =

K .M
f .R

Với K: là hệ số an toàn chung.
M: Mô men khoan.
f: Hệ số ma sát giữa băng máy và đế đồ gá.
R: Khoảng cách giữa điểm đặt lực kẹp và tâm của lỗ khoan.
Trong đồ gá này ta có hai điểm đặt lực kẹp W1 và W2 tại hai vị trí cách tâm
mũi khoan một khoảng R1=140 mm; R2=60 mm (nh hình vẽ của sơ đồ tính
lực kẹp). Mặt khác ta có K,f,M là nh nhau do đó qua công thức trên ta thấy
W2>W1: nh vậy ta chỉ cần tính lực kẹp W2 thì lực kẹp W1 cũng thoả mãn.
Ta đi tính hệ số an toàn chung K:
Theo công thức trong ST GCC ta có:

K =k0. k1. k2 .k3. k4. k5. k6
Với: k0 Hệ số an toàn tối thiểu: k0 = 1,5
k1 Hệ số kể đến lợng d không đều: k1 = 1,2
k2 Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt. Dụng cụ tiêu chuẩn: k2 =
1

k3 Hệ số kể đến quá trình cắt không liên tục: k3 = 1
k4 Hệ số kể đến nguồn sinh ra lực kẹp không ổn định.
Kẹp chặt bằng tay: k4 =1,3
k5 Hệ số kể đến vị trí của tay quay để thao tác khi kẹp chặt: k 5 =
1
k6 Hệ số kể đến lực kẹp làm lật phôi: k 6 = 1,0
K = 1,5. 1,2. 1. 1,2. 1,3. 1. 1 = 2,81.

HSTH: ng Vn Biờn

20


ỏn cụng ngh ch to mỏy
f: Hệ số ma sát giữa bề mặt của đế đồ gá và bề mặt của băng máy. Do bề
mặt đó là tinh do vậy ta lấy f=0,15.
Thay vào công thức ta có :
W =

2,81.17,04.10 3
= 5,32(kg ) = 53( N ).
0,15.60.10 3

Do vậy ta chọn cơ cấu kẹp là:

2. Tính sai số đồ gá và đặt các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:
a. Tính sai số chế tạo đồ gá cho phép:
Theo công thức trong Sổ tay và Atlat đồ gá:

[ ct ] = [ gd ] 2 c2 K2 m2 dc2

Trong đó:
[ct]: Hệ số chế tạo cho phép của đồ gá.
[gđ]: Hệ số gá đặt cho phép.
c: Sai số chuẩn.
K: Sai số kẹp chặt.
m: Sai số mòn đồ gá.
đc: Sai số điều chỉnh đồ gá.
Ta tính hệ số gá đặt cho phép.
+ Theo công thức trong Sổ tay và Atlat đồ gá :

[ ] = 13 ữ 15 .
gd





Với : Dung sai của kích thớc nguyên công cần cho thiết kế đồ gá.
Dung sai của kích thớc nguyên công chịu ảnh hởng của dung sai của 3 kích
+0 , 03

thớc khác là: 29,90,1; 250,1; 30 +0,02
Bây giờ ta xét sự ảnh hởng của các kích thớc tới kích thớc của đồ gá cần
gia công.
Theo hình vẽ của sơ đồ tính lực kẹp ta nhận thấy hai kích thớc 29,90,1 và
+0 , 03

30 +0,02 song song với nhau do đó sự ảnh hởng của hai kích thớc này tới
kích thớc gia công của đồ gá là tổng của hai dung sai của hai kích thớc đó

và đó là sự ảnh hởng lớn nhất. Nhng hai kích thớc này lại vuông góc với
kích thớc 250,1 do đó ta có dung sai của kích thớc mà gia công trên đồ gá
là:
và

= 0,12 + 0,112 = 0,15mm
[ gd ] = 13 ữ 15 . = 13 .0,15 = 0,05mm. =50àm.



+ Tính sai số chuẩn:
Chi tiết đợc gá bằng trục gá trơn theo bảng 7-7 Sổ tay và Atlat đồ gá đồng
thời nh hình vẽ kích thớc gia công đợc gá ngiêng một góc 33 ta có:

HSTH: ng Vn Biờn

21


ỏn cụng ngh ch to mỏy
c=

d + 0
cos 33 o

Với: d: Dung sai của đoạn chi tiết đợc gá đặt ở đây d=0,01 mm.
o: Khe hở giữa chi tiết và trục gá. Chọn o= 0,02mm.
0,01 + 0,02

= 0,036mm. = 36àm.

c=
cos 33o
+ Tính sai số kẹp chặt:
Sai số kẹp chặt k sinh ra do lực kẹp chặt của đồ gá và đợc xác định theo
công thức :
k=(Ymax-Ymin). Cos.

Ymax;Ymin: Biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất của mặt chuẩn dới tác dụng của
lực kep.
: Góc hợp thành giữa phơng lực kẹp và phơng kích thớc thực hiện.
Trong đồ gá này lực kẹp dùng để kẹp chặt chi tiết vào đồ gá là rất nhỏ, do
đó độ biến dạng của bề mặt chuẩn là rất nhỏ và ta có thể bỏ qua. Nh vậy
k=0.
+ Tính sai số mòn đồ gá:

m: Sai số do mòn đồ gá
m = . N

- Hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị: = 0,18. Theo sách sổ tay
átlát đồ gá
N Sản lợng của sản phẩm: N = 5000(chi tiết/năm)
m = 0,18 5000 = 12,73 àm 13àm.
+ Tính sai số điều chỉnh đồ gá:
dc: Sai số do điều chỉnh. Theo thực tế ta thờng lấy dc= 10àm
Thay các gia trị tính đợc ở trên vào công thức ta đợc:

[ ct ] =

50 2 36 2 0 13 2 10 2 30àm.

b. Đặt các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

- Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và đáy đồ gá 30àm.
- Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị và đáy đồ gá 30àm.
- Độ không vuông góc giữa mặt gờ của chốt định vị và đáy đồ gá
30àm.

HSTH: ng Vn Biờn

22


ỏn cụng ngh ch to mỏy
tài liệu tham khảo
1- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch 1999
2- Sổ tay công nghệ chế tạo máy
Pgs-Pts - Trần Văn Địch vàPgs-Pts Nguyễn Đắc lộc 2000
3- Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs-Pts Lê Văn Tiến 1999
4- Công nghệ chế tạo máy tập1và 2 Pgs-Pts Nguyễn Đắc lộc 1999
5- Máy cắt kim loại Nguễn Thé Lỡng
6- Cơ sở máy công cụ
7- Dung sai Ninh Đức Tốn

HSTH: ng Vn Biờn

23