Báo cáo Thuyết Minh đồ án: Công nghệ chế tạo máy Gối đỡ

Thuyết Minh đồ án:

Công nghệ chế tạo máy
I ) .Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
+ gối đỡ là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy
Nhiệm vụ chính: để đỡ các trục đỡ và các trục truyền thông qua các ổ đỡ
bi, vì vậy gối đỡ thờng làm việc theo cặp ( hai cáI thành một 1 bộ)
+ các bề mặt chính cần gia công:
- bề mặt 100 dùng để lắp với vành ngoài của ổ bi ( thờng ở chế
độ lắp lỏng hay lắp trung gian). Đây là bề mặt quan trọng nhất
của chi tiết giá công, yêu cầu độ chính xác cao nhất ( ta chọn độ
chính xác là cấp 7)
- bề mặt 72 dùng để lắp lót kín tránh hiện tợng chảy dầu hay mỡ
bôI trơn, đây cũng là một bề mặt yêu cầu chính xác.
- Bề mặt 56 để thoát trục ra
- 4 lỗ M8x1,25 dùng để bắt lắp đậy của gối đõ đôI khi cũng có
tác dụng chặn ổ ( khi trên trục có chịu tác dụng của lực dọc trục)
- Lỗ 6x1 chỉ dùng để tiếp dầu hoặc mỡ bôi trơn ổ bi, lỗ này thờng đợc nút kín lại khi làm việc để tránh làm bẩn, bụi rơi vào
các phần bên trong của ổ
- Các lỗ 17 dùng để bắt chặt gối đỡ vào thân máy bằng bu lông
- Bề mặt 86 có tác dụng là gờ chặn vành ngoài của ổ bi, mặt này
không yêu cầu phải có độ chính xác cao
- Trong quá trình làm việc tải trọng tác động lên ổ và gối đỡ thờng
có giá trị ổn định, nhiệt dộ không cao, thờng các gối đõ làm việc
theo bộ lên chế tqạo để đảm bảo đợc lắp lẫn hoàn toàn.
- Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :
C = 3 3,7
Si = 1,2 2,5
Mn = 0,25 1,00
S < 0,12
P =0,05 1,00

[]bk = 150 MPa
[]bu = 320 Mpa
II ) Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
+ do có hình dáng tơng đối phức tạp, tải trọng đều và cũng không lớn
lắm , chọn phôI la gang đúc trong các lòng khuôn kín là hợp lý nhất.
+ kết cấu đã cho có độ cứng vững khá cao, các mặt gia công có thể thực
hiện bằng các phơng pháp gia công có năng suất khá cao
+ khoảng cách từ lỗ tâm 100 tới mặt đáy có dung sai 0,1 là hợp lý
độ nhám trên các bề mặt yêu cầu gia công vẫn theo ký hiệu cũ ta sẽ đổi
lại.Các bề mặt 100 và 72 cha có độ nhám. xuất phát từ chức năng
làm việc lắp trung gian với vòng ngoài của ổ bi ta có:
Bề mặt 100 Ra=2,5 ; 72 có Rz =20 àm

1


kích thớc 100 lắp với vòng ngoài của ổ bi , ta chọn cấp chính xác là
cấp 7. giá trị sai lệch 100+ 0,035
các kích thớc khác còn lại có thể lấy dung sai tự do là 0,5 mm
lỗ ren M6 nếu điều kiện cho phép ta có thể làm vuôn góc với đờng tâm lỗ
để tiện cho việc gia công hơn ( còn với kết cấu lỗ nghiêng nh trong bản
vẽ đã cho có lợi cho việc bôi trơn nhng khó cho gia công)
+ khoảng cách tâm giữa hai lỗ 17 theo chức năng chỉ cần chế tạo với
dung sai 0,1 . tuy nhiên khi gia công, ngời ta thờng dùng hai lỗ này
làm chuẩn tinh thống nhất vì vậy dung sai của nó lên chọn là 0,05 cho
phù hợp với chức năng gia công
III ) Xác định dạng sản xuất:
Ta xác định theo phơng pháp gần đúng:
Khi xác định dạng dạng sản xuất bằng phơng pháp tra bảng ta cần xác
định khối lợng của chi tiết gia công và số lợng chi tiết tổng cộng cần chế

tạo trong một năm:
Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm đợc xác
định theo công thức:
XáC ĐịNH DạNG SảN XUấT :

Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của
chi tiết gia công . Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau :
N = N1.m (1+

+
)
100

Trong đó :
N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm
N1- Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
- Phế phẩm trong xởng đúc =(3-:-6) % ta chọn =4%
- Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)% chọn =6%
Vậy N = 5000.1(1 +

6+4
) =5500 chi tiết /năm
100

Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức
Q1 = V. (kg)
Trong đó
Q1- Trọng lợng chi tiết
- Trọng lợng riêng của vật liệu gang xám= 6,8-:-7,4 Kg/dm3

Ta chọn : gang xám= 7,0 Kg/dm3
V - Thể tích của chi tiết
V = VĐ+ VTR+2.VG
VĐ- Thể tích phần đế
VTR-Thể tích thân trụ rỗng
VG- Thể tích gân
V - Thể tích của chi tiết
IV ) Chọn phôi và phơng chế tạo phôi
- nh đã phân tích ở trên, gối đỡ trên có hình dạng khá phức tạp, có nhiều
mặt cong, có gân , các gờ bố trí khá gần nhau
mặt khác tải trọng làm việc đều không lớn , vì vậy chọn vật liệu là gang
xám thông thờng là hợp lý
2


- Do dạng sản xuất là loạt lớn lên tạo phôi trong khuôn kín là hợp lý nhất.
Ta chọn đúc trong khuôn kim loại trong trờng hợp này.
Khi đúc ta có thể thiết kế hộp khuôn có mặt phân khuôn nh hình vẽ:
V ) Lập thứ tự các nguyên công:
a) Trớc tiên ta phải phân tích chuẩn và định vị khi gia công:
+ để đạt dộ chính xác của các lỗ 100 ; 72, dộ song song của chúng
với mặt đáy và khoảng cách từ tâm của các lỗ này đến mặt đáy thi khi
gia công các lỗ này lên chọn mặt đáy làm chuẩn tinh chính.
+ đẻ đạt độ vuông góc của tâm hai lỗ 100 ; 72 với các mặt đầu của
gối đỡ ta có hai phơng án sau:
chọn một trong hai mặt đầu đã gia công làm chuẩn tinh
khống chế 3 bậc tự do đẻ gia công lỗ.
Dùng mặt đáy và hai lỗ 17 để làm chuẩn tinh thống để gia
công lỗ 100, 72 và hai mặt đầu
Khi ta sử dụng phơng án đầu tiên dễ dàng đạt đợc độ vuông góc của

tâm hai lỗ 100 và 72 với mặt đầu nhng khả năng đạt đợc độ
song song của hai tâm lỗ này với mặt đáy và khoảng cách 80 là
không cao.
Khi sử dụng phơng án thứ hai ta phải mất thêm thời gian gia công
chính xác hai lỗ 17. Nhng theo phơng án này ta dễ dàng đạt đợc
độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với mặt đáy, và độ chính xác
của kích thớc 80 cũng cao hơn. Độ khônng vuông góc vói hai mặt
đầu cũng không quá lớn vì khi gia công hai mặt đầu ta đã sử dụng
chuẩn tinh thông nhất là ( mặt đáy và hai lỗ 17 làm chuẩn)
+ Đối với gối đỡ, yêu cầu về độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với
mặt đáy thờng cao hơn so với yêu cầu về độ vuông góc của chúng với
mặt đầu .Do đó ta chọn phơng án mặt đáy và hai lỗ 17 vuông góc với
nó đã đợc gia công tinh từ trớc làm chuẩn tinh thống nhất để gia công
các bề mặt còn lại là hợp lý.Việc chọn chuẩn nh vậy cho phép đạt đợc
các u điểm sau:
Dễ dàng đạt độ song song của tâm lỗ 100 và 72 với mặt
đáy, dộ vuông góc của chúng với mặt đầu và độ chính xác của
kích thớc 80
Đồ gá có kết cấu đơn giản , tin cậy, sử dụng thống nhất cho
hầu hết các nguyên công.
Mặt đáy có diện tích đủ lớn , đảm bảo gá đặt ổn định khi gia
công bằng các phơng pháp có năng suất cao.
b) xác định trình tự của các bớc nguyên công:
nh đã phân tích ở trên , giai đoạn đầu tiên của quá trình gia công
gối đỡ là gia công các mặt đáy cùng hai lỗ 17 để làm chuẩn tinh
thống nhất khi gia công các mặt còn lại:
ta có thứ tự các nguyên công nh sau:
Nguyên công 1:phay mặt đáy2
Nguyên công 2: phay mặt đáy trên 3
Nguyên công 3: khoan , khoét , doa 2 lỗ 17

Nguyên công 4:phay hai mặt đầu
Nguyên công 5:tiện thô các lỗ 100; 56; 86;104
3


Nguyên công 6:khoan , ta rô 4 lỗ M8x1,25
Nguyên công 7:khoan lỗ 5; khoet 12, ta rô M6x1
Nguyên công 8: tiện bán tinh, tiện tinh 100; tiện định hình
72
Nguyên công 9: tổng kiểm tra
b) xác định đờng lối công nghệ:
Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phơng pháp gia công một vị trí ,gia
công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng .
VI ) Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại
1-Tính lợng d khi gia công lỗ 100
Độ chính xác phôi cấp 1 khối lợng phôi 5,5 kg ,vật liệu Gang xám GX1532. Quy trình công nghệ gồm 3 bớc : tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh . Chi
tiết đợc định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 17 .
Theo bảng 3.2[2] ta có Rza và Ta của phôi là 200 và 300 àm .
Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:
ph = cv2 + lk2
Trong đó cv = ( k l ) 2 + ( k d ) 2

- sai lệch cong vênh

l- Chiều dài chi tiết
k = 0,8 àm/mm (Bảng 3.7 [2]) .
l = 41 là chiều dài lỗ
d=100 đờng kính lỗ

cv = (77.0,8) 2 + (100.0,8) 2

=120 (àm ).

lk là độ lệch khuôn
lk = 12 + 22
1 là sai số của mặt đáy so với tâm lỗ 100
2 là sai số của 2 lỗ định vị so với tâm lỗ 100
1 = 2 =ph/2
ph là dung dai của phôi đúc CCXI và bằng 800(àm )( theo bảng 2.11[2])
1 = 2 = 400(àm )
lk = 200 2 + 200 2

=284
4


Vậy sai số tổng cộng của phôi là cv = 120 2 + 284 2

= 310 (àm ).

Sai số còn sót lại
c1 = 0,05.310 = 16
c2 = 0,05.16 = 0,8
Sai số gá đặt khi tiện thô
gd = c2 + k2

Sai số chuẩn xuất hiện do chi tiết bị xê dịch ngang trên chốt định vị
max = A + B + min

Khe hở lớn nhất

A Dung sai của lỗ 17H7 A = 18 àm
B Dung sai của lỗ 17f7 B = 18 àm
Khe hở nhỏ nhất min = 16
c = max = 0,018+0,018+0,016 = 0,052
Sai số kẹp chặt của kích thớc 80 là k = 400 àm ( theo bảng 3.14 )
Do đó sai số gá đặt khi tiện lỗ là
gd = 52 2 + 400 2 = 403
Khi tiện tinh và bán tinh không thay đổi cách gá đặt
gd2 = 0,05gd1 + phân độ
phân độ = 0
gd2 = 0,05.403 = 20
gd3 = 0,05.20 = 1
Theo công thức
Khi tiện thô

2 Z b min = 2( Rza + Ta + a2 + b2 )
2 Z b min = 2(200 + 300 + 310 2 + 403 2 ) = 2.1200

Khi tiện bán tinh Rza = 50 , Ta = 50
2 Z b min = 2(50 + 50 + 16 2 + 20 2 ) = 2.150

Khi tiện tinh

Rza = 35 , Ta = 30

2 Z b min = 2(35 + 30 + 0,8 2 + 12 ) = 2.80

5

Bíc
c«ng
nghÖ gia
c«ng
φ100
Ph«i
TiÖn th«
TiÖn b¸n
tinh
TiÖn
tinh

Rz

Ta

ρ

200
50
35

300
50
30

310
16

-

403
20

20

25

-

-

dp

δ

Dmin

2.120
2.150

97,175
99,575
99,875

540
350
87

96,635
99,225
99,675

2.80

100,035

35

100

2Zmin

ε

2Zmi

2Zma

97,175
99,575
99,875

2400
300

2940
460

100,035

160

280

Dmax

2Z omax =4980
2Zomin = 3760
Lîng d tæng céng danh nghÜa
Zodn = Zomin + Tph«I - Tct
= 3,76 + 0,3 – 0,035 = 4,45
LÊy luîng d danh nghÜa lµ 2x2,5
C¸c lîng d cßn l¹i tra b¶ng víi ph«I cÊp chÝnh x¸c I ta cã( b¶ng 395 STCNCTM)

4
5

3

6

2

1

BÒ mÆt
1
2

KÝch thíc
65
φ30

Lîng d
2,5
2,5

Dung sai
±0,4
±0,3

6


3
4
5
6

2,5
2,5
2,5
2,5

150
100
86
56

0,6
0,4
0,4
0,4

VII ) Tính toán cho các nguyên công cụ thể
Nguyên công 1: Phay mặt đáy
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đai ốc
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N m = 7
KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng.
Với các thông số sau D =80, Z =8 răng
Lợng d gia công : phay 2 lần :
+ Bớc 1 Zb=2 mm
+ Bớc 2 Zb=0,5 mm

w

Rz20

22.

n

7


Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)

Chiều sâu cắt t = 2 mm
Lợng chạy dao răng Sz = 0,2 mm/răng (Bảng 5-34
SổTayCNCTM ) .
Lợng chạy dao vòng Sv = 0,2.8 = 1,6 mm/vòng
Tốc độ cắt Vb=125 mm/ph
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: Vt =Vb. Ws = 229.1,12 = 140 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.140
=
= 561vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy nm=640 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.80.640
=
= 160,768m / ph
1000
1000

Công suất cắt No=2,2 KW (Bảng 5-145 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.=7.0,8=5,6 KW

Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với Rz =20)
Chiều sâu cắt t = 0,5 mm , lợng chạy dao răng S0=1,04 mm/vòng
(Bảng 5-37 SổTayCNCTM ) .
Tốc độ cắt Vb=125 mm/ph
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: Vt =Vb. Ws = 125.1,12 = 140 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.140
=
= 561vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy nm=640 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

8


Vtt =

.D.nt 3,14.80.640
=
= 160,768m / ph
1000
1000

+

Nguyên công 2: Phay mặt 2(mặt đối diện với mặt đáy)
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đáy 3 bậc tự do bởi 2
phiến tì, mặt đầu 2 bậc tự bởi 2 chốt tì, mặt ben 1 bậc tự do bởi 1
chốt tì
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp từ trên xuống phơng
của lực kẹp trùng với phơng kích thớc cần thực hiện .
Chọn máy : máy phay nằm đứmg vạn năng 6A54 . Công suất máy
Nm = 7,8 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng
Với các thông số sau D = 80 mm, Z = 8 răng
Lợng d gia công : phay 2 lần :
+ Bớc 1 Zb=2 mm
+ Bớc 2 Zb=0,5 mm

n

w

25

Rz20

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t = 2mm
Lợng chạy dao răng Sz = 0,24 mm/răng (Bảng 5-143 SổTayCNCTM
).
Lợng chạy dao vòng S0= 0,24. 8 = 1,92 mm/vòng.
Tốc độ cắt Vb=175 m/ph (Bảng 5-143 SổTayCNCTM ) .

Hệ số điều chỉnh: Ws = 1
Tốc độ cắt tính toán là: Vt =Vb. Ws = 175.1= 175m/phút

9


1000.Vt 1000.175
=
= 696,65vg / ph
.D
3,14.80
Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 640 vg/ph.
nt =

Lợng chạy dao phút Sph= 640. 1,04 = 665,6 mm/ph
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.80.640
=
= 160,76m / ph
1000
1000

S

Nguyên công 3: Khoan - Khoét Doa lỗ định vị
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt đầu 2 bậc tự
do bởi 2 chốt tì, mặt bên 1 bậc tự do. Nh hình vẽ

Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu vít - đai ốc
Chọn máy : Máy khoan K125 . Công suất máy Nm = 2,8KW
Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió .

w

n

194 +_ 0,1
Rz20

ỉ17

Chế độ cắt bớc 1: Khoan lỗ ( 2 lỗ 16 mm )
Chiều sâu cắt t = 22 mm
10


Lợng chạy dao So = 0,70 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt V= 31.5 m/vòng (Bảng 5-90 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt 1000.31,5
=
= 921vg / ph
.D
3,14.16

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 950 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.16.950
=
= 32,1m / vong
1000
1000

Theo bảng 5-92 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1 Kw < Nm = 2,8
Chế độ cắt bớc 2: Khoét 2 lỗ 16,7
Ta tính chế độ cắt cho lỗ 16,7
Chiều sâu cắt t = (16,7-16)/2 = 0,35 mm ,
Lợng chạy dao So = 0,75 mm/vòng (Bảng 5-104 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt v = 33 m/ph (Bảng 5-106 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt
1000.33
=
= 629,3vg / ph
.D
3,14.16,7

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 600 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

.D.nt 3,14.16,7.600
=
= 31,46m / ph
1000
1000
Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,7 Kw < Nm = 2,8
Vtt =

Chế độ cắt bớc 3 : doa 2 lỗ 17
Chiều sâu cắt t =(17-16,7)/2 = 0,15 mm
Lợng chạy dao So = 1,5 mm/vòng (Bảng 5-112 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt v = 10,4 m/ph (Bảng 5-114 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt 1000.10,4
=
= 194,83vg / ph
.D
3,14.17

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 267 vg/ph.

11


Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.18.267
=
= 15,09m / ph
1000
1000

Nguyên công 4 :phay 2 mặt đầu
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế 3
bậc tự do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám ).
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống
vuông góc với mặt đáy .
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy Nm = 7 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng
đờng kính dao D = 200 , số răng Z=16 răng .
Lợng d gia công : phay 2 lần
+ Bớc 1 : Zb= 2 mm
+ Bớc 2 : Zb= 0,5 mm

n

w

w
77

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t =2 mm .
Lợng chạy dao răng Sz=0,13
SổTayCNCTM ) .

mm/răng

(Bảng

5-34

và

Lợng chạy dao vòng S0= 0,13. 16= 2,08 mm/vòng.
Tốc độ cắt Vb=203 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTM ) .
Số vòng quay của trục chính là:
nt =

1000.Vt 1000.203
=
= 324vg / ph
.D
3,14.200

12


Ta chọn số vòng quay theo máy nm=375 vòng/phút.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
Vtt =

.D.nt 3,14.200.375
=
= 235,5m / ph

1000
1000

Công suất cắt No=5,2 KW (Bảng 5-174 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với Rz = 20)
Chiều sâu cắt t =0,5 mm .
Lợng chạy dao răng Sz=0,1 mm/răng (Bảng 5-34 và sổTayCNCTM )
.
Lợng chạy dao vòng S0= 0,1. 16= 1,6 mm/vòng.
Tốc độ cắt Vb=228 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTM ) .
Số vòng quay của trục chính là:
nt =

1000.Vt 1000.228
=
= 363,05vg / ph
.D
3,14.200

Ta chọn số vòng quay theo máy nm=375 vòng/phút.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
Nguyên công 5: tiện thô các mặt 100; 86;56;104
Sơ dồ định vị , và kẹp chặt chi tiết nh hình vẽ:
Mặt đáy định vị 3 bậc tự do ; dùng thêm 1 chốt trụ định vị 2 bậc tự
dovà 1 chốt chám định vị 1 bậc tự do ;
Nh vậy sơ đồ trên hạn chế cả 6 bậc tự do:

w

w

n

13


o Dao cụ : chọn loại dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng
đây là loại dao tiện hay đợc sử dụng nhất:
Tra bảng 4-13 [1] chọn đợc kích thớc của dao tiện lỗ có góc nghiêng
chính ( =600) :

Vật
liệu
BK6

h

b

L

p

n

l

R

20
20
140
40
5,5
10
1
Chọn máy : ta chọn máy tiện T616 với các thông số đợc tra trong tai
liệu [4] nh sau:
+ đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc 320
+ công suất động cơ :N=4,5 kw
+ số cấp tốc độ 12 ; Nmin=44 ; Nmax=1980 (vòng/ phút)
+ lợng chạy dao dọc :Smin=0,06 ;SMAX=1,07 (mm/vòng).
*Tính toán chế độ cắt cho nguyên công tiện lỗ 100:
Bớc 1:tiện thô mặt 100. ta sẽ tính toán cho nguyên công này
+ ta chọn chiều sâu tiện thô t=1 (mm)
+ s=0,4 (tra bảng 5-12 [2]
+ tốc độ cắt đợc tính toán theo các công thức:
V=

Cv
K v = Vb.kv
T .t x ..S y
m

trị số tuổi thọ trung bình : T đợc chọn T =45 (phút).
Tra bảng 5-17 [2] ta có đợc các thông số điều chỉnh nh sau:
cv
292

x
0,15

y
0,2

m
0,2

Hệ số Kv = KMV.kUV.KTV .KTC
nv

190 Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
KLV =

HB




HB = 190 KMV = 1
KUV = 0,83 , Bảng 5-6 [2]
KTV = 1 , Bảng 5-31 [2]
KTC = 1,4
V = 177 m/ph

1000.177
1000.V
n = 3,14.D = 3,14.100 = 563 (vòng/phút)

*ta tính luôn các lực cắt Px ; Py ;Pz :
Lực cắt đợc tính theo công thức:
Px,y,z =10.cp.tx..Sy.Vn.Kp
Với Kp = KMp.kP.Kp .K.Krp
Tra bảng (5.22) ta có các giá trị nh sau:
14


KMp=1

PZ
0,94
1,1
1
0,93

kP
Kp
K.
Krp

PY
0,77
1,4
1
0,82

PX
1,1
1,4

1
1

Các hệ số khác ta tra trong bảng :
Cp
92
54
46

PZ
PY
PX

x
1
0,9
1

y
0,75
0,75
0,4

n
0
0
0

Thay vào công thức tính lực ở trên ta có đợc:
PZ

PY
PX
336
295
380


kiểm tra công suất có đáp ứng đợc không:
N=

PZ .V
336.177
=
= 1 (KW)
1020.60 1020.60

máy đã chọn sẽ đảm bảo đợc công suất yêu cầu :

tiện thô cho các mặt còn lại đợc tra theo bảng :

Bớc 2: tiện mặt 86 ( kích thớc này không cần độ chính xác).
Chiều sâu tiện 2,5 mm ; S =0,3 mm tra trong bảng 5-61 [2]
V=140 (m/ph)

Bớc 3: tiện thô 56.
Tra bảng t=2,5 ; S= 0,3 (vòng / phút ) tra trong bảng (5-61
[2] ).
Tra trong bảng trong các ngành v= 140 (m/phút ) ( tra trong bảng
5-69 [2]

Vtt =

.D.nt 3,14.200.375
=
= 235,5m / ph
1000
1000

Nguyên công 6: khoan lỗ và ta rô ren M8x1,25
Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ: chi tiết đợc định vị nhờ
bạc rời:
Với cấu tạo của bạc dẫn rời nh hình vẽ : chi tiết đợc định vị cả 6
bậc tự do: nh hình vẽ:
Máy ta dùng trên máy khoan cần 2E52
Bớc 1: khoan lỗ 6 :
+ Chiều sâu khoan h=7 (mm)
15


+ Chiều sâu cắt t=3(mm)
+ Vật liệu là gang xám HB=190 nhóm chạy dao 2 ( khoan lỗ xong
tiến hành ta rô ren
+ Lợng chạy dao s=0,24 (mm/vòng) (tra bảng 5-89 ) .[2]
+ Vận tốc cắt V-25 (m/ph) ( bảng 5-90 ) .[2].
ntính=

1000.28 1000.28
= 1326(vong / ph) chọn n = 1320 (v/ph)
=
3,14.6

.D

tốc độ cắt thực tế là : vtt=1320
+
Chu kỳ bền T của mũi khoan thờng dùng là : T= 20 phút
+
Công suất yêu cầu cầu 1kw
Bớc 2: ta rô ren Mx1,25
Dùng dao ta rô 8x12,5 (kích thớc của dao tra bảng 4-135 [1]
p

d

L

1,25

8

80

l
24

l1

l3

d3

R

9

18

9

4,5

o
100

tra bảng 5-188 [2] ta có tốc độ cắt là :V=10 (m/ph)
vì cắt gang có HB=190 ta lấy V=10x1,1 =11 (m/ph).
Công suất của máy vẫn đáp ứng đợc

16


R61

Nguyên công 7: khoan lỗ 5, khoét 12 , ta rô M6x1.
+ Sơ đồ định vị nh hình vẽ:
Mặt đáy định vị 3 bậc tự do;định vị thêm vào hai lỗ 17 dùng
các chốt trụ ( định vị 2 bậc tự do ); và thêm 1 chốt trám định vị
thêm 1 bậc tự do nh vậy chi tiết đợc định vị cả 6 bậc tự do.
Máy: dùng trên máy khoan đứng K125 ;N=2,8 kw; n=97ữ1360

17

w
w

2

15

Bớc 1:chế độ cắt cho khoan lỗ 5
+ chiều sâu cắt t=2,5 (mm)
+ s=0,24 (mm/vòng) ( tra bảng 5-89b ) [2]
Tốc dộ thự tế cắt v=15 (m/vòng).
+(tra bảng 5-92 )ta có : Nyêu cầu =1 (kw)
+công suất thực của máy N=2,8 X0,8 =2,24 (KW).

Bớc 2:Khoét 12
Dùng dao khoét lỗ 12 bằng thép gió; tra bảng 4-47 [1] ta có thông
số của dao cắt nh sau:
D=12 , chiều dài toàn bộ L=160 , phần làm việc l=80 (dùng mũi
khoét liền khối đuôi côn)
+chế độ cắt :
t=3,5 ;s=0,56 tra bảng (5-104) [2]
V=29 (m/ph) tra bảng 5-106 ) [2]
Ta thấy công suất của máy đáp ứng đủ

Bớc 3:ta rô M6x1
Dùng mũi ta rô ngắn M6x1 tra bảng 4-135 [1]

d
6

L
72

l
22

l1
7,5

l3
16

d3
7

R
4,5

* chế độ cắt :v=10 (m/ph) tra bảng 5-188 [1]
Nguyên công 8:





Tiện bán tinh , tiện tinh 100 , tiện định hình 72
Sơ đồ gá đặt nh hình vẽ :( Giống nh tiện thô ban đầu).

Chọn máy T616
Chọn dao :dùng các loại dao tiện tinh nh hình vẽ
18


Bớc 1:Tiện bán tinh 100:
Tiện bán tinh : chọn chế dộ cắt nh sau :
t=0,5 ; S =0,21 (mm/phút)

tốc độ cắt V=225 (m/phút ); từ đó ta tính đợc số vòng quoay
1000.225
1000.V
cần thiết n =
= 3,14.100 = 700 (vòng/phút)
3,14.D

Bớc 2: Tiện tinh lần 1 :
Chọn t= 0,3 (mm) ta tra bảng 5-62 [2] ;
S=0,15 (mm/vòng)tra bảng 5-61 [2] ; chọn tốc độ cắt n=700
(vòng/phút)
Bớc 3: : Tiện tinh lần 2:
Chọn chiều sâu cắt :t=0,2 (mm);
S= 0,15 (mm/vòng) tra bảng 5-62 [2]; tốc độ cắt V=225 (m/ph) (tra
trong bảng 5-69 [2] ) . Chọn tốc độ của trục chính n=700
(vòng/phút)
Nguyên công 9: tổng kiểm tra:

100

VIII- Xác định thời gian nguyên công

Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức sau:

T0 =

L + L1 + L2
.i( phút )
S v .n
19


L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1- Chiều dài ăn dao (mm)
L2- Chiều dài thoát dao (mm)
Sv- Lợng chạy dao vòng (mm/vg)
n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph)
i- Số lần gia công
Sp=Sv.n (mm/ph)
Công thức tính thời gian phay

T0 =

L + L1 + L2
.i( phút )
Sp

1) Nguyên công phay mặt đáy:
Phay thô
L=234 mm

L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 2(80 2) + (0,5 ữ 3) = 15 mm

L2=3 mm
S = Z . Sz =8 . 0,2 = 1,6
234 + 15 + 3
T0 =
.1 = 0,246 ( phút)
1,6.640
Phay tinh

L= 234 mm
L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 0,5(80 0,5) + (0,5 ữ 3) = 9 mm
L2=3 mm
234 + 9 + 3
T0 =
= 0,369 ( phút)
1,04.640
2) Nguyên công phay hai mặt đối diện
Phay thô
L=30 mm

L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 2(80 2) + (0,5 ữ 3) = 15 mm

L2=3 mm
Sv = 1,92

T0 =

234 + 15 + 3
.1 = 0,138 ( phút)
1,92.950

Phay tinh
L= 30 mm
L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 0,5(80 0,5) + (0,5 ữ 3) = 9 mm
L2=3 mm
234 + 9 + 3
T0 =
= 0,148 ( phút)
1,04.950
3) Nguyên công3:Khoan - khoét doa
Khoan lỗ 16; khoét lỗ 16,7 ; doa lỗ 17 ;
20


+ tính thời gian gia công cơ bản lỗ 16 (thuộc kiểu gia công lỗ thông);
Ta có các công thức tính toán nh sau :
L + L1 + L2 25 + 6 + 1,5
=
. = 0,05( Ph)
S .N
0,7.950
d
16
L1 = .tg + (0,5 + 1) = .tg 60 + (0,5 + 1) = 5,6 ; L2=1,5; L=25 (mm);
2
2

Tcb=

S=0,7 ;n=950 (v/ph)

+ Khoet 16,7:
TCB =

L + L1
1,5 + 2
=
= 0,06( Ph)
S .N
0,75.600

L1 = 2, L2 = 1,5; L= 25
S = 0,75; n = 600
+ Doa lỗ thông suốt
S = 1,5 (mm/vg)
n = 267 (vg/ph)
L + L1 + L2 25 + 2 + 1,5
=
. = 0,07( Ph)
S .N
1,5.267
Dd
17 16,7
L1 =
cot g + (0,5...0,2) =
cot g 30 + 0,4 = 2mm
2
2

Tcb=

L2 = 2;
Tcb = 0,05 + 0,06 + 0,07 = 0,18 (ph)
5) Tính thời gian gia công cơ bản cho nguyên công số 5:
+ Tiện thô 100 (hình thức tiện có rãnh thoát dao:
( L + L1)
11 + 2
=
.3 = 0,66( Ph)
S .N
0,4.503
t
+ (0,5 ữ 1)
Với L1=
tg

TCB =

Với =450 ; t=1,5;
L1=1,5 + (0,5ữ1) =3;
L là chiều dài tiện thực tế : L=11 (mm);
Tơng tự ta cũng tính cho các nguyên khác :
+ Tiện 81:
TCB =
Với

( L + L1) 19 + 2
=
.4 = 0,44( Ph)
S .N
0,4.503

t
+ (0,5 ữ 1)
L1=
tg

Với =450 ; t=1,5;
L1=1,5 + (0,5ữ1) =3;
L là chiều dài tiện thực tế : L=19 (mm);
+ Tiện 56:
TCB =

L + L1 + L2
11 + 3 + 2
.i =
.4 = 0,63( Ph)
S .N
0,4.503

21


Với L1=

t
+ (0,5 ữ 1)
tg

Với =450 ; t=1,5;
L1=1,5 + (0,5ữ1) =3;
L là chiều dài tiện thực tế : L=13 (mm);

Thời gian tổng cộng cho nguyên này là:
Tcb =0,66 +0,44+0,63 = 1,73 (ph);
6) Tính thời gian gia công cơ bản cho nguyên công số 6:
+Khoan và taro 4 lỗ : M8x1.25;
L + L1
30 + 3
=
. = 0,14( Ph)
S .N
0,24.1000
d
d
L1 = .tg + (0,5 + 1) = .tg 30 + (0,5 + 1) = 3
2
2

TCB =

L=30;
+ Ta rô 4 lỗ :M8x1.25;
l + L1 L + L1
+
TCB=
.i
S .N

S .N

Với i=2 ; L1 =(1:3)x1,25 =1,25 3,5 L1=2; L=25 ; S=1,25
;N=400.

Thay vảo công thức trên ta có đợc:
TCB= 0,468 (Ph)
Vậy khi gia công 4 lỗ trên tổng thời gian cần là:
TCB =4 .(0,14 +0,468) =2,43 (Phút);
7) Tính thời gian gia công cơ bản của nguyên công 7:
Khoan lỗ 5; khoét lỗ 12 ; ta rô M6x1;
+ tính thời gian gia công cơ bản lỗ 5 (thuộc kiểu gia công lỗ thông);
Ta có các công thức tính toán nh sau :
L + L1 + L2 18 + 2 + 2
=
. = 0,10( Ph)
S .N
0,24.1000
d
5
L1 = .tg + (0,5 + 1) = .tg 80 + (0,5 + 1) = 2 ; L2=2; L=18 (mm);
2
2

Tcb=

S=0,56 ;n=660 (v/ph)
+ Khoet 12:
TCB =

L + L1
1,5 + 2
=
. = 0,03( Ph)
S .N

0,56.660

Ta rô M6x1:

l + L1 + L2 L + L1 + L2
+
= 0,053( phut ).
S .N1
S .N

TCB=

Với : L1=2; L2=2,5 ; S=1 ;N=600; N1=700 (V/Ph);
Thòi gian gia công của nguyên công này là:
Tcb=0,1+0,03+00,053 =0,183 (ph);
8) Nguyên công 8:tiện tinh các 100 ; tiện rãnh bằng dao định hình:
22


+ tiện tinh 100:
t=0,5 ; s=0,25 (mm/vong)
TCB =
TB

( L + L1)
11 + 2
=
. = 0,1( Ph)
S .N
0,25.723

L + L1
11 + 2
=
.2 = 0,25( Ph)
S .N
0,15.723

Thời gian gia công cơ bản : 0,35
+ Tiện định hình: 72.
S=0,09 (mm/vong); n=723 (v/ph);
t=

8
= 0,12( ph)
0,09.723

Tổng thời gian gia công ở nguyên công 8: t=0,35+0,12=0,47 (ph).

IV) Tính và thiết kế đồ gá:
tính toán đồ gá cho nguyên công phay mặt đáy tạo chuẩn đầu

tiên:

I. phân tích sơ đồ định vị cho nguyên công 1:
sơ đồ định vị nh hình vẽ :
yêu cầu công nghệ trong nguyên công này là kích thớc 82,5 0,1 ; độ
nhám bề mặt đạt Rz = 20 àm ;
Ơ đây vật liệu gia công là : gang xám:
Gia công trên máy phay ngang , dùng dao phay mặt đầu:
II. chọn cơ cầu định vị cho chi tiết:

mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do bằng ba chốt tỳ trong đó có 1 chốt tỳ
điều chỉnh đợc.
Các mặt phẳng khác đợc định vị bằng các chốt tỳ :
III. chọn và tính toán các thông số công nghệ :
1) chọn máy : đối với chi tiết trên ta ta chọn gia công trên máy phay
ngang
2) chọn dụng cụ cắt :
dựa vào chiều rộng cần phay Dmax = 66 đờng kính của dao
khuyên dùng sẽ là :Ddao=(1,2 ..1,5 ) DMAX =79,2ữ99
. tra
bảng (4-92 [1] ) ta có đợc các thông số của dao nh sau:
D=80 ;số răng dao Z=10;d=32; L=45
Chọn vật liệu làm dao :chọn dựa vào vật liệu làm chi tiết gia
công là gang xám có kí hiệu GX21- 40 ta chỉ cần chọn dao làm
bằng thép gió BK6
3) Các thông số của chế độ cắt:
Chi tiết gia công bằng phơng pháp đúc độ chính xác cấp 2. Mặt
B là mặt nằm bên dới khi đúc nên ta tra sổ tay CNCTM tập 2
Lợng d Z = 2,5(mm).
Vậy từ đó chia ra 2 lần gia công:
+ Thô : t = 2(mm).
+ Tinh : t = 0,5(mm).
Đạt độ bóng cấp 5 Rz20
23


Tính lực cắt cho lần gia công thô vì khi đó lực cắt là lớn nhất.
Tốc độ cắt của dao phay nói chung đợc tính theo công thức sau :
v=

C v .D q
.k v
T m .t x .Sz y .B u .Z p

Trong đó tra bảng (5-39) sách sổ tay công nghệ chế tạo máy II
( với vật liệu gia công là gang xám có HB =190, vật liệu dao bằng
Bk6 , phay mặt phẳng , bằng dao phay mặt đầu ) ta có các số liệu
sau : thì Cv = 445 ,
q = 0,2 , x = 0,15,y=0,35,u=0,2,p=0 , m=0,32
( Tra bảng 5-40) STCNCTM2 có T = 180 phút là tuổi bền của
dao .
Các hệ số k tra ở các bảng 5-1 đến 5-4
Với kv = kMv.knv.kuv
kMv = kv(

190 nv
) =1
HB

knv hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi tra bảng 5-5
trong ta có knv = 0,8
kuv .hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt ( tra bảng 5-6) ta
có
kuv = 1
thay số ta có kv = 1.0,8.1= 0,8
Vậy tốc độ cắt là :
v=

445.80 0, 2
.0,8 = 123 (m/phút)

180 0,32.2 0,15.0,15 0,35.66 0, 2.10 0

Vận tốc vòng quay của máy sẽ là :
n=

1000 . v
1000 .123
=
= 489 (vòng/phút)
.D
3,14 .80

IV. Xây dựng sơ đồ tác dụng của các ngoại lực:
Sơ đồ tác dụng của các ngoại lực nh hình vẽ sau đây:
Các lự tác dụng cơ bản gồm có :
+ lực cắt :pz
+ lực hớng kính py
+ lực chạy dao ps
+ lực hớng trục px
Theo công thức ta có:
Tính Pz:
P z=

10.C p .t x .S zy .B u .z
D q .n w

.

Z Là số răng của dao phay
n Số vòng quoay của dao

Cp và các hệ số mũ đợc tra bảng
Với các thông số: dao làm bằng thép gió BK6,phay mặt đầu,t=2mm , vật
liệu gia công gang xám có độ cứng là: HB=190
Tra bảng 5-41 ta có đợc các thông số :
CP =50; x=0,9 ; y =0,72 ; u= 1,14 ;q=1,14 ;w=0
Thay vào ta có :

24


0,9
0 , 72
1,14
Pz = 10.50.2 .0,151,14 .66 .10 = 1900 (N)

80

Chọn phay đối xứng : ta tra đợc tỷ lệ của các lực nh sau:
PS
=0,3 ữ 0,4 ;
PZ

Py
Px
=0,85 ữ 0,95 ;
=0,5 ữ 0,55
PZ
PZ

V. Lập sơ đồ cân bằng lực và tính toán lc kẹp cần thiết:

Ta sẽ tính toán lực kẹp tại vị gây nguy hiểm nhất đối với, các ngoại lực gây
nguy hiểm nhất để tìm ra lực kẹp sau đó kiểm nghiệm lại đối với các ngoại
lực khác :
Theo sơ đồ ta thấy lực gây nguy hiểm nhất là lực cắt Pz , tại vị trí bắt đầu
vào ăn dao . tại vị trí kí hiệu nh hình vẽ:
(HìNH Vẽ)
Vớí phơng tác dụng của lực kẹp tác dụng nh hình vẽ : lực tác dụng lên mỗi
chốt tỳ bằng

w
. Lực Pz làm cho chi tiết bật khỏi vị trí , tính khả năng gây
3

nguy hiểm nhất nó gây lật khỏi cạnh A kí hiệu nh trên bản vẽ : ta có phơng
trình cân bằng:
1 234

234

K .PZ .234 W .
+ 61 + 2W
30,5
3 2

2

3.K .P Z .234
W
(**)
234

234

+ 61 + 2.
30,5

2

2


Ta tính hệ số an toàn khi tính lực kẹp K
K =ko. k1.k2.k3.k4.k5.k6
+ Ko là hệ số an toàn dùng chung cho tất cả các loại gia công
ko =1,5
+ K1 là hệ số kể đến lợng d không đồng đều : do phôi thô nên ta chọn
k1=1,2
+ K2 là hệ số kể đến lợng tăng của lực cắt khi dao bị mòn ta chọn:
K2 =1,2
+ K3 Hệ Số kể đến quá trình cắt là không liên tục hay là không liên tục
( do phay là quà trình cắt không liên tục ) nên ta chọn K3 =1,2
+ K4 Là hệ số kể đến việc sinh ra lực kẹp có ổn định hay không
Ta chọn k4 =1 ( Ta dùng cơ cấu cơ khí để kẹp chặt))
+ K5 hệ số kể đến ảnh hởng của vị trí thuận lợi hay không của tay quoay
ta chọn k5 =1
+ K6 là hệ số kể đến ảnh hởng khi lực kẹp có thể làm lật phôi
K6 =1
Do vậy ta tính đợc : K = 1,5.1,2.1,2.1,21.1.1 =2,5
Thay giá trị K= 2,5; Pz=1900 (N) Vào công thức trên ta tính đợc lực kẹp
cần thiết :

W7000 (N).
VI ) Tính và chọn các cơ cấu kẹp chặt:
Ta thấy kực kẹp cần cung cấp là W7000 (N). ta thấy kẹp chặt bằng ren
có thể đáp ứng đợc giá trị lực kẹp trên, ta chọn kẹp chặt bằng ren (vì nó
làm cho kết cấu kẹp chặt trở lên đơn giản hơn ).

25