Thiết kế quy trình công nghệ thân kéo

ỏn cụng ngh ch to mỏy

Lời nói đầu
Hiện nay, cùng với sự phát triển của ngành cơ khí, môn công nghệ chế
tạo máy thực sự là hành trang mỗi kĩ s trớc khi ra trờng,ngời công nhân cố
thể dựa vào làm cơ sở thiết kế. Môn công nghệ chế tạo máy đợc đem vào
giảng dạy ở hầu hết các trờng kĩ thuật và càng ngày không ngừng đợc cải
tiến dới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu. Đối với mỗi sinh viên
cơ khí, đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học giúp sinh
viên làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế
tạo máy đã đợc học ở trờng qua các giáo trình cơ bản về công nghệ chế
tạo máy. Khi làm đồ án này ta phải làm quen với cách sử dụng tài liệu,
cách tra sổ tay cũng nh so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ
thể một sản phẩm điển hình.Để hoàn thành đợc đồ án môn học này, em
xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn của thầy Nguyễn Trọng Bình cùng các
thầy cô giáo thuộc bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trờng Đại Học Bách
Khoa Hà Nội. Do làm lần đầu đợc hoàn thành môn học này, tất nhiên
không thể tránh khỏi có sai sót. Em rất mong có đợc sự chỉ bảo giúp đỡ
của các thầy và các bạn.
Hà Nội 10/2004
Sinh viên
o Gia Tuyờn

1,Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

SVTH:o gia Tuyờn

1


ỏn cụng ngh ch to mỏy

Đối với chi tiết thõn kộo tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh
hởng trực tiếp đến năng suất và độ chính gia công .Vì vậy ,khi thiết kế nên
chú ý kết cấu của nó đến
Bề mặt làm việc chủ yếu của thõn kộo là haibề mặt trong của hai lỗ. Cụ thể ta
cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:
- Lỗ 1 và dùng để vít chặt thõn kộo với trục
+ Kết cấu của thõn kộo phải đợc đảm bảo khả năng cứng vững.
+ Với càng gạt, với kích thớc không lớn lắm phôi nên chọn là phôi dập và
vì để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của càng gạt.
+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng
một lúc.
+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh
thống nhất.
Với thõn kộo , nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc
để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên công
sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia
công.

2,Xác định dạng sản xuất:
Sản lợng hàng năm N=5000(chi tit/nm)
Trong đó:
N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;

SVTH:o gia Tuyờn

2


ỏn cụng ngh ch to mỏy

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.
: Trọng lọng vật liệu của chi tiết thép =7,852 (kg/dm 3 )
V:Thể tích chi tiết
V= 0.0498108625(dm3)
Trọng lợng chi tiết: Q 1 =V.thép = 0.0498108625.7,852 = 0.391114892(kg)
Theo bảng 2 trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Dạng sản suất: Hàng loạt va.
3,Chọn phong pháp chọn phôi:
1.1 Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:
Trớc khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng
phần nhỏ từng phần phù hợp đợc thực hiện trên máy ca. Trong trờng hợp trọng
lợng của chi tiết ( biên liền)khoảng 1 kg (< 10 kg) thì ta chọn phôi là cán định
hình.
1.2 Rèn tự do:
1.3 Dập lần :
1.4 Cắt bavia:
1.5 Bản vẽ lồng phôi:
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra đợc lợng d theo bảng 3-9 (Lợng d
phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thớc của vật
rèn khuôn, đợc xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ
tăng lợng d lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lợng d cho trong bảng cho
đối với bề mặt Rz = 80; nếu bề mặt gia công có Rz = 20 ữ 40 thì trị số lợng d
tăng 0.3 ữ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lợng d tăng
thêm 0.5 ữ 0.8 mm.

SVTH:o gia Tuyờn

3


ỏn cụng ngh ch to mỏy

4.Lập thứ tự các nguyên công, các b ớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị,
kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
5.1 Lập sơ bộ các nguyên công:
- Nguyên công 2 : Gia công lỗ đạt kích thớc 150,084 , gia công trên máy
khoan bằng mũi khoan, khoét, mũi doa,vỏt mộp để đạt đợc độ nhám Ra =
2,5.
- Nguyên công 3 : Phay mặt đầu đạt kích thớc 43.50,05, gia công trên máy
phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đờng kính là 110 mm (cấp
độ bóng cấp 5) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 4 : Phay mt u cũn li
- Nguyên công 5 : Phay rónh
- Nguyên công 6 : vát mép lỗ.
- Nguyên công 7 : Kim tra
5.2Thiết kế các nguyên công cụ thể:
5.2.1,Nguyên công III : Phay mặt đầu
-, Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu càng gạt cần đảm bảo độ song song bởi
vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 6 bậc tự do, và má kẹp có
khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô.

SVTH:o gia Tuyờn

4

ỏn cụng ngh ch to mỏy

-, Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hớng của lực kẹp từ
hai phía cùng tiến vào, phơng của lực kẹp vuông góc với phơng của kích thớc thực hiện. Để đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai
mặt của hai đầu biên trong cùng một nguyên công .
-,Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW
-,Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có
các kích thớc sau (Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập
2):
D = 110 mm, d =32 mm, B = 16 mm, số răng Z = 14 răng.
-,Lợng d gia công: Phay 2 lần với lợng d phay thô Zb1 = 1.5 mm và lợng d
phay tinh
Zb2 = 0.5 mm
a, Với phay thô:
-,Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao.
Chiều sâu cắt t = 1.5 mm,
Lợng chạy dao S = 0.12 mm/răng,
Tốc độ cắt Vb = 31,5 m/phút.
Tốc độ cắt tính toán Vt=Vb.k1.k2.k3.k4
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 = 1,16
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 (Sổ tay CNCTM2)- k 2 =
0,85
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132
(Sổ tay CNCTM2)- k3 = 1.
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 31,5.1,16.0,85.1 = 31,059
m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:

SVTH:o gia Tuyờn

5


ỏn cụng ngh ch to mỏy

nt =

1000.vt 1000.31,059
=
=
.d
3,14.110

89,92 vòng/phút

Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 95 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt
thực tế sẽ là:
Vtt = .d .nm
1000

=

3,14.110.95
=
1000

32,813 m/phút.

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,12.14.95 =159,6 mm/phút. Theo
máy ta có
Sm = 150 mm/phút.
b, Phay tinh:
-,Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao.
Chiều sâu cắt t = 0.5 mm,
Lợng chạy dao S = 0.18 mm/răng,
Tốc độ cắt Vb = 37,5 m/phút.
Tốc độ cắt tính toán Vt=Vb.k1.k2.k3.k4
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 = 1,16
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 (Sổ tay CNCTM2)- k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132
(Sổ tay CNCTM2)- k3 = 1.
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 37,5.1,16.0,8.1 = 34,8 m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
nt =

1000.vt 1000.34,8
=
= 100,75
.d
3,14.110

vòng/phút

Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 95 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt

thực tế sẽ là:
Vtt = .d .nm
1000

=

3,14.110.95
=
1000

32,813 m/phút.

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,18.14.95 =239,4 mm/phút. Theo
máy ta có
Sm = 235 mm/phút.
5.2.2 Nguyên công II: khoan,Khoét, Doa, lỗ 15 0.084
-,Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ đầu to càng gạt cần đảm bảo độ đồng tâm
tơng đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và 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 một khối V cố định ,định vị vào mặt trụ
ngoài của đầu to càng gạt hạn chế 2 bậc tự do và một khối V tuỳ động định
vị vào mặt ngoài ở đầu nhỏ càng gạt khống chế 1 bậc tự do
-,Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ
cấu kẹp lực kẹp song song với kích thớc
gia công.

SVTH:o gia Tuyờn

6

ỏn cụng ngh ch to mỏy

-,Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135.
Công suất của máy Nm = 6kW
-,Chọn dao:Mũi khoan ruột gà thép gió D=18;
Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 19,8 mm,
Mũi Doa thép gió D = 20mm,
-,Lợng d gia công: Gia công 3 lần với lợng
d khoan Zb1 = 9 mm và lợng d khoét Zb2=0,9mm,
lợng d Doa Zb3 = 0,1 mm
a, Khoan lỗ ỉ18:
-,Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoan. Chiều sâu cắt t =9mm,
Lợng chạy dao S = 0.36 mm/vòng,
Tốc độ cắt Vb = 27,5 mm/vòng.
Tốc độ tính toán Vt=Vb.k1.k2.k3.k4
Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền, (bảng5-86 Sổ tay
CNCTM tập 2),
k1 = 1
k2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi, (bảng5-86
Sổtay CNCTM t.2),
k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, (bảng5-86
Sổ tay CNCTM tập 2), k3 = 1
k4:Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ k4=1
Vậy
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 dựa vào công thức:
nt =

1000.Vt 1000.27,5
=
=
.D
3,14.18

442,32vòng/phút

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 540
vòng/phút
SVTH:o gia Tuyờn

7


ỏn cụng ngh ch to mỏy

Vận tốc thực tế là Vtt= .D.nm = 3,14.18.540 =30,91 m/phút
1000

1000

Lợng chạy dao S = 0,36 mm/vòng.
b, Khoét lỗ ỉ14.8:
-,Xác định chế độ cắt cho khoét :
Chiều sâu cắt : t =0,9 mm
Lợng chạy dao : S=0,7 mm/vòng
Vận tốc cắt : V=86 (m/ph)
Tốc độ tính toán Vt=Vb.k1.k2.k3.k4

Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền, (bảng5-109 Sổ tay
CNCTM tập 2),
k1 = 1
k2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi, (bảng5-109
Sổtay CNCTM t.2),
k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng,(bảng5-109
Sổ tay CNCTM tập 2), k3 = 1
Vậy

Vt = Vb.k1.k2.k3.k4 =86.1.1.1.1 =86 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt dựa vào công thức:
nt =

1000.Vt 1000.86
=
=
.D
3,14.19,8

1383,25vòng/phút

Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1390
vòng/phút
Vận tốc thực tế là Vtt= .D.nm = 3,14.19,8.1390 =86,42 m/phút
1000

1000

Lợng chạy dao S = 0,7 mm/vòng.
c, Doa lỗ ỉ15:
Xác định chế độ cắt cho Doa.
Chiều sâu cắt t = 0,1 mm,
Lợng chạy dao S = 1 mm/vòng,
Tốc độ cắt V = 10,6 m/ph ,
Tốc độ tính toán Vt=Vb.k1.
Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền, (bảng5-113 Sổ tay
CNCTM tập 2),
k1 = 1
Vậy
Vt = Vb.k1 =10,6.1. =10,6 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt dựa vào công thức:
nt =

1000.Vt 1000.10,6
=
=
.D
3,14.20

SVTH:o gia Tuyờn

168,78vòng/phút

8


Đồ án công nghệ chế tạo máy

⇒ Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo d·y sè vßng quay: nm = 190
vßng/phót
VËn tèc thùc tÕ lµ Vtt= π .D.nm = 3,14.20.190 =11,932 m/phót
1000

Lîng ch¹y dao S = 0,81 mm/vßng.
Lîng ch¹y dao S = 0,82 mm/vßng.

1000

*nguyên công 4:phay mựt đầu cón lại

5.2.10 Nguyªn c«ng 5:Phay rãnh
-Sơ đồ gá đặt:

SVTH:Đào gia Tuyên

9


ỏn cụng ngh ch to mỏy

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 .
*Yêu cầu kĩ thuật:
Vật liệu: vật liệu gia công thép 45 có HB = 180
Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công:Rz 20
Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 bớc công
nghệ:

Phay thô
Phay tinh.
*Tính toán lợng d
Bề mặt gia công là mặt phẳng:
Z b min = Rza+Ta + a+ b
R za :Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trớc để lại
T a : Chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công trứpc để lại
a : Sai lệch vị trí không gian do nguyên công trớc để lại
b Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện
Sai lêch không gian đợc xác định
fôi =c=k.l
l : là chiều dài chi tiết l=182,5 ( àm)
k: là độ vênh đơn vị k=0.4 (Bảng 13 thiết kế DACNCTM)
Vậy tính đợc độ sai lêch phôi
fôi =c=k.l =0,4.182,5=73( àm)
Sai lệch không gian còn lại
r =0,05c=0,05.73=3,65( àm)
Tính sai số gá đặt:
gd = c 2 + k 2
k : Sai số kẹp, tra bảng 24[1], với vật liệuthép 45,

SVTH:o gia Tuyờn

10


ỏn cụng ngh ch to mỏy

k = 110(àm)
c : Là sai số chuẩn khi phay c =lb=5( àm)

lb:dung sai của kích thớc
Vậy
gd =

c2 + k 2

=110,12 ( àm)

Sai số kẹp sau khi phay tinh gd 2=0.2.110,12=22,024( àm)
Lợng d nhỏ nhất khi phay thô Zmin=150+120+73+110,12 =453,12( àm)
Lợng d nhỏ nhất khi phay tinh Zmin=50 +3,65+22,024=75,674 ( àm)
Xác định cột kích thớc
L1=25,05+0,0757=25,13 (mm)
L2=25,13+0,45312=25,58 (mm)
Cột kích thớc giới hạn xác định nh sau:lấy kích thớc tính toán và làm tròn
theo hàm số có nghĩa của dung sai ta đợc Lmaxsau đó lấy Lmax trừ đi dung sai
ta đợc Lmin
Khi phay tinh :
Lmax= 25,05 ; Lmin=25 (mm)
Khi phay thô :
Lmax= 25,13 + 0.05 = 25,18(mm)
Lmin=45,13(mm)
Kích thớc phôi là :
Lmin = 25,58(mm)
Lmax=25,58 +0.23 = 25,81(mm)
+) Lợng d giới hạn đợc xác định nh sau :
Khi phay tinh :
Zmax= 25,18 25,05 = 0,13(mm) =130 (àm)
Zmin=25,13 - 25 = 0.13 (mm) =130(àm)
Khi phay thô :

Zmax=25,8125,18=0,63 (mm) =630 (àm)
Zmin=25,5825,13=0,45 (mm) =450 (àm)
+ ) Lợng d tổng cộng đợc tímh là :
Z0min=130 + 450 = 580 (àm)
Bớc
Rz Ti a gd
Zm
Lt
Lmin
Lmax Zmi Zmax

n

Phôi

150

12

73

25,05

0
SVTH:o gia Tuyờn

23
0

11

25,58

25,81


ỏn cụng ngh ch to mỏy

Phay

50

3,6 110,1 45

thô
Phay

2

3

22,0

76

5
20

tinh

25,58

50

25,13

25,18

45

630

0
25,05

2

20

25

25,05

13

130

0

Z0max= 130 + 630= 760 (àm)

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 .
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công
1 Phay mặt đầu để đạt kích thớc 250,05 và cấp nhẵn bóng Rz = 20 àm. Ta có
các thông số đầu vào: Phay trên máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ
Nm = 7kW. Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các
kích thớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 110 mm, d =32 mm, B = 16 mm, số răng Z = 14 răng.
Ta có:
a,Với phay thô:
- Chiều sâu phay t = 40 mm.
-Chiều rộng phay B = 1,5 mm.
- Lợng chạy dao S = 0,127 mm/vòng
- Tốc độ cắt V(m/ph)
Tốc độ cắt đợc tính theo công thức:
V=

C v .D q
T m .t x .S zy .B u .Z P

.k v

Trong đó:
Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay
CNCTM tập 2
Cv = 48.5; m = 0.2; x = 0,3;
y = 0,4; u = 0.1; q = 0.25; p = 0.1.
T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 T =
120 phút
kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt

cụ thể
kv = kMV.knv.kuv =1,204.0,8.0,95 = 0,886
Với
kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công cho trong
bảng 5-1ữ 5-4

SVTH:o gia Tuyờn

12


ỏn cụng ngh ch to mỏy

kMV =

kn = 1.

750

k n .

B

nv

= 1. 750

0.9

610

= 1,204

Trong đó:
b : Giới hạn bền của vật liệu, b = 610 Mpa.
Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công,

nv : số mũ cho trong bảng 5-2, nv = 0.9.
knv- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5,
km = 0,8.
kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, k nv
= 0,95
Vậy vận tốc cắt là.
V =

C v .D q
T m .t x .S zy .B u .Z P

.k v =

=30,421( m/ph)
- Lực cắt Pz,:
Lực cắt đợc tính theo công thức:
PZ =

10.C P .t x .S Zy .B u .Z
D q .n w

48,5.110 0, 25
120 0, 2.40 0,3.0,127 0, 4.1,5 0,1.14 0,1

. 0,886

.k MV

Trong đó:
Z số răng dao phay, Z =14 răng;
n số vòng quay của dao: n= 118 v/ph
Cp - và các số mũ cho trong bảng 5 41
Cp = 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0.
KMp hệ số điều chỉnh cho chất lợng của vật liệu gia công đối với thép
và gang cho trong bảng 5-9:
KMp =
Vậy lực cắt là

B


750

n

=

PZ =

610


750

0.3

= 0.813

10.C P .t x .S Zy .B u .Z
D q .n w

.k MV =

10.68,2.40 0,86.0,127 0,721,51.14
.0,813
110 0,86.118 0

=

1080(N)
Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang P h, Lực thẳng đứng Pv,
Lực hớng kính Py, Lực hớng trục Px đợc xác định từ quan hệ cắt chính
theo bảng 5-42:
Py = 0,5.Pz = 0,5.1080 = 540(N).
- Công suất cắt Ne :
Ne=

Pz .V
1080.30,421
=0,5267
=
1020.60
1020.60

(N)

- Mômen xoắn Mx [Nm], để tính trục dao theo uốn:

SVTH:o gia Tuyờn

13


ỏn cụng ngh ch to mỏy

Mx =

Pz .D 1080.110
=
= 583
2.100
2.100

(Nm)

b,Với phay tinh:
Chiều rộng cắt t=40 mm
Chiều sâu cắt B=0,5mm
Lợng chạy dao s=0,18mm/vòng
Tơng tự nh tren ta có
Vận tốc cắt:
V=

C v .D q
T m .t x .S zy .B u .Z P

.k v =

Lực cắt:
PZ =

10.C P .t x .S Zy .B u .Z
D q .n w

48,5.110 0, 25
.0,886 =32,585
120 0, 2.40 0,3.0,18 0, 4.0,5 0,1.14 0,1

.k MV =

10.68,2.40 0,86.0,18 0, 72 0,51.14
.0,813
110 0,86.118 0

( m/ph)

= 581,9 (N)

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
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 (T pvtc) 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 2 dao phay đĩa:
-,Với phay thô:
SVTH:o gia Tuyờn

14

ỏn cụng ngh ch to mỏy

L = 40 mm.
L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) =
L2 = (2 ữ 5) mm.
L + L1 + L2
S .n

To11 =

=

40 + 56 + 5
0,127.118

-,Với phay tinh :
L = 40 mm.
L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) =
L2 = (2 ữ 5) mm.
L + L1 + L2
S .n

To12 =

=

40(110 40)

= 6,74phút.

40(110 40)

40 + 56 + 5
0,18.118

+ 3 = 56 mm

+ 3 = 56 mm

= 5,906 phút.

Tổng thời gian cho nguyên công 1là T01=T011+T012=6,74+5,906=12,646

(phút)
8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công II: Khoan- Khoét Doa 20:
-Khoan lỗ 18:
l=25 mm
L1= d . cot g + (0,5 ữ 2) = 18 . cot g 30 0 + 2 = 17,59 mm
2

2

L2=(1ữ3)
To 21 =

L + L1 + L2
S .n

=

25 + 17,59 + 2
0,36.540

= 0,23 phút.

- Khoét lỗ 19,8 :
L = 25 mm.
L1 =

Dd
2

cotg + (0.5 ữ 2) =

L2 = (1 ữ 3) mm.
To 2.2 =

L + L1 + L2
S .n

=

25 + 3,56 + 3
0,7.1360

19,8 18
cotg300
2

+ (0,5 ữ 2) = 3,56 mm.

= 0,036phút.

- Doalỗ 20 :
L = 25 mm.
L1 =

Dd
2

cotg + (0.5 ữ 2) =

L2 = (1 ữ 3) mm.
To 2.3 =

L + L1 + L2
S .n

=

20 19,8
cotg300 +
2

25 + 2,17 + 3
=
0,81.190

(0,5ữ2) = 2,17 mm.

0,196 phút.

Vởy tổng thời gian nguyên công II là
T02 =T021+T022+T023=0,462 phút
8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công III: Khoan- Khoét - Doa 12:
-Khoan lỗ 9:
SVTH:o gia Tuyờn

15


ỏn cụng ngh ch to mỏy

l=25 mm
L1= d . cot g + (0,5 ữ 2) = 9 . cot g 30 0 + 2 = 9,79 mm
2

2

L2=(1ữ3)
L + L1 + L2
S .n

To 31 =

=

25 + 9,79 + 2

0,22.950

= 0,176 phút.

- Khoét lỗ 11,8:
L = 25 mm.
L1 =

Dd
2

cotg + (0.5 ữ 2) =

L2 = (1 ữ 3) mm.
To3.2 =

L + L1 + L2
S .n

=

25 + 2,42 + 3
0,5.2000

11,8 9
cotg300
2

+ (0,5 ữ 2) = 2,42 mm.

= 0,02942 phút.

- Doa lỗ ỉ12:
L = 25 mm.
L1 =

Dd
2

cotg + (0.5 ữ 2) =

L2 = (1 ữ 3) mm.
To3.3 =

L + L1 + L2
S .n

=

12 11,8
cotg300 +
2

25 + 2,17 + 3
=0,109
0,82.338

(0,5ữ2) = 2,17 mm.

phút.

Tổng thời gian nguyên công III là:
T03=T031+T032+T033=0,31442 (phút)
8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công IV: Phay vấu đầu to càng gạt:
L = 8 mm.
L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 2(40 2) + 3 = 111,72 mm
L2 = (2 ữ 5) mm.
To4 =

L + L1 + L2
S .n

=

15 + 11,72 + 5
0.1.1500

= 0,211 phút.

8.5. Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Khoan lỗ dầu đầu to:
L = 6,5 mm.
D
3
cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5
2
2
6,5 + 4,598
L + L1
=
=

= 0,0555 phút.
0,1.2000
S .n

L1 =
To5.

ữ 2) = 4,598 mm.

8.6. Thời gian cơ bản của nguyên công 6: Ta rô ren:
L = 6,5 mm.
L1 = L2=(1ữ3) bớc ren=3.0,5=1,5mm
L2 = (2 ữ 5) mm.
To6 =

L + L1 + L2
S .n

SVTH:o gia Tuyờn

=

6,5 + 1,5 + 1,5
0,6.

= 0,067 phút.
16


ỏn cụng ngh ch to mỏy

8.7. Thời gian cơ bản của nguyên công VII: Phay vấu đầu nhỏ càng gạt:
L = 8 mm.
L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 2(40 2) + 3 = 111,72 mm
L2 = (2 ữ 5) mm.
To7 =

L + L1 + L2
S .n

=

15 + 11,72 + 5
0.1.1500

= 0,211 phút.

8.8. Thời gian cơ bản của nguyên công VIII: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ:
L = 6,5 mm.
D
3
cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5
2
2
6,5 + 4,598
= L + L1 =
= 0,0555 phút.
0,1.2000
S .n

L1 =
To8.

ữ 2) = 4,598 mm.

8.9. Thời gian cơ bản của nguyên công IX: Ta rô ren:
L = 6,5 mm.
L1 = L2=(1ữ3) bớc ren=3.0,5=1,5mm
L2 = (2 ữ 5) mm.
To9 =

L + L1 + L2
S .n

=

6,5 + 1,5 + 1,5
0,6.

= 0,067 phút

Thời gian cơ bản để gia công chi tiết là:
To = T01 + T02.+ T03+ T04 + T05 + T06 + T07+ T08 + T09 = 14,08942(phút.)
Thời gian nguyên công là: Ttc=1,26 T0 =1,26.14,08942=17,7526692(phút)
9,Thiết kế một đồ gá gia công hoặc một đồ gá kiểm tra hoặc chỉ định của
giáo viên hớng dẫn.(Nguyên công I: Đồ gá dùng Nguyên công Phay hạ
bậc)
Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các bớc sau đây:
9.1. Xác định kích thớc của bàn máy 320x1250 mm2, khoảng cách từ bàn máy
tới trục chính. Đó là những số liệu cần thiết để xác định kích thớc đồ gá.

9.2. Xác định phơng pháp định vị.
Hai mặt đầu càng gạt cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng
qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp chặt hạn
chế cả 6 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân
càng gạt bởi đây là chuẩn thô.
9.3. Trong trờng hợp có phôi để gia công cụ thể cần xác định kích thớc thực
của bề mặt dùng làm chuẩn để từ đó chọn kết cấu đồ định vị cho hợp lí: định vị
vào thân càng gạt và là chuẩn thô kích thớc khoảng 110x35 mm2 ta chọn miếng
miếng kẹp của Êtô( phiến kẹp có khía nhám) có kích thớc B < 105 mm, h > 35
mm.
9.4. Vẽ đờng bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1). Đờng bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình
chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của chi
tiết phải đợc thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy.
9.5. Xác định phơng, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp.
Phơng của lực kẹp vuông góc với thân cabgf gạt có hớng từ hai phía cùng tiến
vào. Điểm đăt của lực kẹp ta chọn vào giữa của phiến kẹp (PK thu gọn về).
SVTH:o gia Tuyờn

17


ỏn cụng ngh ch to mỏy

9.6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực
kẹp hớng vào đồ định vị vuông góc với chúng).
9.7. Tính lực kẹp cần thiết.
Khi phay ta thấy: Lực kẹp cần thiết để kẹp chặt chi tiết khi phay mặt đầu đầu to
lớn hơn khi phay đầu nhỏ và khi phay thô lực kẹp cần lớn hơn khi phay tinh.
Bởi vậy ta chỉ cần tính khi phay thô đầu to. Hai dao cùng phay thì có điều kiện
gia công giống nhau bởi vậy ta chỉ cần xác định lực cắt cho một dao sau đó có

thể lấy gấp đôi là ra lực cắt. Dựa vào sơ đồ cắt ta có thể xác định đợc khi gia
công chi tiết có xu hớng xoay quay chốt tỳ cố định:
Pc.l1 Px.l2 < Mms
Trong đó:
Pc : Lực cắt theo phơng thẳng đứng đã xác định ở mục 7, Pc = Pz = 1080N.
L1 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của tâm chốt tỳ theo phơng ngang, l
= 20 mm.
Px : Lực cắt theo phơng ngang đã xác định ở mục 7, Px = 594N.
L2 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của tâm chốt tỳ theo phơng đứng, l =
15 mm.
Mms: Mômen ma sát.
Mms = Pk.f.l
Trong đó:
Pk : Lực kẹp cần xác định
f : hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ định vị, mặt thô f = 0,2 ữ 0,3
l : Khoảng cách từ tâm phiến kẹp tới chốt tỳ cố định, l = 75mm.
Nếu thêm hệ số K ta có:
K : Các hệ số phụ thuộc.
K0 : Hệ số an toàn trong mọi trờng hợp K0 = 1,5ữ2;
K1 : Hệ số kể đến lợng d không đều trong trờng hợp gia công thô K1 =
1,2;
K2 : Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K2 = 1ữ1,9;
K3 : Hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt, K3 = 1;
K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp bằng tay, K 4 =
1,3;
K5 : Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp có thuận tiện không,
khi kẹp chặt bằng tay góc quay < 90o K5 = 1;
K6 : Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, khi định vị trên các
phiến tỳ K6 = 1,5;
K = K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 = 2.1,2.1,5.1.1,3.1.1,5 = 7,02

Pz .l1 Px l 2

1080.20 540.15

Pk = K.
= 7,02.
=900 N
f .l
0,2.75
9.8. Chọn cơ cấu kẹp chặt. Cơ cấu này phụ thuộc vào loại đồ gá một vị trí hay
nhiều vị trí, phụ thuộc vào sản lợng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cơ cấu
kẹp Êtô( kẹp bằng ren)
9.9. Vẽ cơ cấu dẫn hớng và so dao.
9.10. Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá nh vít, đai ốc
SVTH:o gia Tuyờn

18


ỏn cụng ngh ch to mỏy

9.11. Vẽ thân đồ gá.
9.12. Vẽ các hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cả các chi tiết
trong đồ gá. Cần chú ý tới tính công nghệ khi gia công và lắp ráp, đồng thời
phải chú ý tới phơng pháp gá và tháo chi tiết, phơng pháp thoát khi gia công.
9.13. Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá.
9.14. Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá.
9.15. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá [CT].
9.15.1. Các thành phần của sai số gá đặt.
Khi thiết kế đồ gá cần chú ý một số điểm sau đây:

- Sai số của đồ gá ảnh hởng đến sai số của kích thớc gia công, nhng phần
lớn nó ảnh hởng đến sai số vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công và bề
mặt chuẩn.
- Nếu chi tiết đợc gia công bằng dao định hình và dao định kích thớc thì
sai số của đồ gá không ảnh hởng đến kích thớc và sai số hình dáng của
bề mặt gia công.
- Khi gia công bằng phiến dẫn dụng cụ thì sai số đồ gá ảnh hởng đến
khoảng cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mặt định vị tới
tâm lỗ.
- Sai số của đồ gá phân độ ảnh hởng đến sai số của bề mặt gia công.
- Khi phay, bào, chuốt trên các đồ gá nhiều vị trí thì độ chính xác kích thớc
và độ chính xác vị trí giữa bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tơng quan
giữa các chi tiết định vị của đồ gá.
- Độ không song song giữa các mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây
sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề măt chuẩn.
Sai số gá đặt đợc tính theo công thức sau
gd = c + k + dcg = c + k + ct + m + dc
Trong đó:
- c: sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc gây ra.
- k: sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra. Sai số kẹp chặt đợc xác định theo
các công thức trong bảng 20-24. Cần nhớ rằng khi phơng của lực kẹp
vuông góc với phơng của kích thớc thực hiện thì sai số kẹp chặt bằng
không.
- m: sai số mòn. Sai số mòn đợc xác định theo công thức sau đây:
SVTH:o gia Tuyờn

19


ỏn cụng ngh ch to mỏy

(àm) = 0,18. 5000 = 12,73(àm) =0,01273 (mm)
- đc: sai số điều chỉnh đợc sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ
gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ để
m = . N

điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy đc
= 5 ữ 10 àm.Chọn đc=5àm=0,005 (mm)
- gđ: sai số gá đặt, khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép:
1

[gđ] = 3
với : dung sai nguyên công [gđ] =

50
=
3

16,67(àm)=0,01667(mm).

- ct: sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct]. Sai số này cần đợc xác định khi
thiết kế đồ gá. Do đa số các sai số phân bố theo qui luật chuẩn và phơng
của chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá
đặt cho phép:
[ct] = [ gd ] 2 [ c2 + k2 + m2 + dc2 ] = 16,67 2 [12,73 2 + 5 2 ] = 9,53 àm = 0,0095mm.
9.16. Dựa vào sai số chế tạo cho phép [CT] đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.

1.

2.

3.
4.

5.
6.

Tài liệu tham khảo
Sổ tay công nghệ chế tạo máy
Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Tập 1,2.
Sổ tay công nghệ chế tạo máy
Nhà xuất bản Trờng đại học Bách khoa Hà
Nội.
Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
Pgs-Ts Trần Văn Địch.
Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá.
- Pgs-Pts Lê Văn Tiến.
- Pgs-Ts Trần Văn Địch.
- Pts Trần Xuân Việt.
Sổ TAY Và ATLAS Đồ Gá
Pgs-Ts Trần Văn Địch
Tính toán và thiết kế máy công cụ.

SVTH:o gia Tuyờn

20


Đồ án công nghệ chế tạo máy

- Ph¹m §¾p.

7. C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y (Gi¸o tr×nh).

SVTH:Đào gia Tuyên

21