thiet ke quy trinh gai cong chi tet truc khyur

- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
Lời nói đầu:
Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.
Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ
riêng. Quá trình thiết kế chỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế
đa ra phải có tính u việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và
cuối cùng là tính công nghệ.
Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đa ra có
cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nớc có thể thực hiện đợc và hạn chế
thấp nhất giá thành chế tạo. Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô
cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo.
Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.
Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc
. . . dẫn tới giảm đợc giá thành chế tạo. Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình
công nghệ tối u có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.
Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một
cái nhìn tổng quát làm cho các ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả
năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý tởng có thể thực hiện đợc.
Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy. Làm đồ
án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình
chế tạo là cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này.
Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết TRục nối với
các nội dung sau:
- 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi
- 01 bản thuyết minh A4
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Thành thuộc bộ môn chế tạo
máy đã tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành đúng tiến độ và công việc đợc giao với chất lợng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể
tránh đợc các thiếu sót, rất mong đợc sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy
giáo và các bạn.

Học viên:
Nguyễn Việt Nga

Phần I
Phân tích sản phẩm và chọn phôI
1.1 Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật:
- Chi tiết "Trụ nối hai bậc " là chi tiết dạng trục rỗng dùng để nối hai
trục .Quá trình làm việc chi tiết chịu uốn, nén (hoặc kéo ), xoắn, cắt, va đập, ma
sát, mài mòn...Tải trọng tác dụng có thể là tải trọng tĩnh hoặc tải trọng động
(thuộc loại trung bình ). Hình thức gia tải có thể là từ từ hoặc tăng đột ngột. Môi
trờng làm việc nh là khí quyển, nớc, dầu bôi trơn hoặc các môi trờng khác. Do
đó chi tiết bị phá huỷ có thể do bền hoặc do mỏi.
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

1


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
- Chi tiết có kích thớc khuôn khổ:
Chiều dài : 124mm
Chiều rộng: 35mm
Chi tiết thuộc loại nhỏ, trọng lợng trung bình
- Kết cấu của chi tiết gồm:
+ Khối trụ 35-0,017 có cấp chính xác IT9 cấp độ nhám Rz = 20(cấp 5)
+ Khối trụ 1500,043 có cấp chính xác IT9 cấp độ nhám bề mặt Ra=2,5(cấp 6)
+ Khối lỗ 10 0+0,036 có cấp chính xác IT9 cấp độ nhám bề mặt Ra= 2,5(cấp 6)
+ Khối 6 lỗ 8 có cấp độ nhám bề mặt Ra = 2,5(cấp 6)
+ Khối lỗ 8 thuộc phần trụ 15
- Các bề mặt làm việc chủ yếu:

+ Mặt trụ 15
+ Khối 6 lỗ 8
+ Khối trụ 35
- Mặt trụ 15 và mặt lỗ 10, 8 có cấp chính xác 9 và cấp độ nhám Ra=2,5
là yêu cầu hoàn toàn hợp lí bởi vì chúng còn phải lắp ghép với các chi tiết khác.
- Cấp độ nhám bề mặt còn lại là Rz = 20(cấp 5) là yêu cầu hơi cao vì các bề
mặt đó đều là các bề mặt không làm việc, yêu cầu nh vậy sẽ tăng chi phí gia
công cắt gọt, làm tăng giá thành sản phẩm. Tuy nhiên để nâng cao tính thẩm mỹ
và khả năng chịu lực của chi tiết yêu cầu này có thể chấp nhận đợc.
- Dạng sản xuất của chi tiết là loạt vừa.
- Trang thiết bị sản xuất tuỳ chọn.
- Yêu cầu độ cứng 45-52 HRC, để đạt đợc độ cứng đó ta tiến hành nhiệt
luyện bằng phơng pháp hoá nhiệt luyện(tôi và ram cao)
Sở dĩ phải tiến hành nhiệt luyện bởi vì nhằm đảm bảo cơ tính của chi tiết
phù hợp với điều kiện làm việc, mà trong các phơng pháp nhiệt luyện thì phơng
pháp hoá nhiệt luyện là phơng pháp đảm bảo đồng thời cơ tính tổng hợp và tính
công nghệ cao nhất.
1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm:
- Chi tiết có chiều dài lớn nhất là 124mm, chiều cao lớn nhất là 35mm và lỗ 10
do đó chi tiết có độ cứng vững cao.
- Chi tiết có dạng trục bậc nhằm đảm bảo điều kiện lắp ghép đồng thời phù
hợp với điều kiện phân bố tải trọng dọc trục để giảm tối đa đờng kính trục nhng
vẫn đảm bảo điều kiện bền và làm việc tin cậy.Tuy nhiên do kết cấu trục là trục
bậc sẽ gây tập trung ứng suất làm giảm độ bền của chi tiết. Để làm giảm tập
trung ứng suất ta làm các lỗ và các góc lợn chuyển tiếp.
- Các mặt đầu và mặt bên có ba via, cạnh sắc không làm các rãnh tròn mà
thay bằng mặt vát( 2 x 45 0) bởi vì khi đó gia công thuận tiện hơn, kinh tế hơn so
với làm rãnh tròn ( vì phải có dao định hình ). Đồng thời hình dáng, kích thớc
các mặt vát hoàn toàn giống nhau để thuận tiện trong quá trình gia công, giảm số
lợng dao, tăng hiệu quả kinh tế.

- Chi tiết dạng trục bậc có 6 ỗ 8 cách nhau 2mm nên dễ gây biến dạng khi
gia công và nhiệt luyện.
1.3 Phân tích vật liệu và chọn phôi:
1.3.1 Phân tích vật liệu:
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

2


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
- Chọn vật liệu chế tạo phôi ngời ta thờng căn cứ vào :
+ Dạng sản xuất .
+ Điều kiện làm việc của chi tiết .
+ Tính công nghệ của chi tiết .
+ Tính chất cơ lý của chi tiết .
+ Giá thành của sản phẩm
Nhằm mục đích chi tiết đảm bảo chất lợng và giá thành rẻ nhất
- Yêu cầu vật liệu phải có :
+ Cơ tính tổng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai, tính mài
mòn )
+ Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt, tính gia công áp lực, tính hàn )
- Do đặc điểm làm việc của chi tiết trong điều kiện chịu tải trọng tĩnh và tải
trọng va đập trung bình nên chi tiết phải đảm bảo độ bền và độ dai. Do đó có thể
sử dụng loại thép hoá tốt (Thuộc thép kết cấu \ thép hợp kim ). Để lựa chọn vật
liệu ta xem xét đặc điểm một vài nhóm thép hoá tốt có thể dùng làm vật liệu chế
tạo chi tiết:
Nhóm thép các bon ( Thuộc thép hoá tốt ) :
+ Rẻ.
+ Tính công nghệ tốt .
+ Độ thấm tôi thấp do đó độ cứng không đồng đều.

+ Cơ tính không cao.
+ ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng không lớn: trục truyền, trục khuỷu
động cơ
+ Điển hình : C45.
Nhóm thép Crôm :
+ Cơ tính tổng hợp cao.
+ Tính chống ram tốt do đó giảm ứng suất d bên trong .
+ Độ bền, giá thành, độ thấm tôi cao hơn một chút so vối nhóm thép các
bon .
+ Tính công nghệ kém hơn nhóm thép các bon .
+ ứng dụng chế tạo chi tiết có tốc độ, áp suất riêng và chịu tải trọng trung
bình: trục, bánh răng, hộp giảm tốc ...
+ Điển hình : 40Cr ( Tốt nhất trong nhóm này ).
Nhóm thép Crôm Măng gan và Crôm Măng gan Silic :
+ Tơng đối rẻ (Đắt hơn nhóm thép Crôm một chút ) .
+ Cơ tính khá cao .
+ Tính công nghệ tốt .
+ ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng tơng đối cao: các trục, các kết cấu
chịu lực ...
+ Điển hình : 30CrMnSi .
Thành phần hoá học một số mác thép hoá tốt
Mác thép
C (%)
Si (%)
Mn (%)
Cr (%)
Ni (%)
S(%)
40 Cr
0.37 - 0.44 0.17 - 0.37 0.50 - 0.80 0.80 -1.10 0.25 0.004

C 45

0.42 - 0.49 0.17 - 0.37 0.50 - 0.80

0.25 0.25 0.004
30CrMnSi 0.28 - 0.35 0.90 - 1.20 0.80 - 1.10 0.80 - 1.10 0.25 0.035
- Kết luận:
+ Có thể thay thế vật liệu thép 45 bằng vật liệu thuộc nhóm thép crôm sẽ có cơ
tính tổng hợp tốt hơn, giảm đợc ứng suất d( Ví dụ : 40Cr).

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

3


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
+ Có thể thay thế vật liệu thép 45 bằng vật liệu thuộc nhóm thép Crôm
Mănggan và Crôm Mănggan Silic \ thép hoá tốt tuy đắt hơn một chút nhng
có cơ tính tốt hơn chịu đợc tải trọng lớn hơn(Ví dụ : 30CrMnSi).
1.3.2 Chọn phôi:
Để chế tạo chi tiết Trục nối có thể sử dụng các loại phôi chủ yếu sau:
+ Phôi thanh
+ Phôi đúc (Đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại )
+ Phôi cán ống (Phôi cán hình)
+ Phôi rèn tự do
+ Phôi dập
Sau đây ta xem xét đặc điểm từng loại phôi:
1.3.2.1 Phôi thanh:
- Ưu điểm:
+ Không cần phải chi phí gia công chế tạo phôi.

+ Phù hợp chi tiết dạng trục trơn.
+ Chế tạo chi tiết nhanh.
- Nhợc điểm:
+ Hệ số sử dụng kim loại thấp.
+ Quy trình công nghệ gia công chi tiết dài do đó tổn hao (Máy, dao,
nguyên công) làm tăng chi phí sản xuất.
+ Chất lợng sản phẩm thấp.
- áp dụng:
+ Thờng chế tạo chi tiết dạng trục trơn hoặc trục bậc chênh lệch ít.
+ Dạng sản xuất thờng dùng: đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ.
1.3.2.2 Phôi đúc (Đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại ):
a) Phôi đúc trong khuôn cát:
- Ưu điểm:
+ Có thể chế tạo phôi có hình dạng gần giống chi tiết.
+ Quá trình công nghệ đơn giản.
+ Trang thiết bị đơn giản, vốn đầu t ít.
- Nhợc điểm:
+ Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi.
+ Sản phẩm có nhiều khuyết tật, chất lợng bề mặt, cơ tính thấp, lợng d gia
công lớn.
+ Độ chính xác của phôi thấp.
+ Hệ số sử dụng kim loại trung bình.
- áp dụng:
Thờng áp dụng trong sản xuất đơn chiếc.
b) Phôi đúc trong khuôn kim loại:
- Ưu điểm:
+ Sản phẩm có chất lợng bề mặt, cơ tính cao, lợng d gia công ít.
+ Độ chính xác cao.
+ Hệ số sử dụng kim loại cao.
+ Năng suất cao.

- Nhợc điểm:
+ Chế tạo khuôn phức tạp.
+ Giá thành cao.
- áp dụng:
Thờng áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
1.3.2.3 Phôi cán ống (Phôi cán hình ):
- Ưu điểm:
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

4


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
+ Phôi có hình dạng gần giống chi tiết.
+ Hệ số sử dụng kim loại cao.
+ Sản phẩm có chất lợng bề mặt, cơ tính cao, lợng d gia công ít.
+ Năng suất cao.
+ Thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá.
- Nhợc điểm:
+ Đòi hỏi đầu t máy móc làm kinh phí đầu t lớn.
-áp dụng:
Thờng áp dụng trong sản xuất hàng loạt.
1.3.2.4 Phôi rèn tự do:
- Ưu điểm:
+ Phơng pháp đơn giản.
+ Sản phẩm có cơ tính tốt (Tốt hơn đúc).
+ Hệ số sử dụng kim loại trung bình.
- Nhợc điểm:
+ Lao động nặng nhọc.
+ Chất lợng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thể lực và trình độ công nhân.

+ Độ chính xác kích thớc và chất lợng bề mặt thấp.
+ Năng suất thấp.
- áp dụng:
Thờng áp dụng trong sản xuất đơn chiếc và trong sửa chữa.
1.3.2.5 Phôi dâp:
- Ưu điểm:
+ Năng suất cao.
+ Phôi có hình dạng gần giống chi tiết.
+ Sản phẩm có chất lợng bề mặt, cơ tính cao, lợng d gia công ít.
+ Hệ số sử dụng kim loại cao.
+ Thao tác đơn giản quy trình công nghệ ít.
+ Thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá.
- Nhợc điểm:
Chi phí đầu t khuôn và máy lớn.
- áp dụng:
Thờng áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
- Chọn phôi ngời ta thờng căn cứ vào:
+ Vật liệu và cơ tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi.
+ Kích thớc, hình dáng, kết kấu của chi tiết.
+ Dạng sản xuất và sản lợng của chi tiết.
+ Khả năng đạt độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật của các phơng pháp chế
tạo phôi.
+ Hoàn cảnh cụ thể của nhà máy.
- Yêu cầu khi chọn phôi:
+ Lợng d gia công nhỏ nhất.
+ Có hình dạng gần giống chi tiết để giảm các nguyên công gia công trên
máy.
+ Có hình dạng đơn giản, phù hợp với điều kiện trang bị công nghệ.
+ Rẻ tiền.
Nhằm mục đích: đạt chất lợng tốt và giá thành rẻ nhất.

- Nhận xét:
+ Điều kiện làm việc chịu tải trọng va đập tải trọng động trung bình do đó
chi tiết phải có cơ tính đảm bảo nên không sử dụng phôi đúc trong khuôn cát.
+ Dạng sản xuất của chi tiết là loạt vừa nên không sử dụng phôi rèn tự do,
phôi đúc trong khuôn cát, phôi thanh.
Vì vậy có thể sử dụng phôi dập, phôi cán hình và phôi đúc trong khuôn kim
loại.
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

5


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
Căn cứ vào điều kiện làm việc, vật liệu, cơ tính và dạng sản xuất của chi tiết
ta chọn phôi dập. Phơng pháp chế tạo phôi là dập trong khuôn hở, tạo đợc hình
dáng phôi gần giống với chi tiết gia công.
Chế tạo phôi:
- Vì chi tiết đòi hỏi phải gia công cắt gọt do đó sau khi dập nóng phải tiến
hành nhiệt luyện sơ bộ để cải thiện tính cắt gọt của phôi.
- Sau khi dập nóng phôi thờng đợc mang đi ủ (Thờng ủ hoàn toàn ), thờng
hoá hoặc ram cao.
- Quy trình công nghệ chế tạo phôi thờng là:
Tính toán kích thớc, trọng lợng, chuẩn bị phôi .
Nung phôi .
Dập nóng .
Cắt ba via và lớp cha thấu .
Nắn phôi .
Làm sạch, tinh chỉnh, nhiệt luyện sơ bộ .
Kiểm tra, đóng gói .
-Thông thờng phôi đợc gia công theo sơ đồ nh sau :

Phôi Dập nóng Nhiệt luyện sơ bộ Gia công thô Gia công tinh
Nhiệt luyện kết thúc Gia công tinh.
Công nghệ nhiệt luyện phôi thép hoá tốt(nhiệt luyện sơ bộ)
Điểm tới
ủ (hoặc ram cao)
Thờng hoá
hạn
Ac1 ,Ac3, Nhiệt độ
Làm
Độ cứng Nhiệt độ Độ cứng
HB
Ms
nguội
HB
C
C
40 Cr 743 - 782 820 - 840
Lò
830
- 880
207
250
Mác
thép

Công nghệ nhiệt luyện phôi thép hoá tốt(nhiệt luyện sơ bộ)
Tôi
Ram
Mác Nhiệt Nguộ Nhiệt Nguội
thép độ C

i
độ C
830Nớc
400Nớc
Cr 40 860
600
hoặc
850
Dầu
500
dầu

b
Mpa

Cơ tính
ch

%
Mpa


980


784

9

%

ak
%

45

59

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

6


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
Phần 2
Thiết kế quá trình công nghệ
2.1 Xác định đờng lối công nghệ:
- Ta biết rằng số lợng các nguyên công phụ thuộc vào phơng pháp thiết kế
các nguyên công.
- Trong thực tế có 2 phơng pháp thiết kế các nguyên công phụ thuộc vào
trình độ phát triển sản xuất của ngành chế tạo máy, đó là phơng pháp tập trung
nguyên công và phân tán nguyên công.
- Trong đồ án ta sử dụng phơng pháp tập trung nguyên công kết hợp phơng
pháp phân tán nguyên công (Bố trí nhiều bớc công nghệ trong một nguyên công
kết hợp bố trí ít bớc công nghệ trong một nguyên công). Bởi vì áp dụng phơng
pháp này tạo điều kiện tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm
chi phí điều hành và lập kế hoạch sản xuất cũng nh phù hợp với điều kiện sản
xuất thực tế ở nớc ta. Tuy nhiên áp dung phơng pháp này cần chú ý tính toán
phân chia số máy, số ngời, cũng nh khả năng làm việc của máy và tay nghề của

công nhân một cách hợp lý.
2.2 Thiết kế tiến trình công nghệ:
- Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao
cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi
phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công đợc thc hiện
theo một nguyên lý ứng với một phơng pháp gia công thích hợp với kết cấu của
chi tiết. Khi xác định các phơng pháp gia công cho các bề mặt thờng căn cứ vào
các đặc điểm sau:
Khả năng tạo hình của các phơng pháp gia công.
Vị trí các bề mặt trên chi tiết gia công, tránh va đập khi cắt.
Kích thớc bề mặt gia công, kích thớc tổng thể của chi tiết gia công và
phạm vi gá đặt phôi trên máy thực hiện phơng pháp gia công.
Độ chính xác có thể đạt đợc của phơng pháp gia công.
Điều kiện sản xuất thực tế ở đơn vị.
- Phơng pháp gia công các bề mặt nh sau:
Gia công các bề mặt trụ 15, 35:
+ Các phơng pháp gia công chủ yếu: tiện, mài ...
+ Yêu cầu kỹ thuật: cấp chính xác IT8, cấp độ nhám bề mặt Ra = 1.25 và
sau nhiệt luyện cấp chính xác tăng 1 cấp còn cấp độ nhám bề mặt giảm 1 đến 2
cấp.
+ Chọn các bớc gia công:
Tiện thô Tiện tinh Nhiệt luyện Mài tinh (Mài tròn ngoài).
Gia công lỗ 10:
+ Các phơng pháp gia công chủ yếu: Khoan, doa thô, doa tinh
+ Yêu cầu kỹ thuật: cấp chính xác IT8, cấp độ nhám bề mặt Ra = 1.25 và
sau nhiệt luyện cấp chính xác tăng 1 cấp còn cấp độ nhám bề mặt giảm 1 đến 2
cấp.
+ Chọn các bớc gia công:
Khoan Doa tinh Nhiệt luyện
Gia công 6 lỗ 8:

+ Các phơng pháp gia công chủ yếu: Khoan, doa tinh
+ Yêu cầu kỹ thuật: cấp độ nhám bề mặt Ra = 1.25 và sau nhiệt luyện cấp
độ nhám bề mặt giảm 1 đến 2 cấp.
+ Chọn các bớc gia công:
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

7


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
KhoanDoa tinh Nhiệt luyện
Gia công rãnh bán nguyệt 8:
+ Các phơng pháp gia công chủ yếu: phay
+ Yêu cầu kỹ thuật: cấp độ nhám bề mặt Ra = 2,5 và sau nhiệt luyện cấp độ
nhám bề mặt giảm 1 đến 2 cấp.
- Cấu trúc các nguyên công:
Nguyên công 1: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm
Nguyên công 2: Tiện thô các bề mặt trụ
Nguyên công 3: Tiện tinh các bề mặt trụ và vát mép
Nguyên công 4: Khoan, doa tinh lỗ 10
Nguyên công 5: Khoan, doa tinh 6 lỗ 8
Nguyên công 6: Phay rãnh bán nguyệt 8
Nguyên công 7: Nhiệt luyện
Nguyên công 8: Mài mặt trụ
2.3 Thiết kế nguyên công:
2.3.1 Nguyên công 1: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm:
Sơ đồ nguyên công

a/ Chọn chuẩn thô: Bề mặt trụ và bề mặt gờ đầu trục
b/ Gá: Hai khối chữ V ngắn và gờ chữ V

c/ Chọn máy: Tra bảng 25[1] chọn máy phay và khoan tâm bán tự động, ký
hiệu MP- 76M có các thông số chính sau:
- Đờng kính gia công: 25-80mm
- Giới hạn số vòng quay của giao phay: 270-1255(vòng/phút)
- Công suất động cơ phay- khoan: 5,5-1,1(kW)
d/ Chọn dụng cụ cắt:
- Dao phay: Tra bảng 4-92[2] chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió có các
thông số cơ bản sau:
D= 63(mm); L= 40(mm); d= 27(mm); z= 14răng
- Dụng cụ khoan tâm: Tra [5] ta chọn mũi khoan tâm kiểu A có các thông số
cơ bản sau:
D= 5,3mm; d= 2,5mm
e/ Các bớc trong nguyên công:
- Phay mặt đầu đạt kích thớc chiều dài là 124mm
- Khoan lỗ tâm
2.3.2 Nguyên công 2: Tiện thô hai mặt trụ:
Sơ đồ nguyên công

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

8


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành

a/ Chọn chuẩn: Hai bề mặt côn của 2 lỗ tâm
b/ Gá: 2 lỗ tâm và kẹp tốc khống chế 5 bậc tự do
c/ Chọn máy:
Tra bảng 9-3[2] chọn máy tiện T616 có các thông số cơ bản sau:
- Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên thân máy: 320mm

- Khoảng cách hai đầu tâm: 750mm
- Số cấp tốc độ trục chính: 12
- Phạm vi tốc độ trục chính: 44-1980(vòng/phút)
- Công suất động cơ của truyền động chính: 4,5kW
- Kích thớc phủ bì của máy: 2355x852x1225mm
d/ Chọn dao cắt:
Tra bảng 4-6[2] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 90 0 (trái) gắn
mảnh thép gió, có các kích thớc cơ bản là:
h x b x l = 16x10x100(mm)
n = 4mm
l = 12mm
R = 0,5mm
e/ Các bớc trong nguyên công:
- Tiện thô trụ đạt: 36,3 dài 50mm
- Tiện thô trụ đạt 16,2 dài 74mm
2.3.3 Nguyên công 3: Tiện tinh các bề mặt trụ và vát mép
Sơ đồ nguyên công

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

9


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
a/ Chọn chuẩn: Hai bề mặt côn của 2 lỗ tâm
b/ Gá: 2 lỗ tâm và kẹp tốc khống chế 5 bậc tự do
c/ Chọn máy:
Tra bảng 9-4[2] chọn máy tiện 1K62 có các thông số cơ bản sau:
- Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên thân máy: 400mm
- Khoảng cách hai đầu tâm: 710- 1000mm

- Số cấp tốc độ trục chính: 23
- Phạm vi tốc độ trục chính khi quay thuận: 12,5-2000(vòng/phút)
- Công suất động cơ của truyền động chính: 7,5-10kW
- Kích thớc phủ bì của máy: 2522x1166x1324mm
d/ Chọn dao:
- Tra bảng 4-6[2] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 90 0 (trái)
gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thớc cơ bản là:
h x b x l = 20x16x120(mm)
n = 6mm
l = 16mm
R = 1,0mm
- Tra bảng 4-4[2] chọn dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh thép gió, có các
kích thớc cơ bản là:
h x b x l = 16x10x100(mm)
m = 6mm
a = 10mm; r = 0,5mm; = 450
e/ Các bớc trong nguyên công:
- Tiện tinh trụ đạt 35 dài 50mm
- Tiện tinh trụ đạt 15 dài 74mm
- Tiện vát mép15, 35 kích thớc 2x450
- Tiện vát mép đầu trụ 35 kích thớc 2x450
2.3.4 Nguyên công 4: Khoan, doa tinh lỗ 10
Sơ đồ nguyên công

a/ Chọn chuẩn: Bề mặt trụ và gờ đầu trụ
b/ Gá: Hai khối chữ V ngắn và gờ chữ V
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

10

- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
c/ Chọn máy: Máy tiện 1K62 (các thông số cơ bản giống nguyên công 3)
d/ Chọn dao:
- Tra bảng 4-41[2] chọn dao khoan ruột gà đuôi trụ kiểu II có các kích thớc
cơ bản sau:
d= 9,8mm; L= 89mm; l= 43mm
- Dao doa tinh: Tra bảng 4-49[2] chọn mũi doa điều chỉnh đợc, gắn mảnh
hợp kim cứng, chuôi côn có các thông số:
D= 10mm; L= 181,5mm; l= 114mm
e/ Thứ tự các bớc trong nguyên công:
- Khoan lỗ 9,8 sâu dọc trục 40mm
- Doa tinh lỗ đạt 10, sâu 40mm
- Khoét côn mặt đầu: 1x450
2.3.5 Nguyên công 5: Khoan 6 lỗ 8:
Sơ đồ nguyên công

a/ Chọn chuẩn: Bề mặt trụ, bề mặt gờ đầu trụ và bề mặt trong của các lỗ 8
b/ Gá: Khối chữ V bậc ngắn, góc chữ V 600 có cơ cấu chỉnh lò xo định vị
góc khoan 1200
c/ Chọn máy: Tra bảng 9-21[2] chọn máy khoan đứng 2H125 có các thông
số cơ bản sau:
- Đờng kính lớn nhất khoan đợc: 25mm
- Số cấp tốc độ trục chính: 12
- Phạm vi tốc độ trục chính: 45-2000
- Công suất động cơ chính: 2,2kW
- Kích thớc phủ bì của máy: 1130x805x2290mm
d/ Chọn dao:
- Tra bảng 4-41[2] chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ, kiểu II có các thông số
cơ bản sau:

d= 7,8mm; L= 79mm; l= 37mm
e/ Thứ tự các bớc trong nguyên công:
- Khoan thứ tự 3 lỗ 7,8 vuông góc với trục, thông với lỗ dọc trục 10
- Khoan theo thứ tự 3 lỗ 8 vuông góc với trục tạo với 3 lỗ 8 một góc
0
120 , thông với lỗ dọc trục 10

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

11


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành

2.3.6 Nguyên công 6: Doa 6 lỗ 8
Sơ đồ nguyên công

a/ Chọn chuẩn: Bề mặt trụ, bề mặt gờ đầu trụ và bề mặt trong của các lỗ 8
b/ Gá: Khối chữ V bậc ngắn, góc chữ V 600 có cơ cấu chỉnh lò xo định vị
góc doa 1200
c/ Chọn máy: Tra bảng 9-21[2] chọn máy khoan đứng 2H125 có các thông
số cơ bản sau:
- Đờng kính lớn nhất khoan đợc: 25mm
- Số cấp tốc độ trục chính: 12
- Phạm vi tốc độ trục chính: 45-2000
- Công suất động cơ chính: 2,2kW
- Kích thớc phủ bì của máy: 1130x805x2290mm
d/ Chọn dao:
- Tra bảng 4-49[2] chọn mũi doa hợp kim cứng chuôi trụ, có các thông số cơ
bản sau: D= 8mm; L= 90mm; l= 16mm

e/ Thứ tự các bớc trong nguyên công:
- Doa thứ tự 3 lỗ 7,8 vuông góc với trục, thông với lỗ dọc trục 10
- Doa theo thứ tự 3 lỗ 8 vuông góc với trục tạo với 3 lỗ 8 một góc 1200,
thông với lỗ dọc trục 10

2.3.6 Nguyên công 6: Phay rãnh bán nguyệt 8
Sơ đồ nguyên công

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

12


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành

a/ Chọn chuẩn:Các bề mặt trụ và gờ đầu trục bậc với bề mặt trong của lỗ 8
b/ Gá: Giống nguyên công 5, thêm chốt định vị góc 70 so với lỗ 8
c/ Chọn máy:
Tra bảng 19[1] chọn máy phay 6H10 có các thông số cơ bản sau:
- Khoảng cách từ trục hoặc mặt đầu dao tới bàn máy: 50-350mm
- Kích thớc bàn máy: 20x800mm
- Số cấp chạy dao: 12
- Giới hạn chạy dao:
+ Chạy dao dọc : 25-1120mm
+ Chạy dao ngang: 18-800mm
+ Chạy dao đứng : 9-400mm
- Số cáp tốc độ: 12
- Công suất động cơ: 3kW
- Kích thớc máy: 1720x1750mm
d/ Chọn dao: Tra bảng 4-90[2] chọn dao phay định hình bán nguyệt lồi có

các kích thớc cơ bản:
R= 4,0mm; D= 80mm; B= 8,0mm; d= 27mm; số răng z= 10
2.3.7 Nguyên công 7: Nhiệt luyện

2.3.8 Nguyên công 8: Mài mặt trụ 35
Sơ đồ nguyên công

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

13


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành

a/ Chọn chuẩn: Các bề mặt côn của lỗ tâm và bề mặt vát mép của lỗ 10
b/ Gá: Mũi chống tâm
c/ Chọn máy: Tra bảng 10[1] chọn máy mài tròn ngoài 3A110, có các thông
số cơ bản sau:
- Đờng kính gia công lớn nhất: 140mm
- Chiều dài gia công lớn nhất: 180mm
- Tốc độ bàn máy: 0,03-4(mm/phút)
- Đờng kính đá mài: 250mm
- Số vòng quay trục chính: 2340; 2860(vòng/phút)
- Công suất động cơ: 1,5kW
d/ Chọn đá mài:
Tra bảng 4-170[2] chọn đá mài có các thông số cơ bản sau:
D= 125mm; H= 100mm; d= 51mm

2.4 Tra lợng d cho các nguyên công:
- Xác định lợng d gia công cho các bề mặt căn cứ vào:

Vật liệu chi tiết
Phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt
Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt
Kích thớc, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công
Căn cứ vào phơng pháp chế tạo phôi và các kích thớc của phôi rèn tra các
bảng [2] ta có bảng tra lợng d cho các nguyên công nh sau:
Nguyên công Bớc
Nội dung các bớc
I
1 Phay mặt đầu
2 Khoan lỗ tâm
II
1 Tiện thô trục 36,3 dài 50mm
2 Tiện thô trục 16,2 dài 74mm
III
1 Tiện tinh trụ đạt 35,2 dài 50mm
2 Tiện tinh trụ đạt 15 dài 74mm
3
Tiện vát mép15, 35 kích thớc 2x450
4
Tiện vát mép đầu trụ 35 kích thớc 2x450
IV
1 Khoan lỗ 9,8
2 Doa tinh lỗ đạt 10
V
1 Khoan 3 lỗ 7,8
2 Doa 3 lỗ 8
3
4 Khoan 3 lỗ 7,8

Doa 3 lỗ 8

Lợng d Ghi chú
4
1,8
4
1,0
0,9

0,2
0,2
0,2

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

14


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
VI
1 Phay rãnh bán nguyệt 8
2,5
VII
1 Nhiệt luyện
VIII
1 Mài mặt trụ 35
0,4
2.5 Tra chế độ cắt cho các nguyên công
Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau:
- Đầu tiên ta chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám bề mặt,

yêu cầu về nâng cao năng suất
- Tra lợng chạy dao
- Tra tốc độ cắt: Khi tra đợc tốc độ cắt đã tính đén các hệ số điều chỉnh ta
tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy
- Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết với công suất của máy.
Nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại
- Tính thời gian máy
Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các nguyên công
nh sau:
a/ Tra chế độ cắt cho nguyên công I:
Chế độ cắt
t(mm)
S(mm/v)
Bớc
Phay mặt đầu
2
0,1
Khoan lỗ tâm
0,2
b/ Tra chế độ cắt cho nguyên công II:
Chế độ cắt
t(mm)
S(mm/v)
Bớc
0,9
0,4
Tiện thô trụ 36,3
2
0,4
Tiện thô trụ 16,2

c/ Tra chế độ cắt cho nguyên công III:
Chế độ cắt

Bớc
Tiện tinh trụ 35,2
Tiện tinh trụ 15,3
Tiệnvát mép15, 35
kích thớc 2x450
Tiện vát mép đầu trụ
35 kích thớc 2x450

n(v/p)

Nc(kW)

To(ph)

318
318

4,6
3,2

0,3
0,06

n(v/p)

Nc(kW)

To(ph)

1980
1980

3,4
3,4

0,08
0,118

t(mm)

S(mm/v)

n(v/p)

Nc(kW)

To(ph)

0,45
0,45
-

0,20
0,1
0,2

2000

2000
503

3,4
3,4
1,4

0,175
0,47
0,05

-

0,2

503

1,4

0,05

n(v/p)

Nc(kW)

To(ph)

960
960

1
1

0,625
0,6

n(v/p)

Nc(kW)

To(ph)

1360

1

0,17

d/ Tra chế độ cắt cho nguyên công IV:
Chế độ cắt
t(mm)
S(mm/v)
Bớc
4,9
0,1
Khoan lỗ 9,8
0,02
0,1
Doa tinh lỗ 10
e/ Tra chế độ cắt cho nguyên công V:

Chế độ cắt
t(mm)
S(mm/v)
Bớc
3,2
0,17
Khoan 3 lỗ 7,8

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

15


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
Doa tinh 3 lỗ 8
Khoan 3 lỗ 7,8
Doa tinh 3 lỗ 8

0,1
3,2
0,1

0,48
0,17
0,48

f/ Tra chế độ cắt cho nguyên công VI:
Chế độ cắt
t(mm)
S(mm/v)

Bớc
Phay rãnh bán nguyệt
2,5
54

680
1360
680

1
1
1

0,12
0,17
0,12

n(v/p)

Nc(kW)

To(ph)

1180

3,4

0,05

g/ Tra chế độ cắt cho nguyên công VIII:

Chế độ cắt
t(mm)
Vph(m/ph) S(mm/vgct) N(vg/ph)
Bớc
0,1
35
1240
Mài mặt trụ 35

To(ph)
0,05

Phần 3
tính toán, Thiết kế đồ gá
Trong phần này ta sẽ tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan 6 lỗ8
Đồ gá khoan đợc dùng trên máy khoan để xác định vị trí tơng quan giữa
phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ nh khoan, khoét, ta
rô... nhằm nâng cao năng suất và độ chính xác gia công đồng thời giảm nhẹ sự
căng thẳng cũng nh cải thiện điều kiện làm việc của của công nhân, không cần
bậc thợ cao.
3.1 Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan:
3.1.1 Xác định máy
- Dùng máy khoan Liên Xô 2H125
- Các thông số cơ bản của máy:
Đờng kính lớn nhất khoan đợc: 25 mm
Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn: 5-700 mm
Số cấp tốc độ trục chính: 12
Phạm vi tốc độ: 45 -2000
Số lợng chạy dao: 9
Lợng chạy dao trục chính: 0.1 0.59 (mm)

Kích thớc bàn máy: 400 x 450
D : 14
E : 200
Số rãnh trên bàn máy: 2
P0 = 3737,78 N
Mc = 22,29 Nm
Công suất động cơ chính: 2.2 kW
3.1.2 Phơng pháp định vị và kẹp chặt chi tiết

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

16


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
Theo phần thiết kế nguyên công, ở nguyên công này chuẩn định vị đợc chọn là
mặt trụ và bề mặt gờ đầu trục. Khi gia công chi tiết đợc định vị trên hai khối chữ
V ngắn, chốt chống xoay phân độ và đợc kẹp chặt bằng mỏ kẹp.
Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

3.1.3 Sơ đồ kết cấu của đồ gá:
Để khoan 6 lỗ 8 ta dùng đồ gá chuyên dùng có kết cấu nh sau:

3.1.4 Nguyên lí làm việc của đồ gá:
Chi tiết đợc định vị trên khối chữ V hạn chế 2 bậc tự do. Mặt bên của trụ
bậc tì vào khối chữ V hạn chế 1 bậc tự do. Góc chữ V 600 hạn chế 2 bậc tự do.
Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ thanh kẹp. Khi định vị chi tiết xong vặn đai ốc
trên bu lông bản lề 9. Dới lực xiết của đai ốc một đầu thanh kẹp bị vít xuống làm
cho thanh kẹp kẹp chặt chi tiết lại, cố định chi tiết.
Sau khi định vị và kẹp chặt xong lắp phiếm dẫn có lắp tấm dẫn hớng đã

khoan các lỗ yêu cầu chính xác cả về vị trí, cả về độ lớn vào đế đỡ. Tấm dẫn h ớng sẽ dẫn hớng cho mũi khoan trong quá trình khoan.
3.1.5 Tính lực kẹp chặt cần thiết:
1. Lực cắt:
Khi khoan mũi khoan (và chi tiết) chịu tác dụng của các lực: lực dọc trục P 0
và mômen xoắn Mx đợc tính theo các công thức:
P0 = 10.Cp. Dqp.Syp.kpp
Mx = 10. Cm. DqmSym.kpm
Theo phần thiết kế nguyên công ta có: D =7,8 mm; S = 0,17 mm/vg.
Theo bảng 5 32 [2]T2 ta đợc: Cp = 68; qp=1,0; yp=0,7
Cm= 0,0345; qm=2,0; ym=0,8.
Theo bảng 5 9 [2]T2 ta có:

700 1
k m = ( B )n = (
) = 0,93
750
750
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

17


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
Thay số vào tra đợc: P0 = 673 N; Mx = 1,43 Nm.

2. Sơ đồ tính lực kẹp chặt cần thiết.

Theo sơ đồ trên lực kẹp W cần phải đủ lớn để chống lật phôi quanh điểm O
và chống trợt phôi theo phơng ngang.
Điều kiện để phôi cố định trong quá trình gia công là:

Mo = 0
Fms kP0
Để chống lật phôi quanh điểm O thì:
M0=kP0.a Wl = 0
kP .a
Nên
W = 0 (1)
l

Theo sơ đồ trên ta có: 2N = W/ sin.
Tổng lực ma sát là:

Fms= 2.( 2N.f1) + 2. Wf0 = 2. (

Để chống phôi bị trợt thì: Fms = kP0 nên

W=

f1
+ f0 ) W
sin

kP0
2( f 0 +

(2).
f1
)
sin

Lực kẹp cần thiết sẽ là: W = Max(W1, W2).
Trong các công thức (1), (2) chọn a = 25,5 mm; l = 80 mm.
K là hệ số an toàn ; K = K0K6.
Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

18


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành
K0 - hệ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp, K0 = 1,5.
K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K1= 1,2.
K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K2= 1,8.
K3 - hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3= 1,2.
K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K4= 1,3.
K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, chọn K5= 1.
K6 hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K6= 1,5.
Từ đó ta có
K= 1,5.1,2.1,8.1,2.1,3.1.1,5=6,4 .
f1 hệ số ma sát giữa chi tiết và các khối chữ V, f1 = 0,15
f0 hệ số ma sát giữa chi tiết và các thanh kẹp, f0 = 0,13
Thay vào (1) và (2) ta đợc: W1= 1626 N ; W2 = 6295 N
Vậy lực kẹp cần thiết là: W = 6295 N
3. Tính cơ cấu kẹp cơ bản
Sơ đồ tính lực:
Sơ đồ tính lực

Để kẹp chặt chi tiết dùng thanh kẹp. Lực kẹp dợc sinh ra từ lực xiết của
đai ốc, qua thanh kẹp tỳ lên chi tiết một lực W
Theo sơ đồ tính lực ta có:

M

0

=W

l
W
Ql = 0 Q =
2
2

Theo phần tính lực kẹp cần thiết ta có: W = 6295 N. Vậy Q = 3147 N.
Theo bảng 8 51 [2]T1 chọn loại đai ốc có:
- Đờng kính danh nghĩa của ren d = 10 mm
- Chiều dài tay vặn L = 120 mm
- Lực tác dụng vào tay vặn P = 45 N

4. Kiểm nghiệm thanh kẹp
Chọn l = 100 mm
Biểu đồ mômen trên thanh kẹp:

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

19


- Đồ án Công nghệ chế tạo máy - GV hớng dẫn: Trần Thành

Theo biểu đồ mômen ta thấy tại mặt cắt giữa thanh kẹp nơi tiếp xúc với

phôi thanh kẹp nguy hiểm nhất.
ứng suất sinh ra tại đây:
Suy ra

M 12 M
=
ucf = 0, 2
Wu
bh 3
12 M
bh 3
0, 2

u =

Chọn vật liệu chế tạo thanh kẹp là thép kết cấu C45. Theo [3] ta có:
0,2= 32 kG/mm2 = 320 N/mm2.
Vậy

bh 3

12.157350
= 59000 , mm4
320

Chọn b = 40 mm h = 3 5900 = 5,28 mm.
40

Vậy chọn b = 40 mm, h = 10 mm. Thanh kẹp đủ bền.

Học viên thực hiện: Nguyễn Việt Nga- Lớp Xe quân sự K39

20