Nghiên cứu sự phân bố nhiệt cắt trong quá trình mài phẳng và Gia công thân động cơ 37E

Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

nội dung đồ án
Phần I: nghiên cứu sự phân bố của nhiệt cắt
trong quá trình mài phẳng
Phần ii: Thiết kế quy trình công nghệ gia công
chi tiết thân động cơ 37E
Chơng i Thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ.
i.
chức năng làm việc của chi tiết
ii.
xác định dạng sản xuất và đờng lối công nghệ gia công cơ
iii.
thiết kễ nguyên công gia công cơ
Chơng II - Tính và thiết kế đồ gá cho một số nguyên công.
Phần IIi - Kết luận.

Lời giới thiệu
Nền kinh tế nớc ta trong giai đoạn hiện nay đang phát triển không ngừng về mọi
mặt nhờ vào các chính sách đầu t trong các lĩnh vực thu hút vốn đầu t nớc ngoài.
Trong đó, các ngành công nghiệp nặng đang đợc u tiên hàng đầu nhằm tạo thành
ngành kinh tế mũi nhọn trong công cuộc phát triển đất nớc. Trong công cuộc công
nghiêp hoá và hiện đại hoá đất nớc, ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ
chế tạo máy nói riêng đang dần đợc khôi phục và phát triển, sau một thời gian dài
bị ngừng trệ
Yêu cầu cấp thiết của cơ khí nớc ta hiện nay là dần dần nội địa hoá các sản
phẩm cơ khí nhằm đa công nghệ kỹ thuật Việt Nam đuổi kịp với sự phát triển của
1

Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

các nớc trong khu vực. Để làm đợc điều này thì việc nghiên cứu, ứng dụng các phơng pháp gia công tiên tiến vào sản xuất là một việc cấp thiết. Các sản phẩm động
cơ cũng là một lĩnh vực quan trọng trong tiến trình nội đia hoá sản phẩm cơ khí
.Công nghệ sản xuất các chi tiết của động cơ cũng cha phổ biến ở nớc ta , do vậy
trong quá trình thực hiện đồ án,chúng em đã chọn đề tài làm tốt nghiệp :Gia công
thân động cơ 37-E
Quá trình thực hiện, là việc đo đạc, lên bản vẽ và lập quy trình công nghệ gia
công chi tiết này đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, phù hợp với điều kiện công nghệ
và máy móc nớc ta hiện nay với một chi phí sản xuất là thấp nhất . Trong đồ án
này, qui trình công nghệ gia công cơ đợc cơ bản thiết kế cho việc gia công trên
máy công cụ thông thờng đồng thời kết hợp với công nghệ gia công tiên tiến trên
máy CNC, một xu hớng chung của quá trình gia công cơ.
Trong sản xuất cơ khí, việc gia công tinh sẽ quyết định lớn đến chất lợng sản
phẩm cơ khí. Một trong các nguyên công gia công tinh là mài. Yếu tố ảnh hởng
trực tiếp đến chất lợng bề mặt sản phẩm là nhiệt cắt khi mài. Do đó chung em đợc
giao nhiệm vụ Nghiên cứu sự phân bố nhiệt cắt trong quá trình mài phẳng
Nội dung của đồ án đợc trình bầy hai phân nh sau:
+Phần 1:Nghiên cứu sự phân bố nhiệt cắt trong quá trình mài phẳng
+Phần 2:Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân động cơ 37-E
Để hoàn thành đề tài này, ngoài sự cố gắng của bản thân là sự giúp đỡ tận tình
của thầy giáo hớng dẫn, thầy Trơng Hoành Sơn cùng thầy cô giáo trong bộ môn
công nghệ chế tạo máy .
Trong phạm vi đề tài tốt nghiệp, do thời gian và trình độ còn hạn chế cho nên
không tránh khỏi những thiếu sót, do vậy chúng em rất mong nhận đợc sự đóng
góp ý kiến của các thầy, các cô cùng các bạn trong ngành để đề tài này đợc hoàn
thiện.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội 20 tháng 5 năm 2003
Sinh viên thiết kế.
Đặng Hồng Thái
Nguyễn Trọng Thanh
Phần I: nghiên cứu sự phân bố nhiệt cắt
trong quá trình mài phẳng

2


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

I.
Tầm quan trọng của kỹ thuật mài:
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng đòi hỏi có những sản phẩm cơ
khí có yêu cầu kỹ thuật cao, làm việc chính xác và tin cậy cao phục vụ cho đời
sống con ngời. Để đạt đợc chất lơng chi tiết cao, đòi hỏi phải có các phơng pháp
cần thiết, đặc biệt là phơng pháp gia công tinh lần cuối, sẽ đem lại chất lợng bề
mặt cao, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, trong đó phải kể đến phơng pháp gia công
tinh lần cuối là màiở các nớc công nghiệp phát triển thì nguyên công mài chiếm
khoảng 20ữ25% giá thành chế tạo sản phẩm. Nh có ngời nói rằng Nếu không có
mài thì không có xã hội văn minh .Mài là một phơng pháp gia công tinh phổ
biến cho năng suất cũng nh chất lợng bề mặt cao.
II.
ảnh hởng của nhiệt mài tới chất lợng sản phẩm
Mài là phơng pháp gia công tinh với chiều sâu cắt rất nhỏ. Do đó, lực cắt sinh ra
là rất nhỏ và ảnh hởng không đáng kể đến chất lợng sản phẩm. Nhng quá trình

mài thờng diễn ra ở vận tốc cắt lớn nên nhiệt mài sinh ra là rất lớn (Q0=Ft.V). Lợng nhiệt này sẽ truyền ra xung quanh và một phần lớn nhiệt lợng sẽ truyền vào
chi tiết. Phần nhiệt này sẽ ảnh hởng lớn đến chất lợng sản phẩm. Cụ thể là làm
biến dạng lớp bề mặt, tạo ra ứng suất , làm thay đổi tính chất cơ lý hoá của lớp bề
mặt. Chính vì nó có ảnh hởng lớn đến chất lợng sản phẩm nh vậy nên vấn đề này
đã đợc nhiều nhà khoa học nghiên cứu từ rất lâu, nh: M.C.Shaw, S.Malkin,
K.Sato, Y.Hasegawa..Các nhà khoa học đã đa ra đợc các lí thuyết về nhiệt cắt
sinh ra trong quá trình mài nhng thờng cha đa ra đợc các công thức tính toán cụ
thể.
Do vậy việc tính toán lợng nhiệt truyền vào chi tiết và ảnh hởng của các thông số
công nghệ đến lợng nhiệt đó sẽ góp phần và việc điều khiển đợc chất lợng bề mặt
chi tiết gia công.

III-Tính toán lợng nhiệt truyền vào chi tiết khi mài phẳng
1-Lý thuyết của M.C.Shaw
Mô hình lí thuyết

3


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

V
Vf
q
V'

B

l l

Đá quay với vận tốc V và Chi tiết chuyển động với vận tốc v
Vùng tiếp xúc giữa đá và chi tiết có chiều dài là l
l = D.t trong đó D là đờng kính đá và t là chiều sâu cắt của đá

Nhờ có chuyển động tơng đối giữa đá và chi tiết nên tạo ra nhiệt khi mài
do l rất nhỏ so với chiều rộng b của chi tiết nên coi đây là 1 dải nhiệt dài vô tận.
Dải nhiệt này chạy dọc bề mặt chi tiết.
Với L khác nhau thì sẽ đa ra đợc các công thức về nhiệt độ trung bình và nhiệt độ
lớn nhất khác nhau

*Khi L>5 thì:
= 0, 752.

V ' .l
với
L=
4.K

K=

k
C .

q.l
k. L

max = 1,5.

*Khi 1 = 0, 636.
max =

K .q
.f
k .V '

fm
.
f

*0,1=

4.QW .K .[ 2,303.l.lg(2.L) + 1, 616.L ]

.kW .V . f .b.l

2- Sự phân bố nhiệt trong quá trình mài phẳng.
a. Mô hình khi mài phẳng

4


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

D

Đá mài

s

Qs,Rs
d

Q0
w

L
Qw,Rw

V

Ft
Vf
Chi tiết

Mô hình hoá vùng mài khi mài phẳng

Mài là phơng pháp gia công dạng hạt. Mỗi hạt mài là một lỡi cắt. Hạt mài có
hình dáng và kích thớc không xác định. Do đó, để tiện cho việc tính toán, ngời ta
giả sử rằng hạt mài có dạng hình cầu.

t

q0=f t.V
ft
Chi tiết

Khi mài thì nhiệt lợng sinh ra sẽ truyền vào hạt mài, vào chi tiết, vào phoi, vào
môi trờng.v.v.v.Nhiệt lợng truyền vào hạt mài sẽ làm nhiệt độ hạt mài tăng lên.
Chất dính kết sẽ hấp thụ nhiệt lợng này và truyền ra ngoài.
Trong phần này ta chỉ nghiên cứu với đá mài mà chất dính kết có hệ số truyền
nhiệt cao. Cụ thể là đá mài kim cơng liên kết kim loại (Cu).
Kim cơng và đồng là những chất có hệ số dẫn nhiệt cao
b. Sự phân bố nhiệt khi mài.
5


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Tổng nhiệt lợng sinh ra trong quá trình mài là: Q0=Ft.V
Phần lớn nhiệt lợng này sẽ truyền vào chi tiết, vào đá mài và vào phoi
Q0=QW+QS+QC
Trong đó:
Q0: nhiệt lợng tổng cộng sinh ra trong quá trình cắt
QW: Nhiệt lợng truyền vào chi tiết
QS : Nhiệt lợng truyền vào đá mài
QC : Nhiệt lợng truyền vào phoi
QW=RW.Q0; QS=RS.Q0; QC=RC.Q0
Với RW, RS, RC lần lợt là tỉ lệ nhiệt lợng truyền vào chi tiết, vào đá và vào phoi
RW+RS+RC=1
c. Tính toán lợng nhiệt truyền vào chi tiết.
áp dụng lí thuyết của M.C.Shaw để tính toán cho trờng hợp cụ thể:
vật liệu gia công là T15K6 và chất dính kết của đá là Cu
Vật liệu T15K6 có 0,1

Vật liệu Cu có
L>5
Nhiệt độ trung bình của chi tiết và của đá sẽ là:
W =

4.QW .K .[ 2,303.l.lg(2.L) + 1, 616.L ]

S = 0, 752.

mà

.kW .V f .b.l

q.l
k. L

(*)
(**)

W = W
S = S

Trong đó: là nhiệt độ tức thời tại vùng mài
S và W là nhiệt độ ban đầu của đá và của chi tiết
Nhiệt độ tức thời tại vùng mài của đá và của chu tiết là bằng nhau
S + S = W + W

mặtkhác giả sử rằng nhiệt độ ban đầu của chi tiết và của đấ là bằng nhau thì ta
có: W = S
Kết hợp công thức * và ** và giải ta có:

6


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

RW =

QW
0, 752. .kW
=
Q0 0, 752. .kW + k S .CS . S . V f .l . Al + 0, 752.CW .W .V f .l. Al

RS =

k S .CS . S . V f .l . Al
QS
=
Q0 0, 752. .kW + k S .CS . S . V f .l . Al + 0, 752.CW .W .V f .l. Al

Với Al = 2,303.lg(2.L) + 1, 616
k: hệ số truyền nhiệt
: Khối lợng riêng
C: nhiệt dung riêng
*Từ công thức trên ta thấy để giảm lợng nhiệt truyền vào chi tiết cần:
Chọn vật liệu làm đá và chất dính kết có khả năng dẫn nhiệt tốt nh đá mài kim cơng liên kết kim loại(Cu).
Chọn các thông số công nghệ hợp lí. Nh tăng vận tốc chi tiết

Thiết kế qui trình công nghệ gia công
thân động cơ 37e
Chơng i: Thiết kế qui trình công nghệ gia công cơ
I- chức năng làm việc của chi tiết.
+Chi tiết thân động cơ 37E là chi tiết dạng hộp có kết cấu khá phức tạp và
đòi hỏi về yêu cầu kỹ thuật khá cao. Các bề mặt làm việc và cần gia công của chi
tiết là các mặt phẳng và các lỗ, trong đó có các bề mặt cần đợc gia công chính
xác nh mặt phẳng phía trên của thân, các lỗ lắp xi lanh, các lỗ lắp đũa đẩy xu
páp, lỗ lắp trục khuỷu, trục cam ...Do đó yêu cầu kỹ thuật của chi tiết :
Yêu cầu của chi tiết:
+Vật liệu: Phải có tính chảy điền đầy khuôn tốt, tản nhiệt tốt, dễ gia công và
giá thành rẻ.
7


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

+ Kỹ thuật:
- Đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lắp xi lanh với đơng tâm lắp
trục khuỷu.
- Đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lắp xi lanh với đơng tâm lắp
trục cam.
- Đảm bảo độ song song giữa đờng tâm lắp xi lanh với nhau, giữa các
đờng tâm lắp đũa đẩy...

ii- xác định dạng sản xuất và đờng lối công nghệ gia
công cơ.
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác

nhau. Ngời ta căn cứ vào từng dạng sản xuất mà có các phơng án gia công chi
tiết nhất định. Tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu nghiên cứu những đặc điểm
của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phơng pháp xác định chúng theo tính
toán.
Muốn xác định dạng sản xuất của chi tiết trớc hết phải biết sản lợng hàng
năm của chi tiết gia công ( ở đây ta đã biết sản lợng chi tiết trong một măm là
5000 sản phẩm.) và khối lợng của một chi tiết.
Công thức tính sản lợng hàng năm là:
N=N1.m.(1+/100).(1+/100).
Trong đó:
N: Số chi tiết phải sản xuất trong một năm.
N1: Là số sản phẩm yêu cầu sản xuất trong một năm : N1=5000 Chiếc/năm.
m: Số chi tiết trong một sản phẩm : m=1;
: Tỷ lệ phế phẩm. =5%
: Tỷ lệ sản phảm dự trữ. =5%.
N=5000.1.(1+5%).(1+5%)=5500 (chi tiết/năm).
8


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Khối lợng chi tiết đợc xác định theo công thức.
Qt=V.(kg);
Trong đó:
Qt - trọng lợng chi tiết(kg);
-trọng lợng riêng của vật liệu đối với hợp kim nhôm =7,8 (Kg/dm3);
V Thể tích của chi tiết ;
Thể tích của chi tiết đợc xác định gần đúng ch sau: Coi chi tiết là một khối hình

hộp chữ nhật, có kích thớc của khối hộp bao chi tiết. Sau đó ta trừ đi thể tích của
các hốc, các lỗ...
Vhộp=275.310.590=67347500 mm3=67,3dm3 .
Vct=Vhộp-(V1+V2+V3+V4+V5+ V6+V7+V8+V9+V10+ V11+V12+V13+V14+V15)
V1 = 0,5.275.66.590= 10354250mm3=10,35 dm3.
V2 = 285.101.590= 23826400mm3=23,83 dm3.
V3 = 0,5.3,14.752/4.590= 1303270mm3=1,3 dm3.
V4 = 4.230.120.260= 38704000mm3=38,7 dm3.
V5 = 4.3,14.1162/4..52= 2198210mm3=2,2 dm3.
V6 = 8.3,14.312/4.42= 253473mm3=0,25 dm3.
V7 = 3,14.602/4.590= 1668185mm3=16,7 dm3.
V8 = 16.3,14.142/4.45= 110835mm3=0,11 dm3.
V9 = 4.3,14.82/4.18= 57876mm3=0,06dm3.
V10 = 4.2.3,14.102/4.28= 17593mm3=0,018 dm3.
V11 = 6.3,14.142/4.28= 25861mm3=0,026 dm3
V12 = 4.3,14.122/4.28= 12667mm3=0,013 dm3V13 = (15+13).3,14.102/4.20= 43982mm3=0,044 dm3
V14 = 18.3,14.82/4.17= 15381mm3=0,015mm3
V15 = 2.3,14.182/4.25= 12723mm3=0,013 dm3
Vậy thể tích chi tiết là:
V=67,3(10,35+23,83+1,3+38,7+2,2+0,25+16,7+0,11+0,06+0,018+0,026+0,013+0,044+
0,015+0,013) = 8,59(dm3)
Với khối lợng riêng của gang =7,8 (Kg/dm3)
Qt=8,76.7,8=67 (Kg);
Tra bảng 2-Thiết kế đồ án công nghệ chê tạo máy-NXBKH.KT -2001ta có dạng
sản xuất là hàng khối.
9


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy
*Trình tự gia công cơ

1- Nguyên công 1
2- Nguyên công 2
3- Nguyên công 3
4- Nguyên công 4
5 - Nguyên công 5
6- Nguyên công 6
7- Nguyên công 7
8- Nguyên công 8
9- Nguyên công 9
10- Nguyên công 10
11- Nguyên công 11
12- Nguyên công 12
13- Nguyên công 13
14- Nguyên công 14
15- Nguyên công 15
16- Nguyên công 16
17- Nguyên công 17
18- Nguyên công 18
19- Nguyên công 19
20- Nguyên công 20
21- Nguyên công 21
22- Nguyên công 22
23- Nguyên công 23
24- Nguyên công 24
25- Nguyên công 25
26- Nguyên công 26
27- Nguyên công 27
28- Nguyên công 28
29- Nguyên công 29
30- Nguyên công 30

31- Nguyên công 31
32- Nguyên công 32
33- Nguyên công 33
34- Nguyên công 34

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Chuẩn bị phôi
Phay mặt trên
Phay mặt dới
Khoan - khoét - doa 2 lỗ định vị 18
Phay mặt đầu nhìn theo C
Phay mặt đầu nhìn theo D
Phay mặt bên phía trên nhìn từ A
Phay mặt bên phía trên nhìn từ B
Phay mặt bên phía dới nhìn từ A
Phay mặt bên phía dới và ở giữa nhìn từ B
Phay tinh mặt trên và gia công hệ lỗ trên máy CNC
Kiểm tra
Phay rãnh gối đỡ trục khuỷu
Phay mặt đầu 5 gối đỡ
Phay rãnh trên gôi đỡ giữa
Khoan 10 lỗ trên các gối đỡ
Khoét doa lỗ trục khuỷu
Kiểm tra
Khoan khoét doa lỗ trục cam
Kiểm tra
Khoan khoét doa lỗ lắp banh răng trung gian
Khoan hệ lỗ trên mặt đầu nhìn theo C
Khoan hệ lỗ trên mặt đầu nhìn theo D

Khoan 4 lỗ D=10
Khoan khoét doa lỗ định vị trên mặt đầu C
Khoan khoét doa lỗ định vị trên mặt đầu D
Khoan lỗ dẫn dầu lên trục cam
Phay mặt lỗ thăm dầu
Khoan lỗ thăm dầu
Khoan 3 lỗ 12 trên mặt bên nhìn theo A
Khoan 3 lỗ 12 trên mặt ben nhìn theo B
Khoan 4 lỗ 10 trên mặt bên nhìn theo A
Khoan hệ lỗ bulong dới đáy
Tổng kiểm tra

iii.thiết kế nguyên công gia công cơ
A.Thiết kế nguyên công
1. Nguyên công 1 : Chuẩn bị phôi
Phôi sau khi đúc đợc làm sạch ba via và các cạnh sắc nếu có.
2. Nguyên công 2 : Phay mặt A.
2.1. Chọn máy:
Máy: 6H12
Công suất động cơ : 7 (KW)
Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút) : 18 cấp tốc độ
30; 37,5; 47,5 ; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;
10


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

300; 375; 475; 600; 750; 900; 1180; 1500.

Phạm vi tốc độ chạy dao (mm/phút): 18 cấp tốc độ
23,5; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;
300; 375; 475; 600; 750; 900; 1180; 1500.
2.2. Chọn dao:
Dao: Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng (BK8),
với thông số :
Đờng kính dao D = 250 (mm)
Số răng
Z = 20 (răng)
Chiều rộng phay B=177 (mm)

2.3. Định vị:

n

W

W
S

Chi tiết đợc định vị trên 2 phiến tì khía nhám hạn chế 3 bậc tự do (quay
quanh trục Ox, Oy và tịnh tiến theo phơng Oz).
11


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Hai chốt tỳ ở mặt bên hạn chế hai bậc tự do (tịnh tiến theo phơng Ox và Oy).

2.4. Kẹp chặt:
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động .
2.5.Tra lợng d và chế độ cắt
2.5.1. Tra lợng d
Vật liệu gia công là gang xám.
Dựa vào bảng 3-95 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1, ta có:
Lợng d tổng cộng là: Z=3,5 mm.
Do mặt phẳng có yêu cầu độ chính xác cao và độ bóng làm việc cao nên phải gia
công tinh.
Để đạt đợc yêu cầu thì ta phải gia công theo các bớc sau:
-

Phay thô: với chiều sâu cắt là t=2,0 mm

-

Phay bán tinh : với chiều sâu cắt t=1,0 mm

-

Phay tinh : với chiều sâu cắt là t=0,5 mm( Sẽ gia công sau ở trên máy
CNC)
2.5.2. Chế độ cắt khi phay thô
. Lợng chạy dao Sz= 0,20 ữ 0,24 mm/răng
Các hệ số: Hệ số kể đến cách gá lắp hgl =1 (gá lắp đối xứng)
Hệ số kể đến góc nghiêng chính của dao h=1 (do =60)
Sz= 0,2ữ0,24 mm/răng.
. Vận tốc cắt
Dựa vào bảng 5-27 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 145 m/phút

Các hệ số ảnh hởng đến vận tốc cắt:
K1- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang. HB=190 nên K1=1
K2- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim.
BK8 nên K2=0,8
K3- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
Mặt gia công không có vỏ cứng nên K3=1
K4- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay. B/D=177/250 =0,7 nên K4=1
K5- Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính. o=60o nên K5=1
K=Ki=0,8
Vận tốc cắt V=145.0,8=116 m/phút.
Số vòng quay trục chính n:
12


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

1000.V 1000.116
=
= 148 (vòng/phút)
.D
.250
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=120 (vòng/phút)
nt =

Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

.D.n .250.120
=

= 94, 2 (m/phút)
1000
1000

. Lợng chạy dao phút
Sphút=Sz . Z . n=0,2.20.120=480 (mm/phút)
Chọn theo máy có Sphút=475 (mm/phút)
. Công suất cắt:
Dựa vào bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có
Nc=5,5 KW2.5.3. Chế độ cắt khi phay bán tinh:
. Lợng chạy dao:
Chọn lợng chạy dao nhỏ vì phay bán tinh Sz=0,13 (mm/răng)
Sz= 0,13 mm/răng.
. Vận tốc cắt
Dựa vào bảng 5-27 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 165 m/phút
Các hệ số ảnh hởng đến vận tốc cắt:
K1- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang. HB=190 nên K1=1
K2- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim.
BK8 nên K2=0,8
K3- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
Mặt gia công không có vỏ cứng nên K3=1
K4- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay. B/D=177/250 =0,7 nên K4=1
K5- Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính. o=60o nên K5=1
K=Ki=0,8
Vận tốc cắt là: V=165.0,8=132 m/phút
Số vòng quay trục chính n:

1000.V 1000.132

=
= 168 (vòng/phút)
.D
.250
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=190 (vòng/phút)
nt =

13


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

Lớp chế tạo máy 8 - K43

.D.n .250.190
=
= 149 (m/phút)
1000
1000

. Lợng chạy dao phút
Sphút=Sz . Z . n=0,13.20.190=494 (mm/phút)
Chọn theo máy có Sphút=475 (mm/phút)

. Công suất cắt:
Dựa vào bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có
Nc=3,3 KW *Bảng chế độ cắt
Phay bán tinh

6H12
190
475
Phay thô
6H12
120
475
Bớc công nghệ
Máy
n (vg/phút)
S (mm/phút)

1,0
2.2,0
t (mm)

3. nguyên công 3 : Phay mặt đáy
3.1. Chọn máy:
Máy: 6H12
Công suất động cơ : 7 (KW)
Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút) : 18 cấp tốc độ
30; 37,5; 47,5 ; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;
300; 375; 475; 600; 750; 900; 1180; 1500.
Phạm vi tốc độ chạy dao (mm/phút): 18 cấp tốc độ
23,5; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190;
235; 300; 375; 475; 600; 750; 900; 1180; 1500
3.2. Chọn dao:
Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8
Mặc dù chiều rộng phay là B=306 mm nhng bề mặt là gián đoạn nên thực tế chỉ
có bề mặt rộng B=70 mm và ta phay 2 lợt.

Do đó chọn dao có thông số: D/Z=90/10

3.3. Định vị:
14


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

n

W

S

Chi tiết đợc định vị trên 2 phiến tì hạn chế 3 bậc tự do (quay quanh trục Ox, Oy
và tịnh tiến theo phơng Oz).
Hai chốt tỳ ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do .
3.4. Kẹp chặt:
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 2 đòn kẹp ren vít
3.5. Tra lợng d và chế độ cắt:
3.5.1. Tra lợng d :
Vật liệu gia công là gang xám.
Dựa vào bảng 3-95 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1, ta có:
Lợng d tổng cộng là: Z=3,5 mm.
Do mặt phẳng có yêu cầu độ chính xác cao và độ bóng làm việc cao nên phải gia
công tinh.
Để đạt đợc yêu cầu thì ta phải gia công theo các bớc sau:
-

Phay thô: với chiều sâu cắt là t=2,0 mm

-

Phay bán tinh : với chiều sâu cắt t=1,0 mm

-

Phay tinh : với chiều sâu cắt là t=0,5 mm

3.5.2. Chế độ cắt khi phay thô
15


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

. Lợng chạy dao Sz= 0,24 ữ 0,29 mm/răng
Các hệ số: Hệ số kể đến cách gá lắp K1 =1 (gá lắp đối xứng)
Hệ số kể đến góc nghiêng chính của dao K2=1 (do =60)
Sz= 0,24ữ0,29 mm/răng.
. Vận tốc cắt
Dựa vào bảng 5-27 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 204 m/phút
Các hệ số ảnh hởng đến vận tốc cắt:
K1- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang. HB=190 nên K1=1
K2- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim.
BK8 nên K2=0,8

K3- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
Mặt gia công không có vỏ cứng nên K3=1
K4- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay. B/D=70/90 =0,77 nên K4=1
K5- Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính. o=60o nên K5=1
K=Ki=0,8
Vận tốc cắt V=204.0,8=163 m/phút.
Số vòng quay trục chính n:

1000.V 1000.163
=
= 551 (vòng/phút)
.D
.90
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=475 (vòng/phút)
nt =

Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

.D.n .90.475
=
= 136 (m/phút)
1000
1000

. Lợng chạy dao phút
Sphút=Sz . Z . n=0,2.20.475=860 (mm/phút)
Chọn theo máy có Sphút=725 (mm/phút)
. Công suất cắt:
Dựa vào bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có
Nc=4,5 KW

3.5.3. Chế độ cắt khi phay bán tinh:
. Lợng chạy dao:
Chọn lợng chạy dao nhỏ vì phay bán tinh
Sz= 0,13 mm/răng.
16


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

. Vận tốc cắt
Dựa vào bảng 5-27 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 232 m/phút
Các hệ số ảnh hởng đến vận tốc cắt:
K1- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang. HB=190 nên K1=1
K2- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim.
BK8 nên K2=0,8
K3- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
Mặt gia công không có vỏ cứng nên K3=1
K4- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay. B/D=177/250 =0,7 nên K4=1
K5- Hệ số phụ thuộc vào gôc nghiêng chính. o=60o nên K5=1
K=Ki=0,8
Vận tốc cắt là: V=232.0,8=185,6 m/phút
Số vòng quay trục chính n:

1000.V 1000.185, 6
=
= 654 (vòng/phút)
.D

.90
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=600 (vòng/phút)
nt =

Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

.D.n .90.600
=
= 171 (m/phút)
1000
1000

. Lợng chạy dao phút
Sphút=Sz . Z . n=0,13.10.600=788 (mm/phút)
Chọn theo máy có Sphút=725 (mm/phút)
. Công suất cắt:
Dựa vào bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có
Nc=2,3 KW 3.5.4. Chế độ cắt khi phay tinh:
. Lợng chạy dao:
Chọn lợng chạy dao nhỏ vì phay tinh
Sz= 0,012 mm/răng.
. Vận tốc cắt
Dựa vào bảng 5-27 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 260 m/phút
Các hệ số ảnh hởng đến vận tốc cắt:
17


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

K1- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang. HB=190 nên K1=1
K2- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim.
BK8 nên K2=0,8
K3- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công.
Mặt gia công không có vỏ cứng nên K3=1
K4- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay. B/D=177/250 =0,7 nên K4=1
K5- Hệ số phụ thuộc vào gôc nghiêng chính. o=60o nên K5=1
K=Ki=0,8
Vận tốc cắt là: V=260.0,8=208 m/phút
Số vòng quay trục chính n:

1000.V 1000.208
=
= 736 (vòng/phút)
.D
.90
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=750 (vòng/phút)
nt =

Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

.D.n .90.750
=
= 212 (m/phút)
1000
1000

. Lợng chạy dao phút
Sphút=Sz . Z . n=0,012.10.750=900 (mm/phút)
Chọn theo máy có Sphút=950 (mm/phút)
. Công suất cắt:
Dựa vào bảng 5-130 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có
Nc=3,3 KW Bảng chế độ cắt :
Phay tinh
Phay bán tinh
Phay thô
Bớc công nghệ

6H12
6H12
6H12
Máy

750
600
475
n (vg/phút)

950
725
725
S (mm/phút)

0,5
1,0
2

t (mm)

4.Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ chuẩn 18
4.1. Chọn máy:
Máy: 2H55
Công suất động cơ : 7 (KW)
Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút) : 20 ữ 2000
20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160;
18

(18 cấp tốc độ )


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000
Phạm vi tốc độ chạy dao (mm/vòng): 0,056 ữ 2,50

(12 cấp tốc độ)

0,056; 0,08; 0,118; 0,160; 0,224; 0,315; 0,450; 0,630; 0,90; 1,25; 1,8; 2,5.
4.2. Chọn dao:
Chọn dao là mũi khoan ruột gà thép gió thép gió
4.3. Định vị:

Chi tiết đợc định vị trên 2 phiến tì hạn chế 3 bậc tự do (quay quanh trục Ox, Oy
và tịnh tiến theo phơng Oz).
Một chốt côn tuỳ động trên lỗ xi lanh 116 hạn chế 2 bậc tự do.

Một chốt trụ nhỏ trên 1 lỗ xi lanh khác hạn chế nốt bậc tự do còn lại.
4.4. Kẹp chặt:
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 2 kẹp bu lông vào gối đỡ trục khuỷu
Sơ đồ gá đặt (hình 2)
4.5. Tra lợng d và chế độ cắt:
4.5.1. Tra lợng d :
Vật liệu gia công là gang xám.
Dựa vào bảng 3-130 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 có:
Đờng kính khi khoan: 17 mm
Đờng kính khi khoét:
17,85 mm
Đờng kính khi doa thô: 17,94 mm
Đờng kính khi doa tinh: 18,00 mm
Lợng d khi khoan: t=17/2=8,5 mm

19


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Lợng d khi khoét: t=(17,85-17,00)/2 = 0,425 mm
Lợng d khi doa thô: t=17,94-17,85)/2 = 0,045 mm
Lợng d khi doa tinh: t=18,00-17,94)/2 = 0,030 mm
4.5.2. Chế độ cắt khi khoan.
. Lợng chạy dao
Dựa vào bảng 5-98 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có:
S= 0,52ữ0,64 mm/vòng ( Nhóm chạy dao II)
Các hệ số điều chỉnh:

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan: K1
L<3D K1=1
S= 0,52ữ0,64 mm/vòng.
Chọn theo máy có Smáy=0,45 mm/vòng
. Vận tốc cắt
Dựa vào bảng 5-90 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 31,5 m/phút
Số vòng quay trục chính n:

1000.V 1000.31,5
=
= 501 (vòng/phút)
.D
.17
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=500 (vòng/phút)
nt =

Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

.D.n .17.500
=
= 31, 4 (m/phút)
1000
1000

. Công suất cắt:
Dựa vào bảng 5-92 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có
Nc=2 KW 4.5.3. Chế độ cắt khi khoét:
Đờng kính khoét : 17,85 mm

Chiều sâu cắt t=0,425 mm
. Lợng chạy dao:
Dựa vào bảng 5-104 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có:
Do lỗ không thủng nên S = 0,3ữ0,6 mm/vòng
Chọn theo máy có S = 0,45 mm/vòng.
. Vận tốc cắt
20


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Dựa vào bảng 5-106 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 24,5 m/phút
Số vòng quay trục chính n:

1000.V 1000.24,5
=
= 357 (vòng/phút)
.D
.17,85
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=400 (vòng/phút)
nt =

Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

.D.n .17,85.400
=
= 27, 4 (m/phút)

1000
1000

4.5.4. Chế độ cắt khi doa thô:
Đờng kính doa thô : 17,94 mm
Chiều sâu cắt t=0,045 mm
. Lợng chạy dao:
Dựa vào bảng 5-112 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 có:
S = 2,6 mm/vòng
Chọn theo máy có S = 2,5 mm/vòng.
. Vận tốc cắt
Dựa vào bảng 5-114 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2 có:
V= 5,8 m/phút
Tốc độ quay trục chính n:

1000.V 1000.5,8
=
= 84 (vòng/phút)
.D
.17,94
Chọn n theo tốc độ quay của máy, ta có: n=80 (vòng/phút)
n =

Tốc độ quay thực tế là: Vtt =

.D.n .17,94.80
=
= 5,5 (m/phút)
1000
1000

4.5.5. Chế độ cắt khi doa tinh:
Đờng kính doa tinh : 18 mm
Chiều sâu cắt t=0,030 mm
Chọn chế độ cắt nh doa thô
S=2,5 mm/vòng
n=80 vòng/phút
Bảng chế độ cắt :
21


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Doa tinh
Doa thô
Khoét
Khoan
Bớc công nghệ

2H55
2H55
2H55
2H55
Máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

80
80
400
500

n (vg/phút)

2,5
2,5
0,45
0,45
S (mm/vòng)

0,030
0,045
0,425
8,5
t (mm)

5. Nguyên công 5: Phay mặt đầu D.
5.1. Chọn máy:
Máy: 6H82
Công suất động cơ : 7 (KW)
Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút) : 18 cấp tốc độ
30; 37,5; 47,5 ; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235;
300; 375; 475; 600; 750; 900; 1180; 1500.
Phạm vi tốc độ chạy dao (mm/phút): 18 cấp tốc độ
23,5; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190;
235; 300; 375; 475; 600; 750; 900; 1180; 1500
5.2. Chọn dao:
Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8
Chiều rộng phay là B=275 mm. Chia làm 3 lợt mỗi lợt có B=90 mm
Do đó chọn dao có thông số: D/Z=110/12
5.3. Định vị:

Chi tiết đợc định vị trên 2 phiến tì hạn chế 3 bậc tự do (quay quanh trục Ox, Oy
và tịnh tiến theo phơng Oz).
Một chốt trụ và một chốt trám hạn chế 3 bậc tự do còn lại.
22


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

5.4. Kẹp chặt:
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động
5.5. Tính lợng d và chế độ cắt:
5.5.1 Tính lợng d.
Zi min = (RZ + T)i-1+ i-1 + i
RZi-1: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại.
Ti-1: Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại.
i-1 : Sai lệch vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại.

:
i

Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.

Theo bảng 3-65 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 có:
(Rz + T)phôi= 350+350=700 àm
Sau khi phay thô đạt Rz=50 àm, T=0.
Sau khi phay tinh đạt Rz=20 àm, T=0
. Sai lệch không gian tổng cộng ():
2

= c 2 + cm

c=K.L
Theo bảng 15 Hớng dẫn đồ án công nghệ chế tạo máy có:
K= 0,7 àm/mm. L=306 mm
c=0,7.306 = 214àm
cm==260 àm (Do kích thớc từ chuẩn đến mặt phôi là: A0,26)
ph = 2142 + 2602 = 330à m
Sai lệch không gian sau khi phay thô là:
=0,06.phôi=0,06.330=20 àm
. Sai số gá đặt của đồ gá: gđ
gđ=c+k
k: Sai số kẹp chặt.
Do lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc thực hiện nên k=0
c: Sai số chuẩn.
23


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Xuất hiện là do khe hở giữa lỗ chuẩn và chốt định vị.
Chọn kiểu lắp giữa lỗ và chốt là 18H/h6
18H7 = 180+21;

18h6 = 180-13

max= lỗ+chốt+min= 21+13+0=34 àm
Góc xoay lớn nhất của chi tiết:

t g =

max
34
=
= 1, 6.104
3
H
208.10

Sai số chuẩn c=L.tg=306.103.1,6.10-4=50 àm
gđ=50+0=50 àm
Lợng d nhỏ nhất khi phay thô là:
Zmin=700+ 330+50=1080 àm1100 àm
Lợng d nhỏ nhất khi phay tinh là:
Zmin=50+20+50=120àm 100àm
Dung sai các bớc gia công
Phay tinh chi tiết (cấp chính xác 10)

ct= 200 àm

Phay thô

(cấp chính xác 12)

thô= 300 àm

Phôi

(cấp chính xác 14)

phôi=500 àm

Kích thớc giới hạn nhỏ nhất:
Lchi tiết min=18,0 - 0,1=17,9 mm
Lthô min =17,9 + 0,1=18,0 mm
Lphôi min =18,02 + 1,1=19,1 mm
Kích thớcgiới hạn lớn nhất:
Lchi tiết max=17,9 + 0,2=18,01 mm
Lthô max =18,0 +0,3=18,3 mm
Lphôi max =19,1 + 0,5=19,6 mm
Lợng d giới hạn:
Phay tinh: Zmax= 18,3 - 18,1=0,2 mm
Zmin= 18,0 - 17,9=0,1 mm
Phay thô:
Zmax= 19,6 18,3= 1,3 mm
Zmin= 19,1 18,0=1,1 mm

24


Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Lớp chế tạo máy 8 - K43

Kiểm tra: Zbmax - Zbmin = (1,3+0,2) (1,1+0,1) = 0,3 mm=300 àm
phôi-chi tiết = 500 - 200= 300 àm
Ta có bảng tính lợng d :
ST Bớc
T

RZ

àm
1 Phôi
350
2 Phay thô 50
2 Phay tinh 20

T





àm
350
0
0

àm

àm

330
20

50
50

Zmin

L
mm
àm
19,1
1100 18,0
100 17,9


àm
500
300
200

Lmin
mm
19,1
18,0
17,9

Lmax
mm
19,6
18,3
18,1

Zbmin

Zbmax

àm

àm

1100
100

1300
200

5.5.2. Tính chế độ cắt khi phay thô:
Chiều sâu cắt t=1,1 mm
Chiều rộng phay B=90 mm
Dao có D/Z=110/12
Lợng dao chạy răng: Sz = 0,20ữ0,29 mm/răng
Do B>30 mm nên chọn Sz giảm đi 30%
Sz= (0,20ữ0,29).30/100 = 0,14ữ0,20 mm/răng
. Vận tốc cắt
V=

Cv .D q
.K v
T m .t x . .S z y .B u .Z p

Trong đó:
. Cv và các chỉ số tra ở bảng 5-39 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2
Cv = 445 ; q = 0,2 ; x = 0,1 ; y = 0,15 ; u = 0,2 ; p = 0 ; m = 0,32
. T: Tuổi bền của dao. Dựa vào bảng 5-40 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2
T= 180 phút

. Kv: Hệ số điều chỉnh cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể
Kv = KMV.Knv.Kuv
KMV - hệ số xét đến chất lợng của vật liệu gia công.
Bảng 5-1 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2
K MV

190
=

HB

nv

HB=190 nên KMV=1

Knv: Hệ số xét đến trạng thái bề mặt của phôi.
Bảng 5-5 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2
Knv = 0,8ữ0,85
Kuv: Hệ số xét đến vật liệu dụng cụ cắt.
Bảng 5.6 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2
25