Đồ án vành răng định tính

Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

Mục Lục
Mục Lục...........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG........................................................5
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT..............................................................8
CHƯƠNG 3. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI..............10
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT..................12
CHƯƠNG 5: TIẾN TRÌNH GIA CÔNG......................................................................16
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.................................................................18
CHƯƠNG 7: TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ.................................................................32
7.1 Tính lượng dư gia công cho lỗ Ø370+0,1................................................................33
7.2 Tính lượng dư cho mặt trụ ngoài Ø440-0,12...........................................................37
7.3 Với 2 mặt đầu ta xác định lượng dư gia công bằng phương pháp tra bảng.............42
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ..................................................................................43

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN CƠ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ tên sinh viên: VŨ CÔNG ĐÀM
Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy
Khóa, Lớp: CTM C K10
1. Đầu đề đồ án:
Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết: Vành răng định tính – CT số 04
Số liệu ban đầu: Bản vẽ chi tiết vành răng định tính
Sản lượng hàng năm: 14.000 sp/năm
2.
-

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Phân tích chức năng làm việc, tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Chọn vật liệu.
Xác định dạng sản xuất
Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo.
Chọn tiến trình gia công: Lập thứ tự các nguyên công, chọn dao, vẽ sơ đồ gá đặt và

-

kẹp chặt cho từng nguyên công, chiều chuyển động của dao và chi tiết.
Tính lượng dư gia công cho một bề mặt (mặt tròn ngoài, mặt tròn trong, mặt phẳng
hoặc bề mặt gia công được chỉ định thiết kế đồ gá). Tra lượng dư cho các bề mặt

còn lại.

- Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công.
- Tính toán thiết kế đồ gá gia công bề mặt:
(Lập sơ đồ nguyên lí đồ gá, tính lực kẹp, thiết kế các cơ cấu kẹp, tính toán độ chính
xác của đồ gá, xác định yêu cầu của đồ gá, thao tác và bảo quản đồ gá).

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM
3.
-

Trường Đại Học Hải Phòng

Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ):
Bản vẽ chi tiết
: 1 bản (khổ A1 hoặc A0).
Bản vẽ chi tiết lồng phôi : 1 bản (khổ A1).
Bản vẽ sơ đồ nguyên công :1 bản (khổ A1).
Bản vẽ đồ gá
:1 bản (khổ A1 hoặc A0).

Ngày giao đồ án: 17/09/2013
Ngày hoàn thành đồ án:
Nội dung và yêu cầu của đồ án đã được thông qua hội nghị bộ môn ngày:
Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2013
Cán bộ hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN

Ngày … tháng … năm 2014
Người chấm đồ án
(ký và ghi rõ họ tên)

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học chế tạo máy nhằm tổng kết lại những kiến thức đã học có liên
quan đến chi tiết máy. Muốn chế tạo được một chi tiết máy sao cho đảm bảo yêu cầu
thiết kế, đạt được tính công nghệ cao,thời gian và công việc thích hợp nhất. Muốn đạt
được điều đó thì phải lập qui trình công nghệ gia công thích hợp.
Việc thiết kế qui trình công nghệ để ứng dụng được những công nghệ chế tạo
máy,loại bỏ những công nghệ lạc hậu,đảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật, chất
lượng…Ngoài ra, để đảm bảo được yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao, sản phẩm
làm ra được sử dụng rộng rãi, việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp là công việc
phải được ưu tiên hàng đầu. Việc thiết kế quy trình công nghệ thích hợp còn giúp
người công nhân giảm được thời gian gia công, tăng được năng suất làm cho giá thành
sản phẩm hạ hơn, đáp ứng được nhu cầu của thị trường.
Thiết kế qui trình công nghệ gia công nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm,

phương pháp gia công kinh tế và rẻ tiền nhất,đồng thời áp dụng những thành tựu mới
của khoa học kỹ thuật và nhất là phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam.
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án gia công khác nhau việc thiết kế qui
trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra một phương án hợp lý nhất đảm bảo yêu
cầu về chất lượng giá thành rẻ, thời gian ít, đáp ứng nhu cầu cho xã hội.
Các số liệu và thông số tính toán đều được thầy hướng dẫn từ tài liệu và bằng
kinh nghiệm. Tuy vậy, đồ án công nghệ chế tạo máy này được thực hiện lần đầu tiên,
nên không thể tránh khỏi các sai sót trong quá trình tính toán, thiết kế. Chúng em
mong được các thầy cô góp ý, bổ sung kiến thức cũng như chỉ bảo cho chúng em để
kiến thức của chúng em ngày càng phong phú hơn.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1. Chức năng làm việc của chi tiết:
- “Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo vành răng định tinh ”
A-A
30°±
5'

+0,5

25 0

A

Ø13 x 2

45°

±5'

+0,4

90

Ø12 x 12 M12

2x45°

+0,12

+0,1

Ø395 0

Ø42
0±0
.1

Ø370 0

0

Ø440-0,12

2 bên

+0,6

1,5x45°

30 0

2 bên

35 0

A

+1

0

74-0,5

- Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy “vành răng định tinh” là chi tiết dạng đĩa, có
răng trong lỗ để truyền động.
Chi tiết làm việc trong điều kiện đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.
+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Từ bản vẽ cho thấy
- Vành răng định tinh có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng, có
thể dùng ở chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích để cho phép thực hiện nhiều nguyên công
khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
- Bề dày của thành răng không nên mỏng quá để tránh biến dạng khi gia công và
nhiệt luyện.
- Bởi vì chi tiết làm việc trong điều kiện phức tạp nên ta chọn vật liệu chi tiết thép
40X. Thép 40X có độ bền khá cao δb = 900 MPa, tôi bề mặt tăng cứng và tăng khả
năng chịu mài mòn.

3. Điều kiện kỹ thuật:
+ Đường kính ngoài Φ 440-0,12, đạt cấp nhẵm bóng ∇5, Rz = 10µm.
+ Độ đảo mặt đầu B so với đường kính lỗ sai lệch không quá 0,048 mm
+ Chi tiết được ram hoá tốt đạt HB 200 ÷ 230.
+ Vành răng tôi cao tần đạt độ cứng HRC 40 ÷ 45, chiều dày lớp tôi 1,44 ÷ 1,6 mm.
+ Vành răng định tinh gia công tất cả các bề mặt đạt cấp nhẵn bóng ∇4 => Rz = 40µm và
đường kính Φ 395( +0,12 ) đạt cấp nhẵn bóng ∇6 => Rz = 2.5µm.
4.Chọn vật liệu:
Vì vành rang định tính làm việc trong môi trường phức tạp, yêu cầu độ bền, cứng

vững cao nên ta chọn vật liệu là thép. Thép có 2 loại điển hình để ta lựa chọn là thép
CT45 và thép 40X (40Cr)
+ Với thép C45: gồm Fe và C, trong đó nồng độ cacbon có trong thép là 0,45%, C45
được xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường được dùng thiết kế
trục,bánh răng... . Có sự cân bằng giữa độ mềm, bền và có khả năng chống bào mòn
tốt, phạm vi sử dụng rộng rãi. Thường được nhiệt luyện để tăng độ cứng, sau nhiệt
luyện HRC = 50, nhưng độ cứng càng cao thì càng làm tăng độ giòn.
+ Với thép 40X (40Cr): là thép hợp kim có các thành phần hóa học sau:
0,36 ÷ 0,44% C;

SV: Vũ Công Đàm

Si = 0,17 ÷ 0,37;

Mn = 0,5 ÷ 0,8;

Cr = 0,8 ÷ 1,1

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

Thường được dung để thiết kế trụ, bánh rang, thanh, vành, bulong và các bộ
phận cải thiện sức mạnh. Khi nhiệt luyện độ cúng lên tới 217HB, giới hạn bền
800N/mm2.
Dựa vào điều kiện làm việc của chi tiết cũng như tính chất của 2 vật liệu trên ta
chọn thép 40X làm vật liệu chế tạo vành răng định tính vì tôi bề mặt tăng cứng, tăng

khả năng chịu mài mòn.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kĩ thuật tổng hợp, giúp cho việc xác định
hợp lí đường lối, biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để tạo ra các sản phẩm đạt
được các yêu cầu kĩ thuật và các chỉ tiêu kinh tế.
Dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều thông số như: số chủng loại sản phẩm, số chi
tiết trong một chủng loại, chu kì lặp lại, điều kiện sản xuất và khối lượng gia công
từng sản phẩm.
Để xác định dạng sản xuất ta dựa vào sản lượng hàng năm và trọng lượng của
chi tiết gia công.
2.1 Sản lượng hàng năm:
Sản lượng chi tiết hàng năm được tính theo công thức sau:

α 
β 

N i = N .mi 1 +
1 +

 100  100 

Trong đó:
- Ni: số chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong 1 năm
- N : số lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch
- mi: số chi tiết cùng tên trong sản phẩm, mi = 1
- α : số lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi
- β : số lượng sản phẩm dự phỏng và phế phẩm trong quy trình gia
công cơ
chọn α = β = 3% - kết cấu chi tiết gia công dễ chế tạo, ít gây phế phẩm
=>

3 
3 

Ni = 14000  1 +
÷ 1 +
÷ = 14852,6 (chi tiết/năm)
 100  100 

2.2.Khối lượng chi tiết gia công

Q = V .γ
Trong đó:

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

- V: thể tích chi tiết (cm3)
- γ : khối lượng riêng của vật liệu (kg/cm3)
Với thép: γ = 7,852.10-3 (kg/cm3)

74

Ø370

Ø440

Hình 2.2: Chi tiết gia công
π 74
4402 − 3702 ) 10 −3 = 3293, 7(cm3 )
(
4
=> Q = V .∂ = 3293, 7.7,852.10−3 = 25,86( kg )
V=

Tra bảng 2.6 [7] (sách HDTK DACNCTM) ta xác định được dạng sản xuất
là hàng khối

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

CHƯƠNG 3. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1.Phương pháp dập nóng:
+ Ưu: Chế tạo được phôi có cơ tính tốt đồng đều, không phụ thuộc vào tay nghề công
nhân, các thớ kim loại và gần gờ tạo lên chi tiết có khả năng chịu lực tức. Tiết kiệm
được nguồn nhiên liệu, cho năng suất cao, phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối
+ Nhược: yêu cầu thiết bị phức tạp, khuôn dập chế tạo khó khăn.
3.2.Phương pháp đúc:
+ Ưu: Tạo được những kết cấu phức tạp cho chi tiết
+ Nhược: Cơ tính của vật liệu không cao, cấu tạo khuôn phức tạp, chi phí cho
việc làm khuôn tốn kém, không phù hợp với phôi là thép hợp kim.
*Kết luận: Qua phân tích khả năng của các phương pháp chế tạo phôi trên có thể
thấy rằng với dạng sản xuất hàng khối, yêu cầu kĩ thuật cùng với cơ tính cao của phôi.
Vậy ta sẽ sử dụng phương pháp dập nóng để chế tạo phôi
- Quá trình chế tạo phôi bao gồm 4 bước:
+ Dập tạo hình
+ Dập thô
+ Cắt gọt ba via
+ Dập tinh
Căn cứ vào kết cấu hình dáng chi tiết gia công, chọn bề mặt phân khuôn đi qua
phần giữa của chi tiết và song song với mặt dầu. Việc tạo bề mặt phân khuôn như vậy
là để tạo ra lượng kim loại trong mỗi nửa khuôn là đều nhau và có chiều cao ở mỗi
nửa là nhỏ nhất
Phương pháp dập nóng: Dập nóng được thực hiện trên máy búc hoặc máy ép,
trong khuôn kín hoặc trong khuôn hở. Để nâng cao độ chính xác kích thước và chất
lượng bề mặt của chi tiết rèn, người ta dung khuôn dập bán chịu nhiệt, nhờ đó hạn chế
được việc tạo vẩy.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

Dập nóng được thực hiên theo 2 sơ đồ: trong khuôn kín và trong khuôn hở. Dập
trong khuôn hở thường dùng với các chi tiết có khối lượng dưới 3T (cơ bản 50 –
100Kg) hình dáng phức tạp, lỗ thủng hoặc lỗ sâu ở các vách bên không thể tạo ra
được. Khi dập trong khuôn kín với các chi tiết có khối lượng 50 – 100 Kg ta nhận
được các chi tiết dập có độ chính xác cao hơn, hình dáng đơn giản, ưu việt đối với mặt
tròn xoay, tiêu tốn kim loại nhỏ hơn; năng suất cao khi hạ thấp tuổi thọ của khuôn và
hạn chế hình thù của chi tiết dập (tròn, dạng bánh răng, mặt bích, dạng cốc). Dập trong
khuôn kín còn được gọi là dập không có gờ, mép.
Ta chọn phương pháp dập trong khuôn kín

Hình 3.2: Bản vẽ khuôn dập

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

4.1. Chuẩn định vị khi gia công
-Yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn
a, Yêu cầu:
- Bảo đảm chất lượng của sản phẩm ổn định trong suốt quá trình công nghệ.
- Nâng cao năng suất, hạ giá thành.
b, Lời khuyên:
- Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số
bậc tự do cần thiết một cách hợp lí. Tuyệt đối tránh siêu định vị và thiếu định vị và
trong một số trường hợp là thừa định vị một cách không cần thiết.
- Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm chi tiết, đồ gá bị biến dạng
cong vênh đồng thời lực kẹp phải đảm bảo nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ sử dụng thuận lợi và thích
hợp với từng loại hình sản xuất nhất định.
4.2. Chọn chuẩn thô
a, Yêu cầu:
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công với
các bề mặt gia công.
- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công.
b, Nguyên tắc chọn chuẩn thô:
- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công có một bề
mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô.
- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công có hai hay
nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào mà yêu cầu độ chính xác về vị
trí tương quan so với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô.
- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công có tất cả các
bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi có yêu cầu lượng dư nhỏ và đồng đều
làm chuẩn thô.
- Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt phẳng
trơn tru nhất làm chuẩn thô.

Ứng với một bậc tự do cần thiết thì chuẩn thô được chọn và sử dụng không quá
một lần trong cả quy trình công nghệ. Nếu vi phạm lời khuyên này thì gọi là phạm
chuẩn thô.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

- Nếu phạm chuẩn thô thì sẽ làm cho sai số về vị trí tương quan giữa các bề mặt
gia công với nhau rất lớn.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

c, Các phương án chọn chuẩn thô:
Phương án 1:
Chuẩn thô là hệ gồm mặt đầu không chế 3 bậc tự do kết hợp với lỗ khống chế 2
bậc tự do.

Hình 4.2.1 sơ đồ gá đặt
+ Ưu điểm: độ cứng vững cao, lực kẹp không lớn và không làm biến dạng chi
tiết sau gia công.
+ Nhược điểm: kết cấu đồ gá cồng kềnh, khó đảm bảo vị trí tương quan giữa
lỗ và trụ ngoài.
phương án 2:
Chuẩn thô là hệ gồm mặt đầu khống chế 3 bậc tự do, kết hợp với mặt trụ
ngoài khống chế 2 bậc tự do.

Hình 4.2.2 sơ đồ gá đặt
+ Ưu điểm: độ cứng vững cao, gia công được nhiều bề mặt trong một lần gá.
+ Nhược điểm: có thể gây biến dạng chi tiết sau gia công.
 Ta chọn phương pháp 1 làm chuẩn thô vì bề mặt lỗ trong là bề mặt có lượng
dư bề mặt đồng đều nhất so với bề mặt ngoài, gá đặt sẽ chuẩn hơn.
4.3. Chọn chuẩn tinh
a, Yêu cầu:
- Bảo đảm độ chính xác về vị trí tương quan giữa các mặt gia công với nhau.
- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công.
b, Nguyên tắc chọn chuẩn tinh:
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

- Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.
c, Các phương án chọn chuẩn tinh:
Phương án 1:
Chuẩn tinh là hệ gồm mặt đầu khống chế 3 bậc tự do, kết hợp với lỗ khống chế 2
bậc tự do.

Hình 4.3.1: sơ đồ gá đặt
+ Ưu điểm: độ cứng vững gia công cao, lực kẹp nhỏ, gia công được nhiều bề
mặt, đảm bảo vị trí tương quan giữa lỗ và mặt đầu.
+ Nhược điểm: đồ gá cồng kềnh.
Phương án 2:
Chuẩn tinh là hệ gồm mặt đầu khống chế 3 bậc tự do kết hợp với mặt trụ ngoài
khống chế 2 bậc tự do.

Hình 4.3.2: sơ đồ gá đặt
+ ưu điểm: độ cứng vững cao, đảm bảo vị trí tương quan giữa lỗ và mặt đầu,
giữa trụ ngoài và lỗ.
+ Nhược điểm: đồ gá cồng kềnh, lực kẹp lớn gây biến dạng chi tiết gia công.
 Chọn phương pháp 1 làm chuẩn tinh vì phương pháp này có thể đảm bảo
được lượng dư gia công, gia công được nhiều bề mặt và không gây biến dạng chi tiết
khi lực kẹp quá lớn.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

CHƯƠNG 5: TIẾN TRÌNH GIA CÔNG
Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị
trí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra
BẢN VẼ ĐÁNH SỐ BỀ MẶT CHI TIẾT:
A-A

A

8
7

5
9
10
4
3
A

Hình 5: Bản vẽ đánh số

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân

1

2

6


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG:
TT

Tên nguyên
công

Số của bề
mặt gia
công

Số của bề
mặt định vị

Dạng máy
công nghệ

Bậc tự do
khống chế

1

Tiện thô mặt
đầu, 1 phần trụ

ngoài

1, 2

4, 3

Máy
tiện

5

2

Tiện thô lỗ trụ
trong, phần trụ
ngoài còn lại

1, 3

4, 1

Máy
tiện

5

3

Ram hóa tốt

4

Tiện tinh trụ
ngoài, trụ trong,
mặt đầu, vát
mép

1, 3

4, 1

Máy
tiện

5

5

Tiện tinh các
mặt còn lại

4, 1

3, 2

Máy
tiện

5

6

Khoan 2 lỗ Ø13,
12 lỗ Ø10, taro
ren M12

2, 8

4, 3

Máy
khoan
đứng

5

7

Gia công răng
thẳng m5, Z76.

7

4, 2
lỗ 8

Máy
sọc
răng

6

8

Tôi cao tần

Tăng cơ tính cho chi tiết

9

Làm sạch phoi,
cạnh sắc của chi
tiết

Chuẩn bị cho nguyên công kiểm tra

10

Kiểm tra

SV: Vũ Công Đàm

Tăng cơ tính của chi tiết

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
1. Nguyên công 1: Tiện thô mặt đầu, 1 phần mặt trụ ngoài Φ 442
a. Chọn máy: Máy 1M63
b. Dụng cụ:
Dao tiện đầu cong khoả mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
c. Sơ đồ gá đặt:
A-A
A

0

74-0,5

0

S1

S2

A

Hình 6.1: gá đặt trụ trong
Chi tiết gá trêm mâm cặp 3 chấu phải tự định tâm vào đường kính lỗ và mặt đầu
B, định vị 5 bậc tự do. Hình vẽ trang bên:
d. Các bước gia công và ượng dư gia công:
1- Tiện khoả mặt đầu ( đạt kích thước 75,5 mm ); lượng dư 2Zb = 3 mm.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân

Ø440-0,12

Ø370 0

+0,1

3.2

2.5


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

2- Tiện đường kính ngoài Φ 442; lượng dư 2Zb = 3 mm, vát mép.
e. Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm
+ Lượng chạy dao: S = 1,27mm/vòng.
+ Tốc độ cắt tra bảng 5-64 “ Sổ tay CNCTM_Tập 2 ” => vb = 144 m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chù kỳ bền của dao K1= 1
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2= 0,92
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K3= 1
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K4= 1
vt = vb * K 1 * K 2 * K 3 * K 4 = 132,5 ( m/phút )

+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000 * v1
π *D

Tiện lỗ Φ 442:

nt =

1000 * 132,5
= 95,4 ( vòng/phút )
π * 442

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 100 (vòng /phút ). Như vậy tốc độ cắt thực
tế sẽ là:
n * π * D 100 * π * 442
vtt = m
=
= 138,9 ( m/phút )
1000

1000

Chế độ cắt trên đây được dùng cho cả dao tiện mặt đầu, tuy nhiên v tt của dao mặt
đầu có đường kính nhỏ hơn sẽ có giá trị nhỏ hơn.
+ Công suất cắt yêu cầu N khi tiện lỗ: N = 8,3 kW.

2. Nguyên công 2: Tiện thô mặt đầu còn lại và phần còn lại của mặt trụ ngoài, lỗ
a. Chọn máy: Máy 1M63 Có các thông số kỹ thuật:
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công trên thân máy: 630 mm

+ Khoảng cách giữa 2 mũi tâm: 1400 mm
+ Kích thước lớn nhất của chi tiết trên bàn dao: 350 mm
+ Số tốc độ trục chính: 22
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 10 ÷ 1250 (vòng /phút )
+ Phạm vi bước tiến dọc: 0,064 ÷ 1,025

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

ngang: 0,026 ÷ 0,378
+ Kích thước dao ( rộng x cao ): 30 x 40 ( mm x mm )
+ Công suất động cơ truyền động chính: 13 ( kW )
b. Dụng cụ:
Dao tiện đầu cong khoả mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
Dao tiện lỗ.
c. Sơ đồ gá đặt:
A-A
A

0

Ø440-0,12

+0,12

Ø395 0

Ø370 0

+0,1

3.2

2.5

S3

S2

A

S4

S1

Hình 6.2: Sơ đồ gá đặt trụ ngoài
Chi tiết gá trêm mâm cặp 3 chấu trái tự định tâm vào đường kính ngoài định vị 5
bậc tự do. Hình vẽ trang bên:
d. Các bước gia công và lượng dư gia công:
1 - Tiện khoả mặt đầu B; lượng dư 2Zb = 3 mm.
2 - Tiện lỗ Φ 368 ; Φ 394; lượng dư 2Zb = 3 mm, vát mép
e. Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm
+ Lượng chạy dao: S = 0,25mm/vòng.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

+ Tốc độ cắt tra bảng 5-64 “ Sổ tay CNCTM_Tập 2 ” => vb = 236 m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chù kỳ bền của dao K1= 1
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2= 0,92
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K3= 1
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K4= 1
vt = vb * K 1 * K 2 * K 3 * K 4 = 217 ( m/phút )

+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
nt =

1000 * v1
π *D

nt =

Tiện lỗ Φ 394:

1000 * 217
= 175,3 ( vòng/phút )

π * 394

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 200 (vòng /phút ). Như vậy tốc độ cắt thực
tế sẽ là:

vtt =

n m * π * D 200 * π * 394
=
= 247,4 ( m/phút )
1000
1000

Chế độ cắt trên đây được dùng cho cả 2 dao, tuy nhiên v tt của dao có đường kính
nhỏ hơn sẽ có giá trị nhỏ hơn 231,2 ( m/phút )
+ Công suất cắt yêu cầu N khi tiện lỗ: N = 4,1 kW.

3. Nguyên công 3: Ram hoá tốt.
Nhiệt độ nung 640 ÷ 680°C, làm nguội ngoài không khí đạt HB 200 ÷ 230 để
tạo thành tổ chức xocbit ram có tính tổng hợp cao ( bền, dẻo dai ).

4. Nguyên công 4, 5: Tiện tinh lai các bề mặt.
a. Máy: 1M63
b. Dụng cụ:
Dao tiện mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
Dao tiện lỗ
c. Sơ đồ gá đặt:

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng
A-A

A

0

74-0,5

0

Ø440-0,12

+0,12

Ø395 0

Ø370 0

+0,1

3.2

2.5

S3

S3

1,5 x 45°
2 bên
S2
A

Hình 6.4: Sơ đồ gá đặt trụ ngoài
Để đảm bảo yêu cầu độ đảo mặt đầu B và lỗ. Ta gá chi tiết trên mâm cặp 3 chấu
trái tự định tâm vào đường kính ngoài, định vị 5 bậc tự do để gia công tinh lỗ và thoả
mặt đầu. Sau đó lật lại gá chi tiết trên mâm cặp 3 chấu phải tự định tâm vào lỗ và mặt
đầu để tiện tinh đường kính ngoài và mặt đầu đối diện.
d. Các bước gia công:
1- Tiện khoả mặt đầu ( đạt kích thước 75 mm ); lượng dư gia công 2Z b = 1 mm.
2- Tiện đường kính lỗ Φ 370+0,1 mm; lượng dư gia công 2Zb = 2 mm
3- Tiện đường kính lỗ Φ 395+0,12 mm; lượng dư gia công 2Zb = 1 mm, vát mép.
4- Tiện khoả mặt đầu đối diện ( đạt kích thước 74 -0,5 mm ); lượng dư gia công
2Zb = 2 mm
5- Tiện đường kính ngoài Φ 440-0,12 ; lượng dư gia công 2Zb = 2 mm, vát mép.
e. Chế độ cắt:
- Tiện đường kính lỗ Φ 395 mm, đạt cấp nhẵn bóng ∇6 => Rz = 2.5µm.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Bán kính đỉnh dao r = 1 mm.

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân

S4


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

+ Lượng chạy dao: S = 0,25mm/vòng.
+ Tốc độ cắt tra bảng 5-64 “ Sổ tay CNCTM_Tập 2 ” => vb = 209 m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chù kỳ bền của dao K1= 1
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2= 0,92
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K3= 0,85
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K4= 1
vt = vb * K 1 * K 2 * K 3 * K 4 = 163,4 ( m/phút )

+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
nt =

1000 * v1 1000 * 163,4
=
= 132 ( vòng/phút )
π *D
π * 395

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 (vòng /phút ). Như vậy tốc độ cắt thực
tế sẽ là:

vtt =

nm * π * D 125 * π * 395
=
= 155,1 ( m/phút )
1000
1000

+ Công suất cắt yêu cầu N khi tiện lỗ: N = 2,4 kW.
- Tiện mặt đầu, đạt cấp nhẵn bóng ∇4 => Rz = 20µm.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Bán kính đỉnh dao r = 1,0 mm.
+ Lượng chạy dao: S = 0,25mm/vòng.
+ Tốc độ cắt tra bảng 5-64 “ Sổ tay CNCTM_Tập 2 ” => vb = 209 m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chù kỳ bền của dao K1= 1
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2= 0,92
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K3= 0,85
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K4= 1
vt = vb * K 1 * K 2 * K 3 * K 4 * 0,85 = 112,2 ( m/phút )

+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
nt =

1000 * v1 1000 * 112,2
=
= 96,5 ( vòng/phút )
π *D
π * 370

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 100 (vòng /phút ). Như vậy tốc độ cắt thực
tế sẽ là:

vtt =

SV: Vũ Công Đàm

nm * π * D 100 * π * 370
=
= 116,2 ( m/phút )
1000
1000

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

+ Công suất cắt yêu cầu N khi tiện lỗ: N = 2,0 kW.
- Tiện đường kính lỗ Φ 440 mm, đạt cấp nhẵn bóng ∇5 => Rz = 10µm.
+ Chiều sâu cắt: t = 1 mm.
+ Bán kính đỉnh dao r = 1 mm.
+ Lượng chạy dao: S = 0,25mm/vòng.
+ Tốc độ cắt tra bảng 5-64 “ Sổ tay CNCTM_Tập 2 ” => vb = 230 m/phút.
Các hệ số hiệu chỉnh:
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chù kỳ bền của dao K1= 1
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2= 0,92
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K3= 0,85
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K4= 1
vt = vb * K 1 * K 2 * K 3 * K 4 = 180,6 ( m/phút )

+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
nt =

1000 * v1 1000 * 180,6
=
= 130,7 ( vòng/phút )
π *D
π * 440

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 (vòng /phút ). Như vậy tốc độ cắt thực
tế sẽ là:

vtt =

nm * π * D 125 * π * 440
=
= 172,8,1 ( m/phút )
1000
1000

+ Công suất cắt yêu cầu N khi tiện lỗ: N = 2,9 kW.
5. Nguyên công 6: Khoan, doa 2 lỗ định vị Φ 13 và 12 lỗ ren M12.
a. Chọn máy: Máy 2H35
có các thông số kỹ thuật:
+ Đường kính lớn nhất khoan được: 35 mm
+ Khoảng cách từ trục chính tới trục: 300 mm
+ Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn : 750 mm
+ Kích thước bề mặt làm việc của máy: 450 x 500 mm
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12

+ Phạm vi tốc độ trục chính: 31,5 ÷ 1400 (vòng /phút )
+ Số cấp bước tiến: 9
+ Phạm vi bước tiến: 0,1 ÷ 1,6 mm/vòng
+ Lực tiến dao: 1500 Kg
+ Momen xoắn: 4000 Kg.cm

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân


Thuyết minh đồ án CNCTM

Trường Đại Học Hải Phòng

+ Công suất động cơ truyền động chính: 4 ( kW )
b. Dụng cụ:
Mũi khoan Φ 12,8; Φ 10,5 ; ta rô M12
Mũi doa Φ13

S1

S3

A-A

S2

c. Sơ đồ gá đặt:

+0,6

35 0

25 0

+0,1

+0,6

30 0

Ø13x2

3.2

12xM12

5'
30°±

A
±5'
45°

A

Hình 6.5: Sơ đồ khoan

SV: Vũ Công Đàm

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân