Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết càng

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Lời nói đầu
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí
đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ
bản vững chắc và tơng đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó
để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào
tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí
phục vụ các ngành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân.
Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và
làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công
nghệ chế tạo máy là không thể thiếu đợc đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo
máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy
giáo: Nguyễn Hiệp Cờng, em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo
máy đợc giao. Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên
quan và cả trong thực tế, tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý
muốn vì thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế. Do vậy em rất mong đợc sự chỉ bảo
của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến
của các bạn để em hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng nh hoàn thiện hơn vốn
kiến thức em vẫn mong đợc học hỏi.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Nguyễn Hiệp Cờng đã hớng dẫn em
hoàn thiện đồ án môn học này.
Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2004
Sinh viên: Nguyễn Trung Thành

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
I.

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Dựa vào đặc điểm kết cấu của chi tiết ta thấy đây là chi tiết dạng càng
chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song
song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-1-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Chi tiết dạng càng thờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết
này (thờng là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác nh
là trục khuỷu hoặc ngợc lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh
răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ.
Trên chi tiết dạng càng ngoài những lỗ cơ bản cần đợc gia công chính xác còn có
những lỗ dùng để kẹp chặt các rãnh then, các mặt đầu của lỗ và những yếu tố
khác cần đợc gia công.
Nh vậy trong trờng hợp này chi tiết đã cho là tay biên trong động cơ đốt
trong có nhiệm vụ biến chuyển động tịnh tiến của pit tong thành chuyển động
quay cua trục khuỷu, đây là chi tiết điển hình nhất của chi tiết dạng càng.
Khi làm việc tay biên chịu: + lực khí thể
+ lực quán tính của nhóm pittông và lực quán
tính của bản thân tay biên.
+ các lực trên đều là lực tuần hoàn,va đập.

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-2-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ, do
vậy cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
+ Kích thớc các lỗ đợc gia công đạt cấp chính xác 7-9, độ nhám bề mặt
Ra= 1,25-0,63.
+ Độ song song của các tâm các lỗ cơ bản trong khoảng 0,03-0,05 mm trên 100
mm chiều dài.
+Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu trong khoảng 0,05-0,1 mm
trên 100mm bán kính.
+ Độ không song song của các mật đầu các lỗ cơ bản khác trong khoảng 0,050,25 mm trên 100mm bán kính mặt đầu.
+ Các mặt làm việc của chi tiết đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50-55 HRC.
Từ các yêu cầu kỹ thuật ta có thể đa ra một số nét công nghệ điển hình khi
gia công chi tiết tay biên nh sau:
+ Kết cấu phải bảo đảm khả năng cứng vững
+ Với tay biên có kích thớc lớn ta dùng phôi đúc
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc
hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu của chi tiết nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay biên
các lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.
+ Kết cấu của chi tiết phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một
lúc.
+ Hình dáng của chi tiết phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh
thống nhất.
Với tay biên, nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để
đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia

công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công và
thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài
phẳng để đạt yêu cầu.
III. Xác định dạng sản xuất:

Dạng sản xuất đợc xác định dựa theo công thức tính sản lợng hàng năm

sau đây: N = N 1 .m1 +


+

100

Trong đó:
N : Số chi tiết tổng cộng đợc sản xuất trong một năm
N1:Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm theo kế hoạch,N1=20.000 chi
tiết
m : Số chi tiết trong một sản phẩm
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-3-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

: lợng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi đúc gây ra ( = 3%6%).Chọn = 4%
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ ( = 5% - 7%). Chọn = 6%
Thay số ta có:

4 + 6

N = 20000.11 + 100 = 22000 ( sản phẩm/năm).


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.
Với:
V 2,9 dm3
= 7,852 kg/dm3
Q = V. = 2,9.7,852 23 kg
Theo bảng 2 trang 13 - HD thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản xuất: Hàng khối
IV.

Xác định phơng pháp chế tạo phôi:

Phơng pháp tạo phôi phụ thuộc vào tất nhiều vấn đề nh chức năng và kết
cấu của chi tiết máy trong cụm máy ,vật liệu sử dụng ,yêu cần kỹ thuật ,hình
dáng bề mặt và kích thớc của chi tiết,quy mô và tính loạt của sản xuất.Chọn phôi
nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo ,phơng pháp hình thành phôi ,xác định lợng d
gia công cho các bề mặt ,tính toán kích thớc và quyết định dung sai cho quá
trình chế tạo phôi. Chọn phôi là một bài toán không dễ dàng. Phơng án cuối
cùng chỉ có thể đợc quyết định sau khi đã tính toán giá thành của phôi và giá
thành của sản phẩm sau khi gia công cơ.
Trong khuôn khổ một đồ án môn học không thể trình bày một cách đầy đủ
phơng pháp chế tạo phôi.
Dựa vào kết cấu của chi tiết với đặc trng là chi tiết rát lớn cũng nh những

yêu cầu kỹ thuật và tính kinh tế của sản phẩm .Ta chọn vật liệu chế tạo phôi là
thép 45 và phơng pháp chế tạo phôi là phơng pháp đúc trong khuôn cát.
Ta chọn cấp chính xác của phôi là cấp chính xác 1 (bảng 2.12) và sai lệch
kích thớc của phôi đúc đợc tra theo bảng 2.11 và đợc trình bày trong bản vẽ lồng
phôi.
Sau khi phôi đợc đúc xong ta thực hiện cắt tỉa ba via, làm sạch phôi và
kiểm tra kích thớc phôi đúc.
V. Lập thứ tự các nguyên công: (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị,
kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-4-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

1.17.1.1.1. Lập sơ bộ các nguyên công:
- Nguyên công 01: Kiểm tra phôi
- Nguyên công 02a: Phay hai mặt đầu, gia công trên máy phay ngang bằng
hai dao phay đĩa 3 mặt
- Nguyên công 02b: mài phẳng hai mặt đầu (đạt đợc độ nhám RZ 40 - cấp
độ bóng cấp 9) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau
- Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên và vát mép lỗ, gia công trên
máy doa bằng mũi khoét, doa và dao vát mép.
- Nguyên công 04: Gia công mặt chuẩn phụ, gia công trên máy phay ngang
bằng dao phay ngón.
- Nguyên công 05a: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông
và mặt chuẩn phụ trên máy phay ngang bằng dao phay đĩa.
- Nguyên công 05b: Mài mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông và
mặt chuẩn phụ trên máy mài.

- Nguyên công 06: Khoan, khoét, doa 2 lỗ lắp bu lông đầu to, gia công trên
máy khoan .
- Nguyên công 07: Khoét lỗ lắp bu lông 36 trên máy khoan.
- Nguyên công 08: Phay vấu lồi lỗ tâm, khoan lỗ tâm.
- Nguyên công 09: Nguội, lắp ráp nắp biên
- Nguyên công 10: Mài phẳng lại hai mặt đầu của tay biên trên máy mài
- Nguyên công 11: Khoét và doa lỗ đầu to trên máy doa
- Nguyên công 12: ép bạc vào lỗ đầu nhỏ
- Nguyên công 13: Doa lại lỗ đầu nhỏ
- Nguyên công 14: Tháo đầu to chi tiết
- Nguyên công 15: Phay rãnh định vị (vấu lỡi gà)
- Nguyên công 16: Khoan lỗ dẫn dầu
- Nguyên công 17: Nguội, lắp ráp
- Nguyên công 18: Cân trọng lợng, sửa nguội, làm sạch
- Nguyên công 19: Kiểm tra và nghiệm thu

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-5-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

1.17.1.1.2. Thiết kế cụ thể các nguyên công:
2.1. Nguyên công 01 : Kiểm tra phôi
Nội dung nguyên công
Trang bị công nghệ
Thớc
cặp
1.Độ cứng 2630 HRC

2.Kiểm tra các kích thớc đủ lợng d gia
công.
3.Phôi không có các vết nứt,ngậm
sỉ,bavia.

2.2. Nguyên công 02: Gia công hai mặt đầu :
2.2.1 Phay thô hai mặt đầu tay biên :
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên 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 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.

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 cùng phơng với phơng của kích thớc thực hiện,
dùng cơ cấu bàn phân độ.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82.
Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt thép gió, có các kích thớc sau :
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-6-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

D = 225 mm, d = 60 mm, B = 30 mm, số răng Z = 22 răng.
2.2.1 Mài thô hai mặt đầu tay biên :
Lập sơ đồ gá đặt: Chi tiết đợc khống chế 3 bậc tự do, gá trên bàn từ của máy
mài.

Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng lực từ của bàn máy mài.

Chọn máy: Máy mài phẳng 3E721B3-1.
Chọn dao: Đá mài phẳng có các kích thớc sau ( Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay
CNCTM tập 1): D = 350 mm, d = 150 mm, H = 200 mm.
2.3. Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên và vát mép lỗ, gia công trên
máy doa toạ độ bằng mũi khoét, doa và dao vát mép.
Lập sơ đồ gá đặt: Mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, bạc côn
chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế 2 bậc tự do và một chốt định vị chống xoay tỳ
vào mặt lỗ lỗ đầu to tay biên.

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan phay doa liên hợp có trục chính thẳng đứng của
Nga 2254BM4 có công suất động cơ truyền dẫn trục chính 8 kW.
Chọn dao: Mũi khoét, mũi doa và dao vát mép

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-7-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

2.4. Nguyên công 04: Phay mặt chuẩn phụ.
Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn ở lỗ
103 hạn chế 2 bậc tự do. Một chốt tỳ hạn chế bậc tự do xoay trên thân tay biên.

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phơng của lực kẹp thẳng đứng. Dồn kẹp đợc đặt
ở ngay trên đầu to của tay biên để tăng độ cứng vững.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy Nm = 10kW
Chọn dao: Chọn dao phay ngón bằng thép gió có: D = 50 mm, Z = 6
2.5. Nguyên công 05: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu

lông và mặt chuẩn phụ.
2.5.1 Phay mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông và mặt chuẩn phụ:
Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do. Dùng chốt trụ
ngắn ở lố đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do và điểm tỳ di động trên mặt
chuẩn phụ tay biên để hạn chế bậc tự do xoay.

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-8-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phơng của lực kẹp thẳng đứng. Dồn kẹp đợc đặt
ở ngay trên đầu to của tay biên để tăng độ cứng vững.
Chọn máy: Máy phay ngang vạn năng 6H82. Công suất của máy Nm = 10kW
Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt thép gió, có các kích thớc :
D1 = 200 mm, d1 = 80 mm, B1 = 20 mm, số răng Z = 22 răng.
D2 = 215 mm, d2 = 80 mm, B2 = 20 mm, số răng Z = 22 răng.
2.5.1 Mài mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông và mặt chuẩn phụ:
Lập sơ đồ gá đặt: Tơng tự nh trên.
Kẹp chặt:Tơng tự nh trên.
Chọn máy: Máy mài phẳng 3E721B3-1. Công suất của máy Nm = 7,5 kW
Chọn dao: Sử dụng đá mài có vành lõm có khả năng gia công đồng thời mặt
đầu và mặt phẳng (Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay CNCTM tập 1):
Ký hiệu: B, D = 300 mm, H = 20 mm, d = 40 mm, vật liệu : 2A

2.6. Nguyên công 06: Gia công lỗ lắp bu lông
Lập sơ đồ gá đặt: Lỗ lắp bu lông vừa là lỗ lắp ghép, vừa là lỗ định vị hai nửa tay
biên nên nó cần đợc gia công với độ chính xác cấp 7, độ bóng cấp 6.

Để đảm bảo độ vuông góc của 2 lỗ với mặt lắp ghép, ta dùng sơ đồ định vị nh
sau: Dùng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu của tay biên. Dùng
1 mặt phẳng nữa để hạn chế 2 bậc tự do. Một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do định
vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên.
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

-9-


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của
chi tiết.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy Nm = 10kW.
Chọn dao: Chọn mũi khoan ruột gà 33mm mũi khoét 33,5và mũi doa 34.

2.7. Nguyên công 07: Khoét rộng lỗ lắp bu lông 36
Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn ở lỗ
103 hạn chế 2 bậc tự do. Một chốt tỳ di động hạn chế bậc tự do xoay trên thân
tay biên.

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 10 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phơng của lực kẹp ngang. Dồn kẹp đợc đặt ở
ngay trên đầu to của tay biên để tăng độ cứng vững.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy Nm = 10 kW
Chọn dao: Chọn mũi khoét 36
2.8. Nguyên công 08: Phay vấu lồi lỗ tâm, khoan lỗ tâm
Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do. Dùng chốt trụ
ngắn ở lố đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do và một chốt tỳ tại mặt chuẩn
phụ hạn chế bậc tự do xoay.

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phơng của lực kẹp thẳng đứng. Dồn kẹp đợc đặt
ở ngay trên đầu to của tay biên để tăng độ cứng vững.
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 11 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy Nm = 10kW
Chọn dao:
+ Dao phay ngón có D = 70 mm, d = 32 mm, Z = 10 răng
+ Mũi khoan tạo lỗ tâm
2.9.Nguyên công 09: Nguội, lắp ráp nắp biên.
Nội dung nguyên công
1.Kẹp chặt thân biên lên êtô
2.Làm sạch bavia cả thân và nắp
3.Lắp bạc định vị thân và nắp
4.Lắp 2 bu lông biên, siết chặt
5.Đóng số thứ tự trên thân và nắp trùng
nhau.
6.Tháo và lấy chi tiết

Trang bị công nghệ
1.Êtô
2.Dũa nguội
3.Búa nguội
4.Bộ chữ số
5.Clê tuýp

2.10.Nguyên công 10 : Mài phẳng lại hai mặt đầu của tay biên trên máy
mài
Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do trên phần tay biên
chính. Dùng một chốt tự lựa (tỳ vào phần tay biên phụ lắp thêm) để tăng cờng độ
cứng vững.

Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng lực từ.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 721B3-1. Công suất máy Nm = 7,5 kW
Chọn dao: Đá mài có các thông số : D = 400 mm, d = 75 mm, H = 120 mm.
2.11. Nguyên công 11: Gia công lỗ đầu to bằng mũi khoét, doa và dao vát
mép.
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to 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 đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 500 0.25 bởi vậy
ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một chốt
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 12 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

chám định vị vào lỗ nhỏ vừa gia công ở nguyên công trớc hạn chế hai bậc tự do

và điểm tỳ vào đầu biên to hạn chế 1 bậc tự do xoay.

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan phay doa liên hợp có trục chính thẳng đứng của
Nga 2254BM4.
Chọn dao: Mũi khoét, mũi doa và dao vát mép
2.12. Nguyên công 12: ép bạc vào lỗ đầu nhỏ
Đun chi tiết trong dầu nóng, sau đó ép bạc vào đầu nhỏ với các trang thiết
bị chuyên dùng

2.13. Nguyên công 13: Doa lại lỗ đầu nhỏ tay biên

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 13 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to 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 đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 500 0.25 bởi vậy
ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một chốt
chám định vị vào lỗ nhỏ vừa gia công ở nguyên công trớc hạn chế hai bậc tự do
và điểm tỳ vào đầu biên to hạn chế 1 bậc tự do xoay.
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy doa toạ độ 2B440A có thể gia công đợc đờng kính lớn nhất max
= 250mm.
Chọn dao: Mũi doa
2.14. Nguyên công 14: Tháo chi tiết

Nội dung nguyên công
1.Kẹp chặt thân biên trên êtô
2.Tháo lỏng thân và nắp
3.Tháo và lấy chi tiết

1.Êtô
2.Clê tuýp

Trang bị công nghệ

2.15. Nguyên công 15: Phay rãnh định vị (vấu lỡi gà)
Lập sơ đồ gá đặt: Dùng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu của
tay biên; 1 chốt tỳ chống xoay tỳ lên mặt chuẩn phụ; một chốt trụ hạn chế 2 bậc
tự do định vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên.

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 14 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động để kẹp chặt chi tiết gia công tại đầu to và
đầu nhỏ, ép vào mặt phẳng ngang định vị 3 bậc tự do.
Chọn máy: Máy phay ngang 6H82 , công suất máy 10 kW
Chọn dao: Dao phay đĩa ba mặt có các kích thớc nh sau (Tra theo bảng 4 - 170
Sổ tay CNCTM tập 1)
D = 80 mm, Z = 18 răng, B =10 mm
2.16. Nguyên công 16: Khoan lỗ dẫn dầu
Lập sơ đồ gá đặt: Dùng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu của

tay biên. Một chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do định vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên.
Dùng 1 điểm tỳ để hạn chế bậc tự do xoay tại mặt chuẩn phụ.

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 15 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của
chi tiết.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy Nm = 10 kW.
Chọn dao: Mũi khoan ruột gà có độ côn 1:5, đuôi côn, 15 mm, chiều dài L =
600 mm, chiều dài phần làm việc l = 395 mm ( bảng 4 - 40 Sổ tay CNCTM tập I)
1.18. Nguyên công 17: Nguội, lắp ráp
Nội dung nguyên công
Trang bị công nghệ
1.Kẹp chặt thân biên trên êtô
1.Êtô
2.Làm sạch ba via cả thân và nắp
2.Dũa nguội
3.Lắp bạc định vị thân và nắp số trên 3.Búa nguội
thân và nắp phải trùng nhau
4.Giẻ lau
4.Lắp hai bu lông biên,siết chặt
5.Clê tuýp
5.Tháo và lấy chi tiết

2.18. Nguyên công 18: Cân trọng lợng, sửa nguội, làm sạch

Nội dung nguyên công
Trang bị công nghệ
1.Dũa sạch các bavia còn lại từ nguyên
1.Dũa mịn
công trớc.
2.Giẻ lau
2.Lau chi tiết bằng giẻ lau sạch,thổi bằng 3.Vòi khí nén

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 16 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy
khí nén, lấy sạch phoi trong lỗ dầu và
các rãnh.
3.Tháo và lấy chi tiết

2.19. Nguyên công 19: Kiểm tra và nghiệm thu
+ Kiểm tra các kích thớc tuyệt đối đã cho ở bản vẽ chi tiết nh : khoảng cách giữa
hai lỗ lắp bulông, khoảng cách giữa hai lỗ cơ bản của càng, dung sai đờng kính
các lỗ cơ bản Sau đó kiểm tra yêu cầu về các giá trị độ nhám bề mặt
+ Kiểm tra độ không song song giữa hai đờng tâm lỗ (hình vẽ dới)
+ Kiểm tra độ không song song giữa hai mặt đầu
+ Kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm các lỗ

V. Tính lợng d gia công lỗ đầu nhỏ, tra lợng d các bề mặt
còn lại:

Tính lợng d của bề mặt lỗ đầu nhỏ 103 +0,087

Qui trình công nghệ gồm hai bớc nguyên công : khoét và doa. Chi tiết đợc
định vị mặt phẳng đầu (hạn chế 3 bậc tự do), 1 chốt tỳ ở lỗ đầu to tay biên hạn
chế bậc tự do xoay, chụp định vị vào đờng kính ngoài của đầu biên lớn hạn chế 2
bậc tự do.
Công thức tính lợng d cho bề mặt trụ trong đối xứng 103 +0,087 :
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 17 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

2.Zi.min = 2. (Rz.i-1 + Ta.i-1 +

i21 + i2 )

Trong đó :
Rz.i-1 : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại.
Ta.i-1 : Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại.
i-1 : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại ( độ
cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song ).
i : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện.
Theo bảng 3.2 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:
Rz.i-1+ Ta.i-1 = 600 àm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:
i-1 =

cv2 + lk2

Giá trị cong vênh cv của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng kính và hớng
trục:
cv=

( .d )

+ ( k .l ) =

2

k

2

( 0,6.103)

2

+ ( 0,6.80) = 78,25 àm.
2

Trong đó:
- k lấy theo bảng 3.7 - HDTKĐACNCTM
- l,d là chiều dài và đờng kính lỗ.
Giá trị lk sai lệch do độ lệch thao đúc:
lk = 200 2 + 200 2 = 284 àm

= 284 2 + 78,25 2 = 294,6 àm
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:
1 = k. đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô (hệ số chính

xác hoá).
1 = 0,05.294,6 =14,7 àm.
Sai số gá đặt chi tiết b ở bớc nguyên công đang thực hiện đợc xác định
bằng tổng vector sai số định vị đv và sai số kẹp chặt k, nếu không xét đến sai số
đồ gá:
gđ =

dv2 + k2

Trong đó:
đv : sai số định vị ( khi gốc kích thớc không trùng với chuẩn định vị)
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 18 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

c = 0.2 + 2.e (chọn e = 0 - không tồn tại độ lệch tâm)
c = 0,2mm = 200àm.
k: sai số kẹp chặt (Bảng 3.13 ) k = 250 àm
gđ = dv2 + k2 = 250 2 + 200 2 = 320 àm.
Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:
2.Zi.min = 2. (Rz.i-1 + Ta.i-1 + i21 + i2 )
= 2.(600 + 294,6 2 + 320 2 )
= 2.1035 = 2070 àm.
Lợng d nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Zmin = 2070 àm.
Tính lợng d cho bớc gia công tinh ( doa thô):
Ta có: 1 = 0,05.294,6 =14,7 àm.

gđ = 0,05.320 = 16 àm.
RZi = 50 àm.
Ti = 50 àm.
2.Zmin = 2.(50 + 50 + 14,7 2 + 6 2 )
= 2.122 = 244 àm.
Vậy lợng d nhỏ nhất của bớc nguyên công doa thô là:
2Zmin = 244 àm.
Tính các giá trị dti, dmin, dmax, Zbmin, Zbmax
Cột kích thớc tính toán trong bảng ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn nhất
của kích thớc theo bản vẽ. Dung sai kích thớc của lỗ là 103 +0,087
dt = 103,087
Các ô tiếp theo dti có giá trị bằng kích thớc tính toán của bớc tiếp sau trừ đi
giá trị của lợng d tối thiểu.
Kích thớc tính toán khi khoét sẽ bằng kích thớc khi doa thô trừ đi lợng d
tối thiểu khi doa thô ,còn kích thớc tính toán của phôi sẽ bằng kích thớc tính toán
khi khoét trừ đi lợng d tối thiểu khi khoét:
dt1 =103,087-0,244 = 102,843mm
dtph = 102,843-2,070 = 100,773mm
Dung sai các bớc đợc lấy trog sổ tay CN CTM tập 1:
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 19 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

ph= 800 àmm, 1= 220 àmm, 2= 87 àmm
Cột kích thớc giới hạn dmax nhận đợc bằng cách làm tròn kích thớc tính
toán tới con số có nghĩa của dung sai của bớc tơng ứng theo chiều giảm,còn dmin
nhận đợc bằng cách lấy hiệu của dmax với dung sai của bớc tơng ứng.

Tiện tinh: dmax2 = 103,087 mm; d2min= 103,087-0,087 = 103 mm
Tiện thô: dmax1 = 102,843 mm; d2min = 102,843- 0,22 = 102,623 mm
Phôi:
dmaxph = 100,773 mm; dminph = 100,773 -0,8 = 99,973 mm
gh
Giá trị lợng d nhỏ nhất giới hạn Z min
bằng hiệu của kích thớc lớn nhất trên

nguyên công đang thực hiện và nguyên công trớc nó. Còn giá trị lợng d lớn nhất
gh
giới hạn Z max
bằng hiệu của các kích thớc giới hạn nhỏ nhất trên nguyên công

đang thực hiện với nguyên công kề ngay trớc nó.
gh
Khoét: Z min
2 = 103,087-102,843 = 0,244 mm = 244 àm
gh
Z max
2 = 103 -102,623 = 0,377 mm = 377àm
gh
Doa thô: Z min
1 = 102,843 -100,773 = 2,07 mm = 2070 àm
gh
Z max
1 = 102,623 - 99,973 = 2,65 mm = 2650 àm

Kiểm tra kết quả tính toán:
+ Sau khi khoét: 2Zmax - 2Zmin = 377 - 244 = 133 àm.
1 - 2 = 220 - 87 = 133 àm

+ Sau khi doa thô:2Zmax - 2Zmin = 2650 - 2070 = 580 àm.
phôi - 2 = 400 - 46 = 580 àm.
Ta có thể lập đợc bảng tính toán lợng d nh sau:
Bớc
công
nghệ

Các thành phần của lợng
d
Rza

Phôi

Ta

a
294,6

b
0

14,7

32
0
16

600

Khoét

50

50

Doa

20

25

-

Lợng
d tính
toán
2Zimin
0

Kích thớc tính
toán
dti(mm)
100,773

Dung

Kích thớc giới hạn

Lợng d giới hạn

àm
800

dmin
99,973

dmax
100,773

2Zmin

2Zmax

2.1035

102,843

220

102,623

102,843

2070

2650

2.122

103,087

87

103

103,087

244

377

2314

3027

Tổng cộng

sai

Lợng d của các bề mặt còn lại tra theo sổ tay công nghệ nh bảng sau :

Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 20 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Bề mặt

Kích thớc
(mm)
80

Lợng d
Dung sai
Tra bảng
Tính toán
1
2.4
0,8
2
2.4
2.1,514
103
0,8
3
2.4,5
195
1
4,6
115
4
0,8
5
180
2.4
1,0
7
20

4
0,6
VI. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề
mặt gia công khác của chi tiết thì tra bảng.

Nguyên công tính chế độ cắt (trùng nguyên công thiết kế đồ gá):

Nguyên công 7: Gia công lỗ đầu to để đạt kích thớc 195+0,72 và cấp nhẵn bóng
Ra=1,25 àm. Ta có các thông số đầu vào:
Mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng: D = 194,5 mm.
Mũi doa bằng thép gió: D = 195 mm.
Vát mép bằng thép gió: D = 225 mm.
3.1. Bớc khoét.
Ta có:
- Chiều sâu cắt: ở đây chiều sâu cắt chính là lợng kim loại bị cắt đi,
vì thế ta có t = 4,25 mm
-Lợng chạy dao: Tra bảng 5 - 26 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta
chọn lợng chạy dao vòng là: S = 1,5 mm/ vòng.
-Tốc độ cắt: V mm/ p.
q
Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V = CmV .xD y .kV

T .t .S

Trong đó: Cv , m , x , y , q - hệ số mũ.
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 21 -

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Tra bảng 5 - 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công là thép 45, vật
liệu lỡi cắt là thép T15K6 . Có :
CV = 18;
q = 0,6;
x = 0,2;
y = 0,3;
m = 0,25.
-T: Chu kỳ tuổi bền của dao. Theo bảng 5 - 30 (Sổ tay CNCTM tập II)
Ta có : T = 100
-Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:
kv = knv.kMv.kuv
kmv: hệ số phụ thuộc vào chất liệu của vật gia công. Theo bảng 5 - 1
(Sổ tay CNCTM tập II). k MV

750

= k n .
B

nv

Theo bảng 5 - 2 (Sổ tay CNCTM tập II): kn = 1, nv = 1
Với thép 45 : b = 750 N/cm2
kMv = 1.
knv: Hệ số điều chỉnh bổ sung phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi.
Theo bảng5 - 5 (Sổ tay CNCTM tập II)
knv = 0,8.
kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng5-6 (Sổ tay

CNCTM
tập II): kuv = 1,15.
kv= 1. 0,8. 1,15 = 0,92.
18.194,5 0, 6
.0,92 = 104,76 m/ph.
V=
100 0, 25.1,5 0,3.1,25 0, 2
1000.V

n = .D =

1000.104,76
= 172 vg/ph.
.194,5

Vì tốc độ vòng quay trục chính là vo cấp nên ta có : nm = 172 vg/ph.
Tốc độ thực tế:

V=

.194,5.172
= 105 m/ph.
1000

- Lực cắt Po:
Lực cắt đợc tính theo công thức:
Po = 10.Cp.tx.Syp.kp.Dq
Trong đó: +Cp, q,x,y là các ố mũ và hệ số
Theo bảng 5 - 32 (Sổ tay CNCTM tập II):
Cp = 67,

q = 0,
x = 1,2;
y = 0,65.
Kp-Hệ số tính đến gia công thực tế. Trong trờng hợp này chỉ phụ thuộc vào vật
liệu gia công và đợc xác định bằng: kp= kmp
Theo bảng 5 -9(Sổ tay CNCTM tập II) ta có kp=
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

0,75
=1
0,75

- 22 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Po = 10.67.1,251,21,50,65.1.194,50 = 1140 (N).
- Mômen xoắn Mx [Nm]:
Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp
Theo bảng 5 - 32 (Sổ tay CNCTM tập II):
CM = 0,09;
q = 1;

x = 0,9;

y= 0,8.

Mx = 10.0,09.194,511,250,9.1,50,8 .1= 296 (N.m).
Công suất cắt đợc tính nh sau:

Ne =

M x .n 296.172
= 5,22 (KW)
=
9750
9750

3.2. Bớc gia công doa:
Ta có:
-Chiều sâu cắt: ở đây chiều sâu cắt chính là lợng kim loại bị cắt đi,
vì thế ta có t = 0,25 mm
-Lợng chạy dao: Tra bảng 5 -26 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta chọn
lợng chạy dao vòng là: S = 2 mm/ vòng.
-Tốc độ cắt: V (m/ p).
q
Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V = CmV .xD y .kV

T .t .S

Trong đó: Cv , m , x , y , q - hệ số mũ.
Tra bảng 5 - 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công là thép 45,vật liệu lỡi cắt là thép P6M5 . Ta có :
CV = 10,5;
q = 0,3;
x = 0,2; y = 0,65;
m = 0,4.
-T : Chu kỳ tuổi bền của dao. Theo bảng 5 - 30 (Sổ tay CNCTM tập II)
Ta có : T = 120 phút
-Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:
kV = knv.kMv.kuv .

KMv: hệ số phụ thuộc vào chất liệu của vật gia công. Theo bảng 5 -1 (Sổ tay




CNCTM tập II). k Mv = k n . 750

nV

B

Theo bảng 5 - 2 (Sổ tay CNCTM tập II): Kn = 1.
Với thép 45 : b = 750 N/cm2
kMv = 1.
knv: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt phôi. Theo bảng5 - 5 (Sổ tay CNCTM tập II)
knv = 0,8
kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng5 - 6 (Sổ tay
CNCTM tập II): kuv = 1
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 23 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

kv= 1. 0,8. 1 = 0,8
V=

10,5.195 0,3
.0,8 = 50,6 (m/ph).

120 0, 4.0,25 0, 2.2 0,65

n=

1000.V 1000.50,6
=
= 82,7 vg/ph.
.D
.195

Ta chọn vòng quay trục của máy nm = 83 vg/ph.
Bảng kết quả tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại :
Nguyên công
Gia công mặt đầu
-Phay thô
-Mài thô lần 1
Gia công lỗ 103 lần 1 :
- Khoét
- Doa
Gia công lỗ 103 lần 2 sau khi ép bạc :
- Doa
Gia công mặt chuẩn :
- Phay thô
- Mài thô
Gia công mặt lắp ghép đầu to và mặt lắp
ghép bu long, mặt chuẩn phụ :
- Phay thô
- Mài thô
Khoan, khoét, doa lỗ lắp bu lông 34
-Khoan lỗ 34

-Khoét lỗ 34
-Doa lỗ 34
Khoét lỗ 36
Gia công lỗ đầu to 195:
- Khoét
- Doa
Mài phẳng mặt đầu sau khi ghép 2 nửa
-Mài thô lần 2
Phay rãnh định vị

t (B)
(mm)

Kết quả tra
S
mm/vg)

V
(m/ph)

80(3,0)
0,5

0,1
0,123

35
10

2,25

0,75

1,5
2,0

10
5,9

0,5

2,0

5,9

3,5
0,5

0,2
0,1

47
10

50(3,5)
50,5(0,5)

0,1
0,1

35

10

1,5
1,0

0,2
1,0
1,2

32
14,4
6,8

3

1,0

12,9

4
0,5

1,5
2

80
50,6

0,5
3

0,123
0,08

10
40

Khoan lỗ dẫn dầu

-

0,2

25

Phay mặt đầu lỗ tâm
Khoan lỗ tâm 10
Phay rãnh định vị

4
4

0,2
0,2
0,2

47
24
45

VIII.Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:

Trong sản hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức
sau đây:
Tng = Tcb + Tph + Tphv + Tk
Trong đó :
Tng - Thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công ).
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 24 -


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Tcb - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình
dạng, kích thớc và tính chất cơ lý 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).
Tph - 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 lấy giá trị gần
đúng Tph = 10%Tcb.
Tphv - Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật
(Tphvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng
cụ (Tphvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (T pvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn
chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tphvtc=3%To).
Tk - Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Tk = 5%To).
Nh vậy:
Tng = Tcb + Tph + Tphvkt +Tphvtc+ Tk
1. Thời gian cơ bản của nguyên công 02:

1.1 Phay mặt đầu (phay 1 lần cho cả 2 đầu của tay biên)
Thời gian cơ bản phay đầu to T2.1.
L = 115 mm.
L2 = (2 ữ 5) mm. Chọn L2 = 5 (mm).
L1 =
T2.1.1 =

t ( D t ) + (0,5 ữ 30) =

3.(200 3) + 5 = 31 mm

L + L1 + L2 31 + 115 + 5
=
= 0, 56 phút.
0,1.58
S .n

Thời gian cơ bản phay đầu nhỏ T1.2.
L = 136 mm.
L2 = (2 ữ 5) mm. Chọn L2 = 5 (mm).
L1 =

t ( D t ) + (0,5 ữ 30) =

3,5( 200 3,5) + 5 = 31 mm

L + L1 + L2 31 + 136 + 5
=
= 0, 60 phút.
0,1.58

S .n
1.2 Mài mặt đầu
Thời gian cắt cơ bản là: T0.2 = T2.1+T2.2 = 1,01 + 1,08 = 2,09 phút.
T2.2.1 =

2. Thời gian cơ bản của nguyên công 03: Khoét - Doa - Vát mép lỗ 103
- Thời gian cơ bản của bớc khoét: T3.1
L = 80mm.
Nguyễn Trung Thành CTM5 - K45

- 25 -