Thiết kế và tính toán qui trình công nghệ chế tạo chi tiết Càng

Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn.
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Hµ néi ngµy …/ …./ 2010
Gi¸o viªn híng dÉn kÝ :

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

1

GVHD: Nguyễn Chí Bảo

Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

NhËn xÐt cña héi ®ång b¶o vÖ.
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………

Hµ néi ngµy …/ …./ 2010
Ch÷ kÝ :

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

2

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong
chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các
loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao
thông vận tải ...
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có
tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho
sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế
tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ

cắt... Đồ án còn

giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình
công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Chí Bảo
trong bộ môn công nghệ chế tạo máy, đến nay đồ án môn học của em đã
hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em
rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Chí Bảo đã giúp đỡ em
hoàn thành công việc được giao.

Hà Nội, ngày 26/7/2010
Sinh viên: Đỗ Hồng Sơn

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

3

GVHD: Nguyễn Chí Bảo

Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

4

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

I.

Đồ án tốt nghiệp

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
Chi tiết gia công thuộc họ càng có 2 lỗ cơ bản tâm của các trục song

song và tạo với nhau một góc 90 0.

Chi tiết dạng càng có chức năng là cầu nối giữa chi tiết này với chi
tiết khác để biến đổi chuyển động hay dùng để gạt chi tiết khác đến vị trí
nhất định.
Trong quá trình làm việc của chi tiết thì kích thước của các lỗ cơ bản
và khoảng cách các lỗ cơ bản cần bảo đảm độ chính xác cao.
Chi tiết dạng càng MX BM6 có 2 lỗ cơ bản lỗ ở giữa Φ15 đạt độ

chính xác + 0,05
4 Lỗ có ren .đối sứng với một trong 2 lỗ cơ bản M8.
Sai lệch cho phép về khoảng cách giữa hai lỗ cơ bản 80

+ 0,1.

Độ không song song giữa hai mặt đầu là 0,1/100 mm.
Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu là 0,1/100 mm.
Độ nhám bề mặt lỗ cơ bản là Ra = 1,25.
Độ nhám các mặt đầu 2 lỗ cơ bản là Rz = 20.
Độ nhám các mặt đầu lỗ M8 là Rz = 40.
Các bề mặt không gia công có độ nhám Rz = 80.
Các bề mặt làm việc của càng đạt độ cứng 160 ÷ 180 HB
Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :
C = 3 – 3,7
S < 0,12

Si = 1,2 – 2,5

Mn = 0,25 – 1,00

P =0,05 – 1,00

[δ]bk = 150 MPa

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

5

GVHD: Nguyễn Chí Bảo

Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

[δ]bu = 320 Mpa

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu
Do chi tiết MX BM6 có mặt phẳng đối xứng, chiều dài các lỗ cơ bản
là bằng nhau.
Chi tiết đủ độ cứng vững, không bị biến dạng khi gia công và khi làm
việc trong các cơ cấu máy.
Các bề mặt gia công là các mặt đầu và các lỗ. Khi thiết kế qui trình
công nghệ gia công chi tiết với chi tiết MX BM6 thì ta dùng tay biên
làm chuẩn thô .
Ta chọn 1 mặt đầu của lỗ Φ15và 2 lỗ cơ bản làm chuẩn tinh thống
nhất.
Các bề mặt cần gia công là :
1. Gia công 2 mặt A,B
2. Gia công 2 lỗ Φ15.
3. Gia công lỗ Φ5.
4. Gia công phay 2 rãnh mat A,B
5. Gia công lỗ và tarô ren M8

III. Xác định dạng sản xuất và tính khối lượng.
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng
năm của chi tiết gia công . Sản lượng hàng năm được xác định theo công
thức sau:
N = N1.m (1+

α+β
)
100

Trong đó:

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

6

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

N Số chi tiết được sản xuất trong một năm.
N1 Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (500 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
α- Phế phẩm trong xưởng đúc α =(3÷6) %
β- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β =(5÷7)%
Vậy N = 500.1(1 +

6+4
) =550 chi tiết /năm
100

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức

Q = V.γ

(kg)

Trong đó
Q - Trọng lượng chi tiết
γ - Trọng lượng riêng của vật liệu

γgang xám= 6,8÷7,4 Kg/dm 3

V - Thể tích của chi tiết
V = 79692 mm 3 = 0,079692 dm 3
Vậy

Q = V.γ = 0,079692.7= 0,557 (kg)

Dựa vào bảng 2 trang 13 [1] ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng
loạt vừa.

IV- Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi
tiết lồng phôi
Xác định phương pháp chế tạo phôi
Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là gang
xám 15x32 nên ta dùng phương pháp đúc, ứng với sản xuất hàng loạt
vừa nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát. Sau khi đúc cần có
nguyên công làm sạch và cắt ba via.

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

7

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trng HCN H Ni

ỏn tt nghip

Đúc trong khuôn cỏt. Có thể tạo ra sản phẩm có chất lợng cao, kích thớc chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá
cao.
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất
khác .
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí , nứt . . .
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. . .
Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả
năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên
dễ gây ra nứt.

Chi tit ỳc chớnh xỏc cp II
Tớnh cụng ngh khi gia cụng chi tit ỳc l s xut hin ca cỏc l.
Trong sn xut hng lot cỏc l cú ng kớnh nh hn 30 thỡ ỳc c.
Kớch thc 15 dc 1 o
Kớch thc 9 dc 1 o
Bỏn kớnh gúc ln gia phn tr v tay biờn R = 5 mm
Bn v lng phụi

V. Xỏc nh trỡnh t nguyờn cụng v thit k cỏc nguyờn cụng.
Sau khi phõn tớch kt cu ca chi tit, dng sn xut l hng lot ln v
trong iu kin sn xut nc ta hin nay, ta chn phng ỏn phõn tỏn
nguyờn cụng, s dng nhiu gỏ chuyờn dựng gia cụng chi tit trờn cỏc

mỏy vn nng thụng dng.
1. Xỏc nh trỡnh t cỏc nguyờn cụng.

Hng Sn Lp:CK1_K55

8

GVHD: Nguyn Chớ Bo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Do sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phương pháp gia công một vị
trí, gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng
.
Trình tự các nguyên công để gia công chi tiết càng MX BM6

TT

Máy gia
công

Tên nguyên công

Cấp chính
xác gia
công

Độ bóng
sau gia
công

1

Nguyên công đúc phôi

2

Phay mặt A

6H12

3

RZ20

3

Phay mặt B

6H12

3

RZ20

4

Khoan lỗ φ15

2H135

3

Ra 1,25

5

Khoan lỗ φ15 thứ 2

2H135

3

Ra 1,25

6

Phay rãnh mặt B

6H12

3

RZ40

7

Khoan và taro 4 lỗ M8

2H135

3

Ra 1,25

8

Phay rãnh mặt A

6H12

3

RZ40

9

Khoan lỗ φ5

2H135

3

10

Kiểm tra

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

9

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên công I: Đúc Phôi

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

10

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên côngII : Phay mặt A

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công II
-

Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị ( 6 bậc tự do ) và kẹp

chặt vào thân càng bằng khối v cố định và khối v tự lựa dưới gia công
bằng hai dao phay đĩa .
Với cách gá đặt này bảo đảm hai mặt đầu càng song song với nhau. Chọn máy : Máy phay đứng vạn năng 6H12
Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75.
Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150;
190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax=19,650N(2000kg).
-

Dao phay đĩa 3 mặt răng liền P18,đường kính dao D= 90, số răng

Z=12 răng, tuổi bền dao T = 120 phút .

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

11

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên công III : Phay mặtB

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công II

-

Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị (6 bậc tự do ) và kẹp

chặt vào thân càng bằng khối v cố định và khối v tự lựa dưới gia công
bằng hai dao phay đĩa .
Với cách gá đặt này bảo đảm hai mặt đầu càng song song với nhau.

- Chọn máy : Máy phay đứng vạn năng 6H12
Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75.
Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150;
190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax=19,650N(2000kg).
-

Dao phay đĩa 3 mặt răng liền P18,đường kính dao D= 90, số răng

Z=12 răng, tuổi bền dao T = 120 phút .

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

12

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

IV : Khoan φ15

- Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị ( 6 bậc tự do ) định vị 3
bậc vào mặt phẳng , định vị 2 bậc tự do nhờ chốt trụ ngắn . 1 bậc tự do
bằng khối v tự lựa.
Với cách gá đặt này bảo đảm độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ.
- Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 có có thông số
Đường kính gia công lớn nhất: 35 mm
Khoảng cách từ đường trục của trục chính tới thân máy: 300 mm
Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy: 750 mm
Côn móc trục chính: N 04
Số cấp tốc độ :12

; Giới hạn vòng quay: 31,5÷1400 vòng/phút

Số cấp tốc cấp tốc độ chạy dao : 12 cấp
Giới hạn chạy dao : 0,1÷1,6 mm/vòng
Công suất động cơ: 4 kW
Hiệu suất máy : η = 0,8
Chọn dao : Mũi khoan, mũi khoét, vát mép và doa lỗ.

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

13

GVHD: Nguyễn Chí Bảo

Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

V : Khoan φ15 tiếp theo

- Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị ( 6 bậc tự do ) định vị 3
bậc vào mặt phẳng , định vị 2 bậc tự do nhờ chốt trụ ngắn . 1 bậc tự do
bằn - Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị ( 6 bậc tự do ) định vị
3 g khối v tự lựa.
Với cách gá đặt này bảo đảm độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ.
- Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 có có thông số
Đường kính gia công lớn nhất: 35 mm
Khoảng cách từ đường trục của trục chính tới thân máy: 300 mm
Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy: 750 mm
Côn móc trục chính: N 04
Số cấp tốc độ :12

; Giới hạn vòng quay: 31,5÷1400 vòng/phút

Số cấp tốc cấp tốc độ chạy dao : 12 cấp
Giới hạn chạy dao : 0,1÷1,6 mm/vòng
Công suất động cơ: 4 kW
Hiệu suất máy : η = 0,8
- Chọn dao : Mũi khoan, mũi khoét, vát mép và doa lỗ
Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40 ( sổ tay CNCTM tập 1 )
bằng thép gió P18
Chọn mũi doa máy liền khối chuôi côn bằng hợp kim cứng
Theo bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có tuổi bền là:
T = 35 phút.

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

14

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên công VI: Phay rãnh mặt B
- Định vị và kẹp chặt: định vị bằng mặt phẳng 3 bậc tự do.chốt trụ
ngắn khống chế 2 bậc tự, để khống chế bậc tự do xoay còn lại ta
dùng khối V tự lựa.
- Chọn máy: để thực hiện nguyên công 1 là máy phay đứng vạn năng
6H12 với các thông số máy như sau :
Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75.
Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150;
190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
P max=19,650N(2000kg).
- Chọn dao:
Tra bảng 4.92( STCNCTM tập1) dao phay mặt đầu bằng thép gió P18
D(Js) = 40 mm; L = 20 mm; d(H7) = 16 mm; Z = 10
Dao phay mặt đầu răng nhỏ, có then dọc
Góc nghiêng rãnh thoát phoi ω = 25o
Hoặc dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng tra bảng 4.94

D = 100

B = 39

d(H7) = 32

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

Z = 10

15

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên công VII:Khoan, taro 4 lỗ M8
- Định vị và khẹp chặt như nguyên công 5

- Chọn máy khoan đứng: 2H135 có các thông số ( như trên )
- Chọn dao: mũi khoan, mũi khoét, mũi doa, vát mép bằng thép gió
Tra bảng 3 – 131 [1] có các kích thước của dụng cụ cắt như sau :
Mũi khoan φ7
Theo bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có tuổi bền là:
T = 35 phút

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

16

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên công VIII: phay rãnh mặt A

Định vị và kẹp chặt: sau khi đã gia công xong lỗ cơ bản còn lại, khi
dó định vị dùng chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu và 2 lỗ cơ bản. một lỗ
lồng vào chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do, một lỗ lồng vào chốt trám
khống chế 1 bậc tự do, mặt đầu khống chế 3 bậc tự do. Khẹp chặt vào 2
mặt đầu của 2 lỗ cơ bản bằng dòn kẹp liên động từ trên xuống vuông góc
với mặt đáy .
- Chọn máy phay ngang 6H12
Công suất máy Nm = 7 KW
Số cấp tốc đô.: 18 ;

Số vòng quay trục chính: 301500

30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 134 ; 300 ; 375 ;
475 ; 600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500.
- Dao phay đĩa 3 mặt răng ghép lại với nhau phay cùng một lúc tra
bảng 4.82 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) :
2 dao đường kính D(Js16) = 100; B = 15; d(H7) =32; Z =20

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

17

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên công IX: khoan lỗ φ5

- Định vị và kẹp chặt: như nguyên công 7.
- Chọn máy khoan đứng: 2H135 có các thông số ( như trên )
- Dao Khoan, φ5
+ Định vị : chi tiết gia công được định vị trên 2 phiến tỳ (hạn chế 3 bậc tự
do), chốt tru (hạn chế 2 bậc tự do),chốt trám hạn chế một bạc tự do.
+ Kẹp chặt : kẹp chặt chi tiết được thực hiện bằng các mỏ kẹp thông qua
đòn kẹp liên động. Các bạc thay nhanh được dùng để dẫn hướng cho các
dao khi gia công. Các then dẫn hướng có tác dụng định vị đồ gá trên máy.
Chọn máy :
+ Chọn máy để thực hiện nguyên công 4 là máy khoan đứng 2H135 là
máy khoan có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền
trung bình φmax = 35 (mm) có các thông số như sau :
Công suất động cơ : N = 4(kW)
Hiệu suất máy : η = 0,8
Số cấp tốc độ : 12
Giới hạn vòng quay : 42 ÷ 2000 (vòng/phút)
Chọn dao :

Chọn dùng mũi khoan + mũi doa bằng thép gió
Tra bảng 3 – 131 [1] có các kích thước của dụng cụ cắt như sau :
Mũi khoan φ5
Theo bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có tuổi bền là : T = 35
phút.

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

18

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

1.8 Nguyên côngX: Kiểm tra độ song song của đướng tâm giữa 2 lỗ
cơ bản. và khoảng cách giữa 2 lỗ.
1.9 Kiểm tra độ song song của các lỗ không được quá 0,1/100 mm, độ
không vuông góc của các lỗ với nhau không vượt quá 0,1/100 mm, độ
không song song của hai mặt đầu không vượt quá 0,1/100 mm.

+ Nguyên công kiểm tra được thực hiện bằng việc kiểm tra độ song song
các đường tâm lỗ của lỗ hai lỗ φ15 . Sau đó kiểm tra độ vuông góc giữa 2
tâm lỗ φ15 .Sơ đồ gá đặt như hình vẽ bên.
+ Đặt trục kiểm vào lỗ φ15, trục kiểm còn lại được lắp cố định trên đồ gá
có φ15 , quay chi tiết quanh lỗ φ15 đến khi trục kiểm lắp trên lỗ φ15 chạm
vào cữ tỳ. Khi đó hiệu số của giá trị đo trên từng cặp đồng hồ trên 2 phương
đứng và ngang cho ta độ không song song của lỗ φ15 với lỗ φ15 theo 2

phương đứng và ngang.
+ Việc thực hiện đo độ vuông góc cho ở sơ đồ dưới.
2. Tính lượng dư cho nguyên công thiết kế đồ gá và tra lượng dư
cho các bề mặt còn lại
Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp
phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:
Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia
công nhiều đồng thời tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng
. . . dẫn đến giá thành tăng.
Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của
phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh.
Trong công nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng hai phương pháp sau
đây để xác định lượng dư gia công:
Phương pháp thống kê kinh nghiệm.
Phương pháp tính toán phân tích.

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

19

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công bằng
kinh nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những
điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần

thiết.
Ngược lại, phương pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích
các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn
chỉnh.
Trong đồ án này chỉ tính lượng dư theo phương pháp phân tích cho
nguyên công XII, còn lại là thống kê kinh nghiệm.
2.1 Tính lượng dư gia công cho NC4,5 khoanφ15
Độ chính xác phôi cấp II khối lượng phôi 0,55 kg ,vật liệu Gang xám
GX15-32. Quy trình công nghệ gồm 3 bước : khoan, khoét, doa. Chi tiết
được định vị (6 bậc tự do ) định vị 3 bậc vào mặt phẳng khối v cố
định .định vị 1 bậc tự do nhờ khối v tự lựa.
Độ nhám bề mặt : Ra =1,25 µm.
Vật liệu :

GX15-32

Bước khoan lỗ từ phôi đặc
Theo bảng 13 , Thiết kế đồ án CNCTM [1] ta có chất lượng bề mặt của
chi tiết sau khi khoan là R z = 40 µm và T i = 60 µm .
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:

ρ khoan = C 02 + ∆2y .l 2
Trong đó:
Co : độ lệch của đường tâm lỗ, Co = 20µm.
∆y : độ cong đường trục lỗ, ∆y=1,4 µm/mm.
l

: chiều dài lỗ l=26 mm.
(Bảng 18 TK ĐA CNCTM [1] ) .

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

20

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

⇒ ρ khoan = 20 2 + (1,4.26) 2 = 42 µm
Bước khoét
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I [2] ,ta có
Rz = 32 (µm ).
Ti = 40 (µm ).
Sai lệch không gian tổng cộng được tính theo công thức: ρ = k . ρkhoan
k là hệ số giảm sai (Hệ số chính xác hoá )
k = 0,05 _ Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM [1]
ρ khoét =0,05 . 42 =2 (µm ).

(

2
2
2.Z b min = 2. Rz + Ti + ρ khoét
+ ε gđ

)

2.Z b min = 2 ( 32+ 40+ 2) = 148 (µm ).
Doa thô: Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi
khoét nhân với hệ số giảm sai k s = 0,04 (Bảng 24 TK đồ án CNCTM [1] )
Rz = 10 (µm ).
Ti = 20 (µm ).
ρ doa thô = 2. 0,04 = 0,08 ( µm )
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I [2], ta có
Rz =10 (µm ).
Ti = 20 (µm ).

(

2
2
2.Z b min = 2. Rz + Ti + ρ doa
thô + ε gđ

⇒

)

2.Z b min = 2.( 10 + 20 + 0,08 ) = 60,2 (µm ).

Doa tinh: Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi
doa nhân với hệ số giảm sai ks= 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )
ρ doa tinh = 0,08. 0,02= 0,02 ( µm )

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

21

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rz =6,3 (µm ).
Ti = 10 (µm ).

(

2
2
2.Z b min = 2. Rz + Ti + ρ doa
tinh + ε gđ

⇒
•

)

2.Z b min = 2.( 6,3+ 10+ 0,02 ) = 32,64 (µm ).

Kích thước tính toán D t

D 4 = 12,05
D 3 =12,05- 0,03264 = 12,017

D 2 =12,017- 0,0602 = 11,957
D 1 =11,957 – 0,148 = 11,809
δ dung sai kích thước các nguyên công tra bảng trong sổ tay công nghệ
Dmax xác định thước giới hạn lớn nhất bằng cách làm tròn số của kích thước
tính toán theo háng số có ý nghĩa của dung sai
Dmin kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmax - δ

Ta có bảng tính lượng dư sau:
ρ

Rz

Ti

2.Zbmin

Dt

Khoan

40

6

42

0

11,809

Khoét

32

40

2

148

Doa thô

10

20

0,08

Doa tinh 6,3

10

0,02

δ

Dmax

Dmin

2Zmin

2Zmax

200

11,81

11,63

11,957

150

11,96

11,81

148

198

60,2

12,017

40

12,02

11,98

62

172

32,64

12,05

30

12,05

12,02

32

42

2Zo max =242
2Zo min = 412
Kiểm tra kết quả tính toán :
+ Lượng dư tổng cộng: 2.Z0max - 2.Z0min = 414 - 242 = 170 (µm)

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

22

GVHD: Nguyễn Chí Bảo

Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

δph - δct =200 - 30 = 170 (µm)
+ Kiểm tra bước trung gian : khoét
2.Zmax - 2.Zmin =198 - 148 = 50 (µm)
δ1- δ2 = 200 - 150 = 50 (µm)
2.2- Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại
NC2.3: Phay 2 mặt A,B.
Tra bảng 3.98 ( Sổ tay CNCTM tập 1 )lượng dư gia công của vật
đúc bằng gang cấp chính xác II được đúc trong khuôn cát. đối
2Zb= 3 mm
Phay thô: 2,2 mm
Phay tinh: 0,8 mm
NC 6 Phay rãnh mặt B
2 Zb= 1,5 mm
Phay thô: 1 mm
Phay tinh: 0,5 mm
NC 7 Khoan,taro lỗ φ8
Khoan đạt kích thước φ7
Taro đạt kích thước φ8
NC8: Phay mặt A
2Zb = 3 mm
Phay thô: 2 mm
Phay tinh: 1 mm
NC9: Khoan φ5
Khoan bằng mũi khoan φ5

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

23

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

3. Tính chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá và tra chế độ cắt cho
các nguyên công còn lại.
Tính chế độ cắt cho nguyên công 4
+ Ta tiến hành tính chế độ cắt cho nguyên công 6 là nguyên công khoan

+

doa lỗ φ15 chiều dài lỗ L = 26 (mm), vật liệu gia công là gang xám GX15 –
32, gia công trên máy khoan đứng 2H135, công suất động cơ
Nm = 4 (kW).
a) Bước khoan lỗ φ14,8 :
+ Mũi khoan ruột gà thép gió Φ14,8
+ Chiều sâu cắt : t =

14,8
= 7,4(mm).
2

+ Lượng chạy dao S t : lượng chạy dao S t khi khoan lỗ thông thường ta
chọn giá trị lớn nhất cho phép theo độ bền của mũi khoan, theo bảng 5 – 25
[3] với đường kính lỗ khoan D = 14,8 (mm) ; vật liệu gia công có HB = 180
ta có : S t = 0,31 ÷ 0,35(mm/vòng)
⇒ chọn S t = 0,35 (mm/vòng).
+ Tốc độ cắt V (m/phút) :
Tốc độ cắt khi khoan được xác định theo công thức sau :

C v .D q
.k v
V= m
T .t x .S y
Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoan được tra theo bảng 5 – 28 [2] :
Cv = 17,1 ; q = 0,25 ; y = 0,40 ; m = 0,125
Tra bảng 5 – 30 [2] ta có chu kỳ bền T của mũi khoan thép gió, đường
kính mũi khoan là D = 14,8 (mm), vật liệu gia công là gang xám thì T = 60
(phút).
Hệ số điều chỉnh nói chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực
tế kv
Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

24

GVHD: Nguyễn Chí Bảo


Trường ĐHCN Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

kv = kMV . kuv . klv
Trong đó :
kMV : hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công ;
n

 190  V
kMV = 
 ; tra bảng 5 – 2 [3] có số mũ n v = 1,3 ; với gang xám có
 HB 
HB = 180 ⇒ kMV = 1,07 .
k uv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt ;
Tra bảng 5 – 6 [3] chọn lấy trị số kuv = 1,0.
klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan ; theo bảng 5 – 31 [3] với
chiều sâu lỗ khoan L<3D ta có klv = 1,0
⇒

kv = kMV . kuv . klv = 1,07.1,0.1,0 = 1,07

Thay các trị số D = 14,8 (mm); Cv = 17,1; q = 0,25; y = 0,40; m = 0,125;
S = 0,35 ; T = 60 (phút) ; kv = 1,07 vào công thức tính V ta có :
17,1.14,8 0, 25
.1,07 ≈ 31 (m/phút).
V =
60 0,125.0,35 0 , 4

+ Số vòng quay trục chính (vòng/phút) :
nt=

1000.31
1000.Vt

=
= 836,66 (vòng/phút)
3,14.14,8
π .D

chọn theo tiêu chuẩn của máy có nm = 920 (vòng/phút)
tốc độ cắt thực tế là : Vtt =

π .D.n m 3,14.14,8.920
=
= 34,09 (m/phút).
1000
1000

+ Lực cắt chiều trục P0 :
P0 = 10.C p.Dq.Sy.kp
- Tra bảng 5 – 32 [3] ta có trị số Cp và các số mũ như sau :
Cp = 42,7 ; q = 1,0 ; y = 0,8 ;

Đỗ Hồng Sơn Lớp:CK1_K55

25

GVHD: Nguyễn Chí Bảo