Thiết kế quy trình công nghệ gia công giá đỡ ổ trục

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

LỜI NÓI ĐẦU
Với mỗi quốc gia thì cơ khí là một trong những ngành công nghiệp
không thể thiếu. Nó là tiền đề, là cơ sở của nhiều ngành công nghiệp quan
trọng khác. Vì nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất trang thiết
bị, công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Đặc biệt với một nền kinh tế
còn non trẻ như nước ta, với xu hướng “Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại
Hóa” đất nước, thì ngành cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo máy nói
riêng lại càng thể hiện rõ tầm quan trọng của nó.Trong đó máy cắt kim
loại chiếm một vị trí đặc biệt trong ngành chế tạo máy để sản xuất ra các
chi tiết của các máy khác nhau, nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản xuất. Hiện
nay do đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao, nhu cầu về sản xuất
công nghiệp tăng. Vì vậy cần phải thiết kế các máy cắt kim loại vạn năng,
chuyên dùng có năng suất cao, bảo đảm độ chính xác, độ ổn định và độ
tin cậy, kết cấu máy đơn giản, có tính kinh tế và phù hợp với điều kiện
chế tạo và sử dụng của từng cơ sở sản xuất.
Để phục vụ cho việc phát triền ngành cơ khí hiện này, chúng ta cần
phải đẩy mạnh công tác đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ
chuyên môn cao về các lĩnh vực, có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo
và khả năng làm việc nhóm. Nhằm đáp ứng yêu cầu trên, công việc đào
tạo tại các trường nghề, trung cấp, cao đẳng cũng như đại học ngày càng
được chú trọng hơn.Với đồ án môn học: “Thiết kế quy trình công nghệ
gia công Giá đỡ ổ trục” sinh viên được vận dụng các kiến thức một cách
tổng hợp. Với yêu cầu của đồ án, sinh viên phải biết tìm tòi, vận dụng
kiến thức đã học một cách linh hoạt, kết hợp trao đổi nhóm giữa: Thầy –
sinh viên, sinh viên – sinh viên. Nhờ vậy sau khi kết thúc đồ án mỗi sinh

viên đều có thể trang bị cho mình một kiến thức tổng hợp, hiểu biết thêm
về công nghệ chế tạo máy nói chung và máy công cụ nói riêng đã được
học trong lý thuyết, cùng với kỹ năng làm việc độc lập cũng như làm việc
nhóm.

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Tiến Sỹ, đến nay em đã
hoàn thành đồ án môn học của mình. Mặc dù được trang bị các kiến thức
cơ bản, nhưng do khả năng cùng với hiểu biết thực tế còn hạn chế, nên đồ
án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót về mặt kỹ thuật cũng như
nội dung. Vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến của các thầy, cô
để đồ án của em được hoàn thiện hơn, và quan trọng hơn là em sẽ biết
thêm được những kiến thức để hoàn thiện mình, đáp ứng yêu cầu của một
kỹ sư cơ khí.
1
`

1


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Sỹ, đã cho em những lời
khuyên quý báu để hoàn thành đồ án môn học này.
Hà Nội, ngày15 tháng 12 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Huấn

2
`

2


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

CHƯƠNG 1:PHÂN TÍCH TÍNH NĂNG CHI TIẾT.
I) Phân tích chức năng điều kiện làm, mác vật liệu của chi tiết:
Dựa vào bản vẽ chi tiết của gối đỡ ta thấy giá đỡ là chi tiết dạng hộp.
Do giá đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục. Gí
đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy để tăng độ cứng vững của trục khi làm
việc, ngoài ra với trục có kích thước chiều dài lớn thì giá đỡ còn có tác
dụng chống võng trục. Giá đỡ xác định vị trí tương đối của trục trong
không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó. Giá đỡ còn
làm nhiệm vụ của ổ trượt.
Trên giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và
cũng có bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ
Ф20, cần gia công mặt phẳng đáy và các lỗ Ф11chính xác để làm chuẩn
tinh gia công.
Đảm bảo độ không song song 3 tâm lỗ < 0,02/100mm và độ không
vuông góc giữa 3 tâm lỗ với mặt đầu <0,02/100mm
Chi tiết làm việc trong điều kiện dung động và thay đổi.
Để đạt được yêu cầu kĩ thuật như bản sau:

Mặt trên và mặt bên: phay
Mặt lỗ chính :doa
- Phân tích mác vật liệu:
Vật liệu sử dụng là GX 15-32, có các thành phần hóa học sau :
C = 3  3,7

Si = 1,2  2,5

S < 0,12

P =0,05  1,00

Mn = 0,25  1,00

[δ]bk = 150 MPa
[δ]bu = 320 MPa

II) Phân tích yêu cầu kĩ thuật và phương pháp gia công:
Yêu cầu kĩ thuật và độ chính xác hình học :
- Độ không song song giữa 3 tâm lỗ là 0,02/100mm
- Độ vuông góc mặt đầu với đường tâm của hệ lỗ chính.
- Độ song song giữa mặt trên và mặt đáy .
3
`

3


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

- Để đảm bảo vị trí tương đối giữa các lổ kẹp chặt ta phải dùng các tấm
bạc dẩn hướng khi gia công các lỗ.
- Chọn chuẩn tinh thống nhất .
-Mặt lỗ 20 , 11 yêu cầu cấp chính xác 5 và Ra =2,5 µm nên phương
pháp gia công cuối là doa tinh.
- Những bề mặt lắp ghép yêu cầu Rz80, cấp chính xác cấp 5 nên phương
pháp gia công cuối là phay tinh.
Ta có bản vẽ chi tiết sau:

III-Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết gia công:
- Hộp phải dủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng nên có thể
dùng chế độ cắt cao cho năng suất cao.
- Các bề nặt làm chuẩn có đủ độ diện tích nhất định để cho phép thực
hiện nhiều bước trên 1 lần gá để đảm bảo gá đặt nhanh.
- Các bề mặt có thể gia công trên các máy tiện ,phay ,doa, khoan, để đảm
bảo yêu cầu kĩ thuật cần thiết .
4
`

4


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Phôi được chế tạo từ vật liêu GX15-32 bằng phương pháp đúc nên có thể
tạo hình trên bề mặt trong và ngoài không khó khăn lắm.

IV) XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
Vật liệu thân hộp là GX15-32 có cơ tính :
σk = 15kg/mm2
σu = 32kg/mm2
Dựa vào đặc điểm hình dáng kết cấu của chi tiết, kết hợp với vật liệu chế
tạo phôi và dạng sản xuất nên chọn phương pháp chế tạo phôi là phương
pháp đúc
A)Đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng tay, mẫu gỗ :
+ Ưu điểm :
- Giá thành rẻ.
- Đúc được các chi tiết có hình dáng từ đơn giản đến phức tạp với khối
lượng từ nhỏ đến lớn .
+ Nhược điểm:
- Lượng dư của phôi đúc lớn.
- Độ chính xác của phôi đúc thấp.
-Độ chính xác của phôi đúc phụ thuộc vào tay nghề của người làm khuôn.
+ Phạm vi ứng dụng:
Từ những đặc điểm trên thấy rằng phương pháp đúc này phù hợp với
dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ.
B. Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy
+ Ưu điểm
-Độ chính xác của phôi cao.
-Năng suất đúc cao do khuôn được làm bằng máy.
- Đúc được các chi tiết có trọng lượng từ bé đến lớn.
-Lượng dư để lại cho gia công nhỏ.

-Vật liệu chế tạo khuôn là cát, đất sét có sẵn nên hạ giá thành sản phẩm.
+ Nhược điểm :
Giá thành chế tạo mẫu khá cao.
+ Phạm vi ứng dụng:
Phương pháp đúc này phù hợp với dạng sản xuất hàng khối loạt lớn.
C. Đúc trong khuôn kim loại :
+ Ưu điểm:
Năng suất, chất lượng của phôi đúc cao.
Đúc được các chi tiết phức tạp và có khối lượng nhỏ.
5
`

5


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Khuôn có thể dùng được nhiều lần.
Tiết kiệm được vật liệu đúc do tính toán chính xác phôi liệu.
+ Nhược điểm:
Giá thành chế tạo mẫu cao.
Phải tính chính xác trọng lượng của phôi liệu.
+ Phạm vi ứng dụng:
Phương pháp đúc này phù hợp với dạng sản xuất hàng khối loạt lớn .
D. Đúc trong khuôn vỏ mỏng:
+ Ưu điểm:

Phôi đúc có độ chính xác cao, cơ tính tốt.
tự động hoá quá trình làm khuôn.
Đơn giản quá trình rỡ khuôn và làm sạch vật đúc
+ Nhược điểm:
- Chỉ đúc được các chi tiết có độ phức tạp vừa và khối lượng nhỏ.
+ Phạm vi ứng dụng:
Phương pháp đúc này nên áp dụng khi cần nâng cao chất lượng vật đúc.
f. Đúc trong khuôn mẫu chảy:
+ Ưu điểm:
Đúc được vật đúc có hình dáng phức tạp, có độ bóng cao,
Đúc được các loại kim loại và hợp kim, - Không cần mặt phân khuôn,
không cần rút mẫu nên tăng độ chính xác cho phôi đúc .
+ Nhược điểm:
Quy trình chế tạo khuôn phức tạp, giá thành cao.
+Phạm vi ứng dụng:
Phương pháp đúc này chỉ nên áp dụng ở dạng sản xuất loạt lớn hàng khối
với những phôi có chất lượng cao.

Kết luận:
Qua các phương pháp đúc trên, phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu
kim loại và làm khuôn bằng máy là hợp lý nhất . Vì phương pháp đúc này
vưà đảm bảo được chất lượng vật đúc, đồng thời giá thành chế tạo phù
hợp và đáp ứng được các nhu cầu sản xuất dạng hàng khối loạt lớn .
Vậy chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại và làm khuôn
bằng máy để chế tạo phôi.

6
`

6

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Nguyên công 1 :Đúc phôi

V.chọn chuẩn để gia công chi tiết
Chọn chuẩn tinh
Thông thường với các chi tiết dạng hộp ta thường sử dụng 2 phương án
sau.
Phương án 1:
7
`

7


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Một mặt phẳng và mặt phẳng song song với mặt phẳng đó.
* ưu điểm .
- Có thể gia công hầu hết các bề mặt của hộp ( chuẩn tinh thống nhất)

Độ cứng vững cao
Thích hợp với tất cả các kích cỡ của hộp

-

Kết cấu đồ gá đơn giản
* Nhựơc điểm
Với các hộp cỡ lớn việc gá đặt gặp nhiều khó khăn
-

*Phạm vi áp dụng.
Dùng cho tất cả các kích cỡ của hộp.
Phương án 2:
Chuẩn tinh là lỗ vuông góc với mặt đáy
*Ưu điểm .
-Không gian gia công rộng có thể gia công hầu hết các bề mặt của hộp
Độ cứng vững cao
*Nhược điểm .
-

Đồ gá thiết kế phức tạp hơn phương án 1
Đường tâm lỗ yêu cầu phải vuông góc với mặt phẳng định vị và
phải gia công chính xác qua các bước khoan-khoét-doa hoặc
khoan-doa

*Phạm vi áp dụng
Dùng cho hộp có kích thước nhỏ
Kết luận
Từ hai phương án chọn chuẩn tinh trên , qua phân tích ưu nhược điểm và
phạm vi sử dụng của mỗi phương án .Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và kết

cấu cũng như kích thước của chi tiết ta chọn phương án 1 làm chuẩn tinh
Chọn chuẩn thô
1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô
Khi chọn chuẩn thô phải thoả mãn 2 yêu cầu sau:
8
`

8


Đồ án công nghệ chế tạo máy
-

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt.
Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt.

2 . Nguyên tắc
Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công
có 1 bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công 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 ta nên chọn bề mặt không gia
công có yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan với bề mặt gia công là
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 phải gia công thì ta nên chọn bề mặt nào ứng với

bề mặt của phôi có yêu cầu cần phải phân bố lượng dư nhỏ và đều nhất
làm chuẩn thô.
Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công
có rất nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì ta nên chọn bề mặt
nào trơn chu nhất làm chuẩn thô.
ứng với một bậc tự do cần thiết cảu chi tiết gia công chỉ được
phép chọn và sử dụng chuẩn thô không quá một lần .Nếu vi phạm
nguyên tắc này người ta gọi là phạm chuẩn thô và sẽ cho sai lệch
về vị trí tương quan giữa các bề mặt là rất lớn.
Vậy: chọn chuẩn thô là mặt C hoặc D vì 2 mặt đều có bề mặt bằng
phẳng nhất.

9
`

9


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

CHƯƠNG II :XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
+Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất .
Dạng sản xuất là 1 đặc trưng có tính tổng hợp giúp cho việc xác định hợp
lí đường lối ,biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để chế tạo ra sản
phẩm đạt được các chỉ tiêu về kĩ thuật.
Việc xác định dạng sản xuất nói lên quy mô sản xuất với ý nghĩa cho

phép đầu tư vốn ,đầu tư cơ sở vật chất kĩ thuật khác để tổ chức sản xuất
nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao .
Dạng sản xuất xác định bởi:
Sản lượng hàng năm của chi tiết N (chiếc/năm)
Khối lượng của chi tiết gia công .
A: xác định dạng sản xuất.
+ sản lượng hàng năm của chi tiết gia công .
 α+β
N = N 1 .m.1 +

100  (chiếc/năm)


Trong đó:
-N1: Sản lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch
N1= 8000(chiếc/năm)
-N:sản lượng sản phẩm cần chế tạo trong 1 năm.
-m: số lượng chi tiết cùng tên trong 1 sản phẩm, m=1.
β: hệ số % dự phòng hư hỏng của chi tiết thứ i, thường lấy β = 5%.
β = (5% ÷ 7%)
α:hệ số phần trăm dự phòng mất mát,hư hỏng do quá trình vận chuyển,
bảo quản α = 3% ÷ 6% thường lấy α = 5%.
Vậy:
N=8000.1(1+0.1)=8800 (chiếc/năm)
+ khối lượng chi tiết gia công:
10
`

10

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Xác định trọng lượng của chi tiết:
Q=V.γ
γ gang xám = 6,8 – 7,6 (kg/dm3)
Thể tích chi tiết:
V = V1 + V2 + V3+V4
V1 = 0,037 (dm3)
V2 = 0,012(dm3)
V3 = 0,03(dm3)
V4= 0,04 (dm3)
V = 0,037+0,012+0,03+0,04=0,119 (dm3)
Vậy khối lượng của chi tiết là:
m=0,119.7,6=0,9 (kg)
vậy với m=0,9 (kg) Sản lượng N=8800 (chiếc/năm)

Trọng lượng chi tiết
> 200 kg
11
`

4 ÷200 kg

< 4 kg
11

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Dạng sản xuất
sản lượng hàng năm của chi tiết
Đơn chiếc

<5

Loạt nhỏ

< 10

< 100

5 ÷100

10 ÷ 200

100 ÷ 200

Loạt trung

100 ÷ 300

200 ÷ 500

500 ÷ 5000

Loạt lớn

300 ÷ 1000

500 ÷ 5000

5000 ÷ 50000

Loạt khối

> 1000

> 5000

5000

ta xác định được sản xuất trên là sản xuất loạt khối.

CHƯƠNG III: Tính lượng dư gia công:
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 trinh công nghệ
- Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiếu hao lao động để gia công,
tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt, … dẫn đến giá thành tăng.
- Nếu lượng dư quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để
biến thành chi tiết hoàn chỉnh.
I) Tính lượng dư gia công.

12
`

12


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

1 – Tính lượng dư khi gia công lỗ φ20
Độ chính xác phôi cấp 2, khối lượn phôi 0,107 +0,9(kg), vật liệu gang
xám GX15-32 có HB = 190. Quy trình công nghệ gồm 3 bước:
Khoan,khoét, doa
Theo bảng 10, thiết kế đồ gá CNCTM ta có Rz va T i của phôi là 250 và
350µm .
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định:
2
2
ρphôi = ρ c + ρ cm

Giá trị sai lệc ρcm =

(0,5δ b ) 2 + (0,5δ c ) 2

Với: b= 400 m
ρc =

(∆ k .d ) 2 + (∆ k .l ) 2

= 283 m

c= 400 m
với d,l là đường kính và chiếu dài của lỗ.

ρc giá trị cong vênh của lỗ được tính cả 2 hướng kính và hướn trục
Theo bảng 15 (sách HDTKĐACNCTM) ta có đối với phôi đúc ∆k =2
2
2
⇒ ρc = (2.20) + (2.40) =89,44 m

Sai lệch không gian tổng cộng :
2
2
ρphôi = 89 ,44 + 283 = 296,8 m

Sai số không gian còn lại sau khi khoan :
ρ1 = 0,05. ρphôi = 0,05.313 = 15,6 m
Sai số không gian còn lại sau khi khoét:
ρ2 = 0,2. ρ1 = 0,2.15,5 = 3,12 m
* Sai số gá đặt khi khoan được tính như sau:
εgđ =

ε c2 + ε k2

Sai số chuẩn
ρmax = A + B + ρmin
13

`

13


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

A :dung sai của lỗ định vị A = 0,016 mm
B : dung dai của đường kính chốt b = 0,014 mm
ρmin:khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt: ρmin = 0,013 mm
Góc xoay lớn nhất của chi tiết: tgα = ρmax/H
H: là khoảng cách giữa 2 loox chuẩn
tgα = ( 0,016 + 0,014 + 0,013 )/92 = 0,00047
Khi đó sai số chuẩn trên chiều dài lỗ gia công là:
εc = L.tgα = 60.0,00047 = 0,028 mm = 28 m
Chiều dài lỗ gia công L = 40 mm
Sai số kẹp được xác định theo bảng 24(TKĐACNCTM): εK = 60 m
2
2
Vậy sai só gá đặt là: εgđ = 28 + 60 = 66 m

Sai số gá đặt ở nguyên công khoét: εgđ1 =0,05.εgđ = 3,3 m
Sai số gá đặt ở nguyên công doa tinh: εgđ2 =0,2.εgđ1 = 0,66 m
*Xác định lượng dư nhỏ nhất theo ct:
2 Z i min = 2( R Zi −1 + Ti −1 + ρ i2−1 + ε i2 )

Bước khoan
⇒

2
2
2Zmin = 2( 250 + 350 + 296,8 + 60 ) = 1805,6 (µm ).

Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rz = 50 (µm ).
h = 70 (µm ).
Bước khoét
2
2
2Z1min = 2( 40 + 15,6 + 3,3 ) = 112 (µm ).

Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rza =10 (µm ).
Ta = 20 (µm ).
Doa tinh :
2Zbmin = 2( 10+ 20) = 60(µm )
14
`

14


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Ta có bảng tính lượng dư sau:
Rz

Ta

ρ

ε

2Zmin

Dt

δ

Dmax

Dmin

2Zmin

2Zmax

µm

µm

µm

µm

µm

mm

µm

mm

mm

µm

µm

Phôi

250 350

313

28,013

400

28,013

27,613

Khoan

40

40

15,6 66

1836

29,849

130

29,849

29,719

1836

2106

Khoét

10

20

3,12 3,3

112

29,961

52

29,961

29,909

112

190

Doa

5

10

0,6

60

30,021

21

30,021

30,00

60

91

tinh

6

Khi doa tinh : 2Zmax = 30,00 - 29,909 = 0,091 mm
2Zmin = 30,021 - 29,961 = 0,060 mm
Khi khoét : 2Zmax = 29,909 - 29,719 = 0,190 mm
2Zmin = 29,961 - 29,849 = 0,112 mm
Khi khoan

: 2Zmax = 29,719 - 27,631 = 2,106 mm
2Zmin = 29,849 - 28,013 = 1,836 mm
+ Lượng dư tổng cộng
2Z0max = 91 + 190 +2106 = 2387 µm
2Z0min = 60 + 112 + 1836 =2008 µm
Kiểm tra kết quả :
2Z0max- 2Z0min = 2387 - 2008 = 379 (µm)
δph- δct =400 - 21 = 379 (µm)
+ kiểm tra bước trung gian
2Zmax- 2Zmin = 190 - 112 = 78 (µm)
δ1- δ2 = 130 - 52 = 78 (µm)
2 – tra lượng dư cho các nguyên công còn lại
Nguyên công 2:

15
`

15


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Sau đúc: 3,5 mm
Phay thô: 1,9 mm
Phay tinh: 0,6 mm

Dung sai: -0,36

Nguyên công 3:
Sau đúc: 3,5 mm
Phay thô: 1,9 mm
Phay tinh: 0,6 mm

Dung sai: -0,36

Nguyên công 6:
Sau đúc: 3,5 mm
Phay thô: 1,9 mm
Phay tinh: 0,6 mm

Dung sai: -0,17

Nguyên công 7:
Sau đúc: 3,5 mm
Phay thô: 1,9 mm
Phay tinh: 0,6 mm

Dung sai: -0,17

Nguyên công 8:
Sau đúc: 2,5 mm
Khoan: 1,9 mm
Khoét: 0,6 mm

Dung sai: -0,17

Doa:0,6
CHƯƠNG IV: thiết kế quy trìnhcông nghệ gia công chi tiết
Xác định đường lối công nghệ.
Do kết cấu của chi tiết không phức tạp khả năng gá nhiều dao là
hạn chế đồng thời gia công nhiều vị trí gá nhiều dao để gia công, song rất
khó thực hiện nên ta xây dựng quy trình công nghệ theo nguyên tắc phân
tán nguyên công. Tuy nhiên trong một số nguyên công ta có thể tập trung
nguyên công để tiến hành gia công và đạt độ chính xác yêu cầu.
I. Chọn phương pháp gia công.

Vì sản lượng loạt lớn do đó trình độ chuyên môn hóa đòi hỏi rất
cao, nên để có thể đạt được năng xuất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt
16
`

16


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Nam thì đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công (ít bước
công nghệ trong một nguyên công). ở đây ta dùng các loại máy vạn năng
kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.
Sau khi nghiên cứu kĩ chi tiết cả về cấu tạo và nguyên lý làm việc ta thấy
có bề mặt đáy và các lỗ chính , φ20 là cần độ chính xác cao nhất đạt
RZ10. đối với mặt đáy ta dùng phương pháp phay thô sau đó phay tinh,
còn các lỗ chính ta khoét sau đó Doa.
II.

Tính toán chế độ cắt cho từng nguyên công
Nguyên công 2: Phay thô và tinh mặt D.
Mục đích: Phay mặt trên đạt Rz80 để làm chuẩn tinh cho các
nguyên công tiếp theo. Nên ta phay thô sau đó phay tinh.
Định vị: - Mặt đáy định vị bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do
Mặt bên định vị bằng 1 khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do.
Kẹp chặt: Kẹp chặt chi tiết bằng khối V di động
Sơ đồ định vị và kẹp chặt như sau (hình vẽ).

Chọn máy:
+ Máy phay 6H12 ( Sổ tay CNCTM tập 3)

+ Bề mặt làm việc của bàn (mm3): 320 x 1250
17
`

17


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

+ Công suất động cơ N = 7 (kw)
+ Hiệu suất của máy ŋ = 0,75
+ Số vòng quay trục chính (v/ph): 30-37, 5-4, 75-60-75-95-118-150190-235-300-475-600-753-950-1180-1500
+ Bước tiến của bàn (mm/ph). 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190235-300-375-475-600-750-960-1500
+ Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8,
đường kính dao D = 75 (mm). Số răng z=10 (răng) Bề rộng B=50 mm
d=32mm

(tra bảng 4-95 sổ tay CNCTM tập 1)

Sơ đồ gá dao B= 50, D = 75
Ta có: 0,6D=0,6.75=45
Vậy thỏa mãn điều kiện B>=0,6D
Lượng dư gia công: Zb=3,5 mm
Chế độ cắt
Chiều sâu cắt t= 1,5 mm
Lượng chạy dao răng Sz = 0,24 mm/răng (bảng 5-126, trang 115 sổ tay

CNCTM 2)
Hệ số phụ thuộc vào cách gá dao k1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (α = 900) k2 = 0,7
Giảm 20% đối với dao phay phi tiêu chuẩn
⇒ Sz = 0,24.1.0,7.80% = 0,13 mm/ răng
Tốc độ cắt : Vb=232 m/ph (bảng 5-126, trang 115 sổ Tay CNCTM 2 ) .
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang k1 = 0,79
Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao. Thực tế khi gia công dao cắt
được tưới dung dịch trơn nguội rất tốt nên xem chu kỳ bền thực tế tăng
gấp 2 lần chu kỳ bền danh nghĩa k2 = 0,8
Hệ số phụ thuộc vào mac thép hợp kim cứng (BK8) k3 = 0,8
18
`

18


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Hệ số phụ thuộc vào mặt gia công (gang đúc có vỏ cứng) k4 = 0,8
Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay (B/D = 50/75 = 0,66) k5 = 1
Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (α = 900) k6 = 0,95
⇒ ta có: Vt =Vb. k1.k2.k3.k4.k5.k6 = 232.0,79.0,8.0,8.0,8.1.0,95
= 89,1 m/phút
Số vòng quay trục chính:
máy phay 6H12 có nmin = 30 vòng/phút;

nmax = 1500 vòng/phút; có 18 cấp.
Theo bảng 8 hướng dân thiết kế đồ án CNCTM:
⇒ϕ = 1,26
Ta có: ϕx = . chọn ϕx = 12,64
⇒ nm = 30.12,64 = 379,2 vg/ph
Như vậy ta có:
Lượng chạy dao phút tính toán Sph
Sph = Sz.Z.n = 0.13.10.379,2 = 493 mm/phút
Máy phay 6H12 có Smin = 23,5; Smax = 1180; có 18 cấp.
Theo bảng 8 hướng dân thiết kế đồ án CNCTM:
⇒ϕ = 1,26
Ta có: ϕx = . chọn ϕx = 20,16
⇒Sm = 23,5.20,16 = 463,68 mm/phút
Công suất No=1,6 KW (Bảng 5-130 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.η=7.0,8=5,6 KW
Vậy máy làm việc an toàn.
Phay thô
Phay tinh
Bước

19
`

6H12
6H12
Máy

BK6
BK6
Dao

190
235
n(v/ph)

375
475
S (mm/ph)

2,5
1
t(mm)

19


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Nguyên công 3: Phay mặt D

Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bởi phiến tỳ, mặt bên
được định vị 2 bậc tự do bởi khối V cố định.
Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vít
Chọn máy:
+ Máy phay 6H12 ( Sổ tay CNCTM tập 3)
+ Bề mặt làm việc của bàn (mm3): 320 x 1250

+ Công suất động cơ N = 7 (kw)
+ Hiệu suất của máy ŋ = 0,75
+ Số vòng quay trục chính (v/ph): 30-37, 5-4, 75-60-75-95-118-150190-235-300-475-600-753-950-1180-1500
+ Bước tiến của bàn (mm/ph). 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190235-300-375-475-600-750-960-1500
+ Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8,
đường kính dao D = 75 (mm). Số răng z=10 (răng) Bề rộng B=50 mm
d=32mm

(tra bảng 4-95 sổ tay CNCTM tập 1)

Sơ đồ gá dao B= 50, D = 75
Ta có: 0,6D=0,6.75=45
20
`

20


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Vậy thỏa mãn điều kiện B>=0,6D
Lượng dư gia công: Zb=3,5 mm
Chế độ cắt
Chiều sâu cắt t= 2,5 mm
Lượng chạy dao răng Sz = 0,24 mm/răng (bảng 5-126, trang 115 sổ tay
CNCTM 2)

Hệ số phụ thuộc vào cách gá dao k1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (α = 900) k2 = 0,7
Giảm 20% đối với dao phay phi tiêu chuẩn
⇒ Sz = 0,24.1.0,7.80% = 0,13 mm/ răng
Tốc độ cắt : Vb=232 m/ph (bảng 5-126, trang 115 sổ Tay CNCTM 2 ) .
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang k1 = 0,79
Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao. Thực tế khi gia công dao cắt
được tưới dung dịch trơn nguội rất tốt nên xem chu kỳ bền thực tế tăng
gấp 2 lần chu kỳ bền danh nghĩa k2 = 0,8
Hệ số phụ thuộc vào mac thép hợp kim cứng (BK8) k3 = 0,8
Hệ số phụ thuộc vào mặt gia công (gang đúc có vỏ cứng) k4 = 0,8
Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay (B/D = 50/75 = 0,66) k5 = 1
Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (α = 900) k6 = 0,95
⇒ Vt =Vb. k1.k2.k3.k4.k5.k6 = 232.0,79.0,8.0,8.0,8.1.0,95
= 89,1 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
máy phay 6H12 có nmin = 30 vòng/phút; nmax = 1500 vòng/phút; có 18
cấp.
Theo bảng 8 hướng dân thiết kế đồ án CNCTM:
⇒ϕ = 1,26
Ta có: ϕx = . chọn ϕx = 12,64
⇒ nm = 30.12,64 = 379,2 vg/ph

21
`

21


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Như vậy ta có:
Lượng chạy dao phút tính toán Sph
Sph = Sz.Z.n = 0.13.10.379,2 = 493 mm/phút
Máy phay 6H12 có Smin = 23,5; Smax = 1180; có 18 cấp.
Theo bảng 8 hướng dân thiết kế đồ án CNCTM:
⇒ϕ = 1,26
Ta có: ϕx = . chọn ϕx = 20,16
⇒Sm = 23,5.20,16 = 463,68 mm/phút
Công suất No=1,6 KW (Bảng 5-130 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.η=7.0,8=5,6 KW
Vậy máy làm việc an toàn.
Phay

6H12

BK6

190

375

thô
Phay

6H12

BK6

235

475

tinh
Bước

Máy

Dao

n(v/ph)

S (mm/ph)

2,5
1
t(mm)

Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ φ20,vát mép lỗ φ20

22
`

22

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bởi phiến tỳ, mặt bên
được định vị 2 bậc tự do bởi khối V cố định,và 1 bậc tự do được định vị
bởi chốt chống xoay.
Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng khối V di động vào mặt bên
Chọn máy: máy khoan K125. Công suất Nm=2,8 KW
Chọn dao: Mũi khoan thép gió, mũi khoét thép gió và mũi doa thép gió
Chế độ cắt bước 1: Khoan lỗ φ16
Chiều sâu cắt t= 8 mm
Lượng chạy dao So= 0,35 mm/vòng (Bảng 5-89 STCNCTM)
Vận tốc cắt V= 33,5 m/ph (Bảng 5-90 STCNCTM)
⇒

nt =

1000.Vt 1000.33,5
=
= 666,8vg / ph
π .D
3,14.16

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 700 vg/ph
Như vậy tốc độ cắt thực tế là :

Vtt =

π .D.nt 3,14.80 .190
=
= 47,75m / ph
1000
1000

Theo bảng 5-139 sổ tay CNCTM, ta có: No=1,7 KW < Nm = 2,8
Vậy máy làm việc an toàn.
Chế độ cắt bước 2 : khoét lỗ φ19
Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm
23
`

23


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Lượng chạy dao So = 0,75mm/vòng (Bảng 5-104 sổ tayCNCTM)
Vận tốc cắt V= 25m/ph (Bảng 5-105 sổ tayCNCTM)
nt =



1000.Vt 1000.26

=
= 520vg / ph
π .D
3,14.16

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 540 vg/ph
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

π . D.nt 3,14.16 .540
=
= 27,13m / ph
1000
1000

Theo bảng 5-139 sổ tay CNCTM, ta có: No =1,7 KW< Nm=2,8
Vậy máy làm việc an toàn.
Chế độ cắt bước 3: Doa lỗ φ20
Chiều sâu cắt t= 0,5 mm
Lượng chạy dao So = 2,4 mm/vòng (Bảng 5-112 sổ tayCNCTM)
Vận tốc cắt v=6,8 m/ph (Bảng 5-114 sổ tayCNCTM)

nt =



1000.Vt 1000.6,8
=
= 135,35vg / ph

π .D
3,14 .16

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

π . D.nt 3,14.16.135
=
= 6,78m / ph
1000
1000

Doa
Khoét
Khoan
Bước

2A55
2A55
2A55
Máy

Thép gió
Thép gió
Thép gió
Dao

600
475

475
n (v/ph)

2,5
2,5
0,79
S (mm/v)

0.5
2
8
t (mm)

Nguyên công 5: Vát mép đầu lỗ còn lại

24
`

24


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Phạm Văn Huấn

Lớp CK7-K3

Định vị: chi tiết được định vị 6 bậc tư do bởi khối V,phiến tì và chốt
chông xoay.
Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.

Máy khoan K125
Chọn dao vát mep 20

Nguyên công 6: Phay mặt B

25
`

25