quy trình công nghệ gia công chi tiết “NGÀM gạt

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế phát triển của nền kinh tế thế giới, công nghiệp nói chung và ngành
công nghiệp nặng nói riêng, hiện đang được đầu tư và ưu tiên phát triển. Bởi tỷ trọng
đóng góp cho nền kinh tết rất lớn của ngành công nghiệp nên nghành này bao giờ cũng
được quan tâm hàng đầu và được coi là chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của nghành kinh
tế đồng thời cũng là chỉ số đánh giá sự phát triển của đất nước.
Để thực hiện mục tiêu “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước”. Mà Đảng và
nhà nước ta đề ra, phải thực hiện phát triển một số ngành như : Công nghệ thông tin,
Điện tử, Công nghệ chế tạo máy… Trong đó ngành Công nghệ chế tạo máy có vai trò
then chốt và nó là tiền đề để phát triển một số ngành khoa học kỹ thuật khác, đóng góp
của ngành công nghệ chế tạo máy vào nền kinh tế quốc dân là rất lớn. Bởi vậy việc đổi
mới và hiện đại ngành công nghệ chế tạo máy có vai trò hết sức quan trọng và có ý
nghĩa kinh tế lớn, vì nó có thể tạo ra những sản phẩm cơ khí có chất lượng tốt, giá
thành hạ.
Bước vào làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy em được thầy
“Nguyễn Tiến Sỹ” phân công làm quy trình công nghệ gia công chi tiết “NGÀM
GẠT”. Tuy chúng em có nhiều thuận lợi là có sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô
giáo,và đã thực hành nhiều,biết nhiều về nguyên lý cũng như tính năng của nhiều loại
chi tiết nhưng chúng em vẫn gặp nhiều khó khăn trong quá trình hoàn thiện đồ án của
mình. Mặc dù đã rất cố gắng tuy nhiên vẫn không thể tránh khỏi thiếu sót trong đồ án,
vậy em mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy để đồ án của em được hoàn thiện
hơn.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Cơ khí đặc biệt là thầy
“Nguyễn Tiến Sỹ” đã trực tiếp hướng dẫn đồ án. Chúng em mong muốn sẽ mãi nhận
được sự chỉ dạy, tạo điều kiện giúp đỡ của các thầy cô để chúng em tiến bộ hơn và có
kết quả tốt trong học tập, sẽ có việc làm tốt, phù hợp đồng thời tự tin khi tiếp xúc với

công việc của mình sau khi ra trường.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 19 tháng 2 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Dũng
SV:Lê Văn Dũng

1

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................................................2
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................................3
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY......................................................4
CHƯƠNG 1.PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT........................4
1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết................................................4
1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết......................................................4
1.3 Xác định dạng sản xuất.................................................................................................5
CHƯƠNG 2.XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ
CHI TIẾT LỒNG PHÔI..........................................................................................................7
2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi..............................................................................7
2.2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi................................................................................11
CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT..................13

3.1 Xác định đường lối công nghệ và chọn phương án gia công......................................13
3.2 Lập chi tiết quy trình công nghệ.................................................................................14
3.3 Thiết kế nguyên công..................................................................................................15
3.3.1 Nguyên công 1: Tạo phôi.....................................................................................15
3.3.2 Nguyên công 2: Phay mặt A................................................................................16
3.3.3 Nguyên công 3: Phay mặt B................................................................................21
3.3.4. Nguyên công 4: Phay mặt D...............................................................................26
3.3.5 Nguyên công 5: Khoét-doa-vát mép lỗ Ø56.......................................................31
3.3.6. Nguyên công 6: Vát mép đầu lỗ Ø56 còn lại......................................................36
3.3.7. Nguyên công 7: Khoan-doa-vát mép lỗ Ø18......................................................38
3.3.8. Nguyên công 8: Vát mép đầu lỗ Ø18 còn lại......................................................43
3.3.9 Nguyên công 9: Phay mặt E................................................................................45
3.3.10. Nguyên công 10: Phay mặt C...........................................................................50
3.3.11. Nguyên công 11: Khoan-taro lỗ Ø10................................................................57
3.3.11 Nguyên công 11: Kiểm tra.................................................................................60
CHƯƠNG 4.THIẾT KẾ ĐỒ GÁ..........................................................................................67
4.1 Xác định kích thước máy 2M57..................................................................................67
4.2 Phân tích sơ đồ gá đặt.................................................................................................67
4.3 Tính lực kẹp................................................................................................................69
4.4 Tính độ chính xác chế tạo của đồ gá...........................................................................71

SV:Lê Văn Dũng

2

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] PGS,PTS Nguyễn Đắc Lộc;PGS,PTS Lê Văn Tiến.
Công nghệ chế tạo máy.
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội 1998.
[2] PGS,PTS Trần Văn Địch.
Sổ tay và Atlas đồ gá.
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2000.
[3] PGS-TS Lê Văn Tiến, PGS-TS Trần Văn Địch,PGS-TS Trần Xuân Việt.
Đồ gá.
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội 1999.
[4] Hoàng Tùng, Phạm Bá Nông, Nguyễn Văn Hảo, Đinh Công Mễ, Nguyễn Luyến.
Chế tạo phôi tập 1,2.
Nhà xuất bản Đại học Bách khoa - 1993.
[5] PGS,TS Trần Văn Địch.
Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy.
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2000.
[6] Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt.
Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1,2,3.
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2000.

SV:Lê Văn Dũng

3

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
CHƯƠNG 1.PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT
1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Chi tiết “NGÀM GẠT” là một chi tiết điển hình có đặc trưng của chi tiết dạng
CÀNG.
Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh sự
ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ).
Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men xoắn nhỏ khi làm
việc (gạt cho các bánh răng ăn khớp với nhau) và chi tiết không chịu tải, không mài
mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao.

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
a. Đơn giản hoá kết cấu
Ngoài những phần do đảm bảo chức năng làm việc không thể thay đổi được như
mặt trụ, mặt làm việc,ta xét các bề mặt và kết cấu còn lại.
 Gân trợ lực :Do khi làm việc chi tiết có chịu va đập đồng thời phần chuyển tiếp
giữa phần trụ ở đầu và thân có kích thước thay đổi đột ngột nên tập trung ứng suất,do
đó tại vị trí này chi tiết dễ bị gãy. Để tránh việc chi tiết bị phá huỷ cần có gân trợ lực,
việc bỏ gân trợ lực để đơn giản kết cấu là không thể được.
 Khả năng áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến : Các phương pháp gia
công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với điều kiện kỹ thuật và điều kiện
sản xuất:
 Gia công bằng phương pháp cắt dây và tia lửa điện cho năng suất không cao và
chất lượng bề mặt không đòi hỏi cao.
 Gia công bằng phương pháp điều khiển số CNC không phù hợp với điều kiện

sản xuất ở nước ta.
b. Khả năng áp dụng công nghệ chế tạo phôi tiên tiến
SV:Lê Văn Dũng

4

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

Do sản lượng chi tiết gia công là 6500 chi tiết/năm nên việc áp dụng công nghệ chế
tạo phôi tiên tiến là không cần thiết.
c. Độ cứng vững của ngàm
Kết cấu của ngàm như vậy là khá hợp lý với yêu cầu làm việc.
d. Vật liệu chế tạo
Bảng. Thành phần cấu tạo của thép C45

C
0,4-0,5

Si
0,17-0,37

Mn
0,5-0,8

S
0,045

P
0,045

Ni
0,30

Cr
0,30

Thép C45, độ cứng HB 220, giới hạn bền σb = 750 MPa
 Vật liệu chế tạo là thép C45 có thành phần cũng như cơ tính hoàn toàn phù hợp
với kết cấu và điều kiện làm việc của ngàm.
Một số yêu cầu kỹ thuật:
• Bề mặt lỗ cơ bản Φ18, Φ56 có độ chính xác cấp 7 và độ nhám bề mặt Rz=10.

• Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu A: Φ18 là 0,01/120 mm bán
kính: Φ56 là 0,016/100mm bán kính, theo ‘ B2-36 STCTM tập 1– T102’
• Độ không song song của các mặt lỗ so với mặt đầu của các lỗ cơ bản 0,0250.03mm

1.3 Xác định dạng sản xuất
 Sản lượng hàng năm dự kiến là 6500 chi tiết/năm
Theo công thức: N = N1 . m . (1 +

α +β
100

)

Trong đó:
N: số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1: số sản phẩm được giao chế tạo trong một năm N1 = 6500
m : số chi tiết trong một sản phẩm m = 1
α :hệ số tính đến số chi tiết phế phẩm khi chế tạo phôi chọn α =3% ( theo
CNCTM tập 1 )
β :số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ chọn β = 5%
Ta xác định chính xác sản lượng hàng năm chi tiết “Ngàm gạt” mà nhà máy phải
thiết kế:

SV:Lê Văn Dũng

5

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

N = 6500. 1 . (1 +

3+5
100

) = 7020 chi tiết

 N = 7020 chi tiết/năm
 Khối lượng của một chi tiết là:

Qi =V .γ

Trong đó:
Qi: trọng lượng chi tiết (Kg)
V: thể tích của chi tiết ( dm3)
γ :trọng lượng riêng của vật liệu,đối với thép C45 γ =7,852 kg/dm3

V = Sn
.Vi
(i = 1)
theo bản vẽ chi tiết ta xác định được :
V= 0,157231 ( dm3)
 Q = 0,157231 . 7,852 = 1,23 kg
Theo Bảng 3-2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I:
Trọng lượng
vật đúc kG
Đến 20

Đơn chiếc
Đến 300

>20-100

Dến 150

>100-500

Đến 75

t>500-1000

Dến 50

>1000-5000
>5000-10000
>10000

Đến 20
Đến 10
Đến 5

Dạng sản xuất
Loạt nhỏ Loạt vừa Loạt lớn
300-3000
30003500035000
200000
150-2000
20001500015000
100000
75-1000
100060006000
40000
50-600
600-3000
300020000
20-100
100-300 300-4000

10-50
50-120
150-1000
5-25
25-75
>75

ta xác định dạng sản suất là hàng loạt vừa

SV:Lê Văn Dũng

6

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ

Hàng khối
>200000
>100000
>40000
>20000
>4000
>1000


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

CHƯƠNG 2.XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT

KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI
2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi
Đối với chi tiết đã cho, có thể áp dụng các phương pháp chế tạo phôi sau đây:
• Phôi dập
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng,
các loại bánh răng khác,các chi tiết dạng càng,trục chữ thập, trục khuỷu …có các đặc
điểm:
Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công.
Độ chính xác của vật dập cao,đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch
giữa hai nửa khuôn . Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ ∆ 2 ÷∆ 4 ,độ
chính xác đạt được ± 0,1÷ ± 0,05 .
Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo
tốt hơn,biến dạng triệt để hơn,cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức
tạp.
Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao.
Hệ số sử dụng vật liệu cao.
Thiết bị sử dụng có công suất lớn,chuyển động chính xác,chế tạo khuôn đắt tiền.
Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng
khối.
• Rèn tự do
Ưu điểm của rèn tự do
Thiết bị rèn đơn giản,vốn đầu tư ít.
Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co.. .Biến tổ chức hạt thành
tổ chức thớ,tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn,do đó làm tăng cơ tính sản phẩm.
Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt .
Các nhược điểm của rèn tự do
Độ chính xác kích thước,độ bóng bề mặt kém.
SV:Lê Văn Dũng

7

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia
công chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức
nơi làm việc.
Năng suất lao động thấp,lượng dư,dung sai và thời gian gia công lớn,hiệu quả kinh
tế không cao.
Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo
máy.
• Đúc trong khuôn kim loại
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước 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.
• Đúc trong khuôn cát có ưu điểm là dễ chế tạo vật từ nhỏ đến lớn, từ đơn giản
đến phức tạp, vốn đầu tư ít,công nghệ ít phức tạp . Nhược điểm là độ chính xác bề mặt
và nhẵn bóng không cao lượng dư gia công lớn,tốn nhiều vật liệu.
 Dựa vào
 Dạng sản xuất
 Vật liệu

 Khối lượng, kích thước chi tiết
 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm,…
Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp Đúc trong khuôn cát là phù hợp
nhất

SV:Lê Văn Dũng

8

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

303

Ø78

Ø48

215

40

2 Bulong M12

2x45°

195

SV:Lê Văn Dũng

9

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

Xác định trị số góc đúc
Những chỗ giao nhau giữa các thành vật đúc có các góc lượn bằng (1/5÷ 1/3) tổng
chiều dày vật đúc.
+
+
+
+
+

Bán kính giữa phần trụ đặc và gân : 2mm
Bán kính giữa phần trụ đặc và thân: 2mm
Bán kính giữa phần thân và gân: 3mm
Lỗ φ18 được đúc đặc.
Lỗ φ56 được đúc có lõi φ50+0,5.
+ Phôi sau khi đúc cần đạt được cấp chính xác 11,độ nhám bề mặt Rz80.

SV:Lê Văn Dũng

10

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

2.2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi
• Tra lượng dư gia công

Lượng dư gia công cơ phụ thuộc hợp kim đúc,kích thước lớn nhất của vật đúc, tính
chất sản xuất, mức độ phức tạp của chi tiết, phương pháp làm khuôn(bằng tay hay
bằng máy ),vị trí bề mặt trong khuôn và cấp chính xác của vật đúc .Dựa vào Sổ tay
CNCTM tập 1bảng 3.94) ta chọn phôi đúc trong khuôn cát,cấp chính xác I
+ Mặt đáy chọn lượng dư 2 mm.
+ Mặt cạnh chọn lượng dư 3 mm.
+ Các mặt còn lại chọn lượng dư 3 mm.
• Xác định bề mặt phân khuôn và cách dẫn kim loại lỏng vào khuôn
Mặt phân khuôn:
Các nguyên tắc chọn mặt phân khuôn:
-

Đảm bảo yêu cầu về tính chất kim loại

+ Những bề mặt gia công cần bố trí nằm dưới hay bên cạnh.
+ Đảm bảo độ chắc của kim loại trong vật đúc.
-

Đảm bảo về độ chính xác hình dạng của vật đúc.

+ Nên đặt toàn bộ vật đúc hay phần lớn vật đúc nằm ở hòm khuôn dưới.
+ Các mặt cần gia công và mặt chuẩn nên bố trí trong cùng một hòm khuôn.
+ Mặt ráp khuôn không được cắt ngang mặt chuẩn.
-

Đảm bảo lấy mẫu dễ, đồng thời dễ dàng trong việc làm khuôn.

Trên nguyên tắc đó ta lựa chọn mặt phân khuôn nằm ngang như trên bản vẽ lồng phôi.
Hệ thống rót:
Các nguyên tắc khi lựa chọn vị trí của hệ thống rót:
-

Dòng kim loại chảy vào khuôn phải êm, không va đập vào thành khuôn, lõi,

không sinh bắn toé.
- Đường đi của dòng kim loại nên ngắn nhất, mau chóng điền đầy khuôn.
- Điều hoà được hiện tượng lý nhiệt trong khuôn nhằm làm đều tốc độ nguội giữa
các phần dày mỏng tránh được ứng suất dư gây ra nứt.
 Với các nguyên tắc trên ta lựa chọn cách dẫn kim loại: sử dụng cốc rót tiêu
chuẩn, phân luồng kênh dẫn kim loại lỏng vào lòng khuôn. Dẫn kim loại vào mặt vấu
của ngàm, điều này sẽ làm đều tốc độ nguội của cả lòng khuôn, và sẽ điền đầy lòng
khuôn một cách nhanh chóng,dàn đều kim loại ra hai bên và nhất là không gây ra va
chạm vào lõi của khuôn,dòng chảy đều êm, không gây ra rung động mạnh.
SV:Lê Văn Dũng

11

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

Ø38+0.2

3

D

Ø75±0.2

R2
0.016

A

A

0.01

A

Ø18 +0
.05

Ø56 +

0.1

Ø88+0.2

0
R4

3

21±0.1

10

3

15±0.2

E

1
0±
Ø5

103±0.05

SV:Lê Văn Dũng

12

35±0.1

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ

+0.05

Ø30-0.1

12

M10

3

B

71±1

65±0.1

C


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
CHI TIẾT
3.1 Xác định đường lối công nghệ và chọn phương án gia công
Với dạng sản xuất loạt vừa và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nước ta là các máy
chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phương án gia công phân tán nguyên công và
gia công tuần tự các bề mặt.
Chọn phương pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng và độ chính xác yêu cầu(theo
bảng 4.1 Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy, trang 18):
Gia công mặt A,C,B,D,E
Độ nhám yêu cầu là Rz10,có thể áp dụng phương pháp gia công sau cùng là:Phay
tinh hoặc thô
Gia công lỗ φ 56+0,1 ,độ bóng Rz=20
Dung sai + 0,1 ứng với cấp chính xác 7,độ bóng cấp 6.Có thể áp dụng phương
pháp gia công sau cùng là:
+ Doa tinh
Gia công lỗ φ18+0,05 ,độ bóng Ra= 1,25µm:
Dung sai +0,05 ứng với cấp chính xác 7,độ bóng cấp 6.Có thể áp dụng phương
pháp gia công cuối cùng là:
+ Doa tinh.

SV:Lê Văn Dũng

13

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

3.2 Lập chi tiết quy trình công nghệ
Ban đầu ta có phôi đã được đúc trong khuôn cát cần tiến hành kiểm tra chất
lượng phôi. Kiểm tra phôi trước khi gia công cơ đóng một vai trò quan trọng để đánh
giá chất lượng của phôi đó đạt được tiêu chuẩn kỹ thuật hay không, tức là có rò khí,
nứt và các kích thước cơ bản có đảm bảo hay không.
Các nguyên công














Nguyên công 1: Đúc phôi.
Nguyên công 2: Phay mặt đầu A.
Nguyên công 3: Phay mặt đầu B.
Nguyên công 4: Phay mặt đầu D.
Nguyên công 5: Khoét, doa,vát mép lỗ φ56.
Nguyên công 6: Vát mép lỗ đầu còn lại lỗ φ56.

Nguyên công 7: Khoan,doa,vát mép lỗ φ18.
Nguyên công 8: Vát mép đầu còn lại lỗ φ18.
Nguyên công 9: Phay mặt E.
Nguyên công 10: Phay mặt C.
Nguyên công 11:Khoan,taro lỗ M10.
Nguyên công 11:Tổng kiểm tra

SV:Lê Văn Dũng

14

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

3.3 Thiết kế nguyên công
3.3.1 Nguyên công 1: Tạo phôi
- Để phù hợp với kết cấu, vật liệu, công dụng của chi tiết và dạng sản xuất. Tạo
phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát.
- Yêu cầu kỹ thuật của phôi khi đúc
+ Chi tiết phải cân đối về hình dạng, không bị nứt vỡ, cong vênh.
+ Phôi không được sai lệch hình dáng hình học trong phạm vi cho phép
+ Vật liệu đồng đều không chứa những tạp chất.
+ Ủ sau khi đúc song để giảm độ cứng của lớp bề mặt phụi.
+ Làm sạch phôi, mài bavia, đậu rót, đậu ngót.

SV:Lê Văn Dũng

15

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

3.3.2 Nguyên công 2: Phay mặt A
n (v/p)
A

18

18

Rz10

M12

S

6 Vít M12

210

6 Vít M8

324
415

 Mục đích
Tạo chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công sau
 Định vị
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị
bằng khối V cố định, một bậc còn lại được định vị bằng chốt tỳ.Sử dụng thêm chốt tỳ
phụ để tăng cường độ cứng vững cho chi tiết gia công.
SV:Lê Văn Dũng

16

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

 Kẹp chặt
Dùng cơ cấu kẹp bằng ren vít kẹp chặt chi tiết, lực kẹp có phương hướng,chiều
từ trái qua phải,điểm đặt như trên hình vẽ.
 Chọn máy
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
Mặt làm việc của bàn máy : 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 7kW, hiệu suất máy η = 0,75.

Tốc độ trục chính: 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 135 ; 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).
 Chọn dụng cụ cắt
Chọn dao mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng.
Các thông số dao: (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 1,bảng 4-95)
-

Đường kính dao:

D = 100mm.

-

Góc nghiêng chính: ϕ = 60°.

-

Đường kính trục : d(H7) =32mm.

-

Số răng:

z = 8.

-

Mác hợp kim:

T15K6.

 Lượng dư
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 2,5mm.
Lượng dư gia công tinh: 0,5mm.
 Tính chế độ cắt
 Bước 1: Gia công thô
• Chiều sâu cắt: t = 2,5mm.
• Lượng chạy dao răng (Sổ tay CTM tập 2,bảng 5-33): Sz = 0,09 − 0,18
mm/răng.
• Chọn Sz=0,18 mm/răng
⇒ Lượng chạy dao vòng: S = 8 x0,18 = 1, 44 mm/vòng.
• Tốc độ cắt tra được (Sổ tay CTM tập 2,bảng 5-126): Vb = 182m/phút.
Tốc độ tính toán:
Theo Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II _trang 27, khi phay ta có:

SV:Lê Văn Dũng

17

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

CV .D q

V=
.KV
Tm .t x .S zy .B u .Z p

K = K mv .K nv .K uv

với

K

mv : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu phôi.

Tra bảng 5-1 ta có K

nv

 750 
=
mv  HB ÷

Tra bảng 5-2 ta có nv = 1, 25
=> K

1, 25

 750 
=
mv  750 ÷

=1

K

K = 0,8
nv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi. Tra bảng 5-5 ta có: nv

K

uv : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu dụng cụ cắt.Tra bảng 5-6 ta có:

K

uv

=1

Như vậy: Kv = 1.0,8.1 = 0,80
Tra bảng 5-39 ta có
Cv
322

q
0,2

x
0,1

y
0,4

u
0,2

p
0

m
0,2

Tra bảng 5-40 (Sổ tay CNCTM tập II) với D=100 (mm) ta có T=180 (phút)
Thay vào ta được:

CV .D q
322.1000,2
V = m x y u p .KV =
.0,80 = 175m / ph
T .t .S z .B .Z
1800,2.2,50,1.0,180,4.750,2.80
Suy ra tốc độ trục chính là:

n=

1000.v 1000.175
=
= 557 vg/ph
π .D
π .100

Đối chiếu với tốc độ mà máy có chọn

n = 600 vg/ph
Vậy lượng chạy dao phút
S ph = 600.0,18.8 = 601, 4 (mm/ph)

• Lực cắt khi phay:
SV:Lê Văn Dũng

18

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

10.C p .t x .S zy .Bu .Z
PZ =
.K MV
D q .n w

Tra bảng 5-41 ta có:
Cp
825

x
1,0

y

0,75

u
1,1

q
1,3

w
0,2

n

σ 
Tra bảng 5-9 ta có K Mp =  b ÷
÷
 750 

=1

Thay số ta được:

PZ =

10.C p .t x .S zy .Bu .Z
10.82,5.2,51.0,180,75.751,1.8
.
K
=
.1 = 368N

MP
D q .nw
1001,3.6000,2

• Công suất cắt gọt:

N e=

PZ .V
368.175
=
= 1,05kW ( thỏa mãn công suất máy)
1020.60 1020.60

 Bước 2: Gia công tinh
• Chiều sâu cắt: t = 0,5mm.
• Lượng chạy dao: S =0,8 mm/vòng .
⇒Lượng chạy dao vòng: Sz = 0,8/8 = 0,1mm/răng.
• Tốc độ cắt tra được(bảng 5-126): Vb = 352m/phút.
Tốc độ tính toán:
Theo Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II_trang 27 khi phay ta có:

CV .D q
V = m x y u p .KV
T .t .S z .B .Z
Thông số trong công thức trên tính tương tự như bước gia công thô
Thay vào ta được:

CV .D q
322.1000,2

V = m x y u p .KV =
.0,80 = 205m / ph
T .t .S z .B .Z
1800,2.0,50,1.0,10,4.750,2.80
Suy ra tốc độ trục chính là:

n=

1000.v 1000.205
=
= 652 v/ph
π .D
π .100

Đối chiếu với tốc độ mà máy có chọn

n = 750 vg/ph
SV:Lê Văn Dũng

19

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

vậy lượng chạy dao phút

S ph = 750.0,1.8 = 600 (mm/ph)
• Lực cắt khi phay:

10.C p .t x.S zy .Bu .Z
PZ =
.K MV
D q .n w
Tra bảng 5-41 ta có:
Cp
825

x
1,0

y
0,75

u
1,1

q
1,3

w
0,2

n

σ 

K Mp =  b ÷÷
 750 
Tra bảng 5-9 ta có

=1

Thay số ta được:

10.C p .t x .S zy .Bu .Z
10.82,5.0,51.0,10,75.751,1.8
PZ =
.K MP =
.1 = 45,3N
D q .nw
1001,3.7500,2
• Công suất cắt gọt:

N e=

PZ .V
45,3.205
=
= 0,15kW ( thỏa mãn công suất máy)
1020.60 1020.60

Bảng chế độ cắt.
Thô
Tinh
Bước

SV:Lê Văn Dũng

175
205
V(m/phút)

20

600
750
n(v/phút)

2,5
0,5
t(mm)

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ

1,44
1,6
S(mm/vg)

601,4
600
S(mm/ph)


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

3.3.3 Nguyên công 3: Phay mặt B

B

S

M12

n (v/p)

16±0.1

Rz10

2 Vít M12

209

8 Vít M8

415

 Mục đích
Tạo mặt chuẩn cho nguyên công vát mép lỗ φ 56
 Định vị
Chi tiết được định vị ba bậc tự do qua mặt A bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng
khối V cố định, một bậc còn lại được định vị bằng chốt tỳ.
 Kẹp chặt

Dùng cơ cấu kẹp bằng ren vít kẹp chặt chi tiết, lực kẹp có phương hướng,chiều từ trái
qua phải,điểm đặt như trên hình vẽ.
SV:Lê Văn Dũng

21

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

&

 Chọn máy
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
Mặt làm việc của bàn máy : 400 × 1600mm.
Công suất động cơ: N = 1,7kW, hiệu suất máy η = 0,75.
Tốc độ trục chính: 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 135 ; 300 ; 375 ;
475 ; 600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500.
 Lượng dư
Lượng dư gia công thô sau khi đúc:

2,5mm.

Lượng dư gia công tinh: 0,5mm.
 Tra chế độ cắt
Gia công thô
 Chọn dao mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng.
Các thông số dao:

-

Đường kính dao:

-

Góc nghiêng chính: ϕ = 60°.

-

Đường kính trục : d(H7) =32mm.

-

Số răng:

z = 8.

-

Mác hợp kim:

T15K6.

•
•

D = 100mm.

Chiều sâu cắt: t = 2,5mm.

Lượng chạy dao răng (Sổ tay CTM tập 2,bảng 5-126): Sz =

0,18mm/răng.
⇒ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,18.8 = 1,44 mm/vòng.
• Tốc độ cắt tra được(bảng 5-126): Vb = 282 m/phút.
Tốc độ tính toán:

Vt = Vb.k1.k 2.k 3.k 4.k 5
Trong đó:
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng thép Cacbon, k1=1,0.
k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 = 1,0.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0,8.
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13.
k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 = 1.
⇒ Vt = 282.1,0.1,0.0,8.1,13.1,0 = 255 m/phút.
SV:Lê Văn Dũng

22

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

• Tốc độ trục chính:

1000.Vt

1000.255
=
=811 vòng/phút.
π .D
3,14.100

nt =

Chọn tốc độ máy: nm = 750 vòng/phút.
⇒ Tốc độ cắt thực tế:

Vt =

π .D. nm
π .100. 750
=
= 235 m/phút.
1000
1000

• Lượng chạy dao phút:

S ph = 750.1, 44 = 1080 mm/phút.
• Lực cắt khi phay:

10.C p .t x .S zy .Bu .Z
PZ =
.K MP
D q .n w

Tra bảng 5-41 ta có:
Cp

x

y

82,5

1,0

0,75


σ



u

q

w

1,1

1,3

0,2

n

=1
Tra bảng 5-9 ta có K Mp =  b ÷
÷
 750 
Thay số ta được:

10.C p .t x .S zy .Bu .Z
10.82,5.2,51.0,180,75.751,1.8
PZ =
.K MP =
.1 = 35N
D q .n w
1001,3.7500,2
 Công suất cắt gọt:

N e=

PZ .V
35.235
=
= 0,13kW
1020.60 1020.60

( thỏa mãn công suất máy)

 Gia công tinh
 Chọn dao mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng.
Các thông số dao:

-

Đường kính dao:

-

Góc nghiêng chính: ϕ = 60°.

-

Đường kính trục : d(H7) =32mm.

-

Số răng:

SV:Lê Văn Dũng

D = 100mm.

z = 8.
23

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM

-

Mác hợp kim:

T15K6.

• Chiều sâu cắt: t = 0,5mm.
• Lượng chạy dao (Sổ tay CTM tập 2,bảng 5-125)
⇒ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,6 mm/vòng.
Vậy lượng chạy dao răng Sz = 0,6 / 8 ≈ 0,07 mm/răng
• Tốc độ cắt tra được(bảng 5-126): Vb = 398 m/phút.
Tốc độ tính toán:

Vt = Vb.k1.k 2.k 3.k 4.k 5
Trong đó:
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng thép Cacbon, k1=1,0.
k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 = 1,0.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0,8.
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13.
k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 = 1.
⇒ Vt = 398.1,0.1,0.0,8.1,13.1,0 = 360 m/phút.
• Tốc độ trục chính:

nt =

1000.Vt 1000.360
=
=1146 vòng/phút.
π .D

3,14.100

Chọn tốc độ máy: nm = 1180 vòng/phút.
⇒ Tốc độ cắt thực tế:

Vt =

π .D. nm
π .100. 1180
=
= 370 m/phút.
1000
1000

• Lượng chạy dao phút:

S ph = 1180.0,6 = 708 mm/phút.
• Lực cắt khi phay:

PZ =

10.C p .t x .S zy .Bu .Z
.K MV
D q .nw

Tra bảng 5-41 ta có:
Cp

x

y

u

q

w

82,5

1,0

0,75

1,1

1,3

0,2

SV:Lê Văn Dũng

24

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ


&

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CTM
n
 σb 
=1
Tra bảng 5-9 ta có K Mp = 
÷
÷
 750 

Thay số ta được:

10.C p .t x .S zy .Bu .Z
10.82,5.0,51.0,070,75.751,1.8
PZ =
.K MP =
.1 = 63,3N
Dq .n w
1001,3.11800,2
 Công suất cắt gọt:

N e=

PZ .V
63,3.370
=
= 0,4kW ( thỏa mãn công suất máy)
1020.60 1020.60

Bảng chế độ cắt.
Máy

6H12
GC mặt
B

SV:Lê Văn Dũng

Bước

V(m/ph)

n(v/ph)

t(mm)

S(mm/v)

S(mm/ph)

Thô
Tinh

235
370

750
1180

2,5
0,5

1,44
0,6

1080
708

25

GVHD:Nguyễn Tiến Sỹ