Đồ án Công nghệ chế tạo máy Gối đỡ, ĐHBK Hà Nội

LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự
nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đ ất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là tạo
ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân, việc phát triển công
nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát
triển nguồn nhân lực đầu tư và các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm
vụ trọng tâm của các trường đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ
sư và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng
thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp
trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư
và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và thiết bị có khí phục vụ các ngành kinh
tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực…
Để giúp cho sinh viên nắm vững các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với
nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là
không thể thiếu được của sinh viên sau khi kết thúc môn học.
Sau thời gian tìm hiểu và với sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Trương Hoành Sơn,
em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình thiết kế và tính
toán không thể tránh khỏi các sai sót do thiếu kinh nghiệm và thực tế. Em rất mong được sự
chỉ bảo của các thầy để em có thể hoàn thiện hơn các thiết kế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn.

Ngày

tháng

năm

ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

Mục lục
I
II
III
IV

Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Xác định dạng sản xuất
Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng
phôi
V
Xác định thứ tự các nguyên công
VI Lượng dư và chế độ cắt
VII Xác định thời gian của các nguyên công
VIII Thiết kế đồ gá cho nguyên công phay

1

2
3
4
5
7
8
15
18

ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.
- Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp. Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của
máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ
động học nào đó.
- Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt.
- Bề mặt làm việc chủ yếu của gối đỡ là lỗ trụ Ф32.
- Cần gia công mặt phẳng A và các lỗ bắt bu lông Ф15 chính xác để làm chuẩn tinh gia công.
- Điều kiện làm việc: Rung động và thay đổi.
- Vật liệu: GX15-32 có thành phần hóa học như sau:
C = 3 ÷ 3,7
Mn = 0,25 ÷ 1,00
P = 0,05 ÷ 1,00
Si = 1,2 ÷ 2,5
S < 0,12.

2


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT.
- Các bề mặt cần gia công cho phép thoát dao dễ dàng.
- Các lỗ trên gối đỡ có thể cho phép gia công đồng thời trên các máy nhiều trục chính.
- Có thể đưa dao vào gia công các lỗ một cách dễ dàng.

- Trên gối đỡ có các lỗ tịt, tuy nhiên có thể gia công dễ dàng.
- Chi tiết có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng.

3


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
- Sản lượng: 10000 chiếc/năm.
- Trọng lượng của chi tiết.
Q = V .γ
γ: Trọng lượng riêng: γ gx = 6,8 ÷ 7,4kg / dm 3
V: Thể tích chi tiết.
V = VD + VT + VG
VD: Thể tích đế.
VT: Thể tích trụ rỗng.
VG: Thể tích gân.
VD = 95.15.95 − 4.Π.(7,5) 2 .15 − 22.95.15 = 101375,625mm3 = 0,1dm 3
VT = Π.(24 2 − 16 2 ).50 = 50240mm3 = 0,05dm 3
⎡ (24 + 36 ).85.38 Π.24 2.38 (32 + 36).39.38 ⎤
1
VG = 2. .18.15.61 + 2⎢
−
−
.⎥ = 58659,84mm 3 = 0,05dm 3
2
2
4

2
⎣
⎦

V = 0,2dm3.
Q = 0,2.7 = 1,4Kg.
- Với Q = 1,4Kg, sản lượng 10000 chiếc/năm. Theo bảng 2 (Trang 13 - thiết kế đồ án
CNCTM) ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt lớn.

4


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

IV. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI
TIẾT LỒNG PHÔI.
- Chi tiết có kết cấu phức tạp, vật liệu là gang xám ta chọn phương pháp chế tạo phôi là
phương pháp đúc.
- Chi tiết có khối lượng nhỏ và dạng sản xuất là hàng loạt lớn. Chọn phương án đúc trong
khuôn cát, hòm khuôn và mẫu là kim loại. Phương pháp làm khuôn bằng máy.

T
D

5


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

Bản vẽ lồng phôi.

6


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

V. XÁC ĐỊNH THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG.
5.1. Xác định đường lối công nghệ.
- Do dạng sản xuất là hàng loạt lớn nên ta chọn phương án gia công một vị trí, gia công tuần
tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
5.2. Chọn phương pháp gia công.
- Gia công lỗ φ 32 +0,02 vật liệu là GX 15x32. Dung sai +0,02 đối với kích thước φ 32 tương
ứng với cấp chính xác II, với độ nhám Rz = 1,25 ta chọn phương pháp gia công lần cuối là
doa tinh. Các bước gia công trung gian là khoét, doa thô.
- Gia công mặt đáy và hai mặt đầu đạt Ra = 5 tương ứng với độ nhẵn bóng cấp 5, ta chọn
phương pháp gia công lần cuối là phay tinh, bước gia công trước là phay thô.
- Các lỗ φ 6 và φ15 dùng phương pháp khoan. Hai lỗ φ15 dùng làm chuẩn định vị phải qua
gia công tinh. Các lỗ φ 6 có ren gia công bằng phương pháp taro.
5.3. Trình tự gia công.
5.3.1. Chọn chuẩn.
- Chuẩn tinh: Chuẩn tinh thống nhất chọn là 2 lỗ φ15 ở đáy và mặt phẳng đáy.
- Chuẩn thô: Chọn chuẩn thô là gờ vai ở đáy.
5.3.2. Trình tự gia công.
- Gia công tạo chuẩn
+ Gia công mặt phẳng đáy.
+ Gia công 2 lỗ làm chuẩn.
- Gia công các mặt phẳng còn lại.

- Gia công thô, bán tinh lỗ φ 32 .
- Gia công các lỗ φ 6 và φ15 .
- Gia công tinh lỗ φ 32 .
- Tổng kiểm tra.
5.3.3. Thứ tự các nguyên công.
- Nguyên công 1: Gia công mặt phẳng đáy bằng phương pháp phay.
- Nguyên công 2: Gia công 4 φ15 lỗ trên mặt đáy bằng phương pháp khoan, doa 2 lỗ làm
chuẩn.
- Nguyên công 3: Gia công hai mặt đầu của lỗ φ 32 bằng phương pháp phay.
- Nguyên công 4: Gia công thô và tinh lỗ chính, vát mép bằng phương pháp khoét và doa.
- Nguyên công 5. Gia công các lỗ ren M6 bằng phương pháp khoan và taro.
- Nguyên công 6: Kiểm tra.

7


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

VI. LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT.
6.1. Tra lượng dư.
Theo bảng 3 -95 ( Sổ tay CN CTM tập 1 – trang 252). Kích thước lớn nhất của chi tiết
nhỏ hơn 120mm.
Mặt đáy là mặt bên cạnh khi rót kim loại, có kích thước danh nghĩa lớn hơn 50, do đó
lượng dư gia công của mặt đáy là Zb = 3,0 (mm).
Hai mặt đầu lỗ φ 32 là mặt bên cạnh khi rót kim loại, có kích thước danh nghĩa nhỏ
hơn 50, do đó lượng dư gia công của hai mặt đầu lỗ là Zb = 3,0 (mm).
Lỗ trụ là mặt trên khi rót kim loại, có kích thước danh nghĩa nhỏ hơn 50, do đó lượng
dư gia công là Zb = 3,5 (mm).
6.2. Tính chế độ cắt.

6.2.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công 1, phay mặt phẳng đáy.
- Định vị: Chi tiết được định vị 3 bậc tự do bằng các
chốt tì ở mặt trên của đáy.
- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên
động từ trên xuống.

n

S

- Máy gia công: Chọn máy gia công là máy phay
đứng 6H12, công suất: Nm = 7(KW).
- Dao gia công: Chọn dao gia công là dao phay mặt
đầu, vật liệu thép gió, số răng là 16, đường kính dao
là D = 80mm.
- Ta thực hiện phay theo 2 lần, lượng dư cho mỗi lần
phay là:
+ Lần 1: Zb = 2,5 (mm).
+ Lần 2: Zb = 0,5 (mm).
• Chế độ cắt cho lần 1: Phay thô.
- Chiều sâu cắt t = 2,5(mm).
- Lượng chạy răng. Tra theo bảng 5 – 131 (sổ tay CN
CTM – tr 119. Tập 2) ta có:
Sz = 0,08 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng:
S = Sz.Z = 0,08.16 =1,28 (mm/vòng).
- Lượng chạy dao phút:
Sph = S.n (mm/ph).
Với n (vòng/phút) là tốc độ cắt.
Tốc độ cắt được tính theo công thức:

V =

CV .D q
T m .t x .S zy .B u .Z p

.k v (Trang 27 – sổ tay CN CTM.

Tập 2)
Trong đó Cv, m, x, y, u, q, p l được cho trong bảng 5 – 39 (trang 32, sổ tay CN CTM, tập 2)
Tra bảng ta được Cv = 42; q = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,1.
T là chu kỳ bền của dao, tra bảng 5 – 40 (Trang 34 - Sổ tay CN CTM . T2) ta được
T = 180 (phút).
Kv là hệ số điều chỉnh chung cho chế độ cắt:
8


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

Kv = Kmv.Knv.Kuv (Trang 28 sổ tay CN CTM – T2)
Kmv: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công: Kmv = 1.
Knv: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi: Knv = 1.
Knv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt: Kuv = 1.
Vậy ta có:
Kv = 1.1.1 = 1.
42.80 0, 2
V=
.1 = 60(m / ph)
1800,1.2,50,1.0,08 0, 4.45 0,1.16 0,1
Số vòng quay trục chính theo tính toán là:

1000.V 1000.60
n=
=
= 238,9(v / ph)
Π.D
3,14.80
Chọn số vòng quay theo máy: nm = 250 (v/ph).
Tốc độ cắt thực tế là:
Vt =

250.3,14.80
= 62,8(m / ph)
1000

Lượng chạy dao phút:
Sph = 1,28.250 = 320 (mm/ph)
- Chọn lượng chạy dao theo máy: Sphm = 315 (mm/ph)
- Công suất cắt: Tra theo bảng 5 – 138 (Sổ tay CN CTM . Tập 2, trang 124) ta được
No = 3,8 (KW), thỏa mãn điều kiện
No < η .Nm = 7.0,8 = 5,6 (KW).
• Chế độ cắt cho lần 2: Phay tinh.
- Chiều sâu cắt: t = 0,05 (mm).
- Lượng chạy dao răng: Dựa vào bảng 5 – 119 (trang 108 - Sổ tay CN CTM tập 2) ta có
Sz = 0,08 (mm/vòng).
- Tốc độ cắt: Với cách tính toán tương tự như đối với lần đầu tiên ta được.
V = 80 (m/ph)
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
1000.V 1000.80
n=
=

= 318,4(v / ph)
Π.D
3,14.80
- Chọn số vòng quay theo máy: nm = 315 (v/ph)
- Tốc độ cắt thực tế:
Vt =

3,14.80.315
= 79(m / ph)
1000

- Lượng chạy dao phút:
Sph = Sz.nm .Z= 0,08.315.16 = 403,2 (mm/ph)
- Chọn lượng chạy dao theo máy: Sphm = 400(mm/ph).
6.2.2. Tính chế độ cắt cho nguyên công 2: Khoan, khoét, doa các lỗ Φ15 .
- Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, trong đó có 3 bậc được định vị ở mặt phẳng đáy,
2 bậc tự do được định vị ở phần trụ tròn, 1 bậc còn lại được định vị ở mặt bên.
- Kẹp chặt: Lực kẹp chặt theo hướng từ dưới lên.
- Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135, công suất Nm = 4KW.
- Chọn dụng cụ: Mũi khoan, khoét, doa thép gió.
9


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

* Tính toán chế độ cắt cho bước 1 (Khoan 4 lỗ Φ13 ).
- Dụng cụ của bước này là mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi trụ, trung bình có d = 13mm
- Chiều sâu cắt t = 6,5 (mm).
- Lượng chạy dao vòng:

Tra bảng 5-89 (trang 86- sổ tay CN CTM. T2) ta được
S = 0,4 (mm/vòng).
- Tốc độ cắt: Tra theo bảng 5 -90 (Tr 86 – T2) ta được
V = 31(mm/ph)
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là
1000.31
nt =
= 759,4(v / ph)
3,14.13
- Ta chọn số vòng quay theo máy.
nm = 710,6 (v/ph)
- Tốc độ cắt thực tế là:
W
W
Vt =

3,14.13.710,6
= 29(m / ph)
1000

- Chọn lượng chạy dao theo máy:
Sm = 0,4(mm/vòng)
- Với lượng chạy dao vòng là 0,4. theo bảng 5 – 92,
trang 87, sổ tay CN CTM ta được công suất yêu cầu
khi khoan là No = 1,1(KW).
Thỏa mãn điều kiện: No < η .Nm = 0,8.4 = 3,2 (KW).
* Tính toán chế độ cắt cho bước 2 (Khoét lỗ Φ14,6 ).
- Chiều sâu cắt: t = (14,6 – 13)/2 = 0,8 (mm).
- Lượng chạy dao vòng: Tra bảng 5 – 104 ( Tr 95 - Sổ tay CN CTM tập 2).
S = 0,6 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt: Tra bảng 5 – 106 (Tr 97 - Sổ tay CN CTM tập 2)
V = 31 (m/ph).
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
1000..31
nt =
= 676,2(v / ph)
3,14.14,6
- Ta chọn số vòng quay của trục chính theo máy:
nm = 710,6 (v/ph).
- Tốc độ cắt thực tế là:
Vt =

3,14.14,6.710,6
= 32,6(m / ph)
1000

- Chọn lượng chạy dao theo máy:
So = 0,56 (mm/vòng)
- Theo bảng 5 – 111 (Tr 103 - Sổ tay CN CTM tập 2) ta xác định được công suất cắt yêu cầu
là No = 1(KW), thỏa mãn yêu cầu No < Nm.η = 4.0,8 = 3,2 (KW)
* Tính toán chế độ cắt cho bước 3 (Doa 2 lỗ Φ15 ).
- Chiều sâu cắt t = (15 – 14,6)/2 = 0,2 (mm).
- Lượng chạy dao vòng: Tra bảng 5 – 112 ( Tr 104 - Sổ tay CN CTM tập 2).
S = 1,9 (mm/vòng).
10


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

- Vận tốc cắt: Tra bảng 5 – 114 (Tr 106 - Sổ tay CN CTM tập 2).
V = 8,2 (m/ph).
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán;
1000.8,2
nt =
= 174,1(v / ph)
3,14.15
- Chọn số vòng quay theo máy:
nm = 177,7 (v/ph).
- Vận tốc cắt thực tế là.
Vt =

177,7.3,14.15
= 8,4(m / ph)
1000

- Lượng chạy dao vòng tra theo máy:
So = 1,6 (mm/vòng)
6.2.3. Tính chế độ cắt cho nguyên công 3: Phay 2
mặt đầu lỗ Φ32 .
- Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do. 2 bậc tự do
ở mặt phẳng đáy, một chốt côn và một chốt trám định
vị 3 bậc tự do còn lại
- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên
động, lực kẹp từ trên xuống, vông góc với mặt đáy.
- Chọn máy: Máy phay đứng 6H12, công suất của
máy: Nm = 7,0 (KW).
- Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt răng liền P18, đường
kính dao D = 80mm, số răng Z = 18.
- Lượng dư: Phay 1 lần với lượng dư:

2.Zb = 6 (mm).
- Chiều sâu cắt:
t = 3(mm).
- Lượng chạy dao răng: Tra bảng 5 – 170 ( Tr 153 - Sổ
tay CN CTM tập 2).
Sz = 0,15 (mm/răng).
- Lượng chạy dao vòng:
S = Sz.Z = 0,15.18 = 2,7 (mm/vòng).
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5 – 172 (Trang 155 - Sổ tay CN
CTM tập 2).
V = 36 (m/ph).
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
1000.36
nt =
= 143,3(v / ph)
3,14.80
- Chọn số vòng quay của trục chính theo máy;
n = 135 (v/ph).
- Vận tốc cắt thực tế:
Vt =

135.3,14.80
= 34(m / ph )
1000

- Lượng chạy dao phút:
Sph = S.nm = 2,7.135 = 364(mm/ph).
- Chọn theo máy: Sphm = 315 (mm/ph).
11

S

W

W


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

6.2.4. Tính chế độ cắt cho nguyên công 4: Gia công lỗ Φ32 .
- Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt phẳng đáy, 3 bậc tự do còn lại
được định vị bằng một chốt côn và một chốt trám. Có thêm chốt tì phụ để tăng độ cứng vững.
- kẹp chặt: Chi tiết
được kẹp chặt bằng cơ
cấu tháo lắp nhanh,
vuông góc với hình trụ
tròn.
- Chọn máy: Máy
khoan A135, công suất
4(KW).
- Dụng cụ: Mũi doa,
khoét bằng thép gió.

* Tính toán chế độ cắt cho bước 1 (Khoét lỗ Φ31,7 ).
- Chiều sâu cắt:
t = 1,6 (mm).
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5 – 26 (Trang 22 - Sổ tay CN CTM tập 2).
S = 1 (mm/vòng).
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5 – 106 (Tr 97 - Sổ tay CN CTM tập 2)

V = 23 (m/ph).
- Tốc độ trục chính theo tính toán:
1000.23
nt =
= 231,1(v / ph)
3,14.31,7
- Chọn số vòng quay của trục chính theo máy:
nm = 267 (v/ph).
- Tốc độ cắt thực tế là:
Vt =

267.3,14.31,7
= 26,6(m / ph)
1000

- Lượng chạy dao vòng tra theo máy:
So = 0,8 (mm/vòng).
- Công suất cắt yêu cầu: Tra bảng 5 – 111 (Trang 103 - Sổ tay CN CTM tập 2).
No = 1,2 (KW).
Công suất yêu cầu thỏa mãn điều kiện:
No < Nm. η = 4.0,8 = 3,2 (KW)
* Tính toán chế độ cắt cho bước 2 (Doa lỗ Φ32 ).
- Chiều sâu cắt t = 0,15 (mm).
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5 – 27 (Tr 22 - Sổ tay CN CTM tâp 2).
S = 2,6 (mm/vòng).
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5 -114 (Tr 106 - Sổ tay CN CTM tập 2)
12

W

ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

V = 5,8 (mm/vòng)
- Tốc độ trục chính theo tính toán:
1000.5,8
nt =
= 57,7(v / ph)
3,14.32
- Chọn số vòng quay của trục chính theo máy:
nm = 135 (v/ph).
- Tốc độ cắt thực tế:
Vt =

135.3,14.32
= 13,6(m / ph)
1000

- Lượng chạy dao vòng tra theo máy:
So = 1,6 (mm/vòng).
* Chế độ cắt cho bước 3 (vát mép).
- Chế độ cắt như bước doa.
- Tiến dao bằng tay.
6.2.5. Tính chế độ cắt cho nguyên công 5: Gia công các lỗ ren M6.
- Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc
tự do: 3 bậc tự do ở mặt đáy, 3 bậc tự
do còn lại được định vị bằng hai chốt
tì, một chốt côn và một chốt trám. Có
thêmchốt tì phụ để tăng độ cứng

vững.
- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt
bằng cơ cấu tháo lắp nhanh. Lực kẹp
theo phương vuông góc với mặt trụ.
- Chọn máy: Máy khoan 2A118, công
suất Nm = 4 (KW).
- Dụng cụ: Mũi khoan, mũi taro thép
gió.

W

* Chế độ cắt cho bước 1 (Khoan lỗ Φ5,5 )
- Chiều sâu cắt: t = 2,75 (mm).
- Lượng chạy dao: Tra theo bảng 5 – 89 (Tr 86 - Sổ tay CN CTM tập 2)
S = 0,2 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: Tra theo bảng 5 – 90 (Tr 86 - Sổ tay CN CTM tập 2)
V = 40 (m/ph)
- Tốc độ trục chính theo tính toán:
1000.40
nt =
= 2316,2(v / ph)
5,5.3,14
- Chọn tốc độ trục chính theo máy:
nm = 2030 (v/ph)
- Vận tốc cắt thực tế:

Vt =

2030.5,5.3,14
= 35,5(m / ph )

1000

- Chọn lượng chạy dao theo máy:
Sm = 0,35 (mm/vòng)

13


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

- Công suất cắt yêu cẩu: Tra theo bảng 5 – 92 (Tr 87 - Sổ tay CN CTM tập 2)
No = 1,3 KW.
- Công suất yêu cầu thỏa mãn điều kiện:
No* Chế độ cắt cho bước 2 ( Taro lỗ Φ 6 )
- Bước ren: P = 1.
- Lượng chạy dao: Tra theo bảng 5 – 47 (Tr 39 - Sổ tay CN CTM tập 2).
SP = 1 (mm/răng).
- Vận tốc cắt: Tra theo bảng 5 – 188 (Tr 171 - Sổ tay CN CTM tập 2).
V = 8 (m/ph).
- Tốc độ trục chính theo tính toán:
1000.8
nt =
= 424,6(v / ph)
3,14.6
- Chọn số vòng quay theo máy:
nm = 380 (v/ph).
- Vận tốc cắt thực tế:
Vt =

380.3,14.6
= 7,2(m / ph )
1000

6.2.6. Kiểm tra.

14


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

VII. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CỦA CÁC NGUYÊNCÔNG.
- Thời gian cơ bản được xác định theo công thức:
T0 =

L + L1 + L2
.i ( ph )
S v .n

Trong đó:
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
Sv: Lượng chạy dao vòng (mm/ph)
n: Số vòng quay trong 1 phút.(v/ph)
i: Số lần gia công.(lần)
7.1. Nguyên công 1: phay mặt đáy.
* Phay thô:

L = 95 (mm)

L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 2,5(80 − 2,5) + (0,5 ÷ 3) = 15(mm)
L2 = 3(mm).
Sv = 1,28 (mm/vòng)
Thời gian gia công:

T0 =

95 + 15 + 3
.1 = 0,35( ph)
1,28.250

* Phay tinh:
L = 95 (mm).

L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 0,5(80 − 0,5) + (0,5 ÷ 3) = 8(mm)
L2 = 3(mm).
Sv = 1,28 (mm/vòng)
Thời gian gia công:

T0 =

95 + 8 + 3
.1 = 0,26( ph)
1,28.315

7.2. Nguyên công 2: Khoan, khoét doa lỗ Φ15 .
* Khoan 4 lỗ Φ13 :
L = 15 (mm)

L1 = (d/2).Cotg ϕ + (0,5 ÷ 2) = (13/2).Cotg59 + (0,5 ÷ 2) = 5 (mm).
L2 = 3.
Thời gian gia công.

T0 =

15 + 5 + 3
.4 = 0,32( ph)
0,4.710,6

* Khoét 4 lỗ Φ14,6 :
L = 15.
L1 =

D−d
14,6 − 13
cot gϕ + (0,5 ÷ 2) =
cot g 45 + (0,5 ÷ 2) = 2(mm)
2
2

L2 = 2.

15


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

Thời gian gia công:

T0 =

15 + 2 + 2
.4 = 0,19( ph)
0,56.710,6

* Doa 2 lỗ Φ15 :
L = 15.
L1 =

D−d
15 − 14,6
cot gϕ + (0,5 ÷ 2) =
cot g 45 + (0,5 ÷ 2) = 2(mm)
2
2

L2 = 2 (mm).
Thời gian gia công:

T0 =

15 + 2 + 2
.2 = 0,13( ph)
1,6.177,7

7.3. Nguyên công 3: Phay 2 mặt đầu.
L = 50 (mm)

L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 3(80 − 3) + (0,5 ÷ 3) = 16(mm)
L2 = 5(mm)
Thời gian gia công:

T0 =

50 + 16 + 5
= 0,19( ph)
2,7.135

7.4. Nguyên công 4: Khoét, doa lỗ Φ32 .
* Khoét lỗ Φ31,7 .
L = 50 (mm).
L1 =

D−d
31,7 − 28,5
cot gϕ + (0,5 ÷ 2) =
cot g 45 + (0,5 ÷ 2) = 3(mm)
2
2

L2 = 2 (mm).
Thời gian gia công:

T0 =

50 + 3 + 2
= 0,26( ph)
0,8.267

* Doa lỗ Φ32
L1 =

D−d
32 − 31,7
cot gϕ + (0,5 ÷ 2) =
cot g 45 + (0,5 ÷ 2) = 2(mm)
2
2

Thời gian gia công:

T0 =

50 + 2 + 2
= 0,25( ph)
1,6.135

7.5. Nguyên công 5: Khoan, taro lỗ ren M6.
* Khoan lỗ Φ5,5 :
L = 20.
L1 =

d
5,5
cot gϕ + (0,5 ÷ 2) =
cot g 45 + (0,5 ÷ 2) = 5(mm)
2
2

Thời gian gia công:

T0 =

20 + 5
.4 = 0,14( ph)
0,35.2030
16


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

* Taro:
Được thực hiện bằng tay.
Tổng thời gian cơ bản là:
To = 0,35 + 0,26 + 0,32 + 0,19 + 0,13 + 0,19 + 0,26 + 0,25 + 0,14
= 2,09 (ph).
Thời gian nguyên công (Thời gian từng chiếc).
Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn.
Trong đó:
To: Thời gian cơ bản.
Tp: Thời gian phụ: Tp = 10%To = 0,209 (ph).
Tpv: Thời gian phục vụ: Tpv = 11%To = 0,23 (ph).
Ttn: Thời gian nghỉ: Ttn = 5%T0 = 0,141 (ph).
Vậy ta có:

Ttc = 2,09 + 0,209 + 0,23 + 0,141 = 2,633 (ph).

17


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

VIII. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 3: PHAY 2 MẶT ĐẦU LỖ Φ32 .
8.1. Các cơ cấu định vị và kẹp chặt phôi.
- Các phiến tì định vị 3 bậc tự do.
- Chốt trụ và chốt trám định vị 3 bậc tự do.
- Kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động.
8.2. Xác định phương, chiều, điểm đặt của lực kẹp và lực cắt.
Pv2

Pv1

Ps

Py

W

W

Fms2

W

Fms1

Fms1

Fms2
N

N

Các lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:
Py: Lực cắt hướng kính.
Ps: Lực chạy dao.
Pv: Lực vuông góc với lực chạy dao.
N: Phản lực của các phiến tỳ.
W: Lực kẹp.
Fms: Lực ma sát giữa chi tiết với các phiến tỳ và giữa chi tiết với mỏ kẹp.
8.3. Tính lực kẹp chặt.
- Lực cắt tiếp tuyến xác định theo công thức:
C.t x .S zy .B u
RZ =
.Z .K
D q .nω
Trong đó:
C: Ảnh hưởng của vật liệu.
t: Chiều sâu cắt (mm).
S: Lượng chạy dao răng (mm/răng)
Z: Số răng dao phay.
B: Bề rộng phay.
D: Đường kính dao phay.
18

ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

n: Số vòng quay (vòng/phut).
K: Hệ số phụ thuộc vật liệu.
x, y, u, q, ω : Các hệ số mũ.
Tra theo sổ tay CN CNTM (Bảng 5 – 41. Trang 43, tập 2) ta được:
C = 30; x = 0,83; y = 0,63; u = 1; q = 0,83; K = 1,2; ω = 0.
Vậy ta được: Rz = 350 (N).
- Để chi tiết không bị trượt trên bề mặt định vị dưới tác dụng của lực Ps ta có phương trình
cân bằng:
K .Ps ≤ 2( f ms1 + f ms 2 ).W
⇒W≥

K .Ps
2( f ms1 + f ms 2 )

Trong đó:
Với:

Ta có:

K: Hệ số an toàn, được tính như sau:
K = K 0 . K1 . K2 . K3 . K4 . K5 . K6
K0: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp, lấy K0 = 1,5.
K1: Hệ số kể đến lượng dư không đều, khi phay thô lấy K1 = 1,2.
K2: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, lấy K2 = 1,5.
K3: Hệ số kể đến lực cắt không liên tục, lấy K3 = 1.
K4: Hế số kể đến nguồn sinh lực, kẹp chặt bằng tay lấy K4 = 1,3.
K5: Hệ số kể đến vị trí tay quay, lấy K5 = 1,2.

K6: Hệ số kể đến tính chất tiếp xúc, lấy K6 = 1,5.

K = 1,5.1,2.1,5.1,1,3.1,2.1,5 = 6,3. Lấy K = 6,5.
fms1, fms2 : Các hệ số ma sát. Lấy fms1 = 0,15; fms2 = 0,3.
Lực chạy dao:
Ps = 0,4. RZ = 0,4.350 = 140(N).
Thay vào công thức tính lực kẹp ta có:
W1 = 1011 (N) = 101,1 (Kg)
(1).
Để chống bị lật ta có phương trình cân bằng.
K .PS .110 ≤ W .47,5.2
Vậy:
W2 = 1053 (N) = 105,3 (Kg)
(2).
So sánh (1) và (2) lấy lực kẹp lớn nhất ta có W = 1053 (N).
* Xác định đường kính bu lông của đòn kẹp:
- Đường kính bu lông xác định theo công thức:
d=

W
0,5.[σ ]k

Trong đó:
W: Lực kẹp, W = 105,3 (Kg).
[σ K ] = 70 (kg/cm2).
Vậy:

d=

105,3

= 17,3(mm) Chọn d = 18 (mm).
0,5.70

* Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực:

19


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

- Cơ cấu kẹp chặt phải thỏa mãn yêu cầu: Khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi, lực kẹp tạo ra
phải đủ, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi và an toàn. Với yêu
cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là đòn kẹp, kẹp chặt bằng ren, sinh lực bằng tay.
8.4. Chọn cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác:
- Cơ cấu dẫn hướng: Do nguyên công phay 2 mặt phẳng song song nên phải có ren dẫn
hướng.
- Các cơ cấu khác: Do phay mặt phẳng nên ta phải có cữ so dao để đảm bảo chính xác kích
thước gia công. Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là bu lông và đai ốc. Thân đồ gá làm
bằng gang, kết cấu theo bản vẽ lắp.
8.5. Xác định sai số chế tạo đồ gá.
- Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công quy định điều kiện kỹ thuật và
lắp ráp đồ gá.
- Sai số gá đặt cho phép tính theo công thức:
⎛1
⎝5

1⎞
2⎠

2
ε gd = ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε ld2 + ε ctlr
≤ [ε gd ] = ⎜ ÷ ⎟δ

Vậy:

ε ctlr = [ε gd ]2 − ε k2 − ε m2 − ε ld2 − ε c2

Trong đó:

ε K : Sai số kẹp chặt phôi. Do lực kẹp vuông góc với phương kích thước gia
công nên ε K =0.
ε m : Sai số do mòn đồ gá:

ε m = β . N = 0,03. 11000 = 3,14(µm)
ε ld : Sai số do lắp đặt đồ gá. Lấy ε ld = 10( µm)
ε C : Sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công.

εc =

δ d1 − δ d 2
2

δ d 1 : Dung sai chế tạo lỗ chi tiết, lấy bằng 30.
δ d 1 : Dung sai chế tạo chốt chi tiết, lấy bằng 20.
Vậy ta có ε C = 5( µm)
ε gd : Sai số gá đặt:
δ : Sai số cho phép về sai số vị trí của nguyên công, δ = 0,1(mm) .
Ta có:

ε gd = ( 15 ÷ 13 )100 = 40( µm)

Vậy:

ε ctlr = [ε gd ]2 − ε k2 − ε m2 − ε ld2 − ε c2 = 402 − 3,142 − 102 − 102 − 52 = 13(µm)

20


ĐA CNCTM
-------------------------------------------------------------------

Tài liệu tham khảo
1. Atlas đồ gá: GS.TS Trần Văn Địch, NXB khoa học và kỹ thuật – 2004.
2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, 2, 3: NXB khoa học và kỹ thuật - 2005.
3. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: GS.TS Trần Văn Địch, NXB khoa học và kỹ
thuật – 2005.

21