Thiết kế và tính toán gối đỡ

Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Lời nói đầu
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh
trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc. Nhiệm vụ của công nghệ
chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh
tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm
đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với
việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại. Việc phát triển
nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi
hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản
tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết
những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch ơng trình đào
tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí
phục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải,
điện lực ...vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và
giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong ch ơng trình đào tạo , đồ án
môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đ ợc của sinh viên
chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo
Nguyễn Trọng Bình đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế
tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do
thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô
giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để
lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn .

Em xin chân thành cảm ơn.
Ngày 20 tháng 11 năm 2006
SV: Phan Văn Thế

Thuyết minh đồ án môn học

công nghệ chế tạo máy
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
Do gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục .Gối đỡ
làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tơng đối của trục trong

Lớp Chế tạo máy 6 K47

1

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó . Gối đỡ còn làm
nhiệm vụ của ổ trợt .
Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng
có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ 40
Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ 16 chính xác để làm chuẩn tinh gia công
Đảm bảo kích thớc từ tâm lỗ 40 đến mặt phẳng C là : 100 + 0,5

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :
C = 3 3,7
Si = 1,2 2,5
Mn = 0,25 1,00
S < 0,12
P =0,05 1,00
[]bk = 150 MPa
[]bu = 320 MPa
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :
-Gối đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng
chế độ cắt cao , đạt năng suất cao
-Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện
nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá
trình gá đặt nhanh .
Chi tiết gối đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc . Kết cấu tơng đối đơn giản
, tuy nhiên cũng gặp khó khăn khi khoả 4 bề mặt bích do không gian gá dao
hẹp.
Các bề mặt cần gia công là :
1. Gia công bề mặt phẳng C với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho
nguyên công sau .
2. Gia công 4 lỗ 16 một lần trên máy tiện nhiều trục ,trong đó 2 lỗ chéo
nhau là phải gia công tinh để lầm chuẩn tinh gia công cho nguyên công
sau .
3. Gia công các mặt bích đảm bảo việc gá lắp chặt khi làm việc .
4. Phay 2 mặt phẳng đầu lỗ trụ 40.
5. Khoả mặt bích và khoan lỗ 6 làm lỗ dẫn dầu bôi trơn bề mặt ngõng
trục.

Lớp Chế tạo máy 6 K47

2

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

6. Khoét, doa lỗ 40 đảm bảo độ bóng và chính xác cho chi tiết ,vì bề mặt
này là là bề mặt làm việc chính .
IIi-xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của
chi tiết gia công . Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau :
N = N1.m (1+

+)
100

Trong đó
N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm
N1- Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm
- Phế phẩm trong xởng đúc =(3-:-6) %
- Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)%
Vậy N = 5000.1(1 + 6 + 4 ) =5500 chi tiết /năm

100

Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức
Q1 = V.

(kg)

Trong đó
Q1- Trọng lợng chi tiết

- Trọng lợng riêng của vật liệu

gang xám = 6,8-:-7,4 Kg/dm 3

V - Thể tích của chi tiết
V = VĐ+ VTR+2.V G
VĐ- Thể tích phần đế
VTR-Thể tích thân trụ rỗng
VG- Thể tích gân
V - Thể tích của chi tiết
Vđ = 160.120.30 = 576000 mm 3
VTR = ( 402 - 202 ).120.3,14 = 452160 mm 3
VG = 120.20.70 - 3,14.30.40 2 = 67520 mm 3
V = 576000 + 452160 + 67520 = 1095680 mm 3 =1,096 dm 3
Vậy

Q 1 = V. = 1,096.7,2 = 7,9 (kg)

Lớp Chế tạo máy 6 K47

3

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Dựa vào N & Q 1 bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản
xuất hàng khối.
IV- Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết
lồng phôi

1- Xác định phơng pháp chế tạo phôi

t
d

Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhng vật liệu của chi tiết là gang xám
15x32 nên ta dùng phơng pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần
chính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phơng pháp đúc trong
khuôn cát.Làm khuôn bằng máy. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và
cắt ba via .
Bản vẽ lồng phôi

Lớp Chế tạo máy 6 K47

4

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

V.thứ tự các nguyên công

1- Xác định đờng lối công nghệ
Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phơng pháp gia công một vị trí ,gia
công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng .
2- Chọn phơng pháp gia công
- Gia công lỗ 40+0,039 vật liệu là gang xám 15x32. Ta thấy dung sai +0,039ứng
với 40 là cấp chính xác 7, với độ nhám R z=1,25 . Ta chọn phơng pháp gia
công lần cuối là doa tinh.Các bớc gia công trung gian là: khoét, doa thô .
- Gia công mặt đáy đạt R z = 20 Và 2 mặt đầu trụ 40 .Theo bảng 2-1 Q2 ,đợc
độ bóng cấp 5
Theo bảng 2-4 Q2 ta có phơng pháp gia công lần cuối là phay tinh ,các bớc
gia công trớc là phay thô .
- Gia công 4 lỗ 16 mặt đáy đạt R a = 2,5 theo bảng 2-1 Q2 có cấp độ bóng
là 6 .
Theo bảng 4-Q2, ta có phơng pháp gia công lần cuối là doa thô ,các bớc gia
công trớc là khoan , khoét .Trong 4 lỗ này có 2 lỗ chéo nhau chọn làm chuẩn
định vị nên phải qua gia công tinh .
- Lỗ 8 chỉ cần khoan .
VI- Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt
còn lại

1-Tính lợng d khi gia công lỗ 40

Lớp Chế tạo máy 6 K47

5

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Độ chính xác phôi cấp 2 khối lợng phôi 8 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32.
Quy trình công nghệ gồm 3 bớc : khoét , doa thô, doa tinh. Chi tiết đợc định vị
bằng mặt đáy và 2 lỗ 16 .
Theo bảng 10 , Thiết kế đồ án CNCTM ta có R za và Ta của phôi là 250 và 350
àm .
Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: = cv
Trong đó cv = k. L

- sai lệch cong vênh

L- Chiều dài chi tiết
k = 10 àm/mm (Bảng B3-67 SổTayCNCTM I) .


=10 .120 =1200 (àm ).

b =c

+ kc + đg

Sai số kẹp chặt k = 0
Sai số chuẩn c = 0
Bỏ qua sai số đồ gá gđ = 0
b = 0

2 Z b min = 2( Rza + Ta + a2 + b2 )


2Zbmin = 2( 250 + 350 + 1200 ) = 3600 (àm ).

Bớc khoét
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rza = 50 (àm ).
Ta = 50 (àm ).
Sai lệch không gian tổng cộng đợc tính theo công thức : = k . phôi
k là hệ số giảm sai (Hệ số chính xác hoá )
k = 0,05 _ Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM


=0,05 . 1200 =60 (àm ).

2 Z b min = 2( Rza + Ta + a2 + b2 )


2Zbmin = 2 ( 50 + 50 + 60) = 320 (àm ).

Lớp Chế tạo máy 6 K47

6

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Doa thô : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đờng tâm lỗ sau khi khoét
nhân với hệ số giảm sai k s= 0,04 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )
a = 60 . 0,04 = 2,4 ( àm )
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rza =10 (àm ).
.3*//20/5820

T a = 20 (àm ).

2 Z b min = 2( Rza + Ta + a2 + b2 )


2Zbmin = 2( 10 + 20 + 2,4 ) = 65 (àm ).

Doa tinh : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đ ờng tâm lỗ sau khi doa
nhân với hệ số giảm sai k s= 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )
a = 2,4. 0,02= 0,05 ( àm )
Theo bảng 3-87 Sổ tay CNCTM I ,ta có
Rza =6,3 (àm ).
Ta = 10 (àm ).

2 Z b min = 2( Rza + Ta + a2 + b2 )


2Zbmin = 2( 6,3+ 10+ 0,05 ) = 32,7 (àm ).

Ta có bảng tính lợng d sau:

Phôi
Khoét
Doa thô
Doa
tinh

Rz

Ta



250
50
10
6,3

350
50
20
10

1200

60
2,4
0,05

2 ` 2Rbmin
3600
320
65
32,7

Dt



Dmax

39,6213
39,9413
40,0063
40,039

870
220
87
39

39,621
39,941
40,006
40,039

Dmin
38,751
39,721
39,919
40,000

2Zma
2Z mi

320
65
33

970
198
81

2 Zomax =1249
2Zomin = 418
Kiểm tra kết quả tính toán :
+ Lợng d tổng cộng 2 Z 0max- 2Z0min = 1249 - 418 = 831 (àm)
ph- ct =870 - 39 = 831 (àm)
+ Kiểm tra bớc trung gian : khoét

Lớp Chế tạo máy 6 K47

7

Khoa Cơ khí

Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy
2Zmax- 2Zmin = 198 - 65 = 133 (àm)
1- 2 = 220 - 87 = 133 (àm)

2- Tra lợng d cho các nguyên công còn lại
Lợng d gia công mặt đáy Z b= 3,5 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM )
Lợng d gia công mặt bích Z b= 3,0 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM )
Lợng d gia công 2 mặt đầu Z b = 3,5 mm (Bảng 4-14 SổTayCNCTM )
Lợng d gia công lỗ trụ 2Z b = 3,5 mm
VII- Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho
các nguyên công còn lại.

1-Nguyên công 2: Phay mặt đáy
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống ph ơng
của lực kẹp trùng với phơng kích thớc cần thực hiện .
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N m = 7 KW
Chọn dao : Dao phay hình trụ răng liền P18 Z=16 răng
Lợng d gia công : phay 2 lần :
+ Bớc 1 Zb=2,5 mm
+ Bớc 2 Zb=1 mm

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t = 2,5mm
Lợng chạy dao răng S z = 0,12 mm/răng (Bảng 5-126 SổTayCNCTM ) .

Lớp Chế tạo máy 6 K47

8

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Lợng chạy dao vòng S 0= 0,12. 16 = 1,92 mm/vòng.
Tốc độ cắt V b=63 m/ph (Bảng 5-135 SổTayCNCTM ) .
Hệ số điều chỉnh: Ws = 0,9138
Tốc độ cắt tính toán là: V t =Vb. Ws = 63.0,9138= 57,57m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.57,57
=
= 229,18vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=234 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.n t 3,14.80.234
=
= 58,78m / ph
1000
1000

Công suất cắt N o=3,8 KW (Bảng 5-140 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R z =20)
Chiều sâu cắt t =1 mm , lợng chạy dao vòng S 0=2,5 mm/vòng (Bảng 5-127
SổTayCNCTM ) .
Tốc độ cắt V b=53 m/ph (Bảng 5-135 SổTayCNCTM ) .
Các hệ số điều chỉnh:
+ Chi tiết đúc có W 1 =0,85 (Bảng 5-239 SổTayCNCTM ) .
+ Tình trạng máy còn tốt W 1 = 1,1 (Bảng 5-239 SổTayCNCTM ) .
Vậy tốc độ cắt tính toán là: V t =Vb. W1 .W 2 = 53.0,85.1,1 =49,55 m/ph
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.49,55
=
= 197,25vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=190 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.n t 3,14.80.190
=
= 47,75m / ph
1000
1000

Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,9 Kw < Nm
2-Nguyên công 3: Khoan - Khoét - Doa ( Lỗ 16)
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 2 bậc tự do , mặt trụ 3 bậc tự do, mặt
đầu 1 bậc tự do.
Lớp Chế tạo máy 6 K47
Khoa Cơ khí
9


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu trụ trợt từ trên xuống

Chọn máy : Máy khoan 2A55 . Công suất máy N m = 2,8KW
Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió .
Chế độ cắt bớc 1: Khoan lỗ ( 4 lỗ 16 mm )
Chiều sâu cắt t =6,5 mm
Lợng chạy dao So = 0,35 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt V= 33,5 m/ph (Bảng 5-90 SổTayCNCTM ) .

nt =

1000.Vt 1000.33,5
=
= 820,68vg / ph
.D
3,14.13

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 950 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.n t 3,14.80.190
=
= 47,75m / ph
1000
1000

Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,7 Kw < Nm = 2,8
Chế độ cắt bớc 2: Khoét 4 lỗ 16
Ta tính chế độ cắt cho lỗ 16

Lớp Chế tạo máy 6 K47

10

Khoa Cơ khí

Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Chiều sâu cắt t = (16-13)/2 = 1,5mm ,
Lợng chạy dao So = 0,75 mm/vòng (Bảng 5-104 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt v = 25 m/ph (Bảng 5-105 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt 1000.26
=
= 520vg / ph
.D
3,14.16

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 540 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.nt 3,14.16.540
=
= 27,13m / ph
1000
1000

Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,7 Kw < Nm = 2,8
Chế độ cắt bớc 3 : doa 2 lỗ 16

Chiều sâu cắt t =(16-15,6)/2 = 0,2 mm
Lợng chạy dao So = 2,4 mm/vòng (Bảng 5-112 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt v = 6,8 m/ph (Bảng 5-114 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt 1000.6,8
=
= 135,35vg / ph
.D
3,14.16

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 135vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

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

3.Nguyên công 4 :phay 2 mặt đầu
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế 3 bậc tự do
(Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám ).
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông
góc với mặt đáy .
Chọn máy : máy phay nằm ngang P623. Công suất máy N m = 6,3 KW

Chọn dao : Dao phay đĩa 2 mặt răng liền P18 , đ ờng kính dao D = 250 , số
răng Z=22 răng .
Lợng d gia công : phay 2 lần
+ Bớc 1 : 2.Z b= 5 mm
+ Bớc 2 : 2.Z b= 2 mm
Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t =2,5 mm .
Lớp Chế tạo máy 6 K47
Khoa Cơ khí
11


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Lợng chạy dao răng S z=0,24 mm/răng (Bảng 5-34 và 5-170 SổTayCNCTM ) .
Lợng chạy dao vòng S 0= 0,24. 22= 5,28 mm/vòng.
Tốc độ cắt V b=26 m/ph (Bảng 5-135 SổTayCNCTM ) .
Số vòng quay của trục chính là:

nt =

1000.Vt 1000.26
=
= 33,12vg / ph
.D
3,14.250

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=37,5 vòng/phút.

Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.nt 3,14.250.37,5
=
= 29,44m / ph
1000
1000

Công suất cắt N o=4,3 KW (Bảng 5-174 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R z = 20)
Chiều sâu cắt t =1 mm , lợng chạy dao vòng S 0=1,5 mm/vòng (Bảng 5-37
SổTayCNCTM ) .
Sz = So/z =1,5/22 =0,07 mm/răng
Tốc độ cắt V b=41,5 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) .
Số vòng quay của trục chính là:

n=

1000.V 1000.41,5
=
= 52,87vg / ph
.D
3,14.250

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=60 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.n 3,14.60.250
=
= 47,1m / ph
1000
1000

Lớp Chế tạo máy 6 K47

12

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

4. Nguyên công 5 : Phay các mặt vấu
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do ,2 lỗ 16 hạn chế 3 bậc tự
do ( Dùng một chốt trụ , một chốt trám ) .
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông
góc với mặt đáy .
Chọn máy : Máy phay 6H82 . Công suất máy N m = 2,8KW , = 0,8
Chọn dao : Dao phay mặt đầu thép gió.

Lớp Chế tạo máy 6 K47

13

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Chế độ cắt: Phay các mặt vấu
Chiều sâu cắt t = 3 mm ,
Lợng chạy dao răng S z=0,12mm/răng (Bảng 5-146 SổTayCNCTM )
Số răng Z = 5 răng
Lợng chạy dao vòng S 0= 0,12. 5= 0,6 mm/vòng.
Tốc độ cắt V b=43 m/ph (Bảng 5-148 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.V 1000.43
=
= 684,7vg / ph
.D
3,14.20

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 668 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.n 3,14.20.668

=
= 41,95m / ph
1000
1000

Theo bảng 5-150 SổTayCNCTM , ta có : N yc = 1,2 Kw < Nm = 2,8.0,8
5.Nguyên công 6 : Tính chế độ cắt cho nguyên công khoét , doa lỗ 40
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , 2 lỗ 16 hạn chế 3 bậc tự
do.
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu tháo lắp nhanh lực kẹp vuông góc
với mặt đáy .
Chọn máy : Máy khoan 2A55 . Công suất máy N m = 4 Kw
Chọn dao : Mũi khoét thép gió.

Lớp Chế tạo máy 6 K47

14

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

Chế độ cắt bớc 1 : Khoét lỗ 36
Ta có : + Chiều sâu cắt t = 1,3 mm
+ Lợng chạy dao S =1,5 mm/vòng ( Bảng 5-26, sổ tay CNCTM )
+ Tốc độ cắt V đợc tính theo công thức

Cv . D q
V=
Kv
x
T m .t .S y

Trong đó :-Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 SổTayCNCTM II
Cv = 18,8; q=0,2 ; m=0,125 ; y=0,4 , x = 0,1
Tuổi thọ của mũi khoan thép gió P18 T =50 phút ( Bảng 5-30, sổ tay
CNCTM )
Hệ số Kv = K MV.kUV.K LV
nv

KLV

190 Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
=

HB

HB = 190 KMV = 1
KUV = 1 , Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM II

Lớp Chế tạo máy 6 K47

15

Khoa Cơ khí

Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

KLV = 1 , Bảng 5-31 Sổ tay CNCTM II
KLV = 1

18,8.39,10, 2



V=



V = 19,88 m/ph



1000.19,88
1000.V
n=
= 3,14.39,3 = 162 vòng/phút
3,14. D



Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 168 vg/ph.

0 ,1

50 0,125.1,3 .3,5

Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

0, 4

.1

Vtt =

. D.n 3,14.39,1.168
=
= 20,62m / ph
1000
1000

Chế độ cắt bớc 2 :
* Doa thô lỗ 39,7
Ta có : + Chiều sâu cắt t = 0,3 mm
+ Lợng chạy dao S =3,4 mm/vòng ( Bảng 5-27, sổ tay CNCTM )
+ Tốc độ cắt V đợc tính theo công thức

Cv . D q
V=
Kv
x
T m .t .S y
Trong đó :-Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 SổTayCNCTM II
Cv = 15,6 ; q=0,2 ; m=0,3 ; y=0,5 , x = 0,1

Tuổi thọ của mũi khoan thép gió P18 T =120 phút ( Bảng 5-30, sổ tay
CNCTM )
Hệ số Kv = K MV.kUV.K LV
nv

KLV

190 Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
=

HB

HB = 190 KMV = 1
KUV = 1 , Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM II
KLV = 1 , Bảng 5-31 Sổ tay CNCTM II
KLV = 1

Lớp Chế tạo máy 6 K47

16

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

15,6.39,7 0, 2

.1



V=



V = 4,74 m/ph



1000.4,47
1000.V
n=
= 3,14.39,7 = 38 vòng/phút
3,14. D

0 ,1

120 0,3.0,3 .3,4

0 ,5

* Doa tinh lỗ 40
Ta có : + Chiều sâu cắt t = 0,15 mm
+ Lợng chạy dao S =3,4 mm/vòng . Hệ số điều chỉnh Kos = 0,8
( Bảng 5-27, sổ tay CNCTM ) S = 3,4.0,8 = 2,7
+ Tốc độ cắt V đợc tính theo công thức

Cv . D q
V=
Kv
m x
y
T .t .S
Trong đó :-Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 SổTayCNCTM II
Cv = 15,6 ; q=0,2 ; m=0,3 ; y=0,5 , x = 0,1
Tuổi thọ của mũi khoan thép gió P18 T =120 phút ( Bảng 5-30, sổ tay
CNCTM )
Hệ số Kv = K MV.kUV.K LV
nv

KLV

190 Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
=

HB

HB = 190 KMV = 1
KUV = 1 , Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM II
KLV = 1 , Bảng 5-31 Sổ tay CNCTM II
KLV = 1


V=

15,6.40 0, 2
0 ,1

120 0,3.0,15 .27

0,5

.1

V = 5,71 m/ph

1000.5,71
1000.V
n=
= 3,14.40 = 45,5vòng/phút
3,14. D
Lớp Chế tạo máy 6 K47

17

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

6. Nguyên công 7 :Khoan lỗ 6
Chiều sâu cắt t =3 mm ,
Lợng chạy dao So = 0,3 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt V= 31,5 m/ph (Bảng 5-90 SổTayCNCTM ) .

nt =

1000.Vt 1000.31,5
=
= 1672vg / ph
.D
3,14.6

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 1360 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

. D.n 3,14.6.1360
=
= 25,62m / ph
1000
1000

Theo bảng 5-92 SổTayCNCTM , ta có : N yc = 1,0 Kw < Nm = 2,8.0,8

7. Nguyên công 8 : Kiểm tra
Kiểm tra độ song song giữa mặt lỗ trụ và mặt đáy

Lớp Chế tạo máy 6 K47

18

Khoa Cơ khí

Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

III- Xác định thời gian nguyên công
Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức sau:

T0 =

L + L1 + L2
.i( phút )
S v .n

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1- Chiều dài ăn dao (mm)
L2- Chiều dài thoát dao (mm)
Sv- Lợng chạy dao vòng (mm/vg)
n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph)
i- Số lần gia công
Sp=Sv.n (mm/ph)
Công thức tính thời gian phay

T0 =

L + L1 + L2
.i( phút )
Sp

+ >Nguyên công phay mặt đáy
Phay thô
L=120 mm

L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 2,5(80 2,5) + (0,5 ữ 3) = 15 mm
L2=3 mm
S = Z . S z =16 . 0,12 = 1,92

T0 =

120 + 15 + 3
.1 = 0,307( phút )
1,92.234

Phay tinh
L= 120 mm

L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 1(80 1) + (0,5 ữ 3) = 10 mm
L2=3 mm

T0 =

120 + 10 + 3
= 0,227( phút )
2,5.234

+>Nguyên công 3:Khoan - khoét - doa lỗ 16
Khoan lỗ 4 lỗ 16
L=35 mm
L1= (d / 2) . cotg + (0,5ữ 2 )

Lớp Chế tạo máy 6 K47

19

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

= (13 / 2 ).cotg59 + (0,5ữ 2 ) = 5
L2 = 3

T0 =

35 + 5 + 3
.4 = 0,517( phút )
0,35.950

Khoét lỗ 4 lỗ 15,6
L = 35

D d cotg + (0,5 ữ 2)
2

L1 =

15,6 13 cotg45 + (0,5 ữ 2) = 3

2

=
L2 = 2

T0 =

35 + 3 + 2
.4 = 0,395( phút )
0,75.540

Doa lỗ 2 lỗ 16
L =35

D d cotg + (0,5 ữ 2)
2

L1 =
=

16 15,6 cotg45 + (0,5 ữ 2) = 2
2

L2 = 2

T0 =

16 + 2 + 2
.2 = 0,241( phút )
2,4.135

+>Nguyên công4:Phay 2 mặt đầu
Phay thô
+>Nguyên công phay 2 mặt đầu
Phay thô
L = 80

L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 5(250 5) + (0,5 ữ 3) = 24
L2 = 5

Lớp Chế tạo máy 6 K47

20

Khoa Cơ khí


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

T0 =

80 + 24 + 5
= 0,550( phút )
5,28.37,5

Phay tinh
L = 80

L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 3) = 5(250 5) + (0,5 ữ 3) = 24
L2 = 5

T0 =

80 + 24 + 5
= 1,21( phút )
1,5.60

+>Nguyên công5: Phay các mặt vấu
Phay 4 mặt vấu

T0 =

L + L1
.i( phút )
S.n

T0 =

80 + 2
.4 = 0,043( phút )
0,7.668

T0 =

L + L1
.i( phút )
S.n

T0 =

3+ 2
.1 = 0,012( phút )
0,6.668

L = 80
L1 = 0,5 ữ 2

Phay 1 mặt vấu

L=15 mm
L1 = 0,5 ữ 2 mm

+>Nguyên công6: Khoét Doa lỗ 40

Lớp Chế tạo máy 6 K47

21

Khoa Cơ khí


 Phan V¨n ThÕ

§å ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

KhoÐt lç φ39,1
L = 120
L1 =

39,1 − 36,5 cotgϕ + (0,5 ÷ 2) = 3
2

L2 = 2

T0 =

120 + 3 + 2
.1 = 0,496( phót )
1,5.168

Doa lç φ40
L = 120

D − d cotgϕ + (0,5 ÷ 2)
2

L1 =
L2 = 2

Doa th« :
L1 =

39,7 − 39,1 cotg45+ (0,5 ÷ 2) = 2
2
T0 =

120 + 2 + 2
.1 = 0,960( phót )

3,4.38

Doa tinh :
L1 =

40 − 39,7 cotg45 + (0,5 ÷ 2) = 2
2
T0 =

120 + 2 + 2
.1 = 1,009( phót )
2,7.45,5

6. Nguyªn c«ng 7: Khoan lç φ 6
L = 27
L1 =

d cotgϕ + (0,5 ÷ 2) = 6 cotg59 + (0,5 ÷ 2) = 3,5
2
2

Líp ChÕ t¹o m¸y 6 – K47

22

Khoa C¬ khÝ


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

L2 = 2

T0 =

27 + 3,5 + 2
.1 = 0,08( phút )
0,3.1360

Tổng thời gian cơ bản là :
To=0,307 + 0,227 + 0,517 + 0,395 + 0,241+ 0,043 + 0,550
+ 1,210 + 0,012 + 0,080 + 0,356 + 0,960 + 1,009 =5,907 phút
Thời gian nguyên công (Thời gian từng chiếc) : T tc= To +Tp +Tpv +Ttn
To- Thời gian cơ bản
Tp- Thời gian phụ = 10%T o =0,591 phút.
Tpv- Thời gian phục vụ = 11%T 0 = 0,650 phút.
Ttn- Thời gian nghỉ = 5%T o =0,295phút.
Vậy Ttc = 5,907+ 0,591 + 0,650 + 0,295 = 7,443 phút.
IX- Thiết kế đồ gá gá đặt chi tiết cho nguyên công gia công lỗ
đờng kính 40

Nguyên công gia công lỗ 40 phải qua 3 bớc : khoét , doa thô , doa tinh . Vì
vậy khi tính toán đồ gá ta chỉ cần tính cho nguyên công khoét .
1-Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công gia công
lỗ 40
Yêu cầu đối với lỗ 40 là phải nằm song song với mặt đáy của chi tiết và phải
vuông góc với 2 mặt đầu do vậy để gia công đợc ta phải định vị đủ 6 bậc tự do.
+ Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do và có R z = 20 . Mặt phẳng này đợc dùng
2 phiến tỳ để hạn chế.

+ Hai lỗ trụ 16 định vị hạn chế 3 bậc tự do và có R z = 2,5 .Dùng 1 chốt trụ
ngắn và 1 chốt trám để hạn chế .
Chuyển động cắt song song với mặt đáy và vuông góc với lỗ định vị 16 .
Hớng của lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị và vuông góc với chuyển
động cắt.
Kích thớc gia công cần đạt đợc là 40 + 0,039 , độ nhám là R a = 1,25
2- Xác định mô men cắt M x và lực dọc trục P o
+ Tính mô men xoắn M x
MX = 10 .CM.Dq. tx S y.Kp
CM = 0,085 ; q = 0 ; x = 0,75 ; y = 0,8 Bảng 5-32 Sổ tay CNCTM II
Lớp Chế tạo máy 6 K47
Khoa Cơ khí
23


Phan Văn Thế

Đồ án công nghệ chế tạo máy

KP = KLV = 1 Bảng 5-9


MX = 10 .0,85.39,10. 1,3 0,75 1,5 0,8.1 = 14,31 Nm

+ Tính lực chiều trục p0
p0 = 10 .Cp. tx .Dq. S y.Kp
CP = 23,5 ; q = 0 ; x = 1,2 ; y = 0,4 Bảng 5-32 Sổ tay CNCTM II


P0 = 10.23,5.1,31,239,1 0.1,50,4.1 = 378,65 N

+ Công suất cắt Ne

Ne =

Mx.V 14,31.168
=
= 0,25 Kw < Nm = 4 Kw
9750
9750

Xác định lực cắt, tính lực kẹp
Tính mô men gây lật do lực dọc trục Po và mô men xoắn Mx gây ra

Po
Px

W

+ Do Po :
M1= Po.100 = 378,65.100 = 37865 Nmm
+ Do Mx :

Lớp Chế tạo máy 6 K47

24

Khoa Cơ khí

Phan Văn Thế
M2 =

Đồ án công nghệ chế tạo máy

2.14,31.1000
2. Mx
.160 =
.160 = 117115,1 Nmm
39,1
D

Vậy lực kẹp cần thiết W là :

W=

M1 + M 2
37865 + 117115,1
.K =
.K = 1549,8.K ( N )
100
100

K: là hệ số an toàn,đợc tính nh sau :
K = Ko.K1. K2. K3. K4. K5. K6
Với :
Ko:là hệ số an toàn trong mọi trờng hợp , lấy Ko=1,5
K1:là hệ số kể đến lợng d không đều ,khi khoan lỗ rỗng lấy K2=1
K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy Ko=1
K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1

K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3
K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay , lấy K5=1,2
Ko:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1
Từ đó tính đợc : K = 1,5.1.1.1.1,3.1,2.1 = 2,34 lấy K = 2,5
Thay vào công thức tính lực kẹp ta có :
W = 1549,8. 2,5 = 3874,5 N = 387,45 kg
* Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực
Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các 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 các yêu cầu nh vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp , kẹp chặt
bằng ren.
Cơ cấu sinh lực là tay công nhân
4.Chọn cơ cấu dẫn hớng và các cơ cấu khác
*Cơ cấu dẫn hớng
Với đồ gá khoan , khoét , doa thì cơ cấu dẫn hớng là một bộ phận quan trọng ,nó
xác định trực tiếp vị trí của mũi khoan và tăng độ cứng vững của dụng cụ trong quá
trình gia công.
Cơ cấu dẫn hớng đợc dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn đợc chọn là loại bạc thay
nhanh
* Các cơ cấu khác
Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc .
Thân đồ gá đợc chọn theo kết cấu nh bản vẽ lắp , thân đợc chế tạo bằng gang
5.Xác định sai số chế tạo đồ gá

Lớp Chế tạo máy 6 K47

25

Khoa Cơ khí