Đồ Án Chế Tạo Máy Quy Trình Gia Công Gối Đỡ

LỜI NÓI ĐẦU
  
Hiện nay khoa học kỹ thuật nói chung và kỹ thuật cơ khí(Mechanical
enginering) nói riêng đang phát triển với một tốc độ vũ bão. Nó có mặt trên tất cả các
lĩnh vực đời sống xã hội, mang lại những lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh
vực tinh thần và vật chất. Nước ta đang hướng tới mục tiêu thực hiện “công nghiệp hoá
và hiện đại hoá đất nước”. Nhằm phục vụ cho sự phát triển nền công nghiệp hiện nay,
ngành cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ
cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Để phục vụ cho việc phát triển ngành cơ khí hiện nay
chúng ta cần đẩy mạnh đào tạo độ ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao về
các lĩnh vực công nghiệp kinh điển đồng thời phải đáp ứng những công nghệ tiên tiến,
công nghệ tự động trong sản xuất cơ khí.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của
sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy, đồng thời đồ án này cũng là đồ án của sinh viên
ngành cơ khí nói chung …. Là tiền đề hướng dẫn sinh viên giải quyết một số vấn đề
tổng hợp về công nghệ chế tạo máy, sau thời gian đã được trang bị các kiến thức về
Công Nghệ Chế Tạo Máy và các mộn học liên quan. Vì vậy nay được tiến hành làm đồ
án môn học công nghệ chế tạo máy với đề tài:“Thiết kế qui trình công nghệ và đồ gá
gia công Chi Tiết Máy Dạng Gối Đỡ Trục ”.
Do thời gian có hạn và chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu
sót. Kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đạt kết quả tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S ABC,
người đã cho em những ý kiến quí báo để đồ án được hoàn thành đúng kế hoạch.
TP Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng10năm2016
Sinh viên thực hiện


PhầnI:
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1.

Chức năng và điều kiện làm việc.

- Chi tiết cần chế tạo được dùng để đở trục. Vật liệu chế tạo là Gang Xám. Hình
dạng của chi tiết chế tạo rất phức tạp. Điều kiện làm việc của trục là phải đảm bảo các
yêu cầu kỷ thuật cao, độ song song độ đồng tâm giữa các gối đỡ, phải đảm khi quay
không bị lệch tâm, giảm được các mômen uốn, giảm đựoc sự rung động, nâng cao sức
bền mỏi cho trục và tuổi thọ của gối đỡ.
- Để đảm bảo được các điều kiện đặt ra, yêu cầu chi tiết phải đạt được độ cứng
vững cao, chống mài mòn tốt, điều kiện bôi trơn đảm bảo. Cấp chính xác, độ bóng, độ
song song giữa tâm trục và mặt đáy, độ vuông góc giữa các bền mặt, dung sai của các bề
mặt phải đảm bảo theo yêu cầu đặt ra của các chi cần chế tạo .
- Tính công nghệ trong kết cấu không những ảnh hưởng đến khối lượng lao động
mà còn ảnh hưởng đến việc tiêu hao nguyên vật liệu. Vì vậy ngay từ khi thiết kế chúng ta
phải chú ý đến kết cấu của chúng như :
- Hộp phải đủ cứng vững để gia công. Không bị biến dạng và có thể dùng chế độ
cắt cao để có năng suất cao.
- Các mặt gia công của hộp không có dấu lồi lõm, phải thuận lợi cho việc ăn dao
nhanh và thoát dao nhanh, kết cấu của bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công nhiều
bề mặt cùng một lúc trên máy nhiều trục .
- Các lổ trên chi tiết dạng hộp phải kết cấu hình dạng đơn giản, không có rảnh
hoặc có dạng định hình, bề mặt lổ không bị đứt quãng, các lổ nên có đường kính giảm
dần từ ngoài vào trong các lổ nên thông suốt và ngắn.
- Các lổ dùng để định vị chi tiết phải là các lổ tiêu chuẩn .
- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cao, độ song song độ đồng tâm giữa các gối đỡ
phải đảm bảo khi quay không bị lệch tâm, giảm rung động, nâng cao sức bền mỏi cho
trục.
- Yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi gối đỡ phải có độ chính xác cao, đủ độ cứng vững để
làm việc chính xác chịu va đập và làm việc tốt.
- Gối đỡ được sử dụng trên các cơ cấu truyền động cơ khí yêu cầu về độ chính
xác của chi tiết và khi làm việc dưới tác động của tải trọng và rung động lớn.

1.2.Các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
- Độ không song song giữa đường tâm lỗ không quá 0.02 mm.
- Độ không vuông góc đường tâm với mặt phẳng không quá 0.02 mm.
1.3.Vật liệu.
- Gang xám GX 16-36
- Độ cứng HB: 182…199


- Gang xám là loại gang graphít tộn tại ở dạng tấm. Thành phàn hoá học của
gang xám. Gang xám là hợp kim chủ yếu Sắt với Cacbon và có chứa một số nguyên
tố khác như:
C = (2.8÷3.5)%
Si = (1.5÷3)%
Mn = (0.5÷1)%
P = (0.1÷0.2)%
S =( 0.08÷0.12)%
và một số nguyên tố không đáng kể như: Cr, Ni, Cu, Al …
-Tính chất của gang xám GX 16 – 36 :
- Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm
giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong ngành chế tạo máy.
- Trong quá trình làm việc càng số chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làm bằng
gang xám là phù hợp nhất .
-Ngoài ra gang xám có hàm lượng cácbon cao và tồn tại ở dạng graphít nên
nhiệt độ nóng chảy thấp, tính chống mài mòn, tính chống rung động.
Tính cơ học:

-

 Sức bền kéo : σk = 15kg/mm2
.

 Sức bền chảy: σch = 17kg/mm2
 Sức bền uốn: σu = 32kg/mm2

1.4. Tính công nghệ của chi tiết.
- Kết cấu chi tiết đơn giản chỉ gia công các mặt phẳng và lỗ.
- Về mặt kết cấu chi tiết gối đỡ dạng đứng hình dáng chi tiết không phức tạp
nên có tính công nghệ cao.
- Không thể thay thế chi tiết bằng một kết cấu khác tuy nhiên cơ cấu này chưa
hẳn đã tối ưu song nó chưa thể hiện được nhược diểm về độ bền của chi tiết cũng như
về bề mặt công nghệ.
- Theo kết cấu của chi tiết cho phép ta dùng phương pháp gia công tự động cho
năng xuất cao và đạt được kích thước yêu cầu, chế độ gia công không bị kết cấu của chi
tiết hạn chế .
- Dung sai kích thước và độ bóng của chiết không cần cao lắm.
 Phân loại:


- Gối đỡ là chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song
với nhau hoặc nằm trên các mặt phẳng vuông góc nhau và các mặt đối xứng, nhiều
phần lồi lõm,có các mặt yêu cầu gia công chính xác và có các mặt yêu càu không phải
gia công nên có thể ghép nó vào dạng chi tiết dạng hộp.
- Tính năng công nghệ của chi tiết có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng
trực tiếp đến năng suất và độ chính xác gia công cũng như đặc tính kỹ thuật của chi tiết
….. vì vậy khi thiết kế ta cần chú ý đến kết cấu của nó như :
 Độ cứng vững
 Chiều dài các lỗ nên bằng nhau.
 Kết cấu thuận lợi cho việc gia công.
 Hình dáng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.

Phần II:
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
2.1. Xác định dạng sản xuất.
- Dạng sản xuất chi tiét trong nghành chế tạo máy thông thường có ba dạng sản
xuất cơ bản :
 sản xuất đơn chiếc
 Sản xuất hàng loạt ( loạt lớn, loạt vừa, loạt nhỏ ).
 sản xuất hàng khối.
-Mỗi chi tiết mỗi dạng sản xuất có tính chất và đặc điểm về qui trình công nghệ
khác nhau. Do đó dể xác định dạng sản xuất của một của một chi tiết với mục đích chọn
ra phương án công nghệ gia công và phân bố các nguyên công cho hợp lý để đạt được
điều đó phải biết sản lượng năng xuất thực tế của chi tiết hàng năm. Để từ đó xác định
lượng dư gia công cũng như phương án chế tạo phôi và dạng sản xuất của chi tiết cần
gia công và dạng sản xuất của chi tiết. Muốn xác định dạng sản xuất phải biết được sản
lượng thực tế hàng năm và khối lượng của chi tiết gia công.
1. Sản lượng chế tạo:
Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm:
N = N1 .m.(1 +

α +β
)
100

(chiếc/năm) (CT [1] trang 12 TKĐACNCTM)
Trong đó:
N : Số chi tiết sản xuất được trong 1 năm.
N0 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong 1 năm.
Theo đề bài N1= 36000 (chiếc/năm).
m : Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm chế tạo (m=1)

α : Số phần trăm chi tiết phế phẩm α = 3-6%.Chọn α = 3 %
β
Là số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (5 ÷ 7) .chọn β = 5%.
(chiếc/năm)
=> N = 38880 chiếc/ năm
2. Tính khối lượng chi tiết:
- Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
×γ
Q = Vct
(kG)
+Q: Trọng lượng chi tiết (kG)
dm 3

+V: Thể tích của chi tiết (
)
+γ : Trọng lượng riêng của vật liệu.


γ gang xám = (6,8 – 7,4) kG/dm3
+Lấy γ = 6,8(kg/dm3).
 Phần vành Đáy :
π × 30 2. × 15 + 60 × 80 × 15
V1 =
=114390 (mm3)
 Phần ống tròn đứng :
(π × 20 2 × 50 − (π × 10 2 × 50 + π × 5 2 × 10) =
V2 =
61993( mm3)
 Phần đầu:
80 × 50 × 10 − (π × 25 2 × 10 + 10 × 20 × 10 + π × 15 2 × 5 + π × 10 2 × 10)

V3=
= 29365
2
(mm )
 Phần gân:
V4=

25.50.10 =

62500 (mm3)

×

Vậy thể tích của chi tiết : Vct = V1+V2+V3+V4 = 268248 10-6 (dm3)
×

×

Q = γ.Vct = 6,8 268248 10-6 = 1.82 (kG).
Vậy với N = 38880 (chiếc/năm) và Q =1.82(kG)
Trọng lượng
vật đúc [kg]
Đến 20
> 20 ÷ 100
> 100 ÷ 500
>500÷1000
>1000÷5000
>5000÷10000
>10000

Đơn chiếc
Đến 300
Đến 150
Đến 75
Đến 50
Đến 20
Đến 10
Đến 5

Loạt nhỏ
300 ÷ 3000
150 ÷2000
75 ÷ 1000
50 ÷ 600
20 ÷ 100
10 ÷ 50
5 ÷ 25

Dạng sản xuất
Loạt vừa
3000÷35000
2000÷15000
1000÷6000
600÷3000
100÷300
50÷150
25÷75

Loạt lớn
35000÷200000

15000÷100000
6000÷40000
3000÷20000
300÷4000
150÷1000
> 75

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

Tra bảng 2 trang 13 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy.
 chọn dạng sản xuất hàng loạt lớn.
2.2. Xác định phương pháp gia công
- Chi tiết gối đỡ có hình dạng phức tạp,thể tích chung là V ch = 0.268 dm3 là chi tiết
lớn , trọng lượng Q =1.82kG và sản lượng hàng năm N = 38880 (chiếc/năm),được xếp
vào dạng sản xuất hàng loạt lớn, vật liệu chi tiết là gang xám GX 16-36 với điều kiện như
vậy ta chỉ chế tạo bằng phương pháp đúc.
- Công nghệ đúc gang xám rất thuận lợi vì tính đúc của gang xám rất tốt vì chúng
có tính chảy loãng cao nên ít lẫn tạp chất, xỉ và bọt khí. Độ co giãn cũng nhỏ nên hạn chế
được lõm co, biến dạng sau khi đúc. Gối đõ có chế độ làm việc nặng, tải trọng rung
động,va đập nên yêu cầu cấu trúc tổ chức của phôi đảm bảo cứng vững vì vậy ta chọn
phương án đúc là thích hợp nhất .


- Với sản lượng, thể tích và trọng lượng như trên thì chế tạo phôi trong khuôn cát

là thích hợp hơn cát phương pháp khác.Vì vậy chi tiết gối đỡ ta sử dụng phương pháp chế
tạo phôi là đúc trong khuôn cát.


Phần III :
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
3.1. Cơ sở kinh tế của quá trình chọn phôi .
- Khi chọn phôi cho các quá trình công nghệ gia công có thể có các phương án sau
+ Sử dụng phương pháp tạo phôi trong điều kiện hiện hành ( hàng vừa)
+ Phướng pháp tạo phôi thay đổi làm thay đổi qui trình công nghệ gia công cơ.
+ Ưu tiên phương pháp tạo phôi cho phép sử dụng vật liệu ít nhất có giá thành nhỏ
nhất. Xác định giá thành của phôi là cơ sở để tính giá thành cho sản phẩm .
+ Phương pháp tạo phôi cho giá thành công nghệ nhỏ nhất sẽ được lựa chọn .
3.2 .Chọn phương pháp đúc để tạo phôi ban đầu :
- Ta có thể chọn nhiều phương án tạo phôi như: rèn, đúc, dập… nhưng với vật
liệu GX 16-36 ta nên chọn phương án đúc có tính hiệu quả và ít tốn kém hơn.
- Phương pháp đúc ta nên chọn phương pháp nào. Thông thường phương pháp
đúc cho ta phôi liệu có kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác khó thực
hiện được.
- Cơ tính và độ chính xác của vật đúc phụ thuộc vào phương pháp đúc và
phương pháp làm khuôn đúc. Ta có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại,
đúc ly tâm, đúc áp lực… có thể làm khuôn bằng tay hay khuôn bằng máy.
a.Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ:
Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản,
thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
Loại phôi này có cấp chính xác IT16 → IT17.
Độ nhám bề mặt: Rz=160µm.
=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,
gây khó khăn trong các bước gia công tiếp theo.
b.Đúc trong khuôn cát – mẫu loại:

Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao,
giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ, vì giá tạo khuôn cao.
Cấp chính xác của phôi: IT15 → IT16.
-Độ nhám bề mặt: Rz=80µm.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương
pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù
hợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn.
c.Đúc trong khuôn cát - lõi cát:
Do chi tiết có lõi không rút được nên ta phải dùng lõi bằng cát để phá lõi lấy chi
tiết. Nếu làm khuôn, lõi bằng tay thì cho ta chất lượng bề mặt thấp, để khắc phục nhược
điểm này ta làm khuôn và lõi bằng máy làm cho vật đúc có cấp chính xác khá cao; giá
thành cao hơn và giá tạo khuôn và lõi cao, chỉ sử dụng một lần.
Cấp chính xác của phôi: IT15 → IT16.
Độ nhám bề mặt: Rz=80µm chất lượng bề mặt cao hơn phương pháp đúc với mẫu
gỗ, tương đương với đúc khuôn cát mẫu kim loại, vì thế đúc được các chi tiết có hình
dáng phức tạp và lõi có thể phá bỏ.


d.Đúc trong khuôn kim loại:
Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với
chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.
Cấp chính xác của phôi: IT14 → IT15.
Độ nhám bề mặt: Rz=40µm.
=>Phương pháp này cho năng suất cao, đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá
thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa.
e.Đúc ly tâm:
Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các
chi tiết hình ống hay hình xuyến.
Khó nhận được đường kính lỗ bên trongvật đúc chính xác vì khó định được lượng
kim loại rót vào khuôn chính xác
Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp

chất và xỉ.
f.Đúc áp lực:
Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn
Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu.
Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp
buồng ép, van dẫn khí…
Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao. Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với
dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao.
g.Đúc trong khuôn vỏ mỏng:
Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm
Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến
100 kg
Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.
-Kết luận:
Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất và phù
hợp với điều kiện kỹ thuật ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát –
mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.
Phôi đúc đạt cấp chính xác là I.
+Cấp chính xác kích thước IT15 → IT16.
Độ nhám bề mặt: Rz=80µm.
 Bản vẽ khuôn đúc:


3

2

1
9

4
8

T
D

5

7

6


Phần IV:
THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
Dạng sản xuất trong trường hợp này là sản xuất hàng loạt vừa, muốn chuyên môn
hóa cao và đạt được năng suất tốt nhất phải thiết kế quy trình công nghệ hợp lý. Trong
điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay thì đường lối công nghệ hợp lý nhất là phân tán
nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công) sử dụng hợp lý các loại máy
vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.
4.1. Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật các bề mặt cần gia công:
∇

∇

- Độ nhẵn bóng bề mặt đáy đạt cấp 5 với Rz = 16 cấp nhẵn bóng 5÷ 6. Ta có
thể sử dụng các bước gia công như phay thô, phay tinh bằng dao phay mặt đầu và có thể
gia công đồng thời bằng hai dao vì đây là bề mặt dùng làm chuẩn tinh chính để gia công
các bề mặt tiếp theo.
± 0.05

- Bề mặt lỗ Ø15
đạt cấp chính xác 7. Ta có thể sử dụng các bước gia công
như: khoan, khoét, doa thô để đạt được độ bóng yêu cầu.
± 0.02

∇

∇

- Bề mặt lỗ Ø20
có cấp nhẵn bóng 5÷ 6. Ta có thể sử dụng các bước gia
công như: khoét, doa thô, doa tinh để đạt được độ bóng yêu cầu.
4.2. Phân tích yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan của các bề mặt gia công:
- Độ không song song đường tâm lỗ không vượt quá 0.02/100mm. Do đó ta gia
công mặt đáy trước để chọn làm chuẩn rồi gia công lỗ là hợp lý nhất
- Độ không vuông góc đường tâm với mặt phẳng không vượt quá 0.02 mm. Do đó
lấy mặt đáy làm chuẩn định vị, chuẩn tinh chính để nâng thêm độ chính xác rồi mới gia
công các bề mặt còn lại.
4.3. Định hướng trình tự gia công và xác định quy trình công nghệ gia công cơ:
Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu về độ chính xác tương quan như đã nêu
trên. Để đưa ra một chi tiết hoàn chỉnh cần thiết phải gia công cơ để đạt được độ chính
xác và độ bóng theo yêu cầu để dễ dàng trong việc cơ khí hóa, tự động hóa thì ta nên đưa
ra những phương án gia công hợp lý để đạt được năng suất cao đảm bảo yêu cầu chất
lượng sản phẩm và điều kiện sản xuất của nhà máy. Theo yêu cầu cần thiết chi tiết gối đỡ
như đề bài ta có thể đưa ra nhiều phương án nhưng ở đây ta đưa ra hai phương án như
sau.
a) Phương án 1

Nguyên công 1: Phay mặt đáy đạt độ bóng Rz=16.

Nguyên công 2: Phay mặt đầu đạt độ bóng Rz= 16.
Nguyên công 3: Khoan,khoét 2 lỗ bu lông Ø15 đạt Rz .
Nguyên công 4,5: Khoét, doa lỗ bậc Ø30, Ø20.
Nguyên công 6: Phay mặt phẳng đạt độ bóng Ra=1.25


Nguyên công 7: Khoan,doa lỗ Ø10.
Nguyên công 8: Phay rãnh đạt độ bóng Ra= 1.25
Nguyên công 9: Kiểm tra
b) Phương án 2
Nguyên công 1: Phay mặt đáy đạt độ bóng Rz =16
Nguyên công 2: Phay mặt đầu đạt độ bóng Rz =16
Nguyên công 3: Khoan lỗ Ø10
Nguyên công 4: Khoan khoét 2lỗ bu lông Ø15.
Nguyên công 5,6: Khoét, doa lỗ bậc Ø30, Ø20.
Nguyên công 7: Phay rãnh đạt độ bóng Ra= 1.25
Nguyên công 8: Khoét 2lỗ bu lông Ø15.
Nguyên công 9: Kiểm tra độ không vuông góc đường tâm lỗ với mặt phẳng
không vượt quá 0.02 mm
Nguyên công 10: Kiểm tra độ không song song đường tâm lỗ không vượt quá
0.02mm.
Ngoài ra ta có thể gia công theo nhiều trình tự khác nhưng ta chỉ xét hai phương
án trên.
Với Phương án 1 khi phay mặt đáy ta dùng mặt dưới của nó và mặt bên để định vị
và khoét 2 lỗ bulông thì ta dùng mặt đáy làm chuẩn tinh. Nghĩa là ta dùng mặt đáy và 2 lỗ
bulông làm chuẩn thống nhất cho các nguyên công còn lại để tránh sai số tích luỹ.
 . Thiết lập tiến trình công nghệ:

Làm sạch phôi
Phay mặt đáy.

Phay mặt đầu
Khoan, khoét 2lỗ bu lông Ø15

Khoét, doa lỗ Ø20.
Kiểm tra
Phay rãnh.
Khoan,doa lỗ Ø10
Phay mặt phẳng
Khoét lỗ bậc Ø30.


Nguyên công 1: Phay mặt đáy
Bước1:Phay thô đạt độ bóng Rz=40

µm
µm

Bước 2: Phay tinh đạt độ bóng Rz =16
Ngưyên công 2 :Phay mặt đầu.
µm
Bước1:Phay thô đạt độ bóng Rz=40
µm
Bước2: Phay tinh đạt độ bóng Rz =16
Nguyên công 3: Khoan, khoét 2 lỗ bu lông Ø15 đạt Rz .
Bước1: Khoan 2 lỗ Ø15.
Bước2: Doa 2 lỗ Ø15.
Nguyên công 4: Khoét, doa lỗ Ø20.
Bước1: Khoét thô lỗ Ø20..
Bước2: Doa thô lỗ Ø20
Bước2: Doa tinh lỗ Ø20

Ngưyên công 5 : Khoét lỗ bậc Ø30.
Bước 1: Khoét thô.
Bước 2 : Khoét bán tinh.
Bước 3 : Khoét tinh.
Nguyên công 6 : Phay mặt phẳng.
Bước1:Phay thô Rz =40
Bước2: Phay tinh Rz= 16.
Nguyên công7: Khoan,doa lỗ Ø10
Bước1: Khoan Ø10.
Bước2: Doa Ø10.
Nguyên công8: Phay rãnh.
Bước1:Phay thô Rz=40.
Bước2: Phay tinh Rz=16
Nguyên công9: Kiểm tra



Phần V:
THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ
5.1Nguyên công 1: Phay mặt đáy đạt độ bóng Rz=16.
a.Sơ đồ định vị và kẹp chặt
- Chi tiết được định vị trên một mặt phẳng (khống chế 3 bậc tự do ). Khối V cố
định khống chế 2 bậc tự do, dùng khối V di động khống chế 1 bậc tự do .
-Kẹp chặt chi tiết bằng khối V di động ..

 Chọn máy: Máy phay 6H12 có các thông số kỹ thuật mhư sau :
-Công suất máy N = 7 Kw
-Phạm vi tốc độ trục chính (30 ÷ 1500) vòng/phút
-Số cấp tốc độ Z = 16
-Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến dao của máy P=1500 kg

η
`
-Hiệu suất =0.75
Chọn dao:
- Chọn dao phay mặt đầu có chắp mảnh hợp kim cứng BK6.
-Dao có các thông số sau:


D =100mm ; Z =10 răng ; B =39 mm (Bảng
- Tuổi thọ của dao: T = 180 (Bảng
d. Chế độ cắt :
Bước 1: Phay thô .
- Chiều sâu cắt t =Zi max = 2 ( mm ).

4 − 94
376

2−5
[ CĐĐCGCC]
122

[STCNCTM 1] ).

)

÷

- Lương chạy dao răng Sz = (0.2 0.24) = 0.2 (mm/ răng ).
(Tra bảng

6−5
124

[CĐCGCCK] ).

×

×

- Lượng chạy dao vòng: S = Sz Z = 0.2 10 = 2 (mm/vg)
- Vận tốc cắt được xác định theo công thức:
.Cv.D qv
m

xv

T .t .S

V=

yz
Z

uv

.B .Z

pv

.

1− 5
120

Kv (m/ phút ) (

CT 3
117

[ CĐCGCCK])

Cv và các hệ số: (Bảng
[CĐCGCCK ] )
CV = 445; qV =0.2; XV = 0,15; YV = 0,35;
UV = 0,2 ; PV = 0; m = 0,32
- Hệ số điều chỉnh:
CT 3
117

Kv = Kmv . Knv. Kuv (
[ CĐCGCCK])
Trong đó:
Kmv : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công.
Knv : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi.
Kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm dụng cụ cắt.

-Tra [bảng

2 −1
15

(
Kmv=
-Tra( Bảng

[ CĐCGCCK] )ta được:
190
HB

2−5
122

)

1.25

1.25

=

 190 


 190 

=1

[CĐCGCCK ] ta có : T = 180 (ph)

-Tra (Bảng

7 −1
17
8 −1
17

[CĐCGCCK ] )ta được: Knv= 0.95

-Tra [Bảng
[CĐCGCCK ] ) ta được: Kuv = 1
⇒
×
×
Kv = Kmv .Knv. Kuv = 1 0,95 1 = 0,95
-Thay vào ta được:

445× (100 )
× 0.95
0 , 32
0 ,15
180 . × 2 . × 0.2 0,35. × 39 0, 2 × 10 0
0, 2

V=
-Số vòng quay trong một phút của dao:

n=

1000 × V 1000 × 153.6

=
π ×D
3.14 × 100

= 153.6 (m/ phút ).

= 489.17 (vòng/ phút )

- Theo máy ta chọn: n = 475 (vòng/ phút )
-Lúc này tốc độ cắt thực tế sẽ là:
π .D.n m
1000

3,14 × 100 × 4750
1000

Vtt =
=
= 149.15 (m/ phút )
- Tính lượng dao và lượng dao răng thực tế theo máy.
×

Sm = Sz .Z .n = 0,2 10

×

475

=950 (mm/ phút)

Lực cắt PZ tính theo công thức
10C P .t xp .S Z .B up .Z
.
D qp .n wp

P Z=
Trong đó;

Kp (kg ) (

CT
[ STCNCTM 2]
28

)

Z : Số răng dao phay.
n : Số vòng quay của dao.
Kmp : Hệ số điều chỉnh cho chất lượng bề mặt gia công.
5 − 41
34

- Cp và các hệ số( Tra bảng
[CĐCGCCK] )ta được:
Cp = 54.5; Xp = 0,9 ; yp = 0,74; up = 1 ; wp = 0; qp = 1

-Tra (bảng

2 −1
15

[CĐCGCCK] )ta được:


 190 


 HB 

1.25

Kmp =
- Thay vào ta được:

=

 190 


 190 

1.25

=1

10 × 54.5 × 2 0.9 × 0.2 0.74 × 391 × 10
.
1001. × 4750
×

Pz =
- Momen xoắn của trục chính máy:
MX =

PZ × D
2 × 100

(

CT 5
[ CĐĐCGCC]
117

1189 .8 × 100
= 594.9
2 × 100


Mx =
-Công suất khi phay :
PZ .V
60.1020

1= 1189.8 (kg )

)

(N.m)

1189 .8. × 149.15

60. × 1020

N=
=
= 2.9 (KW )
-Với công suất máy: Nm = 7 (kW ) > Nm=2.9(kW)

(

CT 6
[ CĐĐCGCC]
117

 Máy làm viêc đảm bảo an toàn.
*Thời gian gia công:
To =

L + L1 + L2
S .n

Tính theo công thức:
.i
Trong đó: L: hiều dài mặt gia công (mm).
L1: Khoảng ăn dao (mm).

L1 = t × ( D − t ) + ( 2 ÷ 5) = 2 × (100 − 2 ) + 3 = 17(mm)

L2: Khoảng thoát dao (mm)
÷

L2 = (2 5). Chọn L2 = 3 (mm)
i: Số hành trình của dao.
⇒ To =

130 + 17 + 3
= 0.15
2 × 500

(phút)
 Bước 2: Phay tinh đạt : Rz =16
- Chiều sâu cắt :t = 0,5 (mm ).
- Lượng chạy dao S= 1 (mm/ vòng ). (Tra bảng

9−5
125

[CĐCGCCK ])

)


- Lượng chạy dao răng : Sz =

S
1
=
= 0.1(mm / r )
Z 10

- Vận tốc cắt được xác định theo công thức:

.Cv.D qv
m

xv

T .t .S

V=

yz
Z

uv

.B .Z

pv

.

1− 5
120

Kv (m/ phút ) (

CT 3
117

[ CĐCGCCK])

Cv và các hệ số: (Bảng
[CĐCGCCK ] )
CV = 445; qV =0.2; XV = 0,15; YV = 0,35;
UV = 0,2 ; PV = 0; m = 0,32
- Hệ số điều chỉnh:
CT 3
117

Kv = Kmv . Knv. Kuv (
[ CĐCGCCK])
Trong đó:
Kmv : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công.
Knv : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi.
Kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm dụng cụ cắt.
-Tra [bảng

2 −1
15

[ CĐCGCCK] )ta được:

(
Kmv=

-Tra( Bảng
-Tra (Bảng

2−5
122
7 −1

17
8 −1
17

190
HB

)

1.25

1.25

=

 190 


 190 

=1

[CĐCGCCK ] ta có : T = 180 (ph)
[CĐCGCCK ] )ta được: Knv = 0.95

-Tra [Bảng
[CĐCGCCK ] ) ta được: Kuv = 1
⇒
×
×

Kv = Kmv .Knv. Kuv = 1 0,95 1 = 0,95
-Thay vào ta được:
445× (100 )
× 0.95
0 , 32
180 . × 0.5 0,15. × 0.10,35. × 39 0, 2 × 10 0
0, 2

V=
-Số vòng quay trong một phút của dao:

= 239.1 (m/ phút


1000 × V 1000 × 239.1
=
π ×D
3.14 × 100

n=
= 761.5 (vòng/ phút )
- Theo máy ta chọn: n = 753(vòng/ phút )
-Lúc này tốc độ cắt thực tế sẽ là:
π .D.n m
1000

3,14 × 100 × 753
1000

Vtt =

=
= 236.44(m/ phút )
- Tính lượng dao và lượng dao răng thực tế theo máy.
×

×

Sm = Sz .Z .n = 0,1 10 753 =753 (mm/ phút)
Lực cắt PZ tính theo công thức
10C P .t xp .S Z .B up .Z
.
D qp .n wp

CT
[ STCNCTM 2]
28

P Z=
Kp (kg ) (
)
Trong đó:
Z : Số răng dao phay.
n : Số vòng quay của dao.
Kmp : Hệ số điều chỉnh cho chất lượng bề mặt gia công.
5 − 41
34

- Cp và các hệ số( Tra bảng
[CĐCGCCK] )ta được:
Cp = 54.5; Xp = 0,9 ; yp = 0,74; up = 1 ; wp = 0; qp = 1

-Tra (bảng

2 −1
15

[CĐCGCCK] ) ta được:

 190 


 HB 

1.25

Kmp =
- Thay vào ta được:

=

 190 


 190 

1.25

=1

10 × 54.5 × 0.5 0.9 × 0.10.74 × 391 × 10

.
1001. × 753 0
×

Pz =
- Momen xoắn của trục chính máy:
MX =

PZ × D
2 × 100

(

CT 5
[ CĐĐCGCC]
117

207.3 × 100
Mx =
= 103.65
2 × 100


-Công suất khi phay :

1= 207.3 (kg )

(N.m)

)

PZ .V
60.1020

207.3 × 236.44
60. × 1020

N=
=
= 0.8 (KW )
-Với công suất máy: Nm = 7 (kW ) > Nm=0.8(kW)
 Máy làm viêc đảm bảo an toàn.
Thời gian gia công:
To =

(

CT 6
[ CĐĐCGCC]
117

)

L + L1 + L2
S .n

Tính theo công thức:
.i
Trong đó: L: hiều dài mặt gia công (mm).

L1: Khoảng ăn dao (mm).

L1 = t × ( D − t ) + ( 2 ÷ 5) = 0.5 × (100 − 0.5) + 3 = 10.05(mm)

L2: Khoảng thoát dao (mm)
÷

L2 = (2 5). Chọn L2 = 3 (mm)
i: Số hành trình của dao.
⇒ To =

130 + 10.05 + 3
= 0.19
1 × 753

(phút)

Bước

Máy

Dao

t(mm)

S(mm/vg)

N(kw)

n(vg/ph)

V(m/ph)

To(phút)

Phay thô

6H12

BK6

2

2

2.9

475

149.15

0.15

Phay tinh

6H12

BK6

0.5

1

0.8

753

236.44

0.19

5.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu.
a. Sơ đồ định vị và kẹp chặt như hình vẽ.
- Mặt dưới hạn chế 3 bậc tự do.
- Mặt bên hạn chế 2 bậc tự do
- Chốt định vị 1 bậc tự do
- Kẹp chặt : kẹp chặt bằng ren vít thông qua đòn kẹp
Chọn máy: phay đứng 6H12 có các thông số kỹ thuật sau
-Số cấp trục chính Z =18
-Phạn vi tốc độ trục chính (30 ÷ 1500) vg/phút
-Công suất động cơ N = 7 Kw
η
-Hiệu suất = 0.75
-Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến dao của máy P = 1500Kg
- Công suất động cơ chạy dao N = 1.7 Kw


n

W

W

Chọn dao : Dao phay mặt đầu có chắp mảnh hợp kim cứng BK6 có các thông số
D = 100mm ; B = 50mm ; Z = 8 răng ( Bảng

4 − 95
376

-Lượng dư gia công cắt gọt được tra trong( bảng
Z = 3 mm
b. Chế độ cắt:
Các bước thực hiện :
µm
Bước 1: Phay thô đạt độ nhám Rz =40
- Chiều sâu cắt t = 2.5 (mm)
5 − 40
34

[STCNCTM 1] )

3 − 95
252

[STCNCTM 1] )

-Tuổi bền của dao T = 180 phút ( Bảng
[STCNCTM 2] )
-Lượng chạy dao răng Sz =0.14÷0.18.chọn Sz = 0.14 (mm/răng)
5 − 125

113

(Bảng
[ STCNCTM 2])
-Lượmg chạy dao vòng
Sv = Sz x Z =0.14 x8 =1.12 (vg/răng)


-Tốc độ cắt

CV D q
V = m x y
T .t .S Z .B u .Z p

Kv

CV, m , x , y , u , p , q : Là các hệ số mũ được xác định theo
5 − 39
32

( Bảng
[STCNCTM 2])
CV = 445; q =0,2; x = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p =0; m = 0,32.
kv: Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: kv =kmvkvkv
Với kmv – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công
5 −1
3
kmv =
(Vì HB = 190,tra bảng 5 −[STCNCTM2]
)

6
8
kuv: Hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt (bảng 5 − 6[STCNCTM2] ta có kuv =1
8
Knv: Hệ số phụ thuộc
vào
bề
mặt
phôi
(
bảng
[STCNCTM2 ])
÷ 0.85 )
(

190 1.25
) =1
HB

ta có knv = (0.8
= 0.85
=> kv = 1 x1x 0.85=0.85

Vậy V =

445× 100 0.2
× 0.85 =
180 0.32 × 2.5 0.15 × 0.14 0.35 × 50 0.2 × 8 0

142(m/ph)

-Sốvòng quay của trục chính tính toán:
n=

1000.V 1000 × 142
=
= 458(mm)
πD
3.14 × 100

-Chọn số vòng quay theo máy: nm =475 (vg/ph)
- Vậy vận tốc thực tế:
Vtt =

πDnm 3.14 × 100 × 475
=
= 149(m / ph)
1000
1000

- Lượng chạy phút Sp= Sz.Z.nm= 0.14*8* 475 =532 (m/ phút)
- Lực cắt PZ được xác định bỡi công thức :
y

10.C P .t x .S Z .B u .Z
10 × 54.5 × 2.5 0.9 × 0.14 0.74 × 501 × 8
PZ =
.K mv =
× 1 = 1143.2( KG)
D q .n w

1001 × 375 0

Cp =54.5

; x =0.9

; y =0.74 ;u =1.0 ;q =1.0

;w =0


Trong đó : n là số vòng quay của dao
Z là số răng
CP là số mũ cho theo bảng 5-41(STCCTM -T2)
KMP Là hệ số điều chỉnh chất lượng vật liệu gia công
 HB 
K mp = 

 190 

np

1

 190 
=
 =1
 190 

np=1 ( bảng

-Mômen xoắn .
MX =

13 − 1
21

(bảng

12 − 1
21

[CĐCGCCK])

[CĐCGCCK])

PZ .D 1143.2 × 100
=
= 571.6( N .m)
2.100
200

N=

PZ × V
1143.2 × 149
=
= 2.8(kW )
1020 × 60
1020 × 60

-Công suất cắt :
.
-So sánh với công suất của máy Nm = 7 (kW ) > N = 2.8(kW)
 thỏa mãn điều kiện
T0 =

( L + L1 + L2 )
SV .n

=

100 + 15.9 + 2
= 0.22( ph)
1.12 × 475

-Thời giancơ bản :
Trong đó : L = 100 (mm)
L1 = t ( D − t ). + ( 0,5 ÷ 0,3) = 2.5 × (100 − 2.5) + 0.3 = 15.9( mm)
L2 ta chọL2 = 2 (mm)
Bước 2: Phay tinh đđạt độ nhám Rz =16
- Chiều sâu cắt t = 0.5 (mm)

µm
5 − 40
34

-Tuổi bền của dao T = 180 phút ( bảng
[STCNCTM 2])
-Lượng chạy dao răng Sz =0.14÷0.18.chọn Sz = 0.18 (mm/răng)
5 − 125

113

(Bảng
STCNCTM 2)
-Lượmg chạy dao vòng
Sv = Sz x Z = 0.18
V =

-Tốc độ cắt

×

8 =1.44 (vg/răng)

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

Kv


CV, m , x , y , u , p , q : Là các hệ số mũ được xác định theo

(Bảng

5 − 39
32

[STCNCTM 2])

CV = 445; q =0,2; x = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p =0; m = 0,32.

kv: Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: kv =kmvkvkv
Với kmv – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công
5 −1
3
kmv =
(Vì HB = 190,tra bảng 5 −[STCNCTM2]
)
6
8
kuv: Hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt (bảng 5 − 6[STCNCTM2] ta có kuv =1
8
Knv: Hệ số phụ
[STCNCTM2])
÷ 0thuộc
.85 ) vào bề mặt phôi ( bảng
(

190 1.25
) =1
HB

ta có knv = (0.8
= 0.85
=> kv = 1*1*0.85=0.85

Vậy V =166.6 (m/ph)
-Số vòng quay của trục chính tính toán:
n=

1000.V 1000 × 166.6

=
= 530.6(m / ph)
πD
3.14 × 100

-Chọn số vòng quay của máy theo tiêu chuẩn

nm

= 600 (vg/phút)

- Vậy vận tốc thực tế:
Vtt =

πDnm 3.14 × 100 × 600
=
= 188 .4( m / ph)
1000
1000

- Lượng chạy phút Sp= Sz.Z.nm= 0.18*8*600= 864 (m/phút)
-Lực cắt PZ được xác định bỡi công thức :
y

PZ =

10.C P .t x .S Z .B u .Z
10 × 54.5 × 0.5 0.9 × 0.18 0.74 × 501 × 8
.
K

=
× 1 = 323.5( KG)
mv
D q .n w
1001 × 600 0

Cp = 54.5 ; x = 0.9 ; y = 0.74 ;u =1.0 ;q = 1.0
Trong đó : n là số vòng quay của dao
Z là số răng
CP là số mũ cho theo bảng 5-41(STCCTM -T2)

;w =0