có file cad thiết kế máy phay ngang vạn năng hạng trung trên cơ sở các máy phay tương tự đã có trong công nghiệp

NG DNG: THIT K QUY TRèNH CễNG NGH CH TO BNH
RNG LIN KHI DI TRT HAI TNG......................................................3

LI NểI U
Gúp phn cho s phỏt trin ca nghnh cụng nghip núi chung v s tin
b ca nn c khớ núi riờng, mỏy cụng c khụng ngng nõng cao cht lng.
úng vai trũ l mỏy cỏi mỏy sn xut ra nhng chi tit to ra mỏy mi
hoc thay th cỏc thit b h hng. Mỏy cụng c luụn úng vai trũ quan trng
trong cỏc phõn xng c khớ.
Ngy nay vi s phỏt trin khụng ngng ca khoa hc k thut, mỏy cụng
c cng c t ng hoỏ iu khin, bo m chớnh xỏc, n nh v
tin cy cao. Tuy vy, mỏy cụng c vn nng truyn thng vn l mt kin thc
c bn ca sinh viờn nghnh c khớ, l c s nghiờn cu v phỏt trin thnh
cỏc mỏy NC, CNC
Nhim vụ của em l thit k máy phay ngang vn nng hng trung trên
cơ sở các máy phay tơng tự đã có trong công nghiệp. Thực hiện tốt nội dung đồ
án cho phép em có đợc một kiến thức cơ bản, hoàn chỉnh về việc thiết kế mới
máy công cụ, nếu điều kiện kỹ thuật cho phép, có thể tham gia chế tạo ra máy do
mình thiết kế. ở phạm vi nhỏ hơn, trên sơ sở những hiểu biết chắc chắn về máy

1


do mình thiết kế, giúp em có thể hớng dẫn sử dụng, lắp đặt, tìm lỗi và sửa chữa
các sai hỏng xuất hiện khi đa máy vào hoạt động.
Một nội dung rất quan trọng nữa của đồ án là xây dựng quy trình công
nghệ chế tạo bánh răng 2 bậc Z26, Z37. Không đạt tới mức độ nghiên cứu
chuyên sâu nh việc thiết kế một quy trình công nghệ chế tạo bánh răng hoàn
chỉnh nhng ở phần này của đồ án em đã xây dựng quy trình chế tạo bánh răng
trụ răng thẳng 2 bậc Z26, Z37, m = 4 phù hợp với trang bị thiết bị hiện có, đồng
thời có đa vào các kỹ thuật gia công răng mà các xí nghiệp công nghiệp tiên tiến

đang áp dụng.
hon thnh ỏn ny, ngoi s tỡm tũi, hc hi v lm vic nghiờm
tỳc ca bn thõn cũn cú s hng dn tn tỡnh ca thy giỏo Trn Ngc Hi
v cỏc thy cụ Khoa Kỹ thuật Công Nghiệp trng i Hc DL Lng Th
Vinh. Qua õy em xin chõn thnh cm n cỏc thy, cỏc cụ ó nhit tỡnh giỳp
em hon thnh ỏn tt nghip ny.
Do cũn nhiu hn ch v mt kin thc v kinh nghim thc t nờn khú
trỏnh khi cú nhiu thiu xút. Em mong c s ch bo ca cỏc thy, cỏc cụ
em cú th thc hin tt hn cụng vic ca bn thõn trong quỏ trỡnh cụng tỏc sau
ny.
Em xin chõn thnh cm n !
Nam nh ngy 10 thỏng 12 nm 2009
Sinh viờn
Phan Vn V

2


PHẦN 6
ỨNG DỤNG: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG
LIỀN KHỐI DI TRƯỢT HAI TẦNG.

1. Thông số bánh răng cần chế tạo.

3


Ra1,6

82±0,5

Ra3,2

Ra3,2
3

- 0,1

12

3

3x45°
138 - 0,08

156 - 0,012
160 ±0,5

94 - 0,08

112 - 0,012

116 ±0,5

A

2x45°
4 mép vát

+ 0,06

78 - 0,03

0.02

RZ20

0,05 A

7

+0.015
+0.013

I
+0
.0

I

36

Ø42 +0.025

25

t/2

2X 45°

Z1 = 26 x 4

Z1 = 37 x 4

D1 = m.z =26 x 4 = 104(mm)

D2 = m.z =37 x 4 = 148(mm)

Da1 = m.(z+2) = 4.(26 + 2) = 112(mm).

Da1 = m.(z+2) = 4.(37 + 2) = 156(mm).

Df1 = m.(z - 2.5) = 4.(26 – 2.5) = 94(mm)

Df1 = m.(z - 2.5) = 4.(37 – 2.5) = 138(mm)

4


ha = m = 4

ha = m = 4

hf = 1.25m = 1.25 x 4 = 5

hf = 1.25m = 1.25 x 4 = 5

h = ha + hf = 4 + 5 = 9

h = ha + hf = 4 + 5 = 9

b = (6 – 8)m = 24 – 32, chän b = 30

b = (6 – 8)m = 24 – 32, chän b = 30

- Thông số rãnh then hoa: Z x d x D x b = 8 x36

H7
H7
F8
x 42
x7
f7
f7
f7

- Bước theo vòng chia: t = m.π = 4. 3,1416 = 12,56
- Bước cơ sở: t0 = m.π . cos 20 0
- Hệ số dịch chỉnh x = 0.
- Biên dạng răng thân khai.
- Cấp chính xác cấp 7.
- Vật liệu thép 45.

2. Phân loại bánh răng.
Bánh răng gồm có các loại như sau:
 Bánh răng côn
 Bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng
 Bánh răng nón
 Bánh răng xoắn
 Bánh răng chữ V
 Ngoài ra còn có các loại bánh vít…

Bánh răng cần gia công là bánh răng trụ răng thẳng.
3. Độ chính xác khi gia công bánh răng.
Tính chất chung về độ chính xác truyền động bánh răng như độ dẻo, tuổi
thọ và độ làm việc êm phụ thuộc trước hết vào độ chính xác khi lắp ráp chế tạo
của chúng.
Các sai số của máy, của dao, sai số gá đặt, biến dạng của hệ thống công
nghệ và các yếu tố khác có ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác của bánh răng.
Độ chính xác khi chế tạo bánh răng được đánh giá theo tiêu chuẩn nhà
nước Việt Nam TCVN. Đối với mỗi cấp chính xác tiêu chuẩn còn nêu ra các chỉ
tiêu để đánh giá độ chính xác của bánh răng. Những chỉ tiêu đó là:
a)

Độ chính xác truyền động: Độ chính xác này được đánh giá bằng sai
số góc quay của bánh răng sau một vòng. Sai số này xuất hiện là do
sai số của hệ thống công nghệ. Ngoài ra độ chính xác truyền động
5


còn được đánh giá bằng sai số bước vòng sai lệch khoảng pháp
tuyến chung.
b)

Độ ổn định khi làm việc: Độ ổn định khi làm việc ảnh hưởng trực
tiếp đến độ ồn khi làm việc và tuổi thọ của bánh răng. Độ ổn định
khi làm việc được dánh giá băng sai số chu kỳ (là giá trị trung bình
của sai số truyền động bằng tí số giữa sai lệch lớn lớn nhất và số
răng của bánh răng). Độ ổn định khi làm việc còn được đánh giá
bằng các sai lệch bước cơ sở.

c)

Độ chính xác tiếp xúc: Độ chính xác tiếp xúc được đánh giá bằng
vết tiếp xúc của profol răng theo chiều dài , chiều cao và được biểu
thị bằng %.

d)

Độ chính xác khe hở cạnh răng: Chỉ tiêu này quy định 4 loại khe hở
cạnh răng:
-

Khe hở bằng 0.

-

Khe hở nhỏ.

-

Khe trung bình.

-

Khe hở lớn.

Cần nhớ rằng khoảng cách tâm giữa hai bánh răng ăn khớp với nhau càng
lớn (tức là bánh răng càng lớn) thì khe hở cạnh răng càng lớn.
e)
Chọn cấp chính xác cho tryền động bánh răng: Quyết định cấp chính
xác của truyền động bánh răng phải dựa vào điều kiện làm việc cụ thể của

truyền động, những yêu cầu về độ chính xác động học, mức làm việc êm không
ồn, không có chấn động, căn cứ vào tốc độ vòng và công suất của truyền động.
Xác định cấp chính xác có thể bằng tính toán hoặc dựa theo kinh nghiệm, theo
các bảng tiêu chuẩn. Chọn cấp chính xác bằng tính toán là chính xác nhất
Theo tiêu chuẩn này bánh răng được chia thành 12 cấp chính xác và được
kí hiệu lần lượt từ 1,2,3…11,12. cấp chính xác nhất là cấp 1, cấp chính xác thấp
nhất là cấp 12. Trong thực tế người ta chỉ dùng cấp chính xác từ 3…9 để chế tạo
bánh răng. Chọn cấp chính xác 7.
3. Vật liệu chế tạo bánh răng.
Việc chọn vật liệu chế tạo bánh răng phụ thuộc vào điều kiện làm việc của
chúng. Các bánh răng chịu lực thường được chế tạo bằng thép hợp kim Crôm
( 15X, 15XA,20X, 40X,45X); Crôm – Niken và Crôm – Molipden
6


( 40Xh, 35XMA, 18XГT). Các bánh răng chịu tải trọng trung bình và nhỏ
thường được chế tạo từ vật liệu là thép 45 hoặc gang.
Theo yêu cầu của chi tiết ta chọn vật liệu chế tạo là Thép 45
4. Phôi bánh răng.
- Trong sản xuất đơn chiếu và loạt nhỏ người ta dùng phôi thanh để chế tạo
bánh răng .
- Trong sản xuất loạt lớn hoặc hàng khối nguời ta dùng phương pháp tạo
phôi bánh răng bằng phương pháp rèn hoặc dập, nếu kích thước bánh răng lớn
thì dùng phương pháp đúc. Đối với những bánh răng bánh vít có đường kích lỗ
> 25 mm và chiều dài lỗ lớn hơn hoặc bằng 2d thì tạo lỗ khi rèn hoặc đúc luôn.
- Hiện nay người ta đã chế tạo bánh răng từ vật liệu kim loại bột ép thiêu
kết không cần cắt gọt.
⇒Đối với yêu cầu thiết kế bánh răng liền khối di trượt hai tầng em chọn
phương pháp tạo phôi bằng dập thể tích vì những lý do sau:
• Phôi sau khi dập có hình dạng gần giống hình dạng của chi tiết.

• Cho phép nâng cao hệ số sử dụng kim loại lên 25 ÷ 50%, giảm độ
không đồng đều cácbít xuống 2÷3 cấp, giảm lượng dư gia công và
nâng cao cơ tính của vật liệu.
5. Nhiệt luyện bánh răng.
Do yêu cầu làm việc của chi tiết, răng cần phải có độ cứng và độ bền cần
thiết, không cho phép chi tiết bÞ rạn nứt, cháy. Biến dạng do nhiệt trong giới hạn
cho phép, cơ tính phải đồng đều. Để đạt được các yêu cầu trên thì phải có chế độ
nhiệt luyện hợp lý.
- Trước khi gia công phôi bánh răng phải được tôi cải thiện hoặc thường
hoá để tăng cơ tính cắt gọt. độ cứng cần đạt là 220 – 280 HB.
- Sau khi cắt răng bánh răng được nhiệt luyện bằng nhiều phương pháp
khác nhau. Đối với bánh răng có modun và kích thước nhỏ thì ta dùng phương
pháp tôi thể tích còn với các bánh răng có modun lớn và kích thước lớn thì phải
dùng biện pháp tôi bề mặt bằng dòng điện cao tần. Phương pháp tôi bằng dòng
điện cao tần có ưu điểm là dễ điều chỉnh được chiều dầy thấm tôi, biến dạng
bé, độ nhẵn bề mặt cao tuy nhiên vốn đầu tư lớn chỉ dùng cho sản xuất loạt lớn
vì mỗi một loại răng khác nhau phải dùng các vòng nung khác nhau.
6. Yêu cầu kỹ thuật khi chế tạo bánh răng.
Ngoài những yêu cầu về độ chính xác khi cắt răng, quy trình công nghệ
chế tạo bánh răng cần đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật sau:
- Độ không đồng tâm giữa mặt lỗ và đường tròn khởi xuất nằm trong
khoảng 0,05 – 0,1 mm.
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ (hoặc trục) nằm trong
khoảng 0,01 – 0,015 mm trên 100 mm đường kính.
7


- Mặt lỗ của các bánh răng được được chế tạo đạt cấp chính xác cấp 7.
- Độ nhám của các bề mặt trên đạt Ra= 1,25 – 0,63.
- Các bề mặt kết cấu khác được gia công đạt cấp chính xác 8,9,10; Độ

nhám Ra=10 - 2,5 hay RZ= 40 – 10.
- Sau khi nhiệt luyện, độ cứng 55 – 60 HRC, độ sâu khi thấm các bon là
1 – 2mm.
- Độ cứng khi những bề mặt không gia công đạt 180 – 280 HB.
7. Phân tích kết cấu chi tiết.
- Chi tiết bánh răng cần gia công thuộc loại bánh răng răng trụ răng thẳng,
kết cấu bánh răng tương đối đơn giản nhưng khó khăn về công nghệ gia công,
chế tạo v× yªu cÇu kü thuËt cao
- Số lượng bề mặt cần gia công của chi tiết tương đối nhiều nên thời gian
cắt gọt cũng tăng.
- Chi tiết bánh răng làm việc chủ yếu theo mặt ngoài nhờ có răng mà chi tiết
truyền mômen xoắn từ trục mà chi tiết lắp lên. Bánh răng là chi tiết dạng đĩa, chi
tiết này có bề mặt gia công là bề mặt ngoài (chu vi đĩa), mặt đầu và mặt lỗ, chi
tiết làm việc chủ yếu là mặt ngoài. Độ chính xác và độ nhám của bề mặt lỗ và bề
mặt của răng ảnh hưởng tới sự truyền động của bánh răng.
Kích thước đường kính vòng chia là quan trọng vì nó ảnh hưởng tới sự ăn
khớp của bánh răng. Do đó đường kính vòng đỉnh của bánh răng không cần gia
công qu¸ chính xác mà ta chỉ cần quan tâm tới độ chính xác cña đường kính
vòng chia.
- Ngoài ra một yếu tố rất quan trọng khi chế tạo bánh răng 2 bậc đó là các
răng của hai bánh răng phải trùng nhau khi nhìn theo hình chiếu bằng. Để làm
được điều này thì cần phải chế tạo rãnh then hoa thật chính xác khi lắp vào trục
then hoa có khe hở nhỏ nhất để thực hiện nguyên công xọc răng.
- Bề dày của bề mặt răng đủ lớn để không bị biến dạng khi nhiệt luyện.
8. Chọn chuẩn khi gia công bánh răng.
- Việc phân tích chuẩn định vị có ý nghĩ quan trọng, nó quyết định đến chất
lượng chi tiết gia công. Do vậy chọn chuẩn tinh phải thoả mãn hai yêu cầu sau:
• Đảm bảo phân bố lượng dư trên toàn bộ chi tiết gia công trong suất quá
trình gia công.
• Nâng cao năng suất, hạ giá thành.

Xuất phát từ hai yêu cầu trên ta có một số phương pháp chọn chuẩn sau :
8


• Chọn chuẩn xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm, khống chế số bậc tự do cần
thiết một cách hợp lý. Tránh trường hợp thiếu hoặc siêu định vị.
• Chọn chuẩn sao cho không bị các lực kẹp làm biến dạng, biến đổi chi tiết
quá nhiều. Đồng thời lực kẹp nhỏ làm giảm sức lao động cho công nhân.
• Chọn chuẩn sao cho thiết kế đồ gá đơn giản thích hợp với từng loại sản
xuất.
Từ các các yêu cầu và các phương pháp chọn chuẩn ta chọn:
- Chọn chuẩn thô là bề mặt ngoài của bánh răng và mặt đầu của bánh răng
- Chọn chuẩn tinh là bề mặt lỗ và mặt đầu A sau khi đã được gia công.
Mặt chuẩn thô

Mặt chuẩn tinh

9. Lập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng liền khối di trượt hai tầng.
9.1. Nguyên công 1: Tạo phôi.
NhiÖt ®é b¾t ®Çu : 10500C
NhiÖt ®é kÕt thóc: 7200C

9


P

1.5D

P

Với dạng sản xuất loạt để mang lại hiệu quả kinh tế cao ta chọn phương
pháp tạo phôi là phương pháp dập thể tích (dập nóng).
Phôi dập có hình dáng gần giống với hình dáng bao của chi tiết nên nó có
tác dụng tiết kiệm vật liệu, tiết kiệm thời gian gia công cơ → hiệu quả kinh tế
cao. Phôi dập còn có tác dụng tăng cơ tính của vật liệu do các lớp kim loại biến
dạng trượt lên nhau làm cho liên kết trong kim loại bền vững hơn.
- Máy: chọn máy để gia công là máy búa BH 2000.
- Lực dập: P = 200 tấn

9.2. Nguyên công 2: Cắt vành biên( tẩy ba via).

10


P

85

325

85

520

9.3. Nguyên công 3: Đột lỗ.
Kích thước lỗ sau khi đột : φ 32 ± 0,7
NhiÖt ®é b¾t ®Çu : 10500C
NhiÖt ®é kÕt thóc: 7200C
P

325

85

520

9.4. Nguyên công 4: Kiểm tra sau gia công áp lực.
11


- Kiểm tra kích thước bao của phôi. Nếu không đảm bảo kích thước và
lượng dư gia công thì phôi đó trở thành phế phẩm.
- Kiểm tra phôi xem có bị rạn nứt, khuyết tật không. Nếu bị nứt hoặc
khuyết tật lớn không thể khắc phục được thì phải loại.
9.5. Nguyên Công 5: Nhiệt luyện (Thường hoá).
Phôi sau khi gia công áp lực bị hoá bền bằng biến dạng nên ta phải
thường hoá để làm cho tổ chức trong vật liệu đồng đều hơn, độ cứng Brinen nằm
trong khoảng 180 ÷ 280 HB để tăng cơ tính cắt gọt.
Ủ là nung thép đến nhiệt độ cao hơn điểm tới hạn AC1 giữ nhiệt ở một thời
gian, sau đó làm nguội từ từ theo lò để được tổ chức gần với trạng thái cân bằng
Tác dụng của việc ủ sau gia công áp lực: nhằm khử nội ứng suất, giảm
cứng, tăng độ dẻo, cải thiện tính công nghệ đồng thời còn làm cho hạt tinh thể
nhỏ mịn, điều chỉnh tổ chức tế vi thuận lợi cho gia công cắt gọt và nhiệt luyện.
Vật phẩm được nung đến nhiệt độ 830 oC và thời gian giữ nhiệt là 10 phút
sau đó được đem ra ngoài không khí để làm nguội.
9.6. Nguyên công 6: Khoả mặt đầu A, vát mép, khoan lỗ,doa lỗ, tiện mặt
trụ ngoài, tiện rãnh.

32±0,7

M
?t A
Mặt
A

Sng

Sd

Sng
Sd

- Tiện thô đạt: φ112,6 ± 0,1
- Tiện tinh đạt: φ112,1 + 0,05
12


+0 , 05
- Khoan lỗ: φ 35,2 −0, 08
+0 , 04
- Doa lỗ: φ 36 −0, 01

- Chọn máy: Máy Tiện T616.
- Chọn dao: Chọn dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
Tra bảng (4.6) Sổ tay CNCTM1:
Dao tiện ngoài thân cong góc nghiêng chính 900 gắn mảnh hợp kim cứng
b = 20, n=8, l = 20, R = 1,5.
Dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng: ϕ = 450, b = 20,
n =12, l = 16, R =1,5.

Bước 1: Khoả mặt đầu A.
• Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt: t =2 (mm).
+ Lượng chạy dao: S = 1 (mm/vòng).
+ Tốc độ cắt: V =

Cv
T m .t x .S y

.K v .

Trong đó:
Tra bảng 5.17 [9] ta có Cv = 340; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2.
Chu kì bền T của dao nằm trong khoảng 30 ÷ 60 (phút). Chọn T = 40 (phút)
Kv - Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế;
Kv = KMv.Kuv.KLv.
Tra bảng 5.1: KMv = Kn.(

750 nv
)
σu

Với σu = 750 (MPa) ta có KMv = Kn (

750 nv
) = Kn = 1 theo 5.2.
750

Kuv = 1 theo 5.5.
KLv = 1 theo 5.8.

⇒ KMv = 1.1.1 = 1.
Ta có:
V=

340
.1 = 146.52 (m/p).
40 .2 0,15.10, 45
0, 2

Số vòng quay của trục chính : n =

1000.V 1000.146,52
=
= 402,05 (v/p).
π .116
π.D

Tra theo số vòng quay tiêu chuẩn của máy : n = 630 (v/p).
13


Vận tốc cắt thực tế của máy: V =

π .D.n π .116.630
=
= 229,58 (m/p).
1000
1000

Chọn V = 80(m/ph

Xác định lực cắt: Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp.
Tra bảng 5.23 ta có các hệ số:
Với

Px: Cp = 339; x = 1,0; y = 0,5; n = - 0,4.
Py : Cp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = - 0,3.
Pz : Cp = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = - 0,15.

Hệ số Kp = KMp.Kϕ.Kγp.Kλp.Kτp.
Tra theo bảng 5.9; 5.10; 5.22 ta có:
KMp = 1; Kϕ = 1; Kγp = 1; Kλ = 1; Kτp = 0,93.
⇒ Kp = 1.1.1.1.0,93 = 0,93.
Lực cắt:
Px = 10.339.21.10,5 138.4- 0,4.0,93 = 877 (N).
Py = 10.243.20,9.10,6. 138,4- 0,3.0,93 = 961 (N).
Pz = 10.300.21.10,75.138,4- 0,15.0,93 = 2663,5 (N).
⇒P =

Px2 + Py2 + Pz2 = 2964 (N).

Công suất cắt: N =

P.V
2964.138,4
=
= 6,7 Kw.
1020.60
1020.60

Bước 2: Tiện vát mép lỗ và mặt đầu A .

Ta dùng tay để tiện vát mép.
Bước 3: Khoan lỗ, doa lỗ.
Mũi khoan, doa thép gió P18
+0 , 05
Lỗ đạt kích thước: φ 35,2 −0,08
Chế độ cắt:
• Chiều sâu cắt: t = 0,5.D = 0,5.36 = 18 (mm).
• Lượng chạy dao: S = 0.6 (mm/vòng).
• Tốc độ cắt: V =

Cv

.K v . = 37(m/ph)
T m .t x .S y
( Tra bảng 5.86- STCNCTM)

• Vdoa = 100(m/ph)
Bước 4: Tiện thô trụ ngoài.
14


Kích thước: φ112,6 ± 0,1
+ Chế độ cắt:
• Chiều sâu cắt: t =1.5 (mm).
• Lượng chạy dao: S = 0.7 (mm/vòng).
• Tốc độ cắt: V =

Cv
m

T .t x .S y

.K v .

Trong đó:
Tra bảng 5.17 ta có Cv = 340; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2.
Chu kì bền T của dao nằm trong khoảng 30 ÷ 60 (phút). Chọn T = 45 (phút)
Kv - Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực
tế; Kv = KMv.Kuv.KLv.
Tra bảng 5.1: KMv = Kn.(

750 nv
)
σu

Với σu = 750 (MPa) ta có KMv = Kn (

750 nv
) = Kn = 1 theo 5.2.
750

Kuv = 1 theo 5.5.
KLv = 1 theo 5.8.
⇒ KMv = 1.1.1 = 1.
Ta có:
V=

340
.1 = 108.7 (m/p).
45 .1.5 0,15.0.7 0, 45

0, 2

Số vòng quay của trục chính : n =

1000.V 1000.108.7
=
= 298,27 (v/p).
π .116
π.D

Tra theo số vòng quay tiêu chuẩn của máy : n = 630 (v/p).
Vận tốc cắt thực tế của máy: V =

π .D.n π .116.630
=
= 229,58 (m/p).
1000
1000

Đối với dao hợp kim cứng Chọn Vthô = 110(m/ph)
Xác định lực cắt: Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp.
Tra bảng 5.23 ta có các hệ số:
Với

Px: Cp = 339; x = 1,0; y = 0,5; n = - 0,4.
Py : Cp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = - 0,3.
Pz : Cp = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = - 0,15.

Hệ số Kp = KMp.Kϕ.Kγp.Kλp.Kτp.
15

Tra theo bảng 5.9; 5.10; 5.22 ta có:
KMp = 1; Kϕ = 1; Kγp = 1; Kλ = 1; Kτp = 0,93.
⇒ Kp = 1.1.1.1.0,93 = 0,93.
Lực cắt:
Px = 10.339.1,51.0,70,5 110,5- 0,4.0,93 = 602 (N).
Py = 10.243.1,50,9.0,70,6. 110,5- 0,3.0,93 = 640 (N).
Pz = 10.300.11.0,70,75.110,5- 0,15.0,93 = 1054 (N).
⇒P =

Px2 + Py2 + Pz2 = 1372 (N).

Công suất cắt: N =

P.V
1372 × 110.5
=
= 2,47 Kw.
1020.60
1020.60

Bước 5: Tiện tinh.
Kích thước: φ112,1 + 0,5
+ Chế độ cắt:
• Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm).
• Lượng chạy dao: S = 0.1 (mm/vòng).
• Tốc độ cắt: V =

Cv

m

x

T .t .S

y

.K v .

Trong đó:
Tra bảng 5.17 ta có Cv = 340; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2.
Chu kì bền T của dao nằm trong khoảng 30 ÷ 60 (phút). Chọn T = 45 (phút)
Kv - Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế;
Kv = KMv.Kuv.KLv.
Tra bảng 5.1: KMv = Kn.(

750 nv
)
σu

Với σu = 750 (MPa) ta có KMv = Kn (

750 nv
) = Kn = 1 theo 5.2.
750

Kuv = 1 theo 5.5.
KLv = 1 theo 5.8.
⇒ KMv = 1.1.1 = 1.

Ta có:
340

V = 450, 2.0,50,15.0,10, 45 .1 = 496,58 (m/p).
16


Số vòng quay của trục chính : n =

1000.V 1000.496,58
= π .112,6 = 1403,7 (v/p).
π.D

Tra theo số vòng quay tiêu chuẩn của máy : n = 1600 (v/p).
Vận tốc cắt thực tế của máy: V =

π .D.n π .112,6.1600
=
= 565,98 (m/p).
1000
1000

Chọn Vtinh = 135(m/ph) là tối ưu nhất
Xác định lực cắt: Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp.
Tra bảng 5.23 ta có các hệ số:
Với

Px: Cp = 339; x = 1,0; y = 0,5; n = - 0,4.
Py : Cp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = - 0,3.
Pz : Cp = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = - 0,15.

Hệ số Kp = KMp.Kϕ.Kγp.Kλp.Kτp.
Tra theo bảng 5.9; 5.10; 5.22 ta có:
KMp = 1; Kϕ = 1; Kγp = 1; Kλ = 1; Kτp = 0,93.
⇒ Kp = 1.1.1.1.0,93 = 0,93.
Lực cắt:
Px = 10.339.1,51.0,70,5 110,5- 0,4.0,93 = 602 (N).
Py = 10.243.1,50,9.0,70,6. 110,5- 0,3.0,93 = 640 (N).
Pz = 10.300.11.0,70,75.110,5- 0,15.0,93 = 1054 (N).
⇒P =

Px2 + Py2 + Pz2 = 1372 (N).

Công suất cắt: N =

P.V
1372 × 110.5
=
= 2,47 Kw.
1020.60
1020.60

Bước 6 : Tiện rãnh.
Chiều sâu cắt: t = 0.5(mm).
Lượng chạy dao: S = 0.4 (mm/vòng)( hoÆc ch¹y dao b»ng tay)
Tốc độ cắt: V = 70(mm/ph).
9.7. Nguyên công 7: Khoả mặt đầu B, tiện vát mép,tiện trụ ngoài..
Mặt B

17

M?t B

Sng
Sd

- Tiện thô đạt: φ156,6 ± 0,1
- Tiện tinh đạt: φ156,1 + 0,05
Bước 1: Khoả mặt đầu B.
• Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt: t =2 (mm).
+ Lượng chạy dao: S = 1 (mm/vòng).
+ Tốc độ cắt: V =

Cv
T m .t x .S y

.K v .

Trong đó:
Tra bảng 5.17 [9] ta có Cv = 340; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2.
Chu kì bền T của dao nằm trong khoảng 30 ÷ 60 (phút). Chọn T = 40 (phút)
Kv - Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế;
Kv = KMv.Kuv.KLv.
Tra bảng 5.1: KMv = Kn.(
KMv = Kn (

750 nv
) . Với σu = 750 (MPa) ta có

σu

750 nv
) = Kn = 1 theo 5.2,
750

Kuv = 1 theo 5.5.

KLv = 1 theo 5.8.
⇒ KMv = 1.1.1 = 1.
Ta có:
V=

340
.1 = 146.52 (m/p).
40 .2 0,15.10, 45
0, 2

18


Số vòng quay của trục chính : n =

1000.V 1000.146,52
=
= 291,49 (v/p).
π .160
π.D

Tra theo số vòng quay tiêu chuẩn của máy : n = 630 (v/p).

Vận tốc cắt thực tế của máy: V =

π .D.n π .160.630
=
= 316,67 (m/p).
1000
1000

Chọn V = 80(m/ph)
Xác định lực cắt: Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp.
Tra bảng 5.23 ta có các hệ số:
Với

Px: Cp = 339; x = 1,0; y = 0,5; n = - 0,4.
Py : Cp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = - 0,3.
Pz : Cp = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = - 0,15.

Hệ số Kp = KMp.Kϕ.Kγp.Kλp.Kτp.
Tra theo bảng 5.9; 5.10; 5.22 ta có:
KMp = 1; Kϕ = 1; Kγp = 1; Kλ = 1; Kτp = 0,93.
⇒ Kp = 1.1.1.1.0,93 = 0,93.
Lực cắt:
Px = 10.339.21.10,5 138.4- 0,4.0,93 = 877 (N).
Py = 10.243.20,9.10,6. 138,4- 0,3.0,93 = 961 (N).
Pz = 10.300.21.10,75.138,4- 0,15.0,93 = 2663,5 (N).
⇒P =

Px2 + Py2 + Pz2 = 2964 (N).

Công suất cắt: N =

P.V
2964.138,4
=
= 6,7 Kw.
1020.60
1020.60

Bước 2 : Tiện vát mép lỗ và mặt đầu B.
Chạy dao bằng tay
Bước 3: Tiện thô trụ ngoài.
Kích thước: φ156,6 ± 0,1
Chế độ cắt:
• Chiều sâu cắt: t =1.5 (mm).
• Lượng chạy dao: S = 0.7 (mm/vòng).
• Tốc độ cắt: V =

Cv
T m .t x .S y

.K v .

Trong đó:
19


Tra bảng 5.17 ta có Cv = 340; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2.
Chu kì bền T của dao nằm trong khoảng 30 ÷ 60 (phút). Chọn T = 45 (phút)
Kv - Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực
tế; Kv = KMv.Kuv.KLv.

Tra bảng 5.1: KMv = Kn.(

750 nv
)
σu

Với σu = 750 (MPa) ta có KMv = Kn (

750 nv
) = Kn = 1 theo 5.2.
750

Kuv = 1 theo 5.5.
KLv = 1 theo 5.8.
⇒ KMv = 1.1.1 = 1.
Ta có:
V=

340
.1 = 108.7 (m/p).
45 .1.5 0,15.0.7 0, 45
0, 2

Số vòng quay của trục chính : n =

1000.V 1000.108.7
=
= 216,25 (v/p).
π .160
π.D

Tra theo số vòng quay tiêu chuẩn của máy : n = 630 (v/p).
Vận tốc cắt thực tế của máy: V =

π .D.n π .160.630
=
= 316,6 (m/p).
1000
1000

Chọn V = 110(m/ph)
Xác định lực cắt: Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp.
Tra bảng 5.23 ta có các hệ số:
Với

Px: Cp = 339; x = 1,0; y = 0,5; n = - 0,4.
Py : Cp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = - 0,3.
Pz : Cp = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = - 0,15.

Hệ số Kp = KMp.Kϕ.Kγp.Kλp.Kτp.
Tra theo bảng 5.9; 5.10; 5.22 ta có:
KMp = 1; Kϕ = 1; Kγp = 1; Kλ = 1; Kτp = 0,93.
⇒ Kp = 1.1.1.1.0,93 = 0,93.
Lực cắt:
Px = 10.339.1,51.0,70,5 110,5- 0,4.0,93 = 602 (N).
Py = 10.243.1,50,9.0,70,6. 110,5- 0,3.0,93 = 640 (N).
Pz = 10.300.11.0,70,75.110,5- 0,15.0,93 = 1054 (N).
20

⇒P =

Px2 + Py2 + Pz2 = 1372 (N).

Công suất cắt: N =

P.V
1372 × 110.5
=
= 2,47 Kw.
1020.60
1020.60

Bước 4: Tiện tinh.
Kích thước: φ156,1 + 0,5
+ Chế độ cắt:
• Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm).
• Lượng chạy dao: S = 0.1 (mm/vòng).
• Tốc độ cắt: V =

Cv
T m .t x .S y

.K v .

Trong đó:
Tra bảng 5.17 ta có Cv = 340; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2.
Chu kì bền T của dao nằm trong khoảng 30 ÷ 60 (phút). Chọn T = 45 (phút)
Kv - Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế;
Kv = KMv.Kuv.KLv.

Tra bảng 5.1: KMv = Kn.(

750 nv
)
σu

Với σu = 750 (MPa) ta có KMv = Kn (

750 nv
) = Kn = 1 theo 5.2.
750

Kuv = 1 theo 5.5.
KLv = 1 theo 5.8.
⇒ KMv = 1.1.1 = 1.
Ta có:
340

V = 450, 2.0,50,15.0,10, 45 .1 = 496,58 (m/p).
Số vòng quay của trục chính : n =

1000.V 1000.496,58
= π .156,6 = 1009,36 (v/p).
π.D

Tra theo số vòng quay tiêu chuẩn của máy : n = 1600 (v/p).
Vận tốc cắt thực tế của máy: V =

π .D.n π .156,6.1600
=

= 787,15 (m/p).
1000
1000

Chọn V = 135(m/ph)
Xác định lực cắt: Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp.
21


Tra bảng 5.23 ta có các hệ số:
Với

Px: Cp = 339; x = 1,0; y = 0,5; n = - 0,4.
Py : Cp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = - 0,3.
Pz : Cp = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = - 0,15.

Hệ số Kp = KMp.Kϕ.Kγp.Kλp.Kτp.
Tra theo bảng 5.9; 5.10; 5.22 ta có:
KMp = 1; Kϕ = 1; Kγp = 1; Kλ = 1; Kτp = 0,93.
⇒ Kp = 1.1.1.1.0,93 = 0,93.
Lực cắt:
Px = 10.339.1,51.0,70,5 110,5- 0,4.0,93 = 602 (N).
Py = 10.243.1,50,9.0,70,6. 110,5- 0,3.0,93 = 640 (N).
Pz = 10.300.11.0,70,75.110,5- 0,15.0,93 = 1054 (N).
⇒P =

Px2 + Py2 + Pz2 = 1372 (N).

Công suất cắt: N =

P.V
1372 × 110.5
=
= 2,47 Kw.
1020.60
1020.60

9.8. Nguyên công 8: Chuốt rãnh then hoa.
TL: 1.5 : 1

Ø42

P

+0
.0
25

+0.025

RZ20

0.02
+0.035

7+0.013

36
Ø

Sd

Chuốt then hoa đảm bảo độ chính xác kích thước lỗ và độ nhẵn bóng bề
mặt. Với yêu cầu lắp ráp của chi tiết là định tâm theo vòng ngoài và hai mặt bên
nên ta chọn phương pháp chuốt là hợp lý.
22


Chọn máy: Chọn máy chuốt ngang bán tự động 7Б56 của Nga dùng để
chuốt then hoa với các thông số kỹ thuật như sau:
Thông số:

7Б56

Lực chuốt danh nghĩa, KN

200

Hành trình lớn nhất của bàn trượt

1600

Tốc độ làm việc của hành trình chuốt, m/ph

0,6 - 6

Tốc độ chạy ngược lại của hành trình chuốt, mm/ph
Công suất động cơ truyền dẫn chính, KW

20

18,7

- Chọn dao: Dao chuốt then hoa có cấu tạo dạng trục gồm cả 3 loại lưỡi cắt
thô, bán tinh và lưỡi cắt tinh trên cùng một dao, lượng nâng của mỗi lưỡi cắt
trước so với mỗi lưỡi cắt sau trên dao là chiều sâu cắt khi chuốt. Lượng nâng
của phần lưỡi cắt thô lớn hơn phần lưỡi cắt bán tinh và lớn hơn phần lưỡi cắt
tinh; lượng nâng của phần răng dao sửa đúng bằng 0.
Dao chuốt được chế tạo bằng thép gió P18 liền con.
Đường kính vòng ngoài của then hoa sau khi chuốt đạt φ 42 +0.025 , chiều rộng
rãnh then đạt được là 7 ++00..015
013 Độ chính xác kích thước đạt cấp 7.
- Chuẩn định vị và gá kẹp:
Khi chuốt lỗ, chuẩn định vị là bề mặt bên làm bề mặt tựa khống chế 1 bậc
tự do và bề mặt trụ đồng thời là bề mặt gia công làm bề mặt định vị của chi tiết
khống chế 4 bậc tự do. Lực cắt sinh ra khi chuốt làm lực kẹp chặt chi tiết.
Trước khi tiến hành chuốt, chi tiết được định tâm bằng phần dẫn hướng trước
của dao chuốt.
+ Đồ gá: Để loại bỏ sai số gá đặt và nâng cao khả năng tự lựa của chi tiết nên
đồ gá chi tiết là một đầu cầu tự lựa và chi tiết được định tâm bằng phần dẫn
hướng trên dao chuốt:
- Chế độ cắt cho chuốt rãnh then :
Độ chính xác cần đạt: Đường kính lỗ: Φ36 +0,025 mm; Độ nhẵn bóng bề
mặt 2,5μm
Chế độ cắt :
- Lượng chạy dao khi chuốt: t = 0,1 (mm) là độ chênh lệch kích thước
giữa các răng dao liền kề nhau, đó chính là yếu tố tạo nên dao chuốt.
- Tốc độ cắt V: Tốc độ cắt được xác định theo yêu cầu độ chính xác gia
công và độ nhám bề mặt tra theo bảng 5.53 và bảng 5.52[2] với độ cứng của vật
23

liệu gia công là HB230, dao chuốt trụ, độ nhám đạt được sau gia công
Ra = 2,5μm, ta có vận tốc cắt là V = 6 m/ph.
Tốc độ cắt cho phép của động cơ:
V = 61200

N
.η ; (m/p).
Pz

Trong đó:
N - Công suất động cơ máy: N = 18,7 KW
Pz - Lực cắt khi chuốt: Pz = P.ΣB
Với: P - Lực cắt trên 1 mm chiều dài, tra theo bảng 5.54[9]: P = 273 N.
ΣB - Chu vi cắt : ΣB = π.D = π.45 = 141,37 mm.
Ta có: Pz = 273.141,37 = 38594 N.
η = 0,95 - Hiệu suất của máy.
Tốc độ cắt cho phép của động cơ:
V = 61200.

18,7
.0,95 = 28,17 ( m/ph ).
38594

Vậy lấy tốc độ cắt là V = 6 ( m/ph ). Cấp chính xác : 6 – 8.
9.9. Nguyên công 9: Xọc bánh răng z = 37.

Ch?c ch?y
dao vòng

3 d?u m?i

Hu ? ng ch?y dao hu ?ng kính

VI
28

23

a1

V

28
42

42

b1, c1
VII
24

a2

M1

1 d?u
m?i

VIII

XIV

48

30
b2

88

28 73 81
II

XXI

IV
K3

I

22 37
26

30

XV

40

XVII

29 46

XX

d1

100

64

K1
P

XVIII
15

d2=280

III

40

XVI

26
Z 37
XXII

IX

a

X

d1=100

MI

3
4

2 d?u m?i
Z 26

Dao
Phôi

30

1 d?u m?i

XIX

XII

30

c b

M2

XI

XIII

XXIV

K2
d2=180

d
240

1 d?u m?i

Ch?c
chia d?

d1=80

MII

24


Ct bỏnh rng z = 37, m = 4
Ch ct:
Chiu sõu ct: t = 1.4(mm)
Lng chy dao: S = 0.23(mm/htk)
Vn tc ct: V = 25(m/ph)

Cụng sut ct : N =5,2KW.
Tớnh b bỏnh rng thay th xc bỏnh rng tr rng thng z = 37, m = 4,
= 20 0 , chiu rng bỏnh rng b=30, vt liu thộp 45, s rng dao xc z = 25,

ng kớnh chia dao xc dchia =100, chn lng chy dao S =0,23,V = 25(m/ph).
1. Tớnh hnh trỡnh di chuyn u dao xc.
p dng cụng thc: L = b + 2,2m = 30 + 8,8 = 38,8 mm.
2. Tớnh s hnh trỡnh kộp u dao xc.
1000V 1000.25
=
= 322,16 htk/ph, theo mỏy chun n = 369 htk/ph
2L
2.38,8
3. Tớnh b bỏnh rng thay th cho xớch chy dao vũng.
a1 366
366
42
.s =
.0,23 0,84 =
is = =
b1 d dao
100
50
So sỏnh vi bng chn bỏnh rng thay th ca mỏy, vi s = 0,23 tra bng
a1 42
c a1 = 42, b1 = 47. Vy chn =
.
b1 47
4. Tớnh b bỏnh rng thay th cho xớch phõn .

n=

a c

2,4.Z d

2,4.25

24.25

24.25.6

72.50

ix = b . d = Z . = 37 . = 10.37 = 10.37.6 = 37.60
f
( Các bánh răng a, b,c ,d đợc lắp vào vị trí tơng ứng trên sơ đồ động).
9.10. Nguyờn cụng 10: Xc bỏnh rng z = 26.

25