Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy 10 trục khửu

1.1. Nguyên công I:
ph

tiện mặt đầukhoan tâm

= 1mm

amax = 906.5
amin = 905,5
bmax= 904
bmin = 902
Zmax = 2.5
Zmin = 3.5
ct = 2
2Zi min = 2(Rz,i-1 + Ta,i-1 +i-1 + gd)
= 1 + 2 =
gd = dv + k

Sử dụng bảng tra đợc:
Bc
cụng
ngh

Cỏc yu t (m )

RRz TTa
, i-1

, i-1

i-1

Lng
d tớnh
toỏn
Zi min

300

610

0

Phay

0

0

7

0

160

+0,5
+0,3

.

Kớch thc
gii hn (mm)

Lng d
gii hn
(mm)

dmin

dmax

dmin

dmax

940

600

gd

200

ngoài

Dun
g sai

(m)

Phụi

U

Kớch
thc
tớnh
toỏn
db(mm)

2.1970

44,531

000

4,53

7,53

40,591

40

0,59

0,93

Tính
lợng
d của
mặt
tròn


Mặt trụ

160

+0,5
+0,3

tra trong bảng 2-35 ST CNCTM .

+ Độ nhám bề mặt Ra = 0,63 (àm) :
+ Cấp chính xác 9.
Do vậy quá trình gia công mặt trụ ngoài gồm các nguyên công và bớc nh sau: Tiện thô và tiện tinh ngoài.

Ban đầu phôi dập đạt độ chính xác cấp 12 và có kích thớc
đờng kính là: 99 (mm).
+ Tiện thô đạt kích thớc 42 (mm), đạt RZ = 100(àm), cấp
chính xác 14, dung sai công nghệ của kích thớc gia công: =
620(àm).
+ Tiện bán tinh đạt kích thớc 31,5 (mm), đạt RZ = 50(àm),
cấp chính xác 13, dung sai công nghệ của kích thớc gia công : =
340(àm).
+ Tiện tinh đạt kích thớc 30,5 (mm), đạt RZ = 25(àm), cấp

chính xác 9, dung sai công nghệ của kích thớc gia công: =
50(àm).
+ Mài một lần đạt kích thớc 30 (mm), đạt RZ = 5(àm), cấp
chính xác 7, dung sai công nghệ của kích thớc gia công: =
10(àm).
Lợng d của các bớc đợc tính nh sau: Trong đó: RZ.i-1 Chiều
cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại.
Ta.i-1 Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị h hỏng do
bớc công nghệ sát trớc để lại.
i-1 Sai lệch về vị trí tơng quan và sai số không gian tổng
cộng do bớc công nghệ sát trớc để lại.


gđi Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực
hiện.
+ gđi: Sai số gá đặt chi tiết đợc tính theo công thức sau:
gdi = dv2 + k2

Với k: Sai số kẹp chặt.
đv: Sai số định vị.
Tính lợng d cho nguyên công tiện thô để đạt kích thớc 42
(mm).
+ Do dạng sản xuất là hàng loạt lớn. Chọn cấp chính xác của
phôi đúc là cấp II.
Tra bảng 3.3 trang 70 [1] có RZ.i-1 +Ta.i-1= 200(àm).
Sai số không gian tổng cộng của phôi đúc là do độ cong
vênh tạo ra đợc xác định theo công thức trong ST GCC:
i-1 = cv = cv.l
cv: Độ cong vênh của phôi đúc.
cv: Độ cong vênh đơn vị (àm/mm).

l: Kích thớc lớn nhất của phôi.
Bảng 1.23 ST GCC ta chọn cv= 2 (àm/mm), l =330mm
=cv =2.330 = 660 (àm).
Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết đợc gá trên mâm cặp 3
chấu tự định tâm theo mặt ngoài phôi đúc (bề mặt cha qua
gia công) và chống tâm một đầu.
Do lực kẹp là do mâm cặp 3 chấu sinh ra do đó ta có k
Tra bảng 1.104ST GCC có :gđi=120àm.
Do đó lợng d cho bớc tiện thô là:



2
2 
2Zi min = 2  800 + 660 + 120  = 3000 µm.




TÝnh lîng d cho nguyªn c«ng tiÖn b¸n tinh ®Ó ®¹t kÝch thíc
φ31,5 (mm).
Sau khi tiÖn th« theo b¶ng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=100 µm; Ta.i1

=100 µm.
Sai lÖch kh«ng gian víi hÖ sè gi¶m sai Ky=0,06: ρi-1= ρi .Ky=

660.0,06
=40 µm.
Sai sè g¸ ®Æt chi tiÕt εg®i: Chi tiÕt khi gia c«ng ®îc g¸ ®Æt vµ kÑp chÆt b»ng m©m cÆp 3 chÊu do ®ã ta cã
εg®i = 20 µm (theo b¶ng 1.104 ST GCC ).

⇒ Lîng d nhá nhÊt cho nguyªn c«ng tiÖn b¸n tinh lµ:


2
2 
2Zi min = 2 100 + 100 + 40 + 20  = 490 µm.




TÝnh lîng d cho nguyªn c«ng tiÖn tinh ®Ó ®¹t kÝch thíc
φ30,5 (mm).
Sau khi tiÖn b¸n tinh theo b¶ng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=50 µm;
Ta.i-1= 50µm.
Sai lÖch giíi h¹n kh«ng gian víi hÖ sè gi¶m sai K y=0,05 (theo
b¶ng 1.32 ST GCC)
ρi-1= ρi .Ky= 40.0,0,5 = 2 µm.
Sai sè g¸ ®Æt chi tiÕt εg®i: Chi tiÕt khi gia c«ng ®îc g¸ ®Æt
vµ kÑp chÆt b»ng m©m cÆp 3 chÊu do ®ã ta cã εg®i = 20 µm
(theo b¶ng 1.104 ST GCC ).
⇒ Lîng d nhá nhÊt cho nguyªn c«ng tiÖn b¸n tinh lµ:


2
2 
2Zi min = 2  50 + 50 + 2 + 20  = 240 µm.




Tính lợng d cho nguyên công mài một lần đạt kích thớc 30
(mm).
Sau khi tiện tinh theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=25àm; Ta.i-1=
25àm.
Sai lệch giới hạn không gian với hệ số giảm sai K y=0,04 (theo
bảng 1.32 ST GCC)
i-1= i .Ky= 2.0,0,4 = 0,08 àm.
Sai số gá đặt chi tiết gđi: Chi tiết khi gia công đợc gá đặt
và kẹp chặt bằng hai mũi tâm do đó ta có đv = 0, còn do lực
kẹp vuông góc với kích thớc gia công nên k=0.
Lợng d nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là:

2Zi min = 2 ( 25 + 25 + 0,08) = 100 àm.
Kích thớc giới hạn nhỏ nhất của các đờng kính là:
+d

min mài một lần

= 30,01 mm.

+ d min tiện tinh

= 30,01+0,1 = 30,11 mm.

+d

min tiện bán tinh

= 30,11+0,24 = 30,35 mm.

+d

min tiện thô

= 30,35+0,49+10,5= 41,34 mm.(cộng thêm l-

ợng d của các nguyên công trung gian và với lợng d trung gian là
10,5 mm).
+d

min phôi

= 41,34+3= 44,34 mm.

Kích thớc giới hạn lớn nhất của các đờng kính là:
+d

max mài một lần

= 30,01+0,01 = 30,02 mm.

+d

max tiện tinh

= 30,11+0,05

+d

max tiện bán tinh

= 30,16 mm.

= 30,35+0,34 = 30,69 mm.

+ d max tiện thô

= 41,34+0,62 = 41,96 mm.

+d

= 44,34+1,5

max phôi

= 45,84 mm.


Xác định các lợng d giới hạn:
+ Zb max: là hiệu các kích thớc giới hạn lớn nhất.
+ Zb min: là hiệu các kích thớc giới hạn nhỏ nhất.
Ta có:
+ Mài một lần: 2Zb max= 30,16-30,02 = 0,14 mm = 140 àm.
2Zb min= 30,11-30,01 = 0,1 mm = 100 àm.
+ Tiện tinh:

2Zb max= 30,69-30,16 = 0,53 mm = 530 àm.

2Zb min= 30,35-30,11 = 0,24 mm = 240 àm

+ Tiện bán tinh:2Zb max= 41,96-30,69 = 11,27 mm = 11270
àm.
2Zb min= 41,34-30,35 = 10,99 mm = 10990 àm.
+ Tiện thô:

2Zb max= 45,84-41,96 = 3,88 mm = 3880 àm.

2Zb min= 44,34-41,34 = 3 mm = 3000 àm.
Kiểm tra kết quả tính toán:
+ Sau khi mài một lần: 2Zb max - 2Zb min = 140 100 = 40àm.
1 - 2 = 50- 10 =40 àm.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.
+ Sau khi tiện tinh: 2Zb max - 2Zb min = 530 240 = 290 àm
1 - 2 = 340-50 = 290 àm .
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.
+ Sau khi tiện bán tinh: 2Zb max - 2Zb min = 11270 10990 =
280 àm.
1 - 2 = 620- 340 =280 àm.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.
+ Sau khi tiện thô: 2Zb max - 2Zb min = 3880-3000 = 880 àm.


1 - 2 = 1500-620 =880 àm.
2Zb max - 2Zb min = 1 - 2 Chấp nhận kết quả tính toán.
Vậy ta có bảng tính toán lợng d và các kích thớc giới hạn
nh sau:
B

L
Các

ớc
công

yếu tố (àm)

nghệ
R



T

z a

a



K

Kíc

Lợng

ợng

ích ung

h thơc

d giới hạn

d

thớc sai

giới hạn

(àm)

tính tín
toán

h

(àm

Z toá

gđ

a

D

(mm)
d
min

)

d

2
Zbmin Zbma

max

x

n

bmin

2

d
min

8
Phôi

Tiện
thô
Tiện
bán
tinh

6

0

0

-

60

0
1
0

4

1

4

5

Tiện

2

tinh

55

2

20

2

00

1

8

0

0

.245

.120

3
0,4

3
40

5
2

6
20

4
2

2
0

4

.150 1,4

2

0
,0

2

1
500

4

00 0

5

- 4,4

3

0,2
1

5
0

4

4

4,4

5,9

4

4
4

4

1,4

2,0

4

6
3

-

-

3

3

000
3

880
1

1

0,4

0,7

099

127

5

9

0

0

3

3

0,2

0,2

1

6

2
40

5
30


Mµi 1

5

lÇn

1
5

-

-

2
.100

3
0,0
1

1
0

3

3

0,0

0,0

1

2

2
00

2

40

Theo bài ra ta có: Ra = 0,63 . Tra theo bảng 2.34/ 22 ( sách hd TKĐACNCTM ) .Ta có cấp nhẵn bóng là
cấp 9 .
Vậy ta có các bước công nghệ bao gồm : tiện thô , tiện tinh , mài bán tinh một lần ( Dựa vào bảng
2.35/56 [ 1])

Sai lệch về vị trí không gian của phôi được xác định theo công thức sau
đây : chi tiết dạng trục dịnh vị bằng hai tâm .

ρa =

2
ρlk2 + ρcv2 + ρlt2 + ε gd

bảng 3.6/ 72 ( sách hd TKĐACNCTM )
Ở đây :
ε gd = 0,04 mm ( bảng 7.2 /35 Sách STAL ĐG )
ρ lk - Độ lệc của khuân dập ( phôi trong khuôn bị lệch ) so với tâm danh nghĩa của phôi ( giá trị ρ lk phụ
thuộc vào trọng lượng ) lấy
ρlk = 1 mm
ρcv – độ cong vênh của phôi thô ( độ cong của đường trục phôi )
ρct = Δc . Lc = 5. 160 = 800 ( μm )
Với Δc = 5μm /1mm còn Lc là chiều dài đoạn ta cần tính lượng dư gia công
ρlt – là sai lệch của phôi kẹp chặt trên khối V

`

ρt = (

Ở đây :

δp
2

) 2 +0,25 2


δp – dung sai của dường kính mặt chuẩn phôi dung để gia công lỗ tâm : δp = 3mm và 0,25 là độ
võng của tâm phôi
Như vậy ta có :

3
ρ = ( ) 2 + 0,25 2
2

= 1,52 mm

Do đó độ lệc không gian của phôi

ρ p = 12 + 0,82 +1,52 2 + 0, 042 = 1, 61mm = 1988 µm
Sai lệch còn lại sau nguyên công mài

ρt = 0,06.ρp = 0,06.1988 = 97 μm

Sai lệch còn lại sau nguyên công maif tinh :

ρ2 = 0,4.ρ1 = 0,4.97 = 39 μm
Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức sau :

2Zb min = 2( Rza + Ta + ρa )
Như vậy ta có :Type equation here.
Tiện thô : 2Zb min = 2(160 + 200+1610) = 2. 1970 =
Tiên tinh : 2Zb min = 2( 50 + 50 + 97 ) = 2.97 =
Mài tinh : 2Z bb min = 2( 25 + 25 + 39 ) = 2.98 =
Cột ghi kích thước tính toán được xác định nhhuw sau : Ghi kích thước của chi tiết ( kichhs thước nhỏ
nhất )n vào thấng cuối cùng , còn caccs kích thước khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước cộng với
lượng dư tính toán nhỏ nhất .


Như vậy ta có :
Phôi : d 3 = 40,591 + 2. 1970 = 44,531 mm
Tiện thô : d 2 = 40,197 + 2.197 = 40,591mm
Tiện tinh : d1 = 40,019 + 2.89 = 40,197 mm
Lập cột dung sai của kích thước các nguyên công bằng cách tra bảng trong ( bảng 1.95 /117 Sách GCC )
Xác định kích thước giới han nhỏ nhất bằng cách làm tròn số của kích thước tính toán theo hàng số có
nghĩa của dung sai
Xác định kích thước giới han lớn nhất bằng cách cộng kích thước giới hạn nhỏ nhất d min với dung sai δ.
Mài tinh : d4 = 40,02 + 0,017 = 40,037
Tiện tinh : d3 = 40,02 + 0,05 = 40,25
Tiện tinh : d2 = 40,59 + 0,34 = 40,93
Phôi

: d1 = 44,53 + 3 = 47,53

Xác định lượng dư giới hạn :
Zb max - hiệu các kích thức giới hạn lớn nhất .
Zb min – hiệu các kích thước nhỏ nhất
Ta có :
Mài tinh : 2Zb max = 40,25 – 40,04 = 0,21mm

2Zb min = 40,20 – 40,02 = 0,18 mm
- Tiện tinh : 2Zb max = 40,93 – 40,25 = 0,68 mm
2Zb min = 40,59 – 40,20 = 0,39 mm
- Tiện thô : 2Zb max = 47,53 – 40,93 = 6,6 mm
2Zb min = 44,53 – 40,59 = 3,94 mm
Xác định lượng dư tổng cộng : lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dư trung gian ( lượng dư
nguyên công ) lớn nhất ,còn lượng dư tổng cộng nhỏ nhất là tổng cộng nhỏ nhất là tổng các lượng dư
trung gian ( lượng dư nguyên công ) nhỏ nhất .
n

Z0 max =

∑Z
1

b min

= 210 + 680 + 6600

= 7490 μm


n

Z0 min =

∑Z

b max

= 180 +390 + 3941 = 4510 μm

1

Kiểm tra phép tính : phép tính đúng khi có biểu thức sau :
Z0 max – Z0 min = δphôi - δ chi tiết
Thay số ta có :
7490 – 4510 = 3000 – 20
Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại :
Các bề mặt của trục khuỷu chỉ có các bề mặt trụ tròn xoay là phải gia công và hai mặt đầu trụ thì ta phay
Vậy căn cứ vào bảng 139/115 sách STGCC ta có
Tất cả các bề mặt trụ có đường kính từ 16 đến 50 mm có lượng dư là : 30 ± 0,4 mm
Còn hai mặt đầu có lượng dư mỗi mặt là : 2 ± 0,5 mm

Bước
công
nghệ

Các yếu tố (μm )

Lượng
dư tính
toán
Zb min

RZa

Ta

Ρa

Εa

Kích
thước
tính
toán d
(mm )

Dung
sai δ
(μm)

Kích thước giới
hạn (mm)

Lượng dư
giới hạn
(mm)

dmin

dmax

dmin

dmax

Phôi

160

200

1610

0

44,531

3000

44,53

47,53

M ài
thô

50

50

97

0

2.1970

40,591

340

40,59

40,93

3940

6600

M ài
tinh

25

25

39

0

2.1970

40,197

50

40,20

40,25

390

680

Mài
tinh

5

15

0

2.89

40,019

17

40,02

40,04

180

210