Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

lời nói đầu
Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước hiện nay. Các
ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi nguời kĩ sư và cán
bộ kĩ thuật được đào tạo có kiến thức cơ bản tương đối rộng, phải biết vận
dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể trong sản xuất
và sửa chữa.
Ngành chế tạo máy đóng vai trò then chốt trong công nghiệp hóa, bảo
đảm sản xuất ra thiết bị, công cụ cho mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân.
Vì thế việc phát triển khoa học kĩ thuật trong lĩnh vực ngành chế tạo máy lại
càng có ý nghĩa hàng đầu nhằm hoàn thiện và nắm vững các phương pháp
chế tạo, tổ chức và điều khiển quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao
nhất. Để đáp ứng được nhu cầu phát triển của các ngành kinh tế quốc dân về
mặt trang thiết bị, ngành chế tạo máy cần được phát triển mạnh mẽ và phải
đào tạo một đội ngũ cán bộ công nghệ lành nghề để phát huy hết tiềm lực của
thiết bị đã có. Những thiết bị dù tinh vi mà không có sự tác động của công
nghệ thì khó phát huy hết khả năng của nó.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một bước tập dượt đầu tiên cho
công việc nghiên cứu, thiết kế ra một sản phẩm cơ khí của một kĩ sư chuyên
ngành công nghệ chế tạo máy sau này. Sinh viên sẽ được làm quen với cách
sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những
kiến thức lý thyết với thực tế sản xuất. Trong quá trình hoàn thành đồ án môn
học công nghệ chế tạo máy thiết kế quy trình gia công chi tiết càng gạt với sự
hướng dẫn tận tình của thầy Đoàn Đình Quân em đă hoàn thành đồ án môn
học công nghệ chế tạo máy. Tuy nhiên do còn chưa được tiếp xúc nhiều với
thực tế sản xuất cũng như các kinh nghiệm tích lũy qua thực tiễn nên trong
đồ án chắc chắn không tránh khỏi thiếu xót. Mong rằng em sẽ nhận được các
ý kiến chỉ dẫn của thầy hướng dẫn cũng như các thầy cô trong bộ môn công
nghệ chế tạo máy.

1

Thuyết minh đồ án môn học
Công nghệ chế tạo máy
Phần I :Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
- Với chi tiết thiết kế là càng gạt thường có chức năng biến chuyển động
thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra nó
có thể đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ ).
- Trên các chi tiết càng gạt, những lỗ cơ bản cần được gia công chính xác:
với độ nhám Rz=10.
- Ngoài ra mặt đầu gia công với độ nhám Rz=20.
Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ φ28 H7 và φ22 H7 :
0,1mm/100mm.
Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ φ28 và mặt đầu là:
0,1mm/100mmm.
- Độ không đồng tâm giữa hai lỗ φ22 : 0,05mm/100mm.
- Độ không // của mặt đầu lỗ φ22 H7 :0,05mm/100mm.
- Độ cứng vật liệu : HB200.
Phần II : Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
- Tính công nghệ về kết cấu phải được đảm bảo từ khâu thiết kế để giảm
thời gian gia công và nâng cao chất lượng khi chế tạo, đảm bảo độ cứng
vững, độ bền khi gia công.Các bề mặt chuẩn đảm bảo gá đặt chi tiết khi gia
công và lắp ráp. Bề mặt gia công thuận lợi cho việc gia công trên máy phay,
máy khoan và máy doa. Các lỗ đồng tâm thuận tiện cho việc gia công cùng
một lần gá, đảm bảo độ chính xác gia công.
- Chi tiết càng gạt được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám.
- Độ cứng của vật liệu HB 200 có
+ Ưu điểm :
Giá thành rẻ ,
Thuận tiện chế tạo phôi đúc .
+ Nhược điểm :

2


iu kin lm vic (c tớnh ) khụng cao, ch to bng phụi ỳc
nờn nng sut thp, khú t ng húa v c khớ húa.
Trong kt cu gia cụng c thỡ chi tit cú nhc im : hỡnh dỏng v chi tit
ca 2 l 22 c gia cụng t mt phớa, i vi l 28 li gia cụng t phớa
khỏc nờn khi gia cụng cỏc l trờn ta phi thay i cỏch gỏ t. Quỏ trỡnh ú
nh hng n // 2 ng tõm l 22, ca l 22 v l 28.
Phn III : Xỏc nh dng sn xut.
Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:



+

N

= N1 .m.1 +

N

= 20000 .1.1 +

N

= 21000


100

3 +5

100

Trong đó:
N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất trong một năm.
N1: Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một
năm.
m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1.
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ(5%).
: Số phế phẩm (3%).
Trng lng ca chi tit c xỏc nh theo cụng thc : Q1 = V.
Trong ú : l trng lng riờng ca vt liu,


gang xỏm 7kg/ dm3


Tớnh V :

V: Thể tích chi tiết (dm3).
V = V1 + 2V2 + V3

3

2

2

52
28
V1= π   .65 − π   .65 = 97968mm3
 2

 2

 40 2 22 2 
V2 = π
−
.17 = 14893,03mm 3
4 
 4
1
2

V3 = 2.[10.13.40 + 77.58.40 - .(77.32.40) -

1
.452. π/2.40
2

1
3
.262. π/2.40] = 99498 mm
2

VËy:
V= 97968+2.14893,03 + 99498
= 227252,03 mm3
= 0,227 dm3
⇒ Q = 0,227 . 7= 1,589 (Kg).

Víi N vµ Q ®ã.Theo bảng 2 trang 13 [5] (thiết kế đồ án công nghệ
chế tạo máy) tra được dạng sản xuất là : sản xuất hàng loạt lớn.
Phần IV : Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết
lồng phôi.
Đối với chi tiết càng gạt , phương pháp chế tạo đơn giản nhất là phôi đúc
Một số ưu điểm của phôi đúc :
- Không bị nứt, vỡ khi chế tạo phôi,
- Giá thành rẻ,
- Không tốn tiền khi làm khuôn.
- Nhược điểm :
- Lượng dư lớn,
- Phôi không chính xác,
- Năng suất thấp.
Phần V : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết.
V.1 . Xác định đường lối công nghệ.
Với chi tiết càng gạt và dạng sản xuất là hàng loạt lớn ta chọn đường lối
công nghệ là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên

4


công ) dùng các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng dễ chế
tạo.

V.2 . Chọn phương án gia công.
Theo bảng 4 (thiết kế đồ án công nghệ CTM), vật liệu là gang xám.
Nguyên công 1: gia công mặt A (mặt đầu của lỗ φ28).
Nguyên công 2 : gia công mặt B( mặt đáy của lỗ φ28 ).
Nguyên công 3: Gia công lỗ φ28 ±0.03
Nguyên công 4: gia công đồng thời các mặt đầu C, D, E, F của 2 lỗ φ22.
Nguyên công 5 : Gia công đồng thời 2 lỗ φ22±0.05 .
Nguyên công 6: Kiểm tra.

V.3 . Thiết kế nguyên công.
1. Chuẩn bị phôi:
Tạo phôi: Phôi được chế tạo
bằng phương pháp đúc trong
khuôn kim loại sử dụng mẫu gỗ.

Cắt ba-via: do phôi được đúc trong khuôn kim loại nên ta không phải cần
làm sạch, sử dụng phương pháp cắt ba-via bằng khí nén.
Xử lý nhiệt : Đảm bảo phôi sau khi đúc không bị nứt, rỗ, cong, vênh, ảnh
hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công.

5


2. Nguyên công 1:
Phay mặt phẳng đáy thứ nhất
(mặt A), dùng mặt đáy B làm
chuẩn thô định vị 3 bậc tự do
nhờ phiến tỳ định vị 3 bậc tự do.
khối V định vị hai bậc tự do. kẹp
chặt chặt chi tiết được thực hiện

bằng cơ cấu kẹp ren vít.
Phương lực kẹp vuông
góc với phương kích
thước thực hiện.

Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6M82, công suất Nm = 7 (kW)
Chọn dao: Chọn dao phay trụ răng nhỏ thép gió , đường kính dao D = 60mm,
số răng Z = 16, tuổi bền T = 45(phút)(Theo bảng 7_tr25 Thiết kế
ĐACNCTM)
Lượng dư gia công Z0 = 2mm
Với kích thước gia công 65+0,05 , độ cứng HB200 , độ bóng bề mặt Rz = 20,
ứng với cấp chính xác 5 ta chọn phương pháp gia công là phay.
Lượng dư gia công :
Phay lần 1: Với Zb = 3mm
Chế độ cắt xác định cho dao phay phụ răng nhỏ bằng thép gió khi phay gang
xám với chiều rộng phay B = 52mm, chiêù sâu cắt t= 3mm,công suất máy Nm
= 7kW . Theo bảng 5-131 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ) với độ cứng
vững của hệ thống là trung bình ta xác định lượng chạy dao răng Sz= 0,12
(mm/răng).
Theo bảng 5-136 ta tra được chế độ cắt Vb = 38 (m/phút)
Các hệ số : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công kMv
kMv = ( 190/ HB )nv
Gang xám HB=200
Gia công bằng dao thép gió nv=0,95

6


Ta có: KMv= 10.95=1
Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt của phôi knv

Theo bảng 5-5 ta có knv=0,8.
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt kuv
Theo bảng 5-6 với vật liệu dụng cụ cắt là P18 ta có kuv=0,83
Tốc độ tính toán: vt= vb.kMv.kuv.knv=38.1.0,8.0,83=25,23 [m/p]
Số vòng quay của trục chính theo tính toán :
nt = 1000.νt / π.D = 1000.25.23/ 3,14.60 = 133,8 ( ν/p )
Chọn số vòng của trục chính theo máy : nm =125 [v/p].
Tốc độ cắt thực tế là :
νt = 3,14.60.125 / 1000 =23,56 [m/p]
Lượng chạy dao phút là :
SP =Sz.z.nm =0,12.12.125 =180,4 [mm/p].
Theo máy chọn lượng chạy dao phút là : SP =250 [mm/p].
- Phay lần 2 : lượng dư phay là : Zb = 1mm.
Độ nhám Rz=20 đường kính dao D=60 mm theo bảng 5-131 ta có lượng chạy
dao vòng S0=1,2 [mm/vòng].
Theo bảng 5-136 với các thông số công nghệ như phay lần 1 ,chiều sâu cắt
t =1mm ta có tốc độ cắt vb=71[m/p].
Các hệ số phụ thuộc vào chất lượng vât liệu gia công :
kMv =1 ; knv = 0,8 ; kuv =0,83
Ta có tốc độ cắt tính toán : vt = vb.0,8.0,83.1 = 71.0,83.0,8.1 = 47,14 (m/p).
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
nt =

1000.47,14
= 250 (ν/p)
3,14.60

Chọn số vòng quay theo máy:
Tốc độ cắt thực tế : νt =

nm = 252 (v/p)

3,14.60.252
= 47,5 (m/p).
1000

Lượng chạy dao là : Sp = So.nm = 1,2.252=302.4 (mm/p)
Theo máy chọn lượng chạy dao phút : Sp = 288 (mm/p).

7


- Công suất cắt Nc : Theo bảng 1-139 ta có: với chiều rộng phay B =52(mm).
Sz = 0,12 (mm/răng), chiều sâu cắt t=3 mm, Sp=250 (m/p)
Nc = 2,7 (kW) ≤ Nm.η = 7.(0,8 ÷ 0,85) = 5,6 ÷ 5,95 (kW).
3. Nguyên công 2 :
Phay mặt phẳng đáy thứ 2
Định vị kẹp chặt giống như nguyên công 2.
Chọn máy: Máy phay ngang 6M82
Chọn dao: Dao phay trụ răng nhỏ thép gió có đường kính dao D = 60 mm, số
răng dao Z = 16, tuổi bền dao T=45 (phút).
Lượng dư gia công Z0=3 mm
Gia công hai bước: Bước 1: Zb= 2.5 mm
Bước 2: Zb= 0,5 mm
Phay lần 1: Zb = 2,5 mm
Chế độ cắt của bước 1: Chiều sâu cắt t = 2,5 mm, lượng chạy dao răng tra
theo bảng 5-131 với công suất máy Nm=7 kW, hệ thống có độ cứng vững
trung bình:
Sz= 0,15 (mm/răng).
Tra bảng 5-136 tốc độ cắt vb=43 (m/p) .

Các hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công:
kMv = 1 ; knv = 0,8 ; kuv =0,83
Tốc độ cắt tính toán: vt = vb.0,8.0,83.1 = 43.0,8.0,83.1 = 28,55 (m/p).
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
nt = 1000.28,55 / 3,14.60 = 151,5 (ν/p).
-

Chọn theo máy nm = 160(v/p)
Tốc độ cắt thực tế là :
νt = 3,14.60.160 / 1000 =30 [m/p]
Lượng chạy dao phút là :
SP =Sz.z.nm =0,15.16.160 = 384 [mm/p].
Theo máy chọn lượng chạy dao phút là : SP =288 [mm/p].
_ Phay lần 2 : Đạt độ bóng Rz = 20, chiều sâu cắt t = 0,5 ; ta có lượng
chạy dao vòng S0=1,2 (mm/vòng).

8


Theo bảng 5-136 với các thông số công nghệ như phay lần 1 , tốc độ cắt
vb=71[m/p].
Các hệ số phụ thuộc vào chất lượng vât liệu gia công :
kMv =1 ; knv = 0,8 ; kuv =0,83
Ta có tốc độ cắt tính toán : vt = vb.0,8.0,83.1 = 71.0,83.0,8.1 = 47,14 (m/p).
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
nt =

1000.47,14
= 250 (ν/p)
3,14.60

Chọn số vòng quay theo máy:
Tốc độ cắt thực tế : νt =

nm = 252 (v/p)

3,14.60.252
= 47,5 (m/p).
1000

Lượng chạy dao là : Sp = So.nm = 1,2.252=302.4 (mm/p)
Theo máy chọn lượng chạy dao phút : Sp = 288 (mm/p).
- Công suất cắt Nc : Theo bảng 1-139 ta có: với chiều rộng phay B =52(mm).
Sz = 0,15 (mm/răng), chiều sâu cắt t= 2.5 mm, Sp=288 (m/p)
Nc = 2,7 (kW) ≤ Nm.η = 7.(0,8 ÷ 0,85) = 5,6 ÷ 5,95 (kW).
4. Nguyên công 3 :
Khoan- khoét-doa-vát mép lỗ φ28
Định vị kẹp chặt như nguyên công 2 ( phay mặt phẳng đáy) với mặt đáy định
vị 3 bậc tự do bằng phiến tỳ và
khối V ngắn định vị 2 bậc tự do ,va
chốt chống xoay khống chế một
bậc tự do. kẹp chặt chặt chi tiết
được thực hiện bằng cơ cấu kẹp ren
vít.
Chọn máy : chọn máy khoan đứng
2H135 có công suất N = 4kW.
-Bước 1 : Khoan lỗ φ25,5
Mũi khoan : dùng mũi khoan ruột gà có đường kính d = 25,5 mm, vật liệu
mũi khoan là thép gió.

9


Theo bảng 5-89 với nhóm chạy dao I ( nguyên công tiếp theo là khoét), vật
liệu có HB = 190, lượng chạy dao S = 0.95 (mm/ vòng), chiều sâu cắt
t = D/2 = 25,5/2 = 12,75. Theo bảng 5-90 ta tra được tốc độ cắt là vb=26 (m/
vòng).
Chu kỳ bền của mũi khoan T = 75 (phút), hệ số điều chỉnh khi khoan lỗ đặc
có l/d <3, ta có tốc độ tính toán là: vb=26 (m/p).
Số vòng quay của trục chính :
nt = 1000.ν1 /π.D = 1000.26 / 3,14.25,5 = 324,7 (ν/p).
Chọn theo máy nm = 320 (v/p)
Tốc độ cắt thực tế là :
νt = 3,14.25,5.320 / 1000 =25,64 [m/p]
Công suất cắt : theo bảng 5- 92 với D = 25,5; S = 0.95 ta có
Nc = 3 (kW) < Nm.η.(0,8 ÷ 0,85).4 = 3,2 ÷ 3,4 (kW)
-Bước 2 : Khoét lỗ φ27,75 sử dụng dao khoét phi tiêu chuẩn với lượng
dư gia công khoét Zb = 1,125 mm, vật liệu dao là thép gió, mũi khoét liền.
Chế độ cắt của khoét: chiều sâu cắt : t= 1,125 mm, nhóm chạy dao I theo
bảng 5-104 chọn S = 1,3 ( mm/vòng).
Tốc độ cắt theo bảng 5-106 với gang HB=190, mũi khoét liền có đường kính
d=27,6 mm ta tra được: vt = 20,5 (mm/vòng).
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
1000.20,5

nt = 3,14.27.5 = 235,15 (ν/p)
Chọn số vòng quay theo máy:
Tốc độ cắt thực tế : νt =

nm = 200 (v/p)

3,14.27,75.200
= 17,44 (m/p).
1000

-Bước 3: Doa lỗ φ28, mũi doa thép gió vói lượng dư doa Zb = 0,125 mm.
Chế độ cắt khi doa : chiều sâu cắt t = 0,125 mm, nhóm chạy dao II, theo
bảng 5-112 với đường kính doa d= 28 mm ta có S = 2,4 (mm/vòng).
Theo bảng 5-114 ta có tốc độ cắt vt=5,8 (m/p).
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:

10


1000.5,8

nt = 3,14.28 = 66 (ν/p)
Chọn số vòng quay theo máy:
Tốc độ cắt thực tế : νt =

nm = 50 (v/p)

3,14.28.50
= 4,4 (m/p).
1000

-Bước 4: Vát mép, tiến dao bằng tay với chế độ cắt như nguyên công
khoét với lượng chạy chạy dao S = 0,1 (mm/vòng), nm = 200 (v/p).
5. Nguyên công 4 :
Phay đồng thời 4 mặt

phẳng C, D, E, F của càng.
Định vị mặt đáy 3 bậc tự do,
chốt trụ định vị hai bậc tự do
và một chốt tỳ chỗng xoay hạn
chế 1 bậc tự do. Kẹp chặt nhờ
cơ cấu kẹp bu lông đai ốc,
phương lực kẹp vuông góc với
phương kích thước thự hiện
(hv).
Chọn máy : Chọn máy phay ngang 6M82, công suất động cơ Nm = 7 kW.
Chọn dao : Chọn dao phay đĩa ba mặt răng thép gió có đường kính dao D =
150mm, số răng dao Z = 16. Với độ bóng yêu cầu Rz = 20 ta tiến hành phay
hai bước với lượng dư phay Z0 = 2,5 mm.
- Phay lần 1 : với lượng dư
phay Zb = 2 mm, theo bảng 5-170
với máy 6M82 công suất N=7
kW, hệ thống có độ cứng vững
trung bình, dao phay răng nhỏ
(mịn) ta tra được lượng chạy dao
thô Sz = 0,18 (mm/răng).
Theo bảng 5-172 ta tra được với chiều rộng phay B = 2 mm, Chiều sâu cắt t
= 40 mm ta tra được tốc độ cắt vb = 21,5 (m/ph)
Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 5-134 với gang HB = 190
11


Hệ số phụ thuộc vào độ cứng vững vật liệu gia công : k1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công: k2 = 1
Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao : k3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công : k4 = 1

Tốc độ cắt theo tính toán : vt= vb.kMv.kuv.knv=21,5.1.0,75.1.1=16,125 [m/p]
Tốc độ quay của trục chính :
nt = 1000.νt / π.D = 1000.16,125 / 3,14.60 = 85,6 ( ν/p )
Theo máy : nm = 78.75 [v/p].
Tốc độ cắt thực tế là :
νt = 3,14.60.78,75 / 1000 = 14.84 [m/p]
Lượng chạy dao phút là :
SP =Sz.z.nm =0,18.14,84.78,75 = 210,4 [mm/p].
- Phay lần 2 : lượng dư phay là : Zb = 0,5mm.

Độ nhám Rz=20 hệ thống công nghệ cứng vững tra được lượng chạy dao tinh
theo bảng 5-170 là S0 = 1,6 (mm/vòng).
Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 5-135
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng vững vật liệu gia công : k1 = 1
Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công: k2 = 0,75
Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao : k3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công : k4 = 0,8
Tốc độ cắt theo tính toán : vt= vb.kMv.kuv.knv=27,5.1.0,75.1.0,8=16,5 [m/p]
Tốc độ quay của trục chính :
nt = 1000.νt / π.D = 1000.16,5 / 3,14.60 = 85,6 ( ν/p )
Theo máy : nm = 78.75 [v/p].
Tốc độ cắt thực tế là :
νt = 3,14.60.78,75 / 1000 = 14.84 [m/p]
Lượng chạy dao phút là :
12


SP =Sz.z.nm =78,75.0,1.16 = 126 [mm/p].
Công suất cắt Nc : tra công suất cắt khi gia công một mặt theo bảng 5-175 với
chiều rộng phay B = 2 mm, chiều sâu cắt t = 40 mm, lượng chạy dao phút

đến 210 (mm/p) ta có :
Nc = 1 (kW)
Khi gia công đồng thời 4 mặt thì ta có công suất tương ứng là :
Nc = 4.1 = 4 kW ≤ N.η = 7.(0,8 ÷ 0,85) = 5,6 ÷ 5,95 kW.

6. Nguyên công 5 : Khoan,
khoét, doa lỗ φ 22.

13


Định vị mặt đáy 3 bậc tự do, chốt trụ định vị hai bậc tự do và một chốt tỳ
chỗng xoay hạn chế 1 bậc tự do. Kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp bu lông đai ốc,
phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thự hiện (hv).

Chọn máy khoan đứng 2H135
-Bước 1 : khoan lỗ φ19,5
Mũi khoan : dùng mũi khoan ruột gà có đường kính d=19,5 mm, vật liệu mũi
khoan là thép gió.
Theo bảng 5-89 với nhóm chạy dao I ( nguyên công tiếp theo là khoét), vật
liệu là gang xám có HB=190, lượng chạy dao S=0,7 (mm/vòng), chiều sâu
cắt t = D/2 = 19,5/2 = 9,75. Theo bảng 5-90 ta tra được tốc độ cắt là vb=25
(m/p).
Số vòng quay trục chính :
nt = 1000.ν1 /π.D = 1000.25 / 3,14.19,5 = 408,3 (ν/p).
Chọn theo máy nm = 320 (v/p)
Tốc độ cắt thực tế là :
νt = 3,14.19,5.320 / 1000 =19,6 [m/p]
Công suất cắt : theo bảng 5- 92 với D = 19,5 ; S = 0,7 ta có
Nc = 3 (kW) < Nm.η.(0,8 ÷ 0,85).4 = 3,2 ÷ 3,4 (kW)

-Bước 2 : Khoét lỗ φ21,75 sử dụng dao khoét phi tiêu chuẩn với
lượng dư gia công khoét Zb = 1,125 mm, vật liệu dao là thép gió, mũi khoét
liền.
Chế độ cắt của khoét: chiều sâu cắt : t= 1,125 mm, nhóm chạy dao I theo
bảng 5-104 chọn S = 1,2 ( mm/vòng).
Tốc độ cắt theo bảng 5-106 với gang HB=190, mũi khoét liền có đường kính
d=21,75 mm ta tra được: vt = 20,5 (mm/vòng).
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
14


1000.20,5

nt = 3,14.21.75 = 300 (ν/p)
Chọn số vòng quay theo máy:
Tốc độ cắt thực tế : νt =

nm = 300 (v/p)

3,14.21,75.300
= 20,5 (m/p).
1000

-Bước 3: Doa lỗ φ22, mũi doa thép gió vói lượng dư doa Zb = 0,125
mm.
Chế độ cắt khi doa : chiều sâu cắt t = 0,125 mm, nhóm chạy dao II, theo
bảng 5-112 với đường kính doa d= 22 mm ta có S = 2,2 (mm/vòng).
Theo bảng 5-114 ta có tốc độ cắt vt= 6,5 (m/p).
Số vòng quay của trục chính theo tính toán:
1000.6,5

nt = 3,14.22 = 94 (ν/p)
Chọn số vòng quay theo máy:
Tốc độ cắt thực tế : νt =

nm = 78,5 (v/p)

3,14.22.78,5
= 5,4 (m/p).
1000

-Bước 4: Vát mép, tiến dao bằng tay với chế độ cắt như nguyên công khoét
với lượng chạy chạy dao S = 0,1 (mm/vòng), nm = 200 (v/p).

7. Nguyên công 6 : Kiểm tra
Kiểm tra độ không đồng tâm giữa hai lỗ φ22
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ φ22 và đường và đường
tâm lỗ φ28

15


Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ φ28 và mặt đầu
Kiẻm tra độ không song song của các mặt đầu tâm lỗ φ22.
VI. Tính lượng dư gia công theo nguyên công phay đồng thời các bề mặt
đầu lỗ Ø22
( Các nguyên công còn lại tra theo sổ tay Công nghệ chế tạo máy)
kích thước gia công 17+0,05 đối xứng
lượng dư xác định theo tính toán sẽ có trị số nhỏ nhất
2Zmin = Ra + Ta + ρa2 + ε b2

Ra – Chiều cao nhấp nhô của nguyên công trước
Ta – Chiều sâu lớp kim loại bị phá hỏng của nguyên công trước
ρa – sai lệch bề mặt của nguyên công trước
εb – Sai số gá đặt của nguyên công đang xét
Các bề mặt đầu C,D,E,F của các lỗ φ22 được phay đồng thời bằng bốn dao
phay đĩa ba mặt để đạt được kích thước theo yêu cầu.
Phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang sám trong khuôn kim loại,
độ cứng HB 190, trọng lượng của vật đúc G ≅ 2 kg, độ chính xác vật đúc
cấp II.
Quy trình công nghệ phay các mặt C, D, E, F được chia làm hai bước là phay
thô và phay tinh. Chi tiết gia công được định vị 6 bậc tự do nhờ phiến tì định
vị mặt đáy 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự do và một chốt tì hạn
chế 1 bậc tự do.

16


Ta lập phiếu công nghệ cho nguyên công phay đồng thời bốn mặt đầu của lỗ
φ22. Theo bảng 4-39 (sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập I) với đọ chính xác
của phôi đúc đạt cấp chính xác IT14-IT17 ta có Ra = 200 µm, Ta = 300µm.
Sau bước thứ nhất (phay thô mặt phẳng) thì với vật liệu chi tiết là gang ta có
Ta = 0, chỉ còn Ra, theo bảng 4-42 )sổ tay CNCTM tập I) tương ứng với
nguyên công phay thô có Ra = 50 µm và phay tinh có Ra = 20µm
Bảng tính lượng dư gia công và kích thước giơia hạn của kích thước gia công
17+0,05
Sai lệch gia công của phôi đúc khi gia công các mặt phẳng đối xứng

ρ
ε
Bước Rz Ti

Công µm µm µm µm
Nghệ
Phôi 200 300 240

2Zmtính Ltính
µm
mm

Phay 50
Thô
Phay 20
tinh

2,742

18,664 50 18,66 19,16
0
17,18 160 17,18 17,34 1480 1820

2,65

17,05

15
10

25

1,2
5

ρP = ∆C.L

δ

Lmin
µm mm

50

17

Lmax
mm

17,0
5

2Zmin 2Zmax
µm
µm

180

290

∆c – sai lệch về vị trí các bề mặt vật đúc, theo bảng 4-40 sổ tay CNCTM ta có
sai lệch về độ không song song của các mặt phẳng với phôi đúc trong khuôn
kim loại:
∆C = 2 µm/mm, L = 120 mm
ρC = ∆C.L = 2.120 = 240 µm

Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là:
ρ1 = kV.ρP
kV (hệ số in dập sau gia công), khi gia công thô kV = 0,06 từ đó ta có:
ρ1 = 0,06.240 = 14,4 µm
Sai lệch không gian còn lại sau phay tinh là:
ρ2 = 0,04.240 = 9,6 µm

17


Trong đó hệ số in dập khi gia công tinh kV = 0,04
Sai số gá đặt: εgd = ε c2 + ε k2
εk- sai số kẹp chặt, ta có εk = 0 do phương của lực kẹp vuông góc với phương
của kích thước thực hiện
εC – sai số chuẩn, trong trường hợp này sai số chuẩn xuất hiện do chi tiết
xoay khi định vị vào hai lỗ có khe hở với lỗ định vị.
ρmax = ρmin+ρA+ρB
ρA – dung sai của lỗ φ28, ρA = 0,012
ρB – dung sai đường kính chốt định vị, ρB – 0,013
ρmin – khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt, ρmin = 0,016.
Góc xoay lớn nhất của chi tiết được xác định (quay quanh chốt tỳ)
tgα =

ρ max
H

H – khong cách giữa hai lỗ, ta có H=80
tgα =

0,05

= 0,625.10− 3 mm
80

Sai số chuẩn trên chiều dài bề mặt gia công:
εC = L.tgα
L – kích thước mặt phẳng gia công, ta có L = 40
εC = 40.0,625.10-3 = 0,025 mm = 25 µm
Sai số gá đặtcủa chi tiết:
εgd = 25 µm
Sai số gá đặt còn lại ở nguyên công phay tinh:
εgdl = 0,5. εgd = 0,5.25 = 1,25 µm
Xác định lượng dư gia công nhỏ nhất theo công thức:
2Zmin = 2(Ri-1 + Ti + ρi −1 + ε i2 )
Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô:
2Zmin = 2(200 + 300 + 2402 + 252 ) = 2.742 = 1484 (µm)
Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh:
2Zmin = 2(50 + 152 + 1,252 ) = 2.65 = 130 (µm)
Khích thước tính toán khi phay thô:
18


L = 17,05 + 0,13 = 17,18 (mm)
Kích thước phôi:
LP = 17,18 + 1,484 =18,664 (mm)
Dung sai phay tinh δ = 50 µm
Dung sai phay thô

δ = 160 µm

Dung sai phôi

δ = 500 µm

Ta xác định các kích thước giới hạn
Sau phay tinh:
Lmin = 17,00 mm,
Sau phay thô:
Lmin = 17,18 mm,

Lmax = 17,00+0,05 = 17,05 mm
Lmax = 17,18+0,16 = 17,34 mm

Phôi:
Lmin = 18,66 mm,
Lmax = 18,66+0,5 = 19,16 mm
Lượng dư giới hạn:
Sau phay thô
2Zmin = 19,16 – 17,34 =1,82 mm = 1820 µm
2Zmax = 18,66 – 17,18 = 1,48 mm = 1480 µm
sau phay tinh
2Zmin = 19,16 – 17,34 =1,82 mm = 1820 µm
2Zmax = 18,66 – 17,18 = 1,48 mm = 1480 µm
lượng dư tổng
2Z0min = 1480+180 =1660 µm
2Z0max = 1820 + 290 = 2110 µm
kiểm tra kết quả
sau phay tinh

2Zmax – 2Zmin = 110 µm
δ1 - δ2 = 160 – 50 = 110 µm

Sau phay thô

2Zmax – 2Zmin = 1820 – 1480 = 340 µm
δ1 - δ2 =500 – 160 = 340 µm.

VI-2 . tính toán chế độ cắt cho nguyên công phay đồng thời các bề mặt
đầu lỗ φ 22
( các nguyên công khác tra theo sổ tay Công nghệ chế tạo máy)
chi tiết được gia công có phôi tạo bằng phương pháp đúc khuôn kim loại
lượng dư bề mặt gia công = 2,5 mm, độ chính xác cấp II.Bề mặt đựoc phay

19


hai bước với lượng dư phay lần I là Zb = 2 mm, lượng dư phay lần II là Zb =
0,5 mm.
- chọn máy phay ngang 6M12 công suất động cơ N = 7kW
- Kích thước bàn máy 320 x 1250 mm
- Hiệu suất của máy η =0,75
- Số cấp tốc độ 18
- Số cấp chạy dao 18
- khoảng cách từ trục chính tới bàn máy 30 ÷ 400 mm
- Chọn dao phay đĩa ba mặt thép gió có D = 150 mm; Z = 16 răng
Phay Lần I : lượng dư gia công Zb = 2 mm chiều sâu cắt t = 40 mm, chiều
rộng cắt B = 2 mm. Tra bảng 5-170 sổ tay CNCTM 2 ( Nguyễn Đắc Lộc) ta
tra được lượng chạy dao răng SZ = 0,18 (mm/răng)
- Tốc độ cắt mm/phút được tính theo công thức
CV D q
V = m x y u p .KV

T .t .S .B .Z

Trong đó:
CV,m,x,y,u,q,p: là các hệ số và số mũ tra trong bảng 5-39 sổ tay CNCTM 2
T: chu kỳ bền của dao bảng 5-40
Kv : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều kiện cụ
thể:
Kv = KMVKnv Kuv
KMV : hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công cho bảng 5-1 và 5-4
Knv : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi (bảng 5-5)
Kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (5-6)
Theo bảng 5-39 (sổ tay CNCTM II) ta có
Cv = 48,5; q = 0,25; x= 0,3; y= 0,4; u= 0,1; p= 0,1; m= 0,2
+ Tra bảng 5-40 ta có T= 150 [phút]
+ Bảng 5-1 : KMV = (

190 nv
190 0,95
) =(
) =1
HB
190

+ Bảng 5-5 : Knv = 0,85
+ Bảng 5-6 : Kuv = 1
Do vậy ta có Kv = 1.0,85.1= 0,85
Từ đó ta tính được tốc độ cắt

20

V=

48,5.150 0, 25
.0,85 = 24,6 [m/p]
150 0, 2.40 0,3.0,18 0, 4.2 0,1.16 0,1

- Số vòng quay trục chính:
n=
Theo máy chọn

1000.V

π .D

=

1000.24,6
= 52,2[v / p ]
3,14.150

nm = 50 [v/p]

Lực cắt Pz ( N )
Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có:
Pz =

10.C p .t x .S zy .B u .Z
D q .n

.k MV

Trong đó :

Z - số răng dao phay, Z = 16 [răng]
n – số vòng quay của dao [v/p], n = 50 [v/p]
kMP – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công,
theo bảng 5-9 sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập II ta có : kMV = 0,85
Cp _và các số mũ tra theo bảng 5-41 ta có: Cp = 30;
x= 0,83; y= 0,63; u= 1; q= 0,83; w = 0 từ đó tính được Pz
Pz =

10.30.40 0,83 21.16
= 1088[ N ]
150 0,83.50 0

Quan hệ giữa Pz và các lực thành phần tra theo bảng 5-42
Ph = Pz.0.9 = 1088.0,9 = 979,2 [N]
Pv = Pz.0,9 = 1088.0,9 = 979,2 [N]
Py = Pz.0.6 = 1088.0,6 = 652,8 [N]
- Mômen xoắn Mx [N/m] trên trục chính của máy
Mx =

P z .D 1088.150
=
= 816[ N .m]
2.100
2.100

Trong đó D là đường kính dao D =150 [mm]

- Công suất cắt N [kw]
N=

Pz .V
1088.24,6
=
= 0,45[kW ]
1020.60 1020.60

Như vậy máy đã chọn đảm bảo công suất cắt.
Phay lần II : lượng dư gia công Zb = 0,5 mm chiều sâu cắt t = 40mm,
chiều rộng cắt B = 0,5mm. Lượng chạy dao răng Sz = 0,18(mm/răng)
- Tốc độ cắt mm/phút được tính theo công thức

21


C v .D q
V = m x y u p .K v
T .t .S z .B .Z

Trong đó :
Cv, m, x, y, u. q,p : là các hệ số và số mũ tra trong bảng 5-39 sổ tay
CNCTM 2
T : chu kỳ bền của dao bảng 5-40
Kv : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều kiện
cụ thể :
Kv = KMV.Knv.Kuv
KMV : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công cho trong bảng
5-1 và 5-4

Knv : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi (bảng 5-5)
Kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (5-6)
Theo bảng 5-39 (sổ tay CNCTM II ) ta có :
Cv = 48,5; q = 0,25; x= 0,3; y= 0,4; u= 0,1; p= 0,1; m= 0,2
+ Tra bảng 5-40 ta có T = 150 [phút]
+ Bảng 5-1 : KMV = (

190 nv
190 0,95
) =(
) =1
HB
190

+ Bảng 5-5 : Knv = 0,85
+ Bảng 5-6 : Kuv = 1
Do vậy ta có Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Từ đó ta tính được tốc độ cắt
V=

48,5.150 0, 25
.0,85 = 31,5[ m / p ]
150 0, 2.40 0,3.0,18 0, 4.0,5 0,1.16 0,1
1000.V

1000.31,5

- Số vòng quay trục chính : n= π .D = 3,14.150 = 67[v / p]
Theo máy chọn: nm = 78,75 [v/p]
- Lực cắt Pz ( N )

Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có :
Pz =
Trong đó :

10.C p .t x .S zy .B u .Z
D q .n

.k MV

Z - số răng dao phay, Z = 16 [răng]
n – số vòng quay của dao [v/p], n = 78,75 [v/p]

22


kMP – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công,
theo bảng 5-9 sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập II ta có : kMV = 0,85
Cp _và các số mũ tra theo bảng 5-41 ta có: Cp = 30;
x= 0,83; y= 0,63; u= 1; q= 0,83; w = 0 từ đó tính được Pz
10.30.40 0,83.0,18 0,63.0,51.16
= 801[ N ]
Pz =
150 0,83.78,75

Quan hệ giữa Pz và các lực thành phần tra theo bảng 5-42
Ph = Pz.0.9 = 801.0,9 = 721,1 [N]
Pv = Pz.0,9 = 801.0,9 = 721,1 [N]
Py = Pz.0.6 = 801.0,6 = 480,6 [N]
- Mômen xoắn Mx [N/m] trên trục chính của máy
Mx =

Pz .D 801.150
=
= 600,75[ N .m]
2.100
2.100

Trong đó D là đường kính dao D =150 [mm]
- Công suất cắt N [kw]
N=

Pz .V
801.31,5
=
= 0,41[kW ]
1020.60 1020.60

Như vậy máy đã chọn đảm bảo công suất cắt.

VI-3. Tính toán thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công
Thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây
Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn
Trong đó :
To : thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng
kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện
bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể ta có công
thức tính tương ứng)
Ttc : thời gian nguyên công
23

Tp : thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi
tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích
thước của chi tiết v.v ). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể lấy giá
trị gần đúng Tp = 10% To
Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm : thời gian phục vụ kỹ thuật
(Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều
chỉnh dụng cụ ( Tpvkt = 8% To ) ; thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra
dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp ( Tpvtc = 3% To)_
Tm – thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Tm = T0)
Xác định thời gian cơ bản theo công thức:
T0 =

trong đó:

L1 + L2 + L3
( phút)
S .n

L – chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1 – chiều dài ăn dao (mm)
L2 – chiều dài thoát dao(mm)
S – lượng chạy dao vòng (mm/v)
n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

VI-3-1. phay mặt phẳng bằng dao phay trụ:
- phay mặt phẳng đáy thứ nhất
ta có

T0 =

L1 + L2 + L
.i ( phút)
S .n

L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 12(60 − 12) + (0,5 ÷ 3) = 25,5 (mm)

L2 = (2÷ 5)(mm)
L = 52 (mm)
I = 2 (số lần chạy dao)
S = 1,5 (mm/v)
N = 200(v/p)
T01 =

2,5 + 25,5 + 52
.2 = 0,53 ( phút)
1,5.200

phay mặt phẳng đáy thứ hai T0 =

ta có

L1 + L2 + L
.i ( phút)
S .n

L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 12(60 − 12) + (0,5 ÷ 3) = 25,5 (mm)
24

L2 = (2÷ 5)(mm)
L = 52 (mm)
I = 2 (số lần chạy dao)
S = 1,5 (mm/v)
N = 200(v/p)
T02 =

2,5 + 25,5 + 52
.2 = 0,53 ( phút)
1,5.200

VI-3-2. Khoan, khoét, doa, vát mép lỗ φ 28
- khoan lỗ φ25,5 T0 =

L1 + L2 + L
.i ( phút)
S .n

L1 = d/2cotgϕ + (0,5÷ 2) = 25,5/2cotg300 + (0,5÷ 2) =24 (mm)
L2 = (1÷ 3) (mm)
L = 65 (mm)
S = 0,95 (mm/v)
n = 320 (v/phút)
i=1
T03 =

65 + 24 + 1
= 0,24 ( phút)
0,95.320

Khoét lỗ φ27,5 T0 =

L1 + L2 + L
.i ( phút)
S .n

L1 = (D-d)/2cotgϕ + (0,5÷ 2) = (27,5-25,5)/2cotg300 + (0,5÷ 2) =4 (mm)
L2 = (1÷ 3) (mm)
L = 65 (mm)
S = 1,3 (mm/v)
n = 200 (v/phút)
i=1
T04 =

65 + 4 + 1
= 0,26 ( phút)
1,3.200

Doa lỗ φ28

T0 =

L1 + L2 + L
.i ( phút)
S .n

L1 = (D-d)/2cotgϕ + (0,5÷ 2) = (28-27,5)/2cotg300 + (0,5÷ 2) =1 (mm)
L2 = (1÷ 3) (mm)

25