Đồ án tốt nghiệp quy trình gia công thân van file CAD 2D + 3D kèm bản vẽ 4 đồ gá

LỜI NÓI ĐẦU
Ngành chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công
nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước hiện nay, với nhiệm vụ chính là thiết
kế, chế tạo những các thiết bị, phương tiện máy móc phục vụ cho sản xuất và
trong sinh hoạt. Để làm được điều này người kỹ sư cần có kiến thức đủ sâu
và rộng để có thể phân tích, đề xuất những phương án nhằm giải quyết tốt
nhữnh vấn đề trong thiết kế cũng như chế tạo.
Nhằm giúp cho những sinh viên ngành cơ khí chế tao máy nói riêng
cũng như các sinh viên các ngành kĩ thuật khác nói chung, bước đầu làm
quen với những vấn đề trong thực tế sản xuất. Đồ án công nghệ chế tạo máy
là cơ hội để sinh viên phải nghiêm túc phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo
đồng thời làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn trên cơ sở
tổng hợp các kiến thức đã học để so sánh cân nhắc để giải quyết một vấn đề
công nghệ cụ thể.
Trong đồ án công nghệ chế tạo máy này, em được giao nhiệm vụ thiết
kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết gối đỡ. Đây là một chi tiết có hình
dạng khá phức tạp, có yêu cầu về độ chính xác khá cao. Trong quá trình
thực hiện đồ án, mặc dù đã cố gắng tìm tòi nghiên cứu tài liệu làm việc một
cách nghiêm túc và cũng được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.s
abc, tuy nhiên, do còn thiếu kinh nghiệm trong thực tế và kiến thức còn hạn
chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót.Vì vậy, em rất mong được sự
chỉ bảo của các thầy cô giáo và sự đóng góp ý kiến bạn bè để hoàn thiện
hơn đồ án cũng như vốn kiến thức của mình.
abc, ngày 30 tháng 6 năm 2017
Sinh viên thực hiện


Chương I

TÌM HIỂU SẢN PHẨM – GỐI ĐỠ
1.1 Công dụng.

Chi tiết có tên gọi là thân bơm.,nó là thân của bơm bánh
răng để lắp bánh răng
- Chi tiết này dạng hộp.
- Chi tiết được lắp ghép với các bộ phận khác bởi 4lỗ ø16
1.2 Điều kiện làm việc.
- Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, nhiệt độ làm việc
thấp, chịu lực tác động nhỏ do không chịu tải thường xuyên,
không mài mòn.
1.3 Các yêu cầu kĩ thuật.
- Chi tiết có một số bề mặt yêu cầu độ bóng và độ chính xác khá cao, vì
vậy yêu cầu gia công đạt độ chính xác cao.
- Thân bơm làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tải trọng khá lớn do
trục quay trên giá gây ra, các lực đó có thể là lực dọc trục, lực hướng tâm, trọng
lực của các chi tiết đặt trên nó, vì vậy chi tiết chế tạo cần đảm bảo các yêu cầu
kỹ thuật sau:
+ Độ cứng vững, chịu được tải trung bình ,chịu nén
+ Chịu ma sát và mài mòn hóa học .
+ Kết cấu nhỏ gọn, dễ sử dụng .
1.4 Vật liệu.
- Vật liệu chế tạo Giá đỡ là gang xám GX 15-32, là loại vật liệu hoàn toàn phù
hợp với các yêu cầu kỹ thuật đã nêu trên.GX15-32 có các đặc tính như sau:
+ Độ cứng HB: 175 ÷ 206.
+Gang xám là loại gang graphit tồn taih ở dạng tấm. Thành phần hóa
học của gang xám:
C = (2,8 ÷ 3,2)%.
Si = (1,5 ÷ 3)%.
Mn = (0,50 ÷ 1,0)%.
P = (0,1 ÷ 0,20)%.
S = (0,08 ÷ 0,12)%.
+ Cơ tính của gang xám :

+ Có độ bền kéo thấp của thép .
+ Có độ bền nén cao.
+ Tính đúc tốt, dòn.
+ Dễ gia công bằng phương pháp cắt gọt.
+ Ngoài ra gang xám còn có hàm lượng Cacbon cao và tồn tại ở
dạng graphit nên nhiệt độ nóng chảy thấp,có tính chống mài mòn và
rung động.
– Tính cơ học.


+ Giới hạn bền kéo: [σk]= 15 (KG/mm2).
+ Giới hạn bền uốn: [σu]= 32 (KG/mm2).
1.5 Tính công nghệ của chi tiết.
- Do đặc điểm làm vịệc của chi tiết thường là trong các chi tiết dạng hộp
phần đáy và các lỗ lắp ráp cần được gia công đạt độ chính xác cao ..Do vậy ,
Thân bơmyêu cầu các lỗ được chế tạo phải đạt độ bóng ,độ nhám bề mặt lỗ
Ra = 2,5µm, bề mặt lắp ráp với chi tiết khác như mặt đáy, mặt đầu đạt độ nhám
bề mặt Rz20 . Các bề mặt còn lại không yêu cầu cao về độ bóng khoảng () và độ
nhám bề mặt Rz = 40µm .
- Độ không song song giữa tâm lỗ Ø6 so với tâm lỗ Ø50 không vượt quá
0,05/100 mm .
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu so với tâm lỗ Ø50 không vượt quá
0,05/100 mm .
* Phân loại :
- Thân bơmlà chi tiết dạng hộp nên cần độ đồng tâm của các lỗ ghép trên
một hàng lỗ, độ không song song hoặc vuông góc giữa các hàng lỗ .


Chương II

ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
2.1. Xác định dạng sản xuất
- Trong chế tạo máy dạng sản xuất của chi tiết thông thường có ba dạng cơ bản
+ Sản xuất hàng đơn chiếc
+ Sản xuất hàng loạt ( hàng loạt lớn – hàng loạt vừa – hàng loạt nhỏ )
+ Sản xuất hàng khối
- Mổi chi tiết có mổi dạng sản xuất , tính chất , đặt điểm về quy trình công nghệ
khác nhau và tính kinh tế cũng khác nhau . Vì vậy để xác định dạng sản xuất
một chi tiết với mục đích chọn ra phương án công nghệ gia công và phân bố ,
điều đó trước hết cần phải biết sản lượng sản xuất thực tế của chi tiết hàng năm
cũng như là phương pháp chế tạo phôi và dạng sản xuất của chi tiết
- Công thức tính sản lượng hàng năm
N = N1 m( 1 +)
Trong đó : N : Số chi tiết sản xuất trong một năm
N1 : Số sản phẩm sản xuất trong một năm
( N1 = 15000 chiếc / năm )
m : Số chi tiết trong một sản phẩm ( m = 1 )
: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trử ( = 5 % )
 Suy ra : N = 15000 1 ( 1 + ) = 15750 ( chiếc / năm )
2.2 Tính khối lượng của chi tiết gia công :
Dựng chi tiết 3D bằng phần mềm Solidworks để tính khối lượng chính
xác, ta có chi tiết sau khi vẽ 3D :

Nhập vào khối lượng riêng vật liệu, đối với gang xám ta có khối lượng riêng :
0.00719 g/mm3.


Ta có khối lượng chi tiết là : Q = 3,9 kg.

Với sản lượng 15750 chi tiết/ năm, ta tra bảng : ta thấy chi tiết thuộc dạng sản
xuất loạt lớn.
2.3 Chọn phương pháp chế tạo phôi.


2.3.1.Chọn dạng phôi:
- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân
tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra
phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có
một số phương pháp tạo phôi sau:
2.3.2. Phôi đúc:
- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn
đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản.
Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có
những đặc điểm như sau:
+ Lượng dư phân bố đều.
+ Tiết kiệm được vật liệu.
+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.
+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm
+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc
gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.
* Kết luận:
- Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết
đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt
khi vật liệu chi tiết là Thép.
- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.
2.3.3. Phương pháp chế tạo phôi:
- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:
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.
b. Đúc trong vỏ mỏng:
- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất
hàng loạt lớn và hàng khối.
c. Đúc trong khuôn kim loại :
- Chất lượng vật đúc cao, độ nhám bề mặt đạt từ Rz40. Khuôn đúc sử dụng
được nhiều lần. Phương pháp này phù hợp với những dạng sản xuất từ loạt
lớn tới hàng khối.
* Kết luận:
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất
đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại


”
- Loại phôi này có cấp chính xác: .
- Độ nhám bề mặt: Rz40
+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II
Bản vẽ khuôn đúc :
1

3

2

4
7

6

5

8

9

1 . N?a khuôn trên
2 . Ph?u rót
3 . Ð?u hõi, ð?u ngót
4 . Ch?t ð?nh v?
5 . N?a khuôn dý?i
6 . Bulông
7 . Ðai ?c
8 . L? xiên hõi
9 . B? máy


Chương III

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA
CÔNG CƠ
3.1 Thiết kế nguyên công công nghệ.
- Trong quá trình gia công cơ phôi thành sản phẩm, ta có nhiều phương
pháp gia công khác nhau, để đạt được năng suất cao nhất, ta cần phải phương
pháp gia công hợp lý nhất.Theo kết quả phân tích trên, ta thấy thuộc dạng sản
xuất loạt vừa, với số lượng sản phẩm cần hoàn thành là
15750 chi tiết/năm. Số lượng sản phẩm là khá lớn, vì vậy để có khả năng sản
xuất đạt hiệu quả cao nhất, ta cần sử dụng kết hợp các loại máy vạn năng với
các thiết bị đồ gá chuyên môn hóa.
3.1.1 Phân tích các đặc điểm yêu cầu kỹ thuật của các bề mặt gia công.
- Phay 2 mặt đầu bằng dao phay mặt đầu đạt Rz20

- Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø16 đạt Ra2.5
- Khoan 4 lỗ Ø10 sâu 16 đạt Rz20
- Khoét, doa 2 lỗ Ø53 đạt Ra2.5
- Phay mặt bên bằng dao phay đĩa đạt Rz20
- Khoan, khoét, doa lỗ Ø25, taro 4 lỗ M10
- Khoan, khoét, doa lỗ Ø38, taro 4 lỗ M12
- Phay 2 rãnh 3.76mm sâu 3mm
3.1.2 Phân tích yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan của các bề mặt
gia công.
- Độ không vuông góc giữa 2 mặt đầu so với tâm lỗ Ø53 không vượt quá
0,05/100 mm .
3.1.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt của phôi.
Gối Đỡ có thể được gia công theo trình tự sau:
* PHƯƠNG ÁN I:
- Phay 2 mặt đầu bằng dao phay mặt đầu đạt Rz20
- Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø16 đạt Ra2.5
- Khoan 4 lỗ Ø10 sâu 16 đạt Rz20
- Khoét, doa 2 lỗ Ø53 đạt Ra2.5
- Phay mặt bên bằng dao phay đĩa đạt Rz20
- Khoan, khoét, doa lỗ Ø25, taro 4 lỗ M10
- Khoan, khoét, doa lỗ Ø38, taro 4 lỗ M12
- Phay 2 rãnh 3.76mm sâu 3mm
- Kiểm tra
* PHƯƠNG ÁN II :
- Phay 2 mặt đầu bằng dao phay mặt đầu đạt Rz20
- Khoét, doa 2 lỗ Ø53 đạt Ra2.5
- Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø16 đạt Ra2.5
- Khoan 4 lỗ Ø10 sâu 16 đạt Rz20

- Phay mặt bên bằng dao phay đĩa đạt Rz20
- Khoan, khoét, doa lỗ Ø25, taro 4 lỗ M10
- Khoan, khoét, doa lỗ Ø38, taro 4 lỗ M12
- Phay 2 rãnh 3.76mm sâu 3mm
- Kiểm tra
Qua phân tích trên ta thấy phương án 2 chỉ sử dụng 1 chuẩn tinh chính là mặt
đáy 1, không sử dụng lỗ 2 làm chuẩn tinh chính. Đối với 1 chi tiết dạng hộp như
gối đỡ thì việc lấy mặt đáy kết hợp với lỗ trên nó làm chuẩn tinh sẽ đảm bảo
được chính xác kích thước, dung sai yêu cầu như bản vẽ, đảm bảo được kích
thước lắp ráp từ tâm lỗ tới mặt đáy chi tiết. Phương án 2 sử dụng chuẩn tinh
chính là mặt lỗ 6,7 để gia công các mặt còn lại, vẫn đảm bảo được dung sai chi
tiết nhưng quá trình gá đặt, gia công đồ gá là khó khăn. Vì vậy ta chọn phương
án 1 làm phương án gia công cho chi tiết này.
- Nguyên công 1 : Làm sạch phôi
- Nguyên công 2 : Phay mặt đầu bằng dao phay mặt đầu đạt Rz20
- Nguyên công 3 : Phay mặt đầu bằng dao phay mặt đầu đạt Rz20
- Nguyên công 4 : Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø16 đạt Ra2.5
- Nguyên công 5 : Khoan 2 lỗ Ø10 sâu 16 đạt Rz20
- Nguyên công 6 : Khoan 2 lỗ Ø10 sâu 16 đạt Rz20
- Nguyên công 7 : Khoét, doa 2 lỗ Ø53 đạt Ra2.5
- Nguyên công 8 : Phay mặt bên bằng dao phay đĩa đạt Rz20
- Nguyên công 9 : Khoan, khoét, doa lỗ Ø25, taro 4 lỗ M10
- Nguyên công 10 : Khoan, khoét, doa lỗ Ø38, taro 4 lỗ M12
- Nguyên công 11 : Phay 2 rãnh 3.76mm sâu 3mm
- Nguyên công 12 : Phay 2 rãnh 3.76mm sâu 3mm
- Nguyên công 13 : Kiểm tra
Nguyên công 1 : chuẩn bị phôi
- Việc chúng ta làm sạch phôi thường hóa phôi đúng ra được
chia làm 3 nguyên công khác nhau vì chúng làm tài 3 nơi khác
nhau nhưng để đơn giản cho phần lập bản quy trình công nghệ

gia công ta xắp xếp chúng thành 1 nguyên công
Như chúng ta đã biện luận cho phần chọn phôi và phương pháp
chế tạo phôi phôi sau khi đúc phải cắt bỏ các phần thừa của
đậu ngót và đậu hơi ngoài ra phôi đúc còn có 1 lớp các bao
quanh chi tiết nguyên nhân là trong quá trình rót kim loại vào
khuôn thì các hạt các trong khuôn có khả năng bám vào bề mặt
bên ngoài của chi tiết .
- Ta làm sạch phôi bằng cách dùng máy phung bi cát để làm
vang các hạt cát còn bám vào chi tiết
- Chi tiết của chúng ta khi đúc xong phải thường hóa để tăng
tính chất cơ học của kim loại khử ứng xuất bên trong làm ổn


định cấu trúc kim loại để cho việc gia công được tiến hành dể
dàng hơn
- Tóm lại trong xưởng đúc có các nguyên công sau:
+ Làm sạch bề mặt phôi
+ Kiểm tra kích thước của phôi
+ ứng suất dư và chai cứng bề mặt
Nguyên công 2 : Phay mặt 1 bằng dao phay mặt đầu đạt Rz20
1. Định vị
- Dùng 3 chốt tì có khía nhám để định vị mặt đầu 2, khống chế 3 bậc tự
do (1 bậc tịnh tiến theo Oz, 2 bậc quay quanh Ox và Oy).
- Dùng 2 chốt tì có khía nhám để định vị mặt bên, khống chế 2 bậc tự do.
(1 bậc tịnh tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz).
- Kẹp chặt : lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ.
Sd

2

n

W
2

2. Chọn máy :
- Tra bảng chọn máy phay đứng 6H12, có các đặc tính kỹ thuật như sau:
+ Số cấp tốc độ trục chính : 18
+ Phạm vi tốc độ trục chính : 30 – 1500 Vòng/phút với các tốc độ sau:

30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600;
750; 950; 1180; 1500.
+ Công suất của động cơ chính : 7 kW
+ Công suất động cơ chạy dao : 1,7 kW
+ kích thước làm việc của bàn máy : 320×1250 mm
+ Khối lượng máy : 2900 kg
+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2100×2440×1875 mm


3. Chọn dao :
- Để phay mặt phẳng này ta chọn dao phay mặt đầu, tra bảng chọn dao
phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK6, có các thông số dao như sau:
+ Đường kính dao : D = 100 mm
+ Bề rộng dao : B = 50 mm
+ Đường kính lỗ : d = 32 mm (H7)
+ Số răng : Z = 8 răng
4. Lượng dư gia công :
3.102
[ IV ]
- Tra bảng 255

chọn lượng dư gia công đối với vật đúc cấp chính

xác II:
+ Kích thước lớn nhất của chi tiết : 130 mm
+ Kích thước danh nghĩa : 67 mm
+ Vị trí bề mặt khi rót kim loại : dưới
=> Do đó ta chọn lượng dư là z = 3 mm
3.105
[ IV ]
- Theo bảng 257
ta có sai lệch cho phép theo kích thước của vật đúc

cấp chính xác II là ±1 mm, tức là lượng dư gia công của bề mặt đáy B là 3±0.31
mm.
- Quá trình phay được chia làm 2 lần chuyển dao :
+ Lần 1: Phay thô với chiều sâu cắt t1 = 2 mm
+ Lần 2: Phay tinh với chiều sâu cắt t2 = 1 mm
5. Tra chế độ cắt :
Phay thô với chiều sâu cắt t1 = 2 mm
* Chọn lượng chạy dao vòng S: tra bảng ta có
S = (0,14÷0,24) mm/vòng
- Chọn S = 0,24 mm/vòng.
* Lượng chạy dao răng Sz : Sz = S/Z = 0,24/8 = 0,03 mm/răng.
* Tính vận tốc cắt V (m/phút)
- Tốc độ cắt thực tế V được tính theo công thức :
(m/phút)
Trong đó :
+ B = 55 mm; t1 = 2mm; Sz = 0,03 mm/răng.
+ Tra bảng , ta có các hệ số mũ như sau :
Cv = 445; q = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p = 0; m = 0,32

+ Tra bảng chọn tuổi bền dao T = 180 phút.
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt : Kv = KMV×Knv×Kuv
Tra bảng ta có ; với HB = 190
Tra bảng ta có nv = 1,25
=>
Tra bảng ta có Knv = 0,8÷0,85, chọn Knv = 0,8
Tra bảng ta có Kuv = 1
=> Kv = KMV×Knv×Kuv = 1×0,8×1 = 0,8.


V

445 �1000,2
�0,8  220m / phút
1800,32 �20,15 �0, 030,35 �550,2 �80

Vậy vận tốc cắt :
* Số vòng quay tính toán :

Theo thuyết minh máy chọn nm = 600 Vòng/phút.
* Tốc độ cắt thực tế :
* Lượng chạy dao phút :
Sph = Sz×n×Z = 0,03×600×8 = 144 mm/phút
Theo máy chọn Sph = 150 mm/phút.
* Lượng chạy dao răng thực tế :
mm/ răng
* Tính lực cắt Pz :
(N)
+ Tra bảng ta có Cp và các hệ số mũ :
Cp = 54,5; x = 0,9; y = 0,74; n = 1; q = 1; w = 0.

+ Tra bảng ta có hệ số
Với n = 1; HB = 190 =>
+ Các hệ số t1 = 3 mm; Sz = 0,031; B = 55 mm; Z = 8 răng;
D = 100 mm; n =600 vòng/phút
=>
Vậy Pz = 493,02 N
*Mômen xuắn trên trục chính : Mx (Nm)
* Công suất cắt : Ne (kW)
Bước 2: Phay lần 2 với chiều sâu cắt t2 = 0,5 mm
5.37
[V ]
231

* Chọn lượng chạy dao vòng S: tra bảng
ta có
S = (0, 4÷0,6) mm/vòng
- Chọn S = 0,4 mm/vòng.
* Lượng chạy dao răng Sz : Sz = S/Z = 0,4/5 = 0,08 mm/răng.
* Tính vận tốc cắt V (m/phút)
5  126
[V ]
114

- Tra bảng
ta có tốc độ cắt V = 398 m/phút.
Tốc độ cắt tính toán. Vt = V×K1×K2×K3×K4.
+ K1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của gang. Tra bảng
5  126
[V ]
114

: K1=1,12


+ K2: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao. Tra bảng

5  126
[V ]
114
:

K2=1.
+ K3: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công. Tra bảng
5  126
[V ]
114
:

K3=0,9
5  126
[V ]
114

+ K4: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay. Tra bảng
: K4=1,0
Vậy ta có tốc độ cắt tính toán: Vt = 398×1,12×1×0,9×1 =401,2 m/phút
* Số vòng quay trục chính theo tính toán:
nt 

1000 �Vt 1000 �401, 2


 1597
 �D
3,14 �100
vòng/phút

Ta chọn số vòng quay của máy là nm= 1500 vòng/phút.
* Tốc độ cắt thực tế:
Vtt 

 �D �nm 3,14 �100 �1500

 376,8
1000
1000

m/phút

* Lượng chạy dao tính cho 1 phút:
Sp = Sz ×z×nm = 0,08×5×1500 = 600 mm/ phút
Theo máy ta chọn: Sp = 680 mm/phút.
* Lượng chạy dao thực là:
Sz 

Sp
z nm



680

0,09
5 1500
(mm/răng)

* Công suất cắt :
5  129
[V ]
117

Tra công suất cắt theo bảng
ta có công suất cắt yêu cầu là
Ne = 2,3 kW
So sánh với công suất máy: Nm = N×ç = 7×0,75 = 5,25 kW > Ne
→Vậy máy 6H12 đủ công suất để gia công tinh mặt 10 .
* Tính lực cắt Pz :
10 C p t x S Zy B u Z
Pz 
K MP
D q n w
(N)
5.41
 IV 
34

+ Tra bảng
ta có Cp và các hệ số mũ :
Cp = 54,5; x = 0,9; y = 0,74; n = 1; q = 1; w = 0.
+ Tra bảng

5.9

 IV 
9

ta có hệ số

K MP

 HB 


 190 

n


1

 190 
K MP 
 1
190


Với n = 1; HB = 190 =>

+ Các hệ số t1 = 0,5 mm; Sz = 0,08 mm/răng; B = 40 mm; Z = 5 răng;
D = 100 mm; n = 1500 vòng/phút
10 �54,5 �0,50,9 �0, 080,74 �401 �5
Pz 
�1  112, 6 ( N )

1001 �15000
=>
Vậy Pz = 112,6 N
*Mômen xuắn trên trục chính : Mx (Nm)
Mx 

Pz �D 112, 6 �100

 45, 04 ( Nm)
2 �100
2 �100

6. Tính thời gian cơ bản cho nguyên công II :
Áp dụng công thức tính thời gian cơ bản khi phay mặt đầu theo bảng :
phút
+L – chiều dài bề mặt gia công, L = 83 mm
+L1 – Chiều dài ăn dao,
+L2 = Chiều dài thoát dao, L2 = (2÷5) mm, chọn L2 = 3 mm
=18,1 mm
83  18,1  3
T01 
 1, 05
0,
24
�
600
=>
phút
* Phay lần II : L1  0,5 �(100  0,5)  (0,5 �3)  6,3  (0,5 �3) mm =8,3 mm
83  8,3  3

T02 
 0, 48
0,
4
�
1500
=>
phút
Vậy tổng thời gian cơ bản của cả nguyên công II là :
T = T01 + T02 = 1,05 + 2.0,48 = 2,01 phút
Nguyên công 3 : Phay mặt 1 bằng dao phay mặt đầu đạt Rz20
1. Định vị
- Dùng 3 chốt tì đầu phẳng để định vị mặt đầu 1, khống chế 3 bậc tự do (1
bậc tịnh tiến theo Oz, 2 bậc quay quanh Ox và Oy).
- Dùng 2 chốt tì có khía nhám để định vị mặt bên, khống chế 2 bậc tự do.
(1 bậc tịnh tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz).
- Kẹp chặt : lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ.


2

n

W

64±0.05

Sd

2

2. Chọn máy :
- Tra bảng chọn máy phay đứng 6H12, có các đặc tính kỹ thuật như sau:
+ Số cấp tốc độ trục chính : 18
+ Phạm vi tốc độ trục chính : 30 – 1500 Vòng/phút với các tốc độ sau:

30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600;
750; 950; 1180; 1500.
+ Công suất của động cơ chính : 7 kW
+ Công suất động cơ chạy dao : 1,7 kW
+ kích thước làm việc của bàn máy : 320×1250 mm
+ Khối lượng máy : 2900 kg
+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2100×2440×1875 mm
3. Chọn dao :
- Để phay mặt phẳng này ta chọn dao phay mặt đầu, tra bảng chọn dao
phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK6, có các thông số dao như sau:
+ Đường kính dao : D = 100 mm
+ Bề rộng dao : B = 50 mm
+ Đường kính lỗ : d = 32 mm (H7)
+ Số răng : Z = 8 răng
4. Lượng dư gia công :
3.102
[ IV ]
- Tra bảng 255
chọn lượng dư gia công đối với vật đúc cấp chính

xác II:
+ Kích thước lớn nhất của chi tiết : 130 mm
+ Kích thước danh nghĩa : 67 mm
+ Vị trí bề mặt khi rót kim loại : dưới

=> Do đó ta chọn lượng dư là z = 3 mm


3.105
[ IV ]
- Theo bảng 257
ta có sai lệch cho phép theo kích thước của vật đúc

cấp chính xác II là ±1 mm, tức là lượng dư gia công của bề mặt đáy B là 3±0.31
mm.
- Quá trình phay được chia làm 2 lần chuyển dao :
+ Lần 1: Phay thô với chiều sâu cắt t1 = 2 mm
+ Lần 2: Phay tinh với chiều sâu cắt t2 = 1 mm
5. Tra chế độ cắt :
Phay thô với chiều sâu cắt t1 = 2 mm
* Chọn lượng chạy dao vòng S: tra bảng ta có
S = (0,14÷0,24) mm/vòng
- Chọn S = 0,24 mm/vòng.
* Lượng chạy dao răng Sz : Sz = S/Z = 0,24/8 = 0,03 mm/răng.
* Tính vận tốc cắt V (m/phút)
- Tốc độ cắt thực tế V được tính theo công thức :
(m/phút)
Trong đó :
+ B = 55 mm; t1 = 2mm; Sz = 0,03 mm/răng.
+ Tra bảng , ta có các hệ số mũ như sau :
Cv = 445; q = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p = 0; m = 0,32
+ Tra bảng chọn tuổi bền dao T = 180 phút.
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt : Kv = KMV×Knv×Kuv
Tra bảng ta có ; với HB = 190
Tra bảng ta có nv = 1,25

=>
Tra bảng ta có Knv = 0,8÷0,85, chọn Knv = 0,8
Tra bảng ta có Kuv = 1
=> Kv = KMV×Knv×Kuv = 1×0,8×1 = 0,8.
445 �1000,2
V
�0,8  220m / phút
1800,32 �20,15 �0, 030,35 �550,2 �80
Vậy vận tốc cắt :
* Số vòng quay tính toán :
Theo thuyết minh máy chọn nm = 600 Vòng/phút.
* Tốc độ cắt thực tế :
* Lượng chạy dao phút :
Sph = Sz×n×Z = 0,03×600×8 = 144 mm/phút
Theo máy chọn Sph = 150 mm/phút.
* Lượng chạy dao răng thực tế :
mm/ răng
* Tính lực cắt Pz :


(N)
+ Tra bảng ta có Cp và các hệ số mũ :
Cp = 54,5; x = 0,9; y = 0,74; n = 1; q = 1; w = 0.
+ Tra bảng ta có hệ số
Với n = 1; HB = 190 =>
+ Các hệ số t1 = 3 mm; Sz = 0,031; B = 55 mm; Z = 8 răng;
D = 100 mm; n =600 vòng/phút
=>
Vậy Pz = 493,02 N
*Mômen xuắn trên trục chính : Mx (Nm)

* Công suất cắt : Ne (kW)
Bước 2: Phay lần 2 với chiều sâu cắt t2 = 0,5 mm
5.37
[V ]
231

* Chọn lượng chạy dao vòng S: tra bảng
ta có
S = (0, 4÷0,6) mm/vòng
- Chọn S = 0,4 mm/vòng.
* Lượng chạy dao răng Sz : Sz = S/Z = 0,4/5 = 0,08 mm/răng.
* Tính vận tốc cắt V (m/phút)
5  126
[V ]
114

- Tra bảng
ta có tốc độ cắt V = 398 m/phút.
Tốc độ cắt tính toán. Vt = V×K1×K2×K3×K4.
+ K1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của gang. Tra bảng
5  126
[V ]
114

: K1=1,12

+ K2: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao. Tra bảng

5  126
[V ]

114
:

K2=1.
+ K3: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công. Tra bảng
5  126
[V ]
114
:

K3=0,9
5  126
[V ]
114

+ K4: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay. Tra bảng
: K4=1,0
Vậy ta có tốc độ cắt tính toán: Vt = 398×1,12×1×0,9×1 =401,2 m/phút
* Số vòng quay trục chính theo tính toán:
nt 

1000 �Vt 1000 �401, 2

 1597
 �D
3,14 �100
vòng/phút

Ta chọn số vòng quay của máy là nm= 1500 vòng/phút.

* Tốc độ cắt thực tế:
Vtt 

 �D �nm 3,14 �100 �1500

 376,8
1000
1000

m/phút

* Lượng chạy dao tính cho 1 phút:
Sp = Sz ×z×nm = 0,08×5×1500 = 600 mm/ phút
Theo máy ta chọn: Sp = 680 mm/phút.
* Lượng chạy dao thực là:
Sz 

Sp
z nm



680
0,09
5 1500
(mm/răng)

* Công suất cắt :
5  129

[V ]
117

Tra công suất cắt theo bảng
ta có công suất cắt yêu cầu là
Ne = 2,3 kW
So sánh với công suất máy: Nm = N×ç = 7×0,75 = 5,25 kW > Ne
→Vậy máy 6H12 đủ công suất để gia công tinh mặt 10 .
* Tính lực cắt Pz :
10 C p t x S Zy B u Z
Pz 
K MP
D q n w
(N)
5.41
 IV 
34

+ Tra bảng
ta có Cp và các hệ số mũ :
Cp = 54,5; x = 0,9; y = 0,74; n = 1; q = 1; w = 0.
+ Tra bảng

5.9
 IV 
9

ta có hệ số

K MP

 HB 


 190 

n

1

 190 
K MP 
 1
190


Với n = 1; HB = 190 =>

+ Các hệ số t1 = 0,5 mm; Sz = 0,08 mm/răng; B = 40 mm; Z = 5 răng;
D = 100 mm; n = 1500 vòng/phút
10 �54,5 �0,50,9 �0, 080,74 �401 �5
Pz 
�1  112, 6 ( N )
1001 �15000
=>
Vậy Pz = 112,6 N
*Mômen xuắn trên trục chính : Mx (Nm)
Mx 

Pz �D 112, 6 �100


 45, 04 ( Nm)
2 �100
2 �100

6. Tính thời gian cơ bản cho nguyên công III :
Áp dụng công thức tính thời gian cơ bản khi phay mặt đầu theo bảng :


phút
+L – chiều dài bề mặt gia công, L = 83 mm
+L1 – Chiều dài ăn dao,
+L2 = Chiều dài thoát dao, L2 = (2÷5) mm, chọn L2 = 3 mm
=18,1 mm
83  18,1  3
T01 
 1, 05
0,
24
�
600
=>
phút
* Phay lần II : L1  0,5 �(100  0,5)  (0,5 �3)  6,3  (0,5 �3) mm =8,3 mm
83  8,3  3
T02 
 0, 48
0,
4
�

1500
=>
phút
Vậy tổng thời gian cơ bản của cả nguyên công III là :
T = T01 + T02 = 1,05 + 2.0,48 = 2,01 phút
Nguyên công 4 : Khoan, khoét, doa 3 lỗ Ø16
1. Định vị và kẹp chặt :
- Dùng 3 chốt tì đầu phẳng để định vị mặt đầu 1, khống chế 3 bậc tự do (1
bậc tịnh tiến theo Oz, 2 bậc quay quanh Ox và Oy).
- Dùng 2 chốt tì có khía nhám để định vị mặt bên, khống chế 2 bậc tự do.
(1 bậc tịnh tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz).
- Dùng 1 chốt tì đầu chuẩn cầu để định vị mặt bên, khống chế 1 bậc tự do.
(tịnh tiến theo Ox).
- Kẹp chặt : lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ.
W

W

2

2

44.81
89.62

89.33

44.66

4-Ø16

W


2. Chọn máy :
- Tra bảng
sau:

9.22
[VI ]
46

chọn máy khoan cần 2H55, có các đặc tính kỹ thuật như

+ Đường kính lớn nhất khoan được : 50 mm
+ Độ côn trục chính : móoc N05
+ Công suất đông cơ chính : 4 kW
+ Khối lượng máy : 4100 kg
+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2530×1000×3320 mm


3. Chọn dao :
- Tra bảng chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn,bằng thép gió, kiểu II, có
các thông số như sau :
+ Đường kính dao : D = 15 mm
+ Chiều dài dao : 162 mm
+ Chiều dài phần làm việc của dao : 81 mm
- Tra bảng chọn mũi khoét chuôi côn thép gió, có các thông số như sau :
+ Đường kính dao : D = 15,8 mm
+ Chiều dài dao : 160 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 80 mm
- Tra bảng chọn 2 mũi doa có gắn các mành hợp kim cứng BK8 và BK6,
chuôi côn, có các thông số như sau :
+ Đường kính mũi doa : D1 = 16 mm(Với dao BK8) và
D2 = 42 mm(Với dao BK6)
+ Chiều dài toàn bộ dao : L = 65 mm
4. Tra lượng dư :
- Khi khoan : t = d/2 = 15/2 = 7,5 mm
- Khi khoét : t = (D-d)/2 = (15,8-15)/2 = 0,4 mm
- Khi doa : t = (D-d)/2 = (16-15,8)/2 = 0,1 mm
5. Tra chế độ cắt :
a, Bước 1 : khoan lỗ Ø15 :
- Khoan lỗ Ø15 đạt Rz40, chế độ cắt như sau :
+ Chiều sâu cắt t = 7 mm
+ Lượng chạy dao S = 0,5 mm/vòng ( Bảng )
+ Tốc độ cắt : 28 m/vòng (Bảng )
+ Tuổi bền dao : T = 35 phút (Bảng )
b, Bước 2 : khoét lỗ Ø15,8 :
- Khoét lỗ Ø15,8 đạt Rz20, chế độ cắt như sau :
+ Chiều sâu cắt t = 0,4 mm
+ Lượng chạy dao S = 0,7 mm/vòng ( Bảng )
+ Tốc độ cắt : 24 m/vòng (Bảng )
+ Tuổi bền dao : T = 30 phút (Bảng )
c, Bước 3 : Doa lỗ Ø16 :
Dùng dao doa Ø16 mm có gắn mành hợp kim cứng BK8; với chiều sâu
cắt
t1 = 0,1 mm.
* Chọn lượng chạy dao vòng S: tra bảng ta có
S = 3,8 mm/vòng
Vì phần lưỡi cắt của dao doa làm bằng hợp kim cứng nên lượng chạy

dao vòng S cần nhân với hệ số điều chỉnh kus = 0,7. Vậy lượng chạy dao vòng
là: S = 0,7×3,8 = 2,66 mm/vòng
* Tính vận tốc cắt V (m/phút)


- Tốc độ cắt V được tính theo công thức :
(m/phút)
Trong đó :
+ t = 0,3 mm; S = 2,66 mm/vòng.
+ Tra bảng , ta có các hệ số mũ như sau :
Cv = 109,0; q = 0,2; x = 0;y = 0,5; m = 0,45
+ Tra bảng chọn tuổi bền dao T = 135 phút.
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt : Kv = KMV×Klv×Kuv
+Tra bảng ta có ; với HB = 190
+Tra bảng ta có nv = 1,3
=>
+Tra bảng ta có Klv = 1
+Tra bảng ta có Kuv = 0,83
=> Kv = KMV×Klv×Kuv = 1×1×0,83= 0,83.
V

109 �160,2
�0,83  15, 5n m / phút
1350,45 �0,30 �2, 660,5

Vậy vận tốc cắt :
* Số vòng quay tính toán :
V �1000 15,5 �1000
n


 118, 7 Vòng / phút
 �D
3,14 �15
Theo thuyết minh máy chọn nm = 105 Vòng/phút.
* Tốc độ cắt thực tế :
 �D �nm 3,14 �16 �105
Vtt 

 13, 72 Vòng / phút
1000
1000
* Tính Momen xuắn Mx (Nm)

+ Tra bảng ta có các hệ số và số mũ như sau :Cp = 92;
x = 1; y = 0,75
+ Ta có : t = 0,3 mm; Sz = S/Z = 2,66/5 = 0,532 mm/răng;
D = 41,6 mm; Z = 5 răng.
Mx 

92 �0,31 �0,5320,75 �16 �5
 17,88 Nm
2 �100

=>
* Tính công suất cắt khi khoét Ne ( kW) :

So với công suất máy N = 9 kW, ta thấy máy làm việc an toàn.
6. Tính thời gian gia công :
Áp dụng công thức tính thời gian cơ bản khi khoan theo bảng :
phút

Với

L: chiều dài bề mặt gia công. L = 30 mm
L1: chiều dài ăn dao.


mm
L2: chiều dài thoát dao. L2 = 3mm
* Khoan : Ta có d = 15mm, φ = 9º, S = 0,23 mm/vòng, n = 800 vòng/ phút
L1 

15
cot g 9  (0,5 �2)  51
2

T0 

mm

30  51  3
 0, 49
0, 23 �800
phút

=>
* Khoét : Ta có d = 15,8mm, φ = 9º, S = 0,7 mm/vòng, n = 1000 vòng/ phút
L1 

15,8
cot g 9  (0,5 �2)  63,5

2

mm

30  63,5  3
 0,145
0,
7
�
1000
=>
phút
* Doa : Ta có d = 16mm, φ = 9º, S = 0,7 mm/vòng, n = 315 vòng/ phút
T02 

L1 

16  15,8
cot g 9  (0.5 �2)  3
2

mm

=> phút
Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ Ø10
1. Định vị và kẹp chặt :
- Dùng 2 phiến tì phẳng để định vị mặt phẳng đầu 1, khống chế 3 bậc tự
do (1 bậc tịnh tiến theo Oz, 2 bậc quay quanh Ox và Oy).
- Dùng 1 chốt trụ ngắn định vị lỗ Ø16, khống chế 2 bậc tự do.(1 bậc tịnh
tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz).

- Dùng 1 chốt trám để định vị lỗ Ø16, khống chế 1 bậc tự do ( tịnh tiến
theo Ox)
- Lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ.


W

W

W

2

31.8

51.24

51.24

2-Ø10

31.8

2. Chọn máy :
- Tra bảng
sau:

9.22
[VI ]
46

chọn máy khoan cần 2H55, có các đặc tính kỹ thuật như

+ Đường kính lớn nhất khoan được : 50 mm
+ Độ côn trục chính : móoc N05
+ Công suất đông cơ chính : 4 kW
+ Khối lượng máy : 4100 kg
+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2530×1000×3320 mm
3. Chọn dao :
4.42
[ IV ]
327

- Tra bảng
chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn,bằng thép gió, kiểu
II, có các thông số như sau :
+ Đường kính dao : D = 9,5 mm
+ Chiều dài dao : 150 mm
+ Chiều dài phần làm việc của dao : 69 mm
4.47
[ IV ]
332

- Tra bảng
chọn mũi khoét chuôi côn thép gió liền khối, có các
thông số như sau :
+ Đường kính dao : D = 9,8 mm
+ Chiều dài dao : 160 mm
+ Chiều dài phần làm việc của dao : 80 mm