đồ án công nghệ chế tạo máy giá đỡ trục

GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học là một công trình nghiên cứu và sáng tạo trong phạm vi của ngành học
của quá trình học tập nhằm sử dụng vốn kiến thức đã có để hoàn thành một công việc trong
phạm vi của ngành học.
Cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, cùng với sự đòi hỏivề mẫu mã
đa dạng phong phú, thúc đẩy người thiết kế càng ngày càng nhạy bén hơn, song song với
điều này, hiện nay có rất nhiều phương pháp gia công, đặc biệt là máy tự động, máy điệu
khiển bằng chương trình số. Tuy nhiên với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay thì những
phương pháp gia công đó chưa được phổ biến. Do đó để phù hợp với điều kiện của ngành
cơ khí nước ta nói riêng, đồ án môn Công Nghệ Chế Tạo Máy đã thiết kế qui trình công
nghệ gia công theo phương pháp cổ điển. Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế,
đồ án này đã đề nghị một trong những qui trình công nghệ tối ưu nhất để gia công hoàn
chỉnh chi tiết.
Việc quyết định sử dụng các phương án tối ưu của quy trình công nghệ và tối ưu về kỹ
thuật theo đúng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết giúp cho sinh viên ôn lại những kiến thức đã
học về chọn tiến trình công nghệ tối ưu, tính chế độ cắt, chọn chuẩn, sai số chuẩn, tính
lượng dư gia công và những kiến thức này được vận dụng một cách đúng đắn và phù hợp
dưới sự hướng dẫn của giáo viên.
Cuối cùng em xin chân thành ghi ơn sự dẫn dắt và chỉ bảo tận tình của thầy đã giúp đỡ
em hoàn thành tốt đồ án này.

1


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Chương 1
NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI
1.1 Nghiên cứu chi tiết gia công.
1.1.1. Bản vẽ chi tiết
Chi tiết có các kích thước cơ bản sau:
-

Kích thước chiều dài: 84mm
Kích thước chiều cao: 80mm

-

Kích thước chiều rộng: 84mm

1.1.2. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.
- Trong tất cả các loại máy móc từ máy công cụ, máy phát động lực đến các máy
chuyên dùng đều có các chi tiết dạng hộp. Hộp là loại chi tiết cơ sở quan trọng của một sản
phẩm. Hộp bao gồm những chi tiết có hình khối rỗng thường làm nhiệm vụ của một chi tiết
cở sở để lắp các định vị, lắp (như nhóm, cụm, bộ phận) của những chi tiết khác lên nó tạo
thành một bộ phận máy nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó của toàn máy. Đặc
điểm của chi tiết dạng hộp là có nhiều vách, độ dày mỏng của các vách cũng khác nhau và
cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Đặc biệt trên hộp thường có nhiều lỗ cần đựơc
gia công chính xác để thực hiện các mối lắp ghép. Công dụng chi tiết giá đỡ trục là dùng
để đỡ các đầu trục đựơc gọi là lỗ chính xác.
- Tên chi tiết: THÂN ĐỠ TRỤC
- Chi tiết gồm 3 phần:
+ Phần 1: gồm mặt bích có chiều dầy 15mm, trên mặt bích nầy có 2 lỗ M10, dùng để
lắp ghép với các chi tiết khác qua mối ghép bulong nầy.
+ Phần 2: phần thân, đây là phần làm việc chính, gồm phần trụ ngoài có đường kính

36mm, phần lỗ trục giữa lỗ trục Ф25 và Ф30 lỗ trục bên trong tạo thành vai bậc nhằm định
vị trục lắp vào chi tiết trong quá trình hoạt động được ổn định.
+ Phần 3: đây là phần đế chịu tải của chi tiết, gồm mặt bích có biên dạng là hình vuông,
ở 4 góc của mặt bích có 4 lỗ. Các lỗ được tạo vai bậc dùng để bắt bulong.
Yêu cầu kỹ thuật:
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ ∅ 30 và ∅25 không quá 0,05 mm
- Độ không song song giữa mặt đầu và đáy không quá 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài
- Độ không đồng tâm giữa ∅30 và ∅25 không quá 0,03

2


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Vật liệu:
- Giá đỡ trục là chi tiết dạng hộp, chịu tải trung bình, làm việc trong môi trường rung động
nên vật liệu chế tạo phải đáp ứng được độ cứng vững. Vật liệu thông thường dùng để chế
tạo là thép cacbon, thép hợp kim, các loại gang xám. Ở đây với chi tiết nầy ta chọn vật liệu
là gang xám GX 15 – 32.
- Thông số gang xám 15 – 32 có
Độ bền (kG/mm2)

Thành phần hóa học (%)
Độ cứng HB

Mác gang
Kéo

Uốn

C

Si

Mn

P

S

Không quá
GX 15 - 32

15

32

163 - 229

3,6

2,2

0,6

0,3

0,5

1.1.3. Xác định dạng sản xuất
Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt
nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết,
chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết.
a. Tính sản lượng thực tế
N = N1 (1 +

α+β
)
100

Trong đó:
N: số chi tiết thực tế được sản xuất trong một năm
N1 : số chi tiết theo kế hoạch năm, 𝑁1 = 50.000
α: số % phế phẩm (𝛼 = 3 ÷ 6). Chọn 𝛼 = 4
β: số % chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (β = 5 ÷ 7). Chọn β = 5.
=> N = N1 (1 +

α+β
100

) = 50000(1 +

4+5
100

) = 54 500 chi tiết/năm.

b. Tính khối lượng chi tiết

Q = V. γ (KG)
Trong đó:
Q: khối lượng chi tiết (kg)
V: thể tích của chi tiết (dm3 ). V = 0,158 dm3 ( tính bằng phần mềm AutoCAD Mechanical
2016).

3


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

γ: khối lượng riêng của vật liệu (gang xám). Chọn 7,2 kg/dm3
=> 𝑄 = V. γ = 0,158 . 7,2 = 1,14 kg
Tra bảng dạng sản xuất: với Q < 4 kg, N >50000 suy ra dạng sản xuất hàng loạt lớn (tra
bảng 3-2, tài liệu [1] )
1.2 Xác định phương pháp chế tạo phôi
1.2.1 Chọn phôi
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

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 gang xám.
-

Giá thành chế tạo vật đúc rẻ

-

Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản, cho nên đầu tư thấp.

-

Phù hợp với sản xuất hàng khối độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể
chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo.

=> Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.
1.2.2 Phương pháp chế tạo phôi và cấp chính xác đúc:
Phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc với cấp chính xác đúc: cấp 2. (trang 168,
[3]) do là sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm
khuôn bằng máy. Với phương pháp này phôi đúc đạt cấp chính xác II (bảng 3-13, trang
185, [3]) ta thấy cấp chính xác đạt được từ (IT15÷IT16), ta chọn IT15, như vậy độ nhám
bề mặt Rz = 80 𝜇𝑚.

4


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Chương 2
THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG
2.1 Chọn phương án gia công
Để chuyên môn hóa nhằm đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất hàng khối thì hương
công nghệ tốt nhất là chọn máy chuyên dùng, dụng cụ cắt tổ hợp, mức độ phân tán nguyên
công cao (quy trình công nghệ chia nhỏ thành nhiều nguyên công)

- Chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng (1) và hai lỗ 12 (5,7) chéo nhau.
- Chọn chuẩn thô để gia công là mặt phẳng (2) và mặt bao ngoài.
- Trình tự gia công các bề mặt:
+ Gia công mặt (2): phay, định vị bằng mặt phẳng và 2 khối V ( 1 khối V ngắn, 1 khối V
di động).
+ Gia công mặt (1): phay, định vị bằng mặt phẳng và 2 khối V ( 1 khối V ngắn, 1 khối V
di động).
+ Gia công mặt 2 mặt (4), (6) : phay, định vị bằng mặt phẳng và 3 chốt tỳ ở mặt ngoài.
+ Gia công 2 lỗ 12 (5), (7) chéo nhau: khoan, khoét, định vị bằng mặt phẳng và 3 chốt tỳ
ở mặt ngoài.
+ Gia công lỗ 25 (3) : Khoan , khoét, doa định vị bằng mặt phẳng và 2 chốt ( chốt trụ
ngắn và chốt trám).

5

GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

+ Gia công lỗ 30 (13) : Khoan, khoét, doa, định vị bằng mặt phẳng và 2 chốt ( chốt trụ
ngắn và chốt trám).
+ Gia công mặt 2 mặt (8), (10) : phay, định vị bằng mặt phẳng và 2 chốt ( chốt trụ ngắn và
chốt trám).
+ Gia công 2 lỗ 12 ( 9), (11): : khoan, khoét, định vị bằng mặt phẳng và 2 chốt ( chốt trụ
ngắn và chốt trám).
+ Gia công 2 lỗ M10 (12), (14) : Khoan, taro, định vị bằng mặt phẳng và 2 chốt ( chốt trụ
ngắn và chốt trám).
2.2 Chọn phương án gia công :
Sau đây trình bày hai phương án gia công:
Phương án 1

Phương án 2

6


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

7


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

8


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

9


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

So sánh 2 phương án thấy phương án 1 hợp lý:

10


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

- Phương án 1: mức độ phân tán nguyên công chưa hợp lý ( nguyên công 4 phay 4 mặt
phẳng phải qua 4 lần gá đặt; nguyên công 5 khoan, khoét 4 lỗ 12 phải qua 4 lần gá đặt) do
đó sai số gia công sẽ lớn hơn
- Phương án 2 có mức độ phân tán nguyên công phù hợp với dạng sản xuất và các thiết bị

chuyên dùng
- Lựa chọn chuẩn tinh thống nhất ở phương án 2 tốt hơn vì có thể đảm bảo độ đồng tâm của
lỗ Ø25 với lỗ Ø30 ( 2 lỗ này tham gia lắp ghép và đỡ các chi tiết khác trong máy).
- Đồ gá phay dễ chế tạo, dễ sử dụng hơn đồ gá tiện.
=> Chọn phương án 2 là phương án gia công chi tiết thân đỡ trục.

11


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Chương 3
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
Nguyên công 1: Phay mặt phẳng 2
1. Sơ đồ gá đặt:

2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 BTD, 3 BTD ở mặt đáy bằng hai phiến tỳ, 2 BTD
ở mặt bên bằng 1 khối V ngắn cố định và khối V di động vừa định vị vừa kẹp chặt.
3. Chi tiết được kẹp bằng khối V di động vừa định vị vừa kẹp chặt.
4. Chọn máy: ( tra bảng 4.5, [4] ) Máy phay đứng 6H12 có công suất động cơ trục
chính 7kW, n=30 ÷ 1500 v/p, 18 cấp tốc độ.
5. Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Các thông số của dao:
Đường kính dao: D = 90 mm, Số răng: Z = 10, Vật liệu: K20 ( BK6), Tuổi bền dao: T =120
phút.
Dụng cụ đo: thước kẹp dài 150mm, độ chính xác 0,05.
6. Chia bước : Để đạt được độ nhám theo yêu cầu là Rz25 thì nguyên công này chia
ra làm hai bước ( theo bảng 3.1 tài liệu [4]) : Phay thô Z = 3,5 mm, phay bán tinh z = 0,5
mm)

7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
Phay thô:

12


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Chiều sâu cắt: t = Z = 3,5 mm
Lượng chạy dao thô: SZ = 0,18 mm/răng ( bảng 5-125, [2])
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 181 m/phút. Trị số này tương ứng với chiều sâu t = 3,5 mm.
Hệ số điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào độ cứng của gang với độ cứng HB 200: 𝐾1 = 0,89
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao: 𝐾2 = 0,8, vì muốn tuổi bền thực tế cao
gấp 2 lần tuổi bền cho trong sổ tay.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim 𝐾3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công: 𝐾4 = 0,8
Hệ số điều chỉnh vào chiều rộng phay: 𝐾5 = 1 (B/D = (0,45 - 0,8)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: 𝐾6 = 1
Vậy tốc độ tính toán 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 . 𝐾1 . 𝐾2 . 𝐾3 . 𝐾4 . 𝐾5 . 𝐾6 = 181.0,89.0,8.1.0,8.1= 103 m/phút.
Số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝐷

=

1000.103

𝜋.90

= 364 vòng/phút.

Máy 6H12 có 𝑛𝑚𝑖𝑛 = 30, 𝑛𝑚𝑎𝑥 = 1500, số cấp tốc độ m = 18
=> Công bội 𝜑𝑚−1 = 𝜑17 =

𝑛𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

1500
30

= 50

Ứng với 𝜑17 có giá trị 50,65 gần với 50 tương ứng 𝜑 = 1,26 (Bảng 4.7 [4])
Mặt khác: 𝜑 𝑥 =

𝑛𝑡
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

364
30

= 12,1

Theo bảng 4.1, ứng với 𝜑 = 1,26 ta có giá trị 𝜑11 = 12,64 gần với 12,1
Vậy số vòng quay theo máy là: 𝑛𝑚 = 30.12,64 = 380 vòng/phút.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝐷.𝑛
1000

=

3,14 .90 .380
1000

= 107 m/phút.

Lượng chạy dao phút:
𝑆𝑝ℎ = 𝑆𝑧 . 𝑍. 𝑛 = 0,18 . 10 . 380 = 684 mm/phút.
Lượng chạy dao của máy là 𝑆𝑚 = 23,5 ÷ 1180 mm/phút. Với lượng chạy dao 𝑆𝑝ℎ =
684 𝑚𝑚/𝑝ℎú𝑡 là quá nhanh khi bề mặt gia công nhỏ. Chọn 𝑆𝑝ℎ = 270 mm/phút.
Công suất cắt khi phay thô:
Với chỉ tiêu là gang xám có độ cứng 200HB, dùng dao HKC, theo bảng 5 – 130 [2] ta có
công suất cắt: 𝑁𝑐 = 6,6 KW.
Ta thấy: 𝑁𝑐 < 𝑁𝑚
Thời gian gia công khi phay thô:

13


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:
𝑇𝑜 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2
𝑆𝑝ℎ

L = 84
𝐿1 = 0,5D + 3 = 0,5.90 + 3 = 48 mm ( do D>B)
𝐿2 = 5 mm (2 – 5mm)
=> 𝑇𝑜 =

84+48+5
270

= 0,5 phút

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,5 + 0,26.0,5 = 0,63 phút
=> Chế độ cắt khi phay thô: t = Z = 3,5 mm; 𝑆𝑝ℎ = 270 mm/phút
𝑛𝑚 = 380 vòng/phút; N = 6,6 kW.
Phay bán tinh:
Chiều sâu cắt: t = Z = 0,5 mm
Lượng chạy dao vòng: S0 = 0,5 mm/vòng. (bảng 5-125 [2])
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 260 m/phút
Hệ số điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào độ cứng của gang với độ cứng HB 200: 𝐾1 = 0,89
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao: 𝐾2 = 0,8
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim 𝐾3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công: 𝐾4 = 0,8

Hệ số điều chỉnh vào chiều rộng phay: 𝐾5 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: 𝐾6 = 1
Vậy tốc độ tính toán 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 . 𝐾1 . 𝐾2 . 𝐾3 . 𝐾4 . 𝐾5 . 𝐾6 = 260.0,89.0,8.1.0,8.1.1= 148 m/phút.
Số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝐷

=

1000.148

Tính theo máy: 𝜑 𝑥 =

= 523 vòng/phút

3,14 .90
𝑛𝑡
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

523
30

= 17,4

Theo bảng 4.1 ta có 𝜑12 = 16,64 gần bằng 17,4.
Vậy 𝑛𝑚 = 30 . 16,64 = 500 vòng / phút.

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝐷.𝑛
1000

=

3,14.90.500
1000

= 141 m/phút.

Lượng chạy dao phút:

14


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

𝑆𝑝ℎ = 𝑆𝑧 . 𝑍. 𝑛 = 𝑆𝑣 . 𝑛 = 0,05. 10 . 500 = 250 mm/phút.
Lượng chạy dao theo máy chọn thấp: 𝑆𝑝ℎ = 160 𝑚𝑚/𝑝ℎú𝑡
Thời gian gia công:
𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:
𝑇𝑜 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2

𝑆𝑝ℎ

, 𝐿2 = 5 mm

L = 84

𝐿1 = 0,5D + 3 = 0,5.90 + 3 = 48 mm
=> 𝑇𝑜 =

84+48+5
160

= 0,85 phút

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,85 + 0,26.0,85 = 1,07 phút
Chế độ cắt khi phay bán tinh: t = Z = 0,5 mm; 𝑆𝑝ℎ = 160 mm/phút
𝑛𝑚 = 500 vòng/phút,
Nguyên công 2: Phay mặt phẳng 1
1. Sơ đồ gá đặt:

2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 BTD, 3 BTD ở mặt đáy bằng phiến tỳ, 2 BTD ở
mặt bên bằng khối V ngắn cố định và bằng khối V di động.
3. Chi tiết được kẹp bằng khối V di động vừa định vị vừa kẹp chặt.

15


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

4. Chọn máy: ( tra bảng 4.5, [4] ) Máy phay đứng 6H12 có công suất động cơ trục
chính 7kW, n=30 ÷ 1500 v/p, 18 cấp tốc độ.
5. Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Các thông số của dao:
Đường kính dao: D = 90 mm, Số răng: Z = 10, Vật liệu: K20 ( BK6), Tuổi bền dao: T =120
phút.
Dụng cụ đo: thước kẹp dài 150mm, độ chính xác 0,05.
6. Chia bước : Để đạt được độ nhám theo yêu cầu là Rz25 thì nguyên công này chia
ra làm hai bước ( theo bảng 3.1 tài liệu [4]) : Phay thô Z = 2,5 mm, phay bán tinh z = 0,5
mm)
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
Phay thô:
Chiều sâu cắt: t = Z = 2,5 mm
Lượng chạy dao thô: SZ = 0,18 mm/răng ( bảng 5-125, [2])
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 181 m/phút. Trị số này tương ứng với chiều sâu t = 3,5 mm.
Hệ số điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào độ cứng của gang với độ cứng HB 200: 𝐾1 = 0,89
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao: 𝐾2 = 0,8, vì muốn tuổi bền thực tế cao
gấp 2 lần tuổi bền cho trong sổ tay.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim 𝐾3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công: 𝐾4 = 0,8
Hệ số điều chỉnh vào chiều rộng phay: 𝐾5 = 0,89 (B/D > 0,8)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: 𝐾6 = 1
Vậy tốc độ tính toán 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 . 𝐾1 . 𝐾2 . 𝐾3 . 𝐾4 . 𝐾5 . 𝐾6 = 181.0,89.0,8.1.0,8.0,89.1
= 91 m/phút.
Số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝐷

=

1000.91
𝜋.90

= 321vòng/phút.

Máy 6H12 có 𝑛𝑚𝑖𝑛 = 30, 𝑛𝑚𝑎𝑥 = 1500, số cấp tốc độ m = 18
=> Công bội 𝜑𝑚−1 = 𝜑17 =

𝑛𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

1500
30

= 50

Ứng với 𝜑17 có giá trị 50,65 gần với 50 tương ứng 𝜑 = 1,26 (Bảng 4.7 [4])
Mặt khác: 𝜑 𝑥 =

𝑛𝑡
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

321
30

= 10,7

Theo bảng 4.1, ứng với 𝜑 = 1,26 ta có giá trị 𝜑10 = 10,08 gần với 10,7
Vậy số vòng quay theo máy là: 𝑛𝑚 = 30.10,08 = 302 vòng/phút.

16


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝐷.𝑛
1000

=

3,14 .90 .302
1000

= 85 m/phút.

Lượng chạy dao phút:
𝑆𝑝ℎ = 𝑆𝑧 . 𝑍. 𝑛 = 0,18 . 10 . 302 = 543 mm/phút.
Lượng chạy dao của máy là 𝑆𝑚 = 23,5 ÷ 1180 mm/phút. Với lượng chạy dao 𝑆𝑝ℎ =
543 𝑚𝑚/𝑝ℎú𝑡 là quá nhanh khi bề mặt gia công nhỏ. Chọn 𝑆𝑝ℎ = 270 mm/phút.

Công suất cắt khi phay thô:
Với chỉ tiêu là gang xám có độ cứng 200HB, dùng dao HKC, theo bảng 5 – 130 [2] ta có
công suất cắt: 𝑁𝑐 = 4,6 KW.
Ta thấy: 𝑁𝑐 < 𝑁𝑚
Thời gian gia công khi phay thô:
𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:
𝑇𝑜 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2
𝑆𝑝ℎ

L = 84
𝐿1 = 0,5D + 3 = 0,5.90 + 3 = 48 mm ( do D>B)
𝐿2 = 5 mm (2 – 5mm)
=> 𝑇𝑜 =

84+48+5
270

= 0,5 phút

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,5 + 0,26.0,5 = 0,63 phút
=> Chế độ cắt khi phay thô: t = Z = 2,5 mm; 𝑆𝑝ℎ = 270 mm/phút
𝑛𝑚 = 302 vòng/phút; N = 4,6 kW.
Phay bán tinh:
Chiều sâu cắt: t = Z = 0,5 mm
Lượng chạy dao vòng: S0 = 0,5 mm/vòng. (bảng 5-125 [2])
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 260 m/phút
Hệ số điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào độ cứng của gang với độ cứng HB 200: 𝐾1 = 0,89

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao: 𝐾2 = 0,8
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim 𝐾3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công: 𝐾4 = 0,8
Hệ số điều chỉnh vào chiều rộng phay: 𝐾5 = 0,89

17


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: 𝐾6 = 1
Vậy tốc độ tính toán 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 . 𝐾1 . 𝐾2 . 𝐾3 . 𝐾4 . 𝐾5 . 𝐾6 =260.0,89.0,8.1.0,8.0,89.1= 131m/phút.
Số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝐷

=

1000.131

Tính theo máy: 𝜑 𝑥 =

= 463 vòng/phút

3,14 .90
𝑛𝑡

𝑛𝑚𝑖𝑛

=

463
30

= 15,4

Theo bảng 4.1 ta có 𝜑12 = 16,64 gần bằng 15,4.
Vậy 𝑛𝑚 = 30 . 16,64 = 500 vòng / phút.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝐷.𝑛
1000

=

3,14.90.500
1000

= 141 m/phút.

Lượng chạy dao phút:
𝑆𝑝ℎ = 𝑆𝑧 . 𝑍. 𝑛 = 𝑆𝑣 . 𝑛 = 0,05. 10 . 500 = 250 mm/phút.
Lượng chạy dao theo máy chọn thấp: 𝑆𝑝ℎ = 160 𝑚𝑚/𝑝ℎú𝑡
Thời gian gia công:
𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:

𝑇𝑜 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2
𝑆𝑝ℎ

, 𝐿2 = 5 mm

L = 84

𝐿1 = 0,5D + 3 = 0,5.90 + 3 = 48 mm
=> 𝑇𝑜 =

84+48+5
160

= 0,85 phút

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,85 + 0,26.0,85 = 1,07 phút
Chế độ cắt khi phay bán tinh: t = Z = 0,5 mm; 𝑆𝑝ℎ = 160 mm/phút
𝑛𝑚 = 500 vòng/phút.

Nguyên công 3 : Phay 2 mặt phẳng lỗ 12 chéo nhau:
1. Sơ đồ gá đặt:

18


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 BTD, 3 BTD ở mặt đáy bằng phiến tỳ, 3 BTD ở
mặt ngoài bằng 3 chốt tỳ chỏm cầu
3. Chi tiết được kẹp bằng: Cơ cấu kẹp liên động ở hai bên.
4. Chọn máy: ( tra bảng 4.5, [4] ) Máy phay ngang 6H11 có công suất động cơ trục
chính 4,5 kW, n=65 ÷ 1800 v/p, 16 cấp tốc độ.
5. Chọn dao: Dao phay đĩa ba mặt răng bằng thép gió. Các thông số của dao:
Đường kính dao: D = 225 mm, Số răng: Z = 22, bề rộng dao B =20 mm. Vật liệu: thép gió
Tuổi bền dao: T =240 phút.
Dụng cụ đo: thước kẹp dài 150mm, độ chính xác 0,05.
6. Chia bước : Để đạt được độ nhám theo yêu cầu là Rz25 thì nguyên công này chia
ra làm hai bước ( theo bảng 3.1 tài liệu [4]) : Phay thô Z = 2,5 mm, phay bán tinh z = 0,5
mm)
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
Phay thô:
Chiều sâu cắt: t = Z = 2,5 mm
Lượng chạy dao thô: SZ = 0,3 mm/răng ( bảng 5-170, [2])
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 23,5 m/phút. Trị số này tương ứng với chiều sâu t = 25 mm.
Hệ số điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào độ cứng của gang với độ cứng HB 200: 𝐾1 = 0,89

19


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao: 𝐾2 = 0,85, vì muốn tuổi bền thực tế
cao gấp 3 lần tuổi bền cho trong sổ tay.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim 𝐾3 = 1

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công: 𝐾4 = 1
Hệ số điều chỉnh vào chiều rộng phay: 𝐾5 = 0,89 (B/D > 0,8)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: 𝐾6 = 1
Vậy tốc độ tính toán 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 . 𝐾1 . 𝐾2 . 𝐾3 . 𝐾4 . 𝐾5 . 𝐾6 = 23,5.0,89.0,85.1.1.0,89.1= 16 m/phút.
Số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝐷

=

1000.16
𝜋.225

= 22,5vòng/phút.

Máy 6H11 có 𝑛𝑚𝑖𝑛 = 65, 𝑛𝑚𝑎𝑥 = 1800, số cấp tốc độ m = 16
=> Công bội 𝜑𝑚−1 = 𝜑15 =

𝑛𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

1800
65

= 27,6

Ứng với 𝜑15 có giá trị 32 gần với 27,6 tương ứng 𝜑 = 1,26 (Bảng 4.7 [4])
Mặt khác: 𝜑 𝑥 =

𝑛𝑡
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

22,5
65

= 0,9

Theo bảng 4.1, ứng với 𝜑 = 1,26 ta có giá trị 𝜑2 = 1,58 gần với 0,3
Vậy số vòng quay theo máy là: 𝑛𝑚 = 65.1,58 = 102 vòng/phút.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝐷.𝑛
1000

=

3,14 .225 .102
1000

= 72 m/phút.

Lượng chạy dao phút:
𝑆𝑝ℎ = 𝑆𝑧 . 𝑍. 𝑛 = 0,3 . 10 . 102 = 306 mm/phút.

Công suất cắt khi phay thô: theo bảng 5 – 175 [2] ta có công suất cắt: 𝑁𝑐 = 1 KW.
Ta thấy: 𝑁𝑐 < 𝑁𝑚
Thời gian gia công khi phay thô:
𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:
𝑇𝑜 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2
𝑆𝑝ℎ

L = 20
𝐿1 = √𝑡. (𝐷 − 𝑡) + (0,5 ÷ 3) = √2,5. (225 − 2,5) + (0,5 ÷ 3) = 27
𝐿2 = 5 mm (2 – 5mm)
=> 𝑇𝑜 =

20+27+5
306

= 0,15 phút

20


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,15 + 0,26.0,15 = 0,19 phút
=> Chế độ cắt khi phay thô: t = Z = 2,5 mm; 𝑆𝑝ℎ = 306 mm/phút
𝑛𝑚 = 102 vòng/phút; N = 1 kW.

Phay bán tinh:
Chiều sâu cắt: t = Z = 0,5 mm
Lượng chạy dao vòng: S0 = 0,5 mm/vòng. (bảng 5-125 [2])
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 41,5 m/phút
Hệ số điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào độ cứng của gang với độ cứng HB 200: 𝐾1 = 0,89
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao: 𝐾2 = 0,85, vì muốn tuổi bền thực tế
cao gấp 3 lần tuổi bền cho trong sổ tay.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim 𝐾3 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công: 𝐾4 = 1
Hệ số điều chỉnh vào chiều rộng phay: 𝐾5 = 0,89 (B/D > 0,8)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính: 𝐾6 = 1
Vậy tốc độ tính toán 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 . 𝐾1 . 𝐾2 . 𝐾3 . 𝐾4 . 𝐾5 . 𝐾6 = 41,5.0,89.0,85.1.1.0,89.1= 28 m/phút.
Số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝐷

=

1000.28
3,14 .225

Tính theo máy: 𝜑 𝑥 =

𝑛𝑡
𝑛𝑚𝑖𝑛

= 40 vòng/phút

=

40
65

= 0,6

Theo bảng 4.1 ta có 𝜑2 = 1,58 gần bằng 0,6
Vậy 𝑛𝑚 = 65 . 1,58 = 102 vòng / phút.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝐷.𝑛
1000

=

3,14.225.102
1000

= 72 m/phút.

Lượng chạy dao phút:
𝑆𝑝ℎ = 𝑆𝑧 . 𝑍. 𝑛 = 𝑆𝑣 . 𝑛 = 0,5. 22 . 40 = 440 mm/phút.
Lượng chạy dao theo máy chọn thấp: 𝑆𝑝ℎ = 147 𝑚𝑚/𝑝ℎú𝑡
Thời gian gia công:
𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:
𝑇𝑜 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2
𝑆𝑝ℎ

21


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

L = 20
𝐿1 = √𝑡. (𝐷 − 𝑡) + (0,5 ÷ 3) = √2,5. (225 − 2,5) + (0,5 ÷ 3) = 27
𝐿2 = 5 mm (2 – 5mm)
=> 𝑇𝑜 =

20+27+5
147

= 0,35 phút

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,35 + 0,26.0,35 = 0,44 phút
=> Chế độ cắt khi phay thô: t = Z = 0,5 mm; 𝑆𝑝ℎ = 147 mm/phút
𝑛𝑚 = 102 vòng/phút; N = 1 kW.
Nguyên công 4: Khoan , doa lỗ 12
1. Sơ đồ gá đặt:

2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 BTD, 3 BTD ở mặt đáy bằng phiến tỳ, 3 BTD ở
mặt ngoài bằng 3 chốt tỳ chỏm cầu
3. Chi tiết được kẹp bằng: Dùng cơ cấu ren kẹp chặt vào mặt phẳng định vị chính
bằng đai ốc.

4. Chọn máy: : Máy khoan đứng 2H135, công suất 4 KW, 12 cấp tốc độ trục chính
31,5 ÷ 1400 vòng/phút, 9 cấp chạy dao 0,1 ÷ 1,6 mm/vòng (bảng 4.1, tài liệu [4])
5. Chọn dao: Khoan: Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ bằng hợp kim cứng BK8 với
kích thước dao: đường kính d = 11,8 mm, L = 85 mm, chiều dài phần làm việc l =62. - Doa:
Chọn mũi doa thép gió: ∅12
Dụng cụ đo: thước kẹp dài 150mm, độ chính xác 0,05.
6. Chia bước : Nguyên công này được chia làm 3 bước: khoan, doa thô.

22


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

7. Chế độ cắt và thời gian gia công:
Khoan:
Chiều sâu cắt: t = 5,9 mm
Lượng chạy dao: Với gang xám 200HB, nhóm chạy dao II, d = 11,8 mm,
chọn S = 0,28 mm/vòng. ( bảng 5-94 [2])
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 82 mm/phút. ( bảng 5 -95 [2])
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: 𝐾1 = 0,87
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ: 𝐾2 = 0,22 (bảng 5-87 [2]).
Vậy vận tốc cắt thực tế: 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 . 𝐾1 . 𝐾2 = 82 . 0,87 . 0,22 = 15,7 m/phút
Số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝐷

=

1000.15,7
3,14 . 11,8

= 423,7 vòng/phút.

Máy 2H135 có 𝑛𝑚𝑖𝑛 = 31,5; 𝑛𝑚𝑎𝑥 = 1400, số cấp tốc độ m = 12
𝑛𝑚𝑎𝑥

=> Công bội 𝜑𝑚−1 = 𝜑11 =

𝑛𝑚𝑖𝑛

=

1400
31,5

= 44,44

Ứng với 𝜑11 có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng 𝜑 = 1,41
Mặt khác: 𝜑 𝑥 =

𝑛𝑡
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

423,7
31,5

= 14

Theo bảng 4.7, ứng với 𝜑 = 1,41 ta có giá trị 𝜑7 = 11,28 gần với 14
Vậy số vòng quay theo máy là: 𝑛𝑚 = 31,5 . 11,28 = 355 vòng/phút.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝑑.𝑛
1000

=

3,14 .11,8 .355

= 13 m/phút.

1000

Công suất cắt: 𝑁𝑐 = 1,4 KW < 𝑁𝑚 = 4 KW
Thời gian gia công:
𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:
𝑇𝑜 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2
𝑠.𝑛

L = 20
𝐿1 =
=>

𝑇𝑜 =

𝐷
2

. 𝑐𝑡𝑔𝜑 + 1 =

20+4,4
0,28.355

11,8
2

. 𝑐𝑡𝑔60 + 1 =4,4 mm

= 0,25 phút

23


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,25 + 0,26.0,25 = 0,32 phút
Chế độ cắt khi khoan: 𝑛𝑚 = 355 vòng/phút, t = 5,9 mm

Doa:
Chiều sâu cắt: doa thô t = 0,1mm.
Lượng chạy dao: S = 2 mm/vòng;
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 7,3 m/phút (bảng 5-114 [2])
Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1
Vậy số vòng quay tính toán:
𝑛𝑡 =

1000.𝑉𝑡
𝜋.𝑑

=

1000 .7,3
3,14 . 12

= 194 vòng/phút.

Cũng bằng cách tìm công bội 𝜑 như trên
Mặt khác: 𝜑 𝑥 =

𝑛𝑡
𝑛𝑚𝑖𝑛

=

194
31,5

= 6,2

Theo bảng 4.7, ứng với 𝜑 = 1,41 ta có giá trị 𝜑5 = 5,64 gần với 6,2
Vậy số vòng quay theo máy là: 𝑛𝑚 = 31,5 . 5,64 = 178 vòng/phút.
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
𝑉𝑡𝑡 =

𝜋.𝑑.𝑛

=

1000

3,14 .12 .178
1000

= 6,7 m/phút.

Công suất cắt: 𝑁𝑐 = 1,4 KW < 𝑁𝑚 = 4 KW
Thời gian gia công:
𝑇𝑡𝑐 = 𝑇𝑜 + 𝑇𝑝 + 𝑇𝑝𝑣 + 𝑇𝑡𝑛 = 𝑇𝑜 + 26%𝑇𝑜
Thời gian cơ bản:
𝑇𝑜 =
𝐷−𝑑
2

=> 𝑇𝑜 =

𝑠.𝑛

𝐿2 = 3

L = 20,
𝐿1 =

𝐿+𝐿1 +𝐿2

. 𝑐𝑡𝑔𝜑 + 1 =

20+1,1+3
2.178

12−11,8
2

. 𝑐𝑡𝑔60 + 1 = 1,1 mm

= 0,07 phút

Thời gian tổng: 𝑇𝑡𝑐 = 0,07 + 0,26.0,07 = 0,09 phút
Chế độ cắt khi doa: doa thô t = 0,1 mm; 𝑛𝑚 = 178 vòng/phút
Nguyên công 5: Khoan khoét doa lỗ 25.
1. Sơ đồ gá đặt:

24


GVHD: Nguyễn Tất Toản

SVTH: Từ Quốc Hiệu

2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 BTD, 3 BTD ở mặt đáy bằng phiến tỳ, 2 BTD
chốt trụ ngắn vào lỗ 12, 1 BTD chốt trám vào lỗ 12
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp bằng khối V di động vừa định vị vừa kẹp chặt.
4. Chọn máy: Máy khoan đứng 2H150, công suất 7,5 KW, 12 cấp tốc độ trục chính
22.4 ÷ 1000 vòng/phút, 9 cấp chạy dao 0,05 ÷ 2,24 mm/vòng
5. Chọn dao:
Khoan:Chọn mũi khoan xoắn vít đuôi côn hợp kim cứng với kích thước dao :Ø23,
chiều dài L=275,chiều dài phần làm việc l=125
Khoét: Chọn mũi khoét gắn mãnh hợp kim cứng K40 (BK8) với kích thước dao: ∅24,8;
tuổi bền T = 60 phút.
Doa: Chọn mũi doa thép gió:Ø24.94, ∅25; tuổi bền T = 60 phút.
Dụng cụ đo: thước kẹp dài 150mm, độ chính xác 0,05.
7. Chế độ cắt và thời gian gia công:
Khoan:
Chiều sâu cắt: t = 11.5 mm
Lượng chạy dao: Với gang xám 200HB, nhóm chạy dao II, d = 23 mm,
chọn S = 0,38 mm/vòng. ( bảng 5-94 STCNCTM (II))
Tốc độ cắt: 𝑉𝑏 = 83 mm/phút. (bảng 5-95,[2])
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: 𝐾1 = 0,87
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ: 𝐾 2=0.9 (bảng 5-87CNCTM tập 2)

25