Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục máy rung

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên
GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

LỜI NÓI ĐẦU

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

1


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Trong công cuộc công nghiệp hiện đại hoá đất nước, nghành cơ khí có một vai trò
quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Trong đó nghành chế tạo máy
đóng một vai trò then chốt đảm bảo thiết kế, sản xuất ra các chi tiết máy, trang thiết bị và
dụng cụ lao động, máy móc công cụ cho các ngành kinh tế khác.
Để đáp ứng được nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân, với sự phát triển của Khoa
học-Kĩ thuật ngày càng cao thì lĩnh vực khoa học công nghệ về chế tạo máy cần phải
được đầu tư phát triển. Mục tiêu cuối cùng của công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được
chất lượng tốt, sản phẩm uy tín, độ tin cậy, năng xuất cao, giá thành hạ.
Do vậy mà đối với các cán bộ ngành kỹ thuật nói chung cũng như các công nhân
ngành kỹ thuật phải nhận thức đúng đắn, hiểu biết sâu rộng. Đặc biệt là các sinh viên với
đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung cơ bản nhất mà mỗi sinh viên đại học
ngành kỹ thuật phải thực hiện và hoàn thành sau khi ra trường.
Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết lại một cách cơ bản, toàn bộ những kiến thức đã trang
bị cho sinh viên trong 5 năm học, đồng thời giúp sinh viên ý thức được công việc cơ bản
của người cán bộ kỹ thuật. Có thể nói rằng đồ án nói chung và đồ án tốt nghiệp nói riêng,
đã làm cho sinh viên lắm vững kiến thức chuyên ngành và trưởng thành nhiều trong việc
áp dụng kiến thức đã học vào thực tế.
Với bản đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục máy rung” mà tôi đã tiến
hành này sẽ mang lại cho tôi nhiều điều bổ ích. Nó giúp ôn lại những kiến thức đã học
như:



Công nghệ chế tạo máy.



Máy và dụng cụ.



Cơ học vật liệu .



Chi tiết máy.



…

Ngoài ra còn là động lực để các sinh viên phát huy tính sáng tạo cho mình. Tạo điều
kiện thuận lợi cho sinh viên vận dụng những kiến thức đã học ra ngoài thực tế. Những
điều mà các sinh viên học tập trong nhà trường là rất bổ ích cho sự vươn lên của bản

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

2


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

thân. Cái chính là sinh viên nhận thức được khả năng suy nghĩ, biết phân tích vấn đề, tìm
tòi và biết vận dụng các tiến bộ của khoa học kỹ thuật để phục vụ cuộc sống.
Với kiến thức còn nhiều khuyết thiếu, tài liệu tham khảo còn hạn chế, nhưng được sự
giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè và
sự lỗ lực của bản thân, tôi đã cơ bản hoàn thành đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công
nghệ chế tạo máy này.
Việc làm đồ án tốt nghiệp là một quá trình học tập mang tính tổng hợp, do vậy tôi
rất mong được các thầy, cô giúp đỡ, đóng góp ý kiến để bản đồ án của tôi hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Thạc sĩ Hoàng Văn Quyết cùng toàn thể các
thầy cô trong bộ môn cùng toàn thể các bạn đã giúp tôi hoàn thành đồ án.

Sinh viên thực hiện
Vũ Xuân Toản

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

3


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU….…………………..……………………………………………………..2
MỤC LỤC………………………..……………………………………………………….4
PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG…………...………………………………6

1.1. Đặc điểm, điều kiện làm việc và nhận dạng chi tiết gia công……………...6
1.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp gia công tinh lần cuối…….…………….7
1.3. Biện pháp công nghệ để đạt được các yêu cầu kỹ thuật về vị trí tương
quan của các bề mặt quan trọng……………………………………….……8
1.4. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công……….………………..9
PHẦN II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT……………………...……………………...10
2.1. Khái niệm và ý nghĩa dạng sản xuất………………….…………………...10
2.2. Xác định dạng sản xuất………………….………………………………...10
2.2.1. Sản lượng cơ khí……………………………………………………10
2.2.2. Khối lượng chi tiết gia công………………………………………..11
2.2.3. Xác định dạng sản xuất……………………………………………..12
PHẦN III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.………..……………13
3.1. Cơ sở chọn phôi………………………………….………………………..13
3.2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi………………………….………14
PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT……...…...16
4.1. Phân tích chọn chuẩn định vị…………………………………………….16
4.1.1. Chuẩn định vị khi gia công…………………………………………16
4.1.2. Chọn chuẩn tinh…………………………………………………….16
4.1.3. Chọn chuẩn thô……………………………………………………..19
4.2. Lập quy trình công nghệ.……………………………………………...…21
4.2.1. Chọn biện pháp công nghệ................................................................21
4.2.2. Chọn phương pháp gia công..............................................................21
4.2.3. Thiết kế quy trình công nghệ.............................................................22
4.2.4. Trình tự gia công trục.......................................................................22
SƠ ĐỒ GIA CÔNG TRỤC……………………………………………………………...23
PHẦN V: TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ………………………………………...………25
5.1. Khái niệm và định nghĩa………….………………………………………25
5.2. Ý nghĩa………………………….……………………...…………………25
5.3. Lượng dư gia công của các bề mặt còn lại………......…………………..26
Nguyên công I…………………………………………………….…27

Nguyên công II………………………………………………………27
Nguyên công III……………………………………………………..27
Nguyên công IV……………………………………………………...27
Nguyên công V………………………………………………………27

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

4


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Nguyên công VI……………………………………………………...28
Nguyên công VII…………………………………………………….28
Nguyên công VIII……………………………………………………28
Nguyên công IX…………...…………………………………………28
Nguyên công X….………...…………………………………………28
Nguyên công XI…………...…………………………………………28
Nguyên công XII…………...…………………………………………28
PHẦN VI: TRA CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN NGUYÊN CÔNG………..………....29
6.1. Cơ sở xác định chế độ cắt……………………………………………….29
6.2. Cách xác định chế độ cắt.……………………………………………….30
6.3. Tra chế độ cắt.……………….………………………………………….32
Nguyên công I………………………….…………………………….32
Nguyên công II………………………………………………………36
Nguyên công III……………………………………………………..37
Nguyên công IV……………………………………………………...39
Nguyên công V……...……………………………………………….42

Nguyên công VI……………………………………………………..48
Nguyên công VII…………………………………………………….55
Nguyên công VIII……………………………………………………56
Nguyên công IX……...………………………………………………57
Nguyên công X….………...…………………………………………58
Nguyên công XI…………...…………………………………………59
Nguyên công XII…………...…………………………………………60
Phần VII: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ………………...……………….……..61
7.1. Tổng quan về đồ gá cơ khí………………………………………………...61
7.1.1. Vai trò của đồ gá……………………………………………………61
7.1.2. Yêu cầu chung về đồ gá gia công…………………………………..61
7.2. Tính toán thiết kế đồ gá…………………………………………………...61
7.2.1. Phân tích sơ đồ gá đặt……………………………………………….61
7.2.2. Tính toán lực kẹp chi tiết…………………………………………62
7.2.3. Xác định sai số chế tạo đồ gá……………………………………………64
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………….…66

Phần I
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

5


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên
1.1.

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Đặc điểm, điều kiện làm việc và nhận dạng chi tiết gia công

Hình 1.1 – Trục máy rung
- Đặc điểm:
Trục có dạng tròn xoay, phải gia công các bề mặt trụ ngoài, mặt đầu, then và lỗ ren.
+0.1
±0.05
Trục gồm mặt trụ φ1500 lệch tâm so với đường tâm chung một khoảng e = 18
. Trên
0
2 đầu trục có 4 lỗ ren M12(25/30), tại các đầu trục φ 75−0.04 gia công 2 rãnh rãnh then.

Kích thước: đường kính φmax = 150 mm, chiều dài l = 1640 mm

L 1640
=
= 11
Tỷ số: D 150
>3.5
- Điều kiện làm việc: làm việc với tốc độ cao, chịu va đập.
=> Từ những đặc điểm trên có thể xếp chi tiết gia công thuộc dạng trục.
- Vật liệu chế tạo chi tiết là Thép 45 có :
+Thành phần hóa học %( theo TCVN) như sau:

C

Cr

0.42-0.49

<0.25

Mn
<0.8

Si

Ni

≤0,37

≤0,25

+ Cơ tính và độ cứng theo TCVN 1766-75:
Cơ tính

σ b ( MPa )

Độ cứng ( HRC )

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

6


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

610

23

Ưu điểm:
Chi tiết làm từ vật liệu thép 45 có cơ tính ổn định, có tính công nghệ tốt (dễ gia công
cắt gọt). Đồng thời dễ kiếm và rẻ tiền (do không phải dùng nguyên tố đắt tiền).
Nhược điểm:
- Độ thấm tôi thấp nên hiệu quả hóa bền bằng phương pháp nhiệt luyện tôi + ram không
cao, do đó ảnh hưởng xấu đến độ bền, đặc biệt đối với tiết diện lớn.
- Tính chịu nhiệt độ kém.
- Không có những tính chất vật lí hóa học đặc biệt như: cứng nóng, chống ăn mòn.

1.2.

Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp gia công tinh lần cuối

Hình 1.2 – Bản vẽ chế tạo chi tiết gia công
Theo bản vẽ chế tạo:
0
- Bề mặt φ150−0.4 với dung sai là 0.4 yêu cầu độ chính xác kích thước cấp 12, độ nhám

Rz = 80µ m nên chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh.
0
- Bề mặt φ110−0.35 với dung sai là 0.35; miền dung sai h12 bề mặt yêu cầu độ nhám
Rz = 80µ m nên chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là tiện thô.

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

7

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

+0.03
- Bề mặt φ100+0.01 với dung sai là 0.02 và miền dung sai k6; bề mặt yêu cầu độ nhám

Rz = 20 µ m nên chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là mài.
−0.04
- Bề mặt φ 90−0.12 với dung sai là 0.08 và miền dung sai f9; bề mặt yêu cầu độ nhám
Rz = 20 µ m nên chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh.
0
- Bề mặt φ 75−0.04 với dung sai là 0.04 và miền dung sai h7; bề mặt yêu cầu độ nhám

Rz = 20 µ m nên chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh mỏng.
- Bề mặt lỗ then:

Hình 1.3 – Lỗ then
Chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là phay tinh
- 4 lỗ ren M12 gia công bằng phương pháp taro ren.
1.3. Biện pháp công nghệ để đạt được các yêu cầu kỹ thuật về vị trí tương quan của
các bề mặt quan trọng
Yêu cầu kỹ thuật về độ chính xác về vị trí tương quan:
- Độ đồng tâm giữa các mặt trụ ngoài không quá 0.05 mm.
- Độ đảo mặt đầu so với mặt trụ ngoài không quá 0.02 mm.
Khi gia công chi tiết, yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất là đảm bảo độ đồng tâm giữa
các mặt trụ ngoài, đảm bảo độ vuông góc giữa đường tâm trục với mặt đầu.
Để đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật này có thể sử dụng các phương án chuẩn tinh
như sau:
- Hai lỗ tâm.

- Mặt trụ ngoài của trục.
- Mặt ngoài kết hợp với lỗ tâm.
Từ các phương án chuẩn tinh trên, chọn phương án thứ nhất là lấy chuẩn tinh là 2 lỗ
tâm do phương pháp này đảm bảo được độ đồng tâm cao.
1.4.Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

8


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công được thể hiện trong ba khía cạnh
sau:
- Tính công nghệ trong thiết kế
- Tính công nghệ trong gia công
- Tính công nghệ trong lắp ráp
Qua quá trình phân tích đặc điểm cấu tạo, điều kiện làm việc của chi tiết và sản lượng
chi tiết trong năm, ta thấy chi tiết gia công có tính công nghệ cao. Do chi tiết có hình
dạng là dạng tròn xoay, có dạng đối xứng, các bậc trục giảm dần kích thước về hai phía
nhờ đó dễ gia công và lắp ráp. Từ hình dáng, kết cấu và yêu cầu kỹ thuật, chi tiết thích
hợp làm từ phôi cán nóng phổ biến ngoài thị trường.
Ngoài ra, chi tiết gia công có kích thước lớn nên ảnh hưởng tới kích thước của hệ
thống công nghệ
Chi tiết gia công có mặt ngoài là mặt bậc dễ định vị và đo đạc theo phương pháp đo
trực tiếp.

Phần 2
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
2.1. Khái niệm và ý nghĩa dạng sản xuất
* Khái niệm: Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) là một khái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng
hợp phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về kỹ thuật, về công nghệ của nhà
máy với các hình thức tổ chức sản xuất, hạch toán kinh tế được sử dụng trong quá trình
đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật.

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

9


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Đặc trưng của dạng sản xuất là sản lượng hàng năm, tính ổn định của sản phẩm, tính
lặp lại của quá trình sản xuất và mức độ chuyên môn hoá của sản xuất .
Có nhiều quan điểm xác định dạng sản xuất. Trong thực tế người ta chia dạng sản xuất
ra 3 loại hình chính:
+
Dạng sản xuất đơn chiếc.
+
Dạng sản xuất hàng loạt.
+
Dạng sản xuất hàng khối.
Dạng sản xuất là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế quá trình công nghệ, vì nếu
biết dạng sản xuất sẽ biết được các điều kiện cho phép về vốn đầu tư, trang thiết bị, nhân
lực,.. để tổ chức sản xuất có hiệu quả cao nhất.

Có nhiều cách để xác định dạng sản xuất , ví dụ:
+
Xác định theo hệ số chuyên môn hoá.
+
Xác định theo trọng lượng sản phẩm.
+
Xác định then sản lượng hàng năm và trọng lượng sản phẩm.
ở đây sẽ dùng cách xác định dạng sản xuất theo sản lượng hàng năm và trọng lượng sản
phẩm .
* Ý nghĩa: Xác định được đúng các dạng sản xuất có một vai trò hết sức quan trọng
trong việc chọn phương pháp gia công, đồ gá, dao, hệ thống công nghệ để tăng năng suất
gia công.
2.2. Xác định dạng sản xuất
2.2.1. Sản lượng cơ khí
Số lượng chi tiết : 1 chiếc.

2.2.2. Khối lượng chi tiết gia công

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

10


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Hình 2.1 – Khối lượng riêng, thể tích và khối lượng chi tiết gia công
Theo phần mềm thiết kế đồ họa Autodesk inventor ta có:

-

3
Khối lượng riêng của vật liệu (thép không gỉ INOX 304): γ = 7.850 g / cm

-

3
Thể tích của chi tiết gia công: V = 13121692.898 mm

⇒Khối lượng của chi tiết cần gia công: M =103.005 kg
2.2.3. Xác định dạng sản xuất

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

11


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Tra bảng 2.6-[1], với số lượng chi tiết gia công là 1 chiếc và khối lượng là 103.005kg
ta xác định được dạng sản xuất là đơn chiếc

Phần III
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1. Cơ sở chọn phôi
Việc lựa chọn phôi hợp lý sẽ mang lại hiệu quả kinh tế bởi vì tiết kiệm được vật liệu,
giảm được thời gian gia công, đảm bảo được cơ tính của chi tết gia công. Do vậy, việc

lựa chọn phôi cần phải dựa vào các cơ sở sau đây:

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

12


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên
GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT
 Đặc điểm hình dáng kết cấu: chi tiết gia công thuộc dạng trục, có các mặt bậc, mặt
lệch tâm và một số bề mặt cần gia công khác như rãnh then, lỗ ren, lỗ tâm.
 Vật liệu chi tiết gia công: là thép 45 thuộc vật liệu dễ gia công.
 Dạng sản xuất: đơn chiếc.
 Các loại phôi thông dụng :
* Phôi đúc ( sản xuất bằng phương pháp đúc):
Phôi đúc thường được dùng cho các chi tiết như: trục răng côn, trục răng thẳng, các
loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu,…Phương pháp đúc
có ưu nhược điểm như sau:
- Ưu điểm:
+ Đúc có thể đúc được các loại vật liệu khác nhau, thường là gang, thép, kim loại
màu và hợp kim của chúng với khối lượng từ vài gam đến hàng trăm tấn.
+ Chế tạo được những vật đúc có hình dạng, kết cấu rất phức tạp như thân máy
công cụ, vá động cơ mà các phương pháp chế tạo khác gặp khó khăn hoặc không thể chế
tạo được.
+ Độ chính xác về hình dạng, kích thước và độ bóng không cao. Tuy nhiên với
các phương pháp đúc đặc biệt thì độ chính có thể đạt khoảng 0,01mm và độ nhẵn
1, 25µ m .
+ Có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc.
+ Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa.
+ Giá thành chế tạo vật đúc rẻ, tính chất sản xuất linh họat, năng suất cao.

- Nhược điểm :
+ Tốn kim loại cho hệ thống rót.
+ Có nhiều khuyết tật (thiếu hụt, rỗ khí) làm tỷ lệ phế phẩm khá cao.
+ Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hái thiết bị hiện đại.
* Phôi thép thanh (chế tạo theo phương pháp cán):
Phôi thép thanh thường sử dụng để chế tạo các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt,
các loại trục, các loại xilanh, pit-tong, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ,…
Phương pháp cán có ưu, nhược điểm như sau:
- Ưu điểm :
+ Tính cơ, lý hóa của vật liệu như kim loại mịn chặt hơn, hạt đồng đều hơn,cơ
tính cao.
+ Chất lượng bề mặt cao hơn do đó giảm được lượng tiêu hao kim loại. Giảm
được các khuyết tật của vật đúc (như rỗ khí, rỗ co,…)
- Nhược điểm :
+ Khó gia công được các loại vật liệu dẻo, hợp kim đồng, hợp kim nhôm .
* Phôi dập:

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

13


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại
bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu,… Độ chính xác có thể
đạt ±(0.1÷0.05) mm.
- Ưu điểm :

+ Phương pháp dập cho cơ tính vật liệu cao, chất lượng bề mặt tốt.
+ Chế tạo được các phôi phức tạp mà vẫn cho cơ tính và chất lượng bề mặt cao.
- Nhược điểm :
+ Phạm vi khối lượng của phôi gia công dập bị hạn chế.
* Phôi rèn tự do:
Phôi rèn tự do thường sử dụng trong sản xuất đơn chiếc và sản xuất loạt nhá.
- Ưu điểm :
+ Ưu điểm chính của phôi rèn tự do trong điều kiện sản xuất nhỏ là giá thành hạ
(không phải chế tạo khuôn dập).
+ Phôi có cơ tính tốt.
- Nhược điểm :
+ Phạm vi khối lượng của phôi gia công rèn bị hạn chế.
* Phôi hàn:
- Ưu điểm : Bền, nhẹ, dễ chế tạo do đó giá thành hạ.
- Nhược điểm : Các kết cấu hàn thường tồn tại ứng xuất dư, tổ chức kim loại ở
vùng gần mối hàn không tốt, vật liệu sau khi hàn dễ bị biến dạng và tồn tại các khuyết tật
bên trong, khó kiểm tra.
3.2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
Lựa chọn phôi trục phụ thuộc hình dáng kết cấu và sản lượng gia công.
- Trong sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thường dùng phôi rèn tự do hoặc dùng phôi cán
thanh.
Do chi tiết có kích thước lớn nên phôi rèn không thích hợp. Vì vậy, chọn phôi cán
thanh để gia công chi tiết.
* Thiết kế bản vẽ phôi:
Bản vẽ phôi được xây dựng trên cơ sở lượng dư và sai lệch về kích thước của chi tiết.
Từ bảng 3.53-[3], ta có sai lệch giới hạn theo đường kính phôi là: 0.8 ÷2 mm. Chọn
sai lệch kích thước phôi là ±0.5 mm.
Theo bảng 3.57-[3], chọn phương pháp cắt đứt phôi cán là cưa đai với độ chính xác
cắt từ ±1.5 đến ±5mm. Chọn sai lệch chiều dài phôi là ±2 mm.
Từ đây ta có thể vẽ được bản vẽ phôi cho chi tiết gia công.

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

14


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

.
Hình 3.2 – Bản vẽ phôi

Phần IV
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
4.1. Phân tích chọn chuẩn định vị

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

15


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

4.1.1. Chuẩn định vị khi gia công
* Yêu cầu đối với việc chọn chuẩn :
- Bảo đảm chất lượng sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công.
- Năng suất cao, giá thành sản phẩm hạ.

* Lời khuyên chung cho chọn chuẩn :
- Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm định vị để khống chế hết số bậc tự cần
thiết một cách hợp lí nhất. Tuyệt đối tránh hiện tượng thiếu và siêu định vị và trong một
số trường hợp thừa định vị một cách không cần thiết.
- Chọn chuẩn sao cho lực cắt và lực kẹp không làm cho đồ gá, chi tiết bị biến dạng cong
vênh đồng thời đồ gá phải nhá giảm nhẹ sức lao động cho công nhân.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản gọn nhẹ sử dụng thuận lợi và thích hợp
từng loại hình sản xuất nhất định.
4.1.2. Chọn chuẩn tinh
* Yêu cầu đối với việc chọn chuẩn tinh :
- Phải đảm bảo độ chính xác gia công và tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau.
- Phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công.
* Lời khuyên khi chọn chuẩn tinh :
- Cố gắng chọn chuẩn là chuẩn tinh chính.
- Cố gắng chọn chuẩn sao cho trùng chuẩn càng cao càng tốt.( chuẩn khởi xuất ≡ chuẩn
định vị ≡ chuẩn chỉnh dao ≡ chuẩn cơ sở ).
- Cố gắng chọn chuẩn là chuẩn tinh thống nhất.
* Phương án chọn chuẩn tinh:
Căn cứ lời khuyên khi chọn chuẩn tinh, hình dáng kích thước của chi tiết, dạng sản
xuất ta có những phương án chọn chuẩn tinh như sau :

a. Phương án 1:
- Sơ đồ định vị : Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm, chi tiết được khống chế 5 bậc tự do
Mũi tâm cố định khống chế 3 bậc tự do.
Mũi tâm di động khống chế 2 bậc tự do.
- Ưu điểm:
+ Không gian gia công rộng.
+ Có thể hoàn thành gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt của chi tiết, đây là chuẩn tinh
thống nhất.
+ Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn và định vị trên hai mũi tâm để gia công mặt ngoài thì

không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính các cổ trục vì khi đó chuẩn định vị
trùng chuẩn đo lường.

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

16


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

+ Gá đặt nhanh và đơn giản, đảm bảo độ đồng tâm cao giữa các ngõng trục qua nhiều lần
gá đặt.
- Nhược điểm:
+ Có sai số chuẩn kích thước theo phương chiều trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm
cứng khi gia công trục bậc theo phương pháp chỉnh sẵn dao.
+ Độ cứng vững kém, phải truyền lực bằng tốc kẹp và luynet.
+ Mũi tâm chóng mòn
+ Có sai số chuẩn với các kích thước dọc trục
+ Phải gia công thêm chuẩn tinh phụ
- Sơ đồ định vị chi tiết trục trên hai mũi tâm:

Hình 4.1 – Sơ đồ định vị

- Phạm vi ứng dụng :
+ Gia công được mặt trụ ngoài cần độ chính xác cao.

b. Phương án 2: Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với lỗ tâm.
Một đầu cặp trên mâm cặp một đầu chống tâm.

Mâm cặp khống chế 3 bậc tự do.
Mũi tâm di động khống chế 2 bậc tự do.

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

17


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

- Ưu điểm:
+ Độ cứng vững cao hơn khi chọn chuẩn chuẩn tinh là hai lỗ tâm
+ Không phải truyền lực bằng tốc
+ Gá đặt nhanh và giảm thời gian phụ
+Tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt đơn giản, thuận tiện
- Nhược điểm:
+ Không gian gia công hẹp
+ Độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của mâm cặp
+ Vẫn phải gia công lỗ tâm
+ Năng suất không cao, không gia công được hết các bề mặt chi tiết
- Sơ đồ định vị khi chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với lỗ tâm

Hình 4.2 – Sơ đồ định vị
- Phạm vi ứng dụng:
+ Gia công được các mặt trụ ngoài

c. Phương án 3: Chọn chuẩn tinh là hai bề mặt trụ ngoài
Định vị bằng khối V khống chế 5 bậc tự do, 2 khối ngắn khống chế 4 bậc tự do kết hợp

với mặt đầu khống chế 1 bậc tự do.
- Ưu điểm:
+ Độ cứng vững cao, không phải sử dụng các biện pháp truyền lực
+ Tính vạn năng cao, gá đặt nhanh
+ Diện tích mặt chuẩn lớn.
- Nhược điểm :
+ Độ đồng tâm giữa các bậc trục không cao.
+ Không gian gia công bị hạn chế
+ Độ đồng tâm của các đoạn trục phụ thuộc và việc chế tạo đồ gá và sơ đồ gá đặt
- Sơ đồ định vị:

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

18


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Hình 4.3 – Sơ đồ định vị
- Phạm vi ứng dụng:
+ Phương án này dùng để phay rãnh then và khoan lỗ ren.
- Kết luận chuẩn tinh:
Vậy chọn phương án 1 để gia công tinh các mặt trụ và phương án 3 để gia công phay rãnh
then và khoan lỗ ren.
4.1.3. Chọn chuẩn thô
* Yêu cầu đối với việc chọn chuẩn thô :

- Đảm bảo độ chính xác tương quan giữa mặt gia công với các mặt gia công.

- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công.
* Lời khuyên khi chọn chuẩn thô :

- Theo một phương kích thước nhất định nếu trên kích thước gia công có bề mặt không
gia công thì nên chọn mặt đó làm chuẩn thô.

- Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt
không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về vị trí tương quan với bề mặt
gia công là cao nhất làm chuẩn thô.

- Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt
đều gia công thì chọn bề mặt nào của phôi có yêu cầu lượng dư nhá và đồng đều nhất
làm chuẩn thô.

- Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô nên chọn bề mặt bằng phẳng trơn
tru nhất làm chuẩn thô.

- Ứng với mỗi một bậc tự do của chi tiết thì chuẩn thô chỉ được chọn và sử dụng không
quá một lần trong quá trình gia công. Nếu vi phạm lời khuyên này thì gọi là phạm
chuẩn thô. Phạm chuẩn thô làm cho sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công
với nhau là rất lớn.
* Chọn chuẩn thô:

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

19


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Căn cứ vào các phương án chuẩn tinh đã chọn, các yêu cầu và lời khuyên khi chọn
chuẩn thô, hình dáng kết cấu chi tiết ta có các phương án chọn chuẩn thô như sau:
Chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài tại vị trí có đường kính phôi . Chi tiết được định vị
trên 2 khối V ngắn khống chế 4 bậc tự do, kết hợp với mặt đầu khống chế bậc tự do tịnh
tiến dọc trục.
- Ưu điểm:
+ Gá đặt nhanh chóng , đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết gia công
+ Lượng dư nhỏ và phân bố đều
+Diện tích mặt chuẩn lớn
+ Đảm bảo vị trí tương quan của các chi tiết lắp trên trục
-Nhược điểm:
+Độ đồng tâm giữa các bậc trục không cao
+Không gian gia công hẹp
+Kết cấu đồ gá phức tạp
+Có sai số chuẩn
- Sơ đồ định vị:

Hình 4.3 – Sơ đồ định vị
4.2. Lập quy trình công nghệ

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

20


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

4.2.1. Chọn biện pháp công nghệ
- Trên một nguyên công đồng thời thực hiện phay mặt đầu và khoan lỗ tâm ở cả hai phía
trên máy phay chuyên dùng.
- Tiện thô, bán tinh, tinh các mặt trụ ngoài của trục trên máy Tiện ren vít vạn năng sử dụng
kẹp tốc đầu thẳng để truyền.
- Phay rãnh then và khoan lỗ trên máy phay
4.2.2. Chọn phương pháp gia công
- Để khỏa mặt đầu và khoan lỗ tâm sử dụng phương pháp phay mặt đầu và khoan lỗ tâm
trên máy chuyên dùng
- Tiện thô, tinh các đoạn trục trên máy tiện.
- Đoạn trục để đạt được độ chính xác h7 thì chọn phương pháp gia công là tiện tinh
mỏng.
- Đoạn trục để đạt được độ chính xác k6 thì chọn phương pháp gia công là mài tinh.
- Phay rãnh then gia công trên máy phay.
4.2.3. Thiết kế quy trình công nghệ:
Thiết kế nguyên công là một phần rất quan trọng. Việc thiết kế nguyên công hợp lý sẽ
mang lại hiệu quả kinh tế cao: rút ngắn thời gian phục vụ, thời gian gia công, đảm bảo
năng suất và hiệu quả kinh tế cao.
Khi thiết kế nguyên công phải dựa vào 2 nguyên tắc:
+ Căn cứ vào trạng thái cuối cùng của bề mặt gia công để lập thứ tự nguyên công hợp lý
nhất.
+ Cố gắng bố trí các nguyên công dễ gây phế phẩm nên trước.
Căn cứ vào nguyên tắc trên và các phương án chọn chuẩn thô, chuẩn tinh đã chọn ta lập
thứ tự gia công các bề mặt như sau:
4.2.4. Trình tự gia công trục
Tên nguyên công

TT

Máy

Dao

MP-76M

T15K6, P18

1

Khỏa mặt đầu-Khoan tâm

2

Tiện thô

1M63

T15K6

3

Tiện thô , ,

1M63

T15K6

4

Đảo đầu tiện thô ,,

1M63

T15K6

5

Tiện tinh , Tiện tinh ,; Tiện mặt đầu ,;
Tiện vát mép ,

1M63

T15K6

6

Tiện tinh , Tiện tinh ,; Tiện mặt đầu ,;

1M63

T15K6

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

21


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Tiện vát mép ,
7

Mài

8

Phay rãnh then A

6P12

ππ400x50x15
0
P18

9

Đảo đầu phay rãnh then B

6P12

P18

10

Khoan – Taro 2 lỗ M12(25/30)

3-UM

P18

11

Đảo đầu khoan – Taro 2 lỗ M12(25/30)

3-UM

P18

12

Tổng kiểm tra, bao gói, nhập kho

3M151

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

22


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

SƠ ĐỒ CÁC NGUYÊN CÔNG

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

23


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

Phần V
TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ
5.1. Khái niệm và định nghĩa:
- Lớp kim loại bị hớt đi trong quá trình gia công được gọi là lượng dư gia công. Nó là
lớp vật liệu cần có để khắc phục các sai số xuất hiện trong quá trình tạo phôi và gia công
cơ để đảm bảo cho sản phẩm có được các thông số kỹ thuật theo yêu cầu.
5.2. Ý nghĩa:
-Xác định lượng dư gia công hợp lý sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế.
- Lượng dư gia công sẽ dẫn đến:

-

Tốn vật liệu, làm cho hệ số sử dụng vật liệu giảm xuống.
Tăng khối lượng lao động để gia công chi tiết.
Tăng năng lượng điện tiêu thụ.
Hao mòn dụng cụ cắt.
Máy mòn nhanh.
Vận chuyển nặng.

Ngoài ra, lượng dư gia công lớn sẽ làm tăng độ biến dạng của hệ thống công nghệ, làm
khó khăn cho việc gia công trên máy được điều chỉnh sẵn như vậy sẽ làm cho giá thành
sản phẩm tăng.
- Lượng dư gia công quá nhỏ sẽ dẫn đến:

- Lượng dư gia công không đủ để hớt đi sai lệch của phôi.
- Lượng dư quá nhá sẽ dẫn tới hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao sẽ bị
mòn nhanh, bề mặt gia công không bong.
- Tăng phế phẩm và tăng giá thành của sản phẩm.
Điều này được giải thích bằng hệ số in dập K.

K=

∆ ct
∆ ph

Trong đó: ∆ ct - sai lệch của chi tiết
∆ph - sai lệch của phôi
Như vậy sai lệch sẽ giảm đi sau mỗi nguyên công cắt gọt. Vì vậy trong quá trình công
nghệ ta phải chia ra nhiều nguyên công, nhiều bước để hớt đi lớp kim loại mang sai số in

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

24


Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

GVHD: HOÀNG VĂN QUYẾT

dập do nguyên công trước để lại. Lượng dư phải đảm bảo để thực hiện các nguyên công
đó.
Mục đích của việc xác định lượng dư là sao cho lượng dư ở mỗi nguyên công, bước
hợp lý (không quá lớn không quá nhỏ), để đạt tính cắt gọt cao nhất, đạt độ chính xác yêu

cầu, nâng cao tuổi thọ cho dụng cụ cắt.
Trong ngành chế tạo máy, người ta có thể tiến hành theo hai phương pháp sau:
+ Phương pháp thống kê kinh nghiệm
+ Phương pháp tính toán phân tích

a) Phương pháp thống kê kinh nghiệm
Theo phương pháp này lượng dư gia công dược xác định bằng tổng giá trị lượng dư
các bước gia công theo kinh nghiệm. Các giá trị lượng dư gia công theo kinh nghiệm
thường được tính tổng hợp thành bảng trong các sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy.
* Ưu điểm: thuận tiện tra lượng dư cho các bề mặt một cách nhanh chóng, dễ dàng.
* Nhược điểm: không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên lượng dư không chính
xác (thường lớn hơn giá trị theo yêu cầu)

b) Phương pháp tính toán phân tích
Theo phương pháp này lượng dư được xác định trên cơ sở phân tích sai số gia công
xảy ra trong từng trường hợp cụ thể. Khi chọn chuẩn, chọn phôi, và gia công cơ ta tính
từng yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải hớt đi để có chi tiết máy hoàn chỉnh
*Ưu điểm: Xác định lượng dư cho các bề mặt tương đối chính xác. Do đó tiết kiệm được
vật liệu chế tạo phôi, giảm thời gian gia công.
*Nhược điểm: tính toán phức tạp, mất rất nhiều thời gian.
Qua phân tích ở trên ta thấy phương pháp tính toán phân tích có ưu điểm xác định
lượng dư cho các bề mặt tương đối chính xác. Do đó, sử dụng phương pháp này để tính
toán cho một bề mặt cụ thể. Còn các bề mặt còn lại tính toán theo phương pháp thống kê
kinh nghiệm vì phương pháp này nhanh chóng, đơn giản phù hợp với dạng sản xuất đơn
chiếc.

+0.03
 Tính lượng dư gia công cho đoạn trục ∅100+0.01

Lượng dư gia công cơ là lớp kim loại hớt đi khỏi phôi trong quá trình gia công. Để đạt

yêu cầu về độ chính xác chất lượng bề mặt, cơ tính vật liệu. Qúa trình gia công bề mặt

Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Toản

25