Thiết kế quy trình gia công trục nắp điều chỉnh ( full bản vẽ 2d + thuyết minh)

Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

1


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

LỜI NĨI ĐẦU:
Ngày nay, tính chun mơn hóa trong việc sản xuất chi tiết máy càng cao. Đối với các nhà chế tạo
máy và thiết bị công nghiệp, để sản xuất ra một cái máy hồn chỉnh thì các chi tiết máy được chế tạo tại
những vị trí, những phân xưỡng riêng biệt nhằm nâng cao năng xuất do tiết kiệm được thời gian nguyên
công và tận dụng được tay nghề của công nhân.
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học thuộc chuyên nghành của sinh viên ngành cơ
khí chế tạo máy . Là mơn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ
chế tạo máy, Gia công kim loại, Công nghệ kim loại, Kim loại học và nhiệt luyện, … Qua đồ án này
giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình cơng nghệ hiện đại, cũng như bám sát thực tế sản xuất
trước khi làm đồ n tốt nghiệp.
Việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia
công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém. Ngoài ra
việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng
năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng.
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án cơng nghệ khác nhau. Việc thiết lập quy trình cơng nghệ
gia cơng cịn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án cơng nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những
yêu cầu kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.
Mặc dù rất cố gắng tìm tịi, tra cứu sách vỡ, nhưng cũng không thể nào trách được phần sai sót.
Vậy, kính mong q thầy cơ thơng cảm và tận tình chỉ bảo.
Chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thoại Khanh

2


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
3


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………….………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
4


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

---------------------

------------------------

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên: Nguyễn Thoại Khanh. MSSV: 06103052
Ngành: Cơ khí chế tạo máy. Lớp : 061032C
Tên đề tài : Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết Trục nắp điều chỉnh

I- Số liệu cho trước :
- Sản lượng: 100.000 chiếc/năm
- Điều kiện thiết bị: sử các thiết bị trong phân xưởng cơ khí có dạng sản xuất hàng loạt lớn hay
hàng khối
II- Nội dung thiết kế:

1- Nghiên cứu chi tiết gia công : Chức năng làm việc, tính cơng nghệ của kết cấu
...
2- Xác định dạng sản xuất.
3- Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia cơng.

4- Lập tiến trình cơng nghệ : Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án,
chọn phương án hợp lí.
5- Thiết kế ngun cơng :
- Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt ở vị trí cuối cùng, chỉ rõ phương
chiều của các chuyển động. Ghi kích thước, độ bóng bề mặt, dung sai kích thước của ngun
cơng đang thực hiện.
- Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao và vật liệu làm dao)
- Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt : n, s, t; tra lượng dư cho các bước và tính
thời gian gia cơng cơ bản cho từng bước cơng nghệ.
- Tính lượng dư gia công cho nguyên công tiện mặt trụ Ø25
- Tính tốn chế độ cắt cho ngun cơng thiết kế đồ gá : mặt trụ Ø25
6- Thiết kế đồ gá: Đồ gá phay hai mặt bên của trục
- Vẽ sơ đồ nguyên lý. Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.

- Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp.
5


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

- Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của ngun cơng đang thực
hiện trên đồ gá
- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.
III- Các bản vẽ
- Bản vẽ chi tiết : ……………………………………...…..…… 1 bản (A3)
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi : ………………………..……...…… 1 bản (A3)
- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công : …………………...… …… 4 bản (A3)
- Bản vẽ thiết kế đồ gá (vẽ bằng bút chì) : ……..…………… 1 bản (A1)
IV- Ngày giao nhiệm vụ : 29/9/2009
V- Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 8/12/2009
VI- Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Hồng

Giáo viên hướng dẫn
Ký tên

Chủ nhiệm bộ môn
Ký tên

6


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Chương 1
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I – Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Kết cấu chi tiết gồm hai phần: một phần thuộc chi tiết dạng trục, phần còn lại có
kết cấu của chi tiết dạng càng. Nhiệm vụ của chi tiết là thực hiện chuyển động quay để
điều chỉnh thiết bị.
Những bề mặt làm việc chủ yếu là: bề mặt Ø25 độ nhám Ra = 0.8, bề mặt có
kích thước 14±0.02, bề mặt có kích thước 12±0.02, bề mặt Ø20 dài 30±0.04, bề mặt
M27x1.5 (M27 tra bước ren 1.5 “Ninh Đức Tốn, sổ tay dung sai lắp ghép, NXB Giáo
dục, bảng 6-2, trang 180”). Kích thước quan trọng là bề mặt trụ Ø25.
Thành phần hóa học của thép C45
C
Si
Mn
S
P
Ni
Cr
0.4÷0.5
0.17÷0.37 0.5÷0.8
0.045
0.045
0.30
0.30
Trích sách “Gs.Ts.Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, nhà xuất
bản Khoa học kỹ thuật, trang 7”.
II – Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết
Trục nắp điều chỉnh làm việc trong điều kiện chịu momen xoắn, phần trục bậc
của chi tiết có rãnh thốt dao rọng 1.3, kết cấu của rãnh này không cho phép gia
công bằng dao tiện rãnh tiêu chuẩn, ta nên thay đổi kết cấu của rãnh này có chiều
rọng là 2 để có thể sử dụng dao cắt rãnh theo tiêu chuẩn, vừa tiết kiệm sức lao
động vừa nâng cao năng suất.

Kích thước Ø25 là kích thước lắp ghép quan trọng, lắp ghép với chi tiết khác
trong hệ thống lỗ (có thể là ổ lăn), sau nhiệt luyện, ta mài tinh đạt cấp chính xác 7,
miền kích thước H7, sai lệch giới hạn: +𝟎.𝟎𝟐𝟏
, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công
−𝟎
nghệ CTM tập 1, bảng 2-8, trang 61).
Tra trong tập tài liệu Hướng dẫn thực hiện đồ án cơng nghệ chế tạo máy Kích
thước Ø25 dài 70, ta chọn phương pháp tiện tinh và sau nhiệt luyện mài tinh (thuộc
7


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

phương pháp mài trịn ngồi) đạt độ bóng cấp 8, cấp chính xác cấp 7, độ nhám Ra
= 0.8.
Kích thước Ø20 chiều dài 30, ta chọn phương pháp tiện tinh đạt độ nhám Ra
=3.2, đạt cấp chính xác IT9, dung sai 52μm (tra Sổ tay dung sai lắp ghép của Ninh
Đức Tốn – trang 11 và 114).
Bề mặt có kích thước 14 phay tinh bằng dao phay đĩa đạt độ bóng Ra = 3.2,
cấp chính xác IT10 dung sai 70 μm; bề mặt có kích thước 12 phay tinh bằng dao
phay mặt đầu, đạt độ bóng Ra = 2.0, cấp chính xác IT9 dung sai 43 μm.
Tra bảng cấp chính xác bề mặt trụ trong quan hệ với cấp chính xác kích thước
ta chọn cấp chính xác hình dạng thường (cấp 7), (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay
công nghệ CTM tập 1, bảng 2-33, trang 96).
Độ không song song giữa đường tâm của trục và đường tâm của lỗ không quá
0.016, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-36, trang
102).
Vật liệu của trục nắp điều chỉnh là thép C45, nhiệt luyện đạt độ cứng >55 HRC.

III – Xác định dạng sản xuất
- Số chi tiết được sản xuất trong một năm:
N = N1.m(1+

 +
100

) (chiếc/năm)

Trong đó:
N1: số sản phẩm sản phẩm được sản xuất trong một năm
Theo đề bài N1= 10000 (chiếc/năm)
m: số chi tiết trong một sản phẩm chế tạo (m=1)
: phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn (chọn =4%)
: số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo (chọn = 6%)
8


Đồ án Công nghệ chế tạo máy
 N= 10000.1.(1+

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

4+6
) = 11000 (chiếc/năm)
100

-

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức

-

Q1 = V.  (kg)

-

Q1: trọng lượng chi tiết (kg)

-

V: thể tích của chi tiết ( dm 3 )

-

 : trọng lượng riêng của vật liệu kG/ dm 3

-

Sử dụng phần mềm Solid Egde ta tính được

-

V = 82 ( dm 3 )

-

Q1 = 0.67 (kg)

Dựa vào bảng 2, trang 14, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần

Văn Địch ta chọn dạng sản xuất hàng loạt lớn.

9


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Chương 2
XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHƠI
I – Xác định phương pháp chế tạo phơi
1. Dạng phơi:
Trong gia cơng cơ khí các dạng phơi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán. Xác định
loại và phương pháp chế tạo phơi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế – kỹ
thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ
công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất.
Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan
tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng,
kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…), sản lượng hàng năm của chi
tiết, điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về
trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phơi…).
Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính
của các loại phơi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi. Sau đây là một vài nét
về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:
Phôi đúc:
Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách
chế tạo khn, có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp.
Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ cho độ chính xác của phơi đúc
thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao.

Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ cơng có phạm vi ứng dụng rộng,
khơng bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy
nhiên năng suất không cao. Phương pháp đúc áp lực trong khn kim loại có phạm vi
ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo
khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao, tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất
cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa.
Phôi rèn:
Phôi rèn tự do và phơi rèn khn chính xác thường được áp dụng trong ngành
chế tạo máy.
Rèn tự do là một quá trình biến dạng tự do kim loại dưới tác dụng của các dụng
cụ đơn giản hoặc của các thiết bị tạo lực. Phơi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, độ
bóng bề mặt thấp, năng suất thấp, hao phí nhiều kim loại, cường độ lao động lớn. Do
đó rèn tự do thường dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. (TS. Nguyễn
Tiến Đào – Công nghệ chế tạo phôi – nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật – trang 129)
10


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Rèn khn có độ chính xác cao hơn, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ
chính xác của khn. Mặt khác khi rèn khn phải có khn chun dùng cho từng loại
chi tiết do đó phí tổn tạo khn và chế tạo phôi cao, trang bị công nghệ để chế tạo
phôi rèn khn rất tốn kém.
Phơi cán:
Có prơfin đơn giản, thơng thường là trịn, vng, lục giác, lăng trụ và các thanh
hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình
ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít. Phơi cán định hình phổ biến thường là các loại
thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp. Phơi cán định

hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy
nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang
trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phơi cán thường cao, sai số kích thước của phơi cán
thường thấp, độ chính xác phơi cán có thể đạt từ 9→12. Phơi cán được dùng hợp lý
trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia cơng cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt
quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia cơng, đắt tiền.
=>Chi tiết giá đẫn hướng có hình dạng khá phức tạp và có một số mặt có độ
chính xác kích thước khá cao (cấp 7-8),nên ta khơng dùng phương pháp cán để tạo
phơi.
Ngồi ra trong thực tế sản xuất người ta cịn dùng phơi hàn nhưng ở quy mô sản
xuất nhỏ đơn chiếc.
2. Chọn phôi
Dựa vào đặc điểm của các phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phương pháp
đúc vì:
+ 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 loạt vừa
+ độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục
gia cơng tiếp theo
3. Phương pháp chế tạo phơi: Trong đúc phơi có những phương pháp sau:
3.1. Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ
Chất lượng bề mặt vật đúc khơng cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản,
thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Loại phơi này có cấp chính xác
IT16 → IT17, độ nhám bề mặt: Rz=160m.
=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt khơng cao,
gây khó khăn trong các bước gia cơng tiếp theo.
3.2. Đúc trong khuôn cát – mẫu loại:
Nếu công việc làm khn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá
cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khn cao, cấp
chính xác của phôi: IT15 → IT16, độ nhám bề mặt: Rz=80m.

11


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ,đúc
được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa
và lớn.
3.3. Đúc trong khn kim loại:
Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với
chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao, cấp
chính xác của phơi: IT14 → IT15, độ nhám bề mặt: Rz=40m.
=>Phương pháp nay cho năng suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng
giá thành cao nên khơng phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa.
3.4. Đúc ly tâm:
Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các
chi tiết hình ống hay hình xuyến, khó nhận được đường kính lỗ bên trongvật đúc chính
xác vì khó định được lượng kim loại rót vào khn chính xác. Chất lượng bề mặt trong
vật đúc kém (đối với vật đúc trịn xoay) vì chứa nhiều tạp chất và xỉ.
3.5. Đúc áp lực:
Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lịng khn. Hợp kim để đúc dưới áp lực
thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu. Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các
chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí…Trang thiết bị đắt
nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản suất loạt vừa
thì hiệu quả kinh tế khơng cao.
3.6. Đúc trong khuôn vỏ mỏng:
Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khn mỏng chừng 6-8mm. Có thể
đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg.

Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.
3.7. Đúc liên tục:
Là q trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào moat khuôn bằng kim loại,xung
quanh hoặc bên trong khn có nước lưu thơng làm nguội (cịn gọi là bình kết tinh).
Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khn được kết tinh ngay, vật
đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…Thường dùng
để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm
 Kết luận:
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ
chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn
bằng máy.
- Phơi đúc đạt cấp chính xác là II. (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM
tập 1, trang 168).
- Bán kính góc lượn R3, góc thốt khn 0o30’ đối với kích thước phần trụ phần trục
dài, 1o30’ đối với các phần khác, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay cơng nghệ CTM
tập 1, bảng 3-7, trang 178)
- Cấp chính xác kích thước IT15 → IT16.
- Độ nhám bề mặt: Rz= 80m.
- Kích thước phơi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư
12


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Bản vẽ thiết kế đúc
II – Bản vẽ lồng phôi

13

Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

- Độ nhám bề mặt Rz=80, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng
3-13, trang 185).
- Lượng dư gia cơng:
Vị trí bề mặt rót kim loại
Trên
Dưới, cạnh

Lượng dư gia công (mm)
5
4

- Sai lệch cho phép: 1.0mm
- Sai lệch cho phép theo trọng lượng của vật đúc ≤7%
Chương 3
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT
I.Chọn phương pháp gia cơng các bề mặt:
Dựa vào hình dáng và yêu cầu làm việc của chi tiết, ta chọn các phương pháp
để gia công chi tiết là: tiện, phay, khoan – khoét – tarô, tôi cao tần và mài.
II. Chọn chuẩn cơng nghê:
Chi tiết có dạng trục và có phần thuộc kết cấu của dạng càng có yêu cầu chính
xác về kích thước và sai lệch hình học của trục Ø25, đồng thời phải đảm bảo độ song
song của đường tâm của trục và đường tâm của bề mặt ren M27x1,5.
14

Đồ án Cơng nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Vì vậy ta chọn chuẩn tinh chính là bề mặt trụ Ø25 và hai lỗ tâm, đồng thời lấy
chuẩn thô là bề mặt trụ Ø28 để gia công hai lỗ tâm.
III. Xác định các bề mặt gia công:

Chi tiết cần gia công các bề mặt sau:
Gia công mặt đầu số 1 – số 2 – số 4 và khoan hai lỗ tâm. Phương pháp
gia công là phay tinh mặt đầu và khoan tâm trên máy chuyên dùng.
Gia công bề mặt trụ số 5 – số 6, cắt rãnh số 7 và vạt góc số 4 trên cùng
một ngun cơng sử dụng máy tiện bán tự động nhiều bàn dao.
Gia công hai mặt bên số 8, phương pháp gia công là dùng dao phay đĩa
trên máy phay ngang.
Gia công bề mặt số 3, phương pháp gia công là phay trên máy phay
ngang.
Gia công bề mặt ren số 10 (M27x1,5), phương pháp gia công là khoan –
khoét – ta rô.
Nhiệt luyện bề mặt số 6, dùng phương pháp tôi cao tần.
Gia công sau nhiệt luyện bề mặt số 6, phương pháp gia công: mài trên hai
mũi chóng tâm trên mái mài trịn ngồi.
IV. Lập phương án gia cơng:
Phương án 1:
-

Thứ
Ngun cơng
tự

1

Vị trí bề mặt
Số bậc tự do bị hạn chế
gia công

Vạt mặt – khoan tâm hai 1 – 2 – 4
15

5


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

đầu

2

Tiện trụ bậc – cắt rãnh –
vạt góc trên máy tiện bán
5–6–7–9
tự động

6

3

Phay hai mặt bên

8

5

4

Phay mặt phẳng của càng 3

6

5

Khoan – kht – ta rơ

10

6

6

Tơi bề mặt

6

Mài trịn ngồi

6

6

Kiểm tra

6

4

7
8

Phương án 2: Chuẩn thô là bề mặt trụ Ø28, chuẩn tinh chính là hai lỗ tâm, bề
mặt trụ Ø25 và mặt phẳng số 1 – 2.
Thứ
Nguyên công
tự
Vặt mặt khoan tâm trên
1
máy tiện
Vạt mặt khoan tâm trên
2
máy phay đứng
Tiện trụ bậc – cắt rãnh –
3
vạt góc trên máy tiện bán
tự động
4
Phay hai mặt bên
5
Phay mặt phẳng của càng
6

Khoan – khoét – ta rơ
7
Tơi bề mặt
8
Mài trịn ngồi
Kiểm tra

Vị trí bề mặt
Số bậc tự do bị hạn chế
gia công
1–2

4

4

6

5–6–7–9

6

8
3
10
6
6
6

5

6
6
6
4

V. So sánh, lựa chọn phương án:
- Phương án 1:
➢ Phân tán thành nhiều nguyên công, đảm bảo thời gian gia công khá đều nhau
16


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

➢ Vạt mặt khoan tâm hai đầu tự động trên máy chuyên dùng, đảm bảo đạt kích
thước chiều dài 140, độ đồng tâm của hai lỗ tâm.
➢ Dùng bề mặt trụ Ø25 làm chuẩn tinh chính để gia cơng các bề mặt khác để
đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật
- Phương án 2:
➢ Cũng phân tán thành nhiều nguyên công, đảm bảo thời gian gia công và điều
kiện Việt Nam
➢ Việc vạt mặt khoan tâm hai đầu ở hai nguyên công khác nhau, thứ nhất sử
dụng chuẩn thô hai lần, thứ hai không đảm bảo độ đồng tâm của hai lỗ tâm.
 Tóm lại, với yêu cầu làm việc của chi tiết là đảm bảo độ chính xác về kích thước và
hình dáng hình học và đảm bảo tính kinh tế ta chọn quy trình gia cơng là phương án 1.
Chương 4
THIẾT KẾ NGUN CƠNG
I. Ngun cơng 1: Vạt mặt – khoan tâm hai đầu trên máy chuyên dùng

Định vị : Khối V hạn chế 4 bậc tự do ở mặt trụ Ø28, và hai chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do.
Chi tiết được định vị 6 bậc tự do.
- Chọn máy MP-71, công suất động cơ phay – khoan: 7,5 – 2,2 kW. (GS.TS Trần Văn
Địch – Thiết kế đồ án CN CTM – bảng 25 – trang 183).

17


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

- Chọn dao phay mặt đầu răng chấp mãnh hợp kim cứng T15K6, thơng số dao: Đường
kính D = 100, bề rọng B = 39, số răng Z = 10. (PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Sổ tay CN
CTM tập1 – bảng 4-94 trang 376)
- Mũi khoan tâm có lỗ tâm dạng A góc 600, d=6.3mm, d1=13.2mm, l=8mm, l1=5.98mm
(Sổ tay thợ tiện Bảng VIII.6 – trang 369)
1. Bước1: Phay 2 mặt đầu
-

Chiều sâu cắt t=2,5mm.
Lượng chạy dao răng: Sz= 0,2 mm/răng (Chế độ cắt gia cơng cơ khí bảng 6-5 –
trang 124)
Lượng chạy dao vòng: S0= Sz.z=0,2.10=2mm/vòng.
Vận tốc cắt theo lý thuyết bằng cách tra bảng là : V=141m/phút (Chế độ cắt gia
cơng cơ khí bảng 40-5, trang 138)
Số vịng quay trục chính: n =
máy ta chọn n=475v/ph.

Dn

1000 v 1000 .141
=
= 449 v/ph. Theo thuyết minh của
 .D
3,14 .100
3,14.100.475
= 149,15 m/ph
1000

-

Vận tốc cắt thực tế : Vtt =

-

Lượng chạy dao theo máy: SM=Sz.z.n=0,2.10.475=950mm/ph. Theo thuyết minh
của máy ta chọn SM=960 mm/ph
Công suất cần thiết là: N=3,8kw (bảng 5-130 trang 118, tài liệu Sổ tay CN CTM
tập 2).
Kiểm tra với công suất máy ta có: N=3,8kw < Nđc=7,5kW, do đó máy làm việc an
toàn.

-

1000

=

2. Bước 2: khoan tâm

- Chiều sâu cắt t=2,5mm.
𝐷−𝑑
13,2−6,3
- Chiều sâu cắt t =
=
= 3,45 mm
2
2
- Lượng chạy dao vòng So = 0,11(mm/vòng)
- Vận tốc cắt theo lý thuyết bằng cách tra bảng là: Vlt= 32 m/phút. (Sổ tay CN CTM
tập2 – bảng 5-86 trang 33).
VLT .1000
32 .1000
=
 771 (V/phút)
 .D
3,14 .13 .2

-

Số vịng quay trục chính: n =

-

Theo thơng số của máy ta chọn: n= 712 (vòng/phút)

-

Vận tốc cắt thực tế V =

712.3,14.13,2
 29 (m/phút).
1000

3.Tính tốn thời gian ngun cơng:
- Ta có: Ttc = t0 + t p + t pv + ttn . Trong đó:
• Ttc: thời gian nguyên công
18


Đồ án Cơng nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

-

• T0: thời gian cơ bản để gia công ra sản phẩm
• Tp: thời gian phụ ( = 10%T0).
• Tpv: thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm thời gian phục vụ kỹ thuật và thời
gian phục vụ tổ chức ( = 11%T0)
• Ttn: thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của cơng nhân ( =5%T0)
• Do đó ta có: Ttc=126%T0
Thời gian cơ bản của nguyên công là: T0=T1+T2

-

Thời gian gia công phay: To1 =

L + L1 + L2
(phút). (GS.TS Trần Văn Địch – Thiết kế

S .n

đồ án CN CTM – bảng 231 – trang 67).
• L: Chiều dài bề mặt gia cơng (mm). L= 91
• L1: Chiều dài ăn dao. (mm). L1 =

t ( D − t ) + 1 = 2.5(100 − 2.5) + 1 = 16,6mm

• L2: Chiều dài thốt dao (mm). L2 = 2 mm
• S: Lượng chạy dao vịng (mm/vịng).
• n: Số vịng quay hoặc hình trình kép trong 1 phút.
Vậy:  To1 =
-

91 + 16,6 + 2
= 0,084 (phút)
1.3.712

Thời gian gia công khoan: To2 =

L + L1
(phút)
S .n

• L: Chiều sâu khoan tâm (mm). L = 16
• L1: Chiều dài thốt mui khoan tâm(mm). L1 = d . cot g + 1 = 6.3 . cot g 60 0 + 1  3mm
2

2

• S: Lượng chạy dao vịng(mm/vịng)
• n: Số vịng quay hoặc hình trình képtrong 1 phút.
Vậy:  To 2 =

8+3
= 0.14 (phút).
0,11 .712

Thời gian nguyên công: Ttc=126%T0 = 126%(0,14+0.084) = 0.2822 Phút
II. Nguyên công 2 - Tiện trụ bậc – cắt rãnh – vạt góc trên máy tiện bán tự động

19


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Định vị : Chi tiết được định vị trên hai mũi tâm và một chốt tỳ chống xoay hạn chế 6
bậc tự do.
- Chọn máy bán tự động 1340Ð của Nga, công suất 6.2 KW. (Sổ tay công nghệ chế tạo
máy tập 3 – bảng 9-12 trang 33)
- Chọn Dao: tiện trụ dùng dao gắn mãnh hợp kim cứng. T5K10, Vát góc dùng dao định
hình, tiện rãnh dùng dao định hình có gắn mãnh hợp kim cứng.
1. Bước1: Tiện thơ
2. Bước 2: Tiện tinh
3. Bước 3: Vát góc & tiện rãnh.
Đã được trình bày trong chương V tính lượng dư và chế độ cắt
III. Nguyên công 3: Phay hai mặt bên

20


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Chọn máy: máy phay ngang 6H81 (Sổ tay CN CTM tập 3 – trang 74)
• Cơng suất động cơ trục chính 4.5kW
• Cơng suất của động cơ chạy dao 1,7kW
• Hiệu suất 0.75
• Số vịng quay trục chính 30-1500 v/ph
• Bước tiến của bàn máy : 30-1500 mm/ph
• Lực lớn nhất theo cơ cấu tiến của máy là 1500KG
• Chọn dụng cụ cắt: dao phay đĩa 3 mặt răng (sổ tay CN CTM tập 1 – bảng 480 trang 368)
➢ Đường kính dao phay: D= 125
➢ Bề rộng dao B= 12
➢ Đường kính lỗ dao: d= 32
➢ Số răng z = 22
1.phay thô:
-

-

Chiều sâu cắt t = 2,5 mm.

21


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

-

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

Lượng chạy dao răng: Sz= 0,15 mm/răng (Chế độ cắt gia cơng cơ khí – bảng 145, trang 128).
Lượng chạy dao vòng: S0= Sz.z= 0,15.22 = 2.7mm/vòng.
Vận tốc cắt theo lý thuyết bằng cách tra bảng là : V= 35 m/phút (Chế độ cắt gia
cơng cơ khí – bảng 63-5, trang 148).
1000 v 1000 .35
=
= 89 ,12 v/ph. Ta sẽ tra theo thuyết
 .D 3,14 .125

-

Số vịng quay trục chính: n =

-

minh của máy và chọn n có số vịng quay thấp hơn trang 221 tài liệu 4)
Công suất cần thiết là: N=3,8kw ( bảng 5-130 trang 118, tài liệu [1] ).
Kiểm tra với cơng suất máy ta có: N=3,8kw < Nđc=4,5 kW, do đó máy làm việc an
tồn.

2.Phay tinh:
-

Chiều sâu cắt t = 0,5mm.
Lượng chạy dao vòng: S0= 1 mm/vòng (Chế độ cắt gia cơng cơ khí – bảng 15-5,
trang 129).

Vận tốc cắt theo lý thuyết bằng cách tra bảng là : V = 49,5 m/phút (Chế độ cắt
gia công cơ khí – bảng 20-5, trang 133).
1000 v 1000 .49 ,5
=
= 197 v/ph. Theo thuyết minh của
 .D
3,14 .125

-

Số vòng quay trục chính: n =

-

máy ta chọn n có giá trị thấp hơn n lý thuyết
Lượng chạy dao theo máy: SM=Sz.z.n=0,044.18.197=156mm/ph.

3. Tính tốn thời gian ngun cơng:
-

Đối với ngun cơng phay mặt phẳng bằng dao phay đĩa, thời gian cơ bản T0
được tính như sau: T0 =

-

L + L1 + L2
.i . Với :
S .n

• L: chiều dài bề mặt gia cơng( mm),

• L1: chiều dài ăn dao (mm). L1 = t ( D − t ) + (0,5  3mm)
• L2: chiều dài thốt dao ( 2-5mm) ( bảng 31, trang 67, tài liệu [2] ).
• I: số lần gia cơng
Thời gian cơ bản của ngun cơng là: T0=T1+T2
• Thời gian gia công khi phay thô:
L1 = t ( D − t ) + (0,5  3mm) = 2,5(125 − 2) + 2 = 19,62mm

Chọn L2 = 3mm; L = 30mm; i=1
Do đó: T1 =

30 + 19 ,62 + 3
.1 = 0,217 ( ph)
2,7.89 ,12

• Thời gian gia cơng khi phay tinh:
22


Đồ án Công nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

L1 = t ( D − t ) + (0,5  3mm) = 0,5(125 − 0,5) + 2 = 9,89mm

Chọn L2 = 3mm; L = 30mm; I = 1
Do đó:

T2 =

30 + 9,89 + 3

.1 = 0,21( ph)
1.197

Vậy T0=0.217+0,21=0,427 (ph)
Do đó thời gian nguyên công là: Ttc=126%.0,427=0,538(ph)
IV. Nguyên công 4: Phay mặt phẳng của càng

-

Chọn máy: máy phay ngang 6H81 (Sổ tay CN CTM tập 3 – trang 74)
• Cơng suất động cơ trục chính 4.5kW
• Cơng suất của động cơ chạy dao 1,7kW
• Hiệu suất 0.75
• Số vịng quay trục chính 30-1500 v/ph
• Bước tiến của bàn máy : 30-1500 mm/ph
23


Đồ án Cơng nghệ chế tạo máy

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

• Lực lớn nhất theo cơ cấu tiến của máy là 1500KG
• Chọn dụng cụ cắt: dao phay đĩa (sổ tay CN CTM tập 1 – bảng 4-80 trang 368)
➢ Đường kính dao phay: D= 125
➢ Bề rộng dao B= 12
➢ Đường kính lỗ dao: d= 32
➢ Số răng z = 22
1.Phay thô:
-

Chiều sâu cắt t = 2,5 mm.
Lượng chạy dao răng: Sz= 0,15 mm/răng (Chế độ cắt gia công cơ khí – bảng 145, trang 128).
Lượng chạy dao vịng: S0= Sz.z= 0,15.22 = 2.7mm/vòng.
Vận tốc cắt theo lý thuyết bằng cách tra bảng là : V= 35 m/phút (Chế độ cắt gia
cơng cơ khí – bảng 63-5, trang 148).
1000 v 1000 .35
=
= 89 ,12 v/ph. Ta sẽ tra theo thuyết
 .D 3,14 .125

-

Số vịng quay trục chính: n =

-

minh của máy và chọn n có số vịng quay thấp hơn trang 221 tài liệu 4)
Công suất cần thiết là: N=3,8kw ( bảng 5-130 trang 118, tài liệu [1] ).
Kiểm tra với cơng suất máy ta có: N=3,8kw < Nđc=4,5 kW, do đó máy làm việc an
tồn.

2.Phay tinh:
-

Chiều sâu cắt t = 0,5mm.
Lượng chạy dao vòng: S0= 1 mm/vòng (Chế độ cắt gia cơng cơ khí – bảng 15-5,
trang 129).
Vận tốc cắt theo lý thuyết bằng cách tra bảng là : V = 49,5 m/phút (Chế độ cắt
gia cơng cơ khí – bảng 20-5, trang 133).

1000 v 1000 .49 ,5
=
= 197 v/ph. Theo thuyết minh của
 .D
3,14 .125

-

Số vòng quay trục chính: n =

-

máy ta chọn n có giá trị thấp hơn n lý thuyết
Lượng chạy dao theo máy: SM=Sz.z.n=0,044.18.197=156mm/ph.

3. Tính tốn thời gian ngun cơng:
-

Đối với ngun cơng phay mặt phẳng bằng dao phay đĩa, thời gian cơ bản T0
được tính như sau: T0 =

L + L1 + L2
.i . Với :
S .n

• L: chiều dài bề mặt gia cơng( mm),
• L1: chiều dài ăn dao (mm). L1 = t ( D − t ) + (0,5  3mm)
• L2: chiều dài thoát dao ( 2-5mm) ( bảng 31, trang 67, tài liệu [2] ).
24

Đồ án Cơng nghệ chế tạo máy
-

GVHD: Nguyễn Văn Hồng

• I: số lần gia công
Thời gian cơ bản của nguyên cơng là: T0=T1+T2
• Thời gian gia cơng khi phay thơ:
L1 = t ( D − t ) + (0,5  3mm) = 2,5(125 − 2) + 2 = 19,62mm

Chọn L2 = 3mm; L = 30mm; i=1
Do đó: T1 =

30 + 19 ,62 + 3
.1 = 0,217 ( ph)
2,7.89 ,12

• Thời gian gia công khi phay tinh:
L1 = t ( D − t ) + (0,5  3mm) = 0,5(125 − 0,5) + 2 = 9,89mm

Chọn L2 = 3mm; L = 30mm; I = 1
Do đó:

T2 =

30 + 9,89 + 3
.1 = 0,21( ph)
1.197

Vậy T0=0.217+0,21=0,427 (ph)
Do đó thời gian ngun cơng là: Ttc=126%.0,427=0,538(ph)
V. Nguyên công 5: Khoan – khoét – ta rô

-

Định vị: khối V dài hạn chế 4 bậc tự do, khối V tự lựa chống xoay cho chi tiết hạn
chế hai bậc tự do và chốt tỳ phụ có nhiệm vụ tăng độ cứng vững khi khoan –
khoét – tarô
25