Đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế chế tạo càng C11

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Khoa Cơ Khí

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

***

Nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Họ và tên sinh viên: Hồng Thế Cường
Lớp: KT Cơ khí K62 (CN lên KS)

Khoá: 62

Chuyên ngành: CNCTM

I. Đầu đề thiết kế:
Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết càng C11
II. Các số liệu ban đầu:
Sản lượng hàng năm:
Điều kiện sản xuất: Tự chọn.
III. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
2. Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết.
3. Xác định dạng sản xuất.

4. Chọn phương pháp chế tạo phôi.
5. Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị kẹp chặt, chọn máy, chọn
dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết).
6. Tính lượng dư cho một bề mặt (mặt trịn ngồi, mặt trịn trong, hoặc mặt phẳng). Tra
lượng dư cho các bề mặt cịn lại.
7. Tính chế độ cắt cho hai ngun cơng (tính cho các ngun công cần thiết kế đồ gá).
Tra chế độ cắt cho các ngun cơng cịn lại.
8. Tính thời gian gia cơng cơ bản cho tất cả các ngun cơng.
9. Tính và thiết kế hai đồ gá (lập sơ đồ gá đặt, tính lực kẹp, thiết kế các cơ cấu của đồ gá,
tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép của đồ
gá, đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lập bảng kê khai các chi tiết khác của đồ gá)

IV. Phần bản vẽ
1. Chi tiết lồng phôi:

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

1 bản (khổ giấy A0 hoặc A1)

1

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
2. Sơ đồ nguyên công:

1 bản (khổ giấy A0)

3. Đồ gá:

1 bản (khổ giấy A0 hoặc A1)

Hà Nội, ngày
Người nhận

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

tháng 1

năm 2021 .

Cán bộ hướng dẫn

2

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy

Lời nói đầu

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng địi hỏi kỹ sư cơ
khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải
biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản
xuất, sửa chữa và sử dụng.
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có

hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các q trình chế tạo sản phẩm
cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ
thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Mơn học cịn truyền đạt
những u cầu về chỉ tiêu cơng nghệ trong q trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp
phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của ngành
ơtơ thuộc khoa cơ khí có vai trị hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách
sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi
tiết cơ khí.
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Nguyễn Xuân Quỳnh
đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.
Em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên: Hoàng Thế Cường

Mục lục
GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

3

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy
Lời nói đầu......................................................................................................................... 1
Mục lục.............................................................................................................................. 2
Nội dung thuyết minh........................................................................................................4
I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:..............................................................4
II. Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết:...................................................4

III. Xác định dạng sản xuất:.......................................................................................4
IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi:..........................................................................5
1.Phôi dập...................................................................................................................... 5
2.Đúc trong khuôn kim loại............................................................................................6
3. Đúc trong khuôn cát...................................................................................................6
V. Lập thứ tự các nguyên công, các bước.......................................................................6
1. Lập sơ bộ các nguyên công:...................................................................................6
1.1 Nguyên công I : Đúc chế tạo phôi....................................................................7
1.2. Nguyên công II : Phay mặt trên của càng........................................................9
1.3. Nguyên công III : Phay 2 mặt đáy của càng..................................................13
1.4. Nguyên công IV : Khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 12+0.01..............................17
1.5. Nguyên công V : Khoan, khoét, Doa vát mép lỗ 10+0.01...............................22
1.6. Nguyên công VI : Phay hai mặt đầu..............................................................27
1.7. Nguyên công VII : Khoan lỗ 8, ta rô ren M10.............................................30
1.8. Nguyên công VIII : Kiểm tra độ không song song giữa hai mặt phẳng của
càng, độ khơng vng góc giữa tâm lỗ và mặt đầu...............................................34
2. Thiết kế một đồ gá................................................................................................37
2.1. Xác định kích thước của bàn máy..................................................................37
2.2. Xác định phương pháp định vị......................................................................37
2.3. Vẽ đường bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá (theo tỷ lệ 1:1).....37
2.4. Xác định chiều điểm đặt của lực cắt, lực kẹp................................................38
2.5. Xác định vị trí và vẽ kết cấu đồ định vị.........................................................39
2.6. Tính lực kẹp cần thiết khi phay.....................................................................39
2.7. Chọn cơ cấu kẹp chặt....................................................................................40
2.8. Vẽ cơ cấu dẫn hướng, so dao.........................................................................40
2.9. Vẽ thân đồ gá.................................................................................................40
2.10. Tính sai số chế tạo đồ gá.............................................................................41

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

4

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
2.10.1 Các thành phần của sai số gá đặt...............................................................41
Kết luận............................................................................................................................ 43
Tài liệu tham khảo............................................................................................................ 44

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

5

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Nội dung thuyết minh
Phân tích chức năng nhiệm vụ, tính cơng nghệ của kết cấu chi tiết. Thiết kế sơ bộ
phương án cơng nghệ
I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Chi tiết càng C11 là một chi tiết máy dùng để điều khiển một cơ cấu khác bằng
cách gạt. Với các bề mặt làm việc là các mặt trong của hai lỗ 12 và 10
II. Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Cũng như các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính cơng nghệ có ý nghĩa
quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như độ chính xác gia cơng. Vì

vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu:
- Độ cứng vững của càng.
- Các lỗ cơ bản mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau
là tốt nhất.
- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
- Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
Đây là chi tiết càng có kết cấu đơn giản do vậy phơi được chế tạo bằng phương pháp
đúc trong khuôn cát, sau đó đem ủ.
Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong do vậy nên chọn mặt A làm chuẩn
tinh chính.
Vật liệu chọn để gia cơng chi tiết là gang xám GX15-32.
III. Xác định dạng sản xuất:
Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo cơng thức sau đây:
N = N1m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;
N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
 chọn  = 6%

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

6

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Ta xét thêm % phế phẩm  = 3%  6%, chọn  = 4%, lúc đó :
N = N1.m(1 + )
Thay số ta có:
N = 5000.1(1 + ) =5005 chi tiết/năm.
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết.
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = V.( kg)
Thể tích của chi tiết: V = 0,06dm3
Vậy trọng lượng chi tiết: Q = 0,06.7,2 = 0,42kg.
Theo bảng 2.6 trang 31- Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất:
Hàng loạt vừa
IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi:
Đối với chi tiết đã có, có thể áp dụng các phương pháp chế tạo phôi sau đây:
1.Phôi dập
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng,
các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu. vv có các đặc
điểm:
Sử dụng một bộ khn có kích thước lịng khn gần giống vật gia cơng.
Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch
giữa hai nửa khuôn . Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ  2  4 ,độ
chính xác đạt được  0,1  0,05 .
Trạng thái ứng suất vật gia cơng nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo
tốt hơn , biến dạng triệt để hơn , cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia cơng vật phức
tạp.
Dễ cơ khí hố nên năng suất cao.
Hệ số sử dụng vật liệu cao.
Thiết bị sử dụng có cơng suất lớn , chuyển động chính xác , chế tạo khuôn đắt tiền.
Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng
khối.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

7

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
2.Đúc trong khn kim loại
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt
cao, có khả năng cơ khí hố , tự động hố cao.
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt . vv
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. vv
Khi đúc trong khn kim loại, tính dẫn nhiệt của khn cao nên khả năng điền đầy
kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.
3. Đúc trong khuôn cát
Phương pháp này tương đối phổ biến ở nước ta, làm khuôn dễ dàng giá thành thấp.
Tuy nhiên chế tạo khuôn mẫu tốn thời gian và độ chính xác phơi khơng cao, tiêu hao một
phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót, vật đúc tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt .vv
Tóm lại: Từ chức năng, điều kiện làm việc và sản lượng của chi tiết ta chọn phương
pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại là phù hợp nhất.
*Bản vẽ lồng phơi:

GVHD: Nguyễn Xn Quỳnh

8

SVTH: Hồng Thế Cường

Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
V. Lập thứ tự các nguyên công, các bước
1. Lập sơ bộ các nguyên công:
Nguyên công 1 : Đúc chế tạo phôi bằng khuôn kim loại.
Nguyên công 2 : Phay mặt trên của càng (mặt A), gia công trên máy phay đứng, dùng
dao phay mặt đầu, đạt độ bóng Rz=20.
Ngun cơng 3 : Phay mặt đáy của càng bằng hai dao phay đĩa, đạt độ bóng Rz= 20
Ngun cơng 4: Khoan, kht, doa lỗ to của càng đạt kích thước 12+0,01 và vát mép
lỗ, gia công trên máy khoan đứng sau khi khoan xong thay mũi khoét và mũi doa và dao
vát mép để gia công, đạt được độ nhám Ra = 1,25.
Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa lỗ nhỏ của càng 10+0,01 và vát mép lỗ, gia công
trên máy khoan đứng, đạt được độ nhám Ra = 1,25.
Nguyên công 6 : Phay 2 mặt của đầu càng, gia công trên máy phay đứng, dùng 2 dao
phay mặt đầu.
Nguyên công 7 : Khoan lỗ nhỏ của càng 8 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan
đứng, ta rô ren M10.
Nguyên công 8:Kiểm tra độ song song giữa 2 mặt phẳng của càng, độ vng góc giữa
tâm lỗ và mặt đầu.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

9

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
Thiết kế các nguyên công cụ thể
1.1 Nguyên công I : Đúc chế tạo phôi

T
D

Phương pháp đúc:
Đúc trong khuôn kim loại
Chọn mặt phân khuôn:
Chọn mặt phân khuôn là một mặt phẳng đi qua tâm đoạn trụ 24 như hình vẽ
Khối lượng vật đúc:
m=0,42kg
Vật liệu :
Gang xám 15-32

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

10

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Khuôn:
Khuôn được chế tạo bằng kim loại, độ dốc rút sản phẩm 100
Trên khn bố trí cốc rót nằm trên đoạn trụ 30 cốc rót đồng thời là đậu ngót. Ngồi
ra, để đảm bảo cho khí thốt ra khỏi khn khi rót kim loại, kim loại điền đầy khuôn và

sản phẩm thu được không bị nứt ta làm thêm hai đậu hơi đồng thời là đậu ngót.
Để đảm bảo kim loại điền đầy khn lượng kim loại rót vào khn phải điền đầy cốc
rót và hai đậu ngót vì vậy khối lượng kim loại rót vào khn là mkl=0,5kg.
Để đảm bảo vị trí giữa hai nửa khn khi nắp ghép trên khn có các chốt định vị.
Vì khn làm bằng kim loại nên khối lượng của khuôn đã đủ đè giữ cho khn khơng
bị đẩy lên trong q trình rót kim loại, vì vậy khi lắp khn khơng cần tạo lực đè khuôn.
1.2. Nguyên công II : Phay mặt trên của càng

w

Định vị:
Chọn mặt đối diện làm chuẩn thô đặt lên phiến tỳ nhám định vị được 3 bậc tự do,
dùng 2 khối V ngắn một cố định định vi được 2 bậc tự do và một di động. Sử dụng chốt
tỳ phụ tỳ lên mặt đầu tại lỗ 10 để tăng độ cứng vững khi gia công.
Kẹp chặt:
Kẹp chặt luôn bằng khối V di động.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

11

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Lượng dư gia cơng:
- Kích thước cần đạt của ngun cơng này là 290,1 với độ nhám bề mặt là Rz=20 m.
Tra theo bảng 2.34 tr55 HDTKĐACNCTM, tương ứng với cấp chính xác 9.

Nguyên công này cần 2 bước gia công.
Phay thô với lượng dư là Z = 2 (mm).
Phay tinh với lượng dư là Z = 0,5(mm)
Tính tốn chế độ cắt
- Chọn máy : Chọn máy phay đứng vạn năng 6H82(bảng 9-38 sổ tay CNCTM tập 3).
- Chọn dao.
Theo bảng (4-3) STCNCTM T1 Chọn vật liệu dao là BK8 (hợp kim cứng).
Theo bảng (4-94) : Chọn dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8.
Đường kính dao phay mặt đầu được xác định :
D = (1,25  1,5)B
Chọn D =1,3B = 1,3.34 = 44,2 (mm).
Theo bảng (4-94) STCNCTM T1 Chọn dao theo tiêu chuẩn có :
D = 100; B = 39; d = 32; Z = 10(răng)
- Chế độ cắt:
Phay thô
+ Chọn chiều sâu cắt t = 2(mm) (bằng cả lượng dư gia công thô ).
+ Lượng chạy dao : Tra theo bảng (5-33) STCNCTM T2, ta được S z=0,200,29(mm/
răng)
+ Tốc độ cắt V : Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật
liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt ..vv..
Vận tốc cắt tính theo cơng thức Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó :
Theo bảng (5-127) STCNCTM T2 Ta có vận tốc cắt khi phay là Vb=158(m/ph).
Theo bảng 5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có :
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1.
k2 là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

12

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
k3 là hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3 = 0,83. (Theo bảng 5-6)
Vậy tốc độ cắt theo tính toán là Vt = 158.0,8.1.0,83 = 105 (m / phút )
Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là :
Theo cơng thức
Chọn số vịng quay theo tiêu chuẩn của máy là nm = 300 (v/p).
Vậy tốc độ thực tế là :
Vt =
Lượng chạy dao phút là.
Sp = S.Z.n = 0,26.10.300 = 780 (mm/p)
Theo máy lấy Sp=750(mm/p).
Phay tinh
+ Chọn chiều sâu cắt t = 0,5(mm) (bằng cả lượng dư gia công ).
+ Lượng chạy dao : Tra theo bảng (5-37) STCNCTM T2, ta được S=0,1(mm/răng).
+ Tốc độ cắt V : Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật
liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt ..vv..
Vận tốc cắt tính theo cơng thức Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó :
Theo bảng (5-127) STCNCTM T2 Ta có vận tốc cắt khi phay là Vb = 260(m/ph).
Theo bảng 5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có :
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1.
k2 là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8.
k3 là hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3 = 0,83.
Vậy tốc độ cắt theo tính tốn là Vt = 260.0,8.1.0,83 = 172,64 (m / phút )
Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là :

Theo cơng thức
Chọn số vịng quay theo tiêu chuẩn của máy là Nm = 475 (v/p).
Vậy tốc độ thực tế là :
Vt =
Lượng chạy dao phút là : Sp = Sr.Z.n = 0,1.10.475 = 475 (mm/p)
Tính thời gian nguyên công
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian được xác định theo công
thức sau
Ttc = TO + TP + TPV + Ttn
Trong đó : Ttc : Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).
TO : Thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng kích thước
và tính chất cơ lý của chi tiết, thời gian này có thể thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và
trong từng trường hợp gia cơng cụ thể có cơng thức tính tương ứng.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

13

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
TP : Thời gian phụ (thời gian cần thiết để người công nhân gá đặt, tháo chi tiết, tháo
chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển khi xác định thời gian ngun cơng ta có
thể có giá trị gần đúng TP = 10%TO.
TPv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm : Thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay
dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ.
TPVKT = 8%TO, thời gian phục vụ tổ chức (TPVTC) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm
việc, bàn giao ca, kíp (TPVTC = 3%TO).

Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân. (Ttn = 5%TO).
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây :
Trong đó :
L : Chiều dài bề mặt gia công (mm). L1 : Chiều dài ăn dao (mm).
L2 : Chiều dài thoát dao (mm). S : Lượng chạy dao vịng.
n : Số vịng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
L=155(mm).
Phay thô
(bảng 31 thiết kế ĐACNCTM)
L2 = (2  5)mm; S = 2,6(mm/vòng); n = 300 (v/ph)
(phút)
Phay tinh

L2 = (2  5)mm
S = 1(mm/vòng); n = 475 (v/ph)
(phút)
Thời gian nguyên công cơ bản : TO = TO1+T02 =0,227+0,358=0,585(Phút).
Thời gian nguyên công: Tnc=1,3.T0=1,3.0,585=0,76(phút)
Bảng chế độ cắt:
Phay tinh 6H82
Phay thô
6H82
Bước
Tên máy

149,15
94,2
V(m/ph)

475

300
n(v/ph)

0,5
2
t(mm)

1
2,6
S(mm/v)

475
750
S(mm/ph)

1.3. Nguyên công III : Phay 2 mặt đáy của càng

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

14

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

w

w

w

Định vị:
Chọn mặt A của càng làm chuẩn tinh tỳ lên 2 phiến tỳ (định vị 3 bậc tự do), một khối
V ngắn (định vị 2 bậc tự do), một chốt tỳ (định vị 1 bậc tự do).
Kẹp chặt:
Kẹp chặt bằng hai thanh kẹp
Lượng dư gia cơng:
- Kích thước cần đạt của nguyên công này là 27 0,1 với độ nhám bề mặt là Rz = 20
m.
Tra theo bảng 2.37 tr57 HDTKĐACNCTM, tương ứng với cấp chính xác 9.
Ngun cơng này cần 2 bước gia công.
Phay thô với lượng dư là Z = 1,5 (mm).
Phay tinh với lượng dư là Z=0,5(mm).
Tính tốn chế độ cắt.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

15

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
-Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82(bảng 9-38 sổ tay CNCTM tập
3) .
- Chọn dao: Dùng 2 dao phay hình trụ xoắn ốc gắn mảnh hợp kim cứng.
D1=62mm, Z1=8, L1=45mm; D2=80mm, Z2=8, L2=45mm (bảng 6-16 sổ tay CNCTM

chủ biên trần văn địch ).
- Chế độ cắt:
Phay thô.
+ Chọn chiều sâu cắt t = 1,5(mm) (bằng cả lượng dư gia công thô ).
+ Lượng chạy dao : Tra theo bảng (5-34) STCNCTM T2, ta được
0,200,30(mm/răng).

S=

+ Tốc độ cắt V : Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật
liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt ..vv..
Vận tốc cắt tính theo cơng thức Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó :
Theo bảng (5-127) STCNCTM T2 Ta có vận tốc cắt khi phay là
Vb=158(m/ph).
Theo bảng 5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có :
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1.
k2 là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8.
k3 là hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3 = 0,83.
Vậy tốc độ cắt theo tính tốn là Vt = 158.0,8.1.0,83 = 105 (m / phút )
Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là :
Theo cơng thức
Chọn số vịng quay theo tiêu chuẩn của máy là nm = 375 (v/p).
Vậy tốc độ thực tế là :
Vt =
Lượng chạy dao phút là.
Sp = S.Z.n =0,26.8.300 = 624(mm/p)
Theo máy lấy S = 600(mm/p)
Phay tinh
+ Chọn chiều sâu cắt t = 0,5(mm) (bằng cả lượng dư gia công ).

+ Lượng chạy dao : Tra theo bảng (5-37) STCNCTM T2, ta được S=0,1(mm).
+ Tốc độ cắt V : Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật
liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt ..vv..

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

16

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
Vận tốc cắt tính theo cơng thức Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó :
Theo bảng (5-127) STCNCTM T2 Ta có vận tốc cắt khi phay là Vb = 260(v/ph).
Theo báng 5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có :
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1.
k2 là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8.
k3 là hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3 = 0,83.
Vậy tốc độ cắt theo tính toán là Vt = 260.0,8.1.0,83 = 172,64 (m / phút )
Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là :
Theo cơng thức
Chọn số vịng quay theo tiêu chuẩn của máy là Nm = 600 (v/p).
Vậy tốc độ thực tế là :
Vt =
Lượng chạy dao phút là : Sp = Sr.Z.n = 0,1.8.600 = 480 (mm/p)
Chọn theo máy Sp=475(mm/phút)
+ Xác định lực cắt :
Trong đó :

t = 1,5mm; Sz = 0,26mm/răng; Z = 8
B = 30mm; D = 62mm; n = 375v/ph
Các hệ số và số mũ được tra theo bảng (5-41) STCNCTM T2
Cp = 58; u = 1; x = 0,9; q = 0,9; y = 0,8 w = 0 ; kmv = 1
Thay vào cơng thức ta có :
(N)
(N)
- Xác định lực tác dụng lên bàn máy.
Theo bảng (5-42) STCNCTM T2, ta có quan hệ :
Px : Pz = 0,3  Px = 0,3.Pz Px1= 0,3.166 = 50 (N).
Px2= 0,3.97 = 29 (N).
Px = 50 < Pxmax = 2000 : Thoả mãn điều kiện.
Ph:Pz=1,2Ph=1,2PzPh1=1,2.166=200(N)
Ph2=1,2.97=116(N)
Py:Pz=0,5Py=0,5PzPy1=0,5.166=83(N)
Py2=0,5.97=48(N)
Pv:Pz=0,25Pv=0,25PzPv1=0,25.166=42(N)
Pv2=0,25.97=24(N)
- Xác định mômen xoắn (Nm) trên trục chính của máy :
(N.m)

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

17

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Công suất cắt:
(KW)
Điều kiện Ne < Nm. thoả mãn.
Bảng chế độ cắt:
Phay tinh 6H82
150,7
Phay thơ
94,2
6H82
Bước
Tên máy
V(m/ph)

600
375
n(v/ph)

0,5
1,5
t(mm)

0,8
2,08
S(mm/v)

475
600
S(mm/ph)

Tính thời gian ngun cơng

Xác định thời gian cơ bản theo cơng thức sau đây :
Trong đó :
L : Chiều dài bề mặt gia công (mm). L1 : Chiều dài ăn dao (mm).
L2 : Chiều dài thoát dao (mm). S : Lượng chạy dao vòng.
n : Số vịng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
L=30(mm).
Phay thơ
(bảng 31 thiết kế ĐACNCTM)
L2 = (2  5)mm; S = 2,08(mm/vòng); n = 300 (v/ph)
(phút)
Phay tinh

L2 = (2  5)mm
S = 0,8(mm/vịng); n = 600 (v/ph)
(phút)
Thời gian ngun cơng cơ bản : TO = TO1+T02 =0,173 (Phút).
Thời gian nguyên công: Tnc=1,3.T0=1,3.0,173=0,225(phút)
1.4. Nguyên công IV : Khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 12+0.01

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

18

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Sơ đồ định vị:

Gia cơng lỗ cần đảm bảo độ vng góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ
một mặt phẳng (2phiến tỳ) hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc côn chụp vào
đầu mặt trụ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm
Kẹp chặt:
Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

19

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy
Tính tốn và tra lượng dư
Theo bảng (2-4) STCNCTM ĐHBK, nguyên công này gồm 3 bước :
+ Khoan.
+ Khoét: với lượng dư 1,1 (mm) sau khi khoan.
+ Doa: với lượng dư 0,1 (mm) sau khi khoét.
Tính và tra chế độ cắt
+Khoan
- Chọn máy khoan 2H135.
+ Máy khoan có đường kính mũi khoan lớn nhất 35 (mm).
+ Khoảng cách từ bàn máy tới trục chính là 700  1120 (mm).
+ Cơng suất máy N = 4 (KW).
+ Hiệu suất :  = 0,8.
+ Đường kính mũi khoan max = 11 (mm).
Chọn mũi khoan ruột gà, đi cơn với đường kính D = 10,8 (mm).
Chiều dài mũi khoan : L = 250 (mm).

Chiều dài làm việc của mũi khoan : L = 170 (mm).
Vật liệu mũi khoan là : Thép gió P18.
Tính và tra chế độ cắt
Chiều sâu cắt : t = 10,8/2 = 5,4 (mm).
Theo bảng (5-89) STCNCTM T2 có lượng chạy dao S = 0,17 (mm/vịng).
Theo bảng (5-90) STCNCTM T2 có tốc độ cắt : Vb = 40 (m/vòng).
Tốc độ cắt :
Theo cơng thức tính tốn tốc độ cắt ta có :
Vt = Vb.k1
k1 là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ bền của mũi khoan k1 = 1.
Vậy ta có Vt = 40.1 = 40 (m/phút).
Xác định số vịng quay của trục chính.
Theo cơng thức nt =
Chọn tốc độ theo máy tiêu chuẩn n = 995(v/p).
Tốc độ cắt thực tế Vt=
+Khoét
Ta tiến hành khoét trên máy khoan 2H135.
Tính và tra chế độ cắt
- Chọn dao khoét.
Chọn mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng, theo bảng (4-47) STCNCTM T1,
chọn dao có các thơng số :
D = 12(mm); L = 180  355 (mm); l = 80 (mm).
+ Vật liệu mũi khoét : P18.
- Xác định chế độ cắt.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

20

SVTH: Hoàng Thế Cường

Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
Chiều sâu cắt t = 1,1/2 = 0,55(mm) lượng chạy dao vòng S = 0,45 (mm/vòng),
Tốc độ cắt là V = 138 (m/phút) . (Theo bảng 5-106 Sổ tay công nghệ chế tạo máy
tập II )
Mà theo cơng thức tính tốn ta có .
Vt = Vb.k1.k2.k3.
Trong đó :
Theo bảng 5-109 Sổ tay cơng nghệ chế tạo máy tập II ta có .
k1 là hệ số phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền của dao k1 = 0,5.
k2 là hệ số phụ thuộc vàp trạng thái bề mặt gia công k2 = 1.
k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của hợp kim cứng dao hợp kim cứng
BK8 vậy k3 = 1
vậy Vt = 138.0,5.1.1 = 69 (m/phút)
Xác định số vòng quay theo tính tốn của trục chính theo cơng thức sau :
nt =
Ta chọn theo tiêu chuẩn của máy n = 1400 (v/phút).
Tốc độ cắt thực tế Vt=
+Doa
Ta tiến hành doa trên máy khoan 2H135.
Các thông số khi doa sẽ là :
- Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn (theo bảng 4-49 STCNCTM T1 chọn )
d = 12
Chiều dài toàn dao : L = 170 (mm).
Chiều dài phần cắt : l = 30 (mm).
Chiều sâu cắt t = 0,12/2 = 0,05 (mm)
Lượng chạy dao theo bảng (5-112) STCNCTM T2 là S = 1,7 (mm/vịng).
Theo bảng (5-113) ta có Vb = 7,9 (m/v)

Tốc độ cắt :
Theo cơng thức tính tốn tốc độ cắt ta có :
Vt = Vb.k1
k1 là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ bền của mũi doa k1 = 1.
Vậy ta có Vt = 7,9.1 = 7,9 (m/phút).
Tốc độ trục quay sẽ là : nt =
Chọn theo tiêu chuẩn của máy là n = 173 (v/p).
Tốc độ cắt thực tế Vt=
+Vát mép
Ta tiến hành vát mép trên máy khoan 2H135.
- Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn (theo bảng 4-49 STCNCTM T1 chọn )

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

21

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
d = 16
Chiều dài toàn dao : L = 170 (mm).
Chiều dài phần cắt : l = 30 (mm).
Chiều sâu cắt t = 1 (mm)
Lượng chạy dao theo bảng (5-112) STCNCTM T2 là S = 0,2 (mm/vịng).
Theo bảng (5-113) ta có Vb = 14 (m/v)
Tốc độ cắt :
Theo cơng thức tính tốn tốc độ cắt ta có :
Vt = Vb.k1

k1 là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ bền của mũi doa k1 = 1.
Vậy ta có Vt = 14.1 = 14(m/phút).
Tốc độ trục quay sẽ là : nt =
Chọn theo tiêu chuẩn của máy là n = 350 (v/p).
Bảng chế độ cắt:
2H135
2H135
2H135
2H135
Tên máy

13,5
33,7
52
6,5
V(m/ph)

350
995
1400
173
n(v/ph)

1
5,4
0,55
0,05
t(mm)

0,2

0,17
0,45
1,7
S(mm/v)

Tính thời gian ngun cơng
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây :
Trong đó :
L : Chiều dài bề mặt gia cơng (mm). L1 : Chiều dài ăn dao (mm).
L2 : Chiều dài thốt dao (mm). S : Lượng chạy dao vịng.
n : Số vịng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
L=27(mm).
Khoan.

L2=2mm
Kht.

L2=2mm

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

22

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
Doa.

L2=2mm
Thời gian nguyên công cơ bản : TO = TO1 + TO2 + TO3 =0,4(Phút).
Thời gian nguyên công: Tnc=1,3.T0=1,3.0,4=0,52(phút)

1.5. Nguyên công V : Khoan, khoét, Doa vát mép lỗ 10+0.01

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

23

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

w

Sơ đồ định vị:
Gia cơng lỗ cần đảm bảo độ vng góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ
một mặt phẳng (2phiến tỳ) hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một chốt trụ ngắn
hạn chế 2 bậc tự do định vị vào mặt lỗ 12 và một chốt chống xoay.
Kẹp chặt:
kẹp chặt bằng bu lơng tác dụng lực lên thành lỗ 12.
Tính và tra lượng dư
Sau khi gia công bề mặt lỗ đạt độ bóng Ra = 1,25 tương ứng với cấp chính xác 6,
để đạt cấp chính xác trên thì sau khi khoan ta cần phải khoét và doa thô.
Lượng dư sau khi khoan = 1/2 đường kính mũi khoan.
Đường kính mũi khoan phải là : D = 10 - 1 = 9 (mm).
Tính và tra chế độ cắt

+Khoan.
+ Chọn máy khoan cần 2H125 có :
- Đường kính mũi khoan max = 25 (mm).
- Công suất máy : N = 2,2 kW.
- Hiệu suất :  = 0,8.

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

24

SVTH: Hoàng Thế Cường
Lớp : KTCK CN-KS - K62


Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
- Công suất xà ngang : Nn = 1,7 kW.
+ Chọn mũi khoan ruột gà, đuôi côn, kiểu 1 theo bảng (4-40) STCNCTM T1
đường kính mũi khoan là :
d = 9 ; L = 250 (mm);
l = 170 (m m) (chiều dài phần làm việc).
Chọn vật liệu cho mũi khoan là thép gió BK8.
Tính và tra chế độ cắt
Chọn chiều sâu cắt : t = 9/2 = 4,5 (mm).
Lượng chạy dao tra theo bảng (5-89) STCNCTM T2 được S = 0,22 (mm/vòng).
Tốc độ cắt :
Theo cơng thức tính tốn tốc độ cắt ta có :
Vt = Vb.k1.k.k3.
Theo bảng 5-95 ta có :
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao k1 = 0,87.
Theo bảng 5-87 ta có :

k2 là hệ số phụ thuộc phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan k2 = 1.
Theo bảng 5-95 ta có :
k3 là hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k3 = 1.
Theo bảng (6-95) tra được Vb = 72 (mm/phút)
Vậy ta có Vt = 72.0,87.1.1 = 62,64 (m/phút).
Xác định số vịng quay của trục chính.
Theo cơng thức nt =
Chọn tốc độ theo máy tiêu chuẩn n = 2000(v/p).
Tốc độ cắt thực tế Vt=
+Khoét
Ta tiến hành khoét trên máy khoan 2H125.
Tính và tra chế độ cắt
- Chọn dao khoét.
Chọn mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng, theo bảng (4-47) STCNCTM T1,
chọn dao có các thơng số :
D = 10(mm); L = 180  355 (mm); l = 80 (mm).
+ Vật liệu mũi khoét : P18.
- Xác định chế độ cắt.
Chiều sâu cắt t = 0,8/2 = 0,4(mm) lượng chạy dao vòng S = 0,45 (mm/vòng),
Tốc độ cắt là V = 138 (m/phút) . (Theo bảng 5-106 Sổ tay công nghệ chế tạo máy
tập II )
Mà theo công thức tính tốn ta có .
Vt = Vb.k1.k2.k3.
Trong đó :

GVHD: Nguyễn Xuân Quỳnh

25

SVTH: Hoàng Thế Cường

Lớp : KTCK CN-KS - K62