ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC KHUỶU

Môn học Công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kĩ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế chế tạo các
loại máy, trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh công
nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực,v..v. Đồ án môn
học Công nghệ chế tạo máy là đồ án của sinh viên nghành công
nghệ chế tạo máy, đồng thời đồ án này cũng là một đồ án bắt
buộc đối với một số nghành nh ô tô, động cơ đốt trong, máy
chính xácĐồ án công nghệ chế tạo máy hớng dẫn sinh viên giải
quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo máy sau khi đÃ
nghiên cứu các giáo trình cơ bản của nghành công nghệ chế tạo
máy. Khi làm đồ án công nghệ chế tạo máy sinh viên sẽ vận dụng lí
thuyết của nhiều môn học: Công nghệ kim loại, Dung sai, các sổ
tay .. để giải quyết một nhiệm vụ công nghệ . Với mục đích nh
vậy khi học môn học Công nghệ chế tạo máy tôi đợc giao nhiệm vụ
thiết kế qui trình công nghệ gia công Trục khuỷu máy dập tấm.
Gia công Trục khuỷu máy diezel là một công việc hết sức phức
tạp yêu cầu thợ bậc cao, đồ gá, máy chuyên dùng có tính chính xác
cao. Các nguyên công gia công trục khuỷu máy diezel đều đòi hỏi
phải có đồ gá song do phạm vi nghiên cứu cũng nh sự hạn chế về
mặt thời gian nên trong đồ án chỉ tiến hành thiết kế đồ gá cho
nguyên công phay rÃnh then trên trục.
Việc hoàn thành đồ án môn học sẽ tạo cho học viên có cơ sơ
tốt để tìm hiểu thiết kế các loại chi tiết khác. Phát huy trí sáng
tạo,ý thức tự chủ, tự giác trong nghiên cứu giải quyết các nhiệm vụ
khoa học khác, hình thành phơng pháp luận khoa học cho ngời học
viên, đặc biệt là cách tra các bảng biểu.
Mặc dù đà có nhiều cố gắng trong nghiên cứu tham khảo tài
liệu đặt ra các giả thiết và so sánh kết luận, tuy nhiên do kiến
thức thực tế còn hạn chế, khối lợng công việc tơng đối lớn nên trong
đồ án sẽ còn có những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đợc sự đóng
góp ý kiến xây dựng để đồ án đợc hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn chỉ bảo của thầy giáo

Nguyễn
Đức
Hát
và các giáo viên khác trong bộ môn công nghệ chế tạo máy của các
đồng chí trong lớp đà giúp tôi hoàn thành đồ án này.

1

24


Mục lục:
Phần I: Phân tích chi tiết, chọn phôi và xác định phơng pháp
chế tạo
1.1 Phân tích chi tiết gia công.
1.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi
tiết:
1.3 Xác định phơng pháp chế tạo phôi .
Phần II : Lập qui trình công nghệ gia công cơ .
2.1 Thứ tự các nguyên công .
2.2 Sơ đồ nguyên công .
2.3 Tra lợng d cho các nguyên công .
2.4 Tra chế độ cắt cho các nguyên công .
Phần III: Tính toán thiết kế đồ gá .
3.1 Thiết kế đồ gá chuyên dùng cho nguyên công
gia công cổ khuỷu.
Phần kết luận
Tài liệu tham kh¶o.

2

24


Phần i
Phân tích chi tiết và xác định phơng pháp chế tạo
phôi.
Trong nội dung chơng này chúng ta sẽ xem xét điều kiện làm
việc của trục khuỷu máy Diezel từ đó đa ra đợc những kết luận
về tính công nghệ của kết cấu.
1.1. Phân tích chi tiết gia công:
Trục khuỷu máy Điezel là chi tiết dạng trục, là một trong những chi
tiết quan trọng nhất của động cơ, cờng độ làm vịêc lớn nhất và
giá thành cao nhất của động cơ đốt trong.
Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận từ pittông truyền qua
thanh truyền, biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động
quay để đa công suất ra ngoài và nhận mômen từ bánh đà
truyền lên pittông để khởi động quá trình làm việc của động cơ.
Trạng thái làm việc của trục khuỷu rất nặng. Trong quá trình làm
việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể và lực quán tính
( quán tính chuyển động tịnh tiến và quán tính chuyển động
quay).Những lực này có trị số rất lớn và thay đổi theo chu kỳ nên
có tính chất va đập rất mạnh.Các lực này tác dụng gây ra ứng suất
uốn và xoắn trục đồng thời gây ra hiện tợng dao động dọc và dao
động xoắn, ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn gây hao mòn lớn
trên các bề mặt ma sát của cổ trục và cổ khuỷu.
Vì vậy khi chế tạo trục khuỷu cần đạt những yêu cầu sau:
Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lợng nhỏ và ít mòn.
Có độ chính sát gia công cao, các bề mặt làm việc cần có độ
bóng và ®é cøng cao

3

24


Không sảy ra hiện tợng dao động cộng hởng trong phạm vi tốc
độ sử dụng.
Kết cấu phải đảm bảo tính cân bằng tính đồng đều tính
cân bằng của động cơ và phải dễ chế tạo.
Hình dạng kết cấu trục khuỷu phụ thuộc vào số xilanh cách bố
trí xilanh số kỳ của động cơ va thứ tự làm việc của xilanh.
Về kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo các yêu cầu sau.
Đảm bảo động cơ làm việc đồng đều, biên độ dao động
mômen xoắn nhỏ.
Động cơ làm việc cân bằng ít rung động.
ứng suất sinh ra do dao động xoắn nhỏ.
Công nghệ chế tạo đơn giản.
Về hình thức kết cấu trục khuỷu có trục khuỷu nguyên và trục
khuỷu ghép và có trục khuỷu đủ cổ trục và thiếu cổ trục.
Trục khuỷu ta cần chế tạo là trục khuỷu máy Diezel thiếu cỉ trơc
MTrơc khủu m¸y Diezel cã c¸c bé phËn chÝnh nh sau:
-Đầu trục khuỷu .
-Cổ trục .
-Má khuỷu .
-Cổ khuỷu .
-Đuôi trục khuỷu.
+Đầu trục khuỷu: Thờng dùng để nhận công suất từ máy
chính.
+Cổ trục: là bộ phận để lắp trục lên thân máy qua bạc trợc.
+Má khuỷu: Là bộ phận nối cổ trục và cổ khuỷu.

+Cổ khuỷu : Là phần nối với thanh truyền tạo chuyển động
quay.
+Đuôi trục khuỷu: Thờng lắp với các chi tiết máy của cơ cấu
truyền dẫn công suất (nh bánh răng, puli.v.v)
1.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:
Trục khuỷu máy Diezel có dạng trục lệch tâm. Trục là loại chi tiết
quan trọng, chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là dạng tròn
xoay.
Bề mặt làm việc của trục là các bề mặt trụ tròn xoay 50-0,0500,025,
và 60-0,0070,012,
vì vậy các kích thớc quan trọng và bề mặt quan trọng của chi
tiết là 50 và 60 và chiều dài của nó. Độ nhám của bề mặt trụ 60
khá cao Ra = 0,63 ( cấp 8 ), độ lệch tâm e của cổ khuỷu so với cổ
trục là e = 65 (mm).
Độ đồng tâm giữa các cổ trục là 0,02 (mm).
Độ song song giữa hai cỉ khủu lµ 0,05 (mm).
4

24


Trục có chiều dài là 600(mm), đây là trục có độ cứng vững
không cao.
Các má khuỷu đợc chế tạo với yêu cầu kỹ thuật không cao.
Vật liệu chế tạo thép 40Cr thành phần là:
C(%)
0,050,0
6

Si(%)

0,170,2
7

Mn(%)
0,20,4

S(%) P(%) Ni(%)
0,02 0,027 0,30

Cr(%)
1,31,6
5

Cu(%)
0,25

Trong khi nhiệt luyện cần chú ý đến biến dạng trục. Khi nhiệt
luyện cần đảm bảo trục ở t thế thẳng đứng.
Các bề mặt gia công chính xác, để đảm bảo độ đồng tâm
của hai cổ trục cần có hai lỗ tâm làm chuẩn tinh thống nhất trong
qúa trình gia công.
Từ sự phân tích trên ta nhận thấy điều kiện làm việc của trục
phức tạp vừa chịu mô men xoắn vừa chịu uốn nên khó gia công.
1.3 Phân Tích Vật Liệu Và Chọn Phôi.
Loại vật liệu chuyên dùng để chế tạo trục khuỷu hiện nay là thép
các bon, thép hợp kim mang gang, thép hợp kim niken Crôm, ở đây
ta cần chế tạo trục khuỷu bằng thép hợp kim Crôm với yêu cầu nhiệt
luyện đạt độ cứng HRC= 4852
Trong chơng này chúng ta sẽ phân tích chi tiết và các phơng
pháp gia công để quyết định phơng pháp chế tạo phôi.

Các phơng pháp tạo phôi :
+ Phôi cán nóng
+ Rèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản
+ Dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép
+ Rèn trên máy rèn ngang
+ Đúc
Căn cứ vào hình dáng của chi tiết ta thấy rằng chỉ có thể có các
phơng pháp gia công là rèn ( rèn tự do hoặc rèn khuôn) hoặc đúc.
- Đối với phơng pháp đúc, thờng là đúc các trục khuỷu là thép
cácbon, thép hợp kim và gang grafit cầu.
M Phơng pháp đúc trục khuỷu có những u điểm nh:
Trọng lợng phôi và lợng d gia công nhỏ, đồng thời có thể đúc đợc những kết cấu phức tạp của trục khiến cho việc phân bố khối lợng bªn trong trơc khủu cã thĨ thùc hiƯn theo ý muốn để đạt đợc
sức bền cao nhất. Tuy nhiên phơng pháp đúc trục khuỷu còn có rất
nhiều nhợc điểm, đó là:
-Thành phần kim loại đúc khó đồng đều; thép kết tinh không
đều tinh thể phía trong thô hơn tinh thể phía ngoài, gang grafit
cầu có quá trình cầu hoá không hoàn toàn nên ảnh hởng đến sức
bền của trục khuỷu.
5
24


-Dễ xảy ra các khuyết tật đúc nh rỗ ngót, rỗ khí, rạn nứt ngầm,..
-Sức bền kéo , nén tại các gấp khúc kém.
-Đối với phơng pháp rèn khuôn với các lý do sau đây:
* điểm:
+Rèn khuôn có thể chế tạo đợc các vật rèn đạt độ chính xác
gia công từ cấp 4 đến cấp 8 và độ nhám bề mặt từ cấp 3 đến
cấp 6.
+Thao tác trong quá trình rèn khuôn đơn giản không đòi hỏi

trình độ tay nghề cao
+Thuận lợi cho cơ khí hoá và tự động hoá quá trình rèn , phù
hợp với công nghiệp sản xuất hàng loạt và giá thành sản phẩm giảm,
năng suất cao.
+Trớc khi gia công ta phải tiến hành ủ và thờng hoá để khử
nội lực. Trớc khi mài phải tôi hoặc ram để đảm bảo tính năng của
trục khuỷu.
Nhợc điểm:
+Lợng d gia công lớn, khi gia công cắt gọt thớ kim loại của trục
khuỷu bị cắt đứt, không liên tục ảnh hởng đến sức bền của trục
khuỷu, với những trục khuỷu có khối lợng lớn, sản xuất loạt vừa và
hoàn loạt có tính kinh tế không cao.
Căn cứ vào hình dáng của chi tiết, u nhợc điểm của các phơng
pháp rèn, đúc.
ở phơng án của đồ án này ta chọn phơng pháp chế tạo phôi là
đúc. Trục khuỷu là chi tiết quan trọng yêu cầu kỹ thuật cao nên ta
đúc trong khuôn hợp kim có lớp trát phủ, đúc áp lực.

6

24


Phần II
Lập qui trình công nghệ gia công cơ
Trong chơng này, từ việc xác định phôi là đúc ta sẽ tiến hành
phân tích và giải quyết các vấn đề theo trình tự các nguyên công
sau:
2.1 Thứ tự các nguyên công:
Để tạo ra sản phẩm chi tiết trục khuỷu máy Diezel ta phải tiến

hành gia công theo thứ tự các nguyên công sau:
Nguyên công 1 : Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm.
Nguyên công 2 : Tiện thô mặt trụ 60 và 50 (cổ trục)
Nguyên công 3 : Tiện tinh mặt trụ 60 và 50 (cổ trục)
Nguyên công 4 : Tiện thô hai cổ khuỷu 50
Nguyên công 5 : Tiện tinh hai cổ khuỷu 50
Nguyên công 6 : Phay rÃnh then.
Nguyên công 7 : Nhiệt luyện.
Nguyên công 8: Kiểm tra sự biến dạng của trục
Nguyên công 9: Sửa lỗ tâm
Nguyên công 10: Mài tinh cổ trục 60 và 50.
Nguyên công 11: Mài tinh hai cổ khuỷu 50
2.2 Sơ đồ các nguyên công:
Theo cách phân chia nh trên có 11 nguyên công, tuy nhiên
nguyên công nhiệt luyện,kiểm tra không có sơ đồ nguyên công mà
ta chỉ hình dung là phải có những nguyên công này.
MCác sơ đồ nguyên công đợc thể hiện lần lợt nh sau:
M Nguyên công i: phay mặt đầu và khoan lỗ tâm.

7

24


Chọn chuẩn thô: mặt trụ ngoài của đầu và đuôi trục.
Chọn máy:Tra bảng 9_38 sổ tay công nghệ chế tạo máy trang 73
ta chọn máy phay vạn năng và khoan tâm bán tự động kí hiệu
6H82 có các thông số chính sau:
+ Khoang cách a từ đờng trục trục chính đếm bàn máy
30350 mm

+ khoảng cách b từ sống trợt thân máy tới bàn máy 240480
mm
+ khoảng cách lớn nhất từ sống trợc thẳng đứng đến thanh
giằng 775 mm
+khoảng cách lớn nhất từ mặt mút trục chính đến mặt dới
của xà ngang 155 mm
+ khoảng cách lớn nhất từ mặt mút trục chính đến ổ đỡ trục
dao 700 mm
+ khoảng cách từ mặt sau của bàn đến sống trợc thân máy
320 mm
+ đờng kính lỗ trục chính 29 mm
+ đờng kính trục gá dao 32 mm
+ phạm vi tốc độ truc chính 301500 vg/phút
+ công suất động cơ chạy dao 1,7 KW
+ kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy B 1= 320 mm, L=
1250 mm
+Công suất của động cơ phay-khoan:5,5{k}
Chọn dụng cụ:
+Dao phay:Theo bảng 4-92 trang 373 tập 1sổ tay công nghệ
chế tạo máy chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió có các thông
số :D=75 mm, d=32 mm,
L=45 mm,z=18 răng.
+Dụng cụ khoan lỗ tâm: Tra bảng 4_40 trang 321 chọn mũi
khoan tâm kiểu xoắn vít liền khối đuôi trụ loại ngắn có các thông
số cơ bản sau:L=36mm, d=4 mm,l=8 mm
+Đồ gá: 2 khối V ngắn .
Các bớc trong nguyên công:
+ Phay mặt đầu dát kích thớc 600 mm
+ Khoan lỗ tâm.
8

24


M Nguyên công ii: tiện thô, vát mặt đầu 60 và 50.

Chọn chuẩn: 2 lỗ tâm khống chế 5 bậc tự d o.
Chọn máy: Theo bảng 9_4 trang 17 sổ tay CNCTM ta chọ máy
tiện 1K62 với các thông số nh sau:
+Đờng kính lớn nhất của chi tiết đợc gia công trên
máy:400[mm]
+Khoảng cách hai đầu tâm:7001000 [mm]
+Hiệu suất:0,75
+Số cấp tốc độ trục chính: 23
+Phạm vi tốc độ trục chính:12,52000[v/p], máy tiện ren vít
1K62 có các cấp tốc độ [v/p]: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80;
100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250;
1600; 2000.
+§éng cơ của truyền động chính đạt công suất:
7,510[KW]
+Kích thớc máy: 252211661324 [mm]
+ Khối lợng của máy 2290 kg
+dịch chuyển lớn nhÊt bµn dao (däc 460930 mm, ngang
250 mm )
Chän dao tiƯn : Theo b¶ng 4-6 trang 297 tËp 1 sỉ tay CNCTM
chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 90 o (trái và phải)
gắn hợp kim cứng có kích thớc cơ bản hbL=1610100 [mm]
,n=4,l=10,R=0,5 [mm],
Dao vát mép:Theo bảng 4-6 trang 297 sổ tay CNCTM là dao tiện
ngoài thân cong có góc nghiêng chính là 90 o (phải) gắn hợp kim

cứng có kích thớc cơ bản là: hbL=1610100[mm].
Đồ gá : 2 mũi tâm và kẹp tốc.
Các bớc trong nguyên công:
+ Lần gá 1.
Tiện thô đạt 60,925
9
24


Tiện thô đạt 50,925
Vát mét.
+ Lần gá 2.
Tiện thô đạt 60,925
Tiện thô đạt 50,925
Vát mép.
M Nguyên công III: tiện tinh 60 và 50.

- Chọn chuẩn: 2 lỗ tâm khống chế 5 bậc tự do
- Định vị : 2 mũi tâm và kẹp tốc. Hạn chế 5 bậc tự do
- Chọn máy: Theo bảng 9_3 sổ tay CNCTM trang 16 ta chọ máy
tiện T616 có các thông số cơ bản sau:
+Đờng kÝnh gia c«ng lín nhÊt cđa chi tiÕt gia c«ng trên thân
máy:320 [mm]
+Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm:750 [mm]
+Số cấp tốc độ trục chính:12
+Giới hạn vòng quay của trục chính:441980 [v/p]
+Công suất của động cơ:4,5 [kW]
+Kích thớc của máy:23558521225 [mm]
- Chọn dao:
Theo bảng 4-6 trang 297 tập 1 sổ tay CNCTM chọn dao tiện

ngoài thân cong có góc nghiêng 90 o (trái và phải) gắn hợp kim cứng
có kích thớc cơ bản là :
hbL=1610100 [mm] , n=4, l=10, R=0,5 [mm]
Các bớc trong nguyên công:
Lần gá 1.
1.Tiện tinh đạt 60,215
2.Tiện tinh đạt 50,215
Lần gá 2.
3.Tiện tinh đạt 60,215
4.Tiện tinh đạt 60,215
Nguyên công Iv: tiện thô cổ biên .
10
24


Chọn chuẩn: chuẩn tinh đầu trục, đuôi trục và một điểm ở má
khuỷu; chuẩn thô: gờ trục.
Định vị: 2 khối V ngắn.
Chọn máy: máy tiện 1K62 giống nguyên công 2.
Chọn dao:
Theo b¶ng 4-6 trang 297 tËp 1 sỉ tay CNCTM chọn dao tiện
ngoài thân cong có góc nghiêng 90 o (trái và phải) gắn hợp kim
cứng có kích thớc cơ bản hbL=1610100 [mm] , n=4, l=10,
R=0,5 [mm],
Thứ tự nguyên công:
Gá lần 1
Tiện thô cổ khuỷu đạt 50,925 mm và truc 54 đạt 54,12
Gá lần 2
- Tiện thô cổ khuỷu hai đạt 50,925 mm và truc 54 đạt
54,12

Nguyên công v: tiƯn tinh cỉ biªn .

11

24


M Nguyên công V có chuẩn, gá, dao giống nh nguyên công IV.
Chọn chuẩn: chuẩn tinh đầu trục, đuôi trục và một điểm ở má
khuỷu; chuẩn thô: gờ trục.
Định vị: 2 khối V ngắn.
Chọn máy: máy tiện T616 giống nguyên công 3.
Chọn dao:
Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính là 90 o phải và
trái gắn hợp kim cứng có kích thớc cơ bản là: hbL=1610100
[mm] , n =4, l=10, R=0,5 [mm],
Thứ tự nguyên công:
Gá lần 1
+Tiên tinh cổ khuỷu đạt 50,215 va và truc 54 đạt 54 mm
Gá lần 2
+Tiện tinh cổ khuỷu đạt 50,215 va và truc 54 đạt 54 mm
Nguyên công VI khác nguyên công V ở chế độ công nghệ (ta sẽ
xem xét trong phần tra chế độ cắt).
M Nguyên công Vi: phay rÃnh then.

12

24

Chọn chuẩn: Mặt trụ ngoài của đầu trục khuỷu, đuôi trục khuỷu
và 1 điểm ở má khuỷu.
Định vị: 2 khối V ngắn và 1 chốt tì.
Chọn máy:Theo bảng 9_38 sổ tay CNCTM ta chọn máy cho phay
rÃnh then là máy 6H12 với các thông số sau:
+Số cấp tốc độ chính: 18
+Công suất động cơ chính: 7 KW
+Công suất động cơ chạy dao:1,7 KW
+Kích thớc làm việc của bàn máy:3201250 [mm]
+Số cấp bớc tiến của bàn máy: 18
+Hiệu suất: 0,75
Dao phay:Theo bảng 4-74 trang 363 sổ tay CNCTM chọn dao
phay chuôi trơ cã th«ng sè sau:
D= 5,75 mm , L=52 mm , l=8 mm
+Số răng dao loại 1 là 4.
MTh tự nguyên công:
+Phay rÃnh then dài 65 [mm].
+Sâu 3 (mm)
+Rộng 6 (mm)
M nguyên công VIi: nhiệt luyện.
Mnguyên công VIii: kiểm tra sự biến dạng của chi tiết.

Mnguyên công ix: sửa lỗ t©m

13

24


MNguyên công x: mài các mặt trụ 50 và 60.

Chọn chuẩn: hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do.
Định vị : giống nguyên công II.
Chọn máy: tra bảng 9_50 trang 95 sổ tay CNCTM ta chọn máy
mài tròn ngoài kí hiệu 3M151 có các thông số cơ bản nh sau:
+ Đờng kính gia công lớn nhất: 200 [mm].
+ Chiều dài gia công lớn nhất: 700 [mm].
+ Đờng kính mài lín nhÊt
+ Mµi ngoµi 60 mm.
+ ChiỊu dµi mµi lín nhất
+ Mài ngoài 700 mm.
+ Chiều cao từ tâm tới bàn máy 125 mm.
+Côn móc của trục chính ụ trớc và nòng ụ sau: N0 4.
+ Số vòng quay của trục chính:50500; Số vòng quay của
phôi gia công: 75; 150; 300;
+Tốc độ dịch chuyển tự động của bàn máy: 0,055
[vòng/ph].
+Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 185 [mm].
+Công suất của động cơ: 10 [kW].
+Kích thớc máy: 4635X2459X2150 [mm]3.
14

24


+Đờng kính đá mài lớn nhất 600 mm
+Chiều cao lớn nhất 100 mm
+Tốc độ chạy dao ngang của ụ mài 0,14 (mm/ph).
+Tốc độ quay trục chính mang đá mài 1590 (vòng/ph)
Chọn đá mài: tra bảng 4_170 sổ tay CNCTM trang 459 ta chọn

đá mài phẳng kí hiệu có các thông số cơ bản nh sau:
+Đờng kính đá mài : 80 [mm].
+Chiều dầy của đá mài: 63 [mm].
Chọn hạt mài: 30.
Chất kết dính : vunkanit
Thứ tự các bớc trong nguyên công:
Lần gá 1;
+ Mài thô cổ trục đạt 60,85 dài 55 [mm].
+ Mài thô đầu trục đạt 50,01dài 90 [mm].
+ Mài tinh cổ trục đạt 60 dài 55 [mm].
+ Mài tinh đầu trục đạt 49,975dài 90 [mm].
Lần gá 2:
+ Mài thô cổ trục đạt 60,85 dài 55 [mm].
+ Mài thô đuôi trục đạt 50,01 dài 96 [mm].
+ Mài tinh cổ trục đạt 60 dài 55 [mm].độ nhám 0,63 HRC
+ Mài tinh đuôi trục đạt 49,975dài 96 [mm]. độ nhám 0,63
HRC
M Nguyên công Xi: mài cổ khuỷu .

Chọn chuẩn, gá giống nguyên công IV.
Chọn máy giống nguyên công X
Chọn đá mài có chiếu dày 40mm
Thứ tự các bớc trong nguyên công:
Gá lần 1
+ Mài thô cổ biên đạt 50,10 dµi 45 [mm].
15

24

+ Mài tinh cổ biên đạt 49,975 dài 45 [mm], độ nham 0,63
HRC
Gá lần 2
+ Mài thô cổ biên đạt 50,10 dài 45 [mm].
+ Mài tinh cổ biên đạt 49,975 dài 45 [mm], độ nhám 0,63
HRC
2.4 Tra lợng d cho các nguyên công:
- Xác định lợng d gia công cho các bề mặt căn cứ vào:
Vật liệu chi tiết
+Phôi và phơng pháp chế tạo phôi
+Tiến trình công nghệ gia công các bề mặt
+Sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công bề mặt
+Kích thớc, yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt gia công
Căn cứ vào phơng pháp chế tạo phôi và các kích thớc của phôi tra
bảng [3] tËp 1 sỉ tay CNCTM ta cã lỵng d cho các nguyên công nh
sau:

Nguyên
công
I
II

Bớc

Nội dung các bớc

Lợng d[mm]

1
2

1

Phay mặt đầu
Khoan lỗ tâm
Tiện thô cổ trục 60 dài
55
Tiện thô đầu trục 50
dài 90
Vát mép
Tiện thô cổ trục 60 dài
55
Tiện thô đuôi trục 50
dài 96
Vát mép
Tiện tinh cổ trục 60 dài
55
Tiện tinh đầu trục 50
dài 90
Tiện tinh cổ trục 60 dài
55

4

2
3
4
5

III

6
1
2
3

16

24

3
3

3
3

1
1,1
1

Ghi chú


4
IV

1
2

V

1
2

VI
VII
X

1
1
1
2
3
4
5
6
7
8

XI

1
2

1
2

Tiện tinh đuôi trục 50
dài 96
Tiện thô cổ khuỷu 50
dài 45

Tiện thô cổ khuỷu 50
dài 45
Tiện tinh cổ khuỷu 50
dài 45
Tiện tinh cổ khuỷu 50
dài 45
Phay rÃnh then
Nhiệt luyện
Mài thô cổ trục 60 dài
55
Mài thô đầu trục 50 dài
90
Mài thô cổ trục 60dài
55
Mài thô đuôi trục 50
dài 96
Mài tinh cổ trục 60 dài
55
Mài tinh đầu trục 50
dài 90
Mài tinh cổ trục 60 dài
55
Mài tinh đuôi trục 50
dài 96
Mài thô cổ khuỷu 50
dài 45
Mài tinh cổ khuỷu 50
dài 45

1,1

Mài thô cổ khủu 50
dµi 45
Mµi tinh cỉ khủu 50
dµi 45

0,3

3
3

1
1

0,3
0,3
0,3
0,3
0,06
0,06
0,06
0,06
0,3
0,06

0,06

2.5 Tra chÕ độ cắt cho các nguyên công
17

24


Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau:
- Đầu tiên ta chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám
bề mặt, yêu cầu về nâng cao năng suất
- Tra lợng chạy dao
- Tra tốc độ cắt: Khi tra đợc tốc độ cắt đà tính đén các hệ số
điều chỉnh ta tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số
vòng quay theo máy
- Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết với công suất
của máy. Nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mÃn, nếu không thì phải
chọn lại
Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các
nguyên công nh sau:
a.Tra chế độ cắt cho nguyên công I :
Tra bảng 5_87 CNCTM trang 84, b¶ng 5-88, b¶ng 5-125, b¶ng 5126, b¶ng 5-129 sỉ tay CNCTM.
Vậy ta lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên công I nh sau:
Chế
t[mm]
S
v[m/p]
Nc[kW]
T0[ph]
độ cắt
[mm/r(v)
Bớc
]
Phay mặt
3

0.1
45,5
1,2
đầu
Khoan lỗ tâm
0,53
20
1
b. Tra chế độ cắt cho nguyên công II:
Tra bảng 5-60 trang 52, bảng 5-64 trang 56 tài liệu [st],
Từ bảng 5-64 tra ®ỵc v= 144 m/p. Tõ t, S, v tra ra đợc Nc;
Từ đó ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công II:
Chế độ
cắt
Bớc
Tiện thô cổ
trục
Tiện thô đầu
trục
Vát mép
Tiện thô cổ
trục
Tiện thô đuôi
trục
Vát mép
18

t[mm]

S [mm/v] v[m/p]

Nc[kW]

3

0,6

144

5,2

3

0,5

144

5,2

3

0,6

144

5,2

3

0,5

144

5,2

24

T0[ph]


c. Tra chế độ cắt cho nguyên công III:
Tra bảng 5-62 [st] cã s= 0,16 [mm/v], b¶ng 5-63 cã v= 106
[m/p] , bảng5_68 ta có công suất N
Bảng tra chế độ cắt cho nguyên công III:
Chế độ t[mm]
cắt
Bớc
Lần gá một
Tiện tinh cổ
trục
Tiện tinh đầu
trục
Lần gá hai
Tiện tinh cổ
trục
Tiện tinh đầu
trục

S [mm/v] v[m/p]

Nc[kW]

1,1

0,16

106

2

1,1

0,16

106

2

1,1

0,16

106

2

1,1

0,16

106

2

T0[ph]

d.Tra chế độ cắt cho nguyên công IV:
Tơng tự nh khi tra chế độ cắt cho nguyên công II ta lập đợc
bảng chế độ cắt cho các nguyên công V, tính cho hai lần gá.

Chế độ

t[mm]

S [mm/r]

v[m/p]

Nc[kW]

T0[ph]

cắt
Bớc
Tiện thô cổ
3
0,5
144
5,2
khuỷu

e.Tra chế độ cắt cho nguyên công V:
Tơng tự nh khi tra chế độ cắt cho nguyên công III ta lập đợc
bảng chế độ cắt cho nguyên công VI, tính cho hai lần gá:
Chế độ cắt
t[mm] S [mm/z]
v[m/p]
Nc[kW]
T0[ph]
Bớc
Tiện tinh cổ
1,1
0,16
106
2
khuỷu
f.Tra chế độ cắt cho nguyên công VI:
Tra bảng 5-146 trang 131 sổ tay CNCTM, bảng 5_147 ta lập đợc
bảng chế độ cắt cho nguyên công VI:
19

24


Chế độ

t[mm]

S [mm/z]

v[m/p]

Nc[kW]

T0[ph]

cắt
Bớc
Phay rÃnh then
3
0,21
33
2
g. Tra chế độ cắt cho nguyên công IX:
Tra bảng 5-203 trang 181, bảng 5-205 trang 183 sổ tay CNCTM,
ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công IX:
Chế độ

t[mm]

Sct
[mm/p]

nct[v/p]

Nc[kW]

T0[ph]

cắt
Bớc

Lần gá1
Mài thô cổ
0,25
1,15
60
5
trục
Mài thô đầu
0,25
1,15
60
5
trục
Lần gá 2
Mài thô cổ
0,25
1,15
60
5
trục
Mài thô đuôi
0,25
1,15
60
5
trục
Tra bảng 5-204 trang 182, bảng 5-205 trang 183 tài liệu [sổ tay
CNCTM],] ta có bảng chế độ cắt cho mài tinh:
Chế độ
T[mm]

Sct
nct[v/p]
Nc[kW]
T0[ph]
cắt
[mm/p]
Bớc
Lần gá 1
Mài tinh cổ
0,06
1
150
5
trục
Mài tinh đầu
0,06
1
150
5
trục
Lần gá 2
Mài tinh cổ
0,06
1
150
5
trục
Mài tinh đuôi
0,06
1

150
5
trục
i. Tra chế độ cắt cho nguyên công XI:
Tra bảng 5_203 trang 181, 5-204 trang 182, b¶ng 5-205 trang
183 sỉ tay CNCTM ta có bảng chế độ cắt cho các nguyên công
này nh sau, tính cho hai lần gá:

20

24


Chế độ
cắt
Bớc
Mài thô cổ
biên
Mài tinh cổ
biên

t[mm]

Sct
[mm/p]

nct[v/p]

Nc[kW]

0,25

1,84

105

5,0

0,06

1,32

150

4,0

T0[ph]

Chơng iii
Thiết kế đồ gá.
Trong nội dung chơng này ta sẽ thiết kế đồ gá cho nguyên công
gia công cổ khuỷu.tiện hoặc mài cổ khuỷu
Nội dung của chơng bao gồm: thiết kế đồ gá, nguyên lí làm
việc của đồ gá.
3.1 Thiết kế đồ gá:
3.1.1 Xác định máy:
Trong chơng III ta đà xác định máy cho nguyên công tiện cổ
khuỷu là maý có ký hiệu T616 có các thông số kích thớc chính nh
sau:
-Kích thớc của bàn máy: 2355x852x1225[mm].

-Số cấp tốc độ trục chính 12
-Phạm vi tốc độ trục chính 441980 v/ph
-công suất động cơ chính 4,5 Kw
-Khoảng cach lớn nhất từ tâm máy tới mếp đài dao 185 mm.
-Khoảng cách lớn nhất từ bàn máy đến trục chính: 450[mm].
3.1.2 Phơng pháp định vị và kẹp chặt:
Để gia công cổ khuỷu trên máy tiện hay máy mài ta phải đánh
lệch cổ chính để đa tâm quay cổ khuỷu trùng với tâm quay của
trục chính khoản lệch tâm bằng 65mm bằng khoảng cách giữa hai
tâm cổ chính và cổ khuỷu, để quá trình gia công không tại lực li
tâm gây ảnh hởng đến chất lợng gia công ta tạo đối trọng để
cân bằng lực do chi tiết quay tạo ra.
Định vị chi tiết lên đồ gá nhờ 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do.
Khối V1 đợc gá trên trục chính của máy, còn khối V2 đợc gá vào ụ
động phía sau ,chi tiết đợc kẹp chặt bằng các bulông 3 và 4. Cá
bulông này có thể xoay đợc khi cần tháo miệng kẹp 5 ra để gá chi
tiết gia công, để cho tâm quay cỉ khủu trïng víi t©m quay cđa
21

24


trục chính ta phải hạn chế bật tự do xuay quanh cổ trục bằng chốt
trám 6.
3.1.3.Sơ đồ kết cấu của đồ gá:
Sơ đồ kết cấu của đồ gá đợc thể hiện ở bản vẽ đồ gá (Tập bản
vẽ).
3.1.4.Tính lực kẹp cần thiết khi tiện:

Trong sơ đồ trên ta chọn L=2.l.

Khi tiện chi tiết chịu tác dụng của các lực.
Lực tiếp tun Pz, lùc chiỊu trơc Px, lùc híng kÝnh Py
Theo sơ đồ ta có phơng trình cân bằng lực Mo= N2.L2-N1.L1= 0
Phơng trùnh cân bằng lực có dạng:
Mms= Wt.f2.R+ 2f1.R.Wt/(2.sin/2) = K.M= K.Pz.R0
Trong đó:
Mms- mô men ma sát giữa bề mặt tiếp xúc chữ V và chi tiết.
f1 , f2 - hệ số ma sát giữa bế mặt tiếp xúc chữ V và chi tiết và
giữa mỏ kẹp với chi tiết.theo bảng 7.2 sách hớmg dẫn thiết kế đồ
án CNCTM ta chän f1= 0,15 ; f2= 0,25
Wt - lùc kÑp tổng cộng.
R bán kính chi tiết tại phần cha gia công.
R0 - bán kính chi tiết tại phần đà gia công.
M - mô men cắt.
K - hệ số an toàn. K= 1,31,6
Từ công thức cân bằng lực ta có:
22

24


Wt 

K .M

f1


.R f 2 
sin  / 2  






R.


K .Pz .R0
f1


f2 
sin  / 2  

B©y giê ta phải tính phản lực N1 tại gối tựa (khối V).
Sơ đồ phản lực tại gối tựa:

Sơ đồ phản lực gối tựa.
Để chi tiết định vị chắc chắn trong quá trình gia công thì khi
tiện lực ma sát tại các bề mặt tiếp xúc phải lớn hơn lực cắt tiếp
tuyến tạo ra khi tiện.Hay nói cách khác mômen ma xác lớn hơn
mômen quay do lực tiếp tuyền gây ra.
Sơ đồ tÝnh lùc c¾t khi tiƯn nh sau:

23

24

Pzlà lực cắt tiếp tuyến
Px là lực cắt dọc trục.
Py lực cắt hớng kính.
Theo giáo trình công nghệ kim loại II
Ta cã Pz: Py : Px= 1: 0,45: 0,35
Lùc c¾t Pz chiÕm 99% lùc c¾t
Lùc c¾t tiÕp tun khi tiƯn đợc xác định theo công thức:
Pz= 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp
trong đó:
Rz- lực cắt tiÕp tun.
CP- hƯ sè ¶nh hëng cđa vËt liƯu, tra b¶ng 52 trang 18 sỉ tay
CNCTM
ta cã: CP= 300.
x=0,1; y=0,75; u=1; n=-0,15
t- chiều sâu cắt, t=1,1 [mm] .
Sz- lợng chạy dao răng, Sz= 0,16 [mm/r].
Tốc độ cắt: V= 106 (m/ph)
Kp là hệ số điều chỉnh.
Kp= Kmp.k. kp.kp.kp. krp
Theo bảng 5-9, 5-10 và 5-22 ta có:
Hệ số điều chỉnh đặc trng cho sự ảnh hởng của chất lợng vật
liệu gia công: Kmp= 1
Hệ số điều chỉnh đặc trng cho sự ảnh hởng của góc nghiêng
chính: k= 0,89.
Hệ số điều chỉnh đặc trng cho sù ¶nh hëng cđa gãc tríc: kp= 1
0
( = 100).
Hệ số điều chỉnh đặc trng cho sự ảnh hởng của góc cắt
chính: kp= 1.
Hệ số điều chỉnh đặc trng cho sự ảnh hởng của bán kính

đỉnh dao: Prp= 0,87
Kp= 1.0.89.1.1.1.0,87= 0,7743
Pz= 10.300.1,10,1.0.160,75.106-0,15.0,7743
Pz= 294,7568 (N)
Các thành phần lực khác đợc lấy nh sau:
Lực hớng kính Py=0,45.Pz = 0,45.294,7568 =132,64 [N].
Lùc Px= 0,35.Pz = 0,35.294,7568 = 103,16 [N].
§Ĩ đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực P s tác dụng
lên chi tiết tạo ra mô men quay. Trong trờng hợp này cơ cấu kẹp
chặt phải tạo ra mô men ma sát lớn hơn hoặc bằng mômen do lực
Pz tạo ra. Do đó ta phải cã:
24

24




Wt 


R


K .Pz .R0
f1


f2 
sin  / 2 

K lµ hƯ sè an toµn ; K = K0…K6.
K0 - hƯ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp, K0 = 1,5.
K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay
đổi, K1= 1
K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K2= 1.
K3 - hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K 3= 1,2.
K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K4= 1,3.
K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kĐp b»ng tay,
chän K5= 1.
K6 – hƯ sè tÝnh ®Õn mô men làm quay chi tiết, K6= 1,5.
Từ đó ta cã
K= 1,5.1.1.1,2.1,3.1.1,5=3,15
Ta cã + R0= 50,215+ 65+ 50,215/2= 140,3 mm.
+R= 50,925+ 65+50,925/2= 141,38 mm
+ f1= 0,12
+ f2= 0,25
Wt 

Do ®ã:

3,15.294,7568.140,3
4343,5




0,15 

141,38 0,25 


2 



2 

N

3.1.5. TÝnh kÝch thíc bu l«ng kẹp:
Theo công thức trang 510 tài liệu [9]
d C .

W
[mm].


Trong ®ã : C -hƯ sè, C =1,4 ®èi víi ren hệ mét cơ bản.
- ứng suất kéo, =0,8 KG/mm2 đối với bu lông bằng
thép 45.
W- lực kẹp cần thiết.
Thay số vào công thức trên ta có: d 1,4.

4343,5
7,44 [mm].
8.9,8

Để tăng độ cứng vững và phù hợp với kết cấu của đồ gá ta chọn d
= 10 mm.
3.1.6. Tính sai số cho phép của đồ gá:

Dựa theo phơng pháp tính sai số cho phép của đồ gá trong tài
liệu hớng dẫn thiết kế đồ gá ta có:
2

2

2

2

[ ct ] [ gd ]2  [ c   k   m   dc ]

Trong ®ã:
25

24