ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÀNG GẠT C15

Đồ án công nghệ CTM
Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
I. Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo
chi tiết càng gạt.
II.Các số liệu ban đầu:
Sản lợng hàng năm : 5.000 chi tiết/năm.
Điều kiện sản xuất:
III.Nội dung thuyết minh và tính toán.
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Chi tiết dạng càng gạt có chức năng biến chuyển động
thẳng của chi tiết này(píton của động cơ đốt trong...)
thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi
tiết còn có tác dụng dùng để đẩy bánh răng khi cần thay
đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Cũng nh các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng
càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến năng suất cũng nh độ chính xác gia
công. Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu:
- Độ cứng vững của càng.
- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các
mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng
song song với nhau là tốt nhất.
- Kết cấu của 2 càng nhỏ nên đối xứng qua trụ to ở
giữa.
- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều
chi tiết cùng một lúc.

Hà nội: 11/2002

1

Đồ án công nghệ CTM
- Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn cuẩn
thô và chuẩn tinh thống nhất.
Đây là chi tiết càng gạt do có kết cấu đối xứng đơn
giản do vậy phôi đợc chế tạo bằng phơng 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 chon mặt A làm chuẩn tinh chính.
Vật liệu chọn để gia công chi tiết là gang xám GX1532.
3. Xác định dạng sản xuất:
Sản lợng hàng năm của chi tiết đợc xác định theo công
thức sau đây:
N = N1m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;
N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một
năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
chọn = 6%
Ta xét thêm % phế phẩm = 3% ữ 6%, chọn α = 4%, lóc
®ã :
N = N1.m(1 +

α+β
)
100

Thay sè ta có:
N = 5000.1(1 +

0,04 + 0,06
) =5050 chi tiết/năm.
100

Hà nội: 11/2002

2


Đồ án công nghệ CTM
Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định
trọng lợng của chi tiết. Trọng lợng của chi tiết đợc xác định
theo công thøc:
Q = V.γ ( kg)
ThĨ tÝch cđa chi tiÕt: V = 0,1098dm3
VËy träng lỵng chi tiÕt: Q = 0,1098.7,2 = 0,8kg.
Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng
sản suất: Hàng loạt vừa
4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi:
Phôi đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn
cát.
Bản vẽ lồng phôi:

5. Lập thứ tự các nguyên công, các bớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký
hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều
chuyển động của dao, của chi tiết)
1.1. Lập sơ bộ các nguyên công:

Hà nội: 11/2002

3


Đồ án công nghệ CTM
Nguyên công 1 : Phay mặt A đầu to của càng, gia công
trên máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu.
Nguyên công 2 : Phay 2 mặt nhỏ của càng bằng hai dao
phay đĩa, đạt độ bóng Rz= 20
Nguyên công 3: Phay mặt đối diện với mặt A của đầu
càng to bằng máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu.
Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ to của càng đạt kích
thớc 20+0,035 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 đợc độ nhám Ra = 2.5.
Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ nhỏ của càng
10+0,035 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng, đạt
đợc độ nhám Ra = 1,25.
Nguyên công 6 : Khoan lỗ nhỏ trên đầu to của càng 12+0,035
bằng máy khoan đứng đạt Rz= 40.
Nguyên công 7 : Khoan 2 lỗ nhỏ trên 2 đầu càng nhỏ với đờng kính 60,03 đạt Rz= 40.
Nguyên công 8 : Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt
nhỏ của đầu càng không đợc quá 0,03 mm, độ không
vuông góc của lỗ to của càng so với mặt A không vợt quá
0,03 mm.

Hà nội: 11/2002

4


Đồ án công nghệ CTM

Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I : Phay mặt A đầu của càng .
Định vị: Chọn
mặt đối diện với
mặt A làm chuẩn
thô, dùng khối V dài
cố định, dùng chốt
chống xoay.
Kẹp chặt: Kẹp
chặt luôn bằng khối
V dài di động.
Chọn máy: Máy
phay nằm đứng vạn

Hà néi: 11/2002

5


Đồ án công nghệ CTM
năng 6H12. Công suất của máy N m = 10kW, hiƯu st m¸y η
= 0,75.
Chän dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim
cứng, có các kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

D = 75 mm, Z = 10 răng.
Lợng d gia công: Phay với lợng d Zb1 = 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều
sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao SZ = 0.08 ữ
0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu
chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của
thép cho trong b¶ng 5-225 Sỉ tay CNCTM2 ⇒ k1 = 1
K2: HƯ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt
gia công

và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120

trong Sỉ tay CNCTM2 ⇒ k2 = 0,8
K3: HƯ sè điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho
trong bảng 5-143 Sỉ tay CNCTM2⇒ k3 = 1.
VËy tèc ®é tÝnh toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200
m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
nt =

1000.vt 1000.200
=
= 849vòng/phút
D
3,1475

Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 840 vòng/phút. Nh
vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là:
Vtt =

.D.n m 3,14.75.840
=
= 197,8 m/phút.
1000
1000

Lợng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.8.840 =873,6
mm/phót. Theo m¸y ta cã Sm = 750 mm/phót.
Hµ néi: 11/2002

6


Đồ án công nghệ CTM

Nguyên công II : Phay 2 mặt nhỏ của càng .
Định vị: Chọn
mặt A của càng
làm

chuẩn

dùng

khối

tinh,
V

cố

định và dùng một
chốt chống xoay.
Kẹp
Kẹp

chặt

bằng

khối

chặt:
luôn
V

di

động và dùng cơ
cấu kẹp chặt vào
mặt đầu to của càng.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82.
Công suất của máy Nm = 7kW, hiệu suất máy = 0,75.
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim
cứng, có các kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 75 mm, Z = 10 răng.
Lợng d gia công: Với lợng d phay Zb1 = 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ

tay CNCTM (T II). Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao
SZ = 0.1 ữ 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các
hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của
thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k1 = 1

Hà néi: 11/2002

7


Đồ án công nghệ CTM
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt
gia công

và chu kỳ bỊn cđa dao cho trong b¶ng 5-120

trong Sỉ tay CNCTM2 ⇒ k2 = 0,8
K3: HƯ sè ®iỊu chØnh phơ thc vào dạng gia công cho
trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2 k3 = 1.
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200
m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
nt =

1000.vt 1000.200
=
= 849vòng/phút
D
3,14.75

Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 750 vòng/phút. Nh
vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là:
Vtt =

.D.n m 3,14.75.750
=
= 176,6 m/phút.
1000
1000

Lợng chạy dao phút là S p = Sz.z.nm = 0,13.10.750 =975
mm/phút. Theo máy ta có Sm = 950 mm/phút.

Nguyên công III : Phay mặt đối diện với mặt A của càng .
Sơ đồ định
vị: Dùng mặt B của
càng

làm

chuẩn

tinh, dùng khối V cố
định và chốt tỳ
vào

mặt

càng

A

khống

của
chế

một bậc tự do.
Sơ
chặt:

đồ
Kẹp

kẹp
chặt
Hà nội: 11/2002

8


Đồ án công nghệ CTM
luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào
mặt đầu nhỏ của càng.
Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công
suất của máy Nm = 10kW
Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim
cứng, có các kích thớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

D = 75 mm, Z = 10 răng.
Lợng d gia công: Phay với lợng d Zb1 = 2mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao.
Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao SZ = 0.08 ữ
0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu
chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của
thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 ⇒ k1 = 1
K2: HƯ sè ®iỊu chØnh phơ thuộc vào trạng thái của bề mặt
gia công

và chu kỳ bỊn cđa dao cho trong b¶ng 5-120

trong Sỉ tay CNCTM2 ⇒ k2 = 0,8
K3: HƯ sè ®iỊu chØnh phơ thc vào dạng gia công cho
trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2 k3 = 1.
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200
m/phút.
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
nt =

1000.vt 1000.200
=
= 1592vòng/phút
D
3,14.40

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Nh
vậy, tốc độ cắt thùc tÕ sÏ lµ:
Vtt =

π .D.n m 3,14.40.1500
=
= 180,4 m/phót.
1000
1000

Hµ néi: 11/2002

9


Đồ án công nghệ CTM
Lợng chạy dao phút là S p = Sz.z.nm = 0,13.10.1500 =1950
mm/phót. Theo m¸y ta cã Sm = 900 mm/phút
Nguyên công IV: Khoét, khoét, Doa lỗ 20+0.035
Sơ đồ định vị: Gia công lỗ to
cần đảm bảo độ vuông góc của
tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta
định vị nhờ một mặt phẳng
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
( hoặc một khối V cố định
định vị vào mặt trụ ngoài của
đầu tô của càng hạn chÕ 2 bËc
tù do), dïng chèt chèng xoay h¹n
chÕ mét bậc tự do.
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng và kẹp từ

trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất
của máy Nm = 6 kW, hiệu suất = 0,8.
Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7ữ 8 do vậy
tra bảng 3-131 có đờng kính mịi khoan lín nhÊt φ max =
18mm. Mịi Kht cã lắp mảnh hợp kim cứng D = 19,8 mm(
có các kÝch thíc sau: L = 160 ÷ 350mm, l = 80ữ 200 mm),
Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20mm,Vát mép D =
25mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế
Tạo Máy tập 2):

Hà néi: 11/2002

10


Đồ án công nghệ CTM
Lợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoét Zb1 =
0,9 mm và lợng d Doa Zb2 = 0.1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều
sâu

cắt

t

=

0,9

mm,

lợng

chạy

dao

S

=

0.9

mm/vòng(0,9ữ 1,1), tốc độ cắt V = 35 mm/vòng. Ta tra đợc
các hệ số phơ thc:
k1 : HƯ sè phơ thc vµo chu kú bỊn, B5-109 Sỉ tay
CNCTM tËp 2, k1 = 1
k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, B5109 Sỉtay CNCTM t.2, k2=1
k3 : HƯ sè ®iỊu chØnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim
cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tËp 2, k3 = 1
vt = 35.k1.k2.k3 = 35.1.1.1.1 = 35 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục
chính nt vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.35
=
= 557,3 vòng/phút
.d

3,14.20

⇒ Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo d·y sè vòng quay: n m =
482 vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Tính lại ta đợc tốc độ cắt thực:
v=

.d .n 3,14.20.482
=
= 30,26m/ph
1000
1000

Lực cắt P0 đợc tính nh sau:
P0 = Cp.PZy.SYp.kp.
Víi CP = 62; zp = 1; yp = 0,8; kp = 1 (vật liệu là gang xám)
do vậy:
P0 = 62.20.0,10,8.1 = 194,56 KG.
Xác định mômen xoắn Mm:
Mm = Cm.D2.SYm.km.
Hµ néi: 11/2002

11


Đồ án công nghệ CTM
Cm= 23,6; ym=0,8; km= 1, vậy mômen xoắn sẽ bằng:
Mm = 23,6.202.0,10,8.1 = 1496,3kG.mm
Công suất cắt đợc xác định nh sau:
Nc =

1496,3.482
M x .nm
=
= 0,72kW.
975.1000
975.1000

So với công suất của máy:
Nc Nm. = 6.0,8 = 4,8
Nh vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đờng
kính là 20mm.
Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t =
0,1 mm, lợng chạy dao S = 1 mm/vòng(1ữ 1,3), tốc độ cắt V
= 10 mm/vòng.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n t vào
công thức:
nt =

1000.vt 1000.10
=
= 159,2vòng/phút
.d
3,14.20

Số vòng quay cđa trơc chÝnh theo d·y sè vßng quay:
nm = 122 vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Tính lại tốc độ cắt:
v=

.d .n 3,14.20.122
=
= 7,66(v/ph).
1000
1000

Nguyên công V: Khoan,doa 2 lỗ đầu nhỏ của càng 10.
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng
mặt A làm mặt chuẩn tinh
khống chế 3 bËc tù do, dïng

Hµ néi: 11/2002

12


Đồ án công nghệ CTM
khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V di động
hạn chế 1 bậc tự do còn lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của
càng
Chọn máy: Máy khoan ®øng 2A125 cã ®êng kÝnh mịi
khoan lín nhÊt khi khoan thép có độ bền trung bình max =
25mm. Công st cđa m¸y Nm = 2,8 kW
Chän dao: Mịi khoan cã kÝch thíc nh sau d = 9,8 mm vµ
mịi doa cã d = 10mm ( Tra theo b¶ng 4-40, 4-41 Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lợng d gia công: Với lợng d khoan Zb1 = d1/2 = 4,9 mm và lợng d doa Zb2 = d2/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10,
chiều sâu cắt t = 4,9 mm, lợng chạy dao S = 0,17

(0.14ữ 0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có
các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phơ thc vµo chu kú bỊn T
cđa dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép,
k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k 3
= 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu
mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5
m/phót.

Hµ néi: 11/2002

13


Đồ án công nghệ CTM
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt
vào công thức:
nt =

1000.v t 1000.27,5
=
= 1469 vßng/phót
π .d
3,14.6

⇒ ta chän sè vßng quay cđa trục chính theo dÃy số vòng
quay: nm = 1360vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10. Chiều sâu
cắt t = 1 mm, lợng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06)
mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kú bỊn T
cđa dao, k1 = 1.
K2: HƯ sè điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái
thép, k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k 3
= 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào M¸c cđa vËt
liƯu mịi khoan, k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43
m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt
vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.43
=
= 2282.4 vßng/phót
π .d
3,14.6

⇒ Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo d·y số vòng quay: n m =
1360vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
Nguyên công VI :Khoan lỗ 12+0,035 trên đầu to của càng

Hà nội: 11/2002

14


Đồ án công nghệ CTM
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A
làm mặt chuẩn tinh khống chế 3
bậc tự do, dùng khối V cố định
hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V
di động hạn chế 1 bậc tự do còn
lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp
chặt vào mặt đầu to của càng
Chọn

máy:

Máy

khoan

đứng

2A125 có đờng kính mũi khoan
lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max =
25mm. Công st cđa m¸y Nm = 2,8 kW
Chän dao: Mịi khoan cã kÝch thíc nh sau d = 11,8 mm vµ
mịi doa cã d = 12mm ( Tra theo b¶ng 4-40, 4-41 Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lợng d gia công: Với lợng d khoan Zb1 = d1/2 = 5,9 mm và lợng d doa Zb2 = d2/2 =0,1 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10,
chiều sâu cắt t = 5,9 mm, lợng chạy dao S = 0,17
(0.14ữ 0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có
các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phơ thc vµo chu kú bỊn T
cđa dao, k1 = 1.
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép,
k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k 3
= 1.

Hà nội: 11/2002

15


Đồ án công nghệ CTM
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu
mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5
m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt
vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.27,5
=
= 729,8 vßng/phót
π .d

3,14.12

⇒ ta chän sè vßng quay cđa trơc chính theo dÃy số vòng
quay: nm = 668vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 12. Chiều sâu cắt t
= 1 mm, lợng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc
độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kú bỊn T
cđa dao, k1 = 1.
K2: HƯ sè ®iỊu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép,
k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k 3
= 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác cđa vËt liƯu
mịi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt
vào công thức:
nt =

1000.vt 1000.43
=
= 1141,2 vòng/phút
.d
3,14.12

Hµ néi: 11/2002

16

Đồ án công nghệ CTM
Số vòng quay của trục chính theo dÃy số vòng quay: n m =
950vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Nguyên công VII: Khoan lỗ 6+0,03 trên đầu nhỏ của càng.
Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A
làm mặt chuẩn tinh khống chế 3
bậc tự do, dùng khối V cố định hạn
chế 2 bậc tự do, dùng khối V di
động hạn chế 1 bậc tự do còn lại
Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt
vào mặt đầu to của càng
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125
cã ®êng kÝnh mịi khoan lín nhÊt
khi khoan thÐp cã độ bền trung
bình max = 25mm. Công suất của m¸y Nm = 2,8 kW
Chän dao: Mịi khoan cã kÝch thíc nh sau d = 5,8 mm vµ
mịi doa cã d = 6mm ( Tra theo b¶ng 4-40, 4-41 Sỉ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
Lợng d gia công: Víi lỵng d khoan Zb1 = d1/2 = 2,9 mm và lợng d doa Zb2 = d2/2 =0,1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10,
chiều sâu cắt t = 2,9 mm, lợng chạy dao S = 0,17
(0.14ữ 0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có
các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vµo chu kú bỊn T
cđa dao, k1 = 1.
K2: HƯ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép,
k2 = 1.

Hµ néi: 11/2002

17


Đồ án công nghệ CTM
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k 3
= 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu
mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5
m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt
vào công thøc:
nt =

1000.v t 1000.27,5
=
= 1459 vßng/phót
π .d
3,14.6

⇒ ta chän sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo d·y sè vßng
quay: nm = 1360vòng/phút
Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 6. Chiều sâu cắt t =
2,9 mm, lợng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc
độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phơ thc vµo chu kú bỊn T
cđa dao, k1 = 1.

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép,
k2 = 1.
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k 3
= 1.
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu
mũi khoan,
k4 = 1.
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt
vào công thức:

Hà néi: 11/2002

18


Đồ án công nghệ CTM
nt =

1000.vt 1000.43
=
= 2282.4 vòng/phút
.d
3,14.6

Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo d·y sè vßng quay: n m =
1360vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng.
Nguyên công IX:Kiểm tra
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt
đầu.

Để

kiểm

tra

độ

vuông góc giữa tâm lỗ và
mặt đầu ta dùng bạc côn
với độ côn là 1/500 lắp
vào lỗ 20+0,035 để khử khe
hở sau đó ta lắp trục vào bạc côn trên đó ta gắn đầu đo,
còn một đầu do ta cho tiếp xúc với mặt đầu, đọc giá trị
trên đồng hồ ta sẽ kiểm tra đợc độ vuông góc
6. Tính lợng d của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt
gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ
[7].
Tính lợng d của bề mặt 20+0,035. Độ chính xác của
phôi dập cÊp , träng ph«i: 1 kg vËt liƯu ph«i: thÐp 45.
Qui trình công nghệ gồm các bớc : Khoan, khoét, doa
và vát mép. Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn
chế 3 bậc tự do), dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng với chụp ba
vấu cách nhau 1200 vừa kẹp chặt vừa khống chế 2 bậc tự
do.
Công thức tính lợng d cho bề mặt trụ trong đối xứng
20+0,035:
Hà néi: 11/2002

19

Đồ án công nghệ CTM
Zmin = Rza + Ti +

a2 + ε b2

Trong ®ã :
RZa : ChiỊu cao nhÊp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại.
Ta

: Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ

sát trớc để lại.
a : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ
sát trớc để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không
song song )
b : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực
hiện.
Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta
có:
Rz = 150 àm
Ti = 200 àm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo
công thức sau:
a =

2
c2 + cm

Giá trị cong vênh c của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng
kính và hớng trục:
c=

( k .d ) 2 + ( ∆ k .l ) 2

=

(1,5.50) 2 + (1,5.29) 2 = 87 àm.

Trong đó:
k lấy theo bảng 15 - Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy.
l, d là chiều dài và đờng kính lỗ.
Giá trị cm (Độ xê dịch phôi) đợc tra theo bảng 3.77 - Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, cm = 0.3 mm = 300µm.
⇒ ρa = 87 2 +300 2 = 312,36 µm.
Hµ néi: 11/2002

20


Đồ án công nghệ CTM
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:
1 = k.a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia
công thô( hệ số chính xác hoá).
1 = 0,05.312,36 =15,618 àm.
Sai số gá đặt chi tiết b ở bớc nguyên công đang thực hiện
đợc xác định bằng tổng véctơ sai số chuẩn c và sai số
kẹp chặt, nếu không xét đến sai số ®å g¸:
εb = ε c2 + ε k2

Trong ®ã:
εc : sai sè chn( khi gèc kÝch thíc kh«ng trïng víi
chn ®Þnh vÞ)
εc = 0.2 + 2.e (chän e = 0 không tồn tại độ lệch
tâm) c = 0,2.
k: sại số kẹp chặt (Bảng 24) k = 80 àm
b = ε c2 + ε k2 = 80 2 + 200 2 = 215.41 àm.
Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:
2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 +
= 2.(150 + 200 +

ρ i2−1 + ε i2 )
312,36 2 + 215,412 )

= 2.729,43 = 1458,86 µm.
⇒ Lợng d nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Zmin = 1458,86 àm.
Tính lợng d cho bớc gia công tinh( doa):
1 = k.ρ = 0,05.312,36 = 15.618 µm.
εb = 0,05.215,41 = 10,771 µm.
RZi = 50 µm.
Ti = 50 µm.

Hµ néi: 11/2002

21


Đồ án công nghệ CTM
( sau khi khoét thô đạt cấp chính xác 3 - theo Bảng 13 )

2.Zmin = 2.(50 + 50 + 15,618 2 + 10,7712 )
= 2.118,97 = 237.94 àm.
Ta có thể lập đợc bảng tính toán lợng d nh sau:
Bớc

RZa Ti
à

Phôi
Kho
ét

à

a
àm

m m
15 20 312.
0

0

50 50

36
15.6
18

Doa

εb

Zmt dt
µ

µm

m

δ

Dmin

Dmax

µm

µm

mm

mm

18.3

200 16.3

18.3

0

41
19.6

41
19.7

99

99
20.0

215.

41
72 19.7

41
10.7

9
99
11 20.0

71

9

100

37

25

Tỉn

20

37

2Zmi 2Zm
n

ax

µm

µm

145 335
8

8

238 313
169 367

g
KiĨm tra: Tph - Tch

6
1
= 2000 - 25 = 1975 = 3671 - 1696 =

2Zbmax - 2Zbmin
7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả
các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay
Công nghệ [7].
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công
thiết kế đồ gá): Nguyên công 4 khoan, khoét, doa, vát mép
lỗ 20+0,035. Ta có các thông số đầu vào: Máy khoan đứng
2A135(K135) Công suất của máy Nm = 6 kW, hiệu suất =
0,8.
Tốc độ cắt: Có công thức:

Cv D q
V = m y kv .
T S

Hµ néi: 11/2002

22


Đồ án công nghệ CTM
Trong đó: theo bảng 5-82 trang 23, với mũi khoan bằng
thép gió, lợng chạy dao S=0,10 mm<0,2, cã CV=7,0;
y=0,70; q =0,4; m=0,20. khi khoan cã dung dịch trơn
nguội.

+T : Chu kỳ bền, với dao bằng thép gió.
+kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt khi tính
đến các điều kiện thực tế:
kV=kMV.kUV.kLV.
+ kMV: Hệ số phụ thuốc vào vật liệu gia công. thép C45,
B=750MPa, kMV=kn.
trong ®ã kn=0,9(hƯ sè phơ thc vµo vËt liƯu vËt liƯu gia
công)kMV=0,9.
+ kUV: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. theo
bảng 5-31 có kUV=0,35.
+ kLV: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan. L=5mm,
theo bảng 5-31 có kLV=1
v =

7.4 0, 4
0,9.0,35.1 = 1,579 (m/phót).
15 0, 2 0,08 0,5

Theo sổ tay có , mô men cắt khi khoan:
MX = 10.CM.Dq.Sy.kp
Theo b¶ng 5.32 cã CM = 0,0345; q = 2; y = 0,8; k P = k = 1
(Theo b¶ng 5.9, B =750Mpa, có kP=1)
MX=10.0,345.42.0,08.0,8.1=9,3 Nm.
Lực cắt: P0=10.CP.Dq.Sy.kP
Theo bảng 5.32 có CP=68, q=1, y =0,7
P0=10.68.41.0,080,7.1=464,229 N.
Công suất cắt:

Hà néi: 11/2002

23


Đồ án công nghệ CTM
Ne=(MX.n)/9750

với

n=

1000.v
=
.D

(1000.1,579)/3,14.0,004=125716,56 (v/f).
Ne = 9,3.125716,56/9750=119,5 (kW).
8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời
gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây:
Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn
Trong ®ã :
Ttc - Thêi gian tõng chiÕc (thêi gian nguyªn công).
To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến
đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của
chi tiết; thời gian này có thể đợc thực hiện bằng máy hoặc
bằng tay và trong từng trờng hợp gia công cụ thể có công
thức tính tơng ứng).
Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công
nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch
chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thớc của chi

tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá
trị gần đúng Tp = 10%To.
Tpv - Thời gian phục vụ chỗ làm viƯc gåm: thêi gian
phơc vơ kü tht (Tpvkt) ®Ĩ thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa
đá, điều chỉnh máy, điều chØnh dông cô (T pvkt = 8%To);
thêi gian phôc vô tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu
dọn chỗ lµm viƯc, bµn giao ca kÝp (Tpvtc=3%To).
Ttn - Thêi gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (T tn
= 5%To).
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:

Hà néi: 11/2002

24


Đồ án công nghệ CTM
To =

L + L1 + L2
S .n

Trong đó:
L - Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1 - Chiều dài ăn dao (mm).
L2 - Chiều dài thoát dao (mm).
S - Lợng chạy dao vòng(mm/vòng).
n - Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
8.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu
bằng dao phay ®Üa:

L = 70 mm.
L1 =

t ( D − t ) + (0,5 + 3) =

70(250 − 70) + 3 = 115 mm

L2 = (2 ÷ 5) mm.
T01 =

L + L1 + L2
70 + 115 + 5
=
= 0,067 phót.
95.30
S .n

8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Phay 2 bề mặt
nhỏ của càng.
L = 25 mm.
L1 =

t ( D − t ) + (0,5 + 3) =

3(25 − 3)

+ 3 = 12,1mm

L2 = (2 ÷ 5) mm.
T02 =

L + L1 + L2
25 + 12,1 + 5
=
= 0,028 phót.
0.5.1500
S .n

8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Phay bề mặt to
của càng.
L = 40 mm.
L1 =

t ( D t ) + (0,5 + 3) =

3(40 − 3) + 3 = 13,5 mm

L2 = (2 ÷ 5) mm.
T03 =

L + L1 + L2
40 + 13,5 + 5
=
= 0,067 phót.
500.1500
S .n

Hµ néi: 11/2002

25