Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lời nói đầu
Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi
kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc 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 thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận
dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình
chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ
thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá
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 chơng trình đào tạo
của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm
tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngờ kỹ s gặp phải
khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí.
Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Tăng Huy đã
giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 1 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Mục lục
Lời nói đầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mục lục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. . . . . . . . . . . . . . . .
Chơng 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.. . . . . . . .

Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men xoắn
nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh răng ăn khớp với nhau) và chi tiết thờng
xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm
việc không cao.
Bclipbrd.exe
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 3 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chơng 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
2.1. Phân tích tính công nghệ
Trong chi tiết dạng càng tính công nghệ ảnh hởng trực tiếp đến năng
suất và độ chính xác gia công. Với chi tiết gia công ta thấy kết cấu của chi tiết
phù hợp về độ cứng vững, mặt đầu song song, kết cấu đối xứng và thuận lợi
cho việc chọn chuẩn thô cũng nh chuẩn tinh thống nhất.
2.2. Yêu cầu kỹ thuật
Khi chế tạo chi tiết dạng càng cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau đây
Kích thớc các lỗ cơ bản đợc gia công với độ chính xác cấp 7
ữ
9, độ nhám bề
mặt
32,063,0 ữ=
a
R
Độ không song song của các tâm lỗ cơ bản trong khoảng (0,03
ữ
0,05)/100mm
chiều dài
Độ không vuông góc đờng tâm lỗ so với mặt đầu trong khoảng (0,05
ữ

N
1
: Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm
m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5%)
: Số phế phẩm (3%).
N=
5400
100
35
1.1.5000 =






+
+
(sp)
Trọng lợng của chi tiết
Q=V.

Trong đó
: Trọng lợng riêng của vật liệu . = 7,8kg/dm
3
V: Thể tích chi tiết
V = V
1
+V

=

(dm
3
)
V=0,12146 (dm
3
)
Q=V.

= 7,8.0,12146=0,95 (kg)
Tra bảng 2 (Hớng dẫn thiết kế đồ án CNCTM tr14), với Q=0,95 kg,
N=5400, ta đợc dạng sản xuất là hàng loạt lớn.
Chơng 4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 5 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đối với chi tiết đã có, có thể áp dụng các phơng pháp chế tạo phôi sau
đây
4.1. Phôi dập
Phôi dập thờng dùng cho các loại chi tiết nh: trục răng côn, trục răng
thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục
khuỷu. . .
Đặc điểm của phơng pháp
Sử dụng một bộ khuôn có kích thớc lòng khuôn gần giống vật gia công.
Độ chính xác của vật dập cao, đặc biệt là các kích thớc theo chiều cao
và sai lệch giữa hai nửa khuôn. Thông thờng độ bóng của dập thể tích đạt đợc
từ 2 ữ4, độ chính xác đạt đợc ( 0,1ữ 0,05).
Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại

bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá 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 . . .
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. . .
Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả
năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây
ra nứt.
Qua việc phân tích chức năng, điều kiện làm việc và sản lợng của chi
tiết ta chọn phơng pháp chế tạo phôi dập là phù hợp nhất.
Chơng 5. Lập thứ tự các nguyên công
5.1. Xác định đờng lối công nghệ
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 7 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nớc ta là
các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phơng án gia công tập trung
nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt.
5.2. Chọn phơng pháp gia công
Chọn phơng pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng và độ chính xác yêu
cầu
+ Gia công lỗ
033,0
20

, độ bóng
20
z
R
Dung sai + 0,033 ứng với cấp chính xác 8, độ bóng cấp 5, có thể áp dụng

Phơng án nguyên công
Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất A
Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ hai B
Nguyên công 3: Phay 3 mặt đầu trụ
8

Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ
20

và
12

Nguyên công 5: Khoan, taro ren M4 trên trụ
24

Nguyên công 6: Khoan, taro ren M4 trên trụ
24

Nguyên công 7: Khoan, taro ren M4 trên trụ
34


--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 8 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyên công 8: Kiểm tra
Sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu
chiều chuyển động của dao và của chi tiết đợc thể hiện trong tập bản vẽ.
Nguyên công 1

Lợng d gia công đợc xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần
bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì
Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công
nhiều đồng thời tốn năng lợng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn đến
giá thành tăng.
Ngợc lại, lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để
biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh.
Trong công nghệ chế tạo máy, ngời ta sử dụng hai phơng pháp sau đây
để xác định lợng d gia công
+ Phơng pháp thống kê kinh nghiệm
+ Phơng pháp tính toán phân tích
Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d gia công bằng kinh
nghiệm. Nhợc điểm của phơng pháp này là không xét đến những điều kiện gia
công cụ thể nên giá trị lợng d thờng lớn hơn giá trị cần thiết.
Ngợc lại, phơng pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các
yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh.
Trong đồ án này chỉ tính lợng d theo phơng pháp phân tích cho nguyên
công 4, còn lại là thống kê kinh nghiệm.
6.1. Nguyên công 1
+ Phay mặt đầu thứ nhất
Theo tài liệu tham khảo số 7 ta có
Lợng d vật dập, 2 0,5 mm
Lợng d gia công thô, 1 mm
Lợng d gia công tinh, 1 mm
6.2. Nguyên công 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 13 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+ Phay mặt đầu thứ hai

Trình tự gia công bề mặt lỗ

20 của càng gạt gồm các nguyên công
sau
- Khoan lỗ
- Khoét rộng lỗ
- Doa tinh lỗ
Cả ba nguyên công trên đều có cùng chuẩn định vị là
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 14 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Mặt đáy định vị 3 bậc tự do bằng 3 phiến tì, khối V ngắn định vị vào trụ

24
khống chế 2 hai bậc tự do và khối V tự lựa định vị vào trụ

24 còn lại khống
chế 1 bậc tự do.
Lợng d gia công tính cho các nguyên công, các bớc khoan, khoét, doa
lỗ

20
Công thức tính
)(22
22
min ba
TaRzZ

+++=

m
a
à
8.4330.3,120
2
2
=+=
Khoét lỗ
05,0
8,19


Sau khi khoét đạt thì, Rz
a
= 40 àm, Ta = 50 àm
Sai lệch không gian,
a
=C
o
.Ks
Độ lệch đờng tâm lỗ, C
o
= 20 àm
Hệ số giảm sai, Ks = 0,05

a

= 20.0,05 = 1 àm
Lợng d để khoét lỗ sau bớc khoan (bỏ qua sai số gá đặt chi tiết gia công ở bớc
khoét).

Kích thớc giới hạn đợc xác định nh sau: lấy kích thớc tính toán và làm
tròn theo hàng số có nghĩa của dung sai đợc d
max
sau đó lấy d
max
trừ đi dung sai
đợc d
min
. Vậy ta có
Sau khi doa, d
max
= 20,016 mm; d
min
= 20,016 - 0,032 = 19,984 mm
Sau khi khoét, d
max
= 19,924 mm; d
min
= 19,924 - 0,1 = 19,824 mm
Sau khi khoan, d
max
= 19,656 mm; d
min
= 19,656 - 0,2 = 19,456 mm
Lợng d giới hạn đợc xác định nh sau, Z
min
bằng hiệu hai kích thớc lớn
nhất của hai nguyên công kề nhau; Z
max
bằng hiệu giữa hai kích thớc nhỏ nhất

Giá trị tính toán Dung
sai
(àm)
Kích
thớc
giới
hạn
(mm)
Trị số giới hạn của lợng d
(àm)
R
z
T
a

a

b
Zbmin
(àm)
Dt
(mm)

Dmin dmax 2Zmin 2Zmax
1.Phôi 150 200
2.Khoan 80 60 43,8 0 0 15,766 200 19 19,656
3.khoét 40 50 1 0 267,6 15,952 100 19.8 21,950 268 368
4.Doa 20

25 0 92 16,08 32 20 22,021 92 160

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
KiÓm tra kÕt qu¶ tÝnh to¸n
Sau khi doa, 2Z
max
- 2Z
min
= 160 – 92 = 68
δ
1
- δ
2
= 100 - 32 = 68
Sau khi khoÐt, 2Z
max
- 2Z
min
= 368- 268 =100
δ
1
- δ
2
= 200 - 100 = 100.
6.5. Nguyªn c«ng 5
+ Khoan- taro M4 trªn trô 24Φ
Lîng d vËt dËp, 4 mm
Lîng d gia c«ng th«, 3,5: 2 = 1,75 mm
Lîng d gia c«ng tinh, 0,5: 2 = 0,25 mm
6.6. Nguyªn c«ng 6
+ Khoan- taro M4 trªn trô
34Φ

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy = 0,75.
Tốc độ trục chính: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 135; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
P
max
=19,650N(2000Kg).
+ Chọn dao
Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng.
Các thông số dao, (bảng 4-94[6])
Đờng kính dao, D = 100mm.
Góc nghiêng chính, = 60.
Số răng, z = 10.
Mác hợp kim, P6M5
+ Lợng d
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 19 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lợng d gia công vật dập 2

0,5mm.
Lợng d gia công thô 1mm.
Lợng d gia công tinh 1mm.
+ Tra chế độ cắt
Bớc 1. Gia công thô
Chiều sâu cắt, t = 1mm.
Với thép có
b
= 750N/mm

k
v
=k
MV
.k
nv
.k
uv
k
MV
=1; k
nv
=0,8; K
uv
=1,15.
k
v
=1.0,8.1,15=0,92
+ Vận tốc cắt khi phay
== 92,0.
10.39.05,0.1.180
100.7,64
015,02,01,02,0
2,0
V
55,6 m/ph
+ Số vòng quay
===
100.
6,55.1000

ZBStC
P .
.
.....10
=
Tra bảng 5-41 dao hợp kim cứng (STCN Tập 2)
C
P
=825; u =1,1; x =1; w= 0,2; y

=0,75; q =1,3.
Thay số vào ta đợc
48,61.
190.100
10.39.05,0.1.825.10
2,03,1
1,175,01
==
z
P
(N)
+ Momen cắt
240,3
100.2
100.480,6
100.2
.
===
DP
M

z
xm
q
v
k
ZBStT
DC
V .
....
.
=
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 21 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trong đó các giá trị C
v
, m, x, y, u, q, p tra trong sổ tay công nghệ chế tạo máy
bảng 5-39.
C
v
=64,7; q=0,25; x=0,1; y=0,2; u=0,15; p=0; m=0,2.
T: Tuổi bền của dao cho ở bảng 5-40. T=180.
k
v
=k
MV
.k
nv
.k

tra thông số vòng quay trục chính ta có n = 190(v/ph)
+ Vận tốc căt thực tế
7,59
1000
100..190
==

V
m/phút
+ Lực cắt theo phơng tiếp tuyến
MP
wq
uy
z
x
p
z
k
nD
ZBStC
P .
.
.....10
=
Tra bảng 5-41 dao hợp kim cứng (STCN Tập 2)
C
P
=825; u =1,1; x =1; w= 0,2; y

=0,75; q =1,3.

60.1020
.
===
VP
N
z
(Kw)
Nguyên công 2. Phay mặt đầu của trụ
8
+ Định vị
Chi tiết đợc định vị 3 bậc qua mặt phẳng đầu
34
và
24
đã qua gia
công (chuẩn tinh), định vị 2 bậc tự do vào trụ
34
, định vị 1 bậc còn lại qua
mặt trụ
24
.
+ Đồ gá
Định vị mặt đáy ba bậc tự do bằng phiến tỳ. Đinh vị 2 bậc tự do bằng
khối V ngắn cố định vào mặt trụ
34
, định vị một bậc tự do còn lại bằng chốt
tỳ đầu cong.
+ Kẹp chặt
Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít kẹp vào mặt trụ
34

Chiều sâu cắt, t = 2mm
Lợng chạy dao răng, S
z
= 0,01mm/răng
Lợng chạy dao vòng, S
v
= 20ì0,01 = 0,2mm/vòng
Vận tốc cắt khi phay
v
puy
z
xm
q
v
k
ZBStT
DC
V .
....
.
=
Trong đó các giá trị C
v
, m, x, y, u, q, p tra trong sổ tay công nghệ chế tạo
máy bảng 5-39.
C
v
=1340; q=0,2; x=0,4; y=0,12; u=0; p=0; m=0,35.
T: Tuổi bền của dao cho ở bảng 5-40, T=180
k

.1000

D
V
n
747 (v/ph)
tra thông số vòng quay trục chính ta có n = 750(v/ph)
+Vận tốc căt thực tế là
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguyễn trung kiên Lớp CTM3 K48 - 24 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
471
1000
200..750
==

V
m/ph
+ Lực cắt theo phơng tiếp tuyến
MP
wq
uy
z
x
p
z
k
nD
ZBStC

x
N.m
+ Công suất cắt
7,0
60.1020
471.1
60.1020
.
===
VP
N
z
(Kw)
Nguyên công 3. Khoan, khoét, doa lỗ 20
+ Định vị
Chi tiết đợc định vị 3 bậc t do tại mặt đáy nhờ phiến tỳ. Chi tiết định vị 2
bậc tự do nhờ khối một V ngắn vào mặt trụ
24
và một khối V tuỳ động vào
trụ
24
còn lại
+ Kẹp chặt
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng khối V tuỳ động vào trụ
24
, lực kẹp hớng từ
phải sang trái.
+ Chọn máy
Máy khoan cần
Chọn máy khoan cần 2H53