Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lời nói đầu
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí
đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ
bản vững chắc và tơng đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó
để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào
tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí
phục vụ các ngành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân.
Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và
làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công
nghệ chế tạo máy là không thể thiếu đợc đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo
máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy
giáo:Nguyễn Viết Tiếp,em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy
đợc giao. Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan
tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn vì thiếu kinh nghiệm
thực tế, thiết kế. Do vậy em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong
bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em hoàn
thiện hơn đồ án của mình cũng nh hoàn thiện hơn vốn kiến thức em vẫn mong đ-
ợc học hỏi.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Nguyễn Viết Tiếp đã hớng dẫn em
hoàn thiện đồ án môn học này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2005
Sinh viên: Nguyễn Đức Thành
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 1 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

trên 100mm bán kính.
+ Độ không song song của các mật đầu các lỗ cơ bản khác trong khoảng 0,05-
0,25 mm trên 100mm bán kính mặt đầu.
+ Các mặt làm việc của chi tiết đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50-55 HRC.
Từ các yêu cầu kỹ thuật ta có thể đa ra một số nét công nghệ điển hình khi
gia công chi tiết tay biên nh sau:
+ Kết cấu phải bảo đảm khả năng cứng vững
+ Với tay biên có kích thớc nhỏ ta dùng phôi dập
+ Kết cấu của chi tiết nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay biên
các lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.
+ Kết cấu của chi tiết phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một
lúc.
+ Hình dáng của chi tiết phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh
thống nhất.
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 3 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Với tay biên, nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để
đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia
công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công và
thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài
phẳng để đạt yêu cầu.
III. Xác định dạng sản xuất:
Dạng sản xuất đợc xác định dựa theo công thức tính sản lợng hàng năm
sau đây:








+
+=N
( sản phẩm/năm).
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 thức:
Q = V.
Với:
V 0.123 dm
3
= 7,852 kg/dm
3
Q = V. = 0,123.7,852 1 kg
Theo bảng 2 trang 13 - HD thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản xuất: Hàng loạt lớn
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 4 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
IV. Xác định phơng pháp chế tạo phôi:
Phơng pháp tạo phôi phụ thuộc vào tất nhiều vấn đề nh chức năng và kết
cấu của chi tiết máy trong cụm máy ,vật liệu sử dụng ,yêu cần kỹ thuật ,hình
dáng bề mặt và kích thớc của chi tiết,quy mô và tính loạt của sản xuất.Chọn phôi
nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo ,phơng pháp hình thành phôi ,xác định lợng d
gia công cho các bề mặt ,tính toán kích thớc và quyết định dung sai cho quá
trình chế tạo phôi. Chọn phôi là một bài toán không dễ dàng. Phơng án cuối
cùng chỉ có thể đợc quyết định sau khi đã tính toán giá thành của phôi và giá
thành của sản phẩm sau khi gia công cơ.
Trong khuôn khổ một đồ án môn học không thể trình bày một cách đầy đủ
phơng pháp chế tạo phôi.

- Nguyên công 15: Hạ bậc đầu nhỏ.
- Nguyên công 16: Kiểm tra và nghiệm thu.
2. Thiết kế cụ thể các nguyên công:
2.1. Nguyên công 01: Gia công hai mặt
đầu:
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải
đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự
định tâm hạn chế cả 3 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt
phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô.
Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hớng của lực kẹp từ hai phía
cùng tiến vào, phơng của lực kẹp cùng phơng với phơng của kích thớc thực hiện,
dùng cơ cấu bàn phân độ.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82.
Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt thép gió, có các kích thớc sau :
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 6 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
D = 160 mm, d = 40 mm, B = 14 mm, số răng Z = 16 răng.
2.2. Nguyên công 02:Mài 2 mặt đầu tay
biên:
Lập sơ đồ gá đặt: Chi tiết đợc khống chế 3 bậc tự do, gá trên bàn từ của máy
mài.
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng lực từ của bàn máy mài.
Chọn máy: Máy mài phẳng 3B722
Chọn dao: Đá mài phẳng có các kích thớc sau ( Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay
CNCTM tập 1): D = 200 mm, d = 50 mm, H = 30 mm.
2.3. Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên và vát mép lỗ, gia công trên
máy doa toạ độ bằng mũi khoét, doa và dao vát mép.
Lập sơ đồ gá đặt: Mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, bạc côn
chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế 2 bậc tự do và một chốt định vị chống xoay tỳ

m
= 7,5 kW
Chọn dao: Sử dụng đá mài (Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay CNCTM tập 1):
Ký hiệu: , D = 150 mm, H = 60 mm, d = 50 mm, vật liệu : 1A
2.7. Nguyên công 07: Gia công lỗ lắp bu lông
Lập sơ đồ gá đặt: Để đảm bảo độ vuông góc của 2 lỗ với mặt lắp ghép, ta dùng
sơ đồ định vị nh sau: Dùng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu
của tay biên. Dùng 1 mặt phẳng nữa để hạn chế 2 bậc tự do. Một chốt trám hạn
chế 1 bậc tự do định vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên.
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 9 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của
chi tiết.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy N
m
= 10kW.
Chọn dao: Chọn mũi khoan ruột gà 12mm
2.8. Nguyên công 08:Lắp nắp biên với thân biên.
Thực hiện trên bàn nguội.
2.9. Nguyên công 09: Khoan 2 lỗ định vị.
Lập sơ đồ gá đặt:Tơng tự nh sơ đồ gá khoan lỗ bắt bu lông.
2.10. Nguyên công 10 : Mài phẳng lại hai mặt đầu của tay biên trên máy
mài
Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do trên phần tay biên
chính. Dùng một chốt tự lựa (tỳ vào phần tay biên phụ lắp thêm) để tăng cờng độ
cứng vững.
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 10 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy

răng Z=10 răng.
2.14. Nguyên công 14: Khoan lỗ dẫn dầu
Lập sơ đồ gá đặt: Sơ đồ gá đặt nh nguyên công trên.
Kẹp chặt: Dùng bulông đai ốc để kẹp chặt chi tiết
Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy N
m
= 10 kW.
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 12 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Chọn dao: Mũi khoan ruột gà, đuôi trụ, 8 mm, chiều dài L = 20 mm, chiều dài
phần làm việc l = 10 mm ( bảng 4 - 40 Sổ tay CNCTM tập I)
2.15. Nguyên công 15: Phay hạ bậc đầu nhỏ
Lập sơ đồ gá đặt: Dùng cơ cấu kẹp tự dịnh tâm kẹp vào mặt đầu to.
Kẹp chặt: Dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết
Chọn máy: Máy phay ngang 6H82.
Chọn dao: Tơng tự nguyên công 1
2.15. Nguyên công 15: Kiểm tra và nghiệm thu
+ Kiểm tra các kích thớc tuyệt đối đã cho ở bản vẽ chi tiết nh : khoảng cách giữa
hai lỗ lắp bulông, khoảng cách giữa hai lỗ cơ bản của càng, dung sai đờng kính
các lỗ cơ bản Sau đó kiểm tra yêu cầu về các giá trị độ nhám bề mặt
+ Kiểm tra độ không song song giữa hai đờng tâm lỗ (hình vẽ dới)
+ Kiểm tra độ không song song giữa hai mặt đầu
+ Kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm các lỗ
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 13 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
V. Tính lợng d gia công lỗ đầu nhỏ, tra lợng d các bề mặt
còn lại:
Tính lợng d của bề mặt lỗ đầu nhỏ 42

: 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 ).

i
: 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:
R
z
=150;Ti=200 nên:R
z.i-1
+ T
a.i-1
= 350 àm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:

i-1
=
22
cmcv

+
Giá trị cong vênh
cv
của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng kính và hớng
trục:
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 14 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy

cv

Sai số gá đặt chi tiết
b
ở bớc nguyên công đang thực hiện đợc xác định
bằng tổng vector sai số định vị
đv
và sai số kẹp chặt
k
, nếu không xét đến sai số
đồ gá:

b
=
22
kc

+
Trong đó:

c
= 0.2 + 2.e (chọn e = 0 - không tồn tại độ lệch tâm)
c
=75àm

k
: sai số kẹp chặt (Bảng 24 )
k
= 70 àm

b
=

Tính lợng d cho bớc gia công tinh ( doa thô):
Ta có:
1
= 0,05.5.7 =25.35 àm.

b
= 0,05.70.4 = 3.52 àm.
R
Zi
= 50 àm.
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 15 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
T
i
= 50 àm.
2.Z
min
= 2.(50 + 50 +
22
52.335.25 +
) =251.18àm.
Vậy lợng d nhỏ nhất của bớc nguyên công doa thô là:
2Z
min
= 251.18 àm.
Tính các giá trị d
ti
, d
min

= 220 àmm,
2
= 15 àmm
Cột kích thớc giới hạn d
max
nhận đợc bằng cách làm tròn kích thớc tính
toán tới con số có nghĩa của dung sai của bớc tơng ứng theo chiều giảm,còn d
min
nhận đợc bằng cách lấy hiệu của d
max
với dung sai của bớc tơng ứng.
Khoét: d
max2
= 42.015 mm; d
2min
= 42.015-0.015 = 42 mm
Doa: d
max1
= 41.764 mm; d
2min
= 41.764- 0,22 = 41.544 mm
Phôi: d
maxph
= 40.741 mm; d
minph
= 40.741 -1,3 = 39,441 mm
Giá trị lợng d nhỏ nhất giới hạn Z
gh
min
bằng hiệu của kích thớc lớn nhất trên

= 456 - 251 = 205 àm.

1
-
2
= 220 - 15 = 205 àm
+ Sau khi doa thô:2Z
max
- 2Z
min
= 2103 - 1023 = 1080àm.

phôi
-
2
= 1300 - 220 = 1080 àm.
Ta có thể lập đợc bảng tính toán lợng d nh sau:
Bớc
công
nghệ
Các thành phần của lợng d Lợng d
tính toán
2Z
imin
Kích
thớc
tính
Dung
sai
Kích thớc giới

-1
2 37 2 - +0.5
-1.3
3,5 35 3 -
1
4 32.5 3 -
1
6
70
2x2.5 - +0.5
-1.5
7 47 2 - +0.5
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 17 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-1.3
VI. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề
mặt gia công khác của chi tiết thì tra bảng.
Nguyên công tính chế độ cắt (trùng nguyên công thiết kế đồ gá):
Nguyên công3: Gia công lỗ đầu nhỏ để đạt kích thớc 42
+0,015
và cấp nhẵn bóng
R
a
=1,25 àm. Ta có các thông số đầu vào:
Mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng: D = 41.7 mm.
Mũi doa bằng thép gió: D = 42 mm.
Vát mép bằng thép gió: D = 44 mm.
3.1. Bớc khoét.
Ta có:

= k
nv
.k
Mv
.k
uv
k
mv
: hệ số phụ thuộc vào chất liệu của vật gia công. Theo bảng 5 - 1
(Sổ tay CNCTM tập II).
v
n
B
nMV
kk








=

750
.
Theo bảng 5 - 2 (Sổ tay CNCTM tập II): k
n
= 1, n

0,1.85,0.60
7,41.18
3,02,025,0
6,0
=62,65 m/ph.
n =
7,41.
65,62.1000
.
.1000

=
D
V
= 478.23vg/ph.
Tốc độ vòng quay trục chính: n
m
=500vg/ph.
Tốc độ thực tế: V =
1000
500.7,41.

= 65,5 m/ph.
- Lực cắt P
o
:
Lực cắt đợc tính theo công thức:
P
o
= 10.C

P
o
= 10.67.0.85
1,2
.1,0
0,65
.1.41,7
0
= 551 (N).
- Mômen xoắn M
x
[Nm]:
M
x
= 10.C
M
.D
q
.t
x
.S
y
.k
p
Theo bảng 5 - 32 (Sổ tay CNCTM tập II):
C
M
= 0,09; q = 1; x = 0,9; y= 0,8.
M
x

V
yxm
q
V
k
StT
DC
V .

.
=
Trong đó: C
v
, m , x , y , q - hệ số mũ.
Tra bảng 5 - 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công là thép 45,vật liệu l-
ỡi cắt là thép P6M5 . Ta có :
C
V
= 10,5; q = 0,3; x = 0,2; y = 0,65; m = 0,4.
-T : Chu kỳ tuổi bền của dao. Theo bảng 5 - 30 (Sổ tay CNCTM tập II)
Ta có : T = 120 phút
-Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:
k
V
= k
nv
.k
Mv
.k
uv .

k
nv
: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt phôi. Theo bảng5 - 5 (Sổ tay CNCTM tập II)
k
nv
= 0,8
k
uv
: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng5 - 6 (Sổ tay
CNCTM tập II): k
uv
= 1
k
v
= 1. 0,8. 1 = 0,8
V =
8,0.
2.15,0.120
42.5,10
65,02,04,0
3,0
= 3,54(m/ph).
Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 20 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
n =
42.
54,3.1000
.
.1000

Bớc Máy Dụng cụ S(mm/vòng) n(v/phút) t(mm) V(m/vòng)
6. Nguyên công 6:MàI mặt lắp ghép
Mài 3B272
Đá màI
0,1 21,23 10 10
Bớc Máy Dụng cụ S(mm/vòng) n(v/phút) t(mm) V(m/vòng)

Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46
- 21 -
Đồ án công nghệ chế tạo máy
7. Nguyên công 7:Gia công lỗ lắp bulông.
Khoan 2H175 Mũi khoan ruột
gà d=12mm 0,4 1194.3 6 45
Bớc Máy Dụng cụ S(mm/vòng) n(v/phút) t(mm) V(m/vòng)
8. Nguyên công 8:Lắp nắp biên với thân biên.
9. Nguyên công 9:MàI phẳng lại đầu to.
10. Nguyên công 10: Giống nguyên công 2.
11. Nguyên công 11: Gia công lỗ to.
Doa
2254BM4
Dao doa D=70 1,4 35,94 0,25 7,9
Khoét
2254BM4
Dao khoét D=69,5 1,2 293,27 2,25 64
Bớc Máy Dụng cụ S(mm/vg) n(v/ph) t(mm) V(m/vg)
12. Nguyên công 12:Vát mép lỗ dầu to còn lại
13. Nguyên công 13:Phay mặt dầu lỗ dẫn dầu
Phay 6H12 Dao phay mặt
đầu thép gió 0,1 390,1 1 49
Bớc Máy Dụng cụ S(mm/vòng) n(v/phút) t(mm) V(m/vòng)

cb
- Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình
dạng, kích thớc và tính chất cơ lý 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).
T
ph
- 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 th-
ớc của chi tiết ). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể lấy giá trị gần
đúng T
ph
= 10%T
cb
.
T
phv
- Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật
(T
phvkt
) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng
cụ (T
phvkt
= 8%T
o
); thời gian phục vụ tổ chức (T
pvtc
) để tra dầu cho máy, thu dọn
chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (T
phvtc

2
= (2 ữ 5) mm. Chọn L
2
= 5 (mm).
L
1
=
)35,0()( ữ+tDt
=
)3160.(3
+ 3 = 25 mm
T
1.1
=
nS
LLL
.
21
++
=
65,73.18.13,0
52535 ++
= 0,377 phút.
Thời gian cơ bản phay đầu nhỏ T
1.2
.
L = 58 mm.
L
2
= (2 ữ 5) mm. Chọn L

=0,377+0,511=0,888 phút
2. Thời gian cơ bản của nguyên công 02:MàI mặt đầu
Thời gian cắt cơ bản là: T
0.2
= T
2.1
+T
2.2
= 0,337 + 0,461 = 0,798 phút.
3. Thời gian cơ bản của nguyên công 03: Khoét - Doa - Vát mép lỗ 42
- Thời gian cơ bản của bớc khoét: T
3.1
L = 47mm.
L
1
=
2
dD
cotg + (0.5 ữ 2) =
2
407.41
cotg30
0
+ (0,5 ữ 2) = 3,5mm.
L
2
= (1 ữ 3) mm.Lấy L
2
= 2 mm
T

= 2 mm
T
3.2
=
nS
LLL
.
21
++
=
76,69.8,0
2347 ++
=0,972 phút.
-Thời gian cơ bản để vát mép là : T
3.3
=
nS
LL
.
21
+
=
76,69.8,0
21 +
=0,054 phút
- Thời gian cơ bản là: T
0.3
= T
3.1
+T

6. Thời gian cơ bản của nguyên công 06:MàI mặt lắp ghép.
Thời gian cơ bản xác định theo công thức:
T
8
= 2.1,2.
mt
h
S
BB
v
LLL
ng
dct
ct
1

5
.
100.
21
++
++
Với: L
1
= 5 mm; L
2
= 5 mm
m -Số chi tiết đợc gia công đồng thời trên bàn máy,lấy m = 1
v
ct

56035
.
1000.10
55101 ++++
= 2,14 phút
7. Thời gian cơ bản của nguyên công 07: Khoan 2 lỗ lắp bu lông.
Thời gian cắt cơ bản của bớc khoan: T
0.7
=2.
nS
LLL
.
21
++
L = 35 mm;d=12mm.
L
1
=
2
d
cotg + (0.5 ữ 2) = 5 mm.
L
2
= 2 mm.
S = 0,4 mm/ vòng; n = 1194,3 vòng / phút.
T
0.7
= 2.
3,1194.4,0
2535 ++