Lời Nói Đầu
Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỷ thuật, người ta đã áp dụng các
thành tựu của khoa học và đời sống và sản xuất. Cũng như đối với các ngành khoa học
khác, nghành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều tành tựu về khoa học đặc biệt là điều
khiển số.
Đối với sinh viên nghành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển số hay
tham gia vào quá trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viên nắm
được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các máy điều khiển số.
Vì vậy thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC đã góp phần nâng cao
kiến thức cho sinh viên trong lĩnh vực này.
Công nghệ CAD/CAM có thể sử dụng các phầm mềm trên máy tính như
Pro/Engineer, MasterCam, Solidworks… Để đáp ứng những yêu cầu đặt ra của môn
học và đồ án này, em được giao đề tài “Thiết kế công nghệ gia công chi tiết thân đồ
gá gia công trên máy CNC”. Để thực hiện đồ án này em đã ứng dụng phần mềm
Pro/Engineer Wildfile 5.0
Sau một thời gian tìm hiểu với sự chỉ dẫn nhiệt tình của thầy giáo Châu Mạnh
Lực đã giúp em hoàn thành đồ án này. Đây là lần đầu tiên em thực hiện các quy trình
công nghệ trên một phần mềm Cad/ Cam nên không thể tránh khỏi những sai sót,
mong được quý thầy cô chỉ dẫn thêm.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 21 tháng 1 năm 2014.
Trương Công Phú
Mục Lục
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
Chương I
PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
VÀ YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA SẢN PHẨM
I. Phân Tích Điều Kiện Làm Việc Và Điều Kiện Kĩ Thuật.
Chi tiết ở đây là đồ gá gia công cơ có hình dạng được mô tả trong hình phía dưới
đây.
Hình 1: Hình chiếu trục đo chi tiết.

60±0.3
100±0.3571±0.25 102±0.35
R3
R2
1
.
2
5
32
48±0.2
46±0.2
Hình 3: Hình chiếu bằng chi tiết
- Yêu cầu về kĩ thuật: độ không đồng tâm giữa 2 lỗ Ø20H6 và lỗ Ø24H6 không vượt
quá 0.05/100 mm.
1. Phân tích điều kiện làm việc
- Đây là thân đồ gá gia công cơ, như vậy chi tiết này sẽ được dùng để gá thêm một chi
tiết khác lên và gia công. Yêu cầu có độ chính xác cao.
- Các mặt làm việc:
• Mặt phẳng ở đáy của đồ gá có yêu cầu về độ nhám 1.25, mặt phẳng này được dùng
để chuẩn lắp ráp đồ gá lên một chi tiết, cụm chi tiết khác hoặc bàn máy khi gia
công.
• 4 lỗ hạ bậc Ø8.5 được dùng để lắp ghép đồ gá vào chi tiết, cụm chi tiết khác hoặc
bàn máy. Có thể sử dụng mối ghép bu-lông đai ốc hoặc vít.
• 2 lỗ côn Ø6 với độ côn K 1:9, độ nhám 1.25, dùng để định vị khi gia lắp ráp chi tiết
lên đồ gá khi gia công.
• Lỗ Ø24H6 có độ nhám 0.63 kết hợp với mặt đầu của trụ Ø44, độ nhám 1.25 được
dùng để định vị chi tiết cần gia công.
• Lỗ Ø20H6, khi chi tiết gia công đã được định vị trên đồ gá thì vít lắp ở lỗ Ø8.5 được
siết chặt để mặt trong của lỗ Ø20H6 tiếp xúc với mặt ngoài của chi tiết cần gia
công tạo ra lực kẹp kẹp chặt chi tiết cần gia công

150- 200 MPa.
 Ưu điểm:
 Chịu nén tốt.
 Dễ gia công cắt gọt.
 Tính bôi trơn tốt do tổ chức grafit có khả năng giữ dầu bôi trơn
hiệu quả.
 Chịu được ma sát và mài mòn.
 Tính đúc cao do tác dụng của Silic có tính chảy loãng cao.
 Khả năng dập tắt rung động rất tốt do tác dụng hấp thụ của grafit.
 Nhược điểm:
 Khả năng chịu kéo và uốn kém.
 Chịu tải trọng động kém.
III. Tính khối lượng chi tiết
- Ta tính khối lượng của chi tiết theo công thức
M = V * γ
trong đó:
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 6
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
 V thể tích vật đúc, tính theo kích thước ghi trên bản vẽ chi tiết gia
công.
 γ: là khối lượng riêng của gang xám, lấy γ = 7.3 kg/dm
3

- Để tính khối lượng vật đúc, ta chia vật đúc ra nhiều phần nhỏ, tính thể tích các phần
nhỏ rồi sau đó cộng hết lại được thể tích tổng thế của chi tiết, hoặc sử dụng
chương trình Pro Engineer, Solid Work …vẽ lại chi tiết rồi tính toán khối lượng
ngay trong chương trình.
- Sau khi tính toán ta được khối lượng của vật đúc là: 3,84 kg.
IV. Chọn phương pháp đúc
Dựa vào vật liệu và kết cấu của chi tiết, ta chon phương pháp tạo phôi đúc. Không

Khối lượng gia công chi tiết dạng hộp chủ yếu tập trung vào việc gia công các lỗ
chính xác . Muốn gia công nhiều lỗ trên nhiều bề mặt khác nhau qua các giai đoạn gia
công thô, gia công tinh, cần tạo nên một chuẩn tinh thống nhất của chit tiết hộp.
Chuẩn tinh thống nhất để gia công chi tiết dạng hộp thường là một mặt phẳng ngoài
nào đó và hai lỗ chuẩn tinh phụ vuông góc với mặt phẳng đó. Hai lỗ chuẩn tinh phụ
phải được gia công đặt độ chính xác cấp 7 và có khoảng cách càng xa nhau càng tốt.
Sơ đồ gá đặt mang tính chất điển hình như vậy (một mặt phẳng và hai lỗ vuông góc
với mặt phẳng đó) cho phép gá đặt chi tiết qua nhiều nguyên công trên nhiều đồ gá
khác nhau, tránh được sai số tích lũy do việc thay đổi chuẩn gây nên.
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 8
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
3. Chuẩn của chi tiết gia công
Rz20
32
48±0.2
Ø20H6 Ø24H6
R
1
5
R
3
4
18
46±0.2
R4.25
M8x1.5
R5
R3
R2
R7

gia công đồng thời mặt đáy chi tiết, dùng mặt đáy làm chuẩn định vị tinh để gia công
các mặt còn lại.
- Chuẩn định vị thứ nhất: chọn chuẩn thô là mặt phẳng số 1, định vị 3 bậc tự do bằng các
chốt tì có khía nhám. Dùng chuẩn thô này để gia công tinh bề mặt số 7.
- Chuẩn định vị thứ hai: chọn mặt phẳng số 7 vừa gia công tinh xong để làm chuẩn gia
công các mặt còn lại. Sử dụng chốt tì đầu phẳng định vị 3 bật tự do, định vị thêm 2 bậc
tự do ở mặt bên và 1 bậc tự do ở 1 đầu của chi tiết.
II. Thiết kế quy trình công nghệ
1. Các nguyên công.
a. Nguyên công 1: Gia công chuẩn tinh chi tiết
- Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 9
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
1.25
W
1.25
1.25
1.25
18
P
- Gia công các mặt phẳng đạt các kích thước và độ nhảm theo như yêu cầu bản
vẽ.
b. Nguyên công 2: Gia công 4 lỗ hạ bậc Ø14, lỗ hạ bậc Ø6, 2 lỗ côn Ø6
K1:9.
- Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 10
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
W
Rz20
Rz20

64
32
W
P
36
- Gia công mặt phẳng đạt các kích thước theo như bản vẽ.
d. Nguyên công 4: Gia công lỗ Ø20, lỗ Ø24, rãnh trong lỗ Ø24, mặt ngoài
trụ tròn Ø44 và mặt đầu trụ tròn Ø44.
- Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Sử dụng thêm mâm xoay để hỗ trợ gia công. Tâm xoay tại O theo như hình
vẽ. Khi gia công xong lỗ Ø20 thì xoay 1 góc 180
o
để gia công tiếp lỗ Ø24 và các
mặt còn lại. Việc gia công như vậy giúp đảm bảo cho độ đồng tâm của lỗ Ø20 và
Ø24 vì được thực hiện trong 1 nguyên công trên cùng một nguyên công gá đặt,
giảm bớt được nguyên công kiểm tra.
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 12
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
W
W
O
P P
O
R10
R5
9
R22
R12
1.25
1.25

a. Nguyên công 1
- Chọn máy: Máy phay CNC Concept Mill 250
- Thông số kĩ thuật của máy:
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 14
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
Work
area
Travel along X
axis
350 mm
(13.8'')
Travel across Y
axis
250 mm
(9.8'')
Travel vertical Z
axis
300 mm
(11.8'')
Min. distance spindle nose - table
surface
120 mm
(4.72'')
Max. distance spindle nose - table
surface
420 mm
(16.54'')
Table
Table dimensions (L x
W)

15 m/min
(59''/min)
Work
feed
0 - 10 m/min
(0-39.3''/min)
Max. feed
force
2400
N
Positioning variation acc. to VDI 3441 (X/Y
axis)
0.004 mm
(0.00016'')
Positioning variation acc. to VDI 3441 (Z
axis)
0.004 mm
(0.00016'')
- Chọn dao: Nguyên công 1 thực hiện việc phay các mặt phẳng. Ta sử dụng
chương trình tra dao Secocut để tra loại dao phù hợp, sau đó tra các kích thước
về chiều dài, đường kính cán dao trong catalogue của nhà sản suất. Sau khi tra
xong ta có các thông số như hình dưới đây.
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 15
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 16
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 17
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
b. Nguyên công 2
- Chọn máy: Máy phay CNC Concept Mill 450

spacing
5 x 18 x 100 mm (0.2 x 0.7 x
4.9")
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 18
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
Max. table
load
500 kg (1102.3
lb)
Distance table –
floor
786 mm
(30.9")
Milling
spindle
Speed
range
50 – 12000
r.p.m.
Motor
power
11 kW (S6) (14.7 hp)
(S6)
Torque
(Siemens)
70 Nm (S6) (51.6
ft/lbs)
Tool taper
DIN69871
ISO

± 8
µm
- Chọn dao: Nguyên công 2 thực hiện qua các bước sau.
o Bước 1: gia công 4 lỗ Ø8.5, sau đó gia công hạ bậc lỗ Ø14
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 19
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 20
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
o Bước 2: gia công lỗ Ø4, sau đó hạ bậc lỗ Ø6
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 21
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 22
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
o Bước 3: Gia công lỗ Ø4 – dùng lại thông số kích thước dao khoan và chế
độ cắt của bước 2, sau đó gia công lỗ côn. Tra dao theo Secocut và
Catalogue ta chọn được:
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 23
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
• Tính toán chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t = 18 (mm)
Tốc độ cắt: v = 37 (m /ph)
Số vòng quay:
1000 37 1000
1472( / )
8
v
n vg ph
D
π π
× ×


.
Tra bảng 5-50 /
trang 43/[Sổ tay công nghệ chế tạo máy II]:
K
MP
= 1
Công suất cắt :
N = (M
x
x n)/9750
= (4.1 x 1472)/9750 = 0.62 kW
c. Nguyên công 3
- Chọn máy: Máy phay CNC Concept Mill 250
- Thông số kĩ thuật của máy:
Work
area
Travel along X
axis
350 mm
(13.8'')
Travel across Y
axis
250 mm
(9.8'')
Travel vertical Z
axis
300 mm
(11.8'')
Min. distance spindle nose - table

Maximum
torque
41
Nm
SVTH: Trương Công Phú - Lớp 09C1A Trang 24
Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Châu Mạnh Lực
Drive
infinitely
variable
Axes
Rapid motion speed in X/Y/Z
axes
15 m/min
(59''/min)
Work
feed
0 - 10 m/min
(0-39.3''/min)
Max. feed
force
2400
N
Positioning variation acc. to VDI 3441 (X/Y
axis)
0.004 mm
(0.00016'')
Positioning variation acc. to VDI 3441 (Z
axis)
0.004 mm
(0.00016'')