Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Theo đề bài thiết kế:
Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy
với sản l-ợng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Dao cắt giấy là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng đĩa( B<= 0,25 D), chúng là một
loại chi tiết hình tròn có chiều dày nhỏ hơn nhiều so với đ-ờng kính chi tiết.
Dao cắt giấy có chức năng xén, cắt giấy vì vậy nó không phảI chịu lực lớn nh-ng nó chịu
màI mòn khá cao, l-ỡi cắt phải rất sắc mới đảm bảo công việc xén cắt.do đặc thù của điều kiện
làm việc nên dao không thể đ-ợc mài sắc th-ờng xuyên ,vì vậy dao đ-ợc làm bằng thép hợp kim.
Điều kiện làm việc của dao :
+Trong quá trình làm việc l-ỡi cắt luôn chịu ma sát và mài mòn .
+ Lực cắt nhỏ , nhiệt độ làm việc không cao.
+ Thời gian làm việc liên tục.
Nhìn chung điều kiện làm việc của dao không đén nỗi khắc nghiệt lắm
Điều kiện kỹ thuật.
Bề mặt làm việc chủ yếu của dao cắt giấy là bề mặt l-ỡi cắt của dao. Cụ thể ta cần đảm
bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:
+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu là 0,01 mm
+ Độ không song song giữa 2 mặt đầu là 0,1 mm.
+ Độ cứng đạt 5255 HRC.
+ Đ-ờng kính lỗ đạt CCX7 110
+0,03
.
+ L-ỡi cắt có độ nhám R
a
=0,63.


m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết đ-ợc sản xuất trong một năm;
N
1
: Số sản phẩm (số máy) đ-ợc sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm).
Sau khi xác định đ-ợc sản l-ợng hàng năm ta phảI xác định trọng l-ợng của chi tiết. Trọng
l-ợng của chi tiết đ-ợc xác định theo công thức:
Q = V. = 0,2.7,852 = 1,6 kg
Theo bảng 2 trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản suất: Hàng loạt lớn
4. Chọn ph-ong pháp chọn phôi:
4.1. Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:
Tr-ớc khi rèn và dập nóng kim loại ta phảI làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần
nhỏ từng phần phù hợp đ-ợc thực hiện trên máy c-a
4.2. Rèn tự do:
4.3. Dập lần 1:
4.4. Dập lần 2:
4.5. Cắt bavia:
4.6. Bản vẽ lồng phôi:
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra đ-ợc l-ợng d- theo bảng 3-9 (L-ợng d-
phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích th-ớc của vật rèn khuôn,
đ-ợc xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng l-ợng d- lên với
độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số l-ợng d- cho trong bảng cho đối với bề mặt R
z
= 80; nếu
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43


0,02
,vát mép,
tiện côn trong
- Nguyên công 4 : Khoan 6 lỗ 8 trên máy khoan cần
- Nguyên công 5 : Xọc rãnh then 20 x 3 trên máy xọc
- Nguyên công 6 : Nhiệt luyện để ổn định tổ chức
- Nguyên công 7 : Mài mặt đầu nhỏ trên máy mài phẳng để đạt độ bóng bề mặt R
a
=2,5
- Nguyên công 8 : Mài lỗ 110 trên trên máy mài tròn để dạt độ bóng bề mặt R
a
=2,5.
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

- Nguyên công 9 : Mài mặt côn trong của l-ỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt
R
a
=0,63.
- Nguyên công 10 : Mài mặt côn ngoài của l-ỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt
R
a
=0,63.
- Nguyên công 11 : Kiểm tra Độ song song của hai mặt đầu dao không đ-ợc quá 0,01mm,
độ vuông góc giữa lỗ tâm với mặt đầu của l-ỡi cắt dao không v-ợt quá
- 0,05 mm,
Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I : Tiện mặt đầu , tiện lỗ

109

1.5.1. Chiều sâu cắt:
Chiều sâu cắt lấy bằng l-ợng d- gia công theo một phía của từng b-ớc công nghệ.Cụ thể:
- Tiện mặt đầu: t =3(mm).
- Tiện lỗ:
+ tiện thô: t =2,5(mm)
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

+tiện tinh: t =2(mm)
1.5.2. L-ợng chạy dao:
- l-ợng chạy dao cho tiện mặt đầu: S = 0,3 (mm/vòng)
(bảng 5-72 trang 64 STCN t2).
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), l-ợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
- l-ợng chạy dao cho tiện lỗ:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng) (bảng 5-61 trang 53 STCN t2).
Tiện tinh: S = 0,2(mm/vòng) (bảng 5-62 trang 54 STCN t2).
1.5.3. Tốc độ cắt:
a. Tiện mặt đầu:
Tốc độ cắt đựơc tra theo bảng 5-74 trang 57 (1)
Tiện mặt đầu: V
b
= 75(m/ph).
V
t
= V
b
. K
1
.K
2
.K

D
V
t



chọn theo máy có: n
m
= 80 (v/ph).

)./(49
1000
195.80
1000

phm
Dn
V
m
tt




Tiện lỗ

109: Theo bảng 5-64 trang 56 (1).
Tiện thô(đến : V
b
= 216(m/ph).

m
= 253 (v/ph).

)./(155
1000
195 253
1000

phm
Dn
V
m
tt




Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

Tiện tinh: V
b
= 229(m/ph).
V
t
= V
b
. K
1
.K
2

phm
Dn
V
m
tt




Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu còn lại đạt kích th-ớc 26,5

0,021
, vát mép,tiện bậc, tiện côn
Định vị:
Chuẩn định vị là mặt trụ trong. Định vị và kẹp chặt trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5
bậc tụ do.
Chọn máy:
Máy tiện vạn năng T620. Công suất của máy N
m
= 7(Kw)
Chọn dao:
Tiện mặt đầu,vát mép : dùng dao 21060-058-BK8 (dao tiện phá cong gắn mảnh
hợp kim cứng BK8 với các kích th-ớc H=25, B =16)
( Bảng 4.14-trang 315-Sổ tay gia công cơ)
Tiện bậc: dùng dao 21001-004-BK8 (dao tiện khỏa mặt gắn mảnh hợp kim cứng
BK8 với các kích th-ớc H=20, B =16)
( Bảng 4.12-trang 314-Sổ tay gia công cơ)
Tiện côn : dùng dao 21041-001-BK8 (dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với
các kích th-ớc H=20, B =16)
( Bảng 4.13-trang 315-Sổ tay gia công cơ)


1.5 Chế độ cắt:
1.5.4. Chiều sâu cắt:
Chiều sâu cắt lấy bằng l-ợng d- gia công theo một phía của từng b-ớc công nghệ.Cụ thể:
- Tiện mặt đầu:
+ tiện thô: t =1,5(mm)
+tiện tinh: t =1(mm)
+ vát mép : t =2(mm)
- Tiện bậc :
+tiện thô : Z
b1
= 3,5mm
+tiện tinh : Z
b2
=1,5mm
- Tiện côn:
+tiện thô : Z
b1
= 5,5mm
+tiện tinh : Z
b2
=1,6mm

1.5.5. L-ợng chạydao:
- l-ợng chạy dao cho tiện mặt đầu:
Tiện thô: S = 0,3 (mm/vòng)
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), l-ợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
Tiện tinh : S=0,2(mm/vòng)
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), l-ợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
(bảng 5-72 trang 64 STCN t2).

=0,83.
- K
2
: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K
2
=0,8.
- K
3
: Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao. Với dao BK8 thì K
3
=1.
V
t h
= 75 . 0,83 . 0,8 . 1 =49,8 (m/ph).
n
t
=
)./(50,145
109.
1000.8,49
.
1000.
phv
D
V
t



chọn theo máy có: n

Tiện thô: V
b
= 260(m/ph).
V
t
= V
b
. K
1
.K
2
.K
3
.
V
t
= 260 . 0,83 . 0,8 . 1 = 172,64 (m/ph).
n
t
=
)./(25,323
170.
1000.64,172
.
1000.
phv
D
V
t


2
.K
3
.
V
t
= 330. 0,83 . 0,8 . 1 = 219,12 (m/ph).
n
t
=
)./(28,410
170.
1000.12,119
.
1000.
phv
D
V
t



Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

chọn theo máy có: n
m
= 401 (v/ph).

)./(16,214
1000

L-ợng d- gia công:
Tiện bậc :
Tiện 2 lần với l-ợng d-:
+tiện thô : Z
b1
= 9mm
+tiện tinh : Z
b2
=2mm
Tiện côn:
Tiện 2 lần với l-ợng d-:
+tiện thô : Z
b1
= 4mm
+tiện tinh : Z
b2
=1,9mm
Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt:
Chiều sâu cắt lấy bằng l-ợng d- gia công theo một phía của từng b-ớc công nghệ.Cụ thể:
- Tiện bậc :
+tiện thô : Z
b1
= 9mm
+tiện tinh : Z
b2
=2mm
- Tiện côn:
+tiện thô : Z
b1

. K
1
.K
2
.K
3
.
V
t
= 216 . 0,83 . 0,8 . 1 = 143,7 (m/ph).
n
t
=
)./(280
172.
1000.7,143
.
1000.
phv
D
V
t



chọn theo máy có: n
m
= 254 (v/ph).

)./(140

n
t
=
)./(7,284
170.
1000.1,152
.
1000.
phv
D
V
t



chọn theo máy có: n
m
= 254 (v/ph).

)./(140
1000
172 254
1000

phm
Dn
V
m
tt


Do gia công lỗ nên ở đây l-ợng d- gia công là l-ợng d- đối xứng.
Vây ta có công thức tính l-ợng d- gia công :
2Z
b min
= 2.( Rz
a
+T
a
+
22
ba


)
Trong đó:
- 2Z
b min
: L-ợng d- giới hạn của b-ớc công nghệ cần tính.
- Rz
a
: Độ nhám bề mặt do b-ớc công nghệ tr-ớc đó để lại.
- T
a
: Lớp h- hỏng bề mặt do b-ớc công nghệ tr-ớc để lại.
Các Giá trị của Rz
a
và T
a
đ-ợc xác định từ bảng 13 trang 40 (3)
-




Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

+
c
: Sai số chẩn.
Do ở đây, chuẩn định vị trùng với gốc kích th-ớc nên ta có:
c
=0.
+
k
: sai số do kẹp chặt gây ra.
Lực kẹp ở đây song song với đ-ờng tâm lỗ do vậy nó chỉ gây biến dạng kích th-ớc chiều dài
lỗ mà không ảnh h-ởng tới kích th-ớc đ-ờng kính lỗ.

k
= 0.

22
kcb


= 0.
Ta có bảng tính l-ợng d- gia công lỗ nh- sau:
Với dung sai kích th-ớc đạt đ-ợc sau các b-ớc công nghệ tra bảng 3-91 trang 248 (2).
TT
ND
Các T.P của Z

1
2
3
Fôi đặc
Khoan
Doa thô
Doa tinh

20
10

60
25

0
0

0
0

0
160
70

9,82
9,98
10,05

150
60

Tốc độ cắt :V đ-ợc tính theo công thức
V =
v
ym
q
v
K
ST
DC
.
.

Theo bảng 5-28 (trang 23) và bảng 5-30(trang 24) sổ tay CNCTM có:
C
v
= 34,2; q=0,45 ; m=0,2 ; y=0,3; T=45(phút)
Hệ số K
v
= K
MV
.k
UV
.K
LV
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

K
LV
=
nv

n
t
=
D
V
.,
.
143
1000
=
8,9.14,3
134,53.1000
= 1725,84 vòng/phút
chọn theo máy: n
máy
=1440 (vòng/phút).

)./(334,44
1000
8,9 1440
1000

phm
Dn
V
m
tt




Hệ số K
v
= K
MV
.K
UV
.K
LV
K
LV
=
nv
HB






190
Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
HB = 190 K
MV
= 1
K
UV
= 0,83 , Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM II
K
LV
= 1 , Bảng 5-31 Sổ tay CNCTM II

)./(62,22
1000
96,9 720
1000

phm
Dn
V
m
tt




1.5.2. Doa tinh lỗ

10:
Chiều sâu cắt:
mmt 04,0
2
96,910



.
Luợng chạy dao: S
thô
= S
tinh
= 2,2 mm/vòng.

k
= 10. C
M
.D
q
. S
y
. k
p
;
P
0
= 10. C
P
.D
q
. S
y
. k
p
;
Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có k
p
=1
Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi là Gang xám GX15-32 và vật liệu dao
là hợp kim cứng có :
- hệ số cho M
K
:
C

M
.D
q
. t
x
. S
y
. k
p
;
P
0
= 10. C
P
.D
q
. t
x
. S
y
. k
p
;
Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có k
p
=1
Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi là Gang xám GX15-32 và vật liệu dao
là hợp kim cứng có :
- hệ số cho M
d

N
cắt
=
9750
.
mx
nM

khi khoan: N
cắt
=
)(025,1
9750
1440.94,6
Kw

Khi doa: N
cắt
=
)(874,0
9750
720.838,11
kw

N
cắt
=1,1986 < N
náy
. =1,5 . 0,8 =1,2 (kw)
vậy máy đủ công suất để gia công lỗ 10.

). f

. L
Trong đó f là hệ số ma sát.
Với mỏ kẹp có khía nhám f =0,45.
L: khoảng cách tay đòn; L=16 mm
(W+P
0
). f

. L Mx
W
Lf
MxK
.
.
- P
0

K: là hệ số an toàn,đ-ợc tính nh- sau :
K = K
o
.K
1
. K
2
. K
3
. K
4

5
:là hệ số kể đến vị trí tay quay khi kẹp , lấy K
5
=1,2
K
6
:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K
6
=1
K = 1,5 . 1,2. 1,5. 1. 1,3 . 1,2 . 1 = 4,212
W
67,2633212,4
16.45,0
94,6
.1000
= 1426,3 N
1.6.4. Chọn cơ cấu kẹp:
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren, lực kẹp h-ớngtừ trên xuống thông
qua mỏ kep.
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

la
lb

Từ sơ đồ cơ cấu kẹp ta có ph-ơng trình cân bằnglực:
W.(la+lb) = Q . l
b
Q =
lb
lblaW ).(

1
22222
gdctlrldmkcgd
2222
2
cldmkgdctlr



Trong đó

k
: là sai số do kẹp chặt phôi , trong tr-ờng hợp này lực kẹp vuông góc với ph-ơng kích
th-ớc thực hiện do đó
k
= 0
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43


m
: là sai số do mòn đồ gá,ta có
m
=
N

với N là số chi tiết gia công ; chọn N = 11035 chi tiết


m
1.8 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:
- Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và mặt đáy không quá 0,077 (mm).
- Độ không vuông góc giũa đ-ờng tâm bạc dẫn h-ớng với mặt đáy gá không lớn hơn 0,077mm.

Nguyên công V: Xọc rãnh then 20 x 3
Định vị:
Chuẩn định vị là mặt đầu và hai lỗ 8,5 đối xứng qua tâm. Định vị trên hai phiến tỳ,
một chốt trụ, một chốt trám, nh- vậy hạn chế đ-ợc 6 bậc tự do. Kẹp chặt bằng hệ
thống đòn kẹp liên động, ph-ơng của lực kẹp trùng với ph-ong kích th-ớc thực hiện.
Chọn máy:
Máy xọc 7A414 của liên bang Nga. Công suất của máy N
m
= 2,8(Kw)
Chọn dao: dùng dao 21810_001-BK8 (dao cạnh thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8
với các kích th-ớc H=16, B =10)
( Bảng 4.24-trang 325-Sổ tay gia công cơ)
L-ợng d- gia công:
+xọc 1 lần với l-ợng d- : Z
b1
= 3 mm.
Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t =3(mm).
L-ợng chạy dao: : S = 0,1 (mm/h.t.k) (bảng 5-83 trang 81 STCN t2).
Tốc độ cắt: V= 18,8(m/ph).

Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

vị trên phiến tỳ ,hai chốt đặt tại 2 lỗ 8,5 đối xứng Kẹp chặt bằng 2 vít cấy đ-ợc lắp
vào 2 lỗ đối xứng nhau.
Chọn máy:
Máy mài tròn trong 3A227 của liên bang Nga. Công suất của máy N
m
= 3(Kw)
Chọn đá: chọn đá mài phẳng với các kích th-ớc
D = 90 (đ-ờng kính đá)
H = 30 (chiều dày đá )
D =40 (đ-ờng kính lỗ đá)
( Bảng 4.93-trang 432-Sổ tay gia công cơ)
đặc tính của đá: 9A40CM1-CM27-8K -925CM1-C27-8K.
L-ợng d- gia công: 2Z
b
= 1 mm.
Chế độ cắt:
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

Chiều sâu cắt: t =0,5(mm).
Vận tốc đá: V
đ
= 40(m/s).
L-ợng chạy dao: :
B-ớc tiến dao dọc S
d
= 0,5 (mm/v) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
L-ợng chạy dao ngang S
n
= 0,003 (m/htk) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
Vận tốc chi tiết: V= 73(m/ph).

= 1 mm.
Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t =0,5(mm).
Vận tốc đá: V
đ
= 40(m/s).
L-ợng chạy dao: :
B-ớc tiến dao dọc S
d
= 0,5 (mm/v) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
L-ợng chạy dao ngang S
n
= 0,003 (m/htk) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
Vận tốc chi tiết: V= 73(m/ph).
Chiều dài gia công: L
gc
= l
gc
-1/3.H = 15 1/3.30 = 5(mm)
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

Số hành trình kép: n
đ
= 37(htk/p).
****************************************
21
0


(phút).

)(5,47
2
100195
2
mm
dD
L



)(2)25,0(
60
5,1
)25,0(
0
1
mm
tg
tg
t
L

nS
LL
T
.
1
0


(phút).
L=27,5(mm).

)(2)25,0(
60
625,0
)25,0(
0
1
mm
tg
tg
t
L
S = 0,3(mm/vòng).
n = 160 (v/ph).
T
0
=

960.4,0
325,1


(phút).
Thời gian gia công cơ bản cho b-ớc: Tiện bậc mặt tròn ngoài 188,5.

nS
LL
T
.
1
0


(phút)
L=5 (mm)
L
1
= 2 (mm).

S= 0,5(mm/vòng).
n
tinh
= 480 (v/ph).
T
0
=
048,0
480.5,0

=
078,0
310.1
2222


(phút).
Thời gian gia công cơ bản cho b-ớc: Tiện mặt trong 159,5.

nS
LL
T
.
1
0


(phút).
L=5 (mm)
L
1
= 2
S= 0,5(mm/phút).
n
tinh
= 1250 (v/ph).
T
0
=
042,0

068,0
310.1
225,15


(phút).

Thời gian gia công cơ bản cho b-ớc: Khoan, doa tinh lỗ 8,5.

nS
LLL
T
.
21
0


(phút).
L=15(mm)
L
1khoan
=
)(5,9)25,0(40cot
2
8
)25,0(cot
2
0
mmgg
d

25,915


(phút).
T
0 D.tinh
=
02,0
800.1
2215


(phút).
Thời gian gia công cơ bản cho b-ớc: Xọc rãnh then

nS
L
T
.
0

(phút).
L=20mm)
S = 0,5(mm/h.t.k).
n = 30(h.t.k/ph).
T
0
=
3,1
30.5,0

L
2
= 5(mm)
V
c
=25.
S
c
=5
B
k
=80
B
c
=188,5
h=0,4
t =0,01
m=1
S = 108 (mm/phút).
Đồ án môn học Bùi Nam Ph-ơng CTM8-K43

n = 60 (v/ph).

5,15,188.
1
01,0
.
5,0
.
80.5

k
= 50
L
0
=4
S
c
=20.
N
c
=150
h = 0,5
t=0,006

006,0
5,0
.
150.20.50
4
3,11
0
T
=1(phút).
Thời gian gia công cơ bản cho b-ớc: Mài mặt trong l-ỡi cắt

t
h
NcBkSc
L
T .

7
3,11
0
T
=1,2(phút).
Thời gian gia công cơ bản cho b-ớc: Mài mặt ngoài l-ỡi cắt.

t
h
NcBkSc
L
T .

3,11
0
0

(phút).
L
0
= L-(0,4-0,6).B
k