Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
1

Lời nói đầu Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch-ơng trình
đào tạo kĩ 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 nh- công nghiệp, nông nghiệp, giao thông
vận tải, điện lực vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững đ-ợc các kiến thức cơ bản của môn học
và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong ch-ơng trình đào tạo ,
đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đ-ợc của
sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo
L-u Văn Nhang đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo
máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán sẽ không tránh khỏi có những sai
sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đ-ợc sự chỉ bảo của
các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy để lần thiết kế sau và
trong thực tế sau này đ-ợc hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh Viên : Bùi Văn C-ơng
Lớp : CTM5-K48

2. NC2 23
3. NC3 24
4. NC4 24
5. NC4 26
6. NC6 25
7. NC7 26
8. NC8 27
IX. Tính thiết kế đồ gá cho nguyên công số 1:
1. Phân tích sơ đồ 26
2. Chọn tính các thông số công nghệ
3. Xây dựng sơ đồ tác dụng lực 28
4. Lập sơ đồ và tính toán các lực kẹp
5. Tính chọn các cơ cấu kẹp 29
6. Chọn các cơ cấu khác 29
7. Tính độ chính xác 30
8. Yêu cầu kỹ thuật 31
Bảng các tài liệu dùng để tham khảo.

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
3

Thuyết Minh Đồ án

bk
= 150 MPa
[]
bu
= 320 Mpa
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
4
II ) Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

+ Do có hình dáng t-ơng đối phức tạp, tải trọng đều và cũng không lớn
lắm , chọn phôi là gang đúc trong các lòng khuôn kín là hợp lý nhất.
+ Kết cấu đã cho có độ cứng vững khá cao, các mặt gia công có thể thực
hiện bằng các ph-ơng pháp gia công có năng suất khá cao
+ Khoảng cách từ lỗ tâm 100 tới mặt đáy có dung sai 0,1 là hợp lý
độ nhám trên các bề mặt yêu cầu gia công vẫn theo ký hiệu cũ ta sẽ đổi
lại.Các bề mặt 100 và 72 ch-a có độ nhám, xuất phát từ chức năng làm việc
lắp trung gian với vòng ngoài của ổ bi ta có:
Bề mặt 100 Ra=2,5; 72 có Rz =20 m;
kích th-ớc 100 lắp với vòng ngoài của ổ bi, ta chọn cấp chính xác là
cấp 7, giá trị sai lệch 100
+ 0,035
;
các kích th-ớc khác còn lại có thể lấy dung sai tự do là 0,5 mm
Lỗ ren M6 nếu điều kiện cho phép ta có thể làm vuôn góc với đ-ờng tâm
lỗ để tiện cho việc gia công hơn ( còn với kết cấu lỗ nghiêng nh- trong bản vẽ đã

m - Số chi tiết trong một sản phẩm;
- Phế phẩm trong x-ởng đúc =(3-:-6) % ta chọn =4% ;
- Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ =(5-:-7)% chọn =6% .
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
5
Vậy N = 5000.1(1 +
100
46
) =5500 (chi tiết /năm).
Trọng l-ợng của chi tiết đ-ợc xác định theo công thức :
Q
1
= V. (kg)
Trong đó:
Q
1
- Trọng l-ợng chi tiết
- Trọng l-ợng riêng của vật liệu
gang xám
= 6,8-:-7,4 Kg/dm
3

Ta chọn :
gang xám
= 7,0 Kg/dm
3

V - Thể tích của chi tiết:

.0,7-4.0,4
2
..3+0,3.(5,9
2
+5
2
+5,9.5)-.0,3
2
.1,5
Tính ra ta đ-ợc V=950(mm
3
) trọng l-ợng của phôi sẽ là :
G=0,007.950 =6,5 (kg)

IV ) Chọn phôi và ph-ơng chế tạo phôi:
- Nh- đã phân tích ở trên, gối đỡ trên có hình dạng khá phức tạp, có
nhiều mặt cong, có gân , các gờ bố trí khá gần nhau.Mặt khác tải trọng làm việc
đều không lớn , vì vậy chọn vật liệu là gang xám thông th-ờng là hợp lý
- Do dạng sản xuất là loạt lớn lên tạo phôi trong khuôn kín là hợp lý
nhất. Ta chọn đúc trong khuôn kim loại trong tr-ờng hợp này.
Khi đúc ta có thể thiết kế hộp khuôn có mặt phân khuôn nh- hình vẽ:

T
DVới cách chọn mặt phân khuôn nh- hình vẽ trên ta có thể rút mẫu dễ dàng.

V ) Lập thứ tự các nguyên công:


Đồ gá có kết cấu đơn giản , tin cậy, sử dụng thống nhất cho
hầu hết các nguyên công.
Mặt đáy có diện tích đủ lớn , đảm bảo gá đặt ổn định khi gia
công bằng các ph-ơng pháp có năng suất cao.
b) Xác định trình tự của các b-ớc nguyên công:
Nh- đã phân tích ở trên , giai đoạn đầu tiên của quá trình gia công gối
đỡ là gia công các mặt đáy cùng hai lỗ 17 để làm chuẩn tinh thống nhất khi gia
công các mặt còn lại:
Ta có thứ tự các nguyên công nh- sau:
Nguyên công 1:phay mặt đáy2;
Nguyên công 2: phay mặt đáy trên 3;
Nguyên công 3: khoan , khoét , doa 2 lỗ 17;
Nguyên công 4:phay hai mặt đầu;
Nguyên công 5:tiện thô các lỗ 100; 56; 86; 104;
Nguyên công 6:khoan , ta rô 4 lỗ M8x1,25;
Nguyên công 7:khoan lỗ 5; khoét 12, ta rô M6x1;
Nguyên công 8: tiện bán tinh, tiện tinh 100; tiện định hình
72
Nguyên công 9: tổng kiểm tra
c) Xác định đ-ờng lối công nghệ:
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
7
Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn ph-ơng pháp gia công một vị
trí gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng .

VI ) Tính l-ợng d- cho một bề mặt và tra l-ợng d- cho các bề mặt còn lại
1) Tính l-ợng d- khi gia công lỗ 100.
Độ chính xác phôi cấp 1 khối l-ợng phôi 5,5 kg ,vật liệu Gang xám


cv
=
22
)8,0.100()8,0.77(
=120 (m ).

lk
là độ lệch khuôn

lk
=
2
2
2
1




1
là sai số của mặt đáy so với tâm lỗ 100

2
là sai số của 2 lỗ định vị so với tâm lỗ 100

1
=
2
=

Sai số gá đặt khi tiện thô
22
kcgd



Sai số chuẩn xuất hiện do chi tiết bị xê dịch ngang trên chốt định vị
Khe hở lớn nhất
max
=
A
+
B
+
min


A
Dung sai của lỗ 17H7
A
= 18 m

B
Dung sai của lỗ 17f7
B
= 18 m
Khe hở nhỏ nhất
min
= 16


gd2
= 0,05.403 = 20

gd3
= 0,05.20 = 1
Theo công thức
)(
min
22
22
baazab
TRZ



Khi tiện thô
)403310300200(22
22
min

b
Z
= 2.1200
Khi tiện bán tinh R
za
= 50 , T
a
= 50

)20165050(22


2Z
min

d
p

D
min
D
max
2Z
mi
2Z
ma

Phôi
Tiện thô
Tiện
bán tinh
Tiện
tinh

200
50
35

20
300
50


96,635
99,225
99,675

100
97,175
99,575
99,875

100,035

2400
300

160 2940
460

280 2Z
omax
=4980; 2Z
omin
= 3760.
L-ợng d- tổng cộng danh nghĩa:

1
65
2,5
0,4
2
30
2,5
0,3
3
150
2,5
0,6
4
100
2,5
0,4
5
86
2,5
0,4
6
56
2,5
0,4

VII ) Tính toán cho các nguyên công cụ thể
Nguyên công 1: Phay mặt đáy.
Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do
Kẹp chặt: Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng đai ốc
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N

= 0,2.8 = 1,6 mm/vòng
Tốc độ cắt V
b
=125 mm/ph ;
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: V
t
=V
b
. Ws = 229.1,12 = 140 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: )/(561
80.14,3
140.1000
.
.1000
phvg
D
V
n
t
t



Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
=640 vg/ph.

=20)
Chiều sâu cắt t = 0,5 mm , l-ợng chạy dao răng S
0
=1,04 mm/vòng
(Bảng 5-37 [2] ) .
Tốc độ cắt V
b
=125 mm/ph
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: V
t
=V
b
. Ws = 125.1,12 = 140 (m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: )/(561
80.14,3
1 40.1000
.
.1000
phvg
D
V
n
t
t



Với các thông số sau D = 80 mm, Z = 8 răng
L-ợng d- gia công : phay 2 lần :
+ B-ớc 1 Z
b
=2 mm
+ B-ớc 2 Z
b
=0,5 mm
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
12

Rz20
25
+
n
w

Chế độ cắt b-ớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t =2 (mm)
L-ợng chạy dao răng S
z
= 0,24 mm/răng (Bảng 5-143 [2]) .
L-ợng chạy dao vòng S
0
= 0,24. 8 = 1,92 mm/vòng.
Tốc độ cắt V
b
=175 m/ph (Bảng 5-143 [2] ) .

Chiều sâu cắt t = 0,5 mm
L-ợng chạy dao răng S
z
= 0,13 mm/răng (Bảng 5-143 [2]) .
L-ợng chạy dao vòng S
0
= 0,13. 8 = 1,04 mm/vòng.
Tốc độ cắt V
b
=250 m/ph (Bảng 5-143 [2] ) .
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1
Tốc độ cắt tính toán là: V
t
=V
b
. Ws = 250.1= 250(m/phút)

)/(995
80.14,3
250.1000
.
.1000
phvg
D
V
n
t
t



Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió .
R
z
20
S
n
_
194
0,1

ỉ17
w

Chế độ cắt b-ớc 1: Khoan lỗ ( 2 lỗ 16 mm )
Chiều sâu cắt t = 22 mm
L-ợng chạy dao So = 0,70 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt V= 31.5 m/vòng (Bảng 5-90 [2]) .

phvg
D
V
n
t
t
/921
16.14,3
5,31.1000

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
14
Vận tốc cắt v = 33 m/ph (Bảng 5-106 [2] ) .

phvg
D
V
n
t
t
/3,629
7,16.14,3
33.1000
.
.1000



Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 600 vg/ph.
Nh- vậy tốc độ cắt thực tế là:
)/(46,31
1000
600.7,16.14,3
1000

phm




Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 267 (vg/ph.)
Nh- vậy tốc độ cắt thực tế là:
phm
nD
V
t
tt
/09,15
1000
267.18.14,3
1000


Nguyên công 4 :Phay 2 mặt đầu
Định vị : Chi tiết đ-ợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế
3 bậc tự do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám ).
Kẹp chặt: Chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên
xuống vuông góc với mặt đáy .
Chọn máy : Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N
m
= 7 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng

Số vòng quay của trục chính là:

phvg
D
V
n
t
t
/324
200.14,3
203.1000
.
.1000



Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
=375 vòng/phút.
Nh- vậy tốc độ cắt thực tế là:

phm
nD
V
t
tt
/5,235
1 000
3 75.200.14,3
1 000

D
V
n
t
t
/05,363
200.14,3
228.1000
.
.1000



Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
=375 vòng/phút.[4]
Nh- vậy tốc độ cắt thực tế là:
Nguyên công 5: Tiện thô các mặt

100;

86;

56;

104

Sơ đồ định vị , và kẹp chặt chi tiết nh- hình vẽ:
Mặt đáy định vị 3 bậc tự do ; dùng thêm 1 chốt trụ định vị 2 bậc tự
dovà 1 chốt chám định vị 1 bậc tự do ;

R
BK6
20
20
140
40
5,5
10
1
Chọn máy : ta chọn máy tiện T616 với các thông số đ-ợc tra trong tai
liệu 4 nh- sau:
+ Đ-ờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đ-ợc 320
+ Công suất động cơ :N=4,5 kw
+ Số cấp tốc độ 12; N
min
=44 ; N
max
=1980

(vòng/ phút)
+ L-ợng chạy dao dọc :S
min
=0,06;S
MAX
=1,07 (mm/vòng).
*Tính toán chế độ cắt cho nguyên công tiện lỗ 100:
B-ớc 1:Tiện thô mặt 100. ta sẽ tính toán cho nguyên công này
+ Ta chọn chiều sâu tiện thô t=1 (mm)
+ s=0,4 (tra bảng 5-12 2
+ tốc độ cắt đ-ợc tính toán theo các công thức:

Hệ số K
v
= K
MV
.k
UV
.K
TV
.K
TC
K
LV
=
nv
HB






190
Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
HB = 190 K
MV
= 1
K
UV
= 0,83 , Bảng 5-6 2
K

y
.V
n
.K
p
Với K
p
= K
Mp
.k
P
.K
p
.K

.K
rp

Tra bảng (5.22) ta có các giá trị nh- sau:
K
Mp
=1

P
Z
P
Y

C
p
X
y
n
P
Z

92
1
0,75
0
P
Y

54
0,9
0,75
0
P
X

46
1
0,4
0

Thay vào công thức tính lực ở trên ta có đ-ợc:
P
Z

xác).
Chiều sâu tiện 2,5 mm ; S =0,3 mm tra trong bảng 5-61 2
V=140 (m/ph)
B-ớc 3: tiện thô 56.
Tra bảng t=2,5 ; S= 0,3 (vòng / phút ) tra trong bảng (5-61
2 ).
Tra trong bảng trong các ngành v= 140 (m/phút ) ( tra trong bảng
5-69 2

phm
nD
V
t
tt
/5,235
1000
375.200.14,3
1000


Nguyên công 6: khoan lỗ và ta rô ren M8x1,25
Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh- hình vẽ: chi tiết đ-ợc định vị nhờ
bạc rời:
Với cấu tạo của bạc dẫn rời nh- hình vẽ : chi tiết đ-ợc định vị cả 6
bậc tự do: nh- hình vẽ:
Máy ta dùng trên máy khoan cần 2E52
B-ớc 1: khoan lỗ 6 :

l
l

l
d
R

o

1,25
8
80
24
9
18
9
4,5
10
0
Tra bảng 5-188 2 ta có tốc độ cắt là :V=10 (m/ph)
vì cắt gang có HB=190 ta lấy V=10x1,1 =11 (m/ph).
Công suất của máy vẫn đáp ứng đ-ợc

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
19

R61


+(tra bảng 5-92 )ta có : N
yêu cầu
=1 (kw)
+công suất thực của máy N=2,8 X0,8 =2,24 (KW).
B-ớc 2:Khoét

12
Dùng dao khoét lỗ 12 bằng thép gió; tra bảng 4-47 1 ta có thông
số của dao cắt nh- sau:
D=12 , chiều dài toàn bộ L=160 , phần làm việc l=80 (dùng mũi
khoét liền khối đuôi côn)
+chế độ cắt :
t=3,5 ;s=0,56 tra bảng (5-104) 2
V=29 (m/ph) tra bảng 5-106 ) 2
Ta thấy công suất của máy đáp ứng đủ
B-ớc 3: Ta rô M6x1
Dùng mũi ta rô ngắn M6x1 tra bảng 4-135 1

D
L
l
l
l
d

R
6
72
22
7,5

(vòng/phút)
B-ớc 3: : Tiện tinh lần 2:
Chọn chiều sâu cắt :t=0,2 (mm);
S= 0,15 (mm/vòng) tra bảng 5-62 2; tốc độ cắt V=225 (m/ph) (tra
trong bảng 5-69 2 ) . Chọn tốc độ của trục chính n=700
(vòng/phút)

Nguyên công 9: Tổng kiểm tra:

100VIII- Xác định thời gian nguyên công

Thời gian cơ bản đ-ợc xác định theo công thức sau:
)(.
.
21
phúti
nS
LLL
T
v


0

Trong đó:
L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L


1) Nguyên công phay mặt đáy:
Phay thô:
L=234 mm
15)35,0()280(2)35,0()(
1
tDtL
mm
L
2
=3 mm
S = Z . S
z
=8 . 0,2 = 1,6
246,01.
640.6,1
315234



0
T
( phút)
Phay tinh:
L= 234 mm

9)35,0()5,080(5,0)35,0()(
1
tDtL
mm

315234



0
T
( phút)
Phay tinh
L= 30 mm
9)35,0()5,080(5,0)35,0()(
1
tDtL
mm
L
2
=3 mm
148,0
950.04,1
39234



0
T
( phút)

Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
23

d
6,5)15,0(60.
2
16
tg
; L
2
=1,5; L=25 (mm);
S=0,7; n=950 (v/ph)
+ Khoét 16,7:

T
CB
=
)(06,0
600.75,0
25,1
.
1
Ph
NS
LL





L
1
= 2, L

7,1617
)2,0 5,0(cot
2






L
2
= 2;
T
cb
= 0,05 + 0,06 + 0,07 = 0,18 (ph)
4) Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 4
Phay thô
L = 148

32)35,0()5200(5)35,0()(
1
tDtL

L
2
= 5

24,0
375.08,2
532148

+ L
2
= 0,24 + 0,31 = 0,55 ( phút)
Đồ án môn học CNCTM Giáo viên h-ớng dẫn :L-u Văn Nhang

Sinh viên thực hiện :Bùi Văn C-ơng Lớp CTM5-K48
24

5) Tính thời gian gia công cơ bản cho nguyên công số 5:
+ Tiện thô 100 (hình thức tiện có rãnh thoát dao):
T
CB
=
)(66,03.
503.4,0
211
.
)1(
Ph
NS
LL





Với L
1
=
)15,0(

1
=
)15,0(

tg
t

Với =45
0
; t=1,5;
L
1
=1,5 + (0,51) =3;
L là chiều dài tiện thực tế : L=19 (mm);
+ Tiện 56:

T
CB
=
)(63,04.
503.4,0
2311
.
.
21
Phi
NS
LLL



.
1
Ph
NS
LL





L
1
=
)15,0(.
2

tg
d
3)15,0(30.
2
tg
d

L=30;
+ Ta rô 4 lỗ :M8x1.25;
T
CB
=
i
NS

= 0,468 (Ph)
Vậy khi gia công 4 lỗ trên tổng thời gian cần là:
T
CB
=4 .(0,14 +0,468) =2,43 (Phút)
7) Tính thời gian gia công cơ bản của nguyên công 7:

Khoan lỗ 5; khoét lỗ 12 ; ta rô M6x1;
+ tính thời gian gia công cơ bản lỗ 5 (thuộc kiểu gia công lỗ
thông);
Ta có các công thức tính toán nh- sau :

T
cb
=
)(10,0.
1000.24,0
2218
.
1
2
Ph
NS
LLL





L




Ta rô M6x1:

T
CB
=
).(053,0

1
2121
phut
NS
LLL
NS
LLl











Với : L
1

T
B
=
)(25,02.
723.15,0
211
.
1
Ph
NS
LL





Thời gian gia công cơ bản : 0,35
+ Tiện định hình: 72.
S=0,09 (mm/vòng); n=723 (v/ph);

)(12,0
723.09,0
8
pht

Tổng thời gian gia công ở nguyên công 8: t=0,35+0,12=0,47 (ph).