Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

1

Lời nói đầu
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định
trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất n-ớc. Nhiệm vụ của công nghệ
chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh
tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm
đặc biệt của Đảng và nhà n-ớc ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đ-ợc tiến hành đồng thời với
việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t- các trang bị hiện đại. Việc phát triển
nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các tr-ờng đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi
hỏi kĩ s- cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đ-ợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản
t-ơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết
những vấn đề cụ thể th-ờng gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch-ơng trình đào
tạo kĩ s- và cán bộ kĩ 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
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo :
Nguyễn Thế Đạt đến nay Em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo
máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ 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 và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần
thiết kế sau và trong thực tế sau này đ-ợc hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn.
Ngày 1 tháng 5 năm 2003
SV: Nguyễn Hoàng Hải.


tiện =< 0,02mm
- Băng máy gia công tất cả các bề mặt đạt cấp nhẵn bóng Ra=2,5m,
chân đế bề mặt đạt cấp nhẵn bóng Rz = 40m, phay rãng chữ T đạt cấp nhẵn
bóng Rz=20m, và gia công bề mặt trên của băng máy tiện đạt cấp nhẵn bóng
Ra=0,63m

II- Xác định dạng sản xuất :
Tính trọng l-ợng chi tiết

*VQ
( Kg )
Trong đó : : trọng l-ợng riêng của gang = 7,4 ( Kg/dm
3
)
V : thể tích chi tiết.
V = V
1
+ V
2
+ V
3
+ V
4
- 4V
5
- 4V
6

Với : V
1

4
28*)202220(
4
10*)202245(
4
27*)202220(
22222222

V

)(1870000
4
15*8*4
4
5,22*20*4
3
22
mm


V= 1,87 ( dm
3
).
Trọng l-ợng chi tiết là :

2,144,7*78,1*

VQ
( Kg )
Xác định dạng sản l-ợng :

Ph-ơng pháp này không hợp lý vì đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa
sản l-ợng 500 chi tiết/1 năm.
Ph-ơng án 2:
Chọn phôi đúc đ-ợc thực hiện trong khuôn cát.
Ưu điểm:
- Giá thành chế tạo phôi rẻ.
- Có thể tạo hình dáng của phôi gần với hình dáng chi tiết.
- L-ợng d- gia công bên ngoài của phôi t-ơng đối đồng đều Chế độ
cắt ổn định
Nh-ợc điểm:
- Thời gian gia công chuẩn bị phôi t-ơng đối mất nhiều công sức.
Ph-ơng pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa sản l-ợng 500
chi tiết/1 năm.
IV- Lập thứ tự các nguyên công, các b-ớc :
IV.1 Lập sơ bộ các nguyên công:
- Nguyên công 1 : Đúc chi tiết.
- Nguyên công 2 : ủ chi tiết.
- Nguyên công 3 : Khử ứng suất d
- Nguyên công 4 : Phay mặt đáy.
Phay thô ( 2 lần)
Phay bán tinh đạt Rz = 40
Phay tinh đạt Ra = 2,5
- Nguyên công 5 : Phay mặt A ở bên.
Phay thô ( 2 lần)
Phay bán tinh đạt Rz = 40
Phay tinh đạt Ra = 2,5
- Nguyên công 6 : Phay mặt B đối điện mặt A.
Phay thô ( 2 lần)
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện



6
Phay rãng chữ T
- Nguyên công 12 : Khoan 4 lỗ M10 thủng, 18 lỗ M4 sâu 20 mặt trên.
- Nguyên công 13 : Khoan 6 lỗ 10,5 mặt đế.
- Nguyên công 14 : Khoan, taro 4 lỗ M4 sâu 20 trên mặt C.
- Nguyên công 15 : Khoan,taro 2 lỗ M8 thủng, khoan 2 lỗ 9 thủng
trên mặt D.
- Nguyên công 16 : Khoan, taro 4 lỗ M6 sâu 20 trên mặy B.
- Nguyên công 17 : Mài các mặt trên.
IV.2.Thiết kế các nguyên công cụ thể:
1. Nguyên công 1: Đúc chi tiết.
2. Nguyên công 2: ủ chi tiết.
3. Nguyên công 3: Khử ứng suất d
4. Nguyên công 4: Phay mặt đế
a. Chọn máy : Máy phay 6M83
Có các thông số kỹ thuật:
+ Khoảng cách từ trục chính của đầu quay đến đ-ờng tr-ợt thẳng đứng
thân máy : 250 - 900 mm
+ Kích th-ớc làm việc của bàn máy : 400x1600 mm
2
+ Số rãng chữ T : 3
+ Chiều rộng rãng chữ T : 18mm
+ Khoảng cách giữa các rãng chữ T : 90 mm
+ Số cấp tốc độ : 9
+ Phạm vi tốc độ trục chính : 90 - 1400 ( thẳng đứng )
34,5 - 1600 ( ngang)
+ Dịch chuyển lớn nhất của bàn: dọc :900
ngang : 300
thẳng đứng 420

Hình 2
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 5 bậc tự do ( dùng phiến tỳ mặt định vị đã
gia công, 2 chốt tỳ chỏm cầu mặt định vị ch-a gia công )
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

8
Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào chân đế chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Phay thô ( 2 lần)
+ Phay bán tinh đạt Rz = 40
+ Phay tinh đạt Ra = 2,5
6. Nguyên công 6: Phay mặt B đối điện mặt A.
a. Chọn máy : Máy phay 6M83
Có các thông số kỹ thuật nh- ở nguyên công 4
b. Dụng cụ :
Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6, dao phay có đ-ờng
kính 110mm, số răng Z = 6 răng
c. Sơ đồ gá đặt :
Hình 3
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 5 bậc tự do ( dùng phiến tỳ, 2 chốt tỳ mặt
phẳng ) các mặt định vị đã gia công.
Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào chân đế chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Phay thô ( 2 lần)
+ Phay bán tinh đạt Rz = 40
+ Phay tinh đạt Ra = 2,5.
7. Nguyên công 7: Phay mặt C ở bên.
a. Chọn máy : Máy phay ngang 6H82

kính 90mm, số răng Z = 6 răng
c. Sơ đồ gá đặt :
Hình 4
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 5 bậc tự do ( dùng phiến tỳ mặt định vị đã
gia công, 2 chốt tỳ chỏm cầu mặt định vị ch-a gia công )
Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào mặt trên băng máy theo chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Phay thô ( 2 lần)
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

10
+ Phay bán tinh đạt Rz = 40
+ Phay tinh đạt Ra = 2,5.
8. Nguyên công 8: Phay mặt D đối điện mặt C.
a. Chọn máy : Máy phay ngang 6H82
Có các thông số kỹ thuật nh- ở nguyên công 7:
b. Dụng cụ :
Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6, dao phay có đ-ờng
kính 90mm, số răng Z = 6 răng
c. Sơ đồ gá đặt :
Hình 5
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 5 bậc tự do ( dùng phiến tỳ, 2 chốt tỳ mặt
phẳng ) các mặt định vị đã gia công.
Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào mặt trên băng máy theo chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Phay thô ( 2 lần)
+ Phay bán tinh đạt Rz = 40
+ Phay tinh đạt Ra = 2,5.

d. Các b-ớc gia công :
+ Phay thô ( 2 lần)
+ Phay tinh đạt Rz = 40.
11. Nguyên công 11: Phay mặt trên, phay rãng chữ T.
a. Chọn máy : Máy phay 6M83
Có các thông số kỹ thuật nh- ở nguyên công 4.
b. Dụng cụ :
Dao phay 3 mặt có gắn mảnh hợp kim cứng BK6, dao phay có đ-ờng
kính 200mm, số răng Z = 30 răng
Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6, dao phay có đ-ờng
kính 125mm, số răng Z = 8 răng
Dao phay ngón 12 có gắn mảnh hợp kim cứng BK6
Dao phay chữ T 20 có gắn mảnh hợp kim cứng BK6
c. Sơ đồ gá đặt :
Hình 8
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

12
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 6 bậc tự do ( dùng 2 phiến tỳ định vị 3
bậc tự do, 2 bậc tự do dùng 2 chốt trụ tỳ, còn lại dùng chốt tỳ định vị nốt bậc
tự do còn lại ) các bề mặt định vị đã đ-ợc gia công.
Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào chân đế theo chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Phay thô mặt 1 (2 lần)
+ Phay tinh mặt 1
+ Phay thô mặt 2 (2 lần)
+ Phay tinh mặt 2
+ Phay thô mặt 3 (2 lần)
+ Phay tinh mặt 3

c. Sơ đồ gá đặt :
Hình 9
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 6 bậc tự do ( dùng 2 phiến tỳ định vị 3
bậc tự do, 2 bậc tự do dùng 2 chốt trụ tỳ, còn lại dùng chốt tỳ định vị nốt bậc
tự do còn lại ) các bề mặt định vị đã đ-ợc gia công.
Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào mặt chân đế theo chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Khoan 4 lỗ 9.
+ Khoan 18 lỗ 3.
+ Taro 4 lỗ M10.
+ Taro 18 lỗ M4.
13. Nguyên công 13: Khoan 6 lỗ 10,5 mặt đáy
a. Chọn máy : Máy khoan cần 2H55
b. Dụng cụ :
Mũi khoan ruột gà 10,5 thép gió P6M5

c. Sơ đồ gá đặt :
Hình 10
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

14
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 6 bậc tự do ( dùng 2 phiến tỳ định vị 3
bậc tự do, 2 bậc tự do dùng 2 chốt trụ tỳ, còn lại dùng chốt tỳ định vị nốt bậc
tự do còn lại ) các bề mặt định vị đã đ-ợc gia công.
Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào mặt phẳng theo chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Khoan 6 lỗ 10,5.
14. Nguyên công 14: Khoan, taro 4 lỗ M4 sâu 20 trên mặt C

d. Các b-ớc gia công :
+ Khoan 2 lỗ 9.
+ Khoan 2 lỗ 7.
+ Taro 2 lỗ M8.
16. Nguyên công 16: Khoan, taro 4 lỗ M6 sâu 20 trên mặt B
a. Chọn máy : Máy khoan cần 2M75 ( Liên xô)
Có các thông số kỹ thuật:
+ Đ-ờng kính gia công lớn nhất : 75mm
+ Khoảng cách từ tâm trục chính tới trụ máy : 500 2000 mm
+ Khoảng cách từ tâm trục chính tới bàn máy : 420 1800 mm
+ Dịch chuyển thẳng đứng lớn nhất của trục chính : 450
+ Số cấp tốc độ : 22
+ Giới hạn vòng quay trục chính : 12,5 1600 vòng/phút
+ Số cấp b-ớc tiến trục chính: 18
+ Giới hạn l-ợng chạy dao : 0,063 3,155 mm/phút
+ Dịch chuyển ngang lớn nhất của đầu khoan: 1500
+ Tốc độ dịch chuyển thẳng đứng của cần: 900 ( mm/p)
+ Công suất động cơ truyền động chính : 7 ( kW )
+ Kích th-ớc phủ bì máy : 3620x1550x3875

b. Dụng cụ :
Mũi khoan ruột gà 5 mũi khoan thép gió P6M5
Đầu taro ren M6 có b-ớc ren P = 0,75
c. Sơ đồ gá đặt :
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

16
Hình 13
Định vị : chi tiết đ-ợc định vị 6 bậc tự do ( dùng 2 phiến tỳ định vị 3
bậc tự do, 2 bậc tự do dùng 2 chốt trụ tỳ, còn lại dùng chốt tỳ định vị nốt bậc

Kẹp chặt : chi tiết đ-ợc kẹp chặt bằng 2 cơ cấu bulông liên động, điểm
kẹp vào chân đế theo chiều h-ớng từ trên xuống.
d. Các b-ớc gia công :
+ Mài phá.
+ Mài tinh đặt Ra = 0,63
V- Tính toán và tra l-ợng d- khi gia công
1. Nguyên công 1: Đúc chi tiết.
2. Nguyên công 2: ủ chi tiết.
3. Nguyên công 3: Khử ứng suất d
4. Nguyên công 4: Phay mặt đế
- Theo bảng [ 3-65 ] chất l-ợng bề mặt của các loại phôi khác nhau:
R
Z
= 200 m T
i
= 300 m
Sau b-ớc thứ nhất đối với gang có thể loại trừ T
i
, chỉ còn Rz và giá trị
này là80m, 50 m và 20 m ( bảng 12 - Thiết kế đồ án CNCTM)
- Sai lệch không gian tổng cộng của phôi :
phôi
=
22
sphc



+ Giá trị cong vênh
c

phôi
=
22
20005,535
= 2070 m
+ Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là :

tho
= 0,06*
phôi
= 0,06*2070 = 124 m
+ Sai lệch không gian còn lại sau phay bán tinh là :

bantinh
= 0,04*
thô
= 0,04*124 = 5 m
- Sai số gá đặt khi phay mặt đế đ-ợc xác định
dg
=
2
K
2
c
+

+ Sai số chuẩn
ch
= 0 m vì gốc kích th-ớc và chuẩn định vị trùng nhau
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

Zi-1
+ T
i-1
+
i


)
+ L-ợng d- nhỏ nhất của phay thô là:
Z
min
= (500 + 2070 + 120) = 2690 m
+ L-ợng d- nhỏ nhất của phay bán tinh là
Z
min
= (80 + 124 + 7,2 ) = 211,2 m
+ L-ợng d- nhỏ nhất của phay tinh là
Z
min
= (50 + 5 + 0,3 ) = 55,3 m
-Cột kích th-ớc tính toán xác định đ-ợc:
+ Kích th-ớc khi phay tinh L = 25 mm
+ Kích th-ớc khi phay bán tinh L = 25 + 0,055 = 25,055 mm
+ Kích th-ớc khi phay thô L = 25,055 + 0,211 = 25,766 mm
+ Kích th-ớc của phôi L = 25,766 + 2,690 = 27,956 mm
- Dung sai của từng nguyên công tra bảng
+ Dung sai phay tinh = 50 m
+ Dung sai phay bán tinh = 140 m
+ Dung sai phay thô = 220 m
+ Dung sai phôi = 2000 m

Sau khi phay tinh:
Z
max
- Z
min
= 145,3 - 55,3= 90 (m)

2
- 
3
= 140 - 50 = 90 m
Sau khi phay b¸n tinh:
Z
max
- Z
min
= 291,2 - 211,2= 80 (m)

1
- 
2
= 220 - 140 = 80 m
Sau khi phay th«:
Z
max
- Z
min
= 4470 - 2690 = 1780 (m)

ph«i


Ph«i

500
2070

2000
27,956
29,956 Phay th«
80

124
120
220
25,266
25,486
2690
4470
Phay b¸n tinh
50

5
7,2
140
25,055
25,195
211,2


+ Giá trị cong vênh
c
của phôi đ-ợc tính
c
=
2
)*( l
K

Theo bảng 15 độ cong giới hạn
K

của phôi trên 1 mm chiều dài
K

= 0,7
Chiều dài phôi: L = 245 mm
+ Giá trị độ song song của mặt phẳng
cm
=
2000
ktphoi

m

phôi
=
22
2000)245*7,0(

K
= 120 m

dg
=
22
120100
= 156 m
+ Sai số gá đặt còn lại ở b-ớc phay bán tinh là:

gđ2
= 0,06*
gđ
= 10 m
+ Sai số gá đặt còn lại ở b-ớc phay tinh là:

gđ1
= 0,04*
gđ2
= 0,4 m
- Xác định l-ợng d- nhỏ nhất theo công thức:
Z
min
= (R
Zi-1
+ T
i-1
+
i


L
max
= 775 + 0,05 =775,05mm L
min
= 775 mm
- Khi phay bán tinh :
L
max
= 775,055 + 0,14 =775,195 mm L
min
= 775,055 mm
- Khi phay thô :
L
max
= 775,265 + 0,22 =775,485 mm L
min
= 775,265 mm
- Kích th-ớc phôi
L
max
= 777,928 + 2 =779,928 mm L
min
= 777,928 mm
- L-ợng d- lớn nhất xác định :
+ L-ợng d- lớn nhất khi phay thô :
Z
max
= 779,928 - 775,485= 4,433 ( mm)
+ L-ợng d- lớn nhất khi phay bán tinh :
Đồ án tốt nghiệp gia công băng máy tiện

max
- Z
min
= 290 - 210 = 80 (m)

1
-
2
= 220 - 140 = 80 m
Sau khi phay thô:
Z
max
- Z
min
= 4433 - 2663 = 1780 (m)

phôi
-
1
= 2000 - 220 = 1780 m

B-ớc
R
z
(m)
T
i

(m)


Phay thô
80

120,5
156
220
775,265
775,485
2663
4422
Phay bán tinh
50

5
10
140
775,055
775,195
210
290
Phay tinh
20 0,4
50
775
775,05
55
143


của phôi trên 1 mm chiều dài
K

= 0,7
Chiều dài phôi: L = 225 mm
+ Giá trị độ song song của mặt phẳng
cm
=
2000
ktphoi

m

phôi
=
22
2000)225*7,0(
= 2006 m
- Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là :

tho
= 0,06*
phôi
= 0,06*2006 = 120 m
- Sai lệch không gian còn lại sau phay bán tinh là :

bantinh
= 0,04*
tho

gđ
= 0,06*514 = 30,9 m
+ Sai số gá đặt còn lại ở b-ớc phay tinh là:

gđ1
= 0,04*
gđ2
= 1 m
- Xác định l-ợng d- nhỏ nhất theo công thức:
Z
min
= (R
Zi-1
+ T
i-1
+
i


)
+ L-ợng d- nhỏ nhất của phay thô là:
Z
min
= (500 + 2006 + 514) = 3020 m
+ L-ợng d- nhỏ nhất của phay bán tinh là
Z
min
= (80 + 120 + 30,9 ) = 230,9 m
+ L-ợng d- nhỏ nhất của phay tinh là
Z

L
max
= 770,286 + 0,22 =770,506 mm L
min
= 770,286 mm
- Kích th-ớc phôi
L
max
= 773,306 + 2 =775,306 mm L
min
= 773,306 mm
- L-ợng d- lớn nhất xác định :
+ L-ợng d- lớn nhất khi phay thô :
Z
max
= 775,306 - 770,506= 4,8 ( mm)
+ L-ợng d- lớn nhất khi phay bán tinh :
Z
max
= 770,506 - 770,196 = 0,31 ( mm)
+ L-ợng d- lớn nhất khi phay tinh :
Z
max
= 770,196 - 770,05 = 0,146 ( mm)
- L-ợng d- tổng cộng tính là :
Z
omin
= 0,056 + 0,230 + 3020=3,306 ( mm)
Z
omax

- Z
min
= 5256 - 3306 = 1780 (m)

phôi
-
1
= 2000 - 220 = 1780 m

B-ớc
R
z
(m)
T
i

(m)

(m)

(m)

(m)
L
min
(mm)
L
max
(mm)



5
30,9
140
770,056
770,196
230
310
Phay tinh
20 1
50
770
770,05
56
146

7. Nguyên công 7: Phay mặt C ở bên.
- Theo bảng [ 3-65 ] trị giá Rz và T
i
là (200+ 300) m. Sau b-ớc thứ
nhất đối với gang có thể loại trừ T
i
, chỉ còn Rz và giá trị này là80m, 50m và
20 m ( bảng 12 - Thiết kế đồ án CNCTM)
- Sai lệch không gian tổng cộng của phôi :
phôi
=

phôi
=
22
2000)530*7,0(
= 2034 m