§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y

………… o0o…………

Luận văn
Thiết kế quy trình
công nghệ gia công
Tay Biên Sàn
Nguội
Bộ Giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
1
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
Trường CĐCK-Luyện Kim Độc lập-Tự do-Hạnh phúc
Khoa : Cơ Khí

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Người thiết kế : Nguyễn Thị Uyên Lớp CĐCK 44B
Ngành: Cơ khí chế tạo máy.
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Trương Chuyên
Ngày giao đề tài : 12 / 12 / 2009
Ngày hoàn thành : 14 / 2/ 2009
Nội dung đề tài :
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TAY BIÊN SÀN NGUỘI
Sản lượng : 3500 Chi tiết /năm.
Trang thiết bị : Tự chọn.

Trong cụng cuc xõy dng v phỏt trin t nc, ngnh cụng
nghip núi chung v ngnh c khớ núi riờng ũi hi i ng k s v
cỏn b k thut phi cú kin thc c bn tng i rng v phi bit
vn dng kin thc ú gii quyt vn gp trong sn xut, sa
cha v s dng. t c iu ú thỡ ngay t khi cũn hc trng
cao ng c khớ Luyn Kim mi sinh viờn phi nm vng c nhng
kiộn thc c bn nht.
Sau hai nm ri hc trng cao ng luyn kim Thỏi Nguyờn, em
ó tip thu c lng kin thc rt c bn v ngnh ch to mỏy.
ti Thit k quy trỡnh cụng ngh gia cụng Tay Biờn Sn Ngui. Vi
s giỳp tn tỡnh ca thy giỏo Nguyn Trng Chuyờn, cựng vi
s n lc ca bn thõn, quỏ trỡnh lm ỏn Cụng ngh Ch To Mỏy
ca em ó hon thnh. ỏn giỳp em tỡm hiu li ton b v rỳt ra
nhng kin thc c bn ó hc sut hai nm hc, ng thi gúp phn
giỳp em m rng nõng cao vn kin thc v ngnh C Khớ Ch To
Mỏy. Ngoi ra ỏn cũn trỡnh by cỏch gii quyt mt vn c th
m cụng vic thc t sn xut ũi hi.
Sau hai tun lm ỏn c s hng dn v giỳp ht sc tn tỡnh
ca thy giỏo hng dn v cỏc thy giỏo khỏc, cựng vi s c gng
tỡm hiu ca bn thõn em ó hon thnh tt ỏn. Tuy nhiờn trong
quỏ trỡnh tớnh toỏn thit k, do kin thc cũn hn ch, khụng trỏnh
khi nhng thiu xút, em mong cỏc thy cụ giỏo ch bo giỳp em
khc phc thiu xút.
Em xin chõn thnh cm n!
Thỏi Nguyờn, ngy 12 thỏng 2 nm 2009
Sinh viờn
GVHD:
Nguyễn Tr ơng Chuyên SV:Nguyễn
Thị Uyên
4

- Tay biên nói chung và tay biên sàn nguội nói riêng đều là chi tiết
dạng càng. Với tay biên sàn nguội có một lỗ chính được lắp với trục
khuỷu một đầu được nối với sàn nguội
- Tay biên có chức năng biến chuyển động tịnh tiến lên xuống của
piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và là chuyển động
quay của máy
- Cùng với nhưng chức năng như trên tay biên cũng có điều kiện làm
việc rất phức tạp chịu tác dụng của lực quán tính và lực ép từ trên
xuống, đồng thời chịu tác dụng của nhiệt độ cao. Những lực này có trị
số rất lớn và thay đổi theo chu kì nhất định nên có tính va đập mạnh
+ Các lực gây ra ứng suất uốn và nén đồng thời gây ra hiện tượng dao
động và làm động cơ mất thăng bằng
Do các lực tác dụng lên tay biên như trên nên tay biên phải có kết cấu
hợp lí cũng như độ bền cơ học an toàn khi động cơ làm việc
1.2)Phân tích tính công nghệ trong kết cấu và yêu cầu kĩ thuật của chi
tiết
a) Tính công nghệ
Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng
đến năng suất và độ chính xác gia công, là một trong những tính chất
quan trọng của sản phẩm cơ khí nhằm đảm bảo tiêu hao kim loại ít
nhất giá thành thấp nhất. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết có
ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công
Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết phụ thuộc vào quy mô sản
xuất và tính chất hàng loạt của sản phẩm và phụ thuộc vào điều kiện
sản xuất cụ thể. Tính công nghệ trong kết cấu phải được đánh giá với
tông thể chi tiết gia công
Với chi tiết tay biên kết cấu đảm bảo độ cứng vững và độ bền khi làm
việc, tiết kiệm vật liệu gia công, cho phép cắt gọt với chế độ cắt lớn,
các bề mặt gia công đều là bề mặt quy chuẩn phải phân biệt rõ ràng.
Mặt đầu tay biên là mặt phẳng, các mặt đầu nằn trên cùng một mặt

lắp ghép với sàn ngưội đạt R
a
= 1.25
- Bề mặt lỗ to được lắp với trục khuỷu có thể thông qua bạc hai
nửađảm bảo cho chuyển động quay chính xác và tránh mòn khi làm
việc, yêu cầu độ bóng bề mặt của lỗ đạt Ra = 0.63. Dung sai của lỗ đạt
R= 140
054.0
014.0
+
+
- Nắp biên đựợc kẹp chặt với thân biên nhờ hai bu lông, hai bu lông
này đóng vai trò là hai chốt định vị có tác dụng định vị chính xác nắp
biênvà thân biên do đó mà hai lỗ phải được gia công chính xác về kích
thước và hình dáng hình học. Ngoài ra còn phải đảm bảo độ vuông góc
giữa mặt đầu và đường tâm hai lỗ để tránh bu lông không xuất hiện lực
lệch tâm
- Chi tiết không cho phép nứt rỗ cong vênh,đây cũng là yêu cầu quan
trọng của chi tiết làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, chịu lực lớn và
thay đổi theo chu kì các khuyết tật này sẽ làm giảm độ bền của chi tiết
tạo nên ứng xuất dư gây vỡ chi tiết
- Độ cứng của tay biên đạt 217 -290 HB yêu cầu này đảm bảo cho chi
tiết đủ độ cứng vững và chịu mài mòn trong quá trình làm việc
- Ngoài ra với chi tiết tay biên việc cân bằng trọng lượng đóng một vai
trò quan trọng vì nếu đảm bảo tốt việc cân bằng trọng lượng thì động
cơ sẽ làm việc êm ít rung động
c) Biện pháp công nghệ
Qua các yêu cầu kĩ thuật đã nêu ra ở trên căn cứ vào độ bang cấp chính
xác và dung sai kích thước ta đưa ra các biện pháp gia công lần cuối
cho các bề mặt

NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
8
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo
máy
bản vẽ Chi Tiết
yêu cầu kỹ thuật
-Độ không song song của tâm lỗ trong khoảng 0.03 mm
đến 0.05 mm trên 100 mm chiều dài
-Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu trong khoảng
0.05 đến 1trên 100mm bán kính
-Kích thứơc lỗ 280 gia công với cấp chính xác 8 Ra = 0.63
640
20
40
100
380
330
0.05
320
-0.05
65
110
160
ỉ
1
8
70
115
145

(
)
100
1)(
100
1
α
+
β
+
Trong đó : N
ck
: Sản lượng cơ khí
N: Sản lượng sản xuất trong năm
m
i
: Số chi tiết trong một sản phẩm.
β: số % chi tiết bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển bảo
quản.
α : Số % chi tiết dự phòng hư hỏng và phế phẩm trong quá trình
bảo quản.
Chọn α = 3%, β = 3%
⇒ N
ck
= 3500.1
).(
100
3
+1(


v
1
=
210600020
2
390)380160(
=
+
x
x
(mm)
3
2v
2
=
( )
28000022035020 =xxx
(mm)
3
v
3
=
76000
2
2020380
=
xx
(mm)
3
v

(mm)
3
v
8
=
60002
2
100)1545(
=
+
x
x
(mm)
3
v
9
=
( )
18840601014.3
2
=xx
(mm)
3
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
10
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo
máy
V =2106000+280000+76000 +928000+17309.25 +6000-149500-

V4
V1
V2
V3
V8
V7
V9
V8
Vy ta cú trng lng ca chi tit l: G = .v =3.2 x7.825 =
25.04(kg)
GVHD:
Nguyễn Tr ơng Chuyên SV:Nguyễn
Thị Uyên
11
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
Tra bảng 1 (sách hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM)
Ta có dạng sản xuất là loạt lớn
PHẦN II
CHỌN PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI
2.1 Chọn phôi.
Việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi hợp lý sẽ giảm được qúa
trình gia công cơ khí (giảm thời gian gia công cơ, giảm chi phí sản
xuất ). do vì vậy sẽ nâng cao được hiệu quả kinh tế. Để chọn được
phương pháp chế tạo phôi cho tay biên một cách hợp lý (Tức là yêu
cầu kỹ thuật lẫn chỉ tiêu kinh tế) ta cần dựa vào các yếu tố cụ thể sau:
+Vật liệu chi tiết: Thép 45.
+ Khối lượng chi tiết m = 25.04 Kg.
+ Kết cấu hình dáng hình học của chi tiết với tay biên hình dáng
không phức tạp lắm, dễ tạo hình.

- Ưu điểm:Độ chính xác chất lượng bề mặt cao thích hợp với các chi
tiết dạng trục, bánh răng, bộ bơm cao áp.
- Nhược điểm: Không tạo được kết cấu phức tạp
Chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc
4. Phôi dập nóng:
- Ưu điểm:Chế tạo được phôI có cơ tính đòng đều, không phụ thuộc
vào tay nghề công nhân,các thớ kim loại và gân gờ tạo nên chi
tiết có khả năng chịu lực tốt. Tiết kiệm được nguồn nguyên liệu
cho năng suất cao, phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn và hàng
khối
- Nhược điểm: Phải chế tạo khuôn
⇒
Qua phân tích khả năng của các phương pháp chế tạo phôi trên có
thể thấy rằng với dạng sản xuất là loạt lớn,yêu cầu về cơ tính và
kích thước của phôi tương đối cao do vậy ta sẽ sử dụng phương
pháp dập nóng để chế tạo phôi.
2.2 Bản vẽ phôi vào thuyết minh:
Lượng dư và dung sai của lượng được tra trong bảng 3.17 trang 190
STCNCTM tập 1
Với chi tiết dập trong khuôn kín:Lượng dư về một phía đối với chi
tiết có trọng lượng dưới 40 Kg kích thước dưới 800 mm ta lấy bằng
3 mm và vùng dung sai bằng 1mm
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
13
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo
máy
2 l? M20 Sõu 60
R

643 0.8
652
4

l
?

ỉ
1
8
yêu cầu kỹ thuật
-Phôi không bị cháy
-Làm sạch các bavia
-Phôi không bị cong vênh,nứt
PHN III
GVHD:
Nguyễn Tr ơng Chuyên SV:Nguyễn
Thị Uyên
14
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI
TIẾT
3.1Chọn chuẩn
Chọn chuẩn là một vấn đề rất quan trọng nó ảnh hưởng đến độ
phức tạp của qui trình công nghệ. Chọn chuẩn hợp lý sẽ giảm được sai
số chuẩn do vậy nó cho độ chính xác gia công cao.
Việc chọn chuẩn gồm: chọn chuẩn thô và chọn chuẩn tinh nhằm
đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công .

Áp dụng vào chi tiết:
Vì chi tiết thuộc dạng càng nên có hai phương pháp chọn chuẩn
tinh
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
15
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
- Phương án 1:Chọn hai lỗ và mặt phẳng vuông góc với hai lỗ đó:
Ưu điểm: Đồ gá đơn giản
Phạm vi gia công rộng, có thể gia công được nhiều mặt phẳng
Nhược điểm: Dễ bị xoay trong quá trình định vị
-Phương án 2: Dùng hệ ba mặt phẳng vuông góc:
Ưu điểm: Độ cứng vững cao
Nhược điểm: Không gian gia công bị hạn chế
Đồ gá phức tạp
Phải gia công thêm chuẩn tinh phụ
⇒
Đối với chi tiết ta chọn chuẩn tinh là hệ ba mặt phẳng vuông góc
( hình vẽ)
W
c) Yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn thô
Chuẩn thô là các bề mặt dùng làm chuẩn chưa qua gia công cơ
lần nào. Chuẩn thô thường dùng ở nguyên công đầu.Việc chọn
chuẩn thô có ý nghĩa quan trọng nó quyết định quá trình công nghệ
vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến các nguyên công sau nó.Chọn chuẩn
thô cần thoả mãn hai yêu cầu và theo những lời khuyên sau:
Yêu cầu: Phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công.
Phải đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan

Độ cứng vững không cao
- Phương án 2: Chọn chuẩn thô là mặt đầu kết hợp với hai vành ngoài
của lỗ,khi này mặt đầu tì vào phiến tì khống chế ba bậc
tự do hai vành ngoài một vành khống chế hai bậc tự do
một vành khống chế một bậc
Ưu điểm:Kết cấu của đồ gá đơn giản hơn, tăng được độ cứng vững khi
gá đặt chi tiết
Nhược điểm :Yêu cầu phôi tương đối chính xác
Vậy qua việc phân tích hai phương án chọn chuẩn thô để gia công
chuẩn tinh ta chọn phương án 2 làm chuẩn thô.
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
17
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
W
3.2Chọn phương án gia công:
Đối với dạng sản xuất loạt lớn trong điều kiện sản xuất của nước ta hiện
nay thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công(ít
bước công nghệ trong một nguyên công) ở đây ta dùng các loại máy vạn
năng kết hợp với các loại đồ gá chuyên dùng và các loại máy chuyên
dùng dễ chế tạo
Đối với các bề mặt yêu cầu đạt độ nhẵn bang Ra =2.5 ta dùng phương
pháp phay tinh.
Đối với lỗ của tay biên yêu cầu độ nhẵn bóng bề mặt Ra =0.63 ta chọn
phương pháp gia công lần cuối là phương pháp mài.
3.3 Thuyết minh từng nguyên công
3.3.1) Nguyên công I: Phay mặt Ađạt kích thước 63
5.0±

- Bề mặt làm việc: 320 x1250 mm
2
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
19
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
- Số vòng quay trục chính: n
min
= 30 vòng/phút
n
max
= 1500 vòng/phút
- Bước tiến bàn máy: S
min
=30 mm/phút
S
max
= 150 mm/phút
Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến của máy F= 1600 Kg
5) Chọn dụng cụ cắt
Chọn dao phay mặt đầu răng gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
Tra bảng 4-94 STCNCTM tập1 ta chọn dao có kích thước sau:
- Đường kính dao: D= 200 mm
- Chiều dài dao: B= 46 mm
- Đường kính lỗ ghép dao: d= 50 mm
- Số răng: Z=20
6) Tra lượng dư
Tra bảng 3- 142 trang 282 STCNCTM – tập 1

+) Số vòng quay của dao là
nd =
750
120.14,3
280.1000
.
.1000
==
Π D
Vt
(vg/ph)
D là đường kính dụng cụ cắt = 120 (mm)
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
20
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
Chọn theo máy lấy nm = 750 (vg/ph)
+)Tốc độ cắt thực tế
Vtt =
6,282
1000
750.120.14,3
1000
.
==
Π Dnm
(m/ph)
+) Lượng chạy dao phút

- Vì đây là phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu nên ta sử dụng
công thức tính trong bảng 31 trong sách (thiết kế đồ án công nghệ
chế tạo máy-Trần Văn Địch).Ta có
L1 =
)35,0().( ÷+− tDt
(mm)
Trong đó: t là chiều sâu cắt = 2,5 (mm)
D là đường kính dao = 120 (mm)
⇒
L1 =
)35,0().( ÷+− tDt
=
2)5,2120.(5,2 +−
= 22 (mm)
L2 = 5 (mm)
Vậy: To =
12,0.750
522640 ++
= 6,5 (ph)
6H12 Phay T15K6 2.5 0.12 750 6.5
Máy Bước Dao t(mm) S(mm/răng) n(vg/ph) To(Phút)
3.3.2. Nguyên công II: Phay mặt B đạt kích thước 60 mm, Ra =2.5
1) Sơ đồ gá đặt: Ta có sơ đồ gá đặt như hình vẽ
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
21
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
B

n
max
= 1500 vòng/phút
- Bước tiến bàn máy: S
min
=30 mm/phút
S
max
= 150 mm/phút
Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến của máy F= 1600 Kg
5) Chọn dụng cụ cắt
Chọn dao phay mặt đầu răng gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
Tra bảng 4-94 STCNCTM tập1 ta chọn dao có kích thước sau:
- Đường kính dao: D= 200 mm
- Chiều dài dao: B= 46 mm
- Đường kính lỗ ghép dao: d= 50 mm
- Số răng: Z=20
6) Tra lượng dư
Tra bảng 3- 142 trang 282 STCNCTM – tập 1
Ta có lượng dư khi phay mặt B là: 2.5 mm , dung sai
δ
= 1mm
7) Tra chế độ cắt
a) Chiều sâu cắt
Chiều sâu cắt t = 2.5mm
b) Lượng chạy dao
Sz = 0,12 (mm/răng) theo bảng 5-125 (STCNCTM-T2)
c) Tốc độ cắt V = 316 (m/ph) theo bảng 5-126 (STCNCTM-T1)
Vt = V.K1.K2.K3.K4.K5.K6
K1.K2.K3.K4.K5.K6 là các hệ số phụ thuộc vào các yếu tố

Vtt =
6,282
1000
750.120.14,3
1000
.
==
Π Dnm
(m/ph)
+) Lượng chạy dao phút
Sp = Sv.n = Sr.z.n = 0,12.750.10 = 900(mm/ph)
Chọn theo máy lấy Sp = 900 (mm/ph)
d) Công suất cắt gọt
+) Để đảm bảo điều kiện cắt gọt thì
Nc
≤
Nm.
η
Trong đó: Nm là công suất máy phay = 1,7 (Kg)
η
là hiệu suất máy phay = 0,8
⇒
Nc
≤
Nm.
η
= 1,7.0,8 = 1,36 (Kw)
e) Tính thời gian máy
- Thời gian cơ bản được áp dụng theo công thức sau đây
To =

Máy Bước Dao t(mm) S(mm/răng) n(vg/ph) To(Phút)
3.3.3) Nguyên công III: Phay mặt C đạt kích thước 642.5
5.0±
mm, Ra =
2.5
1)Sơ đồ gá đặt: Ta có sơ đồ gá đặt như hình vẽ
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
24
§å ¸n m«n häc  C«ng nghÖ chÕ t¹o
m¸y
C
W
n
S
642.5 0.3±
2) Phân tích định vị, kẹp chặt
Khi gia công mặt phẳng C, bề mặt định vị chính là mặt B,ta dùng hệ
chuẩn tinh là ba mặt phẳng vuông góc. Mặt B khống chế ba bậc tự
do,chi tiết định vị là chốt tì
Phương, chiều và vị trí đặt lực kẹp như hình vẽ
3) Tính sai số chuẩn
GVHD:
NguyÔn Tr ¬ng Chuyªn SV:NguyÔn
ThÞ Uyªn
25