Lời nói đầu Hiện nay, cùng với sự phát triển của ngành cơ khí, môn
công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang mỗi kĩ s trớc khi ra
trờng,ngời công nhân cố thể dựa vào làm cơ sở thiết kế. Môn
công nghệ chế tạo máy đợc đem vào giảng dạy ở hầu hết các tr-
ờng kĩ thuật và càng ngày không ngừng đợc cải tiến dới sự
nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu. Đối với mỗi sinh viên
cơ khí, đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học
giúp sinh viên làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp
của công nghệ chế tạo máy đã đợc học ở trờng qua các giáo
trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy. Khi làm đồ án này ta
phải làm quen với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng nh
so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ thể một sản
phẩm điển hình.Để hoàn thành đợc đồ án môn học này, em xin
chân thành cảm ơn sự hớng dẫn của thầy Thanh Tùng cùng
các thầy cô giáo thuộc bộ môn Cơ Khí trờng Đại Mỏ Địa Chất Do
làm lần đầu đợc hoàn thành môn học này, tất nhiên không thể
tránh khỏi có sai sót. Em rất mong có đợc sự chỉ bảo giúp đỡ
của các thầy và các bạn.
Hà Nội
9/2011
Sinh
viên
Nguyễn
Văn Đức1
Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học

tiếp đến năng suất và độ chính gia công .Vì
vậy ,khi thiết kế nên chú ý kết cấu của nó đến
Bề mặt làm việc chủ yếu của càng gạt là hai
bề mặt trong của hai lỗ. Cụ thể ta cần đảm bảo
các điều kiện kỹ thuật sau đây:
- Lỗ 1 và 2 dùng để vít chặt càng gạt với trục
- Hai đờng tâm của hai lỗ I và II phải song song với nhau và
cùng vuông góc với mặt đầu càng gạt . Hai đờng tâm của hai lỗ I
2
và II phải đảm bảo khoảng cách A = 190

0,5
, độ không song song
của hai tâm lỗ là 0,1 mm trên l = 100 mm (0,1/100), độ không
vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,1 mm trên l = 100 mm
(0,1/100). Đô không song song của các mạt đầu la 0.2 mm trên
100mm bán kính mặt đầu
Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đa ra một số nét
công nghệ điển hình gia công chi tiết càng gạt nh sau:
+ Kết cấu của càng phải đợc đảm bảo khả năng cứng
vững.
+ Với càng gạt, với kích thớc không lớn lắm phôi nên chọn
là phôi dập
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt
đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt
nhất.
+ Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng
nào đó. Đối với càng gạt các lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho
việc gia công lỗ.
+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều

: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =4%
3
: số chi tiết phế phẩm ở phân xởng đúc =3% đến 5% chọn
=3%
N = 5000 .1 .






+
+
100
34
1
=5350 ( sản phẩm).
Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định
trọng lợng của chi tiết. Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo
công thức:
Q = V.
: Trọng lọng vật liệu của chi tiết
thép
=7,852 (kg/dm
3
)
V:Thể tích chi tiết
97014mm
3
=0.097014 dm

các nguyên công sau.
+bớc 1: Phay thô
+bớc 2 :Phay tinh đê dạt khích thớc 30 và 36
-Nguyên công 2 : Gia công lỗ đầu to càng gạt đạt kích thớc
18
+0.018
, gia công trên máy khoan bằng mũi khoan, khoét, mũi
doa để đạt đợc độ nhám R
a
= 3.2.
+Bớc 1 khoan lỗ
+Bớc 2: khoét lỗ
+Bơc 3 doa lỗ 18 để đạt đợc độ nhám R
a
= 3.2
5
+Bớc 4: vát mép lỗ côn 1x
-Nguyên công 3 : Gia công lỗ đầu nhỏ càn gạt đạt kích thớc
12
+0.018
, gia công trên máy khoan bằng mũi khoan, khoét, mũi
doa để đạt đợc độ nhám R
a
= 3.2.
+Bớc 1 khoan lỗ
+Bớc 2: khoét lỗ
+Bơc 3 doa lỗ 12 để đạt đợc độ nhám R
a
= 3.2
+Bớc 4: vát mép lỗ côn 1x

b1
= 1.5
mm và lợng d phay tinh Z
b2
= 0.5 mm
a, Với phay thô:
-,Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao.
+Chiều sâu cắt t = 1.5 mm,
+Theo bảng 5-170 sổ tay công nghệ chọn Lợng chạy dao S =
0.12 mm/răng,
+Theo bảng 5-171 sổ tay công nghệ Tốc độ cắt V
b
=
34,5 m/phút.
+Tốc độ cắt tính toán V
t
=V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
Các hệ số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép

t
=
==
110.14,3
059,34.1000
.
.1000
d
v
t

98,49 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 95 vòng/phút. Nh vậy,
tốc độ cắt thực tế sẽ là:
V
tt
=
==
1000
95.110.14,3
1000

m
nd

32,813 m/phút.
Lợng chạy dao phút là S
p

4
Các hệ số hiệu chỉnh:
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép
cho trong bảng 5-225 (Sổ tay CNCTM2) k
1
= 1,16
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia
công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 (Sổ tay
CNCTM2)- k
2
= 1
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong
bảng 5-132 (Sổ tay CNCTM2)- k
3
= 0,8.
Vậy tốc độ tính toán là: V
t
=V
b
.k
1
.k
2
.k

nd

25.91 m/phút.
Lợng chạy dao phút là S
p
= S
r
.z.n = 0,18.14.75 =189 mm/phút.
Theo máy ta có
S
m
= 190 mm/phút.
5.2.2 Nguyên công II: khoan,Khoét, Doa, Vát mép lỗ
18

0.018

-Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ đầu to càng gạt cần đảm bảo
độ đồng tâm tơng đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của
phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị
8
nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và
một k9hối V cố định ,định vị vào mặt trụ ngoài của đầu to càng
gạt hạn chế 2 bậc tự do và một khối V tuỳ động định vị vào mặt
ngoài ở đầu nhỏ càng gạt khống chế 1 bậc tự do
-Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ
cấu kẹp lực kẹp song song với kích thớc
gia công.
-Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125.
Công suất của máy N

2
.k
3
.k
4

Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền, (bảng5-86 Sổ
tay CNCTM tập 2),
k
1
= 1
k
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,
(bảng5-86 Sổtay CNCTM t.2), k
2
=1
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng,
(bảng5-86 Sổ tay CNCTM tập 2), k
3
= 1
k
4
:Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ k
4

t

515.17vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay:
n
m
= 545 vòng/phút
Vận tốc thực tế là V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
540.17.14,3
=28.84 m/phút
Lợng chạy dao S = 0,36 mm/vòng.
+Công suất cắt theo bảng 5-8 co N=2,2 KW
N
C
> =2,8 kW Thoả mãn an toàn bền
b, Khoét lỗ 17,85 :
-Xác định chế độ cắt cho khoét : Chiều sâu cắt : t =0,425
mm
Chi tiết gia công thuộc nhóm thép gia công 5 tra bảng 5-
105 trang 96 sổ tay CNCTM ta có
+ Lợng chạy dao : S=0,75 mm/vòng

: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng,
(bảng5-109 Sổ tay CNCTM tập 2), k
3
= 1
Vậy
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
=22.1.1.1.1 =22 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
dựa
vào công thức:
n
t
=
==
85,17.14,3
22.1000
.
.1000

t
=V
b
.k
1
.
Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền, (bảng5-113
Sổ tay CNCTM tập 2),
k
1
= 1
Vậy
V
t
= V
b
.k
1
=10,6.1. =10,6 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
dựa
vào công thức:
n
t
=
==


Định vị : Gia công lỗ đầu nhỏ càng gạt cần đảm bảo độ
đồng tâm tơng đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi
và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo
khoảng cách tâm của hai lỗ A = 190

0.1
bởi vậy ta định vị nhờ một
11
mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một chốt trụ
ngắn vào lỗ đầu to càng gạt hạn chế 2 bậc tự do và để chống
xoaychi tiết ta ding khối V tuỳ động.
Kẹp chặt:Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp .
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có công suất của máy
N
m
= 2.8 kW
Chọn dao: Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió phi tiêu
chuẩn ỉ9. Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng ỉ11,8, Mũi Doa
bằng thép gió ỉ12,
L ợng d gia công: Gia công 3 lần với lợng d khoan Z
b1
=
4,5mm lợng d khoét Z
b2
=1,4mm, lợng d Doa Z
b3
= 0,1 mm.
a,khoan lỗ 9:
Chế độ cắt: Chiều sâu cắt :t=4,5 mm

=1
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng,
(bảng5-86 Sổ tay CNCTM t2), k
3
= 1
k
4
:Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ k
4
=1
Vậy
V
t
= V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
=24.1,15.1.1.1 =27,6 m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
dựa
vào công thức:

Lợng chạy dao theo máy S=0,22 mm/vòng
+Công suất cắt theo bảng 5-8 co N=1 KW
N
C
> =2,8 kW Thoả mãn an toàn bền
b, Khoét lỗ ỉ11,8 :
-,Xác định chế độ cắt cho khoét :
Chiều sâu cắt : t =1,4 mm
Bảng 5-108
Lợng chạy dao : S=0,55 mm/vòng
Vận tốc cắt : V=63 (m/ph)
Tốc độ cắt tính toán V
t
=V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4

Trong đó
k
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền, (bảng5-109
Sổ tay CNCTM tập 2),
k

dựa
vào công thức:
n
t
=
==
8,11.14,3
63.1000
.
.1000
D
V
t

1699.5 vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay:
n
m
= 1360vòng/phút
Vận tốc thực tế là V
tt
=
1000

m
nD

=
1000
1360.8,11.14,3

=13.1. =13m/phút.
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n
t
dựa
vào công thức:
n
t
=
==
12.14,3
13.1000
.
.1000
D
V
t

345,011 vòng/phút
Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay:
n
m
= 392 vòng/phút
Vận tốc thực tế là V
tt
=
1000

m
nD


b
= 50 m/phút. Ta có các hệ số:
Tốc độ cắt tính toán V
t
=V
b
.k
1
.k
2
.k
3
.k
4
k
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T
của dao, k
1
= 1.
k
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép,
k
2
= 1.
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ gia
công, k

3.14,3
30.1000
.
.1000
d
V
t

1910 v/ph
Chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng
quay: n
m
= 1360vòng/phút
Tốc độ cắt thực tế V
tt
=
==
1000
1360.5.14,3
1000

m
nd

21.35m/ph
.
5.2.5 Nguyên công VIII:Khoan lỗ ỉ8 trên thân càng
Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ vấu đầu nhỏ càng gạt cần đảm
bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ đầu nhỏ càng gạt ,
bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh sau: mặt

.k
4
k
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T
của dao, k
1
= 1.
k
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép,
k
2
= 1.
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ gia
công, k
3
= 1.
k
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu
mũi khoan, k
4
= 1.
Vậy
V
t
= V

= 1360vòng/phút
Tốc độ cắt thực tế V
tt
=
18,34
1000
1360.8.14,3
1000

==
m
nd

m/ph
1. Lợng chạy dao thực trên máy S=0.13
16
2. Nguyên công 7: xọc rãnh then.
a. Định vị:
Chi tiết đợc định vị 3 bậc qua mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ.
Lỗ trụ thứ nhất định vị 2 bậc qua chốt trụ ngắn , lỗ trụ còn lại
định vị 1 bậc còn lại qua khối v tuỳ động
b. Kẹp chặt:
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động lên khối trụ
giữa.
c. Chọn máy:
Chọn máy xọc 7A420.
Công suất máy N = 2,8kw.
d. Chọn dao:
Chọn dao xọc thép gió có các thông số hình học:
- Góc trớc: = 8.

Bề mặt gia công là mặt phẳng:
Z
minb
= R
za
+T
a +

a
+
b
R
za
:Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trớc để lại
T
a
: Chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công trứpc để lại

a
: Sai lệch vị trí không gian do nguyên công trớc để lại

b
Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện
Sai lêch không gian đợc xác định

fôi
=
c
=
k


k
: Sai số kẹp, tra bảng 24[1], với vật liệuthép 45,

k
= 110(àm)
18

c
: Là sai số chuẩn khi phay
c
=
lb
=5( àm)

lb
:dung sai của kích thớc
Vậy

gd
=
22
kc

+
=110,12 ( àm)
Sai số kẹp sau khi phay tinh
gd
2
=0.2.110,12=22,024( àm)

= 25,13 + 0.05 = 25,18(mm)
L
min
=45,13(mm)
Kích thớc phôi là :
L
min
= 25,58(mm)
L
max
=25,58 +0.23 = 25,81(mm)
+) Lợng d giới hạn đợc xác định nh sau :
Khi phay tinh :
Z
max
= 25,18 25,05 = 0,13(mm) =130 (àm)
Z
min
=25,13 - 25 = 0.13 (mm) =130(àm)
Khi phay thô :
Z
max
=25,8125,18=0,63 (mm) =630 (àm)
Z
min
=25,5825,13=0,45 (mm) =450 (àm)
+ ) Lợng d tổng cộng đợc tímh là :
19
Z
0min

Phay
tinh
20 22,02 76 25,05 20 25 25,05 130 130
Lợng
d tổng
cộng

Z
58
0
76
0
Z
0max
= 130 + 630= 760 (àm)
7,Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công
khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ .
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên
công 1 Phay mặt đầu để đạt kích thớc 25

0,05
và cấp nhẵn bóng R
z
= 40
àm. Ta có các thông số đầu vào: Phay trên máy phay nằm vạn năng với công
suất động cơ N
m
= 7kW. Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh
thép gió, có các kích thớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo
Máy tập 2):

= 48.5; m = 0.2; x = 0,3;
y = 0,4; u = 0.1; q = 0.25; p = 0.1.
T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2
T = 120 phút
k
v
: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện
cắt cụ thể
k
v
= k
MV
.k
nv
.k
uv
=1,204.0,8.0,95 = 0,886
Với
k
MV
- hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công cho trong
bảng 5-1ữ 5-4
k
MV
=
v
n
B
n
k

n
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia
công, k
n
= 1.
n
v
: số mũ cho trong bảng 5-2, n
v
= 0.9.
k
nv
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5,
k
m
= 0,8.
k
uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6,
k
nv
= 0,95
Vậy vận tốc cắt là.
V =
v
Puy
z
xm
q
v

.
10
Trong đó:
Z số răng dao phay, Z =14 răng;
n số vòng quay của dao: n= 118 v/ph
21
C
p
- và các số mũ cho trong bảng 5 41
C
p
= 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0.
K
Mp
hệ số điều chỉnh cho chất lợng của vật liệu gia công đối với
thép và gang cho trong bảng 5-9:
K
Mp
=
n
B






750

=

08 6,0
172,08 6,0
=
1080(N)
Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang P
h
, Lực thẳng đứng P
v
,
Lực hớng kính P
y
, Lực hớng trục P
x
đợc xác định từ quan hệ cắt chính
theo bảng 5-42:
P
y
= 0,5.P
z
= 0,5.1080 = 540(N).
- Công suất cắt N
e
:
N
e
=
60.1020
421,30.1080
60.1020
.

q
v
k
ZBStT
DC
.

.
=
886,0.
14.5,0.18,0.40.120
110.5,48
1,01,04,03,02,0
25,0
=32,585
( m/ph)
Lực cắt:
P
Z
=
MV
wq
uy
Z
x
P
k
nD
ZBStC
.

9.4. Vẽ đờng bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1).
Đờng bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình
chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của
chi tiết phải đợc thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy.
9.5. Xác định phơng, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp.
Phơng của lực kẹp vuông góc với thân cabgf gạt có hớng từ hai phía cùng
tiến vào. Điểm đăt của lực kẹp ta chọn vào giữa của phiến kẹp (P
K
thu gọn
về).
9.6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực
kẹp hớng vào đồ định vị vuông góc với chúng).
23
9.7. Tính lực kẹp cần thiết.
Khi phay ta thấy: Lực kẹp cần thiết để kẹp chặt chi tiết khi phay mặt đầu đầu
to lớn hơn khi phay đầu nhỏ và khi phay thô lực kẹp cần lớn hơn khi phay
tinh. Bởi vậy ta chỉ cần tính khi phay thô đầu to. Hai dao cùng phay thì có
điều kiện gia công giống nhau bởi vậy ta chỉ cần xác định lực cắt cho một
dao sau đó có thể lấy gấp đôi là ra lực cắt. Dựa vào sơ đồ cắt ta có thể xác
định đợc khi gia công chi tiết có xu hớng xoay quay chốt tỳ cố định:
P
c
.l
1
P
x
.l
2
< M
ms

P
k
: Lực kẹp cần xác định
f : hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ định vị, mặt thô f = 0,2 ữ 0,3
l : Khoảng cách từ tâm phiến kẹp tới chốt tỳ cố định, l = 75mm.
Nếu thêm hệ số K ta có:
K : Các hệ số phụ thuộc.
K
0
: Hệ số an toàn trong mọi trờng hợp K
0
= 1,5ữ2;
K
1
: Hệ số kể đến lợng d không đều trong trờng hợp gia công thô K
1
=
1,2;
K
2
: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K
2
= 1ữ1,9;
K
3
: Hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt, K
3
= 1;
K
4

. K
6
= 2.1,2.1,5.1.1,3.1.1,5 =
7,02
24
P
k
= K.
lf
lPlP
xz
.
.
21

= 7,02.
75.2,0
15.54020.1080
=900 N
9.8. Chọn cơ cấu kẹp chặt. Cơ cấu này phụ thuộc vào loại đồ gá một vị trí
hay nhiều vị trí, phụ thuộc vào sản lợng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cơ
cấu kẹp Êtô( kẹp bằng ren)
9.9. Vẽ cơ cấu dẫn hớng và so dao.
9.10. Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá nh vít, đai ốc
9.11. Vẽ thân đồ gá.
9.12. Vẽ các hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cả các chi
tiết trong đồ gá. Cần chú ý tới tính công nghệ khi gia công và lắp ráp, đồng
thời phải chú ý tới phơng pháp gá và tháo chi tiết, phơng pháp thoát khi gia
công.
9.13. Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá.