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 trờng 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 giáo Th.s Nguyễn
Thanh Tùng cùng các thầy cô giáo thuộc bộ môn Công
Nghệ Chế Tạo Máy trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Hà Nội.
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 12/2011

Sinh viên
Bùi
Văn Tới

1
CHƯƠNG1: Phân tích chi tiết gia công

a
2,5 tơng đơng với 6.
+Độ bóng R
z
20 tơng đơng với 5.
CHƯƠNGII: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu
của chi tiết.

Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết
cấu của chi tiết. Phần tử kết cấu cũng nh những yêu cầu
kỹ thuật cha hợp lý với chức năng làm việc của đối tợng
gia công.
1. Về yêu cầu kỹ thuật:
Với những yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết là cha
phù hợp để đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của
chi tiết là tối u. Đó là bề mặt trong lỗ 144 là có độ nhẵn
Rz=2,5 là không hợp lý vì bề mặt này không làm việc
không cọ sát nên có thể chỉ cần lấy là Rz = 40àm.
2.Về các phần tử kết cấu:
a. Đơn giản hoá kết cấu:
Ngoài những phần do đảm bảo chức năng làm việc
không thể thay đổi đợc nh mặt trụ, mặt làm việc , ta xét
các bề mặt còn lại.
Gân trợ lực :
Do khi làm việc chi tiết có chịu va đập mà vật liệu
làm bằng thép C40 đáp ứng đợc các yêu cầu ở mức trung
bình cho các chi tiết nhỏ và vừa (=20ữ30mm). Mặt khác
chi tiết của đa ra có kích thớc (40ữ144mm) khá lớn,
đồng thời phần chuyển tiếp giữa phần trụ ở đầu và thân có
kích thớc thay đổi đột ngột nên tập trung ứng suất , do đó





+
+=
100
1
1

mNN
(chi tiết/năm)
N1:số sản phẩm sản xuất trog một năm
m:số chi tiết trong một sản phẩm m=1
:số chi tiết dể chế tạo thêm dự trữ =5%
: số chi tiết phế phẩm ở phân xởng đúc =3%



5400
100
53
11.5000 =








4
144
381142044
2
1
2
4
40
4
90
72.2
dm
V
=

















chế tạo phôi sau đây:
1.Phôi dập:
Phôi dập thờng dùng cho các loại chi tiết sau đây:
trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác ,
các chi tiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu. . .có các
đặc điểm:
Sử dụng một bộ khuôn có kích thớc lòng khuôn gần
giống vật gia công.
Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích
thớc theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn . Thông
thờng độ bóng của dập thể tích đạt đợc từ 2 ữ 4 ,độ
chính xác đạt đợc 0,1ữ 0,05 .
Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén
khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn , biến dạng triệt để
hơn , cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức
tạp.
Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao.
Hệ số sử dụng vật liệu cao.
Thiết bị sử dụng có công suất lớn , chuyển động
chính xác , chế tạo khuôn đắt tiền.
Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng
trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
2.Rèn tự do.
Ưu điểm của rèn tự do:
Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu t ít.
Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc nh rỗ khí, rỗ
co .Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ , tạo đợc các tổ
chức thớ uốn xoắn , do đó làm tăng cơ tính sản phẩm.
5
Lợng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt

khuôn kim loại với ccx1,mặt phân khuôn nh hình vẽ:
6
II.Bản vẽ nồng phôi:
38
+0,1
?
6
?
6
?
5
?
5
?
5
? 5
? 5
? 5
40
+0.039
2.50.1
40
+0.039
ỉ90
R
7
2
ỉ
8
5

Gia công lỗ 40H8 , độ bóng Ra= 2,5àm:
Dung sai H8 ứng với cấp chính xác8, độ bóng cấp 6.
Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:
- Doa tinh.
7
- Tiện tinh.
Gia công kích thớc 72
1,0+
độ bóng Rz=20àm:
Dung sai +0,1 ứng với cấp chính xác 11, độ bóng cấp
5.
Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:
- Phay.
- Bào.
- Chuốt
Gia công kích thớc 38+0,1 mm , độ bóng Rz=20àm:
Có thể áp dụng các phơng pháp gia công cuối cùng là:
- Phay.
- Bào.
Gia công vát mép.
Có thể áp dụng các phơng pháp gia công là:
- Khoét.
- Tiện.
III.Thiết kế nguyên công:
Nguyên
công
Tên nguyên
công
Máy CCX
gia

*Yêu cầu kĩ thuật:
8
Vật liệu: vật liệu gia công thép C40 có HB = 217.
Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công:R
z
= 20 àm.
Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia
công qua 2 bớc công nghệ:
- Phay thô.
- Phay tinh.
*Tính toán lợng d.
Bề mặt gia công là mặt phẳng:
Z
bmin
=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 trứơc để lại

a

=0,05
c
=0,05.386,4=19,3( àm)

Tính sai số gá đặt:

gđ
=
2 2
c k

+

k
: Sai số kẹp, tra bảng 2.22, với vật liệu thép C40.

k
= 175 (àm)

c
: Là sai số chuẩn khi phay
c
= 0 ( àm)
Do ta chọn chuẩn kích thớc trùng với chuẩn định
vị.

gđ
=
2
c k

2
=100àm; T
1
=500àm; T
ph
=1600àm
Cột kích thớc giơi hạn d
min
nhận đợc bằng cách làm tròn
kích thớc tính toán tới con số có nghĩa của dung sai của
bớc tơng ứng theo chiều tăng, còn d
max
nhận đợc bằng
cách lấy tổng của d
min
với dung sai của kích thớc tơng
ứng.

Khi phay tinh :
d
min
= 72 mm , d
max
=72+0,1=72,1 mm

Khi phay thô :
d
min
= 72,119 mm
d

=119 + 1161 = 1280 (àm)
Z
0max
= 519 + 2261= 2780 (àm)

+)Lợng d danh nghĩa tổng cộng là:
Z
0dn
=1280+800-100= 1980 (àm)

+)Kiểm tra độ chính xác của các tính toán:
Z
0max
- Z
0min
= T
ph
-T
ct


2780-

1280 = 1600-100= 1500
Kết luận: việc tính toán lợng d và kích thớc nguyên công
nh vậy là đúng.
Bảng số liệu:Bớc R

3.Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ 3
Tra bảng 3.102 TL2
Lợng d đúc 3
8,0
mm
Lợng d công thô sau nguyên công đúc 2,5 mm
Lợng d tinh sau nguyên công phay thô 0,5 mm
4.Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa

40
Tra bảng 3.132 TL2
Lợng d đúc =0 mm do lỗ khoan chế tạo đặc
Lợng khoan lỗ

25 là 25 mm
Lợng d khi khoan lỗ

38 là 13 mm
Lợng d khi khoét lỗ

39,7 là 1,7 mm
Lợng d khi doa

40 là 0,25 mm
5.Nguyên công 5: Khoét, doa lỗ

90
Lợng d của đúc khi đã có lỗ

85 là Z

Kích thớc bàn máy:320x1250
Số cấp chạy dao:10
Giới hạn vòng quay:301500
Hiệu suất máy: 0,75
Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tịnh tiến của máy
là:1500KG
*Chọn dao:
Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng, tra bảng 4-
3[2]chọn dao có mác T15K6
Thông số dao: D = 160; b = 60; d = 50; z = 10;
chu kỳ bền của dao T
dao
=180(phút)
*Lợng d gia công: Tra bảng 3-94[2] với:
+Kích thớc max = 2,8mm
+Vị trí bề mặt cần tính: mặt trên
z
b
= 3(mm) Chia làm 2 bớc công nghệ: Phay thô
2,3mm
13
Phay tinh
0,5mm
*chế độ cắt:
a).Phay thô:
Chiều sâu cắt : t = 2,3 mm;
Lợng chạy dao s
z
= 0,13 (mm/răng) s
v

5,0
400
180
==
H
T
T


k
2
=1,15
k
3
: Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng; Với T15K6k
3
= 1,0
k
4
: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công k
4
=0,8
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay:
160
144
=
D
B

c

=
404(v/ph)
Chọn theo máy n
m
=375v/ph)
Vận tốc cắt thực tế :v
tt
=
1000
375.160.14,3
1000

=
nD

= 188,4
(m/ph)
Lợng chạy dao phút: s
p
= 1,3.375 = 487,5 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 475 (mm/ph)
b).Phay tinh:
Chiều sâu cắt: t= 0,5 mm
14
Lợng chạy dao : s
0

: hệ số phụ thuộc vào độ cứng của thép k
1
=1
k
2
:Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao:
5,0
400
180
==
H
T
T


k
2
=1,15
k
3
: Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng; Với BK6k
3
=
1
k
4
: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công, với bề
mặt tinhk
4
=0,8

t
=
160.14,3
8,288.1000
.1000
=
D
v
c


=573 (v/p)
Chọn theo n
m
=600(v/p)
Vận tốc cắt thực tế v
tt
=
1000
600.160.14,3
1000

=
nD

= 301,4 (m/ph)
Lợng chạy dao phút: s
p
= 0,8.600 = 480(mm/ph)
Chọn theo máy s

Số cấp chạy dao:10
Giới hạn vòng quay:301500
Hiệu suất máy: 0,75
Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tịnh tiến của máy
là:1500KG
*Chọn dao:
Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng, tra bảng 4-
3[2]chọn dao có mác T15K6
Thông số dao: D = 160; b = 60; d = 50; z = 10;
chu kỳ bền của dao T
dao
=180(phút)
*Lợng d gia công: Tra bảng 3-94[2] với:
+Kích thớc max = 3,0 mm
+Vị trí bề mặt cần tính: mặt trên
16
z
b
= 3(mm) Chia làm 2 bớc công nghệ: Phay thô 2,5
mm
Phay
tinh 0,5 mm
*chế độ cắt:
a).Phay thô:
Chiều sâu cắt : t = 2,5 mm;
Lợng chạy dao s
z
= 0,13 (mm/răng) s
v
= 0,13.10 =

400
180
==
H
T
T


k
2
=1,15
k
3
: Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng; Với T15K6k
3
= 1,0
k
4
: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công k
4
=0,8
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay:
160
144
=
D
B
=


=
404(v/ph)
Chọn theo máy n
m
=375v/ph)
Vận tốc cắt thực tế :v
tt
=
1000
375.160.14,3
1000

=
nD

= 188,4
(m/ph)
Lợng chạy dao phút: s
p
= 1,3.375 = 487,5 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 475 (mm/ph)
17
b).Phay tinh:
Chiều sâu cắt: t= 0,5 mm
Lợng chạy dao : s
0
=0,8 (mm/v) s

1
=1
k
2
:Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao:
5,0
400
180
==
H
T
T


k
2
=1,15
k
3
: Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng; Với BK6k
3
=
1
k
4
: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công, với bề
mặt tinhk
4
=0,8
k

=
160.14,3
8,288.1000
.1000
=
D
v
c


=573 (v/p)
Chọn theo n
m
=600(v/p)
Vận tốc cắt thực tế v
tt
=
1000
600.160.14,3
1000

=
nD

= 301,4 (m/ph)
Lợng chạy dao phút: s
p
= 0,8.600 = 480(mm/ph)
Chọn theo máy s
m

Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tịnh tiến của máy
là:1500KG
*Chọn dao:
Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng, tra bảng 4-
3[2]chọn dao có mác T15K6
Thông số dao: D = 160; b = 60; d = 50; z = 10;
chu kỳ bền của dao T
dao
=180(phút)
*Lợng d gia công: Tra bảng 3-94[2] với:
+Kích thớc max = 3,0 mm
+Vị trí bề mặt cần tính: mặt trên
19
z
b
= 3(mm) Chia làm 2 bớc công nghệ: Phay thô 2,5
mm
Phay
tinh 0,5 mm
*chế độ cắt:
a).Phay thô:
Chiều sâu cắt : t = 2,5 mm;
Lợng chạy dao s
z
= 0,13 (mm/răng) s
v
= 0,13.10 =
1,3(mm/vòng)
Tốc độ cắt tra bảng 5-126[2] với D = 160; b=60; z =
10; s

H
T
T


k
2
=1,15
k
3
: Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng; Với T15K6k
3
= 1,0
k
4
: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công k
4
=0,8
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay:
160
144
=
D
B
=
0,9k
5
=0,89

Chọn theo máy n
m
=375v/ph)
Vận tốc cắt thực tế :v
tt
=
1000
375.160.14,3
1000

=
nD

= 188,4
(m/ph)
Lợng chạy dao phút: s
p
= 1,3.375 = 487,5 (mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 475 (mm/ph)
20
b).Phay tinh:
Chiều sâu cắt: t= 0,5 mm
Lợng chạy dao : s
0
=0,8 (mm/v) s
z
=0,8/10 =
0,08(mm/răng)

2
:Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao:
5,0
400
180
==
H
T
T


k
2
=1,15
k
3
: Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng; Với BK6k
3
=
1
k
4
: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công, với bề
mặt tinhk
4
=0,8
k
5
: Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay:
160

.1000
=
D
v
c


=573 (v/p)
Chọn theo n
m
=600(v/p)
Vận tốc cắt thực tế v
tt
=
1000
600.160.14,3
1000

=
nD

= 301,4 (m/ph)
Lợng chạy dao phút: s
p
= 0,8.600 = 480(mm/ph)
Chọn theo máy s
m
= 475 (mm/ph)
Bảng chế độ cắt:
t(mm) n(v/ph) s(mm/ph) v(m/ph)

Số vòng quay trục chính (v/ph): 30-37,5-47,75-90-150-
190-225-300-475-600-950-1180-1500-1700.
Lợng chạy dao trên 1 vòng quay trục
chính(mm/v):0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,2800,4-0,56-0,79-
1,15-1,54-2,2.
Lực dọc trục lớn nhất 2000 KG
*Chọn dao: với mác dao là BK8
Dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió tiêu chuẩn 25
22
Khoan rộng bằng thép gió mũi khoan ruột gà 38
Mũi khoét thép gió tiêu chuẩn 39,7
Mũi doa thép gió 40
Tra bảng 7[1] T= 35(ph)
*Chế độ cắt:
a)Khoan lỗ

25:
Chiều sâu cắt: t= 12,5mm)
Lợng chạy dao:Tra bảng 5-87[2] với d = 25
;HB>200,nhóm chạy dao I có s
v
=0,49 (mm/v)
Tốc độ cắt: tra bảng 5-86[2] v
b
= 22 (m/ph)
Ta có: v
t
= v
b
.k

2
=22.1.0,9.1=
19,8(m/ph)
Số vòng quay trên trục chính: n
t
=
25.14,3
8,19.1000
.
1000
=
D
v
t

=
252(v/ph)
Chọn theo máy n
m
=225(v/ph)
Vận tốc cắt thực tế v
tt
=
1000
225.25.14,3
1000

=
nD


23
k
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vao chiều sâu lỗ khoan:
L<3Dk
1
= 1
k
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép: k-
2
=0,9
k
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu
làm mũi khoan: k
3
=1
Tốc độ tính toán: v
t
= v
b
.k
1
.k
2
=18,2.1.0,9.1=
16,4(m/ph)
Số vòng quay trên trục chính: n
t


39,7:
Chiều sâu cắt: t= 0,85 (mm)
Lợng chạy dao:Tra bảng 5-104[3] với d = 39,7 Vật liệu
thép có HB>200, nhóm chạy dao IIs
v
= 0,7
ữ
0,8(mm/v) chọn s
v
= 0,75 (mm/v)
Tốc độ cắt: tra bảng 5-105[2] v
b
= 17,5 (m/ph)
Ta có: v
t
= v
b
.k
1
.k
2
.k
3
Các hệ số điều chỉnh:
k
1
: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền:
H
T

=
7,39.14,3
1,18.1000
.
1000
=
D
v
t

=
145,2(v/ph)
24
Chọn theo n
m
=150(v/ph)
Vận tốc cắt thực tế v
tt
=
1000
150.7,39.14,3
1000

=
nD

= 18,7(m/ph)
Lợng chạy dao: Chọn theo máy s
m
= 0,79 (mm/v)

= v
b
.k = 7,0.1,6 = 11,2(m/ph)
Số vòng quay trên trục chính: n
t
=
40.14,3
2,11.1000
.
1000
=
D
v
t

= 89
(v/ph)
Chọn theo n
m
=95(v/ph)
Vận tốc cắt thực tế :v
tt
=
1000
95.40.14,3
1000

=
nD