ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão, mang lại những lợi
ích cho con người về tất cả nhữnh lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao
đời sống nhân dân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong
khu vực cũng như trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu
trong những năm tới là nước công nghiệp hoá hiện đại hoá .
Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát triển
nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy vì ngành cơ khí chế tạo máy đóng vai trò
quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tế
quốc dân.
Với những kiến thức đã học và học hỏi thêm của bản thân, Em đã tính toán
thiết kế quy trình công nghệ gia công trục răng. Đây là một chi tiết được sử
dụng phổ biến trong nghành chế tạo máy.
Qua đề tài này Em đã tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn, giúp Em
hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ sư thiết kế quy trình công nghệ. Song
với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên
đồ án của Em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo
của các thầy trong bộ môn và các Thầy Cô giáo trong khoa để đồ án Em được
hoàn thiện hơn .
Cuối cùng Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các Thầy Cô
trong khoa và bộ môn Chế Tạo Máy trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp và
đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Hoàng Văn Quyết.
Thái Nguyên, Ngày tháng 01 năm 2013
Lý Văn Ngân
Lý V¨n Ng©n
14
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
Phần I
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.

dung sai một cách chặt chẽ vì đây là các bề mặt lắp ghép. Ngoài ra, ta còn phải
gia công đạt độ nhám bề mặt theo yêu cầu của chi tiết.
Những điều kiện kỹ thuật cơ bản của chi tiết:
- Kích thước đường kính các cổ trục lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7 ÷10
nên phương pháp gia công lần cuối là mài
( tra phụ lục VIII- [1] trang 302 thì: T = 35 ÷ 140 ( µm ).
- Độ chính xác về hình dáng hình học như độ côn, độ ô van của các cổ trục
nằm trong giới hạn 0,25 ÷ 0,5 dung sai đường kính cổ trục.
- Bảo đảm dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 ÷ 0,2 ( mm ).
- Độ đảo cổ trục lắp ghép không quá 0,01 ÷ 0,03 ( mm ).
Lý V¨n Ng©n
15
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
- Độ không song song của rãnh then đối với tâm trục không vượt quá 0,1 mm
trên chiều dài.
- Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Ra = 1,25 ÷ 1,16, của các mặt đầu Rz
= 40 ÷ 20, của các bề mặt không lắp ghép Rz = 80 ÷ 40.
Về tính chất cơ lý của bề mặt trục:
- Phần trục có then hoa yêu cầu tôi cao tần độ cứng đạt 48÷52HRC
- Phần khác tôi cải thiện đạt độ cứng 22 ÷ 25 HRC.
Chi tiết được chế tạo bằng vật liệu thép 40, có thành phần hoá học như trong
bảng. ( Bảng 1- [ 2 ] ).
C Si Mn S P Ni Cr
0,36 ÷ 0,44 0,17 ÷ 0,37 0,5 ÷ 0,8
0,035 0,035 0,30
0,8÷1,1
Khi trục thứ cấp được dùng làm trục đầu ra của Hộp giảm tốc hoặc trục đầu ra
trong Hộp tốc độ của máy công cụ thì tải trọng lớn, điều kiện làm việc nặng
nhọc nên chế tạo bằng thép 40X là phù hợp.
Ưu điểm:

các phương pháp thông thường .
+ Chuẩn: bề mặt chuẩn là hai lỗ tâm đảm bảo đủ độ cứng vững cho chi tiết gia
công .
+ Phôi dược chế tạo đơn giản: đúc, rèn, dập.
+ Vật liệu: thép 40X và với kết cấu như bản vẽ thì nhiệt luyện dễ dàng.
Lý V¨n Ng©n
17
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
Phần II
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
2.1. Khái niệm dạng sản xuất:
Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) là một khái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng
hợp phản ánh mối quan hệ giữa các đặc trưng về kĩ thuật, về công nghệ của nhà
máy vơí các hình thức tổ chức sản xuất, hạch toán kinh tế được sử dụng trong
quá trình đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
Dạng sản xuất có các ý nghĩa:
Dạng sản xuất nói lên quy mô sản xuất với ý nghĩa vốn đầu tư, đầu tư cơ
sở vật chất trang thiết bị kỹ thuật để tổ chức sản xuất nhằm đạt được các mục
đích khác nhau như nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm, hoặc nhằm đạt
được một kế hoạch nhất định trong một khoảng thời gian nào đó.
2.2. xác định dạng sản xuất
Xác định dạng sản xuất bằng phương pháp tra bảng thông qua hai chỉ tiêu là
Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm và khối lượng của chi tiết
gia công :
Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm (sản lượng cơ khí) :
Nck = Ni. m (1 )(1 )
100 100
β α
+ +


.
4
2
π
(mm
3
).
Ta có bảng tính toán như sau:
STT d (mm) h (mm) Vi (mm
3
)
∑
=
=
8
1i
i
VV
1 35 16 15393.8
V = 224455(mm
3
)= 0,224455(dm
3
).
2 40 25 51522.12
3 44 2 3041.062
4 42 38.5 53339.53
5 40 80.5
101159.3
+ Tính trọng lượng của chi tiết.

Nghiên cứu bản vẽ chi tiết ta nhận thấy:
- Chi tiết thuộc họ trục nên kết cấu đơn giản .
- Vật liệu là thép 40X có tính công nghệ cao, dễ gia công, dễ kiếm, dễ chế tạo
phôi.
- Kích thước lớn nhất là
44
φ
, không quá lớn.
- Cơ tính yêu cầu đối với chi tiết là 48 ÷ 52 HRC ( cho then hoa ) là cao nhất,
còn các phần khác là 22 ÷ 25 HB (các đoạn trục và cổ trục ) là trung bình.
Không có yêu cầu gì đặc biệt.
Căn cứ vào các điểm đã phân tích ở trên ta lựa chọn phôi dập nóng để chế tạo
chi tiết.
3.2/Chọn phương pháp chế tạo phôi.
Với vật liệu chi tiết là thép 40X cùng với dạng sản xuất hàng khối có rất
nhiều phương án chế tạo phôi được áp dụng: Phôi đúc, phôi cán, phôi rèn, và
phôi dập
a. Phôi đúc :
Đúc là phương pháp gia công tạo phôi mà trong đó quá trình la lấu chảy
kim loại, hợp kim rồi rót vào một khoang rỗng đã được tạo hình trước theo yêu
cấu.
* Ưu điểm:
Sản phẩm đúc có thể được chế tạo từ nhiều vật liệu.
+ Có thể đúc được những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ
đến rất lớn.
+ Sản phẩm đúc có thể đạt được độ chính xác cao, độ nhẵn bề mặt khá
cao nhờ những phương pháp đúc đặc biệt.
+ Tạo ra trên vật đúc những lớp vật liệu có cơ tính khác nhau.
+ Có thể cơ khí hoá, tự động hoá.
* Nhược điểm

+ Lượng dư lờn, hệ số sử dụng vật liệu thấp,
+ Năng suất thấp đặc biệt khi rèn bằng tay,
+ Hình dáng phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân.
d. Phôi dập :
Phương pháp gia công bằng dập thể tích hay còn gọi la rèn khuôn khi
gia công áp lực phôi sẽ biến dạng và điền đầy vào một khoảng rỗng được gọi là
lòng khuôn. Sự biến dạng của kim loại được giới hạn trong lòng khuôn. Kết thúc
quá trình dập kim loại sẽ điền kín lòng khuôn và vật dập có hình dáng, kích
thước giống lòng khuôn.
* Ưu điểm:
+ Vật dập có độ bóng và độ chính xác cao hơn phương pháp rèn tự do khi
áp dụng những phương pháp đặc biệt thì độ chính xác đạt được có thể rất
cao.
+ Cơ tính của vật dập cao, đồng đều do giai đoạn nén khối gây nên,
+ Có thể dập được những chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết kiệm được
kim loại do hệ số sử dụng vật liệu cao so với rèn tự do, thao tác đơn giản
không cần có thợ bậc cao
* Nhược điểm :
Lý V¨n Ng©n
22
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
+ Giá thành chế tạo khuôn tương đối lớn, thường áp dụng cho sản xuấtloạt
lớn hàng khối.
+ Đòi hỏi công suất thiết bị lớn do đó hạn chế trọng lượng của vật dập.
* Kết luận:
Căn cứ vào ưu nhược điểm của các phương pháp chế tạo phôi đã phân tích
trên, căn cứ vào hình dạng chi tiết khá đơn giản, căn cứ vào dạng sản xuất là
hàng khối và căn cứ vào điều kiện sản xuất chọn phương pháp chế tạo phôi là
dập thể tích. Với phương pháp chế tạo phôi như vậy sẽ đảm bảo cho chi tiết gia
công đạt năng suất cao phù hợp với dạng sản xuất yêu cầu, cơ tính cao, đồng

Đảm bảo phân bố lượng dư đủ cho các bề mặt gia công.
- Đảm bảo độ chính xác và vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau.
4.1.4/ những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh:
- Chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.
- Chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn là cao nhất nhằm giảm sai số tích
luỹ do quá trình gia công.
Lý V¨n Ng©n
24
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt nếu thực hiện được
lời khuyên này thì các nguyên công sử dụng chuẩn thống nhất đồ gá hoàn toàn
giống nhau sẽ làm giảm chủng loại đồ gá,giảm tính toán thiết kế đồ gá do đó hạ
giá thành.
- Chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chọn chuẩn bằng
không.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, thuận tiện khi sử dụng.
4.1.5/ Các phương án khi chọn chuẩn tinh.
a/ Phương án 1: Căn cứ vào các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh, ta chọn chuẩn
tinh là hai lỗ tâm côn ở hai đầu trục.
Ưu điểm:
- Không gian gia công rộng.
- Có thể hoàn thành gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt của chi tiết, đây là
chuẩn tinh thống nhất.
- Có thể gia công được tất cả các mặt ngoài.
- Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn và định vị trên hai mũi tâm để gia công mặt
ngoài thì không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính các cổ trục vì khi
đó chuẩn định vị trùng chuẩn đo lường.
- Gá đặt nhanh và sơ đồ gá đặt đơn giản.
Nhược điểm:
- Có sai số chuẩn theo phương chiều trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm

tương quan giữa các bề mặt sắp gia công và bề mặt không bị gia công.
Lý V¨n Ng©n
26
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
4.2.3/ Lời khuyên khi chọn chuẩn thô:
Nếu chi tiết gia cxông có một bề mặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm
chuẩn thô vì như vậy sẽ làm cho sự thay đổi vị trí tương quan giữa bề mặt gia
công và bề mặt không gia công là nhỏ nhất.
- Nếu có một số bề mặt không gia công thì ta chọn bề mặt không gia công nào
có yêu cầu về độ chính xác và vị trí tương quan cao nhất đối với các bề mặt gia
công làm chuẩn thô.
- Trong các bề mặt phải gia công chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ nhất làm
chuẩn thô.
- Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có mép rèn
dập hoặc quá gồ gề.
- Chuẩn thô nên dùng một lần trong cả quá trình gia công.
Ưu điểm:
- Lượng dư nhỏ và phân bố đều.
- Bề mặt trơn tru, không có ba via.
- Yêu cầu cơ tính cao nhất.
- Có đường kính bằng nhau, định vị trên khối V dễ dàng.
- Khoảng cách xa nhau nên độ cứng vững khi định vị trên khối V cao.
Sơ đồ định vị phôi trên khối V:
Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết:
Lý V¨n Ng©n
27
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
Phần V: TRA LƯỢNG DƯ
5.1. Vấn đề về lượng dư gia công:
Muốn đạt được chi tiết có hình dáng và kích thước, chất lượng bề mặt phù

5.21. Phương pháp thống kê kinh nghiệm.
Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong sản xuất. Theo phương
pháp này thì lượng gia công được xác định bằng tổng giá trị lượng dư theo kinh
nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là không tính đến điều kiện gia công
cụ thể cho nên lượng dư gia công thường lớn hơn giá trị cần thiết. Giá trị lượng
dư được tra trong sổ tay công nghệ.
5.2.2. Phương pháp tính toán phân tích:
Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo thành lượng dư do
giáo sư Kovan đề xuất.
5.2.3. Tra lượng dư cho các bề mặt của chi tiết.
Tra theo tài liệu [IV], [IX].
* Đối với đoạn trục có thông số Φ42 L = 38,5
+ Lượng dư cho mài 2.Zb = 0.4
Cấp chính xác sau mài 6
Cấp độ nhám bề mặt 7 , Ra = 2,5
Kích thước đường kính sau tiện tinh để mài là : dt = 42 + 0.4 = Φ42,4
+ Lượng dư cho tiện tinh: 2.Zb = 0.6
Cấp độ chính xác sau gia công: 9
Cấp độ nhám bề mặt : 4-5 , Rz = 20,
Kích thước đường kính sau tiện thô để tiện tinh là: dth = 42,4 + 0,6 = Φ43
+ Lượng dư cho tiện thô: 2.Zb = 3
Cấp chính xác sau gia công: 13
Cấp độ nhám bề mặt: 3 , Rz = 40
Kích thước đường kính của phôi là: dph = 43 + 3 = Φ46
Đối với phương pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt được là
0,5
46
±
Φ
Tra theo tài liệu [IV], [IX].

+ Lượng dư cho tiện thô: 2.Zb = 3
Cấp chính xác sau gia công: 13
Cấp độ nhám bề mặt: 3 , Rz = 40
Kích thước đường kính của phôi là: dph = 41 + 3 = Φ44
Lý V¨n Ng©n
30
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
Đối với phương pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt được là
0,5
44
±
Φ
* Đối với các mặt đầu của trục:
+ Các đoạn trục có các kích thước trong khoảng từ Φ30 ÷ Φ50 có lượng dư
cho chiều dài là: a = 1.0
+ Các đoạn trục có các kích thước trong khoảng từ Φ50 ÷ Φ120 có lượng dư cho
chiều dài là: a = 1.2
Lý V¨n Ng©n
31
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
Phần VI: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT
Tra chế độ cắt cho các nguyên công
Nguyên công II : Khỏa mặt đầu, khoan tâm.
Buíc
Máy Dao S(mm/v) t(mm) n(vòng/p) T
0
(phút)
1
2
FXLZD

T15K6
T616
Máy
Dao S(mm/v) t(mm) n(vòng/p) T
0
(phút)
1
2
1,5 600
Nguyên công V : Tiện tinh Φ42.4, Φ40.4, Φ40, Vát mép
8001
5
0,2 0.1
Buíc
0,215
0,426
0,2
8000,3
0,2
0,2
0,2
T15K6T616
3
Máy Dao
S(mm/v) t(mm) n(vòng/p) T
0
(phút)
1
2
0,3

Nguyên công VII : Phay rãnh then
1,611260,035
P186H11
M¸y Dao
S(mm/ph)
t(mm) n(Vg/p) T0(phót)
1
Buíc
Nguyên công VIII : Phay then hoa
1
T
0
(phút)n(vòng/p)t(mm)
S(mm/ph)
Dao
Máy
5K32 P18
0,2 0,5 600 0,12
Buíc
Nguyên công X : Mài Φ42
9A50-M28K5
ΠΠ400
x
203
x
40
1500
n®(v/p)
To(p)
0,8

25
Nguyên công XII : Mài Φ35
9A50-M28K5
ΠΠ400
x
203
x
40
1500
n®(v/p)
To(p)
0,5
Buíc M¸y
Dao
t(mm)
S®(mm)
1
3A110
0,01
0,2
nct(v/p)
25
Lý V¨n Ng©n
33
ThuyÕt minh §å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y
Tài liệu tham khảo
[I] GS.TS Trần Văn Địch - Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ CTM, NXB
Khoa học và kỹ thuật,2005.
[II] GS.TS Trần Văn Địch -Công nghệ chế tạo máy , NXB Khoa học và kỹ
thuật,2003.