Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
Bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
trờng đhktcn thái nguyên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
khoa: cơ khí &
đề tài
thiết kế tốt nghiệp
Ngời thiết kế: Nguyễn Quang Minh Lớp : K33MA
Ngành: Cơ Khí Chế tạo máy
Cán bộ hớng dẫn: ThS . Lê Viết Bảo
Ngày giao Đề : 12/12/2001
Ngày hoàn thành đề tài:14/03/2002
Nội dung đề tài: :
Thiết kế quy trình công nghệ gia công bộ chi tết
Khớp nối cầu
Số lợng và kích thớc bản vẽ:
Gồm bản 8A
0
Ngày tháng năm 2002
Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn tl/hiệu trờng
( Ký tên ) ( Ký tên ) Chủ nhiệm khoa
(Ký tên đóng dấu)
Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
trờng đhktcn thái nguyên Độc lập - Tự do Hạnh phúc
khoa: cơ khí o0o
bản thuyết minh
đồ án tốt nghiệp
Đề tài:
Thiết kế quy trình công nghệ gia công bộ chi tết
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
1

Nguyễn Quang Minh K33Ma
7. Phần VII: Tính toán và thiết kế đồ gá.
Bản thuyết minh thiết kế tốt nghiệp đã đợc thông qua
Ngày tháng năm 2002
Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TL/hiệu trờng
(Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa
(Ký tên đóng
dấu)
Nhận Xét của giáo viên hớng
dẫn
PGS - PTS.Lê Văn Tiến
2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy T
1
, T
2
, T
3
, T
4
Nguyễn Ngọc Anh
3. Tính và thiết kế đồ gá
Đặng Vũ Dao
4. Thiết kế đồ án chế tạo máy
PGS - PTS. Trần Văn Địch
5. Giáo trình KTCTM
PGS. Lê Cao Thăng
6. Sổ tay nhiệt luyện
Đặng Lê Toàn
7. Thiết kế môn học dụng cụ cắt
Trịnh Khắc Ngiêm
8. Kỹ thuật tiện
Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật HN VN
9. Kỹ thuật Phay
Nhà xuất bản - ĐH và Giáo dục chuyên nghiệp
10. Sổ tay công nghệ chế tạo máy T
1
, T
2
(1999- 2000)
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật


Sinh viên
Nguyễn Quang Minh
phần I
phân tích đặc điểm chi tiết gia công
1. Đặc điểm ,công dụng và phân loại chi tiết gia công :
Khớp nối răng là một chi tiết trong hệ thống dây truyền cán thép. Nó có
nhiệm vụ truyền chuyển động và mô men xoắn theo kiểu khớp nối bù, cụ thể là từ
động cơ sang các máy cán. Có khả năng nối đầu trục và cho phép sai lệch về vị trí
tơng quan giữa các đầu trục, độ lệch góc, độ lệch tâm .v.v nhờ khả năng di động
giữa các chi tiết cứng trong nối trục.
Khớp nối răng đợc sử dụng khá rộng rãi do khả năng truyền tải cao vì có
nhiều răng đồng thời ăn khớp, cho phép làm việc với tốc độ lớn (cho phép >=25
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
m/s), vận tốc không hạn chế, khả năng truyền đợc mô men xoắn lớn, không va đập
lớn do ăn khớp răng êm, có tính công nghệ cao, kích thứơc nhỏ gọn dễ bảo quản.
Khớp nối răng làm việc ở chế độ khá đặc biệ, vừa làm việc với vận tốc lớn,mô
men xoắn lớn, mài mòn lớn, tải trọng thay đổi thờng xuyên do có sự lệch góc, lệch
tâm, lệch dọc trục.v.v. .Đồng thời những bề mặt làm việc phải chịu ma sát rất lớn
dẫn đến khớp nối răng rất dễ hỏng và mài mòn mạnh. Chính vì vậy vật liệu chế tạo
đòi hỏi phải có tính năng dẻo dai, chịu va đập, độ cứng đảm bảo, cụ thể bề mặt
răng phải đảm bảo độ cứng, chịu mài mòn nhng phần lõi vẫn phải dẻo dai chịu va
đập để không bị gãy răng .
Trong đề tài tốt nghiệp này ta phải thiết kế hai chi tiết, chi tiết số 1 là chi tiết
có phần răng và mặt cầu tự lựa, có tỉ lệ L/D = 145/214, đợc làm côn ở giữa nên ta
có thể xếp vào chi tiết họ bạc, nhng nhìn qua kết cấu ta cũng có thể coi nó thuộc
họ chi tiết bánh răng. Chi tiết 2 là chi tiết lắp ghép với chi tiết 1 ở phần mặt cầu

bằng dao phay định hình .
- Bề mặt 115 không có đòi hỏi về độ chính xác lắp ghép vì vậy ta có thể tiến
hành tiện để đạt độ chính xác yêu cầu .
- Hai mặt đầu là hai mặt tiếp xúc, đòi hỏi về độ song song (Ra = 3,2 1,6)
nên có thể gia công bằng phơng pháp tiện tinh .
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
6
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
Để đạt đợc độ đồng tâm giữa mặt đầu của răng 214 với đờng tâm lỗ và mặt
cầu R87, ta có thể định vị vào mặt 214 làm chuẩn thô để gia công tinh lỗ côn
bằng tiện, sau đó định vị vào mặt lỗ gia công tinh mặt 214 và184.
Để đảm bảo độ song song giữa hai mặt đầu và độ vuông góc giữa mặt đầu và
đờng tâm, ta tiến hành tiện thô và tiện tinh trên máy tiện và trên cùng một lần gá.
b- Đối với chi tiết số 2 :
- Bề mặt cầu trong R87 (Ra= 1,25 0,63) ta phải tiến hành mài tinh
- Bề mặt 214 là bề mặt cũng đòi hỏi độ chính xác và độ bóng cao
( Ra = 1,25 0,63) nên ta cũng tiến hành gia công bằng mài.
- Bề mặt 184 và 270 có đòi hỏi về độ chính xác không cao nên ta tiến hành
gia công bằng tiện tinh (Ra = 1,25 0,63) .
- Rãnh dầu gia công bằng phơng pháp tiện .
- Lỗ dầu 4 đợc khoan bằng mũi khoan ruột gà thông, phía ngoài tiến hành
khoét rồi ta rô .
- Bề mặt lỗ ngang 13 tiến hành bằng phơng pháp khoan phân độ .
Để gia công đảm bảo các yêu cầu trên , đặc biệt đảm bảo độ đồng tâm giữa
đờng tâm chi tiết và tâm mặt 184 , 221 , 270 , ta tiến hành định vị vào mặt lỗ
để gia công đồng thời .
Để đảm bảo độ song song giữa hai bề mặt 184 va 197 , ta tiến hành gia
công tinh một mặt rồi chọn mặt đó làm chuẩn gia công tinh mặt còn lại .
c- Đánh giá tính công nghệ trong kết cấu :

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
phần II
Xác định dạng sản xuất
1- ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất :
Việc xác định dạng sản xuất là một trong những yếu tố quan trọng , nó có
tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định đúng, hợp lý đờng lối, biện pháp công
nghệ và tổ chức để tạo ra sản phẩm đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đề ra.
2- Xác định dạng sản xuất :
Có nhiều biện pháp để xác định dạng sản xuất, thờng ngời ta xác định dựa vào
2 thông số là khối lợng chi tiết và sản lợng hàng năm .
a Xác định sản l ợng cơ khí :
Theo đề bài ra sản lợng kế hoạch hàng năm 30000 bộ / năm
sản lợng cơ khí đợc xác định theo công thức
N = N
1
* m [1+(/100)][1+(/100)]
N : Sản lợng cơ khí (bộ /năm )
N
1
: Sản lợng hàng năm theo kế hoạch
m : Số chi tiết trong một sản phẩm (m =1)
: Số chi tiết phế phẩm ( =3%)
: Số chi tiết chế tạo thêm để dự chữ ( =5%)
Thay giá trị vào công thức ta có :
N = 30000*1[1+(5/100)][1+(3/100)] = 32445(bộ)
b Tính toán khối l ợng chi tiết :
Đồ án này đợc thiết kế theo bộ bao gồm 2 chi tiết là chi tiết số 1 và chi tiết
số 2


11
= 12*(75*15*14) = 189000 mm
3
=0,189 dm
3

V
12
= 3,14*(184
2
)*93/4 = 2471657,3 mm
3
= 2,472 dm
3


V
13
= 3,14*(174
2
)*52/4 = 1235866,3 mm
3
= 1,236 dm
3

V
14
= 3,14*
2
2

24
) V
25


V
21
= 3,14*(184
2
) *4/4 = 0,106 dm
3

V
22
= 3,14*(221
2
) *3/4 = 0,15 dm
3


V
23
= 3,14*(270
2
) *21/4 = 1,202dm
3


V
24

*
**
6
1
rr
h
h


=2*
= 2*












++
223
8787
2
5,24*14,3
5,24*14,3*
6

I Cơ sở để chế tạo phôi :
Việc chọn phôi và phơng án chế tạo phôi có ý nghĩa rấy quan trọng, nó là một
bài toán tổng hợp với mục đích là đảm bảo hiệu quả kinh tế kỹ thuật chung cho cả
quá trình chế tạo phôi. Việc chi phí về phôi liệu thờng chiếm (30% - 60%) tổng
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
10
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
chi phí chế tạo. Vì vậy việc xác định phôi hợp lý không những đảm bảo đợc tính
năng kỹ thuật của chi tiết mà còn ảnh hởng đến giá thành sản phẩm. Ngoài ra
chọn phôi hợp lý còn cho phép quy trình công nghệ chế tạo dơn giản và chi phí về
kim loại giảm đi.
Việc chọn phôi phải căn cứ vào các yếu tố nh vật liệu phôi, cơ tính vật
liệu, trình độ sản xuất, hình dáng kích thớc phôi, sản lợng phôi và dạng sản xuất.
II Chọn phôi và ph ơng án chế tạo phôi :
Căn cứ vào hình dáng của chi tiết và vật liệu chế tạo phôi là thép 40X,với quy
mô sản xuất là loạt lớn, ta có một số phơng án chế tạo phôi nh sau
1 Phôi dập :
Có thể tiến hành dập nóng hay dập nguội hay dập thể tích.v.v Nó có thể tạo ra
nhiều hình dáng khác nhau kể cả những hình dáng khá phức tạp.
Lợng d gia công dập, có thể đợc hình dáng kích thớc ngay, cơ tính vật liệu tốt,
tổ chức sít chặt cao, giảm lợng kim loại d thừa, ít phế phẩm, dễ cơ khí hoá tự động
hoá giảm nhẹ sức lao động ngời công nhân .
Nhợc điểm gặp phải phôi dập đòi hỏi tính công nghệ cao, việc chế tạo khuôn
khó, đầu t ban đầu lớn, mặt khác lực dùng tạo phôi lớn .
2 - Phôi rèn tự do :
Phôi rèn có thể chế tạo đơn giản, cho năng suất không cao, công nghệ chế tạo
đơn giản, cơ tính vật liệu tốt, ứng suất thấp ,cơ tính vật liệu bề mặt cứng gia công
khó, việc gia công lại phải tiến hành trên các máy búa .
3 - Phôi cán :

p
kl
1
8
2
3
5
3
2
1
8
6
7
5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
Sơ đồ đúc chi tiết 1
P
kl

1- Piston ép 5 - Nửa khuôn động
2- Buồng ép 6 Lõi khuôn
3- Chi tiết đúc áp lực 7 Rãnh dẫn
4- Nửa khuôn tĩnh 8 lỗ rót
sơ đồ đúc chi tiết 2- ống nối cầu

1 - Piston ép 5 - Nửa khuôn tĩnh

trình gia công cũng nh trong quá trình lắp giáp sau này. Đặc biệt đỡ phải gia
công các chuẩn tinh phụ.
Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt. Nếu
thực hiện đợc sẽ giảm sai số tích luỹ trong quá trình gia công .
Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt. Nếu thực hiện đợc
do sử dụng chuẩn thống nhất, đồ gá sẽ hoàn toàn giống nhau, do đó giảm bớt
chủng loại đồ gá, cũng nh giảm công tính toán,thiết kế và chế tạo đồ gá.
Căn cứ vào kết cấu và hình dáng của chi tiết yêu cầu, căn cứ vào dạng sản
xuất, đặc biệt là các lời khuyên và nguyên tắc khi chọn chuẩn ta tiến hành chọn
chuẩn .
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
13
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
3 Chọn chuẩn tinh cho chi tiết 1 :
a Chọn chuẩn tinh là lỗ côn :
Việc chọn lỗ côn làm chuẩn tinh ta khống chế 5 bậc tự do
- Phơng pháp này gá đặt nhanh chóng, đơn giản vì sử dụng trục gá côn
khi đó chi tiết đợc coi nh trục đặc .
- Phơng pháp này đảm bảo đợc
độ đồng tâm giữa các đờng kính
gia công. Đồng thời cho phép gia
công đợc nhiều bề mặt trên một
lần gá.
- Đảm bảo đọ chính xác tơng
quan giữa các bề mặt cao.
- Nhợc điểm gặp phải là gây ra
sai số chuẩn kích thớc chiều trục .
b Ph ơng án 2 :
Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với mặt đầu khống chế 5 bậc tự do.

với mặt đầu khống chế năm bậc tự do .
- Với phơng án này việc gá đặt
nhanh chóng, đơn giản, đồ gá có
thể dùng là mâm cặp , độ cứng vững
gá đặt cao. có thể gia công đợc
nhiều bề mặt, đảm bảo đợc độ đồng
tâm giữa các bề mặt .
- Nhợc điểm gây ra sai số chuẩn
kích thớc chiều trục .
c Ph ơng án 3 : chọn chuẩn tinh chính
là mặt trụ 221 và mặt vai không
chế năm bậc tự do .
- Với phơng án này đảm bảo đợc vị
trí tơng quan giữa các bề mặt do bề mặt
gia công chính xác cao cả gia công cũng
nh lắp ghép .
- Nhợc điểm gặp phải là có thể phải
tạo đồ gá riêng, số bề mặt gia công ít,
độ đồng tâm không cao .
Qua 3 phơng án trên với yêu cầu kỹ thuật cũng nh dựa vào các lời khuyên
và nguyên tắc khi chọn chuẩn chọn phơng án 2 là chuẩn tinh chính cho
chi tiết 2 .
III - chọn chuẩn thô :
Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quan trọng vì nó đợc dùng cho nguyên công đầu
trong quá trình gia công. Ngoài gia nó có ý nghĩa quyết định đến quá trình công
nghệ và độ chính xác gia công chi tiết .
1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô :
Khichọn chuẩn thô phải đảm bảo đợc 2 yêu cầu sau
- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bfề mặt .
- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo về độ chính xác tơng quan giữa các bề mặt gia

có thể trên mâm cặp máy tiện . 4 chọn chuẩn thô cho chi tiết 2 :
Với phơng án chọn chuẩn tinh chính
là bề mặt lỗ kết hợp với mặt đầu khống
chế 5 bậc tự do .
Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật, nguyên
tắc và lời khuyên khi chọn chuẩn thô,
ta chọn chuẩn thô cho chi tiết thứ 2 là
mặt trụ ngoài 270 và mặt vai . Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
16
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma

IV Lập quy trình công nghệ :
A- Thứ tự các nguyên công :
Nguyên công I : Tôi cải thiện .
Nguyên công II : Tiện thô , tiện tinh côn 1/10
Nguyên công III : Xén mặt đầu

174, Tiện

174 ,

214
Nguyên công IV : Xén mặt đầu


184-

221 ,tiện tinh

221
Nguyên công XVII : Khoan 8 lỗ

13, khoét lỗ

21
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
17
790-810
700-730
450-500
3h - 4h1,5h - 2,5h Không khí
AC
3
Nguội lò
t
(thời gian)
Tc
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
Nguyên công XVIII : Tiện cầu R87, vát mép 2x45
0
Nguyên công XIX : Tiện rãnh dầu , vát mép 1x45
0
Nguyên công XX : Khoan 6 lỗ dầu


214
Máy : 1K62
Dao : T15K6
Đồ gá : Trục gá
Bớc 1 : Xén mặt đâu 174
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
19
s
2
s
1
s
d
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
Bớc 2 : Tiện 174
Bớc 3: Tiện 214
4. nguyên công iv : xén mặt

214 , Tiện vát 10 x 45
0

Máy : 1K62
Dao : T15K6
Đồ gá : Mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Bớc 1 : Xén mặt 214
Bớc 2 : Tiện vát 10x45
0
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
7. nguyên công vii : xén vai

184; tiện góc l ợn
Máy : 1K62
Dao : T15K6
Đồ gá : Trục gá
Bớc 1 : Xén vai 184
Bớc 2 : Tiện góc lợn
8. nguyên công viii : phay thô răng
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
23
n
f
s
1
s
2
d
s
n
f/độ
n
d
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
Máy : Máy phay vạn năng 6H82
Dao : Dao phay đĩa gắn mảnh HKC T15K6
Đồ gá : Trục gá

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Minh K33Ma
10. nguyên công x : nhiệt luyện chi tiết 1
Trờng Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên
25