Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Nhận Xét của giáo viên hớng dẫn
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

1
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy

SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Lời nói đầu
gày nay, khi nền khoa học kỹ thuật phát triển nh vũ bão. Bất kỳ một ý
đồ thiết kế, thử nghiệm cũng nh thực tế sản xuất đều có thể áp dụng
công nghệ tin học máy tính nhằm cho ra những sản phẩm theo nh ý muốn.
Song những cơ sở cốt yếu nhất của nó vẫn nguyên bản, mà loài ngời chỉ hoàn
thiện dần cho đến mức tối u.
N
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng về thiết kế, chế tạo
các loại máy và trang bị cơ khí phục vụ cho các ngành kinh tế. Môn học tạo
điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp
thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí nhằm đạt
đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất có thể.
Qua quá trình đợc học tập tại trờng, với vốn kiến thức rộng mà nhà tr-
ờng đã trang bị cho, em đã đợc nhận Đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế
qui trình công nghệ gia công chi tiết khớp nối răng.
Nhờ có sự hớng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn: Lê
Viết Bảo cùng các thầy cô giáo trong bộ môn, sự phấn đấu lỗ lực của bản
thân, cùng sự giúp đỡ của bạn bè đến nay em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp
đợc giao. Song do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi
những sai sót. Vì vậy em rất mong sự góp ý của các thầy, các bạn để bản đồ
án của em đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo cùng toàn thể các
bạn!
Thái Nguyên, Ngày 10 tháng 06 năm 2003
Sinh viên thiết kế Đỗ Quốc Tuấn
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

PGS - PTS. Trần Văn Địch
[ VI ]. Tính và thiết kế đồ gá
Đặng Vũ Giao
[ VII ] . Giáo trình KTCTM
PGS. Lê Cao Thăng
[ VIII ]. Sổ tay nhiệt luyện
Đặng Lê Toàn
[ IX ]. Kỹ thuật tiện
Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật HN
[ X ]. Kỹ thuật Phay
Nhà xuất bản - ĐH và Giáo dục chuyên nghiệp
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

4
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Phần i
phân tích chi tiết gia công
I . PHÂN TíCH CHứC NĂNG, ĐIềU KIệN LàM VIệC, ĐặC
ĐIểM KếT CấU Và PHÂN LOạI CHI TIếT GIA CÔNG.
I.1- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.
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 nối trục bù mà cụ
thể là nối trục răng. Nối trục răng để nối các đầu trục có sai lệch về vị trí tơng
đối giữa các đầu trục nh : độ lệch dọc, độ lệch góc, độ lệch tâm nhờ khả
năng di động giữa các chi tiết cứng trong nối trục.
Khớp nối răng đợc sử dụng khá rộng rãi nhất là trong ngành công nghiệp
nặng do có khả năng truyền tải cao vì cónhiều răng đồng thời ăn khớp. Cho
phép làm việc với vận tốc lớn ( >25m/s) khả năng truyền đợc mô men xoắn
lớn, va đập nhỏ do răng ăn khớp êm, có tính công nghệ cao, kích thớc nhỏ

về vật liệu , chi phí gia công, phù hợp với điều kiện kinh tế kỹ thuật . Chi tiết
số 1 (trục răng) đợc làm bằng vật liệu 40X,đặc biệt với chi tiết số 2 (bánh
răng) cần phải gia công răng ngoài đợc bố trí trên một mặt cầu nên khi gia
công phải đảm bảo yêu cầu quan trọng là đảm bảo độ đồng tâm giữa các mặt
cầu và mặt lỗ không vợt quá 0,01(mm). Trong quá trình làm việc chi tiết có
chuyển động quay sẽ sinh ra lực quán tính ly tâm và chuyển động dọc trục sẽ
dẫn đến rung động để giảm bớt hiện t ợng này phải khống chế dung sai, sai
lệch giữa các mặt cầu, mặt lỗ và mặt đầu với đờng tâm lỗ, độ không vuông
góc (0,05 ữ0,1) mm /100mm bán kính. Độ cứng bề mặt răng sau nhiệt luyện
đạt (40 ữ 45) HRC.
Để đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật trênta phải chọn chuẩn định vị hợp
lý, gá đặt hợp lý và các phơng pháp gia công thích hợp để gia công chi tiết.
Từ những yêu cầu kỹ thuật và những phân tích ở trên ta chọn biện pháp
gia công lần cuối các bề mặt của chi tiết để đạt yêu cầu kỹ thuật nh sau.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

6
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
II.1 . Đối với chi tiết số 1( trục răng).
- Bề mặt lỗ 120 do yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt không cao
nên ta chọn phơng pháp gia công lần cuối là tiện tinh.
- Bề mặt trụ ngoài 155, 160với yêu cầu về dung sai và độ bóng bề mặt
cao (cấp 7) nên ta chọn phơng pháp gia công là tiện tinh sau đó mài tròn ngoài.
- Bề mặt răng yêu cầu độ chính xác không cao nên chọn phơng pháp xọc răng.
- Bề mặt lỗ 6 và 18 yêu cầu độ chính xác không cao nên chọn phơng
pháp khoan trên máy khoan đứng.
- Bề mặt lỗ 14 yêu cầu độ chính xác cao nên chọn phơng pháp khoan
doa.
- Để đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ và mặt đầu ta tiến hành tiện

me, đồng hồ so Hình dáng hình học các lỗ đơn giản thuận lợi cho việc gia
công . Nh vậy với kết cấu của chi tiết khớp nối răng cần gia công ta thấy đã
hợp lý không cần sửa đổi.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

8
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Phần ii
xác định dạng sản xuất
II.1. ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp nó phản ánh
mối quan hệ qua lại giữa các đặc trng về công nghệ kỹ thuật của nhà máy với
các hình thức tổ chức sản xuất quản lý kinh tế nhằm đạt đợc hiệu quả quá
trình sản xuất là cao nhất.
Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng nó quyết định
đến chất lợng sản phẩm cũng nh hiệu quả kinh tế. Xác định đúng loại hình sản
xuất sẽ ảnh hởng quyết định đến vấn đề đầu t trang thiết bị máy móc, nhân lực
, mặt bằng sản xuất
II.2. Xác định dạng sản xuất .
Dạng sản xuất đợc xác định bởi:
- Sản lợng hàng năm của chi tiất gia công N(chiếc/ năm).
- Khối lợng của chi tiết gia công (kg).
II.2.1. Xác định sản lợng hàng năm của chi tiết gia công .
áp dụng công thức : N
i
= N.m
i
.


+
+
100
55
1
= 13230 (chiếc /năm)
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

9
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
II.2.2. Xác định khối lợng chi tiết.
Khối lợng của chi tiết đợc tính theo công thức: G =V.
Trong đó:
V: thể tính của chi tiết (dm
3
);
- trọng lợng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết .
Với vật liệu gia công là thép ta có: =7,852(kg/dm
3
).
Đối với chi tiết cần gia công ta có :
G = G
1
+ G
2
= (V
11
+ V
12

=
4
d.
2
1

l
1
=
4
155.
2

. 70 (mm
3
)
V
2
=
4
d.
2
2

l
2
=
4
160.
2

l
4
=
4
190.
2

. 30 (mm
3
)
V
5
=
4
d.
2
5

l
5
=
4
255.
2

. 42 (mm
3
)
V
6


. 62 (mm
3
)
V
8
=
4
d.
2
8

l
8
=
4
18.
2

. 42 (mm
3
)
V
9
=
4
d.
2
9


3
V
1
V
3
V
2
V
3
V
3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Thay vào ta có :
V
11
=
4

( 155
2
.70 + 160
2
.75 +180
2
.55 + 190
2
.30 + 255
2
.42 -

d.
2
1

l
1
=
4
186.
2

. 90 (mm
3
)
V
2
=
4
d.
2
2

l
2
=
4
87.
2

. 90 (mm

12
= 1,90178755 (dm
3
).
Do đó ta có khối lợng của chi tiết gia công :
G = ( V
11
+ V
12
) . = ( 3,6484916 + 1,90178755). 7,852 = 43,58 (Kg).
Tra bảng 2 TKĐACNCTM ta xác định đợc dạng sản xuất là hàng khối.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

11
V
4
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
phần III
chọn phôi và phơng pháp
chế tạo phôi
III.1- Cơ sở của việc lựa chọn phôi :
Muốn gia công đợc một chi tiết máy đạt đợc yêu cầy kỹ thuật và chỉ
tiêu kinh tế thì ngời thiết kế phải chọn loại phôi cho thích hợp tức là chọn loại
phôi có hình dáng phôi gần với hình dáng chi tiết nhất .
Để xác định đợc loại phôi thích hợp cần căn cứ vào các yếu tố sau :
- Đặc điểm kết cấu của chi tiết
- yêu cầu kỹ thuật
- vật liệu của chi tiết
- dạng sản xuất .

- Lợng d của phôi đúc lớn
- Độ chính xác của phôi lớn
- Độ chính xác của phôi đúc phụ thuộc vào tay nghề của ngời thợ
làm khuôn
+ Phạm vi ứng dụng:
Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phơng pháp đúc này chỉ phù hợp
với dạng sản xuất đơn chiếc , hàng loạt
III.2.2- Đúc khuôn cát , mẫu kim loại , làm khuôn bằng máy:
+ Ưu điểm :
- Độ chính xác cao của phôi
- Năng xuất đúc cao do khuôn làm bằng máy
- Đúc đợc các chi tiết có khối lợng từ bé đến lớn
- lợng d để lại cho gia công nhỏ
- Vật liệu chế tạo khuôn là cát , đất sét có sẵn hạ giá thành sản phẩm
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

13
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
+ Nhợc điểm:
- Giá thành chế tạo mẫu khuôn cao.
+ Phạm vi ứng dụng :
Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phơng pháp này phù hợp với dạng
sản xuất hàng khối , loạt lớn.
III.2.3. Đúc áp lực.
+ Ưu điểm :
- Năng suất , chất lợng của phôi đúc cao
- Đúc đợc các chi tiết có thành mỏng , kết cấu phức tạp
+ Nhợc điểm:
- Phải tính chính xác lực đè khuôn

cần nâng cao chất lợng bề mặt phôi đúc.
III.3.6- Đúc trong khuôn mẫu chảy.
+ Ưu điểm :
- Đúc đợc vật đúc có hình dáng phức tạp , có độ bóng cao
- Đúc đợc các kim loại và hợp kim
- Không cần mặt phân khuôn , không cần rút mẫu nên tăng độ chính xác
cho phôi đúc
+ Nhợc điểm:
- Qui trình chế tạo phức tạp nên giá thành cao
+ Phạm vi ứng dụng
- Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phơng pháp nàychỉ nên áp dụng ở
dạng sản xuất hàng khối , loạt lớn có chất lợng cao
Nhận xét :
Qua phân tích u nhợc điểm của từng phơng pháp đúc. áp dụng vào điều
kiện cụ thể của chi tiết nh vật liệu là thép 40X, dạng sản xuất hàng khối, chi
tiết cỡ trung bình, có hình dạng phức tạp, phôi yêu cầu độ chính xác, độ nhẵn
không cao, trang thiết bị sản xuất tự chọn. Nên ta chọn phơng pháp chế tạo
phôi là đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy .
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

15
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Ta có bản vẽ vật đúc nh sau:T
D
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên


1. Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

17
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
2. Chọn chuẩn sao cho có tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.
3. Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt nếu chọn đ-
ợc nh vậy thì chủng loại đồ gá sử dụng trong quy trình công nghệ ít đi và
giảm đợc sai số phát sinh trong quy trình công nghệ .
Xuất phát từ các yêu cầu và những lời khuyên và hình dáng kết cấu của
chi tiết ta có các phơng án chọn chuẩn tinh nh sau:
4.1.1. Chọn chuẩn tinh cho chi tiết số 1 (trục răng).
a) Phơng án 1. Chọn chuẩn tinh là bề mặt lỗ 120 khống chế 4 bậc tự do và
mặt đầu khống chế 1 bậc tự do.
+ Ưu điểm: - Phơng án này gá đặt nhanh chóng, đảm bảo đợc độ chính
xác qua nhiều lần gá, tính trùng chuẩn cao, là chuẩn tinh thống nhất cho nhiều
lần gá
- Phơng án 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 độ chính xác tơng quan giữa các bề mặt cao.
+ Nhợc điểm: độ cứng vững khi gia công không cao .
b) Phơng án 2. Chọn chuẩn tinh là mặt ngoài kết hợp với mặt đầu
khống chế 5 bậc tự do.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

18
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
+ Ưu điểm: phơng án này gá đặt nhanh chóng và dễ dàng , độ cứng vững

Qua việc phân tích 2 phơng án trên cùng
với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cũng nh dựa
vào hình dáng kết cấu của chi tiết và các yêu cầu, lời khuyên khi chọn chuẩn
tinh ta chọn phơng án 1 làm chuẩn tinh cho chi tiết số 2.
4.2 . Chọn chuẩn thô.
Khi chọn chuẩn thô phải đảm bảo 2 yêu cầu sau :
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các mặt gia công và
không gia công .
- Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công .
Xuất phát từ 2 yêu cầu trên ta có một số lời khuyên khi chọn chuẩn thô
nh sau:
1, Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có một
bề mặt không gia công thì nên chọn mặt đó làm chuẩn thô .
2, Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có 2
hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào yêu cầu độ chính
xác vị trí tơng quan so với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô.
3, Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất
cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt nào yêu cầu lợng d nhỏ và
đồng đều nhất làm chuẩn thô.
4, Nếu nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bằng
phẳng , trơn chu nhất làm chuẩn thô.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

20
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
5, ứng với một bậc tự do cần thiết thì chỉ đợc chọn và sử dụng chuẩn thô
không quá một lần . Nếu vi phạm nguyên tắc này gọi là phạm chuẩn thô sẽ
gây ra sai số về vị trí tơng quan giữa các mặt gia công với nhau là rất lớn .
Căn cứ vào những yêu cầu và những lời khuyên , dựa vào hình dáng kết

3.
Tiện thô 190, 255, tiện côn 15
0
.
4.
Tiện tinh 155, 160, tiện vát mép 2 x 45
0
.
5.
Tiện thô, tiện tinh 185, tiện rãnh, tiện vát mép 2 x 45
0
.
6.
Tiện thô lỗ 149, tiện tinh 150, 152,8.
7. Tiện rãnh, tiện côn trong 5 x 45
0
, tiện vát mép 1 x 45
0
.
8. Khoan, tarô lỗ M8.
9.
Khoan 6 lỗ 18, khoan 6 lỗ 14, doa 6 lỗ 14.
10.
Khoan lỗ 6.
11. Xọc răng.
12. Kiểm tra trung gian
13. Nhiệt luyện chi tiết số 1.
14.
Mài lỗ 120.
15.

23
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

24
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

25