Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
đại học thái
nguyên
trờng đại học ktcn
Khoa: Cơ Khí
Bộ môn: CN - CTM
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
o0o
đề tài
thiết kế đồ án tốt nghiệp
Ngời thiết kế: Vàng Thị Mai Hơng
Lớp: CT2001
Ngành: Cơ khí chế tạo máy
Cán bộ hớng dẫn: Th.S Ngô Cờng
Ngày giao đề tài:
Ngày hoàn thành đề tài:

Nội dung đề tài:
Thiết kế quy trình công nghệ Gia công Trục cán thép chữ V
Sản lợng chi tiết : 25.000 ct/năm
Điều kiện sản xuất : Tự chọn
Số lợng và kích thớc bản vẽ : 5 bản A
0
Số bản thuyết minh : 01
Ngày tháng năm 2006
Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TL/ Hiệu trởng
(Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa

Phần VI: Tính và tra chế độ cắt
40
7
Phần VII: Tính toán Thiết kế đồ gá
55
8
Tài liệu tham khảo

Bản thuyết minh thiết kế đồ an tốt nghiệp đã đợc thông qua.
Ngày tháng năm 2006
Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TL/ Hiệu trởng
(Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa
(Ký tên đóng dấu)
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 2 Lớp CT2001
§å ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y  GVHD Th. S Ng« Cêng
nhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn
ThiÕt kÕ : Vµng ThÞ Mai H¬ng  3  Líp CT2001
§å ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y  GVHD Th. S Ng« Cêng
nhËn xÐt gi¸o viªn chÊm
ThiÕt kÕ : Vµng ThÞ Mai H¬ng  4  Líp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
Lời nói đầu
Trong công cuộc xây dựng đất nớc, ngành cơ khí nói riêng và ngành kỹ
thuật nói chung - Ngành chế tạo máy là một ngành then chốt trong nền kinh tế
quốc dân.
Trong chơng trình đào tạo thì công nghệ chế tạo máy là một phần căn
bản, nhằm trang bị cho học sinh, sinh viên kiến thức về thiết kế chế tạo các loại
máy, các trang bị cơ khí phục vụ cho công nghiệp. Môn học công nghệ chế tạo
máy đã truyền đạt các tiêu chuẩn công nghệ thiết kế và gia công chi tiết. Đồ án
công nghệ chế tạo máy nhằm hệ thống lại tất cả các kiến thức đã đợc học trong

Cán là quá trình làm cho kim loại bị biến dạng giữa hai trục quay ngợc
chiều nhau( gọi là hai trục cán ) giữa hai trục có khe hở nhỏ hơn chiều cao của
phôi làm cho phôi bị biến dạng dẻo khi đi qua khe hở . Kết quả là chiều cao
của phôi bị giảm, chiều dài và chiều rộng phôi tăng lên cán còn gọi là quá
trình tác dụng một cách liên tục của dụng cụ(trục cán ) lên kim loại, do đó đạt
đợc năng suất cao .
Hình dạng của khe hở giữa hai trục quyết định hình dạng của sản phẩm .
Phôi cán thờng là phôi vuông, hình chữ nhật có khối lợng thay đổi tuỳ theo
hình dạng kết cấu của từng loại máy. Có nhiều loại trục cán trong dàn cán nh:
trục cán thô, trục cán bán tinh và trục cán tinh. Mỗi loại trục cán khác nhau sẽ
tạo ra các sản phẩm khác nhau
Trục cán thô: Có nhiệm vụ l m giảm tiết diện ngang c a phôi đến một
mức độ nhất định để chuẩn bị cho bớc cán bán tinh và cán tinh sau này.
Trục cán bán tinh: Có nhiệm vụ làm giảm tiết diện phôi và định hình
theo đúng hình dạng của sản phẩm.
Trục cán tinh: Có nhiệm vụ nắn và định hình dáng cho sản phẩm hoàn
chỉnh.
- Tuy nhiên trên một trục cán có thể có cả rãnh cán thô, rãnh bán tinh và
- Cán tinh .với chi tiết cần gia công có hai loại rãnh là rãnh cán thô và rãnh
cán tinh. Chất lợng bề mặt sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác qua
các trục cán. Quá trình cán diễn ra phải đảm bảo đờng tâm hai trục cán luôn
song song , đờng tâm của các rãnh đối tiếp trên hai trục luôn trùng nhau
b. Điều kiện làm việc của trục cán
Trục cán luôn tiếp xúc với phôi cán ở nhiệt độ cao, phôI thờng đợc nung
nóng trong lò sau đó mới đem cán . do đó lợng nhiệt sẽ truyền sang trục cán rất
lớn .
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 6 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
Mặt khác khi dùng một ngoại lực để đa phôi cán vào hai trục cán đang
quay ngợc chiều nhau nhờ ma sát tiếp xúc giữa phôi và trục cán mà phôi đợc ăn

trên một đờng tâm nh trục khuỷu
+ Trục phối hợp là loại trục trên đó có kết cấu các loại bề mặt khác nhau
nh trục cam , trục ren , trục then hoa .
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 7 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
Nhìn chung thì đa số trục có tiết diện các yếu tố bề mặt phải gia công và
không gia công là khác nhau nh trụ , côn , rãnh , ren , răng , then hoa
3. Phân tích yêu cầu kĩ thuật và chọn phơng pháp gia
công lần cuối
Trục cán là chi tiết sử dung phổ biến trong nghành cơ khí nói chung cũng
nh nghành luyện kim nói riêng. Trên trục có một số bề mặt cơ bản là mặt tròn
xoay Với trục cán thép chữ V, sản phẩm sau khi qua trục cán phải đảm bảo độ
chính xác hình dáng và kích thớc, góc vuông trên sản phẩm. Do đó cần phải
đảm bảo độ cứng vững, độ nhẵn bề mặt phần làm việc để tạo ra sản phẩm cán
đảm bảo yêu cầu chất lợng.
Phần cổ trục
05,0
112,0
220



lắp ghép với ổ trợt cần gia công đạt R
a
=1,25àm,
nhằm tạo điều kiện cho trục làm việc êm, tăng khả năng chống mòn và tăng
tuổi thọ cho trục. Do vậy biện pháp gia công tinh lần cuối sẽ là mài.
-Phần đầu trục có rãnh hoa mai 200
0,16
gia công đạt R

Chi tiết có kích thớc chiều trục L
max
= 1650(mm), đoạn trục có D
max
=
362(mm) là chi tiết có khối lợng lớn, vận chuyển khó khăn và nh vậy việc gá
đặt sẽ rất phức tạp (phải dùng cẩu trục), Vì thế công việc gá đặt tốn nhiều thời
gian và công sức.
Để đạt năng suất, giảm bớt chi phí phụ ta xây dựng quy trình công nghệ
theo nguyên tắc tập trung nguyên công.
Bề mặt gia công chủ yếu là các mặt tròn xoay do đó ta có thể sử dụng các
loại dao thông thờng.
- Trục cán có tỉ số :
106,4
362
1650
<==
D
L
Nên ta có thể sử dụng phơng pháp gia công đồng thời bằng nhiều dao để
tăng năng suất và giảm giá thành.
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 9 Lớp CT2001
165 260 450 350 260 165
V
1
V
2
V
3
V


+
+=
100
1

mNN
i
(Ct/năm) (1)
Trong đó :
N: sản lợng cơ khí
N
i
: sản lợng chi tiết đợc sản xuất trong một năm N
i
= 25000(ct/năm)
m : Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1.
:hệ số dự phòng h hỏng do mất mát ,chế tạo ,vận chuyển ,bảo quản
= 5% ữ 7% . chọn =5%
:hệ số dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi, = 3% ữ 6% . chọn =3%
Thay vào (1) ta có :
b- xác định khối lợng của chi tiết
khối lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức : Q = Vì (kG) (2)
Trong đó : Q : khối lợng của chi tiết (KG).
V : Thể tích của chi tiết gia công (dm
3
).
: khối lợng riêng của vật liệu gang
=7,2 (kg /dm
3

4
220.
.
4
)(184,5165.
4
200.
.
4
3
2
4
2
4
4
3
2
3
2
3
3
3
2
2
2
2
52
3
2
1

3
+ V
4
+ V
5
= 5,184+9,883+56,549+36,022+9,883+5,184 =
122,705( dm
3
).
Thay vào (2)
Q =

.V
= 122,705 x 7,2= 883,476 (kg)
Ta đã xác định đợc sản lợng và khối lợng chi tiết.
Theo bảng 2 - 6[HDTKĐACNCTM] ta xác định đợc dạng sản xuất là: Dạng
sản xuất hàng khối.
* Đặc điểm dạng sản xuất hàng khối
- sản xuất hàng khối có sản lợng rất lớn sản phẩm ổn định , tại mỗi chỗ làm
việc chỉ thực hiện một nguyên công không đổivà lặp đI lặp lại hoặc thay đổi
theo một chu kỳ nhất định
- Vê tổ chức sản suất có các đặc điểm sau :
+ Máy đợc bố trí theo thứ tự nguyên công tạo thành một dây truyền
+ Trang thiết bị công nghệ chuyên dùng
+ công nhân không cần có tay nghề cao
+ phơng pháp ga đặt : chủ yếu tự động đạt kích thớc
+ phơng pháp đạt độ chính xác gia công chủ yếu là chỉnh sẵn dao
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 11 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
các văn kiện công nghệ hết sức chặt chẽ và tỷ mỷ gọi là các phiếu nguyên

có thành mỏng , hình dáng phức tạp , có lợng d nhỏ độ bóng và độ chính xác
cao .
Nhợc điểm : vật đúc có độ bóng cao nhng giá thành chế tạo cao, khuôn
khó chế tạo .
c- Đúc ly tâm
Ưu điểm : tổ chức kim loại mịn chặt không có các khuyết tật nh :rỗ khí , co
ngót , tạo ra vật đúc có lỗ rỗng mà không cần tháo . không dùng hệ thống rót
phức tạp nên ít hao phí kim loại riêng biệt trong cùng một loại vật đúc
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 13 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
Nhợc điểm : giá thành cao , giá thành đầu t vào công nghệ phục vụ đúc lớn ,
bề mặt trong của vật đúc thấp .
d-Đúc trong khuôn cát
Ưu điểm: Vật liệu làm khuôn có sẵn, rẻ tiền, dễ kiếm. Có hai phơng pháp
làm khuôn (bằng tay và bằng máy ).
+Làm khuôn bằng tay:
Đặc điểm: Đòi hỏi ngời công nhân phải có tay nghề cao, đô chính xác của vật
đúc. Phụ thuộc tay nghề công nhân. Quá trình làm khuôn nặng nhọc, công nhân
lao động vất vả, chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, phục hồi sửa chữa.
+Làm khuôn bằng máy:
Đặc điểm: Khuôn đơc đầm chặt, năng xuất cao, giảm đợc lao động nặng
nhọc cho công nhân, giảm thời gian sản xuất.giảm lợng d áp dụng cho sản xuất
hàng loạt và hàng khối , với chi tiết có kết cấu đơn giản .
Nhận xét : với đặc điểm của các phơng pháp đúc nêu trên thì căn cứ vào yêu cầu
kỹ thuật .dạng sản xuất là hàng khối, hình dáng chi tiết đúc không phức tạp. ở
đây với vật liệu chi tiết làm bằng gang
Do vậy ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát làm bằng máy
Sơ đồ bố trí nh hình vẽ:
T
D

Việc chọn chuẩn tinh hợp lý nhằm thoả mãn hai yêu cầu sau :
- Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công.
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan gữa các bề mặt gia công.
2. Những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh
Để chọn đợc phơng án chuẩn tinh hợp lý cần tuân thủ những lời khuyên sau :
-Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Nếu chọn đợc nh vậy thì vị
trí của chi tiết gia công khi gia công giống nh khi làm việc, và các thông số làm
việc của chi tiết sẽ đạt đợc một cách trực tiếp khi gia công , do đó sai số khi
làm việc sẽ là nhỏ nhất . thực hiện lời khuyên này sẽ đơn giản hoá quá trình
công nghệ và khi lắp ráp đỡ phảI gia công thêm chuẩn tinh phụ .
- Nên chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt. Nếu
chọn đợc nh vậ sẽ giảm đợc sai số tích luỹ , nếu chuẩn cơ sở trùng với chuẩn
khởi suất thì sai số chuẩn bằng 0 .
(k)
= 0
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 15 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công. Nếu các
nguyên công đều sử dụng một chuẩn thống nhất thì đồ gá sẽ giống nhau .do đó
giảm đợc công thiết kế , chế tạo đồ gá, giảm đợc giá thành gia công .
Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng .
3. Các phơng án chọn chuẩn tinh
a. Phơng án 1
Chuẩn tinh là hai lỗ tâm dùng để truyền mô men xoắn trong đó :
Mũi tâm cố định khống chế 3 bậc tự do .
Mũi tâm di động khống chế 2 bậc tự do.
Sơ đồ định vị nh hình vẽ:

Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 16 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng

quan giữa các bề mặt của chi tiết gia công. Tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá
đặt đơn giản, thuận tiện khi sử dụng
Nhợc điểm: Độ chính xác đồng tâm thấp, năng suất không cao, không gia
công đợc hết các bề mặt của chi tiết.
Sơ đồ định vị nh hình vẽ:
Nhận xét: Với 3 phơng án chọn chuẩn tinh vừa phân tích ở trên thấy: Chi
tiết cần gia công là trục cán có trọng lợng và kích thớc lớn, có các đoạn trục bậc
khác nhau. Do vậy mà phơng án 1 là phơng án tối u và đạt hiệu quả tuy nhiên
kết hợp với phơng án 2 để thực hiện các nguyên công trong quá trình công nghệ
gia công trục cán.
II. Chọn chuẩn thô
Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ, nó ảnh h-
ởng tới các nguyên công sau và độ chính xác của các chi tiết gia công bởi chuẩn
thô đợc dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công cơ.
1. Yêu cầu khi chọn chuẩn thô
Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công và
không gia công.
Đảm bảo phân bố đủ lợng cho các bề mặt sẽ gia công.
2. Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô
Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề
mặt gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô.
Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay
nhiều bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính xác tơng
quan so với bề mặt gia là cao nhất làm chuẩn thô.
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 phôi nào có yêu cầu lợng d nhỏ và
đồng đều nhất làm chuẩn thô.
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 18 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô

Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
Rz20
Rz20
18
90
120
ỉ55
35
n1
Tỷ lệ 2 : 1

ỉ16
n2
I
S2
1
S
S2
n2
1650

2
425
2
S
1
I
n1
2. Tiện thô 374,6 ; 220 ; 200; mặt đầu 374,6 .
Máy :1A64

-0,84
-0,38
3. Nguyên công III : Tiên thô 400; 220; 200; mặt đầu 400
Máy : 1A64
Dao : BK8
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 22 Lớp CT2001
Đồ án công nghệ chế tạo máy GVHD Th. S Ngô Cờng
Rz80
Rz80
Rz80
Rz80
S
1
ỉ400,8
n
1
S
4
S
3
-0,68
-1,25
S
2
ỉ200
-0,84
-0,38
ỉ221,9
-0,84
-0,38

0,064
R11
5. Nguyên công V: Tiện tinh 200; 220; mặt đầu 400; cung R20; R11
Máy : 1A64
Dao : BK8
Thiết kế : Vàng Thị Mai Hơng 24 Lớp CT2001
§å ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y  GVHD Th. S Ng« Cêng
2,5
2,5
2,5
800
n
1
S
2
S
3
S
1
Ø200
±0,16
Ø220,6
±0,064
165
±0,064
260
±0,052
R
2
0