Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46

Lời nói đầu
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh
viên ngành Cơ Tin Kỹ Thuật, nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản để giải quyết một vấn
đề tổng hợp về công nghệ chế tạo. Sau khi thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo
máy, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng
kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất, độc lập trong sáng tạo để
giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.
Suất phát từ tầm quan trọng đó em được nhận đồ án môn học công nghệ chế tạo
máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng bánh răng.
Trong phần thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản
xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết,
tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế đồ gá.
Những giáo trình tra cứu: Công nghệ chế tạo máy (Tập 1 và 2), Máy cắt kim loại,
Nguyên lý cắt kim loại, đồ gá,sổ tay Atlas và đồ gá,sổ tay công nghệ chế tạo máy(Tập 1
và 2).
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Nguyễn Huy Ninh, đến nay cơ bản em đã
hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm đồ án, em
kính mong sự chỉ bảo tận tình của các thày trong bộ môn để em có thể củng cố thêm kiến
thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.
Em xin chân thành cảm ơn.
Tháng 5 - 2005
Sinh viên
Nguyễn Ngọc Tri
1
1
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
CHƯƠNG I : QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
CHI TIẾT BÁNH KHẾ
1-PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT .

Ta có: Q
1
=V.γ
γ
thép
=7,852(kG/dm
3
)
Thể tích của chi tiết là:
S=Π.41
2
=5281 mm
2
=0,53 dm
2
V=0,4.0,53=0,212 dm
3
Q
1
=V. γ=0,212.7,852=1,67(kG)
đầu bài ta có dạng sản xuất là hàng loạt vừa
Từ bảng 2-13 TKDACNCTM > Sản lượng là 1500 chi tiết /năm
3
3
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
4. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI:
Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon
như thép 35,40,45 ;thép hợp kim như thép crôm,crôm-niken;40X;40Γ;50Γ…
Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết bánh khế là thép 45
Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu và

Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
5. LẬP BẢNG TRÌNH TỰ NGUYÊN CÔNG.
Ta có trình tự nguyên công như bản vẽ sơ đồ nguyên công,gồm những
bước sau:
1- Làm phôi(phôi ở đây là phôi cán dập nóng trong khuôn kín)
2- Làm sạch
3- Ủ phôi.
4- Khoả mặt đầu, tiện thô lỗ và một phần mặt ngoài.
5- Khoả mặt còn lại và tiện thô phần còn lại mặt ngoài
6- Tiện tinh lỗ và mặt đầu.
7- Tiện tinh mặt ngoài.
8- Xọc rãnh then.
9- Phay 6 mặt cạnh.
10- Kiểm tra độ không song song giữa các mặt cạnh.
CHƯƠNG II : LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
I.Lượng dư của phôi dập nóng
Đối với kích thước l=40 mm ta chọn lượng dư cho phôi về một phía
a=1,5mm
Lượng dư đường kính ngoài và lỗ trong về một phía là a= 1,5.
I.Lượng dư cho từng nguyên công
Nguyên công 4:
1. Lượng dư cho nguyên công tiện khoả mặt đầu
Khi gia công mặt đầu ta lấy lượng dư chính bằng lượng dư của phôi a=1
mm
2. Đối với Φ35 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau
+Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi ,về một phía
a=1,0mm.
5
5
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46

Kích thước cần đạt được là l=42
080.0
180.0
−
−
+Chọn dụng cụ cắt :
Chọn dao tiện cán hợp kim cứng thân cong góc ngiêng chính 45°,vật liệu
T15K6
Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:
H=32;B=20;L=170;m=10;a=18;r=1.5
7
7
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
+Chế độ cắt:
chiều sâu cắt chọn bằng lượng dư gia công t=1mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.12;
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=130(mm/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)
-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)
-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=130x0.8x1x0,9
=93,6(mm/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

ta chọn chiều sâu cắt t=1mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.1;
8
8
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=96(m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)
-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)
-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=96.0,8.1.0,9 =69,12(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
n
t
=(1000.69,12):(3,14.35)=628,93(v/ph).
Theo máy ta chọn được n
m
=600(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=3,143.35.600/1000=66(m/ph)
Theo máy ta chọn S
m

=44.64(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

)ph/v(53,184
77.14,3
64,44.1000
n
t
==
Theo máy ta chọn được n
m
=200(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=
)ph/m(4.48
1000
200.77.143,3
=
Theo máy ta chọn S
m
=0.36mm

Nguyên công 5 :Khoả mặt còn lại và tiện ngoài
1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, 2bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở
mặt đầu kia.
2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm tự định
tâm
10

=130(m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)
-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)
-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=130x0.8x1x0,9
=93,6(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
n
t
=(1000.110,16):(3,14.40,5)=745,22(v/ph).
Theo máy ta chọn được n
m
=800(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=(3,143.40,5.800):(1000)=100,576(m/ph)
Theo máy ta chọn S
m
=0.12mm
Thời gian cơ bản nguyên công:T
21
=20,5/0,12.800=0,213(phút).
 Bước 2: Tiện thô phần mặt ngoài còn lại Φ77
Giống như tiện thô Φ77 của nguyên công 2

H=32;B=20;L=170;m=10;a=18;r=1.5
+Chế độ cắt:
chiều sâu cắt t=0,5 mm
13
13
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.12;
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=130(m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)
-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)
-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=130x0.8x1x0,9
=93,6(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
n
t
=(1000.93,6):(3,14.40,5)=745,22(v/ph).
Theo máy ta chọn được n
m
=800(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:
n
t
=1000.48,24/3,14.35=420,7(v/ph);
Theo máy ta chọn được n
m
=400(v/ph).
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
Vtt=
)/(2.43
1000
550.25.143,3
phm=
Theo máy ta chọn Sm=0.36mm
Thời gian cơ bản nguyên công:T
32
=Π.D/S.n=3,14.35/0,36.400=0,76(phút).
Thời gian nguyên công: T=1,23.0,76=0,9348(phút).
Nguyên công 7 : Tiện tinh mặt ngoài
1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng một chốt trụ dài hạn chế 4
bậc tự do và mặt gờ ngoài của trục gá định vị 1 bậc tự do.
2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu trục gá bằng cách vặn chặt mũ
ốc ở một đầu.
15
15
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
q
3.Chọn máy:
Các thông số của máy tiện T620 :
Đường kính gia công lớn nhất : D

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

)/(85,154
77.14,3
44,37.1000
phvn
t
==
Theo máy ta chọn được n
m
=200(v/ph)
Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=
)ph/m(4.48
1000
200.77.143,3
=
Theo máy ta chọn S
m
=0.36mm
Thời gian cơ bản khi tiện tinh đạt kích thước ∅77
T
41
=40/0,36.200=0,555(phút).
Thời gian tiện tinh trên là:
T=1,23.0,555=0.682 (phút).
Nguyên công 8 :Xọc rãnh then.
1.Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, Khối V ngắn định vị 2 bậc và

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x12,6
=9,07(m/phút)
Số hành trình của trục chính theo tính toán là:

)/(52,74
40.14,3
07,9.1000
phhtn
t
==
Theo máy ta chọn được n=120(ht/ph)
Thời gian cơ bản nguyên công:
T
05
=2.40/120.0,12=5,56(phút).
Thời gian của nguyên công:
T
5
=1,23T
0
=1,23.5,56=6,84 (phút).
Nguyên công 9:Phay phân độ 6 mặt.
1.Định vị: Chi tiết đựơc định vị 6 bậc tự do nhờ một chốt trụ dài hạn chế 4
bậc tự do, mặt đầu hạn chế một bậc và một then hạn chế xoay chi tiết.
2.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu trục gá.
A
A - A
A
19
19

.K
µ
.K
ϕ
):(T
m
.t
xy
.S
z
yv
.Z
vn
.B
zv
) (m/p)
Trong đó
C
v
:Hằng số C
v
=44
D:Đường kính dao D=100
K
u
:Hệ số ảnh hưởng của vật liệu làm dao K
u
=1
K
µ

.8
0,1
.55
0,1
)= 305 (m/p)
V
tt
=V. k
1
.k
2
.k
3
.k
4
Trong đó
k
1
=1:Hệ số phụ thuộc cơ tính của vật liệu
k
2
=1:Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền dao
k
3
=0,8:Hệ số phụ thuộc dạng gia công
k
4
=1:Hệ số phụ thuộc trạng tháI bề mặt
V
tt

z
yp
.Z.B
zp
.D
qp
(N)
C
p
=48;xp=0,83;yp=0,65;zp=0,8;qp=-1,1
⇒P
z
=10.48.5
0,83
.0,08
0,65
.8.18
0,8
.100
-1,1
=158,5(N)
21
21
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Mô men xoắn M
x
trên trục chính của máy: M
x
=P
z

Nguyên công chỉ định để thiết kế đồ gá là nguyên công 9: Phay phân độ 6
mặt ngoài của chi tiết.
Các bước thiết kế theo thứ tự.
1. Xác định kích thước bàn máy.
+ Kích thước của bàn máy.
+ Khoảng cách từ bàn máy đến trục chính.
2. Xác định phương pháp định vị.
Ở đây chi tiết cần gia công được định vị bằng lỗ trong đã được gia công tinh
và rãnh then cũng đã được gia công, mặt phẳng đầu cũng được gia công tinh.
22
22
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Yêu cầu kỹ thuật của các mặt ngoài khi làm việc là các cặp mặt phẳng song
song và cách nhau là 66
-0,02
độ song song các mặt cạnh không lớn hơn 0,02.
Độ không vuông với đường tâm lỗ so với mặt đầu không lớn hơn 0,06.
Vì vậy ta dùng dao phay định hình và đồ gá phay dùng cơ cấu phân độ chốt
côn để phân độ.
Chi tiết được đinh vị 6 bậc tự do bằng một chốt trụ dài hạn chế 4 bậc, một
mặt ngoài hạn chế một bậc và một then hạn chế bậc chống xoay còn lại.
3.Xác định phay chiều điểm đặt của lực cắt, lực kẹp.
a. Tính lực cắt của dao phay.
Vì lực cắt của dao phay trong trường hợp phay thô lớn hơn, nên ta tính lực
cắt này.
Lực cắt P
z
được xác định theo công thức:
P
z

0,65
.8.18
0,8
.100
-1,1
=158,5(N)
P
h
= 0,4.P
Z
= 0,4.158,5 = 63,4 (N).
P
v
= 0,9.P
Z
= 0,9.158,5 =142,65 (N).
b. Tính lực kẹp.
23
23
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
q
Khi gá chi tiết gia công trên các trục gá người ta phải dùng máy ép.
Để cho chi tiết gia công không bị xoay và dịch chuyển dọc trục dưới tác
dụng của lực cắt thì mômen ma sát M
ms
và lực ma sát P
ms
phải thoả mãn điều
kiện sau đây:
M

ms
= Q.(D +d).f/4
M
c
= P
z
.D
1
/2
Ở đây: Q - lực chiều trục (N); D - đường kính bạc (mm) ; d - đường kính
lỗ chi tiết (mm); D
1
- đường kính ngoài chi tiết (mm); P
z
- lực cắt (N).
Từ hai công thức trên ta suy ra:
24
24
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Q.(D+ d).f/4P
z
.D
1
/2
⇒ Lực Q được xác địn theo công thức:
Q=2P
z
.D
1
/(D + d).f

( )
ct gd c k m dc
ε ε ε ε ε ε
= − + + +
,
, hoặc
[ ]
2
2 2 2 2
( )
ct gd c k m dc
ε ε ε ε ε ε
 
= − + + +
 
Trong đó:
-
δ
, dung sai cho phép của chi tiết yêu cầu cần đảm bảo
δ
= 0,2 (mm).
-
[ ]
,
ct ct
ε ε
, sai số chế tạo đồ gá, và sai số chế tạo đồ gá cho phép là độ không
chính xác của các cơ cấu định vị của đồ gá và của các cơ cấu khác như cơ
cấu dẫn hướng, so dao…
25