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 đợc 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 đợc 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 phơng pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết,
tính thời gian gia công, tính lơng d, 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).
Đợc 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
CHƯƠNG I : QUI TRìNH CÔNG NGHệ CHế TạO
Chi tiết bánh khế
1-Phân tích chức năng làm việc của chi tiết .
1
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Bánh khế là một chi tiết quan trọng trong sản phẩm của nghành cơ
khí.Chi tiết bánh khế có dạng bánh răng nên về chức năng của bánh khế

=7,852(kG/dm
3
)
Thể tích của chi tiết là:
S=.41
2
=5281 mm
2
=0,53 dm
2
V=0,4.0,53=0,212 dm
3
Q
1
=V. =0,212.7,852=1,67(kG)
đầu bài ta có dạng sản xuất là hàng loạt vừa
Từ bảng 2-13 TKDACNCTM > Sản lợng là 1500 chi tiết /năm
2
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi:
Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon
nh thép 35,40,45 ;thép hợp kim nh thép crôm,crôm-niken;40X;40;50
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
sản lợng của loại trục đó.Ví dụ đối với bánh khế ta dùng phôi cán dập nóng.
Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của bánh khế đợc chế tạo bằng
rèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản ,đôi khi có thể dùng phôi cán
nóng .
Trong sản xuất hàng loạt lớn hoặc vừa và hàng khối phôi của trục đợc
chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép.

Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
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 : lợng D gia công
I.L ợng d của phôi dập nóng
Đối với kích thớc l=40 mm ta chọn lợng d cho phôi về một phía
a=1,5mm
Lợng d đờng kính ngoài và lỗ trong về một phía là a= 1,5.
I.L ợng d cho từng nguyên công
Nguyên công 4:
1. Lợng d cho nguyên công tiện khoả mặt đầu
Khi gia công mặt đầu ta lấy lợng d chính bằng lợng d của phôi a=1 mm
2. Đối với 35 ta chọn lợng d cho từng nguyên công nh sau
+Khi tiện thô ta lấy lợng d bằng lợng d của phôi ,về một phía a=1,0mm.
3.Đối với một phần 77 ta chọn lợng d về một phía là a=1,0mm.
Nguyên công 5:Tiện thô mặt ngoài còn lại ta chọn lợng d về một phía
là a=1,0mm, và phần 77 còn lại ta cũng chọn lợng d về một phía là
a=1,0mm.
Nguyên công 6: Tiện tinh lỗ và mặt đầu.
+ Khi tiện tinh ta chọn lợng d về một phía là a=0,5mm
Nguyên công 7:Tiện tinh mặt ngoài ta chọn lợng d về một phía là
a=0,5mm.
Nguyên công 8: Xọc rãnh then. lợng d là a = 4mm.
Nguyên công 9:Phay tinh 6 mặt bên ta có lợng d là a=0,6mm.
chơng iii : TíNH CHế Độ CắT
Nguyên công 4:Khoả mặt đầu và tiện lỗ và một phần mặt ngoài.
1.Định vị:

Bảng 5-60 ,ta chọn bớc 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)
Nh 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:
n
t
=(1000.93,6):(3,14.40)=745,22(v/ph).
Theo máy ta chọn đợc n
m
=800(v/ph)
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=(3,143.40.900):(1000)=100,576(m/ph)
Theo máy ta chọn S
m
=0.12mm
Thời gian cơ bản nguyên công T
11

n
t
=(1000.69,12):(3,14.35)=628,93(v/ph).
Theo máy ta chọn đợc n
m
=600(v/ph)
6
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:
V
tt
=3,143.35.600/1000=66(m/ph)
Theo máy ta chọn S
m
=0.09mm
Thời gian cơ bản nguyên công T
12
=.R/S.n=3,14.35/0,09.600=2,03(phút).
- Bớc 3: Tiện thô một phần mặt ngoài của 77
kích thớc cần đạt d=78
100.0
220.0



+Chọn dụng cụ cắt nh dao tiện 35
+Chế độ cắt:
Khi gia công thô 77 ta chọn chiều sâu cắt t=1mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao s=0.36;
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V

Theo máy ta chọn S
m
=0.36mm

Nguyên công 5 :Khoả mặt còn lại và tiện ngoài
1.Định vị: Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do, 2bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở
mặt đầu kia.
7
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
2.Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm tự định
tâm
3-Chọn máy
Các thông số của máy tiện T620 :
Đờng kính gia công lớn nhất : D
max
=400mm
Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm
Số cấp tốc độ trục chính : 24
Giới hạn vòng quay trục chính :12,5ữ 2000
Công suất động cơ : 7 kw
3. Các b ớc công nghệ :
Bớc 1:Tiện khoả thô mặt đầu.
Kích thớc cần đạt đợc là l=41
080.0
180.0


+Chọn dụng cụ cắt :
Chọn dao tiện cán hợp kim cứng thân cong góc ngiêng chính 45,vật liệu
T15K6

m
=0.12mm
Thời gian cơ bản nguyên công:T
21
=20,5/0,12.800=0,213(phút).
Bớc 2: Tiện thô phần mặt ngoài còn lại 77
Giống nh tiện thô 77 của nguyên công 2
Tổng thời gian cho nguyên tiện thô mặt ngoài là
T
22
= 41/0,36.200=0,569 (phút).
Nguyên công 6 :Khoả tinh mặt đầu và tiện tinh lỗ
1.Định vị: Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do, 2bậc ở mặt trụ ngoài và 3 bậc ở
mặt đầu kia.
2.Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
3.Chọn máy:
9
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Các thông số của máy tiện T620 :
Đờng kính gia công lớn nhất : D
max
=400mm
Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm
Số cấp tốc độ trục chính : 24
Giới hạn vòng quay trục chính :12,5ữ 2000
Công suất động cơ : 7 kw
3.B ớc công nghệ:
Bớc 1Tiện khoả mặt tinh: Kích thớc cần đạt l=40
080.0
180.0

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
31
=20/0,12.800=0,208(phút).
Bớc 2: Tiện tinh 35
Đờng kính cần đạt đợc là 35
039.0

10
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
+Chọn dụng cụ cắt dao tiện lỗ góc nghiêng chính 45,vật liệu T15K6
h=16;b=12;L=170;P=80;n=6;N=12;r=2.
+Chế độ cắt:
Khi gia công tinh lỗ 35
039.0
ta chọn chiều sâu cắt t=0,5mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao S=0.3;
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=67(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)
Nh vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x67 =48,24(m/phút)

=400mm
Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm
Số cấp tốc độ trục chính : 24
Giới hạn vòng quay trục chính :12,5ữ 2000
Công suất động cơ : 7 kw
3.B ớc công nghệ:
Tiện tinh lỗ 77,kích thớc đờng kính cần đạt d=77
100.0
220.0


Khi gia công thô 77 ta chọn chiều sâu cắt t=0,5mm
Bảng 5-60 ,ta chọn bớc tiến dao s=0.58;
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt V
b
=52(m/ph)
12
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
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)
Nh vậy tốc độ tính toán là V
t
=V
b
.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x52 =37.44(m/phút)
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

)/(85,154

Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
q
q
3.Chọn máy:
Chọn máy xọc có kí hiệu 5107
Số hành trình kép 400,700,1200,2000
Chạy dao vòng/trên hành trình kép 0.0125 - 0.56
Đờng kính dao 30
Công suất động cơ 0.6
Kích thớc máy 650x725
3.Chế độ cắt
+Chọn dụng cụ cắt
Chọn dao xọc gắn hợp kim cứng ,vật liệu P18
+Chế độ cắt:
Khi gia công rãnh then ta chọn chiều sâu cắt t=4mm
Bảng 5-71 ,ta chọn bớc tiến dao S=0.12mm/ht;
Bảng 5-71 ta chọn tốc độ cắt V
b
=12,6(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)
Nh 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

Công suất động cơ (Kw):3.
Kích thớc máy:1720x1750.
Độ phức tạp sửa chã:16
3.Các b ớc công nghệ:
Lợng d cắt 5,5 mm.
15
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Cắt thô t=5mm,cắt tinh t=0,5mm
Chọn giao phay định hình dao phay đĩa gắn hợp kim cứng
D=100,B=18,Z=8 tra bảng ta có S
z
=0,12-0,05 mm/răng. Lấy S
z
=0,08
mm/răng
Cắt thô:
Vận tốc cắt
V=(C
v
.D
qv
.K
u
.K
à
.K

):(T
m
.t

=1
T:Tuổi bền của dao T=60
t:chiều sâu phay t=5
S
z
:Lợng chạy dao trên một răng S
z
=0,08
Z:số răng của dao Z=8
B:Chiều rộng của dao B=18
Tra bảng 5-39 STCNCTM2 ta có các số liệu
qv=0,2;xy=0,5;yv=0,4;zv=0,1;vn=0,1.
V=(44.100
0,2
.1.1.1):(60
0,15
.5
0,5
.0,08
0,4
.8
0,1
.55
0,1
)= 305 (m/p)
V
tt
=V. k
1
.k

Tốc độ cắt thực tế là:
16
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
V
t
=(.D.n
m
):1000=251,2 (m/p)
L ợng chạy dao tính toán
S
Ph
=S
z
.Z.n=0,08.8.800=512 (mm/p)
Lực cắt:
P
z
=10.C
p
.t
xp
.S
z
yp
.Z.B
zp
.D
qp
(N)
C

c
<N
m
.=3.0,75=2,25 đạt yêu cầu.
Cắt tinh:
Để đảm bảo năng suất ta không cần đIều chỉnh lại máy mà dùng luôn tốc độ
n
m
=800(v/p).
Thời gian cơ bản của nguyên công:
T
0
=6.(40+5,5+3)/800.0,08.8 + 6.(40+0,5+3)/800.0,08.8 = 1,078 (phút).
Thời gian của nguyên công :
T=1,23.T
0
=1,23.1,078 = 1,326 (phút)

Chơng IV Tính toán Thiết kế đồ gá
Nguyên công chỉ định để thiết kế đồ gá là nguyên công 9: Phay phân độ 6
mặt ngoài của chi tiết.
Các bớc thiết kế theo thứ tự.
1. Xác định kích thớc bàn máy.
+ Kích thớc của bàn máy.
+ Khoảng cách từ bàn máy đến trục chính.
2. Xác định phơng pháp định vị.
17
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
ở đây chi tiết cần gia công đợc định vị bằng lỗ trong đã đợc gia công tinh và
rãnh then cũng đã đợc gia công, mặt phẳng đầu cũng đợc gia công tinh.

Trong đó:
- Z là số răng dao phay Z = 8.
- S
Z
, lợng chạy dao răng,S
Z
= 0,08 (mm/răng).
- D, đờng kính dao phay, D = 100 (mm).
- B, bề rộng phay, B = 18 (mm).
- t, chiều sâu cắt, t = 5 (mm)
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)
P
h
= 0,4.P
Z
= 0,4.158,5 = 63,4 (N).
P

ms
- mômen ma sát ở bạc kẹp mặt đầu; P0 - lực hớng xuất hiện trong quá
trình gia công.
Khi gá chi tiết gia công trên các trục gá thì mômen ma sát ở bạc kẹp
mặt đầu phải lớn hơn hoặc bằng mômen do lực cắt gây ra,nghĩa là:
M
ms
M
c
.
Mômen M
ms
và mômen M
c
đợc xác định theo các công thức sau
đây:
M
ms
= Q.(D +d).f/4
M
c
= P
z
.D
1
/2
ở đây: Q - lực chiều trục (N); D - đờng kính bạc (mm) ; d - đờng kính lỗ
chi tiết (mm); D
1
- đờng kính ngoài chi tiết (mm); P

=320àm.

gd
= 320/3 =106,67àm.
19
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
2 2 2
.g d c k dg

= + +
2 2 2
c ct m dc

= + +
Vậy,
2 2 2 2 2
( )
ct gd c k m d c

= + + +
,
, hoặc
[ ]
2
2 2 2 2
( )
ct gd c k m dc


= + + +

= (10 15
m
à
), chọn
dc

=15 (àm.).
-
m

, sai số mòn của đồ gá, lợng thay đổi vị trí của bề mặt cơ cấu định vị (chi
tiết định vị) do bị mòn trong quá trình sử dụng. Sai số mòn xác định theo
công thức thực nghiệm sau:
m
N

=
.
ở đây:
N số lợng chi tiết đợc gá đặt trên đồ gá, N = 5000 (lần);

- hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và điều kiện tiếp xúc, với phiến tỳ thì

= 0,2 0,4, chọn

= 0,3.
Vậy,
m
= .N
2/1



[ ]
2 2 2 2
106,67 (49 21,21 15 )
ct

= + +
= 90
m
à
1. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.
Độ không vuông góc vai trục gá với đờng tâm trục gá 0,090àm.
Độ song song đờng tâm 2 rãnh then với đờng tâm trục gá 0,090àm.
21
Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Ngọc Tri - CơTin2 - K46
Tài liệu tham khảo
1. Thiết kế đồ công nghệ chế tạo maý(NXB Khoa học kỹ thuật Hà nội
1987).
2. Công nghệ chế tạo máy 2Tập (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).
3. Đồ gá (Lê Văn Tiến-Trần Văn Địch-Trần Xuân Việt).
4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy(Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).
5. Thiết kế và tính toán máy cắt kim loại (Phạm Đắp và các tác giả).
6. Sổ tay và Atlas đồ gá (Trần Văn Địch).
22