Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
LờI NóI ĐầU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định
trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đât nớc. Nhiệm vụ của công nghệ
chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của kinh tế quốc
dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy là mối quan tâm của Đảng và nhà
nớc ta.
Phát triển nghành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc
phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang thiết bị hiện đại. Việc phát triển nguồn
nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học.
Hiện nay, trong các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng đòi
hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí phải có kiến thức tơng đối rộng, đồng thời
phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp
trong sản xuất.
Đồ án công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kỹ
s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ
các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực v.v.
Sau một thời gian tìm hiểu và sự hớng dẫn nhiệt tình của cô giáo NGUYễN
THANH MAI đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo
máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu
thực tế và kinh nghiệm thiết kế, chúng em rất mong đợc sự chỉ bảo của thầy cô giáo
trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để trong
thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.

Ngày tháng năm 2008.
Sinh viên : Nguyễn Xuân Hoàng
Nguyễn Đăng Hùng
CHƯƠNG 1
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 1
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

sau của bộ phận cuốn cây sau khi cây mía đợc cắt gốc và cắt ngọn trớc đó, một đ-
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 2
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
ờng truyền xích đến cặp lô chuyển cây thứ 3, đờng truyền cuối cùng là từ hộp số
này qua bộ truyền xích đến cặp bánh răng trụ dẫn động băng tải. Băng tải có nhiệm
vụ chuyển cây mía tới thùng gom ở phía cuối của máy thu hoạch mía. Ngoài ra từ
động cơ chính còn có hai đờng truyền :
Đờng truyền thứ nhất đi qua cơ cấu bánh đai. Dây đai truyền vào hệ thống gồm
có ba bơm thuỷ lực có nhiệm vụ tạo ra đờng dầu có áp lực và lu lợng cao đi vào các
bộ phận sau: bơm thủy lực trợ lái đi vào hộp số trợ lái, bơm thủy lực 1 đi vào động
cơ thủy lực của bộ phận cắt ngọn, bơm thủy lực 2 dùng để thực hiện chức năng điều
khiển (nâng hạ hệ thống cắt ngọn thông qua hệ thống 2 xilanh-pittông và cơ cấu
bốn khâu bản lề nh trên sơ đồ động của máy, nâng hạ bộ phận cắt gốc nhờ một
xilanh-pittông và một xi lanh pittông khác có nhiệm vụ lật thùng khi trong thùng
chứa đủ một lợng mía nhất định).
Đờng truyền thứ hai cũng qua bánh đai, dây đai vào máy phát điện nhằm cung
cấp điện năng cho hệ thống điều khiển điện của cơ cấu thủy lực,hệ thống chiếu sáng
, nạp điện vào ắc qui điện.
1.1.3 Nguyên lý làm việc
Mía đợc trồng trên đồng ruộng theo từng luống, hàng theo qui định để phù hợp
với khả năng của máy. Khi thu hoạch đầu tiên mía đợc cắt ngọn nhờ bộ phận cắt
ngọn. Bộ phận này có cơ cấu gồm 2 đĩa quay có gắn các dao cắt ngọn, ngời điều
khiển có thể nâng hạ bộ phận cắt ngọn để phù hợp với chiều cao cây mía nhờ hai
xilanh thủy lực.

Sơ đồ cụm cắt ngọn
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 3
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Tiếp theo đó cây mía đợc cắt gốc ở phía dới cũng nhờ cơ cấu gồm 2 đĩa quay
gắn dao cắt gốc, đĩa này quay tròn nhờ động cơ thủy lực. Bộ phận cắt gốc cũng đợc

ời lái xe.
Các bề mặt làm việc của chi tiết:
- Bề mặt B là bề mặt tiếp xúc với hộp số ôtô
- Các mặt lỗ lắp ổ bi
- Các mặt lắp tai (tăng độ vững cho hộp khi làm việc)
- Các bề mặt và lỗ đổ dầu và thăm dầu
- Các bề mặt và lỗ lắp bu lông
- Hai lỗ trên mặt B dùng định vị với hộp số ôtô
- Các mặt lắp mặt bích của ổ bi
1.2.3. Chuyển động
Hộp số phanh nhận chuyển động đầu vào từ hộp số ô tô và có 2 đầu ra:đầu ra
thứ nhất là hộp vi sai (cầu sau của xe),đầu ra thứ hai là hộp phanh nh trên bản vẽ
lắp.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 6
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy Chơng 2
Thiết kế quy trình công nghệ
2.1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết
Từ bản vẽ chi tiết ta thấy
- Các lỗ 100 trên hộp có thể gia công đồng thời
- Diện tích của lỗ đủ để dao đa vào để gia công các lỗ
- Các lỗ khoan, taro trên hộp đều là lỗ đặc
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 7
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
- Hộp số dao có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng, có thể
dùng ở chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích để cho phép thực hiện nhiều nguyên

+V
7
+V
8
+V
9
+V
10
-V
11
Trong đó :
V
1
=[(478-42)*168*14+200*(304-168)*14)]*10
-6
= 1,406 (dm
3
)
V
2
= (186*290*14+2*3,14*62.5
2
*14)*10
-6
=1,098 (dm
3
)
V
3
= [(478-42)*186*14+200*(304-168)*14)]*10

7
=(200-28)*(104-28)*14*10
-6
= 0,183(dm
3
)
V
8
=(478-42-28)*(104-28)*14*10
-6
= 0,434 (dm
3
)
V
9
=(104-28)*(168-14)*14*10
-6
= 0,164 (dm
3
)
V
10
=(304-14)*(104-28)*14*10
-6
= 0,308 (dm
3
)
V
11
= 8*3,14*50

mà còn có ảnh hởng tốt đến năng suất và giá thành sản phẩm. Chọn phôi tốt sẽ làm
cho quy trình công nghệ đơn giản đi nhiều và phí tổn về vật liệu cũng nh chi phí gia
công giảm đi. Phôi đợc xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lợng
d gia công. Dựa vào các yếu tố trên ta đa ra các phơng pháp chế tạo phôi sau :
Phơng án 1
Chọn phôi đúc đợc thực hiện trong khuôn kim loại, mẫu gỗ
Ưu điểm:
- Có thể tạo hình dáng của phôi gần với hình dáng chi tiết.
- Lợng d gia công bên ngoài của phôi tơng đối đồng đều, lợng d gia công nhỏ
Chế độ cắt ổn định
Nhợc điểm:
- Giá thành chế tạo khuôn kim loại tơng đối đắt.
Phơng pháp này không hợp lý vì đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa sản l-
ợng 500 chi tiết 1 năm.
Phơng án 2
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 9
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Chọn phôi đúc đợc thực hiện trong khuôn cát.
Ưu điểm:
- Giá thành chế tạo phôi rẻ.
- Có thể tạo hình dáng của phôi gần với hình dáng chi tiết.
- Lợng d gia công bên ngoài của phôi tơng đối đồng đều Chế độ cắt ổn
định
Nhợc điểm:
- Thời gian gia công chuẩn bị phôi tơng đối mất nhiều công sức.
Phơng pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa sản lợng 500 chi tiết 1
năm. Nhng để đảm bảo cho lợng d gia công không quá lớn ta có thể chọn mẫu bằng
kim loại. Mẫu bằng kim loại có thể đảm bảo cho mẫu sử dụng lâu dài hơn, không bị
sai lệch trong suốt quá trình sử dụng
2.4. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Rz20
- Nguyên công 6: Phay mặt lắp tai hộp
Phay đạt kích thớc 444,5
1
Rz20
- Nguyên công 7: Phay mặt lắp tai hộp còn lại
Phay đạt kích thớc 442
1
Rz20
- Nguyên công 8: Phay mặt phẳng nút tháo dầu
Phay đạt kích thớc 304
1
Rz20
- Nguyên công 9: Phay mặt phẳng doa thô doa tinh các lổ 100
Bớc 1:Doa thô
Bớc 2: Doa tinh đạt 100
+0,035
Ra2,5
- Nguyên công 10: Khoan và ta rô lổ tháo dầu M20
Bớc 1:Khoan 19
Bớc 2:Ta rô
- Nguyên công 11: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12
Bớc 1: Khoan 10,1
Bớc 2:Ta rô
- Nguyên công 12: Khoan và ta rô 4 lổ lắp tai M12 còn lại
Bớc 1:Khoan 10,1
Bớc2: Ta rô
- Nguyên công 13: Khoan và ta rô 10 lổ M6 lắp bích chặn ổ
Bớc 1:Khoan 5
Bớc 2: Ta rô

1i
+
i
Công thức bảng 3-1. [1]
Trong đó :
R
z
1i
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại
T
a
1i
: Chiều sâu lớp khuyết tật do bớc công nghệ sát trớc để lại

1i
: Sai lệch vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại

i
: Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện
Giá trị tổng cộng R
z i -1
+ T
a
1i

=600àm cho phôi đúc cấp chính xác cấp I(bảng
3.2. [6] ). Sau bớc công nghệ đầu tiên với vật liệu gang đúc T
a
1i
không còn do vậy

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 12
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
( Tra bảng 3-7. [6] )


k: độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7


k = 0,7àm/1mm chiều dài
l: chiều dài mặt gia công l=478(mm)

cv

=
2
)478.7,0(
=334,6(àm)


p
=
22
6,3341000 +
=1054,5 ( àm )
+ Tính sai số gá đặt:

gd
=
22
kc

Xác định cột kích thớc
Khi phay L
1
=136 (mm)
Phôi L
ph
=136+3,62=139,62(mm )
Cột kích thớc giới hạn xác định nh sau : lấy kích thớc tính toán và làm tròn theo
hàm số có nghĩa của dung sai ta đợc L
max
sau đó lấy L
max
trừ đi dung sai ta đợc L
min
Dung sai các bớc đợc lấy theo bảng:

phoi

=1000(àm)

phay

=170(àm)

Khi phay :
L
min
=136 ( mm ); L
max
=136+0,17=136,17(mm )

Tct
=3620+1000-170=4450 (àm)
Trong đó :
Tct
,
Tph
là giới hạn trên của dung sai chi tiết và phôi có giá trị lần lợt
bằng 170 (àm) và 1000 (àm)
Kiểm tra độ chính xác của các kích thớc tính toán đã thực hiện
Z
max
- Z
min
=4450-3620=830(àm)

phoi

-
tho

=1000-170=830(àm)
- Theo bảng [ 3-65 ] chất lợng bề mặt của các loại phôi khác nhau:
2.4.3.2. Tính lợng d cho bề mặt lỗ đạt kích thớc

100
+0,035
*Yêu cầu kĩ thuật của bề mặt cần gia công
Vật liệu: vật liệu gia công là gang xám 15-32 có HB = 190
Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công : Ra =2,5
Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 bớc công nghệ là

i
: Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
Bớc R
z
(àm)
T
i
(àm)

i
(àm)
gd

(àm)
L
t
(mm)

(àm)
L
min
(mm)
L
max
(mm)
Z
min
(àm)
Z


p
=
22
cvlk

+
+
lk

: sai số do lệch thao đúc tạo lỗ ,
lk

=1(mm)=1000(àm) bảng 2.11[6]
+
cv

: sai số do độ cong vênh của mặt lỗ sau khi đúc, xác định theo hai phơng
dọc trục và hớng kính

cv

=
22
).().( lkdk +

Tra bảng 3-7. [6])


k :độ cong vênh đơn vị lấy theo bảng 3.7


cx
k
: hệ số chính xác hóa,tra bảng 3. [6] ta có
cx
k
=0,06

cl

=0,06.1002,63=60,18(àm)
+ Tính sai số gá đặt:

gd
=
22
kc

+k
: Sai số kẹp chặt tra bảng 24 [1]
Ta có:

k
=120(àm)

c
=0,1(mm) Do gốc chi tiết bị di chuyển khi định vị bằng chốt tì trụ tròn.

2. Z
b
min
= 2.(10 +
22
37,918,60 +
) = 122(àm)=0,12(mm)
Xác định cột kích thớc
Khi doa tinh D
1
= 100,035 (mm)
Khi doa thô D
2
= 100,035- 0,12=99,915(mm)
Phôi D
ph
=99,915 3,23=96,685( mm )
Cột kích thớc giới hạn xác định nh sau : lấy kích thớc tính toán và làm tròn theo
hàm số có nghĩa của dung sai ta đợc D
max
sau đó lấy D
max
trừ đi dung sai ta đợc
D
min
Dung sai các bớc đợc lấy theo bảng

ph

=1000(àm)

=10099,775=0,225 (mm)=225(àm)
2Z
min
=100,03599,915=0,12(mm)=120(àm)
Khi doa thô :
2Z
max
=99,775-95,685 =4,09(mm) =4090(àm)
2Z
min
=99,91596,685 =3,23(mm) =3230 (àm)
+ Lợng d tổng cộng đợc tính là :
2 Z
0min
=120+3230=3350(àm)
2 Z
0max
=225+4090=4315(àm)
Lợng d danh nghĩa : Z
0dn
= Z
0min
+
Tph
-
Tct
=3350+1000-35=4315 (àm)
Trong đó :
Tct
,

Tra bảng 1.33[5] ta có bảng kết quả
Kích thớc (mm) Lợng d (mm) Dung sai (mm)
Tra bảng Tính toán
B(Măt tiếp xúc hộp số ô tô) 4 3,87
0,6
B1(Mặt lắp bích chặn ổ) 3,5 -
0,6
100(Mặt lỗ chính)
3,5 -
0,5
30(Mặt tháo dầu)
2,5 -
0,5
C(Mặt lắp tai ) 2,5 -
0,5
D(mặt lắp nắp) 3,5 -
0,6
E(mặt xỏ bu lông) 2,5 -
0,5
2.4.4 Thiết kế nguyên công
2.4.4.1 Nguyên tắc chung thiết kế nguyên công
Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo đợc năng suất và độ
chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lợng d, số
bớc và số thứ tự các bớc công nghệ v.v. Vì vậy khi thiết kế nguyên công phải dựa
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48
Bớc R
z(a)
(àm)
T
i

Doa
thô
10 - 60,18
2,156
99,915
140
99,775
99,915 3230 4090
Doa
2,5
- - 9,37
100,035
35 100,00
0
100,035
120
210
17
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
vào dạng sản xuất phơng pháp phân tán nguyên công để chọn sơ đồ nguyên công
hợp lý.
Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất chi tiết có thể có nhiều phơng án gia công
khác nhau nên số nguyên công cũng nh số thứ tự các nguyên công phụ thuộc vào
dạng phôi, độ chính xác yêu cầu của chi tiết.
Các nguyên công các bớc cần đạt độ chính xác và độ bóng cao nên tách
thành các bớc nguyên công, các bớc riêng biệt và nên áp dụng phơng pháp gia công
tuần tự bằng một dao.
Đối với các máy tổ hợp, máy tự động, các nguyên công đợc xác định theo ph-
ơng pháp gia công song song, đờng lối công nghệ ở đây là tập trung nguyên công,
nghĩa là một nguyên công có nhiều bớc công nghệ.

hoặc mực xanh và vẽ ký hiệu định vị với số bậc tự do đợc khống chế. Bề mặt gia
công phải đợc vẽ bằng mực đỏ và phải ghi độ bóng cần thiết. ở mỗi nguyên công
mỗi bớc chỉ cần ghi kích thớc gia công và dung sai cần đạt. Ngoài ra cò phải thể
hiện đầy đủ chiều chuyển động của dao, của chi tiết, chốt tì phụ, chốt tì điều chỉnh.
2.4.4.2. Thứ tự nguyên công
1. Nguyên công 1 : Phay mặt đế B
a. Chọn máy
Máy phay đứng 6H13 có các thông số kỹ thuật:
+ Kích thớc làm việc của bàn máy : 400x1600 mm
2
+ Số cấp tốc độ : 18
+ Giới hạn vòng quay ( vòng/phút) : 30 ữ 1500
( 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750;
950; 1180; 1500 )
+ Bớc tiến của bàn : ( mm/phút )
( 23,5 ; 30 ; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600;
750; 950 ; 1180
+ Lực lớn nhất cho phép cơ cấu tiến của máy : 2000 kG
+ Công suất động cơ truyền động chính : 10 ( kW )
+ Hiệu suất máy = 0,75
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 19
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
b. Dụng cụ
Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, dao phay có đờng kính
250 mm, số răng Z = 16 răng
c. Sơ đồ gá đặt

Rz 20
w w
1360,3

= 1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K
5
= 0,89
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K
6
= 1
65,16489,0*185*
6
1
===

=i
ibt
Kvv
(m/phút)
- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :
74,209
250*
65,164*1000
*
v*1000
1
===

D
n
t
( vòng/phút )
- Ta chọn số vòng quay theo máy n

e
N
(Kw)
N
e
< N
m
= 10 Kw đạt công suất gia công
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 21
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Chế độ cắt khi phay tinh
- Chiều sâu cắt : t = 0,5 mm
- Lợng chạy dao vòng S = 0,6 mm/vòng (tra bảng [5-37] Sổ tay CNCTM).
- Tốc độ cắt khi phay tinh bằng dao phay hợp kim cứng tính theo công
thức :
unyxm
v
qv
v
t
BZStT
KDC
v
****
**
=
(m/phút)
Trong đó tra bảng 5-39 [7]
C
v

14,136
250*
87,106*1000
*
v*1000
1
===

D
n
t
( vòng/phút )
- Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 150 (vòng /phút ) . Nh vậy tốc độ cắt
thực tế sẽ là :
75,117
1000
250**150
1000
**
m
===


Dn
v
tt
( m/phút )
- Lợng chạy dao phút : S

n
Vg/ph
t
mm
S
mm/ph
e. Thời gian cơ bản của nguyên công
- Phay thô
i
nS
LLL
T *
*
21
0
++
=

L : chiều dài bề mặt gia công L = 442 mm
L
1
: chiều dài ăn dao
( ) ( )
30)25,0(5,3250*5,3)25,0(*
1
=ữ+=ữ+= tDtL
(mm)
L
2
= ( 2 ữ 5 ) mm

++
=
++
= i
nS
LLL
T
= 5(phút) 4 (giây)

==== 304*26,1*26,1*26,1
001 iCN
TTT
6 (phút) 24 (giây).
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 23
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy
2. Nguyên công 2: Phay mặt B1 lắp bích chặn ổ
a. Chọn máy
Máy phay đứng 6H13 có các thông số kỹ thuật nh ở nguyên công 1.
b. Dụng cụ
Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, dao phay có đờng kính
200 mm, số răng Z = 10 răng
c. Sơ đồ gá đặt

w w
Rz 20
1320,3
Định vị : chi tiết đợc định vị 3 bậc tự do ( dùng phiến tì ) các mặt định vị đã
đợc gia công,ngoài ra dùng các chốt tì năng suất.
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 24
Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy

K
MV
=
1
190
190190
'
=






=






nv
HB
(bảng 5.1)
+ K
uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt K
uv
= 1 (bảng 5.6[7])
+ D - đờng kính dao phay D = 200mm

thực tế sẽ là :
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Đăng Hùng - Nguyên Xuân Hoàng Lớp CTM3-K48 25