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
Nhận Xét của giáo viên chấm

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.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

2
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
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
tài liệu tham khảo


3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
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
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
gọn, dễ bảo quản và sử dụng.
Khớp nối răng hộp truyền lực là chi tiết trung gian trong dây truyền cán
thép nó đợc lắp với các chi tiết khác để truyền chuyển động từ hộp truyền lực
sang các máy cán .Khớp nối răng làm việc ở chế độ khá đặc biệt: vừa làm việc
với vận tốc lớn, mô men xoắn lớn, mài mòn lớn, tải trọng thay đổi thờng

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 tợng 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.
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.
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
- 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
thô và tiện tinh trên máy tiện trên một lần gá.
- Để đảm bảo độ đồng tâm giữa đờng kính vòng chia của răng và bề mặt
160 ta dùng bề mặt 160 làm chuẩn định vị để gia công răng.
- Các bề mặt còn lại chọn phơng pháp tiện tinh.
II.2. Đối với chi tiết số 2 (bánh răng ).

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:
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

7
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
- 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
.







= 13230 (chiếc /năm)
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
). (kg).
Trong đó : V
11
là thể tích của chi tiết số 1 (trục răng).
V
12
là thể tích của chi tiết số 2 (bánh răng).
- Xác định thể tích của chi tiết số 1.
Ta có: V
11

155.
2

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

l
2
=
4
160.
2

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

4
=
4
d.
2
4

l
4
=
4
190.
2

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

l
5
=
4
255.


l
7
=
4
150.
2

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

l
8
=
4
18.
2

. 42 (mm
3
)
V

2
.30 + 255
2
.42 -
- 120
2
.210 - 150
2
.62 - 6.18
2
.42 - 6.14
2
.42) = 3648491,60 (mm
3
).
Vậy : V
11
= 3,6484916 ( dm
3
).
- Xác định thể tích của chi tiết số 2.
Ta có : V
12
= V
1
V
2
4V
3
Trong đó :

87.
2

. 90 (mm
3
)
V
3
= (
2
7642 +
) . 32,5 (mm
3
)
Thay vào ta có :
V
12
=
4
186.
2

.90 -
4
87.
2

. 90 - (
2
7642 +

SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết Bảo
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.
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 .
Chọn loại phôi hợp lý chẳng những đẳm bảo tốt những tính năng kỹ
thuật của chi tiết mà còn có ảnh hởng tốt đến năng suất và giá thành sản
phẩm. Chọn phôi tốt sẽ làm cho quá trình công nghệ đơn giản đi nhiều và phí
tổn về vật liệu cũng nh chi phí gia công giảm đi.
Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là : phôi đúc, phôi rèn, phôi
dập, phôi cán và các loại vật liệu phi kim loại .Với chi tiết cần gia công có vật
liệu là thép hợp kim 40X có thể chế tạo phôi bằng các phơng pháp nh: đúc
phôi, dập phôi, rèn phôi Nếu sử dụng phôi cán (phôi thanh) vì chi tiết là trục
răng các đờng kính trục thay đổi nhiều nên lợng kim loại bị cắt gọt khi gia
công cơ tăng nên do đó sẽ làm tăng gia thành sản phẩm . Vì vậy ta loại bỏ ph-

- 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

11
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
- Thành khuôn đợc chế tạo chính xác nên giá thành 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.2.4.Đúc trong khuôn kim loại:
+ Ưu điểm :
- Năng suất , chất lợng của phôi đúc cao
- Đúc đợc các chi tiên phức tạp , có khối lợng nhỏ
- Khuôn có thể đợc dùng nhiều lần
- Tiết kiệm đợc vật liệu đúc do tính toán chính xác phôi liệu

- 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 .
Ta có bản vẽ vật đúc nh sau:
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên

13
T
D
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn công nghệ chế tạo máy
SVTK: Đỗ Quốc Tuấn GVHD: Lê Viết BảoT
D
phần Iv
lập quy trình công nghệ
I. phân tích lựa chọn chuẩn định vị .
Chọn chuẩn là một việc làm có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế quy
trình công nghệ . Chọn chuẩn là xác định vị trí tơng quan giữa dụng cụ cắt với
bề mặt gia công , chọn chuẩn hợp lý sẽ đảm bảo 2 yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lợng sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công .
- Nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm .
Xuất phát từ 2 yêu cầu trên ta có một số lời khuyên chung khi chọn
chuẩn nh sau:

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
+ 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.
+ Ưu điểm: phơng án này gá đặt nhanh chóng và dễ dàng , độ cứng vững
cao.
+ Nhợc điểm: việc gia công nhiều bề mặt trên một lần gá bị giảm đi, dễ
gây ra sai số giữa các bề mặt gia công .
So sánh các phơng án trên ta thấy phơng án 1 có nhiều u điểm hơn nên
chọn làm chuẩn tinhcho chi tiết 1.
4.1.2.Chọn chuẩn tinh cho chi tiết số 2.
a) Phơng án 1: Chọn chuẩn tinh là bề
mặt lỗ 87 khống chế 4 bậc tự do và mặt đầu
khống chế 1 bậc tự do.
+ Ưu điểm: - Phơng án này gá đặt nhanh
chóng, đẳm bảo đợc độ chính xác qua nhiều
lần gá, tính trùng chuẩn cao, là chuẩn tinh
thống nhất cho nhiều lần gá
Lớp K34-MD - Khoa cơ khí chế tạo máy - Trờng ĐHKTCN Thái Nguyên


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.
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 .
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
Căn cứ vào những yêu cầu và những lời khuyên , dựa vào hình dáng kết
cấu và phơng án chuẩn tinh đẵ chọn ta chọn chuẩn tinh cho chi tiết nh sau :
4.2.1 . Chọn chuẩn thô cho chi tiết số 1.
Chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài kết hợp với mặt đầu khống chế 5 bậc tự
do. Chọn phơng án này làm chuẩn thô sẽ đạt đợc độ chính xác về vị trí tơng
quan giữa các mặt trụ ngoài và mặt đầu nên thoả mãn lời khuyên 2. Ngoài ra
gá đặt đơn giản nhanh chóng, độ cứng vững cao.
4.2.2- Chọn chuẩn thô cho chi
tiết số 2.
Chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài
kết hợp với mặt đầu khống chế 5 bậc tự
do . chọn phơng án này làm chuẩn thô
sẽ đạt đợc độ chính xác về vị trí tơng
quan giữa các mặt trụ ngoài và mặt đầu
nên thoả mãn lời khuyên 2. Ngoài ra gá
đặt đơn giản nhanh chóng, độ cứng

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.
Mài bề mặt 155, 160.
16.
Mài bề mặt 185.
17.
Khoả mặt đầu, tiện thô, tiện tinh lỗ 87, tiện góc 30
0
.
18.
Khoả mặt đầu, tiện thô 169 , tiện góc 30
0
.
19.
Tiện mặt đầu, tiện cung R3.
20. Xọc răng.
21. Tiện rãnh.

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