Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT
CÔNG NGHIỆP - TN Độc lập _Tự do _ Hạnh phúc
 o 0 o
Khoa :Cơ khí
Bộ môn: Công nghệ CTM
BẢN THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài :
Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép góc
- Trang thiết bị tự chọn.
- Sản lượng 8000 chi tiết/năm.
Người thiết kế: Sùng Mí Sèo
Giáo viên hướng dẫn:
1. Nguyễn Trọng Khanh.
2. . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. . . . . . . . . . . . . . . . .
Ngày giao đề tài :
Ngày hoàn thành:
Tổ trưởng bộ môn Giáo viên hướng dẫn TL/Hiệu trưởng
Chủ nhiệm khoa
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  1 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Đại học thái nguyên Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Trường Đại học kỹ thuật
công nghiệp Độc lập _ Tự do _ Hạnh phúc
 o 0 o

Phần III Xác định phương pháp chế tạo phôi 17

Phần IV Thiết kế qui trình công nghệ 19

Phần V Tính và tra lượng dư 38
Phần VI Tính và tra chế độ cắt 44

Phần VII Tính toán và thiết kế đồ gá 68
Tài liệu tham khảo
1 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: [1].
PGS.TS Trần Văn Địch Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  3 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I : [2].
PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn.
TS : Trần Xuân Việt
3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II : [3].
PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn.
TS : Trần Xuân Việt
4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III : [4].
PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn
TS : Trần Xuân Việt
5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy : [5].
TRường ĐH Bách Khoa Hà Nội.
6 Đồ gá trên máy cắt kim loại : [6].
Tác giả : Hà Văn Vui
Nguyễn Văn Long.
7 Kỹ thuật tiện : [7].

các chi tiết máy, trang thiết bị và dụng cụ lao động, máy móc công cụ cho các
ngành kinh tế khác.
Để đáp ứng được nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân, với sự phát
triển của Khoa học-Kĩ thuật ngày càng cao thì lĩnh vực khoa học công nghệ
về chế tạo máy cần phải được đầu tư phát triển. Mục tiêu cuối cùng của công
nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được chất lượng tốt, sản phẩm uy tín, độ tin
cậy, năng xuất cao, giá thành hạ.
Do vậy mà đối với các cán bộ ngành kỹ thuật nói chung cũng như các công
nhân ngành kỹ thuật phải nhận thức đúng đắn, hiểu biết sâu rộng. Đặc biệt
là các sinh viên với đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung cơ bản
nhất mà mỗi sinh viên đại học ngành kỹ thuật phải thực hiện và hoàn thành
sau khi ra trường.
Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết lại một cách cơ bản, toàn bộ những kiến
thức đã trang bị cho sinh viên trong 5 năm học, đồng thời giúp sinh viên ý
thức được công việc, kỹ thuật cơ bản của người cán bộ kỹ thuật. Có thể nói
rằng đồ án nói chung và đồ án tốt nghiệp nói riêng, đã làm cho sinh viên
trưởng thành nhiều trong công việc, trang bị và tự trang bị kiến thức.
Với bản đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn “
mà tôi đã tiến hành này sẽ mang lại cho tôi nhiều điều bổ ích. Nó giúp ôn
lại những kiến thức đã học như:
+ Công nghệ chế tạo máy.
+ Máy cắt kim loai.
+ Nguyên lý và dụng cụ cắt.
+ Sức bền vật liệu .
+ Tính toán thiết, quá trình hình thành các chi tiết máy, sản phẩm cơ khí.
Ngoài ra còn là động lực để các sinh viên phát huy tính sáng tạo cho mình.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  7 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM

I. NGUYÊN LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG.
1. Nguyên lý làm việc của chi tiết.
Cán là quá trình làm cho kim loại bị biến dạng giữa hai trục quay ngược
chiều nhau( gọi là hai trục cán ) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi làm
cho phôi bị biến dạng dẻo. Kết quả là chiều cao của phôi bị giảm, chiều dài
và chiều rộng phôi tăng lên. Đồng thời cán còn gọi là quá trình tác dụng
một cách liên tục của dụng cụ nên kim loại do đó đạt được năng suất cao .
Hình dạng của khe hở giữa hai trục quyết định hình dạng của sản phẩm .
Phôi cán thường là phôi vuông, hình chữ nhật có khối lượng thay đổi tuỳ
theo hình dạng kết cấu của từng loại máy. Có nhiều loại trục cán trong dàn
cán như: trục cán thô, trục cán bán tinh và trục cán tinh. Mỗi loại trục cán
khác nhau sẽ cho ta các sản nhất định khác nhau .
− Trục cán thô: Có nhiệm vụ cán giảm tiết diện đến một mức độ nhất định
để chuẩn bị cho bước cán bán tinh và 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.
Chất lượng bề mặt sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác qua các
trục cán. quá trình cán diễn ra phải đảm bảo đường tâm hai trục cán cũng
như đường tâm của hai rãnh cán luôn trùng nhau.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  9 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
2. Điều kiện làm việc của trục cán :
− Trục cán luôn tiếp xúc với phôi cán ở nhiệt độ cao của phôi vừa trong lò
nung, khi đó lượng nhiệt sẽ truyền sang trục là rất lớn.
− Mặt khác khi dùng một ngoại lực để đưa vật cán vào hai trục cán đang
quay ngược chiều nhau nhờ ma sát tiếp xúc vật cán được ăn liên tục vào trục

Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  10 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Độ không song song của các rãnh then với tâm trục không vượt quá
0,01(mm) trên 100(mm) chiều dài .
Đối với kích thước đường kính thì biện pháp gia công tinh lần cuối là tiện
tinh.
- Phần bề mặt tiếp xúc với vật liệu cán ở nhiệt độ cao và trực tiếp cho ra sản
phẩm cán trên đó có các rãnh vằn thì biện pháp gia công tinh để tao rãnh vằn
là tiện rãnh cán và phay rãnh vằn trên máy chuyên dùng.
− Các đoạn trục và bề mặt còn lại không tham gia trực tiếp vào quá trình
cán cần đạt R
a
=2,5µm. Để đạt được yêu cầu đó biện pháp gia công tinh lần
cuối là tiện tinh.
− Độ đồng tâm giữa các đoạn trục là rất quan trọng đối với các chi tiết
dạng trục, do đó khi gia công ta phải dùng chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm
côn ở hai đầu của trục. Khi đó sẽ không có sai số chuẩn cho kích thước đường
kính các cổ trục vì lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường. Điều đó
cũng đảm bảo việc phân bố đều lượng dư cho các bề mặt trục.
− Với các yêu cầu về thành phần hoá học của vật liệu trục cán phải đảm
bảo:
C = 3,25 ÷ 4,5%; Ni = 1,25 ÷1,75%; M = 1%; Si = 1,9 ÷ 2,1%; P ≤ 0,12%
S ≤ 0,012%; Cr = 00,3 ÷ 0,5%; Mo = 0,1 ÷ 0,2%.
Trục làm việc ở điều kiện cán nóng do đó chi tiết rất dễ gây ra hiện tượng
cong vênh nên ta phải chọn vật liệu hợp lý.
Chọn vật liệu chế tạo chi tiết là gang. Để đạt được yêu cầu ta so sánh
đặc tính của gang thường gặp sau: Nhìn chung về cơ tính gang là loại vật
liệu có độ bền kéo thấp, độ dòn và độ ổn định cao, song sự có mặt của

phẩm có hình
dạng phức
tạp , tiết diện
thành mỏng
Độ bền thấp
Đúc những
sản phẩm có
tính đặc
điểm : kich
thước lớn kết
cấu phức
tạp , sản
phẩm ít chịu
va đập khi
làm việc,
chịu nén tốt,
ít chịu mài
mòn
Độ bền độ
dẻo tốt. Dùng
để chế tạo
các chi tiết
máy quan
trọng, các chi
tiết chịu tải
lớn, các chi
tiết làm việc
ở điều kiện
nhiệt độ cao,
chịu mài va

là chi tiết có khối lượng lớn, vận chuyển khó khăn và như vậy việc gá đặt sẽ
rất phức tạp (phải dùng cẩu trục, móc cẩu cho việc gá). Vì thế công việc gá
đặt tốn nhiều thời gian và công sức.
Do đó 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 thường.
− Trục cán có tỉ số :
− Nên ta có thể sử dụng phương pháp gia công đồng thời bằng nhiều dao để
tăng năng suất và giảm giá thành.
Đối với những chi tiết có trọng lượng lớn khi gia công sẽ rất phhức tạp cho
viẹc gá đặt , mất nhiều thời gian cho viẹc gá đặt .
Do đó để đạt được năng suất cao, giảm bớt thời gian phụ nên xây dựng quy
trình công nghệ . theo nguyên tắc tập chung nguyên công.
Có thể gia công được đồng thời nhiều dao gia cong nhiều bề mặt cùng
một lúc.
PHẦN II :
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho
việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để
tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế. Việc xác định dạng sản
xuất nói nên quy mô sản xuất, với ý nghĩa cho phép đầu tư vốn, đầu tư cơ
sở vật chất kĩ thuật khác để tổ chức sản xuất nhằm đạt được hiệu quả kinh
tế cao nhất.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  14 
Líp: CT2001M
10125,4
400
1650
D

3
).

Với : Di, Li là kích thước đường kính, chiều dài đoạn trục thứ i.
γ Trọng lượng riêng của vật liệu .
Vật liệu là gang cầu thì γ
gc
= 6,8 ÷ 7,4 (KG/dm
3
) = 7,2 (KG/dm
3
).
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  15 
Líp: CT2001M
).(dmLiDi
4
π
VV
32
i
××==
∑
(ct/nam).)
100
(1.m.NN
1
βα
+
+=
(ct/nam).6408)

1
= × π × 200
2
× 165 = 5181000 (mm
3
) .
V
2
= × π × D
2
2
× l
2
= × π × 220
2
× 260 = 9878440(mm
3
) .
V
3
= × π × D
3
2
× l
3
= × π× 400
2
× 800 = 10048000(mm
3
) .

= 5181000 + 9878440 + 1004800 +
5181000 + 9878440 = 130598880 (mm( dm
3
).
Tính trọng lượng cho chi tiết gia công
Q =
v×
γ
= 7,2 x 43, 12 = 310,464 (kg)
Ta đã xác định được sản lượng và trọng lượng chi tiết. Theo bảng 2 - [1] ta
xác định được dạng sản xuất là:
Dạng sản xuất hàng khối.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  16 
Líp: CT2001M
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
Đối với chi tiết trục cán sản xuất theo dạng sản xuất hàng khối có các đặc
điểm:

− Căn cứ vào hình dáng kết cấu và điều kiện làm việc, loại hình sản xuất
kết cấu chi tiết mà ta đã phân tích và xác định cùng với các yêu cầu đặt ra cho
chi tiết thì phôi đúc là phù hợp hơn cả.
II. Phương pháp chế tạo phôi.
Đối với phôi đúc thì phương pháp chính tạo phôi là đúc phôi, để chọn được
phương đúc hơp lý ta tìm hiểu một số phương pháp đúc (Đúc trong khuôn
kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc trong khuôn cát ).
− Đúc trong khuôn kim loại:
Ưu điểm: Chế tạo được vật đúc có độ nhẵn bề mặt cao chất lượng tốt,
khuôn có thể dùng được nhiều lần.
Nhược điểm: Chi tiết đúc thường có độ cứng bề mặt do vậy phải có thêm
nguyên công nhiệt luyện trước khi gia công. Do vậy nó chỉ phù hợp với vật
đúc có vật liệu là thép.
− Đúc trong khuôn cát:
Ưu điểm: Vật liệu làm khuôn có sẵn, rẻ tiền, dễ kiếm. Có hai phương pháp
làm khuôn (bằng tay và bằng máy ).
+ Làm khuôn bằng tay:
Đặc điểm: Đòi hỏi người 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 đươc đầm chặt, năng xuất cao, giảm được lao động nặng
nhọc cho công nhân, giảm thời gian sản xuất. Chỉ áp dụng cho dạng sản
xuất hàng loạt và hàng khối với các chi tiết có kết cấu đơn giản.
Theo phương pháp này phù hợp với chi tiết trục cán.
− Đúc áp lực:
Ưu điểm: Vật đúc có độ bóng, độ chính xác cao, chế tạo được vật đúc có
thành mỏng, hình dáng phức tạp, lượng dư nhỏ, nhưng giá thành cao.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  18 

định vị, cũng có thể sử dụng sơ đồ thừa định vị nhưng trong nhiều trường hợp
tránh thừa định vị không cần thiết.
− Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết gia
công quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công
nhân.
− Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi nhất và
phù hợp với từng loại hình sản xuất.
I. CHỌN CHUẨN TINH:
1. Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:
− Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  20 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
− Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan gữa các bề mặt gia công với
nhau.
2. Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh:
− Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Nếu chọn được như vậy thì
chi tiết gia công có vị trí khi gia công giống như khi làm việc, độ chính xác
đạt được một cách trực tiếp dễ dàng hơn đồng thời đơn giản hoá quá trình lắp
giáp và không phải gia công các chuẩn tinh phụ.
− Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt. Nếu
như vậy sẽ giảm được sai số gia công và khi chuẩn cơ sở trùng chuẩn khởi
xuất thì sai số chuẩn bằng 0.
- Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công. Nếu được
như vậy thì số chủng loại của đồ gá sẽ giảm bớt được chi phí thiết kế tính
toán, chế tạo đồ gá do đó giá thành sẽ giảm.
Từ các yêu cầu và các lời khuyên ta có thể chọn chuẩn theo các phương án:
3. Các phương án chọn chuẩn tinh:
a) Phương án 1:

Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  22 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
-Ưu điểm: Có độ cứng vững cao, gá đặt nhanh, đồ gá đơn giản (dùng khối V
ngắn). Vì vậy ta áp dụng ở sơ đồ định vị này để phay rãnh then trên trục.
− Nhược điểm: Định vị như vậy sẽ có sai số chuẩn, không gia công được
hầu hết các bề mặt chi tiết.
c) Phương án 3:
Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với lỗ tâm.
− Ưu điểm: Độ chính xác của mâm cặp ảnh hưởng tới độ chính xác tương
quan giữa các bề mặt của chi tiết gia công. Tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá
đặt đơn giản, thuận tiện.
− Nhược điểm: Độ chính xác đồng tâm thấp, năng suất không cao, không
gia công được hết các bề mặt của chi tiết.
Sơ đồ định vị như hình vẽ:
Nhận xét: Với 3 phương án chọn chuẩn tinh vừa phân tích ở trên ta thấy chi
tiết cần gia công là trục cán có trọng lượng và kích thước khá lớn, có các
đoạn trục bậc khác nhau. Do vậy mà phương án 1 là phương án tối ưu và
đạt hiệu quả tuy nhiên kết hợp với hai phương án sau 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
hưởng tới các nguyên công sau và độ chính xác của các chi tiết gia công
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  23 
Líp: CT2001M
Trêng §¹i häc KTCN Th¸i Nguyªn  §å ¸n tèt
nghiÖp CNCTM
bởi chuẩn thô được dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công
cơ.

Bước 1: Khoả mặt đầu.
Bước 2: Khoan tâm.
2) Nguyên công II: Tiện thô các bề mặt :: Φ374,6, Φ220, Φ200, mặt đầu
Φ374,6
3) Nguyên công III:Tiện thô các bề mặt :: Φ400, mặt đầuΦ400, Φ220,
Φ200.
4) Nguyên công IV:Tiện tinh các bề mặt: Φ374,6, mặt đầu Φ374,6, Tiện
tinh Φ220, Φ200, tiện cung R20, R11 và vát mép 4x45
o
.
5) Nguyên công V:Tiện tinh các bề mặt đoạ: Φ400, mặt đầu Φ400,
Φ200,Φ220 ,Φ200.
6) Nguyên công VI:Tiện thốc các rãnh cán tinh:
7)Nguyên công VII: Tiện thô rãnh cán bán tinh; tiện bậc đầu trục và vát
mép 45x5 ở hai đầu.
8 )Nguyên công VIII: tiện tinh các rãnh cán bán tinh.
9)Nguyên công IX: Tiện tinh các rãnh cán bán tinh.
10)Nguyên công X: Kiểm tra trung gian
11)Nguyên công XI:Phay rãnh hoa mai
12)Nguyên công XII:Phay rãnh hoa mai
13)Nguyên công XIII :Mài cổ trục
14) Tổng kiểm tra
15)
C. Sơ đồ thực hiện nguyên công.
Sinh viªn: Sïng MÝ S Ìo  25 
Líp: CT2001M