Truờng ĐHK T Công nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu
- Chế tạo máy là một ngành rất quan trọng của nền kinh tế quốc dân.
Phạm vi sử dụng của ngành chế tạo máy rất rộng rãi. Ngành chế tạo máy là
nền tảng của của công nghiệp chế tạo máy. Chính vì vậy Đảng và Chính phủ
rất quan tâm đến ngành Chế tạo máy công cụ. Trong sự nghiệp Công nghiệp
hoá - Hiện đại hoá đất nớc, muốn có những sự tiến bộ vợt bậc thì không thể
không coi trọng ngành này.
- Môn học Công nghệ chế tạo máy là môn học chính trong chơng trình
đào tạo nghề kĩ s cho bất cứ một trờng Kĩ thuật nào. Môn học cung cấp cho
sinh viên những kiến thức cơ bản về năng suất, chất lợng và giá thành sản
phẩm, về phơng pháp thiết kế quy trình công nghệ, về phơng pháp xác định
chế độ cắt tối u và về những phơng pháp gia công mớiTrong quá trình học
tập thiết kế đồ án môn học là một nhiệm vụ quan trọng trong việc đào tạo kĩ s
chuyên ngành chế tạo máy. Đồ án giúp sinh viên hệ thống lại đợc các kiến
thức thu nhận đợc từ các bài giảng, bài thực hành, hình thành cho sinh viên
khả năng làm việc độc lập, làm quen với các công việc thiết kế sản phẩm Cơ
khí trớc khi tốt nghiệp ra trờng.
- Đồ án tốt nghiệp là một bài tập tổng hợp vì vậy sinh viên đợc có điều
kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu các loại sổ tay, bảng tra, phối hợp
chúng với các kiến thức lí thuyết đã đợc trang bị để tạo lập phơng án thiết kế
tối u nhất với điều kiện sản xuất cụ thể.
- Đồ án cũng cho phép sinh viên phát huy khả năng sáng tạo, hoàn thiện
các bài toán kĩ thuật và tổ chức xuất hiện khi thiết kế công nghệ, nhằm nâng
cao hiệu quả sản xuất, chất lợng sản phẩm, ứng dụng các tiến bộ của công
nghệ mới vào gia công
- Đồ án có ý nghĩa rất quan trọng trong việc hình thành một phong cách
làm việc khoa học của sinh viên kĩ s cơ khí khi giải quyết các bài toán thực
tế sản xuất. Đồ án giúp nâng cao, khả năng ứng dụng nghiên cứu các quá trình
công nghệ hiện hành theo các hớng nh: nâng cao độ chính xác gia công và
chất lợng bề mặt sản phẩm, nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng thiết bị,

Sinh viên Nguyễn Trung Hng Lớp TC2000M
2
Truờng ĐHK T Công nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp
Với những yếu tố trên, trục vít làm việc trong những điều kiện hết sức khắc
nghiệt.
- Trục vít làm việc với tốc độ cao trong điều kiện bôi trơn làm mát khó
khăn vì vậy trong quá trình làm việc trục vít sinh nhiệt nhiều gây ra các dạng
hỏng nguy hiểm nh mòn răng, dính răng.
- Khác với bộ truyền bánh răng, với bộ truyền trục vít trong quá trình
làm việc xuất hiện vận tốc trợt trên bề mặt răng gây ra tổn thất công suất, sinh
nhiệt nhiều và xuất hiện các dạng hỏng nh tróc rỗ bề mặt răng, hỏng do mỏi
và gẫy răng.
- Khi làm việc với vận tốc cao trục vít chịu tải trọng chu kì và tải trọng
va đập do vậy trục vít có thể bị hỏng do mỏi.Vì sinh nhiệt nhiều trong quá
trình làm việc do có vận tốc trợt trên bề mặt răng ăn khớp nên dạng hỏng chủ
yếu của trục vít là mòn răng.
Với các hiện tợng nh trên phát sinh trong quá trình làm việc do đó cần
phải có các biên pháp công nghệ hợp lí trong quá trình chế tạo và cần phải
phối hợp hợp lí cặp vật liệu ăn khớp giữa bánh vít và trục vít để bộ truyền có
tuổi thọ cao nhất.
2. Phân tích yêu cầu kĩ thuật, định ra biện pháp gia công tinh lần
cuối:
a, Phân tích yêu cầu kĩ thuật:
- Chi tiết thiết kế có: L= 675 (mm); D
max
= 72(mm) vì vậy tỉ số
9
D
L
do đó chi tiết gia công thuộc họ trục dài.

lần cuối là mài đạt độ nhẵn bề mặt cấp 8.
- Hai bề mặt lắp ghép ổ lăn là bề mặt có 62 và 55 với chế độ lắp
tiêu chuẩn là h7. Đây là hai bề mặt quan trọng đảm bảo cho trục vít làm việc
ổn định do đó cần đảm bảo độ chính xác và độ nhẵn bề mặt (đạt cấp 9) do đó
chọn biện pháp gia công tinh lần cuối là mài,
- Hai bề mặt 65 và 52 là hai bề mặt ren để lắp đai ốc. Mục đích của
bề mặt ren này là cố khống chế chuyển động dọc trục của ổ bi trong quá trình
làm việc. Yêu cầu kĩ thuật của hai bề mặt ren cần đảm bảo cấp chính xác đạt
cấp 9 do đó chỉ cần tiện ren là đảm bảo yêu cầu.
- Các bề mặt 74 và 65 là các vai trục có tác dụng cố định vị trí của
ổ. Do mặt đầu của ổ tì lên vai trục đo đó khi hậ bậc cần tiện sao cho độ nhẵn
của gờ tì đạt cấp 6 (R
a
=2,5 àm).
- Trong quá trình làm việc, bề mặt 45 đợc định vị cùng với thân hộp
và lắp trên vòng chắn dầu do đó cần gia công đảm bảo kích thớc
009,0
034,0
45



và
độ nhám bề mặt đạt cấp 8 do vậy biện pháp gia công tinh lần cuối là mài.
- Để truyền mô men xoắn tới bộ truyền bánh răng, trục vít nhận
chuyển động từ động cơ thông qua băng tải nhờ bề mặt 45. Bề mặt này lắp
ghép với puli đai thông qua mối ghép then vì vậy trong quá trình gia công cần
đảm bảo kích thớc
0
019,0

- Định ra dạng sản xuất của chi tiết gia công đóng vai trò rất quan trọng
vì nó quyết định tới phơng án công nghệ và trang thiết bị đi kèm trong quá
trình gia công.
- Định dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều thông số nh: chủng loại sản
phẩm, số lợng chi tiết trong một chủng loại sản phẩm Hiệu quả kinh tế chỉ
có thể đạt đợc cao nhất nếu công nghệ đợc thiết kế phù hợp với dạng sản xuất
và điều kiện sản xuất hiện hành.
- Để xác định dạng sản xuất cần căn cứ vào sản lợng kế hoạch để tính ra
sản lợng cơ khí. Sản lợng cơ khí chính là số lợng phôi cần phải cung cấp cho
phân xởng cơ khí.
- Sản lợng cơ khí đợc tính theo công thức:
N
i
= N. m
i
( 1 +
100

+
) (chiếc/ năm)
trong đó:
* N
i
: sản lợng cơ khí của chi tiết.
* N : sản lợng kế hoạch hàng năm của chi tiết cần chế tạo.
Theo yêu cầu thiết kế thì N = 30.000 (chiếc/năm)
* m
i
: số chi tiết cùng tên trong sản phẩm. Khi đó m
i

=
9
1i
i
V
V
1
V
2
V
3
V
4
V
5
V
6
V
7
V
8
V
9
trong đó:
V
1
=
1
2
1

5
= 610,73 (cm
3
)
V
6
= 114,51 (cm
3
) V
7
= 33,18 (cm
3
)
V
8
= 204,32 (cm
3
) V
9
= 67,96 (cm
3
)
Vậy: V
ct
=

=
9
1i
i

* Khối lợng gia công và khả năng tạo phôi
- Phơng án tạo phôi đã chọn đợc thực hiện theo trình tự sau:
* Chọn dạng phôi tuỳ thuộc vào kết cấu, đặc tính làm việc, yêu cầu
vận hành của chi tiết, dạng sản xuất, hệ số sử dụng vật liệu ( K
vl
), yêu cầu kĩ
thuật
* Tính toán lợng d bằng phơng pháp tính toán phân tích cho các bề
mặt quan trọng. Với các bề mặt còn lại có thể xác định lợng d bằng phơng
pháp bảng tra
* Lập bản vẽ phôi, xác định khối lợng phôi theo bản vẽ đã lập ra
* Tính giá thành phôi .
2. Phơng pháp chế tạo phôi:
- Với vật liệu chi tiết đã cho là thép 40X cùng với dạng sản xuất là loạt lớn, có
rất nhiều phơng pháp chế tạo phôi đợc áp dụng: phôi đúc, phôi cán, phôi rèn và dập.
* Phôi đúc:
- Đúc là phơng pháp tạo phôi mà trong đó quá trình sản xuất là nấu chảy
kim loại, hợp kim rồi rót vào một khoang rỗng đã đợc tạo hình trớc theo yêu cầu.
- Ưu điểm:
. Sản phẩm đúc có thể đợc chế tạo từ nhiều loại vật liệu.
. Có thể đúc đợc những sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến rất
lớn.
. Sản phẩm đúc có thể đạt đợc độ chính xác, độ nhẵn khá cao với những
phơng pháp đúc đặc biệt.
. Tạo ra trên vật đúc các lớp vật liệu có cơ tính khác nhau.
. Có thể cơ khí hoá, tự động hoá, năng suất cao.
Sinh viên Nguyễn Trung Hng Lớp TC2000M
8
Truờng ĐHK T Công nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp
- Nhợc điểm:

. Độ bóng và độ chính xác đạt đợc không cao.
. Sự đồng đều trong cả một loạt sản phẩm là không cao.
. Lợng d lớn, hệ số sử dụng vật liệu thấp.
. Hệ số sử dụng vật liệu thấp do đó hiệu quả kinh tế không cao.
. Năng suất thấp đặc biệt là khi rèn bằng tay.
Sinh viên Nguyễn Trung Hng Lớp TC2000M
9
Truờng ĐHK T Công nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp
. Hình dáng, chất lợng phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân.
* Phôi dập:
- Phơng pháp gia công bằng dập thể tích hay còn gọi là rèn khuôn khi gia
công áp lực phôi sẽ bị biến dạng và điền đầy vào một khoang rỗng đợc gọi là
lòng khuôn. Sự biến dạng của kim loại đợc giới hạn trong lòng khuôn. Kết
thúc quá trình dập kim loại sẽ điền kín trong lòng khuôn và vật dập có hình
dáng và kích thớc giống hệt nh lòng khuôn.
- Ưu điểm:
. Vật dập có độ bóng và độ chính xác cao hơn phơng pháp rèn tự do.
Khi áp dụng những phơng pháp đặc biệt thì độ chính xác có thể đạt đợc rất
cao.
. Cơ tính của vật dập cao, đồng đều do giai đoạn nén khối gây ra.
. Có thể dập đợc những chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết kiệm đợc
kim loại do hệ số sử dụng vật liệu cao hơn so với rèn tự do, thao tác đơn giản,
không cần thiết có những bậc thợ cao.
. Đạt năng suất lao động cao, dễ cơ khí hoá và tự động hoá.
- Nhợc điểm:
. Giá thành chế tạo khuôn thờng lớn, thờng áp dụng cho sản xuất loạt
lớn hàng khối.
. Đòi hỏi công suất thiết bị lớn do đó hạn chế trọng lợng của vật dập.
Căn cứ vào u nhợc điểm và đặc điểm công nghệ cả các phơng pháp chế tạo
phôi đã phân tích ở trên, căn cứ vào vật liệu chi tiết gia công là thép 40X, căn

đồ gá, chi tiết nhng lực kẹp phải vừa đủ để đảm bảo sức lao động cho công
nhân.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng và
phải phù hợp với từng loại hình sản xuất nhất định.
Trong quá trình gia công thờng sử dụng hai loại chuẩn:
Sinh viên Nguyễn Trung Hng Lớp TC2000M
11
Truờng ĐHK T Công nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp
* Chuẩn tinh
* Chuẩn thô
2. Nguyên tắc chọn chuẩn tinh:
- Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo thoả mãn hai điều kiện sau:
* Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các mặt gia công với
nhau
* Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công.
- Xuất phát từ hai lời khuyên trên, một số lời khuyên khi chọn chuẩn tinh nh
sau:
* Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.
* Chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt, khi
đó sẽ tránh đợc nguyên nhân sai số do sai số chuẩn gây ra.
* Sử dụng nguyên tắc dùng chuẩn thống nhất vì quá trình gia công sẽ
đạt độ chính xác cao nhất nếu toàn bộ quá trình gia công thực hiện trong một lần
gá.
Vận dụng những lời khuyên và nguyên tắc trên trong quá trình chọn
chuẩn với phân tích chi tiết gia công dạng trục, thuộc nhóm chi tiết điển hình
và vì không có yêu cầu gì đặc biệt về thiết kế cũng nh về mặt kết cấu nên ph-
ơng án chọn chuẩn tinh nh sau:
a, Hệ chuẩn tinh là hai mặt trụ kết hợp với mặt đầu:
W
W

số u điểm sau:
* Chuẩn tinh đợc chọn là chuẩn tinh thống nhất.
* Đảm bảo phân bố đủ lợng d và đồng đều khi gia công các mặt trụ
ngoài.
Sinh viên Nguyễn Trung Hng Lớp TC2000M
13
Truờng ĐHK T Công nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp
* Đảm bảo vị trí tơng quan giữa mặt ngoài với mặt đầu, giữa các bề
mặt trụ với nhau.
* Tuy nhiên sơ đồ định vị nh trên có một nhợc điểm nổi bật đó là sai
số hớng trục, ảnh hởng tới độ chính xác kích thớc chiều dài các bậc trục khi
gia công chiều dài các bậc trục theo phơng pháp điều chỉnh sẵn dao theo ph-
ơng pháp đạt kích thớc nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm cứng. Khi đó với sai
số chuẩn theo chiều trục sẽ ảnh hởng đến dung sai kích thớc cần đảm bảo theo
chiều trục đó là các kích thớc chiều dài các bậc trục mà chuẩn đo lờng là mặt
đầu trục. Để khắc phục đợc sai số này dùng chốt tì vào mặt đầu trục và mũi
tâm tuỳ động (mũi tâm có lò xo đẩy dọc trục). Bên cạnh đó, sơ đồ gá đặt nh
trên cho độ cứng vững gia công rất thấp.
* Phạm vi sử dụng: ứng dụng sơ đồ trên để gia công thô, gia công
tinh các bề mặt trụ, gia công mặt ren vít.
3. Nguyên tắc chọn chuẩn thô:
- Chọn chuẩn thô phải thoả mãn hai yêu cầu sau:
* Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa mặt gia công và
mặt không gia công.
* Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công.
- Căn cứ vào hai yêu cầu trên nên các lời khuyên khi chọn chuẩn sẽ nh
sau:
* Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết có một bề
mặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô.
* Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có

* Phạm vi sử dụng: sơ đồ gá đặt trên dùng để tạo chuẩn tinh là mặt đầu
và hai lỗ tâm trên máy chuyên dùng (MP73).
4. Sơ đồ nguyên công:
Sinh viên Nguyễn Trung Hng Lớp TC2000M
15
Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp
Sinh viªn NguyÔn Trung Hng Líp TC2000M
16
Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp
kh«ng khÝ
650°
60 45
45
phót
30
dÇu
§é cøng c¸c cæ trôc ®¶m b¶o ®¹t 230
÷
280 HB
Nguyªn c«ng I: T«i c¶i thiÖn
830°
t°
t°
phót
Sinh viªn NguyÔn Trung Hng Líp TC2000M
17
Truờng ĐHK T Công nghiệp Thái Nguyên Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp
Nguyên công II: KHoả mặt đầu, khoan tâm
Máy: MP73
B ớc 1: Khoả mặt đầu

M¸y: 1K62
Dao: T15K6
B íc1: TiÖn th« Ø73
Nguyªn c«ng III: TiÖn th« Ø73
Ø73
0.19
0
-
80
r
z
S
1
n
Sinh viªn NguyÔn Trung Hng Líp TC2000M
19
Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp
+
2x45°
R
z80
1
n
Ø74
Ø66
193
-
0.19
0
S

¦
íc 4: V¸t mÐp 2x45°
B íc 1: TiÖn th« Ø 65
B íc 3: H¹ bËc Ø 53
B íc 2: H¹ bËc Ø 56
M¸y: 1K62
Dao: T15K6
Ø56
57
S
1
Ø65
0.19
0
-
R
z80
S
2
Ø53
23
-
0
0.19
2x45°
Sinh viªn NguyÔn Trung Hng Líp TC2000M
21
Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp
Nguyªn c«ng VI: TiÖn th« cæ trôc
M¸y: 1K62

Ø61
S2
S1
R3
Nguyªn c«ng VIII: TiÖn r3, tiÖn r·nh
M¸y: 1K62
B íc 2: TiÖn r·nh
Dao: T15K6, P18
B íc 1: TiÖn R3
15
2.5
3
n
Sinh viªn NguyÔn Trung Hng Líp TC2000M
24
Truêng §HK T C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ThuyÕt minh §å ¸n tèt nghiÖp
M¸y: 1K62
S
1
B íc 2: TiÖn r·nh
B íc 1: TiÖn R3
Dao: T15K6, P18
R3
32
S
2
Ø50
2.5
3
Nguyªn c«ng IX: TiÖn R3, tiÖn r·nh