Nhiệm vụ
Thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy
I. Đầu đề thiết kế: Thit k quy trỡnh cụng ngh ch to chi tit cng ch
A C110 .
II. Các số liệu ban đầu:
Sản lợng hàng năm: 9000 chiếc.
Điều kiện sản xuất: Tự chọn.
III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
3. Xác định dạng sản xuất.
4. Chọn phơng pháp chế tạo phôi.
5. Lập thứ tự các nguyên công ( vẽ sơ đồ ghá đặt, kí hiệu định vị , kẹp
chặt , chọn máy , chọn dao , kí hiệu chiều chuyển động của dao ).
6. Tính lợng d cho một bề mặt ( mặt tròn ngoài , mặt tròn trong hoặc
mặt phẳng ) và tra lợng d cho các bề mặt còn lại.
7. Tính chế độ cắt cho một nguyên công ( tính cho nguyên công cần
thiết kế đồ gá ) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.
8. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công.
9. Tính và thiết kế hai đồ gá ( lập sơ đồ gá đặt , tính lực kẹp , thiết kế
các cơ cấu của đồ gá , tính sai số chuẩn , sai số kẹp chặt , sai số mòn
, sai số điều chỉnh , sai số chế tạo cho phép của đồ gá , đặt yêu cầu
kỹ thuật của đồ gá , lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá).
IV. Phần bản vẽ:
1. Chi tiết , lồng phôi: 1 bản ( khổ giấy A
0
hoặc A
1
).
2. Sơ đồ nguyên công: 2 bản ( khổ giấy A
0

chỉ tiết khác làm thay đổi hớng chuyển động của xe.
Càng chữ A C110 bao gồm trục càng và càng hàn lại với nhau.
Trục càng có hình dạng đơn giản dễ chế tạo.
Càng có hình dạng phức tạp, gồm 3 lỗ cơ bản đợc gia công chính xác. Ngoài ra
còn có 3 vấu bắt nhựa , 2 vấu bắt ốp vai , 4 lỗ bắt giảm chấn trớc. Các mặt đầu, mặt đáy ,
mặt trớc và rãnh tạo độ bóp chặt chấn cần đợc gia công.
Khi gia công càng chữ A C110 cần đạt đợc những yêu cầu sau:
+ Độ không vuông góc của các lỗ cơ bản so với mặt đầu là 0,015.
+ Độ nhám bề mặt các mặt đầu , mặt đáy , mặt trớc R
Z
=20.
+ Độ nhám bề mặt các lỗ R
Z
=10.
+ Các kích thớc sau khi gia công phải chính xác.
II. tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Càng chữ A C110 là một chi tiết phức tạp đòi hỏi cơ tính và sức bền cao. Vì vậy
tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng nó ảnh hởng trực tiếp đến năng suất cũng nh độ
chính xác gia công, khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu:
Độ cứng vững của càng
3
Kích thớc các lỗ cơ bản đảm bảo chính xác.
Kết cấu càng hợp lý càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống
nhất.
Qua bản vẽ ta thấy:
+ Chi tiết càng chữ A C110 là chi tiết có kết cấu phức tạp.
+ Khó tạo khuôn để chế tạo phôi
+ Vật liệu thép C45 đảm bảo đợc yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
+ Càng chữ A C110 có đủ độ cứng vững, gia công không bị biến dạng, có
thể dùng chế độ cắt cao, năng suất cao.

Ta có: N
1
= 9000 chi tiết/năm.
m = 1 ;

= 6% ;

= 4% ;
Vậy: N= 9000.1.(1 +
6 4
100
+
) = 9900 (chi tiết/năm).
Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
Q
1
= V .

(kg).
Q
1
- Trọng lợng của chi tiết.

- Trọng lợng riêng của vật liệu ( Thép:

= 7,852/dm
3
).
V - Thể tích của chi tiết.
V = 3,14 . 18

đợc có vết nứt, vết rỗ, và các khuyết tật khác.
Chi tiết đợc đúc ra thờng nguội không đều, gây ra biến dang nhiệt và ứng
suất d nên cần có biện pháp khử ứng suất trớc khi gia công cắt gọt.
b/ . Phôi hàn
Đợc chế tạo từ thép tấm rồi hàn lại. Có 2 kiểu phôi hàn:
+ Kiểu thô: Hàn các tấm thép lại sau đó mới gia công.
+ Kiểu tinh: Hàn các tấm thép đã đợc gia công sơ bộ bề mặt cần
thiết kế sau đó mới gia công tinh lại.
Sử dụng phôi hàn sẽ ngắn đợc thời gian chuẩn bị phôi, đạt hiệu quả kinh tế cao.
Tuy nhiên dùng phôi hàn thờng gặp khó khăn khi khử ứng suất d.
c/ . Phôi dập
Phôi dập dùng để chế tạo các chi tiết: Trục răng côn, trục răng thẳng, các loại
bánh răng, chi tiết dạng càng
Dập nóng đợc thực hiện trên máy búa hoặc máy ép, trong khuôn kín hoặc trong
khuôn hở. Để nâng cao độ chính xác và chất lợng bề mặt chi tiết rèn ngời ta thờng dùng
khuôn dập bán chịu nhiệt nhờ đó hạn chế đợc việc tạo vảy.
Dập nóng đợc thực hiện trong khuôn kín và khuôn hở. Khi dập trong khuôn kín ta
nhận đợc chi tiếp dập có độ chính xác cao hơn, tiêu tốn ít kim loại hơn, năng suất cao khi
hạ tuổi thọ khuôn và hạn chế hình thù của chi tiết dập.
d/ . Phôi rèn
6
Phơng pháp rèn cho ta chi tiết có hình thù đơn giản cùng với mép d rất lớn, trọng
lợng chi tiết rèn có thể lên đến 250 tấn. Khi dùng những dụng cụ chuyên dụng ta giảm đ-
ợc các phần d thừa.
Với những chi tiết có hình thù phức tạp hoặc có sự khác nhau lớn trên các tiết diện
ngang thì nên tách ra thành nhiều phần nhỏ đơn giản sau đó ghép hoặc hàn lại với nhau.
Kết luận:
Với chi tiết càng chữ A C110 có rất nhiều bề mặt góc, cạnh, có lỗ sẵn nên phơng
pháp hiệu quả nhất sẽ là chế tạo phôi đúc, ở đây ta dùng vật liệu là thép C45.
Vì các bề mặt không làm việc không yêu cầu độ chính xác cao, ứng với dạng sản

Theo các nguyên tắc trên ta thiết kế hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi nh sau:
Sử dụng cốc rót tiêu chuẩn có màng lọc xỉ, phân luồng kênh dẫn kim loại lỏng vào lòng
khuôn. Dẫn kim loại vào hai đầu vấu lồi cao nhất của càng, điều này sẽ giúp làm tốc độ
nguội của cả lòng khuôn, giúp điền đầy lòng khuôn nhanh chóng, không gây rung động
mạnh.
II. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi
Tra bảng lợng d gia công 3.94 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) cho chi tiết đúc
cấp chính xác I ta có lợng d gia công là 3.0(mm).
Sai lệch cho phép đối với chi tiết đúc cấp chính xác I là:

02mm. Tra bảng 3.3 (sổ tay
công nghệ chế tạo máy tập 1).
Từ đó ta thiết lập đợc bản vẽ chi tiết lồng phôi.
8
phần III: thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết
I. Xác định đờng lối công nghệ
Trong dạng sản xuất hàng loạt lớn, quy trình công nghệ đợc xác định theo
nguyên tắc phân tán hoặc tập trung nguyên công.
Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì quy trình công nghệ đợc chia ra các
nguyên công đơn giản có thời gian gia công nh nhau. ở đây mỗi máy thực hiện 1
nguyên công nhất định và đồ gá sử dụng là đồ gá chuyên dùng.
Theo nguyên tắc tập trung nguyên công thì quy trình công nghệ đợc thực hiện
trên một máy hoặc một vài máy tự động, bán tự động.
9
Ta có dạng sản xuất là loạt lớn do đó nên chọn phơng án một vị trí, một dao và
gia công tuần tự. Số lợng và tuần tự các bớc công nghệ phụ thuộc vào dạng phôi
và độ chính xác gia công.
II. Chọn phơng pháp gia công

Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn muốn chuyên môn hóa cao, để có thể đạt

+ Gia công 2 lỗ bắt ốp vai ta dùng phơng pháp gia công:
Khoan.
Tarô.
+ Gia công 4 lỗ bắt giảm chấn trớc ta dùng phơng pháp gia công:
Khoan.
Tarô.
10
+ Gia công rãnh tạo độ bóp chặt giảm chấn ta dùng phơng pháp gia công phay cắt
đứt.
III. Lập tiến trình công nghệ
Xác định thứ tự gia công các bề mặt chi tiết càng ta dựa vào các nguyên tắc sau:

+ Nguyên công sau phải giảm đợc sai số và tăng đợc độ bóng của nguyên
công trớc để lại.

+ Đầu tiên phải gia công những bề mặt dùng làm chuẩn cho các nguyên
công sau.

+ Tiếp theo cần gia công những bề mặt có lợng d lớn nhất để phát hiện
những biến dạng của chi tiết.

+ Các bề mặt còn lại nên gia công theo tuần tự, bề mặt cần độ chính xác thì
cần gia công sau.

+ Các lỗ trên chi tiết nên đợc gia công sau cùng (trừ những lỗ dùng làm
chuẩn khi gia công).
+ Nếu chi tiết cần phải nhiệt luyện nên chia quy trình công nghệ ra hai giai
đoạn trớc và sau nhiệt luyện.
+ Cuối cùng là nguyên công kiểm tra
Với những nguyên tắc trên ta thiết lập đợc tiến trình công nghệ gia công chi tiết càng

Z
= 10 (mm)

26 (mm)
11
4
Gia công lỗ


0,04
34

6
R
Z
= 10 (mm)

34 (mm)
5
Gia công mặt trớc càng
7
R
Z
= 20 (mm) 45 (mm)
6
Gia công 3 vấu bắt nhựa
9
R
Z
= 30 (mm)

Công suất máy N
m
= 4,5 (KW).
12
Hiệu suất máy

= 0,8.
* Chọn dao:
Ta chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió.
Tra bảng 4.92 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta chọn kích thớc của dao:
D= 50 (mm); L= 36 (mm); d= 22 (mm); Số răng Z=12.
Với D= 50 (mm) tra bảng 5.40 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) ta có tuổi bền
trung bình của dao phay mặt đầu T= 120 (phút).
13
2. Nguyên công 2: Gia công mặt đáy càng.
* Sơ đồ gá đặt:
- Định vị: Chi tiết gia công đợc định vị ở mặt đầu bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do,
khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do, khối V tự lựa khống chế bậc tự do còn lại, 2 chốt tỳ
phụ để tăng độ cứng vững của chi tiết. Nh vậy chi tiết đợc khống chế cả 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Ta kẹp chặt chi tiết thông qua khối V di động, hớng của lực kẹp từ phải sang
trái, phơng của lực kẹp vuông góc với kích thớc gia công.
* Chọn máy:
Để gia công mặt đáy càng ta dùng máy phay vạn năng 6H12.
Công suất máy N
m
= 10 (KW).
Hiệu suất máy

= 0,75.
* Chọn dao:

Hiệu suất máy

= 0,8.
* Chọn dao:
- Khoan rộng lỗ: Dùng mũi khoan ruột gà đuôi côn.
Tra bảng 4.42 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta chọn kích thớc mũi khoan:
D= 2,45 (mm); L= 365 (mm); l= 245 (mm).
- Khoét: Dùng mũi khoét thép gió có D= 25,9 (mm).
- Doa: Dùng mũi doa có gắn mảnh hợp kim cứng.
Tra bảng 5.30 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) ta có chu kỳ bền trung bình
của các mũi nh sau:
Mũi khoan T= 50 (phút) ; Mũi khoét T= 45 (phút) ; Mũi doa T= 50 (phút).
16
17
4. Nguyên công 4: Gia công lỗ


0,04
34

.
* Sơ đồ gá đặt:
- Định vị: Chi tiết gia công đợc định vị bằng 2 phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt
trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do và một chốt trám khống chế 1 bậc tự do. Nh vậy chi tiết
đợc khống chế cả 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Việc kẹp chặt chi tiết đợc thực hiện qua cơ cấu kẹp nhanh. Bulông kẹp đợc
chế tạo liền với chốt trụ ngắn và chốt trám. Hớng của lực kẹp từ ngoài vào trong, phơng
của lực kẹp trùng với phơng kích thớc gia công.

* Chọn máy:

* Chọn dao:
Dùng dao phay mặt đầu răng gắn mảnh hợp kim cứng.
Tra bảng 4.95 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta chọn kích thớc của dao:
D= 100 (mm); L= 50 (mm); d= 32 (mm); số răng Z= 8.
Với D= 100 (mm) tra bảng 5.40 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) ta có chu kỳ bền
trung bình của dao phay mặt đầu T=180 phút.
20
21
6. Nguyên công 6: Gia công 3 vấu bắt nhựa.
* Sơ đồ gá đặt:
- Định vị: Chi tiết gia công đợc định vị bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt
trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do và một chốt trạm khống chế 1 bậc tự do. Nh vậy chi tiết
đợc khống chế cả 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Việc kẹp chặt đợc thực hiện qua cơ cấu kẹp nhanh. Bulông kẹp đợc chế tạo
liền với chốt trụ ngắn và chốt trám. Hớng của lực kẹp từ trên xuống dới, phơng của lực
kẹp vuông góc với mặt định vị.
* Chọn máy:
Để gia công 3 vấu bắt nhựa ta dùng máy phay đứng 6M12H.
Công suất máy N
m
= 4,5 (KW).
Hiệu suất máy

= 0,8.
* Chọn dao:
Dùng dao phay ngón chuôi côn răng gắn mảnh hợp kim cứng.
Tra bảng 4.69 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) ta chọn kích thớc của dao:
D= 20 (mm); L= 125 (mm); l= 25 (mm); Số răng Z=5.
22
23