Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234

Lời nói đầu
Ngày nay, khoa học kỹ thuật đang phát triển nh vũ bão trên phạm vi toàn thế
giới, ở tất cả mọi linh vực nói chung và Ngành cơ khí chế tạo nói riêng .Sự phát
triển của Nganh cơ khí chế tạo máy là một trong những tiền đề quan trọng để thực
hiện mục tiêu Công nghiệp hoá, hiện đại hoá mà Đảng ta đã đề ra.
Môn học Công nghệ chế tạo máy là môn học mang tinh tổng hợp, nó trang bị
cho sinh những kiến thức cơ bản về môn học và có những hiểu biết nhất định về ứng
dụng thực tiễn.
Thiết kế chế tạo là một phần quan trọng của môn học Công nghệ chế tạo
máy.Nó là tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau. Mỗi một công đoạn
trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng . Quá trình thiết kế
chỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế đa ra phải có tính u việt về
tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công nghệ.
Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình mà nhà thiết kế đa ra,
nó phải đảm bảo phù hợp với khả năng công nghệ của đất nớc và đảm bảo giá thành
chế tạo. Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với
mỗi sản phẩm chế tạo.
Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất. Công
nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn
tới giảm đợc giá thành chế tạo. Chính vì vậy việc thiết kế một quy trình công nghệ tối
u có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo. Nắm vững đặc tính
công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một cái nhìn tổng quát làm
cho các ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc
chắn ý tởng có thể thực hiện đợc.
Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy. Làm đồ án
công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là
cơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này.
Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết khớp nối bơm
đầu ben với các nội dung sau:

- Then hoa trong lỗ 21 để truyền mô men từ trục cho khớp nối
- Các bề mặt còn lại cần đạt Rz = 20
- Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45.
- Chi tiết có bề mặt làm việc là mặt trụ 21
1.2> Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Từ hinh dạng, kích thớc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có nhận xét sau:
- Chi tiết yêu cầu phải nhiệt luyện đạt độ cứng HRC từ 42 ữ 45,nhiệt luyện sẽ làm
giảm cấp chính xác và cấp độ nhám, tại mặt trụ trong 21 yêu cầu cấp độ nhám 8 va
độ chính xác cấp IT9, đây là một yêu cầu cao. Ta có hai phơng án để lựa chọn :
+ Gia công chi tiết đạt cấp độ nhám 9 ữ 10, cáp chính xác IT 7 ữ 8 tại mặt trụ
trong 21, sau đó nhiệt luyên.
+ Gia công chi tiết theo yêu cầu, sau đó nhiệt luyện, cuối cùng mài các mặt
trụ trong 21 để đạt cấp độ nhám 8 cấp chính xác IT9.
+ Ta chọn phơng án sau, bởi vì gia công để đạt đợc cấp độ nhám 9 ữ 10 là rất
khó và không kinh tế.
-Chi tiết có kích thớc nhỏ, dạng hình khối cơ bảnlà tròn xoay.
-Vật liệu là thép C45 có cơ tính tơng đối phù hợp cho các nguyên công cắt gọt.
-hình dang cơ bản là tròn xoay, lỗ tròn nên chon phơng pháp tiện, khoan.Ngoài ra
để gia công tai khớp ta còn sử dụng phơng pháp phay.
-Đối với rãnh then hoa,bản vẽ chi tiết không yêu cầu cao về cấp độ nhám mà chỉ
yêu cầu về độ chính xác IT9. Tuy nhiên để gia công đợc cấp chính xác IT9 thì cấp độ
nhám đạt đợc khi đó là từ cấp 7ữ8. Với các yêu cầu nh trên và đồng thời do dạng sản
xuất là loạt lớn,độ dày của phôi cho phép nên ta có thể sử dụng phơng pháp chuốt
rãnh then hoa.
3
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
-Phần trụ ngoài 45 và phần ngoài,trong của tai hình vành khăn chỉ yêu cầu cấp
độ nhám Rz=20, không yêu cầu về độ chính xác dừng lại ở bớc công nghệ tiên tinh
-Phần tai đợc gia công phay từ trụ tròn xoay.
-Trớc khi gia công then hoa, ta tiến hành nguyên công khoan, nguyên công tiện

2.1> Tiến trình công nghệ
Các nguyên công để gia công chi tiết khớp nối bơm đầu ben đạt đợc
các yêu cầu đề ra
Nguyên công 1: Tiện thô và tiện tinh mặt trụ, mặt đầu 45.
Nguyên công 2: Tiện thô và tiện tinh mặt trụ, mặt đầu 54.
Nguyên công 3: Khoanlỗ 21
Nguyên công 4: Tiện thô lỗ 35, tiện tinh lỗ 21và 35.
Nguyên công 5: Chuốt rãnh then hoa.
Nguyên công 6: Tiện thô và tiện tinh rãnh ngoài và góc lợn.
Nguyên công 7: Phay hai bên mặt trụ
Nguyên công 8: Phay mặt bên và gờ của tai bạc.
Nguyên công 9: Nhiệt luyện.
Nguyên công 10: Mài mặt 21 sau nhiệt luyện.
2.2>Thiết kế nguyên công
Nguyên công 1: Tiện thô,tiện tinh mặt trụ và mặt đầu 45.
Chọn máy tiện :
1A616 có các thông số :
+Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên máy 320 mm
+Khoảng cách hai đầu tâm 710 mm
+Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên bàn dao 180 mm
+ Công suất : N = 4,5 KW
+ Số vòng quay trục chính : n = 12,5; 16; 20; 31,5; 40 ; 50; 63; 80; 100;
125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600,2000.
Đồ gá
Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Dao
-Chọn loại dao tiện ngoài thân cong có gắn mảnh thép gió P18 để tiện mặt đầu
Các thông số cơ bản của dao :+Góc nghiêng chính =90
0


Chọn máy tiện :
Dùng máy ở nguyên công một
Đồ gá
Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Dao
Chọn loại dao tiện ngoài thân cong có gắn mảnh thép gió P18
Các thông số cơ bản của dao :+Góc nghiêng chính =90
0

+Góc nghiêng phụ
1
=10
0
+h=20 mm ,b=12 mm ,L=120 mm
n=5 mm,l=16 mm, R=1 mm
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặtLần gá 1:
- Định vị bằng mặt đầu 45, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp
ba chấu -hạn chế ba bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ 45, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm
cặp ba chấu hạn chế hai bậc tự do
Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp
Bớc1:
iện thô mặt trụ 54.
Bớc2:
Tiện thô mặt đầu 54.
Bớc3:
Tiện tinh mặt trụ 54.

Gá trên mâm cặp 3 chấu tự đinh tâm
8
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
Dao
-Theo Bảng 4-15 (Trang 302 , STCNCTM-Tập1)
Để gia công lỗ 35 từ lỗ 21 trên đoạn 54 ta sử dụng dao tiện rông lỗ liền
khối bằng hợp kim cứng gắn với chuôi bằng thép.
Các thông số cơ bản của dao: H=4,7;D=10;L=60;P=30.Ta tiến hành tiện thô, sau đó tiện tinh lỗ 35. Đối với lỗ 35 ta dừng lại ở bớc
tiện tinh, vì yêu cầu độ nhám không cao Rz=20
-Theo bảng 4-14(Trang 302 , STCNCTM-Tập1)
Để gia công tinh lỗ 21,ta sử dụng dao tiện lỗ có góc nghiêng chính =95
0
gắn
mảnh hợp kim cứng với các thông sô nh sau:
h=16mm;b=12mm;L=170mm;P=80mm;n=6mm;l=12.
9
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234

Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết:
- Định vị bằng mặt đầu 45, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp
ba chấu -hạn chế ba bậc tự do
- Định vị bằng mặt trụ 45, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm
cặp ba chấu hạn chế hai bậc tự do
Vặn chặt mâm cặp 3 chấu để tạo lực kẹp

trùng với liên kết trên).
-Lực kẹp là lực chuốt.
B ớc thực hiện : Thực hiện trong một bớc.
Nguyên công 6 : Tiện thô và tiên tinh rãnh ngoài, góc lợn
Chọn máy tiện : Nh ở nguyên công 1.
Đồ gá :
Gá trên mâm cặp ba chấu tự đinh tâm.
Dao :
Chon dao tiện định hình.
Các b ớc thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt :
11
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234

-Định vị bằng mặt đầu54, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp ba chấu
tự định tâm - hạn chế ba bậc tự do.
Định vị bằng mặt trụ54, bề mặt dịnh vị của đồ gá là mặt trụ trong của mâm
cặp ba chấu - hạ chế hai bậc tự do.
Vặn chặt mâm cặp ba chấu để tạo lực kẹp
Bớc1:
Tiện thô rãnh ngoài.
Bớc2:
Tiện thô góc lợn.
Bớc3:
Tiện tinh rãnh ngoài.
Bớc4:
Tiện tinh góc lợn.
Nguyên công 7: phay phá hai bên mặt trụ
Chon máy :
Chọn máy phay công xôn (vạn năng,ngang ,đứng) của liên xô,kiểu 6H81
-Bớc tiến bàn máy thẳng đứng : (0,2 ữ 6.3) mm/s.

Đồ gá : Gá trên đồ gá chuyên dùng và sử dụng bàn phân độ.
Dao:
Dao phay ngón hợp kim cứng: D=8;l=20;L=45.
Dao phay ngón chuôi côn, gắn mảnh hợp kim cứng:D=25;L=125;l=20;
z=5
Các b ớc thực hiện nguyên công:
Gá đặt chi tiết: Giống nguyên công 8.
13
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
B ớc1: Dùng cơ cấu phân độ quay một góc 30
0
, phay mặt bên của tai bạc,
phay gờ trên tai bạc.
B ớc2: Dùng cơ cấu phân độ quay một góc 60
0
,phay mặt con lai của tai bạc.
B ớc3: Tiếp tục dùng cơ cấu phân độ để phay tai còn lại của tai bạc.
Sơ đồ thực hiện nguyên công:

Nguyên công 9: mài lỗ 21 sau nhiệt luyện
Chọn kiểu máy:
Chọn kiểu máy LIÊN XÔ 3A227B, có đặc tính kỹ thuật nh sau:
- Đờng kính lỗ mài đợc: 20 ữ 100.
-Chiều dài lớn nhất của lỗ đợc mài: 125.
-Đờng kính lớn nhất của chi tiết định vị đợc trên máy: 300.
-Dịch chuyển ngang lợn nhất của ụ phôi: 150.
-Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn: 450.
-Bớc tiến công tác của bàn máy: (2ữ120)m/ph.
-Tốc độ đá mài: (18500;12600;9600;4800)vg/ph.
-Tốc độ phôi (180ữ1200).

công
Bớc Nội dung các bớc Lợng d g/c 2a Ghi chú
1
1
Tiện thô mặt trụ 45
8
Theo mục
chọn dao
2
Tiện thô mặt đầu 45
1,8
3
Tiện tinh mặt trụ 45
1
4
Tiện tinh mặt đầu 45
0,4
2
1
Tiện thô mặt trụ 54
3,6
Theo mục
chon dao
2
Tiện thô mặt đầu 54
1,8
3
Tiện tinh mặt trụ 54
0,4
4

4
Tiện tinh góc lợn
1
7 1
Phay 2 bên trụ tai bạc
19 nt
8
1
Phân độ phay mặt thứ nhất tai
bạc
19
nt
2
Phân độ phay gờ tai bạc
4
9 1
Mài lỗ 21
0,6
Theo bảng 3-
138 (Trang
280-
STCNCTM -
Tập 1)
16
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
Phần 4: chọn chế Độ cắt
4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1
Xác định chiều sâu cắt t dựa vào kết quả tính lợng d gia công trong mục 3.1
Từ kích thớc dao,phôi và vật liệu phôi ,dựa vào Bảng 5-11 (Trang 11 ,STCNCTM Tập
2) ta tra đợc lợng chạy dao S.

0,2 0,22 106 630 2,4 0,14
Tiện tinh mặt đầu 54
0,2 0,22 106 630 2,4 0,14
4.3>Tra chế độ cắt cho nguyên công 3
Chiều sâu cắt t đợc xác định từ bớc chọn dao.
Tốc độ cắt V đợc xác định từ Bảng 5-105 (Trang 96 ,STCNCTM Tập 2).Công suất
yêu cầu đợc xác định theo Bảng 5-110(Trang 102 ,STCNCTM Tập 2)
Chế độ cắt T(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)
Khoan lỗ 21
9,5 0,34 20 315 1,7 0,23
4.4>Tra chế độ cắt cho nguyên công 4
Cách làm tơng tự nh ở nguyên công 1.
Lợng chạy dao S tra theo bảng 5-14 (Trang 13 ,STCNCTM Tập 2)
Tốc độ cắt tra theo bảng 5-63 (Trang 55 ,STCNCTM Tập 2)
Chế độ cắt t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)
Tiện thô mặt trụ trong 35
3,0 0,08 96 800 2,4 0,6
Tiện tinh mặt trụ trong 35
0,5 0,22 90 800 2,4 0,216
17
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
Tiện tinh lỗ 21
0,35 0,22 90 1250 2,4 0,19
4.5>Tra chế độ cắt cho nguyên công 6
Cách làm tơng tự nh ở nguyên công 1.
Lợng chạy dao S tra theo bảng 5-14 (Trang 13 ,STCNCTM Tập 2)
Tốc độ cắt tra theo bảng 5-63 (Trang 55 ,STCNCTM Tập 2)
Chế độ cắt t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)
Tiện thô rãnh ngoài
2 0,35 18,5 160 1 0,18

4.7>Tra chế độ cắt cho nguyên công 8
Tơng tự nh nguyên công 7
Chế độ cắt t(mm)
Sz
(mm/r)
V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)
Phân độ phay mặt thứ nhất tai
bạc
9,5 0,03 98 400 1,1 0,23
Phân độ phay gờ tai bạc
4 0,03 100 600 1,1 0,21
4.8>Tra chế độ cắt cho nguyên công 9
Căn cứ vào cấp độ nhám cần đạt đợc sau gia công là R
a
0,63 và phôi đã qua tôi ,Tra
bảng 5-207,5-208 (Trang 184 -186,STCNCTM Tập 2) Ta có bảng chế độ cắt cho
nguyên công 9.
Chế độ cắt t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)
Mài lỗ 21
0,014 0,35 70 2 0,6

18
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
Phần 5: thiết kế đồ gá
Đồ gá phay đợc dùng trên máy phay để xác định vịt trí tơng quan giữa phôi và dụng
cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công các rãnh .
5.1 Xác định máy:
Dùng máy phay 6H11 do Liên Xô sản xuất máy có các thông số cơ bản nh sau
+Khoảng cách từ tâm (mặt mút ) trục chính tới bàn máy30 - 340 mm
+Số cấp tốc độ trục chính 16

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234

Lực cắt tổng hợp Pzy (là thành phần tổng hợp của lực cắt Pz và Py) đợc phân theo các
phơng dọc trục gá Ps và vuông góc với trục gá Pv . lực Ps làm chi tiết có xu hớng bị
tháo lỏng ,trợt khỏi trục gá và kéo đứt trục gá ,lực Pv làm cho trục gá có su hớng bị
uấn cong làm hỏng trục gá.
Lực cắt Pz khi phay đợc tính theo công thức
Pz =
Wq
MV
uyx
nD
KZBSztCp
.
10
Tra bảng 5-41(trang 34 Sổ tay CNCTM tập 1) ta xác định đợc các thông số sau :
Cp=261 ,x=0.9 ,y=0.8 ,u=1.1 ,q=1.1 ,w= 0.1 ,Kmv =1 .
Khi thay số ta sẽ tính ra đợc : Pz = 1219,49 (N) ;từ đó ta có lực chạy dao Ps =0.3.Pz
=365,85 (N) ;lực vuông góc với lực chạy dao Pv = 0.9 .Pz =1097,54 (N)
Lực kẹp chặt tổng hợp W trong trong trờng hợp này đợc tính theo công thức
W= K.Ps
Với K là hệ số an toàn tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công
K = K
0
.K
1
.K
2
.K
3

4
= 1,3
K
5
- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, chọn K
5
= 1.
20
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
K
6
hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K
6
= 1
Thay số vào ta có K=4,49
Vậy lực kẹp tổng hợp cần thiết W= K.Ps = 1243,72(N)
b.Tính lực của ng ời công nhân tác dụng lên chìa vặn để tạo ra đ ợc lực kẹp W
Mô men chìa vặn đợc tính theo công thức: M=
)(.
2
.

+tg
d
W
TB
Với là góc nâng của ren =arctg
0
3)
9.14.3

nhất thì sơ đồ lực tác dụng lên trục gá có dạng nh sau:
Theo sơ đồ lực tác dụng thì tiết diện nguy hiểm nhất của trục gá là tại mặt cắt A-A và
B-B . Đờng kính của trục gá tại các tiết diện này phải bảo đảm trục gá đủ bền
A
[]
,
B
[] . hay đờng kính tại các tiết diện này phải thoả mãn :
[ ]
3
32
.
155.


Pv
D
B

=
3
32
14,3
.610
155.54,1097
= 14 (mm) và
[ ]
3
4
.

=
3
32
14,3
.610
205.54,1097
= 15,5 (mm) và
[ ]
3
4
.
.


Ps
D
A


3
4
14,3
.610
84,365
=
=2,2 (mm)
Tức D
A
15,5 (mm)
21

3 . Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2.ĐHBK . Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2001
4. Sổ tay atlát đồ gá . Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2000
5. Công nghệ chế tạo máy tập 1.ĐHBK . Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 1998
6. Công nghệ chế tạo máy tập 1.ĐHBK . Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 1998
7.Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 1998
8. Sổ tay vẽ kỹ thuật . Học viện KTQS 2001.

24
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234
mục lục
Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 3
1.1>Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết 3
1.2> Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 3
1.3>Chon phôi và phơng pháp chế tạo phôi 4
Phần 2:Thiết kế quy trình công nghệ 5
2.1> Tiến trình công nghệ 5
2.2>Thiết kế nguyên công 5
phần 3: chọn lơng d gia công 16
3.2> Tra lợng d cho các nguyên công : 16
Phần 4: chọn chế Độ cắt 17
4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1 17
4.2>Tra chế độ cắt cho nguyên công 2 17
4.3>Tra chế độ cắt cho nguyên công 3 17
4.4>Tra chế độ cắt cho nguyên công 4 17
4.5>Tra chế độ cắt cho nguyên công 6 18
4.6.>Tra chế độ cắt cho nguyên công 7 18
4.7>Tra chế độ cắt cho nguyên công 8 18
4.8>Tra chế độ cắt cho nguyên công 9 18
Phần 5: thiết kế đồ gá 19
5.1 Xác định máy: 19