Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lời nói đầu
Hiện nay , ngành Cơ khí nói chung và ngành Cơ khí Chế tạo máy nói riêng
đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất
nớc. Nhiệm vụ của ngành Công nghệ Chế tạo máy là định ra quy trình công nghệ
chế tạo các sản phẩm cơ khí phục vụ cho mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Do đó,
việc phát triển ngành Công nghệ Chế tạo máy đã và đang là mối quan tâm đặc biệt
của Đảng và Nhà nớc ta.
Phát triển ngành Công nghệ Chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với
việc phát triển nguồn nhân lực và các trang thiết bị hiện đại. Trong đó, việc trớc
tiên là phải đào tạo ra một đội ngũ kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật có trình cao, có
thể vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề cụ thể thờng gặp
trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.
Môn học Công nghệ Chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào
tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về lĩnh vực thiết kế, chế tạo máy và trang bị cơ khí phục
vụ các ngành kinh tế nh: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải,.
Để giúp sinh viên nắm vững đợc kiến thức cơ bản của mộ học và làm quen với
nhiệm vụ thiết kế; trong chơng trình đào tạo, đồ án công nghệ chế tạo máy là một
phần không thể thiếu đợc của sinh viên khoa Cơ khí khi kết thúc môn học.
Trong đồ án này, nhiệm vụ của em đợc giao là:
Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết nắp hộp khởi động động cơ
Nội dung của đồ án bao gồm các công việc nh: xác định dạng sản xuất, xác
định phơng pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, thiết
kế đồ gá.
Sau một thời gian tìm tòi, thiết kế và với sự chỉ bảo tận tình của thy
Anh Tun đến nay em đã hoàn thành xong đồ án môn học Công nghệ chế tạo
máy. Tuy nhiên, trong quá trình tính toán, thiết kế sẽ khó tránh khỏi những sai sót
do thiếu thực tế và kinh nghiệm. Rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy cô
giáo trong bộ môn và sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên.
Em xin chân thành cảm ơn!
Phần thuyết minh

Cần phải đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm 2 lỗ trục với mặt phẳng C. Chi tiết
làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
- Với vật liệu là nhôm có đặc tính là nhẹ có khả năng đúc tốt đây là một ụ điểm để
ngời ta chế tạo ra những bộ phận bao kín, hoặc các bộ phận phủ ngoài thờng không
chịu lực tác dụng vv.
- Chi tiết đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc trong khuôn kim loại .
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết :
Từ hình vẽ yêu cầu gia công chi tiết dạng hộp phân tích tính công nghệ từ khâụ chế
tạo phôi cho tới khi hoàn thành sản phẩm .

-

-

Khoa Cơ khí
2
Đồ án công nghệ chế tạo máy
- Chi tiết nắp hộp khởi động động cơ có kết cấu đủ độ cứng vững theo yêu cầu công
nghệ. Chi tiết có cấu tạo gồm các bề mặt cong đồng thời lại có gân trợ lực, do đó
mức độ cứng vững đợc tăng đáng kể đảm bảo không bị biến dạng khi gia công; có
thể cắt gọt ở tốc độ cao nhằm tăng năng suất.
- Chi tiết có nhiều góc lợn đây là một đặc điểm khó trong quá trình gia công và
đúc. Chi tiết có nhiều lỗ gia công đặc biệt là cac lỗ đối xứng nên có thể dùng
phân độ .Trên chi tiết gia công dạng hộp ( nắp hộp khởi động động cơ) có một
số lỗ cần gia công chính xác để thể hiện đợc các mối lắp gép nh lỗ 18 Ra
2,5( cấp độ bóng là 6) nên cần gia công chính xác hốn với các mặt đầu Ra 5 ,
Ra10 đạt cấp chính xác 4, 5. chi tiết cũng phải đạt đợc các yêu cầu khác.
Độ không phảng mặt A<0,05 (mm) trên chiều dài 100 mm. Đờng tâm 2 lỗ
trục vuông góc với mặt A. Không rỗ nứt sau khi đúc và gia công, không đẻ gờ
săc trên các cạnh .

1
+ V
2
+ V
3
+ V
4
+ V
5

-

-

Khoa Cơ khí
3
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Với: + V
1
là thể tích khối trụ dài, V
1
= 3,14.(0,16)
2
.0,39 = 0,0313 dm
3
+ V
2
là thể tích khối trụ ngắn, V
2
= 3,14.(0,16)

V
5
= 0,16.0,17.0,20 + 1/2.3,14.(0,1)
2
.0.17 = 0,0081 dm
3
V = 0,0313 + 0,0265 + 0,0446 + 0,0015 + 0,0081 = 0,112 dm
3
Trọng lợng của chi tiết là: Q = 0,112.2,7 0,30 Kg
2- Xác định dạng sản xuất:
Từ N = 7000 chiếc/năm, Q = 0,30 Kg. Tra bảng 2 trang 13( Thiết kế đồ án môn học
CNCTM) ta đợc dạng sản xuất là hàng loạt lớn .

ch ơng 2
Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ
lồng phôi
I. Xác định phơng pháp chế tạo phôi :
Đối với chi tiết đã có, có thể áp dụng các phơng pháp chế tạo phôi sau đây:
Phôi đúc bao gồm cả phôi gang, thép hoặc hợp kim nhôm , nhôm là những loại
phổ biến nhất để chế tạo chi tiết dạng hộp , chế tạo phôi đúc thờng bằng các ph-
ơng pháp sau :
1. Đúc gang trong khuôn cát , mẫu gỗ làm bằng tay , phơng pháp này
cho độ chính xác thấp , lợng d gia công cắt gọt lớn , năng suất thấp ,
đòi hỏi trình độ công nhân phải cao , thích hợp đối với dạng sản xuất
dạng nhỏ hoặc đơn chiếc .
2. Dùng mẫu kim loại , khuôn cát làm bằng máy, đạt độ chính xác và
năng suất cao , lợng d gia công cắt gọt nhỏ , phơng pháp này thích
hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối.
3. Dùng phơng pháp đúc trong khuôn có vỏ mỏng , độ chính xác từ 0,3
- 0,6 mm tính cơ học tốt . Phơng pháp này dùng trong sản xuất hàng

Xác định lợng d gia công của vật đúc với cấp chính xác cấp I tra bảng 3-94
(Sổ tay CNCTM I ) theo kích thớc lớn nhất của chi tiết là 138 mm và vị trí bề mặt
khi rót kim loại vào khuôn ta có lợng d gia công của các bề mặt là:
- Mặt A: Kích thớc danh nghĩa 39 mm, ở vị trí lòng khuôn trên thì lợng d gia công
là Z
b
(A) = 2 ( mm)
- Mặt C: Kích thớc danh nghĩa 33 mm, ở vị trí lòng khuôn dới thì lợng d gia công là
Z
b
(C) = 2 ( mm)
- Mặt D: Kích thớc danh nghĩa 36 mm, ở vị trí lòng khuôn dới thì lợng d gia công
là Z
b
(D) = 2 ( mm)
- Mặt đầu khối trụ nghiêng 8: Kích thớc danh nghĩa 26 mm, ở vị trí mặt bên thì l-
ợng d gia công là : Z
b
= 2 ( mm)
- Mặt đầu khối trụ nghiêng 20 : Kích thớc danh nghĩa 17 mm, ở vị trí mặt bên thì
lợng d gia công là Z
b
= 2 ( mm)
- Sai lệch cho phép theo kích thớc của vật đúc với cấp chính xác cấp I theo bảng 3-
97 (sổ tay CNCTM I ) đối với các bề mặt là 0,3( mm)
- Sai lệch cho phép theo chiều dày của các sờn và vách không đợc gia công theo
bảng 3-100 (sổ tay - CNCTM I ) là 0,2 ( mm )

-


Bán kính giữa phần trụ đặc và thân: 7mm.
Góc đúc từ 4- 5
0
Ch ơng III
Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết
I. Xác định đờng lối công nghệ :
Chi tiết thuộc dạng sản xuất hàng loạt lớn nên quy trình công nghệ đợc xác
định theo nguyên tắc phân tán nguyên công ( qúa trình gia công đợc chia ra thành
nhiều nguyên công đơn giản khác nhau ), ở đây mỗi máy thực hiện một nguyên
công nhất định, đồ gá đợc sử dụng là đồ gá chuyên dùng.
II. Chọn phơng pháp gia công :
- Khi gia công các mặt phẳng đạt độ bóng bề mặt R
a
=(10 5)àm chọn phơng pháp
gia công là phay. Khi đó theo bảng 3- 69 (sổ tay CNCTM I ) ta chọn gia công lần
cuối là phay tinh.
- Khi gia công 2 lỗ 18 ( mm ) và vát mép đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ
với mặt phẳng A , độ nhám bề mặt R
a
= 2,5 (àm) cấp nhẵm bóng là 5. Theo bảng 3-
87 (sổ tay CNCTM I ) ta chọn gia công lần cuối lỗ là Doa . Khi đó các bớc gia
công lỗ là Khoan - Khoét Doa Vát mép.
- Khi gia công 6 lỗ 6,5( mm ) ta gia công một lần là khoan .
- Khi gia công lỗ 8 ( mm ) với độ nhám bề mặt R
a
= 10 (àm) cấp nhẵm bóng là 4.
Theo bảng 3-87 (sổ tay CNCTM I ) ta chọn gia công lần cuối là Doa . Khi đó
các bớc gia công lỗ 8( mm ) với R
a
= 5 (àm) là Khoan , vát mép .

+0,019
đạt R
a
=2,5 (àm) .
5 - Nguyên công 5: Khoan, khoét, vát mép, doa lỗ
022,0
048,0
18



đạt R
a
=2,5 (àm) .
6 - Nguyên công 6: Phay mặt đầu lỗ ren M12 .
7 - Nguyên công 7: Khoan- Khoét Ta rô ren M12x1,5 .
8 - Nguyên công 8: Khoan 6 lỗ 6,5 .
9 - Nguyên công 9: Phay mặt đầu lỗ 8 .
10 - Nguyên công 10: Khoan Vát mép 8 .
11 - Nguyên công 11: Tiện rãnh 22 .
12- Nguyên công 12: Khoan lỗ 2 .
13 - Nguyên công 13: Kiểm tra .
IV. Thiết kế nguyên công :
1.Nguyên công 1: Phay mặt A .
Yêu cầu: đạt R
a
= 10 àm .
- Định vị: Hai phiến tỳ nhám hạn chế 3 bậc tự do (BTD) .
- Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹp thanh truyền liên động .
- Chọn máy: Máy phay 6H12, công suất 1,7 kW .

b
là tốc độ cắt theo bảng , với S
z
= 0,1 (mm/ răng), D = 100 mm,
T=180 (phút) chiều sâu cắt t = 2 (mm) theo bảng 5-122 (sổ tay CNCTM II ) là
V
b
= 104 ( m/phút )
K
1
,K
2
,K
3
,K
4
, K
5
là các hệ số điều chỉnh cho theo bảng 5-127
(sổ tay CNCTM II )
- K
1
là các hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K
1
= 1
- K
2
là các hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao K
2
= 0,87

xK
1
xK
2
xK
3
xK
4
xK
5
= 104 x 1 x 0,87 x 0,89 x 1 x 1,12 = 90,19 (m/phút)
Số vòng quay trục chính theo tính toán là n
t
:
n
t
=
D
V
t
ì
ì

1000
=
100
19,901000
ì
ì


Ra 10
33
2.Nguyên công 2: Tiện mặt bích C đạt kích thớc 33

0,05
mm ,R
a
=5 (àm)

- Định vị: Hai phiến tỳ hạn chế 3 BTD, 2 khối V ngắn hạn chế 3 BTD trong đó có
một khối V di động.
- Kẹp chặt: dùng khối V di động có bu lông để kẹp .
- Chọn máy: máy tiện 1K62, công suất 7,5 KW .
- Chế độ cắt: Tiện thô : t = 1,5 mm , S = 1,2 mm/vòng ; n = 600 vòng/ph
Tiện tinh: t = 0,5 mm , S = 0,6 mm/vòng ; n = 1015 vòng/ph
- Chọn dao: Chọn dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng, T15K6 .
- Sơ đồ nguyên công :

-

-

Khoa Cơ khí
9
Đồ án công nghệ chế tạo máy
W
33
3.Nguyên công 3: Phay mặt D đạt kích thớc 39 mm
- Yêu cầu: R
a

Vt = Vb . K1 . K2 . K3 = 62 . 0,85 . 1,12 = 59,024 (m/ phút )
S ố vòng quay trục chính theo tính toán là :
n
T
= 1000 . 59,024 / 3,14 .80 = 235 (vòng/ phút)
T a chọn số vòng quay theo máy n
m
= 255 (vòng / phút). Nh vậy tốc độ cắt
thực tế sẽ là :
V
t
= 3,14 .80 . 255 / 1000 = 64, 1(m / phút )
chạy dao phút sẽ là : S
p
= 1,6 . 255 =408 (mm/ph) theo máy ta lấy S
m
= 400
(mm/ phút) ;

- Sơ đồ nguyên công :
Ra10
W
S
39
4.Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa ,vát mép lỗ 18
+0,019
- Yêu cầu: R
a
= 2,5 àm
- Định vị: Hai phiến tỳ hạn chế 3 BTD, chụp định vị hạn chế 3 BTD

Bớc 1: khoan lỗ đờng kính 17 mm.
Tra bảng 5_94[6] ta đợc lợng chạy dao là S = 0,55mm/vòng, t = 8,5 chiều sâụ
khoan .
Hệ số điều chỉnh tra ở bảng 5_87[6] đợc k=1.
Lợng chạy dao thực tế là S = 0,55.1 = 0,55 mm/vòng.
Tra bảng lợng chạy dao của máy ta lấy S = 0,55 mm/vòng.
Tra bảng 5_95[6] ta đợc tốc độ cắt Vb = 62 m/phút.
Tốc độ cắt thực tế :Vt = Vb.k1.k2
Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoan, k1=1.
Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chiều sâu mũi khoan(bảng 5_87[6]), k2=1.
Vt = 62.1.1 = 62 m/phút.
Số vòng quay trục chính:
n
t
=1000.Vt/.D = 1000.62 / 3,14.17 = 1161 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy n
m
=1015 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n
m
..D/1000 = 1015.3,14.17 / 1000 = 54 m/phút.

-

-

Khoa Cơ khí
12
Đồ án công nghệ chế tạo máy
Lợng chạy dao phút: Sp = 1015.0,55= 558 m/phút.

Bớc 4 : vát mép lỗ 18
Lợng vát mép t = 1 mm ;
Chế độ cắt vát mép S = 0,55 mm ; n
m
= 240 mm / vòng ,
Vtt = 13,5 m/ ph ;
- Sơ đồ nguyên công.

-

-

Khoa Cơ khí
13
Đồ án công nghệ chế tạo máy
S
2
n
3
S
1
S
3
n
2
n
1
33
W
5.Nguyên công 5: Khoan, khoét,doa lỗ

-

-

Khoa Cơ khí
14
Đồ án công nghệ chế tạo máy
W W
33
S
2
n
3
S
1
S
3
n
2
n
1
6.Nguyên công 6: Phay đầu lỗ ren M12 , R
a
= 10 àm
- Định vị: Mặt phẳng tỳ hạn chế 3 BTD, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 BTD, 1 chốt
trám hạn chế 1 BTD .
- Kẹp chặt: dùng bu lông đồng trục với chốt trụ ngắn ,tháo chi tiết nhờ bạc chữ C.
- Chọn máy: máy phay 6H12 .
- Chọn dao: Chọn dao P18 .
- Chế độ cắt: t = 2 mm;

- Sơ đồ nguyên công.

-

-

Khoa Cơ khí
16
Đồ án công nghệ chế tạo máy
W
W
n
1
S
1
n
3
S
3
n
2
S
2
8.Nguyên công 8: : Khoan 6 lỗ 6,5
- Định vị: Mặt phẳng tỳ hạn chế 3 BTD, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 BTD, 1 chốt
trám hạn chế 1 BTD .
- Kẹp chặt: dùng bu lông đồng trục với chốt trụ ngắn ,tháo chi tiết nhờ bạc chữ C.
- Chọn máy: máy khoan cần 2A125 .
- Chọn dao: Chọn dao P18
- Chế độ cắt: Khoan lỗ: t = 3,25 mm; S = 0,55 mm/v; n = 1015 v/ph,

chốt trám hạn chế 1 BTD .

-

-

Khoa Cơ khí
18
Đồ án công nghệ chế tạo máy
- Kẹp chặt: dùng mỏ kẹp liên động .
- Chọn máy: máy doa ngang 2620B ,công suất 10 kw
- Chọn dao: Chọn dao P18 .
- Chế độ cắt:
Khoan lỗ : t = 3,9 mm; S = 0,55 mm/v; n = 1015 v/ph, V
tt
= 24,8 m/ph
Vát mép: t = 0,5 mm; S = 0,2 mm/v; n = 240 v/ph; V
tt
= 6 m/ph
- Sơ đồ gá đặt:
n
2
S
2
WW
n
1
S
1
2

S = 0,2 mm/v;

-

-

Khoa Cơ khí
20
Đồ án công nghệ chế tạo máy
n = 1015 v/ph,
V
tt
= 6,3 m/ph
- Sơ đồ nguyên công.
W
W
n
S
6
0
13.Nguyên công 13: Kiểm tra
- Định vị : Mặt đáy khống chế 3 BTD .
- Kẹp chặt: Không cần kẹp chặt .
- Bàn kiểm tra: giá đỡ đồng hồ so đợc đặt cố định trên mặt phẳng định vị. Đầu đo di
chuyển trên trục kiểm tra lắp trong lỗ kiểm tra.
- Sơ đồ kiểm tra:


àm
Z
mint
àm
d
t
mm

àm
d
min
mm
d
max
mm
Z
min
mm
Z
max
mm
Phôi
200 100 438 34,653 620 33,345 35
Tiện thô
50 21,9 120 1508 33,145 250 33,145 33,3 0,2 0,57
Tiện tinh
20 6 145 33 100 33 33 0,145 0,295
Theo bảng 3-66 (sổ tay CNCTM I ) ta có chất lợng bề mặt chi tiết đúc trong
khuôn kim loại là :
R

Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:
ph
=
22
dkcv
+
Trong đó :

cv
là sai lệch cong vênh,
cv
= 0

-

-

Khoa Cơ khí
22
Đồ án công nghệ chế tạo máy
-
dk
là độ xê dịch khuôn, khi gia công mặt phẳng thì lấy bằng dung sai kích thớc
lớn nhất kể từ mặt gia công tới chuẩn công nghệ theo bảng 3-11 (sổ tay CNCTM
I ) ta có :
d
=
n
= 620 (àm)




+
2
620
2
620
22
= 438 (àm)
Khi đó sai lệch không gian tổng cộng là :

ph
=
22
dkcv
+
= 438 (àm)
Sai lệch không gian còn lại của tiện thô là:
t
= 0.05x
ph
= 0.05x438 =21,9 (àm)
Sai số gá đặt khi tiện thô đợc xác định nh sau:
gđ 1
=

22
kc
+
Trong đó :

= 2(R
Zi-1
+ T
i-1
+
22
1 ii

+

)
Lợng d nhỏ nhất khi tiện thô là:
2Z
min
= 2( 200 + 100 +
22
120438 +
) = 1508 (àm)
Lợng d nhỏ nhất khi tiện tinh là:
2Z
min
= 2( 50 +
22
69,21 +
) =145(àm)

Xác định kích thớc tính toán d
t
nh sau:
Cụ thể là:


-

-

Khoa Cơ khí
23
Đồ án công nghệ chế tạo máy
* Lợng d giới hạn đợc xác định nh sau:
Khi tiện tinh: Z
min
= d
mintho
-d
mint
=33,145-33=0,145 (mm)
Z
max
= d
maxtho
-d
maxt
=33,395- 33,1=0,295 (mm)
Khi tiện thô : Z
min
= 33,345 33,145 = 0,2 (mm)
Z
max
= 33,965- 33,395 = 0,57 (mm)
Lợng d tổng cộng:

a
=10 (
à
m) .
- Lợng d gia công khi phay mặt A : Z
b
= 2 mm đợc chia 2 bớc
Bớc 1: Phay thô Z
b
= 1,5 mm
Bớc 2: Phay tinh Z
b
= 0,5 mm
2.2- Nguyên công 2: Tiện mặt C đạt kích thớc 33 mm R
a
=5(
à
m) Z
b =
2 mm
Bớc1: Tiện thô Z
b
=1,5 mm
Bớc 2: Tiện tinh Z
b=
0,5mm
2.3 - Nguyên công 3: Phay mặt D đạt kích thớc 39 mm và R
a
=10 (
à

022,0
048,0
18



đạt R
a
=2,5 (
à
m) .
- Lợng d gia công khi gia công lỗ:
Bớc 1: Khoan 2Z
b
= 17 mm
Bớc 2: Khoét 2Z
b
= 0,4 mm
Bớc 3: Doa thô lỗ 2Z
b
= 0,1 mm
2.6 - Nguyên công 6: Phay mặt đầu lỗ ren M12 ,R
a
=10(àm) .
Phay thô Z
b
= 1,5(mm)
Phay tinh Z
b
= 0,5(mm)


8:
- Lợng d gia công khi gia công lỗ:
Bớc 1: Khoan 2Z
b
= 7,8 mm
Bớc 2: Doa thô lỗ 2Z
b
= 0,2 mm
2.11 - Nguyên công 11: Tiện lỗ

22
- Tiện một lần 2Z
b
= 4 mm
2.12- Nguyên công 12: Khoan lỗ

2
Khoan một lần 2Z
b
=2(mm)
VI. Xác định thời gian nguyên công:
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đợc xác
định theo công thức sau: T
tc
= T
o
+ T
p
+ T

=8%T
o
.
T
pvtc
là thời gian phục vụ tổ chức: để tra dầu mở cho máy thu dọn chỗ làm việc, bàn
dao ca kíp T
pvtc
= 3%T
o
.
T
tn
là thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân T
tn
= 5%T
o
T
TC
= 1,26.T
o
Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức sau: T
o
=
m
Sxn
LLL
21
++
(phút)