Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
Nhận xét của giáo viên hớng dẫn


Hng Yên, Ngày 18 tháng 04 năm 2011
Sinh viên
Phạm Văn Giồng
N MễN HC
công nghệ chế tạo máy
Phn I. Phân tích chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy Thân van 4 ngả là chi tiết dạng hộp.
Đặc điểm của chi tiết dạng hộp: Chi tiết dạng hộp thờng có hình dạng phức tạp với
hình khối rỗng có thành vách xung quanh, trên các vách có nhiều gân và có phần lồi lõm
khác nhau. Trên hộp có một số lợng lớn các mặt phẳng phải gia công với độ chính xác khác
nhau và cũng có một số lợng những mặt phẳng không phải gia công.Đặc biệt, trên hộp thờng
có một hệ lỗ có vị trí tơng quan chính xác và cũng có một số lợng lớn các lỗ nhỏ để kẹp chặt
các chi tiết khác lên hộp.
Thân van 4 ngả có nhiệm vụ dùng để chia nguồn thuỷ lực khí nén ra làm ba đờng nhánh
nhỏ hơn. Nó gồm có 4 đầu 1 đầu vào lớn và 3 đầu ra có kích thớc nhỏ hơn, ở các đầu có gia
công ren để nối với ống dẫn.
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
2
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
Thân van 4 ngả có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có một
số bề mặt không phải gia công.Các bề mặt làm việc chủ yếu ở đây là các lỗ trụ 14;6 các
mặt và ren M20, M12, M16 ở các đầu.
Cần gia công mặt phẳng trên để làm chuẩn tinh gia công. Đảm bảo sự tơng quan của lỗ
14 với lỗ 6 với các bề mặt gia công.Khoảng cách từ tâm lỗ 14đến một mặt bên trái là :
30
+0,05
; từ tâm lỗ 6 đến mặt bên phải là: 30
+0.05
và từ tâm lỗ 6 đến mặt trên là: 17

Các bề mặt cần gia công là :
1. Gia công bề mặt phẳng phía trên A với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công
sau .
2. Gia công mặt trụ 35
3. Gia công 2 mặt phẳng bên dài
4. Gia công 2 mặt phẳng bên ngắn
5. Gia công lỗ 14 và taro M20
6. Gia công lỗ 6 và taro M12
7. Gia công lỗ 6 và taro M16
8. Gia công lỗ 6 và taro M16
Phn III. Xác định dạng sản xuất
1. Xác định dạng sản xuất:
Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau :
N = N
1
.m (1+
100

+
)
Trong đó
N - Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm(bao gồm cả phế phẩm).
N
1
- Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (cái thành phẩm)
N
1
= 15000 (chiếc/năm)
m - Số chi tiết trong một sản phẩm(m = 1)
- Phế phẩm trong xởng đúc =(3 ữ 6) %

6
)
V
1
- Thể tích khối hộp
V
2
- Thể tích khối trụ
V
3
- Thể tích khối lỗ lớn
V
4
- Thể tích lỗ trên
V
5
- Thể tích lỗ bên phải
V
6
- Thể tích lỗ bên trái
V=80.50.45+.17,5
2
.35 (.10
2
.20+ .7
2
.50) - (.6
2
.22+ .3
2

Đơn chiếc
Hàng loạt nhỏ
Hàng loat vừa
Hàng loạt lớn
Hàng khối
<5
55-100
100-300
300-1000
>1000
<10
10-200
200-500
500-1000
>5000
<100
100-500
500-5000
5000-50000
>50000
vi Q = 1,36 (kg)
N = 16500 (chi tit)

Đó là dạng sản xuất hàng loạt lớn
Phn IV: Chọn phơng pháp chế tạo phôi
Các phơng pháp chế tạo phôi
Trong ngành chế tạo máy thì tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ
30%-60% tổng chi phí chế tạo. Phôi đợc xác lập hợp lý sẽ đa lại hiệu quả kinh tế cao và khi
chế tạo phải đảm bảo lợng d gia công. Lợng d gia công quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu
hao lao động để gia công, tốn năng lợng dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn tới giá thành cao.

+ Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc nh rỗ khí, rỗ co.Biến tổ chức hạt thành tổ
chức thớ, tạo đợc các tổ chức thớ uốn xoắn do đó làm tăng cơ tính của sản phẩm.
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
6
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
+ Lợng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt.
- Các nhợc điểm của rèn tự do:
+ Độ chính xác kích thớc, độ bang bề mặt kém.
+ Chất lợng vật rèn không đồng đều trong từng thành phần của chi tiết và giữa các
loạt gia công, chất lợng gia công còn phụ thuộc vào trình độ tay nghề của ngời công
nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc.
+ Năng suất lao động thấp, lợng d, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh
tế không cao.
+ Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo
máy.
1.3 Đúc trong khuôn kim loại.
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lợng cao, kích thớc chính xác, độ bóng bề mặt cao, có
khả năng cơ khí hóa, tự động hóa cao.
Giá thành sản phẩm đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Vật đúc dễ tồn tại các rỗ co, rỗ khí, nứt
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống đậu rót, đậu ngót.
Khi đúc trong khuôn kim loại, tình dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy
kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại nên dễ gây ra nứt.
1.4 Đúc áp lực
Đúc đợc các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc đợc các lỗ nhỏ có kích thớc
khác nhau, có độ bang và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao.Nhng
khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi đợc dẫn ở áp lực cao.
1.5 Đúc ly tâm
Đúc đợc các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm đợc vật liệu và công

- Đúc trong khuôn kim loại cho phép nâng cao năng suất và tránh những sai hang
trong khi tạo phôi.
2. Chọn phơng pháp chế tạo phôi.
Căn cứ vào những phơng pháp tạo phôi ta có các điều kiên sau:
- Vật liệu làm phôi là GX15-32
- Kích thớc của chi tiết không quá nhỏ, hình dạng của chi tiết không quá phức tạp.
- Dung sai của bề mặt không gia công là nhỏ
1.0


- Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn.
Để thỏa mãn đợc những điều kiện trên thì ta chọn phơng pháp tạo phôi là đúc trong
khuôn cát.
Đúc trong khuôn cát có u điểm:
Có thể đúc đợc tất cả các loại kim loại và hợp kim có thành phần khác nhau
Thể đúc đợc các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp mà các phơng pháp
khác khó hoặc không thể chế tạo đợc.
Phn V. Thứ tự các nguyên công
1. Xác định đờng lối công nghệ
Xác định đờng lối công nghệ là xác định phơng pháp thực hiện công việc gia công chi
tiết sao cho tốn ít thời gian nhất, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm bảo độ chính xác
gia công. Quá trình gia công chi tiết phải qua nhiều nguyên công, nhng phải phân chia cách
thực hiện nguyên công đó nh thế nào để đạt đợc các yêu cầu nói trên? Chúng ta có thể chọn
phơng án tập trung nguyên công hay phân tán nguyên công.
Tuy nhiên việc chọn cách phân chia nguyên công còn phụ thuộc vào dạng sản xuất, độ
cứng vững và độ chính xác của chi tiết và điều kiện sản xuất của nớc ta hiện nay. Đối với
dạng sản xuất hàng loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao có thể đạt đợc độ chính xác cao thì
nên chọn phơng án phân tán nguyên công tức là quy trình công nghệ đợc phân ra thành các
nguyên công đơn giản.Ta dùng các máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
2. Chọn phơng pháp gia công

6. Nguyên công IV : Gia công lỗ 6 bằng phơng pháp khoan, khoét, doa và taro ren M12
7. Nguyên công VII : : Gia công lỗ 6 bằng phơng pháp khoan, khoét, doa và taro ren M16
8. Nguyên công VIII : : Gia công lỗ 6 bằng phơng pháp khoan, khoét, doa và taro ren M16
Phơng án 2
1. Nguyên công I :
Gia công mặt phẳng đáy A bằng phơng pháp phay
2. Nguyên công II : Gia công mặt phẳng trụ bằng phơng pháp phay
3. Nguyên công III : Gia công 14 bằng phơng pháp khoan, khoét, doa và taro ren M20
4. Nguyên công IV : Gia công lỗ 6 bằng phơng pháp khoan, khoét, doa và taro ren M12
5. Nguyên công V : Phay mặt phẳng song song B 1
6. Nguyên công VI : Phay mặt phẳng song song B 2
7. Nguyên công VII : Phay mặt phẳng song song C1
8. Nguyên công VIII : Phay mặt phẳng song song C2
9. Nguyên công IX : : Gia công lỗ 6 bằng phơng pháp khoan, khoét, doa và taro ren M16
10. Nguyên công X : : Gia công lỗ 6 bằng phơng pháp khoan, khoét, doa và taro ren M16
Ta thấy phơng án 1 hợp lý hơn bởi vì thời gian gia công giảm, giảm đợc một số nguyên
công vì vậy năng suất tăng.
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
9
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
4. Lập thứ tự các nguyên công:
Nguyên công I : Phay thô, phay tinh mặt đáy A
*Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
10
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do:trong đó 2 phiến tỳ khía nhám ở mặt D hạn chế 3 bậc tự

Nguyên công III: Phay 2 mặt phẳng song song C
*Định vị và kẹp chặt:

Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do: Trong đó 1 phiến tỳ lớn ở mặt phẳng đáy A đã gia công hạn
chế 3 bậc tự do; 2chốt cầu ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do và dùng thêm chốt cầu (cữ ngang)
phụ có tác dụng gá lắp nhanh.
Chi tiết đợc kẹp chặt từ trên vuông góc xuống bằng đòn kẹp liên động.
* Chọn máy : Phay nằm 6H82
Theo bảng (9- 38) T74 [3] có 18 cấp tốc độ
Kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy: 320 x 250mm. Công suất động cơ chạy dao 1,7kw.
Kích thớc phôi lớn nhất gia công đợc là 350mm
* Chọn dao:
- Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh thép gió tra bảng (4-84) T367 [1] có
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
12
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
D= 200mm; B= 16mm; d(H7)= 50mm; số răng= 20
Nguyên công IV: Phay 2 mặt phẳng song song D
*Định vị và kẹp chặt:
Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do: Trong đó phiến tỳ lớn ở mặt phẳng đáy A đã gia công
hạn chế 3 bậc tự do; 2chốt cầu ở mặt bên đã gia công hạn chế 2 bậc tự do và dùng thêm
chốt cầu phụ (Cữ ngang) có tác dụng gá lắp nhanh.
Chi tiết đợc kẹp chặt từ trên vuông góc xuống bằng đòn kẹp liên động.
* Chọn máy : Phay nằm 6H82
Theo bảng (9- 38) T74 [1] có 18 cấp tốc độ
Kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy: 320 x 250mm. Công suất động cơ chạy dao 1,7kw.
Kích thớc phôi lớn nhất gia công đợc là 350mm
* Chọn dao:
- Chọn dao phay đĩa 3mặt răng gắn mảnh thép gió tra bảng (4-84) T367 [1] có

*Định vị và kẹp chặt:
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
15
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí

n
3
Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: Trong đó 1 phiến tỳ lớn ở mặt trụ đã gia công hạn chế 3 bậc
tự do; 2 chốt trụ cầu ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do; một trụ cầu khác ở mặt C hạn chế 1 bậc
tự do chống xoay của chi tiết.
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 1 bu lông
* Chọn máy : : Máy phay đứng vạn năng 6H12
Tra bảng 9-38 [3] ta có:
Mặt làm việc của bàn máy: 320 x 1250 mm.
Công suất động cơ chạy dao : N = 1,7 kw
Tốc độ trục chính 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475;
600; 750; 950; 1180; 1500.
*Chọn dao: Tra bảng (4- 40) T319 và (4- 47) T332 (4- 136) T421 [ 1] ta có:
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió , chuôi côn có d= 6mm sâu 32mm
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, chuôi côn có d = 9,8mm; L= 110mm; l= 50mm
- Chọn mũi khoét thô chuôi côn liền khối có D=10,1mm; L= 160mm; l= 80mm
- Chọn mũi taro ren có d= 12mm; p= 2mm; L= 102mm; l= 32mm
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
16
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
Nguyên công VII: Khoan, khoét và taro lỗ ren M16x2
*Định vị và kẹp chặt:
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng

mựt trớc vừa gia công hạn chế một bậc tự do của chi tiết.
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 1 bu lông.
* Chọn máy : Máy phay đứng vạn năng 6H12
Tra bảng 9-38 [3] ta có:
Mặt làm việc của bàn máy: 320 x 1250 mm.
Công suất động cơ chạy dao : N = 1,7 kw
Tốc độ trục chính 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475;
600; 750; 950; 1180; 1500.
*Chọn dao: Tra bảng (4- 40) T319 và (4- 47) T332 (4- 136) T421 [ 1] ta có:
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió , chuôi côn có d= 6mm sâu 50mm
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, chuôi côn có d = 13,8mm; L= 105mm; l=30 mm
sâu 15mm
- Chọn mũi khoét thô chuôi côn liền khối có D=14,1mm; L= 160mm; l= 80mm sâu 15mm
- Chọn mũi taro ren có d= 16mm; p= 2mm; L= 102mm; l= 32mm sâu 15mm
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
19
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
Phần VI. Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho các bề mặt còn lại
Việc tính toán lợng d gia công cho chi tiết là công việc quan trọng và cần thiết làm cơ sở
sau này cho công việc chế tạo phôi , nếu xác định lợng d gia công không hợp lý sẽ gây cho
công việc sau này có ảnh hởng tới kinh tế cho nhiều mặt, là cơ sở cho việc tính toán chế độ
cắt.
- Nếu lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu phải qua nhiều lần cắt gọt, ảnh hởng tới
dụng cụ cắt và độ rung động trong quá trình gia công và đồ gá không đợc bền, ảnh h-
ởng tới chi tiết và hiệu quả không cao.
- Nếu lợng d gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch hình dáng hình
học của chi tiết và chi tiết sẽ trở thành phế phẩm và bị hỏng .
Do vậy việc xác định lợng d hợp lý là công việc rất quan trọng vì nó ảnh hởng đến những sai
lệch và yêu cầu cho các chi tiết .

5mm
Theo bảng (3-65) và (3-66) T235 [1] ta có:
R
za
+ T
a
= 200 +300 = 500 àm
Theo bảng (3-69) T237 [1] ta có:
Sau bớc 1 : Phay thô R
z
+ T
i
= 50 + 50 = 100 àm
Sau bớc 2 : Phay tinh R
z
+ T
i
= 40 + 20 = 60 àm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:

phôi
=
22
cmc

+
trong đó:

cm
=

75,96)80.2,1()10.2,1(
22
=+
àm
Vậy sai lệch vị trí không gian tổng cộng của phôi là :

phôi
=
2,22220075,96
22
=+
àm
Sai lệch còn lại sau mỗi bớc nguyên công tính theo công thức :


còn lại
= k .

i-1


i-1
: Sai lệch của bớc(nguyên công) sát trớc để lại .
k : Hệ số chính xác hóa, khi phay thô lấy k = 0,05 ,phay tinh lấy k = 0,2 .
=> sai lệch còn lại sau khi phay thô là :

1
= 0,05 .

phôi

max
- y
min
). cos
y
max
, y
min
: là chuyển vị biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất của phôi
: góc hợp bởi giữa phơng của lực kẹp và phơng của kích thớc thực hiện
= 90
0
cos = 0

k
= 0
Vậy
gđ
= 0
=> Lợng d gia công nhỏ nhất khi phay thô là :
Z
bmin
= ( 200 + 300 ) + 222 = 722 àm = 0,722 mm
Lợng d gia công nhỏ nhất khi phay tinh là :
Z
bmin
= ( 40 + 40) + 11,1 = 91,1 àm = 0,0911 mm
Dung sai của các bớc đợc tra trong các bảng (3-66); (3-69)và (3-91) [1] ta có:
Dung sai của phôi đúc là :
0

= 80,822 mm.
Kích thớc phôi: L
min
= 80,622mm
L
max
= 82,5mm
Lợng d gia công:
Z
min
là hiệu số 2 kích thớc nhỏ nhất kề nhau.
Z
max
là hiệu số 2 kích thớc lớn nhất kề nhau.
Khi phay tinh:
Z
min
= 79,911-79,9 = 0,11 mm =110 àm.
Z
max
= 80,822-80,1 = 0,722 mm = 720 àm.
Khi phay thô:
Z
min
= 80,622-79,911 = 0,711 mm = 711 àm.
Z
max
= 82,5-80,822 = 1,678 mm = 1678 àm.
Lợng d tổng cộng:
Z

hạn của
dung
sai(àm)
R
za
àm
T
a
àm

a
àm
Min Max Min Max
0. Phôi đúc 200 300 222,2 80,622 360
80,62
2
82,5
1. Phay thô 50 50 11,1 79,91 711 150
79,91
1
80,82
2
711 1678
2. Phay tinh 40 20 2,22 79.9 110 58 79,9 80,1 110 720
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
22
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
2. Tra lợng d cho các nguyên công còn lại:
Nguyên công I: Phay mặt đáy A.

- Khoét bằng mũi khoét thô 14
- Khoan mở rộng lỗ bằng mũi khoan 17,8mm sâu 20mm
- khoét thô bằng mũi khoét 18,1 sâu 20mm
- Taro ren M20x2 Nh vậy lợng d là
2Z
b
= 14 13,8 = 0,2 mm
Dung sai -0.02mm
Nguyên công VI: Khoan, khoét và doa và taro lỗ ren M12x2
Theo bảng (3-131) [1] ta có:
- Khoan bằng mũi khoan 6 sâu 32mm
- Khoan mở rộng bằng mũi khoan 9,8 sâu 32mm
- khoét thô bằng mũi khoét thô 10,1mm
- Taro ren M12x2
Nh vậy : Lợng d là

2Z
b
= 12 - 11,8 = 0,2 mm
Dung sai: -0,1mm.
Nguyên công VII: Khoan, khoét và taro lỗ ren M16x2
Theo bảng (3-131) [1] ta có:
- Khoan bằng mũi khoan 6 sâu 50
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
23
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
- Khoan mở rộng bằng mũi khoan 13,8mm sâu 50mm
- Khoét thô bằng mũi khoét thô 14,1mm
- Taro ren M12x2

Phay thô t
1
= Z
1
= 0,822 mm
Phay tinh t
2
= Z
2
= 0,1 mm
2. Tính lợng chạy dao S (mm/ vòng)
Khi phay ngời ta thờng chọn lợng chạy dao lớn nhất cho phép theo độ bền của dao phay. L-
ợng chạy dao không phải tính mà tra trong STCNCTM 2
- Theo bảng (5-33) [2] T29: Lợng chạy dao khi phay thô là :
S
1
= 0,2 0,3 mm/vòng
- Theo bảng (5-37) [2] T31: Lợng chạy dao khi phay tinh là :
S
2
= 0,5 mm/vòng
3. Tính tốc độ cắt V (m/ph)
A-Khi phay thô
GVHD : Trần Văn Thắng SVTH : Phạm Văn Giồng
24
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa cơ khí
Tốc độ cắt (V
t
) đợc tính theo công thức (T27[2])

MV
là hệ số phụ thuộc vào chất lợng vật liệu gia công.Theo bảng (5-1)[2] T6
v
n
MV
HB
K






=
190
Theo bảng (5-2) [2] T6 ta có : n
v
= 1,25
Vật liệu phôi có HB = 190
K
UV
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt
Tra bảng (5-6 ) [2](T8) : K
UV
= 1
K
NV
là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi
Tra bảng (5-5) [2] T8 ta có K
NV

t
===

Chọn theo máy n
m
=475 (v/p)
Tốc độ cắt tính theo máy khi phay thô:
V
t
=
1000
Dn


=
1000
100.14,3.475
= 150 m/p
- Tính lực cắt P
z

Lực cắt đợc tính theo công thức sau:[2]
P
z
=
MP
wq
ny
z
x

v
n
MV
K