Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
lời nói đầu
Hiện nay các nghành kinh tế nói chung và nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi
ngời kỹ s cơ khí và ngời kĩ thuật phải đợc đào tạo ra có kiến thức tơng đối rộng
và phải biết vận dụng những kiến kiến thức đó để giải quyết những vấn đề thờng
gặp trong sản xuất, sửa chữa và vận dụng.
Một phần học không thể thiếu đợc trong quá trình đào tạo, môn học chế tạo
máy này giúp cho ngời kỹ s biết nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng
pháp thiết kế, xây dựng và quản lý quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật
sản xuất và tổ chức nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kỹ thuật và quy mô sản xuất. Môn
học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ cần thiết nhằm nâng cao
tính công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao
hiệu quả chế tạo.
Để nắm vững kiến thức đã học, sinh viên nghành cơ khí nói chung đợc giao
nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp môn học công nghệ chế tạo máy. đây là đồ án
chuyên nghành chính làm đồ án, ngời sinh viên sẽ đợc làm quen dần với cách sử
dụng tài liệu tra cứu nh sổ tay tiêu chuẩn và khả năng kế hợp so sánh những kiến
thức lý thuyết với thực tế sản xuất, phát huy tối đa đợc tính độc đáo sáng tạo để
giải quyết vấn đề cụ thể. Là một sinh viên cơ khí, em đuơc giao đề tài thiết kế
quy trình công nghệ gia công ống lót xilanh D15 cùng với những kiến thức đã
học dới sự phấn đấu của bản thân và đợc sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy
giáo Bùi thế hùng và các thầy trong khoa cơ khí. Đến nay đồ án của em đã
hoàn thành, đồ án gồm 7 phần chính:
Chơng I : Phân tích chi tiết gia công
Chơng II : Xác định dạng sản xuất
Chơng III : Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi
Chơng IV: Quy trình công nghệ .
Chơng V: Tính và tra lợng d cho các bề mặt
Chơng VI: Tính và tra chế độ cắt.
Chơng VII: Tính và thiết kế đồ gá.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế cho nên đồ án của em còn nhiều thiếu sót.

cần độ chính xác cao, độ bóng cao, bề mặt ngoài
cũng cần độ chính xác cao, độ bóng cao. ống lót xi lanh là chi tiết làm việc chịu
mài mòn, chịu ma sát lớn nên vật liệu dùng để chế tạo ống lót xi lanh cần có
những cơ tính: độ bền cao, chịu ma sát tốt, chịu mài mòn tốt. Vật liệu chế tạo
ống lót xi lanh là: GX 15 32 có thành phần hoá học:
Mác gang Thành phần hoá học
GX 15 - 32
C Si Mn P S
3 ữ 3,8% 1,5 ữ 3% 0,5 ữ 1% 0,1 ữ 0,2% 0,1 ữ 0,2%
Có tính chất cơ học (theo bảng 2.53 tài liệu 2):
Mác gang
Giới hạn bền kéo
Kg/mm
2
Giới hạn bền uốn
Kg/mm
2
Độ cứng
Không nhỏ hơn
GX 15 32 15 32 163 229 HB
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu
Trong quá trình thiết kế công nghệ, trong điều kiện sản xuất, bất kỳ một sản
phẩm nào cũng phải đợc phân tích tính công nghệ kỹ lỡng. Quá trình phân tích
sẽ cho phép phát hiện những sai xót của kết cấu theo bản vẽ từ đó đề xuất cải
tiến và hoàn thiện tính công nghệ của kết cấu, đáp ứng các đòi hỏi về kỹ thuật và
kinh tế của sản phẩm.
Trên cơ sở nghiên cứu điều kiện làm việc của ống lót xi lanh D15 cùng sản
lợng sản xuất trong năm, ta nhận thấy khả năng đơn giản hoá kết cấu hàn hoặc
lắp ghép là không hợp lý. Việc sử dụng vật liệu GX 15 32 là hợp lý, đáp ứng
GVHD

hiệu quả kinh tế cao nhất.
2. Sản lợng
Yêu cầu sản lợng hàng năm là: N
1
= 10.000 (chi tiết/ năm).
Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm đợc xác định theo
công thức:







+
+=
100
1.
1

mNN
Trong đó:
N
1
: số lợng sản phẩm cần tạo trong năm theo kế hoạch;
m: số lợng chi tiết trong một sản phẩm; (m = 1).
: hệ số dự phòng h hỏng khi chế tạo; ( =3).
: hệ số dự phòng ngoài kế hoạch; ( =5).
Vậy N = 10800 (chi tiết/năm)
2.2 Khối lợng chi tiết

2
329,540387)41,19752(
4
5,84
mmV =++ì
ì
=


( )
3
2
3
004,315625,5
4
5,85
mmV =ì
ì
=

GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 4 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí

( )
3
2
4
25,14746226

1
=ì=
- Thể tích phần lõi:

( ) ( )
33
2
60935625,025,609356138
4
75
dmmmV ==ì
ì
=



ì=
22 ctct
VG
với
3
/4,7 dmkg=


( )
kgG
ct
5092,44,760935625,0
2
=ì=

I. Cơ sở để chọn phôi
Để chế tạo một chi tiết máy đạt yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế ngời
công nghệ phải xác định đợc kích thớc của phôi và chọn loại phôi thích hợp. Các
yếu tố cần lu ý khi chọn phôi là:
+ Tính chất của vật liệu chi tiết cần thiết kế.
+ Kích thớc, hình dáng, kết cấu của chi tiết.
+ Số lợng chi tiết cần có hoặc dạng sản xuất.
+ Cơ sở vật chất kỹ thuật cụ thể nơi sẽ sản xuất nó.
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 5 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Chọn phôi hợp lí chẳng những đảm bảo tốt những tính năng kỹ thuật của chi
tiết mà còn có ảnh hởng tốt đến năng xuất và quá trình sản phẩm. Chọn phôi tốt
sẽ làm cho quá trình công nghệ đơn giản đi nhiều, phí tổn về vật liệu cũng nh chi
phí gia công giảm.
- Vật liệu của chi tiết là GX 15 - 32 với yêu cầu thiết kế ta chọn loại phôi
đúc.
II. Phơng pháp chế tạo phôi
Phơng pháp đúc có thể chế tạo các loại phôi có hình dáng phức tạp mà các
phơng pháp khác khó đạt đợc độ chính xác và năng xuất của phơng pháp đúc
phục thuộc vào mức độ cơ khí hoá và tự động hoá của từng phơng pháp.
1. Đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng tay
Phơng pháp cho năng xuất thấp, chất lợng bề mặt thấp, tốn sức lao động, l-
ợng d gia công lớn đòi hỏi công nhân phải có tay nghề cao. Thờng sử dụng trong
sản xuất đơn chiếc, thực hiện ở các phân xởng sửa chữa.
2. Đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy.
Phơng pháp này cho năng suất cao, độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt
cao hơn phơng pháp làm khuôn bằng tay. Lợng d gia công nhỏ, khuôn đợc làm
bằng máy, yêu cầu ngời lao động không cần tay nghề cao phù hợp với dạng sản

5. Đúc ly tâm.
Bản chất: Là rót kim loại vào khuôn đang quay.
*Ưu điểm
+ Trọng lợng riêng của vật đúc lớn.
+ Chi phí kim loại giảm do không cần hệ thống rót.
+ Khi đúc vật đúc rỗng không phải tạo lõi.
+ Có thể đúc các hợp kim có độ chảy loãng thấp.
*Nhợc điểm:
+ Thể tích mạch khi đúc các hợp kim có trọng lợng riêng khác nhau.
+ Cần phải định hớng kim loại chính xác.
+ Bề mặt thoáng chứa nhiều vật lẫn phi kim.
6. Đúc trong khuôn vỏ mỏng.
- Hỗn hợp chất nhựa có độ linh động cao, do đó khuôn có đờng nét rõ ràng,
độ chính xác vật đúc cao (5ữ8).
- Có thể sử dụng cỡ hạt nhỏ để nâng cao chất lợng vật đúc đảm bảo tính
thông khí vì khuôn mỏng.
- Nhựa cháy tạo thành lớp khí ở bề mặt làm việc sẽ bảo vệ bề mằt vật đúc
khỏi bị cháy dính.
- Giảm độ rỗ và ra công cơ khí hai lần so với khuôn cát sét thông thờng.
- Giảm lợng hỗn hợp.
- Thích hợp khi đúc vật đúc có trọng lợng 0,5ữ50 kg.
7. Đúc mẫu chảy.
Cho phép đúc các vật đúc chính xác, phức tạp từ mọi loại hợp kim.
* Đặc điểm:
+ Sử dụng mẫu một lần, mỗi vật đúc một mẫu.
+ Nếu không có mặt phân mẫu, không có đầu gác ruột.
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 7 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí

ch
: Giá thành chuẩn của một tấn phôi từ vật liệu tơng ứng
+ K
CX
: Hệ số phụ thuộc vào độ chính xác của phôi
+ K
Pt
: Hệ số phụ thuộc vào mức độ phức tạp của phôi
+ K
Kl
: Hệ số phụ thuộc vào khối lợng của phôi
+ K
Vl
: Hệ số phụ thuộc vào loại vật liệu
+ K
Sl
: Hệ số phụ thuộc vào quy mô sản xuất
+ q : khối lợng chi tiết sau khi gia công(kg)
+ Q : Khối lợng của phôi ban đầu (kg)
+ S
phoi
:Giá thành 1 Kg phoi (đồng)
- Theo giá hiện hành thì: 1 tấn phôi GX 15 32 là: 16000000 (đồng)
1 tấn phoi GX 15 32 là: 700000 (đồng)
+ K
CX
= 1,05 : Bảng 2.14 (Tài liệu 1)
+ K
Pt
= 0,83 : Bảng 2.15 (Tài liệu 1)

mi khụn
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Chơng IV
thiết kế quy trình công nghệ
I. vấn đề chuẩn định vị khi gia công
Chọn chuẩn có ý nghĩa quan trọng trong quá trình thiết kế quy trình công
nghệ.
Chọn chuẩn nhằm thoả mãn hai yêu cầu sau:
+ Đảm bảo chất lợng chi tiết trong suốt quá trình gia công.
+ Đảm bảo năng xuất giá thành hạ.
Từ hai yêu cầu trên ta có các nguyên tắc chung khi chọn chuẩn.
* Nguyên tắc thứ nhất:
Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết 6 bậc
tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu và siêu định vị trong
một số trờng hợp phải tránh thừa định vị.
* Nguyên tắc thứ hai:
Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia
công quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công nhân.
* Nguyên tắc thứ ba:
Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản sử dụng thuận lợi và phù
hợp với từng loại hình sản xuất.
1. Chọn chuẩn tinh:
a) Những yêu cầu và nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh.
* Yêu cầu:
+ Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công.
+ Đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với
nhau.
* Nguyên tắc:
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính nếu thoả mãn lời khuyên
này thì vị trí chi tiết khi làm việc cũng giống nh vị trí chi tiết khi gia công và kết

Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Từ các u, nhợc điểm của hai phơng án chọn chuẩn tinh trên ta chọn phơng
án 1 để gia công bề mặt lỗ của chi tiết phơng án 2 dùng để tiện ngoài.
2. Chọn chuẩn thô:
a. Những yêu cầu và nguyên tắc khi chọn chuẩn thô.
*Yêu cầu:
- Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công .
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công và
không gia công.
* Nguyên tắc:
- Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có một bề
mặt không gia công thì nên chọn mặt đó làm chuẩn thô. Chọn nh vậy sẽ thoả
mãn yêu cầu thứ 2.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay
nhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính
xác về trí tơng quan với bề mặt gia công là cao nhất làm chuẩn thô.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả
các bề mặt đều gia công thì ta nên chọn bề mặt nào ứng với bề mặt của phôi có
yêu cầu phân bố lợng d nhỏ và đều nhất làm chuẩn thô.
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có rất
nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn để chọn làm chuẩn thô thì ta nên chọn bề mặt nào
bằng phẳng và trơn tru nhất làm chuẩn thô.
- ứng với một bậc t do cần thiết của chi tiết gia công chỉ đợc phép chọn và
sử dụng chuẩn thô không quá một lần trong suốt cả quá trình gia công nếu vi
phạm lời khuyên này ngời ta gọi là phạm chuẩn thô. Phạm chuẩn thô sẽ làm cho
sai số vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công là lớn nhất .
b. Phơng án chọn chuẩn thô:
- Chọn chuẩn thô là bề mặt lỗ và mặt mút.
Sơ đồ định vị:


- Chọn phơng án gia công:
+ Tiện thô- tiện tinh- mài thô- mài tinh ( mài khôn )
+ Khoét thô- khoét bán tinh- doa thô- doa tinh.
3. Mặt đầu 90,5d8 và mặt ngoài 85, CCX 14, Rz = 40 àm, ứngvới cấp độ
bóng 4.
+ Chọn phơng án gia công: tiện thô - tiện tinh.
4. Bề mặt trụ ngoài và , Ra= 1,6 àm
- Chọn phơng án gia công:
+ Tiện thô- tiện tinh- mài thô- mài tinh.
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 14 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
4.2. thiếtkế nguyên công
1. Chọn máy
a) Máy tiện HOWA
Đặc tính kỹ thuật Thông số
Đờng kính gia công Max (mm)
Số cấp tốc độ (vòng/phút)
Tiện ren
Khoảng chạy cho (mm/vòng)
Côn moóc trục chính
Công xuất động cơ (KW)
Kích thớc máy (mm)
350
60- 90- 150- 240- 380- 600- 950- 1500
Hệ mét
Hệ anh
0,05 ữ 0,7
N

N
0
4
350
1880 ữ 2110
675 ữ 1290
0,1 ữ 6
11
286
0,0025 ữ 0,04
0,0025
Vô cấp
50 ữ 400
30 ữ100
4
3780
3060.2000.1650
c) Máy mài 3K228A
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 15 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Đặc tính kỹ thuật Thông số
Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công (mm)
Đờng kính lỗ gia công lớn nhất (mm)
Chiều dài gia công lớn nhất của phôi (mm)
Góc quay lớn nhất của ụ gá chi tiết (Radian)
Dịch chuyển lớn nhất của ụ gá chi tiết theo phơng h-
ớng kính (mm)
Dịch chuyển ngang của ụ đá mài về phía trớc (mm)

0,00125
0,0025
0,005
630
4500- 6000- 9000- 12000
0,065 ữ 1,2
0,001 ữ 0,008
100 ữ 600
1 ữ 7
12
3740.1400
36
d) Máy mài tròn trong đã cải tiến của Nga: 3K 227A (dùng để mài khôn)
Bảng 9.53/100 STCNCTM Tập 3
Đặc tính kỹ thuật Thông số
Đờng kính lớn nhất của phôi (mm)
Chiều dài lớn nhất củaphôi (mm)
Hành trình lớn nhất của bàn máy (mm)
Đờng kính lỗ đợc mài (mm)
400
250
450
5 ữ 150
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 16 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Dịch chuyển ngang của ụ mài: Tiến x lùi
Dịch chuyển ngang của ụ mang phôi: Tiến x lùi
Góc quay lớn nhất của ụ phôi

6 16 1
* Dao vát mép: Bảng 4.5 ( Tài liệu STCNCTM Tập I)
H b L

n l R
20 12 120 45 7 10 1,0
* Dao đầu cong:
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 18 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Ký hiệu B H L m h b
1
21500 - 055 16 16 125 9 11,2 5,3
* Dao móc lỗ:
Ký hiệu B H L l h m
21520 - 014 16 16 200 90 10,5 8
*Đá mài: Bảng 4.169 (Tài liệu 4)

Kiểu và tên gọi D d H Phơng pháp mài
K39 25 CM2-C16-7K 65 20 16 Mài lỗ
K39 25 CM2-C16-7K 300 76 16 Mài tròn ngoài
* Đá mài khôn: Bảng 4.93 Trang 433 GCC
D = 75 (mm); d = 0 (mm)
H = 20 (mm); L = 25 ữ 150 (mm)
R = 2 ữ 150
C
n
B
6

Nguyên công 3: Gia công tinh mặt trụ ngoài, vát mép trong lỗ
- Máy: Máy tiện Howa
- Dao: Dao vai (BK8), dao rãnh (BK8), dao vát mép (BK8)
- Định vị: Dùng trục gá đàn hồi hạn chế 5 BTD nh nguyên công 1
Bớc 1: Tiện tinh mặt trụ ngoài 90,5 đạt kích thớc L =10,1 mm
Bớc 2: Tiện tinh mặt mút 90,5
Bớc 3: Tiện tinh mặt trụ ngoài 84,5
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 20 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
S
1
S
2
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Bớc 4: Cắt rãnh ngoài
Bớc 5: Tiện tinh mặt trụ ngoài 85,6
-0,02
Bớc 6: Tiện tinh mặt trụ ngoài 85,1
-0,02
Bớc 7: Vát mép trong lỗ
Nguyên công 4: Gia công tinh lỗ 75, vát mép trong lỗ
- Máy: Máy tiện Howa
- Dao: Dao tiện lỗ (BK8), dao vát mép (BK8)
- Định vị: Dùng ống kẹp ren hạn chế 5 BTD
Bớc 1: Tiện tinh lỗ đạt 74,9
+0,03
Bớc 2: Vát mép trong lỗ
Nguyên công 5: Mài mặt ngoài 85f7 và 85,5e7
- Máy: Máy mài 3A150

- Máy: Máy mài 3A150
- Dao: Đá mài K39 25 CM2-C16-7K
- Định vị: Dùng ống kẹp đàn hồi hạn chế 5 BTD
Bớc 1: Mài thô bề mặt lỗ 75
+0,01
, L = 138 0,25
Bớc 2: Mài tinh bề mặt lỗ 75
+0,03
, L = 138 0,25
Nguyên công 7: Mài bề mặt lỗ 75H7
+0,03
- Máy: Máy mài khôn thẳng đứng
- Dao: đầu khôn 63CM20-M28CT2-T2K
- Định vị: Bằng khối V dài vào vai của chi tiết hạn chế 5 BTD
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 22 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
đ
S
d
S
d
đ
S
d
S
d
n
đ
s

II. Xác định lợng d trung gian cho bề mặt 85,5
-0,072

Yêu cầu của bề mặt 85,5
-0,072
là đạt độ nhám R
a
= 0,63 àm, dung sai 0,03
mm, đạt CCX 7.
Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trên khi gia công phải thực hiện qua các bớc :
Tiện thô - tiện tinh mài thô - mài tinh.
Đặc điểm: cả 4 bớc công nghệ đợc thực hiện trên 2 lần gá và chuẩn định vị
khi gia công là mặt lỗ 75 và mặt đầu 90,5. Chi tiết đợc định vị và kẹp chặt
trên trục gá đàn hồi khống chế 5 BTD.
1. Lợng d gia công đợc tính theo công thức:
+ Phôi đúc có R
za
= 200 àm; T
a
= 300 àm (Bảng 1.22 STGCC)
2. Sai lệch không gian
GVHD
:
K.S Bùi Thế Hùng - 24 - HSTH: Nguyễn Văn Phúc
Trờng CĐCN Sao Đỏ Ngành Chế tạo phụ tùng cơ khí
Sai lệch không gian của phôi đợc xác định theo công thức:


CVCV
==

22
=+=
Vậy =
CV
= 107,698 (àm)
3. Sai lệch không gian còn lại
- Sau tiện thô:

1
= 0,06. = 0,06 . 107,698 = 6, 46 (àm)
- Sau tiện tinh:

2
= 0,04. = 0,04 . 107,698 = 4, 30 (àm)
- Sau mài thô:

3
= 0,02. = 0,02 . 107,698 = 2,15 (àm)
4. Sai số gá đặt
- Sai số gá đặt đợc tính theo công thức:


222
dgkccgd
++=
Trong đó:
đg
: Sai số đồ gá
dg
0