Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước hiện nay. Các ngành
kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến
thức tương đối rộng, phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết các
vấn đề cụ thể trong sản xuất và trong sửa chữa.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vai trò rất quan trọng, môn học giúp cho
người sinh viên nắm vững biết vận dụng hiệu quả các phương pháp thiết kế và
quản lý quá trình chế tạo một sản phẩm cơ khí có hiệu quả. Đồ án công nghệ chế
tạo máy là việc tổng hợp những kiến thức đã học vào việc thiết kế quy trình
công nghệ chế tạo máy cho một chi tiết điển hình. Nó giúp cho sinh viên làm
quen và thiết kế một quy trình công nghệ gia công cho một sản phẩm cơ khí cụ
thể.
Trong quá trình làm đồ án môn học em được sự chỉ bảo tận tình của thầy
Nguyễn Đắc Lộc và các thầy cô trong khoa nhưng kiến thức tổng hợp còn hạn
chế nên còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô trong khoa tận tình góp ý chỉ bảo.
Em xin cám ơn các thầy, cô đã giúp em hoàn thành đồ án này.

1 1
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
I. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Chi tiết càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (piston
của động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra các
chi tiết còn có tác dụng để đẩy để bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong
các hộp tốc độ, chi tiết làm việc trong điều kiện chịu va đập.
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Cũng như các chi tiết khác đối với các chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý
nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, độ chính xác gia công
đối với các chi tiết dạng càng yêu cầu:

N = N
1
.m.[1+(α+β)/100 ].
Trong đó:
N_ là số chi tiết được sản xuất trong 1 năm
N
1
_là số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (N
1
=3000 chiếc/năm ).
m_ là số chi tiết trong 1 sản phẩm
α_ là phế phẩm trong xưởng đúc
β_ là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (β= 5 ÷ 7 %)
chọn β = 6%.
Thay số: N= 3000.1.( 1+
100
64 +
)= 3300 chi tiết/năm
+, Khối lượng của chi tiết xác định theo công thức sau:
Q = V.γ (kg)
Với γ_trọng lượng riêng của vật liệu γ=6,8 ÷7,4 kg/dm
3
.
Chia chi tiết ra từng phần ta xác định được thể tích của chi tiết V= 0,1098 dm
3
.
⇒ Vậy trọng lượng của chi tiết là : Q= 0,1098. 7,2 = 0,8 kg
Theo bảng 2 ( trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM t/g PGS - TS Trần Văn Địch)
3 3
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt

dao và gia công song song. Để đạt năng suất cao thì đường nối công nghệ phù
hợp nhất là phân tán nguyên công. Dùng đồ gá vạn năng kết hợp với đồ gá
chuyên dùng và các máy chuyên dùng ( nếu có)
Quy trình công nghệ gia công( không kể đến 2 nguyên công làm sạch phôi):
+ Nguyên công1 : Phay mặt A
+ Nguyên công2 : Phay mặt đối diện với mặt A
+ Nguyên công3 : Phay 2 mặt đầu nhỏ của càng
+ Nguyên công4 : Khoan, khoét, doa lỗ φ20
+ Nguyên công5 : khoan, khoét, doa 2 φ10
+ Nguyên công6 : Khoan lỗ φ12
+ Nguyên công7 : Khoan 2 lỗ φ6
+ Nguyên công8: Kiểm tra
5.2. Chọn phương pháp gia công
- Gia công lỗ φ20
+0,035
vật liệu là gang xám,ta they dung sai +0,035 ứng với φ20
là cấp chính xác 5, chọn phương pháp gia công là khoan, khoét, doa.
- Gia công mặt đầu A đạt R
z
=20 , do đó bước gia công lần cuối là phay tinh,
các bước trước là phay thô.
5 5
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
VI_ Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại
6.1_Tính lượng dư khi gia công phay mặt phẳng( nguyên công 2)
Lượng dư được tính toán dựa trên phương pháp phân tích các yếu tố tạo nên
lớp kim loại được hớt đi để có chi tiết hoàn chỉnh .
Với yêu cầu bề mặt đạt R
z
=20 theo bảng 4 và 5 ( Tk đồ án môn học CNCTM)

:Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại
T
a
: Chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công trước để lại
ρ
a
: Sai lệch vị trí không gian do nguyên công trước để lại
ε
b
Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện
Đối với chi tiết bằng gang đang thực hiện, phôi đúc có nhấp nhô tế vi và
chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt là Rz phôi và hphôi, giá trị (Rz phô+ hphôi )
được tra theo bảng 3.65_sổ tay CNCTM tập1
Các giá trị Rzi (kể từ sau bước phay thô ) được tra bảng 3.69_stCNCTM
tập1:
(Rz phô+ hphôi ) = 500
µ
m
Rzthô= 50
µ
m
Rztinh=20
µ
m
Với nguyên công gia công mặt phẳng
∆
phôibao gồm độ song song của các
mặt phẳng ( 4 mặt đã gia công so với mặt đầu đã gia công) và độ cong vênh
của phôi. Với khuôn kim loại ,độ cong vênh chi tiết đúc coi như không đáng
kể. Do đó :

⇒

∆Σ
thô= 0,06.
∆Σ
phôi=0,168.10-3(
µ
m/mm).

⇒∆Σ
tinh= 0,02.
∆Σ
thô=3,36.10-6(
µ
m/mm).
Tính sai số gá đặt:
Chi tiết được định vị trên phiến tì (3 bậc tự do), kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt
liên động ren vít.
Sai số gá đặt xuất hiện ở đây coi như bao gồm sai số do chuẩn công nghệ
không trùng với gốc kích thước và sai số do kẹp chặt.
ε
gd
=
22
kc
εε
+
ε
k
: Sai số kẹp, tra bảng 3.14 sách Hướng dẫn...khi phay thô

0,1
. Vậy kích thước tính toán cuối cùng là :
L
min-tinh
= 41,9 mm
Kích thước tính toán của các bước công nghệ còn lại là:
L
min-thô
= L
min-tinh
+ Z
min-tinh
= 41,9 + 0,0784 = 41,9784 mm.
L
min-phôi
= L
min-thô
+ Z
min-thô
= 41,9784 +0,6308=42,6092 mm.
Kích thước giới hạn lớn nhất của từng nguyên công
L
max-tinh
= L
min-tinh
+ δ
tinh
= 41,9 + 0,2= 42,1 mm
7 7
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt

Z
0min
= 78 + 630 = 708 (µm)
Z
0max
=
130 +
100
=
1130
(µm)
+,Kiểm tra kết quả tính toán:
Sau phay tinh:
Zmax-Zmin= 130-78 =52
µ
m;
δ
1-
δ
2= 250- 200 = 50
µ
m.
Sau phay thô :
Z
max
- Z
min
=1000 - 650 =350 µm ;δ
p
-δ

µm
Phôi
200 300 43,2284 600 42,6 43,23
Thô
50
128,1 630
42,2284 250 41,98 42,23 630 1000
Tinh
20
6,5 78
42,1000 200 41,9 42,1 78 130
8
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
-Định vị :chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, 2 khối V ngắn định vị 2
bậc tự do, chốt chống xoay định vị 1 bậc tự do.
-Kẹp chặt : dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren do một khối V di trượt từ phải sang
trái phương của lực kẹp vuông góc với phương gia công
- Chọn máy : máy phay dựng 6H12, công suất N = 10 kw, ( η = 0,75 )
- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8,
đường kính D = 75mm , Z= 10 răng .
- Lượng dư gia công t =2 mm phay 2 lần:lần một với Z
b
= 1.5 mm, lần 2 với
Z
b
= 0.5 mm.
- Chế độ cắt : xác định chế độ cắt cho 1 dao.
- lần 1: chiều sâu cắt t
1
= 1.5 mm, lượng chạy dao S

4
. = 250. 1. 0,8. 1. 1. = 200 m/phút.
Số vòng quay trục chính tính toán là:
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
75.14,3
200.1000
= 849 (vòng/phút)
9 9
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
Ta chọn số vòng quay theo máy 6H82 ,n
m
= 750 (vòng/phút).
tốc độ thực tế là:
V
tt
=
1000
..
m
nD
π

n = 750 v/phút,
N = 1,3 Kw
7.2 Nguyên công II: phay mặt đáy( Nguyên công cần thiết kế kế đồ gá)
- Định vị: Mặt đáy A làm chuẩn tinh định vị 3 bậc tự do, khối V ngắn định vị
2 bậc tự do, chốt chống xoay khống chế một bậc tự do còn lại.
- Kẹp chặt:kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào
mặt đầu nhỏ của càng.
- Do bề mặt gia công giống bề mặt gia công ở nguyên công I nên ta làm như
nguyên công 1.
- Chọn máy phay đứng 6H12 với công suất động cơ 10 Kw , η = 0,75
Số vòng quay trục chính : 30; 37,5 ; 47,5 ; 60; 75; 95 ; 118; 150; 190; 235; 300;
10 10
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Dao phay mặt đầu thép gió P6M5 có
D = 75 mm , chiều dày B = 40 mm (h = 16 ); d= 40 mm; Z = 10 răng.
- Chiều sâu cắt và chiều rộng cắt (B).
Bước Chiều sâu cắt t(mm) Chiều rộng
phayB(mm)
Phay thô 1,5 40
Phay tinh 0,4 40
-, Bước 1: Phay thô:
Chiều sâu cắt: t=1,5 mm; lượng chạy dao răng: S
Z
=0,2….0,4 mm/răng.
→ lấy S
z
=0,3.
Chiều rộng phay lớn nhất : B =40 mm.
+ ,Vận tốc cắt được xác định theo công thức :

mv
. k
nv
. k
uv
trong đó: +, k
mv
_ Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công,
theo bảng 5.1 ;với gang xám : k
mv
=(190/HB)
nv
gang xám 15-32 có tổ chức tế vi nhiều, thô và nếu là pec lít
thì HB=200, nv = 0,95 (tra bảng 5.2)
→k
mv
= (190/200)
0,95
= 0,9524 ≈ 0,95
+, k
nv
_ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi( bảng 5-5).
với phôi không có vỏ cứng → k
nv
=1
+, k
uv
_ Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt ( tra bảng 5-6 ).
11 11
Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công càng gạt

=150 vg/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là :

tt
V
=
. .
1000
m
n D
π
=
1000
75.14,3.150
= 35,325 m/ph
+, Lượng dư chạy dao vòng:
S =Z.S
z
=10. 0,3=3 mm/vòng
+, Lượng chạy dao phút :
S
p
= n
m
.S =150.3 = 450 mm/ph
*, Bước 2: Phay tinh: Chiều sâu cắt: t= 0,5mm ;
+, Lượng chạy dao: độ bóng cần đạt R
a
5( µm)
Theo bảng :với R

T
=
1000.
.
t
V
D
π
=
75.14,3
47,53.1000
= 227 v/ph
Tra theo máy thì n
m
= 190 v/ph.
+, Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là :

tt
V
=
. .
1000
m
n D
π
=
1000
75.14,3.190
= 44,7 m/ph
+, Lượng chạy dao phút : S

=1
+, Chế độ cắt khi phay thô :
t= 1,5 mm ;
Z
S
=0,3 mm/vòng ; B= 40 mm ; Z= 10 răng ; D =75mm;
n =150v/ph, k
mp
=(HB/190)
n
= (200/190)
1/0,55
=1,0978 ≈ 1,1
⇒
.
150.75
10.40.3,0.5,1.50.10
014,1
14,172,09,0
=
z
P
1,1 = 1385,55 N
+, Phay tinh :
Tương tự như phay thô, chỉ khác ở chế độ cắt khi phay tinh:
t= 0,5mm ; S = 1,5 mm/vg Vậy
Z
S
= 0,15mm/răng.
⇒P

= 0,9
P
y
: P
z
= 0,3 ÷ 0,4 lấy P
y
: P
z
= 0,35
P
x
: P
z
= 0,5 ÷ 0,55 lấy Px: P
z
= 0,5
Từ đó có :
+ Lực chạy dao : P
h
= 0,35 .P
z
= 0,35. 1385,56 = 484, 946 ( N )_khi chạy dao thô
P
h
= 0,35 .P
z
=0,35. 187 ,94 = 65, 779 (N)_ khi chạy dao tinh.
+ Lực thẳng đứng: P
v

≈ 1442,52 N _khi phay thô
P
yz
=
22
94,187779,65 +
≈ 199,12 N _khi phay tinh
+, Mômen xoắn trên trục chính của máy:
M
x
=
1000.2
.DP
z
=
1000.2
75.56,1358
= 84,91 N.m_khi phay thô
M
x
=
1000.2
75.94,187
= 11,746 Nm_ khi phay tinh
-, Công suất cắt khi phay được tính theo công thức :

e
N
=
.

m
. η = 7,5 Kw.)
- Chọn dao: phay ba mặt hợp kim cứng BK8, D = 75, Z = 10 răng.
- Lượng dư gia công : phay 2 lần với tổng lượng dư ΣZ
b
= 2 mm
- Chế độ cắt: xác định cho dao có đường kính lớn.
- Chiều sâu cắt t = 1.5 m, hợp chạy dao vòng S
r
= 0.13 mm/r, số răng Z= 10.
 Tốc độ cắt tra theo bảng 5-127 (STCNCTM tập 2) ta được V
b
= 232 m/ph
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k
1
= 1
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k
2
= 0,8.
Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay: k
3
= 1
vận tốc tính toán:
15 15