Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Theo đề bài thiết kế:
” Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy”
với sản lượng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Dao cắt giấy là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng đĩa( B<= 0,25 D), chúng là một loại
chi tiết hình tròn có chiều dày nhỏ hơn nhiều so với đường kính chi tiết.
Dao cắt giấy có chức năng xén, cắt giấy vì vậy nó không phảI chịu lực lớn nhưng nó chịu
màI mòn khá cao, lưỡi cắt phải rất sắc mới đảm bảo công việc xén cắt.do đặc thù của điều kiện làm
việc nên dao không thể được mài sắc thường xuyên ,vì vậy dao được làm bằng thép hợp kim.
Điều kiện làm việc của dao :
+Trong quá trình làm việc lưỡi cắt luôn chịu ma sát và mài mòn .
+ Lực cắt nhỏ , nhiệt độ làm việc không cao.
+ Thời gian làm việc liên tục.
Nhìn chung điều kiện làm việc của dao không đén nỗi khắc nghiệt lắm
Điều kiện kỹ thuật.
Bề mặt làm việc chủ yếu của dao cắt giấy là bề mặt lưỡi cắt của dao. Cụ thể ta cần đảm bảo
các điều kiện kỹ thuật sau đây:
+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu là 0,01 mm
+ Độ không song song giữa 2 mặt đầu là 0,1 mm.
+ Độ cứng đạt 52…55 HRC.
+ Đường kính lỗ đạt CCX7 φ110
+0,03
.
+ Lưỡi cắt có độ nhám R
a
=0,63.

+Mặt đầu có độ nhám đạt R

N
1
: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
 : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
⇒ N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm).
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phảI xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng
lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = V.γ = 0,2.7,852 = 1,6 kg
Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản suất: Hàng loạt lớn
4. Chọn phưong pháp chọn phôi:
Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:
Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phảI làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần
nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa
Rèn tự do:
Dập lần 1:
Dập lần 2:
Cắt bavia:
Bản vẽ lồng phôi:
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9 (Lượng dư
phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thước của vật rèn khuôn,
được xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng lượng dư lên với
độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lượng dư cho trong bảng cho đối với bề mặt R
z
= 80; nếu bề
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
mặt gia công có R
z
= 20 ÷ 40 thì trị số lượng dư tăng 0.3 ÷ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp

- Nguyên công 7 : Mài mặt đầu nhỏ trên máy mài phẳng để đạt độ bóng bề mặt R
a
=2,5
- Nguyên công 8 : Mài lỗ φ110 trên trên máy mài tròn để dạt độ bóng bề mặt R
a
=2,5.
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
- Nguyên công 9 : Mài mặt côn trong của lưỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt
R
a
=0,63.
- Nguyên công 10 : Mài mặt côn ngoài của lưỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt
R
a
=0,63.
- Nguyên công 11 : Kiểm tra Độ song song của hai mặt đầu dao không được quá 0,01mm, độ
vuông góc giữa lỗ tâm với mặt đầu của lưỡi cắt dao không vượt quá
- 0,05 mm,
Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I : Tiện mặt đầu , tiện lỗ
φ
109
+0,03
.
1.1. Định vị:
Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài. Định vị và kẹp chặt trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm
hạn chế 5 bậc tụ do.
Chọn máy:
Máy tiện vạn năng T620. Công suất của máy N
m

- lượng chạy dao cho tiện mặt đầu: S = 0,3 (mm/vòng)
(bảng 5-72 trang 64 STCN t2).
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), lượng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
- lượng chạy dao cho tiện lỗ:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng) (bảng 5-61 trang 53 STCN t2).
Tiện tinh: S = 0,2(mm/vòng) (bảng 5-62 trang 54 STCN t2).
1.5.3. Tốc độ cắt:
a. Tiện mặt đầu:
Tốc độ cắt đựơc tra theo bảng 5-74 trang 57 (1)
 Tiện mặt đầu: V
b
= 75(m/ph).
⇒ V
t
= V
b
. K
1
.K
2
.K
3
.
Trong đó:
- K
1
: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K
1
=0,83.
- K

)./(49
1000
195.80
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===
π
π

Tiện lỗ
φ
109: Theo bảng 5-64 trang 56 (1).
 Tiện thô(đến : V
b
= 216(m/ph).
⇒ V
t
= V
b
. K
1
.K
2
.K
3

V
m
tt
===
π
π

 Tiện tinh: V
b
= 229(m/ph).
⇒ V
t
= V
b
. K
1
.K
2
.K
3
.
⇒ V
t
= 229. 0,83 . 0,8 . 1 = 152,06 (m/ph).
⇒ n
t
=
)./(21,248
195.
1000.06,152

Định vị:
Chuẩn định vị là mặt trụ trong. Định vị và kẹp chặt trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5
bậc tụ do.
Chọn máy:
Máy tiện vạn năng T620. Công suất của máy N
m
= 7(Kw)
Chọn dao:
Tiện mặt đầu,vát mép : dùng dao 21060-058-BK8 (dao tiện phá cong gắn mảnh
hợp kim cứng BK8 với các kích thước H=25, B =16)
( Bảng 4.14-trang 315-Sổ tay gia công cơ)
Tiện bậc: dùng dao 21001-004-BK8 (dao tiện khỏa mặt gắn mảnh hợp kim cứng
BK8 với các kích thước H=20, B =16)
( Bảng 4.12-trang 314-Sổ tay gia công cơ)
Tiện côn : dùng dao 21041-001-BK8 (dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với
các kích thước H=20, B =16)
( Bảng 4.13-trang 315-Sổ tay gia công cơ)
Lượng dư gia công:
Tiện mặt đầu:
Tiện 2 lần với lượng dư:
+ tiện thô: Z
b1
= 1,5 mm.
+ tiện tinh : Z
b2
=1mm
+ vát mép : Z
b
=2mm
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43

- Tiện côn:
+tiện thô : Z
b1
= 5,5mm
+tiện tinh : Z
b2
=1,6mm
1.5.5. Lượng chạydao:
- lượng chạy dao cho tiện mặt đầu:
Tiện thô: S = 0,3 (mm/vòng)
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), lượng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
Tiện tinh : S=0,2(mm/vòng)
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), lượng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
(bảng 5-72 trang 64 STCN t2).
- lượng chạy dao cho tiện bậc:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng)
Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng)
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
- lượng chạy dao cho tiện côn:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng)
Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng)
1.5.6. Tốc độ cắt:
Tiện mặt đầu:
Tốc độ cắt đựơc tra theo bảng 5-74 trang 57 (2)
 Tiện thô: V
b
= 75(m/ph).
⇒ V
th
= V

)./(50,145
109.
1000.8,49
.
1000.
phv
D
V
t
==
ππ
chọn theo máy có: n
m
= 160 (v/ph).
⇒
)./(78,54
1000
109.160
1000
..
_
phm
Dn
V
m
thtt
===
π
π
tương tự tiện tinh: V

=
)./(25,323
170.
1000.64,172
.
1000.
phv
D
V
t
==
ππ
chọn theo máy có: n
m
= 320 (v/ph).
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
⇒
)./(171
1000
170...320
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===
π
π

==
ππ
chọn theo máy có: n
m
= 401 (v/ph).
⇒
)./(16,214
1000
170..401
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===
π
π
Nguyên công 3 : Tiện bậc đạt khích thước giữa hai mặt đầu bằng 15,8
±
0,02
, tiện côn trong.
Định vị:
Chuẩn định vị là mặt trụ trong. Định vị và kẹp chặt trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5
bậc tụ do.
Chọn máy:
Máy tiện vạn năng T620. Công suất của máy N
m
= 7(Kw)

b1
= 9mm
+tiện tinh : Z
b2
=2mm
- Tiện côn:
+tiện thô : Z
b1
= 4mm
+tiện tinh : Z
b2
=1,9mm
Lượng chạy dao:
- lượng chạy dao cho tiện bậc:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng)
Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng)
- lượng chạy dao cho tiện côn:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng)
Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng)
Tốc độ cắt:
Tiện bậc:
 Tiện thô: V
n_th
= 54,78(m/ph).
 Tiện tinh: V
n_t
= 82,12(m/ph).
Tiện côn :
Theo bảng 5-64 trang 56 (2).
 Tiện thô: V

chọn theo máy có: n
m
= 254 (v/ph).
⇒
)./(140
1000
172...254
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===
π
π

 Tiện tinh: V
b
= 229(m/ph).
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
⇒ V
t
= V
b
. K
1
.K
2

Dn
V
m
tt
===
π
π
.
I. NGUYÊN CÔNG IV: Khoan 6 lỗ Φ8
±
0,05
1.1. Lập sơ đồ gá đặt:
Gia công lỗ Φ8
±
0,05
cần đảm bảo độ độ vuông góc của đường tâm lỗ và hai mặt đầu song
song của dao, yêu cầu đảm bảo độ chính xác về kích thước lỗ. Bởi vậy ta định vị nhờ 2 phiến tì hạn
chế 3 bậc tự do, định vị vào lỗ Φ109 hạn chế 2 bậc tự do.Lực kẹp chi tiết hướng từ trên xuống ngoài
tác dụng kẹp chặt còn có tác dụng chống xoay.
Để đạt được kích thước lỗ Φ810
±
0,05
thì phương pháp gia công lần cuối phải là doa tinh. Như
vậy, các phương pháp gia công trước doa tinh là: Khoan, doa thô, doa tinh.
1.2. Chọn máy:
Thực hiện trên máy khoan cần: 2H55
Công suất máy: N = 4(Kw).
1.3. Chọn dao:
Chọn dao khoan và dao doa có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng
1.4. Tính lượng dư gia công:

-
222
cvltlka
ρρρρ
++=
: sai lệch không gian
+ ρ
lk
: sai lệch không gian do lệch khuôn gây ra
+ ρ
lt
: sai lệch không gian do lệch tâm.
+ ρ
cv
: sai lệch không gian do cong vênh.
ở đây ta có: ρ
lk
= ρ
lt
= ρ
cv
= 0.
⇒ ρ
a
= 0.
- ε
b
: sai số gá đặt của bước công nghệ đang gia công.
22
kcb

δ
D
gh
2.Z
gh
Rz
a
T
a
ρ
a
ε
b
(µm)
(mm) Max min
0
1
2
3
Fôi đặc
Khoan
Doa thô
Doa tinh
20
10
60
25
0
0
0

 Chiều sâu cắt: t =
2
8,9
=4,9 mm
 Lượng chạy dao:
Với gang xám có Hb190. Theo bảng 5-25 (trang 21 sổ tay CNCTM) có: S=0,3 (mm/vòng)
 Tốc độ cắt :V được tính theo công thức
V =
v
ym
q
v
K
ST
DC
.
.
Theo bảng 5-28 (trang 23) và bảng 5-30(trang 24) sổ tay CNCTM có:
C
v
= 34,2; q=0,45 ; m=0,2 ; y=0,3; T=45(phút)
Hệ số K
v
= K
MV
.k
UV
.K
LV
K

3,02,0
45,0
= 51=3,134 (m/phút)
n
t
=
D
V
.,
.
143
1000
=
8,9.14,3
134,53.1000
= 1725,84 vòng/phút
⇒ chọn theo máy: n
máy
=1440 (vòng/phút).
⇒
)./(334,44
1000
8,9..1440
1000
..
phm
Dn
V
m
tt

Tuổi thọ của mũi doa BK8 T =60 phút ( Bảng 5-30, sổ tay CNCTM )
Hệ số K
v
= K
MV
.K
UV
.K
LV
K
LV
=
nv
HB






190
Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II
HB = 190 ⇒ K
MV
= 1
K
UV
= 0,83 , Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM II
K
LV

1000
96,9..720
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===
π
π
1.5.2. Doa tinh lỗ
φ
10:
 Chiều sâu cắt:
mmt 04,0
2
96,910
=
−
=
.
 Luợng chạy dao: S
thô
= S
tinh
= 2,2 mm/vòng.
 Tốc độ cắt: n
m

= 10. C
M
.D
q
. S
y
. k
p
;
P
0
= 10. C
P
.D
q
. S
y
. k
p
;
Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có k
p
=1
Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi là Gang xám GX15-32 và vật liệu dao
là hợp kim cứng có :
- hệ số cho M
K
:
C
M

x
. S
y
. k
p
;
P
0
= 10. C
P
.D
q
. t
x
. S
y
. k
p
;
Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có k
p
=1
Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi là Gang xám GX15-32 và vật liệu dao
là hợp kim cứng có :
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
- hệ số cho M
d
:
C
M

.
mx
nM
 khi khoan: N
cắt
=
)(025,1
9750
1440.94,6
Kw=
 Khi doa: N
cắt
=
)(874,0
9750
720.838,11
kw
=
⇒ N
cắt
=1,1986 < N
náy
.η =1,5 . 0,8 =1,2 (kw)
⇒ vậy máy đủ công suất để gia công lỗ φ10.
1.6.3. Tính lực kẹp :
Điều kiện cân bằng:
M
ms
= M
x

). f

. L ≥ Mx
 W ≥
Lf
MxK
.
.
- P
0

K: là hệ số an toàn,được tính như sau :
K = K
o
.K
1
. K
2
. K
3
. K
4
. K
5
. K
6
K
o
:là hệ số an toàn trong mọi trường hợp , lấy K
o

=1
 K = 1,5 . 1,2. 1,5. 1. 1,3 . 1,2 . 1 = 4,212
⇒ W ≥
67,2633212,4
16.45,0
94,6
.1000 −
= 1426,3 N
1.6.4. Chọn cơ cấu kẹp:
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren, lực kẹp hướngtừ trên xuống thông qua
mỏ kep.
la
lb
Từ sơ đồ cơ cấu kẹp ta có phương trình cân bằnglực:
W.(la+lb) = Q . l
b
⇒ Q =
lb
lblaW ).( +
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
Trong đó : la=30mm; lb=25mm
⇒ Q =
25
)2530.(3,1426
+
=3137,86 (N)
1.6.5. Cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác:
 Cơ cấu dẫn hướng
Cơ cấu dẫn hướng được dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn được chọn là loại bạc thay nhanh, bạc
cố định cho bạc thay nhanh

Trong đó
ε
k
: là sai số do kẹp chặt phôi , trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích
thước thực hiện do đó ε
k
= 0
ε
m
: là sai số do mòn đồ gá,ta có ε
m
= β
N
với N là số chi tiết gia công ; chọn N = 11035 chi tiết
⇒ ε
m
= β
N
=0,18
11035
=18,9µm
ε
lđ
: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy ε
lđ
= 10 µm
ε
c
: là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công
Do chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên có: ε

với các kích thước H=16, B =10)
( Bảng 4.24-trang 325-Sổ tay gia công cơ)
Lượng dư gia công:
+xọc 1 lần với lượng dư : Z
b1
= 3 mm.
Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t =3(mm).
Lượng chạy dao: : S = 0,1 (mm/h.t.k) (bảng 5-83 trang 81 STCN t2).
Tốc độ cắt: V= 18,8(m/ph).
Nguyên công VII: Mài mặt đầu nhỏ trên máy mài phẳng để đạt độ bóng bề mặt R
a
=2,5
Định vị:
Chuẩn định vị là mặt đầu lưỡi cắt của. Định vị trên bàn từ của máy mài, hạn chế được 3
bậc tự do. Kẹp chặt bằng hai khối V côn, khi máy hoạt động, bàn từ hút chặt 2 khối V
khiến chi tiết được cố định.
Chọn máy:
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
Máy mài phẳng 3A732 của liên bang Nga. Công suất của máy N
m
= 14(Kw)
Chọn đá: chọn đá mài phẳng với các kích thước
D = 300 (đường kính đá)
H = 50 (chiều dày đá )
D =50 (đường kính lỗ đá)
( Bảng 4.93-trang 432-Sổ tay gia công cơ)
Lượng dư gia công: Z
b
= 0,2 mm.

Bước tiến dao dọc S
d
= 0,5 (mm/v) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
Lượng chạy dao ngang S
n
= 0,003 (m/htk) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
Vận tốc chi tiết: V= 73(m/ph).
Chiều dài gia công: L
gc
= l
gc
-1/3.H = 15 –1/3.30 = 5(mm)
Số hành trình kép: n
đ
= 37(htk/p).
Nguyên công IX : Mài mặt côn trong của lưỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt
R
a
=0,63.
Định vị:
Định vị bằng mặt đầu nhỏ hạn chế 3 bậc , lỗ φ110 hạn chế 2 bậc. Kẹp chặt bằng
2 vít cấy được lắp vào 2 lỗ đối xứng nhau.
Chọn máy:
Máy mài tròn trong 3A227 của liên bang Nga. Công suất của máy N
m
= 3(Kw)
Chọn đá: chọn đá mài phẳng với các kích thước
D = 90 (đường kính đá)
H = 30 (chiều dày đá )

1.1. Tính thời gian gia công cơ bản cho bước nguyên công.
Thời gian gia công cơ bản được tính theo công thức:
nS
LLL
T
.
21
0
++
=
(phút).
Trong đó:
L- Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L
1
- Chiều dài ăn dao (mm).
L
2
- Chiều dài thoát dao(mm).
S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng).
n: Số vòng quay hoặc số hành trình kép trong một phút.
Tuỳ từng sơ đồ gia công ta có công thức tính cụ thể trong bảng 27÷32 trang 55
(HDTKĐACN).
 Thời gian gia công cơ bản cho bước: Tiện mặt đầu.
nS
LLL
T
.
21
0

S
thô
= S
tinh
= 0,2(mm/vòng).
n
thô
= n
tinh
= 400 (v/ph).
⇒ T
0 thô
=T
0 tinh
=
66,0
400.2,0
325,47
=
++
(phút).
 Thời gian gia công cơ bản cho bước: Tiện lỗ φ109.
nS
LL
T
.
1
0
+
=

.
21
0
++
=
(phút).
L=1,5 (mm)
L
1
= 2(mm).
L
2
=3(mm).
S= 0,5(mm/vòng).
n= 960;
⇒ T
0
=
086,0
960.4,0
325,1
=
++
(phút).
 Thời gian gia công cơ bản cho bước: Tiện bậc mặt tròn ngoài φ188,5.
nS
LL
T
.
1

=
(phút).
L=22 (mm)
L
1
= 2 (mm).
L
2
= 2(mm)
S

= 1.
n= 310(v/ph).
⇒ T
0
=
078,0
310.1
2222
=
++
(phút).
 Thời gian gia công cơ bản cho bước: Tiện mặt trong φ159,5.
nS
LL
T
.
1
0
+

L
1
= 2 (mm).
L
2
= 2(mm)
S

= 1.
n= 310(v/ph).
T
0
=
068,0
310.1
225,15
=
++
(phút).
 Thời gian gia công cơ bản cho bước: Khoan, doa tinh lỗ φ8,5.
Đồ án môn học Bùi Nam Phương CTM8-K43
nS
LLL
T
.
21
0
++
=
(phút).

= 310 (v/ph).

D.tinh
= 800(v/ph).
⇒ T
0.khoan
=
2,0
310.5,0
25,915
=
++
(phút).
T
0 D.tinh
=
02,0
800.1
2215
=
++
(phút).
 Thời gian gia công cơ bản cho bước: Xọc rãnh then
nS
L
T
.
0
=
(phút).

=
(phút).
L=188,5 (mm)
L
1
= 5(mm)
L
2
= 5(mm)