ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LÊ TRƯỜNG GIANG :CTM-8_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 tay biên”
với sản lượng 1500 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Tay biên là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có
một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tao với nhau một góc
nào đó.
Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này
( thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục
khuỷu) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần thay
đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).
Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.
+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.
2. hân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là
hai bề mặt trong của hai lỗ. Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:
- Hai đường tâm của hai lỗ I và II phải song song với nhau và cùng vuông góc với mặt
đầu tay biên . Hai đường tâm của hai lỗ I và II phải đảm bảo khoảng cách A = 115,5
±
0,1
, độ
không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,05 mm trên chiều dài l = 100 mm
(0,05/100mm). Hai lỗ thường có lắp bạc lót có thể tháo lắp được.
Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia
công chi tiết tay biên như sau:
+ Kết cấu của càng phải được đảm bảo khả năng cứng vững.

2
/4 +120x140 - 20x14 - 40x40 - 3,14x80
2
/4) x50 = 0,95 dm
3
Q = 7,852x0,95 = 7,46 (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:
4.1 Phôi ban đầu để đúc:
4.2 Trước khi đúc ta phải làm sạch kim loại.
4.3 Làm sạchphôi :
4.4 Bản vẽ lồng phôi :
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3.103 . Sổ
tay công nghệ Chế tạo Máy. Với vật đúc bằng thép chính xác cấp II ta có :
Lượng dư để gia công lỗ φ65
+0,03
: 2Z = 8 (mm).
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LÊ TRƯỜNG GIANG :CTM-8_K43
Lượng dư để gia công lỗ φ80
+0,03
: 2Z = 8 (mm).
Lượng dư để gia công mặt phẳng đáy : Z = 3 (mm).
Lượng dư để gia công mặt phẳng ở vị trí rót : Z = 4 (mm).

Ø
8
0
+
0

7
±
0
,
5
57
±0,8
5. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt,
chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)
Lập sơ bộ các nguyên công:
- Nguyên công 4 : Phay mặt đầu đạt kích thước 53
±
0,5
, gia công trên máy phay ngang
6H12 bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng có đường kính D=200(mm) đạt được độ
nhám R
Z
= 40 - cấp độ bóng cấp 2) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 5 : Phay mặt đầu đạt kích thước 50
±
0,1
, gia công trên máy phay ngang
6H12 bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng có đường kính D=200(mm) đạt được độ
nhám R
Z
= 40 - cấp độ bóng cấp 2) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 6 : Gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích thước φ65
+0,03
và vát mép lỗ, gia
công trên máy khoan đứng 2H175 bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt

-Khối V hạn chế hai bậc tự do chuyển
động tịnh tiến theo hai trục toạ độ OX,OY.
-Chốt trụ hạn chế nốt bậc tự do cuối cùng là chuyển động quay quanh trục OZ.
Kẹp chặt: Dùng bu lông để kẹp chặt chi tiết, phương của lực kẹp vuông góc với
phương của kích thước thực hiện.
Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H12. Công suất của máy N
m
= 10 kW
Số vòng quay trục chính (vg/ph): 30 - 37,5 - 47,5 - 60 - 75 - 95 - 118 -150 -190
- 235 - 300 - 375 - 475 - 600 - 750 - 950 - 1180 - 1500 .
Lượng chạy dao (vg/ph):19 - 23,5 - 30 - 37,5 - 47,5 - 60 - 75 - 95 - 118 -150
-190 - 235 - 300 - 375 - 475 - 600 - 750 - 950.
Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu T15K6, có các kích thước sau :
D = 200 mm, số răng Z = 8 răng.
Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Z
b1
= 3 mm và lượng dư phay
tinh Z
b2
= 1 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy
dao S = 0.09 - 0.11mm/răng, tốc độ cắt V
b
= 298m/phút(Bảng 5.126 Sổ tay
CNCTM).
Mà : V
t
= V
b
.K

K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng theo bảng: 5-126 Sổ tay
CNCTM2- k
3
= 1
K
4
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công theo bảng: 5-126
Sổ tay CNCTM2 Với phôi đúc ta có - k
4
= 0.8
K
5
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay theo bảng: 5-126 Sổ tay
CNCTM2- k
2
= 1
K
6
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính theo bảng: 5-126 Sổ tay
CNCTM2- k
6
= 1
Vậy tốc độ tính toán là:
V
t
=V
b
. K

V
tt
=
==
1000
300.200.14,3
1000
..
m
nD
π
188,5(m/phút).
Lượng chạy dao phút là: S
p
= S
r
.z.n
m
= 0,1.8.300 =240 (mm/phút). Theo máy ta có
S
m
= 235 (mm/phút).
Nguyên công 5 : Phay mặt đầu
Lập sơ đồ gá đặt:
-Chi tiết được định vị trên mặt
phẳng hạn chế 3 bậc tự do chuyển
động của chi tiết : Đó là chuyển
động tịnh tiến theo trục OZ , chuyển
động quay quanh trục OX , OY . Ta
dùng hai phiến tỳ phẳng tương ứng

= 298m/phút(Bảng 5.126 Sổ tay
CNCTM).
Mà : V
t
= V
b
.K
Với : K = K
1
K
2
K
3
K
4
K
5
K
6
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép theo bảng: 5-126 Sổ tay
CNCTM2- k
1
= 0.89
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao cho trong bảng: 5-126 Sổ
tay CNCTM2- k
2

. K
1
K
2
K
3
K
4
K
5
K
6
= 298 x 0.8 x 0.89 = 212.176 (m/phút).
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LÊ TRƯỜNG GIANG :CTM-8_K43
n
t
=
==
200.14,3
176,212.1000
.
.1000
D
V
t
π
337,69 (vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy n
m

và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 115.5
±
0.1

Bởi vậy ta phải hạn chế các bậc tự do chuyển động của chi tiết :
Định vị bằng ba phiến tỳ phẳng , tương ứng với một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự
do chuyển động của chi tiết đó là chuyển động tịnh tiến theo trục OZ , chuyển
động quay xung quanh các trục OX , OY.
Định vị bằng hai chốt trụ ngắn
tưng ứng như một khối V trong lỗ
φ80 để đảm bảo khoảng cách tâm
của hai lỗ sẽ hạn chế hai bậc tự do
chuyển động cuả chi tiết , đó là
chuyển động tịnh tiến theo hai trục
toạ độ OX , OY .
Định vị nốt chuyển động quay
xung quanh trục OZ bằng một chốt
trụ ngắn .
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động từ trên xuống .
Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy N
m
= 10 kW Số cấp tốc độ
trục chính :12 . Số cấp chạy dao :12
Tốc độ trục chính(vg/ph):18 - 25 - 35,5 - 50 - 71 - 100 - 140 - 200 - 280 - 400 -560 -
800
Ø
6
5
+
0

chế 3 bậc tự do chuyển động của chi
tiết đó là chuyển động tịnh tiến theo
trục OZ , chuyển động quay xung
quanh các trục OX , OY.
Định vị bằng hai chốt trụ ngắn tưng
ứng như một khối V trong lỗ φ80 để
đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ sẽ hạn chế hai bậc tự do chuyển động cuả
chi tiết , đó là chuyển động tịnh tiến theo hai trục toạ độ OX , OY .
Định vị nốt chuyển động quay xung quanh trục OZ bằng một chốt trụ ngắn .
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động từ trên xuống .
Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy N
m
= 10 kW Số cấp tốc độ
trục chính :12 . Số cấp chạy dao :12
Tốc độ trục chính(vg/ph):18 - 25 - 35,5 - 50 - 71 - 100 - 140 - 200 - 280 - 400 -560 -
800
Lượng chạy dao(mm/vg):0,07 - 0,1 - 0,14 - 0,2 - 0,28 - 0,4 - 0,56 - 0,8 - 1,12 - 1,6
-2,25 - 3,15
Chọn dao: Mũi Khoét bằng thép gió, Mũi Doa bằng thép gió,Vát mép bằng thép
gió .
1.25
Ø
8
5
+
0
,
0
3
-

Tốc độ trục chính(vg/ph):18 - 25 - 35,5 - 50 - 71 - 100 - 140 - 200 - 280 - 400 -560 -
800
Lượng chạy dao(mm/vg):0,07 - 0,1 - 0,14 - 0,2 - 0,28 - 0,4 - 0,56 - 0,8 - 1,12 - 1,6
-2,25 - 3,15
Chọn dao: Vát mép bằng thép gió .
Lượng dư gia công: Với chiều sâu vát mép t = 3 (mm)
Nguyên công 9: Vát mép lỗ
φ
80
+0.03

Lập sơ đồ gá đặt:
Định vị bằng ba phiến tỳ phẳng , tương
ứng với một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự
do chuyển động của chi tiết đó là chuyển
động tịnh tiến theo trục OZ , chuyển
động quay xung quanh các trục OX , OY.
1x45°
1x45°
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LÊ TRƯỜNG GIANG :CTM-8_K43
Định vị bằng hai chốt trụ ngắn tưng ứng như một khối V trong lỗ φ65 để đảm
bảo khoảng cách tâm của hai lỗ sẽ hạn chế hai bậc tự do chuyển động cuả chi tiết
, đó là chuyển động tịnh tiến theo hai trục toạ độ OX , OY .
Định vị nốt chuyển động quay xung quanh trục OZ bằng một chốt trụ ngắn .
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động từ trên xuống .
Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy N
m
= 10 kW Số cấp tốc độ
trục chính :12 . Số cấp chạy dao :12
Tốc độ trục chính(vg/ph):18 - 25 - 35,5 - 50 - 71 - 100 - 140 - 200 - 280 - 400 -560 -

22
1 ii
ερ
+
−
)
Trong đó :
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LÊ TRƯỜNG GIANG :CTM-8_K43
R
Zi
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
T
i
: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
ρ
i-1
: Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh,
độ lệch tâm, độ không song song)
ε
1
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy:
Ta có:
Đối với phôi đúc :R
z
= 80 µm
T
i
= 370 µm
Theo bảng 13 – Thiết kế đồ án công nghệ Chế Tạo Máy :

= ± 1 (mm)
Sai lệchkhoảng cách giữa lỗ với mặt chuẩn : ρ
ch
= ± 1 (mm)
Sai lệch độ song song của mặt phẳng : ρ
sph
= 720 µm
Sai lệch độ xiên của lỗ : ρ
x
= 500 µm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
ρ
i
=
2222
xsphchtl
ρρρρ
+++
ρ
i
=
2222
20002000720500
+++
=2961,15 µm
Hệ số in dập :k = 0,06
Sai số gá đặt chi tiết ε
b
ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng tổng véctơ
sai số chuẩn ε

b
=
22
kc
εε
+
=
22
23090
+
= 246,98 µm.
Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:
2.Z
min
= 2.(R
Zi-1
+ T
i-1
+
22
1 ii
ερ
+
−
)
= 2.(80 + 370 +
22
98,24615,2961
+
)

công
nghệ
Thành phần lượng dư (µm)
2Z
i
min
KT
tính
Dung
Sai
KT qui tròn Lượng dư
R
z
T
ρ ε
d
max
d
min
2Z
max
2Z
min
Phôi đúc 80 370 2961
,15
72,4
2
1600 72,4
2
70,8

74 79,9
6
79,8
9
160 210
Doa tinh 6,3 15 70 80,0
3
30 80,0
3
80,0
0
70 110
Tổng 7610 9180
Kiểm tra: T
ph
– T
ch
= 1600 - 30 = 1570 = 9180 -7610 = 2Z
bmax
– 2Z
bmin

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LÊ TRƯỜNG GIANG :CTM-8_K43
7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của
chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công
:7 Khoét , Doa , Vát mép lỗ :φ 80
+0,03
và cấp nhẵn bóng R
a

v
= 16,3 q = 0,3 x = 0,2 y = 0,5 m = 0,3
T : Chu kỳ bền trung bình của mũi khoét : theo bảng 5.30 ta có :T = 100 (ph)
K
v
: Hệ số hiệu chỉnh vhung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiên cắt thực tế
và xác định theo công thức :K
v
= K
mv
K
uv
K
nv

K
mv
: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công , theo bảng 5.1 ta có :
K
mv
= K
n
v
n
b




