Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng 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 lợng 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 đờng kính chi tiết.
Dao cắt giấy có chức năng xén, cắt giấy vì vậy nó không phảI chịu lực lớn nhng nó chịu
màI mòn khá cao, lỡi cắt phải rất sắc mới đảm bảo công việc xén cắt.do đặc thù của điều kiện làm
việc nên dao không thể đợc mài sắc thờng xuyên ,vì vậy dao đợc làm bằng thép hợp kim.
Điều kiện làm việc của dao :
+Trong quá trình làm việc lỡi 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 lỡi 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 5255 HRC.
+ Đờng kính lỗ đạt CCX7 110
+0,03
.
+ Lỡi cắt có độ nhám R
a
=0,63.

+Mặt đầu có độ nhám đạt R

N
1
: Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm).
Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phảI xác định trọng lợng của chi tiết. Trọng l-
ợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
Q = V. = 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 ph ong pháp chọn phôi:
4.1. Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:
Trớc khi rèn và dập nóng kim loại ta phảI làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần
nhỏ từng phần phù hợp đợc thực hiện trên máy ca
4.2. Rèn tự do:
4.3. Dập lần 1:
4.4. Dập lần 2:
4.5. Cắt bavia:
4.6. Bản vẽ lồng phôi:
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra đợc lợng d theo bảng 3-9 (Lợng d phôi cho
vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thớc của vật rèn khuôn, đợc xác
định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng lợng d lên với độ chính
xác : + 0,5 mm. Trị số lợng d cho trong bảng cho đối với bề mặt R
z
= 80; nếu bề mặt gia
công có R
z
= 20 ữ 40 thì trị số lợng d tăng 0.3 ữ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43

a
=2,5
- Nguyên công 8 : Mài lỗ 110 trên trên máy mài tròn để dạt độ bóng bề mặt R
a
=2,5.
- Nguyên công 9 : Mài mặt côn trong của lỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt
R
a
=0,63.
- Nguyên công 10 : Mài mặt côn ngoài của lỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt
R
a
=0,63.
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
- Nguyên công 11 : Kiểm tra Độ song song của hai mặt đầu dao không đợc quá 0,01mm, độ
vuông góc giữa lỗ tâm với mặt đầu của lỡi cắt dao không vợt quá
- 0,05 mm,
Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I : Tiện mặt đầu , tiện lỗ

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
= 7(Kw)

(bảng 5-72 trang 64 STCN t2).
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), lợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
- lợng 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
2

1000
195.80
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===



Tiện lỗ

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
.

tt
===



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).
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
n
t
=
)./(21,248
195.
1000.06,152
.

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 thớc 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 thớc 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 thớc H=20, B =16)
( Bảng 4.13-trang 315-Sổ tay gia công cơ)
Lợng d gia công:
Tiện mặt đầu:
Tiện 2 lần với lợng d:
+ tiện thô: Z
b1
= 1,5 mm.
+ tiện tinh : Z
b2
=1mm
+ vát mép : Z
b
=2mm
Tiện bậc :
Tiện 2 lần với lợng d:

+tiện thô : Z
b1
= 5,5mm
+tiện tinh : Z
b2
=1,6mm
1.5.5. Lợng chạydao:
- lợng chạy dao cho tiện mặt đầu:
Tiện thô: S = 0,3 (mm/vòng)
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), lợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
Tiện tinh : S=0,2(mm/vòng)
Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), lợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng).
(bảng 5-72 trang 64 STCN t2).
- lợng chạy dao cho tiện bậc:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng)
Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng)
- lợng 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
b
. K

109.
1000.8,49
.
1000.
phv
D
V
t
==

chọn theo máy có: n
m
= 160 (v/ph).

)./(78,54
1000
109.160
1000
..
_
phm
Dn
V
m
thtt
===


tơng tự tiện tinh: V
n_t

)./(25,323
170.
1000.64,172
.
1000.
phv
D
V
t
==

chọn theo máy có: n
m
= 320 (v/ph).

)./(171
1000
170...320
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===



Tiện tinh: V

chọn theo máy có: n
m
= 401 (v/ph).

)./(16,214
1000
170..401
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===


Nguyên công 3 : Tiện bậc đạt khích thớc giữa hai mặt đầu bằng 15,8

0,02
, tiện côn trong.
Định vị:
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
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 tinh : Z
b2
=2mm
- Tiện côn:
+tiện thô : Z
b1
= 4mm
+tiện tinh : Z
b2
=1,9mm
Lợng chạy dao:
- lợng chạy dao cho tiện bậc:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng)
Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng)
- lợng chạy dao cho tiện côn:
Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng)
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
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
b

m
= 254 (v/ph).

)./(140
1000
172...254
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===



Tiện tinh: V
b
= 229(m/ph).
V
t
= V
b
. K
1
.K
2
.K
3

m
tt
===


.
I. Nguyên công IV: Khoan 6 lỗ 8

0,05
1.1. Lập sơ đồ gá đặt:
Gia công lỗ 8

0,05
cần đảm bảo độ độ vuông góc của đờng tâm lỗ và hai mặt đầu song song
của dao, yêu cầu đảm bảo độ chính xác về kích thớc lỗ. Bởi vậy ta định vị nhờ 2 phiến tì hạn chế 3
bậc tự do, định vị vào lỗ 109 hạn chế 2 bậc tự do.Lực kẹp chi tiết hớng từ trên xuống ngoài tác
dụng kẹp chặt còn có tác dụng chống xoay.
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
Để đạt đợc kích thớc lỗ 810

0,05
thì phơng pháp gia công lần cuối phải là doa tinh. Nh vậy,
các phơng pháp gia công trớc 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 lợng d gia công:
Do gia công lỗ nên ở đây lợng d gia công là lợng d đối xứng.

cvltlka

++=
: sai lệch không gian
+
lk
: sai lệch không gian do lệch khuôn gây ra
+
lt
: sai lệch không gian do lệch tâm.
+
cv
: sai lệch không gian do cong vênh.
ở đây ta có:
lk
=
lt
=
cv
= 0.

a
= 0.
-
b
: sai số gá đặt của bớc công nghệ đang gia công.
22
kcb

+=

D
gh
2.Z
gh
Rz
a
T
a

a

b
(àm)
(mm) Max min
0
1
2
3
Fôi đặc
Khoan
Doa thô
Doa tinh
20
10
60
25
0
0
0
0

8,9
=4,9 mm
Lợng 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 đợc 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
LV
=

= 51=3,134 (m/phút)
n
t
=
D
V
.,
.
143
1000
=
8,9.14,3
134,53.1000
= 1725,84 vòng/phút
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
chọn theo máy: n
máy
=1440 (vòng/phút).

)./(334,44
1000
8,9..1440
1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===

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
= 1 , Bảng 5-31 Sổ tay CNCTM II
K

1000
..
phm
Dn
V
m
tt
===


1.5.2. Doa tinh lỗ

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
=720(vòng/phút).
1.6 Tính lực kẹp.

.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
=0,012; q = 2,2 ; y= 0,8
M

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 :
- hệ số cho M
d
:
Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
C
M
=0,196; q = 0,85; x=0,8 ; y= 0,7
M

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
. =1,5 . 0,8 =1,2 (kw)
vậy máy đủ công suất để gia công lỗ 10.
1.6.3. Tính lực kẹp :
Điều kiện cân bằng:
M
ms
= M
x
Để tăng tính chất an toàn khi kẹp chặt ta thêm hẹ số an toàn K

. L Mx
W
Lf
MxK
.
.
- P
0

Đồ án môn học Bùi Nam Ph ơng CTM8-K43
K: là hệ số an toàn,đợc tính nh 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 trờng hợp , lấy K
o
=1,5

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 hớngtừ trên xuống thông qua
mỏ kep.
la
lb
Từ sơ đồ cơ cấu kẹp ta có phơng trình cân bằnglực:
W.(la+lb) = Q . l
b
Q =
lb
lblaW ).(
+
Trong đó : la=30mm; lb=25mm
Q =
25
)2530.(3,1426
+
=3137,86 (N)
1.6.5. Cơ cấu dẫn hớng và các cơ cấu khác:
Cơ cấu dẫn hớng
Cơ cấu dẫn hớng đợc dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn đợc chọn là loại bạc thay nhanh, bạc cố
định cho bạc thay nhanh

=
Trong đó

k
: là sai số do kẹp chặt phôi , trong trờng hợp này lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc
thực hiện do đó
k
= 0

m
: là sai số do mòn đồ gá,ta có
m
=
N
với N là số chi tiết gia công ; chọn N = 11035 chi tiết

m
=
N
=0,18
11035
=18,9àm

lđ
: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy
lđ
= 10 àm

c
: là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công

Chọn dao: dùng dao 21810_001-BK8 (dao cạnh thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8
với các kích thớc H=16, B =10)
( Bảng 4.24-trang 325-Sổ tay gia công cơ)
Lợng d gia công:
+xọc 1 lần với lợng d : Z
b1
= 3 mm.
Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t =3(mm).
Lợng 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 lỡi cắt của. Định vị trên bàn từ của máy mài, hạn chế đợc 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 đợc cố định.
Chọn máy:
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 thớc
D = 300 (đờng kính đá)
H = 50 (chiều dày đá )
D =50 (đờng kính lỗ đá)
( Bảng 4.93-trang 432-Sổ tay gia công cơ)
Lợng d gia công: Z
b
= 0,2 mm.

Lợng chạy dao: :
Bớc tiến dao dọc S
d
= 0,5 (mm/v) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
Lợng chạy dao ngang S
n
= 0,003 (m/htk) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2).
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 lỡi 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 110 hạn chế 2 bậc. Kẹp chặt bằng
2 vít cấy đợc 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)