Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy
Lời nói đầu

Hiện nay khoa học kĩ thuật phát triển với một tốc độ chóng mặt, nó
mang lại lợi ích to lớn cho nhân loại về mọi lĩnh vực, đảng và nhà n ớc ta đã đề
ra mục tiêu cho những năm tới là thực hiện công nghiệp hoá và hiện đại hoá
đất nớc. Muốn thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá đất n ớc một trong
những ngành cần quan tâm và phát triển đầu tiên đó là ngành cơ khí chế tạo, vì
cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công
cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân, tạo điều kiện để ngành này phát triển mạnh
hơn.
Trong nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp môn công nghệ chế tạo máy mà em làm
là phơng pháp giải quyết vấn đề công nghệ, tức là giải quyết một bài toán công
nghệ, đa ra những lời giải tối u nhất. Biết vận dụng, tổng hợp các kiến thức của
môn học khác có liên quan đến chuyên ngành chế tạo máy.
Nh vậy đề tài đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy mà em giải quyết
là vấn đề thiết kế và lập quy trình công nghệ để gia công chi tiết đế đỡ 45
và thiết kế đồ gá gia công phay rãnh chữ thập đạt kích thớc 12.
Mặc dù đã cố gắng hết sức trong quá trình thiết kế đồ án môn học nhng
em không thể tránh khỏi những thiếu sót, và nhầm lẫn, em kính mong các thầy,
các cô giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án đợc tốt hơn.
Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy, các cô đặc biệt là cô giáo Tô Thị
Huệ trong tổ chuyên môn công nghệ chế tạo máy khoa cơ khí Trờng Cao Đẳng
Công Nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình em trong quá trình thiết kế đồ
án này.
Hà Nội 02/10/2004.
Nguyễn Văn Sơn B

Nguyễn văn sơn b

- Trọng lợng của chi tiết.
Q= Vct.

-

thể tích toàn bộ khối hộp là: V1 có chiều dài 90, rộng 60, cao 40.

V1= 90 x 60 x 40 = 216000 mm3
-

thể tích khối trụ rỗng 50 là V2 có chiều cao 30, bán kính 25.

V2 = R2h.
--> V2=3,14 x 252 x30 =58875 mm3.
- Thể tích khối trụ rỗng 22 V3 chiều dài 60, bán kính 11.
V3 = R2l.
V3 = 3,14 x 112 x 60 = 22796,4 mm3.
- Thể tích của rãnh chữ thập là V4
V4 = 60 x 12 x 3 + 2 x12 x 3 x 24 = 3888 mm3.
- Thể tích của rãnh chữ T là V5 .
V5 = 20 x 40 x 7 + 12 x 40 x6 =8480 mm3.
Thể tích của cả khối là V
V = V1 (V2 + V3 + V4 + V5)
= 216000 (58875 + 22796,4 + 3888 + 8480)
= 121960 mm3
= 0,12196 dm3
Do vật liệu là thép nên ta có = 7,852(kg/dm3).
Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49

Phần II: thiết kế quy trình công nghệ gia công
chi tiết giá đỡ 45.
I. nguyên công I: chọn phôi đúc.
1. sơ đồ nguyên công:
2. Phân tích nguyên công:
- Mục lục: nhằm tạo ra hình dáng của chi tiết gia công và giảm bớt lợng d trong quá trình
gia công để đạt đợc năng suất cao.
- Yêu cầu: vật liệu GX15-32 và chi tiết có hình dáng phức tạp mà ta phải tạo phôi bằng phơng pháp đúc.
Yêu cầu khi đúc ra phôi không bị sứt mẻ, cong vênh, rỗ

iv. Nguyên công Iv: khoan- xoáy-doa
1. Sơ đồ nguyên công:
2.Phân

tích:

- Mục đích: Gia công tinh 4 lỗ 15 để tạo chuẩn cho các nguyên công sau. Độ nhám ở các
nguyên công này đạt cấp 7,8
- Định vị:
Chọn mặt định vị chính là mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, lỗ 45H7 hạn chế 2 bậc, 1 bậc. Nh
vậy chi tiết đã đợc hạn chế 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt:
Dùng cơ cấu kẹp liên động
- Dụng cụ đo: pame đo trong, calíp
- Lợng d:
- Chọn máy:
Chọn máy khoan cần ngang 2A55
[N]=4,5kw.
nmin=30(v/p).
nmax=1700(v/p).


Sb=1,75
Kms=0,9(nội suy)
=>S2=1,75.0,9=1,575(mm/v)
So sánh chọn S=Smin=0,41
Đối chiếu với TMT của máy 2A55 chọn: St=0,32(mm/v)

- Tính tốc độ cắt:
V=Vb.Kmv.Ktv.KTV.Klv
Theo bảng 43 TBNLC chọn:

Vb=26

Theo bảng 47 TBNLC có:
Kmv=1,2

Ktv=0,8

Klv=1

KTV=0,87

=>V1=26.1,2.0,8.0,87=21,72(m/ph)
Theo bảng 44 TBNLC có:

Vb=28

=>V2= 28.1,2.0,8.0,87.1=23,4(m/ph)
Theo bảng 45 TBNLC có: Vb=32(nội suy)
=> V3=Vb.Kmv.Ktv.KTV

1000

- Tính và nghiệm lực cắt:
Ta có:
Pz= Pb.Kmp.Kfp
Theo bảng 49 TBNLC có:
Pb= 300

Kmp=1,2

Kfp=1

=> Pz=300.1,2.1=360(kg)
=> Pz Ncg [N]=4,5(kw)

Vậy lực cắt đảm bảo an toàn
- Thời gian máy
Tm =


= 0,43(mm)
2
2

- Lợng chạy dao:
Theo bảng 56 TBNLC ta có: S=Sb=0,45(mm/v)
Đối chiếu với TMT của máy 2A55 chọn: St=0,43(mm/v)
- Tính tốc độ cắt:
Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
6


Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy

V=Vb.Kmv.Ktv.KTV.Klv
Theo bảng 59 TBNLC chọn:Vb=40
Theo bảng 47 TBNLC có:
Kmv=1,2

Ktv=0,87

Klv=1

KTV=1

=>V=40.1,2.0,87.1.1=41,76(m/ph)


L2:Lợng chạy quá (L2= . cot g =

14,85 1
.
= 4,4 mm)
2
3

i : Là số lát cắt i=4
=>Tm=

3 + 16 + 4,4
.4 = 0,3( phut )
750.0,43

*. Bớc 3: Doa lỗ 15H7
- Chiều sâu cắt:
t=

D d 15 14,85
=
= 0,075(mm)
2
2

- Lợng chạy dao:
Theo bảng 61 TBNLC ta có: S =Sb=0,9(mm/v)
Đối chiếu với TMT của máy 2A55 chọn: St=0,72(mm/v)
- Tính tốc độ cắt:

= 13(m / ph)
1000
1000

- Tính và nghiệm công suất:
Khi doa không phải tính và nghiệm lực cắt và công suất
- Thời gian máy
Tm =

L1 + L + L2
S .n

Trong đó
L1: Lợng chạy tới (L1=3mm)
L: Chiều dài gia công (L=16mm)
d
2

L2:Lợng chạy quá (L2= . cot g =

15 1
.
= 4,5 mm)
2 3

i : Là số lát cắt i=4
=>Tm=

Bớc
Khoan


Máy
2A55

Chế độ cắt

Xoáy

14,85

0,43

0,43

750

0,3

Doa

15

0,075

0,72

275

0,5


B = 50 mm.
d = 32 mm.
Z =8 răng.

3. Xác định chế độ cắt:
A: Phay Thô.
- Chiều sâu cắt:
t = h = 2(mm)
- Lợng chạy dao:
Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
9


Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy

Theo bảng 5-125 STCNCTM có:
Sz = 0,12(mm/răng)
-Tính tốc độ cắt:
áp dụng công thức:

q
C .D
v
V=
.K
y u p v

0,1
0,4
0,2
0
180 .2 .0,12 .50 .8
= 149(m/phút)
số vòng quay trong 1 phút của dao là:
=>n=

1000.v 1000.149
=
= 475(v / ph)
.D
3,14.100

So sánh với TMT của máy 6H13chọn: nt=475(v/ph).
Vậy vận tốc thực tế là.
=>Vt=

nt . .D 100.475.3,14
=
= 149( m / ph)
1000
1000

- Bớc tiến theo phút là:
S p = Sz.Z.n = 0,12 . 8 .475 = 456 (mm/ph)
So sánh với TMT của máy 6H13 chọn :
Spt =375 (mm/v)
Nguyễn văn sơn b

q = 1,3
y = 0,75
w = 0,2
Dựa vào bảng 5-9 STCNCTM Tập 2.
KMv = 1
825.21.0,10,75.501.8
Pz =
.1
1001,3.475 o , 2

= 86 (KG)
áp dụng công thc .
N cg =

PzV
86.149
=
= 2,1( KW )
102.60 102.60

Mà {N}= 7,5 (KW) > 2,1
Vậy máy làm viêc an toàn
Vậy công suất đảm bảo an toàn
- Thời gian máy
Tm =

L1 + L + L2
.i
Sp



q
C .D
v
V=
.K
y u p v
m
x
T .t .S .B .Z
z
Theo bảng 5-39 STCNCTM Tập 2.
Cv = 322
y = 0,4
q = 0,2
u = 0,2
x = 0,1
p=0
Theo bảng 5-40 STCNCTM Tập 2 có T=180
Kv = KMV .Knv .Kuv
Theo bảng 5-1 và 5-2 có;
K MV =

m =0,2

75
= 1,25
60

theo bảng 5-5 STCNCTM Tập 2 có Knv= 0,8

= 149( m / ph)
1000
1000

- Bớc tiến theo phút là:
S p = Sz.Z.n = 0,12 . 8 .475 = 456 (mm/ph)
So sánh với TMT của máy 6H13 chọn :
Spt =375 (mm/v)
=>Szt=

Sp
375
=
= 0,1 (mm/răng)
Z .n 8.475

Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
12


Đồ án Môn Học
-

Công nghệ chế tạo máy

Nghiệm lực cắt và công suất:

Pz =


Mà {N}= 7,5 (KW) > 2,1
Vậy máy làm viêc an toàn
- Thời gian máy
Tm =

L1 + L + L2
.i
Sp

Trong đó
L1: Lợng chạy tới (L1=5 mm)
L: Chiều dài gia công (L=90 mm)
L2:Lợng chạy quá (L2= t ( D t ) = 3(100 3) = 17 mm)
i : Là số lần cắt i=1
=>Tm=

Bớc
Phay
thô

5 + 90 + 17
.1 = 0,24( phut )
475

Dao

Máy

6H13


0,24

Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
13


Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy

III . Nguyên công III : phay mặt đáy đạt kich thớc 90.

1. Sơ đồ nguyên công:
2. Phân tích:
- Mục đích: Gia công mặt phẳng để gia công các nguyên công sau. Độ nhám ở các nguyên
công này đạt cấp 5.
- Định vị:
Chọn mặt định vị chính là mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, mặt bên hạn chế 2 bậc tự
do, mặt cạnh hạn chế 1 bậc tự do. Nh vậy chi tiết đã đợc hạn chế 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt:
Dùng cơ cấu kẹp cơ khí để kẹp chặt chi tiết.
Lực kẹp có phơng và chiều hớng vào mặt định vị chính.
- Dụng cụ đo: Thớc cặp 1/50.
- Lợng d: dựa vào bảng 3-94 STCNCTM ta chọn lợng d d=3(mm).
- Chọn máy:
Chọn phay đứng 6H13
[N]=7,5(kw).

v
V=
.K
y u p v
m
x
T .t .S .B .Z
z
Theo bảng 5-39 STCNCTM Tập 2.
Cv = 322
y = 0,4
q = 0,2
u = 0,2
x = 0,1
p=0
Theo bảng 5-40 STCNCTM Tập 2 có T=180
Kv = KMV .Knv .Kuv
Theo bảng 5-1 và 5-2 có;
K MV =

m =0,2

75
= 1,25
60

theo bảng 5-5 STCNCTM Tập 2 có Knv= 0,8
Theo bảng 5-6 STCNCTM Tập 2 có Kuv= 0,65.
Kv = 1,25 x 0,8 x 0,65 = 0,6
322. 1000,2

So sánh với TMT của máy 6H13 chọn :
Spt =375 (mm/v)
=>Szt=
-

Sp
375
=
= 0,1 (mm/răng)
Z .n 8.475

Nghiệm lực cắt và công suất:

V =

C p .t x .S zy .B u Z
D q .n w

K MP

Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
15


Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy



L1 + L + L2
.i
Sp

Trong đó
L1: Lợng chạy tới (L1=5 mm)
L: Chiều dài gia công (L=68 mm)
L2:Lợng chạy quá (L2= t ( D t ) = 3(100 3) = 17 mm)
i : Là số lần cắt i=1
=>Tm=

5 + 90 + 17
.1 = 0,24( phut )
375

3. Xác định chế độ cắt:
A: Phay Tinh .
- Chiều sâu cắt:
t = h = 1(mm)
- Lợng chạy dao:
Theo bảng 5-125 STCNCTM có:
S0 = 0,8(mm/răng)
-Tính tốc độ cắt:
áp dụng công thức:

Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
16

75
= 1,25
60

theo bảng 5-5 STCNCTM Tập 2 có Knv= 0,8
Theo bảng 5-6 STCNCTM Tập 2 có Kuv= 0,65.
Kv = 1,25 x 0,8 x 0,65 = 0,6
322. 1000,2
.0,6
Vậy V =
0,2
0,1
0,4
0,2
0
180 .1 .0,12 .50 .8
= 164(m/phút)
số vòng quay trong 1 phút của dao là:
=>n=

1000.v 1000.164
=
= 522(v / ph)
.D
3,14.100

So sánh với TMT của máy 6H13chọn: nt=475(v/ph).
Vậy vận tốc thực tế là.
=>Vt=


lớp thck3-k49
17


Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy

Theo bảng 5-41 STCNCTM Tập 2.
CP = 825
u = 1,1
x=1
q = 1,3
y = 0,75
w = 0,2
Dựa vào bảng 5-9 STCNCTM Tập 2.
KMv = 1
Pz =

825.21.0,10,75.501.8
.1
1001,3.475 o , 2

= 86 (KG)
áp dụng công thc .
N cg =

PzV
86.149
=


6H13

Phay
tinh

Chế độ cắt

ĐK

VL

100

T5K10

Tm(phut
)
t(mm) S(mm/răng) V(m/ph)
2

0,12

149

0,24

1

0,8

nmin=97(v/p).
nmax=1500(v/p).
- Chọn dao:
Chọn mũi khoan, khoét, doa cắt rãnh thép gió P18.

3. Xác định chế độ cắt:
*. Bớc 1: khoan lỗ ỉ11,8
- Chiều sâu cắt:
D 11,8
=
= 5,9(mm)
2
2

t=
-

Lợng chạy dao:

Theo sc bền của mũi dao ta có.
S1 = 3,88

D 0,81
b0,94

D = 11,8
S1 = 3,88

= 60 KG/mm2



m = 0,2

z = 0,4

x=0
Bảng4 - 3 Tập bảng CĐC GCCK có.
T = 45
Bảng 5 - 3 Tập bảng CĐC GCCK có.
Kmv = 1,25 da vào b = 60 KG/mm2
Bảng 6 - 3 Tập bảng CĐC GCCK có.
Klv = 1
KV = 1 . 1,25 = 1,25
Vậy V =

7.11,8 0, 4
.1,25 = 34m / ph
45 0, 2.5,9 0.0,2 0,7

Số vòng quaycuatrucchính là :
=>n=

1000.v 1000.34
=
= 913(v / ph)
.D
3,14.11,8

So sánh với TMT của máy 2A135 chọn: nt=600 (v/ph)
=>Vt=

= ( ) 0,35 = 0,92
75
75

P0 = 68. 11,81. 0,20,7. 0, 92 =240
P0 < [P] = 900 (kg)
Vậy bớc nh ta chọn máylàm việcan toàn.
Mô mẽn xoắn đợc tính theo.
M = CM . DZm.Sym.Km
Bảng 7-3 Tập bảng CĐC GCCK.
CM = 0,034
Zm = 2,5
Ym = 0,7
M = 0,034. 11,82,5.0,20,7.0.92 = 4,9 KGm
- Tính và nghiệm công suất.
Ncg=

Pz .V
4,9.600
=
= 3(kw)
60.102 60.102

=> Nc g < [N] = 4 (kw)
Vậy công suất cắt đảm bảo an toàn
- Thời gian máy
Tm =

L1 + L + L2
.i

2

Lợng chạy dao:

Theo độ bền của dao S = Cs.D0,6
Bảng 1-3 Tập bảng CĐC GCCK.
Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
21


Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy

Cs = 0,07
S = 0,07 . 49,60,6 = 0,72 mm/vg
Theo TMT ta chọn S = 0,56mm/vg
-Tính tốc độ cắt:
Cv D z
V = m x y .K v
T .t S

Bảng 3 - 3 Tập bảng CĐC GCCK có.
Cv = 16,3

y = 0,2

m = 0,23

So sánh với TMT của máy 2A135 chọn: nt = 118 (v/ph)
=>Vt=

nt . .D 118.3,14.20
=
= 19( m / ph)
1000
1000

- Mômen xoắn khi khoét.
M =

C p .t xp .S yp .K p .D.Z
2.1000

Bảng 11-1 3 Tập bảng CĐC GCCK có
Ccp = 200
Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
22


Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy

Xpz = 1
Ypz = 0,75
Bảng 12-1 và 13-1 Tập bảng CĐC GCCK ta có.

So với máy co [N] = 4 > Ncg Vậy đảmbảo điều kiệnlam việc.
- Thời gian máy
Tm =

L1 + L + L2
.i
S .n

Trong đó
L1: Lợng chạy tới (L1=3 mm)
L: Chiều dài gia công (L=30 mm)
L2:Lợng chạy quá (L2=0 mm)
i : Là số lát cắt i=1
=>Tm=

3 + 30 + 0
.4 = 0,5( phut )
118.0,56

*. Bớc 3: Doa lỗ ỉ12.
-

Chiều sâu cắt:
t=

-

D d 12 11,8
=
= 0,1( mm)

m = 0,2

z = 0,3

x = 0,4
Bảng4 - 3 Tập bảng CĐC GCCK có.
T = 60
Bảng 5 - 3 Tập bảng CĐC GCCK có.
Kmv = 1,25 da vào b = 60 KG/mm2
Bảng 6 - 3 Tập bảng CĐC GCCK có.
Klv = 1
KV = 1 . 1,25 = 1,25
Vậy V =

10,5.12 0,3
.1,25 = 12,4(m / ph)
60 0, 4.0,10, 2.0,56 0,65

Số vòng quay của trục chính là :
=>n=

1000.v 1000.12,4
=
= 330(v / ph)
.D
3,14.12

So sánh với TMT của máy 2A135 chọn: nt=300 (v/ph)
=>Vt=




Đồ án Môn Học

Công nghệ chế tạo máy

i : Là số lát cắt i=1
=>Tm=

3 + 10 + 3,5
. = 0,1( phut )
300.0,56

*. Bớc 4: Doa lỗ ỉ50.
- Chiều sâu cắt:
D d 50 49,6
=
= 0,2( mm)
2
2

t=

- bớc tiến
Theo độ bền của dao S = Cs.D0,7
Bảng 1-3 Tập bảng CĐC GCCK.
Cs = 0,12
S = 0,12 . 5007 = 1,8 mm/vg
Theo TMT ta chọn S = 0,81mm/vg
-

=>n=

1000.v 1000.19
=
= 121(v / ph)
.D
3,14..50

So sánh với TMT của máy 2A135 chọn: nt=118 (v/ph)

Nguyễn văn sơn b

lớp thck3-k49
25