1
bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
đại học Lơng thế Vinh Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Khoa kTCN ----------- o0o -----------
đồ án tốt nghiệp
Sinh viên thiết kế : Phạm Quốc Điệp Lớp : CTM K3
Khoa : Kĩ thuật công nghiệp
Giáo viên hớng dẫn: PGS - TS. Trần Hữu Đà
Ngày giao đề tài : 2 / 01 / 2010
Ngày hoàn thành đề tài : 2 /2/ 2010
Nội dung đề tài: Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo dao
chuốt lỗ trụ
Đờng kính lỗ phôi trớc khi chuốt:
0,01
0,06
o
20,4D
+
+
=
mm
Đờng kính lỗ sau khi chuốt ( chi tiết ):
0
0,02
22D
+
=
mm
Chiều dài lỗ cần chuốt l
c
=30 mm

Đại học Lơng Thế Vinh
Khoa kĩ thuật công nghiệp
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế và chế tạo Dao chuốt lỗ trụ
Họ tên sinh viên : Phạm Quốc Điệp
Giáo viên hớng dẫn : PGS - TS. Trần Hữu Đà
Nội dung chính gồm:
A:Tổng quan về gia công lỗ
B: Thiết kế dao chuốt lỗ trụ
C: Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao chuốt lỗ trụ
D: Chuyên đề
-Mài sắc dụng cụ cắt : dao chuốt lỗ trụ, bàn ren, dao phay lăn răng, dao xọc.
E: Chuyên đề
-Hớt lng răng dao.
3
Trờng đại học lơng thế vinh
khoa kĩ thuật công nghiệp
nhận xét của giáo viên hớng dẫn
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

Phần 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. 26-27
1)Chức năng làm việc.
2) Điều kiện làm việc của dụng cụ cắt.
Phần 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. 27-29
1.Đặc điểm kết cấu và yêu cầu kĩ thuật dao chuốt.
a)Đặc điểm kết cấu
b) Yêu cầu kĩ thuật:
c) Khả năng áp dụng các phơng pháp gia công tiên tiến
Phần 3: Xác định dạng sản xuất. 30-31
Phần 4: Chọn phơng pháp chế tạo phôi. 31
I.Xác định phơng pháp chế tạo phôi: 31-33
1.Đúc phôi
2. Dập phôi
3.Rèn tự do
4.Cán phôi
5. Phôi kéo
II.Chọn phôi dụng cụ cắt . 33-35
Phần 5: Lập thứ tự các nguyên công. 36-42
1.Xác định đờng lối công nghệ:
2.Chọn phơng pháp gia công:
5
3.Các phơng án chọn chuẩn:
4.Lập tiến trình công nghệ:
Phần 6: Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho bề mặt còn lại.
43-48
Phần 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra cho các bề mặt còn lại
49-101
Phần 8:Thiết kế đồ gá. 102-107
D. Mài sắc và mài bóng dụng cụ cắt 108
1.Đặc điểm của công nghệ mài dụng cụ cắt 109

2) Phạm vi sử dụng.
2.1. Phay.
2.2. Khoan và doa.
3) Các thông số kỹ thuật của máy.
ứng dụng MasterCam trong gia công phay chữ Tiệp.T.H 152
1. Giới thiệu về phần mềm MasterCam. 152-154
2. ứng dụng MasterCam trong gia công phay chữ. 154-156
* Quy trình ứng dụng công nghệ CAD/CAM trong gia công trên máy phay
CNC và ứng dụng vào gia công phay chữ Tiệp.T.H 156 -169
1. Xây dựng mô hình.
2. Lập kế hoạch gia công.
2.1. Chọn máy
2.2. Chọn phôi, hệ tạo độ gia công
2.3. Kế hoạch các bớc gia công.
3. Thiết lập thông số dụng cụ.
3.1. Chọn dao gia công.
3.2. Chọn thông số dụng cụ.
4. Chọn thông số đờng chạy dao.
7
5. Đờng sinh dụng cụ.
6. Mô phỏng quá trình gia công.
7. Xuất ra file NC.
8. Chuyển tới máy gia công.
9.Chơng trình chạy chữ
*Một số máy, sơ đồ động, dụng cụ đo sử dụng trong đồ án 171-177
Panme đo ngoài
Đồng hồ so
Máy đo độ cứng TH-160
Đo độ đồng tâm
Máy ca vòng bán t động SH-7550

Trần Hữu Đà đã tận tình chỉ bảo, hớng dẫn chu đáo và giúp đỡ mọi mặt trong
quá trình làm đồ án.
Em cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo phản biện và các thầy
trong hội đồng chấm tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới gia đình,
bạn bè đã động viên giúp đỡ em có thể hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.
Đại học Lơng Thế Vinh, Tháng 12 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Phạm Quốc Điệp
10
A.Tæng quan vÒ gia c«ng lç
11
I. Công nghệ gia công lỗ
1.Công dụng:
Gia công đợc các lỗ thông suốt và lỗ không thông suốt với các kích thớc
khác nhau, độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt khác nhau.
Sử dụng công nghệ gia công lỗ thông thờng gia công các lỗ có đờng kính
2mm. Muốn gia công lỗ có đờng kính d 2mm thì sử dụng các phơng pháp,
công nghệ gia công đặc biệt. Với công nghệ khoan có thể chế tạo đợc lỗ có đ-
ờng kính nhỏ nhất là 0,1mm. Với lỗ nhỏ hơn thì khoan không gia công đợc mà
ta phải sử dụng phơng pháp khác nh: Tia laze, tia lửa điệnvv.
2. Một số dạng gia công lỗ thờng gặp
a.Khoan lỗ, khoét lỗ, doa lỗ.
* Khoan lỗ
Khoan sử dụng để gia công các lỗ có độ chính xác thấp với những vật liệu có
cơ lý tính không cao.
- Đờng kính lỗ D = 0,12 ữ 80 mm
Khoan lỗ là phơng pháp gia công thô, chất lợng thấp. Chỉ đạt cấp 12-13
Dung sai lỗ nằm trong khoảng 0.2 mm và Ra = 3,2 ữ 12,5àm (trừ khoan nòng
súng). Khoan chỉ dùng để gia công các lỗ bắt bulông. Để nâng cao chất lợng sau

D 0.001 mm (Trờng dung sai là 2àm)
Độ nhẵn bóng bề mặt của lỗ có thể đạt đợc 12 (Rz = 0.04 ữ 0.02àm).
Trong thực tiễn các lỗ yêu cầu độ chính xác, độ nhẵn bóng bề mặt cao là các lỗ
trong các thiết bị thuỷ lực, khí nén, vòi phun nhiên liệu, lỗ trong xylanh ben,
xylanh của động cơ...vv.
Gia công lỗ bằng phơng pháp mài lỗ:
Để gia công các vật liệu có độ cứng cao (sau nhiệt luyện) để đạt đợc độ
chính xác cao, độ nhẵn bóng bề mặt cao sử dụng mài lỗ.
Gia công lỗ bằng phơng pháp khôn
Lỗ đã đợc qua gia công tơng đối chính xác, (qua gia công khoét hoặc
doa). Để nâng cao độ chính xác về kích thớc, hình dáng, độ nhẵn bóng bề mặt
sử dụng phơng pháp khôn lỗ.
Lỗ cần mài khôn có đờng kính D mm. Đầu mài khôn có thanh mài khôn
(3 thanh). Các thanh mài khôn áp sát vào bề mặt của lỗ cần gia công nhờ lực h-
ớng kính P.
Mài khôn có thể đạt đợc độ chính xác đờng kính lỗ 0.001mm, độ nhẵn
bóng bề mặt 12, 13 (14 là tột đỉnh).
13
Mài khôn thờng áp dụng khi tạo lỗ chất lợng cao ở xilanh ôtô, xilanh ben
thuỷ lực, xilanh khí nénvv.
II.Tầm quan trọng của chuốt lỗ
Độ chính xác có thể đạt tới cấp 7, độ nhám bề mặt có thể đạt tới Ra =
0,8- 0,6 àm. Chất lợng bề mặt gia công tốt vì vận tốc thấp nên biến dạng dẻo
không nhiều.
Chuyển động đơn giản, vận tốc cắt thấp nhng năng suất cao. Do chuốt có
thể gia công lỗ với đờng kính tới 320 mm, chiều dài lỗ nhiều nhất đến 10 m.
Dao chuốt là loại dụng cụ chuyên dùng cao, đợc dùng để gia công một
hay vài chi tiết nhất định, đồng thời cũng là một loại dụng cụ đắt tiền. Đó cũng
là lý do làm cho việc sử dụng dao chuốt rất có lợi trong sản xuất hàng khối và
hàng loạt lớn.

Đờng kính lỗ sau khi chuốt ( chi tiết ):
0
0,02
22D
+
=
mm
Chiều dài lỗ cần chuốt l
c
=30 mm
Sau chuốt độ nhẵn
5

, R
z
= 40 20
m
à

Sản lợng chuốt : 10.000 chiếc / năm.
Vật liệu dao : P18.
I.Tính toán
1)Sơ đồ chuốt :chọn kiểu chuốt ăn dần
2)Xác định lợng d gia công
A=
2
DD
fmincmax



Tra bảng (3.5) (Thiết kế đồ án nguyên lý dụng cụ cắt) ta chọn S
z
thô=0,02 (mm)
Các răng sửa đúng có lợng nâng =0
Để tránh lực cắt đột ngột giữa răng cắt thô và răng sửa đúng đợc bố trí từ 2
ữ
4
răng cắt tinh với lợng nâng giảm dần. Thờng chọn 3 răng cắt tinh với lợng nâng
-Lợng nâng răng cắt tinh thứ nhất
S
z
t
1
= 0,8S
z
=0,8.0,02 =0,016 (mm)
-Lợng nâng răng cắt tinh thứ hai
16
S
z
t
2
= 0,6S
z
=0,6.0,02 =0,012 (mm)
-Lợng nâng răng cắt tinh thứ ba
S
z
t
3

: lợng nâng răng cắt thô , S
z
= 0,02 (mm)
575,931
0,02
0,0388095,0
Z
th
=+

=
(răng)
Chọn Z
thô
= 39 (răng)
Lợng d còn lại là q = 0,575 x 0,02 =0,0115 (mm).
Răng cắt thô cha cắt hết thì ta thêm cho răng cắt tinh ,
0,04950,01150,010,0120,016A
t
=+++=
(mm)
b)Răng cắt tinh :
Với sơ đồ chuốt ăn dần số răng cắt tinh đợc chọn Z
t
=2
ữ
4 (răng)
Ta lấy Z
t
= 3 (răng ) với lợng nâng giảm dần phân bố nh trên

0,35)t(0,3b
ữ=

0,4)t(0,3h
ữ=
0,7)t(0,65R
ữ=
0,2)t(0,15r
ữ=
Tiết diện rãnh thoát phoi.
F
B
=F.K=K.S
Z
.L
C
Với K là hệ số lấp đầy rãnh:chọn K=3 theo bảng 3.10
F
B
=3.0,02.30 =3 mm
2
Khi đó ta có bớc răng t
t=(1,25ữ1,5).
Lc
= (1,25ữ1,5).
30
=(6,8 ữ 8,2)mm
Lấy t = 8 (mm)
Buớc răng sửa đúng :
- Để giảm chiều dài chung dao chuốt nâng cao độ chính xác bề mặt gia

30

30
- Góc trớc chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công theo bảng (3.9) với vật liệu chi
tiết gia công là thép 45 ta lấy
thô
=12
o
và


tinh
=
sđ
=5
o
.
7) Số răng đồng thời tham gia cắt.
-Khi chuốt số răng đồng thời tham gia cắt luôn thay đổi từ trị số nhỏ nhất Z
min
đến trị số lớn nhất Z
max

5
10
50
t
L
Z
min

+Z
tinh
=39 + 3=42
Tổng số răng của dao chuốt
Z=Z
thô
+Z
tinh
+Z
sửa đúng
=39 + 3 + 5 = 47
10) Đờng kính của răng dao chuốt
Đờng kính răng cắt thô đầu tiên lấy bằng phần định hớng trớc :
D
1
= D
max
- 2.A = 22,02 2.0,8095 = 20,40 (mm)
Trong đó D
max
: đờng kính lớn nhất của lỗ sau khi chuốt (mm)
A: lợng d tính theo một phía (mm)
Đờng kính các răng sau lớn hơn các răng trớc nó một lợng 2S
z
D
Z
=D
1
+2(z-1)S
Z

1
+2x2s
z
20,48 D
27
=D
1
+26x2s
z
21,44
D
4
=D
1
+3x2s
z
20,52 D
28
=D
1
+27x2s
z
21,48
D
5
=D
1
+4x2s
z
20,56 D

z
21,60
D
8
=D
1
+7x2s
z
20,68 D
32
=D
1
+31x2s
z
21,64
D
9
=D
1
+8x2s
z
20,72 D
33
=D
1
+32x2s
z
21,68
D
10

20,84 D
36
=D
1
+35x2s
z
21,80
D
13
=D
1
+12x2s
z
20,88 D
37
=D
1
+36x2s
z
21,84
D
14
=D
1
+13x2s
z
20,92 D
38
=D
1

17
=D
1
+16x2s
z
21,04 D
41
=D
40
+2s
zt2
22,00
D
18
=D
1
+17x2s
z
21,08 D
42
=D
41
+2s
zt3
22,02
D
19
=D
1
+18x2s

22,02
D
23
=D
1
+22x2s
z
21,28 D
47
22,02
D
24
=D
1
+23x2s
z
21,32
11) Xác định phần định hớng phía trớc :
Đờng kính phần định hớng phía trớc bằng đờng kính lỗ trớc khi truốt với dung
sai theo kiểu lắp lỏng e8
D
3
=
02,0
01,0
4,20


mm .Trờng dung sai nh hình vẽ.
+0,06

8
D
Tra bảng 3.17 kích thớc đầu kẹp nhanh dao chuốt lỗ ta có các kích thớc sau
D
1
(f9)
D
1

(h1
2)
a a
1
e c b l
1
l
8
D
8
Kích
thớc
danh
nghĩa
Sai lệch
20 -0,025
-0,085
15 16 28 5 10 0,5 75 16 10
D
2
= D

c
=30 là chiều dài lỗ chuốt
Lấy l
7
=20mm
14) Xác định khoảng cách từ đầu dao đến răng đầu tiên (bảng 3.17)
l l l l l
l l l
2 3 4
h
m
b c
L
L=l
1
+l
h
+l
m
+l
b
+l
c
l
1
là chiều dài phần kẹp của đầu dao trong mâm cặp chọn l
1
=75mm
l
C

h
+l
m
+l
b
=160mm
L khoảng cách từ đầu dao đến răng cắt thô thứ nhất.
L=l
1
+l
h
+l
m
+l
b
+l
c
=160+30=190 (mm)
l
2
chiều dài cổ dao
l
2
= L-(l
1
+l
3
+l
4
)=190-(75+15+30) = 70(mm)

+l
7
+l
8
=190+312+48+20+16 =586 mm.
Kiểm tra điều kiện cứng vững của chiều dài dao .
[L
d
] = 40 .D
7
=40x22 =880mm
vậy: L
d
<[L
d
] dao đảm bảo đủ cứng
19) Tính lực chuốt lớn nhất.
P
max
=C
P
.S
Z
X
.D.Z
max
.K

. K
n

.D.Z
max
.K

. K
n
.
Theo bảng 3.27 ta có :
K

=0,93; K
n
=1,15; K
m
=1,34.
P
max
=7620.(0,02)
0.85
.20,4.6.0,93.1,15.1,34 =48072,6 N
20) Kiểm tra sức bền dao chuốt

x
=
'D
P
F
P
1
max

.
Theo bảng 3.29 ta có : ứng suất cho phép của dao .
[
z
] =350N/mm
2
.
23
Ta thấy
x
<[
z
]
Vậy dao đủ bền.
21) Chọn kết cấu rãnh chia phoi .
Khi chuốt thép cần bố trí rãnh chia phoi trên những răng cắt nhằm chia
rộng răng cắt thành những đoạn nhỏ với chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6
mm. Do đó phoi dễ cuốn và dễ thoát, biến dạng phoi giảm.
Theo bảng 3.15 ta có số rãnh chia phoi trên một răng cắt là :12 rãnh
Với kích thớc rãnh m = 0,8 1 ;h = 0,5 0,7 ; r = 0,2 0,3 .
Góc giữa 2 rãnh thoát phoi : b =
o
30
12
22.14,3
n
.D
==
và a =
o

c)Độ nhám bề mặt
-Độ bóng trên cạnh viền của răng sửa đúng không nhỏ hơn 9 (Ra = 0,32
)
-Độ bóng mặt trớc , mặt sau của răng , mặt côn làm việc trong lỗ tâm ,
phần định hớng không thấp hơn 8. (Ra =0,63)
24
-Độ bóng mặt đáy răng ,đầu dao , côn chuyển tiếp các rãnh chia phoi
không thấp hơn 7. (Ra = 1,25)
-Độ bóng các mặt không mài không thấp hơn 6. (Ra = 2,5)
d)Sai lệch
-Sai lệch lớn nhất của đờng kính , các răng cắt không vợt quá trị số -0,008
.
-Sai lệch cho phép đờng kính của các răng sửa đúng và các răng cắt tinh
không vợt quá trị số -0,008 ..
-Độ đảo tâm theo đờng kính ngoài của răng sửa đúng , răng cắt tinh ,
phần định hớng sau không vợt quá trị số dung sai của đờng kính
-Độ đảo phần còn lại của dao trên mỗi 100mm chiều dài không vợt quá
trị số 0,06.
Độ sai lệch góc cho phép không vợt quá
Góc trớc 2, Góc sau của răng cắt 30, Góc sau của rãnh 30

Góc sau
của răng sửa đúng 15

25