LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế phát triển của nền kinh tế thế giới, công nghiệp nói chung và
ngành công nghiệp nặng nói riêng, hiện đang được đầu tư và ưu tiên phát triển.
Bởi tỷ trọng đóng góp cho nề kinh tết rất lớn của ngành công nghiệp nên nghành
này bao giờ cũng được quan tâm đến hành đầu và được coi là chỉ tiêu đánh giá sự
phát triển của nghành kinh tế đồng thời cũng là chỉ số đánh giá sự phát triển của
đất nước.
Để thực hiện mục tiêu “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước”. Mà Đảng
và nhà nước ta đề ra, chúng ta phải thực hiện phát triển một số ngành như : Công
nghệ thông tin, Điện tử, Công nghệ chế tạo máy… Trong đó ngành Công nghệ chế
tạo máy có vai trò then chốt và nó là tiền để đẻ phát triển một số ngành khoa học
kỹ thuật khác, đóng góp của ngành công nghệ chế tạo máy vào nền kinh tế quốc
dân là rất lớn. Bởi vậy việc đổi mới và hiện đại ngành công nghệ chết tạo máy có
vai trò hết sức quan trọng và có ý nghĩa kinh tế lơn, vì nó có thể tạo ra những sản
phẩm cơ khí có chất lượng tốt, giá thành hạ.
Sau khi học xong cơ sở lý thuyết môn Công nghệ chế tạo máy do thầy
Nguyễn Việt Hùng chỉ dạy, bước vào làm đồ án môn công nghệ chế tạo máy em
được thầy Hoàng Tiến Dũng phân công làm quy trình công nghệ gia công chi tiết
“tay biên”. Đây là thể loại đề tài mới mà chúng em được giao vì vậy gặp rất nhiều
bỡ ngỡ về thể loại và quá trình thu thập tài liệu cũng như tìm hiểu về nguyên lý,
tính năng làm việc của chi tiết trên. Tuy chúng em có nhiều thuận lời là có sự giúp
đỡ tận tình của các thầy cô giáo,và đã thực hành nhiều,biết nhiều về nguyên lý
cũng như tính năng của nhiều loại chi tiết nhưng chúng em vẫn gặp nhiều khó
khăn trong quá trình hoàn thiện đồ án của mình,dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của các
thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt thầy Hoàng Tiến Dũng trực tiếp hướng dẫn em
giúp em hoàn thành đồ án môn Công nghệ chế tạo máy của mình. Mặc dù đã rất
cố gắng tuy nhiên không thể tránh khỏi một số thiếu sót trong đồ án, vậy em mong
được sự chỉ bảo thêm của các thầy và ý kiến đóng góp của các bạn để đồ án của
em được hoàn thiện hơn.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa cơ khí đặc biệt là
thầy Hoàng Tiến Dũng đã trực tiếp hướng dẫn đồ án. Chúng em, những sinh viên

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:
Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của lỗ. Cụ thể ta
cần đảm bảo các điều kiện kĩ thuật sau đây:

Hai đường tâm của 2 lỗ phải song song với nhau và cùng vuông góc với
mặt đầu tay biên. Khoảng cách giữa hai đường tâm của lỗ phải đảm bảo là
A=125
±
0,065
, độ không song song của 2 lỗ tâm là 0.04 trên 25mm, độ không
vuông góc của lỗ tâm so với mặt đầu là 0.08 trên 25mm. Hai lỗ thường được
lắp bạc lót có thể tháo lắp được.
Qua các điều kiện kĩ 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 đảm bảo độ cứng vững.
Với tay biên với kích thước không lớn lắm phôi nên chọn là phôi dập và
vì để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên.
Tay biên không cho phép vết nứt khi dập va phải ủ khử nội lực.
Độ không song song cua 2 mặt đầu lớn nhỏ hơn hoặc bằng 0.025 trên suốt
chiều dài.
Độ không song song của 2 mặt đầu nhỏ hơn hoặc bằng 0.02.
Bavia phải được dũa sạch.
Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng
thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.
4
Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay
biên các lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.
Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cung một
lúc.
Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh

Q: trọng lượng chi tiết(kg).
V: thể tích của chi tiết(dm
3
).
V=2.
25,3).2414(
2
5,6.29).1741(
2.
2
16).812.(
2
8,13).25,175.20.(
2222
++
+
+
−
+
−
ππ
+
2
3.08,71).1417( +
+ 2.
2
)125,20.(
2
75,1.08,71).4.131.10(
22

Phương án 2:
Phôi ban đầu để rèn và dập nguội.
_Dập lần 1.
_Dập lần 2.
_Cắt bavia.
So sánh 2 phương án trên mặc dù phương pháp thứ 2 đạt độ chính xác rất cao
nhưng rất khó chế tạo khuôn khó sản xuất ở điều kiện trong nước giá thành cao
nên chúng ta chọn phương án thứ nhất.
Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết:
Xác định đường lối công nghệ:
Trong thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết cần xác định được những
yêu cầu của đề bài ra đòi hỏi về độ nhám độ chính xác.
Mặt đầu trải qua 2 nguyên công phay thô và phay tinh để đạt R
z
20.
Mặt đáy chúng ta cũng chọn phay thô và phay tinh đẻ đạt R
z
20.
Lỗ lớn của biên chọn phương pháp khoan, doa.
Lỗ nhỏ của biên chọn phương pháp khoan, doa.
Phay vấu của tay biên.
6
Lỗ dầu chọn phương pháp khoan doa.
Với rãnh trên mặt đầu và mặt đáy chọn phương pháp phay tinh và phay thô.
Lập thứ tự tiến trình công nghệ:
− Trong sản xuất hàng khối thì nên chọn phương án gia công ở nhiều vị trí, sử
dụng nhiều dao và gia công song song, còn đối với sản xuất hàng loạt nên chọn
phương án gia công một vị trí một dao và gia công tuần tự. Tuy nhiên trong thực
tế sản xuất có thể kết hợp nhiều phương án gia công khác nhau. Ở Việt Nam thì
đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công dùng các máy vạn

vuông góc của các bề mặt gia công không được.
− Căn cứ vào 2 phương án trên ta chọn phương án 1 làm phương án gia công.
5, TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO
CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI:
Tính lượng dư khi gia công lỗ φ32 .
Độ chính xác phôi cấp 2 khối lượng 0,8 kg, vật liệu C45. Quy trình công
nghệ gồm 2 bước: khoan,doa thô, doa tinh. Chi tiết được định vị bằng mặt
đáy và 2 mặt trụ bên ngoài tay biên.
Ta có công thức tính lượng dư cho bề mặt đối xứng(bảng 9 - TKDACNCTM)
[ ]
22
111min
22
iiizii
TRZ
ερ
+++=
−−−
Trong đó:
 R
Zi-1
– chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại
 T
i-1
– chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

1−i
ρ
- tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại


L
kph
.∆=
ρ
 Δ
k
– sai lệch độ cong vênh. Theo bảng 15 hướng dẫn thiết kế đồ án ta
chọn Δ
k
= 1,5 µm /mm
 L – chiều dài chi tiết dập. L = 157mm
=>
5,235157.5,1. ==∆= L
kph
ρ
µm
Sai lệch không gian còn lại sau các nguyên công
1
.
−
=
ii
k
ρρ
Trong đó k là hệ số chính xác hóa = 0,05 với gia công lỗ.
− Sau khoan: ρ
1
= 0,05.
ph
= 0,05.235,5=11,8 µm

(mm) δ
KT giới hạn
Lượng dư giới
hạn(µm)
R
za
T
a
ρ
a
ε
b
D
max
D
min
2Z
bmin
2Z
bmax
9
Phôi 150 200 235,5 - - 29,894 2000 29,894 27,848 - -
Khoan 40 60 11,8 0 1170 30,958 150 30,986 30,246 1170 3050
Doa thô 10 25 0,6 0 94 31,978 70 32,023 31,893 94 159
Doa tinh 5 10 - 0 26 32,034 25 32,046 31,987 26 56
Kiểm tra kết quả tính toán :
Lượng dư tổng cộng :
2Z
bmax
= 3050+159+56=3265 µm.

±
0,1
trên

máy 6H12.
Nguyên công 3: phay mặt đáy để đạt độ nhám Rz=20, kích thước 16
±
0,1
trên
máy 6H12.
Nguyên công 4 :gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích thước φ16
±
0,018
và vát mép lỗ
để đạt được độ nhám Ra=2.5, gia công lỗ lớn tay biên dạt kích thước φ32
±
0,025
bằng
phương pháp khoan và doa lỗ, tiến hành vát mép lỗ thực hiện trên máy 2A135.
Nguyên công5 : gia công phay vấu đầu nhỏ tay biên trên máy phay đứng bằng
dao phay đĩa thực hiện trên máy phay 6H12.
Nguyên công 6: khoan, doa lỗ nhỏ trên đầu vấu bằng dao khoan va dao doa để
đạt kích thước φ3
±
0,025
và độ nhám là Rz45 thực hiện trên máy 2A135.
Nguyên công 7: phay rãnh dẫn dầu trên mặt đầu đạt kích thước 3
±
0,05
và chiều

và khối V gồm có 1 di động và một cố định định vị cả 6 bậc tự do và đông thời kẹp chặt
chi tiết.

Kẹp chặt: dùng 2 khối V để kẹp chặt 1 khối V cố định 1 khối V di động. Hướng của lực
kẹp từ 2 hướng tiến vào, phương của lực kẹp cùng phương với bề mặt cần gia công. 2
đầu càng được đặt trên phiến tì tròn.
Chọn máy: chọn máy phay đứng 6H12. Công suất của máy N
m
= 7kW.
Chọn dao: phay bằng dao phay mặt đầu răng chế tạo bằng thép gió, có các kích thước
sau( Tra bảng 4-92 trang 375 sách CN chế tạo máy 1):
D= 50mm, d= 22 mm, L= 36 mm, số răng Z= 12 răng.
Lượng dư gia công: phay thô 1 lần với lượng dư phay thô Z
b1
= 1.5mm, lượng dư phay
tinh Z
b2
= 0.5 mm.
Chế độ cắt: chiều sâu cắt t= 1.5 mm, lượng chạy dao S
z
= 0.1 mm/răng( bảng 5-34 trang
29).
Vận tốc cắt được tính theo công thức:
V=
pvuvyvxvm
v
qv
v
zBStT
KDC

B
δ
75
)
nv
.
Với thép C45 có giới hạn bền là 65kg/mm
2
. n
v
=-0.9.
K
n
=1 tra bảng 5-2.
Km
v
= 1. (75/65)
-0.9
= 0.85. (hoặc tra bảng 5-120).
Hệ số Kn
v
- ảnh hưởng do chất lượng của phôi đến tốc độ cắt Kn
v
= 0.8.
( bảng 5-5).
Hệ số Ku
v
- ảnh hưởng của vật liệu phần cắt đến tốc độ cắt Ku
v
= 1.( Tra

v
t
=
phutm
nD
/1,47
1000
300.50.
.
1000

==
ππ
13
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy
S
m
= S
zbảng
.Z.n = 0,1.12.300 =360mm/phút
Theo máy chọn S
m
=375 mm/phút. Vậy
S
zthuc
=
1,0
300.12
.375
. =

q
p
82,5 0,95 0,8 1,1 0 1,1
Bảng 5-9 bảng tra chế độ cắt ta có :
K
p
= K
mp
=
phutm
n
b
/87.0
750
650
)
750
( ==
δ
Thay vào ta có :
P
z
=
.9,90
.50
87,0.12.5,33.1,0.5,1.5,82
1,1
8,095,0
kG
n

1
là chiều dài ăn dao
L
1
=
5,91)5,150.(5,11)( =+−=+−tDt
mm
L
2
là chiều dài thoát dao. Chọn L
2
=5mm
Vậy T
0
=
.62,02.
300.1
55,923
2.
300.1
55,941
phút=
++
+
++

Bước 2 : Phay tinh
Chiều sâu cắt t = 0,5mm
Theo bảng 5-37 STCNCTM II ta chọn lượng chạy dao khi phay tinh S
v

v
m
55 0,25 0,1 0,3 0,15 0 0,2
Bảng 5-40 bảng tra chế độ cắt ta có tuổi bền trung bình của dao phay T =
120 phút.
15
Hệ số Km
v
- ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ
cắt
Km
v
= K
n
.(
B
δ
75
)
nv
.
Với thép C45 có giới hạn bền là 65kg/mm
2
. n
v
=-0.9.
K
n
=1 tra bảng 5-2.
Km

45,5 m/phút.
Số vòng quay trong một phút của dao :
n=
7,289
50.
5,45.1000
.
.
.1000
==
ππ
D
v
v/phút
Theo thuyết minh máy chọn n = 300v/phút. Lúc này tốc độ cắt thực tế là:
v
t
=
phutm
nD
/1,47
1000
300.50.
.
1000

==
ππ
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy
S

ω
.

KG
Theo bảng 5-41 trang 34 sách CN chế tạo máy 2:
C
p
x
p
y
p
u
p
w
p
q
p
82,5 0,95 0,8 1,1 0 1,1
Bảng 5-9 bảng tra chế độ cắt ta có :
K
p
= K
mp
=
phutm
n
b
/87.0
750
650

17
Từ công thức :
1 2
0
.
.
L L L
T i
S n
+ +
=
(bảng 31HDTKDACNCTM)
Với L là chiều dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn: L = 41mm ,đoạn
L= 24mm.
L
1
là chiều dài ăn dao
L
1
=
97,51)5,050.(5,01)( =+−=+−tDt
mm
L
2
là chiều dài thoát dao. Chọn L
2
=5mm
Vậy T
0
=

doa chọn dao doa liền khối thép gió Ø32mm
Bước 2 : Khoan lỗ Ø31,8.
Ở đây ta tính chế độ cắt cho bước khoan mở rộng lỗ
Ta có chiều sâu cắt : t = (D-d)/2=(31,8-28)/2=1,9mm
Lượng chạy dao S = 0,71mm/vòng (theo bảng 5-25 STCNCTMII)
Vận tốc cắt :
.
.
. .
q
v
v
m x y
C D
v k
T t S
=
Tra bảng 5-29 STCNCTM II ta được
C
v
q X y m
16,2 0,4 0,2 0,5 0,2
Hệ số điều chỉnh
. .
v MV uv lv
k k k k=
Theo bảng 5-1 STCNCTM II ta có:
Hệ số K
MV
- ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ

8,31.
78,26.1000
.
.
.1000
==
ππ
D
v
v/phút
Theo máy chọn n = 275vg/phút
Ta có tốc độ cắt thực tế:
v
t
=
phutm
nD
/47,27
1000
275.8,31.
.
1000

==
ππ
Momen xoắn M
x
và lực chiều trục P
0
:

0,8
. 0,85=33 Nmm
P
0
=10. 67. 31,8
0
. 1,9
1,2
. 0,71
0,65
. 0,85=984,7N.
Công suất cắt N
e
:
20
N
e
=
.93,0
9750
275.33
.
9750
.
Kw
nM
x
==
So với máy đảm bảo an toàn
Thời gian gia công :

= 4mm
Vậy thời gian gia công :
T
0
=
22,0
195.71,0
42,1016
=
++
phút.
Bước 3 : Doa lỗ Ø32.
Ta có chiều sâu cắt : t = (D-d)/2=(32-31,8)/2= 0,1mm
Lượng chạy dao S = 1,3mm/vòng (theo bảng 5-27 STCNCTMII)
Vận tốc cắt :
.
.
. .
q
v
v
m x y
C D
v k
T t S
=
Tra bảng 5-29 STCNCTM II ta được
C
v
q X y m

.m/phút83,585,0.
3,1.1,0.80
8,31.5,10
65,02,04,0
3,0
=
=> n=
4,58
8,31.
83,5.1000
.
.
.1000
==
ππ
D
v
v/phút
Theo máy chọn n = 68vg/phút
Ta có tốc độ cắt thực tế:
v
t
=
phutm
nD
/8,6
1000
68.8,31.
.
1000

100.2
3,1.1,0.32.67
65,02,1
=

Công suất cắt N
e
:
N
e
=
.056,0
9750
68.8,0
.
9750
.
Kw
nM
x
==
So với máy đảm bảo an toàn
Thời gian gia công :
Ta có công thức tính thời gian cơ bản khi doa (bảng 28-HDTKDACNCTM) :
1 2
0
.
.
L L L
T i

238,0
68.3,1
406,116
=
++
phút
Bước 4:Khoan lỗ biên nhỏ:
Chọn dao : khi khoan lỗ biên nhỏ chọn mũi khoan ruột gà thép gió Ø15,6mm,
khi doa chọn dao doa liền khối thép gió Ø16mm
23
Bước 1 : Khoan lỗ Ø15,6mm
Chiều sâu cắt t = 0,5D = 0,5.15,6 = 7,8mm
Lượng chạy dao S = 0,38mm/vòng (theo bảng 5-25 STCNCTMII)
Vận tốc cắt :
.
.
.
q
v
v
m y
C D
v k
T S
=
Tra bảng 5-28 STCNCTM II ta được
C
v
q y m
9,8 0,4 0,50 0,2

= 1. (75/65)
-0.9
= 0.85. (hoặc tra bảng 5-120).
Theo bảng 5-6 STCNCTM II ta có:
Hệ số k
uv
– hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt k
uv
= 1
Theo bảng 5-31 STCNCTM II ta có:
Hệ số k
lv
– hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan k
lv
= 1
 k
v
=0,85.
Theo bảng 5-30 STCNCTM II ta có tuổi bền của mũi khoan T = 45 phút
24
Vậy v=
.m/phút94,1885,0.
38,0.45
6,15.8,9
5,02,0
4,0
=
=> n=
5,386
6,15.

10. . . .
q y
x M p
M C D S k=

0
10. . . .
q y
p p
P C D S k=
Theo bảng 5-32 STCNCTM II ta được :
C
M
= 0,0345 ; q = 2 ; y = 0,8 ;
C
p
= 68 ; q = 1 ; y = 0,7
Hệ số k
p
= k
Mp
= 0,85 (bảng 5-9 STCNCTMI)
Thay vào công thức ta được:
M
x
= 10. 0,0345.15,6
2
.0,38
0,8
.0,85= 32,9 Nmm