Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Bộ quốc phòng.
Học viện kĩ thuật quân sự
KHOA CƠ KHí

đồ án môn học
công nghệ chế tạo máy.
Đề bài:Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo trục khuỷu máy Dập tấm

Học viên thực hiện
: Nguyễn Văn Hng
Lớp: Công nghệ chế tạo vũ khí K236
Giáo viên hớng dẫn : Tién sỹ Lại Anh Tuấn

Hà nội 2002.
Nhiệm vụ đồ án
Họ và tên:Nguyễn Văn Long. Lớp: C.N.C.T. Vũ KHí
1.Tên đề tài: Thiết kế Quy trình nguyên cônggia công chi tiết Trục khuỷu máy dập tấm.
2.Các số liệu ban đầu:
Bản vẽ chi tiết số:036.
Trang bị công nghệ tự chọn.
3.Nội dung bản thuyết minh:
Lời nói đầu.
I-PHÂN TíCH SảN PHẩM.
ii-CHọN PHƯƠNG PHáP CHế TạO PHÔI.
iii-LậP QUi TRìNH CÔNG NGHệ GIA CÔNG CƠ.
Iv-tính toán thiết kế đồ gá.
Tài liệu tham khảo.

1


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

4.Bản vẽ:
01 Bản vẽ chi tiết đã hiệu chỉnh (khổ A 3 ).
01 Bản vẽ lồng phôi (khổ A 3 ).
01 Bản vẽ sơ đồ nguyên công (khổA0).
01 Bản vẽ lắp đồ gá (khổ A1).
5.Tài liệu khác:
01 Tập phiếu công nghệ.
Ngày giao đồ án: .. Ngày nộp đồ án:
Giáo viên hớng dẫn.

Lại Anh Tuấn

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn:

Nhận xét bảo vệ:

2


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng


Lời nói đầu.
Môn học Công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kĩ s và
cán bộ kỹ thuật về thiết kế chế tạo các loại máy, trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh
tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực,v..v. Đồ án môn học Công
nghệ chế tạo máy là đồ án của sinh viên nghành công nghệ chế tạo máy, đồng thời đồ án
này cũng là một đồ án bắt buộc đối với một số nghành nh ô tô, động cơ đốt trong, máy
chính xácĐồ án công nghệ chế tạo máy hớng dẫn sinh viên giải quyết một vấn đề tổng
hợp về công nghệ chế tạo máy sau khi đã nghiên cứu các giáo trình cơ bản của nghành
công nghệ chế tạo máy. Khi làm đồ án công nghệ chế tạo máy sinh viên sẽ vận dụng lí
thuyết của nhiều môn học: Công nghệ kim loại, Dung sai, các sổ tay .. để giải quyết một
nhiệm vụ công nghệ . Với mục đích nh vậy khi học môn học Công nghệ chế tạo máy tôi
đợc giao nhiệm vụ thiết kế qui trình công nghệ gia công Trục khuỷu máy dập tấm.
Gia công Trục khuỷu máy dập tấm là một công việc hết sức phức tạp yêu cầu thợ bậc
cao, đồ gá, máy chuyên dùng có tính chính xác cao. Các nguyên công gia công trục
khuỷu máy dập tấm đều đòi hỏi phải có đồ gá song do phạm vi nghiên cứu cũng nh sự
hạn chế về mặt thời gian nên trong đồ án chỉ tiến hành thiết kế đồ gá cho nguyên công
phay rãnh then trên trục.
Việc hoàn thành đồ án môn học sẽ tạo cho học viên có cơ sơ tốt để tìm hiểu thiết kế
các loại chi tiết khác. Phát huy trí sáng tạo,ý thức tự chủ, tự giác trong nghiên cứu giải
quyết các nhiệm vụ khoa học khác, hình thành phơng pháp luận khoa học cho ngời học
viên, đặc biệt là cách tra các bảng biểu.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong nghiên cứu tham khảo tài liệu đặt ra các giả thiết và
so sánh kết luận, tuy nhiên do kiến thức thực tế còn hạn chế, khối lợng công việc tơng
đối lớn nên trong đồ án sẽ còn có những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đợc sự đóng góp ý
kiến xây dựng để đồ án đợc hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn chỉ bảo của thầy giáo
Lại Anh Tuấn và các giáo viên khác trong bộ môn công nghệ chế tạo máy của các đồng
chí trong lớp đã giúp tôi hoàn thành đồ án này.
Học viên:
Nguyễn Văn Hng


Mục lục:

Trang
5

Lời nói đầu
3


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Chơng I: Phân tích chi tiết, chọn phôi và xác định phơng pháp chế tạo
1.1 Phân tích chi tiết gia công.
1.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:
1.3 Xác định phơng pháp chế tạo phôi .
Chơng II : Lập qui trình công nghệ gia công cơ .
2.1 Thứ tự các nguyên công .
2.2 Sơ đồ nguyên công .
2.3 Tính và tra lợng d cho các nguyên công .
2.4 Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công .
Chơng III: Thiết kế đồ gá .
3.1 Thiết kế đồ gá .
3.2 Nguyên lí làm việc của đồ gá .
Phần kết luận
Tài liệu tham khảo.

6


15

6
7
7
8
8
8

18
23
23
26
27

Chơng i
Phân tích chi tiết và xác định phơng pháp chế tạo phôi.
Trong nội dung chơng này chúng ta sẽ xem xét điều kiện làm việc của trục khuỷu máy
Dập tấm từ đó đa ra đợc những kết luận về tính công nghệ của kết cấu.
1.1. Phân tích chi tiết gia công:
Trục khuỷu máy dập tấm là một trong những chi tiết quan trọng nhất, biến chuyển
động tịnh tiến thành chuyển động quay.
Trạng thái làm việc của trục khuỷu máy dập tấm rất nặng. Trong quá trình làm việc,
trục khuỷu chịu tác dụng của lực quán tính ( quán tính chuyển động tịnh tiến và quán
tính chuyển động quay).Những lực này có trị số rất lớn và thay đổi theo chu kỳ nên có
tính chất va đập rất mạnh. Ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn gây hao mòn lớn trên
các bề mặt ma sát của cổ trục và cổ biên. Vì vậy đối trong cơ cấu trục khuỷu phải đảm
các yêu cầu bền, cứng vững, trọng lợng nhỏ, ít mòn, độ chính xác gia công, độ bóng
cao,..

4


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Trục khuỷu máy dập tấm có các bộ phận chính nh sau:
1. Đầu trục khuỷu .
2. Cổ trục khuỷu .
3. Má khuỷu .
4. Cổ biên .
5. Đuôi trục khuỷu.
Đầu trục khuỷu: Thờng dùng để nhận công suất từ máy chính.
Cổ trục khuỷu : là bộ phận để lắp trục lên ổ .
Má khuỷu: Là bộ phận nối cổ trục và cổ biên. Trong đồ án này má khuỷu có dạng
hình tròn
Cổ biên : Là phần nối với thanh truyền tạo chuyển động quay.
Đuôi trục khuỷu: Thờng lắp với các chi tiết máy của cơ cấu truyền dẫn công suất
So với các loại trục khuỷu khác về mặt kết cấu trục khuỷu máy dập tấm là tơng đối đơn
giản, chế tạo phôi bằng phơng pháp dập nóng hoặc rèn khuôn. Tuy nhiên do có kích thớc
lớn nên trục khuỷu máy dập tấm lại trở nên khó gia công. Khi cắt gọt cần phải chú ý đến
độ cứng vững của dao. Độ chính xác và độ bóng là phù hợp với các bề mặt làm việc.
Trong thực tế sản xuất trục khuỷu máy dập tấm ngời ta thờng có các biện pháp công
nghệ để làm tăng sức bền của trục nh sau :
Dùng phơng pháp rèn khuôn để chế tạo trục .
Làm chai bề mặt bằng phun bi thép, phun cát thạch anh hoặc lăn cán bề mặt tạo cho
lớp bề mặt có ứng suất d nén làm tăng sức bền mỏi.
Nhiệt luyện bằng phơng pháp tốt nh tôi cao tần, thấm Nitơ,..
Mài bóng bề mặt ,

Tóm lại trục khuỷu máy dập tấm là một chi tiết tơng đối đơn giản, kích thớc lớn, số bề
mặt gia công là ít nhất có thể. Do làm việc trong điều kiện chịu tải trọng cao nên yêu
cầu kỹ thuật cao vì thế gia công trục khuỷu máy dập tấm phải đạt độ chính xác cao.
Trong các phần tiếp theo ta sẽ nghiên cứu phơng pháp gia công chi tiết này.
Dạng sản xuất: Trục khuỷu máy dập tấm có qui mô sản xuất dạng loạt vừa, sản lợng
hằng năm trung bình.
1.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:
Trục khuỷu máy dập tấm có dạng trục lệch tâm. Trục là loại chi tiết quan trọng, chúng
có bề mặt cơ bản cần gia công là dạng tròn xoay.
Bề mặt làm việc của trục là các bề mặt trụ tròn xoay 35 và 45 vì vậy các kích thớc
quan trọng và bề mặt quan trọng của chi tiết là 35 và 45 và chiều dài của nó. Độ nhám
của bề mặt trụ 45 khá cao Ra = 0,63 ( cấp 8 ), độ lệch tâm e của cổ biên so với cổ trục
khuỷu là e = 40(mm).
Trục có chiều dài là 400(mm), đây là trục có độ cứng vững không cao
Trên trục có hai đoạn lệch tâm là 94 với chiều dài là 35(mm), một đoạn lệch tâm 35
dài 40(mm), ở phần trụ 35 dài 70(mm) có rãnh then.
Vật liệu chế tạo thép C45 có thành phần là:
C
Si
Mn
S
P
Ni
Cr
0,045
0,045
0,3
0,3
0,40,5
0,170,37

0,50,8
Trong khi nhiệt luyện cần chú ý đến biến dạng trục. Khi nhiệt luyện cần đảm bảo trục
ở t thế thẳng đứng.
Các bề mặt gia công chính xác, để đảm bảo độ đồng tâm của hai cổ trục cần có hai lỗ
tâm làm chuẩn tinh thống nhất trong qúa trình gia công.
Từ sự phân tích trên ta nhận thấy điều kiện làm việc của trục phức tạp vừa chịu mô men
xoắn vừa chịu uốn nên khó gia công.
1.3. Xác định phơng pháp chế tạo phôi.
5


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Trong chơng này chúng ta sẽ phân tích chi tiết và các phơng pháp gia công để quyết
định phơng pháp chế tạo phôi.
Các phơng pháp tạo phôi :
+ Phôi thanh
+ Phôi cán nóng
+ Rèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản
+ Dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép
+ Rèn trên máy rèn ngang
+ Đúc
Căn cứ vào hình dáng của chi tiết ta thấy rằng chỉ có thể có các phơng pháp gia công là
rèn ( rèn tự do hoặc rèn khuôn) hoặc đúc.
- Đối với phơng pháp đúc, thờng là đúc các trục khuỷu là thép cácbon, thép hợp kim và
gang grafit cầu. Phơng pháp đúc trục khuỷu có những u điểm nh: trọng lợng phôi và lợng d gia công nhỏ, đồng thời có thể đúc đợc những kết cấu phức tạp của trục khiến cho
việc phân bố khối lợng bên trong trục khuỷu có thể thực hiện theo ý muốn để đạt đợc
sức bền cao nhất. Tuy nhiên phơng pháp đúc trục khuỷu còn có rất nhiều nhợc điểm, đó

là:
Thành phần kim loại đúc khó đồng đều; thép kết tinh không đều tinh thể phía trong
thô hơn tinh thể phía ngoài, gang grafit cầu có quá trình cầu hoá không hoàn toàn
nên ảnh hởng đến sức bền của trục khuỷu.
Dễ xảy ra các khuyết tật đúc nh rỗ ngót, rỗ khí, rạn nứt ngầm,..
Sức bền kéo , nén tại các gấp khúc kém.
Đối với phơng pháp rèn khuôn với các lý do sau đây:
Rèn khuôn có thể chế tạo đợc các vật rèn đạt độ chính xác gia công từ cấp 4 đến cấp 8
và độ nhám bề mặt từ cấp 3 đến cấp 6.
Có khả năng tạo ra vật rèn có hình dáng phức tạp , rèn đợc vật rèn làm bằng vật liệu
khó biến dạng
Thao tác trong quá trình rèn khuôn đơn giản không đòi hỏi trình độ tay nghề cao
Thuận lợi cho cơ khí hoá và tự động hoá quá trình rèn , phù hợp với công nghiệp sản
xuất hàng loạt và giá thành sản phẩm giảm, năng suất cao.
Trớc khi gia công ta phải tiến hành ủ và thờng hoá để khử nội lực. Trớc khi mài phải
tôi hoặc ram để đảm bảo tính năng của trục khuỷu.
Căn cứ vào hình dáng của chi tiết, u nhợc điểm của các phơng pháp rèn, đúc. ở phơng
án của đồ án này ta chọn phơng pháp chế tạo phôi là rèn khuôn.

6


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

chơng II
Lập qui trình công nghệ gia công cơ
Trong chơng này, từ việc xác định phôi là rèn khuôn ta sẽ tiến hành phân tích và giải
quyết các vấn đề theo trình tự các nguyên công sau:

2.1 Thứ tự các nguyên công:
Để tạo ra sản phẩm chi tiết trục khuỷu máy Dập tấm ta phải tiến hành gia công theo thứ
tự các nguyên công sau:
Nguyên công 1 : Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm.
Nguyên công 2 : Tiện thô mặt trụ 45 và 35.
Nguyên công 3 : Tiện tinh mặt trụ 45 và 35
Nguyên công 4 : Tiện thô cổ biên.
Nguyên công 5 : Tiện tinh cổ biên.
Nguyên công 6 : Phay rãnh then.
Nguyên công 7 : Nhiệt luyện.
Nguyên công 8: Kiểm tra và nắn thẳng
Nguyên công 9: Sửa lỗ tâm
Nguyên công 10: Mài mặt trụ 45 và 35.
Nguyên công 11: Mài cổ biên
2.2 Sơ đồ các nguyên công:
Theo cách phân chia nh trên có 11 nguyên công, tuy nhiên nguyên công nhiệt luyện
không có sơ đồ nguyên công mà ta chỉ hình dung là phải có những nguyên công này.
Các sơ đồ nguyên công đợc thể hiện lần lợt nh sau:
Nguyên công i: phay mặt đầu và khoan lỗ tâm.

Chọn chuẩn thô: mặt trụ ngoài của đầu và đuôi trục.
Chọn máy:Tra bảng 25 sổ tay công nghệ chế tạo máy ta chọn máy phay và khoan tâm
bán tự động kí hiệu MP-76M có các thông số chính sau:
+Đờng kính chi tiết gia công:25ữ80{mm}
7


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng


+Chiều dài chi tiết gia công:500ữ1000{mm}
+Giới hạn vòng quay của dao:1255{v/p}
+Công suất của động cơ phay-khoan:5,5{k}
-Chọn dụng cụ:
+Dao phay:Theo bảng 4-92 trang 373 tập 1sổ tay công nghệ chế tạo máy chọn dao
phay mặt đầu bằng thép gió có các thông số :D=80 mm, d=32 mm,
L=45 mm,z=16 răng.
+Dụng cụ khoan lỗ tâm:Tra bảng IX-52 trang 234 chọn mũi khoan tâm kiểu II có các
thông số cơ bản sau:Do=6 mm,L=6 mm,d=2 mm,l=3 mm
+Đồ gá: 2 khối V ngắn .
Các bớc trong nguyên công:
- Phay mặt đầu.
- Khoan lỗ tâm.
Nguyên công iI: khoan lỗ 8 TRÊN Má KHUỷU
Nguyên công iII:tiện thô, vát mặt đầu 45 và 35.

Chọn chuẩn: 2 lỗ tâm khống chế 5 bậc tự d o.
-Chọn máy:Máy tiện 1K62 với các thông số nh sau:
+Đờng kính lớn nhất của chi tiết đợc gia công trên máy:400[mm]
+Khoảng cách hai đầu tâm:700ữ1000 [mm]
+Hiệu suất:0,75
+Số cấp tốc độ trục chính:23
+Phạm vi tốc độ trục chính:12,5ữ2000[v/p], Máy tiện ren vít 1K62 có các cấp tốc
độ [v/p]: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500;
630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.
+Động cơ của truyền động chính đạt công suất:10[KW]
+Kích thớc máy:2522ì1166ì1324 [mm]
-Chọn dao tiện : Theo bảng 4-6 trang 297 tập 1 sổ tay CNCTM chọn dao tiện ngoài thân
cong có góc nghiêng 90o (trái và phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc cơ bản

hìbìL=16ì10ì100 [mm] ,n=4,l=10,R=0,5 [mm],
-Dao vát mép:Theo bảng 4-6 trang 297 sổ tay công nghệ CTM là dao tiện ngoài thân
cong có góc nghiêng chính là 90o (phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc cơ bản là:
hìbìL=16ì10ì100[mm].
Đồ gá : 2 mũi tâm và kẹp tốc.
Các bớc trong nguyên công:
Lần gá 1.
1. Tiện thô đạt 45,925
8


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

2. Tiện thô đạt 35,56
3. Vát mét.
Lần gá 2.
4. Tiện thô đạt 45,925
5. Tiện thô đạt 35,56
6. Vát mép.
Nguyên công iV: tiện tinh 45 và 35.

- Chọn chuẩn: 2 lỗ tâm khống chế 5 bậc tự do
- Định vị : 2 mũi tâm và kẹp tốc. Hạn chế 5 bậc tự do
- Chọn máy:Máy tiện T616 có các thông số cơ bản sau:
+Đờng kính gia công lớn nhất của chi tiết gia công trên thân máy:320 [mm]
+Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm:750 [mm]
+Số cấp tốc độ trục chính:12
+Giới hạn vòng quay của trục chính:44ữ1980 [v/p]

+Công suất của động cơ:4,5 [kW]
+Kích thớc của máy: 2355ì852ì1225 [mm]
- Chọn dao:
Theo bảng 4-6 trang 297 tập 1 sổ tay CNCTM chọn dao tiện ngoài thân cong có góc
nghiêng 90o (trái và phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc cơ bản là :
hìbìL=16ì10ì100 [mm] , n=4, l=10, R=0,5 [mm]
Các bớc trong nguyên công:
Lần gá 1.
1.Tiện tinh đạt 45,535
2.Tiện tinh đạt 35,26
Lần gá 2.
3.Tiện tinh đạt 45,535
4.Tiện tinh đạt 35,26

Nguyên côngv: tiện thô cổ biên .

9


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Chọn chuẩn: chuẩn tinh đầu trục, đuôi trục và một điểm ở má khuỷu; chuẩn thô: gờ trục.
Định vị: 2 khối V ngắn.
Chọn máy: máy tiện 1K62 giống nguyên công 2.
Chọn dao:
Theo bảng 4-6 trang 297 tập 1 sổ tay CNCTM chọn dao tiện ngoài thân cong có góc
nghiêng 90o (trái và phải) gắn hợp kim cứng có kích thớc cơ bản hìbìL=16ì10ì100
[mm] , n=4, l=10, R=0,5 [mm],

Thứ tự nguyên công:
- Tiện thô cổ biên đạt 35,56
Nguyên công vI: tiện tinh cổ biên .

Nguyên công V có chuẩn, gá, dao giống nh nguyên công IV.
Chọn chuẩn: chuẩn tinh đầu trục, đuôi trục và một điểm ở má khuỷu; chuẩn thô: gờ trục.
Định vị: 2 khối V ngắn.
Chọn máy: máy tiện T616 giống nguyên công 3.
Chọn dao:
Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính là 90 o phải và trái gắn hợp kim cứng có
kích thớc cơ bản là: hìbìL=16ì10ì100 [mm] , n =4, l=10, R=0,5 [mm],
Thứ tự nguyên công:
+Tiên tinh cổ biên đạt 35,26
10


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Nguyên công VI khác nguyên công V ở chế độ công nghệ (ta sẽ xem xét trong phần tra
chế độ cắt).
Nguyên công ViI: phay rãnh then.

Chọn chuẩn: Mặt trụ ngoài của đầu trục khuỷu, đuôi trục khuỷu và 1 điểm ở má khuỷu.
Định vị: 2 khối V ngắn và 1 chốt tì.
-Máy:Theo sổ tay CNCTM ta chọn máy cho phay rãnh then là máy 6H12 với các thông
số sau:
+Số cấp tốc độ chính: 18
+Công suất động cơ chính: 7 KW

+Công suất động cơ chạy dao:1,7 KW
+Kích thớc làm việc của bàn máy:320ì1250 [mm]
+Số cấp bớc tiến của bàn máy: 18
+Hiệu suất: 0,75
-Dao phay:Theo bảng 4-73 trang 362 sổ tay CNCTM chọn dao phay chuôi trụ có thông
số sau:
D= 4 mm , L=52 mm , l=8 mm
+Số răng dao loại 1 là 4.
Th tự nguyên công:
+Phay rãnh then dài 50 [mm].
+Sâu 3(mm)
+Rộng 4(mm)
nguyên công VIiI: nhiệt luyện.
nguyên công IX: kiểm tra và nắn thảng

11


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

nguyên công x: sửa lỗ tâm

Nguyên công xI: màI các mặt trụ 35 và 45.

12


Đồ án công nghệ chế tạo máy


Nguyen văn lo9ng

Chọn chuẩn: hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do.
Định vị : giống nguyên công II.
Chọn máy: tra bảng 10 trang 113 phần phụ lục tài liệu [7] ta chọn máy mài tròn ngoài kí
hiệu 3A151 có các thông số cơ bản nh sau:
+ Đờng kính gia công lớn nhất: 200 [mm].
+ Chiều dài gia công lớn nhất: 750 [mm].
+Côn móc ụ trớc: N0 4.
+ Số vòng quay của trục chính: 1080; 1240; Số vòng quay của phôi gia công: 75; 150;
300;
+Tốc độ của bàn máy: 0,1ữ0,6 [mm/p].
+Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 200 [mm].
+Công suất của động cơ: 7,5 [kW].
+Kích thớc máy: 2100x3100 [mm].
Chọn đá mài: tra bảng IX- 93 trang 304 tài liệu [9] ta chọn đá mài phẳng kí hiệu có
các thông số cơ bản nh sau:
+Đờng kính đá mài: 80 [mm].
+Chiều dầy của đá mài: 63 [mm].
Chọn hạt mài: tra bảng 4-166 trang 418 tài liệu [5] ta chọn đá mài có độ hạt là 50.
Chất kết dính : Karemic.
Thứ tự các bớc trong nguyên công:
Lần gá 1;
+ Mài thô cổ trục đạt 45,1 dài 65 [mm].
+ Mài thô đầu trục đạt 35,01dài 90 [mm].
+ Mài tinh cổ trục đạt 44,95 dài 65 [mm].
+ Mài tinh đầu trục đạt 34,95dài 90 [mm].
Lần gá 2;
+ Mài thô cổ trục đạt 45,1 dài 65 [mm].

+ Mài thô đuôi trục đạt 35,01dài 70 [mm].
+ Mài tinh cổ trục đạt 44,95 dài 65 [mm].
+ Mài tinh đuôi trục đạt 34,95dài 70 [mm].
Nguyên công XIi: màI cổ biên .

13


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Chọn chuẩn, gá giống nguyên công IV.
Chọn máy giống nguyên công VIII
Chọn máy: tra bảng 10 trang 113 phần phụ lục tài liệu [7] ta chọn máy mài tròn ngoài kí
hiệu 3A151 có các thông số cơ bản nh sau:
+ Đờng kính gia công lớn nhất: 200 [mm].
+ Chiều dài gia công lớn nhất: 750 [mm].
+Côn móc ụ trớc: N0 4.
+ Số vòng quay của trục chính: 1080; 1240; Số vòng quay của phôi gia công: 75; 150;
300;
+Tốc độ của bàn máy: 0,1ữ0,6 [mm/p].
+Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 200 [mm].
+Công suất của động cơ: 7,5 [kW].
+Kích thớc máy: 2100x3100 [mm].
Chọn hạt mài: tra bảng 4-166 trang 418 tài liệu [5] ta chọn đá mài có độ hạt là 50.
Chất kết dính : Karemic.
Chọn đá: tra bảng IX- 93 trang 304 tài liệu [9] ta chọn đá mài phẳng kí hiệu .Kích
thớc của đá nh sau:
+ Đờng kính đá: 80 [mm].

+Chiều dầy đá:32 [mm].
Chọn hạt mài: tra bảng 4-166 trang 418 tài liệu [5] ta chọn đá mài có độ hạt là 50.
Chất kết dính : Karemic.
Thứ tự các bớc trong nguyên công:
+ Mài thô cổ biên đạt 35,01 dài40 [mm].
+ Mài tinh cổ biên đạt 34,95 dài 40 [mm].
2.3.2 Tra lợng d cho các nguyên công :
Căn cứ vào phơng pháp chế tạo phôi và các kích thớc của phôi tra bảng VII-45 trang 556
tài liệu [13] ta có bảng tra lợng d cho các nguyên công nh sau:

Nguyên
công
I
III

Bớc

Nội dung các bớc

Lợng d[mm]

1
2
1
2

Phay mặt đầu
18
Khoan lỗ tâm
4,1

Tiện thô cổ trục 45
Tiện thô đầu trục 35 dài 5,2
90
14

Ghi chú


Đồ án công nghệ chế tạo máy

IV

V
VI
VII
VIII
XI

XII

Nguyen văn lo9ng

3
4
5
6
1
2
3


Vát mép
Tiện thô cổ trục 45
Tiện thô đuôi trục 35 dà 70
Vát mép
Tiện tinh cổ trục 45 dài 65
Tiện tinh đầu trục 35 dài 90
Tiện tinh cổ trục 45 dài 65

4

Tiện tinh đuôi trục 35 dài 70

1

1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2

Tiện thô cổ biên 35 dài 40

Tiện tinh cổ biên 35 dài 40
Phay rãnh then
Nhiệt luyện
Mài thô cổ trục 45 dài 65
Mài thô đầu trục 35 dài 90
Mài thô cổ trục 45dài 65
Mài thô đuôi trục 35 dài 70
Mài tinh cổ trục 45 dài 65
Mài tinh đầu trục 35 dài 90
Mài tinh cổ trục 45 dài 65
Mài tinh đuôi trục 35 dài 70
Mài thô cổ biên 35 dài 40
Mài tinh cổ biên 35 dài 40

1,9
1,1

4,44
5,2
1,1
1
1,1

0,4
0,3
0,4
0,3
0,06
0,06
0,06

0,06
0,4
0,06

2.4 Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công:
2.4.1.Tra chế độ cắt cho nguyên công I :
Tra bảng 5-126 ta đợc v= 48 m/p; khi tính đến các hệ số hiệu chỉnh v=
48.1.1,18.0,92.1.1 = 52 [m/p], từ giá trị v này ta tính đợc n= 414[v/p], (số vòng quay
của trục chính) và chọn giá trị n theo máy đợc n= 800 [v/p]. Từ n này kết hợp với số
răng dao phay ta sẽ tra đợc công suất cắt Nc, tuy nhiên giá trị Nc này lớn hơn công suất
của máy nên ta phải chọn lại n; chọn n= 318 thấy thoả mãn điều kiện N c < Nm..Vậy ta
lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên công I nh sau:
Chế độ cắt t[mm]
S [mm/v]
V[m/p]
Nc[kW]
T0[ph]
Bớc
Phay mặt đầu
3
0.1
316
4,6
0,3
Khoan lỗ tâm
0,22
316
2,2
0,052
2.4.2. Tra chế độ cắt cho nguyên công II:

2.4.3. Tra chế độ cắt cho nguyên công III:
Từ bảng 5-20 tra đợc v= 66[m/p] sau đó nhân với các hệ số hiệu chỉnh ta đợc v =
44,45(m/p) từ đó tính đợc n= 314,4 v/p chọn theo máy ta có n= 315{ v/p}. Từ t, S, v
tra ra đợc Nc; tra bảng 33 trang 66 tài liệu [7] tra đợc T0.
Từ đó ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công III:
Chế độ cắt
T[mm]
S [mm/v]
N[v/p]
Nc[kW]
T0[ph]
Bớc
15


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Tiện thô cổ trục
Tiện thô đầu trục
Vát mép
Tiện thô cổ trục
Iửn thô đuôi trục
Vát mép

Nguyen văn lo9ng

2
2

0,5

0,5

315
315

3
3

0,814
0,656

2
2

0,5
0,5

315
315

3
3

0,904
0,656

2.4.4.Tra chế độ cắt cho nguyên công IV:
Tra bảng 5-14 có s= 0,14 (mm/v), bảng 5-20 có v= 83 [m/p] sau khi nhân với các hệ số
hiệu chỉnh ta có v = 57 (m/p) suy ra n = 405 (v/p) (tính theo công thức đã đa ra ở phần
trên) chọn n theo máy ta có n= 450 [v/p].

Bảng tra chế độ cắt cho nguyên công III:
Chế độ cắt t[mm]
S [mm/v]
n[v/p]
Nc[kW]
T0[ph]
Bớc
Lần gá một
Tiện tinh cổ trục
0,5
0,14
450
0,5
0,3493
Tiện tinh đầu trục 0,5
0,14
450
0,5
0,4725
Lần gá hai
Tiện tinh cổ trục
0,5
0,14
0,5
0,4393
450
Tiện tinh đầu trục 0,5
0,14
450
0,5

0,525
2.4.5.Tra chế độ cắt cho nguyên công V
Tơng tự nh khi tra chế độ cắt cho nguyên công III ta lập đợc bảng chế độ cắt cho các
nguyên công V .
Chế độ cắt
Bớc
Tiện thô cổ biên

T[mm]

S [mm/r]

N[v/p]

Nc[kW]

T0[ph]

2

0,5

315

3

0,407

2.4.6.Tra chế độ cắt cho nguyên công VI:
Tơng tự nh khi tra chế độ cắt cho nguyên công IV ta lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên

công VI:
Chế độ cắt
t[mm]
S [mm/r]
n[v/p]
Nc[kW]
T0[ph]
Bớc
Tiện tinh cổ biên
0,5
0,14
450
0,5
0,2363
2.4.7.Tra chế độ cắt cho nguyên công VII:
Tra bảng 5-186 trang 160 tài liệu [6], bảng 33 trang 66 tài liệu [7] ta lập đợc bảng chế
độ cắt cho nguyên công VI:
Chế độ cắt
t[mm]
S [mm/p]
n[v/p]
Nc[kW]
T0[ph]
Bớc
Phay rãnh then
0,2
16
1000
2
0,455

2.4.8. Tra chế độ cắt cho nguyên công XI:
Tra bảng 5-203 trang 181 đợc sct = 1,84 sau khi nhân với các hệ số hiệu chỉnh ta đợc sct =
1,86, n = 105(v/p) ộ cắt cho nguyên công IX:

Chế độ cắt

Bớc
Lần gá1

t[mm]

Sct [mm/p]

16

nct[v/p]

Nc[kW]

T0[ph]


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Mài thô cổ trục
0,25
1,87
60

6,9
0,3311
Mài thô đầu trục
0,25
1,87
60
5,5
0, 502
Lần gá 2
Mài thô cổ trục
0,25
1,87
60
6,9,5
0,3311
Mài thô đuôi trục
0,25
1,87
60
5,5
0,4518
Tra bảng 5-204 trang 182, bảng 5-205 trang 205 tài liệu [6], bảng 33 [7] ta có bảng chế
độ cắt cho mài tinh:
Chế độ cắt
Bớc
Lần gá 1
Mài tinh cổ trục
Mài tinh đầu trục
Lần gá 2
Mài tinh cổ trục

Mài tinh đuôi trục

t[mm]

Sct [mm/p]

nct[v/p]

Nc[kW]

T0[ph]

0,075
0,01

0,97
0,97

150
150

4,0
3,2

0,231
0,315

0,075
0,01


0,97
0,97

150
150

4,0
3,2

0,231
0,35

2.4.10. Tra chế độ cắt cho nguyên công XI:

Chế độ cắt
Bớc
Mài thô cổ biên
Mài tinh cổ biên

t[mm]

Sct [mm/p]

nct[v/p]

Nc[kW]

T0[ph]

0,25

0,06

1,87
1

60
155

5,5
3,2

0,455
0,158

17


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Chơng iii
Thiết kế đồ gá.
Trong nội dung chơng này ta sẽ thiết kế đồ gá cho nguyên công rãnh then. Nội dung
của chơng bao gồm: thiết kế đồ gá, nguyên lí làm việc của đồ gá.
Đồ gá phay đợc dùng trên máy phay để xác định vị trí tơng đối giữa phôi và dao phay,
đồnh thời kẹp chặt chi tiết để phay rãnh then.
3.1 Thiết kế đồ gá:
3.1.1 Xác định máy:
Trong chơng III ta đã xác định máy cho nguyên công phay rãnh then là máy phay vạn

năng 6M82 có các số liệu chính nh sau:
-Kích thớc của bàn máy: 320x1250[mm].
-Chiều rộng rãnh chữ T: 18 [mm].
-Khoảng cách lớn nhất từ bàn máy đến trục chính: 450[mm].
3.1.2 Phơng pháp định vị và kẹp chặt:
Định vị chi tiết lên đồ gá nhờ 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do. Một khối V ngắn tì vào
gờ trục bậc định vị bậc tự do tịnh tiến. Sử dụng thêm 1 chốt tì để định vị chống xoay tại
một điểm của cổ biên.
Kẹp chặt: nhờ mỏ kẹp và bu lông.
3.1.3.Sơ đồ kết cấu của đồ gá:
Sơ đồ kết cấu của đồ gá đợc thể hiện ở bản vẽ đồ gá (Tập bản vẽ).
3.1.4.Tính lực kẹp cần thiết:

18


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Trong sơ đồ trên ta chọn L=2.l.
Theo bảng XII-23 trang 516 tài liệu [9] ta có công thức tính:
N1 =

W .l
N.L
W =
L
l


Bây giờ ta phải tính phản lực N1 tại gối tựa (khối V).
Sơ đồ phản lực tại gối tựa:

Sơ đồ phản lực gối tựa.
Để chi tiết định vị chắc chắn trong quá trình gia công thì phay lực ma sát tại các bề mặt
tiếp xúc phải lớn hơn lực cắt dọc trục tạo ra khi phay.
Sơ đồ tính lực cắt khi phay nh sau:

19


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Lực cắt tiếp tuyến đợc xác định theo công thức:
Rz=

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

.z.K Mv

trong đó:
Rz- lực cắt tiếp tuyến.
CP- hệ số ảnh hởng của vật liệu, tra bảng 541 trang 34 tài liệu [6] ta có: CP= 68,2.
x=0,86;y=0,72;u=1;q=0,786;w=0;
t- chiều sâu cắt, t= 0.2 [mm] .
Sz- lợng chạy dao răng, Sz= 0,118 [mm/r].
B- bề rộng phay, B = 4[mm]

D- đờng kính dao phay, D = 4 [mm].
n- số vòng quay của dao, n = 1000[v/p].
KMv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu, tra bảng 5-9 trang 9 tài liệu [6] ta có
KMv= (

b n
) ;
750

trong đó n=0,3; b=750 MPa.
750 0,3
) =1,0;
750
68,2.(0,2) 0,86 .(0,118) 0,72 .41
.4.1,0 = 255,9 [N].
Rz=10.
4 0,786.(1000) 0

KMv= (

Các thành phần lực khác đợc lấy nh sau:
Lực hớng kính Py=0,4.Rz = 0,4.255,9 =102,36 [N].
Lực chạy dao Ps= 0,4.Rz = 0,4.255,9 = 102,36 [N].
Lực vuông góc với lực chạy dao Pv= 0,9.Rz =0,9.255,9 =230,31[N].
Để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực P s tác dụng lên chi tiết . Trong trờng
hợp này cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát lớn hơn lực Ps. Do đó ta phải có:
N1+ N2+ ( N1+ N2).cos45. f K.Ps ; N1 = N2 ;
Ps

N1 = K . f .( 2 + 2)

Trong đó f là hệ số ma sát, theo bảng 34 trang 86 tài liệu [7] ta có f = 0,1 .
K là hệ số an toàn ; K = K0K6.
K0 - hệ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp, K0 = 1,5.
K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K1= 1,2.
K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K2= 1,8.
20


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

K3 - hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3= 1,2.
K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K4= 1,3.
K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, chọn K5= 1.
K6 hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K6= 1,5.
Từ đó ta có
K= 1,5.1,2.1,8.1,2.1,3.1.1,5=7,58 .
Vậy ta có N1= K

PS
= 2272,5[N]
0,1.(2 + 2 )

Do đó W=2.N1 =2.2272,5 . cos45 = 3213,8 [N].
3.1.5. Tính kích thớc bu lông kẹp:
Theo công thức trang 510 tài liệu [9]
d C.

W

[mm].


Trong đó : C -hệ số, C =1,4 đối với ren hệ mét cơ bản.
- ứng suất kéo, =0,8 KG/mm2 đối với bu lông bằng thép 45.
W- lực kẹp cần thiết.
Thay số vào công thức trên ta có: d 1,4. 3213,8 = 8,96 [mm].
8.9,8

Để tăng độ cứng vững và phù hợp với kết cấu của đồ gá ta chọn d = 10mm.
3.1.6. Tính sai số cho phép của đồ gá:
Dựa theo phơng pháp tính sai số cho phép của đồ gá trong tài liệu [7] trang 88 ta
có:
[ ct ] = [ gd ]2 [ c + k + m + dc ]
2

2

2

2

Trong đó:
[ct] sai số cho phép của đồ gá.
1

[gđ] sai số gá đặt, gđ = ; - dung sai của nguyên công phay rãnh then. Tra bảng 8
3
trang 55 tài liệu [14] có = 0,075 [mm].
[c] sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc gây ra, trong kết cấu

đồ gá này chuẩn định vị trùng với gốc kích thớc nên c = 0.
k sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra, k = 0 do lực kẹp vuông góc với đờng trục chi
tiết.
m sai số do đồ gá bị mòn gây ra
m= . N .
Với : - hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị. Khi chuẩn tinh là khối V thỉ = 0,5 ữ 0,8;
ta chọn = 0,5;
N - số chi tiết đợc gia công trên đồ gá, ta cũng chọn N = 1000 chi tiết.
Vởy có m = 0,5. 1000 = 15,8 [mm].
đc sai số điều chỉnh, Lấy đc= 10 [àm].
Cuối cùng ta có: [ ct ] = [25]2 [02 + 02 + 15,82 + 102 ] = 17 [àm] =0,017 [mm].
3.2 Nguyên lí làm việc của đồ gá:
Đồ gá thực hiện nguyên công phay rãnh then đã thiết ké làm việc theo nguyên lí nh
sau:
Mở các thanh kẹp và đặt chi tiết lên 2 khối V.
Kẹp chặt bằng các đai ốc với lực kẹp nh đã tính toán ở mục 4.1.4 .
21


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Đa két cấu lên bàn máy nhờ then dẫn hớng. Khi chi tiết đã ở vị trí cần gia công
cố định bằng các bu lông kẹp.
Khi gia công xong nguyên công của 1 chi tiết tháo đai ốc, mở thanh kẹp và tiếp
tục đa chi tiết kế tiếp vào gia công.

KếT LUậN
Đồ án công nghệ chế tạo máy là một trong những công việc cơ bản của học viên

Học viện kỹ thuật quân sự trong quá trình đào tạo kỹ s. Qua quá trình làm đồ án đã giúp
tôi làm quen với những công việc cụ thể của ngời kỹ s cơ khí, đồng thời đồ án đã tôi
củng cố thêm các kiến thức đã đợc học. Về cơ bản đồ án đã hoàn thành đúng tiến độ đợc
giao.
Qua đồ án tôi rút ra một điều là tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của
mô hình nhà thiết kế đa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nớc có thể chế
tạo đợc trong thực tế và phải hạn chế đến mức thấp nhất giá thành sản phẩm.
Do đó khi thiết kế đồ án này ý định của bản thân tôi không nằm ngoài mục đích trên.
Do thời gian và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sot rất
mong thầy giáo và các bạn trong lớp góp ý cho tôi ngày càng hoàn thiện hơn. Và cuối
cùng tôi xin cám ơn thầy giáo Lại Anh Tuấn cùng các thầy giáo trong bộ môn đã tận
tình hớng dẫn cho tôi hoàn thành đồ án này.
Ngày tháng 5 năm 2004.
Nguyễn Văn Hng

22


Đồ án công nghệ chế tạo máy

Nguyen văn lo9ng

Tài liệu tham khảo TRONG QúA TRìNH THIếT Kế
[1].Công nghệ chế tạo máy, tập 1. Trờng ĐHBK.
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật 1997.
[2].Công nghệ chế tạo máy, tập 2. Trờng ĐHBK.
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật 1997.
[3].Sổ tay và Atlas đồ gá.
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.
[4].Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong, tập 2.

Nhà xuất bản Đại học và trung học chuyên nghiệp.
[5].Sổ tay CNCTM tập 1.
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật 2000.
[6]. Sổ tay CNCTM tập 2.
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật 2000.
[7]. Hớng dẫn thiết kế đồ án CNCTM.
HVKTQS - 2003
[8].Hớng dẫn bài tập công nghệ phôi.
HVKTQS - 1998.
[9].Sổ tay CNCTM tập II, III, IV.
NXBKH&KT - 1976.
[10].Sổ tay thiết kế CNCTM tập 1.
NXBKH&KT - 1970.
[11].Vẽ kĩ thuật cơ khí tập 1.
Trần hữu Quế-Đặng văn Cứ-Nguyễn văn Tuấn, NXBGD - 2000.
[12].Vẽ kĩ thuật cơ khí tập 2.
Trần hữu Quế-Đặng văn Cứ-Nguyễn văn Tuấn, NXBGD - 2000.
[13].Sổ tay CNCTM tập I.
NXBKH&KT - 1976.
[14].Sổ tay dung sai.
HVKTQS 1986.

23