Model + PHẦN I PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1 1 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của nguyên công Bề mặt gia công yêu cầu độ nhám Ra = 2 5 (
+ PHẦN I PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA NGUN CƠNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1.1 Phân tích u cầu kĩ thuật ngun cơng - Bề mặt gia công yêu cầu độ nhám Ra = 2.5 (𝜇m) - Độ khơng vng góc mặt E so với mặt B không vượt 0.03 (mm) Độ không song song mặt A so với mặt B không vượt 0.1 (mm) - Tiện lỗ đảm bảm kích thước ∅60± 0.02 (mm) -Độ khơng song song độ khơng vng góc đường tâm lỗ ∅60, ∅28, ∅16 cho phép khoảng 0,01 ÷ 0,025mm/100mm 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá - Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi yêu cầu kỹ thuật nguyên công - Bước 2: Xác định lực tác dụng lên chi tiết - Bước 3: Xác định kết cấu cấu định vị, cấu kẹp chặt, cấu đảm bảo độ xác, thân đồ gá - Bước 4: Xác định kết cấu cấu phụ - Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép yêu cầu kỹ thuật - Bước 6: Ghi kích thước giới hạn đồ gá, đánh só chi tiết hồn thiện vẽ PHẦN II PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CÔNG 2.1 Phương án → Theo nguyên tắc định vị chi tiết hạn chế tối đa bậc tự do: - Sử dụng phiến tỳ vào mặt đầu lỗ ∅96 hạn chế bậc tự do: Chống tịnh tiến theo Oz Chống xoay theo Ox Chống xoay theo Oy - Sử dụng khối V ngắn vào bề mặt lỗ ∅96 hạn chế bậc tự do: Chống tịnh tiến theo Ox Chống tịnh tiến theo Oy - Sử dụng khối V di động vào bề mặt lỗ ∅40 hạn chế bậc tự do: - Để đảm bảo độ cứng vững chi tiết ta lựa chọn lực kẹp sau: Phương lực kẹp theo trục Oz Chiều lực kẹp hướng vào bề mặt lỗ ∅40 Điểm đặt trùng với tâm khối V di động → Gia công chi tiết dạng bề mặt kẹp chặt bề mặt trụ Ưu điểm: Đảm bảo độ cững vững gia công Dễ gá lắp, định vị Hạn chế bậc tự Nhược điểm: Đồ gá cồng kềnh sử dụng hai khối V 2.2 Phương án → Theo nguyên tắc định vị chi tiết hạn chế tối đa bậc tự do: - Sử dụng phiến tỳ vào mặt đầu lỗ ∅96 hạn chế bậc tự do: Chống tịnh tiến theo Oz Chống xoay theo Ox Chống xoay theo Oy - Sử dụng chốt trụ trám vào bề mặt lỗ ∅28 hạn chế bậc tự do: Chống xoay theo Oz - Sử dụng khối V ngắn vào bề mặt lỗ ∅96 hạn chế bậc tự do: Chống tịnh tiến theo Ox Chống tịnh tiến theo Oy - Để đảm bảo độ cứng vững chi tiết ta lựa chọn lực kẹp sau: Phương lực kẹp theo hướng trục Oz Chiều lực kẹp hướng vào đầu lỗ ∅96 Điểm đặt trên mặt đầu lỗ ∅96 Ưu điểm: Đảm bảo độ cững vững gia công Dễ gá lắp, định vị Nhược điểm: Nếu lực kẹp khơng lớn làm chi tiết xoay quanh trục Oz Kết luận: từ hai phương án đưa ta chọn phương án gia cơng số phù hợp với phương án gia công tinh, đồ gá dễ tháo lắp, chi tiết không bị uốn biến dạng lực kẹp PHẦN III TÍNH TỐN THIÊT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ 3.1 Chọn máy gia công dụng cụ cắt * Chọn máy: - Chọn máy: 1K62 - Một số thông số máy Đường kính lớn phơi gia cơng Khoảng cách mũi tâm ∅400 mm 700-1000-1400 Giới hạn vòng quay trục 12,5 ÷ 2000 vg/ph Lượng chạy dao dọc 0,67 ÷ 4,16 mm/vg Lượng chạy dao ngang 0,035 ÷ 2,08 mm/vg Động 7,5 Kw Số cấp tốc độ trục Khối lượng máy 23 2200 * Chọn dao: - Chọn dao: Dao tiện lỗ - Một số đặc tính dao là: Đường kính lưỡi dao (D) mm Chiều dài lưỡi dao (l) 20 mm Số cạnh (n) Đường kính cán (L) 60mm Đường kính lưỡi dao (D) mm * Chọn chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = 2mm -Lượng chạy dao: S= mm/vg -Tốc độ cắt: V Cv k v T m t x Sy + Tra bảng 5-17[2].Hệ số 𝐶𝑣 số mũ công thức tính tốc độ cắt gia cơng dao tiện là: C v 292;m 0,18;x 0,3; y 0,15 + Trị số trung bình tuổi bền T gia công dao là: T = 55 ( phút ) + k v hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ k v k MV k uv k iv nv + Tra bảng 5-1÷ 5-4[2] thép ta có: k MV 750 750 k n 1. 1 750 b Trong đó: b : Giới hạn bền vật liệu, b 750MPa k n hệ số điều chỉnh thuộc vào nhóm thép theo tính gia cơng, k n n v hệ số mũ tra bảng 5-2[2]: n v 1,25 k nv hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan: k iv k uv hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt: k uv k v k MV k uv k nv 1.1.1 + Thay trị số vừa định vào cơng thức tính tốc độ cắt là: V Cv 292 k v 0,18 0,3 0,15 115 m / ph x y T t S 55 m - Tốc độ quay trục là: n 1000.V 1000.115 610 vg / ph .D .60 - Ta chọn tốc độ quay trục gia công là: n gc 630 vg / ph 3.2 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết Các ngoại lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: Lực dọc trục Fx có phương song song với Ox, chiều hướng vào mặt phiến tì, có tác dụng ấn chặt chi tiết vào mặt phiến tì, khơng phá vỡ định vị q trình gia cơng Lực hướng kính Pz có phương song song với trục Oz chiều lực Pz thay đổi theo chu kì quay tốc độ trục chính, lực kẹp cần thiết lớn lực Pz song song ngược chiều với lực kẹp W, lực kẹp không đủ, chi tiết bị tịnh tiến theo Oz Lực tiếp tuyến Py có phương song song với Oy, chiều với chiều quay trục Nếu lực kẹp không đủ lớn, chi tiết bị quay quanh Ox Lực kẹp W có phương song song với Oz, chiều hướng vào mặt định vị khối V cố định Các phản lực N, Fms có phương chiều hình vẽ 3.3 Tính lực gia công lực kẹp * Lực cắt tiện: Pz , y , x C p t x S y V n k p Theo bảng 5-23[2] ta có: Pz : C p 300; x 1,0; y 0,75;n 0,15 Py : C p 243; x 0,9; y 0,6; n 0,3 Px : C p 339; x 1,0; y 0,5; n 0,4 Hệ số điều chỉnh k p : k p K MP k k p k p krp Trong đó: Theo bảng 5-22 ta có: Pz : k p 0,94; k p 1; k p 1; krp 1,1 Py : k p 0,77; k p 1; k p 1; krp 1,33 Px : k p 1,11; k p 1; k p 1; krp Theo bảng 5-9 ta có: k MP =>Hệ số điều chỉnh: Pz : k p 1.0,94.1.1.1,1 1,03 Py : k p 1.0,77.1.1.1,33 1,02 Px : k p 1.1,11.1.1.1 1,1 =>Lực cắt tiện là: Pz 300.21.10,75.1150,15.1,03 303,3 N Py 243.20,9.10,6.1150,3.1,02 111,4 N Px 339.21.10,5.1150,4.1,1 111,77 N *Lực kẹp Trường hợp :Lực kẹp đảm bảo cho chi tiết không bị tịnh tiến theo phương Ox Các lực hoạt động: ngoại lực Px; Lực ma sát: Fms1, Fms2 Hệ số ma sát khối V chi tiết f = 0,15 Lực N từ khối V cố định tác dụng lên chi tiết N = W sin60o Vậy lực ma sát tác dụng lên chi tiết => Fms1 = W sin60.f = 0,13 W [3.1] Lực N từ khối V di động tác dụng lên chi tiết N = W sin 45o Lực Fms2 tác dụng lên chi tiết có độ lớn Fms2 = W sin 45o cos45o = 0,5 W [3.2] Ta có hệ phương trình: Fms1 + Fms2 – Px = => W = 177,4 N Trường hợp 2: Lực kẹp đảm bảo cho chi tiết không bị quay quanh Ox Các lực hoạt động: Lực tiếp tuyến Py, lực ma sát Fms1; lực pháp tuyến từ khối V ngắn Fms2 Xét chi tiết cân bằng, tổng mômen trục ta có phương trình: Pms2 242 + Fms 48 – Py 30 = [3.3] Thay 3.1; 3.2 vào 3.3 ta có 127,24.W – 111,4.30 = W = 26,26 (N) Trường hợp 3: Lực kẹp đảm bảo cho chi tiết không bị quay quanh Oy Các lực hoạt động: Lực hướng kính Pz, Fms1;lực ma sát Fms2 Xét chi tiết cân điểm E, tổng mơmen E ta có phương trình: Pms2 242 – Pz 36 = [3.4] Thay 3.1; 3.2 vào 3.4 ta có 127,24.W – 303,3.36 = W = 85,81 (N) Dựa vào trường hợp: ta cần lực kẹp lớn để kẹp chặt chi tiết: W = 177,4 N Lực kẹp cần thiết là: W0 = W.K + Theo công thức 36 [5] : K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 (3.12) Trong đó: - K0 = 1,5 ; hệ số an toàn cho tất trường hợp - K1 = 1,2 ; hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi - K2 = ; hệ số tăng lực cắt dao mòn - K3 = 1,2 ; hệ số tăng lực cắt gia công dãn đoạn - K4 = 1,3 ; hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt ( kẹp tay ) - K5 = ; hệ số thuận lợi cấu kẹp tay - K6 = ; hệ số tính đến moment quay chi tiết => K = 1,5.1,2.1,4.1,2.1,3.1.1 = 2,808 Vậy: W0 = 177,4.2,808 = 498.14 N 3.4 Xác định cấu kẹp chặt Ta lựa chọn cấu kẹp chặt ren vít khối V di động Lực tác dụng lên cần cấu xác định công thức: Q W r.tan( 0 ) 0,67.r f l Trong đó: 𝑄 – lực đặt tay quay chìa vặn (cờ lê) 𝑊 – lực kẹp chặt 𝑙 – khoảng cách từ tâm ren vít đến điểm đặtlực 𝑄, với 𝑙 ≈ 14𝑑 (𝑑 đường kính ngồi ranh nghĩa ren vít) 𝑟 – bán kính trung bình ren vít 𝛼 – góc nâng ren vít, 𝛼 = 2o30′ ÷ 3o30′ (điều kiện tự hãm ren vít 𝛼 ≤ 6o30′) 𝜑0 – góc ma sát cặp ren vít – đai ốc, 𝜑0 = 𝑓 𝑐𝑜𝑠𝛽1 ≈ 6o40′ 𝑓 - hệ số ma sát vị trí tiếp xúc phẳng ren vít với chi tiết gia cơng đai ốc với vịng đệm, 𝑓 = 0.1 ÷ 0.15 𝑅 – bán kính mặt cầu đầu ren vít 𝛽 – góc hai đường tiếp tuyến mặt cầu đầu ren vít, 𝛽 ≈ 120o 𝛽1 – nửa góc đỉnh ren vít 𝐷N - đường kính ngồi mặt đầu đai ốc 𝐷T - đường kính mặt đầu đai ốc Đường kính ngồi danh nghĩa ren vít xác định theo công thức sau: D W 0,5.[ ]k [σ]k = (8 ÷ 20) kG/cm2 Đường kính ngồi ren vít là: D = 11,16 mm Chọn D = 12 mm => chọn bu long M12 để kẹp chặt chi tiết 3.5 Lựa chọn cấu định vị - Khối V ngắn hạn chế bậc tự do: Tra bảng 8.5 –[3] để lựa chọn kích thước khối V phù hợp L B H D d 100±0,1 120±0,1 60±0,1 20±0,1 10±0,1 -Khối V di động hạn chế bậc tự do: L B 3.6 cáu khác đồ gá H b h 200±0.1 17 B B 16 600±0.1 Ø8H7/js6 15 A 18 10 11 12 14 A 13 Ø4H7/js6 A A 90 B B Ø8H7/js6 Ø8H7/js6 18 17 16 15 14 13 12 11 10 TT M8 M6 Rãnh trượt Khối đỡ Bulong M8 2 Phiếm tỳ Bulong M6 Chốt định vị Bạc lót M8 Mặt bắt Vít kẹp có tay quay Chốt hãm Khối V di động Chốt định vị Bulong M8 Khối V cố định Vít giữ Đệm vênh Đối trọng Thân đồ gá Tên gọi Kí hiệu 1 1 20X C45 C45 20X C45 Y8A 9XC C45 C45 Y8A 20X Y8A C45 20X C45 CT3 C45 GX 15-52 S.LK.L Vật liệu Tờ Ghi BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ Chức Thiết kế Hướng dẫn Duyệt Họ tên Chữ ký Ngày BẢN VẼ LẮP ĐỒ GÁ TIỆN LỖ Ø60 Số lượng Tờ Khối lượng Tỷ lệ 1:1 Số tờ 1 17 16 15 18 11 14 13 12 10 18 17 16 15 14 13 12 11 10 TT M8 M6 Rãnh trượt Khối đỡ Bulong M8 2 Phiếm tỳ Bulong M6 Chốt định vị Bạc lót M8 Mặt bắt Vít kẹp có tay quay Chốt hãm Khối V di động Chốt định vị Bulong M8 Khối V cố định Vít giữ Đệm vênh Đối trọng Thân đồ gá Tên gọi Kí hiệu 1 1 20X C45 C45 20X C45 Y8A 9XC C45 C45 Y8A 20X Y8A C45 20X C45 CT3 C45 GX 15-52 S.LK.L Vật liệu Tờ Ghi BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ Chức Thiết kế Hướng dẫn Duyệt Họ tên Chữ ký Ngày BẢN VẼ LẮP ĐỒ GÁ TIỆN LỖ Ø60 Số lượng Tờ Khối lượng Tỷ lệ 1:1 Số tờ ... khơng lớn làm chi tiết xoay quanh trục Oz Kết luận: từ hai phương án đưa ta chọn phương án gia cơng số phù hợp với phương án gia công tinh, đồ gá dễ tháo lắp, chi tiết không bị uốn biến dạng lực kẹp... tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết Các ngoại lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: Lực dọc trục Fx có phương song song với Ox, chi? ??u hướng vào mặt phiến tì, có tác dụng ấn chặt chi tiết vào... chi tiết f = 0,15 Lực N từ khối V cố định tác dụng lên chi tiết N = W sin60o Vậy lực ma sát tác dụng lên chi tiết => Fms1 = W sin60.f = 0,13 W [3.1] Lực N từ khối V di động tác dụng lên chi tiết