Thiết kế đồ gá phay chi tiết dạng hộp (có bản vẽ) contact: sp.doga.sp@gmail.com để nhận file cad bản vẽ

1 BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN Đồ Gá THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐÁY 2 Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc Lập Tự Do Hạnh Phúc BÀI TẬP LỚN Đề bài Cho sơ đồ gá đặt để phay 2 mặt đáy của chi tiết như hình vẽ Biết Số lần gá đặt N = 8000 Vật liệu GX 15 32 Máy 6H12 Dụng cụ cắt BK6 Đặc tính tiếp xúc (hệ số mòn)  = 0 22 Chế độ cắt V = 94,2 mph; S = 0 2 mmvg; t = 2 mm Yêu cầu thực hiện I Phần thuyết minh 1) Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công 2) Phân tích sơ đồ gá đặt của nguyên công (phân tích tối th.

BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN Đồ Gá THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐÁY Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc BÀI TẬP LỚN Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để phay mặt đáy chi tiết hình vẽ Biết: Số lần gá đặt: N = 8000 Vật liệu: GX 15-32 Máy: 6H12 Dụng cụ cắt: BK6 Đặc tính tiếp xúc (hệ số mịn):  = 0.22 Chế độ cắt: V = 94,2 m/ph; S = 0.2 mm/vg; t = mm Yêu cầu thực hiện: I Phần thuyết minh: 1) Phân tích yêu cầu kỹ thuật ngun cơng 2) Phân tích sơ đồ gá đặt ngun cơng (phân tích tối thiểu 02 phương án chọn phương án hợp lý) 3) Tính tốn, thiết kế lựa chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt cấu khác đồ gá 4) Tính sai số chế tạo cho phép xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá II Phần vẽ: TT Tên vẽ Khổ giấy Số lượng Bản vẽ lắp đồ gá 2D 3D A0 01 Bản vẽ 3D phân rã đồ gá A0 01 Lời nói đầu Trong năm gần đây, chứng kiến phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp nói chung ngành Cơ khí nói riêng Là ngành đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế chế tạo máy móc phục vụ cho ngành cơng nghiệp khác Do địi hỏi kỹ sư cán ngành Cơ khí phải tích lũy đầy đủ & vững kiến thức ngành, đồng thời không ngừng trau dồi nâng cao vốn kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp trình sản xuất thực tiễn Nhằm cụ thể hóa kiến thức học mơn học Đồ gá nhằm mục đích Trong q trình thiết kế đồ gá mơn học sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay cơng nghệ, tiêu chuẩn có khả kết hợp, so sánh kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất Mặt khác thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, ý tưởng lạ để giải vấn đề công nghệ cụ thể Do tính quan trọng Đồ án mà mơn bắt buộc sinh viên chuyên ngành Cơ khí số ngành có liên quan Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo tận tình thầy, em hồn thành tập lớn mơn học Đồ gá giao Với kiến thức trang bị q trình tìm hiểu tài liệu có liên quan thực tế Tuy nhiên, không tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn thiếu kinh nghiệm thực tế thiết kế Do vậy, em mong bảo thầy cô giáo Bộ mơn Cơng Nghệ đóng góp ý kiến bạn bè để hoàn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy người tận tình hướng dẫn em q trình thiết kế hồn thiện tập lớn Sinh viên thực Mục lục Lời nói đầu .3 Mục lục Chương Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng trình tự thiết kế đồ gá6 1.1 Phân tích u cầu kỹ thuật nguyên công 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Chương Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 2.1 Phương án 2.2 Phương án Chương Tính toán thiết kế đồ gá 11 3.1 Chọn máy gia công Error! Bookmark not defined 3.2 Chọn dao Error! Bookmark not defined 3.3 Chế độ cắt Error! Bookmark not defined 3.4 Các lực tác dụng lên chi tiết 11 3.5 Tính lực cắt lực kẹp 12 3.5.1 Tính lực cắt momen cắt 12 3.5.2 Tính lực kẹp 12 3.6 Xác định cấu kẹp chặt 13 3.7 Lựa chọn cấu định vị 14 3.7.1 Chốt tỳ 14 3.7.2 Phiến tỳ 15 3.8 Các cấu khác đồ gá 15 3.8.1 Thân đồ gá 15 3.8.2 Then dẫn hướng 16 Chương Sai số chế tạo cho phép đồ gá 18 4.1 Sai số gá đặt: .18 4.2 Sai số chuẩn: .18 4.3 Sai số kẹp chặt k : .18 4.4 Sai số mòn m : 18 4.5 Sai số điều chỉnh dc 18 4.6 Sai số chế tạo cho phép đồ gá ct .18 Tài liệu tham khảo .19 Chương Phân tích yêu cầu kỹ thuật nguyên cơng trình tự thiết kế đồ gá 1.1 Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng Ngun cơng phay mặt đáy chi tiết Đây bề mặt để lắp ghép chi tiết với chi tiết khác Độ nhám yêu cầu đạt Ra = 1,25 Kích thước mặt đáy mặt đầu yêu cầu đạt 26 ± 0.1 mm Đây bề mặt đáy cần gia công để làm chuẩn cho nguyên công sau chi tiết 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi yêu cầu kĩ thuật nguyên công, xác định bề mặt chuẩn, chất lượng bề mặt cần gia công, độ xác kích thước hình dáng, số lượng chi tiết gia cơng vị trí cấu định vị kẹp chặt đồ gá Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều điểm đặt lực kẹp, lực tác động vào chi tiết q trình gia cơng Xác định lực nguy hiểm mà lực cắt momen cắt gây Sau viết phương trình cân lực để xác định giá trị lực kẹp cần thiết Bước 3: Xác định kết cấu phận khác đồ gá (cơ cấu định vị, kẹp chặt, dẫn hướng, so dao, thân đồ gá, ) Bước 4: Xác định kết cấu phận phụ đồ gá (chốt tỳ phụ, cấu phân độ, quay) Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá theo yêu cầu kỹ thuật nguyên cơng Bước 6: Ghi kích thước giới hạn đồ gá (chiều dài, rộng, cao, ) Đánh số vị trí chi tiết đồ gá Chương Phân tích sơ đồ gá đặt ngun cơng 2.1 Phương án Hình 2.1 Sơ đồ định vị theo phương án Chi tiết hạn chế bậc tự do: Bề mặt đáy, sử dụng phiến tỳ: hạn chế bậc tự - Chống tịnh tiến theo OZ - Chống quay quanh OY - Chống quay quanh OX Mặt phẳng A, sử dụng chốt tỳ: hạn chế bậc tự - Chống tịnh tiến theo OX - Chống quay quanh OZ Mặt phẳng B, sử dụng chốt tỳ: hạn chế bậc tự - Chống tịnh tiến theo OY Lực kẹp: theo phương ngang, hướng từ phải qua trái, diện tích định vị Ưu điểm: Hạn chế đủ bậc tự Nhược điểm: Đồ gá phức tạp 2.2 Phương án Hình 2.2 Sơ đồ dịnh vị theo phương án Sử dụng eto để kẹp chi tiết Chi tiết hạn chế bậc tự do: Mặt phẳng đáy áp vào mặt đáy eto: hạn chế bậc tự - Chống tịnh tiến theo OZ - Chống quay quanh OY - Chống quay quanh OX Mặt phẳn bên áp vào mỏ tĩnh eto: hạn chế bậc tự - Chống tịnh tiến theo OX - Chống quay quanh OZ Ưu điểm: eto mua sẵn thị trường nên cần chọn phù hợp, không cần thiết kế đồ gá Nhược điểm: Chỉ hạn chế bậc tự Eto thuộc đồ gá vạn => Chọn phương án để tính tốn, thiết kế đồ gá cho ngun cơng phay mặt đáy chi tiết 10 Chương Tính toán thiết kế đồ gá 3.1 Các lực tác dụng lên chi tiết Hình 3.1 Sơ đồ phân tích lực Khi phay xuất lực: Lực kẹp W Lực cắt chiều trục Px Lực cắt Pz Các thành phần lực Py Ph khác Các phản lực N1 N2 lực ma sát Fms1 Fms2 phiến tỳ Các phản lực N4 N5 lực ma sát Fms4 Fms5 vị trí chốt tỳ 11 3.2 Tính lực cắt lực kẹp 3.2.1 Tính lực cắt momen cắt Lực cắt Pz 𝐶𝑝 ⋅ 𝑡 𝑥 ⋅ 𝑆 𝑦 𝑧 ⋅ 𝐵 𝑢 𝑍 Cơng thức tính lực cắt P𝑧 : P𝑧 = ⋅ 𝐾𝑚𝑝 𝐷 𝑞 ⋅ 𝑛𝜔 Tra bảng − 41 [1] có: Bảng 3.1 bảng thơng số tính lực cắt Cp x y u q w 54,5 0,9 0,74 1,0 1,0 Tra bảng 5-9 [1] Thay vào công thức tính lực cắt Pz = 54, 5.30,9 ⋅ 0, 1580,74 ⋅ 801 10 ⋅ = 299( kg) 1001 3750 Tính cơng suất cắt Cơng xuất cắt tính theo cơng thức sau 𝑃𝑧 ⋅𝑣 N= N= 60.102 𝑃𝑧 ⋅ 𝑣 299.94,2 = = 4,6(kw) 60.102 60.102 N = 4,6 kw < Nm = 7.0,75 = 5,25(kw) ⇒ Máy hoạt động an tồn Mơ men xoắn trục Phay: M = M= 𝑃𝑧 ⋅𝐷 2.1000 𝑃𝑧 ⋅ 𝐷 2990.100 = = 149,5(N m) 2.1000 2.1000 3.2.2 Tính lực kẹp Lực cắt chính: Pz = 299 (Kg) = 2990 (N) Py = 0,35Pz = 0,35.2990 = 1046,5 (N) Ph = 0,35Pz = 0,35.2990 = 1046,5 (N) Px = 0,5Pz = 0,5.2990 = 1495 (N) 12 Tổ hợp lực Py Pz ta lực tổng hợp Pyz Pyz = √1046,52 + 29902 = 3167,84 (N) Trường hợp 1: chi tiết bị quay quanh OY Ta có: N1 + N2 = Px => N1 + N2 = 1495 (N) Trường hợp 2: chi tiết bị quay quanh OZ 50.Ph + 50.Pyz + Mx = 25.N4 + 25.N5 N4 + N = 50.Ph + 50.Pyz + Mx 25 = 50.1046,5+50.3167,84+149,5 25 = 8434,66 (N) Trường hợp 3: chi tiết bị tịnh tiến theo phương OX Fms1 + Fms2 + N4 + N5 - Pyz - Ph - W =  f.N1 + f.N2 + N4 + N5 - Pyz - Ph – W = Với f hệ số ma sát Lấy f = 0.4 => 0,4 (N1 + N2) + N4 + N5 – 3167,84 – 1046,5 = W W = 4818,34 (N) 3.3 Xác định cấu kẹp chặt Sử dụng cấu kẹp chặt ren vít thơng qua mỏ kẹp Hình 3.2 Cơ cấu kẹp chặt Đường kính bulong xác định thông qua lực kẹp cần thiết 13 Wct = W.k với k hệ số an toàn k=𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑘4 𝑘5 𝑘6 𝑘0 : an toàn cho tất trường hợp 𝑘0 = 1,5 𝑘1 : hệ số tính đến trường hợp độ bóng thay đổi Trong trường hơp gia cơng tinh => 𝑘1 =1 𝑘2 : hệ số tăng lực dao mòn 𝑘2 = 1,2 𝑘3 : hệ số tăng lực gián đoạn gia công 𝑘3 = 1,2 𝑘4 : hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt 𝑘4 =1,2 𝑘5 : hệ số tính đến thuận lợi cấu kẹp k5 =1 𝑘6 : hệ số tính đến momen quay chi tiết 𝑘6 =1 =>k= 1,5 1,2 1,2 1,2 1 = 2,592 Lực kẹp cần thiết: Wct = 4818,34.2,592 = 12489,13 (N) Đường kính bulong kẹp: D ≥ 1,4√ 𝑊𝑐𝑡 [𝜎] 12489,13 = 1,4√ 80 = 17,49 mm Chọn bulong M18 3.4 Lựa chọn cấu định vị 3.4.1 Chốt tỳ Các chốt tỳ làm thép 20X, nhiệt luyện đạt 55 – 60 HRC Các chốt tỳ lắp chặt vào thân đồ gá Phần diện tích tiếp xúc với thân đồ gá làm gờ vai, nhô lên chút để dễ dàng gia công đồng thời phần diện tích tiếp xúc nằm mặt phẳng Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thay chốt tỳ chúng bị mòn, tiến hành lắp chốt tỳ với bạc trung gian Bạc trung gian lắp chặt với thân đồ gá, chốt tỳ lắp với bạc theo chế độ lắp trung gian lỏng nhẹ 14 Hình 3.3 Chốt tỳ Để đảm bảo độ đồng phẳng chốt tỳ, sau lắp người ta cần mài lại tất bặt đầu chốt tỳ máy mài phẳng 3.4.2 Phiến tỳ Sử dụng phiến tỳ có kích thước: B = 14 mm; L = 50 mm; C1 = 26 mm; C = 12 mm Hình 3.4 Phiến tỳ Phiến tỳ làm thép 20X, nhiệt luyện đạt độ cứng 55÷60 HRC 3.5 Các cấu khác đồ gá 3.5.1 Thân đồ gá Thân đồ gá chế tạo hàn, đúc, rèn lắp ghép các thép tiêu chuẩn bulông - đai ốc Thông thường người ta dùng thân đồ gá đúc gang thép Thân đồ gá đúc có độ cứng vững cao đúc kết cấu phức tạp, nhiên thời gian chế tạo lâu đắt tiền Thân đồ gá hàn có độ cứng vững thấp, khó tạo thành kết cấu phức tạp, lại có ưu điểm nhẹ, thời gian chế tạo nhanh rẻ tiền Thân đồ gá làm từ nhôm đồng (khi độ cứng vững không cần cao lắm) 15 Chọn thân đồ gá làm phương pháp đúc Hình 3.5 Thân đồ gá Thân đồ gá làm gang xám GX 15-32, gia công chế tạo đạt yêu cầu kỹ thuật 3.5.2 Then dẫn hướng Then dẫn hướng làm thép C45, nhiệt luyện đạt độ cứng 40÷45 HRC Hình 3.6 Then dẫn hướng 16 Hai then dẫn hướng phải nhau, lắp rãnh chữ T bàn máy có khoảng cách hợp lý Then dẫn hướng thường có loại then bắt chặt với then đồ gá then rời đầu vuông kèm theo máy 17 Chương Sai số chế tạo cho phép đồ gá 4.1 Sai số gá đặt: 1 3 gd = 𝛿 = 300 = 100 (m) Với 𝛿 dung sai nguyên công (lấy 𝛿 = 0.3 𝑚𝑚) 4.2 Sai số chuẩn: c = (mm) Do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước 4.3 Sai số kẹp chặt k : Do lực kẹp gây sai số kẹp chặt xác định: k = C Q0,5 = 0,3 12489,13 0,5 = 33,52 (m) 4.4 Sai số mòn m : Do đồ gá bị gây sai số mòn tính theo cơng thức sau: m =  N (m) chọn =0,22 m = 0,22 √8000 = 19,67 (m) 4.5 Sai số điều chỉnh dc dc = 510 (m) Lấy dc = 5(m) 4.6 Sai số chế tạo cho phép đồ gá ct [2] 2 + 𝜀2 ] 𝜀ct = √[𝜀𝑔𝑑 ] − [𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 0,3 [𝜀ct ] = √( ) − (02 + 0,033522 + 0, 019672 + 0,0052 ) = 0.092(mm) Yêu cầu kỹ thuật đồ gá : Độ không song song mặt phiến tỳ mặt thân đồ gá  0,092 (mm) Độ không vuông góc thân đồ gá mặt đế đồ gá  0,092 (mm) Độ khơng vng góc mặt chốt tỳ mặt đế đồ gá  0,092 (mm) 18 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2001), Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Trần Văn Địch (2007), Atlas đồ gá, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 19 Ø9H7/n6 Ø12H7/k6 Ø8H7/js6 Ø8H7/js6 Ø4H7/js6 Ø4H7/js6 Ø4H7/js6 10 12 13 14 15 16 420±0.2 11 Ø4H7/js6 16 Phiếm tỳ 20X 15 Chốt định vị Bulong M4 CT3 C45 Cữ so dao C45 C45 C45 CT3 14 M4 13 12 11 M6 10 Yêu cầu kỹ thuật: Độ không song song mặt phiếm tỳ mặt đế đồ gá ≤ 0.092 (mm) Độ không vuông góc thân đồ gá mặt đế đồ gá ≤ 0.092 (mm) chốt định vị Vít kẹp có tay quay Bạc lót Phiếm giữ Mỏ kẹp Bạc lót Chốt tỳ Bulong M4 3 M4 Độ khơng vng góc mặt chốt tỳ mặt đế đồ gá ≤ 0.092 (mm) Then dẫn hương Bulong M6 TT Mặt bắt chốt tỳ Thân đồ gá Tên gọi Kí hiệu 1 C45 Y7A C45 C45 Y7A Y7A C45 C45 GX 15-52 S.L K.L Vật liệu Tờ Ghi BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ 135±0.1 Chức Thiết kế Họ tên Đỗ Thị Giang 280±0.15 Hướng dẫn Duyệt Chữ ký Ngày BẢN VẼ LẮP ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐẦU Số lượng Khối lượng Tỷ lệ 1:1 Dương Văn Đức Dương Văn Đức Tờ Số tờ TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 11 10 14 13 15 16 12 16 Phiếm tỳ 20X 15 Chốt định vị Bulong M4 CT3 C45 Cữ so dao C45 C45 C45 CT3 14 M4 13 12 11 M6 10 Then dẫn hương Bulong M6 chốt định vị Vít kẹp có tay quay Bạc lót Phiếm giữ Mỏ kẹp Bạc lót Chốt tỳ Bulong M4 3 M4 Mặt bắt chốt tỳ Thân đồ gá TT Tên gọi Kí hiệu 1 C45 Y7A C45 C45 Y7A Y7A C45 C45 GX 15-52 S.L K.L Vật liệu Tờ Ghi BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ Chức Thiết kế Hướng dẫn Duyệt Họ tên Đỗ Thị Giang Chữ ký Ngày BẢN VẼ PHÂN RÃ ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐẦU Số lượng Khối lượng Tỷ lệ 1:1 Dương Văn Đức Dương Văn Đức Tờ Số tờ TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ... không cần thiết kế đồ gá Nhược điểm: Chỉ hạn chế bậc tự Eto thuộc đồ gá vạn => Chọn phương án để tính tốn, thiết kế đồ gá cho nguyên công phay mặt đáy chi tiết 10 Chương Tính tốn thiết kế đồ gá 3.1... sai số chế tạo cho phép xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá II Phần vẽ: TT Tên vẽ Khổ giấy Số lượng Bản vẽ lắp đồ gá 2D 3D A0 01 Bản vẽ 3D phân rã đồ gá A0 01 Lời nói đầu Trong năm gần đây, chứng kiến... số chế tạo cho phép đồ gá theo yêu cầu kỹ thuật ngun cơng Bước 6: Ghi kích thước giới hạn đồ gá (chi? ??u dài, rộng, cao, ) Đánh số vị trí chi tiết đồ gá Chương Phân tích sơ đồ gá đặt ngun cơng 2.1