thiết kế đồ gá khoan lỗ giá đỡ (có bản vẽ) contact: sp.doga.sp@gmail.com để nhận file cad bản vẽ

BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN Đồ Gá Thiết kế đồ gá khoan lỗ ∅

BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN Đồ Gá Thiết kế đồ gá khoan lỗ ∅𝟓 chi tiết giá đỡ Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc BÀI TẬP LỚN Học phần Đồ gá (ME6020) Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để khoan lỗ chi tiết hình vẽ Biết: Số lần gá đặt: N = 8000 Vật liệu: GX 15-32 Máy: 2H118 Dụng cụ cắt: T15K6 Đặc tính tiếp xúc (hệ số mòn):  = 0.22 Chế độ cắt: V = 44 m/ph; S = 0.35 mm/vg; t = 2,5 mm Yêu cầu thực hiện: I Phần thuyết minh: 1) Phân tích u 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 Hình 1: Sơ đồ gá đặt chi tiết Mục Lục Lời mở đầu .7 Chương Phân tích u cầu kĩ thuật ngun cơng trình tự thiết kế đồ gá 1.1 Phân tích yêu cầu kĩ thuật nguyên công 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Chương Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 2.1 Phương án 2.1.1 Sơ đồ định vị phương án 1: 2.1.2 Phương chiều điểm đặt lực .9 2.1.3 Ưu nhược điểm phương án 10 2.2 Phương án 10 2.2.1 Sơ đồ định vị phương án 2: 10 2.2.2 Phương chiều điểm đặt lực 11 2.2.3 Ưu nhược điểm phương án 11 Chương Tính tốn thiêt kế lựa chọn cấu đồ gá .12 3.1 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết .12 3.2 Tính lực cắt lực kẹp 12 3.2.1 Lực cắt 12 3.2.2 Lực kẹp 13 3.3 Xác định cấu kẹp chặt 14 3.4 Lựa chọn cấu định vị 14 3.5 Cơ cấu khác đồ gá 16 Chương Tính sai số chế tạo cho phép yêu cầu kĩ thuật đồ gá 17 4.1 Tính sai số chế tạo [2] 17 4.2 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 Danh mục bảng biểu Bảng 3-4 Các lực thành phần .12 Bảng 3-5 Hệ số tính lực dọc trục 12 Bảng 3-6 Hệ số tính momen xoắn 13 Danh mục hình ảnh Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 2-1 Sơ đồ gá đặt 2-2 Sơ đồ gá đặt 10 3-1 Sơ đồ phân tích lực 12 3-2 Chốt trụ ngắn 15 3-3 Chốt tram .15 3-4 Phiến tỳ 16 3-5 Bạc dẫn 16 Lời mở 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 công 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 q 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 môn học sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công 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 môn bắt buộc sinh viên chuyên ngành Cơ khí số ngành có liên quan Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo tận tình, em hồn thành tập lớn môn học Đồ gá giao Với kiến thức trang bị trình tìm hiểu tài liệu có liên quan thực tế Tuy nhiên, khơng tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn thiếu kinh nghiệm thực tế thiết kế Do vậy, em mong bảo thầy cô giáo Bộ môn Công Nghệ đóng góp ý kiến bạn bè để hồn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy ức người tận tình hướng dẫn em trình thiết kế hoàn thiện đồ án Chương Phân tích u cầu kĩ thuật ngun cơng trình tự thiết kế đồ gá 1.1 Phân tích u cầu kĩ thuật nguyên công Độ nhám bề mặt cần đạt Rz40( µm) Dung sai kích thước cần đạt:  Độ rộng ∅5 ± 0,02  Chiều cao so với đáy 35 ± 0.05 Độ không đồng tâm hai lỗ ∅5 không vượt 0.05 mm 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 cơng, 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 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 công 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 gá đặt 2.1.1 Sơ đồ định vị phương án 1: Để đảm bào gia công đạt yêu cầu kỹ thuật chi tiết phải hạn chế bậc tự do: Mặt phẳng đáy, sử dụng phiến tỳ hạn chế bậc tự do: tịnh tiến theo Ox quay quanh trục Oz,Oy Mặt trụ thứ nhất, sử dụng chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự do: tịnh tiến theo Oz, Oy Mặt trụ thứ 2, sử dụng chốt trám hạn chế bậc tự : quay quanh trục Ox 2.1.2 Phương chiều điểm đặt lực Phương lực kẹp: lực W có phương nằm ngang vng góc với bề mặt gia công Chiều lực kẹp:  Hướng từ phải qua trái vào bề mặt định vị  Chiều vng góc với lực dọc trục  Vng góc với chiều trọng lực chi tiết Điểm đặt lực: lực kẹp tác dụng từ hai bên chi tiết phân bố bề mặt định vị, tác dụng diện tích định vị 2.1.3 Ưu nhược điểm phương án  Ưu điểm: Đảm bảo cứng vững gia công Đồ gá đơn giản Đồ gá gia công phù hợp với phương pháp gia công tinh nguyên công sau gia cơng mặt trụ ngồi làm chuẩn tinh Dễ gá lắp định vị  Nhược điểm: Đồ gá cao 2.2 Phương án Hình 2-2 Sơ đồ gá đặt 2.2.1 Sơ đồ định vị phương án 2: Để đảm bào gia công đạt yêu cầu kỹ thuật chi tiết phải hạn chế bậc tự do: 10 Mặt phẳng đáy, sử dụng phiến tỳ hạn chế bậc tự do: tịnh tiến theo Ox quay quanh trục Oz,Oy Mặt trụ thứ nhất, sử dụng chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự do: tịnh tiến theo Oz, Oy Mặt trụ thứ 2, sử dụng chốt trám hạn chế bậc tự : quay quanh trục Ox 2.2.2 Phương chiều điểm đặt lực Phương lực kẹp: lực W có phương thẳng đứng vng góc với bề mặt gia công Chiều lực kẹp:  Hướng từ xuống bề mặt định vị  Chiều vng góc với lực dọc trục  Cùng chiều trọng lực chi tiết Điểm đặt lực: lực kẹp tác dụng từ hai bên chi tiết phân bố bề mặt định vị, tác dụng diện tích định vị 2.2.3 Ưu nhược điểm phương án  Ưu điểm: Đảm bảo cứng vững gia công Đồ gá đơn giản Đồ gá gia công phù hợp với phương pháp gia công tinh nguyên công sau gia công mặt trụ làm chuẩn tinh Dễ gá lắp định vị  Nhược điểm: Khoan ngang phải lựa chọn máy móc khó khăn khoan đứng Kết luận: Từ hai phương án đưa ta chọn phương án gia cơng số sử dụng máy đa dạng hơn, phù hợp với phương án gia cơng tinh, đảm bảo kích thước xác Đồ gá dễ tháo lắp gá đặt.Chi tiết không bị uốn biến dạng lực kẹp 11 Chương Tính tốn thiêt kế lựa chọn cấu đồ gá 3.1 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết Hình 3-1 Sơ đồ phân tích lực Trong q trình gia cơng xuất lực Bảng 3-1 Các lực thành phần W Fms1 Fms2 Po N1 N2 Mx Lực kẹp Lực ma sát giữ mỏ kẹp với chi tiết Lực ma sát chi tiết với phiến tỳ Lực chay dao Phản lực từ chi tiết lên mỏ kẹp Phản lực từ phiến tỳ lên chi tiết Momen xoắn 3.2 Tính lực cắt lực kẹp 3.2.1 Lực cắt Lực chiều dọc trục khoan (trang 21-[1]): 𝑃0 = 10 𝐶𝑃 𝐷 𝑞 ⋅ 𝑆 𝑦 ⋅ 𝑘𝑃 ( 3-1) tra bảng 5.32- trang 24 [1] ta được: Bảng 3-2 Hệ số tính lực dọc trục Cp Q Y Kp 42 1.2 0.75 0.75 12  P0 =989 N Lực momen xoắn khoan (trang21- [1]): Mx = 10 CM ⋅ D𝑞 S 𝑦 ⋅ k P ( 3-2) tra bảng 5.32- trang 24 [1] ta được: Bảng 3-3 Hệ số tính momen xoắn Cp Q Y Kp 0.012 2.2 0.8 0.75  Mx = 1,34 N.m Kiểm tra công suất máy No ≤ Nm.n ( 3-3) Ở đây: Nm- công suất động máy n - hiệu suất máy (n = 0,9) Công suất cắt Ne = 𝑀𝑥 ⋅𝑛 9750 = 0.4 kW < Nm.n = 3,6 KW  Thoản mãn 3.2.2 Lực kẹp Trong trình khoan xuất lực phân tích để chi tiết ổn định khi cơng lực kẹp W phải thắng lực cắt gây Ta có 𝐹𝑚𝑠1 = 𝑁1 𝑓1 ( 3-4) với 𝑓1 𝑙à ℎệ 𝑠ố 𝑚𝑎 𝑠á𝑡 𝑔𝑖ữ𝑎 𝑚ặ𝑡 𝑘ẹ𝑝 𝑐ℎư𝑎 𝑔𝑖𝑎 𝑐ô𝑛𝑔 𝑣à 𝑚ỏ 𝑘ẹ𝑝 = 0.5 𝐹𝑚𝑠2 = 𝑁2 𝑓2 ( 3-5) với 𝑓2 𝑙à ℎệ 𝑠ố 𝑚𝑎 𝑠á𝑡 𝑔𝑖ữ𝑎 𝑚ặ𝑡 𝑔𝑖𝑎 𝑐ô𝑛𝑔 𝑣à 𝑝ℎ𝑖ế𝑛 𝑡ỳ = 0.2  Cân lực theo phương 𝑃𝑜 𝑃𝑜 = 𝐹𝑚𝑠1 + 𝐹𝑚𝑠2 ↔ 2𝑊 𝑓1 + 𝑁 𝑓2 = 𝑃𝑜  Cân lực chống 𝑀𝑥 𝑀𝑥 = 47 𝐹𝑚𝑠1 + 60 𝐹𝑚𝑠2 ↔ 40𝑊 𝑓1 + 60 𝑁 𝑓2 = 𝑀𝑥 Từ ( 3-11) ( 3-10) ta tính W=4358N 𝐾 = 𝑘0 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑘4 𝑘5 𝑘6 ( 3-6) ( 3-7) ( 3-8) 13 Trong K0: hệ số an toàn tất trường hợp gia công (K0 = 1,5); K1: hệ số làm tăng lực cắt lượng dư gia công độ nhám bề mặt không đồng (gia công thô= 1,2; gia công tinh =1) K2: hệ số làm tăng lực cắt dao bị mòn (K2 = + 1,8); K3: hệ số làm tăng lực cắt gia công gián đoạn (K3=1,3); K4: hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt (kẹp chặt tay: K4=1,3; kẹp chặt khí K4 = 1); K5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay (kẹp thuận lợi=1; kẹp không thuận lợi = 1,2); K6: hệ số tỉnh mômen làm quay chi tiết (định vị chốt tỳ K6= 1; định vị phiến tỳ: K6=1,5) K= 1,5 *1 * 1* 1,3 * 1,3* * = 2.5 Lực kẹp thực tế cần thiết Wct =W.K= 10895 N 3.3 Xác định cấu kẹp chặt Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn yêu cầu : +Khi kẹp phải vị trí cần kẹp chi tiết +Lực kẹp tạo phải đủ lớn (nghĩa không nhỏ- gây an tồn q lớn gây biến dạng phơi) + Kết cấu nhỏ gọn thao tác an toàn thuận lợi Với yêu cầu ta chọn cấu kẹp chặt ren vít Tính đường kính ngồi danh nghĩa ren vít : 𝑊 d≥√ (mm) 0.5 ∗ [𝜎]𝑘 ( 3-9) : [𝜎]𝑘 − độ 𝑏ề𝑛 𝑘é𝑜 𝑐ủ𝑎 𝑣ậ𝑡 𝑙𝑖ệ𝑢 𝑙à𝑚 𝑣í𝑡 = 90𝑀𝑃𝑎 d≥√ 10895 0.5∗90 = 15.5 𝑚𝑚  chọn vít kẹp M16 3.4 Lựa chọn cấu định vị  Chốt trụ ngắn 14 Vật liệu : thép Y7A Độ cứng 55~60 HRC Hình 3-2 Chốt trụ ngắn  Chốt trám Vật liệu : thép Y7A Độ cứng 55~60 HRC Hình 3-3 Chốt tram  Phiến tỳ Vật liệu : thép 20X Độ cứng 55~60 HRC 15 Hình 3-4 Phiến tỳ 3.5 Cơ cấu khác đồ gá  Bạc dẫn hướng Vật liệu: thép 9XC Độ cứng : 60 HRC Hình 3-5 Bạc dẫn 16 Chương Tính sai số chế tạo cho phép yêu cầu kĩ thuật đồ gá 4.1 Tính sai số chế tạo [2] + 𝜀2 + 𝜀2 𝜀gd = √𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑐𝑡 𝑑𝑐 2 + 𝜀2 + 𝜀2) Suy ra: 𝜀ct = √[𝜀𝑔𝑑 ] − (𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑐 𝑑𝑐 ( 4-1) ( 4-2) Trong đó: [𝜀𝑔𝑑] 𝑙à 𝑠𝑎𝑖 𝑠ố 𝑔á đặ𝑡 𝑐ℎ𝑜 𝑝ℎé𝑝 = (1 /5 ÷ /2) 𝛿 = 0.1∗ = 0,05 mm =50 m Với 𝛿 dung sai kích thước nguyên công = 0.1 mm k sai số kẹp chặt phôi 𝜀k = (Y𝑚𝑎𝑥 − 𝑌𝑚𝑖𝑛 ) ⋅ cos 𝛼 Do lực kẹp vng góc phương thực (𝛼 = 90°) m sai số mòn đồ gá m = .√𝑁 =0,22 √8000=19,7 m N số chi tiết gia công đồ gá Theo thuyết minh ta có N = 8000 chi tiết là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị với chuẩn tinh chọn  dc sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá chọn dc = 10m c sai số chuẩn chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây Nhận thấy sai số chuẩn sinh chủ yếu sai lệch mối ghép chốt trụ ngắn ∅6 Do sử dụng mối ghép trung gian H7/m6 nên ta có: Smax = Dmax - dmin = 0,08 (mm) Nmax = dmax – Dmin = 0,012 (mm) Sai số xuất mối ghép bị lệch phía đó: c =0,004 mm =4m Vậy 𝜀ct = √502 − (02 + 19.72 +102 + 42 ) = 97.4 m= 0,097 mm 4.2 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá Độ khơng vng góc tâm bạc với mặt thân đồ gá không vượt 0,097 mm Độ không đồng tâm giữa bạc dẫn phiến dẫn không vượt 0,097 mm Độ không song song bề mặt than đồ gá với đế đồ gá khơng vượt q 0,097 mm Độ bóng bề mặt lắp ráp định vị: cấp 17 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 18 H7 Ø3 m6 Ø5 H7 H7 Ø3 m6 200 H7 Ø8 n6 H7 Ø9 n6 H7 Ø3 m6 H7 Ø3 m6 11 12 13 H7 Ø6 m6 10 14 160 H7 Ø12 m6 15 330 15 mỏ kẹp thép 20X 14 Phiến tỳ thép 20X 13 chốt tỳ truyền lực thép Y7A 12 truyền lực thép C45 11 bulong hiệu chỉnh thép C45 10 Ốc thép C45 Chốt trụ ngắn thép Y7A Bulong thép C45 thép Y7A YÊU CẦU KĨ THUẬT: Chốt định vị chốt chống gãy thép Y7A Phiến dẫn thép C45 Bạc dẫn 9XC Chốt tỳ phụ thép Y7A - Độ khơng vng góc tâm bạc với mặt thân đồ gá không vượt 0,097 mm Đệm ốc thép C45 - Độ không đồng tâm giữa bạc dẫn phiến dẫn không vượt 0,097 mm Thân đồ gá GX 15-32 - Độ không song song bề mặt than đồ gá với đế đồ gá không vượt 0,097 mm Số lượng Vật liệu - STT Tên chi tiết Kí Hiệu Ghi Bài tập lớn môn đồ gá Độ bóng bề mặt lắp ráp định vị: cấp Họ tên H.dẫn Duyệt Dương Văn Đức Th.kế Nguyễn Tấn Thái Ký Ngày Thiết kế đồ gá khoan lỗ Ø5 Dương Văn Đức Vật liệu: GX 15-32 Tỷ lệ : 1:2 Khối lượng: Tờ: Số tờ:1 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội 11 12 14 10 15 mỏ kẹp thép 20X 14 Phiến tỳ thép 20X 13 chốt tỳ truyền lực thép Y7A 12 truyền lực thép C45 11 bulong hiệu chỉnh thép C45 10 Ốc thép C45 Chốt trụ ngắn thép Y7A Bulong thép C45 thép Y7A Chốt định vị chốt chống gãy thép Y7A Phiến dẫn thép C45 Bạc dẫn 9XC Chốt tỳ phụ thép Y7A Đệm ốc thép C45 Thân đồ gá GX 15-32 Số lượng Vật liệu STT Tên chi tiết Kí Hiệu Ghi Bài tập lớn môn đồ gá Họ tên H.dẫn Duyệt Dương Văn Đức Th.kế Nguyễn Tấn Thái Ký Ngày Thiết kế đồ gá khoan lỗ Ø5 Dương Văn Đức Vật liệu: GX 15-32 Tỷ lệ : 1:2 Khối lượng: Tờ: Số tờ:1 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội ... 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 Hình 1: Sơ đồ gá đặt chi tiết Mục Lục Lời mở đầu ... tự thiết kế đồ gá 1.1 Phân tích u cầu kĩ thuật ngun cơng 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Chương Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 2.1 Phương án 2.1.1 Sơ đồ định... 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