Thiết kế đồ gá khoan lỗ chi tiết dạng hộp (có full bản vẽ) contact email: sp.doga.sp@gmail.com để nhận ưu đãi

Theo yêu cầu đề bài đưa ra: Gia công khoan lỗ và taro lỗ M8 của chi tiết. Đây là lỗ làm việc chính, được gia công sau khi đã phay các mặt phẳng làm chuẩn. Cần tiến hành khoan lỗ rồi sau đó taro lại các lỗ đã khoan. Yêu cầu kỹ thuật: Kích thước lỗ ren đạt M8. Tâm các lỗ mằn trên đường tròn có kích thước Ø114±0.2 mm và 4 lỗ cách đều nhau. 1.2. Trình tự thiết kế đồ gá Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi và các yêu cầu kĩ thuật của nguyên công, xác định bề mặt chuẩn, chất lượng bề mặt cần gia công, độ chính xác về kích thước hình dáng, số lượng chi tiết gia công và vị trí các cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá. Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều điểm đặt của lực kẹp, và các lực cùng tác động vào chi tiết trong quá trình gia công. Xác định các lực nguy hiểm mà lực cắt hoặc momen cắt gây ra. Sau đó viết phương trình cân bằng về lực để xác định giá trị lực kẹp cần thiết. Bước 3: Xác định kết cấu và các bộ phận khác của đồ gá (cơ cấu định vị, kẹp chặt, dẫn hướng, so dao, thân đồ gá,...). Bước 4: Xác định kết cấu và các bộ phận phụ của đồ gá (chốt tỳ phụ, cơ cấu phân độ, quay).

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN TARO LỖ M8 Hà Nội – 2022 Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để khoan, taro lỗ M8 chi tiết hình vẽ Biết: Số lần gá đặt: N = 6500 Vật liệu: C45 Máy: 2A155 Dụng cụ cắt: P18 Đặc tính tiếp xúc (hệ số mòn):  = 0.25 Chế độ cắt: V = 30 m/ph; S = 0.12 mm/vg; t = 3,5 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: Tên vẽ TT Khổ giấy Số lượng Bản vẽ lắp đồ gá 2D 3D A0 01 Bản vẽ 3D phân rã đồ gá A0 01 Một số lưu ý: Thuyết minh trình bày theo quy định số 815/QĐ-ĐHCN ban hành ngày 15/08/2019 Bản vẽ trình bày theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 7283; TCVN 0008) Giảng viên hướng dẫn định kỳ sinh viên 01 buổi/ tuần/ tuần theo thời khóa biểu Sinh viên nộp thuyết minh vẽ cho giảng viên hướng dẫn trước ngày thực thi kết thúc học kỳ MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU Phần Phân tích yêu cầu kỹ thuật ngun cơng trình tự thiết kế đồ gá 10 1.1 Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng 10 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá 10 Phần Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 11 2.1 Phương án 11 2.2 Phương án 13 Phần Tính tốn thiết kế lựa chọn cấu đồ gá 15 3.1 Lựa chọn cấu định vị 15 3.2 Tính tốn lựa chọn cấu kẹp chặt 16 3.2.1 Chế độ cắt, lực cắt, momen cắt 16 3.2.2 Sơ đồ phân tích lực 20 3.2.3 Tính lực kẹp 20 3.2.4 Lựa chọn xác định cấu kẹp 22 3.3 Xác định cấu khác đồ gá 23 3.3.1 Thân đồ gá 23 3.3.2 Bạc dẫn hướng 24 Phần Tính tốn sai số chế tạo cho phép đề yêu cầu kỹ thuật đồ gá 25 4.1 Tính sai số chế tạo cho phép 25 4.1.1 Sai số gá đặt: 25 4.1.2 Sai số chuẩn: 25 4.1.3 Sai số kẹp chặt k 25 4.1.4 Sai số mòn m : 25 4.1.5 Sai số điều chỉnh dc 25 4.2 Sai số chế tạo cho phép đồ gá ct 26 Tài liệu tham khảo 27 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Sơ đồ định vị theo phương án 11 Hình 2.2 Sơ đồ định vị theo phương án 13 Hình 3.1 Phiến tỳ 15 Hình 3.2 Chốt trụ ngắn 16 Hình 3.3 Chốt trám 16 Hình 3.4 Sơ đồ phân tích lực 20 Hình 3.5 Cơ cấu kẹp chặt 22 Hình 3.6 Thân đồ gá 23 Hình 3.7 Bạc dẫn hướng 24 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Thông số tính chế độ cắt khoan lỗ Ø7 18 Bảng 3.3 Thơng số tính chế độ cắt taro lỗ M8 19 DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT Viết tắt Ý nghĩa Đơn vị V Vận tốc cắt m/phút S Lượng chạy dao mm/vòng t Chiều sâu cắt mm N Đơn vị lực Niutown D Đường kính dao mm LỜI NĨI 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 cơng nghệ cụ thể Do tính quan trọng Đồ án mà môn bắt buộc sinh viên chuyên ngành Cơ khí số ngành có liên quan 10 Phần Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng trình tự thiết kế đồ gá 1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật nguyên công Theo yêu cầu đề đưa ra: Gia công khoan lỗ taro lỗ M8 chi tiết Đây lỗ làm việc chính, gia công sau phay mặt phẳng làm chuẩn Cần tiến hành khoan lỗ sau taro lại lỗ khoan Yêu cầu kỹ thuật: Kích thước lỗ ren đạt M8 Tâm lỗ mằn đường trịn có kích thước Ø114±0.2 mm lỗ cách 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 công Bước 6: Ghi kích thước giới hạn đồ gá (chiều dài, rộng, cao, ) Đánh số vị trí chi tiết đồ gá 17 Công suất đầu khoan 4,5 Kw Công suất nâng xà ngang 1,7 Kw Số vịng quay trục (v/ph): 30-37,5-47,5-60-70-95-118-150-190-225300-375-475-600-950-1180-1500-1700 Bước tiến vịng quay trục chính(mm/v): 0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,40,56-0,79-1,15-1,54-2,2 Mơ men xoắn lớn nhất: 75 KGm *Khoan lỗ Ø7 Chọn dao: mũi khoan ruột gà trụ thép gió có d= 5, L=66 , l=28 kiểu II Chiều sâu cắt t = 𝑑 = = 3,5 mm (3.1) Lượng chạy dao: Theo bảng − 89 [2]có: S = 0,24( mm/ vòng ) Tốc độ cắt: Theo bảng 5-90 [2] có : S = 0,24; Hb = 229; D = V𝑐/𝑔 = 28 m/ phút Vận tốc cắt thực tế n= 1000 V 1000.28 v = = 1273,88 ( ) 𝜋𝐷 3,14.7 ph (3.2) Theo máy ta chọn n = 1500v/ph 𝑣𝑡𝑡 = 𝑛 𝜋 ⋅ 𝐷 1500.3,14.7 = = 32,97( m/ph) 1000 1000 (3.3) *Lực cắt momen cắt khoan lỗ Ø7 Lực cắt: P0 = 10 Cp ⋅ Dp ⋅ S y ⋅ K p (3.4) 18 Tra bảng 5-32 [2]ta có Bảng 3.1 Thơng số tính chế độ cắt khoan lỗ Ø7 𝐶𝑝 𝑍𝑝 42,7 𝑋𝑝 𝑌𝑝 0,8 Theo bảng (5 − 9) [2]có K mp = K p = ( 𝐻𝐵 0,6 ) =1 190 (3.5) Thay vào công thức (3.4) ta P0 = 10.42,7 71 ⋅ 0, 240,8 ⋅ = 954,32( N) So với lực cất cho phép máy pm = 2000( kg) > P0 ⇒ đảm bảo an toàn + Momen xoắn: Mx = 10 CM ⋅ D𝑞 ⋅ S 𝑦 ⋅ Kp Tra bảng − 32 [2]có CM = 0,021; q = 2; y = 0,8 Mx = 10.0,021 72 0, 240,8 ⋅ = 3,28( N ⋅ m) Công suất cắt : Ne = 𝑀𝑥⋅𝑛 9750 (3.6) ( kW) → Ne = 3,28.1500 = 0,5 ( kW) 9750 Máy chọn làm việc *Taro lỗ M8 Ta chọn mũi tarơ có đường kính D = vật liệu thép gió Chiều sâu cắt: t = 𝐷−𝑑 = 8−7 = 0,5( mm) Lượng chạy dao: S = ( mm/vg) 19 Tính tốc độ cắt: Theo bảng 5-14 ta có: Vb = 10 K mv = 1,1 V = Vb ⋅ K mv => V = 10.1,1 = 11( m/ph) 1000 v 1000.11 = = 437,89 (𝑣/𝑝ℎ) 𝜋⋅𝐷 3,14.8 => n = chọn: n = 475(v/ph) theo máy Mômen xoắn Mx Mx = 10 CM ⋅ Dq ⋅ Py ⋅ K mp (N ⋅ m) Tra bảng 5_50 [2]ta có: K MP = 1,5 Tra bảng 5_51 [2]ta có: Bảng 3.2 Thơng số tính chế độ cắt taro lỗ M8 CM 0,013 q 1,4 y 1,5 ⇒ Mx = 10.0, 013.81,4 ⋅ 20,5 ⋅ 1,5 = 5,06( N ⋅ m) Tính nghiệm cơng suất 𝑁= 𝑀 𝑛 5,06.475 = = 0,246(KW) 9750 9750 Vậy cơng suất cắt đảm bảo an tồn 20 3.2.2 Sơ đồ phân tích lực Hình 3.4 Sơ đồ phân tích lực Trong q trình gia cơng xuất thành phần lực sau: - Lực kẹp W - Các phản lực N1, N2 lực kẹp sinh xuất vị trí phiếm tỳ - Các lực ma sát Fms1 Fms2 Fms4 sinh vị trí phản lực - Lực ma sát Fms3 sinh vị trí mỏ kẹp - Trọng lực Q chi tiết - Lực cắt Po - Momen cắt Mx 3.2.3 Tính lực kẹp Nhận thấy khoan lỗ Ø7 lực cắt lớn taro nên tính tốn cấu kẹp chặt theo trường hợp khoan lỗ Ø7 *Trường hợp 1: Chi tiết bị tịnh tiến theo Oz 21 Ta có phương trình: Fms1 + Fms2 + N4 + Fms3 - Q – Po =  f.N1 + f.N2 + N4 + W.f - Q – Po = (3.7) (với f hệ số ma sát Lấy f = 0.2) Ta lại có N1 + N2 + Fms4 = W (3.8)  N1 + N2 +N4.f = W (với f hệ số ma sát Lấy f = 0.2)  N4 = 𝑊− 𝑁1 −𝑁2 𝑓 Thay phương trình (3.7) vào phương trình (3.8) ta được: f.N1 + f.N2 + => W = 𝑊− 𝑁1 −𝑁2 𝑓 + W.f - Q – Po = (3.7) 𝑄.𝑓+ 𝑃0 𝑓−𝑁1 𝑓.𝑓−𝑁2 𝑓.𝑓+ 𝑁1 +𝑁2 1+𝑓 *Trường hợp 2: chi tiết bị quay quanh theo phương Oz Lúc thành phần quay chủ yếu Momen cắt gây Lực ma sát sinh lúc nhằm chống lại Ta có phương trình: 42.Fms1 + 42.Fms2 = Mx  42.0,2.10−3 N1 + 42.10−3 0,2.N2 = Mx => N1 + N2 = 𝑀𝑥 42.0,2 = 3,28 42.0,2.10−3 = 390,47 (N) Thay phương trình (3.10) vào phương trình (3.9) ta được: W= = = 𝑄.𝑓+ 𝑃0 𝑓−𝑁1 𝑓.𝑓−𝑁2 𝑓.𝑓+ 𝑁1 +𝑁2 1+𝑓 10.9,80,2+954,32−𝑓.𝑓.(𝑁1 +𝑁2 )+(𝑁1 +𝑁2 ) 1+𝑓 98.0,2+954,32−0,2.0,2.390,47+390,47 1+0,2 = 1123,976 (N) (3.8) 22 3.2.4 Lựa chọn xác định cấu kẹp Sử dụng cấu kẹp chặt ren vít thơng qua mỏ kẹp Hình 3.5 Cơ cấu kẹp chặt Đường kính bulong xác định thông qua lực kẹp cần thiết Wct = W.k (3.9) 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 = 1,3 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 (3.12) 23 =>k= 1,5 1,3 1,2 1,2 1 = 2,808 Lực kẹp cần thiết: Wct = 1123,976.2,808 = 3156,12 (N) Đường kính bulong kẹp: D = 1,4√ 𝑊𝑐𝑡 [𝜎] 3156,12 = 1,4√ 69 = 9,46 mm Chọn bulong M10 3.3 Xác định cấu khác đồ gá 3.3.1 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 nhơm đồng (khi độ cứng vững không cần cao lắm) Chọn thân đồ gá làm phương pháp đúc Hình 3.6 Thân đồ gá 24 3.3.2 Bạc dẫn hướng Lựa chọn bạc dẫn thay đổi nhanh lắp với phiếm dẫn nhờ bạc lót theo kiểu trung gian lắp lỏng Vít hãm có tác dụng chống xoay bạc gia cơng Bạc dẫn làm vật liệu 9XC, nhiệt luyện đạt độ cứng 55 – 60 HRC Hình 3.7 Bạc dẫn hướng 25 Phần Tính tốn sai số chế tạo cho phép đề yêu cầu kỹ thuật đồ gá 4.1 Tính sai số chế tạo cho phép 4.1.1 Sai số gá đặt: Tra bảng 7-2 [5] ta có 1 3 gd = 𝛿 = 200 = 66,67 (m) (4.1) Với 𝛿 dung sai nguyên công (lấy 𝛿 = 0.2 𝑚𝑚) 4.1.2 Sai số chuẩn: Do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên sai số chuẩn đồ gá là: c = 4.1.3 Sai số kẹp chặt k k sai số kẹp chặt phôi k =C.Q0.5 = 0,3.3156,120,5 = 16,85 m (4.2) 4.1.4 Sai số mòn m : Do đồ gá bị gây sai số mịn, sai số mịn tính theo cơng thức sau: m =  √𝑁(m) chọn =0,25 m = 0,25 √6500 = 20,15 (m) 4.1.5 Sai số điều chỉnh dc dc = 510 (m) Lấy dc = 5(m) (4.2) 26 4.2 Sai số chế tạo cho phép đồ gá ct 2 + 𝜀2 ] 𝜀ct = √[𝜀𝑔𝑑 ] − [𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 0,2 [𝜀ct ] = √( ) − (02 + 0,016852 + 0, 020152 + 0,0052 ) = 0,061mm) Yêu cầu kỹ thuật đồ gá : Độ không song song mặt phiến tỳ mặt thân đồ gá  0,061 (mm) Độ khơng vng góc thân đồ gá mặt đế đồ gá  0,061 (mm) (4.3) 27 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (1999), Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] 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 [3] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2001), Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Trần Văn Địch (2007), Atlas đồ gá, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 28 BẢN VẼ LẮP 2D ĐỒ GÁ (A3) 29 BẢN VẼ 3D PHÂN RÃ ĐỒ GÁ (A3) 10 11 12 A-A 19 Tỉ lệ 2:1 20 Ø6H7/js6 21 Ø6H7/js6 13 14 18 Ø14H7/k6 300±0.2 17 B-B Tỉ lệ 2:1 Ø8H7/js6 Ø8H7/js6 Ø8H7/js6 Ø8H7/js6 Ø8H7/js6 Ø12H7/k6 16 400±0.2 Ø16H7/n6 Ø8H7/k6 15 B B A A 820±0.25 15 M16 14 40X 9XC 13 Vít kẹp có tay quay C45 Vít hãm M6 40X Mặt bắt Mỏ kẹp C45 C45 Phiến tỳ Giá đỡ 12 M6 11 10 Yêu cầu kỹ thuật: Độ không song song song mặt phiến tỳ mặt thân đồ gá  0,061 mm Độ khơng vng góc thân đồ gá mặt đế đồ gá  0,061 mm M10 Chốt định vị Đệm chữ U Bulong kẹp M16 18 Giá đỡ 17 Mặt giữ phiến dẫn Chốt tỳ phụ 1 20 19 M16 16 TT Kí hiệu Tên gọi S.L K.L 10 C45 CT3 40X GX 15 -32 Phiến dẫn Chốt lề Chốt trám Chốt trụ ngắn 1 20X Y8A Y8A Y8A Kí hiệu Tên gọi S.L K.L Vật liệu Tờ Ghi BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ C45 C45 C45 Y8A Vật liệu Chốt định vị Bulong M10 20X Thân đồ gá TT Y8A C45 21 Đai ốc M16 Bạc lót Chức Thiết kế Hướng dẫn Duyệt Tờ Ghi Họ tên Chữ ký Ngày BẢN VẼ LẮP ĐỒ GÁ KHOAN TARO LỖ M8 Số lượng Khối lượng Tờ Tỷ lệ 1:2 Số tờ 17 20 19 21 11 14 13 10 12 18 16 15 15 M16 14 40X 9XC 13 Vít kẹp có tay quay C45 Vít hãm M6 40X Mặt bắt Mỏ kẹp C45 C45 Phiến tỳ Giá đỡ 12 M6 11 10 M10 Chốt định vị Đệm chữ U 10 Bulong kẹp M16 18 Giá đỡ 17 Mặt giữ phiến dẫn Chốt tỳ phụ 1 20 19 M16 16 TT Kí hiệu Tên gọi 1 S.L K.L C45 CT3 10 40X GX 15 -32 Phiến dẫn Chốt lề Chốt trám Chốt trụ ngắn 1 20X Y8A Y8A Y8A Kí hiệu Tên gọi S.L K.L Vật liệu Tờ Ghi BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ C45 C45 C45 Y8A Vật liệu Chốt định vị Bulong M10 20X Thân đồ gá TT Y8A C45 21 Đai ốc M16 Bạc lót Chức Thiết kế Hướng dẫn Duyệt Tờ Ghi Họ tên Chữ ký Ngày BẢN VẼ PHÂN RÃ ĐỒ GÁ KHOAN TARO LỖ M8 Số lượng Khối lượng Tờ Tỷ lệ 1:2 Số tờ