FULL BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG KHOAN LỖ Ø6 CỦA CHI TIẾT , CÓ CẢ 3D SOLIDWORKS CHO AE THAM KHẢO , bản này gồm Full file ( Thuyết minh+ Bản vẽ autocad+3D) Cần gì hỗ trợ liên hệ gmail: ngoxuanquang147gmail.com
= = = = = = BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG KHOAN LỖ Ø6 CỦA CHI TIẾT Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực : Mã sinh viên : Lớp : Hà Nội – 2022 Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc BÀI TẬP LỚN Học phần Đồ gá (ME6020) Số: Họ tên: MSSV: Khoá: Giáo viên hướng dẫn: Lớp: Khoa: Cơ Khí Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt chi tiết hình vẽ Biết: Số lần gá đặt: N = 10000 chi tiết/năm Vật liệu: Thép C45 Máy: Máy khoan cần 2H55 Dụng cụ cắt: Mũi khoan thép gió P6M5 Đặc tính tiếp xúc (hệ số mòn): = 0.2 Chế độ cắt: Khoan ∅6 V =23 (mm/p); S = 0,12 (mm/vg); t = (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 Bản vẽ lắp đồ gá 2D Bản vẽ 3D phân rã đồ gá Khổ giấy A0 A0 Số lượng 01 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/5 tuần theo khóa biểu Sinh viên nộp thuyết minh vẽ cho giảng viên hướng dẫn trước ngày thực thi kết thúc học kỳ Thời gian thực hiện: từ ngày 28/04/2022 đến ngày 02/06/2022 Khoa Cơ khí Giảng viên hướng dẫn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Phần 1: PHÂN TÍCH U CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUN CƠNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật nguyên công 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Phần 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUN CƠNG 2.1 Phương án I 2.2 Phương án II Phần 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ 10 3.1 Lựa chọn cấu định vị 10 3.2 Tính tốn lựa chọn cấu kẹp chặt 11 3.2.1 Sơ đồ phân tích lực 11 3.2.2 Tính lực kẹp 12 3.2.3 Lựa chọn xác định cấu kẹp 14 3.3 Xác định cấu khác đồ gá 16 Phần 4: TÍNH TỐN SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ ĐỀ RA CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ 19 4.1 Tính sai số chế tạo cho phép 19 4.2 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Tên hình Trang 2.1 Sơ đồ gá đặt theo phương án I 2.2 Sơ đồ gá đặt theo phương án II 3.1 Phiến tì có rãnh nghiêng 10 3.2 Chốt tì khía nhám 10 3.3 Sơ đồ phân tích lực 11 3.4 Cơ cấu kẹp ren vít-địn kẹp 15 3.5 Đế đồ gá 16 3.6 Bạc dẫn 17 3.7 Phiến dẫn 18 3.8 Giá đỡ phiến dẫn 18 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên bảng Trang 3.1 Một số thông số máy 2H55 12 3.2 Một số đặc tính dao khoan vật liệu BK8 12 3.3 Hệ số Cv mũ tính tốc độ cắt phay 13 DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT Viết tắt Ý nghĩa Đơn vị V Vận tốc cắt m/phút M Momen xoắn dao khoan N.mm W Lực kẹp N t Chiều sâu lớp cắt mm Fms Lực ma sát N Q Trọng lực N n Tốc độ trục Vịng/phút 𝜀𝑔𝑑 Sai số gá đặt mm BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC ĐỒ GÁ LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, chứng kiến phát triển mạnh mẽ ngành công 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 gá, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, ý tưởng lạ để giải vấn đề công nghệ cụ thể Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo tận tình 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 người tận tình hướng dẫn em trình thiết kế hoàn thiện tập lớn Sinh viên thực BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ Phần 1: PHÂN TÍCH U CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUN CƠNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật nguyên công - Khi khoan lực cắt lớn, cắt gián đoạn nên rung động lớn, đồ gá phay phải đủ độ cứng vững → Vì cấu kẹp phải đảm bảo độ cứng vững gá đặt, đảm bảo kẹp chi tiết không bị biến dạng lực kẹp - Bề mặt làm việc chủ yếu mặt phẳng bích ghép thân nắp chi tiết - Cần đảm bảo điều kiện kỹ thuật: + Dung sai độ đồng phẳng bề mặt khoan + Dung sai độ không song song hai bề mặt khoan 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 đồ gá + 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 BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ Phần 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUN CƠNG 2.1 Phương án I Hình 2.1 Sơ đồ gá đặt theo phương án I * Phân tích định vị, kẹp chặt: Để đảm đội phẳng yêu cầu kỹ thuật, chi tiết cần định vị bậc tự do: + Mặt A định vị bậc tự : - Chống tịnh tiến theo Oz - Chống xoay theo Ox - Chống xoay theo Oy ➢ Sử dụng phiến tỳ bên + Mặt bên B định vị bậc tự do: - Chống tịnh tiến theo Oy - Chống xoay theo Oz ➢ Sử dụng chốt tì đầu phẳng BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC ĐỒ GÁ + Mặt đầu định vị bậc tự do: - Chống tịnh tiến theo Ox ➢ Sử dụng chốt tì khía nhám * Kẹp chặt: Dùng cấu kẹp ren vít-địn kẹp phương lực kẹp vng góc với chuẩn định vị * Ưu điểm: + Chi tiết định vị bậc tự nên đảm bảo vị trí mặt cần gia cơng + Phương lực kẹp vng góc với mặt định vị , chiều lực kẹp nên khả kẹp chặt tốt + Điểm đặt lực kẹp vị có độ cứng vững cao, gây biến dạng chịu lực kẹp * Nhược điểm: + Gá đặt, tháo lắp lâu + Đồ gá nhiều chi tiết 2.2 Phương án II Hình 2.2 Sơ đồ gá đặt theo phương án II BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ * Phân tích định vị, kẹp chặt: ➢ Định vị - Phiến tỳ định vị bậc tự do: + Tịnh tiến theo phương Oz + Quay quanh phương Ox + Quay quanh phương Oy - chốt tì đầu phẳng mặt B định vị bậc tự do: + Tịnh tiến theo phương Oy + Quay quanh phương Oz - chốt tì khía nhám mặt C định vị bậc tự do: + Tịnh tiến theo phương Ox Chi tiết khống chế bậc tự ➢ Kẹp chặt Ta sử dụng cấu kẹp ren vít đầu phẳng có tay quay tác dụng lực kẹp vào chi tiết hình vẽ hướng lực kẹp song song với bề mặt định vị ➢ Ưu điểm - Dễ tháo lắp chi tiết gia công - Do lực kẹp hướng vào bề mặt định vị nên độ cứng vững cao - Chi tiết định vị bậc tự nên đảm bảo vị trí mặt cần gia cơng - Được dùng rộng rãi sản xuất hàng loạt vừa nhỏ - Kết cấu đơn giản, lực kẹp lớn, tính tự hãm tốt ➢ Nhược điểm: - Phương lực kẹp song song với với bề mặt định vị nên lực kẹp cần thiết lớn * Kết luận: Khi ta so sánh phương án tiêu chí lực kẹp cần thiết ta thấy rõ phương án lực kẹp cần thiết lớn cịn với phương án lực kẹp cần thiết nhỏ phương án dễ chế tạo hơn, kết cấu đơn giản dung rộng rãi sản xuất Do ta chọn phương án để làm phương án để thiết kế đồ gá BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ Phần 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ 3.1 Lựa chọn cấu định vị ➢ Phiến tỳ: Tra bảng 8-3[1] ta lựa chọn phiến tì có thơng số sau: Bảng 3.1 Thơng số kích thước phiến tì Kiểu Phiến tì phẳng B L H l l1 d d1 h h1 c 40 140 25 30 80+−0,25 0,25 11 18 2,5 1,6 Số lỗ - Vật liệu sử dụng làm phiến tỳ thường thép CT3 có hàm lượng bon thấp (%C = 0.15 0.2) ; sau thấm bon nhiệt luyện đạt độ cứng 55÷60 HRC; mài bóng đạt Ra = 0,63÷0,32.[1] Hình 3.1 Phiến tì - Chọn phiến tỳ phẳng có kết cấu hình 3.1 10 BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC ĐỒ GÁ ➢ Chốt tì khía nhám: Chốt tỳ có khía nhám có khả đảm bảo vị trí chi tiết ổn định loại chốt tỳ khác, số trường hợp cho phép giảm lực kẹp chặt cần thiết D d H L 12 C 0,4 t 1,2 D1 Hình 3.2: Chốt tì khía nhám 3.2 Tính tốn lựa chọn cấu kẹp chặt 3.2.1 Sơ đồ phân tích lực Hình 3.3: Sơ đồ phân tích lực 11 b C1 - BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ - Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: + W: Lực kẹp tác dụng lên chi tiết + N1, N2: Phản lực phiến tỳ + Fms1, Fms2 : Các lực ma sát bề mặt chi tiết phiến tì + Pz: Lực cắt + Mx momen xoắn dao khoan lực cắt Pz gây + Trọng lực Q chi tiết, bỏ qua q trình tính tốn giá trị nhỏ lực có lợi 3.2.2 Tính lực kẹp ❖ Dụng cụ cắt máy ➢ Chọn máy gia công: (Tra sổ tay CNCTM3 bảng 9- 22) Chọn máy khoan cần: 2H55 Bảng 3.1 Một số thông số máy 2H55 Đường kính lớn khoan 50mm Khoảng cách từ trục tới trụ: 1600 mm Khoảng cách từ mút trục tới bệ máy 1600 mm Kích thước bề mặt làm việc bệ máy 968x1650 Hành trình thẳng đứng trục 350 mm Số cấp tốc độ trục 12 cấp Phạm vi bước tiến 0,056 – 2,5 mm/vịng Phạm vi tốc độ trục 20-2000 Cơng suất động trục Kw Khối lượng máy 4100 kg ➢ Chọn dao : (Bảng 4-40 [I]) 12 BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ Bảng 3.2 Một số đặc tính dao khoan vật liệu P6M5 Thơng số Kích thước Vật liệu dụng cụ Thép gió P6M5 Đướng kính dao khoan D mm Chiều dài L 100mm Chiều dài phần làm việc l 50mm ➢ Tính tốn chế độ cắt: + Khoan ∅6 • Chiều sâu cắt t=1 mm • Lương chạy dao : Sz= 0.12 mm/vg • Tốc độ cắt khoan: 3,14.6.1180 .D.n V= = = 23 ( mm/phót ) 1000 1000 • Số vịng quay trục chính: n= 1180 vịng/phút Mơ men khoan: Mx = 10 CM Dq Sy kp (3.1) [5] Lực chiều trục khoan: Pz = 10 Cp Dq Sy kp (3.2) [5] − Tra bảng 5-32 [2], với vật liệu gia công thép C45 ta có: Bảng 3.3: Hệ số Cv mũ tính tốc độ cắt khoan Hệ số Trị số mô men Trị số lực CM; Cp 0,021 42,7 q 2,0 1,0 y 0,8 0,8 kp 1 Thay vào công thức (3.1) (3.2) ta được: Mx = 10.0,21 62,0 0,120,8 = 13,86 (N.m) Pz = 10.42,7.61,0.0,120,8.1 = 2819 (N) - Công suất cắt 𝑁𝑐 = 𝑃𝑧. 𝑉 1020. 60 = 2819. 23 1020. 60 = 1,06 (𝑘𝑊 ) < 4𝑘𝑊 KL: Vậy máy đủ công suất để cắt 13 (3.3) [5] BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC ĐỒ GÁ ❖ Tính lực kẹp - Phương trình cân momen theo phương tâm lỗ khoan: 𝐹𝑚𝑠1 𝑙1 + 𝐹𝑚𝑠2 𝑙2 = 𝑃𝑧 𝑙 ⇒ 𝑊1 𝑓 𝑙1 + 𝑊2 𝑓 𝑙2 = 𝑃𝑧 𝑙 + 𝑀𝑥 Trong đó: + 𝑊1 = 𝑊2 = 𝑊: lực kẹp + 𝑓: hệ số mỏ kẹp chi tiết Chọn 𝑓 = 0,25 + 𝑙1 , 𝑙2 cánh tay đòn lực 𝐹𝑚𝑠1 , 𝐹𝑚𝑠2 ;𝑙1 = 𝑙2 = 40 + 𝑙 cánh tay đòn lực 𝑃𝑧 ; 𝑙 = 20 Thay số ta được: 2.50.0,25 𝑊 = 2819.20 ⇒ 𝑊 = 2255,2𝑁 Lực kẹp cần thiết là: Wct = k.W (3.4) [5] Trong đó: K hệ số an tồn có tính đến khả làm tăng lực cắt q trình gia cơng k= k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 k0 = 1,5: Hệ số an toàn cho tất trường hợp k1 = 1,2: Hệ số làm tăng lực cắt dao mòn k2= 1,2: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia cơng thơ k3 = 1: Hệ số tăng lực cắt gia công gian đoạn k4 = 1,2: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt, kẹp tay k5 = 1: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay k6 = 1: Hệ số tính đến mơ men làm quay chi tiết K = 1,5.1,2.1,2.1.1,2.1.1 = 2,59 Khi đó: Wct = 2255,9.2,59 = 5840,97 (N) 3.2.3 Lựa chọn xác định cấu kẹp - Ta sử dụng cấu kẹp ren vít- địn kẹp, lực bulơng tạo là: 14 BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ Q= W(l1+l2) l1. (3.5) [2] Q W l2 l1 Hình 3.4:Cơ cấu kẹp ren vít-địn kẹp Trong đó: Q : lực bulơng tạo : hệ số có ích có tính đến ma sát địn kẹp chốt tỳ điều chỉnh =0,95 Thông thường ta chọn l2 : l1 = 3: W l1 Q= = 5640,97 = 10391,26 N 0,95 l1. Đường kính bulơng xác định theo độ bền kéo bulông : k k 4Q 4Q k d k d hay (3.6) [2] Với : k - ứng suất kéo cho phép vật liệu làm bulông, chọn vật liệu làm bulông thép 45, tra bảng ta c = 360 N/mm2 15 BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ k = c n = 360 = 240 N/mm2 1,5 n = 1,5 – hệ số an toàn vật liệu Thay vào công thức (3.6) ta : d≥ √ 4.10391,26 𝜋.240 = 7,42 Chọn bulông M8 theo tiêu chuẩn 3.3 Xác định cấu khác đồ gá - Thân đồ gá: Với yêu cầu đề lượng chi tiết sản xuất 14400 chi tiết/năm Tức sản xuất “loạt lớn”, yêu cầu độ cứng vững thân đồ gá cao Vậy ta chọn thân đồ gá dạng đúc Hình 3.5 : Đế đồ gá - Bạc dẫn: Xác định tâm lỗ gia công mà lấy dấu, Tăng độ cứng vững cho dụng cụ cắt Tra ta có bảng 8-77 trang 527 [2] thơng số sau: d d1 D D1 D2 D3 H h 10 12 23 17 11,6 19/25 9,0 16 c t 1,0 k m r r2 a 1,5 15,5 9,0 6,5 BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC ĐỒ GÁ Hình 3.6 : Bạc dẫn - Phiến dẫn: Hình 3.7 : Phiến dẫn 17 ... đồ gá - Thân đồ gá: Với yêu cầu đề lượng chi tiết sản xuất 14400 chi tiết/ năm Tức sản xuất “loạt lớn”, yêu cầu độ cứng vững thân đồ gá cao Vậy ta chọn thân đồ gá dạng đúc Hình 3.5 : Đế đồ gá. .. NGUYÊN CƠNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1.1 Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Phần 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUYÊN CÔNG 2.1 Phương án I... + Dung sai độ đồng phẳng bề mặt khoan + Dung sai độ không song song hai bề mặt khoan 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: