Bài tập lớn - Thiết kế đồ gá phay - Công nghệ chế tạo máy

Bài tập lớn - Thiết kế đồ gá phay - Công nghệ chế tạo máy

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐẦU

Hình ảnh 3D của đồ gá

I Chọn nguyên công và định vị

1 Ý nghĩa, mục đính, tác dụng của đồ gá

- Đồ gá có ý nghĩa rất to lớn trong việc nâng cao năng suất lao động

- Đồ gá đảm bảo độ chính các yêu cầu của chi tiết gia công

- Đồ gá còn có tác dụng rất lớn trong việc giảm nhẹ cường độ lao động của người công nhân và không đồi hỏi trình độ thợ bậc cao và công tác định mức chính xác hơn

- Trong nhiều trường hợp đồ gá còn có tác dụng mở rộng khả năng công nghệ của một số máy công cụ

2 Bản vẽ chi tiết

3 Thiết kế nguyên công công nghệ

3.1 Bề mặt gia công

Thực hiện nguyên công: Phay mặt phẳng số 1

3.2 Xác định số bậc tự do khống chế và phương án định vị

- Với nguyên công phay này ta xác định hạn chế 6 bậc tự do

+ Định vị: Dùng 3 chốt tỳ chỏm cầu, 1 khối V ngắn cố định

+ Kẹp chặt: Dùng khối V ngắn di động

- Theo nguyên công gia công chi tiết, ta dùng 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt 6, 1 khối v ngắn hạn chế 2 bậc tự do định vị mặt 8 và một khối v di động dùng đê kẹp chặt tại vị trí 5

Trong đó:

Sử dụng 3 chốt tỳ ta hạn chế 3 bậc tự do là:

- Tịnh tiến theo Y

- Quay quanh Z

- Quay quanh X

Sử dụng 2 khối V ta hạn chế 3 bậc tự do là:

- Tịnh tiến theo X

- Tịnh tiến theo Z

- Quay theo Y

II Cấu tạo các chi tiết gá đặt

1 Chốt tỳ

- Dùng thép 20Cr, thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5
0.8mm, nhiệt luyện đạt HRC 50
60

Trong đó:

D=32mm, d=20mm, H=30mm, L=45mm, C=1.6mm, b=3,

R=D=32mm

2 Khối V

- Dùng thép 20Cr, thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5
0.8mm, nhiệt luyện đạt HRC 50
60

Trong đó:

B1=100mm, B=120mm, H=65mm, b=20mm,

=1200

II Tính lực cắt và lực kẹp

1 Các thông số của dao

Dao phay mặt đầu làm bằng hợp kim cứng

- Đường kính dao: D=80 mm

- Đường kính cán dao: d=50 mm

- Số răng: Z=10 mm

- Bề rộng phay: B= 80 mm

2 Tính lực cắt

Lực cắt tác dụng lên chi tiết gia công có các lực sau:

- Py : lực hướng kính

- Ps: lực chạy dao

- Pz: lực cắt tiếp tuyến

Ta có sơ đồ giản lực khi phay:

Phân tích lực cắt:

Lực cắt tiếp tuyến Rz được xác định theo công thức ([1] theo công thức 4.20 trang 57)

       

Với:

- Sz: là lượng chạy dao răng của dao phay Với công suất của máy phay là 4Kw,) ta chọn được giá trị Sz = 0,07 ([4] theo bảng 5.34 trang 29)

- KM: là hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công (KM = 1
1,3) chọn K=1

- n = 127 (vg/ph): số vòng quay của dao trong một phút

- t = 1(mm): chiều sâu cắt

- Với Cp và các hệ số ([4] theo bảng 5-41 trang 34) Ta được: Cp= 825, x=1; y=0.75; u=1,1; q=1,3; w=0,2

Vậy lực cắt được tính là:

  .....

!".#$ = %&'.().*,*,-,./.(*.%*),).(

%*),0.(&,-,1 = 1071,4 (N)

Để đơn giản hóa quá trình tính lực kẹp, ta có thể cho rằng chỉ có lực Ps tác dụng lên chi tiết gia công

Vậy Ps= 0,4 Pz = 0,4 1071,4 = 428,55 (N)

Pv= 0,85.Pz = 0,85 1071,4 = 910,7 (N)

Py= 0,35.Pz = 0,35 1071,4 = 374,98 (N)

3 Tính lực kẹp

- Để tính lực kẹp của chi tiết trên ta cần phải xét đến các yếu tố ảnh hưởng đến

lực kẹp chặt

- Trong trường hợp này ta xét tới các lực khi cắt làm xoay chi tiết quanh tâm của chi tiết do 2 lức Pz và Py gây ra, vậy cơ cấu kẹp chặt cần tạo ra một mômen quay tại tâm chi tiết lớn hơn lực do lực cắt gây ra

Lực ma sát do 2 khối V gây ra

- Lực ma sát do khối V di động tạo ra:

Fms1 = (W1 + W2).f = √3.f.W = √3.0,25W (N)

- Lực ma sát do khối V cố định tạo ra:

Fms2 = (W3 + W4).f = √3.f.W = √3.0,25W (N)

Mômen do lực ma sát tạo ra:

Mms = Fms l = Fms1.l1 + Fms2.l2 = √3 0,25.W (l1+l2)

= √3 0,25.W(90+90) = 45√3 W (N)

Mômen do lưỡi cắt tạo ra:

Mc = Pz.l3 = 1071,4.100 = 107140 (N)

Vậy để chi tiết được cố định trong quá trình gia công thì:

Mms ≥ K.Mc  45 √3 W 4 K Mc

=> 5  . 6

7'.√8

Trong đó:

W: lực kẹp chặt

: góc của khối V,  = 1200

f : hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết và khối V, chọn f = 0,25

K: hệ số an toàn Chọn K = 2.5

Vậy lực kẹp tính được là: 5  2.51071407'.√8  3436,571 @AB

4 Chọn vít kẹp chặt

Để đảm bảo cho vít làm viêc bền hơn ta có thể lựa chọn d = 20(mm)

Mômen xiết bulông Mx, được tính:

Mx = 0,1.d.w = 0,1.20 3436,571= 6873,142 N.mm

III Tính toán sai số của đồ gá

1 Tính sai số chuẩn

Sai số chuẩn εc xuất hiện trong quá trình định vị phôi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng dao động kích thước gia công là 15C0.05 Trong trường hợp này, gốc kích thước 15C0.05 trùng với chuẩn định vị nên εc=0

2 Tính sai số kẹp chặt

Sai số kẹp chặt là sai số do lực kẹp gây ra Vì phương của lực kẹp là phương ngang vuông góc với phương của kích thước gia công là phương dọc nên nó không ảnh hưởng tối độ chính xác của bề mặt gia công, vì thế, sai số kẹp chặt

εkc=0

3 Sai số mòn

Trong quá trình tháo lắp chi tiết nhiều lần bề mặt định vị bị mòn do đó gây ra sai số mòn εm Sai số mòn được xác định theo công thức: εE  F√A ([1] theo công thức 2.26 trang 21)

Trong đó :

• F là hệ số đến kết cấu định vị của chốt tỳ chỏm cầu, F = 0,5
2, ta chọn F=0.5

• A là số lượng chi tiết gia công trên một đồ gá N = 1000

Thay số ta được : εE  0,5√1000 = 15.8 m = 0.0158(mm)

4 Tính sai số điều chỉnh

Sai số điều chỉnh là sai số phát sinh trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá Trong thực tế thường lấy εGH  5 I 10, J ọ εGH  5µm = 0,005 (mm) ([1] theo công thức 2.28 trang 22)

5 Tính sai số gá đặt

Ta có : εLM  @ ('
8(BN

Với N là dung sai kích thước gia công, N = 0,1 (mm)

Thay số ta có: εLđ  0,02
0,03

Lấy εLđ  0,02 @PPB

6 Tính sai số chế tạo đồ gá

εQ  RεLM& I @εQ& S εTQ& S εU& S εđQ&B ([1] theo công thức 2.29 trang 22)

Thay số ta có:

εQ  V0,02& I @0 S 0 S 0.0158& S 0,005&B = 0,01(mm)

Vậy sai số chế tạo của đồ gá là : εQ = 0,01 (mm)

VI Tài liệu tham khảo

[1] Trần Văn Địch - Đồ Gá – Nhà Xuất Bản Khoa học và Kỹ thuật 2006

[2] Trần Văn Địch - Thiết Kế Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật 2004

[3] Nguyễn Đắc Lộc – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập 1 – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật 1999

[4] Nguyễn Đắc Lộc – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập 2 – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật 2000