ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY 🙞···☼···🙜 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHẾ TẠO – HK222 LỚP: L01 – NHÓM TUẦN GVHD: TS TÔN THIỆN PHƯƠNG Tp HCM, tháng 03 năm 2023 Sinh viên thực hiện: 31 Nguyễn Phước Tân 1915062 32 Nguyễn Văn Thân 1915261 33 Nguyễn Ngọc Khắc Thành 2012051 34 Mai Ngọc Thi 2033738 35 Hoàng Nghĩa Thuận 1814225 36 Nguyễn Thanh Trà 1915596 37 Nguyễn Hồng Trung 1912317 38 Ngô Nhật Trường 1915727 39 Nguyễn Ngọc Quốc Việt 2015048 Xác định vị trí mặt phẳng, mô tả định vị ( bậc tự ), hình minh họa Định vị khn - Định vị bậc tự (3 Degrees of Freedom - 3DOF) thuật ngữ kỹ thuật sử dụng lĩnh vực kỹ thuật khí, kỹ thuật điều khiển robot học Nó liên quan đến số lượng hướng di chuyển mà vật thể thực khơng gian chiều - Cụ thể, định vị bậc tự cho phép vật thể di chuyển xoay theo ba trục độc lập với không gian chiều Ba bậc tự bao gồm: - Di chuyển dọc theo trục x: Vật thể di chuyển dọc theo trục x, nghĩa từ trái sang phải ngược lại - Di chuyển dọc theo trục y: Vật thể di chuyển dọc theo trục y, nghĩa từ xuống ngược lại - Xoay quanh trục z: Vật thể xoay quanh trục z, nghĩa xoay theo hướng kim đồng hồ ngược chiều kim đồng hồ - Ví dụ - Để phay mặt phẳng B đạt kích thước H0,1 song song với mặt phẳng A cần hạn chế bậc tự Định vị trụ ngắn L/D < 1,5 ( bậc tự ) gia công Định vị chày khuôn Chốt trụ ngắn: chốt trụ ngắn có khả hạn chế hai bậc tự tịnh tiến theo hai chiều vng góc với tâm chốt (T(Oy), T(Oz)) Tỉ lệ L/D< 0,33÷0,35 Vật liệu để chế tạo chốt gá sau: D 16mm chế tạo thép crôm 20X, thấm bon đạt chiều dày lớp thấm 0,8÷1,2mm, sau tơi đạt độ cứng HRC50÷55 Chốt gá tiêu chuẩn hóa(cho sổ tay) Chốt gá lắp ghép với thân đồ gá cuống chốt Nó lắp trực tiếp gián tiếp để dễ thay đổi chốt nị mòn Lắp ghép lỗ chuẩn chốt gá mối ghép lỏng nhẹ khe hở nhỏ (H7/h7) để giảm bớt sai số chuẩn Còn lắp ghép chốt thân đồ gá thường (H7/k7) (H7/m7) Nếu khơng khống chế bậc tự có gây chuyển động tịnh tiến trục Oy Oz, từ dẫn đến chi tiết, đồ gá biến dạng, cong vênh nên việc gây sai số gia công lớn chi tiết , ảnh hưởng lớn đến số lượng nhiều chi tiết Chốt trụ ngắn Định vị trụ dài L/D > 1,5 ( bậc tự ) gia công Định vị trục dẫn hướng khuôn Chốt trụ dài khống chế bậc tự bao gồm : Di chuyển dọc theo X Di chuyển dọc theo Y Xoay quanh OX Xoay quanh OX Chốt trụ dài : Dùng chốt trụ dài có khả hạn chế bậc tự Về kết cấu, chiều dài phần làm việc L chốt tiếp xúc với lỗ chuẩn D có tỉ số L/D>1,5 Nếu phối hợp với mặt phẳng để định vị chi tiết, mặt phẳng hạn chế bậc tự Các công cụ để định vị chi tiết: - Máy đo khoảng cách: Máy đo khoảng cách phương tiện đo khoảng cách xác hai điểm địa hình Bạn sử dụng máy đo khoảng cách để đo khoảng cách từ điểm định vị bạn đến chốt trụ dài - Thiết bị đo độ cao: Thiết bị đo độ cao cơng cụ đo độ cao xác điểm địa hình Bạn sử dụng thiết bị đo độ cao để đo độ cao chốt trụ dài so với mặt đất - Bản đồ đồ số: Bản đồ đồ số công cụ quan trọng để định vị chốt trụ dài Bạn sử dụng đồ để tìm kiếm vị trí xác chốt trụ dài địa hình Hậu gây chi tiết Định vị chốt trụ dài bậc tự phương pháp thiết kế khí để đảm bảo tính xác độ ổn định thiết bị khí Khi sử dụng phương pháp này, bậc tự khống chế để đảm bảo chúng không gây dao động, biến dạng, hay mát sức mạnh trình hoạt động thiết bị Nếu khơng khống chế bậc tự do, dao động, biến dạng hay mát sức mạnh xảy q trình hoạt động thiết bị khí, dẫn đến tượng khơng xác, khơng đáng tin cậy ảnh hưởng đến hiệu suất thiết bị Do đó, khống chế bậc tự thiết kế chốt trụ dài bậc tự quan trọng để đảm bảo tính xác, độ ổn định hiệu suất thiết bị Định vị chi tiết gia công bậc ( bậc tự ) Định vị kẹp chày khuôn Bậc tự vật rắn tuyệt đối khả di chuyển vật rắn theo phương mà không bị cản trở phạm vi xét – Một chi tiết rắn khơng gian có bậc tự – Khi ta đặt chi tiết vào hệ tọa độ Đề-các, bậc tự là: ■ bậc tịnh tiến dọc trục T(Ox), T(Oy), T(Oz) ■ bậc quay quanh trục Q(Ox), Q(Oy), Q(Oz) Một chi tiết rắn khơng gian có bậc tự do, để gia công bậc cần phải định vị bậc tự - Định vị: bậc tự - Kẹp chặt mâm cặp + chấu - Các bậc tự định vị: T(Oy), T(Oz), Q(Ox), Q(Oy), Q(Oz) Các trường hợp định vị sai nguyên tắc - Siêu định vị: Là tượng bậc tự khống chế lần ■ Hậu quả: làm cho chi tiết, đồ gá bị biến dạng cong vênh - Thiếu định vị: Là trường hợp bậc tự cần khống chế mà lại không khống chế ■ Hậu quả: Gây sai số gia công lường trước - Thừa định vị: Là trường hợp bậc tự không cần khống chế mà khống chế ■ Hậu quả: làm cho kết cấu đồ gá công kềnh Kết luận: Trong thực tế phải tuyệt đối tránh hiện tượng thiếu và siêu định vị, còn thừa định vị vẫn được sử dụng với mục đích chủ yếu là đưa chi tiết vào vùng gia công nhanh Định vị chi tiết gia công rãnh hở ( bậc tự ) Định vị kẹp cối khuôn Bậc tự (DOF - Degree Of Freedom) nói chung thơng số độc lập để xác định trạng thái hệ, phản ánh mức độ tự (flexibility) hệ, hệ nhiều bậc tự có nghĩa hệ "mềm dẻo", "dễ biến đổi" Cụ thể, định vị bậc tự cho phép vật thể di chuyển xoay theo ba trục độc lập với không gian chiều Năm bậc tự bao gồm: Ty, Tz, Rx, Ry, Rz: Đối với rãnh phay theo phương x nhằm định vị vật thể không dịch chuyển theo y, z không xoay quay trục Tx, Tz, Rx, Ry, Rz: Đối với rãnh phay theo phương y nhằm định vị vật thể không dịch chuyển theo x, z không xoay quay trục Định vị chi tiết gia cơng rãnh kín ( bậc tự ) Định vị khuôn Nguyên tắc định vị điểm (hình 1.2): Khảo sát chi tiết có dạng hình hộp đặt hệ toạ độ OX, OY, OZ + Trên mặt phẳng hình hộp HFKH dùng điểm tựa hạn chế bậc tự gọi mặt định vị Điểm 1: Hạn chế bậc tự tịnh tiến theo OZ Điểm 2: Hạn chế bậc tự quay quanh trục OX Điểm 3: Hạn chế bậc tự quay quanh trục OY + Mặt bên ADHH làm bậc tự Điểm 4: Hạn chế bậc tự tịnh tiến theo OX Điểm 5: Hạn chế bậc tự quay quanh trục OZ Mặt bên ADHK gọi mặt định hướng, điểm xa chi tiết cứng vững + Mặt DCKH làm bậc tự tịnh liến theo trục OY, mặt gọi mặt định vị chặn Mặt nhỏ chi tiết đinh vị chắn Như vậy, chi tiết hạn chế bậc tự gọi định vị hồn tồn, bậc tự hạn chế lần coi siêu định vị Trong gia công chi tiết lúc chi tiết gia công cần phải hạn chế đủ bậc tự mà tuỳ theo yêu cầu chi tiết gia cơng đó, có cần hạn chế bậc tự do, chi tiết cần đạt kích thước theo toạ độ X Y (hình 1.3a); chi tiết cần hạn chế bậc tự để gia cơng kích thước Y (hình 1,3b) Thậm chí có trường hợp cần hạn chế bậc tự cần đạt kích thước Hình sơ đồ gá đặt chi tiết hình hộp chữ nhật với ba mặt chuẩn vng góc với Các điểm (các chốt tỳ) bố trí mặt phẳng tọa độ, mũi tên mô tả lực w1,w2,w3, lực có tác dụng ấn chi tiết tỳ sát vào chốt tỳ Kẹp chi tiết để thực ba lực Lực w1, tạo ma sát mặt đáy chi tiết chốt tỳ, chi tiết không bị xê dịch theo phương Nếu thay đổi phương w1 ấn chi tiết tỳ vào tất các điểm luc Như sợ đồ hạn chế bậc tự 2 bước quy trình định vị chi tiết gia cơng xác: ● Định vị chi tiết Đây bước xác định vị trí tương quan chi tiết dụng cụ dao cắt trước gia cơng ● Q trình kẹp chặt Là bước cố định vị trí chi tiết sau định vị vật liệu Bước giúp chi tiết cố định Ngăn cản tác động ngoại lực (chủ yếu đến từ lực cắt) q trình gia cơng. Sau kết thúc trình kẹp chặt, người vận hành tiến hành chế tạo khí Vì lúc này, vật liệu đảm bảo khơng bị xê dịch rời khỏi vị trí định vị trước Lưu ý: Người vận hành cần làm theo thứ tự giai đoạn trên, thực định vị xong tiến hành trình kẹp chặt Không làm ngược lại thiếu bước