Báo cáo bài tập lớn đồ gá chủ đềtính toán và thiết k ế đồ gá cho nguyên công khoan

    BỘ CÔNG THƯƠNG  TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ  BÁO CÁO: BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ CHỦ ĐỀ:TÍNH TỐN VÀ THIẾT K Ế ĐỒ GÁ CHO NGUN CƠNG KHOAN GVHD: Nguyễn Tiến Sỹ  SVTH: Bùi Văn Trung  MSV: 2018606370 Hà Nội, Tháng năm 2021      BỘ CÔNG THƯƠNG  TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI   Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam   Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc  BÀI TẬP LỚN  Học phần Đồ gá (ME6020) Số: Họ tên: Bùi Văn Trung  MSSV: 2018606370 Lớp: ME6020.5  Khố: K13 Khoa: Cơ Khí  Giáo viên hướng dẫn:  TS. Nguyễn Tiến Sỹ  Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để  Khoan 04 lỗ Φ8 doa 02 lỗ chéo chi tiết hình Biết:  Số lần gá đặt: N = 12000 Vật liệu: GX 15-32 Máy: k hoan cần 2H53 Ngav Dụng cụ cắt: dao khoan Φ7 Φ8 dao doa Φ8  Đặc tính tiếp xúc (hệ số mịn):  = 0,2 Chế độ cắt: Khoan t=3.5 - mm: s=0.3 mm/v ;n =950v/p Doa; t=0.5 mm s =0.1 mm/v; n=1000v/p 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 Khổ giấy  Số lượng  Tên vẽ   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.  Kết thúc tuần đầu, giảng viên hướng dẫn đánh giá thu tài liệu mà sinh viên thực về: Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng  phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công Sinh viên nộ p thuyết minh vẽ  cho giảng viên thực thi k ết thúc học k ỳ hướ ng dẫn trướ c ngày Thời gian thực hiện: từ ngày 5/4/2021 đến ngày 7/5/2021 Khoa Cơ khí   Giảng viên hướng dẫn   TS Nguyễn Anh Tú  TS. Nguyễn Tiến Sỹ    Sơ đồ định vị:    LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học k ỹ thuật phát triển vớ i tốc độ chóng mặt mang lại lợ i ích to l ớn cho ngườ i về  tất cả  lĩnh vực tinh thần vật chất Để  nâng cao đờ i sống vật chất nhân dân, để hòa nhậ p vào sự phát triển chung đất nướ c khu vực nướ c thế giới Đảng nhà nước ta đề  ra mục tiêu năm tớ i thực “ Cơng nghiệ p hóa đại hóa đất nước”.  Muốn thực “ Cơng nghiệ p hóa đại hóa đất nước”, ngành cần quan tâm phát triển mạnh mẽ nhất khí chế  tạo máy Vì khí chế   tạo đóng vai trị việc sản xuất thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Để phục v ụ cho sự phát triển ngành khí nay, cần đẩy mạnh vào đội ngũ cán bọ  có trình độ chun mơn cao về  lĩnh vực cơng nghệ  kinh điển, đồng thờ i ph ải đáp ứng công nghệ tiên tiến, cơng nghệ động khí.  Đồ  án mơn học hội để  sinh viên có th ể  áp dụng kiến thức học V ớ i việc làm đó, tập lướn giúp em giải vấn đề tổng hợ   p, so sánh kiến thức lý thuyết vớ i thực tế sản xuất Mặt khác, làm t ậ p l ớ n dã giúp em phát huy tối lậ p sáng tạo để giải vấn đề cơng nghiệ p cụ thể đa tính độc Đề tài mà em làm gia công khoan taro l ỗ ren chi tiết thân Đây nguyên công quan trọ ng Mặc đù có nhiều phương án gia cơng trước riêng đố i vớ i em, em r ất muốn đưa quy trình gia công m ớ i mà thân em cho h ợ   p lí   Trong q trình thiết k ế và l ậ p quy trình cơng nghệ mặc dù em r ất cố gắng không tránh khỏi thiếu sot Vậy em r ất mong thầy cô khoa hướ ng dẫn thêm Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Nguyễn Tiến Sỹ đã trực tiếp hướ ng dẫn em làm đề tài Hà Nội, ngày…tháng…năm 2021  Sinh viên Bùi Văn Trung    1.Phân tích u cầu k ỹ thuật ngun cơng trình tự   thiết k ế đồ gá 1.1Phân tích yêu c ầu k ỹ thuật nguyên công * Khoan 04 lỗ Φ8 doa 02 lỗ chéo Φ8  -Bề mặt gia cơng b ề mặt tr ụ có đườ ng kính D=8mm -Số lượ ng lỗ  + Hai lỗ chéo khoan Φ8  + Hai lỗ chéo khoan Φ7 sau doa Φ8   -Đồ  gá đảm bảo dộ song song vng góc với bàn máy để chi tiết sau gia cơng đảm b ảo đượ c sự vng góc hai lỗ vớ i mặt dướ i cả nắ p hộ p - Đồ gá đảm bảo độ cứng vững gia công chi ti ết -Chiều sâu lỗ là 30 mm Các bề mặt gia công mặ t mặt dướ i *Để xây dựng đượ c vẽ lồng phôi ta tra lượng dư gia công cho chi tiết ở  đây phương pháp đúc Theo bảng 3-95 lượng dư gia cơng vật Kích thướ c lớ n chi tiết chiều dài chi tiết L=244 mm -Lượng dư cho bề mặt -Lượng dư cho bề mặt dướ i -Lượng dư cho bề mặt bên cạnh 3.5 1.2 ;Trình tự  thiết k ế đồ gá Bướ c 1: Thiết k ế nguyên lý Bướ c 2: Thiết k ế k ết cấu cụ thể (bản vẽ lắp) theo tỷ lệ  Bướ c 3: Vẽ tách chi ti ết từ bản vẽ lắp, điều chỉnh chi tiết Bướ c 4: Hiệu chỉnh vẽ lắ ptích sơ đồ gá đặt ngun cơng   Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công *Sơ đồ gá đặt chi tiết hình : (Phương án 1)  -Chi tiết bị hạn chế 6 bậc tự do *Mặt phẳng oxy hạn chế 3 bậc tự do : +Tịnh tiến theo oz +quay theo ox +quay theo oy *Mặt phẳng oxz hạn chế 2 bậc tư do : +tịnh tiến theo oy +quay theo oz *Mặt phẳng oyz hạn chế 1 bậc tư do : +tịnh tiến theo ox   *Sơ đồ gá đặt chi tiết hình (Phương án 2) -Chi tiết bị hạn chế 6 bậc tự do *Mặt phẳng oxy hạn chế 3 bậc tự do : +Tịnh tiến theo oz +quay theo ox +quay theo oy *Mặt phẳng oxz hạn chế 2 bậc tư do : +tịnh tiến theo oy +quay theo oz *Mặt phẳng oyz hạn chế 1 bậc tư do : +tịnh tiến theo ox Chọn phương án gá đặt hình 1    3.Tính tốn thiết k ế  lự a chọn chặt cấu khác đồ gá cấu đị nh vị, cấu k ẹp 1, Phân tích yêu c ầu k   ỹ  thuật c ủa cấu đị nh v ị : Cơ cấu định vị là chi ti ết cấu đồ gá, đượ c bố  trí cho mặt làm việc chúng tiế p xúc vớ i mặt chuẩn chi tiết gia cơng vị trí chi tiết xác định xác so vớ i máy dao - Hình dạng, kích thướ c yêu cầu k ỹ thuật cấu định vị   phụ  thuộc vào hình d ạng, kích thướ c mặt chuẩn yêu cầu k ỹ thuật cần gia công - Tuỳ  theo tính chất mặt chuẩn, cấu định vị  có nhiều loại khác  2, lự a chọn cấu đị nh v ị  cấ u k ẹ p chặt cấ u khác đồ gá - *Vỏ đồ gá - Vỏ đồ gá chi ti ết để nối liền cấu khác thành đồ gá hồn chỉnh Vỏ đồ gá cần có tính chất sau:  - Đủ độ cứng vững, chịu tải tr ọng, chịu lực cắt, không bị biến dạng - K ết cấu đơn giản, nhẹ, dễ chế tạo, dễ thao tác, dễ quét dọn phoi - Vững chãi, an toàn, nh ất với đồ gá thay nhanh Vậy ta chọn đồ gá đúc gang  *Cơ cấu dẫn hướ ng Bạc dẫn có tác dụng tr ực tiế p dẫn hướ ng dụng cụ cắt Chọn cấu dẫn hướng hình vẽ;   * Phi ến   t   ỳ: Tra sổ  tay CNCTM2 ta đượ c: L H(h6) b l l1 d D1 h 16 80 10 15 35±0.15 15 5.5 1.6 * Chốt 14 tỳ: Tra sổ tay CNCTM2 ta đượ c: H1 Số  Số  lỗ  lượ ng B   D d (H7/Is6) H L d1  b 12 12 32 Số lượ ng   Phân tích l ực, xác định lự c k ẹp, tính sai s ố chế tạo đồ gá xác định yêu cầu k ỹ thuật đồ gá Tính tốn chọn chế độ cắt a) Nội dung:  Khoan lỗ Doa lỗ  b) Định vị: Sơ đồ hình vẽ.  c) Kẹp chặt: Dùng cầu kẹp chặt ren vít có phương chiều hình vẽ  dùng bu long M16 đũn kẹp để kẹp chặt chi tiết   dùng chốt tỳ phụ để tăng độ cứng vững cho chi tiết   d) Chọn máy: Mỏy khoan cần 2H53 Nga  khoảng cách từ mút trục tới bệ 400 –  1400 số cấp tốc độ 12   phạm vi tốc độ trục 25 –  2500  phạm vi bước tiến :0,006 –  1,22 mm cơng suất động N= 2,8 (Kw),  = 0,8 e) Chọn dao: Mũi khoan 5 , vật liệu thép gió P18   Mũi doa 8+0,03 , vật liệu hợp kim BK8   Mũi khoan 7, vật liệu thép gió P18 f) Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 1/50, ca líp kiểm tra lỗ g) Bậc thợ 3/7  Chế độ cắt:  A) Khi khoan lỗ a) Chiều sâu căt: t = D/2 = /2 = (mm)  b) Bước tiến dao:  Tra bảng 5-25 STCNCTM tập ta có:  S = 0,3 (mm/v) 10   c) Tốc độ cắt:  Tra bảng 5.90 STCNCTM Tập ta có:  V=V  bảng.Vmk .K tv.K Tv.K lv.K dv ( m/phút) Tra bảng ta được:  V bảng= 28 (m/phút); K mv= 1; K tv = K dv = 1; K lv = 0,84; K Tv = Thay vào ta được:  V = 28.1.1.1.0,84.1 = 23,5 (m/phút) Tốc trục là: n 1000.v       D 1000.23,5   3,14.8  935,5 ( vòng/phút) Tra ta chọn tốc độ trục là:  n = 950 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế là:V n . D  950  3,14.8  23,8 (m/phút) 1000 1000 - Tra công suất cắt N bảng 5.92 STCNCTM khoan 1kw   Đối chiếu với máy chọn đảm bảo yêu cầu   B Khi doa : a) Chiều sầu cắt: t=  D  d   87  0,5 (mm)  b) Bước tiến dao:  Tra bảng 5.116 STCNCTM 2:  S = 0,8 1,2 (mm/v); Chọn S = (mm/v)  c) Tốc độ cắt:  Tra bảng 5.116 STCNCTM 2:  V = V bảng K mv.K Tv; V bảng = 15(m/p); K mv= 1,15; K Tv=1; Thay số V bảng=22.1,15.1 = 17,3 (m/p); Tốc độ trục là: n= 1000.v     D  1000.17,3   3,14.5  1101(v/p) 11   Ta chọn tốc độ trục là:  nt =1000 (v/p) Tốc độ cắt thực tế là:  V= n.. D 1000  1000.3,14.8   1000  15,7 (m/p); Tra công suất cắt N bảng 5.92 STCNCTM doa 2kw   Đối chiếu với máy chọn đảm bảo yờu cầu  - Doa Mũi Doa BK8 0,5 0,1 1000 15,7 3,5 0,3 950 23,8 2H53 Mũi Khoan khoan Bước công nghệ  P18 2H53 Loại  Vật liệu  Máy t(mm) S(mm/v) n(v/p) V(m/p) Dao 12   3;Tính lự c k ẹp Phân tích lự c * Các lự c tác dụng lên chi ti ết bao gồm; 13    N1 N2 ;phả lực lại phiến tỳ  P ; lực cắt dọc tr ục M ; momen xoắn cắt gây W ; lực k ẹ p chi tiết Fms1 Fms2 ; lực ma sát phi ến tỳ và chi ti ết * Tính M l ự c dọc trục P0;  M, Po ;Mô men cắt lực chiều tr ục  Các hệ số tra bảng 5.32 (STCNCTM tậ p 2) D: Đường kính mũi khoan D=8mm  S: Lượ ng chạy dao vòng S=0,3 mm/vòng  Mx = 10.0,021.82.0,30,9.1 = 5,2 Nm Các hệ số tra bảng 5.32 (STCNCTM tậ p 2) ; q=1; y=0,8  P0 = 10.42,7.8.0,30,8 = 1303,8 N * f: Hệ số ma sát gi ữa mặt đầu mặt định vị f=0,25 14   +Tính Wct Ta có ; P0 +W = N1+N2  N1 N2 ;phả lực lại phiến tỳ  P ; lực cắt dọc tr ục P0 = 1303,8 N W ; lực k ẹ p chi tiết -N1.R+ N2.R= M N1=N2 =N => 2.N.Rf=2M1000 R khoảng cách Fms1 đến tâm lỗ  R=0,02 mm  2(P0+W)0,25.0,02=2.M   2(1303,8+W).0,25.0,02=2.5,2   W=298,6 (N) lực k ẹ p cần thiết ;Wct =k W K; hệ số an tồn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt q trình gia cơng K=k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 K0 ; Hệ số an tồn tát c ả các trườ ng hợ   p; k0=1,5 K1 ; Hệ số làm tăng lực mịn dao; k1=1,0 K2 Hệ số tính đến trườ ng hợp tăng lực cắt độ  bóng thay đổi gia cơng thô; k2=1,2 K3 ;Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạ n;k3=1 15   K4 ; Hệ số tính đến sai số của cơ  cấu k ẹ p chặt k ẹ p tay;k4=1,3 K5 ;Hệ số tính đến mức độ thuận lợ i cấu k ẹ p tay;k5=1 K6 ; Hệ số tính đến momen làm quay chi ti ết k6=1.5 K=1,5.1,2.1.1.1,3.1,5=2.5  Wct= 2,5.298,6= 746,5N  Tính đườ ng kính bu lông: D= Vớ i độ bền kéo.Chọn =75Mpa= 750 Kg/cm2  D=1,41cm =14,1(mm)  Theo tiêu chuẩn ISO chọn bu lông M16 với bướ c ren P=1,5  *Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá:   Khi thiết k ế đồ gá cần đảm bảo yêu c ầu sau: - Đảm bảo cho phương án k ết cấu đồ gá hợ  p lý về mặt k ỹ thuật kinh tế, sử  dụng k ết cấu tiêu chuẩn, dụng tối đảm bảo điều kiện sử  ưu nhằm đạt đượ c chất lượ ng nguyên công cách kinh tế nhất sở  k ết c ấu tính máy cơng cụ  sẽ lắp đồ gá 16   - Đảm bảo yêu cầu an toàn v ề k ỹ thuật, đặc biệt điều kiện thao tác thoát phoi sử dụng đồ gá - Tận dụng loại k ết cấu đượ c tiêu chuẩn hóa - Đảm bảo lắp ráp điều chỉnh đồ gá máy thu ận tiện - Đảm bảo k ết cấu phù hợ   p vớ i khả  chế tạo lắ p ráp thực tế  sở  sản xuất Sai số gá đặt đượ c tính theo cơng th ức sau: Trong đó:   –  sai số chuẩn; –  sai số kẹp chặt; –  sai số chế tạo đồ gá   –  sai số mòn; –  sai số điều chỉnh đồ gá ; –  sai số gá đặt   –  sai số đồ gá   Tính sai số chuẩn ( ): Do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên  Tính sai số kẹp chặt (  ) lực kẹp gấy ra:  ( =0  Tính sai số mịn ( ) đồ gá mịn gấy ra: Sai số mịn tính theo cơng thức sau đây:  Trong đó: β –  hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị    N –  số lượng chi tiết gá đặt đồ gá   Ta chọn : β = 0,2 N = 12000 chi tiết.  17    Tính sai số điều chỉnh (   ) sai số lắp ráp điều chỉnh đồ gá Chọn:  Tính sai số gá đặt ( ): Ta lấy giá trị cho phép sai số gá đặt:   δ –  dung sai kích thước gia cơng: δ = 0,1 mm   Vậy :   Sai số chế tạo cho phép đồ g = = 0,019 mm 18   KẾT LUẬN  Qua việc làm hồn thi ện mơn" Đồ  gá " giúp em rút nhiều điều bổ ích, r ất nhiều kinh nghiệm việc chế tạo sản phẩm khí Em nắ m b đượ c quy trình chế t ạo sản phẩm khí biết cách thiết k ế gá đặt chi tiết trịn q trình gia cơng Nắm bắt đượ c  phương pháp định vị và k ẹ p chặt, tính tốn thiết k ế  đồ gá giúp cho việc gia cơng chi ti ết nhanh chóng, thu ận lợi đạt suất cao, chất lượ ng tốt, giá thành h ạ  Trong trình làm tậ p lớn mơn đồ gá, em tìm hiểu tự  nâng cao khả năng tra sổ tay cơng nghệ chế tạo máy, tính tốn tra ch ế  độ cắt Tuy nhiên , thờ i gian có hạn kinh nghiệm th ực tế cịn yếu nên đồ  án cịn nhiều sai sót Em r ất mong nhận đượ c sự  giúp đỡ , chỉ  bảo thêm thầy Em xin trân tr ọng cảm ơn Thầy TS.Nguyễn Tiến Sỹ  hướ ng dẫn chỉ bảo em r ất nhiều trình làm đồ án 19   20   13 10 16 15 14 A-A TL 1:1 A         2         2         1 A 12 11         3         2         2 Đai ốc Đũn kẹp 16 15 Chi tiết Bạc dẫn  bu lông Chốt định vị Phiến dẫn  bạc dân hướng 14 13 12 11 10 Khối tỳ chốt tỳ Khối tỳ Bu lông Bu lông Bu lông kẹp  phiến tỳ thân đồ gá 420 TT Tên gọi Thép CT3 Thép C45 Gang Thép CT3 Đồng Thép C45 Thép C45 Thép C45 Thép C45 Thép C45 Thép C45 Thép CT3 Thép CT3 Thép CT3 Thép C45 GX15-32 Số lượng Đơn VịTổng số Số lượng Vật Liệu Ghi BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ THIẾT KẾ QTCN GIA CÔNG KHOAN VÀ KHOÉT LỖ Ø8 Tr.Nhiệm Họ Tên H.Dẫn  Nguyễn Tiến Sỹ Duyệt  Nguyễn Tiến Sỹ Th.Kế Bùi văn trung Ký Ngày BẢN VẼ ĐỒ GÁ Tỷ lệ: 1:1 Khối lượng: Tờ: Số tờ: Trường ĐHCông Nghiệp Hà Nội Khoa: Cơ Khí Lớp: Cơ Khí   13 10 16 15 14 12 11  Đai ốc  Đũn kẹp 16 15 14 13 12 11 10 Thép CT3 Thép C45 gang  Đồng Thép CT3 Thép C45 Phiến dẫn bạc dân hướng Thép C45 Thép C45 Khối tỳ Thép C45 chốt tỳ Khối tỳ Bu lông Bu lông 1 Thép CT3 2 Thép C45 thân đồ gá GX15-32 Tên gọi Số lượng TT Bu lông kẹp phiến tỳ Chi tiết Bạc dẫn bu lông Chốt định vị Thép C45 Thép C45 Thép CT3 Thép CT3 Đơn VịTổng số Số lượng Vật Liệu Ghi BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ THIẾT KẾ QTCN GIA CÔNG KHOAN VÀ KHOÉT LỖ Ø8 Tr.Nhiệm Họ Tên H.Dẫn  Nguyễn Tiến Sỹ Duyệt  Nguyễn Tiến Sỹ Th.Kế Bùi văn trung Ký Ngày BẢN VẼ ĐỒ GÁ Tỷ lệ: 1:1 Khối lượng: Tờ: Số tờ: Trường ĐHCơng Nghiệp Hà Nội Khoa: Cơ Khí Lớp: Cơ Khí