Báo cáo bài tập lớ n đồ gá đề tài thiết k ế đồ gá gá đặt chi tiết dạ ng càng

    TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚ N ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI: THIẾT K Ế ĐỒ GÁ GÁ ĐẶT CHI TIẾT DẠ NG CÀNG Giáo viên hướ ng dẫn: Nguyễn Tiến Sỹ  Sinh viên thự c hiện: Đinh Đức Vương  MSV: 2018606228 Năm học: 2020-2021   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: Lớp: ME6020.5  Họ tên: Đinh Đức Vương MSSV: 2018606228 Khố: K13 Khoa: Cơ Khí  Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Tiến Sỹ  Cho sơ đồ gá đặt để gia công mặt (A),(C) chi tiết   Biết:  Số lần gá đặt: N=6500 Vật liệu: Thép C45   Máy: máy phay đứng vạn 6H12  Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng, mác hợp kim T15K6   Đặc tính tiếp xúc (hệ số mịn): =0,2 Chế độ cắt:  phay thơ V b=282  m/phút, So=1,44 mm/vòng, phay tinh V b=282  m/phút, So=1,6 mm/vòng Yêu cầu thực hiện:  I Phần thuyết minh: Phân tích yêu cầu k ỹ thuật ngun cơng trình t ự thiết k ế đồ gá Phân tích sơ đồ  gá đặt ngun cơng 3.Tính tốn thi ết k ế và lựa chọn cấu đị nh vị, cấu k ẹ p chặt cấu khác đồ gá Phân tích l ực, xác định lực k ẹ p, tính sai số chế tạo đồ  gá xác định yêu cầu k ỹ  thuật đồ gá II Phần vẽ: TT Tên vẽ  Khổ giấy  Số lượng  Bản vẽ lắp đồ gá 2D 3D  A0 01 Bản vẽ 3D phân rã đồ gá  A0 01  Lưu ý sinh viên:  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 hướ ng dẫn định k ỳ hướ ng dẫn sinh viên 01 buổi/ tuần/ tuần theo th ờ i khóa biểu K ết thúc tuần đầu, giảng viên giảng viên hướ ng dẫn sẽ đánh giá thu tài liệ u mà sinh viên thự c về : Phân tích yêu cầu k ỹ  thuật ngun cơng trình tự thiết k ế đồ gá, phân tích sơ đồ gá đặt ngun cơng   Sinh viên nộ p tồn bộ tài liệu thiết k ế (thuyết v ẽ) cho giảng viên hướ ng dẫn trướ c ngày thực thi k ết thúc học kì Thời gian thực hiện: từ ngày 5/4/2021 đến ngày 9/5/2021   Khoa Cơ khí   Giảng viên hướng dẫn  TS Nguyễn Anh Tú  TS Nguyễn Tiến Sỹ    Sơ đồ định vị:   Chi tiết dạng càng     LỜI NÓI ĐẦU  Hiện khoa học kỹ thuật phát triển với tốc độ   chóng mặt mang lại lợi ích to lớn cho người tất   lĩnh vực tinh thần vật chất Để nâng cao đời sống vật chất nhân   dân, để hòa nhập vào phát triển chung đất nước khu vực  nước giới Đảng nhà nước ta đề mục  tiêu năm tới thực “ Cơng nghiệp hóa đại hóa   đất nước”.  Muốn thực “ Cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước”,   ngành cần quan tâm phát triển mạnh mẽ   khí chế tạo máy Vì khí chế tạo đóng vai trò việc sản xuất   thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân.  Để phục vụ cho phát triển ngành khí nay,   cần đẩy mạnh vào đội ngũ cán bọ có trình độ chun mơn cao các  lĩnh vực công nghệ kinh điển, đồng thời phải đáp ứng công nghệ   tiên tiến, công nghệ động khí   Đồ án mơn học hội để sinh viên áp   dụng kiến thức học Với việc làm đó, tập lướn giúp   em giải vấn đề tổng hợp, so sánh kiến thức lý thuyết   với thực tế sản xuất.  Mặt khác, làm tập lớn dã giúp em phát huy tối đa tính   độc lập sáng tạo để giải vấn đề công nghiệp cụ thể   Đề tài mà em làm gia công khoan taro lỗ ren chi tiết   thân Đây nguyên công quan trọng   Mặc đù có nhiều phương án gia cơng trước riêng   em, em muốn đưa quy trình gia cơng mà   bản thân em cho hợp lí.  Trong q trình thiết kế lập quy trình cơng nghệ em   cố gắng không tránh khỏi thiếu sot Vậy em   mong thầy cô khoa hướng dẫn thêm Em xin chân thành cảm ơn  thầy giáo: Nguyễn Tiến Sỹ trực tiếp hướng dẫn em làm đề tài này.  Hà Nội, ngày…tháng…năm 2021  Sinh viên thực hiện  Đinh Đức Vương      PHẦ N 1: PHÂN TÍCH U CẦU K Ỹ THUẬT CỦA  NGUN CƠNG VÀ TRÌNH TỰ  THIẾT K Ế ĐỒ GÁ Phân tích u cầu k ỹ thuật ngun cơng Độ nhám bề mặt A Rz = 2.0 ()   Càng C15 đượ c làm thép C45 có thành phần hóa học sau :  C Si Mn S P Ni Cr 0.4 –  0.5 0.17 –  0.37 0.5 –  0.8 0.045 0,045 0.30 0.30 2.Trình tự  thiết k ế đồ gá Bướ c 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi yêu cầu k ỹ thuật nguyên công, xác định bề mặt chuẩn, chất lượ ng bề mặt cần gia cơng, độ chính xác về kích thướ c hình dạng, số lượ ng chi tiết gia cơng vị trí cấu định vị và k ẹ p chặt đồ  gá Bướ c 2: Xác định lựa cắt mô men cắt, Phương chiều điểm đặ t lực k ẹ p, lực tác độ ng vào chi tiết trọng lực chi tiết G, phản lực điểm N, lực ma sát Fms…trong q trình gia cơng Xác định điể m nguy hiểm mà lực cắt mô men cắt có thể gây Sau viết phương trình cân bằ ng về lực để xác định giá tr ị k ẹ p cần thiết Bướ c 3: Xác định k ết cấu bộ phận khác đồ gá (Cơ cấu định vị, k ẹ p chặt, dẫn hướng, so dao, thân đồ  gá…)  Bướ c 4: Xác định k ết cấu bộ phận phụ của đồ gá (chốt tỳ phụ, cấu phân độ, quay…)  Bướ c 5: Xác định sai số chế tạo cho phép –  của đồ gá theo yêu cầu k ỹ thuật nguyên công Bướ c 6: Ghi kích thướ c giớ i hạn đồ gá (Chiều dài, chiều r ộng, chiều cao) Đánh số các vị trí chi tiết đồ gá   PHẦN 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CÔNG 2.1.Định Vị   Chi tiết định vị 3 bậc qua mặt phẳng đáy phiến tỳ: + Tịnh tiến theo Oz + Xoay quanh Ox + Xoay quanh Oy   Được định vị  khối V cố định :  + + Tịnh tiến theo Ox + Tịnh tiến theo Oy Được định vị  khối V di động :  + Chốt chống xoay quanh Oz = Chi tiết định vị 6 bậc tự do  Kẹp Chặt Chi tiết đượ c k ẹ p chặt nhờ  cơ cấu ren vít, khối V tùy động tạo ra, hướ ng lực k ẹ p từ trướ c qua sau  Ưu điểm:  Như ta biết sai số k ẹ p chặt lượ ng dịch chuyển vị của chuẩn gốc chiếu phương kích thướ c thực lực k ẹp thay đổi gây  Vớ i   kc    ymax   ymin   cos     góc hợ  p phương kích thướ c tực phương dịch chuyển y chuẩn gốc Mà trườ ng hợp ta xét phương củ a lực k ẹ p vng góc với phương kích thước  Nhược      o 90  =>     k   z điểm: Khi ta muốn tháo chi tiết sẽ khó khăn phải tháo cấu k ẹ p nâng đượ c chi tiết khỏi đồ gá 2.2.Phương, chiều, điểm đặt lực kẹp.  - Phương:  + Phương lực kẹp W vuông góc với mặt định vị     - Chiều:  + Chiều lực kẹp hướng từ vào mặt định vị   + Chiều lực kẹp W vuông góc với lực cắt.  - Điểm đặt lực kẹp:  + Lực kẹp W tác dụng diện tích định vị, diện tích khối V , phiến tỳ gần bề mặt gia công.  Phần 3: Thiết kế đồ gá   I,Phân tích yêu cầu kỹ thuậtcủa cơcấu định vị, lực chọn cơcấu định vị   3.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật cấu định vị.  - Cơ cấu định vị phải phù hợp với bề mặt dùng làm chuẩn định vị chi tiết gá đặt mặt hình dáng kích thước   - Cơ cấu định vị cần phải đảm bảo độ xác (cấp xác IT6÷IT7)   - Độ nhám bề mặt làm việc cấu định vị đạt Ra= 0,63÷0,32   - Cơ cấu định vị phải có tính chống mài mòn cao, đảm bảo tuổi thọ qua nhiều lần gá đặt.  - Vật liệu làm cấu định vị sử dụng loại thép 20X, 40X, thép 0X thấm C thép C45… nhiệt luyện đạt độ cứng vững 50÷60 HRC    Lựa chọn cấu định vị.  - Cơ cấu định vị của đồ gá để ta gia công phay mặt A C gồm : + Phiến tỳ  + Khối V cố định chốt chống xoay Phiến Tỳ:      Khối V 3.2, Phân tích lự c tác dụng lên chi tiết   3.2.1 Phương chiều lự c tác dụng -Phương:  +Phương lực kẹp W vng góc với mặt định vị   -Chiều:  + Chiều lực kẹp hướng từ vào mặt định vị   + Chiều lực kẹp W vng góc với lực cắt.  - Điểm đặt lực kẹp:  +Lực kẹp W tác dụng diện tích định vị, diện tích khối V , phiến tỳ gần bề mặt gia công.      - Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:  + N: phản lực phiến tỳ   + Pc: lực cắt chiều trục.  + Mx: momen xoắn cắt gây     + W: lực kẹp chi tiết   + Fms1, Fms2: lực ma sát bề mặt tiếp xúc đầu kẹp, phiến tỳ với chi tiết  3.2.2Tính lực kẹp lựa chọn cấ u kẹp chặt - Ta có phương trình cân bằ ng lực: Fms1+Fms2-P=0 (1) -Trong đó:  + Fms1=W.f1 (f 1: hệ số ma sát bề mặt chi tiết gia công mỏ k ẹp, thườ ng lấy f 1 = 0,2) + Fms2=N.f2 (f2: hệ s ố ma sát bề mặt chi tiết gia công cấu định vị của đồ gá thườ ng lấy f = 0,2) - Thay vào phương trình (1) ta có:   W.f1+N.f2-P=0 Mà W=N =>W.f1+W.f2-P=0 W= -Ta có: P = 10.C p Dq Sy kp     (2) + 3.2.3 Tính Chế Độ Cắt Khi Phay a)Chọn máy: Tra bảng 9-38,STCNCTM3-72  Chọn máy phay đứng vạn năng: 6H12   Phạm vi tốc độ tr ục chính: 30 ÷ 1500 vong/phút    Cơng suất động kw  Dịch chuyển lớ n bàn máy: - Dọc: 700 mm - Ngang : 260 mm - Thẳng đứng : 370 mm  Tốc độ tr ục chính: 18 cấ p: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 Bướ c tiến bàn máy (mm/ph): 23-30-37,5-47,5-60-75-95-118150-190-235-300-375-470-600-750-1200  Lực lớ n cho phép theo cấ u tiến máy: 2000KG  b)Chọn dao: Các nguyên công phay dao phay mặt đầu đườ ng kính dao lấy : D = (1,25 ÷ 1,5)B Trong đó: D: đườ ng kính dao B: chiều r ộng bề mặt gia công Chọn dao phay mặt đầu chắ p mảnh hợ  p kim cứng  Bảng 4-94,STCNCTM1-376 , thơng số dao: - Đườ ng kính dao: D = 100 mm - Số răng: Z = 14 răng.  - Mác hợ  p kim: T15K6(bảng 4-3,STCNCTM1-292).  - Tra bảng 5.40 STCNCTM T2 ta có T = 180 Bướ c 1: phay thơ : t = 2,5 mm a) Lượ ng chạy dao Sz = 0,18 mm/răng (bảng 5-125,STCNCTM2-113).   Lượ ng chạy dao vòng S0 = Sz. Z = 0,18 = 1,44 mm/vòng.       b) Tốc độ cắt V đượ c tính theo cơng thức:  = ×  ××× × ×  (3) -Theo bảng 5-39 sổ tay cơng nghệ chế tạo máy ta có: Cv=322 qv=0,2 Xv=0,1 Yv=0,4 Uv=0,2 Pv=0 m=0,2 Chu k ỳ bền dao phay mặt đầu T=180’  - Theo sổ tay CNCTM2 hệ số điều chỉnh chung tốc độ cắt phụ  thuộc vào điều kiện cắt cụ thể:  =  ×  ×    - Trong đó:  K MV: hệ số phụ thuộc vào chất lượ ng bề mặt gia công Theo  bảng 5.1 vật liệu gia công Thép suy : K MV=Kn   () Theo bảng 5-2 gia công phương pháp phay chọn nv=1 Độ cứng vật liệu gia công () K MV=1  = 1.2   =610 MPa K nv: hệ số phụ thuộc vào tr ạng thái bề mặt phôi Theo bảng 5-5 sổ tay CNCTM2: K nv= 0,8 K uv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5-6 chọn K uv=1,9 Suy ra: 1,2.0,8.1,9=1,824  = Suy tốc độ cắt là: ,    322×100  = 180, × 2,5, × 0,18, × 48, × 8 × 1,824 ≈ 436 /ℎ       Số vịng quay tr ục chính:   000×436  = 1000×   =  × 3,14×100 = 1388 /ℎ   Chọn n=1500v/ph c) Tính lực cắt Pz (N) Lực cắt Pz đượ c tính theo cơng thức:  = ××××× ×  (N) Trong đó: Z-số rang dao phay n-số vòng quay dao, vòng/phút Theo bảng 5-41 sổ tay CNCTM2 ta có CP=825 y=0,75 u=1,1 q=1,3 w=0,2 x=1 K MV-hệ số điều chỉnh cho chất lượ ng vật liệu gia công Theo bảng 5-9 đối vớ i vật liệu thép ta có: K MP=     = 0,8 Suy 18,, × 48,  × ×0,8  = 10×825×2,1005, × ×0,1500 = 1500()  ×   = 1500×100 750 (.)  =  2×100 2×100    ×   = 10,6()  = 1020×60   d) Momen xoắn Mx(N.m) tr ục máy e) Cơng suất cắt N(kW) Cơng suất cắt đượ c tính theo cơng thức       f) Lực k ẹ p tác dụng lên chi tiết W= g) Lực k ẹ p cần thiết: Wct=k.W     =  , + +, = 3750 ()  Trong đó: W-lực k ẹ p lý thuyết W=3750(N) K= k o.k 1.k 2.k 3.k 4.k 5.k 6  Vớ i ko-hệ số an toàn cho tất cả trườ gn hợ  p ko=1,5 K1-hệ số  lực cắt dao mịn k1=1 K2-hệ số tính đến trườ ng hợ  p tang lực cắt độ bóng thay đổi, gia cơng thơ k2=1,2 K3-hệ số tang lực cắt gia cơng gián đoạ n, k3=1 K4-hệ số tính đến sai số của cấu k ẹ p chặt, k ẹ p  bằng 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 tiết k6=1,5 Suy k=1,5.1,2.1.1.1.1,3.1.1,5=2,5 Suy lực k ẹ p cần thiết cho chi tiết là:  = . = 3750 2,5 = 9375 ()   =     3750  = 7,8 ()  =  0, 5.[]. 0,5.60.2,5   Tính chọn đườ ng kính ren vít:   Chọn ren vít với đườ ng dính M10x1,25 h) Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số chế tạo cho phép đồ gá đượ c tính theo cơng thức:   Trong đó:  : sai số gá đặt ta có     : sai số chuẩn [] = [] − (      )   =  = 67      Sơ đồ phân tích chuỗi kích thướ c Từ hình vẽ ta có:  Bề mặt gia cơng: A    Gốc kích thướ c: B  Chuẩn định vị: B Từ hình vẽ ta thấy chuẩn định vị và gốc kích thướ c trùng Suy  =    = ./ = 0,2 6500/ =16, =102  →   = √ 67 − (0  =0  16,12  10) = 64,2    : sai số k ẹ p chặt.Trong trườ ng hợp phương lực k ẹ p vng góc với phương kích thướ c thực nên   : sai số do mòn đồ gá   : sai số điều chỉnh, 10μm     k) Chọn cấu k ẹ p chặt  Ta lựa chọn cấu k ẹ p chặt ren vít có miếng đệm tay quay Vì sinh lực k ẹ p lớ n, tính tự hãm tốt  Cơ cấu k ẹ p chặt ren vít có số chi tiết sau :  Bulong  Đai ốc  Miếng đệm  Bạc lót     KẾT LUẬN  Qua việc làm hồn thiện mơn" Đồ gá " giúp em rút   nhiều điều bổ ích, nhiều kinh nghiệm việc chế tạo   sản phẩm khí Em nắm bắt quy trình chế tạo sản   phẩm khí biết cách thiết kế gá đặt chi tiết tròn trình   gia cơng Nắm bắt phương pháp định vị kẹp chặt, tính   tốn thiết kế đồ gá giúp cho việc gia công chi tiết nhanh chóng, thuận lợi đạt suất cao, chất lượng tốt, giá thành hạ   Trong trình làm tập lớn mơn đồ gá, em tìm hiểu   tự nâng cao khả tra sổ tay công nghệ chế tạo máy, tính   tốn tra chế độ cắt   Tuy nhiên , thời gian có hạn kinh nghiệm thực tế yếu   nên đồ án cịn nhiều sai sót Em mong nhận giúp đỡ,   bảo thêm thầy.  Em xin trân trọng cảm ơn Thầy TS.Nguyễn Tiến Sỹ hướng dẫn chỉ  bảo em nhiều trình làm đồ án này.  TÀI LIỆU THAM KHẢO   Alas Đồ Gá S Ổ TAY CÔNG NGH  Ệ  CH  Ế  T  ẠO MÁY T  Ậ  P 2 –  GS NGUY  ỄN ĐẮ C LỘC S Ổ TAY CÔNG NGH  Ệ  CH  Ế  T  ẠO MÁY T  Ậ  P 3 –  GS NGUY  ỄN ĐẮ C LỘC