THÔNG TIN TÀI LIỆU
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ - - BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG LỖ CỦA CÀNG C15 Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Tiến Sỹ Sinh viên thực : Bùi Trường Vũ Lớp : ĐH CK5-K13 MSV: 2018605714 Hà Nội, ngày 17 tháng năm 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 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: Bùi Trường Vũ MSSV: 2018605714 Khoá: K13 Khoa: Cơ Khí Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Tiến Sỹ Lớp: ME6020.5 Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để gia công lỗ Ø20 lỗ Ø10 chi tiết c15 hình Biết: Số lần gá đặt: N = 6500 Vật liệu: Thép C45 Máy: Máy khoan 2A135 Dụng cụ cắt: dao khoan Ø18 , khoét Ø19.8, doa Ø20, vát mép Ø25 Đặc tính tiếp xúc (hệ số mịn): =0,2 Chế độ cắt: S=0,33÷0,38 mm/vịng ; V=30 m/phút ; t = mm Yêu cầu thự c hiện: I Phần thuyết minh: 1) Phân tích yêu 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 toán, 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 Khổ giấy Số lượng Bản vẽ lắp đồ gá 2D 3D A0 01 Bản vẽ 3D phân rã đồ gá A0 01 Một số lưu ý: 1. Thuyết minh trình bày theo quy định số 815/QĐ-ĐHCN ban hành ngày 15/08/2019. 2. Bản vẽ trình bày theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 7283; TCVN 0008) 3. Giảng viên hướng dẫn định kỳ sinh viên 01 buổi/ tuần/ tuần theo thời khóa biểu. 4. Kết thúc tuần đầu, giảng viên hướng dẫn đánh giá thu tài liệu mà sinh viên thực về: Phân tích yêu cầu kỹ thuật ngun cơng phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 5. Sinh viên nộ p thuyết minh vẽ cho giảng viên hướ ng d ẫn trướ c ngày thực thi k ết thúc học k ỳ Thời gian thực hiện: từ ngày 5/4/2021 đến ngày 7/5/2021 Khoa Cơ khí TS Nguyễn Anh Tú Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Tiến Sỹ Bề mặt A,B,C,D đượ c gia cơng Hình Chi tiế t C15 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU I Phân tích yêu cầu kỹ thuật ngun cơng trình tự thiết kế đồ gá 3 Phân tích yêu cầu kĩ thuật .3 Trình tự thiết kế đồ gá II Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công. Phân tích sơ đồ gá đặt Phân tích phương, chiều điểm đặ t lự c kẹp III Tính tốn thi ết kế và lự a chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt cấu khác c đồ gá Chọn cấu định vị Chọn cấu kẹp chặt: Chọn cấu đảm bảo độ chính xác gia cơng (cơ cấ u dẫn hướ ng dụng cụ cắt) 6 IV Phân tích l ực, xác định lự c kẹp Tính sai s ố chế tạo đồ gá xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá Phân tích lự c Xác định lự c kẹp Tính sai s ố chế tạo đồ gá xác đị nh yêu cầu kỹ thuật đồ gá .12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 LỜI NÓI ĐẦU Đồ gá sản xuất khí mộ t nhân tố quan tr ọng việc nâng cao suất lao động đại hóa trình sản xuất Nó m ột bộ phận quan tọng cấu thành hệ thống công nghệ Máy – Đồ gá – Dụng cụ cắt, chúng cầu nối trình sản xuất Nếu thiếu chúng q trình sản xuất khơng thể đạt đượ c thành tựu ngày nay. Ngày nay, đồ gá định chất lượng số lượ ng sản phẩm mà chúng định sự thành bại kinh doanh doanh nghiệ p sản xuất không k ể lớ n hay nhỏ Nó tạo điều kiện cho nâng cao khả năng cạnh tranh, giúp đạt lợ i thế tuyệt đối cạnh tranh về giá cả cũng chất lượ ng sản phẩm sản xuất Bài tậ p lớ n môn học Đồ gá không chỉ giúp sinh viên tiế p cận kiến thức mơn học mà cịn giúp sinh viên hiểu vấn đề liên quan đến môn học k hác, làm đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp sau trường làm việc Để hoàn thành tốt tậ p lớ n môn học này, em xin chân thành cảm ơn thầy Ts Nguyễn Tiến Sỹ đã chỉ bảo giảng d ạy tận tình giúp đỡ chúng em trình học tậ p Hà Nội ,ngày 17 tháng 05 năm 2021 Sinh viên Bùi Trường Vũ I Phân tích yêu cầu kỹ thuật ngun cơng trình tự thiết kế đồ gá Phân tích yêu cầu kĩ thuật ∅ ∅ -Bề mặt làm việc chi tiết lỗ 10 lỗ 20 , bề mặt yêu cầu độ bóng Ra= 1,25 -Độ khơng song song bề mặt 0,03 mm, độ nhám bề mặt Rz=20 ∅ ∅ -Bề mặt lỗ lỗ 12 yêu cầu độ độ nhám Rz=40 Chi tiết 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 0.3 0.3 Trình tự thiết kế 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 d ạng, số lượ ng chi tiết gia cơng vị trí cấu định vị k ẹ p chặt đồ gá -Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều điểm đặ t lực k ẹ p lực tác động vào chi tiết trọng lực chi tiết G, ph ản lực điểm N, lực ma sát Fms… q trình gia cơng Xác định điể m nguy hiểm mà lực cắt momen cắt gây Sau viết phương trình cân về lực để xác định giá tr ị lực k ẹ p cần thiết -Bước 3: Xác định k ết cấu bộ phận khác đồ gá (cơ cấu định vị, k ẹ p chặt, d ẫn hướng, so dao, thân đồ gá…). -Bước 4: Xác định k ết cấu bộ phận phụ của đồ gá (chốt tỳ phụ, cấu phân độ, quay…). -Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép [εct] đồ gá theo yêu cầu k ỹ thuật nguyên công -Bước 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 II Phân tích sơ đồ gá đặt ngun cơng Phân tích sơ đồ gá đặt -Phương án 1: -Phương án 2: Do ở phương án diện tích tiế p xúc vớ i phiến tỳ nhỏ hơn so vớ i ở phương án khó chế tạo đồ gá nên ta chọn làm theo phương án 2. Ở phương án 2, chi tiết định vị 6 bậc tự do: +Bề mặt D định vị 3 bậc tự do (tịnh tiến Oz, quay quanh Oy quay quanh Ox) ∅ +Hai bề mặt tr ụ ngoài 25: mặt định vị 2 bậc tự do (tịnh tiến Ox tịnh tiến Oy), mặt lại định vị 1 bậc tự do (quay quanh Oz) Phân tích phương, chiều điểm đặt lự c kẹp +Phương song song mặt phẳng D (song song vớ i Ox), vng góc vớ i mặt định vị (vng góc vớ i yOz) ∅ +Chiều lực k ẹp hướ ng từ ngoài vào mặt định vị tr ụ ngoài 25 ∅ +Điểm đặt lực k ẹ p nằm ở diện tích mặt tr ụ ngồi 25. III Tính tốn thiết kế và lự a chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt cấu khác đồ gá Chọn cấu định vị *Yêu cầu kĩ thuậ t cấu đị nh vị : - Cơ cấu định vị phải phù hợ p vớ i bề mặt dùng làm chu ẩn định vị của chi tiết gá đặt về mặt hình dáng kích thướ c - Cơ cấu định vị cần phải đảm bảo độ chính xác (cấ p 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 ch ống mài mòn cao, đảm bảo tuổi thọ qua nhiều lần gá đặt - Vật liệu làm cấu định vị có thể sử d ụng loại thép 20X, 40X, thép 20X thấm C thép C45… nhiệt luyện đạt độ cứng vững 50÷60 HRC *Lự a chọn cấu đị nh vị : +Phiến tỳ : hạn chế 3 bậc tự do ở mặt phẳng D (tịnh tiến Oz, quay quanh Oy quay quanh Ox) +Hai khối V: khối V cố định hạn chế hai bậc tự do (tịnh tiến Ox tịnh tiến Oy), khối V tùy động (vừa định vị vừa k ẹ p chặt) hạn chế một bậc tự do (quay quanh Oz) Chọn cấu kẹp chặt: Cơ cấu k ẹ p phải đảm bảo yêu cầu như : k ẹ p phải giữ đúng vị trí phơi, l ực k ẹ p tạo phải đủ, không làm biến d ạng phôi, k ết cấu nhỏ gọn , thao tác thu ận lợ i an toàn Vậy lựa chọn cấu k ẹ p chặt khối V tùy động vừa định vị, vừa k ẹ p chặt Chọn cấu đảm bảo độ chính xác gia cơng (cơ cấu dẫn hướ ng dụng cụ cắt) Để đảm bảo vị trí d ụng cụ cắt tăng độ cứng vững q trình gia cơng, đảm bảo hướ ng tiến dao, giảm sai số gia công ta dùng cấu d ẫn hướ ng dao Cơ cấu d ẫn hướ ng dao bao gồm hai bộ phận bạc d ẫn phiến d ẫn + Bạc d ẫn hướ ng: bộ phận đưa dụng cụ cắt vào vị trí gia cơng Ta lựa chọn bạc d ẫn thay nhanh, trườ ng hợ p cần thay thế thì ta khơng cần tháo r ời vít hãm thay th ế bạc, bạc đượ c thay thế khi xoay tớ i phần khuyết vai bạc + Phiến d ẫn: bộ phận lắ p bạc d ẫn Ta chọn phiến d ẫn cố định (phiến d ẫn tháo đượ c): có khả năng đạt độ chính xác vị trí tâm l ỗ cao IV Phân tích lực, xác định lự c kẹp Tính sai số chế tạo đồ gá xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá Phân tích lự c Sơ đồ lực tác d ụng lên chi tiết: d ựa vào sơ đồ định vị và k ẹ p chặt phân tích thành phần lực tác d ụng lên chi tiết gia công: Lực tác d ụng lên chi ti ết bao gồm: + N: phản lực khối V + N1: phản lực phiến tỳ + Mx, Mx1 : momen xoắn lực cắt gây ra + Fms : lực ma sát khối V lên chi ti ết + Fms1 : lực ma sát phiến tỳ lên chi ti ết + W: l ực k ẹ p chi tiết + P, P1 : lực cắt chiều tr ục Xác định lự c kẹp *Tính lự c kẹp để chi tiết khơng bị xoay khoan lỗ 20 ∅ Do ở bướ c khoan gia cơng lỗ 20 có lực cắt mơmen c lớ n nên ta chỉ cần tính lực k ẹ p cần thiết cho bướ c khoan gia công lỗ 20 ∅ Khi khoan xuất hai lực thành phần Momen xoắn Mx lực chiều tr ục P Momen xoắn có xu hướ ng làm cho chi tiết bị xoay khỏi vị trí định vị và làm lật chi ti ết Do v ậy để đảm bảo, lực k ẹ p phải thắng đượ c ảnh hưở ng Momen xoắn ∅ =4..+2.. => =4 .+2... => =4 2. 2 .+2 2 . ( −. ) => = 2.. (1) Phương trình cân momen qua đườ ng tâm lỗ 20: Trong đó: f : hệ số ma sát chi ti ết đồ gá, lấy f 1=0,25, f 2=0,05 (bảng 6-1, ST Atlas đồ gá) H: khoảng cách tâm lỗ và phương lực Fms (cánh tay đòn), H= 0,076 m R: khoảng cách tâm lỗ giữa lỗ biên, R= 90mm = 0,09 m Tính Mx P: -Chiề u sâu cắ t: khoan ∅18 , t = 0,5.D = (mm) - Lượ ng chạ y dao S (mm/vịng): Tra bảng 5-25 (STCNCTM II) ,với đườ ng kính mũi khoan từ 16÷20 S = 0,33÷0,38 (mm/vịng) Ta chọn S = 0,37(mm/vịng) -V ận t ố c cắ t : theo STCNCTM II ta có: +Vớ i K v =K mv K uv K lv = . Kv: hệ số phụ thuộc vào chất lượ ng vật liệu phơi Tra bảng 5-1 ta có: =.( ) Tra bảng 5-2 ta có nv =1,0 k n=1,0 => =1.() =1 K lv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan Tra bảng 5-31 ta có: K lv= 1,0 K uv:hệ số phụ thuộc vào chất lượ ng vật liệu d ụng cụ cắt Tra bảng 5-6 ta có: K uv = Như vậy: K v = 1,0.1,0.1,0 = 1,0 +Hệ số CV và số mũ đượ c tra bảng 5.28 STCNM II ta đượ c: Cv q y m 9,8 0,4 0,5 0,2 +Tuổi bền T tra bảng 5-30 sổ tay CNCTM tậ p II có d =18→ T=20 Như = ,, ,3,, =28, (m/phút) +Tốc độ vịng quay tr ục chính: ntt = 28,1 1000 V 1000 = = 497,2(vg/ph) π D 3,14 18 +Theo thuyết minh máy ch ọn nm = 530 (vòng/phút) ntt π D 530 3,14 18 Vậy vận tốc thực là: Vt = = 1000 1000 = 29,9(m/phút) -Lự c cắ t khoan +Mômen xoắn theo STCNCTM II ta có: Mx = 10.CM Dq Sy Kp (Nm) Các hệ số CM và số mũ đượ c tra bảng 5-32: CM q y x 0,0345 0,8 - Tra bảng 5-9 ta có: K P = K MP = 750 n vớ i n= σB 0,0,75 75 => K P = =>Mx= 10 0,0345 18 0,370,8 = 50,5 (N.m) +Lực chiều tr ục: tra theo (STCNCTMII) ta có: P = 10.C p Dq Sy kp Các hệ số CP và số mũ đượ c tra bảng 5-32 : CP q y x 68 0,7 - =>P = 10 68 181 0,370,7 = 6102,7 (N) -Công suấ t cắ t : Theo (STCNCTM II) công suất cắt đượ c tính theo cơng thức: Mx n 50,5 530 Nc = = = 2,74 (kW) 9750 9750 10 So sánh công suất máy: 2,74< [N] = 6.0,8 =4,8 (kw) =>Máy làm việc an tồn Tính l ự c kẹ p : Thay số vào (1) : =>= (50,5 −6102,2.07,2.0,5.00,5076.0,09) sin 45° =429 () =. =...3... Lự c kẹ p cầ n thiế t : k : hệ số an tồn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trình gia cơng k 0: hệ số an tồn cho t ất cả các trườ ng hợ p: k 0=1,5 k 1: hệ số làm tăng lực cắt lượng dư gia công độ nhám không đồng đều, k 1=1,2 k 2: hệ số làm tăng lực cắt dao bị mòn, k 2=1 k 3: hệ số tăng lực cắt gia cơng gián đoạn: k 3=1 k 4: hệ số tính đến sai số do cấu k ẹ p chặt (k ẹ p chặt tay), k 4=1,3 k 5: hệ số tính đến mức độ thuận lợ i cấu k ẹ p tay : k 5=1 k 6: hệ số tính đến momen làm quay chi tiết (định vị trên phiến tỳ), k 6=1,5 Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn : =>k = 1,5.1,2.1,2.1,3.1,3.1.1,5 = 2,5 =2,5.429=1072 () =1, =1,4 =1,4 110072 =14,2 => Đườ ng kính bulong có thể xác định theo cơng thức : Chọn bulong tiêu chuẩn M14 11 Tính sai số chế tạo đồ gá xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá *Xác định sai số chế tạo cho phép c đồ gá: [ ] εct = + Tính sai số mịn ( sau đây: εgđ - εc +εk 2 +εm +εđc ) đồ gá mòn gấy ra: Sai số mịn đượ c tính theo cơng th ức √ εm =β N (μm) Trong đó: β – hệ số phụ thuộc vào k ết cấu đồ định vị + Đối vớ i chốt tỳ đầu chỏm cầu : β = 0,5÷2 + Đối vớ i khối V: β = 0,2÷0,8 + Đối vớ i phiến tỳ : β = 0,2 ÷0,4 + Đối vớ i chốt trám : β = 0,2÷0,6 + Đối vớ i chốt tr ụ: β = 0,05÷0,1 N – số lượ ng chi tiết gá đặt đồ gá Ta chọn : β = 0,2; N = 6500 chi tiết √ () ( ) εm =0,2 6500= 16,12 μm =0,01612 mm +Tính sai số điều chỉnh ( ọ Ch n: εđc =10 ) sai số trong lắp ráp điều chỉnh đồ gá εđc =10÷15 μm μm=0,01 mm ≈ +Sai số k ẹ p chặt ( ) 0,002 mm Sai số k ẹ p chặt l ực k ẹ p gây xác định lượ ng chuyển vị của gốc kích thướ c lực k ẹp thay đổi chiếu theo phương kích thướ c thực gây =ytn.cosα Trong đó, α góc tạo phương kích thướ c thực với phương dịch chuyển (phương lực k ẹ p) ; ytn là biến d ạng tiế p xúc chi tiết (giá tr ị đượ c xác định theo công thức thực nghiệm cho trườ ng hợ p cụ thể) 12 +Tính sai số gá đặt ( ): [ ] ÷ Ta lấy giá tr ị cho phép sai số gá đặt: εgđ = δ Vớ i δ – dung sai kích thướ c nguyên công, δ= 0,44 [ ]=0,146 Vậy : εgđ + Sai số chuẩn mm (mm) () : Bề mặt gia công : O2 Chuẩn định vị : I Gốc kích thướ c : O1 − − =0 − −=0 => =− , =>()=|− |=|− |=0,07() Vậy sai số chế tạo đồ gá: [ ] − − 07 0,002 εct = εgđ = 0,1462 εc +εk 2 +εm +εđc2 0, + +0,016122 +0,012 =0,127 mm 13 *Yêu cầu kĩ thuật đồ gá : - Độ khơng vng góc tâm bạc d ẫn so vớ i mặt đáy đồ gá ≤ 0,127 mm - Độ không song song mặt phiến tỳ so vớ i mặt đáy đồ gá ≤ 0,127 mm - Độ không trùng tâm c hai khối V ≤ 0,127 mm - Độ không song song tâm khối V đáy đồ gá ≤ 0,127 mm 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1, Sổ tay công nghệ chế tạo máy - PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc 2, Alat đồ gá - PGS.TS Tr ần Văn Địch 3, Giáo trình đồ gá – Trườ ng ĐHCNHN 15 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 0 2 1 2 3 1 360 22 Thân đồ gá 21 Tay quay 20 Dẫn hướng khối V 19 Vít khối V tùy động 18 Chốt cấu kẹp chặt 17 Khối V tùy động 16 Phiến tỳ 15 Thân đồ gá 14 Chi tiết C15 13 Đai ốc M6 12 Chốt tỳ phụ 11 Bạc thay nhanh 10 Bạc trung gian Phiến dẫn tháo Phiến dẫn tháo Bạc thay nhanh Bạc trung gian Vít M4 Chốt định vị Khối V cố định Vít M6 Đế đồ gá STT TÊN GỌI 1 1 2 1 1 1 2 16 13 S.L Thép CT3 Thép CT3 Thép C45 Thép C45 Thép C45 Thép C45 Thép C45 Thép CT3 Thép C45 Thép C20 Thép CT3 Thép CT3 Thép CT3 Thép CT3 T p C T3 Thép CT3 Thép CT3 Thép C20 Thép 40Cr Thép C45 Thép C20 G X 5- 32 VẬT LIỆU GHI CHÚ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG LỖ CỦA CÀNG C15 Chức Họ tên Thiết kế Bùi Trường Vũ Hướng dẫn Nguyễn Tiến Sỹ Chữ ký S ốl ượ ng Ngày ĐỒ GÁ GIA CÔNG LỖ Ø20 VÀ LỖ Ø10 Vật liệu: thép C45 K hố il ượ ng Tờ Duyệt Tỷ lệ 2:1 Số tờ TRƯỜNGĐH CÔNGNGHIỆPHÀNỘI CK5 -K13 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 22 22 21 20 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 STT ai c M6 Ch t t ph Kh i V i ng Dn hng kh i V V t kh i V di ng Tay quay Bc trung gian Bc dn thay nhanh Ch t nh v V t M4 Bc dn thay nhanh Ch t c c u k p cht Bc trung gian Phi n dn Phi n dn V t M6 Thn g 2 Thn g 1 Kh i V c nh Chi ti t cng C15 Phi n t g TN GI Thp C20 1 1 2 16 1 13 1 S.L Thp CT3 Thp C45 Thp C45 Thp C45 Thp CT3 Thp CT3 Thp CT3 Thp 40Cr Thp C20 Thp CT3 Thp C45 Thp CT3 Thp CT3 Thp CT3 Thp C20 Thp CT3 Thp CT3 Thp C45 Thp C45 Thp C45 GX 15-32 V T LIU GHI CH THI T K G GIA CNG L C A CHI TI T C NG C15 Ch c nng H v tn Thi tk Bi Trng V Hng dn N gu yn Ti n S Ch k Ngy G GIA CNG L 20 V 2 L 10 S l ng T Duyt V t liu: thp C45 Kh i lng Trng T l 1:1 S t 1 HC ng Nghip H Ni CK5 -K13
Ngày đăng: 23/05/2023, 09:25
Xem thêm: