Tính toán, thiết kế mô hình đồ gá khoan các loại lỗ trên chi tiết dạng càng đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MƠ HÌNH ĐỒ GÁ KHOAN CÁC LOẠI LỖ TRÊN CHI TIẾT DẠNG CÀNG Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật ứng dụng Tp Hồ Chí Minh, 05/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MƠ HÌNH ĐỒ GÁ KHOAN CÁC LOẠI LỖ TRÊN CHI TIẾT DẠNG CÀNG Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật ứng dụng Nhóm Sinh viên thực hiện: Huỳnh Văn Điền Nguyễn Việt Dũng Đặng Tiến Việt Bùi Khắc Quy Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: Cơ khí tơ – K52 Năm thứ: 04 Ngành học: Cơ khí tơ Người hướng dẫn: Th.s Văn Quốc Hữu Tp Hồ Chí Minh, 05/2015 Số năm đào tạo: 04 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình học tập nghiên cứu nhà trƣờng, sau đƣợc học môn công nghệ chế tạo máy đồ gá lớp nhƣ tham gia thực hành gia cơng khoan xƣởng khí, em nhận thấy có khó khăn q trình nhận thức sinh viên khái niệm liên quan tới trình định vị vấn đề đồ gá, thiếu mơ hình trực quan Từ đó, em nhận thấy nên có trang bị cơng nghệ dạng mơ hình gá đặt chi tiết gia công, với nguyên công điển hình loại máy khoan kim loại Trang bị cơng nghệ nhầm phục vụ cho q trình giảng dạy thầy cô đƣợc sinh động trình nhận thức sinh viên đƣợc trực quan, dễ hình dung nhận thức khái niệm nhƣ: bậc tự do, nguyên tắc định vị loại chi tiết định vị…và có định hình bƣớc đầu lý thuyết nhƣ thực hành đồ gá gia cơng khí Để đóng góp phần đó, chúng em tìm hiểu đề tài nghiên cứu khoa học ng.”Nhằm phục “ vụ cho trình tìm hiểu, nghiên cứu, học tập mơn đồ gá cơng nghệ chế tạo máy Vì lần bắt tay vào việc nghiên cứu cộng với hạn chế kiến thức,thời gian nên q trình hồn thành nghiên cứu khơng tránh khỏi sai sót.Vì nhóm sinh viên chúng em mong quan tâm đóng góp q thầy để đề tai nghiên cứu chúng em ngày đƣợc hoàn thiện Để hồn thành đề tài chúng tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô môn khí ,đặc biệt thầy Văn Quốc Hữu bảo tận tình suất thời gian nghiên cứu Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Nhóm sinh viên thực Trang ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC MỤC LỤC THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: Mục tiêu đề tài Tính sáng tạo 4 Kết nghiên cứu Đóng góp mặt kinh tế - xã hội,giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN: II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): CHƢƠNG TỔNG QUAN I TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ TÀI Đề tài nghiên cứu khoa học II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU III PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I CƠ SỞ LÍ LUẬN Nguyên lý định vị bậc tự Cơ sở định vị chi tiết dạng hộp, dạng Giới thiệu phần mềm Inventor 13 Các loại đồ gá gia công máy khoan 21 4.1 Đồ gá khoan lỗ lắp ghép tay biên 21 4.2 Đồ gá khoan lỗ dầu đầu lớn 22 4.3 Đồ gá khoan doa lỗ Ф16 cần lắc cóc 23 Trang ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 4.4 Đồ gá khoan lỗ dầu nhỏ 24 4.5 Đồ gá khoan lỗ nhỏ 25 4.6 Đồ gá khoét – doa lỗ chi tiết dạng 26 Các phận đồ gá 27 5.1 Bộ phận định vị 27 5.2 Bộ phận kẹp chặt: 29 5.3 Bộ phận dẫn hƣớng 30 5.4 Bộ phận chia độ 31 5.5 Bộ phận truyền động 32 II MỘT SỐ LOẠI SAI SỐ KHI KHOAN CÁC LỖ CÀNG VÀ BIỆN PHÁP KHÁC PHỤC…… 34 III ĐỀ RA GIẢI PHÁP 36 IV TÍNH BỀN 45 4.1 Đồ gá khoét lỗ nhỏ 45 4.2 Đồ gá khoan lỗ dầu nhỏ 47 4.3 Đồ gá khoan lỗ dầu đầu lớn 48 4.4 Đồ gá khoan lỗ nhỏ 49 V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Trang ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI- CƠ SỞ II THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: - Sinh viên thực hiện: Huỳnh Văn Điền Bùi Khắc Quy Nguyễn Việt Dũng Đặng Tiến Việt - Lớp: Cơ khí tơ- K52 Khoa: Cơ khí - Ngƣời hƣớng dẫn: Ths Văn Quốc Hữu Mục tiêu đề tài: Tính sáng tạo: S Kết nghiên cứu: Đóng góp mặt kinh tế - xã hội,giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: 6.Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Trang ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Ngày tháng năm 2015 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét ngƣời hƣớng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày 04 tháng 05 năm 2014 Xác nhận trƣờng đại học Ngƣời hƣớng dẫn (ký tên đóng dấu) (ký, họ tên) Trang ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh Họ tên: Huỳnh Văn Điền 4x6 Sinh ngày: 01 tháng 06 năm 1993 Nơi sinh: TP Vũng Tàu Lớp: Cơ khí tơ Khóa:52 Khoa: Cơ khí Địa liên hệ:7/12, Đƣờng 385,Phƣờng Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, TP Hồ Chí Minh Điện thoại: 0937565801 Email: dien161993@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Cơ khí tơ Kết xếp loại học tập: Khoa: Cơ khí 5.09 * Năm thứ 2: Ngành học: Cơ khí tơ Kết xếp loại học tập: Khoa: Cơ khí 7.16 * Năm thứ 3: Ngành học: Cơ khí tơ Kết xếp loại học tập: * Năm thứ 4: Ngành học: Cơ khí ô tô Kết xếp loại học tập: Khoa: Cơ khí 7.20 Khoa: Cơ khí 7.51 Ngày 04 tháng 05 năm 2015 Xác nhận trƣờng đại học Sinh viên chịu trách nhiệm (ký tên đóng dấu) thực đề tài (ký, họ tên) Trang ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHƢƠNG TỔNG QUAN I TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ TÀI Đề tài nghiên cứu khoa học 1.1 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: dạng Phạm vi nghiên cứu: đƣợc phân công nhà trƣờng hƣớng dẫn, giúp đỡ Thầy Văn Quốc Hữu chúng tơi tìm hiểu phần mềm inventor để từ thiết kế mơ hình đồ gá khoan loại lỗ chi tiết dạng tìm hiểu nguyên lí hoạt động chúng 1.2 Lý Đây đề tài có tính thiết thực giảng dạy, học tập nhƣ chế tạo sản xuất Phần mềm ứng dụng rộng rãi, phổ biến tiếp cận để làm tảng tìm hiểu, nghiên cứu, ứng dụng nghiên cứu khoa học II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Để phục vụ cho công việc học phƣơng thức mới, đồng thời chuẩn bị hành trang cho trƣờng III PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Sử dụng kiến thức đƣợc học nhà trƣờng sử dụng phần mềm thiết kế 3D, 2D ( autocad, inventor,…) Trang ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII CHƢƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I CƠ SỞ LÍ LUẬN Nguyên lý định vị bậc tự 1.1 nguyên tắc điểm Một vật rắn tuyệt đối khơng gian có sáu bậc tự chuyển động, ta đặt hệ tọa độ Đề-các (khơng gian ba chiều) là: - Ba bậc tịnh tiến dọc trục tọa độ, ký hiệu: - tịnh tiến dọc trục X - tịnh tiến dọc trục Y -tịnh tiến dọc trục Z - Ba bậc quay quanh trục tọa độ, ký hiệu: - quay quanh trục X - quay quanh trục Y - quay quanh trục Y Ví dụ: Khi đặt khối lập phương hệ tọa độ Đề-các (hình 6.7), thấy chuyển động khống chế sau: Tên mặt phẳng Trục X Tịnh Trục Y Quay tiến XOY YOZ XOZ Tịnh Trục Z Quay tiến X Quay tiến X X Tịnh X X X Trang ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII : chi tiết gia công : chốt trụ ngắn : phiếm tỳ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : đai ốc có tay quay : khối Trang 38 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : Chi tiết gia cơng : Đai ốc có tay quay : Chốt trụ ngắn : Má kẹp : Phiếm tỳ : Bạc dẫn hƣớng : Khối V di động  Đồ gá khoan lỗ nhỏ _ Chi tiết gia công số đƣợc định vị phiếm tì Để chống xoay chi tiết ta dùng khối V cố định Kẹp chặt chi tiết đƣợc thực khối V di động Trang 39 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : Đai ốc có tay quay : Chi tiết gia công : Khối V di động : Khối V cố định : Má kẹp : Đế đồ gá  Đồ gá khoan lỗ dầu đầu lớn _ Nguyên lí hoạt động : Chi tiết gia công số đƣợc định phiến tỳ 2, 3, chốt trụ chốt trám chống xoay Kẹp chặt chi tiết đƣợc thực bu lông bạc chữ C số Trang 40 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : chi tiết gia công : chốt trám chống xoay 2, : phiến tỳ : bu lông : chốt trụ : bạc chữ C Trang 41 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : Chi tiết gia công : Chốt trụ : bạc dẫn hƣớng : Thân đồ gá : Tấm đệm : Chốt trám chống xoay  Đồ gá khoan lỗ dầu đầu nhỏ _ Nguyên lí hoạt động : Chi tiết gia công số đƣợc định phím tì 2, 3, chốt trụ chốt tram chống xoay Kẹp chặt chi tiết đƣợc thực đai ốc Trang 42 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : Chi tiết gia công : Chốt trụ : Đế : Chốt trám chống xoay : Bạc dẫn hƣớng : Đai ốc  Đồ gá khoan , doa lỗ ϕ 16 cần lắc cóc _ Ngun lí hoạt động : Hình đồ gá khoan doa lỗ Ф16 cần lắc cóc Chi tiết gia cơng đƣợc định vị phiến tỳ 2, chốt trụ chốt trám chống xoay Kẹp chặt chi tiết đƣợc thực đai ốc vòng đẹm chữ C số Trang 43 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII : chi tiết gia công : phiến tỳ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : chốt trụ : chốt tram chống xoay : Bạc chữ C : đai ốc Trang 44 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC : Chi tiết gia công : Bạc chữ C : Phiến tỳ : đai ốc : chốt trụ : Thân đồ gá : Chốt trám chống xoay : Bạc dẫn hƣớng IV TÍNH BỀN 4.1 Đồ gá khoét lỗ nhỏ a Chiều sâu cắt t, mm _ Đƣờng kính lỗ : D = 30 mm _ Chiều sâu cắt : t = 0.5 D = 15 mm b Lƣợng chay dao S , mm/vịng _ Khi khoan lỗ thơng thƣờng ta chọn lƣợng chạy dao lớn cho phép theo độ bền mũi khoan , ta tra bảng với D = 16 mm ( thép cacbon ) ta có S = 0.23 Trang 45 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII c Mômen xoắn NGHIÊN CỨU KHOA HỌC lực chiều trục Po = 10 Tra bảng ta có : = 0.0345 D = 30 mm q= S = 0.35 mm y = 0.8 = suy : = = ( ,n=1) = 36,99 ( N/mm) Tra bảng ta có : q=1 y = 0.7 Suy : (N) 7133,53(N) 2649,6(N) Trang 46 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Kiểm tra bền Mômen uốn lớn : Điều kiện bền uốn : = (a + b) / ; [ = 6540 Mà ; giả định b = 220 mm 4.2 Đồ gá khoan lỗ dầu nhỏ a Chiều sâu cắt t, mm _ Đƣờng kính lỗ : D = mm _ Chiều sâu cắt : t = 0.5 D = mm b Lƣợng chay dao S , mm/vịng _ Khi khoan lỗ thơng thƣờng ta chọn lƣợng chạy dao lớn cho phép theo độ bền mũi khoan , ta tra bảng với D = mm ( thép cacbon ) ta có S = 0.07 c Mômen xoắn lực chiều trục Po = 10 Tra bảng ta có : = 0.0345 Trang 47 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC D = mm q= S = 0.07 mm y = 0.8 = suy : = = ( ,n=1) = 1,5 ( N/mm) Tra bảng ta có : Suy : (N) 24305 (N) 486,1 (N) Kiểm tra bền: tƣơng tự 4.1 4.3 Đồ gá khoan lỗ dầu đầu lớn a Chiều sâu cắt t, mm _ Đƣờng kính lỗ : D = mm _ Chiều sâu cắt : t = 0.5 D = mm b Lƣợng chay dao S , mm/vịng _ Khi khoan lỗ thơng thƣờng ta chọn lƣợng chạy dao lớn cho phép theo độ bền mũi khoan , ta tra bảng với D = mm ( thép cacbon ) ta có S = 0.07 c Mômen xoắn lực chiều trục Po = 10 Tra bảng ta có : = 0.0345 D = mm q= S = 0.07 mm y = 0.8 Trang 48 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII = NGHIÊN CỨU KHOA HỌC = suy : = ( ,n=1) = 0.6577 ( N/mm) Tra bảng ta có : Suy : (N) 16489,2 (N) 422,8 (N) Kiểm tra bền : tƣơng tự 4.1 4.4 Đồ gá khoan lỗ nhỏ a Chiều sâu cắt t, mm _ Đƣờng kính lỗ : D = 30 mm _ Chiều sâu cắt : t = 0.5 D = 15 mm b Lƣợng chay dao S , mm/vòng _ Khi khoan lỗ thông thƣờng ta chọn lƣợng chạy dao lớn cho phép theo độ bền mũi khoan , ta tra bảng với D = 15 mm ( thép cacbon ) ta có S = 0.07 c Mômen xoắn _ lực chiều trục Po = 10 Tra bảng ta có : = 0.0345 D = 30 mm q= S = 0.35 mm y = 0.8 = suy : = = ( ,n=1) = 36,99 ( N/mm) _ Tra bảng ta có : Trang 49 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC q=1 y = 0.7 Suy : (N) (N) 2748,07 (N) Kiểm tra bền : tƣơng tự 4.1 Trang 50 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Bài báo cáo giải đƣợc số vấn đề sau : _ Nghiên cứu số loại đồ gá gia công máy khoan, số phận đồ gá _ Nghiên cứu số cấu định vị, số cấu kẹp chặt chi tiết dạng _ Nghiên cứu sử dụng phần mềm Inventor vào việc thiết kế đồ gá gia công chi tiết dạng máy khoan Trang 51 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt [1] An Hiệp, Trần Vĩnh Hƣng, Dung sai đo lường khí, Nhà xuất Giao thơng Vận tải, Hà Nội 1999 [2] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 2007 [3] Hồ Viết Bình, Nguyễn Hồi Nam Bài giảng môn công nghệ chế tạo máy Tài liệu web [4] Giáotrình Inventor tồn tập codientu.org›KỹthuậtCơkhí› CAD/CAM/CNC/CAE › Inventor [5] Giáo trình chế tạo máy tailieu.vn/ky-thuat-cong-nghe/co-khi-che-tao-may/ tailieu.vn › Kỹ Thuật - Cơng Nghệ › Cơ khí - Chế tạo máy 123doc.org/doc-cat/88-co-khi-che-tao-may.htm [6] video tìm hiểu Inventor https://www.youtube.com/watch?v=F-rA29B-DdQ Trang 52