đồ gá gia công chi tiết giá đỡ

đồ gá gia công chi tiết báo cáo bài tập lớn môn đồ gá chi tiết giá đỡ đồ gá gia công chi tiết báo cáo bài tập lớn môn đồ gá chi tiết giá đỡđồ gá gia công chi tiết báo cáo bài tập lớn môn đồ gá chi tiết giá đỡđồ gá gia công chi tiết báo cáo bài tập lớn môn đồ gá chi tiết giá đỡđồ gá gia công chi tiết báo cáo bài tập lớn môn đồ gá chi tiết giá đỡ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ – Ơ TƠ KHOA CƠ KHÍ = = =  = = = BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY MẶT CHI TIẾT GIÁ ĐỠ GVHD: ThS Dương Văn Đức Sinh viên: Bùi Danh Đàm MSV: 2021600646 Lớp: 2021DHKTKM01 Hà Nội - 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ - Ơ TƠ KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc BÀI TẬP LỚN Học phần Đồ gá (ME6020) Số: 10 MSSV: 2021600646 Họ tên: Bùi Danh Đàm Lớp: KTKM01 Khố: K16 Khoa: Cơng nghệ Cơ Khí Giáo viên hướng dẫn: Dương Văn Đức Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để phay mặt phẳng D E chi tiết hình vẽ Biết: Số lần gá đặt: N = 4900 Vật liệu: Thép C45 Máy: 6H13 Dụng cụ cắt: Dao phay đĩa Đặc tính tiếp xúc (hệ số mòn):  = 0,3 Chế độ cắt: n = 950(v/ph); S = 2.5(mm/v) ; t = 2.5(mm) 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 Tên vẽ Bản vẽ lắp đồ gá 2D Khổ giấy A0 Số lượng 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 Sinh viên nộp thuyết minh vẽ cho giảng viên hướng dẫn trước ngày thực thi kết thúc học kỳ Thời gian thực hiện: từ ngày 04/11/2023 đến ngày 10/12/2023 Khoa Cơng nghệ Cơ khí Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Hữu Phấn Ths Dương Văn Đức MỤC LỤC Contents MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA NGUN CƠNG 1.1: Phân tích yêu cầu kĩ thuật 1.2: Trình tự thiết kế đồ gá .2 PHẦN II: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CÔNG 2.1: Phương án 2.2: Phương án 2.3: Kết luận PHẦN III: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ.2 3.1: Lựa chọn cấu định vị  Phiến tỳ  Chốt tì đầu khía nhám  Kết luận: 3.2: Tính tốn lựa chọn cấu kẹp chặt  Sơ đồ phân tích lực gia cơng mặt phẳng D .2  Tính tốn lực kẹp gia cơng mặt phẳng D  Sơ đồ phân tích lực gia cơng mặt phẳng E .2  Tính tốn lực kẹp gia công mặt phẳng E  Lựa chọn xác định cấu kẹp 3.3: Xác định cấu khác đồ gá  Cơ cấu kẹp  Thân đồ gá PHẦN IV: TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ 4.1: Sai số chế tạo cho phép đồ gá .2 4.2: Yêu cầu kỹ thuật đồ gá TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1.1:u cầu kĩ thuật nguyên công .2 Hình 2.1.1: Sơ đồ định vị theo phương án Hình 2.2.1: Sơ đồ định vị theo phương án Hình 3.1.1: Phiến tỳ với kích thước chọn Hình 3.1.2: Kích thước chốt tỳ đầu khía nhám Hình 3.2.1: Sơ đồ phân tích lực phay mặt phẳng D .2 Hình 3.2.2: Sơ đồ phân tích lực phay mặt phẳng E Hình 3.2.3: Sơ đồ lực tác dụng lên bulong Hình 3.3.1: Mỏ kẹp Hình 3.3.2: Thân đồ gá Hình 4.1.1: Sơ đồ gá đặt DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1.1: Kích thước phiến tỳ LỜI NÓI ĐẦU Trong lĩnh vực khí nói chung mảng cơng nghệ chế tạo máy nói riêng đồ gá thiết bị vô quan trọng Đồ gá chi tiết dùng để gá đặt chi tiết máy gia công, đảm bảo độ xác chi tiết cần gia cơng, nâng cao suất gia công Đối với sinh viên ngành khí chế tạo máy, học phần “Thiết kế đồ gá” học phần chuyên ngành quan trọng giúp cho sinh viên có nhìn đồ gá Học phần thiết kế đồ gá sở cho sinh viên học tìm hiểu học phần sau Với hướng dẫn nhiệt tình thầy Ths Dương Văn Đức, em hoàn thành tập lớn môn học với đề tài “Thiết kế đồ gá phay mặt chi tiết giá đỡ” Tuy nhiên với kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Rất mong đóng góp quý thầy cô Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực … PHẦN I:PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA NGUN CƠNG I.1: Phân tích u cầu kĩ thuật Hình 1.1.1:Yêu cầu kĩ thuật nguyên công Theo yêu cầu đề gia công mặt phẳng D E Yêu câu kĩ thuật: - Kích thước từ mặt D đến F 30 ± 0.1mm Kích thước từ mặt E đến F 300 ± 0.1mm Độ không song song D E 0.1mm Dung sai độ phẳng bề mặt D, E 0.05mm Độ nhám bề mặt D,E 2.5µm I.2: Trình tự thiết kế đồ gá - Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi yêu cầu kĩ thuật nguyên công, xác định bề mặt chuẩn, chất lượng bề mặt cần gia cơng, độ xác kích thước hình dạng, số lượng chi tiêt gia cơng vị trí cấu định vị kẹp chặt đồ gá - Bước 2: Xác định lực cắt momen cắt, phương chiều điểm đặt lực kẹp lực tác động vào chi tiết trọng lực chi tiết G, phản lực điểm N, lực ma sát Fms … q trình gia cơng Xác định điểm nguy hiểm mà lực cắt momen cắt gây Sau viết phương trình cân lực để xác định giá trị kẹp cần thiết - Bước 3: Xác định kết cấu phận khác đồ gá (cơ cấu định vị, kẹp chặt, dẫn hướng, so dao, thân đồ gá,…) - Bước 4: Xác định kết cấu phận phụ đồ gá (chốt tỳ phụ, cấu phân độ, quay,…) - Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá theo yêu cầu kĩ thuật ngun cơng - Bước 6: Ghi kích thước giới hạn đồ gá (chiều dài, chiều rộng, chiều cao) đánh số vị trí chi tiết đồ gá PHẦN II:PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUN CƠNG II.1: Phương án Hình 2.1.2: Sơ đồ định vị theo phương án *Phân tích định vị: Chi tiết bị hạn chế bậc tự do: Mặt phẳng A mặt phẳng tinh hạn chế bậc tự do: + Tịnh tiến theo Oz; + Xoay quanh Ox; + Xoay quanh Oy; Mặt phẳng G mặt phẳng thô hạn chế bậc tự do: 10 + Tịnh tiến theo Oy; + Xoay quanh Oz; *Phân tích kẹp chặt: - Phương lực kẹp song song với phương lực cắt - Chiều lực kẹp chiều với hướng tiến dao S hướng vào mặt định vị - Điểm đặt lực kẹp nơi độ cứng vững cao, không gây mômen quay cho chi tiết *Phân tích chuyển động chạy dao: - Chiều dao di chuyển theo chiều Oz - Vào dao dao khơng bị cản trở, va vấp *Ưu điểm: - Cơ cấu định vị đơn giản, nhỏ gọn có sẵn, thuận lợi việc lắp đặt, thay sửa chữa - Lực kẹp lớn *Nhược điểm: - Số bậc tự bị hạn chế chưa đầy đủ, gây sai lệch gia cơng - Định vị xảy vi phạm chuẩn II.2: Phương án 11 Hình 2.2.3: Sơ đồ định vị theo phương án *Phân tích định vị: Chi tiết bị hạn chế bậc tự Mặt phẳng A mặt phẳng tinh hạn chế bậc tự do: + Tịnh tiến theo Oz; + Xoay quanh Ox; + Xoay quanh Oy; Mặt phẳng G mặt phẳng thô hạn chế bậc tự do: + Tịnh tiến theo Oy; + Xoay quanh Oz; Mặt phẳng F mặt phẳng thô hạn chế bậc tự do: + Tịnh tiến theo Ox; *Phân tích kẹp chặt: - Phương lực kẹp song song với phương lực cắt - Chiều lực kẹp chiều với hướng tiến dao S hướng vào mặt định vị - Điểm đặt lực kẹp nơi độ cứng vững cao, khơng gây mơmen quay cho chi tiết *Phân tích chuyển động chạy dao: - Chiều dao di chuyển theo chiều Oz - Vào dao dao khơng bị cản trở, va vấp *Ưu điểm: - Chi tiết hạn chế đủ số bậc tự cần thiết Cơ cấu định vị đơn giản, nhỏ gọn có sẵn, thuận lợi việc lắp đặt, thay sửa chữa - Lực kẹp lớn, đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết *Nhược điểm: - Cơ cấu lực kẹp phức tạp, khó chế tạo II.3: Kết luận Chọn phương án gá đặt chi tiết phương án vì: - Chi tiết hạn chế đủ số bậc tự cần thiết Cơ cấu định vị đơn giản, nhỏ gọn có sẵn, thuận lợi việc lắp đặt, thay sửa chữa 12 - Lực kẹp lớn đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết PHẦN III:TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ III.1: Lựa chọn cấu định vị Do chi tiết cần hạn chế bậc tự Mặt phẳng A mặt phẳng tinh hạn chế bậc tự do: + Tịnh tiến theo Oz; + Xoay quanh Ox; + Xoay quanh Oy; => Sử dụng phiến tỳ Mặt phẳng G mặt phẳng thô hạn chế bậc tự do: + Tịnh tiến theo Oy; + Xoay quanh Oz; => Sử dụng chốt tỳ đầu khía nhám Mặt phẳng F mặt phẳng thơ hạn chế bậc tự do: + Tịnh tiến theo Ox; => Sử dụng chốt tỳ đầu khía nhám  Phiến tỳ - Phiến tỳ cấu định vị hạn chế bậc tự áp dụng cho mặt phẳng tinh thơ có mức độ sử dụng chuẩn mặt phẳng, bắt chặt với thân đồ gá vít tuỳ thuộc vào bề rộng phiến tỳ - Vật liệu làm phiến tỳ: Thép 20Cr - Bề mặt làm định vị cần thấm C sâu 0.5÷0.8mm - Độ cứng cần đạt 50÷60HRC - Các kích thước phiến tỳ chọn theo tiêu chuẩn [2] Bảng 3.1.1: Kích thước phiến tỳ Kích thước B H L d1 d h C C1 h1 Đơn vị (mm) 22 20 120 17 10 40 40 13 Hình 3.1.4: Phiến tỳ với kích thước chọn  Chốt tì đầu khía nhám - Chốt tỳ đầu khía nhám hạn chế bậc tự dùng để định vị bề mặt thô đặc biệt mặt cạnh (theo phương thẳng đứng ) có khả đảm bảo vị trí chi tiết ổn định loại chốt kì khác - Vật liệu làm: Thép 20X [2] Hình 3.1.5: Kích thước chốt tỳ đầu khía nhám 14  Kết luận: - Sử dụng phiến tỳ phẳng định vị mặt phẳng A hạn chế bậc tự - Sử dụng chốt tỳ đầu khía nhám định vị mặt phẳng G hạn chế bậc tự - Sử dụng chốt tỳ đầu khía nhám định vị mặt phẳng F hạn chế bậc tự III.2: Tính tốn lựa chọn cấu kẹp chặt  Sơ đồ phân tích lực gia cơng mặt phẳng D Hình 3.2.6: Sơ đồ phân tích lực phay mặt phẳng D  Tính tốn lực kẹp gia cơng mặt phẳng D Cơng thức tính lực Pz: [1] C p t X S Y Bu Z p P z= p qp D n p ωp K p Tra bảng: [1] Cp Xp Yp Up qp ωp 261 0.9 0.8 1.1 1.1 Tra bảng: [1] σb K p =K mp= 75 np 75 = 75 0.3 ( ) ( ) =1 Thay số ta được: Pz=1124N ❑❑ ❑❑ 1124 100 = =56,2(KGm) ❑ ❑ 15 P y =0,9 P z=1011,6 N P x =0,5 P z =562 N Phương trình cân bằng: Hệ lực (Pz, W, N) ∑ F z=P z+ 2W −2 N=0 ¿ 1124 +2W −2 N=0 (1) Hệ lực ( P x , Fms (Px) , F ' ms( Px)) ∑ F x =P x−2 F ms(Px)−2 F ' ms(Px)=0 ¿ 562−2 W Px f −2 N Px f ' =0 Từ (1) (2) => W Px =200,7 N (2) ( f =0,45 ; f ' =0,25) (3) Hệ lực ( P y , F ms (Py ) , F ' ms(Py)) ∑ F y =P y −2 F ms (Py)−2 F 'ms (Py )=0 ¿ 1011,6−2 W Py f −2 N Py f ' =0 Từ (1) (4) => W Py =521,8 N (4) (5) Từ (3) (5) =>W tt =max { W Py ; W Px } =>W tt ( D)=521,8 N  Sơ đồ phân tích lực gia cơng mặt phẳng E 16 Hình 3.2.7: Sơ đồ phân tích lực phay mặt phẳng E  Tính tốn lực kẹp gia cơng mặt phẳng E Cơng thức tính lực Pz: C p t X S Y Bu Z p P z= p qp D n p K p ωp Tra bảng: Cp 261 Tra bảng: σ K p =K mp= b 75 Xp Yp Up qp ωp 0.9 0.8 1.1 1.1 np 75 75 0.3 ( ) ( ) = =1 Thay số ta được: Pz=641N ❑❑ ❑❑ 1124 100 = =56,2(KGm) ❑ ❑ P y =0,9 P z=576,9 N P x =0,5 P z =302,5 N Phương trình cân bằng: Hệ lực (Pz, W, N) ∑ F z=P z+ 2W −2 N=0 ¿ 641+2 W −2 N=0 (1) Hệ lực ( P x , Fms (Px) , F ' ms( Px)) ∑ F x =P x−2 F ms(Px)−2 F ' ms(Px)=0 ¿ 320,5−2W Px f −2 N Px f ' =0 Từ (1) (2) => W Px =114,5 N (2) ( f =0,45 ; f ' =0,25) (3) Hệ lực ( P y , F ms (Py ) , F ' ms(Py)) ∑ F y =P y −2 F ms (Py)−2 F 'ms (Py )=0 ¿ 567,9−2W Py f −2 N Py f ' =0 (4) Từ (1) (4) => W Py =291 N (5) 17 Từ (3) (5) =>W tt =max { W Py ; W Px } =>W tt ( E)=291 N => W tt =max { W tt ( D) ; W tt ( E) } ¿ 521,8 N Lực kẹp cần thiết: W ct =k W tt Trong k hệ số an toàn: k = k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 k0: hệ số an toàn tất trường hợp gia công(k0=1,5); k1: hệ số làm tăng lực cắt lượng dư gia công độ nhám bề mặt không đồng (gia công thô: k1=1,2); k2: hệ số làm tăng lực cắt dao bị mịn (k2=1÷1,8); k3: hệ số làm tăng lực cắt gia công gián đoạn(k3=1,3); k4: hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt(kẹp chặt tay: k4=1,3); k5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay(kẹp thuận lợi: k5=1); k6: hệ số tính mơmen làm quay chi tiết (định vị phiến tỳ: k6=1,5) Thay số ta đc: k =1,5 1,2 1,3 1,3 1,5 = 4,563 =>W ct =4,563 521,8=2381 N  Lựa chọn xác định cấu kẹp Hình 3.2.8: Sơ đồ lực tác dụng lên bulong Phương trình cân mơmen lực điểm tỳ cố định viết sau: Q L2 = WCT (L1+L2) 18 Trong đó: - Q lực bulong tạo (N) -  hệ số có ích tính đến ma sát địn kẹp phiến tỳ Ta chọn: L1 = L2 ,  = Ta có: Q = 2.WCT = 4762 (N) Đường kính bu lơng: d=C √ Q ( mm ) 0,5 δ Trong đó: C: hệ số phụ thuộc vào loại ren (C =1,0) d: đường kính ngồi ren (mm) Q: lực kẹp chặt tính từ momen cắt δ: ứng suất bền vật liệu; δ = 58 - 98 kg/cm2 d=1,0 √ 4762 =10,36 mm 0,5.85 KL: Chọn bulông M12 theo tiêu chuẩn ren hệ Mét III.3:Xác định cấu khác đồ gá  Cơ cấu kẹp Sử dụng mỏ kẹp đơn hướng lực kẹp vào bề mặt chi tiết Thơng số kích thước mỏ kẹp: Tra bảng 8-33 trang 438 – [2] Vật liệu: thép C45 Độ cứng: HRC 40÷45 19 Hình 3.3.9: Mỏ kẹp  Thân đồ gá Vật liệu: GX 15-32 Độ cứng 170 ÷ 229 HB Chọn thân đồ gá có độ cứng vững cao phù hợp Ta chọn đế đồ gá dạng đúc Hình 3.3.10: Thân đồ gá PHẦN IV:TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ IV.1: Sai số chế tạo cho phép đồ gá Hình 4.1.11: Sơ đồ gá đặt 20