GIỚI THIỆU
Tính cấp thiết của đồ án
Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước Ngành cơ khí chế tạo máy là một trong những ngành đang trên đà phát triển mạnh, với nhiều công ty cơ khí đƣợc thành lập Các sản phẩm cơ khí ngày càng đa dạng, phong phú và đƣợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp hay đời sống thực tế hằng ngày Tuy nhiên ,để sản xuất đƣợc một sản phẩm cơ khí đạt độ chính xác cao, đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng nhƣng vẫn giảm đƣợc giá thành và thời gian gia công đó là một điều không dễ dàng.Một số các nguyên công trong gia công cơ khí đòi hỏi chúng ta phải thực hiện việc gia công nhiều vị trí trên chi tiết trong một lần gá đặt nên phải có một loại đồ gá cho phép ta làm đƣợc điều đó.Chính vì những lợi ích mà nó mang lại, từ những kiến thức được học tại trường và qua tìm hiểu nhóm em đã nắm bắt đƣợc những kiến thức cơ bản về đồ gá nhóm chúng em quyết định nghiên cứu , thiết kế chế tạo đồ gá để thực hiện đƣợc những nguyên công đó.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Nghiên cứu, tìm hiểu rõ hơn về cơ cấu phân độ và các kết cấu đồ gá gia công nhiều vị trí, nhằm đáp ứng trong việc gia công các chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao về vị trí
- Chế tạo đƣợc đồ gá gia công nhiều vị trí phục vụ công tác dạy học môn công nghệ chế tạo máy
- Ngoài ra đề tài còn góp phần xây dựng và hoàn thiện nội dung về đồ gá cho sinh viên học tập
- Khi đề tài hoàn thiện sẽ giúp tăng độ chính xác gia công, khi gia công các chi tiết đòi hỏi độ chính xác vị trí, nâng cao hiệu quả công việc
- Nâng cao hiệu quả công tác giảng dạy và học môn công nghệ chế tạo máy.
Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu về kết cấu, bộ phận cơ bản của đồ gá gia công nhiều vị trí
- Hiểu đƣợc tổng quan đồ gá
- Ý tưởng và hình thành đồ gá gia công nhiều vị trí
- Cung cấp tài liệu và mô hình học tập cho sinh viên
- Đề xuất cải thiện để đồ gá tối ƣu hơn
- Đánh giá đƣợc hiệu quả kinh tế của đồ gá.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Tìm hiểu về lý thuyết đồ gá Tổng hợp, phân loại, khai thác các kết cấu về đồ gá gia công nhiều vị trí
- Thiết kế chế tạo đồ gá gia công nhiều vị trí cho các máy phay, máy khoan
Phương pháp nghiên cứu
Tìm hiểu một số đề tài nghiên cứu khoa học có liên quan, nghiên cứu các tài liệu trên các trang web và một số sách liên quan đến đề tài đƣợc trình bày ở phần
“Tài liệu tham khảo” Từ đó có đƣợc các nhận xét khái quát về việc lựa chọn kết cấu, phương án thực hiện Thiết kế lắp ráp các chi tiết cơ khí
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về đồ gá
Là một phần của quá trình công nghệ, đƣợc hoàn thành liên tục tại một chỗ làm việc do một hoặc một nhóm công nhân cùng thực hiện
2.1.2 Các thành phần của nguyên công:
Gá: là một phần của nguyên công đƣợc hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết, một nguyên công có thể có một hay nhiều lần gá
Vị trí: là một phần của nguyên công được xác định bởi một vị trí tương quan giữa chi tiết gia công với máy hoặc dụng cụ cắt
Một lần gá có thể có thể có nhiều vị trí nhƣng một vị trí bao giờ cũng thuộc một lần gá
Bước: là một phần của nguyên công được đặc trưng bởi: gia công một bề mặt hoặc nhiều bề mặt cùng lúc, sử dụng một dao hoặc một nhóm dao ghép, cùng một chế độ cắt
2.1.3 Đồ gá gia công cơ:
Là một loại trang bị công nghệ nhằm xác định vị trí chính xác của chi tiết gia công so với dụng cụ cắt, đồng thời giữ vững vị trí đó trong suốt quá trình gia công
2.1.4 Công dụng của đồ gá:
- Bảo đảm độ chính xác vị trí của các bề mặt gia công
- Nâng cao năng suất lao động
- Mở rộng phạm vi sử dụng của máy công cụ
- Không yêu cầu tay nghề của công nhân cao và giảm nhẹ cường độ lao động của họ
- Giúp gia công đƣợc các nguyên công khó
2.1.5 Các thành phần của đồ gá:
- Bộ phận định vị: dùng để xác định vị trí của chi tiết trong đồ gá (chốt định vị, phiến tì định vị, khối V định vị, trục gá, )
- Bộ phận kẹp chặt: dùng để thực hiện việc kẹp chặt chi tiết gia công (chấu kẹp, ren , bánh lệch tâm, đòn )
- Cơ cấu so dao, dẫn hướng: dùng để xác định vị trí chính xác của dao đối với đồ gá (dƣỡng so dao, bạc dẫn khoan, bạc doa )
- Cơ cấu định vị đồ gá trên máy: dùng để định vị đồ gá trên bàn máy (then định hướng đồ gá phay )
- Thân và đế đồ gá: các chi tiết định vị, kẹp chặt đƣợc lắp trên nó để tạo thành một đồ gá hoàn chỉnh
- Cơ cấu phân độ, cơ cấu định tâm, cơ cấu phóng đại lực kẹp, cơ cấu sinh lực
2.1.6 Yêu cầu đối với đồ gá:
- Phù hợp với yêu cầu sử dụng, dạng sản xuất, điều kiện cụ thể của nhà máy về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật của công nhân
- Bảo đảm độ chính xác quy định: nguyên lí làm việc phải đúng, chi tiết định vị và dẫn hướng phải có cấu tạo hợp lí và có độ chính xác cần thiết, chi tiết kẹp chặt phải đủ độ cứng vững, đồ gá phải đƣợc định vị và kẹp chặt một cách chính xác trên máy
- Sử dụng thuận tiện: gá và tháo chi tiết gia công dễ dàng, dễ quét dọn phoi, dễ lắp trên máy, dễ thay thế những chi tiết bị mòn và hƣ hỏng, những chi tiết nhỏ không bị rơi, vị trí tay quay thích hợp và thuận tiện, thao tác nhẹ nhàng an toàn lao động, kết cấu đơn giản và có tính công nghệ cao
2.1.7 Các cơ cấu khác của đồ gá :
- Cơ cấu dẫn hướng: khi thực hiện một số nguyên công như khoan, khoét, doa độ cứng vững của dụng cụ cắt không đảm bảo, vì vậy người ta phải dung cơ cấu dẫn hướng
- Bạc dẫn:có tác dụng trực tiếp dẫn hướng dụng cụ cắt, được lắp trên phiến dẫn và phiến dẫn lại đƣợc lắp trên vỏ đồ gá
- Phiến dẫn: để lắp bạc dẫn
- Cơ cấu so dao: dùng để xác định chính xác vị trí của dụng cụ cắt so với đồ gá
- Cơ cấu chép hình: dùng để gia công các bề mặt phức tạp trên máy phay,tiện, mài ,bào,…nhằm cung cấp thêm chuyển động vuông góc với chuyển động có sẵn trên máy công cụ và tổng hợp hai chuyển động đó sẽ tạo nên bề mặt gia công cần thiết
- Cơ cấu phân độ: Để có thể gia công đƣợc những vị trí khác nhau trong một lần gá đặt ta phải tiến hành phân độ chi tiết gia công Tùy theo hình thức chuyển động khi phân độ ta có phân độ tịnh tiến hoặc phân độ quay Quá trình phân độ có thể đều đặn hoặc không đều đặn, đƣợc thực hiện trực tiếp với chi tiết gia công hoặc gián tiếp thông qua cơ cấu phân độ của đồ gá Có thể phân độ bằng tay hoặc tự động
Cơ cấu phân độ hay đƣợc dùng trên máy khoan và máy phay để quay mâm quay (trên có gá vật gia công) đi một góc để khoan các lỗ hoặc phay các bề mặt cách nhau một góc bằng góc quay
- Thân gá, đế gá: Thân gá, đế gá có tên gọi khác là các chi tiết cơ sở Các chi tiết cơ sở thường gọi là các đế hình vuông, hình tròn có răng
5 hoặc có lỗ ren để các chi tiết khác bắt chặt lên nó Chi tiết cơ sở là chi tiết gốc để nối liền các bộ phận khác nhau thành đồ gá
- Các chi tiết nối ghép: Đây là các bu lông, đai ốc… dùng để lắp ghép các bộ phận của đồ gá lại với nhau Các chi tiết này thường được chế tạo theo tiêu chuẩn
- Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá trên bàn máy: Cơ cấu này thường là các then dẫn hướng (ở đồ gá phay, khoan) và rãnh chữ U trên thân đế đồ gá để kẹp chặt đồ gá trên bàn máy.
Tìm hiểu đồ gá gia công nhiều vị trí
2.2.1 Khái niệm: Đồ gá gia công nhiều vị trí là một loại trang bị công nghệ dùng để gá đặt phôi, tạo cho phôi có nhiều vị trí khác nhau so với dụng cụ cắt, đồng thời giữ vững vị trí đó trong suốt quá trình gia công
- Để giảm thời gian gia công từng chiếc khi gia công một chi tiết có bề mặt định hình hoặc gia công tuần tự các bề mặt chi tiết
- Gia công đƣợc chi tiết có bề mặt định vị định hình hoặc có nhiều bề mặt giống nhau nhƣng có vị trí xác định trên một vòng tròn cần đƣợc gia công trong một lần gá đặt
- Gia công đƣợc những vị trí khác nhau trong một lần gá đặt nhờ cơ cấu phân độ
2.2.3 Đặc trƣng: đặc trƣng cơ bản của đồ gá gia công nhiều vị trí là cơ cấu phân độ Để có thể gia công đƣợc những vị trí khác nhau trong một lần gá đặt ta phải tiến hành phân độ chi tiết gia công Tùy theo hình thức chuyển động khi phân độ ta có phân độ tịnh tiến hoặc phân độ quay Quá trình phân độ có thể đều đặn hoặc không đều đặn, đƣợc thực hiện trực tiếp với chi tiết gia công hoặc gián tiếp thông qua cơ cấu phân độ của đồ gá Có thể phân độ bằng tay hoặc tự động.Biện pháp này sử dụng khá rộng rãi khi thực hiện các nguyên công phay, khoan khi gia công trên đường dây tự động, trung tâm gia công hoặc trên máy tổ hợp.
Cấu tạo cơ cấu phân độ
- Bộ phận cố định: là cơ cấu nằm cố định trên bàn máy hoặc trên bang tải của đường dây tự động Trên nó sẽ lắp các bộ phận như cơ cấu định vị và cơ cấu kẹp chặt phần quay
- Bộ phận quay: đƣợc định vị trên phần cố định Trên nó sẽ lắp các cơ cấu định vị và kẹp chặt chi tiết gia công hoặc một đồ gá gia công nghiêm chỉnh tùy theo tính chất của cơ cấu phân độ, yêu cầu công nghệ
- Bộ phận định vị phần quay
- Bộ phận kẹp chặt phần quay
Khi sử dụng cơ cấu phân độ phải gá đặt chi tiết gia công sao cho tâm quay của nó trùng với tâm quay của phần quay.Để đảm bảo yêu cầu đó, trên phần quay phải có mặt chuẩn để định vị đồ gá gia công hay cơ cấu định vị chi tiết.Cơ cấu phân độ có thể có trục quay thẳng đứng hoặc nằm ngang Độ chính xác của quá trình phân độ chủ yếu phụ thuộc vào bộ phận định vị phần quay Bộ phận này đƣợc lắp trên bộ phận cố định và trong từng vị trí cố định nó sẽ xác định vị trí tương quan của phần quay so với phần cố định
Sau khi phân độ cần kẹp chặt phần quay với phần cố định thành một khối vững vàng đảm bảo không có xê dịch giữa chúng khi có tác dụng của ngoại lực Để kẹp chặt phần quay có thể dùng các loại kết cấu sau:
-Kẹp chặt bằng lệch tâm: có thể dùng cho cả các bàn quay có trục quay thẳng đứng và nằm ngang
-Kẹp chặt bằng ren: dùng cho bàn quay có trục nằm ngang rất thuận tiện -Kẹp chặt bằng mặt côn: sử dụng thuận lơi nhƣng kết cấu khá phức tạp.
Một số hình ảnh đồ gá gia công nhiều vị trí thông dụng
Nguồn :https://www.google.com.vn
Tìm hiểu về cơ cấu quay và phân độ của đồ gá
Tay quay (2) và cam (3) của nó độc lập với đĩa quay (4) Cả hai đều quay quanh trục.Khi tay quay (2) chuyển động cùng chiều kim đồng hồ cam (3) quay đến phần biên dạng lớn đẩy chốt (6) đi ra Chốt cài (7) trƣợt theo biên dạng đĩa quay (4) và rơi vào lỗ số 2 trên đĩa Khi tay quay (2) quay ngƣợc chiều kim đồng hồ, chốt cài
(7) chuyển động quanh đĩa (4) và cam quay đến phần biên dạng nhỏ thả chốt (6) ra định vị đĩa quay, chốt cài (7) trƣợt theo biên đĩa quay (4) cho tới khi gài vào lỗ số 6 Khi đĩa quay chuyển động trục và bàn quay cũng chuyển động.Cần chừa 1 khoảng trống nhỏ cho chốt cài (7) khi chốt (6) vào vị trí, nhƣ trong bản vẽ thể hiện
Khi trục (3) quay cùng chiều kim đồng hồ, truyền chuyển động quay cho cam (5) qua mối lắp then bằng (20) giữa cam (5) vơi trục (3), cam (5) quay ấn vào chốt (4) làm chốt (4) đi xuống, đồng thời mở mối lắp ren trái giữa hai trục (3) và (9 )để mở kẹp hai đòn kẹp (6) và (8), bàn quay (2) đƣợc mở Sau đó ta có thể cầm tay quay
(10) quay đến vị trí mong muốn để phân độ chi tiết gia công
Khi ta ấn tay cầm (15), chốt (16) bị co lại bởi lò xo (5), cho phép núm vặn (7) quay làm quay tấm phân độ (6) bởi sự truyền moment qua 2 then bán nguyệt (8), khi quay tới vị trí cần phân độ, ta thả tay cầm (15) lò xo (5) sẽ đƣa chốt (16) vào vị trí ô phân độ bởi lực đàn hồi của lò xo
Bàn xoay (2) đƣợc phân độ bởi chốt phân độ (6) Tay quay (3) dùng để kẹp bàn xoay (2) khi ta cần cố định nó Ta vặn tay quay (3) ngƣợc chiều kim đồ hồ, đầu chốt của tay quay (3) sẽ nới lỏng vòng có rảnh hình nón (4) khi đó bàn xoay (2) đƣợc quay tự do, ta rút chốt phân độ (6) ra khỏi ô phân độ hiện tại và quay bàn xoay (2) tới ô phân độ kế tiếp, gắn chốt phân độ (6) vào Khi đó ta xoay tay quay (3) theo chiều kim đồng hồ để siết chặt bàn xoay
Khi ta nhấn tay cầm (2) xuống, chốt chuyển động tịnh tiến trong rãnh, pitton (4) bị co lại và bộ phận (13) của tay cầm (2) làm hàm kẹp của cột (6) nâng lên, mở khóa cho bàn xoay (7) Bàn xoay (7) đƣợc xoay bởi tay quay (3) Khi tay cầm (2) trở về vị trí ban đầu, pitton (4) ăn khớp với bàn xoay (7) và những lò xo cứng đàn hồi (9) kẹp chặt bàn xoay(7) lại Những chốt vị trí nên đƣợc trang bị cho bộ phận bởi vì nó không bị kẹp khi cơ cấu tái phân độ
Tấm phân độ (2) đƣợc bắt chặt với trục (12) , khi ta rút chốt phân độ (7) ra khỏi tấm phân độ (2), sau đó ta xoay núm vặn (10) tới vị trí phân độ kế tiếp, gắn chốt phân độ
(7) vào tấm phân độ (2) và tiến hành gia công Đây là đồ gá khoan 3 lỗ cố định, chỉ khi nó thật sự không cần thiết chính xác giữa các lỗ thì nên sử dụng chốt (7)
TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ PHÂN ĐỘ
Bộ phận liên kết (1), có đĩa a với rãnh 4 rãnh (d) có mặt cắt V, đƣợc chỉ định tại 4 vị trí bởi lò xo lá (2) với nút nhấn hình tròn (b) đƣợc đặt trong rãnh (4)
Bộ phận liên kết (1), có đĩa a với rãnh d có mặt cắt V, đƣợc chỉ định tại 4 vị trí bởi lò xo dẹt (2) với nút nhấn hình tròn (b) đƣợc đặt trong rãnh (d)
Bộ phận liên kết (1) có đĩa (a) với 4 rãnh bán nguyệt, đƣợc chỉ định tại 4 vị trí bởi lò xo hình dạng (2)
Bộ phận liên kết (1) đƣợc chỉ định tại 4 vị trí môi vòng quay bởi các lò xo dẹt (2) chúng liên kết với các mặt bên của hình vuông (a) trên bộ phận liên kết
Bộ phận liên kết (1), có 2 bạc phẳng (a), đƣợc chỉ định 2 lần mỗi vòng xoay bởi các lò xo dẹt (2) liên kết với bạt phẳng
Tay đòn (1) quay quanh trục cố định (A), pittong trụ trơn (2) đƣợc dẫn động bởi lò xo (3) Tay đòn (1) tự động phân độ tại vị trí bên trái nhƣ hình vẽ Khi đòn bẩy đƣợc chuyển sang vị trí tay phải nó đƣợc giữ tại vị trí này bằng lò xo (3) và pittong trụ trơn (2) đƣa vào hốc (a)
Tay đòn (1) đƣợc giữ tại bất kỳ vị trí phân độ nào đó bởi chốt khóa (2) khi nó chui vào các rãnh tương ứng của bộ phận (3) Chốt khóa (2) được dẫn động bởi lò xo dẹt
Tay đòn (1) đƣợc giữ lại bất kỳ vị trí phân độ nào đó bởi chốt khóa (4) xoay quanh trục (A) và bị dẫn động bởi lò xo dẹt (3) Cuối cùng bên phải của chốt khóa (4) vào trong lỗ tương ứng của bộ phận cố định (2)
Tay đòn (b) quay quanh trục cố đinh (B) Khi tay đòn (b) bị gạt sang, bộ phận định vị (1) của nó bị nén bởi tay, bộ phận này quay quanh chốt (A) Lấy then cài (2) nó liên kết bởi chốt (a) đến bộ phận (1) và trƣợt với khe hở nhất định trong bộ phận dẫn hướng (3).Tại vị trí yêu cầu gạt sang của tay đòn (b) bộ phận (1) được bung ra và lò xo (5) trở lại then cài (2) vào rãnh tương ứng của đoạn (4)
Núm vặn tai hồng (1) xoay quanh trục cố định A, có bộ phận đàn hồi (a) điểm kết thúc (d) của nó có dạng lồi Núm vặn tai hồng (1) đƣợc giữ tại vị trí yêu cầu phân độ bởi điểm cuối của bộ phận (a) nó áp vào giữa hai nút (b) thích hợp của bệ
Bộ phận liên kết (1) quay quanh trục cố định (A) có bộ phận đàn hồi (a) điểm cuối (b) của nó vào 1 trong các rãnh V hướng tâm (d) của bệ Bộ phận liên kết (1) được giữ lại tại vị trí yêu cầu phân độ bởi điểm (b) của bộ phận (a) khi nó vào trong rãnh (d) tương ứng
Tay đòn (1) quay quanh trục cố định (A), có bộ phận đàn hồi (2) điểm cuối (b) của nó ăn khớp với mối liên kết (d) của bệ Tay đòn (1) đƣợc giữ lại vị trí yêu cấu, phân độ bởi điểm cuối (b) ăn khớp tương ứng với mối liên kết (d) Xem hình vẽ các kiểu thiết kế cơ bản cảu bộ phận (2) với mối liên kết (d)
Tay quay (1) quay quanh trục cố định (A) Núm (a) có chốt (b) điểm cuối của nó vào trong những lỗ (c) trên tấm cố định (2) Để tháo chốt (b) từ một lỗ (c) nó cần kéo núm (a) theo trục (x-x), thắng lực cản của lò xo (3) Sau đó, tay quay (1) có thể quay đƣợc quanh trục (A), nó đƣợc giữ ở vị trí yêu cầu phân độ bởi chốt (b) vào trong lỗ (c) tương ứng khi núm (a) trở lại
Tay cầm (1) quay quanh trục cố định (A), Núm (a) có chốt (b) trƣợc trong rãnh (c) và pittong trụ trơn(d) nó vào trong rãnh (f )của cung phần tƣ cố định (2) Tháo pittong trụ trơn (d) ra khỏi rãnh (f) nó cần kéo núm (a) theo trục (A-x), vƣợt qua lực cản của lò xo (3), Sau đó tay quay (1) có thể quay quanh trục cố định (A), nó đƣợc giữ tại vị trí yêu cầu phân độ bởi pittong trụ trơn (d) vào trong rãnh (f ) thích hợp khi núm (a) trở lại
28 Bánh cóc (a) đƣợc khóa cứng trên trục (1) Chúng đƣợc giữ tại vị trí yêu cầu phân độ bởi chốt hãm tới (3) nó đƣợc dẫn động bởi lò xo (2)
Bánh cóc (a) đƣợc khóa cứng trên trục (1) Chúng có thể xoay quanh trục cố định (A) và đƣợc giữ tại vị trí yêu cầu phân độ bởi chốt hãm tới (2) và (3) nó đƣợc dẫn động bởi trọng lực (G) của nó
30 Bánh cóc (2) đƣợc khóa cứng trên trục (1).Chúng đƣợc giữ tại vị trí yêu cầu phân độ bởi lò xo dẹt (3)
Mối liên kết (2) quay quanh trục cố định (A-A), đƣợc giữ tại vị trí yêu cầu phân độ với trục chính (1) bởi bong (a) chui vào trong hốc tương ứng (b) trên trục Phân độ đƣợc điều chỉnh bởi đinh ốc hãm (3) nó nén lò xo (4) dẫn động bi (a)
Mối liên kết (1) quay quanh trục cố định (A), đƣợc giữ tại vị trí yêu cầu phân độ với mối liên kết cố định (3) bởi bóng (a) chui vào trong hốc tương ứng (b) trên điểm cuối của mối liên kết (3) Phân độ có thể điều chỉnh bởi lò xo dẹt (2)
TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG NHIỀU VỊ TRÍ
Trình tự thiết kế đồ gá gia công nhiều vị trí
Khi thiết kế đồ gá cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Đảm bảo chọn phương án kết cấu hợp lý về mặt kỹ thuật và kinh tế, nghĩa là đảm bảo điều kiện sử dụng tối ƣu nhằm đạt chất lƣợng nguyên công một cách kinh tế trên cơ sở kết cấu và chức năng của máy gia công sẽ lắp đồ gá
- Đảm bảo các điều kiện an toàn về mặt kỹ thuật, đảm bảo yêu cầu thao tác, thoát phoi, …
- Tận dụng các loại kết cấu và chi tiết tiêu chuẩn
- Kết cấu đồ gá phải phù hợp với khả năng chế tạo và lắp ráp thực tế của các cơ sở sản xuất
Những yêu cầu trên cần đƣợc chú trọng trong toàn bộ quá trình thiết kế đồ gá nhằm đảm bảo tính đồng bộ về kết cấu để thỏa mãn những yêu cầu chung về chất lƣợng, năng suất và hiệu quả kinh tế của nguyên công, đồng thời giảm bớt khó khăn khi chế tạo các bộ phận của đồ gá Mặt khác trước khi tiến hành thiết kế đồ gá cần nắm vững yêu cầu của nguyên công để xác định những yêu cầu cụ thể và xác định những bộ phận cần thiết của đồ gá phục vụ nguyên công
- Sau khi nghiên cứu và phân loại cơ cấu phân độ, và lựa chọn một cơ cấu phân độ thích hợp cho từng loại đồ gá Người thiết kế vẽ phác sơ đồ nguyên lý của đồ gá nhƣ: cơ cấu phân độ, sơ bộ về thân đồ gá, bộ phận định vị đồ gá vào máy,…
- Xác định kết cấu các bộ phận khác của đồ gá: bộ phận dẫn hướng, gá dao,…
- Xác định kết cấu của các cơ cấu phụ: chốt tỳ phụ, …
- Nghiên cứu sơ đồ gá đặt của phôi và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, kiểm tra lại các bề mặt chuẩn về độ chính xác và độ nhám bề mặt, xác định hình dạng, số lƣợng và vị trí của cơ cấu định vị phôi trên đồ gá
- Xác định phương, chiều và điểm đặt của lực kẹp chặt phôi trên đồ gá, bố trí hợp lý điểm đặt của lực kẹp chặt phôi trên đồ gá, chọn cơ cấu kẹp chặt phôi và hình dạng, kích thước đảm bảo năng suất kẹp chặt cần thiết
- Xác định sai số cho phép của đồ gá theo yêu cầu của nguyên công
Thiết kế kết cấu cụ thể (Xây dựng bản vẽ lắp đồ gá):
Kết cấu tổng thể của đồ gá gia công cắt gọt đƣợc thể hiện trên bản vẽ lắp của đồ gá đƣợc xây dựng nhƣ sau: Vẽ từ trong ra ngoài, vẽ ở trạng thái đƣợc gia công, chi tiết gia công cần đƣợc phân biệt rõ ràng với kết cấu của đồ gá, vẽ bằng màu đỏ
Sau khi tham khảo các chi tiết tiêu chuẩn, bộ phận tiêu chuẩn người thiết kế tiến hành vẽ bản vẽ lắp Các chi tiêt trong đồ gá hầu hết đƣợc chọn, riêng cơ cấu kẹp phải tính toán sức bền
Trình tự xây dựng bản vẽ lắp:
- Vẽ cơ cấu phân độ
- Vẽ thân đồ gá đảm bảo đủ cứng vững và có tính công nghệ cao
- Vẽ các hình chiếu của chi tiết gia công
- Vẽ cơ cấu định vị chi tiết gia công
- Vẽ cơ cấu kẹp chặt chi tiết gia công
- Vẽ cơ cấu dẫn hướng dụng cụ, điều chỉnh dụng cụ, …
- Ghi kích thước cơ bản của đồ gá
- Các kích thước lắp lắp, kích thước tổng thể: chiều dài, chiều rộng, chiều cao, kích thước chủ yếu, …
- Đánh số các chi tiết của đồ gá
- Xác định điều kiện kỹ thuật của đồ gá theo yêu cầu của nguyên công và khả năng công nghệ chế tạo đồ gá thực tế
Vẽ tách chi tiết: từ bản vẽ lắp ta tách chi tiết thành những bản vẽ riêng, mỗi chi tiết đƣợc thể hiện trên khổ giấy A3, những chi tiết tiêu chuần thì không cần vẽ Những chi tiết không tiêu chuẩn phải vẽ đầu đủ các hình chiếu, ghi đầy đủ kích thước
Hiệu chỉnh bản vẽ lắp : trên cơ sở bản vẽ chi tiết, hiệu chỉnh lại bản vẽ lắp cho chính xác, cả về kích thước lẫn vị trí tương quan.
Độ chính xác và năng suất gá đặt của đồ gá
Độ chính xác và năng suất gá đặt phôi trên đồ gá là hai chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản cần đảm bảo khi thiết kế và chế tạo đồ gá gia công.Để xác định độ chính xác và năng suất của đồ gá gia công là dựa vào yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của nguyên công mà đồ gá phục vụ.các chỉ tiêu này được đặc biệt lưu ý trong toàn bộ quá trình thiết kế, chế tạo và nghiệm thu đồ gá nhằm đảm bảo cho đồ gá có kết cấu hợp lý theo quan điểm công nghệ và quan điểm kinh tế
Độ cứng vững của đồ gá và độ chính xác cần thiết của đồ gá gia công
4.3.1 Độ cứng vững của đồ gá:
Khi thiết kế đồ gá cần phải chú ý độ cứng vững của đồ gá theo phương của lực kẹp chặt và lực cắt.Có thể nâng cao độ cứng vững của đồ gá bằng cách tăng diện tích
47 tiếp xúc, tránh tập trung lực Các bề mặt tiếp xúc với chuẩn tinh của chi tiết gia công cần có độ bóng bề mặt cao (thường phải qua mài) Cần thêm gân trợ lực cho thân đồ gá để tăng độ cứng vững
4.3.2 Độ chính xác đạt đƣợc: Độ chính xác đạt đƣợc của nguyên công cụ thể phụ thuộc vào trạng thái của hệ thống công nghệ Các yếu tố sau đây ảnh hưởng đến độ chính xác gia công:
- Sai số gá đặt ( g d ) là sai số vị trí của phôi so với dụng cụ cắt
- Sai số do hệ thống công nghệ chịu tác dụng của lực cắt ( sai số biến dạng đàn hồi của hê thống công nghệ) dh
- Sai số do điều chỉnh máy dc
- Sai số do dụng cụ cắt bị mòn m
- Sai số do biến dạng nhiệt của hệ thống công nghệ n
- Tổng sai số hình học của phôi trên các tiết diện khác nhau: hd
Muốn đảm bảo kích thước chi tiết gia công nằm trong phạm vi dung sai cho phép cần phải đảm bảo điều kiện:
Với là dung sai của kích thước cần thực hiện ở nguyên công cụ thể Đồ gá phục vụ nguyên công sẽ góp phần đảm bảo độ chính xác nguyên công với điều kiện là sai số gá đặt phôi trên đồ gá phải nhỏ hơn giá trị cho phép: gd gd
Nhƣ vậy khi thiết kế đồ gá phải chú ý khống chế sai số gá đặt phôi trong giới hạn cho phép nhằm thỏa mãn điều kiện trên Phương hướng chung để xác định sai số gá đặt phôi thực tế trên đồ gá đƣợc tóm tắt nhƣ sau:
Xác định sai số gá đặt phôi thực tế từ 3 đại lƣợng thành phần, đó là các đại lƣợng vec – tơ:
c - sai số chuẩn( sai số định vị)
kc - sai số kẹp chặt phôi
dg - sai số đồ gá ( sai số về vị trí phôi do đồ gá gây ra)
Vì phương và chiều của các đại lượng c , kc , dg thường khó xác định nên sai số gá đặt có thể được xác định theo phương pháp cộng xác suất:
Trước hết cần phải xác định các trị số của các đại lượng thành phần c , kc , dg của sai số gá đặt Độ chính xác của đồ gá chịu ảnh hưởng của quá trình thiết kế và chế tạo đồ gá Các yếu tố sau đây có ảnh hưởng đến độ chính xác của chi tiết gia công
Các kích thước lắp ghép của mối lắp ghép giữa các chi tiết của đồ gá, như khoảng cách tâm giữa các bạc dẫn hướng dụng cụ trên đồ gá khoan, chế độ lắp ghép giữa cơ cấu định vị đồ gá trên máy phay, máy doa với rãnh chữ T của bàn máy
Sai số chế tạo đồ gá sẽ làm cho vị trí của phôi không chính xác so với dụng cụ cắt và sẽ gây ra sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công, ví dụ sai số khi lắp bạc dẫn hướng mũi khoan sẽ làm khoảng cách giữa các tâm lỗ gia công đến mặt định vị Nếu dùng cơ cấu phân độ thì sai số phân độ sẽ ảnh hưởng đến góc phân bố giữa các tâm các lỗ gia công Như vậy kích thước đường kính của tâm lỗ gia công không chịu ảnh hưởng của sai số đồ gá
Sai số của đồ gá phay sẽ gây ra sai số về độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và mặt chuẩn, nhưng không ảnh hưởng đến kích thước thực hiện và độ chính xác hình học của bề mặt gia công Cơ cấu phân độ của các loại đồ gá này có sai lệch sẽ gây ra sai số về vị trí giữa các bề mặt gia công.
Những tính toán cần thiết
4.4.1 Tính sai số cho phép của đồ gá (bản vẽ 1):
Sai số gá đặt cho phép đƣợc tính theo công thức sau:
=> ct gd 2 [ c 2 k 2 m 2 dc 2 ] (sách HDTKDACNCTM Trang 93) -Sai số chuẩn: c =0 vì chuẩn định vị trùng với ngóc kích thước
- Sai kẹp chặt: k =0 vì phương lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị
-Sai số mòn đồ gá: m = N 0.2 10000 20 m
: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị = 0.1: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị đối với chốt trụ, trám
N: Số lƣợng chi tiết gia công trên đồ gá ( chọn N = 8000 chi tiết ) -Sai số điều chỉnh mỏy: đc 510 àm: là sai số do điều chỉnh mỏy lấy đc =7m -Sai số gá đặt: 1 gd 3
: dung sai kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá
@ m(Dung sai kĩ thuật đo) dc m ct k c dcg k c gd
4.4.2 Tính sai số cho phép của đồ gá (bản vẽ 2):
Sai số gá đặt cho phép đƣợc tính theo công thức sau:
=> ct gd 2 [ c 2 k 2 m 2 dc 2 ] (sách HDTKDACNCTM Trang 93) -Sai số chuẩn: c =0 vì chuẩn định vị trùng với ngóc kích thước
-Sai kẹp chặt: k =0 vì phương lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị
-Sai số mòn đồ gá: m = N 0.1 10000 10 m
: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị = 0.1 :Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị đối với chốt trụ, trám
N: Số lƣợng chi tiết gia công trên đồ gá ( N = 10000 chi tiết )
-Sai số điều chỉnh mỏy: đc 510 àm : là sao số do điều chỉnh mỏy lấy đc =7m -Sai số gá đặt: 1 gd 3
: dung sai kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá
9 m(Dung sai kĩ thuật đo)
Vậy [ct] = 0.02 mm dc m ct k c dcg k c gd
KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
Kết quả
- Bản vẽ lắp : bản vẽ lắp về đồ gá gia công nhiều vị trí
- Bản vẽ chi tiết: tập bản vẽ chi tiết
- 2 Mô hình đồ gá dùng trong dạy học