bài tập lớn học phần đồ gá thiết kế đồ gá khoan hai lỗ ∅16

1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công.. Phân tích yêu cầu kĩ thuật của nguyên công và trình tự thiết kế đồ gá 2 1.1.. Trình tự thiết kế đồ gá Thiết kế đồ gá gia công cắt gọt bao

: Trần Quốc Hùng : Bạch Quang Mạnh

Khoá: 14 Khoa: Cơ Khí

Giáo viên hướng dẫn: Trần Quốc Hùng

Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để khoan lỗ ∅ 16 của chi tiết như hình vẽ

1) Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công

2) Phân tích sơ đồ gá đặt của nguyên công (phân tích tối thiểu 02 phương án và chọn phương án hợp lý)

3) Tính toán, thiết kế và lựa chọn cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt và các cơ cấu khác của đồ

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 5 buổi theo thời khóa biểu

4 Sinh viên nộp thuyết minh và bản vẽ cho giảng viên hướng dẫn trước ít nhất 5 ngày khi thực hiện thi kết thúc học kỳ

Thời gian thực hiện: từ ngày / /2022 đến ngày / /2022

Khoa Cơ khí

TS Nguyễn Anh Tú

Giảng viên hướng dẫn

Trần Quốc Hùng

Mục Lục

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của nguyên công và trình tự thiết kế đồ gá 2 1.1 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của nguyên công 2

1.2 Trình tự thiết kế đồ gá 2

Chương 2 Phân tích sơ đồ gá đặt của nguyên công 3

2.1 Phương án 1 3

2.2 Phương án 2 4

Chương 3 Tính toán thiêt kế và lựa chọn các cơ cấu của đồ gá 6

3.1 Chọn máy gia công và dụng cụ cắt 6

3.2 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết 7

3.3 Tính lực cắt và lực kẹp 8

3.4 Xác định cơ cấu kẹp chặt 10

3.5 Lựa chọn cơ cấu định vị 12

3.6 Cơ cấu khác của đồ gá 13

Chương 4 Tính sai số chế tạo cho phép và các yêu cầu kĩ thuật của đồ gá 15

4.1 Tính sai số chế tạo 15

4.2 Yêu cầu kĩ thuật của đồ gá 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO 17

Danh mục bảng biểu

Bảng 3.1 Thông số máy 6

Bảng 3.2 Thông số dụng cụ cắt 6

Bảng 3.3 Thông số tính chế độ cắt 7

Bảng 3.4 Các lực thành phần 8

Bảng 3.5 Thông số tính lực cắt 8

Danh mục hình ảnh

Hình 2.1 Sơ đồ gá đặt theo phương án 1 3

Hình 2.2 Sơ đồ gá đặt theo phương án 2 4

Hình 3.1 Các lực tác dụng khi gia công 7

Hình 3.2 Cơ cấu kẹp chặt 11

Hình 3.3 Chi tiết định vị 12

Hình 3.4 Bạc dẫn hướng 13

Hình 3.5 Thân đồ gá 14

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp mới nói chung và ngành Cơ khí nói riêng Là một ngành

đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác Do vậy đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành Cơ khí phải tích lũy đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng cao vốn kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn

Nhằm cụ thể hóa những kiến thức đã học thì môn học Đồ gá nhằm mục đích

đó Trong quá trình thiết kế đồ gá môn học sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tính quan trọng của Đồ án mà môn bắt buộc đối với sinh viên chuyên ngành Cơ khí và một số ngành có liên quan

Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của Đỗ Đức Trung, em đã hoàn thành môn học Đồ gá được giao Với kiến thức được trang bị

và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế Tuy nhiên, sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế Do vậy, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong Bộ môn Công Nghệ và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Đỗ Đức Trung người đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện đồ án này

Khoảng cách từ lỗ gia công đến lỗ tâm là 107±0.1

Dung sai độ thẳng góc của tâm so với mặt C nhỏ hơn 0,05

Dung sai độ song song của tâm so với mặt C nhỏ hơn 0,05

1.2 Trình tự thiết kế đồ gá

Thiết kế đồ gá gia công cắt gọt bao gồm các bước cơ bản sau:

Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi và các yêu cầu kỹ thuật của nguyên công,

xác định bề mặt chuẩn, chất lượng bề mặt cần gia công, độ chính xác về kích thước hình dạng, số lượng chi tiết gia công và vị trí của các cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá

Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều điểm đặt lực kẹp, và các lực

cùng tác động vào chi tiết như trọng lực chi tiết G, phản lực tại

trình cân bằng về lực để xác định giá trị lực kẹp cần thiết

Bước 3: Xác định kết cấu và các bộ phận khác của đồ gá ( cơ cấu định vị, kẹp chặt,

dẫn hướng, so dao, thân đồ gá, …)

Bước 4: Xác định kết cấu và các bộ phận phụ của đồ gá (chốt tỳ phụ, cơ cấu phân

độ, quay …)

Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá

Bước 6: Ghi kích thước giới hạn của đồ gá (chiều dài, chiều rộng, chiều cao)

Đánh số vị trí của các chi tiết trên đồ gá Nét vẽ đường bao của chi tiết gia công nên để nét chấm gạch màu đỏ

Chương 2 Phân tích sơ đồ gá đặt của nguyên công

2.1 Phương án 1

Hình 2.1 Sơ đồ gá đặt theo phương án 1

Chi tiết trên hạn chế 6 bậc tự do:

Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết ta có lực kẹp như sau:

Phương lực kẹp: lực W có phương ngang và vuông góc với bề mặt gia công Chiều lực kẹp:

- Hướng từ phải sang bề mặt định vị

- Chiều vuông góc với lực dọc trục

- Vuông góc trọng lực của chi tiết

4

- Điểm đặt lực: lực kẹp tác dụng từ phía bên phải của chi tiết phân bố đều

trên bề mặt định vị, tác dụng trong diện tích định vị

Ưu điểm:

Đảm bảo cứng vững khi gia công

Dễ gá lắp và định vị

Nhược điểm:

Bề mặt trụ không được gia công nên cần phải kiểm tra xem có đạt yêu

cầu hay không

2.2 Phương án 2

Hình 2.2 Sơ đồ gá đặt theo phương án 2

Chi tiết trên hạn chế 6 bậc tự do:

+2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do:

Quay quanh Oz, Oy

Tịnh tiến Ox

+Chốt trụ ngắn cố định hạn chế 2 bậc tự do:

Tịnh tiến theo Oz,Oy

6

+Chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do:

Quay quanh Ox

Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết ta có lực kẹp như sau:

Phương lực kẹp: lực W có phương thẳng đứng và vuông góc với bề mặt gia công

Chiều lực kẹp:

- Hướng từ trên xuống bề mặt định vị

- Cùng chiều với lực dọc trục

- Cùng chiều trọng lực của chi tiết

- Điểm đặt lực: lực kẹp tác dụng từ phía bên phải của chi tiết phân bố đều trên bề mặt định vị, tác dụng trong diện tích định vị

Kết luận: Từ hai phương án đã đưa ra ta chọn phương án gia công số 2 bởi vì

thiết kế đồ gá đơn giản, phù hợp với phương án gia công tinh, đảm bảo được kích thước chính xác Đồ gá dễ tháo lắp và gá đặt.Chi tiết không bị uốn và biến dạng bởi lực kẹp

Chương 3 Tính toán thiêt kế và lựa chọn các cơ cấu của đồ gá

3.1 Chọn máy gia công và dụng cụ cắt

* Chọn máy:

Chọn máy: máy khoan đứng 2H118

Một số thông số cơ bản của máy

với m – số cấp tốc độ của máy =9

𝜑 – công bội của cấp số nhân =1,41

3.2 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết

Hình 3.1 Các lực tác dụng khi gia công

Trong quá trình gia công xuất hiện các lực

Bảng 3.4 Các lực thành phần

Ở đây: Nm- công suất động cơ của máy; n - hiệu suất của máy (n = 0,9)

➔ Thoản mãn

Lực kẹp

= 𝑀𝑥 ⋅𝑛 975

0

= 1.08 kW < Nm.n = 2,5KW

W= 5851 N

Để an toàn thực tế thì người ta cần phải nhận lực kẹp với hệ số an toàn k

Trong đó

K 0 : hệ số an toàn trong tất cả các trường hợp gia công (K 0 = 1,5);

K 1 : hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư gia công và độ nhám bề mặt không đồng đều (gia công thô= 1,2; gia công tinh =1)

K2: hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn (K2 = 1 + 1,8);

K3: hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn (K3=1,3);

chặt bằng cơ khí K4 = 1);

kẹp không thuận lợi = 1,2);

vị các phiến tỳ: K6=1,5)

➔ K= 1,5 *1,2 * 1,2* 1,3 * 1* 1 * 1 = 2,6

3.4 Xác định cơ cấu kẹp chặt

Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu :

+Khi kẹp phải đúng vị trí cần kẹp trên chi tiết

+Lực kẹp tạo ra phải đủ lớn (nghĩa là không quá nhỏ- gây mất an toàn hoặc quá lớn gây biến dạng phôi)

+ Kết cấu nhỏ gọn thao tác an toàn thuận lợi

Với các yêu cầu trên ta chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít

3.5 Lựa chọn cơ cấu định vị

Vật liệu : thép Y7A

Độ cứng 55~60 HRC

Hình 3.3 Chi tiết định vị

*Thân đồ gá

Vật liệu: GX 15-32

Độ cứng : 60 HRC

Hình 3.5 Thân đồ gá

Với 𝛿 là dung sai kích thước nguyên công = 0.26 mm

k là sai số do kẹp chặt phôi 𝜀k = (Y𝑚𝑎𝑥 − 𝑌𝑚𝑖𝑛) ⋅ cos 𝛼 =

Do lực kẹp vuông góc phương thực hiện (𝛼 = 90°)

N là số chi tiết gia công trên đồ gá Theo thuyết minh ta có N = 8000 chi tiết

 dclà sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá chọn  dc=

10m

ra

Nhận thấy sai số chuẩn sinh ra chủ yếu do sự sai lệch ở mối ghép của chốt trụ ngắn ∅42 Do sử dụng mối ghép trung gian H7/m6 nên ta có:

Smax = Dmax - dmin = 0,016 (mm)

Nmax = dmax – Dmin = 0,025 (mm)

Sai số xuất hiện khi mối ghép bị lệch về 1 phía do đó:

c =0,009 mm =9m

Vậy Sai số chế tạo cho phép của đồ gá là :

4.2 Yêu cầu kĩ thuật của đồ gá

Độ không song song của mặt phiếm tỳ và mặt thân đồ gá  0,127mm

Độ không vuông góc giữa thân đồ gá và mặt đế đồ gá  0,127mm

Độ không vuông góc giữa đường tâm chốt trụ ngắn và đế đồ gá  0,127mm

18

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt,

Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 1999

[2] Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt,

Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2001

[3] Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt,

Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2001

[5] Phạm Văn Bổng - Nguyễn Việt Hùng - Hoàng Tiến Dũng - Nguyễn Trọng Mai- Nguyễn Văn Thiện Đồ Gá - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2015

[6] Trần Văn Địch - Atlas đồ gá- Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 207

Thân đồ gá Tên chi tiết

Cơ cấu kẹp và định vị

Ốc kẹp Thanh kẹp

1 2 1 2 2 4 4 1 1 2 1

Y7A 9XC Y7A C45 Y7A C45 Y7A Y7A C45 C45

GX 15-32

Kẹp C Đệm C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13

9XC C45

1 1

H8 m6

Ø4

H8 m6

9 7

11 12

13

110±0.1

Ø16H7 Ø22 H7n6

Yêu cầu kĩ thuật

12 11

10 13

8 7 6 5 4 3 2 1 STT

Chốt liên kết Bạc dẫn Chốt tỳ Phiến dẫn Chốt côn Bulong Chốt định vị

Cơ cấu kẹp và định vị

Ốc kẹp Thanh kẹp Thân đồ gá Tên chi tiết

H.dẫn Duyệt Th.kế

Họ và tên

Trần Quốc Hùng Trần Quốc Hùng

Ký

1 2 1 2 2 4 4 1 1 2 1

Số lượng

Y7A 9XC Y7A C45 Y7A C45 Y7A Y7A C45 C45

GX 15-32 Vật liệu Bài tập lớn môn đồ gá Ngày

Vật liệu: GX 15-32

Thiết kế đồ gá phay khoan 2 lỗ Ø16

Tỷ lệ : 1:2 Tờ: 1

Khối lượng:

Số tờ:1 Trường ĐH Công Nghiệp

Hà Nội

Kí hiệu Ghi chú