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 1.. Phấn I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUY
PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công
- Theo yêu cầu kĩ thuật đưa ra khoét lỗ 22
1 Mục đích: khoét đạt kích thước 22
2.Định vị : bề mặt đáy được dùng làm chuẩn hạn chế 3 bậc tự do
+ đảm bảo độ đồng tâm khi khoét 22
+ đảm bảo độ nhám bề mặt chi tiết là Ra = 1.25
+ Đảm bảo sai số kích thước từ chốt trụ đến tâm lỗ nhỏ hơn 0,05
+ khoét lỗ phi 22 có dung sai là 0,01mm
+Tổng dung sai giữa các kích thước từ chốt trụ đến tâm lỗ khoan nhỏ hơn
+ kích thước lỗ cơ bản được gia công với độ chính xác cấp 6-9
+ Lỗ sau khi gia công yêu cầu được làm sạch ba via , đảm bảo độ tròn , độ trụ nhất định
Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít
Trình tự thiết kế đồ gá
Bước 1 Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi và các yêu cầu kĩ 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 tiêt gia công và vị trí của cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá
Bước 2 Xác định lực cắt và momen cắt, phương chiều và điểm đặt lực kẹp và các lực cùng tác động vào chi tiết như trọng lực của chi tiết G, phản lực tại các điểm
N, lực ma sát Fms trong quá trình gia công Xác định các điểm nguy hiểm mà lực cắt momen cắt có thể gây ra Sau đó viết phương trình cân bằng về lực để xác định giá trị kẹp cần thiết
Bước 3 Xác định kết câu 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 [ct] của đồ gá theo yêu cầu kĩ thuật của từng nguyên công
Bước 6 Ghi kích thước giới hạn của đồ gá ( chiều dài, chiều rộng, chiều cao) đánh số các vị trí của chi tiết trên đồ gá.
PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUYÊN CÔNG
Phương án I
Hình 1.1 Sơ đồ gá đặt theo phương án I
Theo nguyên tắc định vị thì chi tiết sẽ được hạn chế tối đa 6 bậc tự do
- sử dụng phiến tỳ vào mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do:
Chống tịnh tiến theo Oz
- Một chốt trụ ngắn tại lỗ 7 hạn chế hai bậc tự do:
Chống tịnh tiến theo Oy
Chống tịnh tiến theo Ox
-Một chốt trám hạn chế một bậc tự do:
- Phương của lực kẹp theo trục oz
Hướng từ trên xuống bề mặt định vị
- Dễ gá lắp định vị
- Đảm bảo cứng vững khi gia công
- Gia công với độ chính xác cao hơn
- không gây ảnh hưởng bề mặt không gia công
- Khi lắp cần độ chính xác cao
Phương án II
Hình 1.2 Sơ đồ gá đặt theo phương án II
Theo nguyên tắc định vị thì chi tiết sẽ được hạn chế tối đa 6 bậc tự do
- sử dụng phiến tỳ vào mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do:
Chống tịnh tiến theo Oz
- Chốt tì cố định hạn chế 2 bậc tự do
Chống tịnh tiến theo Ox
- Chốt tì đầu chỏm định vị định vị bậc tự do xoay còn lại
Chống tịnh tiến theo Oy
Phương lực kẹp: lực W có phương thẳng đứng và song song với bề mặt gia công Chiều lực kẹp:
- Hướng từ trên xuống bề mặt định vị
- Cùng chiều với lực dọc trục
- Dùng để định vị các bề mặt thô
Bề mặt ngoài không gia công nên cần phải kiểm tra xem có đạt yêu cầu hay không
Lực kẹp mạnh 2 phía sẽ làm biến dạng kết cấu chi tiết
Định vị bề mặt ngoài gây sai số chi tiết
* Kết luận: Chọn phương án gá đặt chi tiết là phương án 1
- Đảm bảo độ đồng tõm lỗ ỉ22 cần gia cụng khoột
- Cơ cấu kẹp chặt đơn giản, không tốn kém
- Đồ gá dễ tháo lắp và gá đặt
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ
Lựa chọn cơ cấu định vị
- Một số thông số cơ bản của máy
Bảng 3.1 Một số thông số của máy 2A135
Thông số Kích thước Đường kính gia công lớn nhất 50 mm
Khoảng cách từ tâm trục chính đến trục máy 450 1600 (mm)
Giới hạn số vòng quay 20 2000 (vòng/phut)
Giới hạn chạy dao 0,056 – 2,5 (mm/vòng)
Công suất động cơ 4(KW)
Kích thước máy 1000 x 2445(mm) Độ phức tạp sửa chữa R 31
Bảng 3.2 Một số đặc tính của dao khoét P18
Thông số Kích thước Đường kính dao khoét D22
Chiều dài lưỡi xoắn 101(mm)
*Tính toán chế độ cắt :
-Lượng chạy dao khoét vật liệu thép gió được chọn theo máy chọn s = 0,8 (mm)
K mv hệ số phụ thuộc vào vật liệu bằng 1
K uv hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt bằng 1
K lv hệ số phụ thuộc vào chiều sâu cắt bằng 1
- Số vòng quay trục chính
- Hạn chế 3 bậc tự do
+ Hạn chế 2 bậc tự do
+Độ cứng vật liệu : Bề mặt làm việc của chốt trụ được nhiệt luyện đạt độ cứng 55-60 (HRC)
+ Hạn chế 1 bâc tự do
+ Độ cứng vật liệu : Bề mặt làm việc của chốt trám được nhiệt luyện đạt độ cứng 55-60 (HRC) c C 1 b b 1 B
Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt
3.2.1 Sơ đồ phân tích lực
Hình 3.2.1 sơ đồ phân tích lực
Trong quá trình gia công khoét:
+Lực momen xoắn Mc do dụng cụ cắt gây ra, Po hướng theo chiều khoét lỗ +Lực kẹp W hướng theo phương OZ từ trên hướng xuống
+Lực Fms1 lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đòn kẹp và chi tiết
+Fms2 lực ma sát tren bề mặt tiếp xúc giữa phiến tỳ và chi tiết
+N1, N 2 phản lực của lực kẹp
+N3 phản lực của phiến tỳ tác dụng lên chi tiết
Lực cắt po lực kẹp W
Các phản lực liên kết :
+phản lực N1 ,N2 phân bố tại điểm kẹp
+ phản lực N3 phân bố tại phiến tì
+ Fms1 , Fms2 sinh ra tại điểm kẹp và điểm tiếp xúc của phiến tì
- Lực cắt và momen xoắn
Ta có : đảm bảo chi tiết không bị xoay quanh oz
Ta có lực ma sát : 1 1 1 1
f 1 , f 2 : là hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ kẹp với phiến tì bằng 0,2
Ta có phương trình momen tại tâm dao
Vậy lực kẹp cần tính : W o W k 1290.3,15 4063, 5( ) N
Trong đó ; k : hệ số an toàn khi cắt gọt k= k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 k0: hệ số an toàn trong mọi trường hợp ;k0= 1,5 k1: hệ số tính cho trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng tăng k1=1 k2: hệ số tăng lực cắt khi mòn dao k2=1 k3: hệ số tăng lực cắt khi gia công k3= 1,2 k4: hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện của tay quay k4=1,3 k5: hệ số an toàn tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay :k5=1 k6: hệ số tính đến momen làm quay chi tiết định vị trên các phiến tỳ :k6=1,5 k=1,5.1.1.1,2.1,3.1.1,5= 3,51
3.2.3 Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp
- Ta chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít
Hình 3.2.2 cơ cấu ren vít
Ta chọn kích thước bulong là M10
Xác định các cơ cấu khác của đồ gá
- sử dụng bạc dẫn thay nhanh
+ Thấm than đỏ sâu thấm 0,8-1,2 mm
- vật liệu : thép C45 Độ cứng 45-50HRC
- Loại bỏ ba via cạnh sắc sau khi gia công
- Phôi không có khuyết tật , lỗ khí
TÍNH TOÁN SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ ĐỀ RA CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ
Tính sai số chế tạo cho phép
Sai số điều chỉnh của đồ gá ta chọn dc 5 10( m ) ta chọn 10 ( m )
Ta có ct [ Gd ] 2 ( k 2 m 2 dc 2 c 2 ) 150 2 (20 2 10 2 120 ) 2 87,17( m )
Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
[1] Trần Văn Địch, Sổ tay Atlas đồ gá, Hà Nội: Nhà xuất bản Khoa học và Công nghệ, 2000
[2] Nguyễn Ngọc Đào, Chế độ cắt gia công cơ khí, Đà Nẵng: Nhà xuất bản Đà Nẵng, 2002
[3] Phạm Văn Bổng, Giáo trình Đồ Gá, Hà Nội: Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kĩ Thuật, 2015
[4] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy 1,2 và 3, Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật, 2007
[5] Ninh Đức Tốn, Sổ tay Dung sai lắp ghép, Hà Nội: NXB Giáo Dục, 2003