bài tập lớn đồ gá đề tài thiết kế đồ gá phay mặt a

5CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.... CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1.1.. Phân tích yêu c

KHOA CƠ KHÍ

= = =  = = =

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY MẶT A

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiến Sỹ Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hữu Trường

Mã sinh viên : 2022600196

Hà Nội – 2023

Hình 1 1: Sơ đồ định vị nguyên công phay mặt A

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT 4

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 6

1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công: 6

1.2 Trình tự thiết kế đồ gá: 6

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CÔNG 7

2.1 Phương án 1: 7

2.2 Phương án 2: 9

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN ĐÚNG CƠ CẤU ĐỊNH VỊ, CƠ CẤU KẸP CHẶT VÀ CÁC CƠ CẤU KHÁC CỦA ĐỒ GÁ 11 3.1 Cơ cấu định vị: 11

3.2 Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt: 13

3.2.1 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết: 13

3.2.2 Tính lực kẹp 14

3.2.3 Xác định cơ cấu kẹp: 16

3.3 Chọn cơ cấu khác của đồ gá: 18

CHƯƠNG IV: TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ XÁC ĐỊNH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ 20

4.1 Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá: 20

4.2 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: 21

TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ định vị nguyên công phay mặt A 1

Hình 2.1: Sơ đồ phương án 1 7

Hình 2.2: Sơ đồ phương án 2 9

Hình 3.1: Phiến tỳ 11

Hình 3.2: Chốt tỳ cố định 12

Hình 3.2: Khối V ngắn 12

Hình 3.7: Thân đồ gá 19

Hình 4.1: Sơ đồ gá đặt 21

LỜI NÓI ĐẦU

Để góp phần vào công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, nghành sản xuất cơ khí nhanh chóng nâng cao chất lượng và năng suất chế tạo,

vì đó là một trong các nền công nghiệp trọng điểm của quốc gia, đặc biệt là chế tạo thiết bị và phụ tùng cung cấp cho các nghành công nghiệp khác thiết bị sản xuất Đồ gá gia công cơ cơ khí góp phần không nhỏ vào nhiệm vụ đó, bởi máy móc, thiết bị đều phải dùng đến đồ gá mới gia công được

Một trong những nhiệm vụ chính của chuẩn bị sản xuất là thiết kế và chế tạo các trang bị công nghệ có thể chiếm tới 80% khối lượng chuẩn bị sản xuất và 10-15% giá thành sản phẩn Chi phí cho thiết kế và chế tạo đồ gá chiến một tỷ lệ lớn trong tổng chi phí cho trang bị công nghệ, vì vậy việc thiết kế và tiêu chuẩn

đồ gá cho phép giảm thời gian sản xuất, tăng năng xuất lao động một cách đáng

kể

Thiết kế đồ gá là hết sức cần thiết với khoa cơ khí noi chung và sinh viên nghành cơ khí nói riêng giúp cho sinh viên nắm được kiến thức cơ bản về đồ gá gia công và cách thức thiết kế đồ giá để gia công một chi tiết nhất định

Trong quá trình thực hiện môn học, em đã được sự chỉ bảo tận tình của Thầy giáo Nguyễn Tiến Sỹ, em đã hoàn thành bài tập lớn môn học này Tuy nhiên với kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày … Tháng… Năm 2023

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Trường

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA

NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công:

- Dung sai độ không vuông góc giữa bề mặt gia công với bề mặt đáy không được vượt quá 0.05 mm

- Dung sai độ không phẳng của bề mặt gia công không vượt quá 0.03 mm

- Độ nhám bề mặt H là Ra = 2 Tương đương với cấp độ nhẵn bóng là cấp 6

- Dung sai kích thước giữa bề mặt đáy chi tiết và bề mặt gia công là 95±0.1

mm

1.2 Trình tự thiết kế đồ gá:

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 cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá

Bước 2: Xác định lựa cắt và mô men cắt, Phương chiều và điểm đặt lực kẹp, và các lực cùng tác động vào chi tiết như trọng lực 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 hoặc mô men 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 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 theo yêu cầu kỹ 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

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA

NGUYÊN CÔNG2.1 Phương án 1:

- 1 khối V ngắn định vị 2 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo phương OY + Tịnh tiến theo phương OX

- 1 chốt tỳ cố định định vị 1 bậc tự do:

+ Quay quanh phương OZ

 Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do

 Kẹp chặt

- Chi tiết được kẹp chặt như hình vẽ, phương OX, chiều hướng vào mặt chi tiết Kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít

 Ưu điểm:

- Đảm bảo độ cứng vững khi gia công

- Dễ gá đặt và định vị chi tiết, các cơ cấu định vị đơn giản

 Nhược điểm:

- Phương của lực kẹp không trùng với phương của trọng lượng của chi tiết nên lực kẹp cần thiết là lớn nhất

- 1 khối V ngắn định vị 2 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo phương OY + Tịnh tiến theo phương OX

- 1 chốt tỳ cố định định vị 1 bậc tự do:

+ Quay quanh phương OZ

 Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do

 Kẹp chặt

- Chi tiết được kẹp chặt như hình vẽ, phương OZ, chiều hướng vào mặt chi tiết Kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít

 Ưu điểm:

- Dễ gá đặt và định vị chi tiết, các cơ cấu định vị đơn giản

- Phương của lực kẹp ngược với phương của trọng lượng của chi tiết nên lực kẹp cần thiết là lớn nhất

 Nhược điểm:

- Không đảm bảo độ cứng vững khi gia công

Kết luận: Khi ta so sánh 2 phương án trên cùng một tiêu chí là lực kẹp

cần thiết, thì ta thấy rõ trong phương án 1 thì lực kẹp cần thiết lớn nhất, dễ gá đặt, đảm bảo độ cứng vững khi gia công Còn với phương án 2 thì lực kẹp cần thiết là nhỏ nhất nhưng không đảm bảo độ cứng vững khí gia công Do đó để

đảm bảo độ cứng vững khi gia công, ta sẽ chọn phương án 1 làm đồ gá gia

công

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN ĐÚNG

CƠ CẤU ĐỊNH VỊ, CƠ CẤU KẸP CHẶT VÀ CÁC CƠ CẤU

KHÁC CỦA ĐỒ GÁ3.1 Cơ cấu định vị:

 Tra bảng 8-3 trang 395 [ ], để chọn phiến tỳ Kích thước thể hiện trên hình vẽ:

Hình 3.2: Chốt tỳ cố định

Vật liệu: D=40mm đầu khía nhám dùng thép C45, tôi đạt 40÷45HRC

 Tra bảng 8-5 trang 397 [ ], để chọn khối V Kích thước thể hiện trên hình vẽ:

Hình 3.2:Khối V ngắn

Vật liệu: thép 20Cr , thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5÷0,8 mm; nhiệt luyện đạt 50÷60 HRC Dung sai kích thước H, = 0,2÷0,3

3.2 Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt:

3.2.1 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết:

Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:

+ G : Trọng lực chi tiết

+ N : Phản lực do chi tiết tác dụng lên phiến tỳ

+ N1 : Phản lực do chi tiết tác dụng lên khối V ngắn

+ W : Lực tác dụng lên chi tiết

+ Fms1 : Lực ma sát do lực W tác dụng lên khối V

+ Fms2 : Lực ma sát chi tiết tác dụng lên phiến tỳ

+ Fms: Lực ma sát do lực W tác dụng lên chi tiết

Hình 3.3: Phân tích lực

Lượng chạy dao: S = Sz Z.n = 0,25 8 750 = 912 (mm/ phút) (3.4)

Tra theo bảng thông số máy ta chọn S = 950 (mm/phút )

Tính lực cắt Pz:

Pz =

kMV (3.5)

3.2.2.2 Tính lực kẹp chi tiết

Lực ma sát do mỏ kẹp gây ra khi tiếp xúc với chi tiết:

(3.9) Lực ma sát do chi tiết và phiến tỳ gây ra:

(3.10)

f là hệ số ma sát giữa mặt chuẩn của chi tiết và chi tiết định vị (mặt thô: f3 = 0,1 ÷ 0,3; mặt tinh f2= 0,1 ÷ 0,15 ), chọn f2 = 0,15

f1 là hệ số ma sát giữa khối V và chi chi tiết ( f1 = 0,1 ÷ 0,15), chọn f1 = 0,15

G = 2,3 KG: Trọng lượng chi tiết

 Trường hợp: Chi tiết quay quanh tâm dao

Phương trình cân bằng momen quay quanh Oz:

Mchống xoay = Mcắt

 Fms.L1 + Fms1.L2 + Fms2.L3 = Mcắt

 N1.f1.L1 + W.L2 + N1.f1.L3= Mcắt (3.13)

Với:

L1 = 50 mm : Khoảng cách từ trọng tâm G đến tâm dao

L2 = 63 mm : Khoảng cách từ vị trí đặt lực W đến tâm dao

L3 = 40 mm : Khoảng cách từ vị trí đặt phiến tỳ đến tâm dao

3.2.3 Xác định cơ cấu kẹp:

 Ta chọn cơ cấu kẹp chặt ren vít:

Hình 3.4: Lực kẹp

W, Q

 Xác định Q của cơ cấu kẹp để tạo ra được giá trị lực W:

Vì W và Q cùng phương, cùng chiều nên Q = W = 2096 N (3.15) Đường kính bulong được tính theo công thức: D = √[ ] (3.16)

Nên: [ ] = 240

3 =80 (N/mm2 )

Vậy D = 2096

0, 5.80 = 8,3 mm Theo tiêu chuẩn, ta chọn kích thước bulong là M10

 Tra bảng 8-4 trang 396 [ ], ta chọn khối V di động có kích thước như hình vẽ:

Hình 3.5: Tấm kẹp

Vật liệu: thép Cr thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,8÷1,2mm; nhiệt luyện đạt 55÷60HRC

3.3 Chọn cơ cấu khác của đồ gá:

 Then dẫn hướng: Để đảm bảo độ chính xác khi lắp đặt đồ gá lên máy thì ta dùng then dẫn hướng

Tra bảng 8-19 trang 416 [ ], ta chọn then dẫn hướng phù hợp Kích thước thể hiện trên hình vẽ:

Hình 3.6: Then dẫn hướng

Vật liệu: Thép 40X, độ cứng HRC 40-45

 Cữ so dao: Đối với đồ gá phay thì để tăng năng suất cắt gọt thì ta dùng

cữ so dao để xác định vị trí cần gia công Khi dao cứ chạm vào miếng căn trên

cữ so dao thì dao đã đến vị trí gia công

 Thân đồ gá:

Hình 3.7: Thân đồ gá

Vật liệu: GX 15-32, độ cứng đạt 35÷45HRC

CHƯƠNG IV: TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ XÁC

ĐỊNH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ 4.1 Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá:

Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định

điều kiện kỹ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá, Theo bảng 7-3 sổ tay & atlat đồ gá

Hình 4.1: Sơ đồ gá đặt

Thay số, ta được:

[ ] = √ = 0,024(mm)

4.2 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

 Dung sai độ không song song giữa tâm chốt tỳ cố định với bề mặt thân

đồ gá không vượt quá 0,024mm

 Dung sai độ không song song giữa bề mặt phiến tỳ và bề mặt thân đồ

gá không vượt quá 0,024mm

 Dung sai độ không vuông góc giữa phiến tỳ và bề mặt thân đồ gá không vượt quá 0,024mm

 Dung sai tổng đồ gá không vượt quá 0,024mm

 Phiến tỳ và chốt tỳ cố định nhiệt luyện đạt 50 55 HRC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

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

tay công nghệ chế tạo máy 1, Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật, 2005

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

tay công nghệ chế tạo máy 2, Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật, 2006

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

tay công nghệ chế tạo máy 3, Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật, 2007

[ ] Trần Văn Địch, Aslat Đồ Gá, Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật,

2000