Bản thuyết minh môn học kỹ thuật chế tạo máy giới thiệu một số loại cơ cấu kẹp chặt thường dùng

Chúng được lắp ráp thành một khối trên thân đồgá.Phụ thuộc vào đồ gá gia công cụ thể, đồ gá có nhiều bộ phận có mức độ đơngiản hoặc phức tạp không giống nhau, nhưng nói chung chúng ba

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

*BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY*



BẢN THUYẾT MINH MÔN HỌC: KỸ THUẬT CHẾ TẠO MÁY

GVHD : Vương Thị Hiền Diệu

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

nhất sau khi ra trường có thể làm tốt các công việc liên quan tới công nghệ chế tạo vàsữa chữa phương tiện của chuyên ngành ở cơ sở thiết kế và sản xuất;

Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của Cô Vương ThịHiền Diệu, em đã hoàn thành Bài Tập Lớn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy được giao Vớikiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trongthực tế Tuy nhiên sẽ không thể tránh được khỏi sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinhnghiệm thực tế trong thiết kế Do vậy, em rất mong được chỉ bảo của các thầy côtrong Bộ Môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy và sự góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiệnhơn Bài Tập Lớn của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình Cuốicùng em xin chân thành cảm ơn Cô Vương Thị Hiền Diệu, đã tận tình hướng dẫn emtrong quá trình thiết kế và hoàn thiện Bài Tập Lớn này

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2023

(Sinh viên thực hiện)

Tạ Thành Lãnh

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI ĐỒ GÁ 5

1 Phân loại đồ gá 5

2 Các bộ phận chính trong đồ gá 10

CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CHUNG NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP CHẶT 17

1 Nguyên lý định vị bằng mặt phẳng 17

2 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ ngoài 19

3 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ trong 21

CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CƠ CẤU KẸP CHẶT THƯỜNG DÙNG 25

1 Kẹp chặt bằng bánh lệch tâm 25

2 Kẹp chặt bằng ren vít 27

CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 31

1 Phân tích chi tiết cần gia công 31

2 Phân tích và lựa chọn vật liệu chế tạo chi tiết 31

3 Phân tích và lựa chọn phương pháp tạo phôi 31

4 Phân tích và lựa chọn trình tự gia công chi tiết 33

5 Phân tích bản vẽ đồ gá 41

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

+ Các loại mâm cặp:

+ Mũi tâm:

+ Trục gá:

Trục gá đàn hồi Trục đồ gá bụng

- Đồ gá dùng để gá dao cắt được gọi là dụng cụ phụ

- Đồ gá dùng để lắp ráp: Đồ gá dùng trong lắp ráp dùng để gá lắp sơ bộ các chi tiếtnào trong cụm máy Khi lắp ráp các chi tiết có độ đàn hồi (vòng găng động cơ,cácchi tiết lò xo) người ta thường dùng các đồ gá để lắp chúng vào trong cụm máy nhằmđảm bảo yêu cấu kỉ thuật trong lắp ráp đồng thời đảm bảo được yêu cầu năng suất và

an toàn trong quá trình làm việc

Hình a: Đồ gá kiểm tra độ song song Hình b: Đồ gá kiểm tra độ vuông góc

- Người ta cần phải có các đồ gá để kiểm tra các thông số này Trong quá trìnhlắp ráp cũng cần kiểm tra các thông số sau khi lắp ráp : độ song song giữa các trục,

độ vuông góc giữa mặt đầu của trục với đường tâm trục

- Đồ gá gia công nóng: là loại đồ gá dùng trong việc gia công các chi tiết códùng tác động của nhiệt độ Đó là quá trình nhiệt luyện, chi tiết rèn, hàn, dập,hàn

b) Phân loại theo mức độ chuyên môn hóa của đồ gá.

- Đồ gá vạn năng: là loại đồ gá có khả năng lắp các chi tiết có các hình dạng,kết cấu khác nhau để thực hiện nhiệm vụ gia công khác nhau

Đồ gá vạn năng được áp dụng rộng rải trong sản xuất đơn chiếc và sản xuất loạtnhỏ Trên các máy công cụ được trang bị nhiều đồ gá để thực hiện các nhiệm vụgia công: như mâm cặp 3 vấu, 4 vấu, 2 vấu lệch tâm, mâm cặp hoa mai, mũi tâm, êtô,

Đồ gá chuyên dùng: là loại đồ gá dùng để gá lắp một số chi tiết có hình dạngnhất định

2 Các bộ phận chính trong đồ gá

- Đồ gá gia công cơ khí bao gồm nhiều bộ phận khác nhau, mỗi bộ phận đều

có nhiệm vụ và yêu cầu nhất định Chúng được lắp ráp thành một khối trên thân đồgá.Phụ thuộc vào đồ gá gia công cụ thể, đồ gá có nhiều bộ phận có mức độ đơngiản hoặc phức tạp không giống nhau, nhưng nói chung chúng bao gồm một số bộphận chính sau đây:

a) Bộ phận định vị

- Bộ phận định vị của đồ gá là một phần tử rất quan trọng của đồ gá trong giacông cơ khí Nó có nhiệm vụ xác định vị trí cần thiết của vật gia công so với máycông cụ và dao cắt Phụ thuộc vào hình dạng hình học của bề mặt định vị ở vật giacông mà các phần tử định vị được sử dụng phổ biến trên đồ gá có hình dạng khácnhau Các bộ phận thường được sử dụng trên đồ gá là:

+ Các loại chốt tỳ:

+ Các loại phiến tỳ:

+ Khối chữ V:

+ Các loại trục gá:

Các phần tử định vị cần định vị chính xác khi gia công, đồng thời chúng phải

có độ cứng vững cao, khả năng làm việc lâu dài và có thể thay thế dễ dàng trongquá trình sử dụng

b) Bộ phận kẹp chặt

- Bộ phận kẹp chặt của đồ gá có tác dụng tạo ra lực kẹp chặt, giữ cho chi tiếtkhông bị xê dịch dưới tác dụng của trọng lực bản thân chi tiết, dưới tác dụng củalưc cắt, dưới tác dụng của lực ly tâm v.v tác dụng lên chi tiết gia công

- Bộ phận kẹp chặt của đò gá bao gồm các cơ cấu tạo lực bằng cơ khí (ren vít,chêm, bánh lệch tâm) băng thủy lực, bằng khí nén, bằng điện từ khi chọn các

cơ cấu kẹp chặt cần phải quan tâm đến phương, chiều, điểm đặt lực kẹp chặt, cũngnhư số lượng chi tiết cần gia công để chọn cơ cấu kẹp hợp lý

- Sau đây là một số hình ảnh minh họa:

Hình a) ren vít Hình b) Bánh lệch tâm

c) Bộ phận dẫn hướng

- Là cơ cấu dùng để giữ cho hương tiến của dao không thay đổi hoặc để tăng

đọ cứng vững của dao trong quá trình gia công, thường gặp là trong đồ gá khoanhoặc doa Dưới tác dụng của lực cắt mũi khoan hoặc khoan bị cong đi làm tăng lỗgia công bị xiên, bạc dẫn hướng có tác dụng tăng độ cứng vững của mũi khoanlàm cho đường tâm của lỗ gia công vuông góc với mặt đầu của lỗ

- Bạc dẫn hướng cần đảm bảo được độ bền, chống mài mòn cao để có thể dẫnhướng chính xác Bạc dẫn hướng thường được chế tạo thép 45 được tôi cứng đến45÷60 HRC Bạc dẫn hướng thép Y10A hoặc 20, 20X thấm cacbon và tôi đạt tới62÷64 HRC Độ bóng của bề mặt làm việc cần 7 ÷8 Độ chính xác 2÷3(TCVN) nếu yêu cầu cao thì phải đạt chính xác cấp 4 (TCVN)

- Để đảm bảo bạc dẫn hướng làm việc tốt cần tuân theo tỷ lệ kích thước sauđây:

b = (1,5÷2).d

a = (1/3 ÷ 1).d

 Nếu b quá ngắn: không đảm bảo bạc dẫn hướng;

 Nếu b quá dài: tổn hao ma sát lớn;

 Nếu a nhỏ quá: phôi dễ lọt vào bạc làm mòn bạc dẫn;

a =d - Khi khoan đồng, gang;

- Trên đồ gá khoan và phay rất hay dùng cơ cấu phân độ để quay mâm quay (có

gá vật gia công) đi 1 góc nào đó khi khoan các lỗ hoặc phay các bề mặt khác nhau

cách nhau một góc bằng một góc quay: Ví dụ khoan các lỗ lắp bu lông trên moay

ơ bánh xe, khoan các lỗ bu lông trên bán trục ô tô, phay các rãnh then hoa, phaycác rãnh rằng bằng phương pháp phay định hình

- Cơ cấu phân độ trên đồ gá có thể có nhiều loại khác nhau và được sử dụngrộng trong các điều kiện gia công khác nhau

- Cơ cấu phân độ bằng tay: gồm có bàn quay và chôt phân độ là loại phân độđơn giản nhất

- Cơ cấu phân độ bằng cam

- Cơ cấu phân độ tự động

- Phân độ bằng cơ cấu Man-tít (được dùng rộng rãi trong tự động hóa)

- Phân độ cảm ứng: phương pháp này dựa vào nguyên lý cảm ứng điện, loại này

có ưu điểm rất chính xác

e) Bộ phận truyền động

- Bộ phận truyền động của đồ gá có tác dụng xác định vị trí tương đối giữa daocắt với vật gia công, đồng thời xác định cả hướng chuyển động của dao cắt theomột quỹ đạo nào đó trong gia công chép hình Khi gia công các bề mặt định hình

cơ cấu chép hình có tác dụng rất lớn để đảm bảo thời gian gia công và đảm bảo độchính xác gia công Cơ cấu chép hình có nhiều kiểu khác nhau Chép hình bằng cơkhí, chép hình bằng dầu ép và khí ép, chép hình bằng điện và cơ khí kết hợp

f) Thân đồ gá

- Thân đồ gá là chi tiết cơ bản để nối liền các cơ cấu khác của đồ gá thành một đồ

gá hoàn chỉnh Thân đồ gá cần có các yêu cầu sau:

- Đủ độ cứng vững, không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực (lực cắt)

- Kết cấu đơn giản gọn nhẹ, tính công nghệ cao, dễ tháo lắp chi tiết gia công, dễquét dọn phôi

- Vững chắc, an toàn (đối với các đồ gá quay với tốc độ cao)

g) Cơ cấu gá dao

- Cơ cấu gá dao dùng để xác định vị trí của dao cắt đối với bàn máy và đồ gá

Cơ cấu dao thường dùng là miếng gá của dao hoặc căn Cơ cấu gá dao là bộ phận

của dụng cụ phụ, nó không thuộc vào phạm vi của đồ gá chi tiết gia công

Hình a) Bản lề gá dao Hình b) Bộ phận kẹp daoCHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CHUNG NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ

- Chốt gá lắp kiểu này thì mặt trụ ngoài của bạc lắp với thân đôg gá theo còn lỗbạc lắp với chốt theo

- Khi số chốt định vị tỳ được sử dụng nhiều hơn 1, các chôt tỳ này sau khi lắptrên thân đồ gá thường được mài lại lần cuối để đảm bảo chiều cao của chôt bằngnhau Các kích thước của chốt tỳ được cho trong các sổ tay đồ gá

- Sau đây là một số loại chốt tỳ được dùng rộng rãi:

a) b) c)

 Hình a: Chốt tỳ phẳng dùng để định vị các bề mặt đã gia công tinh

 Hình b: Chốt tỳ đầu chỏm cầu dùng định vị các bề mặt thô Dạng chỏm cầu

có khả năng tự lựa khi bề mặt định vị của mặt gia công có sai số hình dạng lớn

 Hình c: Chốt tỳ đầu phẳng có gia công nhám dùng để tang ma sát khi địnhvị

- Chốt tỳ phụ : loại chốt này có khả năng điều chỉnh chiều cao theo kích thướccủa bề mặt gia công cần tỳ

b) Phiến tỳ

2 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ ngoài

- Hình trên là cấu tạo của chữ V Khối V được dùng rất phổ biến khi định vị mặttrụ ngoài của vật gia công

- Bề mặt định vị của khối chữ V là hai mặt nghiêng có góc vát α (α = 600; 900;

1200) Khi dùng định vị các mặt trụ ngắn, người ta dùng khối V ngắn (chiều rộng

B nhỏ) để loại trừ hai bậc tự do của vật

- Khi định vị các mặt trụ dài người ta dùng khối V có chiều rộng B lớn hoặcdùng 2 khối V ngắn để tiêu trừ bậc tự do của vật

- Khi bề mặt định vị của vật chưa qua gia công (chuẩn thô) để xác định vị chínhxác người ta dùng khối V có bề mặt định vị nhỏ, để tăng ma sát bề mặt định vịngười ta dùng khối V có khía nhám trên bề mặt định vị

- Khối V được chế tạo thép 20X, 30 bề mặt làm việc được thấm cacbon sâu0,8 ÷ 1,2 mm và tôi cứng đạt 58 ÷ 62 HRC

- Đối với các khối chữ V có kích thước lớn (dùng để định vị các trục có D > 120mm) để tiết kiệm vật liệu, người ta đúc khối V bằng gang xám hoặc hàn, trên bề

- Khi thiết kế khối V ,trước hết định kích thước C rồi tính h theo D và C

- Quan hệ giữa H, D, C như sau:

a) b) c)

- Chốt định vị gồm các loại:

 Chốt không vai (hình a)

Loại này dùng cho lỗ có đường kính D> 16mm Mặt đáy vật gia công sẽ tỳtrực tiếp lên vỏ đồ gá Loại này có nhược điểm là vỏ đồ gá dễ bị mài mòn

- Phân biệt chốt dài và ngắn là sự so sánh tương đối giữa chiều cao chốt vàchiều dài định vị của vật gia công Để định vị 2 bậc tự do thì chiều cao của chốttrụ càng nhỏ càng tốt cho định vị nhưng lúc này bề mặt của chốt mau mòn trong

± - Sai lệch khoảng cách tâm 2 lỗ.

± - Sai lệch khoảng cách 2 tâm chốt

- Dưới đây giới thiệu một loại trục gá cứng dùng để gia công mặt ngoài ốnglót xy lanh động cơ ô tô.

CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CƠ CẤU KẸP CHẶT

THƯỜNG DÙNG

- Nguyên lý: Để kẹp chi tiết ta kéo cần kéo lên trên ngược theo chiều kim đồng hồ sao cho mặt phẳng trên bánh lệch tâm trùng với mặt phẳng gối đỡ Lúc đó mỏ kẹp sẽ có 1 khoảng hở ra để ta đặt chi tiết vào (chúng ta có thể điều chỉnh đai ốc để điều chỉnh them

vị trí mở kẹp) Sau khi đã đặt chi tiết vào đúng vị trí ta kéo cần quay cùng chiều kim đồng hồ, khi đó do độ lệch tâm của bánh lệch tâm sẽ tạo mô men quay cho đòn kẹp và tác dụng nên một lực kẹp chặt lấy chi tiết Lõ xo có tác dụng nâng thanh kẹp để việc đưa chi tiết vào ra được thuận tiện.

b, Mỏ kẹp xoay

A

A

A-A

- Nguyên lý: Để kẹp chi tiết ta kéo cần kéo lên trên ngược theo chiều kim đồng hồ,

do độ lệch tâm của bánh lệch tâm lúc đó mỏ kẹp sẽ có 1 khoảng hở ra để ta đặt chi tiết vào Sau khi đã đặt chi tiết vào đúng vị trí ta kéo cần quay cùng chiều kim đồng hồ, khi

đó do độ lệch tâm của bánh lệch tâm sẽ tạo mô men quay cho đòn kẹp và tác dụng nên một lực kẹp chặt lấy chi tiết.

c, Mỏ kẹp xoay

- Nguyên lý: Để kẹp chi tiết ta kéo cần kéo lên trên ngược theo chiều kim đồng hồ ,

do độ lệch tâm của bánh lệch tâm lúc đó mỏ kẹp sẽ có 1 khoảng hở ra để ta đặt chi tiết vào Sau khi đã đặt chi tiết vào đúng vị trí ta kéo cần quay cùng chiều kim đồng hồ, khi

đó do độ lệch tâm của bánh lệch tâm sẽ tạo mô men quay cho đòn kẹp và tác dụng nên một lực kẹp chặt lấy chi tiết Loại này sử dụng kẹp chặt mặt nghiêng của chi tiết, vị trí của mỏ kẹp được điều chỉnh bởi ốc vít.

d, Mỏ kẹp có chân

- Nguyên lý: Điều chỉnh vị trí của mỏ kẹp bằng bulong trụ bên phải Sau khi đưa chi tiết vào đúng vị trí ta siết bu lông bên trái sao cho nó kéo đầu thanh kẹp bên trái đi lên, lúc đó đầu thanh kẹp bên phải sẽ đi xuống tạo lực kẹp kẹp chặt lấy chi tiết.

c, Kẹp chặt qua chi tiết đệm

- Nguyên lý: Điều chỉnh vị trí của mỏ kẹp bằng bulong bên phải, vặn ốc vít giữa mở

mỏ kẹp ra Sau khi đưa chi tiết vào đúng vị trí ta siết ốc vít giữa lại, nhờ chi tiết đệm sẽ giữ chi tiết chặt hơn

d, Cơ cấu kẹp không gây biến dạng than đồ gá

- Nguyên lý: Tay nắm bên phải để tạo đà cho việc kéo/ quay tay quay bên trái Khi quay tay quay bên trái theo chiều kim đồng hồ thì thanh kẹp sẽ bị kéo ra tạo khoảng trống để đưa chi tiết vào Sauk hi đưa chi tiết vào ta quay ngược trở lại và thanh kẹp sẽ

di chuyển vào trong để giữ chặt lấy chi tiết chốt tì có nhiệm vụ dịnh hướng và giữ cho thanh kẹp ổn định không bị xoay.

f, Cơ cấu kẹp liền động

- Nguyên lý: vặn ốc vít bên phải dẫn mở mỏ kẹp bên phải, dưới tác dụng của

lò xo bên trái sẽ đẩy mỏ kẹp bên trái đi lên để có khoảng trống đưa chi tiết vào.Sau đó ta siết lại ốc vít bên phải nhờ cơ cấu bập bênh bên dưới sẽ làm cả hai mỏkẹp kẹp chặt lấy chi tiết

g, Cơ cấu kẹp liền động bản lề

- Nguyên lý: vặn ốc vít bên trái (dưới) sẽ đẩy mỏ kẹp mở ra, cho chi tiết vào

và vặn ngược trở lại để kẹp chặt chi tiết thông qua cơ cấu bản lề

h, Cơ cấu kẹp chặt với các chốt tự lựa

3 Phân tích và lựa chọn phương pháp tạo phôi

Do dạng sản phẩm ta là dạng sản xuất hàng loạt vừa, phôi có kích thước khônglớn, mặt khác vật liệu chế tạo phôi là thép cacbon C45, đây là vật liệu đúc tốt ,nên

ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc, phôi đúc được đúc trong khuôn cát

a) Bản vẽ lồng phôi

b) Bản vẽ khuôn đúc

Nguyên công 2 : Phay mặt B

Nguyên công 4 : Phay mặt A

Nguyên công 6 : Tiện mặt D,E.

Nguyên công 8 : Phay rãnh tròn R15

Nguyên công 9: Khoan 6 lỗ ∅10

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN

- Giới thiệu các loại đồ gá hay dùng trong gia công cơ khí;

- Giới thiệu chung các nguyên lý định vị và kẹp chặt;

- Giới thiệu một số loại kẹp chặt thường dùng;

- Chi tiết làm ra thoả mãn yêu cầu làm việc, đáp ứng theo điều kiện làm việc;

- Cơ bản đã định vị, gia công chi tiết theo đúng yêu cầu, quy trình công nghệ.

4 Sổ tay và Atlat đồ gá.