Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng thuyết minh mục lục Tài liệu tham khảo. Lời nói đầu. I.Thiết kế nguyên lý làm việc của đồ gá. 1.Chọn chuẩn và phơng án định vị. 2.Xác định phơng án kẹp chặt. a.Chọn ché độ cắt và chọn máy. b.Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp chặt. c.Chọn cơ cấu phân độ. I.Kết luận. lời nói đầu Trong ngành Cơ khí, trang bị công nghệ có vai trò quan trọng và góp phần mang lại hiệu quả kinh tế-kỹ thuật tốt cho quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí. Xác định lựa chọn, thiết kế và tính toán trang bị hợp lí là một nội dung chính trong khâu chuẩn bị công nghệ cho quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm cơ khí. Đồ gá là một phần thiết kế trong chế tạo máy, có vai trò quan trọng đến sự hình thành chất lợng sản phẩm trong quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm. Do đó cần phải có đồ gá đạt tiêu chuẩn :định vị và kẹp chặt tốt, có đồ gá phù hợp với gá đặt chi tiết, có đồ gá đa năng hay chuyên dụng phù hợp với yêu cầu đặt ra Với vị trí quan trọng của đồ gá cho thấy môn học đồ gá là một môn học rất cần thiết đối với sinh viên ngành Chế tạo máy. Nó trang bị những kiến thức cơ bản về 1 1 Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng tính toán và thiết kế đồ gá. Và đồ án thiết kế đồ gá là phần thực hành không thể thiếu khi học về đồ gá. Nó giúp hiểu sâu hơn về phần lý thuyết và vận dụng vào thực hành Đồ án của tôi đợc hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của thầy Lại Anh Tuấn và các thầy trong bộ môn Chế tạo máy. Song với kiến thức và thực tiễn còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi có nhiều sai sót, nhng qua đồ án này đẫ giúp tôi có thêm hiểu biết về đồ gá và công nghệ chế tạo máy, cùng kỹ năng khi thiết kế đồ gá. Cám ơn thầy giáo Lại Anh Tuấn và các thầy giáo trong bộ môn Chế tạo máy đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này. Ngời thực hiện đồ án. trần văn hùng Đề tài : Thiết kế đồ gá để khoan chi tiết nh hình vẽ:Hình 1 Hình 1:Chi tiết. 2 2 Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng I.Thiết kế nguyên lý làm việc của đồ gá. 1. Chọn chuẩn và ph ơng án định vị. Theo bài toán ta cần thiết kế đồ gá để khoan 3 lỗ 5 cách đều nhau. Ta thấy với 3 lỗ 5 cách đều nhau có thể sử dụng phơng pháp khoan phân độ. Ta có sơ đồ định vị nh sau: Hình 2 Hình 2: Sơ đồ định vị 2 .Xác định ph ơng án kẹp chặt. a.Chọn chế độ cắt & chọn máy để gia công 3 lỗ 5. *Chiều sâu cắt khi khoan lỗ 5: t=0,5D=0,5.5 =2,5 (mm) *Lợng chạy dao: s = 0,11 (mm/vg) (Bảng 5-25 STCNCTM-Tập 2). *Tốc độ cắt khi khoan: v= v ym q v k ST DC . . (m/ph) (1) Tra bảng 5-28 (STCNCTM) ta đợc: C v =7,0 m=0,2 q=0,4 y=0,7 Và có dung dịch trơn nguội để bôi trơn. +k v :Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều cắt thực tế. k v =k Mv .k uv .k lv (2) +k Mv :Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công: Tra bảng 5-1 (STCNCTM) ta đợc: k Mv =k n . v n B 750 (3) Tra bảng 5-2 (STCNCTM) ta đợc: k n =1,0 n v =0,9 Và chọn B =750 (Mpa) k Mv =1,0 +k uv :Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt: Tra bảng 5-6 với thếp C45: k uv = 1,0 + k lv :Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan; k lv = 1,0 k v =1,0.1,0.1,0= 1,0 Tra bảng 5-30 ta đợc tuổi bền của dao: 3 3 Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng T= 15 phút Ta có: v= 0,1. 09,0.15 5.0,7 7,02,0 4,0 = 41,83 (m/ph) *Mô men xoắn M x & lực chiều trục P 0 M x =10.C M .D q .S y .k p (N.m) (4) P 0 =10.C p .D q .S y .k p (N) y (5) Tra bảng 5-32 Ta có: C M =0,0345 C p =68 q =2,0 q =1,0 y =0,8 y =0,7 Với k p =k Mp Bảng 5-9 Ta có k p =1,0 Ta có : M x =10.0,0345.5 2 .0,11 8,0 .1,0 = 1,48 (N.m) P 0 =10.68.5.0,11 7,0 .1,0 = 725 (N) *Công suất cắt: N e = 9750 .nM x 0,4 (kw) Với n= 5.14,3 83,41.1000 . .1000 = D v = 2663 (v/ph) N e = 9750 2663.48,1 = 0,4 (kw) Dựa vào công suất cắt chọn đợc máy khoan cần dùng để khoan lỗ: Kiểu máy Việt Nam K125 ( Bảng 9-21 STCNCTM Tập 3). b.Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp chặt. *Chọn cơ cấu sinh lực, ta sử dụng bu lông để sinh lực. *Tính hệ số an toàn chung K để đảm bảo an toàn khi kẹp chặt chi tiết: Sơ đồ tính lực kẹp đợc coi là gần đúng trong điều kiện ở trạng thái cân bằng tĩnh dới tác dụng của ngoại lực. Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ là tuỳ thuộc vào ngoại lực tác dụng. Lực cắt thực tế không phải là hăng số. Ngoài ra còn nhiều điều kiện không ổn định khác. Để tính đến các gây nên không ổn định nói trên, khi tinh lực kẹp ta thêm vào các hệ số: -K 0 : Hệ số àn toàn trong mọi trờng hợp K 0 =1,5 -K 1 : Hệ số kể đến lợng d không đều K 1 =1,1 -K 2 : Hệ số kể điến dao cùn làm tăng lực cắt K 2 =1,2 -K 3 : Hệ số về việc tăng lực cắt khi gia công các bề mặt không liên tục K 3 =1,2 -K 4 : Hệ số lực kẹp không ổn định K 4 =1,3 -K 5 : Hệ số xét đến ảnh hởng của mômen làm chi tiết quay quanh trục của nó: K 5 =1,0 -K 6 : Hệ số xét mômen làm phôi lật quanh điểm tựa K 6 =1,0 Hệ số an toàn chung K: K=K 0 K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 . K=1,5.1,1.1,2.1,2.1,3.1,0.1,0 = 3.0 *Sơ đồ tính lực kẹp: 4 4 Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng Sơ đồ tính lực kẹp biểu diễn nh Hình 3, trong đó: -P 0 : Lực cắt chiều trục của mũi khoan tác dụng lên chi tiết. -M x : Mômen xoắn cắt. -W : Lực kẹp . -N : Phản lực của chốt tác dụng vào chi tiết. +Ta thấy dới tác dụng của lực cắt P 0 nếu lực kẹp không đủ bảo đảm cân bằng chi tiết có thể bị lật quanh điểm 0: Hình 3: Sơ đồ tính lực kẹp Xét cân bằng mômen tại điểm 0, ta có: lPKW D 2 0 = W= D lKP 2 0 (6) Trong đó D=10 (mm) P 0 =725 (N) l=17 (mm) K=3 Ta đợc: W= 10 17.725.3.2 = 7395 (N) +Khi khoan thực tế đờng tâm của mũi khoan cha hẳn nằm trên đờng thẳng vuông góc với đờng tâm chi tiết, mà nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, do đó nếu lực kẹp chặt không đủ có thể làm chi tiết bị xoay quanh trục của nó. Tính sai lệch tâm. Giả sử có mối lắp ghép giữa mũi khoan và lỗ đợc khoan là: 5 7 7 h H . Tra sổ tay CNCTM, ta đợc : 5H7 0 012,0+ 5h7 012,0 0 Ta tính sai lệch lớn nhất e=0,024 5 5 Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng Hình 4: Sai lệch tâm Xét ngẫu lực ma sát ở hai mặt đầu chi tiết (dới phản lực do lực kẹp) cân bằng với mômen của lực P 0 , ta có: D tb .2.W.f = P 0 .e W= fD eP tb 2 . 0 (7) Với D tb =13,5 (mm) f=0,15 ta đợc: W= 15,0.5,13.2 024,0.725 = 4,3 (N) *Xác định đờng kính của bu lông: -Lực vặn chặt : F v =k.(1-).F (8) Với k=3 (khi tải trọng thay đổi), =0,25, F=W=7395 (N) Ta đợc: F v =3.(1-0,25).7395 = 16 638,8 (N) -Đờng kính bu lông xác định theo: d [ ] k v F .4.3,1 (9) Với [ ] k = s ch ; ch =500 (MPa) ,s=1,3 [ ] k =384,6 (MPa) d 6,384.14,3 8,16638.4.3,1 = 8,46 (N) Ta chọn bu lông M10. *Kiểm bền cho chốt định vị: Bền cắt, ở mặt cắt đi qua 0. Xét cân bằng mômen tại điểm tâm ở mặt đầu của chi tiết (phía sinh lực kẹp). N.54=P 0 .37 N= 54 37.725 = 496,8 (N) max = 2 . .4 d N = 2 10.14,3 8,496.4 = 6,3 (MPa). Điều kiện bền : max [ ] Với [ ] =0,23. ch =0,23.550= 126,5 (MPa). Vậy điều kiện bền cắt đảm bảo. 3.Chọn cơ cấu phân độ: Với cách định vị & kẹp trên để có thể khoan phân độ 3 lỗ 5 ta sử dụng chốt phân độ đợc bố trí quay một góc 120 0 so với đờng tâm mũi khoan. Chốt phân độ hoạt động khi lỗ thứ nhất đợc khoan. Sau đó nới lỏng bu lông và xoay chi tiết đến khi chốt định vị lọt vào lỗ khoan. Vặn chặt bu lông và khoan lỗ tiếp theo. II.Kết luận. Tài liệu tham khảo 6 6 Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng 1.Bài giảng đồ gá CNCTM -Lại Anh Tuấn . 2.Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá -NXB khoa học & kỹ thuật. 3.Đồ gá gia công CK: Phay-Bao-Tiện -NXB khoa học & kỹ thuật. 4.Sổ tay & át lát đồ gá -NXB khoa học & kỹ thuật. 5.Sổ tay CNCTM -NXB khoa học & kỹ thuật. 6.Nguyên lý cắt -Bách khoa Hà Nội. 7.Chi tiết máy -Học viện kỹ thuật quân sự. 7 7 . hùng tính toán và thiết kế đồ gá. Và đồ án thiết kế đồ gá là phần thực hành không thể thiếu khi học về đồ gá. Nó giúp hiểu sâu hơn về phần lý thuyết và vận dụng vào thực hành Đồ án của tôi đợc. thành đồ án này. Ngời thực hiện đồ án. trần văn hùng Đề tài : Thiết kế đồ gá để khoan chi tiết nh hình vẽ:Hình 1 Hình 1 :Chi tiết. 2 2 Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn đồ. cần phải có đồ gá đạt tiêu chuẩn :định vị và kẹp chặt tốt, có đồ gá phù hợp với gá đặt chi tiết, có đồ gá đa năng hay chuyên dụng phù hợp với yêu cầu đặt ra Với vị trí quan trọng của đồ gá cho thấy