Bài tập lớn đồ gá

BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta biết môn học đồ gá môn học quan trọng sinh viên ngành khí Nó môn học bổ sung cho sinh viên nhiều kiến thức kết cấu khí, tiêu chất lượng, phương án gá đặt v.v… để chế tạo chi tiết khí hoàn chỉnh đạt tiêu kỹ thuật kinh tế Ngoài môn học đỏi hỏi tính sáng tạo cao việc lựa chọn phướng án, kết cầu để gá đặt chi tiết gia công cho đạt suất, chất lượng Sau học song môn đồ gá thi la sở sinh viên làm tập lớn môn đồ gá Mỗi sinh viên phải thiết kế đồ gá chuyên dùng để gia công nguyên công chi tiết khí Là sinh viên lớp điện tử 1- khoa khí sau học song môn đồ gá đề mà em giao thiết kế đồ gá chuyên dùng cho nguyên công pháy mặt đầu A với mặt chuẩn mặt I chi tiết C1 Với giang dậy bảo tận tình thầy Phí Trọng Hảo tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tập lớn Trong trình thiết kế tránh khỏi sai sót có nhiều cấu chưa tối ưu mong thầy bảo thêm Em xin chân thành cảm ớn Hà nội ngày tháng năm 2009 Sinh Viên: Nguyễn Đặng Bình An Nguyễn Đặng Bình An Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ * Nhiệm vụ: Tính toán thiết kế đồ gá chuyên dùng gia công chi tiết C1 cho nguyên công 1: Gia công mặt đầu A Tài liệu ban đầu: Bản vẽ chi tiết gia công Bản vẽ tiến trình công nghệ gia công chi tiết I Tiến trình công nghệ gia công chi tiết C1 Nguyên công 1: Gia công mặt đầu A + Chuẩn: Mặt thân I + Kích thước gia công: 36mm, độ nhám Rz20 Nguyên công 2: Gia công mặt đầu B + Chuẩn: Mặt đầu A hai mặt trụ φ33 + Kích thước gia công: 12mm , độ nhám Rz20 Gia công mặt đầu C + Chuẩn: Mặt đầu A + Kích thước gia công: 35mm, Rz20 +0.018 Nguyên công 4: Gia công lỗ φ16 lỗ + Chuẩn: Mặt đầu A, mặt trụ φ 35 + Kích thước gia công: φ16 +0.018 , Ra2,5 Nguyên công 5: Gia công lỗ φ 42 + Chuẩn mặt đầu A, lỗ φ16 + Kích thước gia công: φ 42 +0,025 , Ra 2,5 Nguyên công 6: Gia công rãnh then + Chuẩn: Mặt đầu A, lỗ φ 42 lỗ φ16 + Kích thước gia công: +0,15 , Rz 20 Nguyễn công 7: Cắt đứt + Chuẩn: Như nguyên công + Kích thước 10mm Nguyễn Đặng Bình An Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ II Tính toán thiết kế Phân tích chức làm việc chi tiết Càng gạt dạng chi tiết họ chi tiết dạng Chúng loại chi tiết có lỗ bản, mà tâm chúng song song với tạo với góc Chi tiế dạng thường có chức biến chuyển động thẳng chi tiết (thường pistong động cơ) thành chuyển động quay chi tiết khác trục khuỷu ngược lại Ngoài chi tiết dạng dùng để đẩy bánh cần thay đổi tỷ số truyền hộp tốc độ Điều kiện làm việc gạt cao + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ + Luôn chiu ứng suất tuần hoàn va đập Phân tích tính công nghệ chi tiết Bệ mặt làm việc chủ yếu gạt bề mặt lỗ cần đảm bảo yêu cầu sau + Độ không song song đường tâm lỗ + Độ vuôn góc lỗ mặt đầu + Khoảng cách đường tầm lỗ phải đảm bảo độ xác cấp đến cấp + Chi tiế dạng chi tiết có dạng dẹt, dài, yếu phải đảm bảo kết cấu phải đủ cứng vững Để có điều kiện kỹ thuật ta đưa số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết sau: + Kết cấu phải đảm bảo khả cứng vững + Với gạt kích thước không lớn lắm, phôi nên chọn phôi dập để đảm bảo điều kiện làm việc khắc nhiệt + Chiều dài lỗ nên chọn mặt đầu chúng thuộc hai mặt phẳng song song với tốt + Kết cầu nên chọn nên chọn đối xứng qua mặt phẳng Nguyễn Đặng Bình An Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ + Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết lúc + Kết cấu phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống + Như C1 nguyên công nên gia công hai mặt đầu lúc để đảm bảo độ song song hai mặt đầu để làm chuẩn cho nguyên công sau Tuy nhiên ta chia thành hai nguyên công riêng biệt cách làm + Gia công mặt đầu B C nguyên công ta sử dụng chuẩn mặt đầu A gia công nguyên công + Gia công hai lỗ nên chọn chuẩn thô hai mặt trụ (không gia công) Với nguyên công ta định vị chi tiết hai khối V mặt đầu A + Công việc ta sử dụng lỗ mặt đầu gia công để làm chuẩn gia công mặt lại (ở cụ thể phay rãnh then) + Cuối nguyên công cắt đứt chuẩn hai lỗ nguyên công kiểm tra Chọ tính toán thông số công nghệ gia công 3.1 Chọn máy Chọn máy phụ thuộc vào độ xác độ bóng bề mặt gi công Với việc gia công chi tiết mặt đầu A có độ nhám bề mặt Rz20 ta chọn máy phay vạn phay thô Tra bảng 9.38 sổ tay công nghệ chế tạo máy ta chọn máy phay đứng cụ thể máy 6H82 Liên Xô với thông số kỹ thuật sau: + Công suất động máy: Kw + Công suất động chạy dao: 1,7 Kw + Khối lượng máy: 2700 Kg + Phạm vi tốc độ điều chỉnh trục chính: 30 ÷ 1500(vòng / phút ) + Số cấp tốc độ trục chính: 18 3.2 Chọn dụng cụ cắt Nguyễn Đặng Bình An Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Dụng cụ cắt chọn theo kết cấu bề mặt gia công, vật liệu, độ xác suất yêu cầu Tra bảng 4.79 sổ tay dụng cụ cắt dụng cụ phụ ta chọn dao phay mặt đầu chắp mảnh thép gió có thông số kỹ thuật sau D = 80(mm) B = 36( mm) d = 27(mm) Z = 10(mm) 3.3 Chọn chế độ cắt + Ta tra lượng dư bề mặt gia công theo bảng 4.13 phay mặt phẳng kích thước bề mặt gia công lớn 62mm ta chọn chiều sâu cắt là: t = 1mm + Theo bảng 5.35 với dao phay mặt đầu chắp mảnh thép gió ta co lượng chạy dao là: S Z = 0.12 ÷ 0.08(mm / rang ) ta lấy S Z = 0.08 + Lượng chạy dao vòng SV = S Z Z = 0,08.10 = 0,8(mm / vòng ) 3.4 Tính chế độ cắt + Tốc độ cắt dao phay tính theo công thức sau V = CV D q y T m t x S Z B u Z p K V Với: D = 80mm ; t = 1mm ; S Z = 0,08mm Tra bảng 5.39 sổ tay công nghệ chế tạo máy II ta có số mũ sau: Khi B = 60mm CV = 41 ; q = 0,25mm ; x = 0,1mm ; y = 0,4mm u = 0,15mm ; p = 0mm ; m = 0,2mm ; t = 1mm Tra bảng 5.40 ta có tuổi bền dao: T = 120 Các hệ số k tra bảng từ 5.1 đến 5.6 K V = K MV K nv K uv Trong K Mv Nguyễn Đặng Bình An  750  = K v    500  nv nv = 0,9  = 1,93 với δ B = 500( Mpa)  K = 1,34  v Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ K nv = 0,8 K uv = 0,4 K V = 1,93.0,8.0,4 = 0,62 Thay vào ta có: Vậy tốc độ cắt la 41.80 0, 25 Vt = 0,62 = 43,15(m / phút ) 120 0, 2.10,1.0,08 0, 4.62 0,15.10 Vận tốc vòng quay trục máy + Số vòng quay trục theo tính toán là: nt = 1000.Vt 1000.43,15 = = 171,77(vòng / phút ) 3,14.D 3,14.80 n 1500 m −1 21−1 20 max Ta có ϕ = ϕ = ϕ = n = 30 = 50 Theo bảng (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – TKĐA_CNCTM) n x t Với ϕ 17 = 50 tương ứng với ϕ = 1,26 Mặt khác ϕ = n = 171.77 = 5,72 30 Theo bảng với ϕ = 1,26 ta có gia trị ϕ 17 = 5,72 gần với ϕ = 5,04 Vậy nm = 5,04.30 = 151,2 (Vòng/phút) lấy nm = 150(vòng / phút ) Như tốc độ cắt thực tế là: Vtt= 3,14.80.150 = 37,68( m / ph) 1000 + Lực cắt gia công Ta có công thức tính lực cắt gia công sau PZ = 10.Cp.Sz y B n Z k Mp D q n w Tra bảng 5.41 sổ tay công nghệ chế tạo máy II ta có: C P = 82,5 ; x = 0,95 ; y = 0,8 ; n = 1,1 ; q = 1,1 w = n δ  Tra bảng 5.9 ta có: K M P =  B  = 0,85  750  Từ ta tính PZ = Nguyễn Đặng Bình An 10.82,5.0,08 0,8.621,1.10 0,85 = 702.38( KG ) 801,1.150 Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ + Mômen xoắn trục máy phay MX = Pz.D 702,38.80 = = 280.95( Nm) 2.100 200 + Công suất cắt Ne = Pz.vtt 702,38.37,68 = = 0,43〈1,7( Kw) thoản mãn 1020.60 1020.60 + Tỷ số lực cắt lực thành phần phay: Tra bảng 5.24 Ph = 0,3 ÷ 0,4 PZ Ph = 0,4.PZ = 0,4.702,38 = 280.95( KG ) PV = 0,85 ÷ 0,95 PZ PV = 0,9.PZ = 0,9.702,38 = 632,14( KG ) Py PZ = 0,3 ÷ 0,4 Py = 0,4.PZ = 0,4.702,38 = 280.95( KG ) Px = 0,5 ÷ 0,55 PZ Px = 0,5.PZ = 0,4.702,38 = 351,19( KG ) Phân tích sơ đồ định vị Theo yêu cầu đề mặt chuẩn mặt I ta có hai phương án dùng phiến tỳ dùng chốt tỳ, bề mặt I hẹp nên ta chọn phương án định vị chốt tỳ hạn chế bậc tự Ngoài Nguyễn Đặng Bình An Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ dùng khối V ngắn định vị vào mặt khối trụ lớn hạn chế bậc tự do, dùng khối V di động dùng để kẹp chặt vào mặt khối trụ nhỏ định vị thêm bậc tự Theo cách định vị chi tiết ta tính lực kẹp cho tay kẹp qua hệ ren vít khối V di động Sở đồ định vị hình vẽ Theo cách ta co N i = W Sin 45° = W Vậy ta phải tính cho lực kẹp W sinh lực Ni sinh phải thắng lực Pv Ph Nghĩa hệ sau phải thỏa mãn W  N = ≥ PV = 623,14( KG )    N = W ≥ P = 280,95( KG ) h  2 Suy ra: W ≥ 2.PV = 2.623,14 = 1246,28( KG ) Nguyễn Đặng Bình An Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Như ta phải kẹp chặt chi tiết gia công với lực kẹp tối thiểu 1246,28(KG) Tuy nhiên để đảm bảo an toàn gia công chi tiết ta cần thêm hệ số an toàn K K = K K1 K K K K K Trong đó: K : Hệ số an toàn chung, K = 1,5 K : Hệ số tính đến lực cắt độ bóng thay đổi, K = 1,2 K : Hệ số tăng lực cắt dao mòn, K = K : Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn, K = 1,1 K : Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt, K = 1,2 K : Hệ số kể đến thuận lợi cầu kẹp tay, K = K : Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K = 1,5 Vậy K = 1,5.1,2.1,1.1,1.1,2.1.1,5 = 3,56 Như để đảm bảo độ cứng vững chi tiết gia công điều kiện an toàn sản xuất ta phải kẹp chi tiết với lực kẹp W0 = K W = 3.56.1246,28 = 4362( KG ) Với lực kẹp ta chọn cấu bu lông đai ốc sau + Đường kính bu lông d≥ 4.W0 4.4362 = = 2.92(cm) π [δ K ] 3.14.650 Trong đó: W0 = 4362( KG ) [δ K ] = 500 ÷ 900( KG ) Vậy ta chọn đường kính bu lông d = 30(mm) Chọn cấu so dao dẫn hướng Cơ cấu so dao cấu với nguyên công phay dùng để xác định cách xác vị trí dụng cụ so với bề mặt chi tiết gi công đồ gá Ở ta dùng cấu so dao đơn giản biểu diễn vẽ đồ gá + Cơ cấu dẫn hướng thể rõ vẽ Nguyễn Đặng Bình An Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Chọn thân đồ gá Chọn thân đồ gá thân đồ gá phay khác Cụ thể môt tả ve vẽ Tính độ xác chế tạo đồ gá Sai số chế tạo đồ gá ảnh hưởng đến độ xác chi tiết gia công, cụ thể độ xác sai số vị trí tương quan bề mặt Trong nguên công phay mặt đầu A ta quan tầm nhiều đến kích thước chiều cao độ bóng bề mặt Sai số cho phép đồ gá tính theo công thức sau [ε ct ] = [ε GĐ ] − [ε C + ε K + ε M + ε ĐC ] 3 Trong đó: [ ε GĐ ] = ε C + ε K + ε CTĐT + ε m = δ = 0,125 = 0,042(mm) (Ở đây: δ – dung sai kích thước nguyên công thiết kế đồ gá Ta có: δ = 0,125 (mm)) ε C : Sai số chuẩn Sai số chuẩn gây chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước Kích thước cần đạt có dung sai 0,125 chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước kích thước cần đạt 2mm không yêu cầu sai số, nưa kích thước trung gian kích thước, nguyên công để làm chuẩn cho nguyên công sai số chuẩn không ảnh hưởng đến sâi số chế tạo đồ gá εC = ε K : Sai số kẹp chặt Nguyễn Đặng Bình An 10 Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Do ta dùng phương án kẹp chặt theo phương kích thước chiều cao đồ gá Do ảnh hưởng không lớn đến độ xác gia công chiết ta không quan tâm đến sai số kẹp chặt hay εK = ε ĐC : Sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh thao tác người công nhân gây Thông thường sai số điều chỉnh đồ gá lấy tương đối sau: ε ĐC = 0,005 ÷ 0,01 Lấy sai số điều chỉnh ε ĐC = 0,01 ε m : Sai số mòn Sai số mòn chi tiết có nguyên nhân từ việc chế tạo hàng loạt chi tiết, việc gá đặt nhiều gây nên mòn bề mặt tiếp xúc Trong thực tế sai số mòn tính theo công thức sau ε m = β N Trong đó: + β : Hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị chi tiết Khi định vị chốt đinh vị β = 0,1 ÷ 0,5 ta chọn β = 0,2 + N : Số lượng chi tiết gia công N = 5000 Suy ra: ε m = 0,3 500 = 0,021(mm) Sai số chế tạo đồ gá [ε ct ] = [ ] 0,042 − + + 0,0212 + 0,012 = 0,035( mm) Nhận xét + Đồ gá đơn giản dễ chế tạo + Kích thước đồ gá nhỏ, gọn + Độ xác suất gia công đảm bảo - Một số kích thước đồ gá chọn theo cảm tính Nguyễn Đặng Bình An 11 Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Nguyễn Đặng Bình An 12 Lớp: Cơ điện tử 1_K50 [...]... chế tạo đồ gá là [ε ct ] = [ ] 0,042 2 − 0 2 + 0 2 + 0,0212 + 0,012 = 0,035( mm) 8 Nhận xét + Đồ gá khá đơn giản và dễ chế tạo + Kích thước đồ gá nhỏ, gọn + Độ chính xác và năng suất gia công đảm bảo - Một số kích thước của đồ gá còn chọn theo cảm tính Nguyễn Đặng Bình An 11 Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Nguyễn Đặng Bình An 12 Lớp: Cơ điện tử 1_K50 ...BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Do ta dùng phương án kẹp chặt theo phương kích thước chiều cao của đồ gá Do đó nó ảnh hưởng không lớn đến độ chính xác gia công chiết do đó ta không quan tâm đến sai số kẹp chặt hay εK = 0 ε ĐC : Sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh là do thao tác của người công nhân gây ra Thông thường sai số do điều chỉnh đồ gá lấy tương đối như sau: ε ĐC = 0,005... việc chế tạo hàng loạt chi tiết, việc gá đặt nhiều gây nên mòn bề mặt tiếp xúc của nó Trong thực tế sai số mòn tính theo công thức sau ε m = β N Trong đó: + β : Hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị chi tiết Khi định vị bằng chốt đinh vị β = 0,1 ÷ 0,5 ta chọn β = 0,2 + N : Số lượng chi tiết gia công N = 5000 Suy ra: ε m = 0,3 500 0 = 0,021(mm) Sai số chế tạo đồ gá là [ε ct ] = [ ] 0,042 2 − 0 2 + 0 2 ... Nguyễn Đặng Bình An 10 Lớp: Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ Do ta dùng phương án kẹp chặt theo phương kích thước chiều cao đồ gá Do ảnh hưởng không lớn đến độ xác gia công chiết ta không quan... Cơ điện tử 1_K50 BÀI TẬP LỚN ĐÔ GÁ dùng khối V ngắn định vị vào mặt khối trụ lớn hạn chế bậc tự do, dùng khối V di động dùng để kẹp chặt vào mặt khối trụ nhỏ định vị thêm bậc tự Theo cách định