BÀI TẬP LỚN MÔN ĐỒ GÁ: GIA CÔNG LỖ 12 CỦA CÀNG GẠT C15

YÊU CẦU KỸ THUẬT CHO TRÊN BẢN VẼCàng gạt C15 là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.Chi tiết dạng càng thường có chức năng chuyển động thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như truch khủy) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn được dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp giảm tốc).Điều kiện làm việc của càng gạt:̶Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ̶Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập̶Điều kiện kỹ thuật̶Kích thước các lỗ cơ bản được gia công với độ chính xác cấp 7 đến 9, độ nhám bề mặt Ra = 0,63 đến 0,32̶Độ không song song của tâm các lõ cơ bản trong khoảng 0,03 đến 0,05 mm̶Các rãnh then được gia công đạt cấp chính xác 8 đến 10 và độ nhám Rz = 40 đến 10̶Các mặt làm việc càng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50 đến 55 HRC.

BÀI TẬP LỚN MÔN ĐỒ GÁ: GIA CÔNG LỖ

12 CỦA CÀNG GẠT C15

I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT, KIỂM TRA CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CHO TRÊN BẢN VẼ

Càng gạt C15 là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó

Chi tiết dạng càng thường có chức năng chuyển động thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như truch khủy) hoặc ngược lại Ngoài ra chi tiết dạng càng còn được dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp giảm tốc)

Điều kiện làm việc của càng gạt:

̶f Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

̶f Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập

̶f Điều kiện kỹ thuật

̶f Kích thước các lỗ cơ bản được gia công với độ chính xác cấp 7 đến 9, độ nhám bề mặt Ra = 0,63 đến 0,32

̶f Độ không song song của tâm các lõ cơ bản trong khoảng 0,03 đến 0,05 mm

̶f Các rãnh then được gia công đạt cấp chính xác 8 đến 10 và độ nhám Rz =

40 đến 10

̶f Các mặt làm việc càng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50 đến 55 HRC

II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

Cũng như các dạng chi tiết khác, chi tiết càng gạt tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và độ chính xác gia công Vì vậy khi thiết kế càng cần phải chú ý tới kết cấu

̶f Độ cứng vững của càng

̶f Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất

̶f Kết cấu của càng nên đối xứng qua một mặt phẳng nào đó Đối với những càng có các lõ vuông góc với nhau thì kết cấu đó phải thuận cho việc gia công các lỗ đó

̶f Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc

̶f Hình dáng của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất

Đối với càng gạt C15 nguyên công đầu tiên là gia công mặt đầu C với chuẩn B Sau đó gia công mặt đầu B lấy C làm chuẩn, gia công mặt A lấy C làm chuẩn Gia công mặt D lấy chuẩn là B (nguyên công 1, 2, 3, 4), gia công hai lỗ

10 lấy B làm chuẩn (nguyên công 5), gia công lỗ 20 lấy mặt C và hai lỗ 10 làm chuẩn (nguyên công 6), gia công lỗ 12 lấy mặt D và lỗ 10, 20 làm chuẩn (nguyên công 7), gia công lỗ 6 lấy mặt B và hai lỗ 10 làm chuẩn (nguyên công 8)

1 Phân tích sơ đồ

a Sơ đồ gá đặt

Để khoan lỗ 12 ta hạn chế sáu bậc tự do của phôi, dùng một phiến tỳ phẳng để hạn chế 3 bậc tự do của phôi, một chốt trụ ngắn tại lỗ 20 để hạn chế 2 bậc tự do của phôi, một chốt trám đặt tại lỗ 10 để hạn chế 1 bậc tự do của phôi Lực kẹp W được đặt ở mặt A

b Kẹp chặt: dùng mỏ kẹp, kẹp chặt vào mặt đầu to của càng

2 Chọn máy

Do chỉ khoan lỗ 12 nên chọn máy khoan đứng Theo bảng 9.2 “trong sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3” chọn máy khoan đứng 2H125 của Nga có thông số kĩ thuật như sau:

3 Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 11,8 mmm và mũi doa có d = 12mm (Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)

4 Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 5,9 mm, lượng chạy dao S = (0,140,18)mm/vòng ta chọn S = 0,17 mm/vòng, tốc độ cắt Vb = 27,5 m/phút Ta có các hệ số sau:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan, k4 = 1

Vt = Vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 (m/phút)

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

nt =

1000.v t

π d =1000.27,5 3,14 12 = 729,8 (vòng/phút).

 Ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 668 (vòng/phút)

Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 12 Chiều sâu cắt t = 1 mm, lượng chạy dao S

= 0,05 hoặc 0,06 mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút Ta có các hệ số sau:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan, k4 = 1

Vt = Vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 (m/phút)

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

 Ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 950 (vòng/phút) Lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng

IV LẬP SƠ ĐỒ TÍNH LỰC

Chỉ cần tính moomen Mx (N.mm) và lực P0 (N) cho khi khoan là đủ

P0 = 10.Cp.Dq.Sy.kp

K Mp=(HB

190)n

(tra bảng 5-9) trong sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2

BH = 190  KMp = 1

Kp = 1

Tra bảng 5-32 trong sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có:

CM = 0,021; q = 2; y = 0,8

Cp = 42,7 ; q = 1 ; y = 0,8

 Mx = 10.0,021.9,82.0,310,8.1 = 7,9 (N.mm)

P0 = 10.42,7.9,8.0,310.8.1 = 1639,6 (N)

Công suất cắt Ne (KW) : Ne=

M x n

9750 ( KW )

Với

n=1000.V

π D ; n = 729,8 (vòng/phút)

V TÍNH LỰC KẸP

Ta có công thức tính lực kẹp:

Trong đó:

K: hệ số an toàn

M: mô men cắt

W: lực kẹp

f1: hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết gia công và mỏ kẹp, thường lấy f1 = 0,2

f: hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết gia công và cơ cấu định vị của đồ gá thường

lấy f = 0,2

R: bán kính của chi tiết gia công, mm

K: là hệ số an toàn được tính như sau:

K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6

K0: hệ số an toàn trong mọi trường hợp, K0 = 1,5

K1: hệ số kể đến lượng dư không đều, khi gia công thô K1 = 1,2

K2: hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K2 = 1,5

K3: hệ số kể đến vì cắt không lien tục làm tăng lực cắt, K3 = 1

K4: hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp chặt bằng tay, K4 = 1,3

K5: hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp thuận tiện hay không, khi kẹp chặt bằng tay: Góc quay > 90º, K5 = 1,2

K6: hệ số tính đến moomen làm lật phôi quanh điểm tựa, K6 = 1

Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn là:

Cơ cấu kẹp phải thỏa mãn các yêu cầu sau: Khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi, lực kẹp tạo ra phải đủ, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi, an toàn

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới thông qua mỏ kẹp

Từ đó ta có phương trình cân bằng lực:

⇒Q=W (la+lb ) lb

VII XÁC ĐỊNH SAI SỐ ĐỒ GÁ

Ta có sai số gá đặt cho phép:

[ε gd]=√ε c2+ε k2+ε m2 +ε dc2 +ε ct2

ε ct=√ [ε gd]2−ε k2−ε m2−ε dc2 −ε c2

Trong đó:

εk : Là sai số do kẹp chặt phôi, trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước do đó εk = 0

εm : Sai số do mòn đồ gá εm=β √ N Trong đó: N là số chi tiết gia công ta chọn

N = 400 chi tiết ⇒εm=β √ N =0,5 √ 400=10( μm)

εdc: Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá, trong thực tế khi tính toán có thể lấy εdc = 5( μm)

c: Là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công, với sơ đồ định vị chi tiết như hình vẽ ta

có sai số chuẩn: εc = 0

ε

gd: Là sai số gá đặt [ε gd]= 1

3.δ=13.0,035=11,67( μm)

εctlv= √ 11,672−102−52=3,35(μm )

VIII YÊU CẦU KỸ THUẬT

̶f Các kích thước của chi tiết sau gia công tinh có độ chính xác cấp 7

̶f Các kích thước tự do khác có độ chính xác cấp 5

̶f Thân đồ gá phải ủ để khử ứng suất

̶f Kiểm tra các kích thước chuẩn khoảng cách tâm bạc dẫn, kích thước của cơ

cấu kẹp, kiểm tra các chế độ lắp ghép chi tiết đặc biệt là kích thước thay đổi

của đồ gá

̶f Đồ gá được sơn bằng sơn dầu có màu ghi

̶f Đóng nhãn mác tại nơi chế tạo đồ gá

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (GS TS Nguyễn Đắc lộc, PSG TS Lê Văn Tiến, PSG TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xuân Việt)

2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (GS TS Nguyễn Đắc lộc, PSG TS Lê Văn Tiến, PSG TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xuân Việt)

3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3 (GS TS Nguyễn Đắc lộc, PSG TS Lê Văn Tiến, PSG TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xuân Việt)

4 Đồ gá (GS TS Trần Văn Địch)