Đồ gá trong sản xuất cơ khí là một trong nhứng nhân tố quan trọng trong việc nâng cao năng suất cũng như trong hiện đại hoá quá trình sản xuất. Chúng như nhịp cầu nối của các quã trình sản xuất, nếu thiếu chúng thì quá trình sản xuất không thể đạt được những thành tựu như ngày nay. Ngày nay, đồ gá không những quyết định chất lượng cũng như số lượng sản phẩm mà chúng còn quyết định sự thành bại trong kinh doanh của một doanh nghiệp không kể lớn hay nhỏ. Nó tạo điều kiện cho kinh doanh nâng cao khả năng cạnh tranh, và giúp đạt lợi thế trong cạnh tranh. Chi tiết càng chỉ là một trong những chi tiết mà trong khi gia công chúng thể hiện đầy đủ tầm quan trọng trong vai trò của đồ gá. Chi tiết càng có những yêu cầu riêng về cả điều kiện kỹ thuật cũng như tính khoa học hay thẩm mỹ của môt sản phẩm cơ khí. Nguyên công gia công mặt đầu B là một trong những nguyên công trong tiến trình công nghệ gia công chi tiết dạng càng. Nó là một nguyên công quan trọng bởi tính chính xác của nó sẽ ảnh hưởng lớn tới độ chính xác của các nguyên công sau cũng như độ chính xác của chi tiết sau khi gia công. Vì thế trong nhiệm vụ của mình em đã cố gắng thể hiện những ý tưởng của mình trong việc thiết kế đồ gá cho nguyên công. Song vì lĩnh vực thiết kế là lĩnh vực không những khó mà còn đòi hỏi kinh nghiệm thật sâu sắc, nên trong quá tình thiết kế có thể còn nhiều thiếu xót. Mong thầy thông cảm và giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành nhiệm vụ của mình. Em xin chân thành cảm ơn thầy.
Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà - Lời nói đầu: Đồ gá sản xuất khí nhứng nhân tố quan trọng việc nâng cao suất nh đại hoá trình sản xuất Chúng nh nhịp cầu nối quã trình sản xuất, thiếu chúng trình sản xuất đạt đợc thành tựu nh ngày Ngày nay, đồ gá định chất lợng nh số lợng sản phẩm mà chúng định thành bại kinh doanh doanh nghiệp không kể lớn hay nhỏ Nó tạo điều kiện cho kinh doanh nâng cao khả cạnh tranh, giúp đạt lợi cạnh tranh Chi tiết chi tiết mà gia công chúng thể đầy đủ tầm quan trọng vai trò đồ gá Chi tiết có yêu cầu riêng điều kiện kỹ thuật nh tính khoa học hay thẩm mỹ môt sản phẩm khí Nguyên công gia công mặt đầu B nguyên công tiến trình công nghệ gia công chi tiết dạng Nó nguyên công quan trọng tính xác ảnh hởng lớn tới độ xác nguyên công sau nh độ xác chi tiết sau gia công Vì nhiệm vụ em cố gắng thể ý tởng việc thiết kế đồ gá cho nguyên công Song lĩnh vực thiết kế lĩnh vực khó mà đòi hỏi kinh nghiệm thật sâu sắc, nên tình thiết kế nhiều thiếu xót Mong thầy thông cảm giúp đỡ em trình hoàn thành nhiệm vụ Em xin chân thành cảm ơn thầy Sinh viên thực hiện: Lơng Văn Hà Phần 1: Lý thuyết Câu 1: Kẹp chặt chất dẻo - Cơ cấu định tâm kẹp chặt chất dẻo dùng chuân mặt lỗ hay mặt trụ Nó có độ xác định tâm cao (0,001- Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà 0,03mm) triệt tiêu khe hở chi tiết đồ định vị, đồng thời tạo lực kẹp lớn - Với kết cấu nhỏ gọn thao tác nhanh nên hay đợc sử dụng - Nguyên lý làm việc cấu sử dụng áp lực thuỷ tĩnh Ví dụ với cấu đồ gá dùng chất dẻo để định tâm kẹp chặt chi tiết có chuẩn mặt trụ nh hình dới đây: Nguyên lý làm việc cấu nh sau: Khi đòn rút dịch chuyển phía bên dới, thể tích buồng chứa bị thu hẹp lại nên chất dẻo đợc nén lại, xuất áp lực thuỷ tĩnh làm cho chốt chuyển động khỏi tâm đồ gá để kẹp chặt chi tiết cần gia công số Các chốt đợc lắp vào thân đồ gá 1, tháo lỏng chi tiết đòn rút phải dịch chuyển phía lên trên, chất dẻo đợc trở vị trí ban đầu kéo chốt dịch chuyển tâm đồ gá Khi chi tiết đợc kẹp chặt, buồng chất dẻo xuất áp lực thuỷ tĩnh p Lực Q đòn rút tác dụng lên chất dẻo là: Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà Q= d p Trong đó: p: áp lực thuỷ tĩnh (kG/cm2) d: Đờng kính đòn rút (cm) Lực kẹp chốt là: w= D p Với D: đờng kínhcủa chốt kẹp Với hiệu xuất cấu truyền động mối quan hệ w Q là: D w = Q ữ d Lợng dịch chuyển đòn rút chốt kẹp kẹp chặt chi tiêt đợc xác định phơng trình cân thể tích chất dẻo nh sau: v= d S0 D S w n = 4 ta có: SQ = S w D ữ n d Trong đó: SQ lợng dịch chuyển đòn rút kẹp chặt chi tiết (mm) Sw lợng dịch chuyển chốt kẹp kẹp chặt chi tiết (mm) n: số lợng chốt kẹp Câu 2: Các loại vỏ đồ gá: Vỏ đồ gá chi tiết dùng để nối liền cấu khác thành đồ gá hoàn chỉnh Vỏ đồ gá có tính chất nh sau: - Đủ độ cứng vững, chịu tải trọng, chịu lực cắtkhông bị biến dạng - Kết cấu đơn giản, nhẹ, dễ chế tạo, dễ thao tác, dẽ quét phoi, dễ tháo lắp chi tiết gia công - Vững trãi an toàn với loại đồ gá quay nhanh Vỏ đồ gá chế tạo hàn, đúc, rèn hay đợc ghép từ thép tiêu chuẩn đinh ốc Thông thờng ngời ta sử dụng vỏ đồ gá đúc gang hay thép Vỏ đồ gá đúc có độ cứng vững cao, đúc đợc kết cấu phức tạp, nhiên thời gian chế tạo lâuvà đắt tiền Vỏ đồ gá hàn có độ cứng vững thấp, khó tạo thành kết cấu phức tạp nhng lại có u điểm nhẹ, chế tạo nhanh rẻ tiền Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà Vỏ đồ gá đợc làm từ hợp kim nhôm hay hợp kim đồng mà yêu cầu độ cững vững vỏ đồ gá không đợc cao Vỏ đồ gá đợc kẹp chặt bàn máy nhờ bulông lắp vào rãnh chữ T bàn máy Trong qúa trình sản xuất hàng loạt mà máy cần phải thực nhiều nguyên công khác việc kẹp chặt vỏ đồ gá phải thuận tiện nhanh chóng Câu 3: Đồ gá vạn lắp ghép: Đồ gá lắp ráp loại đồ gá dùng để xác định vị trí kẹp chặt chi tiết, hay phận sản phẩm trình lắp ráp Trong trình sản xuất đơn hàng loạt nhỏ ngời ta hay sử dụng loại đồ gá vạn Đồ gá loại thờng thấy khối V, ke gá, loại kích loại chi tiết hay cấu phụ khác nh lót, chêm, mỏ kẹp, bulông Bàn lắp ráp đợc chế tạo gang, có rãnh chữ T để gá đối tợng lắp Bàn lắp đợc đặt bệ cách mặt đất từ 100 200mm phải đợc điều chỉnh xác theo phơng nămg ngang Khối V ke gá đợc dùng để gá chi tiết sở lắp ráp Trên bề mặt định vị khối V ke gá ngời ta gia công lỗ thông suốt cho bulông kẹp Để tạo đồ gá khác nhau, chi tiết ngời ta gia công rãnh chữ T, rãnh dọc, lỗ trơn lỗ ren Các rãnh chữ T đợc gia công cách 60+0,05mm với bề rộng tiêu chuẩn 12mm, rãnh trơn có bề rộng 8-12mm Các chi tiết đồ gá vạn lắp ghép phải có độ xác, độ bền độ chống mòn cao Vật liệu chế tạo chi tiết thép hợp kim 12XH3A với lớp thấm than nhiệt luyện đạt độ cứng 6064HRC, chi tiết kẹp chặt đợc chế tạo từ thép 38XA nhiệt luyện đạt độ cứng 4045HRC Với chi tiết dẫn hớng chi tiết định vị ngời ta dùng thép Y8A Y10A với nhiệt luyện đạt độ cứng 5055HRC, chi tiết không quan trọng khác đợc chế tạo từ thép 45 nh mỏ kẹp chẳng hạn với thép 20 với vòng đệm Thực tế ứng dụng đồ gá vạn lắp ghép cho thấy độ mòn chi tiết 10 năm 0,01mm Trong số trờng hợp lắp chi tiết tiêu chuẩn để tạo thành đồ gá vạn lắp ghép ngời ta cần chế tạo thêm số chi tiết đặc chủng với tỷ lệ không vợt 1,5% tổng số chi tiết đồ gá Thời gian để tạo đồ gá vạn lắp ghép khoảng 2,55h Sử dụng đồ gá vạn lắp ghép cho phép giảm thời gian giá thành chuẩn bị sản xuất cho sản phẩm Đồ gá loại đợc sử dụng thích hợp điều kiện sản xuất nhỏ, nơi mà sử dụng đồ gá chuyên dùng hiệu kinh tế cao Tuy nhiên đồ gá vạn lắp ghép có nhợc điểm độ cứng vững thấp giá thành chế tạo ban đầu cao Tỷ lệ sử dụng đồ gá vạn lắp ghép cho nguyên công theo thứ tự: khoan, phay, tiệnphần lại đợc dùng cho nguyên công mài nguyên công kiểm tra Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà - Phần Bài tập Thiết kế đồ gá gia công phay mặt đầu B chi tiết dạng Phân tích chức làm viêc: Chi tiết gạt chi tiết thờng gặp máy công cụ nói riêng máy khí nói chung Các chi tiết dạng thờng dùng để truyền chuyển động từ quay sang chuyển động tịnh tiến, hay làm nhiệm vụ gạt bánh hộp số cần thay đổi tỷ số truyền Càng loại chi tiết có hay hai lỗ mà đờng tâm chúng song song hay tạo với góc Điều kiện làm việc chi tiết dạng đòi hỏi cao chịu ứng suất thay đổi theo chu kì, luôn chịu lực va đập tuần hoàn Do tính chất thông dụng chi tiết nên tính chất làm việc có vấn đề riêng gia công Chi tiết đòi hỏi yêu cầu khắt khe nh xác bề mặt nh vị trí tơng quan chúng Tuy có bề mặt gia công mà không yêu cầu cao độ xác cung nh vị trí tơng quan chúng với bề mặt khác cụ thể nh gia công mặt đầu nhiêm vu thiết kế đợc giao Mặt khác chi tiết thờng chi tiết đợc chế tạo hàng loạt nên viêc thiết kế chi tiết đảm bảo tính công nghệ tốt thiết kế đồ gá chuyên dùng việc làm quan trọng việc nâng cao suất nh chất lợng sản phẩm chế tạo Các yêu cầu kỹ thuật vẽ bao gồm: Yêu cầu gia công đạt độ bóng bề mặt đề Yêu cầu độ xác độ song song đờng tâm lỗ Yêu cầu độ vuông góc mặt đầu đờng tâm lỗ Phân tích yêu cầu nguyên công đợc giao nhiệm vụ thiết kế mối tơng quan nguyên công trình công nghệ: Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà Do phôi liệu ban đầu dạng phôi ép từ trạng thái nguội, nên loại vật liệu có độ dẻo cao, độ cứng thấp nh thép cacbon thấp Trong tiến trình công nghệ gia công chi tiết dạng càng, Nguyên công gia công mặt B nguyên công đứng thú Việc gia công xác mặt tạo điều kiện dễ dàng cho nguyên công khác trình gia công sản phẩm mà cụ thể làm chuẩn để thực nguyên công gia công lỗ 10 Yêu cầu nguyên công đạt đợc kích thớc chiều cao 10 so với mặt đầu A Đồng thời đạt đợc độ bóng bề mặt Rz1,25 tức đạt độ bóng cấp Thông qua ta chọn phơng pháp gia công cho nhiêm vụ Lập sơ đồ gá: Gia công mặt đầu B cần đảm bảo độ song song với ba mặt đầu A, C, D, vuông góc tâm lỗ với mặt dầu C, đảm bảo kích thớc cấp xác cần phải đạt đợc Để đảm bảo yêu cầu độ cững vững gá đặt nh trình gia công ta Do ta dùng phiến tỳ hạn chế bậc tự định vị vào mặt C Khi nguyên công trớc lỗ 24 đợc gia công ta dùng lỗ để hạn chế tiếp hai bậc tự cách dùng chốt trụ ngắn Khi định vị kẹp chặt chi tiết cần gia công ta phải dùng thêm chốt chống xoay chốt tỳ phụ Vị trí chốt đợc thể rõ ràng vẽ đồ gá Chọn tính toán thông số công nghệ gia công: A.Chọn máy: Để gia công mặt B ta chọn phơng pháp phay mặt đầu vì: + Chúng ta chọn phơng pháp khác đợc phơng pháp khác không cho suất lớn phơng pháp + Ngợc lại chọn phơng pháp khác ta thấy chúng gia công dễ dàng đợc vi kết cấu đặc biệt Qua phân tích ta chọn máy phay đứng: Máy 6H82 C Chọn chế độ cắt: Nếu chọn thông số trình phay : Giả sử lợng d chia cho nguyên công 1,5(mm) Chi tiết gia công cấp Vì chế tạo hàng loạt nên: Lợng d Z = 2,5(mm) Vậy từ chia lần gia công: + Thô: 2(mm) + Tinh: 0,5(mm) Đạt độ bóng cấp 5: Rz12,5 Tính lực cắt cho lần gia công thô lực cắt lớn Tính W : Chọn dao : Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng: D = 40; Z = 12; Côn moóc 4.(Bảng 4-96 I375 CN2) Sơ đồ tính lực cắt: Px, Py,Pz Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà Chọn S theo bảng 5_34 trang 29 Sổ tay CNCTM tập Với máy phay đứng & dao phay mặt đầu Vật liệu phay thép hợp kim thấp + Sz = 0,15(mm/răng) + t = 2(mm) Tính vận tốc cắt V: t = 2(mm) Sz tra theo bảng 6_5 ( chế độ cắt kim loại ) Sz = 0,2 +Công suắt nhỏ máy +Gang xám +Dao hợp kim D q K mv K nv K uv 400,25.1.0,8.1 = 37,12m / ph Tính V = Cv m x y p u = 41 0,2 0,1 T t S z Z B 180 0,150,4.120.200,15 Các hệ số Cv tra theo bảng 5-39: với vật liệu làm lỡi cắt P6M5 ta có đợc thông số: Cv = 41; q = 0,25; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,15; p = 0; m = 0,2 Và hệ số điêud chỉnh chung cho chế độ căt K mv = K nv = 0,8 K uv = Trong đó: T=180 Phút (là tuổi bền dao) Khi phay tính Px, Py, Pz nh sổ tay công nghệ 2_28 Tính Pz: Pz= 10.C p t x S zy B u z D q n w kmv C p = 825 x = y = 0, 75 Tra bảng 5_41 hệ số : u = 1,1 q = 1,3 w = 0, 0,75 Pz = 10.825.21,3.0, 0,2.20 12 = 343kG 40 190 Công suất cắt N= Pz V 3430.37,12 = = 2, 08 KW 60.1020 60.1020 (Chon máy 6H82 đủ ) Tính Py(phay nghịch), Px: Tỉ số Py /Pz,Px/Pz theo bảng 5_42 phay nghịch không đối xứng Py = (0,3 0, 4).Pz = 343.0, = 137( kG ) Px = (0,5 0,55).Pz = 343.0,55 = 188( kG ) Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà Pz = 343(kG ) Py = 137( kG ) Px = 188(kG ) Lực song song mặt phẳng ngang: Pyz = Py2 + Pz2 = 369 (kG) k = 2, 72 f ms = 0,15 Lực kẹp W = k Pyz Px Với : W = 2, 7.450 188 = 809(kG ) k hệ số an toàn: Hệ số an toàn k= k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6=2,7 : k0=1,5: hệ số an toàn cho tất trờng hợp k1=1 hệ số tính đến lực cắt thay đổi độ bóng thay đổi k2=1 hệ số tính đên dao mòn k3=1,2 hệ số tính đến lực cắt thay đổi gia công gián đoạn k4=1 kẹp khí k5=1 hệ số tính đến mức độ thuận lợi đồ gá k6=1 hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, trờng hợp định vị phiến tỳ k6 =1,5 Chọn cấu kẹp : Tra sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tâp chọn cấu kẹp chặt kiểu tay đòn Khi thiết kế tuỳ thuộc vào thân đồ gá ta chọn khoảng cách l l2 đờng kính bulông nh bề rộng đòn kẹp phụ thuộc vào mặt đợc kẹp Tính đờng kính bulông: d 4.w = 1, 48cm = 14,8mm .[ k ] Trong đó: Q= Với: l2 w 1,5.w = =1277kG l1 0,95 =0,95 : hệ số giảm lực kẹp ma sát chọn l2/l1=1,5 Chọn đờng kính bulông là: d=16 mm Thiết kế kích thớc đồ gá: Chọn chi tiết dịnh vị: a Phiến tỳ: + Phiến tỳ ta dùng không thuôc phạm vi tiêu chuẩn nên ta thiết kế phiến tỳ có kích thớc nh vẽ lắp + Phiến tỳ đợc giữ chặt vào thân đồ gá hai vít M8x30 Chung có nhiệm vụ làm mặt tỳ cho thân đồ gá chi tiết Khi phiến tỳ mòn giới hạn cho phép ta thay phiến tỳ thay phải thay thân đồ gá b: Các chi tiết phụ: Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà - Bao gồm chốt chống xoay, chốt tỳ điều chỉnh định vị vị trí mặt A, bulông lắp rápđợc thể vẽ c Các kích thớc thân đồ gá; Kích thớc đồ gá tuỳ thuộc vào kích thớc chi tiết gia công cấu kẹp chọn Khi thiết kế cấu đồ gá ta thiết kế đồ gá với kích thớc vẽ Tính sai số chế tạo đồ gá: Sai số chế tạo đồ gá ảnh hởng đến chi tiết gia công cụ thể độ xác sai số vi trí tơng quan bề mặt Trong nguyên công Phay mặt đầu B ta không quan tâm nhiều đến kích thớc chiều cao đế chi tiết ma ta chi quan tâm nhiều đến độ bóng bề mặt B Do ta có thề chọn Cấp xác chế tạo đồ gá cấp xác: Cao cấp xác bề mặt gia công cấp Sai số chế tạo cho phép đồ gá chi tiết dợc ính theo công thức sau: [ct] = Trong đó: ([ GD ] C + M + DC ) gđ = c+k+ctđg+đc+m a c: Sai số chuẩn Sai số chuẩn ây chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc Kích thớc cần đạt không cho dung sai mặt khác chuẩn định vị trùng với gốc kích thớc Do sai só chuẩn không gây ảnh hờng tới nguyên công này: c=0 mm b k: sai số kẹp chặt Trong kẹp chặt theo phơng kích thớc chiều cao đồ gá Do ảnh hởng không lớn đến độ xác gia công chi tiết Do ta không quan tâm đến sai số kẹp chặt hay là: k=0 c dc: sai số điều chỉnh Sai số diều chỉnh hoàn toàn thao tác ngời công nhân Thông thờng sai số điều chỉnh đồ gá lấy tơng đối nh sau: dc =0,005ữ0,010 mm Lấy sai số điều chỉnh 0,01 mm d m: sai số mòn Sai số mòn chi tiết có nguyên nhân từ ciệc chế tạo hàng loạt chi tiêt, việc gá đặt nhiều gây nên mòn bề mặt tiếp xúc Trong thực tế sai số mòn tính theo công thức sau: m = N Trong dó: + : hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị chi tiết Khi định vị mặt phẳng ta lấy =0,2 +N :số lợng chi tiết gia công Lấy N=1000 chi tiết m=0,006 mm Bài Tập lớn Môn Học Đồ Gá Lơng Văn Hà Vậy: gd=0+0+0,01+0,006=0,016 mm Nên ta có: [ct] = 0, 016 -(02 +0 +0,0062 +0,012 ) = 0, 011mm yêu cầu kỹ thuật đồ gá: a Độ song song mặt đáy mặt đồ gá không lớn 0,011 mm b Độ song song mặt tỳ phiên tỳ không lớn 0,011 mm c Độ nhám bề mặt gia công cấp 6: Ra=2,5 Nguyên lý làm việc đồ gá: - Lắp ráp đồ gá bàn máy phay, - Đặt chi tiết định vị vào chốt trụ ngắn - Điều chỉnh chi tiết cho mặt bên tiếp xúc với chốt chống xoay - Dùng cấu kẹp kẹp chặt chi tiết - Dùng chốt tỳ điều chỉnh cho mặt chốt tiếp xúc với mặt B chi tiết sau vặn đai ốc hãm Tiến hành gia công chi tiết - Tài liêu: Sổ tay công nghệ chế tậo máy T1,T2,T3 Sổ tay chế độ cắt Bộ môn Dao cắt Hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Sách tra dung sai Atlat đồ gá 10