BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ: Khoan lỗ

1. Phân tích sơ đồ gá đặt, yêu cầu công nghệ. Để gia công lỗ giữa 20+0.03 ta cần phải chia thành các bước gia công khoan, khoét, doa. Do vậy ta chỉ cần tính và thiết kế đồ gá cho bước khoan là đủ. Qui trình công nghệ gia công bao gồm các bước: Khoan lỗ 19,5 Doa lỗ 20. Gia công lỗ 20 cần đảm bảo độ vuông góc giữa tâm lỗ và các mặt đáy. Đảm bảo kích thước giữa tâm lỗ và mặt vấu chưa gia công là . Ta định vị bằng ba phiến tỳ tỳ vào mặt phẳng đáy tại 3 khối trụ hạn chế ba bậc tự do. Dùng một khối V ngắn hạn tỳ vào khối trụ 34 hạn chế 2 bậc tự do. Vậy sơ đồ định vị hạn chế 5 bậc tự do. 2. Tính toán chế độ cắt. Chọn máy: Máy khoan K125 Đường kính lớn nhất khoan được 25 mm Kích thước bàn 375 x 500 mm Dịch chuyển lớn nhất trục chính 175 mm Phạm vi tốc độ trục chính 971360 Phạm vi bước tiến 0,10,81 Lực tiến dao 900 Kg Mô men xoắn 2500 Kg cm Công suất động cơ chính 2,8 Kw ã Bước 1: Khoan lỗ 19.5(mm) Theo bảng IX49 STCN tra mũi khoan xoắn ốc đuôi côn Đường kính mũi khoan d =19,5(mm) Chiều dài mũi L =240 (mm) Chiều dài phân cắt l0 =145 (mm) a. Chiều sâu cắt t = = = 9.75 mm. b. Lượng chạy dao khi khoan Với thép có b = 65 kgmm2. Có chất làm mát là Emunxi: Tra bảng X31 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có: Lượng chạy dao S = 0.4 mmv Vận tốc cắt khi khoan V =Kv Trong đó các giá trị m,Yv,Zv,Cv,Xv tra trong sổ tay công nghệ chế tạo máy bảng X34 m = 0.2; Cv=9.8; Zv=0.4; Xv=0; Kv=0.48;Yv=0.5

Bài tập lớn đồ gá

1 Phân tích sơ đồ gá đặt, yêu cầu công nghệ.

Để gia công lỗ giữa 20+0.03 ta cần phải chia thành các bớc gia công khoan, khoét, doa Do vậy ta chỉ cần tính và thiết kế đồ gá cho bớc khoan

là đủ

Qui trình công nghệ gia công bao gồm các bớc:

Khoan lỗ 19,5

Doa lỗ 20

Gia công lỗ 20 cần đảm bảo độ vuông góc giữa tâm lỗ và các mặt đáy

Đảm bảo kích thớc giữa tâm lỗ và mặt vấu cha gia công là 22  0 5

Ta định vị bằng ba phiến tỳ tỳ vào mặt phẳng đáy tại 3 khối trụ hạn chế ba bậc tự do Dùng một khối V ngắn hạn tỳ vào khối trụ 34 hạn chế 2 bậc

tự do

Vậy sơ đồ định vị hạn chế 5 bậc tự do

2 Tính toán chế độ cắt.

Chọn máy:

* Máy khoan K125

Đờng kính lớn nhất khoan đợc 25 mm

Dịch chuyển lớn nhất trục chính 175 mm

Phạm vi tốc độ trục chính 971360

Công suất động cơ chính 2,8 Kw

 B ớc 1 : Khoan lỗ 19.5(mm)mm)

Theo bảng IX-49 STCN tra mũi khoan xoắn ốc đuôi côn

Đờng kính mũi khoan d =19,5(mm)mm)

Chiều dài mũi L =240 (mm)mm)

Chiều dài phân cắt l0 =145 (mm)mm)

a Chiều sâu cắt t = = = 9.75 mm

b Lợng chạy dao khi khoan

Với thép có b = 65 kg/mm2 Có chất làm mát là Emunxi:

Tra bảng X-31 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có:

-Lợng chạy dao S = 0.4 mm/v

-Vận tốc cắt khi khoan V =Kv

Trong đó các giá trị m,Yv,Zv,Cv,Xv tra trong sổ tay công nghệ chế tạo máy bảng X-34

m = 0.2; Cv=9.8; Zv=0.4; Xv=0; Kv=0.48;Yv=0.5

T: Tuổi thọ của dao khoan ta có T=45 (mm)ph) bảng X-35

Vận tốc cắt khi khoan V =*0.48

V =11.4(mm)m/ph)

-Số vòng quay n =

n = = 186(mm)v/ph)

tra thông số vòng quay trục chính ta có n = 190(mm)v/ph)

Vận tốc căt thực tế là

Vtt ==11.64(mm)m/ph)

-Mô men xoắn khi khoan

Mx = Cm.D2.SYm.Kvm (mm)Kg.mm)

Tra bảng X-38 Sổ tay công nghệ chế tạo máy

Cm =39

Ym =0,8

KmM =Kmp = 0,85

D =19,5 mm

Mx =34.19,52* 0,40,8 *0,85

= 5279,77 (mm)Kg mm)

P0 = 10.Cp.Dq.Sy.kp

Trong đó Cp=68

q=1,0; y=0,7

=> Po=10*68*19,51*0,40,7*0,85=5934,77(mm)N)

Công suất cắt:

Nc = = = 1,03(mm)kw)

 B ớc 2 : Doa lỗ 20(mm)mm)

a Chiều sâu cắt t = = = 0.25 mm

b Lợng chạy dao khi doa

-Với thép có b = 65 kg/mm2 Có chất làm mát là Emunxi:

Tra bảng X-31 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có:

-Lợng chạy dao S = 0.8 mm/v

-Vận tốc cắt khi doa V =Kv

Trong đó các giá trị m,Yv,Zv,Cv,Xv, tra trong sổ tay công nghệ chế tạo máy bảng X-34

m = 0.2; Cv=16.2; Zv=0.2; Xv=0; Kv=0.48;Yv=0.5

T: Tuổi thọ của dao doa ta có T=40 (mm)ph) bảng X-35

Vận tốc cắt khi doa

V =*0.48

V =18.18(mm)m/ph)

-Số vòng quay n = = = 289.36(mm)v/ph)

tra thông số vòng quay trục chính ta có n = 300(mm)v/ph)

Vận tốc căt thực tế là

Vtt ==18.85(mm)m/ph)

3 Xây dựng sơ đồ tác dụng của ngoại lực.

W W

Ptd

Fms

Fms

Fms

a.Sơ đồ tính lực

Khi khoan, mũi khoan tác dụng vào phôi một mô men khoan Mk và một lực Po hớng từ trên xuống Để chống lại ảnh hởng của mô men khoan tới yêu cầu gia công ta phải cân bằng mô men khoan bằng cách tạo ra mô men ma sát Để có mô men ma sát ta phải tạo ra một lực có chiều h ớng từ trên xuống Nh vậy trọng lực và lực cắt P0 đóng vai trò là lực kẹp Tuy vậy, trọng lợng chi tiết là không đáng kể , vậy ở đây ta chỉ tính lực kẹp do lực cắt P0 và lực kẹp chặt W do cơ cấu kẹp chặt sinh ra

b Tính lực kẹp

Từ phơng trình cân bằng lực ta có:

Dựa vào sơ đồ tính lực ta có phơng trình cân bằng lực nh sau:

2W+Po=3N

=> N=(mm)2W+Po) /3

Lực ma sát: Fms = N.f

Nh vậy để chi tiết không bị xoay quanh tâm lỗ khoan thì lực ma sát sinh

ra phải thoả mãn điều kiện:

Fms k.Ptd



do

Mk K f Po

3

) 2

(





.

3 ( 2

f do

Mk K

Theo phần trên ta đã tính đợc: Mk=Mx=52,79 (mm)N.m)

Po=5934,77(mm)N)

do là đờng kính mũi khoan do=19,5(mm)mm)

k là hệ số an toàn k = k0 k1.k2.k3.k4.k5.k6

k0:Hệ số an toàn định mức, k0 =1,5

k1:Hệ số tính đến độ bóng thay đổi Gia công thô, k1 =1,2

k2:Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, k2 =1,5

k3:Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, k3 =1

k4:Hệ số tính đến sai số cơ cấu kẹp chặt Kẹp bằng tay, k4 =1,3 k5:Hệ số tính đến thuận lợi khi kẹp, k5 =1

k6:Hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết

Định vị trên phiến tỳ k6=1,5

Vậy:

k = 1,5.1,2.1,5.1.1,3.1.1,5 = 5,265

f: Hệ số ma sát Với mỏ kẹp có khía nhám, f =0,45

45 , 0 0195 0

79 , 52 265 , 5 3 ( 2

1





c Chọn cơ cấu kẹp

Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu: 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 nhỏ gọn , an toàn

d Cơ cấu dẫn h ớng và các cơ cấu khác:

Cơ cấu dẫn hớng

Với đồ gá khoan, khoét, doa thì cơ cấu dẫn hớng là một bộ phận quan trọng ,nó xác định vị trí của mũi khoan và tăng độ cứng vững của dụng cụ trong quá trình gia công

Cơ cấu dẫn hớng đợc dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn đợc chọn là bạc nhanh, bạc cố định cho bạc thay nhanh

Các cơ cấu khác

Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc

Thân đồ gá đợc chọn nh bản vẽ lấp Thân đợc chế tạo bằng gang

4 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá.

Sai số đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để qui định

điều kiện kỹ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá

Nh vậy ta có:

dc m k c gd

Trong đó:

gd

 -sai số gá đặt cho phép

[gd]= (mm)1/3)

[gd]=(mm)1/3) = 0,5/3=0,167mm=167m

(mm) - dung sai cho phép của nguyên công gia công chính là dung sai của kích thớc giữa tâm lỗ to và mặt vấu )

 c-sai số chuẩn

45

sin

2

1

Từ sơ đồ gá đặt ta thấy sai số chuẩn chỉnh bằng lợng di động của tâm lỗ khoan do sự di động của khối V cộng với dung sai của lỗ 20 là theo yêu cầu Dung sai của lỗ 20 là 0,03, của 49

35

34 





Do phôi đúc nên ta chọn dung sai của

 k-sai số kẹp chặt chi tiết,  k=0 do phơng của lực kẹp vuông góc với phơng của kích thớc thực hiện

 m-sai số do mòn đồ gá.

Số lợng chi tiết N = 400:

 m =  N m

 m = 0,2 400 m = 4 m

 đc-sai số điều chỉnh, ở đây chúng ta lấy:

 đc = 10 m.

Vậy ta đợc:

cl 167 2  59 , 43 2  0 2  4 2  10 2=155,7m

[ ct] = 155,7m.

5 Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.

Từ [ ct] = 65 m ta có đợc các điều kiện kỹ thuật cho đồ gá sau: -Độ không vuông góc giữa tâm bạc và mặt định vị <=0,05 mm -Độ không vuông góc giữa mặt định vị và mặt đáy <=0,05 mm

Tài liệu tham khảo.

1 Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs-Lê Văn Tiến [1]

2 Sổ tay & Atlas đồ gá Gs-Trần Văn Địch [2]

3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy [3]

4 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Gs-Trần Văn

Địch (mm)CB) [4]

5 Máy cắt kim loại – Nguyễn Thế Lỡng [4]

6 Cơ sở máy công cụ [5]

7 Dung sai – Ninh Đức Tốn [6]