Đồ Gá Vạn Năng Trên Máy Công Cụ

Bản đồ án tốt nghiệp : thiết kế đồ gá vạn năng trên máy tiện bao gồm : mâm cặp 3,4 chấu; ụ động; mũi tâm; bàn dao... Thích hợp làm bản tham khảo cho các bạn sinh viên đang thiết kế đồ án tốt nghiệpbản vẽ hoàn chỉnh tất cả các cơ cấu.

Đồ án môn học Máy công cụ Nhiệm Vụ Thiết Kế ĐỒ GÁ VẠN NĂNG TRÊN MÁY CÔNG CỤ  NỘI DUNG CÁC PHẦN TÍNH TOÁN CỦA THUYẾT MINH Công dụng đồ gá Các thành phần đồ gá Phân tích lực tác dụng Tính lực kẹp Tinh bền cho chi tiết quan trọng  CÁC BẢN VẼ Bản vẽ mâm cặp A0 Bản vẽ mũi tâm A0 Bản vẽ ống kẹp đàn hồi A0 Bản vẽ ụ động A0 Bản vẽ bàn dao A0 Đồ án môn học Máy công cụ LỜI NÓI ĐẦU Để xây dựng đất nước Việt Nam trở thành quốc gia giàu mạnh, văn minh công , cần phải giải nhiệm vụ quan trọng thúc đẩy kinh tế phát triển Giải nhiệm vụ đòi hỏi sản xuất công nghiệp phải phát triển với nhịp độ cao, mà phần lớn sản phẩm công nghiệp tạo thông qua máy công cụ dụng cụ công nghiệp Chất lượng loại máy công cụ ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm, suất, tính đa dạng trình độ kỹ thuật ngành khí nói riêng ngành công nghiệp nói chung Vì vai trò máy công cụ quan trọng kinh tế phát triển nước ta Nó dùng để sản xuất chi tiết máy khác, nghĩa chế tạo tư liệu sản xuất nhằm thúc đẩy khí hóa tự động hóa kinh tế quốc dân Với vai trò quan trọng việc nắm bắt phương thức sử dụng khả tính toán thiết kế, chế tạo tối ưu hóa máy cắt kim loại yêu cầu cấp thiết người làm công tác kỹ thuật ngành khí Có đạt yêu cầu kỹ thuật, suất trình chế tạo sản phẩm khí nói riêng sản phẩm công nghiệp nói chung Vì lý việc hoàn thành đồ án môn học “ Máy Công Cụ ” quan trọng sinh viên chuyên nghành khí Qua giúp cho sinh viên nắm bắt bước tính toán thiết kế máy cắt kim loại bản, đồng thời phục vụ cho việc tiếp cận thực tế cách dễ dàng công tác, tạo điều kiện cho việc nghiên cứu cải tiến đại hóa máy cắt kim loại Để hoàn thành đồ án môn học này, cố gắng tìm hiểu, học hỏi làm việc nghiêm túc em có hướng dẫn tận tình thầy giáo Th.S ABC môn máy công cụ- trường đại học XYZ Qua em xin cảm ơn thầy đóng góp ý kiến bạn giúp em hoàn thành đồ án môn học Mặc dù em có cố gắng nhiều việc tham khảo học hỏi để thực đồ án thời gian có hạn tài liệu tham khảo hạn chế khó tránh khỏi thiếu sót Em mong muốn có bảo thầy cô để em thực tốt lĩnh vực có liên quan sau Em xin chân thành cảm ơn TP HCM, ngày 14 tháng 04 năm 2016 Sinh viên thực Nguyễn Văn A Đồ án môn học Máy công cụ CHƯƠNG I TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN I MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG CỦA GIA CÔNG TIỆN: Tiện phương pháp phương pháp cắt gọt kim loại lấy bề mặt phôi lớp lượng dư để đạt hình dáng kích thước, độ bóng chi tiết cần gia công Các chi tiết quay tròn dạng đối xứng như: trục, bánh răng, puli v.v gia công máy tiện loại dụng cụ cắt khác như; loại dao tiện, mũi khoan, mũi xoáy, mũi doa, mũi taro v.v máy tiện gia công đựoc chi tiết hình trụ, côn, mặt định hình, mặt phẳng, cắt ren, vát mép, vê góc lượn v.v Chuẩn công nghệ tiện phụ thuộc vào vị trí mặt gia công (mặt trong, mặt ngoài, mặt đầu), hình dạng kích thước chi tiết gia công (dài, ngắn, to, nhỏ), độ xác kích thước hình dạng hình học vị trí tương quan Thông thường gia công mặt ngoài, chuẩn mặt ngoài, mặt trong, hai lỗ tâm, mặt ngoài,mặt phối hợp với mặt đầu Chuẩn để gia công mặt mặt mặt phối hợp với mặt đầu Trong nhiều trường hợp gia công chi tiết dạng hộp, dạng v.v chuẩn mặt đầu hai lỗ chuẩn phụ II CÁC PHƯƠNG PHÁP GÁ ĐẶT KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN Tùy theo phương pháp chọn chuẩn gia công phương pháp tiện có nhiều cách gá đặt khác như: Gá mâm cặp ba chấu tự định tâm Gá vào hai lỗ tâm Gá lên mâm cặp bốn chấu không tự định tâm Gá đặt ống kẹp đàn hồi (chuẩn mặt mặt trong) Gá lên mũi tâm lớn Gá lên loại trục gá (chẩn mặt trong) 2.1 Gá đặt lên mâm cặp ba chấu tự định tâm: Đồ án môn học Máy công cụ Thường dùng để gia công chi tiết ngắn, chiều dài chi tiết l < d Với phương pháp gá đặt gia công mặt ngoài, mặt trong, xén mặt đầu cắt đứt (Hình 1.1) Phương pháp gá đặt đơn giản suất không cao độ xác tự định tâm thấp S S S S S Hình 1.1 Gá mâm cặp ba chấu tự định tâm Muốn đạt độ xác định tâm cao thường tốn nhiều thời gian để rà gá Nếu mặt chuẩn tinh chấu cặp sửa tâm trước gá đặt độ xác định tâm có khả đạt tới 0,01(mm) 2.2 Gá đặt mâm cặp ba chấu tự định tâm đầu chống tâm gá vào hai lỗ tâm: Dùng để gia công trục có chiều dài l > d : ( a) S S ( b) Hình 1.2: (a) Gá mâm cặp ba chấu tự định tâm đầu chống tâm Đồ án môn học Máy công cụ (b) Gá vào hai lỗ tâm Gá vào hai lỗ tâm có ưu điểm thực việc gá đặt nhanh chóng, đảm bảo độ xác đường tâm qua nhiều lần gá Nhưng phải truyền lực tốc, độ cứng vững Vì phải yêu cầu chuẩn bị lỗ tâm tốt không cắt với chế độ cắt cao dễ sinh rung động làm ảnh hưởng xấu đến độ xác gia công Trong thực tế sản xuất cách gá đầu mâm cặp ba chấu tự định tâm đầu chống mũi tâm sau dùng nhiều Đối với trục dài, yếu (l/d > 12) việc gá mâm cặp đầu chống tâm gá hai mũi tâm dùng luynet để tăng độ cứng vững chi tiết Có hai loại luynét: luynet tĩnh luynet động (Hình 1.3 a,b) Luynet tĩnh gá cố định băng máy Loại có độ cứng vững tốt đòi hỏi phải điều chỉnh vấu luynet cẩn thận Bề mặt chi tiết tiếp xúc với vấu luynet phải gia công trước cho tâm trùng với đường tâm hai lỗ tâm phần cặp mâm cặp lỗ tâm Đối với trục yếu thô, lắp vào chi tiết ống đỡ có mặt trụ gia công tinh ống kẹp chặt vào chi tiết nhờ ba sáu vít (Hình 1.3 c) Trước kẹp chặt ống đỡ phải điều chỉnh cho tâm mặt ống trùng với tâm quay chi tiết (cũng đường tâm trục máy tiện), có mặt ống đỡ tiếp xúc tốt với vấu luynet ( a) Vis ( b) ( c) Đồ án môn học Máy công cụ Hình 1.3: Cách gá dùng thêm luynet (a) Luynet tĩnh (b) Luynet động (c) Luynet kết hợp với ống đỡ Luynet động có độ cứng vững luynet tĩnh lại có ưu điểm luôn nằm gần vị trí dao cắt Ở vị trí chi tiết gia công chịu lực lớn lắp cố định vào bàn dao chuyển động với bàn dao, phát huy tác dụng so với luynet tĩnh Luynet động thường dùng tiện trục trơn Các vấu tiếp xúc với chi tiết nằm trước sau vị trí lưỡi cắt theo hướng tiến dao Vấu luynet động chạy trước vị trí dao cắt dùng tiện tinh bán tinh (Hình 1.4 a), Còn luynet động chạy sau dùng tiện thô lẫn tiện tinh (Hình 1.4 b) S S ( b) ( a) Hình 1.4: Sơ đồ gá có luynet động 2.3 Gá đặt mâm cặp bốn chấu: Mâm cặp bốn chấu (không tự định tâm,điều chỉnh vấu một) gá chi tiết có hình dáng bất kỳ, đồng thời đảm bảo độ đồng tâm cao dùng đồng hồ so 0,01 để rà Hình 1.5: Sơ đồ gá mâm cặp bốn chấu Khi gia công mặt chi tiết ống, bạc, đĩa Có thể dùng loại mũi tâm lớn để gá đặt Các loại mũi tâm vừa dùng để định tâm chi tiết, vừa dùng để truyền momen xoắn thay tốc (Hình 1.6 a) Muốn đảm bảo thành ống đảm ( a) ( b) Đồ án môn học Máy công cụ bảo độ đồng tâm lỗ mặt cửa chi tiết người ta dùng loại trục gá để định vị vào mặt lỗ (hình 1.6 b) ( a) ( b) Hình 1.6: (a) Sơ đồ gá loại mũi tâm lớn (b) Trục gá định vị 2.4 Gá đặt ống kẹp đàn hồi: Ống kẹp đàn hồi gá đặt chi tiết gia công có ưu điểm so với loại mâm cặp không phá hỏng bề mặt dùng làm chuẩn kẹp chặt gá đặt, đồng thời đạt độ xác định tâm cao (0,03) Phương pháp gá đặt thường dùng máy tiện tự động, máy rơvonve máy tiện vạn có đồ gá chuyên dùng để gia công chi tiết có chuẩn mặt mặt gia công, loại thép định cữ có độ xác đảm bảo Hình 1.7: Sơ đồ gá dùng ống kẹp đàn hồi Đồ án môn học Máy công cụ CHƯƠNG TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY TIỆN I CHUYỂN ĐỘNG HỌC CỦA MÁY TIỆN: Nhà bác học Gôlôvin sáng lập lý thuyết chuyển động học máy cắt kim loại sở lý luận " Bất kỳ máy cắt kim loại truyền đến phôi dao chuyển động tương đối Các chuyển động (dù phức tạp) quy chuyển động (đơn giản) vài cấu nguyên thủy” Để tạo hình bề mặt chi tiết máy tiện, ta phải truyền cho phôi chuyển động quay tròn tạo tốc độ cắt gọt, truyền cho dao chuyển động tịnh tiến để thực lượng chạy dao tạo suất máy.Quá trình cắt gọt (gia công) máy tiện thực phối hợp hai chuyển động: + Chuyển động chính: chuyển động quay tròn phôi (chuyển động quay tròn trục chính) + Chuyển động tịnh tiến: chuyển động tịnh tiến dao trình cắt gọt đảm bảo cho dao ăn liên tục vào lớp kim loại Để tạo dạng bề mặt khác máy tiện, chuyển động cụ thể sau: Hình 2.1: Sơ đồ tiện mặt trụ tròn xoay Q T Khi cần tiện mặt trụ tròn xoay hình 2.1 máy phải tạo cho phôi chuyển động quay (Q) cho dao chuyển động tịnh tiến (T) dọc theo phương trục phôi Mâm cặp bàn dao hai cấu chấp hành máy thực chuyển động Hình 2.2: Sơ đồ tiện mặt định hình dao tiện thường Q T1 T T T2 Đồ án môn học Máy công cụ Nếu cần tiện mặt định hình tròn xoay dao tiện thường hình 2-2 phôi phải quay (Q) dao phải chuyển động (T) chuyển động (T) tổng hợp hai chuyển động:Tịnh tiến theo hướng trục (T1) tịnh tiến theo hướng kính (T2) Cũng với mặt định tịnh tiến dùng dao tiện định hình cần chuyển động quay chi tiết Đặc điểm chung phương pháp tiện dùng lưỡi cắt tác dụng vào phôi liệu lực cần thiết để tách phoi khỏi tạo thành hình dạng, kích thước mà chi tiết cần có Dao tiện có kết cấu đơn giản thường giao có vài lưỡi cắt thẳng Riêng dao tiện định hình lưỡi cắt cong tùy theo hình dạng bề mặt cần tạo nên Khi thực nguyên công tiện, việc chọn máy, dao tùy tiện mà phải vào yêu cầu kỹ thuật suất cần đạt Do phải nắm khả công nghệ biện pháp thực giải vấn đề kể Tiện tạo nhiều bề mặt khác mặt trụ, mặt côn (cả lẫn ngoài), mặt đầu, mặt định hình tròn xoay, ren (như hình 2.3) Khối lượng công việc tiện chiếm khoảng 30-40 % toàn khối lượng gia công khí S S S S S S S S A S A Hình 2.3: Các bề mặt gia công phương pháp tiện Đồ án môn học Máy công cụ Từ ví dụ ta thấy rằng: Bề mặt gia công cuả chi tiết khác Để tạo bề mặt chi tiết máy, máy phải truyền cho cấu chấp hành chuyển động tương đối Số lượng chuyển động tương đối phụ thuộc vào hình dạng bề mặt chi tiết, hình dáng lưỡi cắt dao tuân theo quy luật định Độ xác phương pháp tiện phụ thuộc vào yếu tố sau đây: + Độ xác thân máy tiện như: độ đảo trục chính, sai lệch độ mòn sống trượt, độ lệch tâm ụ trước ụ sau + Độ cứng vững hệ thống công nghệ + Tình trạng dụng cụ cắt + Trình độ tay nghề công nhân + Trình độ tay nghề công nhân nhiều trường hợp có ý nghĩa định gia công phương pháp cắt thử Tùy theo vị trí mặt gia công (mặt ngoài, mặt trong, mặt đầu), phương pháp gia công (tiện thô, bán tinh tiện tinh) chất lượng chi tiết gia công đạt khác Khi tiện ren độ xác đạt đến cấp độ nhám bề mặt Ra = 2,5(m), dạt tới Ra = 1,25(m) II BỐ CỤC MÁY TIỆN VÀ PHÂN LOẠI 1.1 Bố cục máy tiện: (1) Thân máy: chi tiết chủ yếu lắp cụm phận máy Mặt thân máy có băng trượt phẳng hai lăng trụ dùng để dẫn hướng cho xe dao ụ sau trượt lên (2) Ụ trước: gọi hộp trục thường hộp đúc gang, bên có lắp phận làm việc chủ yếu máy trục hộp tốc độ Trục trục rỗng, đầu bên phải lắp đồ gá để kẹp phôi Trục nhận truyền động từ động đặt bệ bên trái máy thông qua đai truyền, hệ thống bánh răng, khớp nối ly hợp Nhờ có cấu truyền động bánh răng, khớp ly hợp mà ta thay đổi tốc độ quay trục (3) Hộp bước tiến: hộp chứa xích chuyển động chạy dao dùng để truyền chuyển động quay từ trục cho trục trơn vít me Đồng thời thay đổi trị số bước tiến xe dao (4) Bộ bánh thay thế: dùng để điều chỉnh bước tiến xe dao theo yêu cầu tiện trơn điều chỉnh bước ren cần thiết cách lựa chọn bánh thay cho phù hợp (5) Xe dao: phận máy dùng để gá kẹp dao đảm bảo cho dao chuyển động theo chiều khác (6) Ụ sau: dùng để đỡ chi tiết dài trình gia công dùng để gá tịnh tiến mũi khoan, mũi doa, mũi xoáy (7) Thiết bị điện: bố trí tủ điện Đóng ngắt động điện, tắt mở máy, điều chỉnh hộp tốc độ, hộp bước tiến, hộp xe dao cấu điều chỉnh như: tay gạt, nút bấm vô lăng Đồ án môn học Máy công cụ Phương trình cân lực : I.Q = R I.Q = W/ cosϕ W= Q.I cosϕ Trong Q lực gạt công nhân tác dụng, chọn Q = 10 KG = 98 (N) L: chiều dài cần gạt, chọn l= 350(mm) ⇒ W= 98 350 cos60 = 17150(N) 4.3.2 Tính lực kẹp để khoá ụ sau: Sơ đồ phân tích lực tương tự Khi gạt tay gạt để khoá nòng ụ sau, lúc mặt tiếp xúc đế băng trượt xuất lực ma sát F sinh phản lực pháp tuyến với mặt phẳng ngang W1 Tổng hợp lực W1 lực F1 R1 cosϕ1= W / R Momen điểm O: M = Q L Q: Lực tác dụng công nhân Q= 10 KG = 98 N L: Chiều dài cánh tay đòn L = 350(mm) Phương trình cân lực: ⇒ Q.L.L = W1 /cosϕ L ⇒ W = Q.l cosϕ L / L = 98.350.cos60 100 /80 = 21437,5(N) V THIẾT KẾ BÀN DAO 5.1 Kết cấu nguyên lý hoạt động bàn dao : Ổ dao lắp đế côn ổ dao máy 16k20 định vị kẹp chặt mối ghép côn Nó định vị vị trí nhờ có lò xo viên bi phía đế phần côn Khi quay ổ dao tay quay chụp vặn vào trục tâm ren sau nhờ Đồ án môn học Máy công cụ trục liên kết với lò xo vào rãnh chụp kéo ổ dao quay theo.muốn định vị ổ dao vị trí ta cần xiết chặt tay quay 5.2 Tính chọn truyền vis me – đai ốc ; Chọn vật liệu chế tạo vít me thép 35 Chọn vật liệu chế tạo đai ốc CH 18-36 bulong M14 A A B B 10 S=5mm 11 12 Hình 4.16: kết cấu bàn dao Xác định đường kính vít theo điều kiện bền mòn lấy [p]=6(Mpa); ψ H = 2; ψ H = 0.75 d2 ≥ ≥ Fa π ψ H ψ h [ P ] 2107 ≈ 23(mm) π 2.0,75.6 Ta chọn ren có bước 2, 3; 5; 5(mm) ren có bước P=2 (mm) bé chóng mòn hỏng nên ta chọn P=5(mm) tùy điều kiện tự hãm; góc vít γ phải bé góc ma sát ρ Với vít bôi trơn dầu lấy f=0,1 ta có: ρ = arctgf = 40' Đồ án môn học Máy công cụ Với ren có bước P=5(mm) góc vít: γ = arctg P = arctg = 50' π d 3,14.24 Vậy γ < ρ thõa mãn điều kiện tự hãm Chọn ren thang có đặc tính sau: d = 25 ; d = 24.35 ; d1 = 23.918 ; P=5; h=3.5 Tính chiều dài làm việc đai ốc H theo công thức(14-3 sách CTM) Ta tìm số vòng ren đai ốc x= 2107 = 11 π 25.3,5.6 Vậy H=x.t=11.5=55(mm) Hệ số chiều cao đai ốc ψ H = H 36 = = 2.03 thõa mãn điều kiện cho phép từ d 17.33 1,2-2,5 Vì vít dài chịu lực nén lớn nên phải kiểm tra độ bền ổn định Tính gần theo công thức (14-8 CTM) Với thép 35 có σ ch = 300( Mpa) ; [σ ] n = 300 = 100( Mpa) ; Hệ số ψ tra theo bảng µl 4.500 = d 23,918 ⇒ ψ = 0.8 σn = 4.Fa π d = 4.2107 = 16 3.14.(23.918) σ n ≤ [σ ] n = 0.8.100 = 80( Mpa) Tính kiểm tra điều kiện bền dập ren σd = Fa 2107 = = 21,6( Mpa) d h 24,35.4 Đồ án môn học Máy công cụ Với thép35 σ b = 280 ⇒ [σ ] d = 224( Mpa) σ d < [σ ] d = 224( Mpa ) Vậy điều kiện bền dập vít thõa mãn 5.3 Tính bulông nhóm cho ổ gá dao : Py Px Pz F r1 r2 Py M F F Hình 4.17: bulong nhóm lắp khe hở Đưa lực Py tâm mối ghép, ta có lực Ry đặt 0, momen M=Py.l(l=30) Do tác dụng lực Py đặt tạ O thì, bulong chịu lực F ngang F= Py 3662 = = 1220,7( N ) Do momen M gây nên bulong nên ta xác định lực Q momen M gây nên bulong có khoảng cách đến tâm r1 Q1 = M r1 M r = 2 ΣZ i ri 2r1 + r2 Đồ án môn học Máy công cụ Với M=Py.l=2107.100=210700(N.mm); r2=55(mm); r1=5ĵ(mm) ⇒ Q1 = M r1 210700.55 210700.55 = = = 59416( N ) 2 ΣZ i ri 2(55 ) + (55) 55 2.5 Trị số lực Q1, Q2 gây nên với bulong Q2 = Q1 r2 55 = 297082 = 42140( N ) r1 55 Vậy bulong 1,2: F1=F3=1220,7(N) Dùng phương pháp tính phương pháp đồ thị ta dễ dàng có bulong chịu lực 1, chịu lực lớn d0 = 4.F1 = π [τ ] 4.1220,7 =11(mm) 3,14.80 Với [τ ] = 0,4.σ ch = 0,4.200 = 80( Mpa) ; s=1,25; h=0,85; Vậy ta chọn bulong M12 có d1=11,459; d2= 11,675; Kiểm nghiệm điều kiện bền dập ta có: σd = F1 1220.7 = = 18( Mpa) d h 11.675 Trị số ứng suất dập cho phép ś]d=0,8Į=0,8.280=224(Mpa) Vậy bulong đảm bảo điều kiện bền dập ren VI THIẾT KẾ ỐNG KẸP ĐÀN HỒI 6.1 Nguyên lý hoạt động : Ống kẹp co bóp ống xẻ rãnh đàn hồi hình côn, nhờ biến dạng đàn hồi để định tâm kẹp chặt chi tiết Ống kẹp đàn hồi gá đặt chi tiết gia công có ưu điểm so với loại mâm cặp không phá hỏng bề mặt dùng làm chuẩn kẹp chặt gá đặt, đồng thời đạt độ xác định tâm cao 0,05(mm) Đồ án môn học Máy công cụ Phương pháp gá đặt thường dùng máy tiện tự động, máy rơvonve máy tiện vạn có đồ gá chuyên dùng để gia công chi tiết có chuẩn mặt mặt gia công, loại thép định cữ có độ xác đảm bảo W N W F Q Q 1 a W N R f W F Hình 4.18: Sơ đồ gá dùng ống kẹp đàn hồi Ống kẹp co bóp phân thành loại: Theo mặt định vị: định vị mặt mặt Ống kẹp định tâm mặt chi tiết nhờ côn bóp, Định vị mặt mặt Ống kẹp định tâm mặt chi tiết nhờ côn bung, Theo phần kẹp: kẹp đầu, kẹp đầu Theo chiều kẹp: kéo đẩy Khi sử dụng ống kẹp đàn hồi bề mặt làm việc phải thấm cacbon sâu 0.8-1.2(mm) Tôi đạt độ cứng 50-60 HRC Chọn vật liệu làm ống thép CT3 ta thiết kế ống kẹp dàn hồi định tâm mặt chi tiết nhờ côn bóp, Trong đó: Đồ án môn học Máy công cụ ống kẹp thân đồ gá Vít chống xoay chi tiết Đầu bên phải ống xẻ rãnh Khi kéo ống kẹp sang trái ống tự động bóp lại để định vị kẹp chặt chi tiết Để dễ dàng tháo lắp chi tiết nên chọn góc côn α = 30 Khi ống kẹp nằm ổ kẹp tuỳ theo đường kính phôi to, nhỏ khác mà điểm tiép xúc phôi ống khác Góc côn α phần làm trạng thái tự trạng thái kẹp chặt thường cách 30’ 6.2 Phân tích tính lực kẹp : ta xem ống kẹp chêm cứng không biến dạng phần làm việc chịu lực sau kẹp chặt Q: lực kéo hướng trục (KG) W: phản lực chi tiết (lực kẹp)(KG) F2: lực ma sát ống kẹp chi tiết W1: tổng phản lực thẳng đứng lực w lực ma sát giũa vỏ đồ gá ống kẹp Theo lực kẹp chêm ta có: Sơ đồ tính lực: tg ( Q α α + ϕ1 ) = ⇔ Q1 = W tg ( + ϕ1 ) W tgϕ2 = F2 ⇔ F2 = W1 tgϕ2 W1 Q = Q1 + F2 = W tg ( ⇒W=Q α + ϕ1 ) + W1 tgϕ 2 α  tg  + ϕ1  + tgϕ (vì W=W1) 2  Đồ án môn học Máy công cụ Nếu phôi ống kẹp có khe hở f lực kẹp phải trừ thành phần lực W2 cần để làm hình máng A, B, C biến dạng khoảng f Có thể coi mảnh dầm công xôn ngàm đầu có chiều dài L chịu lực W2 đầu biến dạng đoạn f 3.E.J f L3 Vì thế: W2 = E: mô dun đàn hồi J: tổng mô men quán tính hình máng A, B, C Do lực kẹp cần có là: W = Q tg ( α + ϕ1 ) + tgϕ 2 − 3EJ f L3 Với chế độ cắt thử máy 16k20 có Φ = 50(mm) thì: PTCB chống xoay quanh ống kẹp là: WΣ f R ≥ K Pz.Rc ⇒ WΣ ≥ WΣ W = Vậy 2.π R K Pz.Rc 7,1604.6060.50 = = 665340( N ) f R 0,5.53 = 5525( N ) J: tổng momen quán tính máng A, B, C J= Với π D (1 − α ) = 0.05.D (1 − α ) 64 D = 53 (mm); d = π D ⇒J= (1 − α ) = 0.05.D (1 − α ) = 0,05.53 (1 − 0,742 ) = 275(mm ) 64 Từ ta có: 50 (mm) Đồ án môn học Máy công cụ W = Q tg ( α + ϕ1 ) + tgϕ 2 − 3EJ f L3 Q 3.2.10 4.275 ⇔ 5525 = − 0,577 + 0,2 200 ⇒ Q = 14310( N ) Vậy ta phải rút ống với lực rút phù hợp Q=14310(N) gia công an toàn với chế độ cắt thử máy 16k20 6.2.1 Loại 1: ống kẹp co rút đàn hồi Ta tính bulong siết chặt, ngoại lực tác dụng Thân bulong chịu kéo lực siết gây chịu xoắn momen ma sát ren sinh Khi siết đai ốc với lực cần siết Q=14310(N) Mr momen ren, ta có: Mr = Q.tg (γ + ς ' ).d 2 Trong ς ' = arctgf ' (góc ma sát tương đương) Ứng suất kéo lực Q gây nên: σ= 4Q π d1 Ứng suất xoắn momen M gây ra: τ= Mr 0,5.Q.tg (γ + ρ ).d 8.Qtg (γ + ρ ).d = = Wo π d1 π d1 16 Ứng suất tương đương xác định theo thuyết bền thứ tư: [ σ td = σ + 3.τ = (4.Q π d1 + 8.Q.tg (γ + ρ ' )d π d1 2 ] d  ) = σ + 12 tg (γ + ρ ' )  d1  Đối với bulong tiêu chuẩn lấy trung bình: d2=1,1.d1, γ = 30' , f’=0.2 Đồ án môn học Máy công cụ ⇒ σ td ≈ 1,3.σ Như trường hợp bulong siết chặt không chịu thêm tải trọng ngoài, dùng công thức đơn giản để tính theo độ bền kéo với ứng suất tương đương 1,3 lần ứng suất kéo lực siết Q gây nên, ứng suất tăng thêm xét đến ứng suất xoắn tác dụng momen ren Từ điều kiện bền: σ td ≈ 1,3.σ = 1,3.Q π d1 ≤ [σ ] k Ta tìm đường kính d1 ≥ 1,3.4.Q π [σ ] k Chọn vật liệu làm bulong thép CT35 nên: σ ch = 300( Mpa) ; [σ ] k = [S]: hệ số an toàn (1,3-2) (MPa) Vậy [σ ] k = 300 = 200( Mpa) 1,5 ⇒ d1 ≥ 1,3.4.14310 = 7.5 (mm) π 200 Kiểm nghiệm sức bền dập bulong vừa tính: σd = Q 14310 = = 65 (MPa) d h 7,5.30 h: chiều dài làm việc bulong 30(mm) mà [σ d ] = 0,8.σ b = 0,8.300 = 240 (MPa) Vậy σ d ≤ [σ ] d thoã mãn điều kiện bền dập 6.2.2 Loại 2: Thiết kế ống kẹp đàn hồi tự định tâm 1: cữ chặn điều chỉnh 2: lò xo σ ch [S] ; Đồ án môn học Máy công cụ 3: ống(bạc)di động 4: chìa khoá 5: tay quay Thân bulong chịu kéo lực siết gây chịu xoắn momen ma sát ren sinh Khi siết đai ốc với lực cần siết Q=14310(N) Mr momen ren, ta có: Mr = Q.tg (γ + ς ' ).d 2 Trong ς ' = arctgf ' (góc ma sát tương đương) Ứng suất kéo lực Q gây nên: σ= 4Q π d1 Ứng suất xoắn momen M gây ra: τ= Mr 0,5.Q.tg (γ + ρ ).d 8.Qtg (γ + ρ ).d = = Wo π d1 π d1 16 Ứng suất tương đương xác định theo thuyết bền thứ tư: [ σ td = σ + 3.τ = (4.Q π d1 + 8.Q.tg (γ + ρ ' )d π d1 2 ] d  ) = σ + 12 tg (γ + ρ ' )  d1  Đối với bulong tiêu chuẩn lấy trung bình: d2=1,1.d1, γ = 30' , f’=0.2 ⇒ σ td ≈ 1,3.σ Như trường hợp bulong siết chặt không chịu thêm tải trọng ngoài, dùng công thức đơn giản để tính theo độ bền kéo với ứng suất tương đương 1,3 lần ứng suất kéo lực siết Q gây nên, ứng suất tăng thêm xét đến ứng suất xoắn tác dụng momen ren Từ điều kiện bền: σ td ≈ 1,3.σ = 1,3.Q π d1 ≤ [σ ] k Đồ án môn học Máy công cụ Ta tìm đường kính d1 ≥ 1,3.4.Q π [σ ] k Chọn vật liệu làm bulong thép CT35 nên: σ ch = 300( Mpa) ; [σ ] k = σ ch [S] ; [S]: hệ số an toàn (1,3-2) (MPa) Vậy [σ ] k = 300 = 200( Mpa) 1,5 ⇒ d1 ≥ 1,3.4.14310 = 19 (mm) π 200 Chon ren M20, d1=19.05 (mm); d2=19.52 (mm); Kiểm nghiệm sức bền dập bulong vừa tính: σd = Q 14310 = = 29 (MPa) d h 19.30 h: chiều dài làm việc bulong 30(mm) mà [σ d ] = 0,8.σ b = 0,8.300 = 240 (MPa) Vậy σ d ≤ [σ ] d thoã mãn điều kiện bền dập 6.2.3 Loại 3: ống kẹp đàn hồi có chìa khóa Với chế độ cắt thử máy 16k20; Φ = 50(mm) ta chọn kích thước ống di động, chìa khoá tay quay hình vẽ Tương tự ta tính lực kẹp cần có Q=14310 (N) Vì đường kính lớn nên ta chọn ren bước nhỏ để tăng tính tự hãm ren trình gia công Có đường kính ngoài: d=95mm) d2=94,026(mm), d1=93,376(mm), S=2(mm) Kiểm nghiệm sức bền dập ren ống chìa khoá với lực kẹp Q=14310(N) Đồ án môn học Máy công cụ σd = Q d1 + d 93,376 + 94,026 ( Mpa) Với d = = = 93,701( N ) ; d h 2 h=70(mm)(chiều dài phần làm việc ren) σd = 14310 = 3( MPa) < [σ ] d 93,701.70 Vậy chìa khoá thoã mãn điều kiện bền dập ren chế độ cắt thử máy 6.2.4 Loại 4: ống kẹp đàn hồi gang (tương tự loại 1) Đồ án môn học Máy công cụ MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương I : Tìm hiểu chung công nghệ gia công máy tiện I Mục đích nội dung gia công tiện II Các phương pháp gá đặt gia công máy tiện .3 Chương II : Tìm hiểu chung máy tiện I Chuyển động học máy tiện II Bố cục máy tiện phân loại 10 III Các loại máy tiện thường gặp 11 IV Giới thiệu chung máy tiện 16K20 15 V Vai trò yêu cầu trục máy tiện 16 Chương III : Cơ sở thiết kế đồ gá vạn máy 16K20 18 I Công dụng trang bị công nghệ khí 18 II Cơ sở thiết kế đồ gá 19 III Xác định lực cắt .21 IV Phương pháp tính lực kẹp .24 Chương IV : Thiết kế đồ gá vạn 26 I Thiết kế mâm cặp ba chấu 26 II Thiết kế mâm cặp bốn chấu 33 III Thiết kế mũi tâm quay 36 IV Thiết kế ụ động .47 V Thiết kế bàn dao .50 VI Thiết kế ống kẹp đàn hồi 54 Mục lục .64 Tài liệu tham khảo 65 Đồ án môn học Máy công cụ Tài liệu tham khảo: Thiết kế máy cắt kim loại:Nguyễn Ngọc Cẩn Thiết kế chi tiết máy:Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm Sổ tay thiết kế khí 1,2,3 Kỹ thuật tiện:Nguyễn Quang Châu Chi tiết máy 1,2 Dung sai lắp ghép: Ninh Đức Tốn [...]... nguyên công đối với chất lượng gia công (không phụ thuộc vào trình độ và kinh nghiệm chuyên môn của thợ), đồng thời giảm nhẹ sức lao động khi gá đặt phôi gia công (đảm bảo thao tác an toàn và có năng suất cao) Đồ gá gia công được phân thành đồ gá vạn năng và đồ gá chuyên dùng Đồ gá vạn năng thường là trang bị công nghệ đi kèm theo máy công cụ như mâm cặp, êtô, mũi tâm Đồ án môn học Máy công cụ Đồ gá chuyên... của máy, dao so với mặt gia công Ưu điểm của phương pháp này: + Đảm bảo độ chính xác gia công, giảm chế phẩm và hầu như không phụ thuộc vào trình độ tay nghề của công nhân đứng máy + Năng suất cao + Hiệu quả kinh tế cao khi sản lượng đủ lớn Các thành phần chính của đồ gá: Đồ gá gia công có nhiều loại khác nhau: Đồ gá vạn năng, đồ gá chuyên dùng, đồ gá vạn năng lắp ghép, đồ gá vạn năng điều chỉnh, đồ gá. .. định, loại trang bị công nghệ này chủ yếu được sử dụng ở dạng sản xuất hàng loạt hay hàng khối Đối với các loại máy công cụ được dùng trong quá trình gia công cắt gọt kim loại, người ta thường dùng hai loại trang bị công nghệ là đồ gá giá công (trang bị công nghệ để gá đặt phôi gia công trên máy công cụ) và dụng cụ phụ (trang bị công nghệ để gá đặt dụng cụ gia công trên máy công cụ) Đối với quá trình... góc để khoan các lỗ hoặc phay các bề mặt cách nhau một góc bằng góc quay • cấu xác định và kẹp chặt đồ gá trên máy công cụ: Đồ án môn học Máy công cụ Cơ cấu này thường là các then hướng dẫn hướng (ở đồ gá phay) và có rãnh chữ U để kẹp chặt đồ gá trên bàn quay • Thân đồ gá, đế đồ gá: Thân đồ gá, đế đồ gá có tên gọi khác là các chi tiết cơ sở Các chi tiết cơ dở thường là các đế hình vuông, hình tròn có... của quá trình sản xuất cơ khí ĐỒ gá gia công là trang bị công nghệ nhằm xác định vị trí chính xác giữa phôi gia công với dụng cụ gia công, đồng thời giữ vị trí đó ổn định trong suốt quá trình gia công Đồ gá gia công tạo điều kiện mở rộng khả năng làm việc của máy công cụ, giảm thời gian phu vì gá đặt phôi nhanh gọn, giảm thời gian máy vì có thể gá đặt nhiều phôi để gia công đồng thời, góp phần hạ giá... các loại đồ gá tiện vạn năng được trang bị theo máy tiện: chi tiết gia công có chuyển động tịnh tiến cùnh bàn dao, còn dụng cụ cắt lắp trên trục chính và có chuyển động quay tròn cùng trục chính của máy tiện Đồ gá gia công chi tiết được gá trên hai mũi tâm của máy tiện, chi tiết gia công có chuyển động quay cùng trục chính của máy tiện như: các loại trục gá Kết cấu cụ thể của các loại đồ gá tiện thường... sau: Đồ gá gia công chi tiết lắp trên trục chính của máy tiện thường bao gồm các bộ phận: cơ cấu định vị phôi, cơ cấu kẹp chặt phôi, thân đồ gá, bộ phận định vị và kẹp chặt đồ gá trên trục chính của máy tiện, cơ cấu phân độ Đồ gá gia công chi tiết lắp trên sống trượt của băng máy tiện thường bao gồm các bộ phận: cơ cấu định vị phôi, cơ cấu kẹp chặt phôi, thân đồ gá, bộ phận định vị và kẹp chặt đồ gá trên. .. phôi c) Cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt hoặc cơ cấu so dao d) Cơ cấu phân độ đồ gá e) Cơ cấu xác định đồ gá lên máy công cụ f) Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên máy công cụ g) Thân đồ gá, đế đồ gá • Cơ cấu định vị phôi: Dùng để định vị vị trí tương đối của phôi so với máy hoặc dụng cụ cắt Cơ cấu này bao gồm các lọai chốt tỳ, phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trụ dài, chốt trám, khối V, trục gá • Cơ cấu kẹp chặt phôi:... d-8x36H7 f7 x40 a11 x7 h9 Đồ án môn học Máy công cụ Hình 2.4: Kết cấu trục chính Đồ án môn học Máy công cụ CHƯƠNG 3 CƠ SỞ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ VẠN NĂNG TRÊN MÁY 16K20 I CÔNG DỤNG CỦA TRANG BỊ CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ: Trong quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí người ta phải sử dụng nhiều loại công cụ lao động với kết cấu và tính năng kỹ thuật ngày càng hoàn thiện hơn,nhằm nâng cao chất lượng, tăng năng suất và hạ giá thành... sản phẩm Các loại công cụ thường được sử dụng trong quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí bao gồm các loại máy, các loại dụng cụ và các loại trang bị công nghệ (gồm các loại đồ gá và dụng cụ phụ) Đối với khâu gia công chi tiết cơ khí thì trang bị công nghệ là toàn bộ các phụ tùng kèm theo máy công cụ nhằm mở rộng khả năng công nghệ của máy, tạo điều kiện cho máy thực hiện quá trình gia công chi tiết cơ khí