- Thiết kế đồ gá khoan Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan, khoét, doa lỗ 20 khối xilanh Phân tích: Do nguyên công ta phải gia công lỗ xilanh phân bố đờng tròn có tâm trùng với tâm chi tiết Vì ta chọn phơng án gá chi tiết cấu phân độ, giảm đợc thời gian gia công Phân tích sơ đồ gá đặt phôi Để đảm bảo đợc độ xác vị trí tơng quan lỗ xilanh lỗ xilanh với tâm chi tiết ta cần phải hạn chế bậc tự nguyên công trớc ta gia công đợc bề mặt đầu bề mặt lỗ nguyên công ta dùng làm chuẩn định vị Đối với mặt trụ chuẩn tinh qua nguyên công tiện nên ta dùng chốt trụ ngắn để định vị Với mặt đầu qua nguyên công tiện nên chuẩn tinh sơ đồ nguyên công Định vị - Mặt phẳng đầu hạn chế bậc tự - Mặt trụ 26 hạn chế hai bậc tự n s W ỉ64 W n ỉ19,9 ỉ26 ỉ18 ỉ8 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 105 - Thiết kế đồ gá khoan Kẹp chặt: Ta dùng cấu kẹp chặt ren kẹp vào hai mép chi tiết, đờng kính bulông đợc tính toán phần sau Cơ cấu kẹp nh vừa đảm bảo tính gọn nhẹ, vừa tạo lực kẹp có phơng vuông góc với chuẩn định vị nên giảm áp lực biến dạng phôi kẹp chặt Chọn cấu phân độ Ta chọn cấu phân độ có trục quay nằm ngang, ta cần gia công lỗ có vị trí cách cách đặn nên ta dùng cấu phân độ quay gián đoạn Nguyên lý làm việc : Chi tiết đợc gá bàn quay, đợc định vị chốt trụ ngắn mặt phẳng đáy, đợc kẹp chặt vào bàn quay nhờ cấu kẹp ren Phần quay đợc kẹp chặt với phần động nhờ cấu kẹp chặt vòng bi trục ren Quay tay quay theo chiều kim đồng hồ làm quay trục ren, trục ren thông qua bạc đẩy chốt tiến vào khe vòng bi Nhờ mặt côn chốt nên vòng bi mở rộng ra, vòng bi nằm cấu chêm nên đẩy trục quay xuống dẫn đến bàn quay bị kéo xuống làm sinh lực dọc trục lực ma sát ép phần quay với phần cố định, phần quay đợc kẹp chặt với phần cố định Muốn gia công lỗ tiếp theo, quay tay quay theo chiều ngợc lại, trục ren thông qua bạc chặn kéo chốt xa tâm miếng có xu hớng chuyển động vào tâm (do miếng bạc tạo thành kết cấu chêm không tự hãm ) tháo lỏng phần quay với đế đồ gá Đồng thời với trình tháo lỏng nhờ chuyển động quay trục ren làm quay bánh cóc theo chiều ngợc chiều kim đồng hồ tác động vào bánh cóc - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 106 - Thiết kế đồ gá khoan trợt, làm cho trợt chuyển động xuống dới Kéo chốt trám khỏi lỗ định vị Khi ta dùng tay quay phần quay, trục tâm quay bạc góc tơng ứng với góc phân độ Với trình kẹp chặt, trục ren quay theo chiều ngợc lại trợt chuyển động nên đa chốt vào bạc côn thực phân độ Xác định chế độ cắt, lc cắt mômen cắt Chế độ cắt: Theo phần thiết kế quy trình công nghệ gia công khối xilanh nguyên công khoan lỗ ta tính đợc chế độ cắt nh sau: - Chiều sâu cắt t = 4mm Lợng chạy dao s = 0,3 mm/v Tốc độ cắt v = 70,5 m/p Số vòng quay trục n = 2804 v/p Lực chiều trục mô men xoắn: Ta dùng lực cắt mô men cắt lớn sinh trình gia công qua bớc khoan, khoét, doa để dùng làm lực cắt mô men cắt tính toán Ta nhận thấy với nguyên công khoan lỗ để đạt kích thớc sinh lực cắt mômen cắt lớn - Lực chiều trục Po = 10.CP.Dq.sy.kp - Mômen xoắn Mx = 10.CM.Dq.sy.kp Các hệ số số mũ (tra bảng 5-32 STCNCTM tập II) ta đợc CM = 0.012; q = 2; y = 0,8 Cp = 31,5; q = 1; y = 0,8 kp tra bảng 5-10 STCNCTM tập II ta đợc kp = kMP = Thay vào công thức ta có: Mx = 10.CM.Dq.sy.kp = 10.0,012.82.0,30.8.2 = 5,96 (N.m) Po = 10.CP.Dq.sy.kp = 10.31,5.81.0,30.8.2 = 1924 N Tính lực kẹp cần thiết - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 107 - Thiết kế đồ gá khoan Lực kẹp phải đảm bảo phôi cân ổn định, không xê dịch suốt trình gia công ta phân tích nh sau: Dới tác dụng mômen xoắn khoan chi tiết có khả xoay quanh tâm nó làm ảnh hởng tới kích thớc cần thực lực kẹp cần thiết phải sinh mômen cản lớn mômen làm quay chi tiết Ta có phơng trình cân nh sau: K.Mx Mma sát K.Ptđ a (2.W + P0 ).f1.Rtb + 2.W.f2.b (*) Trong đó: - a : khoảng cách từ tâm lỗ khoan đến tâm chi tiết ta có a = 32mm - b: khoảng cách từ mấu kẹp tới tâm chi tiết, lấy b =46mm - Rtb: bán kính ma sát trung bình, tính theo công thức W Po W Mx r R Fms Ptđ Fms a 3 513 183 R r Rtb = = 51 18 R2 r2 = 37mm Trong : R bán kính mặt lớn phôi R = D/2 = 102/2 = 51mm r bán kính lỗ côn phía dới bề mặt tiếp xúc r = dcôn/2 = 36/2 = 18mm - K : Hệ số an toàn K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0 =1,5 : Hệ số an toàn chung K1: Hệ số tính đến trờng hợp lực cắt tăng độ bóng thay đổi Với bớc gia công thô K1 = 1,2 K2 = : Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt dao mòn K3 = : Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt gia công gián đoạn K4 = 1,3: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt kẹp tay K5 = : Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 108 - Thiết kế đồ gá khoan K6 = : Hệ số tính đến trờng hợp mô men làm quay chi tiết định vị chi tiết phiến tỳ K = 1,5.1,2.1.1.1,3.1.1 = 2,34 - Ptđ : lực cắt tơng đơng Với Ptđ = (d0 - đờng kính mũi khoan) - 2.M x 2.5960 = = 1490 N d0 W : lực kẹp cần thiết - f1 : hệ số ma sát chi tiết đồ định vị, cặp vật liệu đồng thiếc - thép cacbon ta lấy hệ số ma sát f = 0,15 - f2 : hệ số ma sát chi tiết mỏ kẹp, ta lấy f2 = f1 = 0,15 - P0 : lực chiều trục khoan, ta có P0 = 1924 N Vậy thay vào phơng trình (*) ta đợc : K.Ptđ a (2.W + P0 ).f1.Rtb + 2.W.f2.b (*) W K.Ptd a P0 f1 R tb 2.(R tb f1 + f b) W 2,34.1490.32 1924.0,15.37 2.(37.0,15 + 0,15.46) W 5405 N Vậy ta phải tạo lực kẹp W đòn kẹp lớn 5405 N - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 109 - Thiết kế đồ gá khoan Tính đờng kính bulông Ta có sơ đồ lực nh sau: Trong đó: - W : lực kẹp phôi W = 5405 N - N : phản lực gối đỡ - Q : lực dọc trục tác dụng nên bulông - P : lực đẩy lò xo Ta có: l1 Q l2 W N phôi P Q = N + W + P N.L1 = W.L L1 + L +P L1 Ta lấy L1 = 3/2.L2 , lực lò xo P = 50 N Vậy ta có Q = 9058 N Từ đờng kính trung bình bulông tính theo công thức (Thiết kế hệ dẫn động khí tập I trang 163) Vậy Q = W d2 = Q . H h [ q ] Trong đó: - H = H/d2 hệ số chiều cao đai ốc (H: chiều cao đai ốc), thờng chọn khoảng 1,2 ữ 2,5 ta lấy H = 2,5 - h = h/p hệ số chiều cao ren (h: chiều cao làm việc ren, p: bớc ren) ren ca ta có h =0,75 - [q] : áp suất cho phép, cặp vật liệu vít- đai ốc thép - gang ta có [q] = 6Mpa Vậy: d2 = Q = . H h [q ] 9058 =16 mm .2,5.0,75.6 Xác định sai số chế tạo đồ gá 1- Sai số chuẩn c Ta có sơ đồ gá đặt nh sau: (hình vẽ) - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 110 - Thiết kế đồ gá khoan Chi tiết đợc định vị vào lỗ 26 chốt trụ ngắn mặt đầu mặt phẳng n s ỉ64 W W n ỉ19,9 ỉ26 ỉ18 ỉ8 H x z y ỉ20 ỉ26 c ỉ26 l Theo sơ đồ ta lập đợc chuỗi kích thớc: (với H kích thớc cần thực hiện) H = x+y+z (với x z đại lợng biến thiên.) Vậy Trong đó: c(H) = l + c + 2. - l : dung sai đờng kính lỗ chuẩn (àm) Với lỗ định vị mặt trụ 26 qua nguyên công tiện tinh đạt cấp xác tơng ứng ta có 26H8 tra miền dung sai ta đợc l = 33àm - c : dung sai đờng kính chốt định vị, đồ gá chế tạo có độ xác cao độ xác kích thớc chi tiết cấp, tra dung sai cho chốt 28h6 ta đợc c = 13àm - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 111 - Thiết kế đồ gá khoan - : khe hở nhỏ chốt lỗ định vị, lắp ghép H8/h2 ta có khe hở nhỏ = EI - es = - = (àm) (EI es sai lệch dới sai lệch lỗ chốt) Vậy sai số chuẩn c = c(H) = l + c + 2. = 33 + 13 = 46àm 2- Sai số kẹp chặt k Theo sơ đồ gá đặt phơng chiều lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc thực nên trờng hợp sai số sinh kẹp chặt k = 3- Sai số đồ gá đg Sai số đồ gá đg bao gồm sai số sinh chế tạo ct , lắp ráp đồ gá không xác lđ , mòn cấu định vị m dg = ct + ld + m - ct : sai số chế tạo đồ gá - Sai số lắp đặt lđ nhỏ thờng lấy lđ = 0,01mm - Sai số mòn tínhtheo công thức: m = N (àm) : Hệ số phụ thuộc vào hình dạng đồ định vị, mặt định vị Do mặt định vị ta mặt phẳng chuẩn tinh nên tra bảng 6.2 (tính thiết kế đồ gá) ta đợc = 0,3 N: Số lần tiếp xúc chi tiết gia công đồ định vị số lợng phôi đuợc định vị hai lần điều chỉnh cấu định vị đồ gá Do điều kiện sản xuất hàng loạt nên ta chọn N = 1000 Vậy m = N = 0,3 1000 = 9,48(àm) = 0,0095mm Do sai số gá đặt đồ gá gđ phải thoả mãn điều kiện sau: 1 gđ < [gđ] = ( ữ ) : Dung sai cho phép kích thớc cần đạt, với chuẩn định vị mặt đầu nên = 200àm 1 Vậy lấy [gđ] = ( ữ ) = 70àm Mặt khác ta lại có: - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 112 - Thiết kế đồ gá khoan gđ < [gđ] = 2c + 2k + 2dg = 2c + 2k + 2ld + 2m + 2ct Nh để thoả mãn yêu cầu làm việc, nghĩa gia công đồ gá đạt đợc yêu cầu kỹ thuật chi tiết ta phải có: ct = 2gd ( 2c + 2k + 2m + 2ld ) = = 0,07 (0,046 + + 0,0095 + 0,012 ) = 0,051mm = 51àm Vậy chế tạo đồ gá phải thoả mãn sai số chế tạo Điều kiện kỹ thuật đồ gá Từ kết tính toán giá trị sai số gá đặt cho phép đồ gá ta nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá nh sau: - Độ không song song mặt định vị C mặt đáy A mặt định vị đồ gá bàn máy nhỏ 0,051mm 100 mm chiều dài - Độ không vuông góc đờng tâm chốt mặt định vị C nhỏ 0,051mm - Độ cứng bề mặt làm việc chốt phải đạt độ cứng 50 52 HRC - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 113 ... 0,051mm = 51àm Vậy chế tạo đồ gá phải thoả mãn sai số chế tạo Điều kiện kỹ thuật đồ gá Từ kết tính toán giá trị sai số gá đặt cho phép đồ gá ta nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá nh sau: - Độ không song... độ Xác định chế độ cắt, lc cắt mômen cắt Chế độ cắt: Theo phần thiết kế quy trình công nghệ gia công khối xilanh nguyên công khoan lỗ ta tính đợc chế độ cắt nh sau: - Chiều sâu cắt t = 4mm Lợng... chặt k = 3- Sai số đồ gá đg Sai số đồ gá đg bao gồm sai số sinh chế tạo ct , lắp ráp đồ gá không xác lđ , mòn cấu định vị m dg = ct + ld + m - ct : sai số chế tạo đồ gá - Sai số lắp đặt