BTL đồ gá đại học bkhn, bài tập lớn: tính toán và thiết kế đồ gá chuyên dùng khoét doa lỗ phi 40 của chi tiết gối đỡ. Tài liệu có đầy đủ bản vẽ thiết kế, tất tần tật yêu cầu của bài tập lớn đồ gá của thầy nguyễn thành nhân.
LỜI NÓI ĐẦU Ngành chế tạo máy chiếm vị trí đặc biệt quan trọng phát triển kinh tế quốc dân Vì phải đẩy mạnh việc cải tiến kỹ thuật ngành chế tạo máy, đặc biệt vấn đề khí hóa tự động hóa, mà trang bị cơng nghệ đóng vai trò quan trọng Đồ gá chiếm tỷ lệ lớn trang bị công nghệ Vì mơn học đồ gá mơn khơng thể thiếu sinh viên ngành chế tạo máy Đồ gá không tăng khả gá đặt chi tiết gia cơng mà tăng khả cơng nghệ máy Bài tập lớn không giúp sinh viên hiểu sâu thêm kiến thức mơn học mà giúp ích cho mơn học tiếp theo, làm đồ án tốt nghiệp làm việc sau Để hồn thành tập lớn mơn học em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thành Nhân bảo tận tình giúp đỡ em trình học tập trình làm tập lớn Em xin chân thành cảm ơn thầy! Hà Nội ngày 03 tháng 12 năm 2018 TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIÊN CƠ KHÍ ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CTM BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ Họ tên sinh viên: Bạch Sỹ Hưng Lớp: KT CĐT 04 - K61 MSSV: 20162000 Khóa: K61 Đề tài tập lớn: tính tốn thiết kế đồ gá chuyên dùng khoét, doa lỗ Ø40 chi tiết gối đỡ I Các tài liệu ban đầu thiết kế - Bản vẽ chi tiết gia công - Lập tiến trình cơng nghệ gia cơng chi tiết Dao Dao BK8 - Kích thước Bề mặt làm Loại máy cần đạt chuẩn Phay mặt đáy B100 Mặt đế Máy phay đứng 6H12 Bào mặt đầu lỗ Ø 16 B32 Mặt phẳng Máy bào đáy B665 Khoan lỗ Ø 16 doa D16 Mặt đế Máy khoan lỗ chéo làm đứng K125 chuẩn tinh Phay mặt phẳng đầu B120 Mặt đáy Máy phay lỗ Ø 40 ngang 6H82 Gia công lỗ Ø 40 D40 Mặt đáy Máy khoan K135 Phay mặt đầu lỗ Ø B145 Mặt đáy Máy phay đứng 6H12 Gia công lỗ Ø D6 Mặt đáy Máy khoan đứng K125 Kiểm tra STT Tên nguyên công Dao BK8 Dao P18 Dao phay đĩa P18 Dao P18 Dao P18 Dao P18 Bản vẽ sơ đồ ngun cơng cần tính tốn thiết kế đồ gá II Nội dung tính tốn thiết kế đồ gá khoét, doa 2.1 Nêu nhiệm vụ đồ gá phay Nhiệm vụ đồ gá phay gồm: - Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5: Gia công lỗ Ø 40 Đảm bảo định vị đủ số bậc tự cần thiết chuẩn Đảm bảo đồ gá dễ tháo lắp, phù hợp với việc sản xuất hang loạt Đảm bảo tính tốn đủ lực kẹp chặt Đảm bảo tính đơn giản đồ gá, dễ dàng lắp ráp máy công cụ 2.2 Vẽ sơ đồ gá đặt Sau có chuẩn tinh ta tiến hành định vị sau: - Định vị mặt đáy lên phiến tì hạn chế bậc tự - Sử dụng chốt trụ ngắn cho lỗ Ø16 hạn chế bậc tự - Dùng chốt trám vào lỗ Ø16 lại để hạn chế bậc tự lại Sơ đồ định vị cụ thể sau: Po Mx Fms1 Fms2 N1 W N2 • Định vị: - bậc tự do: dùng phiến tì - bậc tự do: dùng chốt trụ ngắn - bậc tự do: dùng chốt trám • Kẹp chặt: kẹp chặt cấu ren vít • Chọn máy: dùng máy khoan đứng K135, công suất N = (kw) • Chế độ cắt: khoét thô, khoét tinh doa 2.3 Tính lực kẹp W Xác định mơmen cắt Mx lực dọc trục Po a Tính mơmen xoắn Mx 𝑀𝑥 = 10 𝐶𝑀 𝐷𝑞 𝑡 𝑥 𝑆 𝑦 𝑘𝑝 Trong đó: 𝐶𝑀 =0,085; q=0; x=0,75; y=0,8 (tra bảng 5-32 sổ tay công nghệ chế tạo máy II) Kp=1 (tra bảng 5-9) Mx=10.0,85.39,10 1,30,75 1,50,8 1=14,31 (Nm) b Tính lực dọc trục Po 𝑃𝑜 = 10 𝐶𝑝 𝐷𝑞 𝑡 𝑥 𝑆 𝑦 𝑘𝑝 𝐶𝑝 =23,5; q=0; x=1,2; y=0,4 (tra bảng 5-32 sổ tay công nghệ chế tạo máy II) Po=10.23,5.1,31,2 39,10 1,50,8 1=378,65 (N) Công suất cắt Ne= 𝑀𝑥.𝑉 9750 = 14,31.168 9750 = 0,25 (Kw) c Tính lực kẹp Tính mơmen gây lật lực dọc trục Po mômen xoắn Mx gây ra: - Do Po gây ra: 𝑀1 =Po.100 = 378,65.100 = 37865 (Nmm) - Do Mx gây ra: 𝑀𝑥 2.14,31.1000 𝑀2 = 160 = 160= 117115,1 Nmm D 39,1 - Vậy lực kẹp cần thiết W là: W= 𝑀1 +𝑀2 100 𝐾 = 37865+117115,1 100 K=1549,8K (N) K: hệ số an toàn tính đến khả tăng lực cắt q trình gia công - K = 𝐾0 𝐾1 𝐾2 𝐾3 𝐾4 𝐾5 𝐾6 𝐾0 : hệ số an toàn cho tất trường hợp Ko = 1,5 𝐾1 : hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô 𝐾1 =1,2 𝐾2 : hệ số tăng lực cắt mòn dao 𝐾2 =1 𝐾3 : hệ số tăng lực cắt gia công 𝐾3 =1 𝐾4 : hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt Trường hợp kẹp tay 𝐾4 =1,3 𝐾5 : hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay Trường hợp thuận lợi 𝐾5 = - 𝐾6 : hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết 𝐾6 = 1,5 Thay vào cơng thức ta có K=1,5.1,2.1.1.1,3.1.1,5=3,5 Thay vào ơng thức tính lực kẹp ta có: W=1549,8.3,5=5424,3 (N) = 542,43 (Kg) 2.4 Chọn cấu sinh lực Q Ta chọn cấu sinh lực ren vít với tay quay để truyền lực Được sử dụng cấu vẽ đồ gá Phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước nên khơng tồn sai số kẹp chặt (𝜀𝑘 = 0) Lực Q đặt lên tay quay ren vít có mặt kẹp thơng qua miếng đệm xác định theo công thức: Q= 𝛽 W [𝑟0 tan(α + 𝜑0 )+f.R.cot( )] 𝑙 - Đường kính Bulơng kẹp chặt: d≥ √ - W 0,5[𝜎𝑘] =√ 5424,3 0,5.40 = 16,5 (mm) Chọn Bulông M18 𝑟0 bán kính ngồi trung bình ren vít, mm 𝑙 khoảng cách từ tâm ren vít đến điểm đặt lực Q 𝛼 góc nâng ren vít 𝛼 ( 20 30′ − 30 30′ ) 𝜑0 góc ma sát cặp ren vít- đai ốc 𝜑0 = 60 40′ F hệ số ma sát chỗ tiếp xúc phẳng ren vít với chi tiết gia cơng đai ốc với vòng đệm, f= 0,1-0,15 R bán kính mặt cầu đầu ren vít, R=10mm β góc hai đường tiếp tuyến mặt cầu đầu ren vít, β= 1200 Thay số vào cơng thức tính Q ta có: Q=46,9 (N) 2.5 Nghiệm bền cấu Các phương trình cân mômen: Q.l = 𝑀1 +𝑀2 = Q1 𝑟0 + F2 R Trong đó: - 𝑀1 mơmen ma sát mặt tiếp xúc ren - 𝑀2 mômen ma sát mặt phẳng kẹp mặt phẳng bị kẹp - Q1 =2W.tan(α + 𝜑0 ) - F2 = 2W.tan𝜑1 - 𝜑1 góc ma sát mặt phẳng kẹp với bề mặt kẹp => Q = 2W tan(α + 𝜑0 )+2.W.R.tan𝜑1 𝑙 = 52,22(N) > 46,9 (N) => Vậy cấu đủ bền 2.6 Tính sai số chế tạo đồ gá ℇct 2 + 𝜀2 Ta có: ℇ𝑔𝑑 = √𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑐𝑡 + 𝜀𝑚 𝑙𝑑 1 Trong đó: - ℇ𝑔𝑑 sai số gá đặt, xác định [ℇ𝑔𝑑 ]= √ 𝛿 với 𝛿 = 200 (∝ 𝑚) [ℇ𝑔𝑑 ]= 200=50 (∝ 𝑚) - ℇ𝑐 sai số chuẩn, trình định vị Ê to vào tâm kẹp, việc xác định khoảng cánh dao đĩa mặt phay nên ℇ𝑐 = - ℇ𝑘 sai số kẹp chặt, phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực nên: ℇ𝑘 = - ℇ𝑚 sai số mòn đồ gá: ℇ𝑚 =𝛽 √N 𝛽 = 0,3 hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị N = 2000 số lượng chi tiết gia công đồ gá ℇ𝑚 =0,3 √2000 =13,4 (∝ 𝑚) - ℇ𝑐𝑡 sai số chế tạo đồ gá - ℇ𝑑𝑐 sai số điều chỉnh ℇ𝑑𝑐 = 10(∝ 𝑚) 2 + 𝜀2 + 𝜀2 Vậy: ℇ𝑔𝑑 = √𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑐𝑡 + 𝜀𝑚 𝑑𝑔 𝑑𝑐 Với [ℇ𝑔𝑑 ]=50 (∝ 𝑚) Từ ta xác định độ xác cần chế tạo đồ gá là: + 𝜀 ] =√502 − (02 + 02 + 13,42 102 ) ℇ𝑐𝑡 =√[ℇ𝑔𝑑 ]2 − [𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 ℇ𝑐𝑡 =47 (𝜇𝑚) Vậy cần phải chế tạo đồ gá có sai số chế tạo là: ℇ𝑐𝑡 =47 (𝜇𝑚) 2.7 Nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá Từ sai số chế tạo đồ gá tính ℇ𝑐𝑡 =47 (𝜇𝑚), yêu cầu thiết kế, ta xác định điều kiện kỹ thuật đồ gá sau: - Độ không song song mặt định vị mặt đáy đồ gá nhỏ 0,047 (mm) - Độ khơng vng góc tâm chốt mặt đáy đồ gá nhỏ 0,047 (mm) - Bề mặt làm việc chốt định vị, phiến tì, chốt trụ ngắn, chốt trám sau nhiệt luyện đạt từ 50 – 55 HRC 2.8 Chọn, vẽ so dao cấu khác a Cơ cấu dẫn hướng: Để thuận tiện cho trình gia công ta sử dụng bạc dẫn thay nhanh b Cơ cấu định vị: Cơ cấu định vị gồm: chốt trám, chốt trụ ngắn, phiến tỳ 2.9 Thao tác đồ gá a Gá đặt Đồ gá lên bàn máy - Đưa đồ gá lên bàn máy - Bắt bu lông cố định đồ gá với bàn máy b Gá đặt chi tiết lên đồ gá Định vị: - Dùng Cờ lê vặn đai ốc đơn cho mỏ kẹp xoay mỏ kẹp ngồi vị trí kẹp chặt Sau cho chi tiết vào, lỗ lồng vào chốt trụ ngắn, lỗ lồng vào chốt trám Kẹp chặt: - Sau định vị xong ta xoay mỏ kẹp vào vị trí kẹp, quay cờ lê từ từ đai ốc đơn chặt - Tiếp tục vặn chặt cảm thấy lực kẹp đủ lớn c Quá trình tháo kẹp lấy chi tiết Thực ngược lại bước gá đặt III Vẽ vẽ đồ gá giấy A3 Để đảm bảo tính thẩm mỹ cho báo cáo nên vẽ đồ gá khổ giấy A3 để cuối tài liệu 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sổ tay công nghệ chế tạo máy…………….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên ) NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sổ tay công nghệ chế tạo máy (3 tập) … GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên)NXB Khoa học Kỹ thuật - 2005 Atlas Đồ Gá……………………………….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên ) NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ gá………………………………………… GS.TS Trần Văn Địch, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy…………GS.TS Trần Văn Địch NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2000 Hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Lưu Văn Nhang NXB Khoa học Kỹ thuật 11 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Các tài liệu ban đầu thiết kế Nội dung tính tốn thiết kế đồ gá kht, doa 2.1 Nêu nhiệm vụ đồ gá phay 2.2 Vẽ sơ đồ gá đặt 2.3 Tính lực kẹp W 2.4 Chọn cấu sinh lực Q 2.5 Nghiệm bền cấu 2.6 Tính sai số chế tạo đồ gá ℇct 2.7 Nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá 2.8 Chọn, vẽ cữ so dao cấu khác 2.9 Thao tác đồ gá III Vẽ vẽ đồ gá giấy A3 I II TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 6 8 10 11 12 13 14 15 16 17 ... Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ gá ……………………………………… GS.TS Trần Văn Địch, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy…………GS.TS Trần Văn Địch NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2000... NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sổ tay công nghệ chế tạo máy (3 tập) … GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên)NXB Khoa học Kỹ thuật - 2005 Atlas Đồ Gá …………………………….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên ) NXB Đại Học. .. chốt trụ ngắn, phiến tỳ 2.9 Thao tác đồ gá a Gá đặt Đồ gá lên bàn máy - Đưa đồ gá lên bàn máy - Bắt bu lông cố định đồ gá với bàn máy b Gá đặt chi tiết lên đồ gá Định vị: - Dùng Cờ lê vặn đai ốc