Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Tiếp nối phần 1, phần 2 Giáo trình Đồ gá trên máy công cụ trình bày về các cơ cấu tự định tâm, các cơ cấu khác của đồ gá, tự động hóa đồ gá và đồ gá trên máy tự động, trình tự thiết kế đồ gá.
Chương : CÁC CƠ CẤU TỰ ĐỊNH TÂM 4.1 Khái niệm Các cấu tự định tâm cấu vừa định vị vừa kẹp chặt, đồng thời có tác dụng làm cho tâm đối xứng chi tiết gia công trùng với tâm cấu định tâm Tác dụng tự định tâm cần thiết phải gá đặt chi tiết hai nhiều lần khiến lần gá đặt tâm chi tiết có vị trí khơng đổi Ví dụ 4.1: Những bề mặt định vị cấu tự định tâm thường chuyển động vào tốc độ ề mặt định vị chi tiết bề mặt kẹp chặt Hình 4.1 Cơ cấu tự định tâm ứng dụng để kẹp chặt chi tiết có bề mặt đối xứng tròn xoay Để giải tự định tâm ta dùng giải pháp khác Ví dụ: - Dùng ren vít ngược chiều - Sử dụng loại đòn bẩy - ùng mặt nghiêng - ùng loại đường cong - ùng lò xo đĩa - Dùng khe chêm - ùng chất dẻo 102 Ưu điểm bật cấu là: - iảm thời gian định vị kẹp chặt chi tiết - Độ xác định tâm cao, dung sai hai mặt chuẩn dung sai khoảng cách hai mặt chuẩn phân cho hai bên 4.2 Tự định tâm ren vít trái chiều Cơ cấu tự định tâm nhờ vào hai đoạn ren trái chiều nhau, có bước ren khiến hai má ê tô tiến lùi với tốc độ Độ xác định tâm phụ thuộc vào bước ren hai bên có hay khơng phụ thuộc khe hở đai ốc ren vít Chế tạo loại ren phức tạp nên độ xác định tâm khơng cao Hình 4.2 4.3 Tự định tâm khối V Khối V dùng để định tâm mặt cho chi tiết đối xứng qua mặt phẳng hai mặt phẳng mặt trụ tròn - Khối V định tâm qua mặt đối xứng 103 Hình 4.3 Khối V tự định tâm qua mặt đối xứng - Khối V định tâm qua hai mặt đối xứng: yêu cầu hai khối tâm phải di động Trong trình gá đặt tâm chi tiết trùng với tâm đồ gá, hai khối V vào lượng Hình 4.4 Khối V định tâm vít me trái chiều Để khối V chuyển động vào lượng ta sử dụng cấu ren vít, có hai đầu ren ngược chiều Trong trường hợp việc chế tạo điều chỉnh xác khoảng cách từ tâm đến hai bề mặt định vị khối V khó, cần gia cơng hình 4.5 Độ xác phụ thuộc khe hở bu lơng đai ốc, phụ thuộc vào độ xác ren phải ren trái hai khối V để đảm bảo độ xác yêu cầu định tâm Để đảm bảo việc chế tạo dễ dàng làm cách sau: + Điều chỉnh khối V (điều chỉnh vị trí ban đầu khối V so với bu lơng) + Điều chỉnh vị trí chạc điều chỉnh Hình 4.5 Cơ cấu điều chỉnh chạc điều chỉnh 104 1,2 – Khối V, – Trục vít có ren trái chiều, 4, 10 – Vít cố định, 5,6,8,9 – Vít, – Chạc 4.4 Tự định tâm đòn bẩy Có thể dùng đòn bẩy cấu tự định tâm dạng hộp, trụ, định tâm mặt ngồi, mặt chi tiết gia cơng Độ xác định tâm loại phụ thuộc vào lắp ghép chốt quay, tỷ lệ cánh tay đòn Hình 4.6 Tự định tâm đòn bẩy 4.5 Tự định tâm đường cong Có thể sử dụng đường cong để làm cấu tự định tâm mặt mặt chi tiết gia cơng Đường cong làm thành gờ lõm thành rãnh Hình 4.7 định tâm mặt chi tiết, dựa vào đường cong rãnh để đẩy ba chốt định tâm kẹp chặt chi tiết ành trình loại ngắn, để tăng hành trình làm thành hai đoạn đường cong: đoạn đầu đường cong có góc nâng lớn đề đẩy nhanh đến vị trí định vị Đoạn cuối đường cong có góc nâng nhỏ (nhỏ 50) để kẹp chặt tự hãm 105 Hình 4.7 Định tâm đường cong Cơ cấu tự định tâm đường cong thường có độ xác khơng cao chế tạo đường cong khó ành trình kẹp bé nên khơng thể gá nhiều cỡ chi tiết, có ưu điểm tác dụng nhanh Hình 4.8 mâm cặp chấu tự định tâm Trong hình 4.8 nhờ bánh khía hình nhỏ vặn làm quay đĩa, lưng đĩa có (cũng bánh khía cơn) ăn khớp với bánh khía nhỏ Mặt đĩa có rãnh xoắn ốc Ac-si-mét ăn khớp với phía sau vấu o đĩa quay ba vấu tiến vào tâm lui với tốc độ khoảng cách Hình 4.8 Mâm cặp chấu tự định tâm 4.6 Tự định tâm ống kẹp đàn hồi Ống kẹp đàn hồi chi tiết dạng bạc hình có xẻ rãnh dọc, nhờ khả biến dạng đàn hồi mà bạc định tâm chi tiết Trong cấu tự định tâm ống kẹp đàn hồi ống kẹp chi tiết Nó phối hợp với chi tiết khác để trở thành cấu hồn chỉnh Nó định vị mặt trụ mặt trụ ngồi Hình 4.9 Ống kẹp đàn hồi 106 Nếu định vị mặt trụ chi tiết bung ra, định vị mặt trụ ngồi chi tiết bóp vào óc thường dùng 300, bạc côn đàn hồi bạc siết phải chênh 30’ (0,50) Mặt côn chế tạo cho không bị kẹt, sau gia công yêu cầu dễ tháo Tuỳ thuộc vào tiết diện đường kính chi tiết gá đặt mà ống kẹp xẻ số lượng rãnh khác - Nếu tiết diện tròn: + d < 60 (mm): ống kẹp xẻ rãnh + d = 60 ÷ 120 (mm) : ống kẹp xẻ rãnh + d > 120 (mm) : ống kẹp xẻ 12 rãnh - Tiết diện vng, chữ nhật: xẻ rãnh (hình 4.10a, 4.10b) - Tiết diện lục giác: xẻ rãnh (hình 4.10c) Hình 4.10 Tiết diện ống kẹp đàn hồi Loại ống kẹp đàn hồi dùng nhiều máy tiện, máy mài Nếu sử dụng hợp lý định vị chuẩn tinh không để lại vết kẹp Người ta chế tạo số lượng kẹp lớn để định vị chi tiết có đường kính khác Tính lực kẹp (hình 4.11): Nếu ta xem ống kẹp chêm cứng khơng biến dạng phần làm việc chịu lực sau kẹp chặt: Q – lức kéo hướng trục (k ), W – phản lực chi tiết (k ), tức lực kẹp, F2 – lực ma sát chi tiết ống kẹp W1 – tổng phản lực thẳng đứng phản lực W lực ma sát vỏ đồ gá ống kẹp (k ) Theo lực kẹp chêm ta có: W Q tan( 1 ) tan 2 107 (4.1) Ở đây: φ1, φ2 – góc ma sát ống kẹp với vỏ với chi tiết (α/2) – nửa góc ống kẹp Hình 4.11 Nếu phơi ống kẹp có khe hở f lực kẹp phải trừ bớt thành phần lực W2 cần để làm mảnh hình máng A, , C biến dạng khoảng f Có thể coi mảnh dầm cơng xơn ngàm đầu có chiều dài L chịu lực W2 đầu để biến dạng đoạn f W2 Vì thế: Trong đó: 3.E.J f L3 (4.2) E – modun đàn hồi J – tổng moment qn tính hình máng A, , C o lực kẹp W là: W Q tan( 1 ) tan 2 3.E.J f L3 (4.3) Nếu khơng có miếng chặn định cữ số 1, chi tiết xê dịch hướng trục lực ma sát F2 chi tiết ống kẹp không ảnh hưởng đến lực kẹp, lúc đó: W Q tan( 1 ) 3.E.J f L3 (4.4) Ống kẹp đàn hồi thường làm vật liệu thép cacbon thép có thành phần cacbon cao Đối với chi tiết lớn, nặng ống kẹp thường làm hợp kim 12CrNi3A 15CrA, 40CrSi, 90CrSi Cũng dùng thép CD60A ÷CD100A nhiệt luyện đến độ cứng (30÷35)HRC (phần đi) (55÷60)HRC (phần làm việc) 108 Tơi xong mài, góc ống kẹp thường 300, góc cơng trục tâm đàn hồi thường lấy 50÷150 Ưu điểm ống kẹp đàn hồi: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, thao tác thuận tiện nhanh Nhược điểm: khơng tiếp xúc hồn tồn với bề mặt phơi 4.7 Tự định tâm khe chêm Cơ cấu tự định tâm khe chêm định tâm mặt mặt chi tiết dạng trụ Khi làm việc, tác dụng lực cắt lăn, vấu kẹp bị đẩy dần vào khe chêm để làm nhiệm vụ tự định tâm kẹp chặt Lực cắt lớn lực kẹp lớn Người ta sử dụng lăn định vị chuẩn tinh mặt kẹp có khía nhám định vị chuẩn thô Khi muốn tháo chi tiết ta phải xoay ngược chi tiết lại tay dụng cụ làm lăn bị tháo lỏng Hình 4.12 Định tâm khe chêm 1- trục, – chi tiết, – lăn 4.8 Tự định tâm lò xo đĩa Lò xo đĩa loại kết cấu có tính định tâm cao (0,01÷0,03mm), lực kẹp lớn, đơn giản, thao tác dễ dàng Lò xo đĩa dập thép 50Si2A Đường kính định vị biến dạng thay đổi từ 0,15÷0,4mm Đường kính ngồi từ 18mm đến 200mm, đường kính d từ 4mm đến 160mm, bề dày S từ 0,5mm đến 1,25mm 109 Hình 4.13 Kết cấu lò xo đĩa Kết cấu làm việc cấu tự định tâm lò xo đĩa hình 4.14 Số lò xo đĩa nhiều lực kẹp lớn Sau vặn vít vào, lò xo chịu lực biến dạng, đường kính ngồi lò xo đĩa tăng lên làm cho chi tiết định vị kẹp chặt Hình 4.14 Cơ cấu tự định tâm lò xo đĩa 4.9 Tự định tâm chêm Hình 4.15, tự định tâm chêm: nhờ lõi có mặt vát nghiêng hình chêm, nên vặn đai ốc tiến vào, lõi đẩy ba trượt để định tâm kẹp chặt chi tiết gia công mặt chuẩn Khi vặn ngược đai ốc 5, lõi kéo chi tiết tháo lỏng 110 Hình 4.15 Tự định tâm chêm 4.10 Tự định tâm chất dẻo Cơ cấu tự định tâm màng mỏng chất dẻo dùng chuẩn lỗ mặt trụ ngồi Nó có độ xác định tâm cao (có thể đạt tới 0,001 ÷ 0,03 mm), triệt tiêu hồn toàn khe hở mặt trụ bạc mỏng lỗ chuẩn phôi, tạo lực kẹp lớn phân bố tương đối đều, kết cấu nhỏ gọn, tháo lắp gá đặt nhanh, khó chế tạo Hình 4.16 trục tâm dùng chất dẻo để định tâm mặt chi tiết Khi vặn vít tiến vào (về phía trái), thể tích chứa chất dẻo bị giảm xuống, áp suất tăng lên, làm biến dạng bạc mỏng theo hướng kính lượng ∆ gây áp lực hướng kính từ bạc mỏng tác dụng lên mặt lỗ chuẩn tạo thành lực kẹp Hình 4.16 Cơ cấu định tâm chất dẻo Bạc mỏng; Vỏ; Con trượt; Vít kẹp chặt; Chất dẻo 111 Hình 10.4 Đồ gá khoan lỗ chi tiết dạng đĩa 10.5 Đồ gá khoan – vát mép – doa Φ3 xilanh Hình 10.5 sơ đồ gá đặt xilanh để khoan, vát mép doa lỗ Φ3 xilanh 12 với cấu kẹp nhanh Chi tiết gia công định vị phiến tỳ chốt trụ ngắn (hạn chế bậc tự do) Trước gá ta hạ khối đệm xuống, kéo chi tiết bên phải Sau gá xong ta đẩy chi tiết bên trái để miếng kẹp tỳ vào chi tiết Sau ta nâng khối đệm lên xoay chi tiết theo chiều kim đồng hồ, vít tiến bên trái kẹp chặt chi tiết 176 Hình 10.5 Đồ gá khoan – vát mép – doa Φ3 xilanh 10.6 Đồ gá phân độ khoan lỗ Φ5 Chi tiết gia công (bạc trượt đóng mở) định vị bậc tự do: phần gờ chốt, phần trụ chốt chốt trám để chống xoay Kẹp chặt chi tiết thực đai ốc bạc chữ C Sau khoan xong lỗ thứ trình phân độ thực sau: nới đai ốc dùng tay xoay chi tiết góc bi rơi vào lỗ khác đáy phần gờ chốt Sau xiết chặt đai ốc để cố định chi tiết trục gá 177 Hình 10.6 Đồ gá phân độ khoan lỗ Φ5 178 10.7 Đồ gá khoan – doa lỗ Φ16 cần lắc cóc Chi tiết gia công định vị phiến tỳ 2, chốt trụ chốt trám chống xoay Kẹp chặt chi tiết thực đai ốc vòng đệm chữ C Hình 10.7 Đồ gá khoan – doa lỗ Φ16 cần lắc cóc 179 10.8 Đồ gá khoan – doa lỗ Φ10.5 cần lắc cóc ình 10.8 đồ gá khoan – vát mép lỗ Φ10.5 cần lắc cóc Sơ đồ gá đặt tương tự hình 10.7 Hình 10.8 Đồ gá khoan – doa lỗ Φ10.5 cần lắc cóc 180 10.9 Đồ gá khoan lỗ đầu nhỏ ình 10.9 đồ gá khoan lỗ đầu nhỏ có độ cứng vững yếu Chi tiết gia công định vị phiến tỳ 6, chốt trụ ngắn khối V chống xoay Kẹp chặt chi tiết thực đai ốc có tay quay Vì có độ cứng vững yếu nên khoan lỗ đầu nhỏ ta phải dùng thêm chốt tỳ phụ Hình 10.9 Đồ gá khoan lỗ đầu nhỏ 181 10.10 Đồ gá khoan hai lỗ Φ9 mỏ tĩnh êtô Chi tiết gia công định vị hai phiến tỳ 2, khối V Chi tiết kẹp chặt mỏ kẹp đai ốc Để chống xoay chi tiết ta dùng chốt hai bên khoan máy khoan đứng Hình 10.10 Đồ gá khoan hai lỗ Φ9 mỏ tĩnh êtô 182 lỗ Φ9 10.11 Đồ gá khoét lỗ to ình 10.11 đồ gá lợi dụng lực cắt để kẹp chặt chi tiết gia công Chi tiết gia công định vị phiến tỳ Chốt có tác dụng chống xoay chi tiết Để định tâm lỗ gia công ta dùng cấu phiến dẫn treo với chụp hình có ba vấu cách góc 1200 Phiến dẫn treo xuống, chụp có tác dụng định tâm chi tiết Hình 10.11 Đồ gá khoét lỗ to 183 10.12 Đồ gá khoét lỗ nhỏ Chi tiết gia công định vị phiến tỳ chốt trụ ngắn Để chống xoay ta dùng khối v ngắn Kẹp chặt chi tiết thực bu lơng khối V Hình 10.12 Đồ gá khoét lỗ nhỏ 184 185 10.13 Đồ gá khoan - doa lỗ chi tiết dạng hộp Chi tiết gia công định vị phiến tỳ 1, chốt trụ ngắn chốt trám Chốt tỳ phụ có tác dụng tăng độ cứng vững chi tiết gia công Kẹp chặt thực bu lơng Hình 10.13 Đồ gá khoan - doa lỗ chi tiết dạng hộp 186 10.14 Đồ gá khoan – khoét – doa lỗ thân ba ngả Chi tiết gia công định vị phiến tỳ 1, chốt trụ ngắn chốt trám Kẹp chặt chi tiết thực đòn kẹp ta quay tay quay Để tháo chitiết ta quay tay quay rãnh vào vị trí chốt sau ta rút tay quay bên trái Hình 10.14 Đồ gá khoan – khoét – doa lỗ thân ba ngả 187 10.15 Đồ gá khoan – doa lỗ đáy chi tiết dạng hộp ình 10.15 đồ gá gia công bốn lỗ chi tiết dạng hộp Chi tiết gia công định vị hai phiến tỳ 2, khối V 4, khối V có tác dụng định vị chống xoay vừa có tác dụng kẹp chặt chi tiết Để tháo lấy chi tiết ta nới đai ốc rút đệm chữ U ra, sau ta lật phiến dẫn (phiến dẫn xoay quanh chốt 10) Hình 10.15 Đồ gá khoan – doa lỗ đáy chi tiết dạng hộp 188 10.16 Đồ gá khoan – doa lỗ trục chữ thập Chi tiết gia công định vị hai khối V 2, chốt tỳ Kẹp chặt chi tiết thực cấu kẹp nhanh thơng qua khối V Hình 10.16 Đồ gá khoan – doa lỗ trục chữ thập 189 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Viết ình, Đồ gá gia cơng khí tiện – phay – bào - mài, NX Đà Nẵng, 2000 [2] – Trần Văn Địch, Atlas Đồ gá, NXBKHKT, 2010 [3] – Đặng Vũ iao, Tính thiết kế đồ gá, Tủ sách Đại học ách Khoa Nội, 1968 [4] – Đặng Vũ iao, Nguyễn Đắc Lộc, Đồ gá gia cơng khí, Nhà xuất iáo dục, Nội, 1975 [5] – Nguyễn Đắc Lộc tác giả, Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Nội, 2003 [6]- Phạm Đăng Phước, Bài giảng đồ gá, Đại học Phạm Văn Đồng [7]- Lê Văn Tiến, Trần Văn Địch, Trần Xn Việt, Đồ gá khí hóa & tự động hóa,, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Nội, 1999 [8]- Phạm Văn Song, Châu Mạnh Lực, Bài giảng Đồ gá gia cơng khí, Đại học Đà Nẵng [9]- Phạm Văn Trung, Trần Văn Thùy, Bài giảng đồ gá, Đại học Phạm Văn Đồng [10] Edward G Hoffman, Jig and Fixture Design, Cengage Learning, USA, 2004 [11] P H Joshi, Jigs and Fixtures Design Manual, McGraw-hill companies, Inc., USA, 2003 190 ... 121 5.3 Cơ cấu định vị đồ gá Trong thực tế sản xuất, đồ gá gia cơng cắt gọt phải định vị xác máy cắt kim loại Đồ gá gia cơng lắp bàn máy đồ gá phay, đồ gá khoan, khoét, doa, đồ gá gia công máy. .. doa, máy tiện đứng lắp với trục máy đồ gá tiện, đồ gá mài tròn ngồi Hình 5. 12 Then định vị đồ gá máy phay doa a) Then bắt chặt với đế đồ gá; b) Then rời đầu vuông Đế đồ gá; Then; Bàn máy Muốn gá. .. phần tồn phần đồ gá Tự động hóa phần cho phép thực công việc sau: - tháo chi tiết khỏi đồ gá Kẹp chặt tháo kẹp chi tiết đồ gá tĩnh đồ gá gia công liên tục - Xoay, định vị kẹp chặt phần quay đồ