BỘCÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐAỊ HOC̣ KINH TẾ KỸTHUÂṬ CÔNG NGHIÊP̣ HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Hà nôị, 42014 1 Muc̣ luc̣ Lờ i nó i đầu 3 Chương I Nôị dung và trình tựthiết kế đồ án môn hoc̣ công nghê ̣chế taọ máy 4 1.1. Nội dung đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy 1.1.1. Thuyết minh 4 4 1.1.2. Bản vẽ 4 1.2. Trình tự thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 5 Chương II Xác điṇ h phương pháp gia công và xác điṇ h daṇ g sản xuất 9 2.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 9 2.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 9 2.3 Xác định dạng sản xuất 12 Chương III Xác điṇ h phương pháp chế taọ phôi và phương pháp lồng phôi 15 3.1Xác định phương pháp chế tạo phôi 15 3.2Chọn phương pháp chế tạo phôi 16 3.3Thiết kế bản vẽ lồng phôi 17 3.4Thiết kế bản vẽ khuôn, mẫu, lõi, hộp lõi( nếu có) 18 Chương IV Thiết kế quy trình công nghê ̣gia công chi tiết 20 4.1Choṇ phương pháp gia công 20 4.2Lập tiến trình công nghệ 20 4.2.1 Các nguyên tắc cơ bản khi lập tiến trình công nghệ 20 4.2.2 Lập bảng quy trình công nghệ bằng sơ đồ gá đặt 21 4.2.3 So sánh chọn phương án thích hợp nhất 25 4.3Thiết kế nguyên công 25 4.3.1 Lập sơ đồ gá đặt 25 4.3.2 Chọn máy 29 2 4.3.3 Chọn dụng cụ cắt 29 4.3.4 Tra lượng dư 30 4.3.5 Tra chế độ cắt 31 4.3.6 Xác định thời gian cho nguyên công 32 4.3.7 Phương pháp và dụng cụ đo kiểm 44 4.3.8 Cho ví dụ về thiết kế nguyên công 47 4.4Vẽ sơ đồ nguyên công 50 4.5Ví dụ sơ đồ nguyên công 51 Chương V Tính lươṇ g dư cho nguyên công đươc̣ chỉđiṇ h 53 5.1Khái niệm chung về lượng dư gia công cơ 53 5.2Xác định lượng dư bằng phương pháp tính toán phân tích 53 5.3Ví dụ về tính lượng dư 53 Chương VI Tính chế đô ̣cắt cho nguyên công đươc̣ chỉ điṇ h thiết kế đồ gá 59 6.1Khái niệm chung 59 6.2Các yếu tố của chế độ cắt 59 6.3Cho ví dụ 60 Chương VII Tính toán và thiết kế đồ gá 65 7.1Thành phần đồ gá 65 7.2Yêu cầu đối với đồ gá chuyên dùng 66 7.3Trình tự thiết kế đồ gá 66 7.4Bản vẽ đồ gá 74 Phụluc̣ tham khảo 76 3 LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy là một nhiệm vụ quan trọng giúp sinh viên củng cố, tổng hợp và mở rộng thêm kiến thức nhằm giải quyết một bài toán kỹ thuật cụ thể Đồ án công nghệ chế tạo máy là một bài tập tổng hợp từ các kiến thức từ cơ sở đến chuyên môn như: Vẽ kỹ thuật, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dung sai, Sức bền vật liệu, Vật liệu, Máy cắt…, vì vậy sinh viên sẽ có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu, các loại sổ tay, bảng biểu tiêu chuẩn để thiết lập các phương án tốt nhất ứng với điều kiện sản xuất cụ thể. Ngoài ra khi thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, sinh viên sẽ có cơ hội phát huy tối đa tính độc lập tìm tòi nghiên cứu, cũng như khả năng ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn. Trong cuốn sách này hướng dẫn chi tiết từng bước để làm một đồ án công nghệ chế tạo máy, từ chọn phôi, gá đặt, từng nguyên công, chọn máy, tính sai số, lợi ích kinh tế... hi vọng là sẽ giúp ích cho những sỉnh viên chuẩn bị làm đồ án công nghệ chế tạo máy có cơ sở và hướng để làm tốt hơn. Các phần được bố trí theo đúng trình tự thực hiện của đồ án. Ngoài ra để giúp cho sinh viên hoàn thành đồ án công nghệ chế tạo máy có chất lượng đáp ứng đòi hỏi cao của quả trình đào tạo, trong hướng dẫn này đã đưa thêm vào một số nội dung thuộc các môn học lien quan, hệ thống lại một số tiêu chuẩn và quy định mà sinh viên rất hay mắc sai sót khi thực hiện đồ án. 4 CHƯƠNG I: NỘI DUNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1.1.Nội dung đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết và thiết kế đồ gá (đồ gá chuyên dùng) để gia công chi tiết. Đồ án gồm hai phần: thuyết minh và bản vẻ 1.1.1.Thuyết minh: a.Trình bày:Tập thuyết minh dày khoảng 35 đến 40 trang , căn lề trên 3.5cm, lề dưới 3cm, lề trái 3.5cm, lề phải 2cm, khoảng cách các hàng 1.5được đánh máy bằng font chữ times new roman cỡ chữ 13 b.Nội dung:Thực hiện đầy đủ theo tờ nhiệm vụ đề ra, và theo hướng dẫn ở các chương sau 1.1.2.Bản vẽ: a. Bản vẽ chi tiết khổ A4: (có khung tên) Bản vẽ này thường có ba hình chiếu, ghi đầy đủ kích thước, độ bóng, độ nhám, dung sai, và các yêu cầu khác của chi tiết gia công. Khung tên vẽ đúng tỉ lệ, ghi rõ vật liệu, có thể vẽ thêm hình chiếu 3D b. Bản vẽ lồng phôi khổ A4 hoặc A3:(có khung tên) Vẽ lại hình dáng chi tiết gia công, ghi kích thước phôi, tức là kích thước chi tiết cộng thêm lượng dư (không cần ghi kích thước chi tiết gia công). Phần lượng dư gạch chéo ca rô màu đỏ để dễ phân biệt với các
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Hà nô ̣i, 4/2014 Mu ̣c lu ̣c Lời nói đầ u Chương I Nô ̣i dung và trin ̀ h tự thiế t kế đồ án môn ho ̣c công nghê ̣ chế ta ̣o máy 1.1 Nội dung đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy 1.1.1 Thuyế t minh 1.1.2 Bản vẽ 1.2 Trình tự thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Chương II Xác đinh ̣ phương pháp gia công và xác đinh ̣ da ̣ng sản xuấ t 2.1 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết 2.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 2.3 Xác định dạng sản xuất 12 Chương III Xác đinh ̣ phương pháp chế ta ̣o phôi và phương pháp lồ ng 15 phôi 3.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi 15 3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 16 3.3 Thiết kế vẽ lồng phôi 17 3.4 Thiết kế vẽ khn, mẫu, lõi, hộp lõi( có) 18 Chương IV Thiế t kế quy trin ̀ h công nghê ̣ gia công chi tiế t 20 4.1 Cho ̣n phương pháp gia cơng 20 4.2 Lập tiến trình cơng nghệ 20 4.2.1 Các nguyên tắc lập tiến trình cơng nghệ 20 4.2.2 Lập bảng quy trình công nghệ sơ đồ gá đặt 21 4.2.3 So sánh chọn phương án thích hợp 25 4.3 Thiết kế nguyên công 25 4.3.1 Lập sơ đồ gá đặt 25 4.3.2 Chọn máy 29 4.3.3 Chọn dụng cụ cắt 29 4.3.4 Tra lượng dư 30 4.3.5 Tra chế độ cắt 31 4.3.6 Xác định thời gian cho nguyên công 32 4.3.7 Phương pháp dụng cụ đo kiểm 44 4.3.8 Cho ví dụ thiết kế ngun cơng 47 4.4 Vẽ sơ đồ ngun cơng 50 4.5 Ví dụ sơ đồ nguyên công 51 Chương V Tính lươ ̣ng dư cho nguyên công đươ ̣c chỉ đinh ̣ 53 5.1 Khái niệm chung lượng dư gia công 53 5.2 Xác định lượng dư phương pháp tính tốn phân tích 53 5.3 Ví dụ tính lượng dư 53 Chương VI Tính chế đô ̣ cắ t cho nguyên công đươ ̣c chỉ đinh ̣ thiế t kế 59 đồ gá 6.1 Khái niệm chung 59 6.2 Các yếu tố chế độ cắt 59 6.3 Cho ví dụ 60 Chương VII Tính toán và thiế t kế đồ gá 65 7.1 Thành phần đồ gá 65 7.2 Yêu cầu đồ gá chuyên dùng 66 7.3 Trình tự thiết kế đồ gá 66 7.4 Bản vẽ đồ gá 74 Phu ̣ lu ̣c tham khảo 76 LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy nhiệm vụ quan trọng giúp sinh viên củng cố, tổng hợp mở rộng thêm kiến thức nhằm giải toán kỹ thuật cụ thể Đồ án công nghệ chế tạo máy tập tổng hợp từ kiến thức từ sở đến chuyên môn như: Vẽ kỹ thuật, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dung sai, Sức bền vật liệu, Vật liệu, Máy cắt…, sinh viên có điều kiện hồn thiện khả sử dụng tài liệu, loại sổ tay, bảng biểu tiêu chuẩn để thiết lập phương án tốt ứng với điều kiện sản xuất cụ thể Ngoài thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, sinh viên có hội phát huy tối đa tính độc lập tìm tịi nghiên cứu, khả ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn Trong sách hướng dẫn chi tiết bước để làm đồ án công nghệ chế tạo máy, từ chọn phơi, gá đặt, ngun cơng, chọn máy, tính sai số, lợi ích kinh tế hi vọng giúp ích cho sỉnh viên chuẩn bị làm đồ án cơng nghệ chế tạo máy có sở hướng để làm tốt Các phần bố trí theo trình tự thực đồ án Ngoài để giúp cho sinh viên hoàn thành đồ án cơng nghệ chế tạo máy có chất lượng đáp ứng địi hỏi cao trình đào tạo, hướng dẫn đưa thêm vào số nội dung thuộc môn học lien quan, hệ thống lại số tiêu chuẩn quy định mà sinh viên hay mắc sai sót thực đồ án CHƯƠNG I: NỘI DUNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1.1.Nội dung đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy: - Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết thiết kế đồ gá (đồ gá chuyên dùng) để gia công chi tiết - Đồ án gồm hai phần: thuyết minh vẻ 1.1.1.Thuyết minh: a.Trình bày:Tập thuyết minh dày khoảng 35 đến 40 trang , lề 3.5cm, lề 3cm, lề trái 3.5cm, lề phải 2cm, khoảng cách hàng 1.5được đánh máy font chữ times new roman cỡ chữ 13 b.Nội dung:Thực đầy đủ theo tờ nhiệm vụ đề ra, theo hướng dẫn chương sau 1.1.2.Bản vẽ: a Bản vẽ chi tiết khổ A4: (có khung tên) - Bản vẽ thường có ba hình chiếu, ghi đầy đủ kích thước, độ bóng, độ nhám, dung sai, yêu cầu khác chi tiết gia công - Khung tên vẽ tỉ lệ, ghi rõ vật liệu, vẽ thêm hình chiếu 3D b Bản vẽ lồng phơi khổ A4 A3:(có khung tên) -Vẽ lại hình dáng chi tiết gia cơng, ghi kích thước phơi, tức kích thước chi tiết cộng thêm lượng dư (khơng cần ghi kích thước chi tiết gia cơng) - Phần lượng dư gạch chéo ca rô màu đỏ để dễ phân biệt với bề mặt khác không gia công - Khung tên vẽ tỉ lệ c Bản vẽ mẫu đúc khuôn đúc khổ A4 A3: theo tiêu chuẩn đúc, mẫu đúc vẽ 3D (mục tùy theo yêu cầu GVHD dựa vào khả sinh viên khơng cần làm) d Bản vẽ sơ đồ nguyên công khổ A0: - Các vẽ phải vẽ phận định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt, cấu dẫn hướng, phận định vị đồ gá vào máy, thân đồ gá - Chi tiết gia cơng vẽ bình thường ( không quy ước vẽ suốt, nét đứt ) Bề mặt gia công gạch màu đỏ - Các vẽ không cần khung tên, vẽ vừa khổ A3, khơng cần tỉ lệ, có khung bước công nghệ chế độ cắt Chiều rộng khung chiều rộng khung tên theo tiêu chuẩn vẽ kỹ thuật e Bản vẽ tách chi tiết vẽ đồ gá khổ A4 A3: - Theo tiêu chuẩn vẽ kỹ thuật với đầy đủ hình chiếu ( nên có hình cắt ) có thêm hình chiếu hay hình cắt riêng phần để thể đầy đủ hình dáng kết cấu chi tiết Ghi đầy đủ kích thước, dung sai, độ bóng yêu cầu kỹ thuật chi tiết f Bản vẽ thiết kế đồ gá khổ A1 A2 - Đây vẽ lắp hồn chỉnh với hình chiếu (trong có hình cắt), phải thể đầy đủ kết cấu đồ gá chuyên dùng (theo sơ đồ gá đặt thuyết minh), với tỉ lệ 1:1, 2:1 1:2 - Chi tiết gia công qui ước vẽ suốt, nét đứt màu đỏ, không che chi tiết đồ gá - Đánh số thứ tự bảng kê chi tiết - Ghi yêu cầu kỹ thuật, kích thước lắp ghép quan trọng, kích thước chiều cao, dài, rộng đồ gá - Không nên vẽ đồ gá kiểm tra, đồ gá vạn êtơ, mâm cặp … 1.2.Trình tự thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Mơ tả kết cấu cụm máy có chi tiết cần gia cơng, phân tích chức làm việc chi tiết cụm máy Kiểm tra kỹ thuật vẽ chi tiết Phân tích hồn thiện tính cơng nghệ kết cấu chi tiết, sữa đổi kết cấu cần Dựa vào số liệu cho ban đầu tiến hành xác định dạng sản xuất Với sản xuất hạng loạt, phải tiến hành xác định số lượng chi tiết loạt Trên sở chức nhiệm vụ đặc tính kỹ thuật chi tiết, chọn loại phôi xác định phương pháp chế tạo phôi Lập phương án công nghệ gia cơng chi tiết theo trình tự sau đây: + Tìm hiểu, phân tích quy trình cơng nghệ sử dụng sở sản xuất quy trình cơng nghệ để gia cơng chi tiết loại có tài liệu tham khảo Đánh giá ưu nhược điểm chúng Định hướng cải tiến cần thực với quy trình + Dựa vào đặc điểm kết cấu yêu cầu kỹ thuật chi tiết, phân tích lựa chọn bề mặt làm chuẩn định vị gá đặt gia công + Xác định phương pháp thứ tự bước công nghệ gia công bề mặt chi tiết + Xác định trình tự nguyên cơng gia cơng bề mặt + Lập tiến trình công nghệ gia công với đầy đủ nguyên công ngun cơng phụ Thiết kế vẽ chi tiết lồng phôi Thiết kế vẽ khuôn, mẫu, lõi (nếu có) Lập thứ tự nguyên công, bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn dao, vẽ ký hiệu chiều chuyển động dao, chi tiết) Thiết kế ngun cơng theo trình tự sau: + Chọn máy, chọn dụng cụ cắt dụng cụ đo cho tất nguyên công + Xác định thông số cần thiết cho q trình tính tốn chế độ cắt thời gian chiều dài cắt, đường kính gia công, số bước… + Xác định chế độ cắt cho tất nguyên công (Xác định phương pháp tra bảng) + Xác định số lượng cần thiết cho tất nguyên công + Xác định thời gian bản, hệ số sử dụng thiết bị, bậc thợ… cho tất nguyên công + Hiệu chỉnh lại chế độ cắt định mức nguyên công để thực đồng nguyên công cho trình gia cơng tăng tuổi bền cắt cần + Lập phiếu nguyên công cho tất nguyên cơng phụ với đầy đủ số liệu máy, dụng cụ cắt, dụng cụ đo, bảng chế độ cắt… 10 Tính lượng dư cho bề mặt (mặt trịn trong, mặt trịn ngồi mặt phẳng) 11 Tính chế độ cắt cho ngun cơng thiết kế đồ gá 12 Tính tốn kinh tế, kỹ thuật cho phương án thiết kế 13 Tính thiết kế đồ gá theo nội dung sau: + Phân tích chuẩn định vị, chọn phương án sơ đồ gá đặt phù hợp + Xác định cấu định vị kẹp chặt phôi + Xác định điểm đặt lực chọn cấu sinh lực + Tính lực kẹp cần thiết + Tính sai số chế tạo đồ gá + Xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá 14 Viết thuyết minh theo nội dung phần tính tốn thiết kế 15 Xây dựng vẽ (Bản vẽ phôi, vẽ sơ đồ nguyên công, vẽ lắp đồ gá) theo số liệu tính tốn thuyết minh 16 Bảo vệ đồ án Khi bảo vệ, sinh viên phải trình bày nội dung công việc thực thời gian quy ước trả lời trực tiếp (bằng miệng) câu hỏi đặt với vấn đề liên quan đến đồ án Phần vẽ phép thực thiết kế quy trình cơng nghệ, tính tốn xong thơng số ngun cơng, xác định xác loại trang thiết bị dụng cụ phụ yêu cầu Vì thuyết minh đồ án phải bắt đầu thực từ buổi đầu tiên, sau nhận nhiệm vụ thiết kế theo trình tự trình bày Các tính tốn phải thực cẩn thận, có thích tài liệu tham khảo dẫn giải kỹ Thuyết minh phải gọn, rõ ràng, không cho phép có sai sót ấn lốt ngữ pháp Khơng cho phép thực vẽ trước có tính tốn cụ thể CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết: Dựa vào vẽ chi tiết giao, sinh viên phải nghiên cứu tỉ mỉ kết cấu, chức điều kiện làm việc chi tiết, cụ thể phải xác định chi tiết làm phận máy, bề mặt chi tiết bề mặt làm việc, kích thước quan trọng Trong số trường hợp chi tiết khơng rõ chức làm việc sinh viên phải vận dụng kiến thức học như: máy cắt, chi tiết máy, động đốt trong,… để phân tích chức nhiệm vụ chi tiết xếp thành nhóm chi tiết thơng dụng: dạng bạc, dạng trục, dạng càng, dạng hộp… Sau xác định điều kiện kỹ thuật, thông số kỹ thuật chi tiết dung sai kích thước quan trọng, độ nhám, độ cứng cần thiết bề mặt làm việc yêu cầu kỹ thuật đặc biệt khác Việc phân tích xác định bề mặt quan trọng, không quan trọng chi tiết 2.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Phần nghiên cứu tính cơng nghệ kết cấu chi tiết tiến hành theo bước sau: - Nghiên cứu điều kiện làm việc chi tiết cụm máy, sản lượng sản xuất năm, xem có khả đơn giản hóa kết cấu không, khả thay kết cấu hàn, kết cấu lắp ghép, đồng thời khả thay đổi vật liệu sử dụng - Phân tích khả áp dụng phương pháp sản xuất tiên tiến - Xác định chuỗi kích thước cơng nghệ khả kiểm tra kích thước phương pháp đo trực tiếp - Xác định bề mặt chuẩn đảm bảo độ cứng vững chi tiết gia cơng - Phân tích khả ứng dụng phương pháp chế tạo phôi đơn giản tiên tiến cho phép đạt tiêu kinh tế cao klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét klv = (bảng 5-31 tr 24STCNCTM-NXBKHKT-2006-tập ) kv = = Chu kỳ bền : T = 40 phút ( Bảng 5-30 trang 24 –STCNCTM-NXBKHKT-2006-tập 2) V 17.23.850,5 47.6 (m/phút) 400,250, 250,2.0,80,4 n 1000.v 1000.47, 635 ( vòng / phút) D 3,14.23,85 Chọn số vòng quay: nm = 630 (vòng/phút) Vận tốc thực tế : Vtt D.n m 1000 3,14.23,85.630 47 (vòng/phút) 1000 Bước 3: Doa tinh Chiều sâu cắt : t = 0,5 ( D –d)= 0,5 ( 24 – 23.85) = ( Cơng thức tính t trang 20 – STCNCTM-NXBKHKT-2006- tập ) Lượng chạy dao : s = 1.2 (mm/vòng) (Bảng 5-116 trang 107 –STCNCTM-NXBKHKT2006 - tập 2) Vận tốc cắt : V CV D q kv T m t x S y Với : CV = 17; q = 0.5; y = 0,4; m = 0,25, x=0.2 ( Bảng 5-29 trang 23-STCNCTMNXBKHKT-2006 tập ) Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế: kv = kMV kuv klv kMV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công nv kMV 750 750 = = ( Bảng 5-1 trang 6-STCNCTM-NXBKHKT b 750 1,3 2006-tập 2) kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = ( Bảng 5-6 / [2]) 62 klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét klv = (bảng 5-31 tr 24STCNCTM-NXBKHKT-2006-tập ) kv = = Chu kỳ bền : T = 40 phút ( Bảng 5-30 trang 24-STCNCTM-NXBKHKT-2006-tập 2) V n 17.240,5 51 (m/phút) 400,25.0, 0750,2.1.20,4 1000.v 1000.51 644 ( vòng / phút) D 3,14.24 Chọn số vòng quay: nm =650 (vòng/phút) Vận tốc thực tế : Vtt D.n m 1000 3,14.24.650 50 (vòng/phút) 1000 Do nguyên công momen xoắn Mx lực chiều trục P0 lớn khoét nên ta tính momen xoắn Mx lực chiều trục P0 cho bước khoan Tính momen xoắn lực chiều trục : Mx = 10 CM tx Dq Sy kp P0 = 10 Cp tx Dq Sy kp ( Cơng thức tính Mx, P0 trang 21 Sổ tay CNCTM tập 2) 750 750 750 n Tra bảng 5.9 Sổ tay ta có : K P K MP 0,6 1 CM, Cp số mũ tra bảng 5.32 trang 25 tập Momen xoắn Mx : CM = 0,09; q =1,0; y = 0,8; t=1,125,x=0.2 Mx = 10 0,09 1.23,35 0,60,8 1,125 0,2 = 19 (N.m) Lực chiều trục P0 : Cp = 67; q = 1,0; y = 0,65; x=1,2; t=1,125 P0 = 10 67 23,35 1,1251,2 0,6 0.65 = 12928(N) Công suất cắt : NC M x n 19.703 1.36 (kw) 9750 9750 So sánh với công suất máy : NC ≤ Nm η 63 Nghĩa : 1.36 ≤ 2,2 0,8=1.76 Vậy máy 2H125 đủ cơng suất để gia cơng lỗ có đường kính 24 mm 64 CHƯƠNG VII: TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Khi thiế t kế đồ án môn ho ̣c công nghê ̣ chế ta ̣o máy sinh viên đươ ̣c chỉ đinh ̣ thiế t kế mô ̣t đồ gá cho mô ̣t nguyên công cắ t go ̣t chính (khoan, khoét, phay, tiê ̣n, mài, cắ t doa) Khi thiế t kế đồ gá cầ n chú ý khả chế ta ̣o và lắ p ráp cũng các kế t cấ u đồ gá tiêu chuẩ n, đồ ng thời phải chú ý đế n kế t cấ u và tính của máy sẽ lắ p đă ̣t đồ gá 7.1.Thành phần đồ gá Trong pha ̣m vi đồ án môn ho ̣c chúng ta chi nghiên cứu đồ gá gia công cắ t go ̣t, tức là đồ gá chuyên dùng để ke ̣p chă ̣t chi tiế t gia công máy cắ t Đồ gá gia công có nhiề u loa ̣i khác nhau: đồ gá va ̣n năng, đồ gá chuyên dùng, đồ gá va ̣n – lắ p ghép, đồ gá va ̣n - điề u chin ̉ h, đồ gá gia công nhóm… Nhưng tấ t cả các loa ̣i đồ gá này đề u cấ u ta ̣o từ những bô ̣ phâ ̣n nhấ t đinh ̣ Cơ cấu định vị: Dùng để xác định vị trí chi tiết với máy dụng cụ cắt Các cấu sau: khối V, phiếm tì, chốt tỳ, chốt trụ , chốt trám, mâm cặp,… Các cấu kẹp chặt: Dùng để giữ cho chi tiết không bị xê dịch, rung động biến dạng q trình gia cơng, có cấu kẹp sau: + Các cấu kẹp chặt khí: Kẹp chặt ren vít, chêm, cam, kẹp chặt đĩa mỏng đàn hồi, chất dẻo + Các cấu kẹp chặt kiểu thủy khí, điện từ, điện cơ: Kẹp chặt khí nén, thủy lực, kẹp chặt khí nén thủy lực, kẹp chặt khí thủy lực, kẹp chặt điện cơ, kẹp chặt từ, kẹp chặt chân không Cơ cấu dẫn hướng: Dùng để dẫn hướng dụng cụ cắt nâng cao độ cứng vững nó, cấu dẫn hướng bạc dẫn hướng Cữ so dao: 65 Dùng để điều chỉnh dụng cụ cắt có vị trí tương đối xác so với chi tiết gia công Thường dùng máy phay Cơ cấu quay cấu phân độ: Dùng đồ gá nhiều vị trí, để tạo cho phơi có nhiều vị trí khác so với dụng cụ cắt thường dùng máy phay máy khoan Thân đồ gá, đế đồ gá: Là chi tiết sở(thành phần đồ gá tháo lắp nhanh), có dạng hình vng, hình trịn, có rảnh, lỗ ren để bắt chặt chi tiết lên Các chi tiết gép nối: Như bu lông, đai ốc Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá bàn máy: Thường dùng then dẫn hướng (ở đồ gá phay)có rãnh chữ U để kẹp chặt đồ gá bàn máy 7.2.Yêu cầu đồ gá chuyên dùng: Kết cấu phải phù hợp với công dụng:để nâng cao suất gia cơng kết cấu đồ gá phải giải việc gá đặt tháo phơi nhanh Để mở rộng khả công nghệ máy phải chọn kết cấu đồ gá cho giá thành nhỏ Đảm bảo độ xác gia cơng cho:sai số q trình gia cơng chi tiết phụ thuộc vào yếu tố đồ gá Ngươi thiết kế phải hiểu sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số gia công chi tiết phải không chế sai số đồ gá sai số có liên quan để đảm bảo sai số cho phép chi tiết Sử dụng đơn giản thuận tiện an toàn:để cho thuận tiện kết cấu đồ gá phải đảm bảo cho việc gá đặt tháo nhanh chi tiết gia công, chi tiết đồ gá phải thực nhanh thao tác Để cho an tồn đồ gá khơng nên có phần nhơ lớn, làm việc cần có phận che chắn bảo vệ 7.3.Trình tự thiết kế đồ gá Khi thiế t kế đồ gá cầ n tuân theo các bước sau đây: 66 Xác đinh ̣ kić h thước của bàn máy, khoảng cách từ bàn máy tới tru ̣c chin ́ h, khoảng cách giữa các mũi tâm Đó là những số liê ̣u cầ n thiế t để xác đinh ̣ kích thước đồ gá Xác đinh ̣ phương pháp đinh ̣ vi ̣ Trong trường hơ ̣p có phôi để gia công cu ̣ thể cầ n xác đinh ̣ kích thước thực của bề mă ̣t dùng làm chuẩ n để từ đó cho ̣n kế t cấ u đồ đinh ̣ vi ̣ cho hơ ̣p lý (cơ cấ u cố đinh ̣ hay điề u chỉnh) Vẽ đường bao của chi tiế t ta ̣i nguyên công thiế t kế đồ gá (nên theo tỷ lê ̣ 1:1) Đường bao của chi tiế t nên vẽ bằ ng đường chấ m ga ̣ch Viê ̣c thể hiê ̣n hai hoă ̣c ba hình chiế u là tùy thuô ̣c vào mức đô ̣ phức ta ̣p của đồ gá Hình chiế u thứ nhấ t của chi tiế t phải đươ ̣c thể hiê ̣n đúng vi ̣trí gia công máy Xác đinh ̣ phương, chiề u, điể m đă ̣t của lực cắ t, lực ke ̣p Xác đinh ̣ vi ̣ trí và vẽ kế t cấ u của đồ đinh ̣ vi ̣ (cầ n đảm bảo cho lực cắ t, lực ke ̣p hướng vào đồ đinh ̣ vi ̣vuông góc với chúng) Tính lực ke ̣p cầ n thiế t Cho ̣n cấ u ke ̣p chă ̣t Cơ cấ u này phu ̣ thuô ̣c vào loa ̣i đồ gá mô ̣t vi ̣trí hay nhiề u vi ̣ tri,́ phu ̣ thuô ̣c vào sản lươ ̣ng chi tiế t hay tri ̣số lực ke ̣p Vẽ cấ u dẫn hướng và so dao 10 Vẽ các chi tiế t phu ̣ của đồ gá vit́ , lò xo, đai ố c và các bô ̣ phâ ̣n khác cấ u phân đô ̣ 11 Vẽ thân đồ gá 12 Vẽ ba hiǹ h chiế u của đồ gá và xác đinh ̣ đúng vi ̣trí của tấ t cả các chi tiế t đồ gá Cầ n chú ý tới tính công nghê ̣ gia công và lắ p ráp, đồ ng thời phải chú ý tới phương pháp gá và tháo chi tiế t, phương pháp thoát khỏi gia công 13 Vẽ những phầ n cắ t trích cầ n thiế t của đồ gá 14 Lâ ̣p bảng kê khai các chi tiế t của đồ gá 15 Tiń h sai số chế ta ̣o cho phép của đồ gá [εct] 67 16 Dựa vào sai số chế ta ̣o cho phép đă ̣t yêu cầ u kỹ thuâ ̣t của đồ gá Xác lập sơ đồ gá đặt: Sơ đồ gá đặt phận định vị, phận kẹp chặt khống chế từ đến bậc tự tùy theo yêu cầu gia công cụ thể Phải vẽ tỷ lệ phần Lựa chọn chi tiết tiêu chuẩn Để nâng cao tính tiêu chuẩn đồ gá, giảm giá thành chế tạo người ta lựa chọn chi tiết tiêu chuẩn a.Có loại chi tiết tiêu chuẩn sau: Phiến tỳ nhỏ dài khử bậc tự Chốt tỳ nhám, tròn, chỏm cầu khử bậc tự Phiến tỳ tròn khử bậc tự Phiến tỳ lớn khử bậc tự Chốt trụ ngắn khử bậc tự Chốt trụ dài khử bậc tự Chốt trám khử bậc tự Khối V ngắn khử bậc tự Khối V dài khử bậc tự Khối V động khử bậc tự b.Các phối hợp thường gặp: Hai phiến tỳ dài khử bậc tự Ba chốt tỳ tròn khử bậc tự Hai khối V ngắn khử bậc tự c.Để khử đủ bậc tự ta thường có phối hợp sau: Mặt phẳng + chốt trụ ngắn + chốt trám Mặt phẳng + phiến tỳ nhỏ dài + chốt trám, tròn, chỏm cầu Mặt phẳng + khối V ngắn + khối V động Mặt phẳng nhỏ + khối V trụ dài + chốt trám 68 Mặt phẳng nhỏ + khối V trụ ngắn + chốt trám d.Trong thực tế, nhiều nguyên công cần khử bậc tự do, ta có phối hợp sau: Khối V khối trụ dài + mặt phẳng nhỏ Hai khối V ngắn + mặt phẳng nhỏ Mặt phẳng lớn + mặt phẳng nhỏ Mặt phẳng kết hợp với loại chốt 3.Tính sai số chế tạo đồ gá: Khi thiế t kế đồ gá cầ n chú ý mô ̣t số điể m sau đây: - Sai số của đồ gá ảnh hưởng đế n sai số của kích thước gia công, phầ n lớn nó ảnh hưởng đế n sai số vi ̣trí tương quan giữa bề mă ̣t gia công và bề mă ̣t chuẩ n - Nế u chi tiế t đươ ̣c gia công bằ ng dao đinh ̣ hình và dao đinh ̣ kić h thước thì sai số của đồ gá không ảnh hưởng đế n sai số kích thước và sai số hình dáng của bề mă ̣t gia công - Khi gia công bằ ng phiế n dẫn du ̣ng cu ̣ thì sai số đồ gá ảnh hưởng đế n khoảng cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mă ̣t đinh ̣ vi ̣tới tâm lỗ - Sai số của đồ gá phân đô ̣ ảnh hưởng đế n sai số của các bề mă ̣t gia công - Khi phay, bào, chuố t các đồ gá nhiề u vi ̣ trí thì đô ̣ chin ́ h xác kić h thước và đô ̣ chính xác vi ̣ trí giữa bề mă ̣t gia công phu ̣ thuô ̣c vào vi ̣ trí tương quan giữa các chi tiế t đinh ̣ vi ̣của đồ gá - Đô ̣ không song song giữa mă ̣t đinh ̣ vi ̣ và mă ̣t đáy của đồ gá sẽ gây sai số cùng da ̣ng giữa bề mă ̣t gia công và bề mă ̣t chuẩ n - Sai số của đồ gá tiê ̣n ngoài, tiê ̣n trong, mài ngoài, mài ảnh hưởng đế n sai số vi ̣ trí tương quan giữa bề mă ̣t gia công và bề mă ̣t chuẩ n của chi tiế t gia công, không ảnh hưởng đế n sai số hình dáng, mà chỉ ảnh hưởng đế n vi ̣ trí tương quan giữa các bề mă ̣t chi tiế t 69 Trong tài liê ̣u này chúng chỉ giới thiê ̣u mô ̣t phương pháp xác đinh ̣ gầ n đúng sai số chế ta ̣o cho phép của đồ gá [εct] vì cho đế n chưa có phương pháp nào đảm bảo đô ̣ chiń h xác sai số chế ta ̣o cho phép của đồ gá Sai số gá đă ̣t đươ ̣c tiń h theo công thức sau (do phương pháp của các sai số khó xác đinh ̣ ta dùng công thức cô ̣ng vecto) (a) Công thức (a) có thể viế t dưới da ̣ng khác: (b) Ở đây: εc là sai số chuẩ n εk là sai số điề u chỉnh εct là sai số chế ta ̣o εm là sai số mòn εdc là sai số điề u chin̉ h εgd là sai số gá đă ̣t Ta lầ n lươ ̣t xét các thành phầ n công thức (b) a Sai số chuẩ n đinh ̣ vi ̣không trùng với gố c kích thước gây Sai số chuẩ n đươ ̣c xác đinh ̣ theo các công thức bảng 7.1 hoă ̣c bằ ng phương pháp lâ ̣p chuỗi kić h thước đã trình bày sách giáo trin ̀ h công nghê ̣ chế ta ̣o máy (ĐHBKHN) Bảng 7.1 Sai số chuẩ n của chi tiế t gá đă ̣t các loa ̣i đồ gá 70 b Sai số ke ̣p chă ̣t: Do lực ke ̣p gây Sai số ke ̣p chă ̣t đươ ̣c xác đinh ̣ theo công thức các bảng 7.2 Cầ n nhớ rằ ng phương của lực ke ̣p vuông góc với phương của kích thước thực hiê ̣n thì sai số ke ̣p chă ̣t bằ ng Bảng 7.2 Hê ̣ số tiñ h biế n da ̣ng của chi tiế t gá đă ̣t đồ gá 71 72 c Sai số mòn đồ gá bi ̣mòn gây d Sai số điề u chỉnh là sai số sinh quá trình lắ p ráp và điề u chỉnh đồ gá Sai số điề u chỉnh phu ̣ thuô ̣c vào khả điề u chin ̉ h và du ̣ng cu ̣ đươ ̣c dùng để điề u chin̉ h lắ p ráp Trong thực tế tin ́ h toán đồ gá ta có thể lấ y εdc=5÷10μm e Sai sớ gá đă ̣t Trong công thức (b) tin ́ h toán đồ gá ta lấ y giá tri ̣ sai số gá đă ̣t cho phép: [εgd] = 1/3δ (δ dung sai nguyên công) f Sai số chế ta ̣o cho phép của đồ gá Sai số này cầ n đươ ̣c xác đinh ̣ thiế t kế đồ gá Do đa số các sai số phân bố theo quy luâ ̣t chuẩ n và phương pháp của chúng khó xác đinh ̣ nên ta dùng công thức sau để tính sai số gá đă ̣t cho phép (c) Nế u tri ̣ số dưới