Bài tập lớn môn Đồ gá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ = = =  = = = BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG KHOAN, KHOÉT LỖ ĐẦU CÀNG Mã lớp : 20202ME6020004 Giáo viên hướng dẫn : Trần Quốc Hùng Sinh Viên Thực Hiện: Nguyễn Văn Nam Mã sinh viên : 2018600422 Hà Nội - 2021 1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật nguyên công trinh tự thiết kế đồ gá 1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật nguyên công n S n S n S n S 2.5 2.5 B Ø16+0.018 Ø16+0.018 0.05 C 0.05 C 14±0.1 37±0.1 C A A-A Ø32+0.025 A A 74±0.1 148±0.1 Các bề mặt A,B,C gia công Các b? m?t A , B , C dã gia công Nguyên công cần gia công cần đạt yêu cầu kỹ thuật sau: - Độ không song song đường tâm lỗ bề mặt gia công không vượt 0.05 so với đường tâm lỗ bề mặt C - Khoảng cách đường tâm lỗ bề mặt gia công 148±0.1mm - Khoảng cách đường tâm bề mặt gia công bên trái với bề mặt C 74±0.1mm - Kích thước lỗ bên Ø16+0.018 mm - Độ nhám đạt sau gia công bề mặt Ra2.5 Với yêu cầu kỹ thuật nêu , ta hồn tồn áp dụng phương pháp khoan , khoét để gia công bề mặt lỗ cho 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Đồ gá gia công cắt gọt thiết kế theo trình tự sau: Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi yêu cầu kỹ thuật nguyên công, xác định bề mặt chuẩn, chất lượng bề mặt cần gia cơng, độ xác kích thước, số lượng chi tiết gia cơng, vị trí cấu định vị kẹp chặt đồ gá Bước 2: Xác định lực cắt, mô men cắt, lực kẹp (phương, chiều, điểm đặt) lực tác động vào chi tiết q trình gia cơng (trọng lượng chi tiết, phản lực, lực ma sát,…); Xác định điểm nguy hiểm mà lực cắt mô men cắt gây ra, sau viết phương trình cân lực để xác định giá trị lực kẹp cần thiết Bước 3: Xác định kết cấu phận đồ gá (cơ cấu định vị, kẹp chặt, dẫn hướng, so dao, thân đồ gá,…) Bước 4: Xác định kết cấu phận phụ đồ gá (chốt tỳ phụ, cấu phân đô, cấu quay,…) Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá theo yêu cầu nguyên công Bước 6: Ghi kích thước giới hạn đồ gá (dài, rộng, cao); đánh số vị trí chi tiết đồ gá 2 Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 2.1 Phương án n S n S n S n S W A-A A A Chi tiết định vị bậc tự bao gồm: • Định vi bậc tự đáy phiến tỳ • Định vị bậc tự bề mặt C chốt trụ ngắn • Định vị bậc tự bề mặt bên trái chốt chống xoay Lực kẹp W nằm phần chi tiết cần gia cơng vng góc với mặt đáy Ưu,nhược điểm phương án: -Ưu điểm : + Gá đặt nhanh độ cứng vững tốt + Các chi tiết đồ gá chế tạo đơn giản + Gá đặt không phụ thuộc vào chiều dài tổng thể chi tiết + Lực kẹp vng góc với phương kích thước nên khơng gây sai số kẹp chặt -Nhược điểm :Lực kẹp cần thiết phương án phải đảm bảo kẹp chặt chi tiết bắt đầu khoan 2.2 Phương án n S n S n S n S W A-A A A Chi tiết định vị bậc tự bao gồm: • Định vi bậc tự đáy phiến tỳ • Định vị bậc tự mặt trụ bên phải khối V ngắn • Định vị bậc tự bề mặt C chốt trám Lực kẹp W nằm bên trái chi tiết cần gia công vng góc với mặt trụ Ưu,nhược điểm phương án: -Ưu điểm : + Gá đặt nhanh,đơn giản + Các chi tiết đồ gá chế tạo đơn giản + Dễ kẹp chặt phương án -Nhược điểm :Lực kẹp phương với kích thước nên gây sai số kẹp chặt chi tiết gia công  Từ ưu,nhược điểm nêu ta chọn phương án để hạn chế việc gây sai số kích thước Tính tốn thiết kế lựa chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt cấu khác đồ gá 3.1 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết Ta xét trường hợp gia công lỗ bên trái.Trường hợp gia công lỗ bên phải tương tự P Mc W N1 N2 A-A Fms2 C B Fms1' r A A Fms1 B C R Bỏ qua lực ma sát chốt trụ với bề mặt C,lực ma sát chốt tỳ chống xoay chi tiết Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm : • • • • • N1,N2: phản lực phiến tỳ P : lực cắt chiều trục Mc : momen xoắn cắt gây W : lực kẹp chi tiết Fms1,Fms2: lực ma sát bề mặt tiếp xúc phiến tỳ với chi tiết 3.2 Tính lực kẹp cần thiết Khi gia công, dụng cụ cắt tác dụng vào chi tiết momen xoắn M c lực P hướng từ xuống Để chống lại ảnh hưởng momen cắt tới yêu cầu gia công ta cần cân momen cách tạo momen ma sát Như trọng lực lực cắt P đóng vai trò lực kẹp Tuy nhiên trọng lực chi tiết khơng đáng kể nên ta tính lực kẹp P lực W cấu kẹp chặt gây ❖ Xác định momen Mc lực P Tra sổ tay CNCTM tập Bảng 4-41 4-47 ta chọn mũi khoan có d=15,7 mm;L=115 mm;l=58mm.Mũi khoét có D=16mm;L=160mm;l=80mm Khi khoan : M = 10  C  D  S  k ; P = 10  C  D  S  k y q c M y q P P P Tra Sổ tay CNCTM tập bảng 5-25 ta chọn S=0,33 mm/v Tra bảng 5-32 ta chọn C =0,0345 ; q=2 ; y=0,8 momen M M c C =68 ; q=1 ; y=0,7 lực P P Tra bảng 5-9 ta tính  k P = k MP  B    750  0,75 =  B    750  0,75 =  0,86 0,8 M = 10  0,0345 15,7  0,33  0.86 = 30,125 (N.m) c 0,7 P = 10  68 15,7  0,33  0,86 = 4225,38 (N) Khi khoét : M = 10  C  D  t  S  k ; P = 10  C  t  D  S  k q c x y x M P q y P P Tra Sổ tay CNCTM tập bảng 5-26 ta chọn S=0,6 mm/v Tra bảng 5-32 ta chọn C M =0,09 ; q=1 ; y=0,8 ; x=0,9 momen M c C =67 ; q=1 ; y=0,65; x=1,2 lực P P Tra bảng 5-9 ta tính k P = k =   B   750  MP  M = 10  0,09 16   16−15,7      c 0,75  B  =   750  0,75  0,86 0,9 0,8  0,6  0,86 = 1,492 (N.m)  16−15,7    P = 10  67    16 0,6   1,2 0,65  0,86 = 678,89 (N) Ta thấy khoan , lực cắt momen cắt lớn nên giá trị tính tốn thực bước cơng nghệ khoan ❖ Tính lực kẹp cần thiết -Phương trình cân lực theo phương đường tâm lỗ : P +W − N1− N = (*) -Phương trình momen qua đường tâm lỗ trụ : M − Fms1 r − Fms2 R = (**) Trong : Fms1 = N1 f Fms2 = N  f f : Hệ số ma sát bề mặt chi tiết đồ gá ( f = 0,4 ) R : Khoảng cách từ tâm lỗ lỗ biên ,R=74mm= 0,074 m r : Bán kính trung bình bề mặt tiếp xúc mặt đầu phiến tỳ , r = 11,5mm = 0,0115 m => M − N1 f  r − N  f  R = (***) -Phương trình momen qua đường CC: P  R − N1 R = (****) => P = N1 -Phương trình momen qua đường BB: (W − N 2)  R = (*****) =>W = N Thay giá trị vào (***),ta được: M − P  f  r −W  f  R = => W = M − P f r 30,125− 4225,380,40,0115 = = 361,08N f R 0,40,074 Lực kẹp cần thiết : Wct = K W K:là hệ số an toàn,được tính sau: K = K  K1 K  K 3 K  K 5 K Trong : + K0:là hệ số an tồn trường hợp , lấy K0=1,5 + K1:là hệ số kể đến lượng dư không ,khi khoét lấy K1=1 + K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K2=1,2 + K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1 + K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt tay lấy K4=1,3 + K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay kẹp , lấy K5=1 + K6:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1,5 => K = 1,511,2 11,311,5 = 3,51 => Wct = 3,51361,08 =1267,39 1267,4 N 3.3 Xác định cấu kẹp Để đồ gá đơn giản ,ta chọn cấu kẹp chặt ren vít kết hợp với địn kẹp hình vẽ : Phương trình cân momen lực : Q  L  = W l1 => Q = W l1 L Trong : Q : Lực bulong tạo  : Hệ số có ích có tính đến ma sát đòn kẹp chốt tỳ điều chỉnh,  = 0,95 l1: Khoảng cách điểm đặt lực kẹp tới tâm quay lề L : Khoảng cách điểm đặt lực Q tới tâm quay lề Ta lấy l1 = 45mm, L = 90mm => Q = 1267,445 = 667,05N 900,95 Đường kính ngồi danh nghĩa ren vít xác định theo công thức: d Với   K W 0,    K  ( 58 − 98 ) MPa Thay số d 1267, = 6, 61mm 0,5  58 3.4 Chọn cấu định vị Chọn chốt trụ có kích thước hình vẽ : 40 Ø32 Ø20 Chọn chốt tỳ chống xoay có kích thước hình vẽ : 22 Ø12 Ø8 20 40 5.5 10 Chọn phiến tỳ có kích thước hình vẽ : 3.5 Chọn cấu khác đồ gá Tra sổ tay Atlas đồ gá tác giả Trần Văn Địch, ta chọn bulong lật d = 10mm ,l=50mm cho cấu kẹp chặt 50 10 A A A-A 10 Tra bảng 8-22 Sổ tay CNCTM tập 2, ta chọn mũ ốc khía nhám có kích thước hình vẽ cho cấu kẹp chặt Ø36 14 Ø30 16 M10 20 Ø4 Lấy kích thước địn kẹp hình bên A-A A 10.5 A 120 Lấy kích thước đệm kẹp hình 10 30 Ø4 Ø50 30 11 Tra bảng 8-78 Sổ tay CNCTM tập , ta chọn bạc dẫn hướng có kích thước hình cho cấu dẫn hướng 20 18.5 1.5 Ø46 R8 1.5 Ø30 Tra bảng 8-79 Sổ tay CNCTM tập ta chọn bạc lót cho bạc dẫn hướng có kích thước hình vẽ 1.5 Ø40 Ø30 ° 60 Tính sai số chế tạo cho phép yêu cầu kỹ thuật đồ gá 4.1 Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số chế tạo cho phép đồ gá tính theo cơng thức :   ct  =  gd − ( +  +  +  ) 2 2 k c m dc 12 Ta có   =      gd     =     0, = ( 0, 04  0, 066 ) mm gd   3  =>  Ta lấy  gd  = 0, 04mm  =>  Lấy m  m = N = 0,  6530 = 16,161 m  0, 016mm dc = 0, 01mm Vì lực kẹp vng góc với phương kích thước nên  k =0 Tính sai số chuẩn O1 O2 O3 D C H Ta có chuỗi kích thước hình vẽ H = O1O + O 2O3 = C + D Ta chọn kiểu lắp H7/g6 với chốt trụ chi tiết => D = d −d 2  d1 d  −  => H = C +  2    c (H ) =  C +  D 13 Kích thước C kích thước chỉnh dao lấy =>  =  d1 −  d = D 2 (H ) =  c  C =0 0, 025 0, 016 − = 0, 0045mm 2 Sai số chế tạo cho phép đồ gá   ct  = 0,04 − (0,0045 + 0,016 + 0,01 )  0,035mm 2 4.2 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá Độ không vng góc lỗ bạc mặt đáy đồ gá  0, 035mm Độ không song song mặt phiến tỳ mặt đáy đồ gá  0, 035mm Độ khơng vng góc chốt trụ mặt đáy đồ gá  0, 035mm 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đắc Lộc; Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2; NXB Khoa học Kỹ thuật; 2005 [2] Trần Văn Địch; Sổ tay Atlas đồ gá; NXB Khoa học Kỹ thuật; 2000 [3] Trần Văn Địch; Đồ gá; NXB Khoa học Kỹ thuật; 2006 [4] Nguyễn Đắc Lộc; Hướng dẫn thiết kế Đồ án Công nghệ Chế tạo máy; NXB Khoa học Kỹ thuật; 2006 15 MỤC LỤC 1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật nguyên công trinh tự thiết kế đồ gá .1 1.1.Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng 1.2.Trình tự thiết kế đồ gá .2 2.Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 2.1.Phương án 2.2.Phương án 3.Tính tốn thiết kế lựa chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt cấu khác đồ gá .5 3.1.Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết 3.2.Tính lực kẹp cần thiết .6 3.3.Xác định cấu kẹp 3.4.Chọn cấu định vị 3.5.Chọn cấu khác đồ gá 10 4.Tính sai số chế tạo cho phép yêu cầu kỹ thuật đồ gá 12 4.1.Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá 12 4.2.Yêu cầu kỹ thuật đồ gá 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 16 17 S n S n H7 Ø40 p6 H7 Ø30 g6 A 16 17 16 126 C B D 10 E Ø18 A 90 45 11 200 12 10 Ø10 13 15 H7 Ø20 n6 H7 Ø32 g6 14 148±0.1 400 A-A YÊU CẦU KỸ THUẬT Chốt tỳ chống xoay,chốt trụ, phiến tỳ nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 55-60 Mũ ốc lăn nhám , bạc lót nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 30-35 Sai số chế tạo đồ gá không vượt 0.035 mm Thép C45 16 Mũ ốc lăn nhám Vòng đệm 24 Cao su 15 Đệm kẹp Thép CT3 14 Chốt trụ Thép Y8A 13 Chốt quay bulong lật Thép C45 12 11 Bulong lật Đòn kẹp 1 Thép CT3 Thép C45 10 Chốt quay Thép C45 Bulong đầu phẳng 24 Thép C45 M5 Bulong bạc dẫn hướng Thép C45 M10 Phiến tỳ Thép 20X Thân đồ gá GX 18-36 Phiến dẫn Bạc lót Bạc dẫn hướng 2 Thép C45 Thép C20 Thép Y10 Chi tiết gia công Thép C45 Chốt tỳ chống xoay Tên gọi SL Thép Y7A Vật liệu 17 D (4:1) 3.5 C (4:1) B (4:1) E (4:1) 10 10 Ø5.5 Ø10 H7 Ø8 n6 16 Ø12 STT M10 Ghi BÀI TẬP LỚN MÔN ĐỒ GÁ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN,KHOÉT LỖ ĐẦU CÀNG Tr.nhiệm H.dẫn Họ tên TRẦN QUỐC HÙNG Duyệt Thiết kế NGUYỄN VĂN NAM Ký 1:1 Ngày BẢN VẼ 2D ĐỒ GÁ Tờ số ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ 16 11 12 14 17 15 10 13 YÊU CẦU KỸ THUẬT Chốt tỳ chống xoay,chốt trụ, phiến tỳ nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 55-60 Mũ ốc lăn nhám , bạc lót nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 30-35 Sai số chế tạo đồ gá không vượt 0.035 mm Thép C45 16 Mũ ốc lăn nhám Vòng đệm 24 Cao su 15 Đệm kẹp Thép CT3 14 Chốt trụ Thép Y8A 13 Chốt quay bulong lật Thép C45 12 11 Bulong lật Đòn kẹp 1 Thép CT3 Thép C45 10 Chốt quay Thép C45 Bulong đầu phẳng 24 Thép C45 M5 Bulong bạc dẫn hướng Thép C45 M10 Phiến tỳ Thép 20X Thân đồ gá GX 18-36 Phiến dẫn Bạc lót Bạc dẫn hướng 2 Thép C45 Thép C20 Thép Y10 Chi tiết gia công Thép C45 Chốt tỳ chống xoay Tên gọi SL Thép Y7A Vật liệu 17 STT M10 Ghi BÀI TẬP LỚN MÔN ĐỒ GÁ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN,KHOÉT LỖ ĐẦU CÀNG Tr.nhiệm H.dẫn Họ tên TRẦN QUỐC HÙNG Duyệt Thiết kế NGUYỄN VĂN NAM Ký 1:1 Ngày BẢN VẼ 3D VÀ PHÂN RÃ ĐỒ GÁ Tờ số ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ... M10 Ghi BÀI TẬP LỚN MÔN ĐỒ GÁ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN,KHOÉT LỖ ĐẦU CÀNG Tr.nhiệm H.dẫn Họ tên TRẦN QUỐC HÙNG Duyệt Thiết kế NGUYỄN VĂN NAM Ký 1:1 Ngày BẢN VẼ 2D ĐỒ GÁ Tờ số... phép đồ gá   ct  = 0,04 − (0,0045 + 0,016 + 0,01 )  0,035mm 2 4.2 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá Độ khơng vng góc lỗ bạc mặt đáy đồ gá  0, 035mm Độ không song song mặt phiến tỳ mặt đáy đồ gá ... 3.5.Chọn cấu khác đồ gá 10 4.Tính sai số chế tạo cho phép yêu cầu kỹ thuật đồ gá 12 4.1.Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá 12 4.2.Yêu cầu kỹ thuật đồ gá 14 TÀI LIỆU