Bài tập lớn đồ gá cơ khí

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ SVTH: NGUYỄN THỊ NGHIÊN GVHD: NGUYỄN XN TUỆ LỜI NĨI ĐẦU Mơn học chế tạo máy đóng vai trị quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư cán kỹ thuật thiết kế chế tạo loại máy, thiết bị phục vụ ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy có tầm quan trọng sinh viên khoa khí Trong thiết kế đồ gá bước đầu chuẩn bị cho việc thực đồ án môn học Được giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Xn Tuệ giảng viên mơn học “ tính thiết kế đồ gá”, đến em hoàn thành tập lớn đồ gá Tuy nhiên việc thiết kế khơng tránh khỏi sai sót em mong bảo thêm thầy giáo để em hoàn thiện tập sau Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 30 tháng năm 2010 Sinh viên: Nguyễn Thị Nghiên PHẦN THUYẾT MINH 1.Phân tích chức làm việc chi tiết Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy gối đỡ chi tiết dạng hộp Do gối đỡ loại chi tiết quan trọng sản phẩm có lắp trục Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tương đối trục không gian nhằm thực nhiệm vụ động học Gối đỡ cịn làm nhiệm vụ ổ trượt Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia cơng với độ xác khác có nhiều bề mặt khơng phải gia cơng Trong tập em giao thiết kế đồ gá khoan, ta rô lỗ cách bề mặt hình trụ đảm bảo độ vng góc với mặt đầu gối đỡ phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Gối đỡ có đủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng dùng chế độ cắt cao , đạt suất cao Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích định phép thực nhiều ngun cơng dùng bề mặt làm chuẩn đảm bảo thực trình gá đặt nhanh Chi tiết gối đỡ chế tạo phương pháp đúc Kết cấu tương đối đơn giản , nhiên u cầu cao độ xác bề mặt làm việc thiết kế đồ gá khoan, tarơ lỗ M6 3.1 phân tích : Để gia công lỗ M6 ta phải gia công làm nguyên công: khoan tarô Do ta cần tính thiết kế đồ gá cho ngun cơng khoan đủ 3.2 Lập sơ đồ gá: Gia công lỗ M6 cần đảm bảo yêu cầu độ vuông góc mặt đầu độ đối xứng lỗ so với tâm trụ Do đặc điểm hình dạng chi tiết cần gia công nên ta định vị vào mặt đầu bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự vào mặt trụ trong, hạn chế bậc tự lại vào mặt đầu trụ nhỏ( hình vẽ ) Chi tiết kẹp chặt nhờ cấu kẹp chặt liên động 3.3 Chọn máy: a Nguyên công khoan + Máy khoan 2H125 + Công suất động N= 2.2 Kw + Số vịng quay trục từ 45 đến 2000 (vòng/phút) + Lực cắt chiều trục lớn cho phép tác dụng nên bàn máy P max = 900N + Mô mem xoắn 2500 kG.cm b Nguyên công cắt ren + Máy cắt ren đứng bán tự động 2054M ( bảng 9.76 sổ tay CNCTM-III) + Công suất động N= 0.6 Kw 3.4 Chọn dao Khi gia công lỗ M6 chi tiết ta sử dụng phương pháp khoan lỗ Ø6 , Sau tarơ lỗ đạt kích thước M6 Ta chọn dao sau: + Mũi khoan ruột gà thép gió P6M5( tra theo bảng 4-41Sổ Tay CNCTM-I) + Dao taro làm thép gió P6M5 Chế độ cắt:  Bước 1: Khoan lỗ  + Chiều sâu cắt : t  0.5 �D  0.5 �6  3mm + Lượng chạy dao: S  0.18mm / vòng ( bảng 5-25 STCNCTM-II) + Tốc độ cắt tính theo cơng thức: V  CV �D q �KV T m �S y Trong hệ số tra theo bảng 5-28 STCNCTM-II CV  14.7; q  0.25; y  0.55; m  0.125 Tuổi thọ mũi dao thép gió T=35 phút tra theo bảng 5-30 STCNCTM-II Hệ số KV  K MV �KUV �K LV nv ; K MV 190 � �  � � bảng 5-1 STCNCTM-II �HB � Vì HB =190 => K MV  ; KUV  tra bảng 5-6 STCNCTM-II K LV  tra bảng 5-31 STCNCTM-II Suy KV  K MV �KUV �K LV  => V    CV �D q 14.7 �60.25 � K  �1  38.56 m V ph T m �S y 350.125 �0.180.55   1000 �V 1000 �38.56   2046.7 v ph 3.14 �D 3.14 �6 Tra theo máy chọn tốc độ n  2000 v ph Số vịng quay trục n     Bước 2: taro lỗ M6 + Chiều sâu cắt : t  1mm + Lượng chạy dao: Lượng chạy dao dọc Sd  1mm / vòng bước ren p Lượng chạy dao ngang S n  1mm chiều sâu cắt + Tốc độ cắt tính theo công thức: V  CV �D q �KV T m �S y Vì tính tốn thiết kế đồ gá ta cần tính lực thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan nên thông số chế độ cắt ngun cơng taro ta tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy 3.5 Lập sơ đồ tính lực a sơ đồ tính lực: Khi khoan mũi khoan tác dụng vào phôi mô mem xoắn M x lực P0 hướng từ xuống Để chống lại ảnh hưởng mô mem tới yêu cầu gia công ta cần cân mô men cách tạo mô mem ma sát Như trọng lực lực cắt P0 đóng vai trò lực kẹp Tuy nhiên trọng lực chi tiết khơng đáng kể nên ta tính lực kẹp P0 lực W cấu kẹp chặt gây W Mx P0 n W b tính lực cắt: Như phân tích lực cắt bao gồm: Mô men xoắn M x lực chiều trục P0 Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có: + Mơ men xoắn khoan : M k  10 �CM �D q �S y �k p Theo bảng 5-9 STCNCTM-II ta có k p = 0.6 Theo bảng 5-32 ta có: CM  0.021; q  2.0; y  0.8 0.8 Thay vào ta : M k  10 �0.021�6 �0.18 �0.6  1.15  N m  + Lực chiều trục khoan: P0  10 �CP �D q �S y �k p Theo bảng 5-9 STCNCTM-II ta có k p = 0.6 Theo bảng 5-32 ta có: CP  42.7; q  1; y  0.8 0.8 Thay vào ta : P0  10 �42.7 �6 �0.18 �0.6  389.89  N   38.989kG c Tính lực kẹp: Sơ đồ kẹp chặt : Với sơ đồ kẹp chặt hình vẽ ta có: Điều kiện cân bằng: Mms = Mx Để tăng tính chất an tồn kẹp chặt ta thêm hẹ số an toàn K M ms �K �M x Với sơ đồ tính lực kẹp hình vẽ ta có: M ms  �Fms �L Suy ra: Fms   W  P0  �f M ms  � W  P0  �f �L f hệ số ma sát với mỏ kẹp có khía nhám f =0.45 L: khoảng cách tay địn; L= 40 mm Từ ta có: � W  P0  �f �L �M x Suy ra: W K �Mx - P0 �f �L K: hệ số an tồn,được tính sau : K  K �K1 �K �K �K �K �K Trong : + Ko:là hệ số an toàn trường hợp , lấy Ko=1.5 + K1:là hệ số kể đến lượng dư không ,khi khoét lấy K2=1.2 + K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K2=1.5 + 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=1.2 + K6:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1 Thay vào ta : K  1.5 �1.2 �1.5 �� 1.3 �1.2 �1  4.212 4.212 �1.15 - 38.989) = 96.55 N �0.45 �40 W  (1000 � Suy ra: a Chọn cấu kẹp: Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn yêu cầu : kẹp phải giữ vị trí phơi lực kẹp tạo phải đủ ,khơng làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi an toàn Kẹp chặt: Dùng cấu kẹp chặt liên động, kẹp chặt mối ghép ren, lực kẹp hướngtừ xuống thông qua mỏ kep l1 Q l2 W Từ sơ đồ cấu kẹp ta có phương trình cân bằnglực: W � l1  l2   Q �l2  Q  Trong : Q= W � l1  l  l2 l1  40 mm; l  45mm 96.55.(40  45)  182.37  N  45 e Các cấu dẫn hướng cấu khác: * Cơ cấu đẫn hướng : Với đồ gá khoan, khoét, doa cấu dẫn hướng phận quan trọng, xác định trực tiếp vị trí mũi khoan tăng cứng vững dụng cụ trình gia cơng Cơ cấu dẫn hướng sữ dụng phiến dẫn cố định, bạc dẫn chọn loại bạc thay nhanh, bạc cố định cho bạc thay nhanh * Các cấu khác : Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy bu lông đai ốc Thân đồ gá chế tạo theo kết cấu vẽ lắp, thân chế tạo gang 3.6 xác định sai số đồ gá: Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu nguyên công để quy đinh điều kiện kỹ thuật chế tạo lắp ráp đồ gá Như ta có : 1 1  gd   c2   k2   m2   ld2   ctlr   gd     5 2 Suy :  ctlr    gd    k2   m2   ld2   c2 Trong đó: k: sai số kẹp chặt phôi , trường hợp lực kẹp vng góc với phương kích thước thực k= m: sai số mòn đồ gá,ta có m=  N với N số chi tiết gia công ; chọn N = 200 chi tiết  m=  N =0.3 200 = 4.24 m lđ: sai số lắp đặt đồ gá , lấy lđ= 10 m c : sai số chuẩn định vị chi tiết gia công, c =0 chuẩn định vị trùng Với gốc kích thước gđ: sai số gá đặt, gđ=0.039 m  ctlr  0.0392   02  0.0042  0.012    0.037  mm  3.7 Những yêu cầu kỹ thuật đồ gá 1.Những yêu cầu kỹ thuật - Yêu cầu than đồ gá: Tất than đồ gá đế ủ để khử ứng suất - Kiểm tra đồ gá: phải kiểm tra tất kích thước chuẩn.kích thước cấu kẹp chặt khả đưa chi tiết vào lúc kẹp chặt rút chi tiết gia công tháo lỏng - Sơn đồ gá: sau kiểm tra tất bề mặt không gia công phải sơn dầu - Độ không song song mặt phiến tỳ mặt bên thân đồ gá < 0,053 mm - Độ khơng vng góc mặt phiến tỳ với mặt đáy thân đồ gá < 0,053 mm - Đóng nhãn mác nơi chế tạo đồ gá Những yêu cầu an toàn đồ gá - Những chi tiết ngồi đồ gá khơng có sắc cạnh - Khơng làm thay đổi vị trí đồ gá ta thay đổi hay điều chỉnh bàn máy - Đồ gá cân tĩnh cân động - Lắp chi tiết đồ gá nên có dụng cụ chuyên dung Nguyên lý làm việc đồ gá Sau thiết kế gia công xong đồ gá để gia công lỗ M6 chi tiết gối đỡ trình làm việc đồ gá sau: - mang cụm thân đồ gá đặt nên bần máy xiết bu lông để cố định đồ gá bàn máy - Sau lắp đồ gá nên bàn máy khoan đặt chi tiết cần gia công nên hai phiến chốt trụ ngắn đặt vào mặt trụ chi tiết đồng tâm cho mặt đầu trụ nhỏ tiếp xúc với phiến tỳ - Sau lấy Bulơng xiết chặt để kẹp chặt chi tiết - Kết thúc trình gá đặt Sau gia công xong tháo lỏng bu lông lấy chi tiết cần gia công hoan tất việc gá đặt, gia công 10 Tài liệu tham khảo: Atlas đồ gá – GS,TS Trần Văn Địch – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Đồ gá – GS,TS Trần Văn Địch – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch – Nguyễn Đắc Lộc Dung sai – Ninh Đức Tốn 11 MỤC LỤC PHẦN THUYẾT MINH phân tích chức làm việc chi tiết……………………………… ……2 phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết …………… ……………2 thiết kế đồ gá gia công lỗ M6……………………………….… …………….2 3.1 phân tích …………………………… ………………………… ………….2 3.2 Lập sơ đồ gá …………………………………… …………… ………….2 3.3 Chọn máy: …………………………………………… ……… ………….2 3.4 Chọn dao ……………………………………………………… ………….2 3.5 Lập sơ đồ tính lực…………………………… ………………………….…4 3.6 xác định sai số đồ gá:…………………………………………… …………6 3.7 Những yêu cầu kỹ thuật đồ gá.…… ……………………………… …7 Tài liệu tham khảo………………………… ………… ………………………………9 12 13 ... mặt bên thân đồ gá < 0,053 mm - Độ khơng vng góc mặt phiến tỳ với mặt đáy thân đồ gá < 0,053 mm - Đóng nhãn mác nơi chế tạo đồ gá Những yêu cầu an toàn đồ gá - Những chi tiết ngồi đồ gá khơng có... đổi vị trí đồ gá ta thay đổi hay điều chỉnh bàn máy - Đồ gá cân tĩnh cân động - Lắp chi tiết đồ gá nên có dụng cụ chuyên dung Nguyên lý làm việc đồ gá Sau thiết kế gia công xong đồ gá để gia công... cấu khác : Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy bu lông đai ốc Thân đồ gá chế tạo theo kết cấu vẽ lắp, thân chế tạo gang 3.6 xác định sai số đồ gá: Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu nguyên