ĐỀ TÀI THIẾT KẾ đồ GÁ GIA CÔNG RÃNH THEN LỖ ∅

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ  BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG RÃNH THEN LỖ ∅ 𝟐𝟐 CỦA CHI TIẾT BÁNH RĂNG CÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : ThS NGUYỄN HOÀI SƠN SINH VIÊN THỰC HIỆN : LƯƠNG THẾ TUẤN MÃ SINH VIÊN 2018603124 : HÀ NỘI:- 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc BÀI TẬP LỚN Học phần Đồ gá (ME6020) Số: 67 Họ tên: Lương Thế Tuấn MSSV: 2018603124 Lớp: khí Khố: 13 Khoa: Cơ Khí Giáo viên hướng dẫn: ths Nguyễn Hoài Sơn Đề bài: thiết kế đồ gá gia công rãnh then lỗ ∅22 chi tiết bánh côn Biết: Số lần gá đặt: N = 10000 Vật liệu: GX 15-32 Máy: TS-350K Dụng cụ cắt: Dao xọc thép gió Đặc tính tiếp xúc (hệ số mịn): 𝛽 = 0.3 Chế độ cắt: V = 17.3m/ph; S = 0.28mm/vg; t = 7mm Yêu cầu thực hiện: I Phần thuyết minh: 1) Phân tích yêu cầu kỹ thuật ngun cơng 2) Phân tích sơ đồ gá đặt ngun cơng (phân tích tối thiểu 02 phương án chọn phương án hợp lý) 3) Tính tốn, thiết kế lựa chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt cấu khác đồ gá 4) Tính sai số chế tạo cho phép xác định yêu cầu kỹ thuật đồ gá II Phần vẽ: TT Tên vẽ Khổ giấy Số lượng Bản vẽ lắp đồ gá 2D 3D A0 01 Bản vẽ 3D phân rã đồ gá A0 01 Một số lưu ý: Thuyết minh trình bày theo quy định số 815/QĐ-ĐHCN ban hành ngày 15/08/2019 Bản vẽ trình bày theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 7283; TCVN 0008) Giảng viên hướng dẫn định kỳ sinh viên 01 buổi/ tuần/ tuần theo thời khóa biểu Kết thúc tuần đầu, giảng viên hướng dẫn đánh giá thu tài liệu mà sinh viên thực về: Phân tích yêu cầu kỹ thuật ngun cơng phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công Sinh viên nộp thuyết minh vẽ cho giảng viên hướng dẫn trước ngày thực thi kết thúc học kỳ Thời gian thực hiện: từ ngày 07/07/2021 đến ngày 22/08/2021 Khoa Cơ khí Ts Nguyễn Anh Tú Giảng viên hướng dẫn ThS.Nguyễn Hoài Sơn SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Phần 1: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CƠNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1.1 Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá Phần 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CÔNG 2.1 Phương án 2.2 phương án Phần 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN ĐÚNG CƠ CẤU ĐỊNH VỊ, CƠ CẤU KẸP CHẶT VÀ CÁC CƠ CẤU KHÁC CỦA ĐỒ GÁ 10 3.1 Chọn máy: 10 3.2 Dụng cụ cắt: 10 3.3 Chế độ cắt: 11 3.4 Tính lực cắt 11 3.5 Tính lực kẹp 12 3.6 Tính đường kính bu lơng 12 3.7 Tính sai số chế tạo đồ gá 13 Tài liệu tham khảo: 16 LỜI NÓI ĐẦU Trong lĩnh vực khí nói chung mảng cơng nghệ chế tạo máy nói riêng đồ gá thiết bị vô quan trọng Đồ gá thiết bị dùng để gá đặt chi tiết gia công máy gia cơng, đảm bảo độ xác kích thước cần gia công, nâng cao suất gia công Đối với sinh viên ngành khí chế tạo máy, học phần “Đồ gá” học phần chuyên ngành quan trọng, giúp cho sinh viên có nhìn đồ gá Học phần đồ gá sở cho sinh viên để học học phần phía sau có “Đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy” Với hướng dẫn nhiệt tình thầy Nguyễn Hoài Sơn, em hoàn thành tập lớn môn học với đề tài “Thiết kế đồ gá khoan lỗ ∅22 chi tiết bánh cơn” Tuy nhiên với kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến q thầy Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Lương Thế Tuấn Phần 1: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUN CƠNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1.1 Phân tích u cầu kỹ thuật ngun cơng Dung sai độ khơng vng góc bề mặt rãnh then H với bề mặt G không vượt 0.01mm Dung sai kích thước rãnh then 80 mm Nhưng không đảm bảo dung sai chế tạo đồ nên điều chỉnh dung sai kích thước rãnh then thành 0.15 mm Độ nhám bề mặt rãnh then H Ra = 2.5 (𝜇𝑚) Tương đương với cấp độ nhẵn bóng cấp 1.2 Trình tự thiết kế đồ gá 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 hình dạng, số lượng chi tiết gia cơng vị trí cấu định vị kẹp chặt đồ gá Bước 2: Xác định lựa cắt mô men cắt, Phương chiều điểm đặt lực kẹp, lực tác động vào chi tiết trọng lực chi tiết G, phản lực điểm N, lực ma sát Fms…trong q trình gia cơng Xác định điểm nguy hiểm mà lực cắt mô men cắt gây Sau viết phương trình cân lực để xác định giá trị kẹp cần thiết Bước 3: Xác định kết cấu phận khác 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 độ, quay…) Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép – đồ gá theo yêu cầu kỹ thuật ngun cơng Bước 6: Ghi kích thước giới hạn đồ gá (Chiều dài, chiều rộng, chiều cao) Đánh số vị trí chi tiết đồ gá Phần 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CƠNG 2.1 Phương án Hình 1: sơ đồ phương án  Định vị - Sử dụng sử dụng mâm cặp chấu bề mặt C mặt E cảu chi tiết tì vào đầu chấu hạn chế bậc tự + Tịnh tiến theo phương OX + Tịnh tiến theo phương OY + Tịnh tiến theo phương OZ + Quay quanh phương OX + Quay quanh phương OY  Chi tiết khống chế bậc tự  Kẹp chặt Chi tiết kẹp chặt khối V mặt C  Ưu điểm Dễ tháo lăp chi tiết gia cơng sử dụng mâm cặp Phương lực kẹp trùng với phương lực cắt nên lực kẹp cần thiết nhỏ  Nhược điểm 2.2 phương án Hình 2: sơ đồ phương án  Định vị -sử dụng khối V kẹp mặt C hạn chế bậc tự + Tịnh tiến theo phương OY + Tịnh tiến theo phương OZ + Tịnh tiến theo phương OX + Quay quanh phương OX + Quay quanh phương OY  Chi tiết hạn chế bậc tự  Kẹp chặt Chi tiết kẹp chặt hai khối V mặt C  Ưu điểm Chi tiết hạn chế bậc tự dễ dàng gá đặt  Nhược điểm Phương lực kẹp vng góc với phương lực cắt nên lực kẹp cần thiết lớn Sai số kẹp chặt lớn phương lưc kẹp trùng với phương kích thước Kết luận: Khi ta so sánh phương án tiêu chí độ xác nhanh khhi gia cơng phương án tốt hơn, khả tháo lắp chi tiết dễ dàng Do chọn phương án để đảm bảo độ xác chi tiết gia cơng đồ gá ta thiết kế Phần 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN ĐÚNG CƠ CẤU ĐỊNH VỊ, CƠ CẤU KẸP CHẶT VÀ CÁC CƠ CẤU KHÁC CỦA ĐỒ GÁ 3.1 Chọn máy: Chi tiết gia công máy xọc TS-350k có thơng số sau: - Hành trình đầu xọc: 350mm - Phạm vi điều chỉnh đầu xọc: 320mm - Khoảng cách lớn từ đầu xọc đến máy: 470mm - Khoảng cách từ tâm dao đến bề mặt trụ máy: 560mm - Kích thước bàn máy: 560mm - Chiều sâu lỗ bàn máy: ∅75𝑚𝑚 - Hành trình bàn máy: 460×460mm - Cơng xuất động chính: 5HP 3.2 Dụng cụ cắt: - Dao xọc thép gió có bề rộng 3.3 Chế độ cắt: - Tra bảng 31-2 chế độ cắt gia cơng khí, ta có: + chiều sâu cắt t = mm + Bề rộng xọc: B = mm + Lượng chạy dao: Sz = 9.6mm/phút + Lượng chạy dao vòng: 0.15mm/vòng + Tốc độ cắt: V=11.4m/ph 3.4 Tính lực cắt -Phân tích thành phần lực tác dụng lên chi tiết: -Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: +N1,N2: phản lực khối V + P: lực cắt chiều trục + Fms1,Fms2 lực ma sát bề mặt tiếp xúc khối V chi tiết *Tính lực cắt - Ta có cơng thức tính: (STCNCTM2/15) 𝑃𝑧 = 10 𝐶𝑃.𝑡 𝑥 𝑆 𝑦 𝑉 𝑛 𝑘𝑝 Tra bảng 5.23/18 STCNCTM2 ta có: 𝐶𝑃 = 408; x=0,72; y = 0,8; n = Tra bảng 5.9/9 STCNCTM2 có: 𝑘𝑝 = Tra bảng 5.25/21 STCNCTM2 có: S=0.13 Thay vào tính ta có: 𝑃𝑧 = 10 𝐶𝑃.𝑡 𝑥 𝑆 𝑦 𝑉 𝑛 𝑘𝑝= 2164 3.5 Tính lực kẹp Tính lực kẹp: - Các phương trình cân lực: - Phương trình lực theo phương đường tâm lỗ: P + W – N= (1) - Phương trình momen đường tâm lỗ trụ giữa: –Fms.R+ Fms’R =0 (2) Trong đó: Fms = N.f; Fms’=W.f; F hệ số bề mặt chi tiết đồ gá (tra bảng 43(5)) f=0.4 R=100mm= 0.1m; r=60mm= 0.06m (2)=> –N.f.R - W.f.R =0 M- (P+W).f.R- W.f.R=0  W= −𝑃𝑅𝑓 :2𝑓𝑅 = 1803 N *Ta chọn cấu kẹp chặt cấu kẹp ren vít 3.6 Tính đường kính bu lơng - Tính đường kính bu lơng: 𝐷 = 𝐶 √ 𝑊 [𝜎] Trong đó: C = 1,5 𝑊 –lực kẹp (kG); [𝜎] ≈ 𝑘𝐺/𝑚𝑚2 Suy ra: D = 1,5 √ 208.5 = 11.5 (mm) Vậy ta chọn đường kính bulong D = 16 (mm) 3.7 Tính sai số chế tạo đồ gá  Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số kích thước gia cơng phần lớn ảnh hướng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn  Sai số gá đặt xác định theo công thức sau : + 𝜀2 + 𝜀2 𝜀𝑔𝑑 =√𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑐𝑡 𝑑𝑐  Sai số gá đặt gd chọn trước sai số gá đặt cho phép: 1 [𝜀𝑔𝑑 ] = ( ÷ ) 𝛿  Trong đó:  𝛿 ∶Dung sai kích thước ngun công mà ta thiết kế đồ gá 𝛿 = 0.22 mm  Vậy: [𝜀𝑔𝑑 ] = (0.044 ÷ 0.036) Lấy [𝜀𝑔𝑑 ] = 0.04 mm  Sai số kẹp chặt: ( 𝜀𝑘 ).= (𝑦𝑚𝑎𝑥 + 𝑦𝑚𝑖𝑛 ).cos 𝛼  Trong đó:  𝑦𝑚𝑎𝑥 𝑦𝑚𝑖𝑛 : lượng chuyển vị lớn nhỏ chuẩn định vị lực kẹp thay đổi  α = 90: Góc tạo phương kích thước thực phương kẹp  Vậy: 𝜀𝑘 =  Sai số mòn đồ gá: 𝜀𝑘𝑚 = β.√𝑁  Trong đó:  N: Số lượng chi tiết gá đặt đò gá  β = 0.3: hệ số phụ thuộc vào cấu định vị điều kiện tiếp xúc  Vậy: 𝜀𝑚 = 0.3√6400= 24µm  Sai số điều chỉnh đồ gá: = 10 àm ữ 15 àm Chn = 10 µm  Sai số chuẩn: 𝜀𝑐 =  Vậy sai số chế tạo cho phép là: 2 + 𝜀2 ) [𝜀𝑐𝑡 ] = √𝜀𝑔𝑑 − (𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 [𝜀𝑐𝑡 ] = √402 − (242 + 102 ) [𝜀𝑐𝑡 ] = 30.4 µm Yêu cầu kĩ thuật đồ gá:  Độ không song song bề mặt phiến tỳ so với đáy đồ gá phải nhỏ sai số chế tạo cho phép ≤ 30.4 µm  Độ khơng trùng tâm khối V ≤ 30.4 µm Tài liệu tham khảo: [1] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2003) [2] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2003) [3] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2003) [4] Trần Văn Dịch Sổ tay & Atlas đồ gá Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội (2000) Tài liệu tham khảo: [1] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2003) [2] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2003) [3] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2003) [4] Trần Văn Dịch Sổ tay & Atlas đồ gá Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội (2000) A-A 0.064 A W 0.064 A B 170 B 10 11 B-B A 307 11 CHỐT CỐ ĐỊNH 10 PHIẾN DẪN BU LÔNG R3 KHỐI V2 BU LÔNG R2 BU LÔNG R1 KHỐI V TAY QUAY BU LÔNG 1 STT A SỐ LƯỢNG CHI TIẾT GIA CÔNG THÂN ĐỒ GÁ TÊN CHI TIẾT VẬT LIỆU BẢNG KÊ 646 YÊU CẦU KĨ THUẬT: Các chi tiết gia công xong nhiệt luyện Độ nhám Ra = 2.5µm Các chi tiết định vị nhiệt luyên đạt 45-50HRC BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC ĐỒ GÁ THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG RÃNH THEN Tr.nhiệm Họ tên Hướng dẫn Nguyễn Hoài Sơn Duyệt Nguyễn Hoài Sơn Thiết kế Lương Thế Tuấn BẢN VẼ LẮP Tỷ lệ: 1:1.5 khối lượng Tờ: Số tờ: Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Máy gia cơng :TS-350K KHOA: CƠ KHÍ LỚP : CƠ KHÍ 3-K13 ... thiết bị vơ quan trọng Đồ gá thiết bị dùng để gá đặt chi tiết gia công máy gia công, đảm bảo độ xác kích thước cần gia công, nâng cao suất gia công Đối với sinh viên ngành khí chế tạo máy, học phần... Khố: 13 Khoa: Cơ Khí Giáo viên hướng dẫn: ths Nguyễn Hồi Sơn Đề bài: thiết kế đồ gá gia công rãnh then lỗ ∅2 2 chi tiết bánh côn Biết: Số lần gá đặt: N = 10000 Vật liệu: GX 15-32 Máy: TS-350K... vng góc bề mặt rãnh then H với bề mặt G không vượt 0.01mm Dung sai kích thước rãnh then 80 mm Nhưng không đảm bảo dung sai chế tạo đồ nên điều chỉnh dung sai kích thước rãnh then thành 0.15 mm