3. 2: Quy trình công nghệ gia công lõi khuôn
3.3. 2: Tính toán thiết kế các cơ cấu của đồ gá
Xác định cơ cấu kẹp chặt
- Phân tích phương, chiều và các thành phần lực: Chi tiết được kẹp chặt bằng tay vặn ren
Phương của lực kẹp trùng với phương của lực cắt nên lực kẹp cần thiết là nhỏ nhất
Như ta đã biết sai số kẹp chặt là lượng dịch chuyển vị của chuẩn gốc chiếu trên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra
max min
( ).cos
kc y y
Với là góc hợp bởi phương kích thước tực hiện và phương dịch
chuyển y của chuẩn gốc
Mà trong trường hợp này ta xét là phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước do đó 90o => kc 0
Các thành phần lực:
+ Lực hướng trục P0 + Lực kẹp chặt W + Mô men cắt Mx
+ Phản lực giữa chi tiết và phiến tỳ N1 N2
+ Lực ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết Fms1, Fms2
Hình 3.89: Sơ đồ đặt lực khi gia công lỗ Phương chiều điểm đặt (hình 3.25)
Trong trường hợp xấu nhất theo sơ đồ thì momen Mx có xu hướng làm lật chi tiết quanh điểm O do đó ta tính toán trường hợp chi tiết bị lật
Tính toán momen cắt
Mx = 10.
= 10.0,196...1,03. = 7,2N.m
Khi khoét tinh, doa và vát mép momet xoắn và lực dọc trục bé nên bỏ qua
Ta có các thông số: Bảng 5-32 [2]
- Moment xoắn Mx: CM = 0,196; q = 0,85; x = 0,8; y = 0,7 Tra bảng 5-9, trang 9 [2]
Tính toán lực kẹp :
- Dưới tác dụng của momen cắt Mx, chi tiết sẽ bị lật xung quanh điểm 0. Phương trình cân bằng lực như sau:
Wct.(16+285).10-3 = K.Mx => Wct = K.Mx/(16+285) = 3,4.7,2/301.10-3 = 88N
Với K:hệ số an toàn. Theo trang 204 Giáo trình CNCTM
với:
K0= 1,5: hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp
K1 = 1,2: hệ số kể đến tính bề mặt gia công ( gia công thô ) K2 = 1,2: hệ số tăng lực cắt khi dao mòn
K3= 1: hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn
K4= 1,3: hệ số xét đến lực kẹp ổn định ( kẹp bằng tay )
K5= 1: hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay K6= 1,2: hệ số tính momen làm quay chi tiết
Vậy: K = 1,5.1,2.1,2.1.1,3.1.1,2 = 3,4 Lực kẹp do cơ cấu sinh ra W = Wct =88 N
Xác định cơ cấu kẹp chặt:
Cơ cấu sinh lực kẹp phải thỏa mãi yêu cầu sau:
+ Khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ. + Không làm biến dạng phôi.
+ Kết cấu nhỏ gọn
+ Thao tác thuận lợi và an toàn. Ta chọn cơ cấu kẹp bằng đòn kẹp ren vít
Xác định kích thước cơ cấu kẹp:
Hình 3.90: Cơ cấu kẹp
Phương trình cân bằng các mômen lực đối với điểm tỳ cố định được viết như sau:
. 1. W( 1 2)
Q L L L
- Q là lực do bulong tạo ra (kG)
- là hệ số có ích tính đến mất ma sát giữa đòn kẹp và phiến tỳ. Ta chọn L1 = L2, = 1
Ta có: Q. L1= 2.L1.W1 = 2. 88 = 176 (N) Đường kính bulong được tính theo công thức:
0,5.[ ]k Q D Chọn [ ] k= 20 Mpa 176 6,9 0,5.20 D Ta chọn kích thước bu lông là M10