CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Ta tính và thiết kế đồ gá cho ngun cơng 1: Phay hai mặt đầu.

6.1.Với nguyên công phay hai mặt đầu trong chương 3 thiết kê quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết ta đã có các kích thước như sau:

- Khoảng cách từ bàn máy tới trục chính: 50-380(mm).

Với các kích thước này ta có thể xác định được giới hạn kích thước của đồ gá.

6.2.Lập sơ đồ gá đặt:

6.2.1.Yêu cầu kỹ thuật:

Phay hai mặt đầu của chi tiết xylanh. Đây là hai mặt lắp ghép của xylanh khi lắp với

các phần khác, vật liệu của phôi là thép 45 có b = 750(MPa).

Dùng máy phay ngang để phay hai mặt đầu đảm bảo độ vng góc của hai mặt đầu với đường tâm trụ xylanh và độ bóng bề mặt là Rz20.

6.2.2.Phân tích sơ đồ gá đặt phôi:

a,Với nguyên công phay hai mặt đầu là ngun cơng đầu tiên do đó ta chọn chuẩn thơ là bề mặt trụ ngoài. Dùng khối V dài để định vị chi tiết, dùng mỏ kẹp để kẹp chặt chi tiết.

b, Chuẩn định vị: Mặt trụ ngồi có đường kính 25 và có chiều dài là 47(mm).

c, Cơ cấu định vị: Mặt định vị là bề mặt trụ ngồi và là chuẩn thơ do vậy ta dùng khối V dài để định vị chi tiết để khi gia cơng đảm bảo độ vng góc mặt đầu với đường tâm trục. Như vậy khối V hạn chế bốn bậc tự do.

- Đặc điểm của cơ cấu định vị: cơ cấu định vị là khối V hạn chế bốn bậc tự do, khối

V được bắt vít vào thân đồ gá. Với đường kính ngồi bề mặt trụ là 25 va chiều dài

của bề mặt trụ là 47(mm) tra bảng 8-5 với khối V lắp trên mặt phẳng ngang ta có các kích thước như sau:

D = 25(mm); H = 40(mm); L = 20(mm); B = 55(mm); B1 = 24(mm); d = 6,5(mm); d1 = 11(mm); d2 = 5(mm); A = 40(mm); A1 = 16(mm); A2 = 20(mm); l = 12(mm); h = 6,5(mm); h1 = 11(mm); b = 8(mm); r = 1(mm); c = 1,6(mm);  = 90.

Vật liệu khối V làm bằng thép 20Cr, thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,81,2(mm), nhiệt luyện đạt HRC 5560.

6.3. Các thông số của chế độ cắt:

- Chiều sâu cắt t:

+ Phay thô: t = 2,304(mm). + Phay tinh: t = 0,157(mm). - Lượng chạy dao S:

+ Phay thô: S = 1,5(mm/vòng). + Phay tinh: S = 0,6(mm/vòng). - Tốc độ cắt V: + Phay thơ: V= 158,2(mm/vịng). + Phay tinh: V = 398,8(mm/vòng). - Lực cắt : + Phay thô: Pz = 585,5(N); Py = 527(N); Ph = 205(N). + Phay tinh: Pz = 15,2(N); Py = 13,7(mm); Ph = 5,32(N). - Mômen xoắn: + Phay thô: Mx = 59(Nm). + Phay tinh: Mx = 1,52(Nm). - Công suất cắt:

+ Phay thô: Ne = 1,51(kw). + Phay tinh: Ne = 0,1(kw).

6.4.Tính lực kẹp: Vì bước phay thơ có chế độ cắt phúc tạp hơn do vậy ta chỉ cần tính

lực kẹp cho bước phay thơ. 6.4.1.Phương chiều của lực kẹp:

+ Phương: Phương của lực kẹp hướng vào tâm phơi và vng góc với khối V để có diện tích tiếp xúc lớn nhất, giảm áp lực của lực kẹp tránh gây ra biến dạng.

+ Chiều: Chiều của lực kẹp hướng từ trên xuống dưới vng góc với bề mặt trụ ngồi.

+ Vị trí điểm đặt lực kẹp là vị trí cao nhất của phơi đảm bảo lực kẹp luôn luôn hướng tâm không gây ra biến dạng.

+ Trị số của lực kẹp phải đảm bảo cho phôi cân bằng, ổn định, không bị xơ lệch trong q trình gia cơng dưới tác dụng của ngoại lực , trong đó chủ yếu là lực cắt, mômen xoắn, trọng lực của bản thân phôi và các loại lực sinh 2 ra trong quá trình gia cơng, nghĩa là có thể xác định gần đúng bằng cách giải bài toán cân bằng tĩnh tuỳ theo sơ đồ gá đặt cụ thể với quan hệ:

M = 0  WM = ( k, Mc, f. . .). P = 0  WP = ( k, Pc, f. . . ).

Với sơ đồ gá đặt như trên thì ta thấy lực kẹp phải có giá trị sao cho lực ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết, giữa chi tiết và khối V có mơmen lớn hơn mômen do lực tổng hợp P khi cắt gây ra.

KPR = WfR + Wf1R 2 sin 1  Trong đó: K là hệ số an tồn P là lực cắt tổng hợp W là lực kẹp

f là hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết gia công và khối V. f = 0,2 f1 là hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết gia công và mỏ kẹp. f = 0,2-0,4 R là bán kính phơi  là góc của khối V.  = 90  W = K f f P   2 sin 1 1 

Lực cắt tổng hợp được tính như sau:

P = 2 2 z y P P  = 2 2 527 5 , 585  = 788(N). Hệ số an tồn được tính như sau:

K = K0(K1K2K3K4K5K6) Với : Với :

K0 là hệ số an tồn trong tất cả các trường hợp gia cơng. K0 = 1,5.

K1 là hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư gia công và độ nhám bề mặt không đồng đều. Khi gia công thô K1 = 1,2.

K2 là hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn, K2 = 1,5.

K3 là hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3 = 1,3.

K4 là hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng cơ khí K4 = 1. K5 là hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, K5 = 1.

K6 là hệ số tính đến mơ men làm quay chi tiết, K6 = 1,5.

 K = 1,51,21,51,3111,5 = 5,23.  W = 5,23 2 90 sin 1 3 , 0 2 , 0 788   = 6601(N).

6.4.2.Chọn cơ cấu kẹp chặt phôi:

Cơ cấu kẹp chặt phôi , khi kẹp chặt phải giữ đúng vị trí của phơi, tạo ra đủ lực kẹp, không làm biến dạng phôi, kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, khơng gây ra biến dạng, có tính tự hãm tốt, phù hợp với phương pháp gia công, thao tác nhẹ nhàng, thuận lợi. Chọn mỏ kẹp để kẹp chặt theo tiêu chuẩn

Tra bảng 8-30, sổ tay công nghệ chế tạo máy-tập 2 ta dùng thanh kẹp trượt có các kích thước sau: M = 12 , L = 125 , B = 40 , H = 20 , b =14 , b2 = 12 , b3 = 4,0 , h = 2,0 , h1 = 5,0 , l =56 d = 15 , d1 = 22 , d2 = M12 , l1 = 10 , l2 = 8 , c = 10 , c1 = 4 , r = 16 , r1 = 20 (mm) Vật liệu thép 45, độ cứng HRC 40-45. 6.4.3.Kết cấu các bộ phận khác:

-Cơ cấu định vị đồ gá trên máy:

Vỏ đồ gá được kẹp chặt trên bàn máy nhờ các bulông - đai ốc sử dụng các mỏ kẹp hình chữ U để định vị vỏ đồ gá và kẹp chặt vỏ đồ gá.

-Thân đồ gá: thân đồ gá được chế tạo bằng gang đúc.

-Cơ cấu so dao: được làm bằng thép hợp kim nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 55-60, các bề mặt làm việc được mài đạt Ra  0,32 m

6.5.Tính tốn sai số:

6.5.1.Sai số chuẩn: Do chuẩn định vị là đường sinh của mặt trụ và chuẩn đo lường là mặt bên không trùng nhau nên phát sinh sai số chuẩn. ở đây sai số chuẩn bằng dung sai của chiều dài chi tiết.

c = 2 05 , 0 2  T = 0,025(mm) = 25(m).

6.5.2.Sai số kẹp chặt: Do phương kích thước thực hiện và phương dịch chuyển của chuẩn gốc vng góc với nhau   = 0  k = 0.

6.5.3.Sai số mòn:

m =  N ;

với N là số lượng chi tiết gá đặt, ở đây N = 7000.

 là hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và điều kiện tiếp xúc.Với đồ gá là khối V làm bằng thép 20Cr làm việc trong điều kiện tải trọngtrung bình thì  = 0,6 .

6.5.4.Sai số điều chỉnh: Sai số điều chỉnh đồ gá được khắc phục bằng cách điều chỉnh máy  đc = 12(m).

6.5.5.Sai số chế tạo cho phép của đồ gá: ct   gd 2 c k mdc

Với [gđ] là sai số gá đặt cho phép.

[gđ] =  3

1 ;  là dung sai đường kính ngồi phơi.  = 0,5(mm)

 [gđ] = 0,5 3 1  = 0,17(mm) = 170(m).  ct  2 2 2 2 12 50 0 25 170     = 160(m).

6.6. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

6.6.1.yêu cầu đối với thân đồ gá:

Tất cả các thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất 6.6.2.kiểm tra đồ gá:

-phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn ( kích thước của các chi tiết định vị ) khoảng cách tâm các bạc dẫn. Kích thước của các cơ cấu kẹp chặt và khả năng đưa chi tiết vào lúc kẹp chặt và rút chi tiết gia công ra khi tháo lỏng

-kiểm tra chế độ lắp ghép của chi tiết

-kiểm tra khả năng di trượt của các chi tiết di đọng trên đồ gá 6.6.3. sơn đồ gá:

-sau khi đồ gá được kiểm tra tât cả các bề mặt không gia công phải được sơn dầu. Màu son có thể chọn tuỳ ý: xanh, vàng, ghi. Lớp sơn phải hồn tồn khơ.

-Các chi tiết như bu lơng, đai ốc được nhuộm màu bằng phương pháp hố học 6.6.4. những yêu cầu an toàn về đồ gá:

- những chi tiết ngồi của đồ gá khơng được có cạnh sắc.

- khơng được làm xê dịch vị trí của đồ gá khi thay đổi điều chỉnh trên máy.

- các đồ gá phải được cân bằng tĩnh và cân bằng động.

- Khi lắp các chi tiết trên đồ gá phải có dụng cụ chuyên dùng.

6.7. Bảng kê khai các chi tiết của đồ gá:

Thứ tự Chi tiết Vật liệu Số lượng 1 Khối V Thép 20Cr 1 2 Thân đồ gá Gang 1 3 Thanh kẹp CT3 1 4 Bu lông CT3 1 5 Đai ốc CT3 1 6 Ơc vít CT3 2 7 Chốt trụ CT3 2 8 Chốt tỳ CT3 1