CHƯƠNG III : TRÌNH BÀY KẾT QUẢ TÍNH TỐN
f) Nguyên công 6: Nhiệt luyện
3.5. Tính tốn thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan lỗ chốt
3.5.1. Vị trí và vai trị của đồ gá
- Đồ gá là trang thiết bị không thể thiếu được trong quá trình gia cơng chi tiết trên các máy cắt kim loại. Việc sử dụng đồ gá nhằm làm giảm nhẹ sức lao - Khi gia công một sản phẩm, tuỳ theo đặc điểm, kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công, dạng sản xuất mà lựa chọn, thiết kế và sử dụng các loại đồ gá khác nhau một cách thích hợp. Việc thiết kế và sử dụng đồ gá hợp lý sẽ tạo điều kiện đảm bảo độ chính xác gia cơng, nâng cao năng suất và giảm nhẹ sức lao động, giảm thời gian phụ, mở rộng khả năng cơng nghệ của máy, góp phần giảm giá thành chi tiết, nâng cao hiệu quả kinh tế.
- Đồ gá thiết kế phải đảm bảo các tiêu chí cơ bản như sử dụng thuận tiện, tác động nhanh, bảo đảm độ chính xác u cầu của ngun cơng thực hiện, độ an toàn cao, kết cấu đơn giản, rẻ tiền, và dễ sửa chữa thay thế, điều chỉnh.
3.5.2. Tính tốn lực kẹp
Phân tích lực:
* Sơ đồ hóa lực kẹp
- Chi tiết gia công được định vị trên khối V ngắn. Chi tiết tiếp xúc với khối V nhờ hai bề mặt nghiêng hợp với nhau một góc . Vì vậy khối V tác dụng lên chi tiết hệ phản lực tác dụng gồm: ( N1, F1, N2, F2) có phương chiều xác định như trên hình vẽ.
- Với ngun cơng trên dùng mũi khoan 6 để khoan, qua đó xác định hệ lực tác dụng lên chi tiết như sau:
. Pz: lực cắt tiếp tuyến. Theo [7] xác định: (KG)
Trong đó:
. CP: hệ số ảnh hưởng của vật liệu. CP = 68,2 . t: chiều sâu khoan t = 10
. SZ: lượng chạy khi khoan SZ = 0,03 . D: đường kính mũi khoan. D = 6 (mm) . Z: số lưỡi cắt của mũi khoan. Z = 2 . n: số vòng quay của dao (v/p)
. KP: hệ số phụ thuộc vào vật liệu. KP = KMpz = = = 1,24
. x, y, u, q, : các số mũ ảnh hưởng. Từ đó xác định được:
3.5.3. Kiểm tra điều kiện bền cho địn kẹp
Sơ đồ hố lực tác dụng lên đòn kẹp như sau:
W
M W
W/2 W/2
79140
Từ biểu đồ mơmen có nhận xét rằng tiết diện giữa thanh chịu lực lớn nhất do đó sẽ kiểm tra bền cho thanh tại tiết diện này:
Điều kiện bền của thanh sẽ là:
Trong đó: - [b]: ứng suất bền giới hạn của thanh kẹp. Theo [3] xác định [b] = 560 (KG/mm2)
- WU: mô men chống uốn của thanh. WU =L.H2
Chọn sơ bộ các kích thước của địn kẹp như sau. L x H = 25 x 120 (mm) Vậy .
Vậy đòn kẹp thoả mãn điều kiện bền với kích thước xác định.
3.5.4. Xác đ nh đị ường kính ch tố
- Với lực kẹp W thì trong quá trình làm việc chốt sẽ chịu lực cắt sinh ra gẫy chốt. Vậy để đồ gá làm việc ổn định cần xác định đường kính chốt sao cho đảm bảo điều kiện bền.
- Đường kính chốt xác định theo điều kiện bền như sau:
Trong đó: FZ: lực cắt tác dụng lên thân chốt. FZ = W/2 = 663,25 (KG)
[c]: ứng suất cắt cho phép của chốt. Theo [3] xác định [c] = 140 (KG/mm2) Vậy (mm).
Chọn đường kính chốt theo tiêu chuẩn d = 8 (mm)
3.5.5. Xác định đường kính bu lơng
- Trong q trình làm việc bu lơng khơng chịu tác dụng của ngoại lực và chịu lực xiết V = W/2 do đó theo (5.3.4)[10] xác định được đường kính bu lơng theo điều kiện bền như sau:
Trong đó:
V: lực xiết bu lông. Dựa vào biểu đồ mômen xác định: V = W/2 = 663,25 (KG)
[k]: ứng suất kéo cho phép của vật liệu. Tra bảng xác định [k] = . Với ch là ứng suất chảy của vật liệu.
ch = 360 (KG/mm2); S: hệ số an toàn, chọn s = 3. Vậy xác định được [k] = =12 (KG/mm2)
Vậy đường kính bu lơng được xác định:
2
1,3.4.663, 25 3,14.12
d �
= 9,567 (mm) Tra tiêu chuẩn chọn bu lơng M10.
3.5.6. Tính tốn sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ct]
- Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia cơng, nhưng phần lớn nó ảnh hưởng tới sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
- Sai số gá đặt xác định theo công thức sau:
gd c k dc ct m
Trong đó:
* Sai số chuẩn c - do chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước
* Sai số kẹp chặt k - do lực kẹp gây ra. Trong nguyên công phay rãnh
then trên có phương lực kẹp vng góc với phương kích thước đạt được do đó k = 0.
* Sai số mòn m - do đồ gá bị mòn gây ra. Sai số mịn xác định theo
cơng thức sau: (m). Trong đó: : hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị. Với chuẩn tinh là khối V do đó = 0,3 0,8. Chọn = 0,5; N: số chi tiết gia công trên đồ gá, N = 32400 (ct)
Vậy: = 54 (m)
* Sai số điều chỉnh đc - là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều
chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính tốn đồ gá chọn đc = 10 (m).
* Sai số gá đặt gđ - sai số gá đặt được chọn gđ = 1/3[]. Với : là dung sai nguyên công = 0,2. Vậy
* Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct - sai số này cần được xác định
khi thiết kế đồ gá. Do sai số này phân bố theo quy luật chuẩn và khó xác định phương của chúng nên được xác định theo công thức sau:
[ct] = 0,043 = 43 (m)
Vậy sai số gá đặt cho phép của đồ gá [đg] = 0,043 (mm). Do đó theo yêu cầu ngun cơng thì đồ gá thiết kế đảm bảo yêu cầu đưa ra.
3.5.7. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá
Từ sai số gá đặt cho phép của đồ gá và dựa vào yêu cầu kỹ thuật của nguyên cơng thực hiện thì u cầu kỹ thuật của đồ gá được xác định như sau:
- Độ song song của tâm khối V và đáy đồ gá không quá 0,043 trên 100m chiều dài
- Độ lệch đường tâm giữa 2 khối V không quá 0,02mm.
- Độ không vuông góc giữa tâm khối V với mặt đáy đồ gá không quá 0,04mm/100mm.
- Bề mặt định vị của khối V nhiệt luyện đạt 53- 55 HRC.