CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
2.1 Tính toán đồ gá
2.1.1 Xác định kích thước ống
- Đường kính ống: D1max=38mm; D1min=35.5mm; D2max=38mm; D2min=35.5mm;
D3max=38mm; D3min=35.5mm;
- Chiều dài ống: L= 125mm.
2.1.2 Phương pháp định vị
Chi tiết định vị 4 bậc tự do.
Định vị 4 bậc tự do bằng mặt cong trụ dài.
2.1.3. Xác định phương chiều lực kẹp
Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết:
20
Lực tác dụng lên chi tiết:
W1, W2: Lực kẹp chi tiết
.1. Tính toán lực kẹp cần thiết
Qua hình ve ta thấy: Chi tiết được định vị trên phiến tỳ,chốt chống xoay, lực cắt tiếp tuyến được xác định theo công thức sau đây: Rz = 895 N
Để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực Ps tác dụng lên chi tiết. Trong trường hợp này cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực Ps:
Lực Ps được tính bằng công thức: Ps = 0,4Rz = 358N
P = P1 + P2 = (W1 + W2)f = Wct.f P
Ở đây:
Wct - l lực kẹp cần thiết, K – hệ số an tòan, f = 0.4 hệ số ma sát
Trong đó:
K0= 1,5 : Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp.
K1= 1,2 : Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bong thay đổi.
21
K2= 1,2 : Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn.
K3= 1,2 : Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn.
Do đó: K=1,5.1,2.1,2.1,3.1.1= 2,808
Phương trình cân bằng moment tại điểm O
Q + Wct = 0
Q = - Wct/2 = - /2 = 1257 kG
Với : W : Lực kẹp tổng
Q : Lực kẹp do ren tạo ra
2. Tính đường kính bulông
Vậy chọn: d = 10 mm
Theo bảng 3-1 /79 sách công nghệ chế tạo máy: Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào Với bulông M10 ta chọn :
Lực vặn : Q = 5
Lực kẹp : W = 750
3. Tính sai số chế tạo đồ gá
* Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect] được tính theo công thức sau :
ek _sai số kẹp chặt : do lực kẹp gây ra.
em_sai số mòn : do đồ gá bị mòn gây ra. Sai số mòn được tính theo công thức : Với:
b_ hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ gá ( = 0,2)
N_số lượng cho tiết được gia công trên đồ gá ( N=5000)
eđc_sai số điều chỉnh do quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá.
22
em=0,014mm
Chọn eđc=8m=0,008mm
4. Các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
- Đồ gá khi lắp cần phải đảm bảo độ song song giữa phiến tỳ và mặt đáy B không quá 0,015 [mm].
- Các áo bạc phải được nhiệt luyên và mài đạt Rz1,25.
- Đồ gá sau khi sử dụng cần được bảo dưỡng và tra dầu mỡ tại các mối lắp.
2.1 .4 Tính toán tự định tâm
Ta chọn phương pháp tự định tâm bằng ống kẹp co bóp đàn hồi.
Ống kẹp co bóp là một ống xẽ rãnh đàn hồi hình côn, nhờ biến dạng đàn hồi của nó để kẹp chặt và định tâm chi tiết.
Ống kẹp co bóp có thể phân thành các loại :
+ Theo mặt định vị: Định vị bằng mặt ngoài và mặt trong của chi tiết. Ống kẹp định tâm mặt trong chi tiết nhờ đầu côn bung, còn định tâm mặt ngoài thì nhờ đầu côn bóp.
+ Theo phần kẹp: Kẹp một đầu và kẹp hai đầu.
+ Theo chiều kẹp: Kéo và đẩy.
Sơ đồ làm việc:
23
1-ống kẹp; 2- thân đồ gá ; 3- vãt chống xoay; 4-chi tiết. Đầu bên phải ống kẹp được xẽ 3 rãnh . Khi kéo ống kẹp sang bên trái, ống sẽ bị bóp lại để định vị và kẹp chặt chi tiết.
Để dễ dàng tháo chi tiết ra, góc côn α= 300.
Rãnh và lỗ ống kẹp có các kiểu như hình 6 tùy theo tiết diện của phôi.
Kiểu a: lỗ vuông, 4 rãnh; kiểu b: lỗ hình chữ nhật, 4 rãnh; kiểu c: lỗ 6 cạnh, 3 rãnh.
Khi ống kẹp nằm trong ổ kẹp thì tuỳ theo đường kính phôi to nhỏ khác nhau mà điểm tiếp xúc giữa ống kẹp sẽ khác nhau.
Góc côn α của phần làm việc khi ở trạng thái tự do và khi ở trạng thái kẹp chặt thường lấy cách nhau 30′ .
Tính lực kẹp:
Nếu ta xem ống kẹp như là một chêm cứng không biến dạng thì phần làm việc của nó
chịu các lực sau đây khi kẹp chặt :
Q - Lực kéo hướng trục (kG),
W - Phản lực của chi tiết (kG) , tức là lực kẹp, F2 - Lực ma sát giữa chi tiết và ống kẹp. W1- Tổng phản lực thẳng đứng của phản lực W và lực ma sát giữa vỏ đồ gá và ống kẹp
(kG).
Theo lực kẹp của chêm ta có :
24
α - là nữa góc côn của ống kẹp.
Nếu giữa phôi và ống kẹp có khe hở f thì lực kẹp trên phải được trừ bớt đi một thành phần lực W2 cần để làm các mảnh hình máng A, B, C biến dạng một khoảng là f.
Có thể coi các mảnh đó như những dầm công xôn được ngàm một đầu có chiều dài L chịu lực W2 ở đầu để biến dạng một đoạn f.
Nếu không có miếng chặn định cữ số 1, chi tiết có thể xã dịch hướng trục được thì lực ma sát F2 giữa chi tiết và ống kẹp không ảnh hưởng đến lực kẹp, lúc đó :
- Vật liệu chế tạo ống kẹp co bóp đàn hồi bằng thép thấm các bon, hoặc thép có thành phần các bon cao. Đối với những chi tiết lớn nặng, ống kẹp thường làm bằng thép hợp kim 12XH3A hoặc 15XA, 4XC, 9XC, cũng có thể dùng thép Y6A ÷Y10A, nhiệt luyện phần đuôi đến độ cứng HRC =30÷35, phần làm việc HRC =55÷60.
- Ưu điểm của ống kẹp co bóp đàn hồi: kết cấu nhỏ, đơn giản, thao tác tiện lợi và nhanh.
- Nhược điểm: không hoàn toàn tiếp xúc với cả bề mặt phôi theo cả tiết diện ngang hay dọc.