MỤC LỤC

MỤC LỤC……………………………………..............………………….........................................................………i

LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................................................................1

Phần I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.............2

1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công...............................................................................................2

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá...................................................................................................................................2

Phần II: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUYÊN CÔNG....................................................................................3

2.1. Phương án I..................................................................................................................................................3

2.2. Phương án II.................................................................................................................................................5

2.3. Kết luận:........................................................................................................................................................6

Phần III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ.................................................7

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị...............................................................................................................................7

3.2. Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt........................................................................................................8

3.2.1. Sơ đồ phân tích lực...................................................................................................................................8

3.2.2. Tính lực kẹp...............................................................................................................................................8

3.2.3. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp............................................................................................................12

3.3. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá..........................................................................................................13

Phần IV: TÍNH TOÁN SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ ĐỀ RA CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ.....17

4.1. Tính sai số chế tạo cho phép......................................................................................................................17

4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá........................................................................................................................18

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................19

BẢN VẼ 3D LẮP RÁP VÀ PHÂN RÃ ĐỒ GÁ...................................................................................................21

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp mới nói chung và nhành cơ khí nói riêng. Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ các ngành công nghiệp khác, do vậy đòi hỏi kĩ sư và cán bộ ngành cơ khí phải tích lũy đầy đủ và vững chắc  những kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi, nâng cao vốn kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn.

Nhằm cụ thể hóa những kiến thức đã học, môn học Đồ gá phục vụ cho mục đích đó. Trong quá trình thiết kế đồ gá, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh kiến thức lý thuyết với thực tiễn sản xuất. Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề cụ thể. Do tính quan trọng của Đồ gá mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành Cơ khí và một số ngành liên quan. Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo của thầy : TS……………., em đã hoàn thành bài tập lớn môn học Đồ gá được giao với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu liên quan và cả trong thực tế. Tuy nhiên, sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế.

 Do vậy em rất mong được nhận sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn Công nghệ và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy : TS……………. người đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện bài tập lớn.

                                                                                                                                     Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                    ……………….

Phần I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công

+ Kích thước dài của phôi đạt 210 ± 0.2 mm

+ Độ nhám bề mặt đạt Rz40

+ Độ không đồng tâm đạt ≤ 0.035

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá

- Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi và các yêu cầu kĩ thuật của nguyên công, xác định bề mặt chuẩn, chất lượng bề mặt cần gia công, độ chính xác về kích thước hình dáng, số lượng chi tiết gia công và vị trí các cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá.

- Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều, điểm đặt của lực kẹp và các lực tác động vào chi tiết trong quá trình gia công. Xác định các lực nguy hiểm mà lực cắt hoặc momen cắt gây ra. Sau đó viết phương trình cân bằng về lực để xác định lực kẹp cần thiết.

- Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá theo yêu cầu kĩ thuật của từng nguyên công.

- Bước 6: Ghi kích thước giới hạn của đồ gá (chiều dài, rộng, cao). Đánh số các vị trí của chi tiết trên đồ gá.

Phần II. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUYÊN CÔNG

2.1. Phương án I

* Sơ đồ gá đặt:

Sơ đồ gá đặt theo phương án I như hình 1.1.

* Phân tích định vị:

Theo nguyên tắc định vị thì chi tiết sẽ được hạn chế tối đa 5 bậc tự do:

+ Mặt trụ Ø40 hạn chế 4 bậc tự do:

- Chống tịnh tiến theo Oz

- Chống xoay theo Oz

- Chống tịnh tiến theo Oy

+ Mặt vai trụ Ø47 hạn chế 1 bậc tự do:

- Chống tịnh tiến theo Ox

=> Sử dụng 2 khối V ngắn ở gần 2 đầu trụ Ø40

* Phân tích kẹp chặt:

Để đảm bảo cứng vững cho chi tiết ta chọn lực kẹp như sau:

+ Phương của lực kẹp hướng theo trục Oz

+ Chiều của lực kẹp hướng vào mặt khối V

+ Điểm đặt lực kẹp là điểm cao nhất của trụ tròn Ø40

2.2. Phương án II

* Sơ đồ gá đặt:

Sơ đồ gá đặt theo phương án II như hình 1.2.

* Phân tích định vị:

Theo nguyên tắc định vị thì chi tiết sẽ được hạn chế tối đa 5 bậc tự do:

+ Mặt trụ ngoài Ø40 hạn chế 4 bậc tự do:

- Chống tịnh tiến theo Oz

- Chống xoay theo Oz

- Chống xoay theo Oy

- Chống tịnh tiến theo Ox

=> Sử dụng 2 khối V ngắn vào mặt trụ Ø40

* Phân tích kẹp chặt:

Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết ta chọn lực kẹp như sau:

+ Phương của lực kẹp hướng theo trục Oz

+ Chiều của lực kẹp hướng vào mặt phẳng khối V

+ Điểm đặt lực kẹp là điểm cao nhất của trụ tròn Ø40

2.3. Kết luận:

 Chọn phương án gá đặt chi tiết là phương án 1. Vì:

+ Lực kẹp hướng vào khối V, chi tiết không bị uốn, tăng độ cứng vững khi kẹp chặt.

+ Dễ gá kẹp và định vị.

+ Gia công đảm bảo yêu cầu của chi tiết dễ dàng/

Phần III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị

Theo phương án đã lựa chọn, ta chọn cơ cấu định vị cho đồ gá là khối V ngắn có các kích thước như hình 1.4.

3.2. Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt

3.2.1. Sơ đồ phân tích lực

Sơ đồ lực kẹp như hình 1.5.

3.2.2. Tính lực kẹp

* Chọn máy gia công: Máy phay MP-73M có các thông số như bảng 3.1.

* Chọn dụng cụ cắt:

+ Dao phay mặt đầu thép gió có: D = 60 mm, L = 2 mm, d = 16 mm, Z = 6; theo bảng 4.92 [1].

+ Mũi khoan thép gió có d = 3mm, D = 10 mm, L = 7 mm.

*  Xác định lực cắt:

- Phân tích lực trong kết cấu:

P_x: Lực cắt chính

W: Lực kẹp

F_ms: lực ma sát, F_ms = N.f             

- Tính lực cắt và momen xoắn:

Khi phay:

Ta tra được: K_MV = 1,06; K_NV = 1; K_UV = 1

=> Kv = 1,06.1.1 = 1,06

Tra bảng 5.33, 5.34, 5.35, 5.39 [1] ta được bảng 3.2.

=> Thay số ta được: V_P = 264,07 (mm/phút)

Tốc độ quay của trục chính là:

n_tt = (1000.V_K)/(π.D) = 1000.264,07/3,14.60 = 1401,64 (vòng/phút)

Ta chọn tốc độ quay là 1200 vòng/phút

Lượng chạy dao:

S_ph = S.Z.n = 0,08.6.1200 = 576 (mm/phút)             

Từ đó ta tính được:

Pz = 98,97 (N)

Mx = 98,97.60/2.100 = 29,69 (N.m)

Ne = 98,97.226,2/1020.60 = 0,365 (kW)

Có : N_e ≤ 0,8N = 0,8.7,5 = 6 (kW)

Vậy máy thỏa mãn yêu cầu làm việc

* Tính lực kẹp:

Ta có:

F_ms = N.f                                                                                     

F_ms1 = N₁.f_k

Để chi tiết không bị trượt theo Ox:

4F_ms + 4F_ms1 = P                             (9)

=> 4.N.f + w.f_k = P

=> W = (98,97.2cos⁡(45ᵒ))/(4.(0,35+0,3)) = 107,66 (N)

Để đảm bảo an toàn cho cơ cấu kẹp ta thêm vào hệ số an toàn K

K=K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆                           (10)

Do đó: K = 1,5.1,2.1.1.1,3.1.1 = 2,34

=> Thay số ta được: W = 107,66.2,34 = 251,92 (N)

3.2.3. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp

Phương trình cân bằng các mômen lực đối với điểm tỳ cố định [1]:

Q.L₂.η = W.(L₁+L₂)                                (11)

Ta chọn η = 1, L₁=3.L₂

Ta có: Q = 4.W = 4.251,92 = 1007,69 (N)

Đường kính bulong:

Với: [σ_k] : Ứng suất cho phép vật liệu. Chọn [σ_k] = 30 MPa

=> Thay số được: d = 8,2 (mm). Ta chọn kích thước bu lông kẹp là M10

3.3. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá

* Mỏ kẹp:

Mỏ kẹp thể hiện như hình 1.7.

* Cữ so dao và then dẫn hướng:

Chi tiết cữ so dao và then dẫn hướng như hình 1.8.

* Thân đồ gá:

Chi tiết thân đồ gá như hình 1.9.

Phần IV: TÍNH TOÁN SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ ĐỀ RA CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ

4.1. Tính sai số chế tạo cho phép

- Sai số chuẩn, ԑ_c

Ta có: NH + HM = NM

=> NH + C = NM

=> NH = NM – C

=> ԑ_c(NH) = | 0.01 | + | -0 | = 0.01 (mm) = 10 (μm)

- Sai số kẹp chặt, ԑ_k. Do phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên ԑ_k = 0 μm

- Sai số mòn đồ gá, ԑ_m

ԑ_m = β.√N

Với:

β: hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, β = 0,3

N: Số chi tiết hằng năm, N = 15000

=> ԑm = 0,3. √15000 = 36,74 (μm)

- Sai số điều chỉnh, ԑ_dc: có thể lấy trong khoảng ԑ_dc = 5÷10 μm. Ta chọn ԑ_dc = 5 μm

=> ԑ_ct = √((200/3²-10² + 0²+36,74² +5²) = 54,49 (μm)

Vậy sai sễ chê staoj đồ gá là ԑ_ct = 0,054 (mm)

4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

- Độ không song song giữa mỏ kẹp và thân đồ gá ≤ 0,054

- Độ không vuông góc giữa cữ so dao và thân đồ gá ≤ 0,054

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2007

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ BÀI TẬP LỚN"