MỤCLỤC

MỤCLỤC…………………………………………………………………..……….....................................................….4

DANH MỤC HÌNH VẼ............................................................................................................................................ 5

DANH MỤC BẢNG BIỂU...................................................................................................................................... 6

DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT.............................................................................................................................. 7

LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................................................ 9

Phần I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.............. 11

1.1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công................................................................................................. 11

1.2.Trình tự thiết kế đồ gá.................................................................................................................................... 11

Phần II. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUYÊN CÔNG.................................................................................... 12

2.1 Phương án I  ..................................................................................................................................................12

2.2 Phương án II ..................................................................................................................................................13

Phần III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ..................................................15

3.1.  Lựa chọn cơ cấu định vị............................................................................................................................... 15

3.2.  Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt........................................................................................................ 15

3.2.1. Sơ đồ phân tích lực.................................................................................................................................... 15

3.2.2. Tính lực kẹp............................................................................................................................................... 17

3.2.3. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp.............................................................................................................. 19

3.3.  Xác định các cơ cấu khác của đồ gá........................................................................................................... 22

Phần IV: TÍNH TOÁN SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ ĐỀ RA CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ.....24

4.1. Tính sai số chế tạo cho phép........................................................................................................................ 24

4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá........................................................................................................................... 24

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................... 26

LỜI NÓI ĐẦU

Bài tập lớn Đồ gá là một bài tập tổng hợp vì vậy sinh viên được có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu các loại sổ tay, bảng tra, phối hợp chúng với các kiến thức lí thuyết đã được trang bị để tạo lập phương án thiết kế tối ưu nhất với điều kiện sản xuất cụ thể.

Bài tập lớn có ý nghĩa rất quan trọng trong việc hình thành một phong cách làm việc khoa học của sinh viên - kĩ sư cơ khí khi giải quyết các bài toán thực tế sản xuất. Giúp nâng cao, khả năng ứng dụng nghiên cứu các quá trình công nghệ hiện hành theo các hướng như: nâng cao độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt sản phẩm, nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng thiết bị, xác định độ bền dụng cụ cắt tối ưu, ứng dụng các phương pháp gia công mới cùng các vấn đề khác mà thực tế đang giải quyết.

Với những lí do như vậy việc tính toán thiết kế Đồ gá là rất quan trọng trong quá trình học tập. Trong thời gian qua, để hệ thống lại các kiến thức chuyên môn và vận dụng kiến thức đã học vào thiết kế một quy trình công nghệ cụ thể, em đã được giao đề tài: “Thiết kế đồ gá cho nguyên công tiện côn lỗ Ø9 với độ côn 1,41°25' chi tiết nòng ụ động”. Tới nay nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn : T.S ……………… và các thầy trong bộ môn Đồ gá em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Em mong được sự giúp đỡ hơn nữa của các thầy để đề tài của chúng em được đầy đủ và thành công hơn nữa.

Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                                                                                  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

- Theo yêu cầu đưa ra, gia công lỗ Ø9 với độ côn 1,41˚25’:

+ Gia công chi tiết theo tiêu chuẩn MT1

+ Chi tiết đạt độ cứng HRC 40÷45

+ Các bề mặt sau khi gia công đạt Ra 2,5

+ Khi tiện côn trong vì dao yếu nên chọn tốc độ cắt nhỏ.

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá

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

- Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều điểm đặt lực kẹp, và các lực cùng tác động vào chi tiết như trọng lực chi tiết G, phản lực tại các điểm N, lực ma sát F_ms… trong quá trình gia công. Sau đó viết các phương trình cân bằng về lực để xác định giá trị lực kẹp cần thiết.

- Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép ct [ε_ct ] của đồ gá theo yêu cầu kỹ thuật của từng nguyên công.

- Bước 6: Ghi kích thước giới hạn của đồ gá (chiều dài, chiều rộng, chiều cao). Đánh số vị trí của các chi tiết trên đồ gá. Nét vẽ đường bao của chi tiết gia công nên để nét chấm gạch màu đỏ.

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 2.1.

* Phân tích định vị:

- Theo nguyên tắc kẹp chặt thì chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do : Sử dụng mặt phẳng vào bề mặt trên của nắp hạn chế 3 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo Oz

+ Chống xoay quanh Ox

- Sử dụng 2 khối V di động vào bề mặt đường kính ngoài cùng của chi tiết hạn chế được 2 bậc tự do.

* Phân tích kẹp chặt:

- Để đảm bỏa 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 đường kính ngoài của chi tiết

2.2. Phương án II

* Sơ đồ gá đặt:

Sơ đồ gá đặt theo phương án I I như hình 2.2.

* Phân tích định vị :

- Theo nguyên tắc định vị thì chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do: Sử dụng mặt phẳng vào bề mặt sau của nắp hạn chế được 3 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo Oz

+ Chống xoay quanh Ox

* Phân tích kẹp chặt :

- Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết:

+ Phương lực kẹp hướng theo phương Oz.

+ Chiều lực kẹp hướng từ tâm ra ngoài đường kính lớn nhất của chi tiết.

Kết luận: Khi so sánh 2 phương án trên cùng một tiêu chí là kẹp chặt cần thiết, sai số kẹp chặt và chi phí thì ta thấy rõ phương án 1 là tối ưu nhất. Do đó ta sẽ chọn phương án 1 làm đồ gá để gia công.

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

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị

- Yêu cầu của cơ cấu định vị:

+ Đơn giản, dễ chế tạo hoặc đã được tiêu chuẩn hóa

+ Kích thước chi tiết định vị phù hợp và có đủ khả năng tham gia định vị cho chi tiết gia công

- Ta lựa chọn khối 2V di động:

+ Vật liệu : Thép 20X

+ Tôi sau khi thấm than để đạt được độ cứng từ 50-60 HRC

3.2. Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt

3.2.1. Sơ đồ phân tích lực

Sơ đồ phân tích lực như hình 3.2.1.

- Các ngoại lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:

+ Lực dọc trục Fx có phương song song với Ox, có tác dụng ấn chi tiết vào mặt phẳng.

+ Lực hướng kính Pz có phương song song với trục Oz chiều của lực Pz thay đổi theo chu kì quay của tốc độ trục chính, lực kẹp cần thiết lớn nhất khi lực Pz song song và ngược chiều với lực kẹp W, nếu lực kẹp không đủ lớn sẽ làm cho chi tiết bị tịnh tiến theo Oz.

+ Các phản lực N, F_ms có phương và chiều như hình vẽ.

3.2.2. Tính lực kẹp

- Chọn dụng cụ cắt:

Chọn dao tiện lỗ trong theo tiêu chuẩn,vật liệu T15K6, vì lỗ côn nhỏ nên yêu cầu cán dao phải cứng vững,đồng thời cán dao cũng có biên dạng như lỗ côn

- Chế độ cắt:

+ Khi gia công lỗ côn ta chon chiều sâu cắt t=1mm

+ Tra bảng 25.1 (tập bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí) ta chọn: S =0,144 (mm/ vòng)

- Xác định tốc độ cắt, tính toán chế độ cắt

Ta có:

V=  Cv/(T^m.t^xv.S^yv ).k_v.0,9 (mm/phút). (*)

Trong đó:

K_V = K_mv . K_nv . K_uv . K_rv . Kj _v1 . Kj _1v . K_qv . K_0v

Vậy thay số ta được: K_V = 1.

Thay vào công thước (*) ta có:

V=  227/(60^0,2.2^0,15.0,5^0,45 ).1.0,9=110,88 (mm/phút).

Số vòng quay trục chính:

n = (100.V)/(π.D)=100.110,88/3,14.25=1412 (vòng/phút).

Do máy không có tốc độ này nên ta chọn : n_thục = 350 (vòng/phút).

Tính lại vận tốc V:

V=  (π.D.n_thực)/1000=3,14.25.350/1000=27,5 (m/phút)

- Tính lực cắt Pz(kg)

P_Z = C_Pz . t^Xpz. S^Ypz. V^npz.K_Pz (KG). (**)

Thay vào công thức (**) ta có.

P_Z = 300 . 2¹. 0,5^0,75. 27,5^{( -0.15 )}. 1 = 217 (KG)

- Tính công suất cắt gọt:

Ta có : N_CG = 0.975 (KW) < N = 3,375 (KW).

Vậy máy đủ công suất để cắt gọt.

3.2.3. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp

Ta lựa chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít và hai khối V di dộng. Lực tác dụng lên cần của cơ cấu được xác định bằng công thức:

Q= (W.r.tan⁡(α+φ₀ )+0,67.r.f)/l

Trong đó :

Q: lực đặt ở tay quay hoặc chìa vặn.

W: lực kẹp chặt.

l : khoảng cách từ tâm ren vít đến điểm đặt lực Q, l » 14d  (với: d : đường kính ngoài danh nghĩa của ren vít).

r : bán kính trung bình của ren vít.

Đường kính ngoài danh nghĩa của ren vít :

Thay số được: D = 11,2 (mm)

=> Chọn tiêu chuẩn bu lông M12 để kẹp chặt chi tiết.

3.3. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá

* Chi tiết mâm trung gian:

Mâm trung gian như hình 3.3a.

Yêu cầu kỹ thuật:

+ Dung sai song song giữa mặt đầu và mặt đáy là 0,01mm.

+ Độ vuông góc giữa trục của mâm trung gian và mặt đáy không quá 0,01mm

* Chi tiết khối V:

Khối V như hình 3.3b.

Yêu cầu kỹ thuật:

+ Mặt định vị phải đạt được độ nhám Rz =20.

+ Mặt định vị được thấm cacbon sâu 0,8-1,2 mm.

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 gá đặt được tính theo công thức:

e_gđ = e_c + e_k + e_ct + e_m + e_đc

Trong đó :

+ e_c: Sai số chuẩn

Sai số chuẩn là do chuẩn định vị trùng vói gốc kích thước , trong trường hợp này e_c=0

+ e_k: Sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra . tra bảng 23 (TKĐACNCTM), e_k = 0 mm (phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước gia công)

+ eđc: Sai số điều chỉnh

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 được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy eđc=5÷10 (mm). Chọn e_đc=8(mm)=0,0008 (mm)

Vậy sai số chế tạo của đồ gá là: e_ct = √(132 - (0 + 0 + 6,122 + 82) )= 8,22 (um)

4.2.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

- Đảm bảo độ chính xác gia công.

- Gá đặt nhanh, thuận tiện.

- Không gian gia công rộng, kết cấu đơn giản.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PSG.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1, Hà Nội: NXBKHKT, 2007.

[2]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PSG.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2, Hà Nội: NXBKHKT, 2005.

[2]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PSG.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 3, Hà Nội: NXBKHKT, 2006.

[3]. PGS.TS Trần Văn Địch,

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ BÀI TẬP LỚN"