MỞ  ĐẦU

   Hiện nay, cùng với sự phát triển của ngành cơ khí, môn học Đồ gá thực sự là hành trang mỗi kĩ sư trước khi tiến hành làm các đò án môn học khác. Môn Đồ gá được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kĩ thuật và càng ngày không ngừng được cải tiến. Đối với mỗi sinh viên cơ khí, Bài tập lớn Đồ gá là môn học giúp sinh viên làm quen với việc giải quyết các vấn đề trang bị gá đặt để gia công. Khi làm bài tập lớn này ta phải làm quen với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng như so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ thể một đồ gá. Để hoàn thành được bài tập này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy :…………… đã hướng dẫn em hoàn thành Bài tập lớn này.

                                                            ……., ngày….tháng….năm 20…

                                                              Sinh viên thực hiện

                                                            …………………

1.  Phân tích.

    Để gia công được lỗ F10 đạt được độ chính xác về kích thước như yêu cầu, ta cần phải thực hiện theo 2 bước:

      - Khoan lỗ F9.

      - Doa lỗ F10 để đạt được kích thước yêu cầu.

     Như vậy ta chỉ cần thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan lỗ F9 là đủ do với bước khoan và bước doa thì ở bước khoan lực cắt cũng như mômen xoắn lớn hơn nhiều so với bước doa.

2.  Lập sơ đồ gá.

        Gia công lỗ F10 cần đảm bảo độ vuông góc của tâm của lỗ ren với đường tâm của lỗ 25, đảm bảo độ vuông góc với đường tâm của lỗ với mặt đầu.

        Do vậy ta dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt A, dùng chốt trụ ngắn định vị vào lỗ 25.

     - Mặt tỳ: Mặt A đã được gia công tinh, ta sử dụng một phiến tỳ để định vị ba bậc tự do của chi tiết, mặt tỳ vuông góc giữa mặt phẳng này với mặt đáy và được định vị bằng các vít cấy với thân đồ gá.

     -  Chốt trụ ngắn: Chốt trụ này khống chế 2 bậc tự do của chi tiết. Chốt được làm từ vật liệu thép Y8A, có độ cứng HRC50-60. Kích thước của chốt lắp với chi tiết theo chế độ có khe hở:  và lắp với thân đồ gá theo chế độ lăp trung gian .

3  Chọn máy.

       Chọn máy khoan 216A.

4. Chọn dao.

     -  Với bước 1: Ta dùng mũi khoan thép hợp kim.

     -  Với bước 2: Ta dùng mũi doa.

5. Chế độ cắ.

Chế độ cắt của khoan lỗ 9:

   -  Ta dùng mũi khoan thép gió.

   Chiều sâu cẳt khi khoan lỗ:  

   Với vật liêu chế tạo chi tiết càng gạt C4 là thép 45 có HB 240 -300, với lượng chạy dao là S  = 0,12 mm/vòng.

   Khi đó tốc độ cắt khi khoan là:

   Với:

           D: Đường kính danh nghĩa của mũi khoan.

           Các hệ số ta tra được ở bảng 5 - 29 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy - Tầp 2), với vật liệu làm lưỡi cắt là P6M5.

             C_v = 7,0;    q = 0,4;     m = 0,2;    y = 0,7

           Tuổi thọ của mũi khoan tra được theo bảng 5 - 30 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 2): T  = 15 (phút).

           Hệ số: K­_v = K_MV. K_HV. K_LV

   Trong đó:

            K_MV: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công. Tra bảng ta được:

Với:

            k_n: Hệ số phụ thuộc nhóm thép gia công, tra bảng ta có k_n = 1.

            n_v: Hệ số mũ, tra bảng ta có n_v = 0,9.

             - : Giới hạn bền của thép 45, đối với chi tiết càng gạt ta gia công, vật liệu sử dụng là thép 45, khi chưa qua nhiệt luyện ta có thể lấy:  = 700

Như vậy:         

         K_HV: Hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng 5-6 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập 2) ta có: K_MV = 1,0.

         K_LV: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan.

Với chiều sâu khoan khoảng 7mm tra bảng ta được K_LV = 1,0.

6. Lập sơ đồ tính lực.

      Khi mũi khoan, hay mũi doa tác dụng vào phôi một momen xoắn M­_x và một lực P_o­ hướng từ trên xuống. Để chống lại ảnh hưởng của momen M_x tới yêu cầu gia công ta phải tiến hành cân bằng chúng bằng momen ma sát, muốn thế ta phải dùng cơ cấu kẹp sinh lực kẹp đủ lớn để sinh ra mômen ma sát đủ để kẹp chặt và chống xoay chi tiết khi gia công.

     Với cách dùng máy khoan đứng như đồ gá ta thiết kế thì chỉ có tác dụng của momen xoắn là làm chi tiết bị xoay. Tuy nhiên dưới tác dụng của chốt trụ ngắn và lực kẹp thì có thể chống sự xoay đó.

    Tính lực cắt và momen xoắn khi khoan:

                  M_x = 10.C_M.D^q. t^x.S^y.k_p

                   P₀ = 10.C_P.D^q.t^x.S^y.k_p

Các thông số ta tra được ở bảng 5-32(Sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập 2)

       Với M_x:          C_M = 0,0345

                              q = 2,0

                              y = 0,8

       Với P_o:            C_P = 68

                              q = 1,0

                              y = 0,7

Thay số vào các công thức ta có:

                   M_x = 10.0,0345.9^2,0. 4,5^0,8.0,12^0,8.1 = 17 Nm      

                   P₀  = 10.68.9¹.4,5^0,8.0,12^0,7.1 = 4621 N      

Tính lực kẹp:

     Do trong hai bước kể trên để gia công lỗ F10 ta dễ dàng nhận thấy rằng bước khoan lỗ F9 là có momen xoắn lớn hơn. Do vậy ta chỉ cần tính lực kẹp cho bước khoan lỗ là đủ đảm bảo điều kiện kẹp cho cả nguyên công.

   Điều kiện cân bằng:

M_ms = M.

Để tăng tính an toàn khi kẹp chặt ta thêm vào hệ số an toàn k. Do đó ta tính với:

M_ms ≥ k.M (1)

Với sơ đồ tính như hình biểu diễn trên đồ gá ta có:

      - Phương của lực kẹp vuông góc với phương của lực tác dụng khi khoan.

     - Ta cần phải tính lực kẹp sao cho với lực kẹp đó sẽ sinh ra lực ma sát đủ lớn để thoả mãn (1), đồng thời không quá lớn để làm chi tiết của ta bị biến dạng.

Khi đó công thức tính lực kẹp sẽ là:

Với:

         k: Hệ số an toàn

         f₁: Hệ số ma sát của mặt tinh trên phiến tỳ: f₁ = 0,12

         f₂: Hệ số ma sát của mặt thân với tấm kẹp có khía nhám: f₁ = 0,6

          P: Lực cắt khi khoan.

 Hệ số an toàn k được tính như sau: k = k₀. k₁. k₂. k₃. k₄. k₅. k₆ = 3,0

Với:   D = 30

          d = 22,5

Tính lực kẹp khi đó:

    Vậy chỉ cần kẹp chi tiết với lực kẹp W = 734 N là đủ để gia công chi tiết.

7.  Cơ câu kẹp chặt:

    Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu sau: khi kẹp phải giữ đúng vị trí của chi tiết, lực kẹp phải đủ đồng thời không làm biến dạng phôi, kết cấu phải nhỏ gọn thao tác dễ dàng.

   Khi đó ta sử dụng cơ cấu kẹp đơn giản dùng mối ghép ren. Lực kẹp có phương chiều như hình biểu diễn thông qua đầu kẹp.

   Phương trình cần bằng khi siết bulông: Do ta xiết bu lông tại vị trí giữa của tấm kẹp nên ta có thễ xiết bulông với lực kẹp 734N.

   Đường kính bulông theo công thức tính d  theo chi tiết máy T1:

   Với W = 734N = 74 kG

   Chọn đường kính bulông theo tiêu chuẩn là: d =10 mm.

8. Cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác.

a. Cơ cấu dẫn hương: 

     Với đồ gá khoan và doa thì cơ cấu dẫn hướng là một bộ phận quan trọng, đặc biệt là với lỗ khoan nhỏ như nguyên công mà ta thiết kế ở đây. Cơ cấu dẫn hướng giúp xác định vị trí trực tiếp của mũi khoan, tăng độ cững vững của mũi khoan trong quá trình gia công.

   Cơ cấu dẫn hướng ta thiết kế trong đồ gá này dùng phiến tỳ cố định, bạc dẫn được chọn là bạc thay nhanh.

b. Các cơ cấu khác:

    Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là bulông và đai ốc.

Thân đồ gá được chọn theo kết cấu như trên bản vẽ lắp, thân đồ gá được chế tạo bàng gang.

   - : Sai số do lắp đặt đồ gá:

   - : Sai số chuẩn, như sơ đồ định vị chi tiết ta có

Sai số gá đặt chuẩn cho phép trong sổ tay đồ gá:

Vậy sai số gá đặt:

Chọn sai số chế tạo đồ gá là e_đg = 55mm

10. Những yêu cầu kĩ thuật của đồ gá.

- Yêu cầu đối với thân đồ gá: Tất cả các thân đồ gá và đế đều phải được ủ để khử ứng suất.

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

- Kiểm tra khả năng di trượt của các chi tiết di động trên đồ gá.

-  Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết.

-  Sơn đồ gá: Sau khi kiểm tra tất cả các bề mặt không gia công đều phải được sơn dầu.

- Các chi tiết như bulông đai ốc được nhuộm màu.

11. Những yêu cầu về an toàn của đồ gá.

-  Những chi tiết ngoài của đồ gá không được có các cạnh sắc.

-  Không được làm thay đổi vị trí của đồ gá khi ta thay đổi hay điều chỉnh bàn máy.

-  Đồ gá được cân bằng tĩnh và cân bằng động.

-  Lắp các chi tiết trên đồ gá nên có các dụng cụ chuyên dùng.

12. Nguyên lý làm việc của đồ gá.

    Sau khi thiết kế và gia công xong đồ gá để gia công chi tiết thì quá trình làm việc của đồ gá như sau:

KẾT LUẬN

     Sau một thời gian làm Bài tập lớn, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn :……………, đến nay em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

    Qua quá trình làm bài tập lớn này, đã giúp em làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời Bài tập lớn đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm Bài tập lớn của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để Bài tập lớn của em được hoàn thiện hơn.

    Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn :………………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành Bài tập lớn này.                                      

  Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá - Lê Văn Tiến 1999.

2. Sổ tay và Atlas đồ gá - Trần Văn Địch 2000

3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch & Nguyễn Đắc Lộc.

4. Máy cắt kim loại

5. Cơ sở máy công cụ.

6. Dung sai - Ninh Đức Tốn 2000

7. Sổ tay hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy.  

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"