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

                                                                   ………………

 Tiến trình công nghệ gia công chi tiết càng C15

1. Gia công mặt đầu C

     Chuẩn: Mặt b

      Kích thước: 21; 63

      Độ nhám: R_z=20

2. Gia công mặt đầu B

      Chuẩn: Mặt C

      Kích thước: 20^±0,1

      Độ nhám: R_z=20

3. Gia công mặt A

      Chuẩn: Mặt C

      Kích thước: 62^+0,1

      Độ nhám: R_z=20

4. Gia công mặt D

      Chuẩn: Mặt B

      Kích thước: 42^+0,1

       Độ nhám: R_z=20

5. Gia công hai lỗ: F10^+0,035

       Chuẩn: Mặt B, F25

        Kích thước: 180

        Độ nhám: R_a=2,5

6. Gia công lỗ: F20^+0,035

        Chuẩn: Mặt C, hai lỗ F10

        Kích thước: 90^±0,1

        Độ nhám: R_a=2,5

7. Gia công lỗ: F12^+0,035

       Chuẩn: Mặt D, lỗ F10, F20

       Kích thước: 21

       Độ nhám: R_a=2,5

8. Gia công lỗ F6^+0,03

       Chuẩn: Mặt B, hai lỗ F10

       Kích thước: 10

       Độ nhám: R_a=2,5

I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết, kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật cho trên bản vẽ.

  Càng gạt là  một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.

   Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục khuỷu) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).

   Điều kiện làm việc của càng gạt đòi hỏi khá cao:

+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.

+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.

1.1 Điều kiện kỹ thuật:

-  Kích thước các lỗ cơ bản đực gia công với độ chính xác cấp 7¸9, độ nhám bề mặt R_a= 0,63¸0,32.

-  Độ không song song của tâm các lỗ cơ bản trong khoảng 0,03¸0,05 (mm)

-  Các rãnh then được gia công đạt cấp chính xác 8¸10 và độ nhám R_z=40¸10 hay R_a=10¸2,5

-  Các mặt làm việc càng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50¸55 HRC.

1.2  Điệu kiện làm việc của càng gạt đòi hỏi khá cao:

+ Luôn chịu ứng suất của càng gạt đòi hỏi khá cao

+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

   Như mọi dạng chi tiết khác, đối với chi tiết càng gạt tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và độ chính xác gia công. Vì vậy khi thiết kế càng cần phải chú ý tới kết cấu.

+ Độ cứng vững của càng

+ Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên 2 mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.

+ Kết cấu của càng nên đối xứng qua 1 mặt phẳng nào đó. Đối với những càng có các lỗ vuông góc với nhau thì kết cấu đó phải thuận lợi cho việc gia công các lỗ đó.

+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng 1 lúc.

+ Hình dáng của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.

   Đối  với càng gạt C15 nguyên công đầu tiên là gia công mặt đầu C với chuẩn B, sau đó gia công mặt đầu B lấy C làm chuẩn, gia công mặt A lấy C làm chuẩn, Gia công mặt D lấy chuẩn B (nguyên công 1,2,3,4), gia công hai lỗ F10 lấy B làm chuẩn (nguyên công 5), gia công lỗ F20 lấy chuẩn mặt C và 2 lỗ F10(nguyên công 6) Gia công lỗ F 12 lấy chuẩn mặt D và lỗ F10, F20 làm chuẩn (nguyên công 7), Gia công lỗ F6 lấy mặt B và 2 lỗ F10 làm chuẩn(nguyên công 8).

III. Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5 gia công 2 lỗ F10^+0,035.

3.1 Phân tích:

   Để gia công 2 lỗ F10^+0,035 cần phải thực hiện 2 bước khoan, doa thô.Do đó chỉ cần thiết kế đồ gá cho khoan là đủ.

+ Lập sơ đồ gá đặt: Gia công 2 lỗ F10^+0,035 cần đảm bảo đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi. Độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm lỗ 2 mặt đầu và tâm lỗ cơ bản 90^±0,1 Do đó chi tiết được định vị trên phiến tỳ, khối V (vừa định vị vừa kẹp phụ) kẹp chặt chi tiết bằng mỏ kẹp. Các bạc thay nhanh có tác dụng dẫn hướng các dao, khi gia công chốt tỳ phụ tăng độ cứng vững của chi tiết khi gia công.

2.2 Chọn máy:

Chọn máy khoan cần 2H53 (Bảng 8 [1])

3.3 Chọn dao:

   Chọn mũi khoan thép gió chuyên dùng (bảng 4-40 [2]), mũi doa có gắn các lưỡi bằng thép gió (bằng 4-49 [2]).

3.4 Chế độ cắt:

a. Bước 1:

Khoan đường kính lỗ F 9,8

Chiều sâu cắt: t=0,5.9,8=4,9(mm)

Lượng chạy dao: S=0,24¸0,31(bảng 5-25 [3])

Tốc độ cắt v được tính:

Tuổi thọ mũi khoan: T=35 (bảng 5-30 [3])

Trong đó các hệ số và số mũ (tra bảng 5-28 [3])

C_v=34,2    q=0,45     y=0,3     m=0,2

Hệ số: K_v=K_MV.K_uv.K_lv

K_uv=0,83 (tra bảng 5-6 [3])

HB=190 Þ K_MV=1

K_LV=1(tra bảng 5-3 [3])

ÞK_V=1.0,83.1=0,83

b. Bước 2:

Khoan rộng lỗ F 10

Chiều sâu cắt: t=0,5(10-9,8)=0,1(mm)

Lượng chạy dao: S=0,24¸0,31(mm) (Tra bảng 5-25 [3])

Tốc độ cắt khi khoan

Tuổi thọ mũi khoan: T=35(phút) (5-30 [3])

Trong đó hệ số và số mũ (tra bảng 5-29 [3])

C_v=56,9    q=0,5     y=0,45     m=0,4   x=0,15

Hệ số: K_v=K_MV.K_uv.K_lv

K_uv=0,83 (tra bảng 5-6 [3])

HB=190 Þ K_MV=1

K_LV=1(tra bảng 5-3 [3])

ÞK_V=1.0,83.1=0,83

Þ  chọn: n=2500(vg/ph) (tra bảng 8[1])

c. Bước 3:

Doa thô lỗ F 10

Chiều sâu cắt t=0,035(mm)

Lượng chạy dao S=2,2(mm/vg) (tra bảng 5-27 [3])

Tốc độ V được tính theo công thức

Tuổi thọ mũi doa: T=30(phút) (5-109 [3])

Trong đó hệ số và số mũ (tra bảng 5-29 [3])

C_v=109    q=0,2     x=0     y=0,5     m=0,45

Hệ số: K_v=K_MV.K_uv.K_lv

K_uv=0,83 (tra bảng 5-6 [3])

HB=190 Þ K_MV=1

K_LV=1(tra bảng 5-3 [3])

ÞK_V=1.0,83.1=0,83

III. Lập sơ đồ tính lực.

Chỉ cần tính mômen M_x (N.mm) và lực chiều trục P₀ (N ) cho khi khoan là đủ.

M_x=10.C­_m.D_q.S^y.k_p

P₀=10.C_p.D^q.S^y.k_p

(tra bảng 5-9 [3])

BH=190 Þ K_Mp=1

Þ K_p=1

C_M, C_P và cá số mũ tra bảng 5-32 [3]

C_M=0,021        q=2       y=0,8       

C_p=42,7           q=1       y=0,8

Þ M_x=10.0,021.9,8².0,31^0,8.1=7,9 (N.mm)

P₀=10.42,7.9,8.0,31^0,8.1=1639,6(N)    

IV. Tính lực kẹp.

Để gia công được chi tiết lực kẹp phải thắng được mômen cắt khi khoan:

M_ms=M_x

Để tăng tính chất an toàn khi kẹp chặt ta thêm hệ số toàn K

Þ M_ms  ³ Mx.K

Với sơ đồ lực kẹp:

Do khoan thủng lỗ nên không kể đến lực chiều trục P₀

Trong đó:

   f : Là hệ số ma sát, với phiến tỳ khía nhám f=0,45

   L: Khoảng cách cánh tay đòn L=90 (mm)

   D_tb: Đường kính trung bình của phiến tỳ

   d: Đường kính mũi khoan

Trong đó:

   K: Là hệ số an toàn được tính như sau:

K=K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

   K₀: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K₀=1,5

   K₁: Hệ số kể đến lượng dư không đều, khi gia công thô K₁=12

   K₂: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K₂=1,5

   K₃: Hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt K₃=1

   K₄: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp chặt bằng tay: K₄=1,3

   K₅: Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp thuận tiện hay không, khi kẹp chặt khi kẹp chặt bằng tay: Góc quay > 90⁰  K₅=1,2

   K₆: Hệ số tính đến mômen làm lật phôi quanh điểm tựa

Khi định vị trên chốt tỳ: K₆=1

Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn là:

K=1,5.1,5.1,2.1.1,3.1,2.1=4,212

V. Chọn cơ cấu kẹp.

   Cơ câuc kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu: Khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi, lực kẹp tạo ra phải đủ, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi, an toàn.

   Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren, lực kẹp hướng từ trên xuống thông qua mỏ kẹp.

VI. Xác định sai số đồ gá.

   Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để qui định điều kiện kỹ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá.

   Như vậy ta có sai số gá đặt cho phép:

   Theo công thức trong tài liệu [1]

Trong đó:

_k: Là sai số do kẹp chặt phôi trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước do đó _k=0

_m: Sai số do mòn đồ gá

_{- dc}: Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá, trong thực tế khi tính toán đồ gá có thể lấy _dc=5

VII. Yêu cầu kỹ thuật.

-  Các kích thước của các chi tiết sau gia công tinh có độ chính xác cấp 7.

-  Các kích thước tự do khác có độ chính xác cấp 5.

- Thân đồ gá phải được ủ để khử ứng suet.

-  Kiểm tra các kích thước chuẩn khoảng cách tâm bạc dẫn, kích thước của cơ cấu kẹp, kiểm tra các chế độ lắp ghép chi tiết, đặc biệt là kích thước thay đổi của đồ gá.

-  Đồ gá được sơn bằng sơn dầu có màu ghi.

-  Đóng nhãn mác tại nơi chế tạo đồ gá.

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

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"