LỜI NÓI ĐẦU

     Đồ gá trong sản xuất cơ khí là một trong những nhân tố quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động cũng như trong hiện đại hoá quá trình sản xuất. Ngày nay, đồ gá không những quyết định chất lượng cũng như số lượng sản phẩm mà chúng còn qyết định sự thành bại trong kinh doanh của một doanh nghiệp sản xuất không kể nhỏ hay lớn. Nó tạo điều kiện cho nâng cao khả năng cạnh tranh, giúp đạt lợi thế tuyệt đối trong cạnh tranh về giá cả cũng như chất lượng sản phẩm sản xuất ra.

     Chi tiết càng chỉ là một trong những chi tiết mà trong khi gia công chúng thể hiện đầy đủ tầm quan trọng trong vai trò của đồ gá. Chi tiết càng gạt có những yêu cầy riêng về cả điều kiện kỹ thuật cũng như tính khoa học hay thẩm mỹ của môt sản phẩm cơ khí. Nguyên công gia công mặt đầu của các lỗ cơ bản là một trong những nguyên công trong tiến trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt. Nó là một nguyên công quan trọng bởi tính chính xác của nó sẽ ảnh hưởng lớn tới độ chính xác của các nguyên công sau cũng như độ chính xác của chi tiết sau khi gia công. Vì thế trong nhiệm vụ của mình em đã cố gắng thể hiện những ý tưởng của mình trong việc thiết kế đồ gá cho nguyên công. Song vì kiến thức, và kinh nghiệm còn hạn chế nên trong quá tình thiết kế còn có nhiều thiếu xót. Mong thầy thông cảm và giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành  nhiệm vụ của mình.

     Em xin chân thành cảm ơn.

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

                                                       Sinh viên thực hiện

                                                      ………………

I.   Phân tích chức năng làm việc của chi tiết cần lắc:

    Đối với chi tiết cần lắc ta thiết kế, nó cũng là một chi tiết cơ khí dạng càng, càng là loại chi tiết có một hay hai lỗ cơ bản mà đường tâm của chúng có thể song song hay tạo với nhau một góc nào đó.

    Các chi tiết dạng càng thường dùng để truyền chuyển động từ quay sang chuyển động tịnh tiến, hay làm nhiệm vụ gạt các bánh răng trong hộp số khi cần thay đổi tỷ số truyền.

    Trên chi tiết dạng càng thì ngoài những lỗ cơ bản nó còn các lỗ dùng để kẹp chặt, bề mặt then, bề mặt định hình, rãnh dầu. Ngoài ra mặt đầu của các lỗ cơ bản và các lỗ phụ cũng đều được gia công.

    Điều kiện làm việc của các chi tiết dạng càng đòi hỏi khá cao vì nó luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kì, luôn luôn chịu lực va đập tuần hoàn.

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

    Bề mặt làm việc của cần lắc là các bề mặt trong của các lỗ. Cụ thể là ta phải đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:

  - Độ không song song giữa đường tâm hai lỗ cơ bản trong khoảng 0,1 mm trên 100 mm chiều dài.

  -  Độ vuông góc của đường tâm lỗ F12 với đường tâm lỗ F15 là 0,1 mm trên 100mm chiều dài chuẩn.

  -  Khoảng cách giữa hai đường tâm lỗ F15 và F12 cần được đảm bảo độ chính xác nằm trong vùng dung sai + 0,1mm, và giữa đường tâm lỗ F15 với đường tâm lỗ F10 nằm trong khoảng dung sai cho phép + 0,1mm.

  - Chi tiết cần lắc có dạng thanh dẹt, dài, yếu nên cần đảm bảo kết cấu của càng phải đủ cứng vững.

  - Các bề mặt khác của cần gạt được gia công đạt độ nhẵn R_z = 40. 

   Với những yêu cầu kỹ thuật như trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình khi gia công chi tiết như sau:

  -  Kết cấu của chi tiết phải đảm bảo được khả năng cững vững.

  -  Với cần lắc, do kích thước không lớn lắm nên ta có thể chọn phôi dập để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nhiệt của chi tiết.

  -  Các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau.

  - Kết cấu của chi tiết nên đối xứng với mặt nào đó. Với chi tiết càng gạt mà ta cần gia công các lỗ vuông góc cần thuận lợi cho việc gia công các lỗ ren phụ.

   - Kết cấu của chi tiết cần thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô, chuẩn tinh thống nhât khi gia công.

    Với cần lắc ta thiết kế, nguyên công đầu tiên là gia công mặt A để làm chuẩn gia công các nguyên công sau, các nguyên công tiếp theo là:

   -  Nguyên công 2: Gia công mặt B.

   -  Nguyên công 3: Gia công lỗ 15.

   -  Nguyên công 4: Gia công lỗ 12.

   -  Nguyên công 5: Gia công hai mặt đầu C.

   -  Nguyên công 6: Gia công mặt đầu lỗ 10.

   -  Nguyên công 7: Kiểm tra chất lượng chi tiết gia công.

III. Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5: Gia công hai mặt đầu.

3.1.  Phân tích:

Để gia công được hai mặt đầu đạt kích thước 15^-0,1, do yêu cầu độ nhám bề mặt là R_z = 40 do đó ta chỉ cần phay một lần là đạt yêu cầu.

3.2.  Lập sơ đồ gá:

     Gia công hai mặt đầu cần đảm bảo độ chính xác dung sai kích thước và độ nhám bề mặt theo yêu cầu. 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 15, và dùng chốt trám định vị vào lỗ 12.

    - Phiến tỳ: Mặt A đã được gia công tinh, ta sử dụng hai phiến tỳ để định vị ba bậc tự do của chi tiết. Tuy sử dụng hai phiến tỳ nhưng tác dụng của cả hai phiến tỳ này cũng như một phiến tỳ. Ta tách ra làm hai để giảm vật liệu làm phiến tỳ đồng thời giảm khối lượng của đồ gá.

   - Chốt trụ ngắn: Chốt trụ này khống chế 2 bậc tự do của chi tiết.

   - Chốt trám: Chốt trám hạn chế  một bậc tự do của chi tiết.

3.3. Chọn máy:

    Chọn máy phay nằm ngang 6H82G có các  đặc tính kỹ thuật như sau:

   - Mặt làm việc của bàn máy: 320 x 1250 mm² .

   - Công suất động cơ N= 7 kw, hiệu suất máy h = 0,75.

   - Số vòng phút của trục chính: từ 30 đến 1500.

   - Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy: P_xmax = 14720N.

3.4. Chọn dao:

     Khi gia công hai mặt đầu của chi tiết, ta sử dụng phương pháp phay cả hai mặt liền một lúc dùng cữ so dao để đạt được kích thước cần thiết 15^-0,1. Khi phay như vậy ta cần sử dụng dao phay đĩa ba mặt răng, đường kính của dao phải đủ lớn để khi phay hết đi lượng cần gia công thì chi tiết không được chạm vào trục gá dao.

     Với vật liệu gia công chi tiết có độ cứng 160 - 180HB ta chọn dao hợp kim P6M5. Các thông số của dao như sau: D = 100; d = 32; Z = 12;

  Và tuổi bền của dao: T = 180(ph).

  - Đường kính dao D = 60 mm.

  - Số răng Z =16 răng.

  - Lượng chạy dao răng S_Z = 0,12 mm/răng.

  - Tuổi bền của dao : T = 120(ph).

3.5. Tính toán chế độ cắt:

   Vận tốc cắt khi phay là:

   Với:

            D: Đường kính dao phay, D = 100 mm.

            B: Chiều rộng phay.

            Các hệ số ta tra được ở bảng 5-39 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy - Tập 2), với vật liệu làm lưỡi cắt P6M5.

             C_v = 48,5; q = 0,25; x = 0,3; u = 0,1; y = 0,4; p = 0,1; m = 0,2

              Hệ số: K­_v = K_MV. K_UV. K_NV

  Trong đó:

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

  Với:

          n_v: Hệ số mũ, tra bảng ta có n_v = 1,0.

          HB: Độ cứng của vật liệu gia công, với HB = 160 -180

          K_UV: 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_UV = 1,0.

          K_NV: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi.

   Tra bảng 5-5 ta được K_NV = 1,0.

   Như vậy: K_v = 1,1. 1.1 = 1,1

3.6 Lập sơ đồ tính lực:

    a. Tính lực cắt khi phay:

       Với C_P = 54,5; w = 0,0; x = 0,9; y = 0,74; u =1,0; q = 1,0 Bảng 5-41 Sổ tay công nghệ T2.

     b. Tính lực kẹp:

        Khi phay hai mặt đầu bằng dao phay đĩa, với sơ đồ gá đặt như đã phân tích thì chi tiết có xu hướng lật quanh điểm O.

   Sơ đồ biểu diễn lực như hình vẽ:

   - Phương của lực kẹp vuông góc với mặt định vị.

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

Phương trình cân bằng lực:

                    2W.f = K.P_td

  Với:

       k: Hệ số an toàn

       f: Hệ số ma sát của mặt thân lỗ với mỏ kẹp có khía nhám: f = 0,25

       P­_td: Lực cắt khi phay, P_td = 0,45.P_Z = 147(N)

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

       k₀: Hệ số an toàn lấy cho mọi trường hợp, lấy k₀ = 1,5

       k₁: Hệ số an toàn kể đến lượng dư không đều khi phay k₁ =1,3

       k₂: Hệ số an toàn kể đến dao cùn khi tăng lực cắt k₂ = 1,3.

        k₃: Hệ số an toàn kể đến lực cắt không liên tục k₃ = 1,1.

        k₄: Hệ số an toàn kể đến nguồn sinh lực, ta dùng nguồn sinh lực bằng tay nên lấy k₄ = 1,3.

        k₅: Hệ số an toàn kể đến vị trí tay quay khi kẹp, lấy k₅ = 1,1.

        k₆: Hệ số an toàn tính đến tính chất tiếp xúc, lấy k­₆ = 1.

Như vậy hệ số an toàn tính được là: k =1,5.1,1.1,3.1.1,3.1.1 = 3,06

3.7.  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 cơ cấu kẹp thanh quay. 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 thanh kẹp nên ta có thễ xiết bulông với lực kẹp Q.

 Tính lực kẹp:

  Vậy ta cần siết bu lông với lực xiết là: Q = 1350N.

  Khi xiết chặt bulông với lực lớn như vậy thì khi đảm bảo điều kiện bền của bulông đường kính bulông phải thoả mãn.

   Tính đường kính bulông:

            Trong đó:

                    Q = 135KG

                     s_k = 300 N/mm²

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

3.8. Cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác:

a. Cơ cấu dẫn hướng: 

   Cơ cấu dẫn hướng cần có là then dẫn hướng để xác định vị trí chính xác của đồ gá trên bàn máy.

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.

    Cơ cấu so dao để xác định vị trí của dao so với chi tiết trước khi gia công.

3.9 Xác định sai số đồ gá:

  Vậy sai số gá đặt: =69,25 mm

3.10 Những yêu cầu kỹ 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 chế độ lắp ghép của các chi tiết.

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

   -  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 bằng phương pháp hóa.

3.11 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.

3.12 Nguyên lý làm việc của đồ gá:

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

    - Lắp chốt trụ ngắnvà chốt trám vào thân đồ gá.

    - Lắp thanh kẹp và bu lông xiết lực kẹp

-  Mang cả cụm thân đồ gá vừa lắp xong đạt lên bàn máy và xiết các bulông kẹp. Điều chỉnh đồ gá.

- Khi lắp chi tiết ta dùng tay gạt thanh kẹp lên, đặt chi tiêt vào đùng vị trí.

- Đặt thanh kẹp vào thân chi tiết, dùng dụng cụ xiết chặt bulông kep.

- Kết thúc quá trình gá đặt.

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 đồ án 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"