MỤC LỤC

MỤC LỤC……………………………………………………………........................................................................…...…4

LỜI NÓI ĐẦU...............................................................................................................................................................5

Phần I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ......................6

1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công........................................................................................................6

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá............................................................................................................................................6

Phần II. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT NGUYÊN CÔNG.............................................................................................7

2.1. Phương án I...........................................................................................................................................................7

2.2. Phương án II .........................................................................................................................................................8

Phần III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ ..........................................................9

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị.........................................................................................................................................9

3.2. Sơ đồ phân tích lực...............................................................................................................................................12

3.3. Tính toán các lực tác dụng lên chi tiết..................................................................................................................13

3.3.1. Tính lực cắt Pz...................................................................................................................................................13

3.3.2. Tính lực kẹp.......................................................................................................................................................15

3.4. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp.........................................................................................................................17

3.5. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá....................................................................................................................18

Phần IV. TÍNH TOÁN SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP VÀ ĐỀ RA CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ............22

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

4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:.................................................................................................................................26

TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................................................................27

LỜI NÓI ĐẦU

Trong lĩnh vực cơ khí nói chung và mảng công nghệ chế tạo máy nói riêng thì đồ gá là một thiết bị vô cùng quan trọng. Đồ gá là thiết bị được dùng để gá đặt chi tiết gia công trên máy gia công, đảm bảo độ chính xác của các kích thước cần gia công, nâng cao năng suất gia công. Đối với sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy, học phần “Đồ gá” là một học phần chuyên ngành quan trọng, giúp cho sinh viên có cái nhìn cơ bản nhất về đồ gá. Học phần đồ gá là cơ sở cho sinh viên để học các học phần phía sau trong đó có “Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy”.

 Với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy: TS…………, em đã hoàn thành bài tập lớn môn học này với đề tài “Thiết kế đồ gá gia công rãnh trượt của nòng ụ động”. Tuy nhiên với kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô.

 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 rãnh rộng B=10±0.03 (mm)

+ Yêu cầu chiều dài rãnh đạt độ chính xác 130±0.1(mm)

+ Yêu cầu chiều sâu rãnh đạt độ chính xác 10±0.03(mm)

+ Đạt được khoảng cách theo yêu cầu của bản vẽ

+ Độ nhám yêu cầu Ra2,5

- Tính công nghệ trong kết cấu:

+ Bề mặt tham gia lắp ghép nên cần độ chính xác cao

+ Độ nhám yêu cầu không cao nên chỉ cần gia công bằng máy phay.

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  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:

- Mặt A dùng 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo Ox.

+ Tịnh tiến theo Oy.

- Mặt B: Dùng 1 chốt tỳ đầu phẳng do mặt B đã được gia công hạn chế 1 bậc tự do quay quanh Oy.

* Phân tích kẹp chặt:

Dùng miếng kẹp có hình dạng khối V để kẹp chặt. Hướng lực kẹp từ trờn xuống dưới, phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện

2.2. Phương án II

* Sơ đồ gá đặt:

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

* Phân tích định vị:

Mặt A dùng 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo Ox.

+ Tịnh tiến theo Oy.

+ Tịnh tiến theo Oz.

* Phân tích kẹp chặt:

Lực kẹp được hướng vào 2 mặt bên của trục (hình 1.2)

Kết luận: Với việc so sánh 2 phương án gá đặt phía trên ta thấy cả 2 phương án có nét tương đồng. Ở đây ta chọn phương án I để phay rãnh trên.

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.

- Lựa chọn cơ cấu định vị:

+ Lựa chọn khối V 90 độ phù hợp với chi tiết

+ Chọn khối V đỡ:

- Kích thước khối V lấy theo đường kính gia công. Ta chọn khối V có các thông số bảng 3.1.

3.2. Sơ đồ phân tích lực

Trong quá trình gia công chi tiết chịu tác dụng của các thành phần lực sau:

- Lực cắt P_z : thành phần lực có phương tiếp tuyến với lưỡi cắt tại điểm đang xét.

- Lực dọc trục P_x : là thành phần lực dọc trục trùng với phương chạy dao.

- Lực hướng kính P_y: là thành phần lực có cùng phương với phương chạy  dao  đứng

- Lực kẹp : W

Sơ đồ phân tích lực như hình 3.1.

3.3. Tính toán các lực tác dụng lên chi tiết

3.3.1. Tính lực cắt Pz

* Chế độ cắt :

- Phay rãnh then bằng dao phay ngón chuyên dùng P₁₈ có: d = 10mm.

- Lượng chạy dao : Tra bảng 5-33[2] ta được: S_Z=0,049(mm/răng).

- Tốc độ cắt:

Vậy vận tốc cắt là : V = 17,42(m/ph).

Tốc độ quay : n=(1000.V)/(3,14.D) = 554,82 (vòng/phút).

- Tra theo bảng thông số máy ta có : n=600 (vòng/phút).

- Lượng chạy sao : S=S_z.Z.n=0,049.4.600=147 (mm/phút).

Tra bảng thông số máy ta chọn S=150 (mm/ph).

-  Tính lực cắt  :

Do đó lực cắt Pz  là: Pz =1986(N).

- Lực hướng kính:   P_y = 0,4 . P_z = 0,4 . 1986 = 794 (N).

- Lực chiều trục:   P_x = 0,55 . P_z = 0,55 . 17,9 = 1092 (N).

3.3.2. Tính lực kẹp

* Tính lực kẹp theo điều kiện chống trượt dọc trục do lực P_x gây nên.

- Ta có hệ phương trình cân bằng:

SY = W + KP_y – 2(N₁ + N₂)Sina   =  0          (1)

SX = 2F_ms1 + 2F_ms2– KP_x = 0                      (2)

F_ms = N . f                                                     (3)

Thay (3) vào (2) ta có:

2N₁.f + 2N₂.f - K.p_x = 0                               (4)

=> Thay số ta được: W  = 1279 (N)

* Tính lực kẹp theo điều kiện chống lật tại G.

Điều kiện cân bằng là :

SM_kk = 20W + 404W – 125.K.P_y = 0

=> W  = 315 (N) 

* Tính lực kẹp theo điều kiện chống xoay quanh tâm.

KP_z –  2W.f – 2W.f + KP_x = 0                                                          (9)

=> W = 4715 (N)     

Vậy để thoả mãn điều kiện chống trượt, chống lật và chống xoay ta cần phải kẹp chặt với W = 4715 (N)

3.4. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp

Từ sơ đồ lực kẹp như hình vẽ, ta có:

* Tính đường kính bulông:

Xác định lực Q của cơ cấu kẹp để tạo ra được giá trị lực W:       

M­_A = Q (l₁ + l₂) - W . l₁ =0

=> Q =4715.40/(40+40)=2357,5 (N)

Đường kính bulông.

Từ (7) ta được : d ≥ √(2357,5/0,5.80) = 7,6 (mm)

=> Chọn bulông theo tiêu chuẩn là M10.

3.5. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá

* Thân đồ gá:

- Vật liệu: gang xám

- Chiều dày t= 20 mm

- Chiều cao H= 40 mm

* Chốt tỳ:

Chọn chốt tỳ phẳng có các thông số như bảng 3.4.

* Cữ so dao

- Chiều dài L=25 mm

- Chiều rộng B=15 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 : ε_gd=(1/5÷1/3).δ => ε_gd=1/3.0,2=0,06 (mm)

- Sai số mòn đồ gá :

ε_m= β.√n  (μm)

Với:

β - hệ số mòn, với khối V chọn β = 0,3.

N - số lần gá đặt, N=15000 chiếc/năm

Do đó: ε_m=0,3.√15000=36(μm)≈0,04(mm)

- Sai số kẹp chặt: Phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước gia công. Nên: ε_k=0 (mm)

Ta có: ε_H =ε_c=1,74-1,7 = 0,04

=> Sai số chuẩn của kích thước: e_c= 0,04

Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá là:

[ε_ct ]=√(0,06²-(0,04²+0+0,04²+0,006²)=0,02 mm

4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

- Độ không song song của đường tâm chi tiết với mặt đáy thân đồ gá không quá 0,02 mm

- Độ không đồng tâm của  khối V không quá 0,015 mm

- Khối V làm bằng thép 20X. Thấm than sâu 0,8÷1,2 mm, tôi đạt độ cứng HRC = 40÷45

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1,Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội (2003)

[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội (2003)

[3]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 3, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội (2003)

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ BÀI TẬP LỚN"