MỤC LỤC

MỤC LỤC.........................................................................................................................................1

DANH MỤC HÌNH VẼ......................................................................................................................2

DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................................................3

DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT.........................................................................................................4

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

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

1.1. Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công:...........................................................................................6

1.2. Xây dựng trình tự thiết kế đồ gá hợp lý.....................................................................................6

PHẦN II: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA CÁC NGUYÊN CÔNG..............................................7

2.1. Phương án 1:.............................................................................................................................7

2.2. Phương án 2:.............................................................................................................................9

PHẦN III: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CƠ CẤU KẸP CHẶT.........................................................11

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị............................................................................................................11

3.2. Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt.....................................................................................12

3.2.1. Sơ đồ phân tích lực................................................................................................................12

3.2.2. Tính lực kẹp............................................................................................................................13

3.2.3. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp...........................................................................................16

 3.3. Các cơ cấu khác của đồ gá......................................................................................................18

PHẦN IV: SAI SỐ CHẾ TẠO CỦA ĐỒ GÁ......................................................................................20

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................23

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu gá đặt để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.

Bài tập lớn môn đồ gá nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một quy trình sản xuất chi tiết cơ khí.

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS…………… đến nay cơ em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm đồ án, em kính mong sự chỉ bảo tận tình của các thầy trong bộ môn để em có thể củng cố thêm kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.

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

Vật liệu: GX 18 - 36

- Gia công 2 lỗ Æ20

- Độ nhám bề mặt Ra=2.5 (bán tinh, cấp độ 6), đảm bảo độ nhám của chi tiết, có thể làm chuẩn để gia công các bước tiếp theo

- Độ không vuông vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đáy ≤ 0.05/100mm

- Độ không song song giữa 2 lỗ ≤ 0.05/100mm

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá

- Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi hay chi tiết cần gia công 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, momem cắt,phương chiều điểm đặt lực kẹp,và các lực cùng tác động vào chi tiết như trọng lực G,phản lực tại các điểm N,lực ma sát (Fms)…trong quá trình gia công.Xác định các điểm nguy hiểm mà lực cắt hoặc momem gây ra.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 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 các vị trí của chi tiết trên đồ gá.

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:

- Định vị

+ Chi tiết được định vị 3 bậc tự do ở mặt B bởi phiến tỳ

Tịnh tiến Oz

Quay quanh Ox

Quay quanh Oy

+ Chi tiết được định vị 2 bậc tự do ở mặt A bởi khối V ngắn

Tịnh tiến Ox

Tịnh tiến Oy

* Phân tích kẹp chặt:

Sử dụng cơ cấu kẹp ren vít:

- Phương hướng vào mặt C

- Chiều từ phải sang trái

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:

- Định vị:

+ Chi tiết được định vị 3 bậc tự do ở mặt B bởi phiến tỳ

Tịnh tiến Oz

Quay quanh Ox

Quay quanh Oy

+ Chi tiết được định vị 2 bậc tự do ở mặt H bởi 2 chốt tỳ

Quay quanh Oz

Tịnh tiến Oy

* Phân tích kẹp chặt: Sử dụng mỏ kẹp ren vít

- Phương thẳng đứng

- Chiều từ trên xuống dưới

- Điểm đặt tại trọng tâm chi tiết trên mặt phẳng E

Kết luận: Chọn phương án gá đặt chi tiết là phương án 2. Vì:

- Cơ cấu định vị và kẹp chặt ở phương án II đơn giản hơn, tiết kiệm chi phí và thời gian gia công đồ gá.

- Lực kẹp W có phương chiều hướng vào mặt định vị chính, nhiều bậc tự do nhất cùng chiều với lực cắt khi khoét, cùng chiều trọng lực. 

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

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị

- Hai phiến tỳ định vị mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do

- Hai chốt tỳ khía nhám định vị mặt A hạn chế 2 bậc tự do

- Một chốt tỳ khía nhám định vị mặt B hạn chế 1 bậc tự do

3.2. Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt

3.2.1. Sơ đồ phân tích lực

Từ sơ đồ phân tích lực ta có thể thấy:

- Lực P₀ có xu hướng đẩy chi tiết xuống phiền tỳ, cùng chiều với lực kẹp

- Lực Mx có xu hướng làm quay chi tiết quanh tâm lỗ  

=> Trong 2 lực ta thấy lực Mx nguy hiểm nhất nên ta sẽ tính lực kẹp theo Mx

3.2.2. Tính lực kẹp

a) Chọn máy gia công

- Máy gia công máy khoan cần 2H55 (bảng 9-22 [3])

+ Công suất động cơ: 4 Kw

+ Đường kính gia công lớn nhất: 50 mm

- Dụng cụ: mũi khoan  .Tra bảng 4 – 40 [1] chọn chiều dài mũi khoan L = 260 (mm) ; chiều dài phần làm việc l = 180 (mm).

+ Vật liệu mũi khoan là thép gió P18

b) Tính toán chế độ cắt

- Chiều sâu cắt: t =D/2 = 16/2 = 8(mm)

- Lượng chạy dao: tra bảng 5-25 [2] ta có S= 0,25 - 0,38(mm/vòng). Chọn S=0,38 mm/vòng     

- Vận tốc cắt:

=> Thay số được: V = 30.19 (m/ph)

- Số vòng quay trục chính:

=> Thay số được: n = 600.6 (vòng/phút) 

Theo máy ta chọn n_m = 600 (vòng/phút)

- Mômen xoắn M_x (N.m) và lực chiều trục P₀ (N)

Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế k_p = k_MP = 1 (Tra bảng 5-9 [2])

=> Mx =10×0,021×16²×0.38^0.8×1 =  24,8 (N.m)

 => P₀ =10×42.7×16¹×0.38^0.8×1 = 3150.5 (N)

c) Tính lực kẹp :

Lập phương trình cân bằng :

Ta có phương trình momen đối với đường tâm lỗ :

Fms1 × L1 + Fms1′ × L1 − Mx = 0                     (3.8)

Với:

F_ms1 = W  f₁

F_ms1’ = N  f₂

W = N

Thay vào phương trình trên ta được:

W × 0,5 × 0,163 + W × 0,15 × 0,163 – 24,8 = 0

à W = 234 (N)

Ta có lực kẹp cần thiết:

 W’ = K × W                                                                        (3.9)[4]

Với:  K : hệ số an toàn được tính theo công thức(1-17)[4]

K= K0 × K1 × K2 × K3 × K4 × K5 × K6                           (3.10)[4]

=> W’ = 1,5 × 1,2 × 1,4 × 1,2 × 1,3 × 234 = 920 (N)

3.2.3. Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp

Ta chọn kẹp chặt chi tiết bằng mỏ lẹp (Ren vít- đòn)

Phương trình cân bằng các mômen lực đối với điểm tỳ cố định được viết như sau:

                       𝑄∗𝑙1∗𝜂=(𝑙1+𝑙2)                   (3.11)[4]

Trong đó:       

Q :  lực do bulong tạo ra (kG)

𝜂 : hệ số có ích tính đến mất ma sát giữa đòn kẹp và chốt tỳ điều chỉnh

Ta chọn l1 = l2, 𝜂 = 1

Ta có :  Q = 2*W = 2*920 = 1840 (N)

Đường kính bulong được tính theo công thức:

=> D=√(1840/(0.5×60))=8,2 (mm)

Theo tiêu chuẩn bulong ta chọn bulong M10.

3.3. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá

- Mỏ kẹp

- Đế đồ gá

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

Khi chế tạo đồ gá sẽ có sai số đồ gá, làm cho việc gia công chi tiết không chính xác, do đó khi chế tạo đồ gá ta phải chế tạo nó đạt tới một độ chính xác nhất định để không ảnh hưởng đến các yếu tố khác thì sai số gia công sẽ không vượt quá yêu cầu kỹ thuật cho phép.

Ta cần xác định độ chính xác của đồ gá.

- Sai số gá đặt cho phép được xác định theo công thức sau:

=> [ε_gd ]=1/3×σ=1/3×110=36,7 (μm)

- Sai số chuẩn

- Bề mặt gia công : 2 lỗ  

- Chuẩn định vị là mặt phẳng (N)

- Gốc kích thước là mặt phẳng (N)

Do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên sai số chuẩn

- Sai số mòn dao :

Ta có ε_m= β×N^(1/2).

Với số chi tiết gia công N=15000 , hệ số mòn β =0,2

ε_m= β×N^(1/2)=0,2×〖15000〗^(1/2)=24,5(μm)

Từ đó ta xác định được độ chính xác cần chế tạo của đồ gá là: [ε_ct ] = 25,4 (μm)

4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá

Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá cần đảm bảo:

- Độ không song song giữa mặt tỳ và mặt thân đồ gá ≤ 0,025

- Độ không vuông góc giữa đường tâm trục gá và đế đồ gá là ≤ 0,025

- Độ không vuông góc giữa các mặt thân đồ gá  ≤ 0.025

- Độ bóng của các bề mặt lắp ráp và định vị: cấp 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Đắc Lộc-Lê Văn Tiến-Ninh Đức Tốn-Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 2004

[2]. Nguyễn Đắc Lộc-Lê Văn Tiến-Ninh Đức Tốn-Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 2005

[3]. Nguyễn Đắc Lộc-Lê Văn Tiến-Ninh Đức Tốn-Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 2006

 [4]. Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt, Đồ gá cơ khí và tự động hoá, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 2005

[5]. Trần Văn Địch, Sổ tay và Atlas đồ gá, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 2000

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ BÀI TẬP LỚN"