DANH MỤC HÌNH ẢNH...............................................................................................................................1

DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT.....................................................................................................................2

LỜI NÓI ĐẦU...............................................................................................................................................3

PHẦN I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.....4

1.1. Phân tích yêu cầu kĩ thuật của nguyên công........................................................................................4

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá...........................................................................................................................4

PHẦN II: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CÔNG..................................................................5

2.1. Phương án 1.........................................................................................................................................5

2.2. Phương án 2.........................................................................................................................................6

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ .......................................8

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị .......................................................................................................................8

3.2. Tính toán lực kẹp chi tiết......................................................................................................................10

3.2.1. Sơ đồ phân tích lực...........................................................................................................................10

3.2.2. Tính lực kẹp.......................................................................................................................................11

3.3. Xác định cơ cấu kẹp............................................................................................................................14

3.4. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá...................................................................................................14

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ ...............................17

4.1. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá..............................................................................................17

4.2. Yêu cầu kĩ thuật của đồ gá..................................................................................................................18

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................................19

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 khoan lỗ ”. 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 KĨ THUẬT CỦA NGUYÊN CÔNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

1.1. Phân tích yêu cầu kĩ thuật của nguyên công.

- Bề mặt gia công yêu cầu độ nhám Rz = 20.

- Lỗ khoan đạt kích thước ∅12^+0.035, ∅6^+0.035

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá.

 - Bước 1. Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi và các yêu cầu kĩ 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 tiêt gia công và vị trí của cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá.

- Bước 2. Xác định lực cắt và momen cắt, phương chiều và điểm đặt lực kẹp và các lực cùng tác động vào chi tiết như trọng lực của chi tiết 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 momen cắt có thể gây ra. Sau đó viết phương trình cân bằng về lực để xác định giá trị kẹp cần thiết.

- Bước 5. Xác định sai số chế tạo cho phép [𝜀𝑐𝑡] của đồ gá theo yêu cầu kĩ 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 CỦA NGUYÊN CÔNG

2.1. Phương án 1

* Sơ đồ gá đặt:

Sơ đồ phương án 1 thể hiện như hình 1,

* Phân tích sơ đồ:

Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo trục oz

+ Tịnh tiến theo trục Ox

Phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do:

+ Tịnh tiến theo trục Oy

+ Xoay quanh trục Ox

Chốt trám hạn chế 1 bậc tự do

+ Xoay quanh Oy

Kẹp chặt : kẹp chặt vào mặt A theo phương ngang vào mặt A như hình vẽ

2.2. Phương án 2

* Sơ đồ gá đặt:

Sơ đồ phương án 2 thể hiện như hình 2,

* Phân tích sơ đồ:

Phiến tỳ định vị 3 bậc tự do:

Tịnh tiến theo oy

Xoay theo ox và oz

Khối V ngắn định vị 2 bậc tự do

Tịnh tiến theo oz,ox

Xoay theo oz

Sử dụng 1 chốt tỳ phụ không định vị bậc tự do nhưng tăng độ cứng vững

Kẹp chặt : kẹp chặt vào mặt A theo phương ngang vào mặt A như hình vẽ

Kết luận : Từ 2 phương án trên ta chọn phương án số 1 vì đồ gá đơn giản dễ gá đặt , độ cứng vững và độ chính xác cao, thời gian tháo lắp nhanh , do đó ta lựa chọn phương án 1 để làm đồ gá gia công.

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

3.1. Lựa chọn cơ cấu định vị

- Chốt trám : Vật liệt thép 20cr

- Chốt trụ ngắn : Vật liệu thép 20cr

 - Phiến tỳ : Vật liệu thép C45

3.2 Tính toán lực kẹp chi tiết

3.2.1 Sơ đồ phân tích lực

- Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:

+ Lực momen xoắn Mx do dụng cụ cắt gây ra, Po hướng theo chiều khoan lỗ

+ Lực kẹp W hướng theo phương Oy hướng từ ngoài vào

+ Phản lực N giữa phiến tì và chi tiết do lực kẹp ra có phương trùng với phương của Oy 

+ F_ms1 lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa phiến tì và chi tiết

+ F_ms2 lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa mỏ kẹp và chi tiết

3.2.2 Tính lực kẹp

- Mômen xoắn theo[2] ta có:

M_x = 10.C_M. D^q. S^y. kp  (Nm)

=> M_x= 10. 0,0345. 12². 0,28^0,8. 1 = 17,94 (N.m)

- Lực chiều trục: tra theo  [2] ta có:

 P_o = 10.C_p. D^q. S^y. kp

=> P_o = 10. 68. 12¹. 0,28^0,7. 1  = 334,73 (N)

* Công suất cắt :

So sánh công suất máy: 1,38< [N] = 6.0,8 =4,8 (kw)

=>  Máy làm việc an toàn

+ Trường hợp 1: chi tiết dịch chuyển tịnh tiến theo Oz

Phương trình cân bằng momen :

P_O=F_ms1+ F_ms2

P₀=W.f1+W.f2

P₀=W(f1+f2 )

3347,35=W(0,1+0,2)

W=1115,78 N

+ Trường hợp 2: chi tiết xoay quanh tâm dao

Phương trình cân bằng momen:

Mms = Mx

Với sơ đồ tính lực kẹp như hình vẽ ta có:

Mms=Fms1.L+Fms2.L

Mms=W.f1.L+W.f2.L

Từ đó ta có:

W.f1.L+W.f2.L≥Mx.k

Trong thực tế, để đảm bảo độ an toàn trong quá trình gia công thì ta thêm hệ số an toàn k:

k = k₀.k₁.k₂.k₃.k₄.k₅.k₆

=> k=1,5.1,2.1,2.1.1,3.1.1,5=4,212

=> Vậy lực kẹp lớn nhất ta chọn theo trường hợp tịnh tiến theo trục Oz.

Lực kẹp cần thiết được xác định theo công thức: Wct = W.k=4,212.1115,78=4699,66 (N)

3.3. Xác định cơ cấu kẹp

Đường kính bulong:

Với: [σk ] = (8 ÷ 20) (KG/mm2)

Vậy D = √(W/0,5.80)=√(4699,66/(0,5 .20)) = 21 (mm)

Theo tiêu chuẩn, ta chọn kích thước bulong là M20.

3.4. Xác định các cơ cấu khác của đồ gá

* Bạc dẫn hướng:

+ Vật liệu thép DC100A

+ Nhiệt luyện HRC 60 - 65

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ

4.1 Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá

- Sai số gá đặt:

ε_gd = 0,06 (mm)

- Sai số mòn đồ gá:

ε_m = β.√N   (μm)

Với:

β: hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị chốt tì β=0,2

N: số lần gá đặt N = 8000

=> ε_m=β.√N=0,2.√8000=17,8 μm=0,0178 mm

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

- Sai số chuẩn: ε_c = 0 (mm)

Vì gốc kích thước trùng với chuẩn định vị.

Thay số, ta được: [ε_ct] = √(0,06²-(0²+0²+0,0178²+0,01²)  = 0,056 (mm)

Vậy sai số chế tạo đồ gá là 0,056 (mm)

4.2 Yêu cầu kĩ thuật của đồ gá

- Độ không song song và sai lệch kích thước khoảng cách giữa các lỗ của bạc dẫn < 0,0164 (mm).

- Độ không song song giữa các mặt của phiến tì < 0,0164 (mm).

- Chi tiết có khối lượng lớn nên đồ gá cần chịu được lực kẹp chặt lớn.

- Thời gian gá đặt ngắn, dễ dàng.

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 và khoa học kỹ thuật, 2005.

[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2, Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật, 2006.

[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 3, Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật, 2007.

[3]. Trần Văn Địch, Aslat Đồ Gá, Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật, 2000.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ BÀI TẬP LỚN"