BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN LỖ Ø14 thân đồ gá Hà Nội – 2022 1 Đề bài Cho sơ đồ gá đặt để khoan lỗ Ø14 của chi tiết như hình vẽ Biết Số lần gá đặt N = 10000 Vật liệu GX 15 32 Máy 2A55.
Trang 2Đề bài: Cho sơ đồ gá đặt để khoan lỗ Ø14 của chi tiết như hình vẽ
1) Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công
2) Phân tích sơ đồ gá đặt của nguyên công (phân tích tối thiểu 02 phương án và chọn phương án hợp lý)
3) Tính toán, thiết kế và lựa chọn cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt và các cơ cấu khác của đồ gá
4) Tính sai số chế tạo cho phép và xác định các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
2 Bản vẽ trình bày theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 7283; TCVN 0008)
3 Giảng viên hướng dẫn định kỳ sinh viên 01 buổi/ tuần/ 5 tuần theo thời khóa biểu
4 Sinh viên nộp thuyết minh và bản vẽ cho giảng viên hướng dẫn trước ít nhất 5 ngày khi thực hiện thi kết thúc học kỳ
Thời gian thực hiện: từ ngày / /2022 đến ngày / /2022
Trang 4MỤC LỤC
MỤC LỤC 3
DANH MỤC HÌNH VẼ 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU 5
DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT 6
LỜI NÓI ĐẦU 7
Phần 1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công và trình tự thiết kế đồ gá 8 1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công 8
1.2 Trình tự thiết kế đồ gá 8
Phần 2 Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công 9
2.1 Phương án 1 9
2.2 Phương án 2 11
Phần 3 Tính toán thiết kế và lựa chọn các cơ cấu của đồ gá 13
3.1 Lựa chọn cơ cấu định vị 13
3.2 Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt 14
3.2.1 Sơ đồ phân tích lực 14
3.2.2 Chế độ cắt 15
3.2.3 Tính lực kẹp 17
3.2.4 Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp 18
3.3 Xác định các cơ cấu khác của đồ gá 20
Phần 4 Tính toán sai số chế tạo cho phép và đề ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá 22
4.1 Sai số chế tạo của đồ gá 22
4.1.1 Sai số gá đặt 22
4.1.2 Sai số chuẩn 22
4.1.3 Sai số kẹp chặt k 22
4.1.4 Sai số mòn m 22
4.1.5 Sai số điều chỉnh dc 22
4.1.6 Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct 23
4.1.7 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá : 23
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 24
Trang 5DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Sơ đồ gá đặt theo phương án 1 9
Hình 2.2 Sơ đồ gá đặt theo phương án 2 11
Hình 3.1 Chốt trụ ngắn 13
Hình 3.2 Chốt trám 13
Hình 3.3 Phiến tỳ 14
Hình 3.4 Sơ đồ phân tích lực 14
Hình 3.5 Cơ cấu kẹp chặt 19
Hình 3.6 Mỏ kẹp 20
Hình 3.7 Thân đồ gá 20
Hình 3.8 Bạc thay nhanh 21
Trang 6DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Thông số tính chế độ cắt khi khoan 16
Trang 8LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của cácngành công nghiệp mới nói chung và ngành Cơ khí nói riêng Là một ngành đã ra đời từlâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệpkhác Do vậy đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành Cơ khí phải tích lũy đầy đủ & vững chắcnhững kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau dồi và nâng caovốn kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuấtthực tiễn
Nhằm cụ thể hóa những kiến thức đã học thì môn học Đồ gá nhằm mục đích
đó Trong quá trình thiết kế đồ gá môn học sinh viên được làm quen với cách sử dụngtài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức
lý thuyết với thực tế sản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối
đa tính độc lập sáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụthể Do tính quan trọng của Đồ án mà môn bắt buộc đối với sinh viên chuyên ngành Cơkhí và một số ngành có liên quan
Trang 9Phần 1 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 đề bài đưa ra: Gia công khoan lỗ Ø14 của chi tiết
Đây là lỗ làm việc chính, được gia công sau khi đã phay các mặt phẳng làm chuẩn sau đó tiến hành khoan lỗ
Yêu cầu kỹ thuật:
Kích thước lỗ đạt Ø14±0.1
Khoảng cách giữa 2 đường tâm từ lỗ định vị đến lỗ cần gia công đạt 50±0.1 Khoảng cách 2 lỗ cần gia công cách nhau đạt 230±0.2
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 dáng, số lượng chi tiết gia công và vị trí các cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá
Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều điểm đặt của lực kẹp, và các
lực cùng tác động vào chi tiết trong quá trình gia công Xác định các lực nguy hiểm mà lực cắt hoặc momen cắt gây ra Sau đó viết phương trình cân bằng về lực để xác định giá trị lực kẹp cần thiết
Bước 3: Xác định kết cấu và các bộ phận khác của đồ gá (cơ cấu định vị, kẹp chặt,
dẫn hướng, so dao, thân đồ gá, )
Bước 4: Xác định kết cấu và các bộ phận phụ của đồ gá (chốt tỳ phụ, cơ cấu phân
độ, quay)
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, rộng, cao, ) Đánh số các
vị trí của chi tiết trên đồ gá
Trang 10Phần 2 Phân tích sơ đồ gá đặt nguyên công
Trang 11Gá đặt chi tiết nhanh
Các lỗ định vị đều được gia công từ nguyên công trước nên độ chính xác sẽ cao hơn
* Nhược điểm:
Đồ gá phức tạp
Trang 13Lực kẹp: theo phương ngang, hướng từ phải qua trái thông qua mỏ kẹp, trong diện tích định vị
Trang 14Phần 3 Tính toán thiết kế và lựa chọn các cơ cấu của đồ gá
3.1 Lựa chọn cơ cấu định vị
Trang 15Phiến tỳ có kích thước như hình vẽ Phiến tỳ được làm bằng thép 20X, được nhiệt luyện đạt độ cứng 55÷60 HRC
3.2 Tính toán và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt
3.2.1 Sơ đồ phân tích lực
Hình 3.4 Sơ đồ phân tích lực Hình 3.3 Phiến tỳ
Trang 16Trong quá trình gia công xuất hiện các thành phần lực sau:
Chọn máy: máy khoan cần 2A55
Đường kính lớn nhất khi khoan thép là 50mm
Côn moóc trục chính số 5Công suất đầu khoan 4,5 Kw
Công suất nâng xà ngang 1,7 Kw
Số vòng quay của trục chính (v/ph): 300-375-475-600-950-1180-1500-1700
30-37,5-47,5-60-70-95-118-150-190-225-Bước tiến một vòng quay trục chính(mm/v): 0,79-1,15-1,54-2,2
0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,4-0,56-Mô men xoắn lớn nhất: 75 KGm
Chọn dao: mũi khoan ruột gà đuôi trụ thép gió có d= 14, L=66 , l=28 kiểu II
Trang 18Máy đã chọn làm việc được
*Trường hợp 1: Chi tiết bị quay quanh theo phương Oy
Ở trường hợp này, chi tiết bị quay chủ yếu do lực cắt P0 tạo nên Ta có:
Trang 19Lúc này chủ yếu do momen cắt Mx gây ra Lực ma sát sinh ra nhằm hạn chế trường hợp này Ta có:
𝑘0: an toàn cho tất cả các trường hợp 𝑘0 = 1,5
𝑘1: hệ số tính đến trường hợp độ bóng thay đổi
Trong trường hơp này đã gia công tinh => 𝑘1=1
𝑘2: hệ số tăng lực khi dao mòn 𝑘2 = 1,3
𝑘3: hệ số tăng lực khi gián đoạn gia công 𝑘3 = 1,3
𝑘4: hệ số tính đến sai số cơ cấu kẹp chặt 𝑘4=1,2
Trang 20𝑘5: hệ số tính đến sự thuận lợi của cơ cấu kẹp k5 =1
𝑘6: hệ số tính đến momen quay của chi tiết 𝑘6=1
Trang 21Thân đồ gá có thể chế tạo bằng hàn, đúc, rèn hoặc lắp ghép các các tấm thép tiêu
chuẩn bằng bulông - đai ốc
Thông thường người ta dùng thân đồ gá đúc bằng gang hoặc thép Thân đồ gá đúc
có độ cứng vững cao và có thể đúc được các kết cấu phức tạp, tuy nhiên thời gian chế tạo lâu và đắt tiền
Hình 3.6 Mỏ kẹp
Hình 3.7 Thân đồ gá
Trang 22Thân đồ gá hàn có độ cứng vững thấp, khó tạo thành kết cấu phức tạp, nhưng nó
lại có ưu điểm là nhẹ, thời gian chế tạo nhanh và rẻ tiền Thân đồ gá cũng có thể được
làm từ nhôm và đồng (khi độ cứng vững không cần cao lắm)
Trang 23Phần 4 Tính toán sai số chế tạo cho phép và đề ra các yêu cầu kỹ
4.1.5 Sai số điều chỉnh dc
dc = 510 (m)
Lấy dc = 5(m)
Trang 244.1.6 Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct
𝜀ct =√[𝜀𝑔𝑑]2 −[𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚2 + 𝜀𝑑𝑐2 ] (4.5)
[𝜀ct] =√(0,2
3)2 −(0,028212 + 0,026322 + 0, 0202 + 0,0052) = 0,05(mm)
4.1.7 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :
Độ không song song của mặt phiếm tỳ và mặt thân đồ gá 0,05 (mm)
Độ không vuông góc giữa thân đồ gá và mặt đế đồ gá 0,05 (mm)
Độ bóng các bề mặt lắp ráp và định vị: cấp 6
Yêu cầu đối với thân đồ gá:
Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất
Kiểm tra đồ gá:
Phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn
Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết
Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá
Trang 25DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trần Văn Địch - Atlas đồ gá- Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2007
[2] Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2001
[3] Phạm Văn Bổng - Nguyễn Việt Hùng - Hoàng Tiến Dũng - Nguyễn Trọng Mai- Nguyễn Văn Thiện Đồ Gá - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2015
Trang 26Số tờ 1 Khối lượngBÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
CT3
C45 C45
C45
GX 15-52 1
Đai ốc M16
12
Đệm vênh
13 14 15
Phiến tỳ
1 3
2 2 2 2 4
2 1 1
Chốt ngang Chốt trám
M16
A A
A - A
Tỷ lệ 2:1
B B
B - B
Tỷ lệ 2:1
Ø30H7/n6
Ø10H7/js6 Ø10H7/js6
9
10 11
12 13
14 15
Lò xo Bulong M12 Chốt định vị
2 3
16 17
18
M12
C45 C45 Mặt bắt phiến dẫn
Phiến dẫn Mặt đỡ
2 2
C45
19 20
Yêu cầu kỹ thuật:
Độ không song song của mặt phiếm tỳ và mặt thân đồ gá £ 0,05 (mm).
Độ không vuông góc giữa thân đồ gá và mặt đế đồ gá £ 0,05 (mm).
Ø10H7/k6
Trang 27Số tờ 1 Khối lượngBÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
CT3
C45 C45
C45
GX 15-52 1
Đai ốc M16
12
Đệm vênh
13 14 15
Phiến tỳ
1 3
2 2 2 2 4
2 1 1
Chốt ngang Chốt trám
M16
M16 M8
Tờ
C45 Y7A
Lò xo Bulong M12 Chốt định vị
2 3
16 17
18
M12
C45 C45 Mặt bắt phiến dẫn
Phiến dẫn Mặt đỡ
2 2
C45
19 20
10
11
12 13
14
15 16
17
19
20
21 22