BÀI tập lớn kỹ THUẬT CHẾ tạo máy GIỚI THIỆU CHUNG về các LOẠI đồ gá

Phân loại theo công dụng: - Đồ gá dung trên máy công cụ: Đồ gá dung trên máy công cụ là các loại đồ gá dung để gá lắp chi tiết gia công, gá lắp dao trên máy công cụ.. VD các loại đồ gá t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIA TÔNG VẬN TẢI

PHÂN HIỆU TẠI TP.HCM

NHẬN XÉT CỦA GVHD

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT CỦA GVPB

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……….

LỜI NÓI ĐẦUHiện nay, cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học kĩ thuật chế tạo máy thật sự là một hành trang để mỗi một kĩ sư, công nhân có thể dựa vào để làm cơ sở thiết kế Môn học kĩ thuật chế tạo máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kỹ thuật và ngày càng không ngừng cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu và ngày càng ứng dụng các công nghệ mới vào, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng gia công Đối với mỗi sinh viên ngành cơ khí thì bài tập lớn môn học Kĩ thuật chế tạo máy là môn học giúp làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy Khi làm bài tập này phải làm quen với việc sửa dụng tài liệu cách tra sổ tay cũng như so sánh lý thuyết học với thực tiễn sản xuất cụ thể một chi tiết điển hình

Do kinh nghiệm thực tiễn chưa có nên không thể tránh được sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy và sự góp ý của bạn bè để hoàn thiện hơn Bài Tập Lớn của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Văn Quốc Hữu đã tận tình giúp đỡ cũng như

hỗ trợ giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình thiết kế và hoàn thiện Bài Tập lớn này

MỤC LỤC

Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI ĐỒ GÁ 1

1 Phân loại đồ gá 1

a Phân loại theo công dụng: 1

b Phân loại theo mức độ chuyên môn hóa đồ gá 3

2 Các bộ phận chính trong đồ gá 5

a Bộ phận định vị: 5

b Bộ phận kẹp chặt: 7

c Bộ phận dẫn hướng: 7

d Bộ phận chia độ: 9

e Bộ phận truyền động: 10

f Thân đồ gá và các chi tiết ghép nối: 11

g Cơ cấu gá dao, so dao: 13

Chương II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP CHẶT 14

1 Nguyên lý định vị bằng mặt phẳng : 14

a Chốt tỳ 14

b Phiến tỳ 15

2 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ ngoài: 17

3 Nguyên lý định vị mặt trụ trong: 19

a Chốt định vị 19

b Trục gá (trục tâm) 21

Chương III GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CƠ CẤU KẸP CHẶT THƯỜNG DÙNG 23

1 Kẹp chặt bằng bánh lệch tâm 23

2 Kẹp chặt bằng ren vít: 27

Chương IV CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 35

1 Phân tích chi tiết cần gia công 35

2 Phân tích và lựa chọn vật liệu chế tạo chi tiết 36

3 Phân tích và lựa chọn phương pháp tạo phôi 36

4 Phân tích trình tự gia công chi tiết 39

a Lập sơ đồ nguyên công 39

b Thiết kế nguyên công cụ thể: 40

5 Phân tích bảng vẽ lắp đồ gá 48

6 Nguyên lý hoạt động của đồ gá 49

Chương V KẾT LUẬN 50

Chương I

Chương II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI ĐỒ GÁ

1 Phân loại đồ gá

a Phân loại theo công dụng:

- Đồ gá dung trên máy công cụ: Đồ gá dung trên máy công cụ là các loại đồ gá dung để

gá lắp chi tiết gia công, gá lắp dao trên máy công cụ Đồ gá dùng để gá chi tiết được gọi là chi tiết đồ gá Trên các máy công cụ có nhiều đồ gá để gá chi tiết: các loại mâm cặp, mũi tâm, trục gá, mâm hoa mai (dùng trên các loại máy tiện) ô tô( dùng trên các loại máy phay, máy bào, máy khoan…)

VD các loại đồ gá trên máy công cụ như: Mâm cặp, mũi tâm…

- Đồ gá dùng để lắp ráp:

Đồ gá dùng trong lắp ráp dùng để gá lắp sơ bộ các chi tiết nào trong cụm máy

VD đồ gá dùng để tháo lắp ổ bi

- Đồ gá chuyên dùng:

Đồ gá chuyên dùng là loại đồ gá được dùng để gá lắp một số chi tiết có hình dạng nhất định

- Đồ gá đặc biệt:

Đồ gá đặc biệt là loại đồ gá dùng dùng để gá lắp một số chi tiết nào đó

nhằm thực hiện một nguyên công đặc biệt nào đó trong qui trình công nghệ

Ví dụ: Đồ gá gia công ô van và côn than piston động cơ ô tô, đồ gá tiện hoặc mài

cổ biên của trục khuỷu động cơ, đồ gá gia công các vấu cam

của trục cam động cơ ô tô…

- Đồ gá vạn năng lắp ghép:

+ Đồ gá vạn năng lắp ghép là loại đồ gá được cấu tạo thành nhiều bộ

phận riêng biệt khác nhau và được lắp ghép thành các đồ gá khác nhau theo yêu cầu gia công cụ thể Khi thay đổi nhiệm vụ gia công, người ta lại tháo rời ra và lắp lại tạo thành đồ gá tương ứng với công việc gia công khác.

+ Loại đồ gá vạn năng lắp gép này giá thành chế tạo cao, thường sử dụng trong sản xuất hàng loạt

2 Các bộ phận chính trong đồ gá

Đồ gá gia công cơ khí bao gồm nhiều bộ phận khác nhau, mỗi bộ phận đều có nhiệm

vụ và yêu cầu nhất định Chúng được lắp ráp thành một khối trên thân đồ gá Phụ thuộcvào các công việc gia công cụ thể, đồ gá có nhiều có nhiều bộ phận có mức độ đơn giản hoặc phức tạp không giống nhau, nhưng nói chung chúng bao gồm một số bộ phậnchính

a Bộ phận định vị:

- Bộ phận định vị của đồ gá là một bộ phận rất quan trọng của đồ gá trong gia công cơ khí Nó có nhiệm vụ xác định vị trí cần thiết của vật gia công so với máy công cụ và dao cắt Ví dụ như chi tiết trụ ngắn 1, phiến tỳ 2, chốt trám 3 của đồ gá khoan là bộ phận định vị chi tiết

- Phụ thuộc vào hình dạng hình học của bộ phận định vị ở vật gia công mà các phần tử định vị của dồ gá có hình dạng khác nhau Các phần tử định vị được sử dụng phổ biến trên đồ gá là: Các loại chốt tỳ, các loại phiến tỳ, khối chữ V, các loại trục gá , các loại chốt định vị v.v…Các phần tử định vị cần định vị chính xác khi gia công, đồng thời chúng phải có độ cứng vững cao, khả năng làm việc lâu dài và có thể thay thế dễ dàng trong quá trình sử dụng

- VD như:

Khối V:

Chốt tỳ:

Trục gá:

b Bộ phận kẹp chặt:

Bộ phận kẹp chặt của đồ gá có tác dụng tạo ra lực kẹp chặt, giữ cho chi tiết không bị

xê dịch dưới tác dụng của trọng lượng bản thân chi tiết, dưới tác dụng của lực cắt , dướitác dụng của lực ly tâm v.v…tác dụng lên chi tiết gia công

Bộ phận kẹp chặt của đồ gá bao gồm các cơ cấu tạo lực bằng cơ khí (ren vít, chêm, bánh lệch tâm v.v…) bằng thủy lực, bằng khí nén, bằng điện từ …khi chọn các cơ cấu kẹp chặt cần phải quan tâm đến phương, chiều, điểm đặt lực kẹp chặt, cũng như số lượng chi tiết cần gia công để chọn cơ cấu kẹp hợp lý

c Bộ phận dẫn hướng:

Là cơ cấu dùng để cho hướng tiến của dao không thay đổi hoặc để tăng độ cứng vững của dao trong quá trình gia công, thường gặp là trong các đồ gá khoan hoặc doa Dưới tác dụng của lực cắt mũi khoan hoặc doa bị cong đi làm cho làm cho tâm lỗ gia công bịxiên, bạc dẫn hướng có tác dụng tăng độ cứng vững của mũi khoan làm cho đường tâmcủa lỗ gia công vuông góc với mặt đầu của lỗ

Các hình vẽ sau đây giới thiệu một số cơ cấu của bạc dẫn hướng

Các thông số của bạc dẫn hướng:

b= (1,5-2)d

a= (1/3-1)d

- Nếu b quá ngắn không đảm bảo bạc dẫn hướng

- Nếu b quá dài tổn hao ma sát

- Nếu a nhỏ quá phoi dễ lọt vào bạc làm mòn bạc dẫn(a=1/3d) khoan đồng gang

- Cơ cấu phân độ trên đồ gá có thể có nhiều loại khác nhau và được sử dụng rộng trong các điều kiện gia công khác nhau.

- Cơ cấu phân độ bằng tay: gồm có bàn quay và chốt phân độ là loại phân độ đơn giản nhất

- Cơ cấu phân độ bằng cam

- Cơ cấu phân độ tự động

- Phân độ bằng cơ cấu Man-tít (được dùng rộng rãi trong tự động hóa).

- Phân độ cảm ứng: Phương pháp này dựa vào nguyên lý cảm ứng điện, loại này có ưu điểm rất chính xác

e Bộ phận truyền động:

Bộ phận truyền động của đồ gá có tác dụng xác định vị trí tương đối ác định cả hướng chuyển động của dao cắt theo một quỹ đạo nào đó trong gia công chép hình Khi gia công các bề mặt định hình cơ cấu chép hình cơ cấu chép hình có tác dụng rất lớn để đảm bảo thời gian gia công và đảm bảo độ chính xác gia công Cơ cấu chép hình có nhiều kiểu khác nhau Chép hình bằng cơ khí, chép hình bằng dầu ép và khí ép, chép hình bằng điện và cơ khí kết hợp

f Thân đồ gá và các chi tiết ghép nối:

Thân đồ gá là chi tiết cơ bản để nối liền các cơ cấu khác của đồ gá thành một đồ gá hoàn chỉnh Thân đồ gá có các yêu cầu sau:

- Đủ độ cứng vững, không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực (lực cắt )

- Kết cấu đơn giản gọn nhẹ, tính công nghệ cao, để tháo lắp chi tiết gia công, dễ quét dọn phôi

- Vững chắc, an toàn (đối với đồ gá quay với tốc độ cao)

Thân đồ gá có thể chế tạo bằng phương pháp đúc, rèn, hàn Thường thân đồ gá được đúc bằng gang vì có độ cứng vững cao, có thể chế tạo được các hình dạng phức tạp theo yêu cầu thiết kế, nhưng giá thành chế tạo cao

Để lắp ráp các bộ phận khác lên thân đồ gá người ta dùng các loại vít hoặc bu lông đầugiác trong, đai ốc

Thân đồ gá

Chi tiết ghép nối

g Cơ cấu gá dao, so dao:

Cơ cấu gá dao dùng để xác định vị trí của dao cắt đối với bàn máy và đồ gá Cơ cấu dao thường dùng là miếng gá của dao và căn Cơ cấu gá dao là bộ phận của dụng cụ phụ, nó không thuộc vào phạm vi của đồ gá gá chi tiết gia công

Chương III GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP

g 6 Khi số chốt định vị tỳ được sử dụng nhiều hơn 1, các chốt tỳ này sau khi lắp trên thân

đồ gá thường được mài lại lần cuối để đảm bảo chiều cao của chốt bằng nhau Các kíchthước của chốt tỳ được cho trong các sổ tay đồ gá

Sau đây là một số loại chốt tỳ được sử dụng rộng rãi:

Chốt tỳ cố định

Chốt tỳ điều chỉnh đc

b Phiến tỳ

Phiến tỳ để định vị bề mặt phẳng lớn của vật gia công Phiến tỳ được bắt chặt với thân

đồ gá nhờ có các vít đầu chìm (M6 ÷ M12) Pphieens tỳ được làm bằng thép 20 thấm các bon với chiều sâu thấm 0,8 ÷ 1,2mm và tôi đạt 55 ÷ 60HRC Khi kích thước các phiến tỳ nằm trong khoảng:

Sau đây là một số kết cấu của phiến tỳ thường gặp trong đồ gá.

Phiếm tỳ có rãnh

Khi bề mặt định vị của vật chưa qua gia công ( chuẩn thô) để định vị chính xác người

ta dùng khối V có bề mặt định vị nhỏ, để tăng ma sát bề mặt định vị người ta dùng khối V có khía nhám trên bề mặt định vị

Khối V được chế tạo thép 20X, 20 bề mặt làm việc được thấm các bon sâu 0,8 – 1,2mm

và được tôi cứng đạt HRC = 58-62

Khối V dài khống chế 4 bậc tự do

Khối V ngắn khống chế 2 bậc tự doĐối với các khối V có kích thước lớn (dùng để định vị các trục có D >120 mm) để tiếtkiệm vật liệu, người ta đúc đế V bằng gang xám

hoặc hàn, trên bề mặt định vị của khối lắp các phiến thép tôi cứng và có thể thay thế khi mòn

Vị trí của khối V trên thân gá quyết định vị trí của vật gia công nên cần phải định vị chính xác khối V trên thân đồ gá; khối V được định vị trên thân gá bằng một mặt phẳng

và 2 chốt định vị ( chốt lắp ráp theo H 7

n6 với khối V và thân đồ gá ) sau đó dùng vít bắtchặt Khi lắp ráp bằng một mặt phẳng và hai chốt trụ dễ xảy ra siêu định vị khi khoảng cách giữa các lỗ định vị và các chốt định vị có sai số lớn nếu khe hở lắp ghép chon phép nhỏ, vì vậy người ta có thể tăng khe hở lắp ghép của các chốt định vị sau đó bằng phương pháp gia công thông suốt lần cuối người ta mài lại các bề mặt định vị của 2 khối V thì sẽ đảm bảo vị trí chính xác của 2 khối V trên thân đồ gá

Khi thiết kế khối V, trước hết định kích thước C rồi tính H theo D và C

Quan hệ giữa H, D, C như sau:

Khi α = 90o ; h = h +0,707D ÷0,5C

α = 120o ; H = h +0,578D ÷0,289C

Ngoài khối V người ta còn định vị mặt trụ ngoài bằng bạc định vị

3 Nguyên lý định vị mặt trụ trong:

a Chốt định vị

Chốt định vị là chi tiết định vị ở mặt trụ trong của vật gia công, bề mặt làm việc của chốt là mặt trụ hoặc một phần mặt trụ Chốt định vị được lắp chặt trên thân đồ gá hoặc lắp lỏng và được bắt chặt bằng vít hoặc đai ốc

Sau đây là các chốt định vị:

Chốt trụ dài khống chế 4 bậc tự do

Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậ tự do

b Trục gá (trục tâm)

Trục gá được dùng phổ biến khi gia công mặt trụ ngoài, dùng mặt trụ trong định vị đối với các chi tiết dạng ống Trục gá có nhiều loại, nhưng đơn giản nhất là trục gá

cứng Loại này có nhược điểm chỉ định được cho 1 đường kính lỗ nhất định và độ đồngtâm không cao do có khe hở giữa trục gá và bề mặt định vị Để loại sai số chuẩn này người ta thường dùng thao tác rà khi lắp chi tiết chi tiết trên trục.

Ngoài loại trục gá cứng người ta còn sử dụng các loại trục gá tự định tâm bằng ống đàn hồi, bằng chất dẻo v.v…các loại trục gá này có độ chính xác định tâm rất cao Dưới đây giới thiệu một số loại trục gá:

Chương IV GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CƠ CẤU KẸP CHẶT THƯỜNG

DÙNG

1 Kẹp chặt bằng bánh lệch tâm

Hình 1

Hình 2

1 Mỏ kẹp

2 Chi tiết gia công

3 Bánh lệch tâm

hồ, khi đó do độ lệch tâm của bánh lệch tâm sẽ tạo mô men quay cho đòn kẹp và tác dụng nên một lực kẹp chặt lấy chi tiết.

Hình 3

1 Cữ tỳ

2 Thân máy

mỏ kẹp được điều chỉnh bởi ốc vít.

Để kẹp chi tiết: ta kéo cần kéo (1) lên trên ngược theo chiều kim đồng hồ , do độ lệch tâm của bánh lệch tâm (2) lúc đó sẽ nhả thanh kéo (5) ra và dưới tác dụng lực của

lò xo (4) sẽ đẩy tay kẹp (3) mở ra để đưa chi tiết vào Sau khi đã đặt chi tiết vào đúng

vị trí ta kéo cần quay cùng chiều kim đồng hồ, khi đó do độ lệch tâm của bánh lệch tâm

sẽ tạo ra lực kéo để kéo kẹp chặt chi tiết loại này thường dung khi có nhu cầu kẹp mặt bên của chi tiết

Trường ĐHGTVT PH Tp.HCM GVHD:Văn Quốc Hữu

SVTH: Trương Phong Nhựt 33

Trường ĐHGTVT PH Tp.HCM GVHD:Văn Quốc Hữu

đỡ, còn phần bên phải ụ đỡ thì đi lên) nhờ sự ăn khớp ren giữa vít và mỏ kẹp, lúc này chi tiết sẽ được kẹp chặt Tương tự, khi ta vặn vít điều chỉnh ngược chiều kim đồng hồ thì mỏ kẹp sẽ di chuyển đi lên, lúc này chi tiết sẽ không được kẹp chặt và ta có thể lấy chi tiết ra dễ dàng

Chi tiết đệm số 5 có tác dụng ngăn sự tiếp xúc trực tiếp giữa chi tiết, đầu của vít điều chỉnh với thân máy.

SVTH: Trương Phong Nhựt 34

Trường ĐHGTVT PH Tp.HCM GVHD:Văn Quốc Hữu

Để mỏ kẹp không bị lệch, ta dùng trụ đỡ để đỡ phần đuôi mỏ kẹp, phần đầu

mỏ kẹp được tỳ lên chốt tỳ Ban đầu, nhờ lực của lò xo trong trụ vít, mỏ kẹp được nânglên cao Đồng thời, chốt tỳ cũng được đẩy lên nhờ lò xo trong nó Khi chi tiết được đưavào trong, nó được đặt cố định trên phiến tỳ và trên thân máy Để kẹp chặt chi tiết , ta vặn đai ốc đẩy mỏ kẹp xuống, đồng thời chốt tỳ bị đẩy theo kẹp vào mặt trên của chi tiết

SVTH: Trương Phong Nhựt 35

Trường ĐHGTVT PH Tp.HCM GVHD:Văn Quốc Hữu

Chi tiết 1 được đưa vào vị trí gia công đặt trên phiến tỳ 8 và cơ cấu thanh kẹp 5 Chốt

đỡ 9 được diều chỉnh sao cho khoảng cách cho phù hợp với chi tiết gia công Khi ta siết đai ốc 3,lực siết qua vòng đệm 10 tác dụng lên cơ cấu thanh kẹp làm thanh kẹp kẹp chặt vào chi tiết Thanh kẹp 5 được giữ cố định nhờ loxo 4,chốt đỡ 9 (chống xoay thanh kẹp) Chốt đỡ 9 và lò xo 4 được gắn chặt trên thân 6 Vít 10 có nhiệm vụ chống xoay cho bu lông 2 Giá đỡ 7 được giữ chạt với thân nhờ bu lông 2 với mục đích phân

bố đều lực tác dụng lên thân khi ta siết đai ốc 3

SVTH: Trương Phong Nhựt 36

Trường ĐHGTVT PH Tp.HCM GVHD:Văn Quốc Hữu

SVTH: Trương Phong Nhựt 37

Trường ĐHGTVT PH Tp.HCM GVHD:Văn Quốc Hữu

ra khỏi thân đồ gá Đồng thời dời tay quay và bu lông về phía phải để tách chi tiết gia công ra 1 cách dễ dàng

Trường ĐHGTVT PH Tp.HCM GVHD:Văn Quốc Hữu

chống xoay thanh kẹp (1) Chốt chống xoay (10) có tác dụng làm cho bu lông không xoay khi xiết chặt đai ốc (2) Giá đỡ (8) có tác dụng cân bằng lực

Chi tiết được đưa vào bàn kẹp và đặt trên phiến tỳ 8, khi vặn đai ốc 1, nhờ lực vặn đai

ốc kéo đồng thời thanh dài 2 và ống đệm 11tác động vào giá 9, kéo mỏ kẹp 3 đi xuống làm kẹp chặt chi tiết

SVTH: Trương Phong Nhựt 39