Bản thuyết minh môn kỹ thuật chế tạo máy

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.. Các phần tử định vị được

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BẢN THUYẾT MINH MÔN HỌC: KỸ THUẬT CHẾ TẠO MÁY

GVHD: VĂN QUỐC HỮU SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV : 5951040006 Lớp : Máy Xây Dựng – K59

Tp Hồ Chí Minh, 2021

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT CỦA GVPB

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện 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 6

1 Phân loại đồ gá 6

a) Phân loại theo công dụng 6

b) Phân loại theo mức độ chuyên môn hóa của đồ gá 8

2.Các bộ phận chính trong đồ gá 10

a)Bộ phận định vị 10

b) Bộ phận kẹp chặt: 12

c) Bộ phận dẫn hướng 12

d) Bộ phận chia độ 14

e) Bộ phận truyền động 16

f) Thân đồ gá và các chi tiết ghép nối 16

g) Cơ cấu gá dao, so dao 18

CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CHUNG NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP CHẶT 19

1 Nguyên lý định vị bằng mặt phẳng 19

a) Chốt tỳ 19

b) Phiến tỳ 20

2 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ ngoài 22

3 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ trong Error! Bookmark not defined a) Chốt định vị Error! Bookmark not defined b ) Trục gá (trục tâm ) 25

CHƯƠNG III : GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CƠ CẤU KẸP CHẶT THƯỜNG DÙNG 27

1 Kẹp chặt bằng bánh lệch tâm 27

2 Kẹp chặt bằng ren vít 31

CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 39

1 Phân tích chi tiết cần gia công 39

2 Phân tích và lựa chọn vật liệu chế tạo chi tiết: 39

3 Phân tích và lựa chọn phương pháp tạo phôi 40

a) Bản vẽ lồng phôi……….40

b) Bản vẽ khuôn đúc……… 41

4 Phân tích và lựa chọn trình tự gia công chi tiết 42

b ) Thiết kế nguyên công cụ thể 43

5 Phân tích bản vẽ lắp đồ gá……… 50

6 Nguyên lý hoạt động của đồ gá……….……… 51

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN……… …………51

CHƯƠNG I: 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 kiểm tra:

Đồ gá kiểm tra là các loại đồ gá dùng để kiểm tra các thong số kỹ thuật của chi tiết máy trong quá trình gia công hoặc trong quá trình lắp ráp Khi gia công xong 1 chi tiết máy

để kiểm tra các thông số: độ song song giữa các bề mặt gia công, độ vuông góc, độ

đồng trục Người ta cần phải có đồ gá để kiểm tra các thong số này Trong quá trình lắp ráp cũng cần kiểm tra các thông số sau khi lắp ráp: độ song song giữa các trục, độ

vuông góc giữa mặt đầu của trục với đường tâm trục…

- Đồ gá gia công nóng:

Đồ gá gia công nóng là loại đồ gá dùng trong việc gia công các chi tiết có dùng tác

động của nhiệt độ Đó là quá trình nhiệt luyện, chi tiết rèn, dập, hàn…

b Phân loại theo mức độ chuyên môn hóa đồ gá

- Đồ gá vạn năng:

Đồ gá vạn năng là loại đồ gá có khả năng lắp các chi tiết có các hình dạng, kết cấu khác nhau để thực hiện nhiệm vụ gia công khác nhau Đồ gá vạn năng được áp dụng rộng rãi trong sản xuất đơn chiếc và sản xuất loại nhỏ Trên các máy công cụ được trang bị

nhiều đồ gá để thực hiện các nhiệm vụ gia công: mhuw mâm cặp 3 vấu, 4 vấu, 2 vấu

lệch tâm, mâm cặp hoa mai, mũi tâm, ê tô…

- 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 thuộc vào 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 phận chính

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 ,

dưới tác 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 bị xiên, bạc dẫn hướng có tác dụng tăng độ cứng vững của mũi khoan làm cho đường tâm của 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

- Trên đồ gá khoan và phay rất hay dùng cơ cấu phân độ để quay mâm quay (có gá vật

gia công ) đi một góc nào đó khi khoan các lỗ hoặc phay các bề mặt khác nhau cách

nhau một góc bằng góc quay: Ví dụ khoan các lỗ lắp bu lông trên moay ơ bánh xe,

khoan các lỗ bu lông trên bán trục ôtô, phay các rãnh then hoa, phay các rãnh răng

- 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

đầu giác 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 II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP

bạc trung gian để lỗ của thân đồ gá không bị mau mòn sau nhiều lần thay chốt

Chốt gá lắp kiểu này thì mặt trụ ngoài của bạc lắp với thân đồ gá theo còn lỗ bạc lắp với chốt theo

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 kích thước 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

2 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ ngoài:

Hình dưới đây là cấu tạo của khối chữ V Khối V được dùng phổ biến khi định vị mặt trụ ngoài của vật gia công

Bề mặt định vị của khối V là 2 mặt nghiêng có góc vát α (α = 60o ; 90o ; 120o) Khi

dùng định vị các mặt mặt trụ ngắn , người ta dùng khối V ngắn (chiều rộng B nhỏ) để

loại trừ 2 bậc tự do của vật

Khi định vị các mặt trụ dài người ta dùng khối V có chiều rộng B lớn hoặc dùng 2 khối

V ngắn để tiêu trừ bậc tự do của vật

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 do Đối với các khối V có kích thước lớn (dùng để định vị các trục có D >120 mm) để tiết kiệm 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 với khối V và thân đồ gá ) sau đó dùng vít bắt

chặt 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 bậc 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 đồng

tâm 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 III: GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CƠ CẤU KẸP CHẶT

Để kẹp chặt chi tiết ta kéo tay đòn 4 lên ngược theo chiều kim đồng hồ sao cho mặt

phẳng trên bánh lệch tâm trùng với mặt phẳng phiến tỳ 6 Lúc đó mỏ kẹp 1 sẽ có một

khoảng hở để ta đặt chi tiết 3 vào ( chúng ta có thể điều chỉnh đai ốc 2 để điều chỉnh vị trí mỏ kẹp ) Sau khi đã đặt chi tiết 3 vào đúng vị trí ta kéo tay đòn 4 cùng chiều kim

đòng hồ Đồng thời do độ lệch tâm của bánh lệch tâm 5 sẽ tạo ra mô men quay cho mỏ

Để kẹp chi tiết ta kéo cần kéo lên trên ngược theo chiều kim đồng hồ , do độ

lệch tâm của bánh lệch tâm lúc đó mỏ kẹp sẽ có 1 khoảng hở ra để ta đặt 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 mô men quay cho đòn kẹp và tác dụng nên một lực kẹp chặt lấy chi tiết