Kỹ Thuật Chế Tạo Máy GVHD VƯƠNG T H DIỆU o0o KỸ THUẬT CHẾ TẠO MÁY GVHD VƯƠNG T H DIỆU SVTH LÊ QUANG VŨ LỚP KỸ THUẬT Ô TÔ 1 K61 MSV 6151040039 ĐỀ BÀI 51 BÀI TẬP LỚN TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PH[.]
Trang 1ĐỀ BÀI : 51
BÀI TẬP
LỚNPHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH
Trang 3Nhận xét của GVHD.
….
Nhận xét của GVPB.
Trang 4
….
Trang 5LỜI NÓI ĐẦU
Kỹ thuật chế tạo máy là môn học với nội dung chương trình đào tạo theo hệ thống tín chỉ của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo nhằm trang bị những kiến thức cơ bản về công nghệ gia công chi tiết máy cho các kỹ sư cơ khí
Bài tập lớn của môn kỹ thuật chế tạo máy, nhằm tạo tiền đề cho sinh viên hiểu sâu hơn
về các chi tiết và công cụ tạo nên những chi tiết máy như các loại: đồ gá, dao, máy phay, máy tiện, … cung cấp cho sinh viên những kiến thức về quá trình làm việc để tạo nên một chi tiết máy.
Ngoài ra, giúp cho sinh viên có một cái nhìn trực quan hơn về môn học nhằm tạo điều kiện tốt nhất sau khi ra trường có thể làm tốt các công việc liên quan đến công nghệ chế tạo
và sữa chữa phương tiện của chuyên nghành ở cơ sở thiết kế và sản xuất.
Qua một thời gian tìm hiểu với sự chỉ bảo tận tình của Cô Vương Thị Hiền Diệu, em đã hoàn thành Bài Tập Lớn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy được giao Với kiến thức được trang bị, quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế tuy nhiên sẽ không thể tránh được những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tếtrong thiết kế Vậy nên, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy côtrong Bộ Môn Cơ Khí và sự góp ý của bạn
bè để hoàn thiện hơn vốn kiến thức cũng như Bài Tập Lớn Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Cô Vương Thị Hiền Diệu đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện Bài Tập Lớn lần này.
Sinh viên thực hiện
Trang 61 Phân loại đồ gá 8
a) Phân loại theo công dụng 8
b) Phân loại theo mức độ chuyên môn hóa của đồ gá 11
2 Các bộ phận chính trong đồ gá 14
a) Bộ phận định vị 14
b) Bộ phận kẹp chặt: 16
c) Bộ phận dẫn hướng 17
d) Bộ phận chia độ 18
e) Bộ phận truyền động 19
f) Thân đồ gá 20
g) Cơ cấu gá dao 21
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CHUNG NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP CHẶT 22
1 Nguyên lý định vị bằng mặt phẳng 22
a) Chốt tỳ 22
b) Phiến tỳ 23
2 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ ngoài 24
3 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ trong 26
a) Chốt định vị 26
b) Trục gá (trục tâm ) 28
CHƯƠNG III : GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI CƠ CẤU KẸP CHẶT THƯỜNG DÙNG .30 1 Kẹp chặt bằng bánh lệch tâm 30
a) Mỏ kẹp di chuyển 30
b) Mỏ kẹp xoay 30
c) Mỏ kẹp có chân 31
2 Kẹp chặt bằng ren vít 32
a) Mỏ kẹp dẫn bằng Bu lông 32
b) Kẹp chặt qua chi tiết đệm 32
c) Cơ cấu kẹp không gây biến dạng than đồ gá 33
e) Cơ cấu kẹp nhanh 33
f) Cơ cấu kẹp liền động 34
Trang 7h) Cơ cấu kẹp chặt với các chốt tự lựa 35
CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 36
1) Phân tích chi tiết cần gia công 36
2) Phân tích và lựa chọn vật liệu chế tạo chi tiết 36
3) Phân tích và lựa chọn phương pháp tạo phôi 36
a) Bản vẽ lồng phôi 36
b) Bản vẽ khuôn đúc 37
4) Phân tích và lựa chọn trình tự gia công chi tiết 38
5 Phân tích bản vẽ đồ gá(nguyên công 4 – phay mặt K) Error! Bookmark not defined 6 Nguyên lý hoạt động của đồ gá 52
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54
1.Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy 54
2.Công nghệ chế tạo máy 54
3.Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 ,2, 3 54
4.Sổ tay và Atlat đồ gá 54
Danh mục hình ảnh CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI ĐỒ GÁ
Trang 8Hình 1.1: Mâm cặp 3 chấu 8
Hình 1.2: Mâm cặp 4 chấu 9
Hình 1.3: Mũi chống tâm 9
Hình 1.4: Trục gá đàn hồi 9
Hình 1.6: Ê tô kẹp bàn cố định 10
Hình 1.7: Vam cảo 3 càng đa năng 10
Hình 1.8: Thiết bị kiểm tra độ đồng tâm trục 11
Hình 1.9: Đồ gá kiểm tra độ vuông góc 11
Hình 1.10: Khuôn dập nóng 11
Hình 1.11: Đồ gá kẹp chặt bằng ren vít 12
Hình 1.13: Đồ gá quay ống của hệ thồng hàn cần cột 13
Hình 1.14: Đồ gá vạn năng lắp ghép 14
Hình 1.15: Chốt tỳ 14
Hình 1.16: Phiến tỳ 15
Hình 1.17: Khối chữ V 15
Hình 1.18: Trục gá 16
Hình 1.19: Ren vít 16
Hình 1.21: Đồ gá kẹp chặt bằng bánh lệch tâm 17
Hình 1.22: Bạc dẫn hướng 17
Hình 1.23: Đầu chia độ 19
Hình 1.24: Cơ cấu truyền động hộp số sàn trên ô tô 20
Hình 1.25: Thân đồ gá 21
Hình 1.26: Bản lề gá dao 21
Hình 2.4: Phiến tỳ 23
Hình 2.5: Phiến tỳ có rãnh nghiêng 24
Hình 2.6: Khối chữ V 24
Hình 2.7: Cấu tạo của khối chữ V 25
Hình 2.8: Chốt không vai 26
Hình 2.10: Trục gá cứng gia công mặt ngoài 29
Hình 3.1: Mỏ kẹp di chuyển 30
Hình 3.2: Mỏ kẹp xoay 30
Hình 3.3: Mỏ kẹp xoay 31
Hình 3.4: Mỏ kẹp có chân 31
Hình 3.5: Mỏ kẹp dẫn hướng bằng bulong 32
Trang 9Hình 3.7: cơ cấu kẹp bằng ren vít 33
Hình 3.8: Cơ cấu kẹp nhanh 34
Hình 3.9: Cơ cấu kẹp liên động 34
Hình 3.10: Cơ cấu kẹp bản lề 35
Hình 3.11: Cơ cấu kẹp chặt với các chốt tụ lựa 35
Hình 4.1: Bản vẽ lồng phôi 36
Hình 4.2: Bản vẽ khuôn đúc 37
Hình 4.3: Nguyên công 1 38
Hình 4.4: Nguyên công 2 39
Hình 4.5: Nguyên công 3 40
Hình 4.6: Nguyên công 4 41
Hình 4.7: Nguyên công 6 42
Hình 4.8: Nguyên công 6 44
Hình 4.9: Nguyên công 7 46
Hình 4.10: Bản vẽ đồ gá 51
PHẦN NỘI DUNG
Trang 10CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI ĐỒ GÁ
1. Phân loại đồ gá.
a) Phân loại theo công dụng.
- Đồ gá dùng trên máy công cụ: Đồ gá dùng trên máy công cụ là các loại đồ gá dùng để gá lắp chi tiết gia công,gá lắp dao trên máy công cụ.Đồ gá dùng để gá chi tiết được gọi là đồ gá.Trên các máy công cụ có nhiều đồ gá để gá chi tiết:
+ Các loại mâm cặp :
Hình 1.1: Mâm cặp 3 chấu
Hình 1.2: Mâm cặp 4 chấu
+ Mũi tâm:
Trang 12Hình 1.6: Ê tô kẹp bàn cố định
Đồ gá dùng để gá dao cắt được gọi là dụng cụ phụ
- 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.Khi lắp ráp các chi tiết có độ đàn hồi (vòng găng động cơ, các chi tiết lò xo) người ta thường dùng các đồ gá để lắp chúng vào trong cụm máy nhằm đảm bảo yêu cấu kỉ thuật trong lắp ráp đồng thời đảm bảo được yêu cầu năng suất và an toàn trong quá trình làm việc
Hình 1.7: Vam cảo 3 càng đa năng
- Đồ gá kiểm tra: là các loại đồ gá dùng để kiểm tra các thông số kỹ thuật của chi tiết máy trong quá trình gia công hoặc 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
Trang 13
Hình 1.8: Thiết bị kiểm tra độ đồng tâm trục
Hình 1.9: Đồ gá kiểm tra độ vuông góc
- Người ta cần phải có các đồ gá để kiểm tra các thông 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: 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, hàn, dập, hàn
Trang 14Hình 1.10: Khuôn dập nóng
b) Phân loại theo mức độ chuyên môn hóa của đồ gá.
- Đồ gá vạn năng: là loại đồ gá có khả năng lắp các chi tiết có các hình dạng, kết cấukhác nhau để thực hiện nhiệm vụ gia công khác nhau
`
Hình 1.11: Đồ gá kẹp chặt bằng ren vít Hình 1.12: Mâm kẹp 4 chấu
- Đồ gá vạn năng được áp dụng rộng rải trong sản xuất đơn chiếc và sản xuất loạt nhỏ Trên các máy công cụ được trang bị nhiều đồ gá để thực hiện các nhiệm vụ gia công: như mâm cặp 3 vấu, 4 vấu , 2 vấu lệch tâm, mâm cặp hoa mai, mũi tâm,
ê tô
Trang 15- Đồ gá chuyên dùng: là loại đồ gá dùng để gá lắp một số chi tiết có hình dạng nhất định.
- Đồ gá đặc biệt: là loại đồ gá dùng để gá lắp 1 chi tiết nào đó nhằm thực hiện 1 nguyên công đặc biệt nào đó trong quy trình công nghệ
Hình 1.13: Đồ gá quay ống của hệ thồng hàn cần cột
Trang 16- Đồ gá vạn năng lắp ghép: là loại đồ gá được cấu tạo từ những bộ phận riêng biệt khác nhau và được lắp ráp theo yêu cầu gia công cụ thể.Khi thay đổi nhiệm vụ gia công ,người ta tháo rời ra và lắp ghép lại thành đồ gá khác tương ứng với công việc gia công khác
Hình 1.14: Đồ gá vạn năng lắp ghép
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 đồ gá gia công cụ thể, đồ gá 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 sau
a) Bộ phận định vị.
- Bộ phận định vị của đồ gá là một phần tử 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 Phụ thuộc vào hình dạng hình học của bề mặt định vị ở vật gia công
mà các phần tử định vị được sử dụng phổ biến trên đồ gá có hình dạng khác nhau Các bộ phận thường được sử dụng trên đồ gá là :
+ Các loại chốt tỳ :
Trang 18- 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 lực bản thân chi tiết, dưới tác dụng của lưc cắt, dưới tác dụng của lực ly tâm v.v tác dụng lên chi tiết gia công
- Bộ phận kẹp chặt của đò gá bao gồm các cơ cấu tạo lực bằng cơ khí (ren vít, chêm,bánh lệch tâm) băng 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 sốlượng chi tiết cần gia công để chọn cơ cấu kẹp hợp lý
Sau đây là một số hình ảnh minh họa :
Trang 19
Hình 1.19: Ren vít Hình 1.20: Bánh lệch tâm
Hình 1.21: Đồ gá kẹp chặt bằng bánh lệch tâm c) Bộ phận dẫn hướng.
- Là cơ cấu dùng để giữ cho hương tiến của dao không thay đổi hoặc để tăng đọ
cứng vững của dao trong quá trình gia công, thường gặp là trong đồ gá khoan hoặcdoa Dưới tác dụng của lực cắt mũi khoan hoặc khoan bị cong đi làm tăng 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
Trang 20
Hình 1.22: Bạc dẫn hướng
- Bạc dẫn hướng cần đảm bảo được độ bền, chống mài mòn cao để có thể dẫn hướng chính xác Bạc dẫn hướng thường được chế tạo thép 45 được tôi cứng đến 45÷60 HRC Bạc dẫn hướng thép Y10A hoặc 20, 20X thấm cacbon và tôi đạt tới 62÷64 HRC Độ bóng của bề mặt làm việc cần 7 ÷8 Đọ chính xác 2÷3 (TCVN) nếu yêu cầu cao thì phải đạt chính xác cấp 4 (TCVN)
- Để đảm bảo bạc dẫn hướng làm việc tốt cần tuân theo tỷ lệ kích thước sau đây:
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 lớn
Nếu a nhỏ quá : phôi dễ lọt vào bạc làm mòn bạc dẫn
a =d - Khi khoan đồng, gang
Trang 21ơ bánh xe, khoan các lỗ bu lông trên bán trục ô tô, phay các rãnh then hoa, phay các rãnh rằng bằng phương pháp phay định hình
- 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 chôt 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
Trang 22Hình 1.23: Đầu chia độ e) Bộ phận truyền động.
- Bộ phận truyền động có tác dụng truyền chuyển động
Trang 23+ Vững chắc, an toàn (đối với các 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 các bộ phận khác lên thân đồ gá người ta dùng các loại vít hoặc bu lông đầu giác trong, đai ốc
Hình
1.25: Thân đồ gá g) Cơ cấu gá 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 hoặc căn Cơ cấu gá dao là bộ phận của dụng cụ phụ ,nó
không thuộc vào phạm vi của đồ gá chi tiết gia công
Trang 24
Hình 1.26: Bản lề gá dao Hình 1.27: Bộ phận kẹp dao
Trang 25CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CHUNG NGUYÊN LÝ ĐỊNH VỊ VÀ KẸP
CHẶT
1 Nguyên lý định vị bằng mặt phẳng.
a) Chốt tỳ.
- Chốt tỳ dùng để đỡ mặt phẳng ,mỗi một chốt tỳ có tác dụng là một điểm định vị Các chốt tỳ là các chi tiết của đồ gá đã được tiêu chuẩn hóa Các chốt tỳ được lắp trên thân đồ gá bằng mặt trụ theo mối ghép Khi người ta lắp chốt tỳ lên thân đồ
gá thông qua một 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 đôg gá theo còn lỗ bạc lắp với chốt theo
- Khi số chốt định vị tỳ được sử dụng nhiều hơn 1, các chôt tỳ này sau khi lắp trên thân đồ gá thường được mài lại lần cuối để đảm bảo chiều cao của chôt 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 dùng rộng rãi:
Hình 2 1 Hình 2 2 Hình 2 3
Hình 2.1: Chốt tỳ phẳng dùng để định vị các bề mặt đã gia công tinh
Hình 2.2: Chốt tỳ đầu chỏm cầu dùng định vị các bề mặt thô Dạng chỏm cầu có khả năng tự lựa khi bề mặt định vị của mặt gia công có sai số hình dạng lớn
Hình 2.3:Chốt tỳ đầu phẳng có gia công nhám dùng để tang ma sát khi định vị
Chốt tỳ phụ : loại chốt này có khả năng điều chỉnh chiều cao theo kích thước của bề mặt gia công cần tỳ
Trang 26b) Phiến tỳ.
- Phiến tỳ để định vị bề mặt phẳng lớn của ật gia công Phiến tỳ được bắt chặt với thân đồ gá nhờ có các vít đầu chìm (M6÷M12) Phiến tỳ được làm bằng thép 20 thấm cacbon với chiều sâu thấm 0,8÷ 1,2 mm và tôi đạt 55 ÷ 60 HRC Khi kích thước các phiến tỳ nằm trong khoảng :
Khoảng cách giữa 2 lỗ bắt vít có dung sai ± 0,1
Sau đây là một số kết cấu của phiến tỳ thường gặp trong đồ gá:
Hình 2.4: Phiến tỳ
Trang 27Hình 2.5: Phiến tỳ có rãnh nghiêng
Phiến tỳ phẳng hình a để định vị các mặt phẳng thẳng đứng của các vật gia công
Phiến tỳ hình có rảnh nghiêng hình 5 để định vị các mặt phẳng ngang của vật gia công Các rãnh nghiêng 45o dùng để quét phôi khi làm sạch đồ gá
2 Nguyên lý định vị bằng mặt trụ ngoài.
- Hình trên là cấu tạo của chữ V Khối V được dùng rất phổ biến khi định vị mặt trụngoài của vật gia công
- Bề mặt định vị của khối chữ V là hai mặt nghiêng có góc vát α (α = 600; 900;
1200) Khi dùng định vị các mặt trụ ngắn ,người ta dùng khối V ngắn (chiều rộng
B nhỏ) để loại trừ hai bậc tự do của vật
Hình 2.6: Khối chữ V
- 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
Trang 28- Khi bề mặt định vị của vật chưa qua gia công (chuẩn thô) để xác 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,30 bề mặt làm việc được thấm cacbon sâu 0,8 ÷ 1,2
mm và tôi cứng đạt 58 ÷ 62 HRC
- Đối với các khối chữ V có kích thước lớn (dùng để định vị các trục có D > 120
mm ) để tiết kiệm vật liệu, người ta đúc khối V bằng gang xám hoặc hàn, trên bề mặt định vị của khối chữ V lắp các phiến thép tôi cứng và có thể thay thế khi mòn
- Vị trí của khối chữ V trên thân gá quyết định vị trí của vật gia công nên cần định
vị chính xác khối chữ V trên thân đồ gá; khối chữ V được định vị trên thân đồ 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 2 chốt trụ dễ xảy ra siêu định vị khi khoảng cách giữa các lỗ định vị và chốt định vị có sai số lớn nếu khe hở lắp ghép cho phép nhỏ, vì vậy người ta có thể tăng khe hở lắp ghép của cácchốt định vị sau đó bằng phương pháp gia công thông suốt lần cuối cùng người ta mài lại các bề mặt định vị của 2 khối V thì sẽ đảm bảo vị trí chịnh xác của 2 khối
V trên thân đồ gá
Hình 2.7: Cấu tạo của khối chữ V