thiết kế đồ gá khoan phân độ chi tiết số 018

b.Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp chặt.. Đồ gá là một phần thiết kế trong chế tạo máy, có vai trò quan trọng đến sự hình thành chất lợng sản phẩm trong quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm

thuyết minh mục lục

Tài liệu tham khảo

Lời nói đầu

I.Thiết kế nguyên lý làm việc của đồ gá

1.Chọn chuẩn và phơng án định vị

2.Xác định phơng án kẹp chặt

a.Chọn ché độ cắt và chọn máy

b.Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp chặt

c.Chọn cơ cấu phân độ

I.Kết luận

lời nói đầu

Trong ngành Cơ khí, trang bị công nghệ có vai trò quan trọng và góp phần mang lại hiệu quả kinh tế-kỹ thuật tốt cho quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí Xác

định lựa chọn, thiết kế và tính toán trang bị hợp lí là một nội dung chính trong khâu chuẩn bị công nghệ cho quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm cơ khí

Đồ gá là một phần thiết kế trong chế tạo máy, có vai trò quan trọng đến sự hình thành chất lợng sản phẩm trong quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm Do đó cần phải có đồ gá đạt tiêu chuẩn :định vị và kẹp chặt tốt, có đồ gá phù hợp với gá đặt chi tiết, có đồ gá đa năng hay chuyên dụng phù hợp với yêu cầu đặt ra…

Với vị trí quan trọng của đồ gá cho thấy môn học đồ gá là một môn học rất cần thiết đối với sinh viên ngành Chế tạo máy Nó trang bị những kiến thức cơ bản về

tính toán và thiết kế đồ gá Và đồ án thiết kế đồ gá là phần thực hành không thể thiếu khi học về đồ gá Nó giúp hiểu sâu hơn về phần lý thuyết và vận dụng vào thực hành…

Đồ án của tôi đợc hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của thầy Lại Anh Tuấn và các thầy trong bộ môn Chế tạo máy Song với kiến thức và thực tiễn còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi có nhiều sai sót, nhng qua đồ án này đẫ giúp tôi có thêm hiểu biết về đồ gá và công nghệ chế tạo máy, cùng kỹ năng khi thiết kế đồ gá

Cám ơn thầy giáo Lại Anh Tuấn và các thầy giáo trong bộ môn Chế tạo máy đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này

Ngời thực hiện đồ án

trần văn hùng

Đề tài : Thiết kế đồ gá để khoan chi tiết nh hình vẽ:Hình 1

Hình 1:Chi tiết

I.Thiết kế nguyên lý làm việc của đồ gá.

1. Chọn chuẩn và ph ơng án định vị

Theo bài toán ta cần thiết kế đồ gá để khoan 3 lỗ Φ5 cách đều nhau Ta thấy với 3

lỗ Φ5 cách đều nhau có thể sử dụng phơng pháp khoan phân độ Ta có sơ đồ định vị

nh sau: Hình 2

Hình 2: Sơ đồ định vị

2 Xác định ph ơng án kẹp chặt

a.Chọn chế độ cắt & chọn máy để gia công 3 lỗ Φ5.

*Chiều sâu cắt khi khoan lỗ Φ5:

t=0,5D=0,5.5 =2,5 (mm) *Lợng chạy dao:

s = 0,11 (mm/vg) (Bảng 5-25 STCNCTM-Tập 2)

*Tốc độ cắt khi khoan:

v= m v q y k v

S T

D C

.

. (m/ph) (1) Tra bảng 5-28 (STCNCTM) ta đợc:

Cv=7,0 m=0,2

q=0,4 y=0,7

Và có dung dịch trơn nguội để bôi trơn

+kv:Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều cắt thực tế

kv=kMv.kuv.klv (2)

+kMv:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công:

Tra bảng 5-1 (STCNCTM) ta đợc:

kMv=kn

v

n

B 



 σ

750 (3) Tra bảng 5-2 (STCNCTM) ta đợc:

kn=1,0

nv=0,9 Và chọn σB=750 (Mpa)

kMv=1,0

+kuv:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt:

Tra bảng 5-6 với thếp C45:

kuv= 1,0

+ klv:Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan;

klv= 1,0

⇒ kv=1,0.1,0.1,0= 1,0

Tra bảng 5-30 ta đợc tuổi bền của dao:

T= 15 phút

Ta có: v= 1 , 0

09 , 0 15

5 0 , 7

7 , 0 2 , 0

4 , 0

= 41,83 (m/ph) *Mô men xoắn Mx & lực chiều trục P0

Mx=10.CM.Dq.Sy.kp (N.m) (4)

P0 =10.Cp.Dq.Sy.kp (N) y (5)

Tra bảng 5-32 Ta có:

CM=0,0345 Cp=68

q =2,0 q =1,0

y =0,8 y =0,7

Với kp=kMp Bảng 5-9 Ta có

kp=1,0

Ta có : Mx=10.0,0345.52.0,110 , 8.1,0 = 1,48 (N.m)

P0 =10.68.5.0,110 , 7.1,0 = 725 (N)

*Công suất cắt:

Ne=

9750

.n

M x 0,4 (kw) Với n=

5 14 , 3

83 , 41 1000

.

1000 =

D

v

π = 2663 (v/ph)

Ne=

9750

2663 48 ,

1 = 0,4 (kw) Dựa vào công suất cắt chọn đợc máy khoan cần dùng để khoan lỗ:

Kiểu máy Việt Nam K125 ( Bảng 9-21 STCNCTM Tập 3)

b.Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp chặt.

*Chọn cơ cấu sinh lực, ta sử dụng bu lông để sinh lực

*Tính hệ số an toàn chung K để đảm bảo an toàn khi kẹp chặt chi tiết:

Sơ đồ tính lực kẹp đợc coi là gần đúng trong điều kiện ở trạng thái cân bằng tĩnh dới tác dụng của ngoại lực Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ là tuỳ thuộc vào ngoại lực tác dụng Lực cắt thực tế không phải là hăng số Ngoài ra còn nhiều điều kiện không ổn định khác Để tính đến các gây nên không ổn định nói trên, khi tinh lực kẹp ta thêm vào các hệ số:

-K0: Hệ số àn toàn trong mọi trờng hợp K0=1,5

-K1: Hệ số kể đến lợng d không đều K1=1,1

-K2: Hệ số kể điến dao cùn làm tăng lực cắt K2=1,2

-K3: Hệ số về việc tăng lực cắt khi gia công các bề mặt không liên tục

K3=1,2

-K4: Hệ số lực kẹp không ổn định K4=1,3

-K5: Hệ số xét đến ảnh hởng của mômen làm chi tiết quay quanh trục của nó:

K5=1,0

-K6: Hệ số xét mômen làm phôi lật quanh điểm tựa K6=1,0

⇒Hệ số an toàn chung K: K=K0K1K2K3K4K5K6

K=1,5.1,1.1,2.1,2.1,3.1,0.1,0 = 3.0

*Sơ đồ tính lực kẹp:

Sơ đồ tính lực kẹp biểu diễn nh Hình 3, trong đó:

-P0 : Lực cắt chiều trục của mũi khoan tác dụng lên chi tiết

-Mx : Mômen xoắn cắt

-W : Lực kẹp

-N : Phản lực của chốt tác dụng vào chi tiết

+Ta thấy dới tác dụng của lực cắt P0 nếu lực kẹp không đủ bảo đảm cân bằng chi tiết có thể bị lật quanh điểm 0:

Hình 3: Sơ đồ tính lực kẹp Xét cân bằng mômen tại điểm 0, ta có:

D.W K.P.l

2 = 0 ⇒W=

D

l

KP

.

2 0 (6) Trong đó D=10 (mm) P0=725 (N)

l=17 (mm) K=3

Ta đợc: W=

10

17 725 3

2 = 7395 (N) +Khi khoan thực tế đờng tâm của mũi khoan cha hẳn nằm trên đờng thẳng vuông góc với đờng tâm chi tiết, mà nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, do đó nếu lực kẹp chặt không đủ có thể làm chi tiết bị xoay quanh trục của nó

Tính sai lệch tâm Giả sử có mối lắp ghép giữa mũi khoan và lỗ đợc khoan là:

Φ5

7

7

h

H

Tra sổ tay CNCTM, ta đợc :

Φ5H7+00,012

Φ5h7−0,0012

Ta tính sai lệch lớn nhất

e=0,024

Hình 4: Sai lệch tâm Xét ngẫu lực ma sát ở hai mặt đầu chi tiết (dới phản lực do lực kẹp) cân bằng với mômen của lực P0, ta có:

Dtb.2.W.f = P0.e

⇒ W=

f D

e P

tb 2

.

0 (7) Với Dtb=13,5 (mm) f=0,15 ta đợc:

W=

15 , 0 5 , 13 2

024 , 0 725

= 4,3 (N) *Xác định đờng kính của bu lông:

-Lực vặn chặt : Fv=k.(1-χ).F (8)

Với k=3 (khi tải trọng thay đổi), χ=0,25, F=W=7395 (N)

Ta đợc: Fv=3.(1-0,25).7395 = 16 638,8 (N)

-Đờng kính bu lông xác định theo:

d ≥

[ ]k v

F

σ π

4 3 ,

1 (9)

Với [ ]σk =

s

ch

σ ;

ch

σ =500 (MPa) ,s=1,3 ⇒ [ ]σk =384,6 (MPa) ⇒d ≥

6 , 384 14 , 3

8 , 16638 4 3 ,

1 = 8,46 (N)

Ta chọn bu lông M10

*Kiểm bền cho chốt định vị: Bền cắt, ở mặt cắt đi qua 0

Xét cân bằng mômen tại điểm tâm ở mặt đầu của chi tiết (phía sinh lực kẹp)

N.54=P0.37 ⇒N=

54

37

725 = 496,8 (N)

τmax= 2

.

4

d

N

π =3 , 14 10 2

8 , 496 4

= 6,3 (MPa) Điều kiện bền : τmax ≤[ ]τ

Với [ ]τ =0,23.σch=0,23.550= 126,5 (MPa) Vậy điều kiện bền cắt đảm bảo

3.Chọn cơ cấu phân độ:

Với cách định vị & kẹp trên để có thể khoan phân độ 3 lỗ Φ5 ta sử dụng chốt phân độ đợc bố trí quay một góc 1200 so với đờng tâm mũi khoan Chốt phân độ hoạt động khi lỗ thứ nhất đợc khoan Sau đó nới lỏng bu lông và xoay chi tiết đến khi chốt định vị lọt vào lỗ khoan Vặn chặt bu lông và khoan lỗ tiếp theo

II.Kết luận.

Tài liệu tham khảo

1.Bài giảng đồ gá CNCTM -Lại Anh Tuấn

2.Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá -NXB khoa học & kỹ thuật 3.Đồ gá gia công CK: Phay-Bao-Tiện -NXB khoa học & kỹ thuật 4.Sổ tay & át lát đồ gá -NXB khoa học & kỹ thuật 5.Sổ tay CNCTM -NXB khoa học & kỹ thuật 6.Nguyên lý cắt -Bách khoa Hà Nội

7.Chi tiết máy -Học viện kỹ thuật quân sự