Thiết kế đồ gá tiện cổ biên

Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết gia công và yêu cầu kỹ thuật, loại hình sản xuất, sơ đồ định vị và kẹp chặt, cơ cấu định vị và kẹp chặt, tính toán lực, bản vẽ đồ gá, sai số.......................................................................................

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ

Nội dung : “THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRỤC TRỤC KHUỶU CHO

LỜI NÓI ĐẦU

Môn học công nghệ đồ gá đóng vai trò quan trọng trong chương trình học của sinh viên cơ khí bọn em.Nó cung cấp cho em những kiến thức cơ bản nhất về đồ gá Đồ gá với những công dụng của nó:

+ tăng nhanh quá trình định vị,gá đặt,đảm bảo chính xác kich thước

+tăng năng suất lao động,giảm nhẹ điều kiện làm việc

+mở rộng khả năng làm việc của các máy,cho phép gia công những bề mặt phức tạp…

Do vậy mà chúng ta phải chú trọng đến việc thiết kế và ứng dụng triệt để nó Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy Nguyễn Hiệp Cường- giảng dạy môn “Tính và thiết kế đồ gá”, đến nay em đã hoàn thành bài tập lớn đồ gá của mình Tuy nhiên việc thiết kế không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn

Em xin chân thành cảm ơn

PHẦN THUYẾT MINH

- Ở đây ta thực hiện tiện thô và tiện tinh cổ biên Φ55 của Trục Khuỷu trên cùng một lần gá

1.Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết gia công & đề xuất yêu cầu kĩ thuật:

- trục khuỷu làm việc trong điều kiện khốc liệt,chịu mômen xoắn và mômen uốn lớn với cường độ cao phải chú trọng vào điều kiện bền và độ bền mỏi của nó.Vùng cổ biên mà ta đang xét cũng cần những yêu cầu kĩ thuật như trên,ngoài ra nó cần phải đạt

độ chính xác cao để lắp ghép,cần đạt độ bóng nhất định để chống ma sát …Do vậy mà nguyên công tiện cổ biên cần thực hiện đúng và chính xác,để làm được điều đó thì trước hết ta phải chú trọng tới việc thiết kế đồ gá cho nó

2.Loại hình sản xuất ở đây là “ sản xuất loạt vừa và lớn” nên ta cần thiết kế đồ gá

cho nguyên công tiện cổ biên Φ55 để dùng cho nhiều loạt chi tiết mà vẫn đảm bảo độ chính xác nhất định

3.Xác định sơ đồ định vị và kẹp chặt :

-Yêu cầu đối với trục cổ biên Φ55 là phải đảm bảo độ song song với các đoạn trục và đạt được độ tròn cần thiết,độ bóng nhất định do vậy để gia công được ta phải định vị

6 bậc tự do

Kích thước gia công cần đạt được là Φ55 ± 0,02 , độ nhám là Ra = 1,25 (cấp 7)

4.Chọn cơ cấu định vị và kẹp chặt

Trên sơ đồ gá đặt

+ 2 đoạn cổ trục Φ50 định vị 4 bậc tự do 2 đoạn cổ trục này được dùng khối V

và đòn kẹp ( hoặc vít )để định vị và kẹp chặt

+ để chống xoay và di trược chi tiết trên đồ gá thì ta cần chốt trám và một chốt

tì vào mặt tựa

- Để tiện cổ biên trên máy tiện thì ta phải đưa trục quay về đồng trục với trục cổ biên

- Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi và

an toàn

-Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren, lực kẹp hướngtừ trên xuống thông qua mỏ kep.( hoặc vòng kẹp)

5.Tính toán lực kẹp chặt cần thiết ,chọn cơ cấu kẹp chặt hợp lí

tính lực kẹp

-Có 4 lực ma sát sinh ra trên các mặt của khối V ( chúng bằng nhau)

ta xác định các trạng thái nguy hiểm :

a,Trang thái chi tiết có thể bị uốn do Py

- TH này rất nhỏ vì đồ gá bằng kinh nghiêm và mắt thường ta cũng có thể thấy ngay là

nó thừa bền

b, Trạng thái nguy hiểm do chi tiết có thể trượt do lực dọc P x

- ta có : Px.K < ∑ Fms = Fms1 + Fms2 + Fms3 + Fms4

4 ≥ K.Px

→ 2 4 ≥ K.Px

→ w2 ≥

Vì P x = (0,1 ÷ 0,2)P z

=> có thể thấy là trường hợp này cũng chỉ cần lực kẹp W không lớn

c, Trạng thái chi tiết xoay do Pz ( đây là trạng thái nguy hiểm nhất)

- Pz.L K < Mms =( Fms1 + Fms2 + Fms3 + Fms4) Rchitiet

=> Pz.L K < 2.( w.f1 R + w.f.R/ sinα/ 2 )

α là góc khối V ( chọn α = 900 )

f = 0.2 là hệ số ma sát giữa chi tiết và khối V

f1 =0.3 là hệ số ma sát giữa chi tiết với mỏ kẹp

R = 50/2 = 25 mm là bán kính của đoạn cổ trục để kẹp

L = 200 + 55/2 = 227.5 mm là khoảng cách lớn nhất

K : hệ số an toàn

K: là hệ số an toàn,được tính như sau :

K = Ko.K1 K2 K3 K4 K5 K6

K1:là hệ số kể đến lượng dư không đều K1=1 khi gia công tinh

K1=1.2 khi gia công thô

Chọn chung là K1=1.2

K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy Ko=1.5

K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1

K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3

K5:là hệ số kể đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay , lấy K5=1

K6:là hệ số tính đến momen làm quay chi tiết , lấy K6=1

Từ đó tính được : K = 1,5.1,2.1,5.1.1,3.1.1 = 2,925 lấy K = 2,9

Tính lực cắt chính :, Pz ( theo tài liệu nguyên lí cắt)

- Pz phụ thuộc vào chế độ cắt ,nó được tính như sau

Pz =Cpz.tpz..Spz vnpz K pz

với vật liệu phôi là Gang xám GX15-32 và vật liệu dao là hợp kim cứng có

Cpz = 63.5 là hệ số đặc trưng cho điều kiện gia công nhất định

t ypz = 1 0.75 với độ sâu cắt chọn là 1 mm

S ypz = 10 0.75 với lượng chạy dao là 10 mm / vòng

vnpz = 5.0.7

với tốc độ cắt được tính gần 5 => Pz= 0,12 (KN)

Vậy ta có : w =

2 )

2 sin

(

1

α R

f R f

P L

+ Thay số vào công thức ta có : W = 1,56 ( KN) = 1600 (kg)

Xác định thong số bulông kẹp chặt: d=1,4

[ ]σ

W

=1,4

8

1600

=19.8 mm Với σ = 8-10 (kg/mm2 ) ,ta chọn σ = 8

Vậy ta chọn đường kính bulong tiêu chuẩn la d=20 ( bulong M20)

* Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực

Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi và an toàn Với các yêu cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp kết hợp với khối

V, kẹp chặt bằng ren

Cơ cấu sinh lực là tay công nhân

6.Bản vẽ đồ gá ( trang sau )

7.Các điều kiện kĩ thuật và tính toán sai số chế tạo

Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định điều kiện kĩ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá

Như vậy ta có:

+Sai số gá đặt cho phép :

[ ]ε δ ε

ε ε ε ε









 ÷

=

≤ + + + +

=

2

1 5

1

2 2 2 2 2

gd ctlr ld m k c gd

c ld m k gd ctlr ε ε ε ε ε

Trong đó

εk: là sai số do kẹp chặt phôi , trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện do đó εk= 0

εm: là sai số do mòn đồ gá,ta có εm= β N = 0 , 03 5500 = 2 , 2 µ m

εlđ: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy εlđ= 10 µm

εc : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công εc=0

ε

với δ = 0,02 mm là sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công,

ta có εgđ = (1/5-:-1/2).50 = 20 µm

vậyεctlr = [ ] εgd 2 − εk2 − εm2 − εld2 − εc2 = 202 − 2 , 52 − 102 − 102 = 17 µm

8.Kết luận

- đồ gá đảm bảo kĩ thuật về sai số chế tạo

+ vật liệu chế tạo trục gá là thép C45

+ thấm và tôi cứng,đạt độ cứng HRC 55-60

+ bề mặt làm việc của cổ biên đạt độ bóng cấp 7 và độ chĩnh xác về hình học

Bản vẽ lắp đồ gá :

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1- Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs-Pts– Lê Văn Tiến –1999

2- Sổ tay &Atlas Đồ gá Pgs-Pts - Trần Văn Địch –2000

3- Sổ tay công nghệ chế tạo máy

Pgs-Pts - Trần Văn Địch vàPgs-Pts Nguyễn Đắc lộc –2000

4- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch –1999

5- Máy cắt kim loại –Nguyễn Thế Lưỡng

6- Cơ sở máy công cụ

7- Dung sai –Ninh Đức Tốn -2000