ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP với đề tài “Thiết kế và chế tạo bộ đồ gá đo lực cắt 3 chiều khi gia công mài trên máy mài phẳng" (CÓ FILE CAD)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CƠ KHÍ “Thiết kế và chế tạo bộ đồ gá đo lực cắt 3 chiều khi gia công mài trên máy mài phẳng”. Trong file đính kém gồm có bản vẽ CAD, bản vẽ Solidworks các chi tiết của đồ gá. Các bạn có thể tải về và tham khảo nhé. Xin cảm ơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP với đề tài “Thiết kế và chế tạo bộ đồ gá đo lực cắt 3 chiều khi gia công mài trên máy mài phẳng.”

Trong file đính kém gồm có bản vẽ CAD, bản vẽ Solidworks các chi tiết của đồ gá Các bạn có thể tải về và tham khảo nhé

Xin cảm ơn!!!

1

L I NÓI Đ U ỜI NÓI ĐẦU ẦU

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật Đảng và Nhà nước

đã đề ra mục tiêu “công nghiệp hoá - hiện đại hoá” đất nước Muốn thực hiệnđược mục tiêu đó chúng ta phải thúc đẩy mọi ngành công nghiệp như: côngnghệ thông tin, công nghệ chế tạo máy, công nghệ sinh học, điện điện tử.Trong đa ngành chế tạo máy đóng vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất racác công cụ cho nền kinh tế quốc dân tạo tiền đề cho các ngành phát triển tốthơn.Vì vậy việc phát triển khoa học kỹ thuật trong ngành chế tạo máy là mụctiêu hàng đầu nhằm thiết kế hoàn thiện và vận dụng phương pháp chế tạo, tổchức và điều khiển quá trình sản xuất

Với môn học này có tính tổng hợp cao, đòi hỏi phải có kiến thức và khảnăng tư duy, tìm tòi phân tích, bám sát vào yêu cầu kỹ thuật, bên cạnh đó phải

có sự sáng tạo để lập ra một trình tự gia công hợp lý để giảm bớt các thời gianphụ, nâng cao chất lượng sản phẩm đồng nghĩa với hạ giá thành sản phẩmtăng sức cạnh tranh

Trong suốt quá trình học tập được sự hướng dẫn, góp ý tận tình của thầygiáo NGUYỄN NHƯ TÙNG Giáo viên khoa cơ khí và các thầy cô trong khoa

cơ khí cùng với sự nỗ lực của bản thân và sự góp ý của bạn bè, đến nay em đãhoàn thành môn học ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP với đề tài “Thiết kế và chế tạo

bộ đồ gá đo lực cắt 3 chiều khi gia công mài trên máy mài phẳng.”

Do khả năng và tầm nhận thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưanhiều, với khối lượng công việc đòi hỏi có sự tổng hợp cao nên đề tài của emkhông tránh khỏi những thiếu sót Em mong các thầy cô tiếp tục chỉ bảo vàgiúp đỡ em hoàn thành tốt hơn nữa những công việc sau này khi vận dụng vàothực tế cuộc sống

Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

MỤC LỤC………… 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC BẢNG 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỒ GÁ ĐO LƯỜNG, ĐỒ GÁ ĐO LỰC CẮT TRÊN MÁY CÔNG CỤ 7

1.1 Tổng quan về đồ gá 7

1.2 Cấu trúc chung của đồ gá đo lường 9

1.3 Phân loại đồ gá đo lường 9

1.4 Đồ gá đo lực cắt trên máy mài phẳng 11

1.4.2 Giới thiệu về đầu đo lực Kistler 11

1.5 Kết luận chương 1 18

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ĐO LỰC CẮT KHI GIA CÔNG MÀI TRÊN MÁY MÀI PHẲNG 19

1.1 Thông số đầu vào 19

2.3 Yêu cầu thiết kế kết cấu đồ gá 20

2.4 Các bộ phận cần thiết kế của đồ gá 21

2.5 Bản vẽ chế tạo chi tiết đồ gá 21

2.5.1 Bản vẽ chi tiết đầu đo lực Kistler 21

2.5.2 Bản vẽ thiết kế tấm bích trên 23

2.5.3 Bản vẽ thiết kế tấm bích dưới 24

2.5.4 Bản thiết kế Eto 24

2.5.5 Bản vẽ lắp 25

2.6 Kết luận chương 2 25

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO VÀ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ ĐO LỰC CẮT TRÊN MÁY MÀI PHẲNG 27

3.1 Nguyên vật liệu 27

3

3.2 Quy trình công nghệ gia công một số chi tiết điển hình 28

3.2.1 Quy trình công nghệ gia công tấm đế trên 28

3.2.2 Quy trình công nghệ gia công gia công chi tiết thân Êto 45

3.3 Chế tạo các chi tiết của đồ gá 63

3.3.1 Máy gia công 63

3.3.2 Chuẩn bị phôi và các điều kiện khác 64

3.3.3 Kết quả chế tạo đồ gá 65

3.4 Lắp ráp và hiệu chỉnh sản phẩm 66

3.4.1 Lắp ráp đồ gá và hiệu chỉnh đồ gá 66

3.5 Chạy thử và kiểm nghiệm sản phẩm 68

3.5.3 Kết quả đo lực cắt khi gia công trên máy mài phẳng 69

3.6 Kết luận chương 3 72

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC 1………… 75

PHỤ LỤC 2………… 77

PHỤ LỤC 3……… 78

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Đồ gá vạn năng 10

Hình 1.2: Đồ gá chuyên dùng trong gia công phay 10

Hình 1.3: Đồ gá vạn năng lắp ráp trong gia công 11

Hình 1.4: Động lực kế Model 9139AA 12

Hình 1.5: Thiết lập cảm biến lực trong máy đo lực đa thành phần: cặp tấm tinh thể thạch anh cho 3 hướng đo 14

Hình 1.6: Gắn Cáp với vòng đệm O-ring 15

Hình 1.7: Căn chỉnh các tấm gá cơ sở của thiết bị 16

Hình 1.8: Liên kết động lực kế bằng ốc vít 16

Hình 2.1: Bản vẽ chi tiết đầu đo lực Kistler 22

Hình 2.2: Hình ảnh 3D đầu đo lực 23

Hình 2.3: Bản vẽ chi tiết tấm bích trên 23

Hình 2.4: Bản vẽ chi tiết tấm bích dưới 24

Hình 2.5: Bản vẽ chi tiết Eto 24

Hình 2.6: Bản vẽ lắp các chi tiết 25

Hình 3.1: Chế tạo phôi bằng phương pháp cắt 32

Hình 3.2: Sơ đồ gá đặt nguyên công 2 33

Hình 3.3: Sơ đồ gá đặt nguyên công 5 36

Hình 3.4: Nguyên công 2, phay mặt phẳng đáy Eto 49

Hình 3.5: Sơ đồ gá đặt nguyên công khoan 52

Hình 3.6: Sơ đồ gá đặt nguyên công khoan và taro ren M20 56

Hình 3.7: Máy Phay OKK PCV4 64

Hình 3.8: Phôi thép C45 chế tạo tấm bích 65

Hình 3.9: Các bộ phận của đồ gá 65

Hình 3.10: Đầu đo lực Kisler được lắp lên trên tấm bích dưới 66

Hình 3.11: Tấm bích trên được gắn vào đầu đo lực 67

Hình 3.12: Eto được lắp vào tấm bích trên 67

Hình 3.13: Đồ gá được lắp vào bàn máy 68

Hình 3.14: Vận hành thực nghiệm tại tầng 1-A9 Đại học Công Nghiệp Hà Nội 68

Hình 3.15: Tiến trình đo thử nghiệm 69

Hình 3.16: Kết quả thí nghiệm 1 69

5

Hình 3.17: Kết quả thí nghiệm 2 70

Hình 3.18: Kết quả thí nghiệm 3 70

Hình 3.19: Kết quả thí nghiệm 4 71

Hình 3.20: Kết quả thí nghiệm 5 71

Hình 3.21: Kết quả thí nghiệm 6 72

Hình PL 1.1: Phôi được gá trên bàn máy 75

Hình PL 1.2: Quá trình gia công tấm bích dưới 75

Hình PL 1.3: Toàn bộ đồ gá đã được lắp đặt trên bàn máy mài 76

Hình PL 1.4: Thực hiện quá trình gia công và đo lực cắt 76

Hình PL 2.1 : Đường chạy dao khi gia công tấm dưới 77

Hình PL 2.2 : Đường chạy dao khi gia công tấm trên 77

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Bảng thành phầm hóa học thép C45 19 Bảng 3.1: Đặc tính cơ học của thép 27

7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỒ GÁ ĐO LƯỜNG, ĐỒ GÁ

ĐO LỰC CẮT TRÊN MÁY CÔNG CỤ

1.1 Tổng quan về đồ gá

Chất lượng sản phẩm cơ khí, năng suất lao động và giá thành là tiêu chíkinh tế kĩ thuật quan trọng trong quá trình sản xuất cơ khí Để đảm bảo nhữngtiêu chí trên, trong quá trình chế tạo các sản phẩm cơ khí, ngoài máy cắt kimloại (máy công cụ) và dụng cụ cắt, chúng ta cần các loại đồ gá và dụng cụ phụ(gọi là trang bị công nghệ) Trang bị công nghệ đóng một vài trò rất quantrọng,nhờ nó sản xuất cơ khí có thể đảm bảo và nâng cao chất lượng, tăngnăng suất và hạ giá thành chế tạo sản phẩm

Trang bị công nghệ (đối với gia công cơ khí) là toàn bộ các phụ tùngkèm theo máy công cụ nhằm mở rộng khả năng công nghệ của máy, tạo điềukiện cho việc thực hiện quá trình công nghệ chế tạo cơ khí với hiệu quả kinh

Đối với gia công cơ khí, người ta thường sử dụng hai loại trang bị côngnghệ là đồ gá (đồ gá gia công, đồ gá kiểm tra, đồ gá lắp ráp) và dụng cụ phụ

Đồ gá: là những trang bị công nghệ cần thiết được dùng trong quá trìnhgia công cơ (đồ gá gia công), quá trình kiểm tra (đồ gá kiểm tra) và quá trìnhlắp ráp sản phẩm cơ khí (đồ gá lắp ráp) Đồ gá gia công chiếm tới 80 – 90%

đồ gá

Dụng cụ phụ (đồ gá dao): là một loại trang bị công nghệ dùng để gá đặtdụng cụ cắt trong quá trình gia công Tùy theo yêu cầu sử dụng mà kết cấucác loại dụng cụ phụ có thể là vạn năng hoặc chuyên dùng.

Trong ngành chế tạo máy trang bị công nghệ đóng 1 vai trò rất quantrong và sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao nếu nó được sử dụng một cách cóhợp lý

Sử dụng trang bị công nghệ có những lợi ích sau:

- Dễ đạt được độ chính xác yêu cầu do vị trí của chi tiết gia công và daođược điều chỉnh chính xác

- Độ chính xác gia công ít phụ thuộc và tay nghề của công nhân

- Nâng cao năng suất lao động

- Giảm nhẹ được cường độ lao động của người công nhân

- Mở rộng được khả năng làm việc của thiết bị

- Rút ngắn được thời gian chuẩn bị sản xuất mặt hàng mới

Hiện nay, khâu thiết kế và chế tạo toàn bộ trang bị công nghệ cho mộtsản phẩm cơ khí có thể chiếm tới 80% khối lượng lao động của quá trìnhchuẩn bị sản xuất

Để đảm bảo chức năng làm việc và hiểu quả sử dụng của đồ gá và dụng

cụ về mặt kĩ thuật và kinh tế trước hết phải lựa chọn và xác định những trang

bị công nghệ vạn năng sẵn có, còn đối với trang bị công nghệ chuyên dùngcần phải thiết kế, tính toán kết cấu theo đúng nguyên lý, thỏa mãn các yêu cầu

do nguyên công đặt ra về chất lượng, năng suất và hiệu quả kinh tế của quátrình chế tạo sản phẩm cơ khí trên thiết bị sản xuất, sau đó phải giám sát vàđiều hành chặt chễ quá trình chế tạo và thử nghiệm trang bị chuyển dùng.Việc tính toán thiết kế một trang bị công nghệ để đạt được những yêucầu kĩ thuật, đảm bảo năng suất cao nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình sảnxuất là nhiệm vụ của con người làm công tác chế tạo máy

Muốn làm tốt được việc đó phải có những kiến thức nhất định Trên cơ

sở phân tích qua trình tạo hình, quá trình gây ra sai số gia công, cùng vớinhững hiểu biết về thiết, dụng cụ về cơ học trong đó có cơ học vật rắn biến

9

dạng được áp dụng cụ thể với sơ đồ gia công để phân tích, tính toán và thiết

kế nên những trang bị công nghệ cần thiết

1.2 Cấu trúc chung của đồ gá đo lường

Chủng loại và kết cấu đồ gá gia công tuy có khác nhau, nhưng nguyên lýlàm việc của nó trên cơ bản giống nhau Để thuận tiện cho việc nghiên cứu,trước hết chúng ta cần căn cứ vào tính năng giống nhau của các chi tiết và cơcấu trong đồ gá để phân loại Các thành phần chủ yếu của đồ gá gia cônggồm:

- Đồ định vị (cơ cấu định vị) dùng để xác đinh vị trí của chi tiết trong đồ

1.3 Phân loại đồ gá đo lường

Hiện nay đồ gá gia công được sử dụng trong sản xuất cơ khí hết sứcphong phú, có thể căn cứ vào những đặc điểm khắc nhau để phân loại nhưsau:

Đồ gá vạn năng: là những đồ gá đã được tiêu chuẩn, có thể gia côngđược những chi tiết khác nhau mà không cần thiết có những điều chỉnh đặcbiệt Đồ gá vạn năng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt và đơnchiếc

Hình 1.3.2.a.1: Đồ gá vạn năng

Đồ gá chuyên dùng: là loại đồ gá được thiết kế và chế tạo cho mộtnguyên công gia công nào đó của chi tiết Vì vậy, khi sản phẩm thay đổi hoặcnội dung nguyên công cũng thay đổi thì đồ gá này không thể sử dụng lạiđược Do đó loại đồ gá này được sử dụng khi sản phẩm và công nghệ tươngđối ổn định trong sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối

Hình 1.3.2.a.2: Đồ gá chuyên dùng trong gia công phay

Đồ gá vạn năng lắp ráp (đồ gá tổ hợp): Theo yêu cầu gia công của mộtnguyên công nào đó cho một bộ các chi tiết tiêu chuẩn hoặc bộ phận đã đượcchuẩn bị trước để tổ hợp thành các đồ gá Loại đồ gá này sau khi dùng xong

có thể tháo ra, lau chùi sạch sẽ và cất vào kho để tiếp tục sử dụng.

11

Hình 1.3.2.a.3: Đồ gá vạn năng lắp ráp trong gia công

1.4 Đồ gá đo lực cắt trên máy mài phẳng

1.4.2. Giới thiệu về đầu đo lực Kistler

a Giới thiệu sản phẩm:

Cảm biến áp điện để đo lực, mô-men xoắn, biến dạng,áp suất, tăng tốc,sốc, rung và âm thanh

Hệ thống cảm biến đo biến dạng để đo lực và mô-men xoắn

Cảm biến áp suất Piezoresistive và máy phát

Điều hòa tín hiệu, chỉ báo và hiệu chuẩn

Hệ thống giám sát và điều khiển điện tử cũng như phần mềm cho cácứng dụng đo lường cụ thể

Các mô-đun truyền dữ liệu (đo từ xa)

Kistler cũng phát triển và sản xuất các giải pháp đo lường cholĩnh vựcứng dụng động cơ, phương tiện, sản xuất, ngành nhựa và sinh học

b Gợi ý xử lý thiết bị này

Bạn chỉ phải làm việc với lực kế trong chỉ định điều kiện môi trường vàhoạt động

Điện trở cách điện rất quan trọng đối với áp điện đo; nó phải khoảng 100

Để có được giá trị này, tất cả các kết nối phích cắm phải giữ sạch sẽ vàkhô ráo.

Máy thử cách điện 5493

Bảo vệ đầu ra tín hiệu của thiết bị chống nhiễm bẩn và không chạm vào

nó bằng ngón tay của bạn Đặt trên cung cấp bìa nếu kết nối không được chỉđịnh

Cáp kết nối (cáp kết nối từ lực kế đến đầu vào bộ khuếch đại sạc) có caovật liệu cách nhiệt Chỉ các cáp kết nối được chỉ định phải là đã sử dụng.Không nên tháo cáp kết nối ra khỏi lực kế

Khi không sử dụng lực kế, hãy giữ nó trong trường hợp đóng gói đượccung cấp để bảo vệ nó

Trong các phép đo dài hạn, đảm bảo rằng nhiệt độ kế không đổi càng tốt

c Chức năng của động lực kế

Máy đo lực đa thành phần được sử dụng để đo động và chuẩn tinh của 3thành phần trực giao của bất kỳ lực nào tác dụng lên tấm bìa (Fx, Fy và Fz).Máy đo lực cực kỳ cứng và do đó có tần số tự nhiên cao Độ phân giảicao cho phép đo được các thay đổi động nhỏ nhất của các lực lớn

Hình 1.4.2.c.1: Động lực kế Model 9139AA

13

Máy đo lực kế đo lực chủ động, không phân biệt điểm ứng dụng của nó.

Cả giá trị lực trung bình và phần động của tín hiệu lực có thể được đo Dải tần

số hữu ích chủ yếu phụ thuộc vào tần số tự nhiên của toàn bộ thiết lập đo.Các lĩnh vực quan trọng nhất của ứng dụng cho động lực kế đa thànhphần là:

Trong bốn cảm biến lực này, lực tác dụng được chia thành ba thànhphần

Để đo lực với 3 thành phần, các tín hiệu riêng lẻ được kết hợp với nhautrong cáp kết nối

Các điện tích dương hoặc âm được tạo ra tại các kết nối, tùy thuộc vàohướng của lực

Các điện tích âm tạo ra điện áp dương ở đầu ra bộ khuếch đại điện tích vàngược lại

Hình 1.4.2.d.1: Thiết lập cảm biến lực trong máy đo lực đa thành phần: cặp

tấm tinh thể thạch anh cho 3 hướng đo

e Phương pháp gắn máy đo lực kế:

Để gắn máy đo lực đúng cách, xin lưu ý những điều sau:

- Máy đo lực chỉ phải được cài đặt bởi những người quen thuộc với thiết

bị và những người có trình độ phù hợp cho công việc này

- Cáp kết nối được kết nối đầu tiên với lực kế Cả hai mặt của đầu nối(máy đo lực và cáp) được làm sạch bằng cách làm sạch và phun cách điệnType 1003 Oring kèm theo được sử dụng để niêm phong Các bề mặt mangcho Oring phải sạch sẽ Vòng chữ O được lắp vào và mặt bích cáp được vặnvào máy đo lực bằng hai ốc vít và được siết chặt cho đến khi ngồi

- Mômen xoắn (MA): 4,5 N · m

- Trước khi gắn máy đo lực kế trên máy công cụ hoặc thiết bị kiểm tra,hãy kiểm tra xem bề mặt lắp có phẳng không Các bề mặt chịu lực khôngđồng đều gây ra biến dạng bên trong, điều này cũng làm lộ ra các cảm biếnlực riêng lẻ với tải trọng cắt cao và có thể làm tăng nhiễu xuyên âm

15

Hình 1.4.2.e.1: Gắn Cáp với vòng đệm O-ring

Bề mặt dưới cùng của lực kế là mặt đất, tức là được gia công chính xác

Do đó, thiết bị chỉ phải được lắp đặt trên các bề mặt lắp đặt được nối đất hoặcgia công theo cùng tiêu chuẩn Sự liên kết cụ thể của các cảm biến lực đòi hỏichất lượng của bề mặt lắp đặt phải được theo dõi tỉ mỉ Sạch sẽ các bề mặtmang trước khi lắp ráp

- Hãy chắc chắn rằng lực kế đang nghỉ hoàn toàn bằng phẳng Ngay cảkhe hở không khí nhỏ nhất cũng có thể tạo ra độ co giãn không mong muốn

và dẫn đến giảm tần số cộng hưởng của bố trí đo Do đó, hãy chú ý đến cáckhía cạnh dao động của các hội đồng

- Nếu có thể, cáp kết nối phải luôn được kết nối với máy đo lực

- Lắp đặt cáp kết nối để cáp không bị đứt cũng không bị kéo ra khi làmviệc

- Hai cạnh dài của các tấm đế hoặc mặt dài của tấm bìa được sử dụng đểcăn chỉnh lực kế trên một tấm từ tính hoặc bàn máy

Hình 1.4.2.e.2: Căn chỉnh các tấm gá cơ sở của thiết bị

Động lực kế đa thành phần lên đến 30000 N, Loại 9139AA Trang 149139AA-002-735e-06.15

Máy đo lực có thể được gắn theo hai cách khác nhau Với 8 ốc vítM10x1.75 Đối với kiểu lắp này, 8 lỗ ren M10x1.75 được yêu cầu trên bàn lắpráp Mômen xoắn luôn luôn là 70 N.m, loại cường độ 12,9

17

Hình 1.4.2.e.3: Liên kết động lực kế bằng ốc vít

Trên một tấm từ tính

Nếu một tấm từ tính được sử dụng, sau đó không cần phải cung cấp bảnglắp ráp với các lỗ lắp

Kết nối cơ bản và hệ thống cáp của hệ thống đo lường

Bộ khuếch đại điện tích chuyển đổi đầu ra điện tích bằng lực kế(picocoulomb = PC) thành điện áp tỷ lệ có thể được hiển thị, ghi lại hoặc xử

lý với các thiết bị thông thường

Lưu ý các thông tin sau khi đi cáp hệ thống đo lường:

- Các cáp kết nối từ máy đo lực kế đến bộ khuếch đại điện tích phải cócách điện tốt và có tính điện áp thấp Chỉ sử dụng cáp kết nối được chỉ định

- Cáp thông thường có thể được sử dụng để kết nối giữa bộ khuếch đạiđiện tích và các chỉ báo hoặc thiết bị đánh giá

- Tất cả các công việc trên các kết nối điện phải được thực hiện cẩn thận

và gọn gàng.Chỉ tháo các nắp đậy các kết nối ngay lập tức trước khi kết nốicáp

- Vui lòng tham khảo hai chương dưới đây để biết thông tin cáp cho cáccấu hình cụ thể

Định vị lực kế

- Máy đo lực kế và cáp phải được định vị để chất làm mát có thể thoáthoàn toàn Điều này ngăn chặn vi khuẩn hung hăng hình thành trong chất làmmát cũ, sau đó có thể làm hỏng lực kế và dây cáp Do đó, trầm cảm và nếp

- Lắp đặt cáp kết nối để cáp không bị đứt cũng không bị kéo ra khi làmviệc.

Kết nối cơ bản và hệ thống cáp của hệ thống đo lường

- Bộ khuếch đại điện tích chuyển đổi các điện tích do máy đo lực (PC)mang lại thành điện áp tỷ lệ có thể được hiển thị, ghi lại hoặc xử lý bằng cácdụng cụ thông thường

Trong lần nghiên cứu này, sử dụng đầu đo lực Kistler để thực hiện đolực cắt trong quá trình gia công

19

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ĐO LỰC CẮT KHI GIA

CÔNG MÀI TRÊN MÁY MÀI PHẲNG

2.1 Thông số đầu vào

- Đồ gá đo lực cắt trên máy mài là một đồ gá phức tạp và được sử dụng

đo lực cắt khi gia công nên cần độ chính xác cao Vì vậy khi thiết kế đồ gánày chúng ta cũng cần tính toán, lắp ráp một cách thật chính xác, để đảm bảo

độ cứng vững của đồ gá và phù hợp với việc đo đạc

Cấu tạo như sau:

Tấm bích dưới: có kích thước là 300 x 202 x 15 mm gia công lệch chuẩnsong song giữa các mặt là ± 0.05 mm, độ nhám bề mặt làm việc: 0,63, độnhám mặt không làm việc: Rz20 Nhiệm vụ tấm bích dưới để gắn kết giữađầu đầu đo lực với bàn máy

Đầu đo lực: kích thước 240 x 192 x 58mm làm nhiệm vụ khi gia côngphân tích và đưa ra các chỉ số đo lực cắt khi mài

Tấm bích trên: kích thước 190 x 142 x 15mm gia công lệch chuẩn songsong giữa các mặt là ± 0.05 mm, độ nhám bề mặt làm việc: 0,63, độ nhámmặt không làm việc: Rz20 nhiệm vụ để bảo vệ đầu đo lực và gắn Eto vào đầu

đo lực

Eto có kích thước 220 x 80 x 80 mm độ nhám bề mặt làm việc: 0,63, độnhám mặt không làm việc: Rz20 Nhiệm vụ để gá đặt chi tiết khi gia công.Vật liệu gia công là thép C45

Mn (%) max

min-P (%) tối đa

S (%) tối đa

Cr (%) max

min-C45 0,42-0,50 0,15-0,35 0,50-0,80 0,025 0,025 0,20-0,40Trong điều kiện bình thường thép C45 có độ cứng là 23 HRC, để thép có

độ cứng cao hơn người ta sử dụng phương pháp tôi, ram để tăng độ cứng của

Tùy theo độ cứng cần sử dụng, người ta có thể sử dụng phương pháp tôidầu, tôi nước hoặc tôi cao tần trong các điều kiện thích hợp để có độ cứngmong muốn Thông thường thì sau khi nhiệt luyện độ cứng đạt được của C45

là 50 HRC

Thép S45C thường được ứng dụng chủ yếu vào sản xuất bulong, thanh tyren, thanh ren, phụ kiện công nghiệp, chế tạo bánh răng, gia công mặtbích, mặt bích thép, chế tạo chi tiết máy…

Các thông số sau khi khảo sát thực tế và lựa chọn :

- Kích thước chiều cao đồ gá 155mm

- Kích thước chiều rộng, dài đồ gá 300 x 202 x 15 mm

- Kích thước của đầu đo lực Kistler 240x192x58 mm

- Kích thước tấm bích trên cần thiết kế dựa vào đầu đo lực Kistler 190 x

- Đảm bảo an toàn, thân thiện, đảm bảo vệ sinh

- Đảm bảo các yêu cầu định vị

- Đảm bảo độ thẳng góc của đường tâm lỗ với đường tâm trục

- Đảm bảo yêu cầu kẹp chặt, các mối ghép bulong vừa đủ chặt đảm bảo

vị trí của vật trong quá trình gia công và không quá lớn gây biến dạng chitiết

- Đồ gá có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ thao tác, dễ chế tạo và bảoquản

- Phải có kích thước hợp lý, gọn gàng dễ di chuyển

21

- Đồ gá phải phù hợp với thiết bị gia công, rẻ tiền, tính công nghệ cao,

mở rộng phạm vi sử dụng của máy

- Sửa chữa bảo trì dễ dàng, thuận lợi

- Thiết kế phải có tính kinh tế, nguyên liệu dễ kiếm trên thị trường

- Đảm bảo được các chỉ tiêu về đánh giá thiết kế

gá đặt trên

2.5 Bản vẽ chế tạo chi tiết đồ gá

2.5.1 Bản vẽ chi tiết đầu đo lực Kistler

Đầu đo lực Kistler dùng để đo lực cắt trên máy mài bao gồm các kíchthước tổng thế: 240 x 192 x58 mm, và được thiết kế lắp đặt ở trung tâm đồ gá,được bảo vệ giữa tấm đế và tấm bích trên

Đầu đo lực kistler cũng là bộ phận chính, bộ phận chủ đạo, quan trọngnhất của toàn thể cụm đồ gá, đắt tiền và yêu cầu khi thiết kế các bộ phận của

đồ gá phải xoay quanh cấu tạo, chức năng làm việc của đầu đo lực Kistler

Hình 1.2.2.a.1: Bản vẽ chi tiết đầu đo lực Kistler

23

Hình 2.5.2.a.1: Hình ảnh 3D đầu đo lực

2.5.3. Bản vẽ thiết kế tấm bích trên

Tấm bích trên gồm các kích thước 190 x 142 x 15mm, được thiết kế chọnvật liệu là thép C45 Có tác dụng dùng để bảo vệ phần phía trên của đầu đo lựcKistler, gồm các lỗ bulong M10 để làm mối ghép liên kết giữa đầu đo lực Kistlervới Eto

Hình 2.5.3.a.1: Bản vẽ chi tiết tấm bích trên

2.5.4. Bản vẽ thiết kế tấm bích dưới

Tấm đế là bộ phận dưới cùng của đồ gá, gồm các kích thước 300 x 202 x

15 mm, cũng được làm bằng thép C45 Có tác dụng dung để bảo vệ phần phíadưới của đầu đo lực Kistler, được lắp ghép trực tiếp với mặt đáy của đầu đolực Kistler và bàn máy qua mối ghép bulong

Hình 2.5.4.a.1: Bản vẽ chi tiết tấm bích dưới

2.5.5. Bản thiết kế Eto

25

Hình 2.5.5.a.1: Bản vẽ chi tiết Eto

Eto là bộ phận được lắp đặt phía trên cùng của chi tiết, bao gồm các kíchthước tổng thể 220 x 80 x 80 mm Eto có nhiệm vụ định vị và kẹp chặt chi tiếtkhi gia công Eto được lắp ghép với tấm bích trên qua mối ghép bu long.Với kích thước Eto như trên, để đảm bảo độ an toàn khi gia công thì kíchthước phôi lớn nhất có thể gá lên Eto là: 120 x 80 x 70mm

Kích thước phôi nhỏ nhất có thể gá lên Eto là: 30 x 30 x 30mm

Các bộ phận của đồ gá gồm có: Tấm bích bảo vệ dưới, tấm bích bảo vệtrên và chi tiết Eto.

Đã thiết kế được tấm bích dưới Tấm bích có chiều rộng và chiều dài lớnhơn khoảng 5mm so với đầu đo lực để vừa đảm bảo độ cứng vững và đảmbảo khi gá đặt thì mỏ kẹp của bàn máy mài không gây xước lên đầu đo lực.Tấm bích trên cần có kích thước vừa đủ để tạo điều kiện thuận lợi choviệc bắt bu lông liên kết giữa đầu đo lực và tấm dưới

Dựa vào kích thước phôi khi gia công, đã thiết kế được Eto có kíchthước phù hợp

27

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO VÀ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ ĐO LỰC CẮT TRÊN MÁY MÀI PHẲNG

3.1 Nguyên vật liệu

- Dựa vào kết cấu, hình dạng, kích thước của chi tiết

- Dựa vào vật liệu và cơ tính của vật liệu

- Dưa vào dạng sản xuất và tính ổn định của sản phẩm

- Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật

Muốn chọn phôi hợp lý không những phải nắm vững những yêu cầu thiết

kế mà phải biết về đặc điểm biến thiên trong phạm vi sử dụng của từng loạiphôi

Chọn phôi hợp lý không những bảo đảm tốt được tính năng kỹ thuật củachi tiết mà còn ảnh hưởng lớn đến giá thành sản phẩm, chọn phôi hợp lý sẽlàm cho qui trình công nghệ đơn giản, phí tổn kim loại giảm đi.Vì vậy vật liệuchọn làm đồ gá ở đây sẽ là chọn thép C45

Thép C45 là thép cacbon có hàm lượng cacbon là 0,45%, ngoài ra thépnày còn chứa các tạp chất như: silic, mangan, lưu huỳnh, crom, phot pho,đồng,…

Ở điều kiện thường thép C45 có độ cứng là 23 HRC, trong trường hợpyêu cầu cần thép có độ cứng cao hơn người ta sử dụng phương pháp tôi, ram,

để tăng độ cứng của thép Tùy theo độ cứng cần sử dụng mà người ta có thể

sử dụng biện pháp tôi dầu, tôi nước hoặc tôi cao tần, trong các điều kiện thíchhợp để đạt độ cứng mong muốn

Bảng 3.2.2.a.1.1: Đặc tính cơ học của thép

Đặc tính cơ học của thép C45

kiện

(Mpa)

nda –năng

Độdàydanhnghĩa

≥10mmung

n kính

cong(

0 x t .0 xnước

ngập

Chỉ số bền của thép C45

chuẩn

Độ

bền

đứt

σb

(Mpa)

ộbềnđứtσc(Mpa)

Độ

dãn

dàitương

đối

ĐộcứngHRC

29

1766-610

60

16

23

3.3 Quy trình công nghệ gia công một số chi tiết điển hình

3.2.1 Quy trình công nghệ gia công tấm đế trên

a Phân tích việc chọn chuẩn định vị:

* Xác định đường lối công nghệ

Trong dạng sản xuất đơn chiếc thì quy trình công nghệ được xây dựngtheo nguyên tắc tập trung nguyên công Theo nguyên tắc tập trung gia côngthì thường người ta sẽ được thực hiện trên một hoặc vài trung tâm gia công,máy tổ hợp

Với dạng sản xuất đơn chiếc thì chúng ta lựa chọn phương pháp tậptrung nguyên công và sử dụng nhiều dao để gia công vì chi tiết yêu cầu độchính xác cao

* Chọn chuẩn định vị khi gia công:

Việc chọn chuẩn công nghệ gia công có ý nghĩa quan trọng nó ảnhhưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công, năng xuất gia công Việc chọnchuẩn là để đảm bảo hai yêu cầu sau đây:

- Chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công

- Nâng cao năng xuất và giảm giá thành sản phẩm

Chọn chuẩn bao gồm hai vấn đề chủ yếu sau: chọn chuẩn thô và chọnchuẩn tinh

* Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn:

- Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công

- Đảm bảo phân phối lượng dư đều cho các bề mặt gia công

- Đảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công với nhau

- Ngoài ra việc chọn chuẩn phải đảm bảo thỏa mãn yêu cầu như nângcao năng xuất và hạ giá thành sản phẩm.

* Các nguyên tắc khi chọn chuẩn:

Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc sau :

+ Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm, phải chọn chuẩn saocho hạn chế hết số bậc tự do cần thiết, tuyệt đối tránh hiện tượng siêu định vịhoặc thiếu định vị

+ Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện sử dụng

+ Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết ít bị biến dạng do ảnh hưởngcủa lực kẹp và lực cắt đồng thời tận dụng khả năng có lực kẹp nhỏ nhất

Chọn chuẩn thô:

Chuẩn thô là các bề mặt dùng làm chuẩn chưa gia công cơ, thường đượcdùng làm chuẩn ở nguyên công đầu tiên Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩaquyết định tới quy trình công nghệ, vì nó trực tiếp ảnh hưởng tới nguyên côngsau Việc lựa chọn chuẩn thô phải thỏa mãn các yêu sau:

- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽgia công

- Đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan giữa bề mặt gia công với bềmặt không gia công

Dựa vào những yêu trên người ta đưa ra 5 lời khuyên sau:

- Nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì chọn bềmặt đó làm chuẩn thô vì làm như vậy sẽ làm cho sự thay đổi về vị trí tươngquan giữa bề mặt gia công với bề mặt không gia công là nhỏ nhất

- Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn

bề mặt không gia công nào có vị trí tương quan cao nhất với các bề mặt sẽ giacông làm chuẩn thô

- Trong các bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ

và đều làm chuẩn thô

- Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong suốt quá trình gia công

31

- Cố gắng nên chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không

có mép rèn dập, đậu ngót, đậu rót

* Ưu điểm :

- Gá đặt nhanh, kết cấu đồ gá đơn giản

- Không gian gia công rộng có thể gia công nhiều bề mặt

- Đảm bảo độ vuông góc giữa đường tâm các lỗ với mặt đầu

- Phân bố lượng dư đều cho bề mặt đáy

* Nhược điểm :

Yêu cầu phôi phải được chế tạo chính xác để giảm được sai số kíchthước, vị trí tương quan giữa các bề mặt thô, lượng dư phân bố không đềucho các bề mặt lỗ

Chọn chuẩn tinh:

Việc chọn chuẩn tinh phải dựa vào các yêu cầu và các lời khuyên sau:

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Làm như vậy sẽ làm chochi tiết lúc gia công có vị trí tương tự như lúc làm việc vấn đề này sẽ rất quantrong khi gia công tinh

- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết ít bị biến dạng do ảnh hưởngcủa lực kẹp và lực cắt đồng thời tận dụng khả năng có lực kẹp nhỏ nhất Mặtchuẩn phải đủ diện tích định vị

- Nếu điều kiện gá đặt cho phép và quy trình công nghệ cho phép thì nênchọn chuẩn tinh sao cho đảm bảo tính trùng chuẩn ( chuẩn khởi suất và chuẩnđịnh vị - Thực hiện lời khuyên này nhằm đảm bảo giảm bớt sai số tích luỹ từnguyên công trước để lại

- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện khi sử dụng

- Nếu điều kiện gá đặt cho phép và quy trình công nghệ cho phép thì nênchọn chuẩn thống nhất cho 2 hay nhiều lần gá trong một quy trình

* Lựa chọn phương pháp gia công:

Khi thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết phải được xác địnhhợp lý, tiến trình công nghệ ứng với các bề mặt cần gia công của chi tiết saocho chu kỳ gia công ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công giảm thờigian phụ và đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.

Trình tự gia công hợp lý các bề mặt của chi tiết được thể hiện ở thứ tựtối ưu các nguyên công

Đối với bề mặt gia công cần căn cứ vào trạng thái cuối cùng của bề mặtgia công để lập phương án thứ tự theo nguyên tắc Việc xắp đặt hợp lý cácnguyên công kiểm tra trung gian sau nguyên công khó gia công sẽ tránh đượchiện tượng gia công cả những chi tiết bị phế phẩm ở các nguyên công trước

Cố gắng giảm thời gian phụ do đó tăng năng xuất, hạ giá thành sảnphẩm Đối với thân hộp giảm tốc các bề mặt gia công và các biện pháp giacông có thể sử dụng như sau:

Với bề mặt lắp ghép dạng mặt có thể : Phay thô – phay tinh – mài

Với các lỗ chính : Khoan – doa – taro

Với các bề mặt khác : Phay thô – phay tinh

Các lỗ lắp ghép : Khoan – vát mép

b Lập tiến trình công nghệ chi chi tiết tấm bích trên:

- Nguyên công 1: Chế tạo phôi

- Nguyên công 2: Phay cạnh 1 của chi tiết

- Nguyên công 3: Phay cạnh 2 của chi tiết

- Nguyên công 4: Phay mặt 1 của chi tiết

- Nguyên công 5: Phay mặt 6, khoan lỗ phi 9, Tazo M10x1.75

- Nguyên công 6: Kiểm tra

Nguyên công 1: Chế tạo phôi

Cắt phôi có kích thước 195 x 147mm Để lượng dư mỗi chiều là 5mm

33

Hình 3.3.2.a.1: Chế tạo phôi bằng phương pháp cắt

Nguyên công 2: Phay cạnh 1 của chi tiết

Sơ đồ gá đặt:

Hình 3.3.2.a.1: Sơ đồ gá đặt nguyên công 2

b Chọn máy

Máy phay CNC OKK PCV40

Hệ điều khiển: Meldas 320

Hãng sản xuất: OKK – Nhật Bản

Kích thước bàn máy: 700 x 410mm

Trọng lượng tải tối đa của bàn máy: 300 kg

Công suất trục chính: 5.5-7.5kW

Tốc độ quay tối thiểu trục chính: 300 RPM

Tốc độ quay tối đa trục chính: 10000 RPM

Chọn số vòng quay theo máy n m= ¿190 (v/ph)

Bước 2: Phay tinh đạtR z= 20

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 235 vg/ph

(Nguyên công phay các mặt còn lại chọn chế độ cắt tương tự chỉ khácnguyên tắc chọn chuẩn sẽ thể hiện rõ ở bản vẽ nguyên công)

Nguyên công 5: Phay mặt 6, khoan lỗ ∅ 9 ,Tazo M10x1.75

Hình 3.3.2.a.1: Sơ đồ gá đặt nguyên công 5 Chọn máy

Máy phay CNC OKK PCV40

Hệ điều khiển: Meldas 320

Hãng sản xuất: OKK – Nhật Bản

Kích thước bàn máy: 700 x 410mm

Trọng lượng tải tối đa của bàn máy: 300 kg

Công suất trục chính: 5.5-7.5kW

Tốc độ quay tối thiểu trục chính: 300 RPM

Tốc độ quay tối đa trục chính: 10000 RPM

Số lượng ổ dao: 18

Điện áp sử dụng: 200V-220V 3pha

Trọng lượng máy: 3,300kg

n= 1000 V

πDD =

1000.145

πD 200 =230,1(v / ph)

Chọn số vòng quay theo máy n m= ¿190 (v/ph)

Bước 2: Phay tinh đạtR z=20

b Khoan lỗ phi 9 , Tazo M10x1.75

Phân tích

- Định vị: Dùng căn phẳng đặt dưới đáy ê tô với mặt dưới của chi tiếthạn chế 3 bậc tự do

+ Sử dụng mặt tĩnh ê tô kẹp chặt hạn chế 2 bậc tự do và kết hợp ê tô kẹpchặt

- Kẹp chặt : Dùng e tô kẹp chặt chuyên dụng

Chọn máy

Chọn máy trung tâm gia công đứng CNC VMC-850L

+ Công suất động cơ: 11 Kw

+ Giới hạn vòng quay: Max 8000 (v/p)

+ Kích thước gia công của trục máy dài x rộng x cao = 750 x 600 x1100mm

Bước 2: Vát mép lỗ 12

+ Đướng kính : D=12 mm+ Chiều dài L=200mm+ Chiều dài phần làm việc của mũi l= 50mm+ Vật liệu : Thép gió P18