CHƯƠNG VIII THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công: - Độ chính xác về kích thước - Chất lượng về mặt gia công - Độ tròn - Đọ trụ - Đọ vuông góc của lỗ với vặt đầu - Phân bố lượn
Trang 1CHƯƠNG VIII THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công:
- Độ chính xác về kích thước
- Chất lượng về mặt gia công
- Độ tròn
- Đọ trụ
- Đọ vuông góc của lỗ với vặt đầu
- Phân bố lượng dư đều
Yêu cầu khi thiết kế đồ gá
- Đồ gá phải đảm bảo sao cho quá trình định vị và kẹp chặt được nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia gia công là ngắn nhất đáp ứng được nhịp độ yêu cầu sản xuất: thời gian cần thiết để gá đặt, thời gian yêu cầu của mỗi nguyên công, thời gian máy và thời gian phụ
- Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ chính xác gia công
- Giá thành phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp ghép, vật liệu dễ kiếm, dễ thay thế & sử dụng dễ dàng
Tóm lại, mục đích của thiết kế đồ gá là làm tăng năng suất gia công từ đó giảm giá thành sản phẩm
I. TÍNH TOÁN LỰC KẸP CẦN THIẾT:
Mc:Moment cắt
Mms1:Moment ma sát giữa chi tiết với đồ định vị do lực Po gây ra
Mms2:Moment ma sát giữa chi tiết với đồ định vị do lực Wct gây ra
Mms3:Moment ma sát giữa cơ cấu kẹp với chi tiết do lực Wct gây ra
Trang 2f1:hệ số ma sát giữu chi tiết ( gang) với đồ định vị ( thép) f2: hệ số ma sát giữu chi tiết ( gang) với cơ cấu kẹp ( thép)
+ + =0 Chiếu hệ lực theo chiều kim đồng hồ,ta có:
K x Mc =f1 x Wct x D/2 + f1 x Po x D/2 + f2 x Wct x D/2
Wct=
f1=f2= 0.23 Mc=214Nm=0.214Nmm Po=2220N
D=74mm
K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Với K0 = 1.5 : Hệ số chung trong các trường hợp
K1 = 1.2 : Hệ số trong trường hợp gia công thô
K2 = 1.3 : Hệ số tính đến mòn dao
K3 = 1.2 : Hệ số tính đến gia công gián đoạn
K4 = 1.3 : Hệ số tính đến khi kẹp bằng tay
K5 = 1 : Hệ số tính đến thuận tiện khi kẹp
K6 = 1 : Hệ số tính đến định vị trên phiến tỳ, vì đã xét đến trường hợp lật
K = 1.5×1×1.2×1.2×1.3×1×1=3.65
Wct= = 1064N
Trang 3Lực kẹp cơ cấu trụ trượt thanh răng được tính toán như sau: Q=Wct =Q1( l – 3.f )
Trong đó:
- l: Khoảng cách từ tâm trụ trượt đến tâm của bạc dẫn hướng
- l1: Chiều dài phần trượt của trụ ( khoảng làm việc)
- f: Hệ số ma sát trụ trượt trong ống
- Q1: Lực kẹp thực tế ở trụ trượt thanh răng
Vì dung bạc trượt bi nên f rất nhỏ có thể bỏ qua
Công thức tính trở thành
Q=Wct =Q1l => Q1=Wct/l=1064/116 =10 (*)
Ngoài ra lực kẹp thực tế ở trụ trượ thanh răng được tính bởi
Q1=M/d – F (1)
Trong đó:
- M : moment xoắn ở tay đòn
- d : là khoảng cách từ tâm tay nắm tới tâm trục răng
- F: lực ma sát cản lại sự di chuyển của trụ trượt
F=2 (2) Trong đó:
Trang 4o a : góc nghiêng của răng trên trụ trượt
o a1 : một nửa góc côn của trục răng
o = hệ số ma sát giữa phần côn của trục răng với đồ gá
o =hệ số ma sát tiếp xúc giữa trục răng và trụ trượt
Thế (2) vào (1)
Q1=M/d – 2
=M/d ( 1 – 2 )
=M/d ( 1 – 2 )
=M/d x 4.5(3)
Từ (*) (3) suy ra
M/d = 2.2
Ta tiến hành chọn kích thước của tay vặn
Giẳ sử chọn tay đòn kẹp dài 100mm
Thì moment siết là 220Nmm
II. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CƠ CẤU KẸP:
Vì trục răng,thanh răng,trục đều là những chi tiết tiêu chuẩn và có qui trình công nghệ gia công chế tạo và tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nên chỉ tính sức bền cho cụm chi tiết bạc côn-phiến dẫn
Ở đây tiến hành mo phỏng hệ thống ở trạng thái tĩnh dưới tác dụng của phản lực kẹp chặt trong quá trình gia công
Trình tự thực hiện sau khi lắp ráp
1. Gán vật liệu
Name
General
Stress
Stress Thermal
Part Name(s)
Name
General
Trang 5Stress Thermal
Part Name(s)
3. Đặt lực tác dụng Load Type
Magnitude
Vector X
Vector Y
Vector Z
4. Rằng buộc ngàm
Trang 65. chia lưới phần tử hữu hạn
Ở đây sử dụng phần tử tứ diện bậc nhất để mô phỏng thô cho kết quả nhanh cũng nhưtương đối chính xác
6. Kết quả và đánh gia kết quả
Trang 7Từ bước mô phỏng ban đầu ta có thể thấy rằng chi tiết hoàn toàn cứng vững nhưng chưa thật sự tối ưu.Đẻ tối ưu kết cấu tao tiền hành thiết kế lại hình dáng hoặc sử dụng vật liệu rẻ tiền hơn và tiến hành mô phỏng lại
III. SAI SÔ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ:
Sai số chế tạo đồ gá được tính theo công thức:
- =1/3.2.0.03=0.01mm
- =0 tính chất của nguyên công không có gốc kích thước
Trang 8-Nhìn vào biểu đồ phân tích lượng chuyển vị của chi tiết dưới tác dụng của lục kẹp ta thấy rằng ảnh hưởng của lực kẹp trong sơ đồ trên la vô cùng nhỏ
=0
Từ kết quả trên ta thấy tuy là nguyên công gia công bằng phương pháp định hình nhưng nếu độ mòn của đồ gá quá lớn sẽ làm cho yêu cầu về độ vuông góc giữa lỗ đang gia công và mặt đầu của lỗ không đảm bảo
Biện pháp khắc phục là phải gia công rất chính xác mặt phẳng phiến tỳ và đảm bảo độ song song của mặt phẳng phiến tỳ với bàn máy.kiểm tra định kỳ độ không vuông góc của lỗ phi 54 với mặt đầu sau khi gia công
Yêu cầu sử dụng đồ gá
-Trong quá trình gia công, không để phoi bám trên bề mặt định vị Khi sử dụng xong cần lau sạch, quét kỹ bụi phoi trên các bề mặt phiến tì
-Khi cất giữ cần bảo quản trong điều kiện có bôi lớp chống sét lên bề mặt đồ gá -Đây là đồ gá chuyên dùng nên phải bảo quản riêng trong điều kiện tốt
Trang 9KẾT LUẬN
Như vậy , qui trình công nghệ gia công chi tiết ổ đỡ cơ bản đã được hoàn thành; gồm tất cả 10 nguyên công.Trình tự các bước công nghệ và chế độ cắt đã được trình bày cụ thể trong tập thuyết minh.
Qua môn học đồ án công nghệ chế tạo máy này ,chúng em đã học tập được rất nhiều điều bổ ích Một là cũng cố lại toàn bộ kiến thức trong các môn công nghệ chế tạo máy 1,và gần đây là môn công nghệ chế tạo máy 2.Hai là chúng em đã tiếp thu được rất nhiều kinh nghiệm gia công thực tế do Thầy Nguyễn Hoài Nam truyền đạt Và hơn hết là chúng em đã học tập được ở thầy một cách làm việc có hiệu quả
và kiểu tư duy đối với vấn đề cần phải giải quyết
Dù đây là lần đầu tiên chúng em thực tập làm quen với việc lập qui trình gia công chi tiết cụ thể.Nhưng trong hoàn cảnh kinh nghiệm còn non nớt , kiến thức còn hạn chế và một phần do phương pháp làm việc trong giai đoạn đầu của đồ án chưa hiệu quả Do đồ , đồ án này chắc chắn còn nhiều điều thiếu sót.Chúng em kính mong quý Thầy Cô tận tình phân tích các sai sót và chỉ dạy thêm để chúng em ngày càng hoàn thiện kiến thức về việc lập qui trình công nghệ gia công các sản phẩm cơ khí
Trong quá trình thực hiện đồ án này , chúng em đã được Thầy Nguyễn Hoài nam tận tình hướng dẫn Xin chân thành cảm ơn thầy đã nhiệt tình giúp đỡ chúng
em hoàn thành đúng hạn môn học đồ án quan trọng này.