ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG GỐI ĐỠ CHẶN
MỤC LỤC
Phần 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC).7
1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC :7
2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC :7
3. Phân tích kết cấu, hình dạng chi tiết gia công :7
4. Phân tích độ chính xác gia công :8
5. Độ chính xác về hình dáng hình học :12
6. Độ chính xác về vị trí tương quan :13
7. Chất lượng bề mặt ( độ nhám, độ cứng) :13
8. Kết luận :13
9. Xác định sản lượng năm :13
Phần 2 : CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.14
1. Chọn phôi :14
2. Phương pháp chế tạo phôi :14
3. Xác định lượng dư :15
4. Tính hệ số sử dụng vật liệu :15
Phần 3 : SƠ ĐỒ NGUYÊN CÔNG.. 17
1. Nguyên công I: Chuẩn bị phôi GỐI ĐỠ CHẶN17
2. Nguyên công II: Phay thô mặt A. 17
3. Nguyên công III: Phay thô đồng thời 2 mặt B va C.. 19
4. Nguyên công IV: Tiện thô lỗ 95 21
5. Nguyên công V : Tiện bán tinh, tiện tinh, vát mép lỗ Æ 95. 23
6. Nguyên công VI : Tiện tinh mặt B, tiện thô lỗ Æ40 và lỗ Æ47. 32
7. Nguyên công VII : Tiện bán tinh, tiện tinh, vát mép lỗ Æ47. 40
8. Nguyên công VIII : Phay tinh mặt C.. 48
9.Nguyên công IX: Phay thô mặt D 50
10.Nguyên công X: Phay tinh mặt D.. 52
11.Nguyên công VII: Phay tinh mặt A. 54
12.Nguyên công XI:Phay thô măt F. 56
13.Nguyên công XIII:Khoan, vát mép 4 lỗ Æ14. 58
14.Nguyên công XIV : Khoét 4 lỗ . 61
15.Nguyên công XV: Khoan 2 lỗ Æ6,khoét 2 lỗ Æ7.6,doa 2 lỗ Æ8,vát mép. 62
16.Nguyên công XVI : Vát mép 2 lỗ chốt . 69
17.Nguyên công XVII : Khoan 4 lỗ Æ5.5, tarô 4 lỗ ren M6x0.5. 72
18.Nguyên công XVIII : Khoan 4 lỗ Æ7, tarô 4 lỗ ren M8x1. 79
19.Nguyên công XIX : Khoan, khoét, doa, vát mép 6 lỗ Æ14. 83
20.Nguyên công XX: Khoan 6 lỗ Æ5.5, tarô 6 lỗ ren M6x0.5. 90
PHẦN 4 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ. 94
1. Nguyên công II: Phay thô đồng thời 2 mặt B và mặt C.. 94
2. Nguyên công XII:97
Tiện tinh mặt B. 97
Tiện thô lỗ Æ40. 97
Tiện thô lỗ Æ47. 97
- Nguyên công XII : Phay thô mặt F. 101
4. Nguyên công XII : Khoan - tarô 4 lỗ ren M8x1. 105
PHẦN 5 : KẾT LUẬN. 109
PHẦN 6 :TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 109
Phần 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC).
1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC :
1.1. Công dụng :
Gối đỡ chặn có nhiệm vụ khống chế chiều chuyển động tịnh tiến dọc trục của Vitme.
1.1. Điều kiện làm việc :
Làm việc trong môi trường rung động và thay đổi nên cần có độ cứng vững cao.
2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC :
2.1. Vật liệu :
Gang xám là hợp kim Fe-C với hàm lượng các bon lớn hơn 2,14%. Thực tế trong gang luôn có các nguyên tố khác như: Si, Mn, P và S. Các loại Gang thông dụng thường chứa:2,8÷3,5% Các bon; 1,5÷3% Si; 0,5÷1% Mn; 0,1÷0,2% P; <0,08% S.
2.2. Công dụng, tính công nghệ của vật liệu :
Sử dụng chúng rất nhiều trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn, có độ phức tạp cao, các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tốt. Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử dụng đến >70% tổng trọng lượng. Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,...), thân máy của động cơ đốt trong... cũng được sản xuất từ gang xám.
2.3. Một số tính chất cơ tính của vật liệu :
GX15-32, Gang xám có giới hạn bền kéo tối thiểu 15KG/mm2 và giới hạn bền uốn tối thiểu 32KG/mm2.
3. Phân tích kết cấu, hình dạng chi tiết gia công :
- Kết cấu, hình dạng chi tiết gia công phức tạp.
- Chi tiết thuộc dạng hộp.
- Chi tiết có những kích thước: 136, 130, 4,58,108± 0.22,55, 2 lỗ θ8 ±0.58 , 95 , 47, 24.
- Bề mặt đặc biệt cần quan tâm là: A, B, C, D, E, F.
4. Phân tích độ chính xác gia công :
4.1. Độ chính xác của kích thước :
4.1.1. Các kích thước có cấp chính xác cao nhất( có chỉ dẫn dung sai) :
- 95 chọn miền dung sai H7.
- 47 lỗ lắp ổ lăn, chọn miền dung sai H8.
- 8±0.058 chọn miền dung sai H8.
- 136±0.04 cấp chính xác 10.
- 130cấp chính xác 10.
- 108 cấp chính xác 10.
- 58 cấp chính xác 10.
- 55 cấp chính xác 10.
- 4 cấp chính xác 10.
- 24 cấp chính xác 11.
4.1.2. Các kích thước có cấp chính xác thấp nhất ( không chỉ dẫn dung sai) :
- 37, 22, 18, 15 cấp chính xác 12.
- 108, 100, 98, 87, 13, 10, cấp chính xác 14.
- 170, 11, R50, R22, R20 cấp chính xác 16.
4.2. Đối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai, phân tích như sau :
- Kích thước đường kính 95 .
- Kích thước danh nghĩa : DN = 95mm.
- Sai lệch trên : ES = 0.035.
- Sai lệch dưới : EI = 0.
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.035 – (- 0) = 0.035.
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG). (2)
- Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác 7.
- Miền dung sai kích thước lỗ H7 : vậy 95 95 H7
- Kích thước đường kính 47 .
- Kích thước danh nghĩa : DN = 47mm.
- Sai lệch trên : ES = 0.039.mm
- Sai lệch dưới : EI = 0.
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.039 – (- 0) = 0.039
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG). (2)
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 8.
- Miền dung sai kích thước lỗ H8 : vậy47 . 47 H8.
- Kích thước : 130
- Kích thước danh nghĩa : DN = 130mm.
- Sai lệch trên : ES = 0.16mm.
- Sai lệch dưới : EI = 0.16mm.
- Dung sai kích thước: ITD = ES – EI = 0.16 – (- 0.16) =0.32mm.
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).(2)
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 10.
- Kích thước : 136
- Kích thước danh nghĩa : DN = 136mm
- Sai lệch trên : ES = 0.04.mm
- Sai lệch dưới : EI = 0.04mm
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.04 – (- 0.12) = 0.24.mm
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).(2)
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 10.
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 10.
- Kích thước : 58mm
- Kích thước danh nghĩa : DN = 58mm
- Sai lệch trên : ES = 0.12.mm
- Sai lệch dưới : EI = 0.12.mm
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.12 – (- 0.12) = 0.24mm.
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).(2)
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 10.
- Kích thước : 55.mm
- Kích thước danh nghĩa : DN = 55mm.
- Sai lệch trên : ES = 0.12mm.
- Sai lệch dưới : EI = 0.12mm.
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.12 – (- 0.12) = 0.24mm.
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).(2)
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 10.
- Kích thước : 4mm
- Kích thước danh nghĩa : DN = 4mm.
- Sai lệch trên : ES = 0.048mm.
- Sai lệch dưới : EI = 0.048mm.
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.048 – (- 0.048) = 0.096mm
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).(2)
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 10.
- Kích thước : 2 lỗ 8
- Kích thước danh nghĩa : DN = 8mm
- Sai lệch trên : ES = 0.058
- Sai lệch dưới : EI = 0.058
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.058 – (- 0.058) = 0.116
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).(2)
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 8.
- Kích thước : 24.mm
- Kích thước danh nghĩa : DN = 24mm.
- Sai lệch trên : ES = 0.13mm
- Sai lệch dưới : EI = 0.13.mm
- Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0.13 – ( 0.13) = 0.26.
- Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG).
- Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 11.
4.3. Những kích thước không chỉ dẫn dung sai, phân tích như sau ( đối với phôi đúc có CCXII):
4.3.1. Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi hai bề mặt giacông có cấp chính xác 12 :
- Kích thước 37 : cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách (2) ta được IT = 0.3 mm.
Kích thước đầy đủ 37mm
- Kích thước 22 : cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách (2) ta được IT = 0.35 mm.
Kích thước đầy đủ 90mm
- Kích thước 18 : cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách (2) ta được IT = 0.18 mm.
Kích thước đầy đủ 18mm
- Kích thước 15 : cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách (2) ta được IT = 0.18 mm.
Kích thước đầy đủ 15mm
4.3.2. Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi một bề mặt gia công và một mặt không gia công có cấp chính xác 14 :
- Kích thước 100 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0.87 mm.
Kích thước đầy đủ 100mm
- Kích thước 98 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0.87 mm.
Kích thước đầy đủ 98mm
- Kích thước 87 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0.87 mm.
Kích thước đầy đủ 87mm
- Kích thước 13 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0.43 mm.
Kích thước đầy đủ 87mm
- Kích thước 10 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0.36 mm.
Kích thước đầy đủ 87mm
4.3.3. Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi hai bề mặt không gia công có cấp chính xác 16 :
- Kích thước 170 : cấp chính xác 16. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 2.5 mm.
Kích thước đầy đủ 170mm
- Kích thước 11 : cấp chính xác 16. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 1.1 mm.
Kích thước đầy đủ 11mm
- Kích thước R50 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 1.9 mm.
Kích thước đầy đủ R50
- Kích thước R22 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 1.4 mm.
Kích thước đầy đủ R22
- Kích thước R20 : cấp chính xác 14. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 1.4 mm.
Kích thước đầy đủ R20
5. Độ chính xác về hình dáng hình học :
- Dung sai độ song song của mặt D với mặt A ≤ 0.02/100 mm
- Dung sai độ vuông góc của mặt chuẩn B với mặt A là 0.02/100mm
- Dung sai độ vuông góc của mặt chuẩn C với mặt A là 0.02/100mm
- Dung sai độ đồng trục của lỗ ∅47 đối với lỗ ∅95 là 0.04/100mm
- Dung sai độ tròn của bề mặt E là 0.008 mm
- Dung sai độ tròn của bề mặt ∅ 95 là 0.01 mm
6. Độ chính xác về vị trí tương quan :
- Đảm bảo độ song song giữa mặt A và D, F và A, B và C.
- Đảm bảo độ trụ Ø47, Ø95.
7. Chất lượng bề mặt ( độ nhám, độ cứng) :
- Trụ Ø45, Ø47 có độ nhám Ra = 3,2
- Bề mặt A, B, C, D, F có độ nhám Ra = 6,3.
- Những bề mặt còn lại có độ nhám Rz = 40.
8. Kết luận :
- Đảm bảo dung sai kích thước 95 , 47, 130108, 136, 58, 55, 4, 2lỗ 8, 24.
- Đảm bảo độ song song giữa mặt A và D, F và A, B và C.
9. Xác định sản lượng năm :
- Khối lượng CTGC: 4,5kg.
- Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
- Tra bảng 2. Cách xác định dạng sản xuất
Sách thiết kế đồ án gia công chế tạo máy, ta có sản lượng hàng năm của chi tiết: 200-500 ( chiếc).
Phần 2 : CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG GỐI ĐỠ CHẶN.
1. Chọn phôi :
1.1. Dựa vào :
- Dạng sản xuất vừa, trang thiết bị tự chọn.
- Đặc điểm, hình dạng CTGC dạng hộp.
- Vật liệu CTGC : Gang xám.
- Công dụng phôi đúc : Chế tạo đc những vật đúc có hình dạng, kết cấu rất phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ.
- Ưu , nhược điểm phôi đúc : Có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc, có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa, giá thành chế tạo vật đúc rẻ, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất cao. Tốn kim loại cho hệ thống rót, có nhiều khuyết tật ( thiếu hụt, rỗ khí), kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hỏi thiết bị hiện đại.
- Phôi thép thanh : Dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xylanh, pitton, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ v.v…Trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn, hàng khối.
- Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: Trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu.v.v…Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng. Đối với các loại chi tiết đơn giản thì dập không có ba via, còn chi tiết phức tạp sẽ có ba via ( lượng ba via khoảng 0,5%- 1% trọng lượng của phôi).
- Phôi rèn tự do: Trong sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do. Ưu điểm chính của phôi rèn tự do trong điều kiện sản xuất nhỏ là hạ giá thành.
2. Phương pháp chế tạo phôi :
- Đúc trong khuôn cát.
- Vật đúc đạt CCX II.
3. Xác định lượng dư :
3.1. Phôi đúc cấp chính xác II ,tra 3.4 ,trang 29 sách bài giảng [2]
- Lượng dư bề mặt F =3.5±0.8 mm
- Lượng dư bề mặt A=4.5 ±0.8 mm
- Lượng dư bề mặt của G lồi 4±0.5 mm
- Lượng dư bề mặt B, C=3.5±0.5 mm
4. Tính hệ số sử dụng vật liệu :
Chia chi tiết thành nhiều phần bằng nhau
4.1. Khối lượng riêng của chi tiết Mct :
- Vcn=104
- Vtru=3.14
- Vvuong=60
-
-
- Vvuong80=80
-
- Vhcn=85
- Vg=12
-
-
-
-
- Vtổng=550539+21750+133042-39690+105600+9360-9228-0636-2210-2486-3724=752317=0.752317
- 7.2 kg/
- Mct =0.752317
4.2. Khối lượng riêng của phôi Mphôi :
Thể tích lượng dư gia công :
-
-
-
-
- Vg=12
- Vcn=85
- Vvg=90
-
-
-
- Vtổng=2177+7287+39690+6210+2210+2880+22950+31500+9228+10636=134768
- Mphôi=0.134768
4.3. Hệ số sử dụng vật liệu :
- K=Mct/mph=5.4/6.37=0.8
ð Đạt yêu cầu
Phần 3 : SƠ ĐỒ NGUYÊN CÔNG
Các thông số lấy từ ‘Tập tra CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ’
Vật liệu gia công gang xám 15-32, HB=190.
1. Nguyên công I: Chuẩn bị phôi
- Loại bỏ các phần thừa của phôi
- Làm sạch bề mặt phôi
- Nhiệt luyện phôi
- Kiểm tra phôi
2. Nguyên công II: Phay thô mặt A đạt kích thước 1120.35mm
- Máy: Phay ngang 6H82.
- Dao: Dao phay trụ thép gió P18, D = 75mm, Z =8 răng
- Chiều sâu cắt: Gia công thô với t = 4mm
- Lượng chạy dao :
Theo bảng ( 14-5 ,tr 129) : Sz = (0.2-0.3)mm/răng
Lấy Sz = 0.2 mm/răng
- Vận tốc cắt :
Tra 51-5/142 (1)
T=T0=180
D/z=75/8 ,t=4 ,Sz=0.2
ÞV=39m/p
Tra 52-5/143 (1)
Kptdc=1
Tra 53-5/144 (1)
Kttbm=1
Tra 54-5/144(1)
Kckbd=0.9
Tra 55-5/144(1)
Kdgc=1
ÞV=390.9=35(m/ph)
Tra TMT máy lấy nt=150 v/ph
- Lượng chạy dao :
Sm =Szbang.Z.n =0.2x8x150 = 240mm/ph
Theo máy chọn Sm = 235mm/ph .Vậy:
Tính lực cắt theo công thức :
Pz=
Theo 3-5/122(CDCGCCK)(1)
Cp=30 Xp=0.83 Yp=0.65 Up=1 Wp=0 qp=0.9 np=0.55
Tra 12,13-1/21(1)
- Công suất cắt :
Nmáy=7kw Ncsc
ÞMáy làm việc an toàn
- Thời gian gia công (Tm) :
Công thức Tm =
l :(chiều dài chi tiết gia công) = 85mm
Vậy chọn các kích thước cơ cấu theo tài liệu ST CN CTM-Nguyễn Đắc Lộc, trang 434:
M8 , L = 110 (mm), B = 14 (mm), H = 16 (mm), chọn l =50mm, l1 = 42 mm.
=2628.29 = 1256.6 (mm).
Vậy Q < [Q]
- Kiểm bền bulông theo ứng suất tương đương:
= []
: có thể tính theo công thức = 1,3.
s : ứng suất kéo hoặc nén khi bulông làm việc.
= = với P = 2Wct= 2628.29 = 1256.6 (mm).
= = 149(N/mm2)
vậy < [] = 150(N/mm2)
1.1. Hoạt động của đồ gá:
Các bước hoạt động của đồ gá :
- Gá chi tiết vào đồ gá đảm bảo :
+ Mặt C và lỗ Æ95 của chi tiết được định vị trên chốt trụ ngắn có vai ( hạn chế 5 bậc tự do)
+ 1 chốt tỳ phẳng hạn chế 1 bậc tự do ở mặt bên A
ð Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do cứng vững.
- Quay bulông kẹp theo chiều kim đồng hồ M12 kẹp chi tiết cố định.
- So sao trên cữ so dao mặt ngang.
- Vận hành máy tiện gia công chi tiết.
- Sau khi gia công xong quay bulông kẹp M12 ngược chiều kim đồng hồ.
- Dịch chuyển mỏ kẹp ra sau đó lấy chi tiết .
1.2. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá :
- Dung sai độ song song của mặt định vị so với đáy đồ gá £ 0.08mm
- Dung sai độ vuông góc giữa tâm chốt định vị và đáy đồ gá £ 0.08 mm
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt gờ của chốt định vị và đáy đồ gá £ 0.08 mm
- Dung sai độ song song của mặt định vị so với đáy đồ gá £ 0.08mm
( Theo atlas đồ gá/ trang 49 ).
2. Nguyên công XII : Phay thô mặt F đạt kích thước 1080.02, Rz=40
2.1. Kết cấu đồ gá:
Đây là nguyên công đòi hỏi độ chính xác, độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố này phải đạt những yêu cầu trong tính toán mới đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.
2.1. Thành phần đồ gá:
Cơ cấu định vị :
- 2 phiến tỳ xẽ rãnh định vị mặt A: Hạn chế 3 bậc tự do.
- 2 chốt tì phẳng định vị mặt C: Hạn chế 2 bậc tự do.
- 2 chốt tì phẳng định vị mặt vuông góc với mặt A theo phương kích thước 170 : Hạn chế 1 bậc tự do.
- Cơ cấu kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động.
2.2. Yêu cầu:
- Đảm bảo độ chính xác gia công.
- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo .
- Thiết kế đồ gá nhằm đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm theo yêu
cầu kỹ thuật của chi tiết đưa ra.
- Yêu cầu của đồ gá là phải đảm bảo chi tiết được định vị nhanh chóng, chính
xác và kết cấu của đồ gá là đơn giản, dễ sử dụng và an toàn
2.3. Tính toán đồ gá :
- Chọn máy: Máy phay ngang 6H83
- Phương pháp định vị:
+ 3 Dùng chốt tỳ phẳng.
+ 2 phiến tỳ xẽ rãnh.
- Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt,lực kẹp:
+ Lực cắt : Hướng vào mặt bên
+ Lực kẹp: Hướng vào mặt A
- Tính lực kẹp:
Lực ma sát giữa chi tiết gia công và chi tiết định vị (2 Phiến tỳ xẽ rãnh):
Lực ma sát giữa chi tiết gia công và chi tiết kẹp :
Ta có, phương trình cân bằng lực:
= =P+G
= k.W = 1.67 x 75.875 = 126.7 (Kg)
- Tính chọn bulông:
Ta có công thức tính chọn đường kính bulông như sau:
( trang 79 – giáo trình CNCTM )
Với:
d: đường kính bulong ( mm )
C = 1,4 đối với ren hệ mét cơ bản
W : lực kẹp ( KG )
s: ứng suất kéo ( N/mm2 ), đối với bulong bằng thép 45 thì s = 8¸ 10. Chọn s = 10
Þ
d 5 ( mm ) Ta chọn bulông M10
- Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ect:
Ta có:
Sai số gá đặt của đồ gá:
Với :
egd : sai số gá đặt
ec : sai số chuẩn
ek : sai số kẹp chặt
ect : sai số chế tạo
em : sai số mòn, em = b. (Trang 88 – TKĐACNCTM )
edc : sai số điều chỉnh
* Sai số chế tạo :
Tính sai số chuẩn : Trong trường hợp tính toán trên sai số gây ra chỉ do sai số giữa các bề mặt với chốt trám và phiến tì
- ec = 0
Tính sai số kẹp chặt : Sai số do lực kẹp gây ra . Vì lực kẹp trong trường hợp này vuông góc với phương kích thước cần đạt được vì vậy sai số do lực kẹp sinh ra là bằng 0 vậy
Sai số điều chỉnh : Sai số phát sinh trong quá trình tháo lắp và điều chỉnh đồ gá trong thực tế tính toán thường lấy
Lấy = 0,005 (mm)
Tính toán sai số mòn : Trong quá trình tháo lắp chi tiết nhiều lần do đó bề mặt định vị bị mòn gây sai số mòn
= = 0,18. = 4 (mm) = 0,004 (mm)
Sai số gá đặt : Trong tính toán đồ gá lấy sai số gá đặt cho phép
egđ =1/3.d. Với d = 0,25 là dung sai kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá.
Þ [egđ] = 0,25 /3 = 0,08
Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá :
=79(µm)
vậy sai số gá đặt cho phép của đồ gá là 0,079 (mm)
- Tính tốn lực kẹp:
Chọn cơ cấu kẹp bằng ren vít:
Chọn bulông M10, lực xiết cho phép của bulông tạo ra :
Vậy chọn các kích thước cơ cấu theo tài liệu ST CN CTM-Nguyễn Đắc Lộc, trang 438:
M10 , L = 125 (mm), B = 30 (mm), H = 40 (mm), chọn l =63mm, l1 = 10 mm.
=2x126.7 = 253.4 (mm).
Vậy Q < [Q]
- Kiểm bền bulông theo ứng suất tương đương:
= []
: có thể tính theo công thức = 1,3.
s : ứng suất kéo hoặc nén khi bulông làm việc.
= = với P = 2Wct
= = 4.2(N/mm2)
vậy < [] = 150(N/mm2)
2.4. Hoạt động của đồ gá:
Các bước hoạt động của đồ gá :
- Gá chi tiết vào đồ gá đảm bảo :
+ Mặt A của chi tiết được định vị trên 2 phiến tỳ phẳng ( hạn chế 3 bậc tự do)
+ 2 chốt trụ phẳng hạn chế 2 bậc tự do ở mặt bên C
+ 1 chốt trụ phẳng hạn chế 1 bậc tự do ở mặt vuông góc với mặt A theo phương kích thước 170
ð Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do cứng vững.
- Quay bulông kẹp theo chiều kim đồng hồ M12 kẹp chi tiết cố định.
- So sao trên cữ so dao mặt ngang.
- Vận hành máy phay gia công chi tiết.
- Sau khi gia công xong quay bulông kẹp M12 ngược chiều kim đồng hồ.
- Dịch chuyển 2 mỏ kẹp ra sau đó lấy chi tiết .
2.5. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá:
- Dung sai độ song song của mặt định vị so với đáy đồ gá £ 0.08mm
- Dung sai độ vuông góc giữa tâm chốt định vị và đáy đồ gá £ 0.08 mm
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt gờ của chốt định vị và đáy đồ gá £ 0.08 mm
- Dung sai độ song song của mặt định vị so với đáy đồ gá £ 0.08mm
( Theo atlas đồ gá/ trang 49 ).
3. Nguyên công XVIII : Khoan - tarô 4 lỗ Æ7 đạt kích thước M8x1, L=22mm
`
3.1. Kết cấu đồ gá:
Đây là nguyên công đòi hỏi độ chính xác, độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố này phải đạt những yêu cầu trong tính toán mới đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.
3.1. Thành phần đồ gá:
Cơ cấu định vị :
- 1 chốt trụ ngắn định vị mặt B và lỗ Æ47: Hạn chế 5 bậc tự do.
- 1 chốt tì phẳng định vị mặt A: Hạn chế 1 bậc tự do.
- Cơ cấu kẹp chặt: Kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp mỏ kẹp ren vít.
3.2. Yêu cầu :
- Đảm bảo độ chính xác gia công.
- Kết cấu đơn giản , dễ chế tạo .
- Thiết kế đồ gá nhằm đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm theo yêu
cầu kỹ thuật của chi tiết đưa ra.
- Yêu cầu của đồ gá là phải đảm bảo chi tiết được định vị nhanh chóng, chính
xác và kết cấu của đồ gá là đơn giản, dễ sử dụng và an toàn
3.3. Tính toán đồ gá :
- Chọn máy: Máy khoan 2A135
- Phương pháp định vị:
+ 1 chốt trụ ngắn.
+ 1chốt tỳ phẳng.
- Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt,lực kẹp:
+ Lực cắt : Hướng vào mặt C
+ Lực kẹp: Hướng vào mặt B
- Tính lực kẹp:
Ta có moment xoắn khi khoan là:
Mx = 0,15 ( KGm ) = 1,5 (Nm)
Phương trình cân bằng của chi tiết:
Trong đó:
Wct: lực kẹp chi tiết ( KG )
Mx: moment xoắn ở dao khoan ( KGmm), Mx = 1,5 ( Nm )
f: hệ số ma sát ở bề mặt kẹp, f = 0,7
L: khoảng cách từ tâm mũi khoét đến tâm lực kẹp, L = 6 (mm)=0,006 (m)
K: hệ số an toàn
* Hệ số an toàn: K = 1,7
Vậy:
Lực kẹp chặt chi tiết là: (N)
- Tính chọn bulông
Ta có công thức tính chọn đường kính bulong như sau:
( trang 53 –TT TKĐG)
Với:
d: đường kính bulông ( mm )
C = 1,4 đối với ren hệ mét cơ bản
Wct : lực kẹp ( KG )
s: ứng suất kéo ( N/mm2 ), đối với bulong bằng thép 45 thì s = 8¸ 10. Chọn s = 10
Þ
d 7,7 ( mm ) Ta chọn bulông M8
- Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ect:
Ta có:
Sai số gá đặt của đồ gá:
Với :
egd : sai số gá đặt
ec : sai số chuẩn
ek : sai số kẹp chặt
ect : sai số chế tạo
em : sai số mòn, em = b. (Trang 88 – TKĐACNCTM )
edc : sai số điều chỉnh
* Sai số chế tạo :
Tính sai số chuẩn : Trong trường hợp tính toán trên sai số gây ra chỉ do sai số giữa các bề mặt với chốt trám và phiến tì
- ec = 0
Tính sai số kẹp chặt : Sai số do lực kẹp gây ra . Vì lực kẹp trong trường hợp này vuông góc với phương kích thước cần đạt được vì vậy sai số do lực kẹp sinh ra là bằng 0 vậy
Sai số điều chỉnh : Sai số phát sinh trong quá trình tháo lắp và điều chỉnh đồ gá trong thực tế tính toán thường lấy
Lấy = 0,005 (mm)
Tính toán sai số mòn : Trong quá trình tháo lắp chi tiết nhiều lần do đó bề mặt định vị bị mòn gây sai số mòn
= = 0,18. = 4 (mm) = 0,004 (mm)
Sai số gá đặt : Trong tính toán đồ gá lấy sai sô gá đặt cho phép
egđ =1/3.d. Với d = 0,25 là dung sai kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá.
Þ [egđ] = 0,25 /3 = 0,08
Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá :
=79(µm)
vậy sai số gá đặt cho phép của đồ gá là 0,079 (mm)
- Tính tốn lực kẹp:
Chọn cơ cấu kẹp bằng ren vít:
Chọn bulông M8, lực xiết cho phép của bulông tạo ra :
Vậy chọn các kích thước cơ cấu theo tài liệu ST CN CTM-Nguyễn Đắc Lộc, trang 434:
M8 , L = 110 (mm), B = 14 (mm), H = 16 (mm), chọn l =50mm, l1 = 42 mm.
=2.306,6 = 607,2 (mm).
Vậy Q < [Q]
- Kiểm bền bulông theo ứng suất tương đương:
= []
: có thể tính theo công thức = 1,3.
s : ứng suất kéo hoặc nén khi bulông làm việc.
= = với P = 2Wct
= = 15,7(N/mm2)
vậy < [] = 150(N/mm2)
3.4. Hoạt động của đồ gá:
Các bước hoạt động của đồ gá :
- Gá chi tiết vào đồ gá đảm bảo :
+ Mặt B và lỗ Æ47 của chi tiết được định vị trên chốt trụ ngắn ( hạn chế 5bậc tự do)
+ 1 chốt trụ phẳng hạn chế 1 bậc tự do ở mặt bên A
ð Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do cứng vững.
- Quay bulông kẹp theo chiều kim đồng hồ M8 kẹp chi tiết cố định.
- So sao trên cữ so dao mặt ngang.
- Vận hành máy phay gia công chi tiết.
- Sau khi gia công xong tiến hành tháo tấm dẫn hướng.
- Quay bulông kẹp M8 ngược chiều kim đồng hồ.
- Dịch chuyển mỏ kẹp ra sau đó lấy chi tiết .
3.5. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá :
- Dung sai độ song song của mặt định vị so với đáy đồ gá £ 0.08mm
- Dung sai độ vuông góc giữa tâm chốt định vị và đáy đồ gá £ 0.08 mm
- Dung sai độ vuông góc giữa mặt gờ của chốt định vị và đáy đồ gá £ 0.08 mm
- Dung sai độ song song của mặt định vị so với đáy đồ gá £ 0.08mm
( Theo atlas đồ gá/ trang 49 ).
PHẦN 5 : KẾT LUẬN
Quy trình công nghệ gia công chi tiết khối chữ nhật đã được thiết kế gồm 45 nguyên công cùng với trình tự công nghệ ở từng nguyên công.
QTCN có những nhược điểm là không trang bị những thiết bị hiện đại có dây chuyền tự động hóa. Tuy nhiên,QTCN được thiết lập đơn giản dễ dàng sử dụng không cần bậc thợ cao nhưng vẫn đảm bảo tính công nghệ và chỉ tiêu kinh tế.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy không tránh khỏi những thiếu sót mong thầy cô đóng góp ý kiến để QTCN được hoàn thiện hơn em xin chân thành cám ơn thầy cô.
