Đồ án Công nghệ chế tạo máy - Thiết kế quy trình gia công chi tiết “bạc trục tăng áp số 2"

Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quá trình thiết kế chỉ được coi là hoàn thiện khi mà các ý tưởng nhà thiết kế đưa ra phải có tính ưu việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công nghệ. Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được và hạn chế thấp nhất giá thành chế tạo.Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo. Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn tới giảm được giá thành chế tạo. Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho người kỹ sư có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tưởng thiết kế của người kỹ sư phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý tưởng có thể thực hiện được. Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích như vậy.Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tưởng thiết kế sau này. Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết “BẠC TRỤC TĂNG ÁP SỐ 2” với các nội dung sau: - 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công. - 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ . - 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết. - 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi. - 01 bản thuyết minh A4.

doc23 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 08/10/2013 | Lượt xem: 6047 | Lượt tải: 19download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Công nghệ chế tạo máy - Thiết kế quy trình gia công chi tiết “bạc trục tăng áp số 2", để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Svth : §Æng ViÖt §øc GVHD: l£ V¡N V¡N MỤC LỤC Trang Lời nói đầu. 3 Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 4 1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết. 4 1.2. Phân tích tính công nghệ chi tiết. 4 1.3. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. 4 Phần II: Thiết kế quy trình công nghệ. 5 2.1. Tiến trình công nghệ. 5 2.2. Thiết kế nguyên công. 6 Phần III: Chọn lượng dư gia công. 13 Phần IV: Tra chế độ cắt cho các nguyên công. 15 4.1. Nguyên công 1. 15 4.2. Nguyên công 2. 15 4.3. Nguyên công 3. 15 4.4. Nguyên công 4. 15 4.5. Nguyên công 5. 15 4.6. Nguyên công 6. 16 4.7. Nguyên công 7. 16 Phần V: Thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ F5. 16 5.1. Chọn máy. 16 5.2. Định vị 17 5.3. Tính toán cơ cấu kẹp vit ốc. 18 5.4. Tính chọn cơ cấu dẫn hướng. 20 5.5. Tính chọn cơ cấu phân độ 21 5.6. Kiểm tra bền mặt cắt. 22 5.7. Sai số đồ gá. 22 5.8. Thuyết minh đồ gá. 22 Tài liệu tham khảo. 23 LỜI NÓI ĐẦU: Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quá trình thiết kế chỉ được coi là hoàn thiện khi mà các ý tưởng nhà thiết kế đưa ra phải có tính ưu việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập . . . và cuối cùng là tính công nghệ. Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được và hạn chế thấp nhất giá thành chế tạo.Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo. Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc . . . dẫn tới giảm được giá thành chế tạo. Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho người kỹ sư có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tưởng thiết kế của người kỹ sư phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý tưởng có thể thực hiện được. Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích như vậy.Làm đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo là cơ sở cho các ý tưởng thiết kế sau này. Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết “BẠC TRỤC TĂNG ÁP SỐ 2” với các nội dung sau: 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công. 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ . 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết. 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi. 01 bản thuyết minh A4. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Văn thuộc bộ môn CHẾ TẠO MÁY đã tận tình hướng dẫn để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ và công việc được giao với chất lượng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh được các thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn. Sinh viên Đặng Việt Đức PHẦN I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI 1.1-Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Chi tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chi tiết dạng bạc có các đặc điểm kỹ thuật như sau: - Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc chính là mặt trụ ngoài và mặt trụ trong có cấp độ nhám khá cao đạt cấp 8(0,63 ) và dung sai kích thước của hai mặt trụ làm việc là 0,01 mm đạt độ chính xác IT7 - Độ đồng tâm giữa hai mặt trụ làm việc là 0,02 mm, độ không vuông góc giữa đường tâm và bề mặt tỳ là 0,01 mm 1.2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Chi tiết là bạc tăng áp làm việc với yêu cầu cao, chi tiết có thành mỏng 5 mm do đó khi gia công chi tiết ta phải chú ýý các yêu cầu như đặc tính kỹ thuật chi tiết. Chi tiết có rãnh 2x5 (mm) ở mặt trụ trong không thông suất rất khó cho việc gia công rãnh đó. Vì vậy để đảm bảo tính công nghệ khi gia công ta làm rãnh thông suất mà không làm thay khả năng làm việc của chi tiết. Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiến hành gia công chi tiết sau đó tới nhiệt luyện. Do yêu cầu nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng (42…46 ) HRC, cấp độ nhám cấp 8, ta cần phải thực hiện nguyên công mài sau nhiệt luyện. 1.3-Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi Căn cứ vào hình dạng, kích thước, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất là loạt vừa ta chọn phôi đúc với dạng đúc ly tâm để gia công cho chi tiết. Sử dụng phôi dạng này thì cho chất lượng kém đối với mặt trụ trong do đó khi đúc cần phải có lượng dư lớn ở bề mặt này, nhưng phương pháp này cho năng suất và hiệu quả sử dụng phôi tốt. PHẦN 2:THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1- Tiến trình công nghệ Các ngyên công để gia công chi tiết BẠC TRỤC TĂNG ÁP SỐ 2 đạt được các yêu cầu đề ra: Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ F71, tiện trong mặt trụ F30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu nhỏ, tiện ngoài mặt trụ F40, tiện ngoài mặt trụ F36, tiện ren M36x1, tiện rãnh 1xH2, tiện mặt tỳ, tiếp đến tiện tinh mặt trụ F40, mặt tỳ, vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Nguyên công 3 : Tiện ngoài mặt trụ F35, tiện rãnh ở mặt tỳ. Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ F5. Nguyên công 5 : Xọc rãnh (5x2) mặt mặt trong. Nguyên công 6 : Khoan lỗ F4. Nguyên công 7 : Nhiệt luyện. Nguyên công 8 : Mài mặt trụ ngoài F40, và mài mặt tỳ. Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong F30,5. 2.2-Thiết kế nguyên công Nguyên công 1: Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ F71, tiện trong mặt trụ F30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Chọn máy tiện ren vít vạn năng kiểu T616 - Đường kính lớn nhất gia công được trên thân máy 320 mm - Khoảng cách hai đầu tâm 750 mm - Đường kính chi tiết lớn nhất trên bàn dao 175 mm - Chiều dài lớn nhất tiện được 700 mm - Số cấp trục chính 12 - Phạm vi tốc độ trục chính 44-1980 vg/ph - Đường kính lỗ trục chính 30 mm - Số dao lắp trên đài dao 4 -Kích thước dao (rỗng x cao) 20x20 mm - Phạm vi bước ren cắt được ( ren hệ mét) 0,5-9 mm - Công suất động cơ của truyền động chính 4,5 kw - Khối lượng máy 1850 kg Đồ gá Đồ gá thiết kế Định vị và kẹp chặt bằng sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mặt định vị là mặt trụ F40. Dao - Tiện mặt đầu và tiện mặt trụ ngoài (Bảng 4-6 [1]): Dao gắn mảnh thép gió: h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5. - Tiện mặt trụ trong (Bảng 4-13 [1]): Dao gắn mảnh hợp kim cứng: h=16, b=16, L=140, p=40, n=3,5, l=8. Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt : Bước 1: Tiện mặt đầu. Bước 2 : Tiện thô mặt trụ ngoài F71 Bước 3: Tiện tinh mặt trụ ngoài F71 Bước 4: Tiện thô mặt trụ trong F30,5 Bước 5: Tiện tinh mặt trụ trong F30,5 Bước 6: Tiện để khử cạnh sắc mặt đầu. Hình 1: Nguyên công 1 Nguyên công 2: Tiện mặt đầu nhỏ, tiện ngoài mặt trụ F40, tiện ngoài mặt trụ F36, tiện ren M36x1, tiện rãnh 1xH2, tiện mặt tỳ, tiếp đến tiện tinh mặt trụ F40, mặt tỳ, vê tròn cạnh sắc mặt đầu. Chọn máy tiện : Dùng máy ở nguyên công một Chọn Dao: - Tiện mặt đầu, mặt tỳ, mặt trụ ngoài: (Bảng 4-6 [1]): Dao tiện ngoài có gắn mảnh thép gió: h=16, b=10, L=100, n=4, l=12, R=0,5. - Tiện rãnh: - Tiện ren: (Bảng 4-12 [1]), dao tiên ren gắn mảnh hợp kim cứng: h=20, b=12, L=120, n=3, l=6, bước ren 0,8-3 Đồ gá: Sử dụng trục gá đàn hồi Định vị mặt trong, sử dụng trục gá đàn hồi để định vị và kẹp chặt. Trục gá: Bảng 8-14 [2] Các bước thực hiện: Bước 1: Tiện tinh mặt trụ F40 Bước 2: Tiện tinh mặt trụ F36 Bước 3: Tiện tinh mặt tỳ Bước 4: Tiện tinh mặt đầu Bước 5: Tiện ren - Bước 6 Tiện rãnh 1xH2 - Bước 7: Tiện để khử cạnh sắc. Hình 2: Nguyên công 2 Nguyên công 3: Chọn máy Chọn máy tiện như nguyên công trên. Đồ gá: Gá đặt như nguyên công 2 Chọn Dao: -Tiện mặt trụ ngoài F35 & tiện tinh mặt trụ ngoài F35 (Bảng 4-34 [1]): Dao tiện ngoài cong có gắn mảnh compodit: H=20, B=12, L=125, ụ=900. - Tiện rãnh 0,5 ở mặt tỳ cũng dùng dao trên. Gá chi tiết: Sử dụng trục gá để định vị và kẹp chặt. Bước: Bước 1: Tiện tinh mặt trụ ngoài F35. Bước 2: Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ. Hình 3: Nguyên công 3 Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ F5 Chọn máy: Chọn máy khoan đứng kiểu K125, do Việt Nam sản xuất. * Đặc tính kỹ thuật: - Đường kính lớn nhất khoan được 25 mm - Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ 250 mm - Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 375x500 mm - Dịch chuyển lớn nhất của trục chính 175 mm - Số cấp tốc độ trục chính 9 - Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph - Lực tiến dao 900 KG - Momen xoắn 2500 KG.cm - Công suất động cơ chính 2,8 kw - Trọng lượng máy 925 kg. Đồ gá: Sử dụng đồ gá phân độ để khoan lỗ Chọn Dao Chọn mũi khoan (Bảng 4-41 [1]): mũi khoan ruột gà đuôi trụ d=5, L=132, l=82. Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: Định vị bằng mặt tỳ-hạn chế 3 bậc tự do Định vị bằng mặt trụ trong- hạn chế 2 bậc tự do. Bước Thực hiện 4 bước khoan phân độ. Hình 4: Nguyên công 4. Nguyên công 5: Xọc rãnh 5x2 Chọn máy Chọn máy xọc của Nga 7A412 Thông số kỹ thuật: - Chiều dài hành trình xọc 10-100 mm - Tiết diện lớn nhất của dao 16x24 mm - Công suất động cơ truyền dẫn chính 0,8-1,5 kw - Khối lượng 1200 kg Đồ gá Chọn Dao: Sử dụng dao xọc chuyên dùng. Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: Định vị bằng mặt đầu to, chi tiết định vị là mặt phẳng -hạn chế 3 bậc tự do Định vị bằng mặt trụ ngoài, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ -hạn chế 2 bậc tự do Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ , lực kẹp có khi ta vặn đai ốc. Bước: Thực hiện một bước Hình 5: Nguyên công 5 Nguyên công 6: Khoan lỗ F4 Chọn máy: Dùng máy phay ở nguyên công 1 Đồ gá Dao - Chọn dao (Bảng 4-41 [1]), mũi khoan ruột gà: L=119, l=78. Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt Gá chi tiết: - Định vị bằng mặt đầu to (hạn chế 3 bậc tự do), và bằng mặt trụ trong (hạn chế 2 bậc tự do). - Kẹp chặt bằng đai ốc Bước thực hiện: Thực hiện trong một bước Hình 6: Nguyên công 6. Nguyên công 7: Nhiệt luyện - Tôi - Làm sạch bề mặt. Nguyên công 8: Mài mặt tỳ và mặt trụ ngoài F40 Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài. Kiểu máy 3Á153 - Thông số kỹ thuật: - Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công 140 mm - Chiều dài lớn nhất gia công 400 mm - Tốc độ mài 1620 vg/ph - Công suất động cơ chính 5,5 kw - Khối lượng máy 3000 kg Đồ gá : Chọn dao:Dao đá mài (Bảng 4-170 [1]), Loại đá ẽẽ - Kích thước: D=175-350, H=3,2-200, d=32-203. Gá chi tiết: - Định vị và kẹp chặt ta sử dụng trục gá đàn hồi. Bước thực hiện:Thực hiện một lần Hình 8: Nguyên công 8. Nguyên công 9: Mài mặt trụ trong. Chọn máy Máy mài tròn trong: Kiểu máy 3A227 - Thông số kỹ thuật : - Đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ được mài 20-100 mm - Chiều dài lớn nhất gia công 125 mm - Tốc độ đá mài 18500 vg/ph - tốc độ phôi vô cấp - Công suất động cơ chính 3 kw - Khối lượng máy 2500 kg Đồ gá : Chọn dao: Chọn đá mài trong (Bảng 4-170 [1]), Loại đá ẽẽ - Kích thước: D=3-25, H=1-40, d=1-68. Gá chi tiết: - Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị và kẹp chặt. Bước thực hiện:Thực hiện một lần Hình 9: Nguyên công 9. PHẦN 3:CHỌN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG Tra lượng dư cho các nguyên công Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết và loại phôi ,kích thước phôi ,theo bảng Nguyên công Bước Nội dung các bước Lượng dư (mm) Ghi chú 1 1 Tiện tinh mặt đầu 0,6 2 Tiện tinh mặt trụ ngoài F71 1,1 3 Tiện thô mặt trụ trong F30 2 4 Tiện tinh mặt trụ trong F30 0,9 5 Tiện khử cạnh xắc 2 1 Tiện tinh mặt trụ ngoài F40 1,0 2 Tiện tinh mặt trụ ngoài F36 3 Tiện tinh mặt tỳ 0.6 4 Tiện tinh mặt đầu 0,6 5 Tiện ren 6 Tiện rãnh 1xH2 7 Tiện khử cạnh xắc 3 1 Tiện tinh mặt trụ ngoài F35 2 Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ 4 1 Khoan 4 lỗ F5 5 1 Xọc rãnh 5x2 6 1 Khoan lỗ F4 7 1 Nhiệt luyện 8 1 Mài mặt trụ ngoài F39,9-+0,01 0.4 Mài mặt tỳ 0,3 9 1 Mài mặt trụ trong F30,5+-0,01 0,4 PHẦN 4: CHỌN CHẾ ĐỘ CẮT Tra chế độ cắt cho các nguyên công Quá trình tra chế độ cắt được tiến hành như sau: Đầu tiên ta tiến hành chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám bề mặt, yêu cầu nâng cao về năng suất… Tra lượng chạy dao Tra tốc độ cắt: Khi tra được tốc độ cắt đã tính đến các hệ số điều chỉnh ta tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại Tính thời gian máy Theo trình tự như vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lượt cho các nguyên công như sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn được cho dưới dạng bảng 4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1 Chế độ cắt Bước t (mm) S (mm/vòng) v (m/ph) N (kW) Tiện tinh mặt đầu 0,3 0,3 245 4,1 Tiện tinh mặt trụ F71 0,55 0,3 245 4,1 Tiện thô mặt trụ F30,5 0,5 0,5 229 4,1 Tiện tịnh mặt trụ F30,5 0,45 0,3 245 4,1 Tiện khử cạnh sắc 0,5 0,3 245 4,1 4.2>Tra chế độ cắt cho nguyên công 2 Chế độ cắt Bước t (mm) S (mm/vòng) V (m/ph) N (kW) Tiện tinh mặt trụ F40 0,5 0,3 245 4,1 Tiện mặt trụ F36 0,5 0,3 245 4,1 Tiện tinh mặt tỳ 0,3 0,3 245 4,1 Tiện tinh mặt đầu 0,3 0,3 245 4,1 Tiện ren Tiện rãnh 1xH2 0,3 20 3,4 4.3>Tra chế độ cắt cho nguyên công 3 Chế độ cắt Bước t (mm) S (mm/vòng) v (m/ph) N (kW) Tiện mặt trụ F35 1,0 0,5 245 4,1 Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ 0,5 0,5 15 2,9 Tiện khử cạnh sắc 0,5 0,5 245 4,1 4.4>Tra chế độ cắt cho nguyên công 4 Chế độ cắt Bước t (mm) S (mm/vòng) v (m/ph) N (kW) Khoan lỗ F5 0,3 20,5 0,8 4.5>Tra chế độ cắt cho nguyên công 5 Chế độ cắt Bước t (mm) S (mm/htk) v (m/ph) N (kW) Xọc rãnh 0,12 11,5 4.6>Tra chế độ cắt cho nguyên công 6 Chế độ cắt Bước t (mm) S (mm/vòng) v (vg/ph) N (kW) Khoan lỗ F4 0,2 17,7 0,8 4.7>Tra chế độ cắt cho nguyên công 8 Chế độ cắt t (mm) S (mm/vòng) nct (v/p) N (kW) Mài mặt tỳ 2,11 350 2,5 Mài tinh mặt trụ F39,9 2,11 350 2,5 4.8>Tra chế độ cắt cho nguyên công 9 Chế độ cắt Bước Sd (mm/vòng) Sbd (mm/htk) nct (vg/ph) N (kW) Mài tinh mặt trụ F30,5 12 0,0011 40 1,0 Công suất cắt tra theo chế độ cắt ở các nguyên công đều nhỏ hơn công suất máy đã chọn. Kết quả tra hợp lý. PHẦN 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN 4 LỖ F5 1. Chọn máy: Theo chọn máy ở phần thiết kế nguyên công. 2. Định vị: 2.1. Chọn chuẩn định vị. Chi tiết gia công dạng bạc nên yêu cầu về độ đồng trục, độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt chuẩn cao. Hơn nữa do thành ống của bạc mỏng nên rất dễ bị biến dạng. Do vậy chọn chuẩn định vị là các mặt: mặt tỳ trên của bạc, mặt trụ trong ống. Các bề mặt này đã được gia công ở các nguyên công trước đó. 2.2. Chọn đồ định vị. Đồ gá cho nguyên công khoan lỗ, do khoan 4 lỗ F5 và chưa có lỗ đã được khoan nên chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do, chuẩn định vị đã chọn là: mặt phẳng tỳ trên của bạc và mặt trụ trong là: Mặt phẳng tỳ vào mặt tỳ hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết bạc. Một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết bạc. 2.3. Sơ đồ định vị. + Sơ đồ định vị được trình bày như hình vẽ dưới đây. + Sơ đồ gá đặt. 3. Tính toán cơ cấu kẹp vít ốc. 3.1. Tính lực kẹp. + Kẹp chặt chi tiết bằng vít đai ốc. + Các lực tác dụng lên chi tiết: Mômen cắt M Lực chiều trục P Lực kẹp Q + Tính mômen cắt và lực dọc trục: Mômen cắt M tính theo công thức: M = 10.CM.Dq.Sy.kp (Nm) Trong đó: CM = 0,041 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió) D = 5 mm q = 2 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió) S = 0,15 mm/vòng (Bảng 5-25 – Sổ tay ) y = 0,7 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió) kp = kMP = = = 0,9 (Bảng 5-9 Sổ tay) Thay số ta có: M = 10.0,041.52.0,150,7.0,9 = 2,4 Nm Lực chiều trục Po tính theo công thức Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp (N) Trong đó: Cp = 143 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió) q = 1,0 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió) y = 0,7 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió) kp = kMP = 0,9 Thay số ta có: Po = 10.143.5.0,150,7.0,9 = 1705 N + Phương trình cân bằng lực: Þ Trong đó: M = 2,4 Nm = 2400 Nmm Po = 1705 N R = 28 mm d = 5 mm K = Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6 = 1,5.1,2.1,5.1,2.1,3.1,0.1,0 Ko - hệ số an toàn tính cho tất cả các trường hợp. K0 = 1,5. K1 - hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, gia công thô lấy K1 = 1,2. K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn. chọn K2 = 1,5 K3 - hệ số tăng lực khi gia công gián đoạn. K3 = 1,2 K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng tay ta lấy K4 = 1,3. K5 - hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay. Thuận lợi chọn K5 = 1,0. K6 - hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết. định vị trên các phiến tỳ chọn K6 = 1,0. R1 = 0,5.[30,5 + 0,5.(71 - 30,5)] = 25,4 mm f = 0,15 (mặt chuẩn định vị chính là mặt tinh nên chọn f = 0,15) Thay số ta có Q = 2760 – 1705 = 1055 N 3.2. Tính kích thước bu lông kẹp. Theo công thức , ta có d = [mm] Trong đó : Hệ số C = 1,4 đối với ren hệ mét cơ bản. ú - ứng suất kéo, ú = 9 KG/mm2 đối với bu lông thép 45. Q - lực kẹp cần thiết. Q = 1055 N Thay số vào công thức trên ta có d = 1,4. = 4,8 mm Để tăng độ cứng vững và phù hợp với kết cấu của đồ gá ta chọn d = 8 mm 33. Xác định mômen quay. + Mômen cần để quay đai ốc: Theo công thức kinh nghiệm (Trang 124 – CSTT TK đồ gá - Học viện) M » 0,2.d.Q = 0,2.0,008.1055 = 1,7 Nm + Mômen cần để tháo kẹp: M’ » 0,25.d.Q = 2,1 Nm 3.4. Biện pháp kết cấu nâng cao năng suất kẹp. Để kẹp chặt cũng như tháo kẹp đều phải vặn nhiều vòng ren, do vậy năng suất của các đồ gá sử dụng cơ cấu kẹp vít đai ốc rất thấp. Để khắc phục nhược điểm này cần có biện pháp về kết cấu để giảm bớt số vòng ren phải vặn khi kẹp và nhả kẹp, làm cho tốc độ khi tháo nhanh hơn tốc độ khi kẹp, tốc độ ở xa nhanh hơn tốc độ khi bắt đầu có lực ép. Với sơ đồ gá đặt chi tiết của đồ gá cần thiết kế sau khi nghiên cứu các đồ gá trong thực tế chọn cơ cấu đệm tháo nhanh (đệm chữ C). 4. Tính toán thiết kế cơ cấu dẫn hướng. 4.1. Bạc dẫn hướng. Bạc dẫn hướng lầ cơ cấu trực tiếp dãn hướng dụng cụ cắt, nó được lắp trên phiến dẫn. Đó là chi tiết đã dược tiêu chuẩn hoá. Căn cứ vào kích thước (lỗ nhỏ) và yêu cầu chất lượng gia công (trung bình) do vậy chọn bạc dẫn là bạc dẫn cố định kiểu có vai (Kích thước của bạc tra theo bảng 8-77 sổ tay CNCT Máy Tập II). Với lỗ khoan có d = 5 mm, ta chọn bạc dẫn hướng có kích thước như hình vẽ: 4.2. Phiến dẫn. Căn cứ vào sơ đồ gá đặt chi tiết, để giảm tối đa thời gian gá đặt cũng như tháo phôi, đồng thời từ yêu cầu lỗ cần khoan không yêu cầu độ chính xác cao nên chọn phiến dẫn động kiểu bản lề. Tuy nhiên do quá trình làm việc phiến dẫn xoay quanh bản lề ngang trục chi tiết nên dễ gây sai số do khe hở ở khớp quay. Để khắc phục sai số này khớp giữa phiến dẫn và trục dẫn hướng phiến dẫn cần được lắp ghép chính xác. + Kết cấu phiến dẫn: + Kết cấu trục gá của phiến dẫn: 5. Thiết kế cơ cấu phân độ. 5.1. Chọn cơ cấu quay phân độ. Do các lỗ cần khoan được phân bố trên vành của bạc lệch nhau góc 90o, nên để khoan tuần tự các lỗ mà chỉ gá đặt một lần ta dùng cơ cấu phân độ. Lỗ khoan yêu cầu độ chính xác không cần cao nên để quay phân độ khoan 4 lỗ chi tiết cần quay góc 90o chọn đồ định vị phần quay là chốt côn đàn hồi có kết cấu như hình vẽ. 5.2. Kết cấu cơ cấu quay phân độ. 6. Kiểm bền cho phần mặt cắt nhỏ nhất trên tiết diện ngang. Xác định ứng suất trên tiết diện nguy hiểm nhất của chi tiết: N/mm2 << [s] 7. Tính sai số của đồ gá. Sai số gá đặt được tính theo công thức: (1) Trong đó: - là sai số gá đặt - là sai số chuẩn - là sai số kẹp chặt - là sai số chế tạo - là sai số mòn - là sai số điều chỉnh 8. Thuyết minh nguyên lý làm việc của đồ gá. Đồ gá thực hiện nguyên công khoan 4 lỗ F5 đã thiết kế làm việc theo nguyên lý như sau: Lật phiến dẫn - bạc dẫn về phía sau. Vặn đai ốc kẹp chặt M10, tháo đệm chữ C ra. Lắp chi tiết vào đồ gá sao cho các bề mặt chuẩn được định vị đúng. Lắp đệm chữ C, vặn chặt đai ốc kẹp chặt M10 với mô men tay vặn đã được tí