Đang tải... (xem toàn văn)
Các tài liệu ban đầu làm cơ sở cho quá trình thiết kế : + Bản vẽ chi tiết gia công + Bản tiến trình công nghệ gia công chi tiết . Nội dung các công việc cần thực hiện : ã Phân tích chức năng làm việc nói chung của chi tiết , kiểm tra các yêu cầu kĩ thuật cho trên bản vẽ . ã Phân tích yêu cầu của nguyên công được giao nhiệm vụ thiết kế , mối tương quan giữa các nguyên công trong quá trình công nghệ . ã Chọn và tính toán các thông số công nghệ khi gia công : Máy , Dụng cụ , Chế độ cắt , Lực cắt khi gia công … ã Phân tích cơ cấu định vị , chọn cơ cấu định vị phù hợp . ã Xây dựng sơ đồ gá đặt , xác định phương chiều và điểm đặt cảu các ngoại lực tác dụng lên phôi . ã Lập phương trình cân bằng tĩnh để xác định lực kẹp . ã Chọn cơ cấu kẹp để thoả mãn các yêu cầu công nghệ ,năng suất,dễ thao tác . ã Chọn cơ cấu dẫn hướng hoặc so dao (nếu cần) . ã Chọn cơ cấu phân độ (nếu cần) . ã Thiết kế hoặc chọn thân đồ gá cho phù hợp . ã Tính toán độ chính xác chế tạo đồ gá , ưu ,nhược điểm của đồ gá thiết kế . ã Vẽ bản vẽ lên giấy vẽ khổ A3 và tập thuyết minh .
Trờng Đ.h.b.k.hà nội Bộ môn : Công nghệ C.T.M Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập Tự Hạnh phúc Bài tập lớn Đồ gá Họ tên sinh viên : lê quang đặng Lớp : ctm6 k46 Nhiệm vụ : Tính toán thiết kế đồ gá chuyên dùng gia công chi tiết cần lắc nguyên công gia công mặt B Các tài liệu ban đầu làm sở cho trình thiết kế : + Bản vẽ chi tiết gia công + Bản tiến trình công nghệ gia công chi tiết Nội dung công việc cần thực : Phân tích chức làm việc nói chung chi tiết , kiểm tra yêu cầu kĩ thuật cho vẽ Phân tích yêu cầu nguyên công đợc giao nhiệm vụ thiết kế , mối tơng quan nguyên công trình công nghệ Chọn tính toán thông số công nghệ gia công : Máy , Dụng cụ , Chế độ cắt , Lực cắt gia công Phân tích cấu định vị , chọn cấu định vị phù hợp Xây dựng sơ đồ gá đặt , xác định phơng chiều điểm đặt cảu ngoại lực tác dụng lên phôi Lập phơng trình cân tĩnh để xác định lực kẹp Chọn cấu kẹp để thoả mãn yêu cầu công nghệ ,năng suất,dễ thao tác Chọn cấu dẫn hớng so dao (nếu cần) Chọn cấu phân độ (nếu cần) Thiết kế chọn thân đồ gá cho phù hợp Tính toán độ xác chế tạo đồ gá , u ,nhợc điểm đồ gá thiết kế Vẽ vẽ lên giấy vẽ khổ A3 tập thuyết minh Ngày tháng năm 2005 Giáo viên hỡng dẫn Tiến trình công nghệ gia công chi tiết cần lắc Nguyên công : Gia công mặt A Chuẩn : Mặt I Kích thớc : 3mm, Rz20 2) Nguyên công : Gia công mặt B Chuẩn : Mặt A Kích thớc : 26-0,16 , 18+0,1 3) Nguyên công3 : Gia công lỗ 15 Chuẩn : mặt A,mặt trụ 30 Kích thớc : 15+0,018 ,Rz2,5 4) Nguyên công : Gia công lỗ 12 Chuẩn : mặt A , lỗ 15,mặt trụ 22 Kích thớc : 12+0,018 , Rz2,5 5) Nguyên công5 : Gia công hai mặt đầu C Chuẩn : mặt A, lỗ 15, 12 Kích thớc : 15-0,1 , Rz40 6)Nguyên công : Gia công lỗ 10 Chuẩn : mặt A,lỗ 15, 12 Kích thớc : 10+0,015 , Ra2,5 1) Bài tập lớn đồ gá I Phân tích chức làm việc nói chung chi tiết (đòn quay gạt số) Đòn quay gạt số dạng chi tiết họ chi tiết dạng càng, chúng loại chi tiết có lỗ mà tâm chúng song song với tao với góc Chi tiết dạng thờng có chức biến chuyển động thẳng chi tiết ( thờng piston động cơ) thành chuyển động quay chi tiết khác (nh trục khuỷu) ngợc lại Ngoài chi tiết dạng dùng để đẩy bánh ( cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ) Điều kiện làm việc gạt đòi hỏi cao: + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ + Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập II Phân tích tính công nghệ chi tiết Bề mặt làm việc chủ yếu ba bề mặt làm việc lỗ Chi tiết mà ta cần gia công (càng gạt) mặt gia công A,B,C bề mặt ba lỗ 15, 12, 10 (các lỗ để lắp) Cụ thể ta cần đảm bảo yêu cầu kĩ thuật sau : - Lỗ 15, 12, 10 dùng để lắp với chi tiết khác Hai đờng tâm hai lỗ 15, 12 phải song song với vuông góc với lỗ 10 ,vuông góc với mặt đầu A,B Qua số điều kiện kĩ thuật ta đa số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết gạt nh sau : + Kết cấu gạt phải đảm bảo độ cứng vững + Với gạt kích thớc không lớn phôi nên chọn phôi dập để đảm bảo điều kiẹn làm việc khắc nghiệt + Chiều dài lỗ nên chọn mặt đầu chúng thuộc hai mặt phẳng song song với tốt + Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng Đối với tay biên lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ + Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết lúc + Kết cấu phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Nguyên công đợc giao nguyên công : gia công mặt đầu B với : - chuẩn đợc chọn mặt đầu A -kích thớc 26-0,16 , 18+0,1 Mối quan hệ nguyên công : nguyên công đầu gia công mặt A với chuẩn đợc chọn mặt I sau dể gia công mặt B ta lấy chuẩn mặt A vừa gia công để gia công mặt B cần thiết Do mặt B cần gia công phải dựa vào A để xác định chuẩn định vị tìm cấu định vị phù hợp III- Chọn tính toán thông số công nghệ gia công : 1) Chọn máy : Chọn máy phụ thuộc vào độ xác độ bóng bề mặt gia công Với chi tiết gia công mặt B có độ nhám bề mặt Rz = 20 va 40 ta chọn máy phay vạn phay thô Maý mà ta chọn máy phay đứng mà cụ thể ta lấy máy 6H82 Liên Xô với đặc tính thông số kĩ thuật nh sau : +Công suất động máy : 7KW +Công suất động chạy dao : 1,7KW +Khối lợng máy : 2700KG +Phạm vi tốc độ điểu chỉnh : 30-1500vòng /phút +Số cấp tốc độ :18 Các đặc tính đợc tra từ bảng 9-38 sách STCNCTM 2) Chọn dụng cụ : Dụng cụ cắt đợc chọn theo kết cấu bề mặt gia công , vật liệu ,độ xác suất yêu cầu Chọn dao phay mặt đầu thép gió P18 để đảm bảo dộ cứng vững dao Chọn dao phay mặt đầu thép gió nhỏ (mịn ) có thông số sau (các kích thớc đợc tra bảng) Đờng kính dao phay : D = 40 mm Các kích thớc khác : L = , d = 16 , Z = 10 3) Chọn chế độ cắt : Trớc hết ta tra lợng d bề mặt cần gia công Theo bảng 4-13 phay mặt phẳng kích thớc bề mặt gia công lớn 30 mm (cũng bề rộng phay) nên lợng d đợc chọn 0,9 mm (chọn gia công thô phôi đúc khuôn cát có độ xác cấp 2,3) Theo bảng 5-35 với dao phay mặt đầu nhỏ ta chọn chiều sâu cắt t = mm ta có lợng chạy dao Sz = 0,09 - 0,05 (mm/răng) lấy Sz = 0,05 mm Lúc ta tính đợc lợng chạy dao vòng : Sv = Sz.Z = 0,05.10 = 0,5 (mm/vòng) với Z số dao phay 4) Tính tốc độ cắt : Tốc độ cắt dao phay nói chung đợc tính theo công thức sau : v= C v D q k v T m t x Sz y B u Z p Trong tra bảng 5-39 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy II ta có số liệu sau : Khi B = 30 mm Cv = 41 , q = 0,25 , x = 0,1,y=0,4,u=0,15,p=0 , m=0,2 Tra bảng 5-40 có T = 120 phút tuổi bền dao Các hệ số k tra bảng 5-1 đến 5-6 Với kv = kMv.knv.kuv kMv = kv( 750 nv ) = 1,93 với B = 500 Mpa nv = 0,9 , kv = 1,34 B knv = 0,8 kuv = 0,4 thay số ta có kv = 1,93.0,8.0, 4= 0,62 Vậy tốc độ cắt : v= 41.30 0, 25 0,62 = 48,83(m/phút) 120 0, 2.10,1.0,10, 4.30 0,15.10 5) Vận tốc vòng quay máy : n= 1000 v 1000 48,83 = = 388,57 (vòng/phút) lấy theo tiêu chuẩn số vòng .D 3,14 40 quay máy phay ta chọn n = 375 (vòng/phút) Lúc tính lại ta có v = 47,12 ta lấy 47(m/phút) 6) Lực cắt gia công : Ta có công thức tính nh sau : x y n Pz = 10.Cp.t q.Szw B Z k Mp D n Tra bảng 5-41 có Cp =82,5 ,x=0,95;y=0,8; n = 1,1 , q=1,1và w=0 Tra bảng 5-9 ta có kMp = ( B n ) = 0,885 750 Từ ta tính đợc Pz = 485 N 7) Mômen xoắn Mx trục máy Mx = Pz.D 485.40 = 97 Nm = 2.100 200 8) Công suất cắt Ne Ne = Pz.v 485.47 = 0,37 kW = 1020.60 1020.60 Tỷ số lực cắt thành phần phay : Bảng 5-24 cho ta Ph/Pz = 0,3 0,4 Pv/Pz = 0,85 0,95 Py/Pz = 0,3 0,4 Px/Pz = 0,5 0,55 Từ ta tính : Ph =180 N Pv = 430 N Py = 180 N Px = 250 N lực ngang lực thẳng đứng lực hớng kính lực hớng trục IV- Phân tích sơ đồ định vị chọn cấu định vị Nh yêu cầu nguyên công phay mặt B chọn mặt A làm chuẩn nên ta chọn sơ đồ định vị nh sau : Trớc hết dùng hai phiến tỳ phẳng tì hai mặt A lấy khối Vđịnh vị mặt trụ 22 Nh cha đủ để chi tiết vững (sẽ bị xoay quanh theo khối V) nhiên ta dùng dao phay mặt đầu trọng đến chiều cao khoảng cách 26-0,15 18+0,1 nên không cần giữ thêm bậc nữa.Ngoài không bị cong uốn ta cho thêm chốt tỳ phụ phía dới điểm đặt lực kẹp Chốt tì không hạn chế bậc tự không đóng vai trò định vị ( có hay không quan trọng ) V- Xây dựng sơ đồ gá đặt Các hệ số kể đến tính đến lực kẹp : K0 hệ số an toàn trờng hợp lấy = 1,5 K1 hệ số kể đến lợng d không K2 hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K3 hệ số kể đến cắt không liên tục K4 hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K5 hệ số kể đến vị trí tay quay cấu kẹp thuận tiện hay không thuận tiện K6 hệ số kể đến mômen làm lật phôi quay quanh điểm tựa Ta lấy hệ số nh sau hệ số điều chỉnh chung K để bảo đảm an toàn : K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 =1,5 1,2.1,5.1.1,3.1,2.1,5 = 6,32 Do dùng cấu kẹp chặt nh hình vẽ , lực kẹp vuông góc với mặt định vị chiều với lực chiều trục Pv dao nên nh ta thấy lực chiều trục tạo với lực kẹp chiều làm tăng thêm lực kẹp Do ta đa vào khối V nên lực kẹp lúc làm nhiệm vụ giữ cho chi tiết khỏi quay trợt khỏi bề mặt định vị (chốt tỳ lớn hơn) Trên sơ đồ gá đặt ta có lực tác dụng vào chi tiết gồm : Lực chạy ngang Ph bị chặn khối V nên đợc hạn chế , lực dọc trục dao làm giảm đI lực kẹp , mômen xoắn Mx dao ,các lực masát phiến tỳ phẳng có hệ số ma sát lấy f = 0,1- 0,15 (vì phiến tỳ phẳng ) lực ma sát chỗ kẹp lấy f = 0,1- 0,15 Ta có phơng trình tính lực kẹp nh sau : Trên hình ta lấy khoảng cách điểm kẹp đến tâm O1 50mm Ta có lực kẹp cho ta thành phần áp lực N phiến tỳ phẳng 80W/130 + Pv 50W/130 (đơn vị N) Phơng trình chống trợt : Pz(130-15) f(Pv + 80W/130).130 2.11.f.50W/130 115 Pz f Pv.130 W K f (80 100.11 / 130) Thay số vào biểu thức tính toán ta có : W 4416 N 442kG VI- Chọn cấu kẹp : Để thoả mãn yêu cầu công nghệ ,năng suất dễ thao tác ta chọn cấu kẹp dao cấu tay đòn nh hình vẽ.Cơ cấu dùng ren vít để kẹp chặt Khi dùng cờlê vặn đai ốc kẹp chặt chi tiết lại nhờ ren kẹp chặt Cơ cấu kẹp chặt kiểu đợc tiêu chuẩn hoá (các số liệu kết cấu cấu đợc cho Sổ tay Công nghệ chế tạo máy Phần đồ gá máy công cụ Tập II) Ta chọn cấu kẹp nh hình vẽ : Với cấu kẹp ta tính đợc lực xiết bulông nh sau : Q=W l2 l1 với l2/l1 = 1.5 ta có Q = 442 1,5 = 662 kG VII- Chọn cấu so dao cấu dẫn hớng Cơ cấu so dao phận đồ gá dùng để xác định vị trí xác dụng cụ so với đồ gá Ta dùng cấu so dao đơn giản nh vẽ đồ gá Cơ cấu dẫn hớng đợc cho vẽ VIII- Chọn thân đồ gá Ta chọn thân đồ gá nh thân đồ gá phay khác Nó đợc mô tả nh vẽ kết cấu đồ gá.Vật liệu thân đồ gá ta lấy thép CT IX- Tính độ xác chế tạo đồ gá ,u nhợc điểm đồ gá thiết kế Đồ gá có u điểm có kết cấu đơn giản Nó đồ gá phay mặt phẳng đầu yêu cầu đảm bảo khoảng cách kích thớc song song nên không cần phải định vị dủ bậc tự Cơ cấu kẹp cung cấu không phức tạp , cáu khí kẹp dùng tay Sai số đồ gá đợc tính nh sau : dg = ct + m + ld Trong ct sai số chế tạo đồ gá m sai số mòn đồ gá ld sai số gá đặt đồ gá lên máy Khi chế tạo đồ gá ngời ta thờng lấy độ xác cao so với chi tiết gia công đồ gá Khi dùng chốt tỳ để định vị bề mặt phôi trình gia công độ mòn chốt tỳ xác dịnh theo công thức sau : u= N ( àm ) N số lần tiếp xúc phôi với chốt tỳ Sai số đồ gá thờng rát khó xác định nhỏ nên bỏ qua trờng hợp không yêu cầu cao độ xác cao Tài liệu tham khảo : Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I II III Nhà xuất Khoa học & Kỹ thuật Đồ gá Tác giả : Trần Văn Địch Cơ sở công nghệ chế tạo máy Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật