Thiết kế đồ gá tiện chi tiết dạng càng (full bản vẽ). contact email: sp.doga.sp@gmail.com để có ưu đãi

+
PHẦN I. PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA NGUYÊN CƠNG VÀ TRÌNH
TỰ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
1.1. Phân tích u cầu kĩ thuật của nguyên công
- Bề mặt gia công yêu cầu độ nhám Ra = 2.5 (𝜇m)
- Độ không vng góc giữa mặt E so với mặt B khơng vượt quá 0.03 (mm)
Độ không song song giữa mặt A so với mặt B không vượt quá 0.1 (mm)
- Tiện lỗ đảm bảm kích thước ∅60± 0.02 (mm)
-Độ khơng song song và độ khơng vng góc giữa các đường tâm các lỗ
∅60, ∅28, ∅16 cho phép trong khoảng 0,01 ÷ 0,025mm/100mm
1.2. Trình tự thiết kế đồ gá
- Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi và các yêu cầu kỹ thuật của nguyên
công
- Bước 2: Xác định các lực tác dụng lên chi tiết
- Bước 3: Xác định kết cấu cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt, cơ cấu đảm bảo độ
chính xác, thân đồ gá.
- Bước 4: Xác định kết cấu cơ cấu phụ
- Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép và các yêu cầu kỹ thuật
- Bước 6: Ghi kích thước giới hạn của đồ gá, đánh só chi tiết và hồn thiện bản
vẽ.


PHẦN II. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CỦA NGUYÊN CƠNG
2.1. Phương án 1

→ Theo ngun tắc định vị thì chi tiết sẽ được hạn chế tối đa 6 bậc tự do:
- Sử dụng phiến tỳ vào mặt đầu của lỗ ∅96 hạn chế 3 bậc tự do:
 Chống tịnh tiến theo Oz
 Chống xoay theo Ox
 Chống xoay theo Oy
- Sử dụng khối V ngắn vào bề mặt ngoài của lỗ ∅96 hạn chế 2 bậc tự do:

 Chống tịnh tiến theo Ox
 Chống tịnh tiến theo Oy
- Sử dụng khối V di động vào bề mặt ngoài của lỗ ∅40 hạn chế 1 bậc tự do:
- Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết ta lựa chọn lực kẹp như sau:
 Phương của lực kẹp theo trục Oz


 Chiều của lực kẹp hướng vào bề mặt lỗ ∅40
 Điểm đặt trùng với tâm khối V di động → Gia công chi tiết dạng càng bề mặt
kẹp chặt là bề mặt trụ
Ưu điểm:
 Đảm bảo độ cững vững khi gia công
 Dễ gá lắp, định vị
 Hạn chế 6 bậc tự do
Nhược điểm:
 Đồ gá cồng kềnh do sử dụng hai khối V
2.2. Phương án 2

→ Theo nguyên tắc định vị thì chi tiết sẽ được hạn chế tối đa 5 bậc tự do:
- Sử dụng phiến tỳ vào mặt đầu của lỗ ∅96 hạn chế 3 bậc tự do:
 Chống tịnh tiến theo Oz
 Chống xoay theo Ox
 Chống xoay theo Oy
- Sử dụng chốt trụ trám vào bề mặt lỗ ∅28 hạn chế 1 bậc tự do:
 Chống xoay theo Oz


- Sử dụng khối V ngắn vào bề mặt ngoài của lỗ ∅96 hạn chế 2 bậc tự do:
 Chống tịnh tiến theo Ox
 Chống tịnh tiến theo Oy

- Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết ta lựa chọn lực kẹp như sau:
 Phương của lực kẹp theo hướng trục Oz
 Chiều của lực kẹp hướng vào đầu của lỗ ∅96
 Điểm đặt trên trên mặt đầu của lỗ ∅96
Ưu điểm:
 Đảm bảo độ cững vững khi gia công
 Dễ gá lắp, định vị
Nhược điểm:
 Nếu lực kẹp khơng lớn có thể làm chi tiết xoay quanh trục Oz
Kết luận: từ hai phương án đã đưa ra ta chọn phương án gia cơng số 1 bởi vì phù hợp
với phương án gia công tinh, đồ gá dễ tháo lắp, chi tiết không bị uốn và biến dạng bởi
lực kẹp.


PHẦN III. TÍNH TỐN THIÊT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỒ GÁ
3.1. Chọn máy gia công và dụng cụ cắt
* Chọn máy:
- Chọn máy: 1K62
- Một số thơng số cơ bản của máy.
Đường kính lớn nhất của phôi gia công
Khoảng cách giữa 2 mũi tâm

∅400 mm
700-1000-1400

Giới hạn vịng quay của trục chính

12,5 ÷ 2000 vg/ph

Lượng chạy dao dọc

0,67 ÷ 4,16 mm/vg

Lượng chạy dao ngang

0,035 ÷ 2,08 mm/vg

Động cơ chính

7,5 Kw

Số cấp tốc độ trục chính
Khối lượng máy

23
2200

* Chọn dao:
- Chọn dao: Dao tiện lỗ
- Một số đặc tính của dao là:
Đường kính lưỡi dao (D)

6 mm

Chiều dài lưỡi dao (l)

20 mm

Số cạnh (n)

4

Đường kính cán (L)

60mm

Đường kính lưỡi dao (D)

6 mm

* Chọn chế độ cắt:
- Chiều sâu cắt: t = 2mm
-Lượng chạy dao: S= 1 mm/vg
-Tốc độ cắt: V 

Cv
.k v
T m .t x .Sy

+ Tra bảng 5-17[2].Hệ số 𝐶𝑣 và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt khi
gia cơng bằng dao tiện là:


C v  292;m  0,18;x  0,3; y  0,15

+ Trị số trung bình của tuổi bền T khi gia công một dao là: T = 55 ( phút ).
+ k v là hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ. k v  k MV .k uv .k iv
nv

+ Tra bảng 5-1÷ 5-4[2] đối với thép ta có: k MV

 750 
 750 
 k n .
  1.
 1

750


 b 

Trong đó:
 b : Giới hạn bền của vật liệu,  b  750MPa
 k n là hệ số điều chỉnh thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, k n  1
 n v là hệ số mũ tra trong bảng 5-2[2]: n v  1,25
 k nv là hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan: k iv  1
 k uv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt: k uv  1
 k v  k MV .k uv .k nv  1.1.1  1

+ Thay các trị số vừa các định vào cơng thức tính tốc độ cắt là:
V

Cv
292
.k v  0,18 0,3 0,15 .1  115  m / ph 
x
y
T .t .S
55 .2 .1

m

- Tốc độ quay của trục chính là:
n

1000.V 1000.115

 610  vg / ph 
.D
.60

- Ta chọn tốc độ quay của trục chính khi gia công là: n gc  630  vg / ph 

1


3.2 Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết

Các ngoại lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:
 Lực dọc trục Fx có phương song song với Ox, chiều hướng vào mặt của phiến
tì, có tác dụng ấn chặt chi tiết vào mặt phiến tì, khơng phá vỡ định vị trong q
trình gia cơng
 Lực hướng kính Pz có phương song song với trục Oz chiều của lực Pz thay đổi
theo chu kì quay của tốc độ trục chính, lực kẹp cần thiết lớn nhất khi lực Pz
song song và ngược chiều với lực kẹp W, nếu lực kẹp không đủ, chi tiết sẽ bị
tịnh tiến theo Oz
 Lực tiếp tuyến Py có phương song song với Oy, cùng chiều với chiều quay của
trục chính. Nếu lực kẹp không đủ lớn, chi tiết sẽ bị quay quanh Ox

 Lực kẹp W có phương song song với Oz, chiều hướng vào mặt định vị khối V
cố định
 Các phản lực N, Fms có phương và chiều như hình vẽ
3.3 Tính lực gia cơng và lực kẹp
* Lực cắt khi tiện:
Pz , y , x  C p .t x .S y .V n .k p

 Theo bảng 5-23[2] ta có:
Pz : C p  300; x  1,0; y  0,75;n  0,15
Py : C p  243; x  0,9; y  0,6; n  0,3
Px : C p  339; x  1,0; y  0,5; n  0,4

 Hệ số điều chỉnh k p :

k p  K MP .k .k p .k p .krp

Trong đó:
 Theo bảng 5-22 ta có:
Pz : k p  0,94; k p  1; k p  1; krp  1,1
Py : k p  0,77; k p  1; k p  1; krp  1,33
Px : k p  1,11; k p  1; k p  1; krp  1

 Theo bảng 5-9 ta có: k MP  1
=>Hệ số điều chỉnh:
Pz : k p  1.0,94.1.1.1,1  1,03

Py : k p  1.0,77.1.1.1,33  1,02
Px : k p  1.1,11.1.1.1  1,1

=>Lực cắt khi tiện là:

Pz  300.21.10,75.1150,15.1,03  303,3 N
Py  243.20,9.10,6.1150,3.1,02  111,4 N

Px  339.21.10,5.1150,4.1,1  111,77 N

*Lực kẹp
Trường hợp 1 :Lực kẹp đảm bảo cho chi tiết không bị tịnh tiến theo phương Ox


Các lực hoạt động: ngoại lực Px; Lực ma sát: Fms1, Fms2
Hệ số ma sát giữa khối V và chi tiết là f = 0,15
Lực N từ khối V cố định tác dụng lên chi tiết là
N = W. sin60o
Vậy lực ma sát tác dụng lên chi tiết
=> Fms1 = W. sin60.f = 0,13. W

[3.1]

Lực N từ khối V di động tác dụng lên chi tiết
N = W. sin 45o
Lực Fms2 tác dụng lên chi tiết có độ lớn
Fms2 = W. sin 45o. cos45o = 0,5. W

[3.2]

Ta có hệ phương trình:
Fms1 + Fms2 – Px = 0
=> W = 177,4 N
Trường hợp 2: Lực kẹp đảm bảo cho chi tiết không bị quay quanh Ox
Các lực hoạt động: Lực tiếp tuyến Py, lực ma sát Fms1; lực pháp tuyến từ khối V ngắn

Fms2
Xét chi tiết cân bằng, tổng mômen tại trục chính bằng 0 ta có phương trình:
Pms2. 242 + Fms. 48 – Py. 30 = 0

[3.3]

Thay 3.1; 3.2 vào 3.3 ta có
127,24.W – 111,4.30 = 0
W = 26,26 (N)
Trường hợp 3: Lực kẹp đảm bảo cho chi tiết không bị quay quanh Oy
Các lực hoạt động: Lực hướng kính Pz, Fms1;lực ma sát Fms2
Xét chi tiết cân bằng tại điểm E, tổng mơmen tại E bằng 0 ta có phương trình:
Pms2. 242 – Pz. 36 = 0

[3.4]

Thay 3.1; 3.2 vào 3.4 ta có
127,24.W – 303,3.36 = 0
W = 85,81 (N)
Dựa vào 2 trường hợp: ta cần lực kẹp lớn nhất để kẹp chặt chi tiết: W = 177,4 N
Lực kẹp cần thiết là:


W0 = W.K
+ Theo công thức 36 [5] : K = K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 (3.12)
Trong đó:
- K0 = 1,5 ; là hệ số an toàn cho tất cả trường hợp
- K1 = 1,2 ; là hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi
- K2 = 1 ; là hệ số tăng lực cắt khi dao mòn
- K3 = 1,2 ; là hệ số tăng lực cắt khi gia công dãn đoạn

- K4 = 1,3 ; là hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt ( kẹp bằng tay ).
- K5 = 1 ; là hệ số thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay
- K6 = 1 ; là hệ số tính đến moment khi quay chi tiết.
=> K = 1,5.1,2.1,4.1,2.1,3.1.1 = 2,808
Vậy: W0 = 177,4.2,808 = 498.14 N
3.4 Xác định cơ cấu kẹp chặt

Ta lựa chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít và khối V di động
Lực tác dụng lên cần của cơ cấu được xác định bằng công thức:

Q

W .r.tan(  0 )  0,67.r. f
l


Trong đó:
𝑄 – lực đặt ở tay quay hoặc chìa vặn (cờ lê).
𝑊 – lực kẹp chặt.
𝑙 – khoảng cách từ tâm ren vít đến điểm đặtlực 𝑄, với 𝑙 ≈ 14𝑑 (𝑑 là đường kính ngồi
ranh nghĩa của ren vít).
𝑟 – bán kính trung bình của ren vít.
𝛼 – góc nâng của ren vít, 𝛼 = 2o30′ ÷ 3o30′
(điều kiện tự hãm của ren vít là 𝛼 ≤ 6o30′).
𝜑0 – góc ma sát trong cặp ren vít – đai ốc, 𝜑0 = 𝑓 𝑐𝑜𝑠𝛽1 ≈ 6o40′.
𝑓 - hệ số ma sát tại vị trí tiếp xúc phẳng của ren vít với chi tiết gia cơng hoặc của đai
ốc với vịng đệm, 𝑓 = 0.1 ÷ 0.15.
𝑅 – bán kính mặt cầu ở đầu ren vít.
𝛽 – góc giữa hai đường tiếp tuyến của mặt cầu ở đầu ren vít, 𝛽 ≈ 120o
𝛽1 – nửa góc đỉnh ren vít.

𝐷N - đường kính ngồi của mặt đầu đai ốc.
𝐷T - đường kính trong của mặt đầu đai ốc
Đường kính ngồi danh nghĩa của ren vít được xác định theo cơng thức sau:
D

W
0,5.[ ]k

[σ]k = (8 ÷ 20) kG/cm2
Đường kính ngồi của ren vít là: D = 11,16 mm
Chọn D = 12 mm => chọn bu long M12 để kẹp chặt chi tiết
3.5 Lựa chọn cơ cấu định vị


- Khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do:

Tra bảng 8.5 –[3] để lựa chọn kích thước khối V phù hợp
L

B

H

D

d

100±0,1

120±0,1

60±0,1

20±0,1

10±0,1

-Khối V di động hạn chế 1 bậc tự do:


L

B

3.6 cơ cáu khác của đồ gá

H

b

h


1

200±0.1

2

3

4

17
5
6

B

B

7

16

600±0.1

Ø8H7/js6

15

A

18
8
9

10
11

12

14

A

13

Ø4H7/js6

A A
90

B B

Ø8H7/js6

Ø8H7/js6

18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8

7
6
5
4
3
2
1

TT

M8
M6

Rãnh trượt

1

Khối đỡ
Bulong M8

1
4
2
1
2

Phiếm tỳ
Bulong M6
Chốt định vị
Bạc lót

M8

1
Mặt bắt
1
Vít kẹp có tay quay 1
Chốt hãm
2
1
Khối V di động
4
Chốt định vị
Bulong M8
8
Khối V cố định
Vít giữ
Đệm vênh
Đối trọng
Thân đồ gá

Tên gọi

Kí hiệu

1
1
1
1
1

20X
C45
C45
20X
C45
Y8A
9XC
C45
C45
Y8A
20X
Y8A
C45
20X
C45
CT3
C45
GX 15-52

S.LK.L Vật liệu

Tờ Ghi chú

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
Chức năng
Thiết kế

Hướng dẫn
Duyệt

Họ và tên

Chữ ký

Ngày

BẢN VẼ LẮP ĐỒ GÁ
TIỆN LỖ Ø60

Số lượng
1
Tờ 1

Khối lượng

Tỷ lệ
1:1

Số tờ 1


1

2

4

3

5

6

7

17

16
8

9

15

18

11

14

13
12

10

18
17
16
15

14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

TT

M8
M6

Rãnh trượt

1

Khối đỡ
Bulong M8

1
4
2

1
2

Phiếm tỳ
Bulong M6
Chốt định vị
Bạc lót

M8

1
Mặt bắt
1
Vít kẹp có tay quay 1
Chốt hãm
2
1
Khối V di động
4
Chốt định vị
Bulong M8
8
Khối V cố định
Vít giữ
Đệm vênh
Đối trọng
Thân đồ gá

Tên gọi

Kí hiệu

1
1
1
1
1

20X
C45
C45
20X
C45
Y8A
9XC
C45
C45
Y8A
20X
Y8A
C45
20X
C45
CT3
C45
GX 15-52

S.LK.L Vật liệu

Tờ Ghi chú

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
Chức năng
Thiết kế

Hướng dẫn
Duyệt

Họ và tên

Chữ ký

Ngày

BẢN VẼ LẮP ĐỒ GÁ
TIỆN LỖ Ø60

Số lượng
1
Tờ 1

Khối lượng

Tỷ lệ
1:1

Số tờ 1