Hcmute nghiên cứu thiết kế chế tạo một số đồ gá gia công cơ khí điển hình phục vụ giảng dạy và học tập

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MỘT SỐ ÐỒ GÁ
GIA CƠNG CƠ KHÍ ÐIỂN HÌNH PHỤC VỤ
GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: T2015 - 05

S KC 0 0 5 6 1 4

Tp. Hồ Chí Minh, 2015

Luan van


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ MÁY

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KH & CN CẤP TRƢỜNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MỘT SỐ ĐỒ GÁ
GIA CƠNG CƠ KHÍ ĐIỂN HÌNH PHỤC VỤ
GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP
MÃ SỐ: T2015 - 05

Chủ nhiệm đề tài:

GV. Hồ Viết Bình

TP. HCM, Tháng 10 Năm 2015

Luan van


Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài :
- Chủ trì: GV. Hồ Viết Bình
- Cố vấn: Đặng Minh Phụng, Phan Minh Thanh và các giáo viên bộ môn

- Tham gia chế tạo: Các sinh viên làm đồ án tốt nghiệp
Các đơn vị phối hợp chính:
-

Bộ mơn Công nghệ chế tạo máy

- Công ty tạo mẫu nhanh 3D Minh Thu
- Cơng ty Cơ khí CNC quận 9

2

Luan van


MỤC LỤC
Mục lục ............................................................................................................. 3
Thông tin kết quả nghiên cứu ........................................................................... 4
Chƣơng 1-Tổng quan đề tài .......................................................................... 6
1-1

Đặt vấn đề .............................................................................................. 6

1-2

Mục tiêu đề tài ....................................................................................... 6

1-3

Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc ............................................ 6

1-4

Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... 7

1-5

Phƣơng pháp và trình tự nghiên cứu ....................................................... 7

1-6

Lựa chọn loại đồ gá để thiết kế và chế tạo ............................................. 8

Chƣơng 2- Thiết kế đồ gá phay ..................................................................... 9
2-1 Đặt vấn đề ............................................................................................... 9
2-2 Thiết kế đồ gá phay chi tiết dạng hộp ...................................................... 9
2-3 Thiết kế đồ gá phay chi tiết dạng càng .................................................. 18
Chƣơng 3- Thiết kế đồ gá khoan-khoét-doa ............................................... 25
3-1

Thiết kế đồ gá khoan có cơ cấu định vị phụ và kẹp phụ ..................... 25

3-2

Thiết kế đồ gá khoan khoét doa trên máy trục ngang .......................... 28

3-3

Thiết kế đồ gá khoan hai lỗ trên gối đỡ ................................................ 32

3-4

Thiết kế đồ gá khoan hai lỗ trên dạng càng ......................................... 35

Chƣơng 4 – Kết quả chế tạo đồ gá ............................................................... 41
4-1

Đồ gá phay mặt đáy ụ động .................................................................. 41

4-2

Đồ gá phay hai mặt song song càng gạt .............................................. 41

4-3

Đồ gá khoan hai lỗ có cơ cấu kẹp nhanh ............................................. 42

4-4

Đồ gá khoan có cơ cấu kẹp phụ ........................................................... 42

4-5

Đồ gá khoan có cơ cấu kẹp liên động .................................................. 43

4-6

Đồ gá khoan lỗ ngang .......................................................................... 43

Kết luận và đề nghị ......................................................................................... 44
Tài liệu tham khảo .......................................................................................... 45

3

Luan van


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT
TP. HỒ CHÍ MINH
Khoa Cơ khí Chế tạo máy

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
----------------------------------Tp. HCM, Ngày 20 tháng 10 năm 2015

THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1.Thơng tin chung:
-Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MỘT SỐ ĐỒ GÁ GIA
CƠNG CƠ KHÍ ĐIỂN HÌNH PHỤC VỤ GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP
- Mã số: T2015 – 05
- Chủ nhiệm: Hồ Viết Bình
- Cơ quan chủ trì: Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.HCM
- Thời gian thực hiện: tháng 1/2015 đến tháng 12/2015
2.Mục tiêu:
Phục vụ dạy và học đáp ứng chuẩn đầu ra chƣơng trình đào tạo cơ khí chế tạo
máy và chuẩn đầu ra học phần công nghệ chế tạo máy.
3.Tính mới và sáng tạo:
Các loại đồ gá này sử dụng chuẩn thô và các phƣơng tiện định vị vào chuẩn thô
một cách linh hoạt để đạt chất lƣợng khi gia công
4.Kết quả nghiên cứu:
- Bản thiết kế các loại đồ gá điển hình dùng tham khảo khi học tập

- Chế tạo đƣợc một số đồ gá bằng nhôm để làm phƣơng tiện dạy học
5.Sản phẩm:
6 đồ gá điển hình + Tập thuyết minh kèm đĩa CD chứa kết quả nghiên cứu.
6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
Chuyển giao cho bộ môn CNCTM dùng làm phƣơng tiện dạy học rất thiết thực
Trƣởng đơn vị
(ký, họ và tên)

Chủ nhiệm đề tài
(ký, họ và tên)
Hồ Viết Bình

4

Luan van


INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information:
- Project title: STUDY AND DESIGN MANUFACTURING SOME
MECHANICAL PROCESSING FIXTURES FOR TEACHING AND LEARNING
- Code number: T2015 – 05
- Coordinator: Ho Viet Binh
- Implementing institution: HCMC University of Technical and Education
- Duration: January 2015 to December 2015
2. Objective(s)
- Serving teaching and learning to meet the mechanical engineering
learning outcomes of the curriculum
3. Creativeness and innovativeness:
- These fixtures use raw standard and flexibly position in benchmark crude to

achieve outsourcing quality
4. Research results:
- The design of typical fixtures used for learning reference
- Produce some aluminum fixtures as teaching materials
5. Products:
- 6 typical fixtures, description notes and a CD including contents and research
results
6. Effects, transfer alternatives of research results and applicability:
- Apply on Machinery Technology training courses

5

Luan van


Chƣơng 1- TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1-1 Đặt vấn đề
Thực trạng:
-Khoa cơ khí máy chƣa có phịng thí nghiệm về cơng nghệ chế tạo máy, trong
đó thí nghiệm về đồ gá là một nội dung khá quan trọng.
-Sinh viên cơ khí thực tập ở các xí nghiệp sản xuất lớn cịn ít
Vì Vậy:
-Sinh viên thiếu kiến thức thực tế về gá đặt nói chung và đồ gá nói riêng
-Khả năng tƣ duy về thiết kế bị hạn chế.
Cho nên:
Bộ môn công nghệ chế tạo máy gợi ý nên nghiên cứu thiết kế và chế tạo một số
đồ gá điển hình phục vụ cho việc dạy và học môn Công nghệ chế tạo máy và đồ án
nhằm bù đắp lại phần nào các hạn chế nói trên.

1-2 Mục tiêu đề tài

Phục vụ dạy và học đáp ứng chuẩn đầu ra chƣơng trình đào tạo cơ khí chế tạo
máy và chuẩn đầu ra học phần cơng nghệ chế tạo máy.

1-3 Tình hình nghiên cứu trong & ngồi nƣớc
Ngồi nƣớc:
Ngành cơ khí chế tạo máy là một ngành then chốt, nó quyết định nƣớc đó có
phải là một nƣớc cơng nghiệp phát triển hay khơng, trong đó lĩnh vực chế tạo đồ gá gia
công cơ là một lĩnh vực hẹp giúp việc chế tạo chi tiết, lắp ráp, đo lƣờng nhanh và
chính xác. Chính vì vậy các nƣớc cơng nghiệp phát triển đã nghiên cứu chế tạo các
loại đồ gá chuyên dùng trên máy điều khiển cơ từ rất lâu, hiện nay ngƣời ta đã và đang
phát triển đồ gá tổ hợp tháo lắp nhanh để sử dụng trên các máy điều khiển số. Theo tài
liệu Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook thì xu hƣớng hiện nay là
nghiên cứu chế tạo các loại đồ gá vạn năng lắp ráp nhanh để phù hợp với các dạng sản
xuất khác nhau nhƣ: đơn chiếc, hàng loạt và hàng khối và nhƣ vậy nó phù hợp với cả
máy điều khiển cơ và máy điều khiển số, một xu hƣớng khác là thiết kế chế tạo các
loại đồ gá điều khiển số kết nối với máy CNC nhƣ các loại đồ gá quay, đồ gá phân độ,
đồ gá 3 chiều…
Trong nƣớc:
Ở Việt nam việc nghiên cứu chế tạo các loại đồ gá phục vụ cho sản xuất đƣợc
tiến hành tại các nhà máy cơ khí chế tạo nhƣ: nhà máy chế tạo dụng cụ số 1, công ty
Vikino Biên hồ, Cơ khí Trần Hƣng Đạo, cơ khí Sơng Cơng, xí nghiệp máy kéo và
máy nơng nghiệp, các nhà máy cơ khí quân đội Z751, Z756...
Các loại đồ gá đã đƣợc sử dụng trong sản xuất nhƣ:
-

Đồ gá tiện méo piston

6

Luan van

-

Đồ gá tiện lệch tâm trục khuỷu

-

Đồ gá khoan nhiều lỗ trên thân động cơ

-

Đồ gá chuốt rãnh then trên bánh răng

-

Đồ gá gia công tay biên

-

Đồ gá 3 chiều mài nghiền xi lanh

-

Đồ gá gia công trục chữ thập

-

Đồ gá tiện xéc măng

-

Đồ gá phay bánh răng côn cong

-

Đồ gá tiện chép hình trục cam

Các loại đồ gá cũng phát triển theo xu hƣớng chung của thế giới là: đồ gá vạn năng;
đồ gá chuyên dùng; đố gá chuyên mơn hố; đồ gá tháo lắp nhanh.
Ở các trƣờng học, việc nghiên cứu chế tạo các đồ gá điển hình phục vụ giảng dảy
và học tập cịn rất ít. Hầu hết các trƣờng đều có xu hƣớng xây dựng các đồ gá 3D trên
máy tính. Ở trƣờng Bách khoa Hà nội đã có đề tài nghiên cứu chế tạo các đồ gá gia
công bánh rang côn cong, các đồ gá gia cơng các chi tiết chính xác trong ngành chế tạo
động cơ nhƣ đồ gá mài nghiền đế kim phun, đồ gá mài piston, đồ gá khoan lỗ dầu…
Ở trƣờng Đại học sƣ phạm kỹ thuật đã có đề tài xây dựng thƣ viện 3D các đồ gá gia
công cơ khí, đề tài thiết kế chế tạo các đồ gá chuyên dùng phục vụ giảng dạy môn đồ
án công nghệ.

1-4 Tính cấp thiết và hƣớng thiết kế
Hiện nay sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy, ngành kỹ thuật chế tạo cơ khí
và kỹ thuật cơng nghiệp chƣa có phịng thực nghiệm công nghệ cho nên thiếu các kiến
thức thực tế liên quan đến gá đặt khi gia công. Việc nghiên cứu chế tạo một số đồ gá
điển hình làm phƣơng tiện dạy và và học là rất cần thiết, điều đó giúp sinh viên hiểu lý
thuyết nhanh hơn và vận dụng dễ dàng hơn khi tiếp cận với thực tế sản xuất nhằm đáp
ứng chuẩn đầu ra 1.3 và 2.2 trong chƣơng trình đào tạo cơ khí chế tạo máy.
Hƣớng thiết kế là các đồ gá chuyên dùng điển hình và sát với thực tế sản xuất.

1-5 Phƣơng pháp và trình tự nghiên cứu
Phƣơng pháp nghiên cứu:

-Tham khảo, nghiên cứu tài liệu :
 Các bản vẽ trong sổ tay và các tài liệu về đồ gá
 Phƣơng pháp tính tốn thiết kế đồ gá trong giáo trình
-Nghiên cứu, quan sát đồ gá thực tế ở các xí nghiệp cơ khí có quy mơ lớn
-Tổng hợp kiến thức để thiết kế, chế tạo
Trình tự nghiên cứu:

7

Luan van


-Lựa chọn một số chi tiết điển hình khó gá đặt
-Lập trình tự gia cơng
-Thiết kế một số đồ gá điển hình
-Lựa chọn một số đồ gá điển hình tƣơng đối khó trong gá đặt để chế tạo, chú
trọng đồ gá cho nguyên công đầu tiên
-Lấy ý kiến giáo viên và sinh viên

1-6 Lựa chọn loại đồ gá để thiết kế và chế tạo
Đồ gá có rất nhiều loại và kiểu, nếu phân loại theo tính chất sử dụng thì có các
loại sau:
-Đồ gá vạn năng, thƣờng trang bị kèm theo máy
-Đồ gá chuyên dùng, thƣờng sử dụng trong sản xuất loạt lớn
-Đồ gá chun mơn hóa, thƣờng sử dụng trong gia cơng nhóm
-Đồ gá tổ hợp, thƣờng sử dụng cho các máy CNC
Nếu phân loại theo máy cắt kim loại thì có các loại:
-Đồ gá Tiện, Đồ gá Phay, Đồ gá khoan, Đồ gá chuốt, Đồ gá mài
Để phù hợp với nội dung môn học Công nghệ chế tạo máy và đồ án, tác giả
chọn loại đồ gá chuyên dùng trên máy phay và máy khoan. Các đồ gá này có các cơ

cấu sau:
Đồ gá có cơ cấu tự định tâm dùng cho chuẩn thơ
Đồ gá có bạc dẫn tháo lắp nhanh
Đồ gá có cơ cấu kẹp nhanh
Đồ gá có tấm dẫn khoan lật
Đồ gá có cơ cấu kẹp liên động
Đồ gá có cơ cấu định vị phụ và kẹp phụ
Đồ gá chuyên dùng là loại đồ gá căn bản nhất trong các loại đồ gá, nó ứng dụng
các phƣơng pháp định vị, kẹp chặt, dẫn hƣớng…
Khi đã biết thiết kế các đồ gá chun dùng thì có thể mở rộng để thiết kế đồ gá
chun mơn hóa và đồ gá tổ hợp tháo lắp nhanh.

8

Luan van


Chƣơng 2- THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY
2.1 Đặt vấn đề
Đồ gá phay là loại đồ gá tƣơng đối đơn giản, tuy nhiên ở nguyên công đầu tiên
của các chi tiết dạng HỘP và CÀNG chúng ta sử dụng chuẩn thô nên việc gá đặt khó
khăn kéo theo đồ gá khá phức tạp. Nguyên công đầu tiên là gia công các mặt làm
chuẩn định vị nên yêu cầu về vị trí tƣơng quan giữa bề mặt không gia công và bề mặt
có gia cơng là rất quan trọng. Chính vì vậy tác giả chọn thiết kế và chế tạo đồ gá phay
cho nguyên công tạo chuẩn này.

2.2 Thiết kế đồ gá phay chi tiết dạng HỘP
2.2.1 Chọn chi tiết: Thân ụ động

Hình 2-1 Chi tiết gia

cơng

9

Luan van


2.2.2 Quy trình cơng nghệ gia cơng thân ụ động
Quy trình cơng nghệ chi tiết này có thể có nhiều phƣơng án, nhƣng có 2 phƣơng
án phổ biến dễ thực hiện với việc chọn chuẩn tinh khác nhau, phƣơng án 1 chọn lỗ
chính và mặt đầu lỗ làm chuẩn tinh, còn phƣơng án 2 chọn đáy và rãnh trên đáy làm
chuẩn tinh.

Phƣơng án 1

Phƣơng án 2

10

Luan van


11

Luan van


12

Luan van

Hình 2-2 Quy trình cơng nghệ gia cơng Ụ động
Với hai phƣơng án gia công trên đây, phƣơng án 1 chọn chuần tinh là lỗ chính
của ụ động và mặt đầu, nhƣ vậy việc gá đặt khó khăn, phƣơng án 2 chọn đáy và rãnh
trên đáy làm chuẩn tinh nên việc gá đặt dễ dàng hơn.
Ở phƣơng án 2 việc gá đặt để gia công mặt đáy và rãnh trên đáy tƣơng đối khó
khăn nhƣng rất điển hình cho chi tiết dạng hộp có trụ nhƣ ụ động này, vì thế chọn
nguyên công tạo chuẩn này để thiết kế đồ gá.

Hình 2-3 Sơ đồ gá đặt gia
cơng mặt đáy qua 2 bƣớc

13

Luan van


2.2.3 Thiết kế kết cấu đồ gá phay mặt đáy
Đồ gá phay mặt đáy và rãnh này có phƣơng tiện định vị là 2 khối V ngắn hoặc
một khối V dài định vị vào trụ thô khống chế 4 bậc tự do, định vị một bậc tự do chiều
trục bằng một chốt tỳ, chống xoay quanh tâm trụ thơ có 2 phƣơng tiện:
Một là dùng chốt tỳ vào mặt bên, phƣơng án này dễ chế tạo đồ gá nhƣng gây ra
độ lệch của chiều dày đế ụ động do kích thƣớc chiều rộng đế có dung sai lớn do đúc.
Hai là dùng cơ cấu tự định tâm nhƣ hình 3D dƣới đây, cơ cấu này cho phép gá
đặt chi tiết ổn định và mặt đối xứng của ụ động không thay đổi vị trí so với dao đã điều
chỉnh sẵn, nhƣ vậy chi tiết sẽ đạt đƣợc các yêu cầu sau:
-Mặt đáy gia công xong sẽ song song với thân trụ ụ động và mặt phẳng thô đối
diện..
-Rãnh dẫn hƣớng gia cơng xong sẽ vng góc với thân trụ ụ động.

Đồ gá có cơ cấu tự định tâm đƣợc thể hiện trong hình 2-4

Rãnh dẫn hƣớng trên chi tiết

Cơ cấu tự định tâm

Hình 2-4 Đồ gá phay có cơ cấu tự định tâm

14

Luan van


2.2.4 Tính tốn đồ gá phay mặt đáy
1-Tính lực cắt :

Pz =
Ta có:
Z = 16 răng, D = 200 mm
Vì chi tiết là gang xám HB 200 nên ta chọn (trang 35-bảng 5-41) (2)
= 54.5, số mũ: x=0.9, y=0.74, u=1,q=1,w=0.
K=1 (bảng 5-9 trang 9)(2).
Pz =

= 968 (N)

Hình 2-5 Sơ đồ tính lực kẹp cần thiết
2. Tính lực kẹp cần thiết khi phay

Tra bảng 5.42 có tỉ lệ giữa Py:Pz = ( 0,3 : 0,4 )

Vậy ta đƣợc: Py = 0,3xPz = 0,3 x 968 = 290,5 N
Phƣơng trình cân bằng monmen:
Ta có phƣơng trình cân bằng moment:
115 Py = 30Fms1.cos 45 + 30.Fms2 cos45
Với Fms1 = Fms2 = Fms = f . Wct/(2sin45)

15

Luan van


Wct 

115.Py .tan 45
30 f



115.290.tan 45
 2779( N )
30.0, 4

 Trong đó:
f: là hệ số ma sát, lấy f = 0.4
Py =290 N
Wct = 2779 N

(Bảng 6.3 - trang 145 tài liệu [1]).

Chọn Wct = 2779 N = 277,9 kG

3. Chọn cơ cấu kẹp
Chọn cơ cấu kẹp là mỏ kẹp liên động
Tính tốn đƣờng kính Bulơng:
Sử dụng cơ cấu địn kẹp liên động

Q1 = Wct

(Trang 486 cuốn 2 tài liệu [4]).

Kích thƣớc địn kẹp lấy theo bảng 8-38 Trang 438 cuốn 2 tài liệu [4].
Tỷ lệ chung của đòn kẹp là :

ab
 2.
b

Hệ số phụ thuộc vào ma sát:

= 0,7 ÷ 0,8. Chọn

= 0,8.

Vậy lực kẹp trên Bulông sẽ là: W = 277,9.2.0,8= 444,6 (kG).
d=

(mm). (Trang 79 tài liệu [2]).

Trong đó: W: là lực kẹp yêu cầu
C = 1.4 với ren hệ mét
ứng suất kéo (nén) (kG/mm2 ). 𝛔 = 8 kg/mm2 ( Đối với bulông bằng thép C45,

𝛔 = 8 ÷ 10 kG/mm2
d = 10,4 mm
Chọn bulơng dbl = 12 (mm).
Tra bảng 3.1 trang 215 tài liệu [2]: Lực kẹp Q1 đối với các loại đai ốc dùng cờ
lê vặn bulơng M12 có
Chiều dài tay vặn: L = 140 mm.
Lực vặn Q = 3,5 kG
Lực kẹp: W = 530 (kG).
16

Luan van


4. Tính sức bền
*Bu lơng

d 2  5.2 

W
444, 6
 144  5, 2 
 73, 63 mm2
  [ ]
3,14 10

=>Vậy bulong M12 đủ bền.
Kiểm nghiệm bền đòn kẹp:
Moment quán tính tác dụng theo phƣơng x:
Jx = 1,5.43/12 = 8 với 4cm là chiều rộng đòn kẹp , 1,5cm là chiều cao
Moment cực đại khi tác dụng lục kẹp:

Mx = Wct.7,75 = 2779.7,75 = 21537 ( N.cm)
Ymax = h/2 = 3,6/2 = 2 cm
Ứng suất uốn là:  

M x .Ymax 21537.2

 5384(N/ cm2 )  53,84 N / m m2
Jx
8

Xét điều kiện bền: β ≤ [ζ] với [ζ] = 63 N/mm2([ζ]: ứng suất uốn cho phép đối
với thép C45)(Sổ tay thiết kế máy)
Thỏa mãn đk bền.
Đòn chịu lục cực đại là:
Wct max 

J x . 
7, 75.Ymax



8.6300
 3251( N )
7, 75.2

5. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá :

   c2   k2   ct2   m2   đc2
Trong đó

 gđ

: sai số gá đặt

 c : sai số chuẩn
 k :sai số kẹp chặt

 ct :sai số đo chế tạo đồ gá
 m :sai số do mòn đồ gá

 đc :sai số do điều chỉnh đồ gá
m = . N

( trang 148 – TKDA )

dc : sai số điều chỉnh đồ gá

17

Luan van


c=0 vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thƣớc
k = 60m (trang 85 TKDA)
Ta chọn sai số điều chỉnh là : dc = 5m
m = . N = 0,3.

= 21,2m

gd = /3, với : dung sai nguyên công  = 0,2 (mm)

gd = 0,2/3 = 0,07 (mm)
Vậy sai số chế tạo là:
2
2
2
2
2
    c   k   ct   m   đc

 Ct 

 

 Ct 

0,072  0,06 2  0,0212 2  0 2  0,0052

2

gd

  k2   m2   c2   2 dc 

 0,029mm

6. Yêu cầu kĩ thuật
- Độ không song song giữa mặt đế và mặt phẳng gia công là 0,029 mm
- Độ không vng góc rãnh và mặt đáy là 0,029 mm

2.3 Thiết kế đồ gá phay chi tiết dạng CÀNG

2.3.1 Chọn chi tiết: CÀNG GẠT

C

A

B
F

D
E

G

K
Hình 2-6 Chi tiết gia cơng: CÀNG GẠT

18

Luan van


2.3.2 Quy trình cơng nghệ gia cơng CÀNG GẠT

19

Luan van


Hình 2-7 Quy trình cơng nghệ gia cơng càng gạt

20

Luan van


Cả hai phƣơng án gia công trên đây đều dùng mặt đầu và 2 lỗ làm chuẩn tinh
thống nhất, gia công hai mặt đầu song song và đối xứng qua mặt đối xứng của chi tiết
là rất quan trọng. Để đạt đƣợc điều đó việc chọn chuẩn thơ rất quan trọng.
Ở phƣơng án 2 việc gia công 2 mặt phẳng song song chia thành 2 ngun cơng,
vì thế hai mặt này không thể đối xứng qua mặt đối xứng của chi tiết. Ở phƣơng án 1
gia công 2 mặt đồng thời bằng hai dao phay dĩa và định vị vào mặt thơ là phần thân
càng thì tƣơng quan vị trí giữa hai mặt gia công và mặt thô sẽ bảo đảm. Tuy nhiên mặt
thơ có kích thƣớc khơng giống nhau ở mỗi chi tiết do dung sai đúc vì thế chọn ngun
cơng tạo chuẩn này để thiết kế đồ gá.

A

B

Hình 2-8 Sơ đồ gia công hai mặt song song
Theo sơ đồ gá đặt này, muốn cho hai mặt phẳng song song và đối xứng ngoài
việc chọn phƣơng án gá đặt nhƣ hình 2-8 thì cịn phải giải quyết vấn đề về cơ cấu định
vị hai bậc tự do vào hai mặt bên A và B là cơ cấu gì?
Để loại trừ sai lệch do dung sai đúc rõ ràng ta phải dùng cơ cấu tự định tâm nhƣ
hình 2-9.

W

W

Hình 2-9 Cơ cấu tự định tâm

21

Luan van


2.3.3 Thiết kế kết cấu đồ gá

Cơ cấu tự định tâm
Hai mặt gia cơng

Chi tiết gia cơng

Hình 2-10 Đồ gá phay hai mặt song song dùng cơ cấu
tự định tâm vừa định vị vừa kẹp chặt

2.3.4 Tính tốn đồ gá
1-Tính lực cắt
Chọn t =35 mm; B =2
theo 6-5 S= 0,15 – 0,3 (mm/phut)
phơi có vỏ cứng nên chọn S = 0,14 (giảm 20%)
Vận tốc cắt V =
(1)
Theo 1-5 (trang 121)
Cv = 85; qv = 0.2;Xv =0.5;Yv =0.4;Uv =0.1;Pv =0.1; m= 0.15.
Chọn dao D =150 mm, 16 răng, T= 180 phút

22

Luan van


Kmv =( )nv =( ) = 1. Với nv =0.95
Knv = 0.8. Kuv = 1.
Knv = Kmv Knv Kuv =0.8
Thay vào ta có V =14.5 V/p.
Số vịng của dao :
n = 1000v/(πD) =1000.14,5/(3,14.150) =30,7v/p.
Chọn máy 6H82 công suất 7KW, n = 30 -1500
Vth tế =πDn/1000 = 3.14.150.30/1000 =14m/p.
Lƣợng chạy dao thực của máy:
Sm = Sz.Z.n =0,14.0,16.30 = 67,2mm/p.
Theo máy chọn St =60 mm/p.
Sthực = 60/(16.30) = 0,125 mm/răng
Tính lực cắt Pz =
Với:
Cp =30, Xp =0.83.YB= 0.65, Up =1 , mp =0, qp =0.83.
Trong đó
Kmv =( )np =( ) 0.55 = 1.
Thay vào cơng thức ta đƣợc Pz =74 kG.
2-Tính lực kẹp cần thiết và chọn bulong

Hình 2-11 Sơ đồ tác dụng lực khi phay
Lực cắt chính là Pz = 74KG

23

Luan van

Theo sơ đồ phân tích lực ở hình 2-11 phƣơng trình cân bằng mơ men nhƣ sau:
115.Pz = 18,5.Fms
Suy ra: Fms = 115.Pz /18,5 = 115. 148/18,5 (lực cắt Pz nhân đơi vì phay hai mặt
cùng lúc.
Vậy Fms = 920, đây là lực ma sát do cơ cấu tự định tâm tạo ra trên hai mặt chi
tiết để chống lại lực cắt.
Với Fms = N.f (N là lực do cơ cấu kẹp tác dụng lên chi tiết, f là hệ số ma sát,
thƣờng lấy bằng 0,15).
Từ đó suy ra N = 920/0,15 = 615 KG
Vì kẹp hai bên nên mỗi bên cần 310 KG

Q

60

30

N

Hình 2-12 Sơ đồ phân tích lực lên cơ cấu định tâm
Đây là cơ cấu kẹp tự định tâm, lực tác dụng hai phía mỗi phía cần N = 310 KG,
theo sơ đồ trên hình 2-12 ta có:
Q.60 = N.30 suy ra Q = N.30/60 = 310/2 = 155 KG
Theo bảng 3-1, giáo trình Cơng nghệ chế tạo máy ta chọn bu lơng M10
Theo cách phân tích lực này ta coi gần đúng lực bulong tạo ra bằng lực Q tác
động lên đòn kẹp nghiêng.

24

Luan van