thiết kế đồ gá khoan phân độ chi tiết số 018

Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn
đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng
thuyết minh
mục lục

Tài liệu tham khảo.
Lời nói đầu.
I.Thiết kế nguyên lý làm việc của đồ gá.
1.Chọn chuẩn và phơng án định vị.
2.Xác định phơng án kẹp chặt.
a.Chọn ché độ cắt và chọn máy.
b.Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp chặt.
c.Chọn cơ cấu phân độ.
I.Kết luận.
lời nói đầu

Trong ngành Cơ khí, trang bị công nghệ có vai trò quan trọng và góp phần
mang lại hiệu quả kinh tế-kỹ thuật tốt cho quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí. Xác
định lựa chọn, thiết kế và tính toán trang bị hợp lí là một nội dung chính trong khâu
chuẩn bị công nghệ cho quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm cơ khí.
Đồ gá là một phần thiết kế trong chế tạo máy, có vai trò quan trọng đến sự hình
thành chất lợng sản phẩm trong quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm. Do đó cần
phải có đồ gá đạt tiêu chuẩn :định vị và kẹp chặt tốt, có đồ gá phù hợp với gá đặt
chi tiết, có đồ gá đa năng hay chuyên dụng phù hợp với yêu cầu đặt ra
Với vị trí quan trọng của đồ gá cho thấy môn học đồ gá là một môn học rất cần
thiết đối với sinh viên ngành Chế tạo máy. Nó trang bị những kiến thức cơ bản về
1
1
Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn
đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng
tính toán và thiết kế đồ gá. Và đồ án thiết kế đồ gá là phần thực hành không thể

thiếu khi học về đồ gá. Nó giúp hiểu sâu hơn về phần lý thuyết và vận dụng vào
thực hành
Đồ án của tôi đợc hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của
thầy Lại Anh Tuấn và các thầy trong bộ môn Chế tạo máy. Song với kiến thức và
thực tiễn còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi có nhiều sai sót, nhng qua đồ án
này đẫ giúp tôi có thêm hiểu biết về đồ gá và công nghệ chế tạo máy, cùng kỹ năng
khi thiết kế đồ gá.
Cám ơn thầy giáo Lại Anh Tuấn và các thầy giáo trong bộ môn Chế tạo máy đã
giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này.

Ngời thực hiện đồ án.


trần văn hùng


Đề tài : Thiết kế đồ gá để khoan chi tiết nh hình vẽ:Hình 1
Hình 1:Chi tiết.
2
2
Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn
đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng
I.Thiết kế nguyên lý làm việc của đồ gá.
1. Chọn chuẩn và ph ơng án định vị.
Theo bài toán ta cần thiết kế đồ gá để khoan 3 lỗ 5 cách đều nhau. Ta thấy với 3
lỗ 5 cách đều nhau có thể sử dụng phơng pháp khoan phân độ. Ta có sơ đồ định vị
nh sau: Hình 2
Hình 2: Sơ đồ định vị
2 .Xác định ph ơng án kẹp chặt.
a.Chọn chế độ cắt & chọn máy để gia công 3 lỗ

5.
*Chiều sâu cắt khi khoan lỗ 5:
t=0,5D=0,5.5 =2,5 (mm)
*Lợng chạy dao:
s = 0,11 (mm/vg) (Bảng 5-25 STCNCTM-Tập 2).
*Tốc độ cắt khi khoan:
v=
v
ym
q
v
k
ST
DC
.
.
(m/ph) (1)
Tra bảng 5-28 (STCNCTM) ta đợc:
C
v
=7,0 m=0,2
q=0,4 y=0,7
Và có dung dịch trơn nguội để bôi trơn.
+k
v
:Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều cắt thực tế.
k
v
=k

Mv
.k
uv
.k
lv
(2)
+k
Mv
:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công:
Tra bảng 5-1 (STCNCTM) ta đợc:
k
Mv
=k
n
.
v
n
B









750
(3)
Tra bảng 5-2 (STCNCTM) ta đợc:

k
n
=1,0
n
v
=0,9 Và chọn
B

=750 (Mpa)
k
Mv
=1,0
+k
uv
:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt:
Tra bảng 5-6 với thếp C45:
k
uv
= 1,0
+ k
lv
:Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan;
k
lv
= 1,0


k
v
=1,0.1,0.1,0= 1,0

Tra bảng 5-30 ta đợc tuổi bền của dao:
3
3
Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn
đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng
T= 15 phút
Ta có: v=
0,1.
09,0.15
5.0,7
7,02,0
4,0
= 41,83 (m/ph)
*Mô men xoắn M
x
& lực chiều trục P
0
M
x
=10.C
M
.D
q
.S
y
.k
p
(N.m) (4)
P
0

=10.C
p
.D
q
.S
y
.k
p
(N)
y
(5)
Tra bảng 5-32 Ta có:
C
M
=0,0345 C
p
=68
q =2,0 q =1,0
y =0,8 y =0,7
Với k
p
=k
Mp
Bảng 5-9 Ta có
k
p
=1,0
Ta có : M
x
=10.0,0345.5

2
.0,11
8,0
.1,0 = 1,48 (N.m)
P
0
=10.68.5.0,11
7,0
.1,0 = 725 (N)
*Công suất cắt:
N
e
=
9750
.nM
x
0,4 (kw)
Với n=
5.14,3
83,41.1000
.
.1000
=
D
v

= 2663 (v/ph)
N
e
=

9750
2663.48,1
= 0,4 (kw)
Dựa vào công suất cắt chọn đợc máy khoan cần dùng để khoan lỗ:
Kiểu máy Việt Nam K125 ( Bảng 9-21 STCNCTM Tập 3).
b.Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp chặt.
*Chọn cơ cấu sinh lực, ta sử dụng bu lông để sinh lực.
*Tính hệ số an toàn chung K để đảm bảo an toàn khi kẹp chặt chi tiết:
Sơ đồ tính lực kẹp đợc coi là gần đúng trong điều kiện ở trạng thái cân bằng tĩnh
dới tác dụng của ngoại lực. Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ là tuỳ thuộc vào ngoại
lực tác dụng. Lực cắt thực tế không phải là hăng số. Ngoài ra còn nhiều điều kiện
không ổn định khác. Để tính đến các gây nên không ổn định nói trên, khi tinh lực
kẹp ta thêm vào các hệ số:
-K
0
: Hệ số àn toàn trong mọi trờng hợp K
0
=1,5
-K
1
: Hệ số kể đến lợng d không đều K
1
=1,1
-K
2
: Hệ số kể điến dao cùn làm tăng lực cắt K
2
=1,2
-K
3

: Hệ số về việc tăng lực cắt khi gia công các bề mặt không liên tục
K
3
=1,2
-K
4
: Hệ số lực kẹp không ổn định K
4
=1,3
-K
5
: Hệ số xét đến ảnh hởng của mômen làm chi tiết quay quanh trục của nó:
K
5
=1,0
-K
6
: Hệ số xét mômen làm phôi lật quanh điểm tựa K
6
=1,0


Hệ số an toàn chung K: K=K
0
K
1
K
2
K
3

K
4
K
5
K
6
.
K=1,5.1,1.1,2.1,2.1,3.1,0.1,0 = 3.0
*Sơ đồ tính lực kẹp:
4
4
Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn
đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng
Sơ đồ tính lực kẹp biểu diễn nh Hình 3, trong đó:
-P
0
: Lực cắt chiều trục của mũi khoan tác dụng lên chi tiết.
-M
x
: Mômen xoắn cắt.
-W : Lực kẹp .
-N : Phản lực của chốt tác dụng vào chi tiết.
+Ta thấy dới tác dụng của lực cắt P
0
nếu lực kẹp không đủ bảo đảm cân bằng
chi tiết có thể bị lật quanh điểm 0:
Hình 3: Sơ đồ tính lực kẹp
Xét cân bằng mômen tại điểm 0, ta có:

lPKW

D

2
0
=



W=
D
lKP 2
0
(6)
Trong đó D=10 (mm) P
0
=725 (N)
l=17 (mm) K=3
Ta đợc: W=
10
17.725.3.2
= 7395 (N)
+Khi khoan thực tế đờng tâm của mũi khoan cha hẳn nằm trên đờng thẳng
vuông góc với đờng tâm chi tiết, mà nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, do đó nếu
lực kẹp chặt không đủ có thể làm chi tiết bị xoay quanh trục của nó.
Tính sai lệch tâm. Giả sử có mối lắp ghép giữa mũi khoan và lỗ đợc khoan là:
5
7
7
h
H

. Tra sổ tay CNCTM, ta đợc :
5H7
0
012,0+

5h7
012,0
0


Ta tính sai lệch lớn nhất
e=0,024
5
5
Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn
đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng
Hình 4: Sai lệch tâm
Xét ngẫu lực ma sát ở hai mặt đầu chi tiết (dới phản lực do lực kẹp) cân bằng
với mômen của lực P
0
, ta có:
D
tb
.2.W.f = P
0
.e


W=
fD

eP
tb
2
.
0
(7)
Với D
tb
=13,5 (mm) f=0,15 ta đợc:
W=
15,0.5,13.2
024,0.725
= 4,3 (N)
*Xác định đờng kính của bu lông:
-Lực vặn chặt : F
v
=k.(1-).F (8)
Với k=3 (khi tải trọng thay đổi), =0,25, F=W=7395 (N)
Ta đợc: F
v
=3.(1-0,25).7395 = 16 638,8 (N)
-Đờng kính bu lông xác định theo:
d


[ ]
k
v
F

.4.3,1
(9)
Với
[ ]
k

=
s
ch

;
ch

=500 (MPa) ,s=1,3


[ ]
k

=384,6 (MPa)


d


6,384.14,3
8,16638.4.3,1
= 8,46 (N)
Ta chọn bu lông M10.
*Kiểm bền cho chốt định vị: Bền cắt, ở mặt cắt đi qua 0.

Xét cân bằng mômen tại điểm tâm ở mặt đầu của chi tiết (phía sinh lực kẹp).
N.54=P
0
.37


N=
54
37.725
= 496,8 (N)

max

=
2
.
.4
d
N

=
2
10.14,3
8,496.4
= 6,3 (MPa).
Điều kiện bền :
max


[ ]

Với
[ ]

=0,23.
ch

=0,23.550= 126,5 (MPa).
Vậy điều kiện bền cắt đảm bảo.
3.Chọn cơ cấu phân độ:
Với cách định vị & kẹp trên để có thể khoan phân độ 3 lỗ 5 ta sử dụng chốt
phân độ đợc bố trí quay một góc 120
0
so với đờng tâm mũi khoan. Chốt phân độ
hoạt động khi lỗ thứ nhất đợc khoan. Sau đó nới lỏng bu lông và xoay chi tiết đến
khi chốt định vị lọt vào lỗ khoan. Vặn chặt bu lông và khoan lỗ tiếp theo.

II.Kết luận.

Tài liệu tham khảo
6
6
Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn: lại anh tuấn
đồ gá Học viên thực hiện : Trần văn hùng
1.Bài giảng đồ gá CNCTM -Lại Anh Tuấn .
2.Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá -NXB khoa học & kỹ thuật.
3.Đồ gá gia công CK: Phay-Bao-Tiện -NXB khoa học & kỹ thuật.
4.Sổ tay & át lát đồ gá -NXB khoa học & kỹ thuật.
5.Sổ tay CNCTM -NXB khoa học & kỹ thuật.
6.Nguyên lý cắt -Bách khoa Hà Nội.

7.Chi tiết máy -Học viện kỹ thuật quân sự.

7
7