Bài tập lớn đồ gá tính càng gạt và phay

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI
BỘ MỘN CÔNG NGHỆ CTM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Bá Học
Lớp : kỹ thuật cơ khí 5 MSSV : 20100324 Khóa : 55
1. Đầu đề bài tập lớn :
Tính toán và thiết kế đồ gá chuyên dùng gia công chi tiết gối đỡ ở
nguyên công 4
2. Các tài liệu ban đầu để thiết kế :
- Bản vẽ chi tiết gia công
- Lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết
- Bản vẽ sơ đồ nguyên công cần tính toán thiết kế đồ gá
3. Nội dung tính và thiết kế : đồ gá phay kích thước 60
3.1- Phân tích sơ đồ gá đặt (định vị kẹp chặt)
3.2- Chọn cơ cấu định vị phù hợp mặt chuẩn
3.3- Chọn cơ cấu kẹp chặt
3.4- Tính lực kẹp W cần thiết ( tác dụng ngoại lực ,trên sơ đồ gá
đặt ,lập phương trình cân bằng ,quan hệ giữa lực kẹp W và sinh lực
Q ).
3.5- Chọn cơ cấu dẫn hướng và so dao nếu cần
3.6- Chọn cơ cấu định vị ,kẹp chặt đồ gá lên máy và cơ cấu phân độ
nếu cần.
3.7- Thiết kế hoặc chọn thân đồ gá
4. Vẽ bản vẽ đồ gá trên khổ giấy A3.
Ngày 27 tháng 09 năm 2013
Giáo viên hướng dẫn

GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
1Trang 1
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
GVC.Nguyễn Luyến
TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ
Thứ
tự
Nguyên
công
Máy Đồ gá Dụng
cụ
Ghi
chú
I Phay mặt
đáy
6H13 Chuyên
dùng
BK6 Chuẩn
thô
II Phay mặt
bên
6H811 Chuyên
dùng
BK8 Chuẩn
tinh –
Mặt
đáy
III Gia công

lỗ ϕ20
2A55 Chuyên
dùng
P18 Chuẩn
tinh –
Mặt
đáy
IV Phay 2
mặt đầu
6H811 Chuyên
dùng
BK8 Chuẩn
tinh –
Mặt
đáy và
2 lỗ
V Phay mặt
đỉnh
6H10 Chuyên
dùng
BK6 Chuẩn
tinh –
Mặt
đáy và
2 lỗ
VI Khoan lỗ
đầu
2A502 Chuyên
dùng
P9 Chuẩn

tinh –
Mặt
đáy và
2 lỗ
VII Taro lỗ
M10
Tay Chuyên
dùng
P9 Chuẩn
tinh –
Mặt
đáy và
2 lỗ
VII
I
Gia công
lỗ
6H821 Chuyên
dùng
BK8 Chuẩn
tinh –
Mặt
đáy và
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
2Trang 2
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
2 lỗ
PHẦN THUYẾT MINH
Nhiệm vụ : tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công IV là

nguyên công phay 2 mặt đầu của Gói Đỡ đạt kích thước 60
-0.074

và R
z
=20
I- Phân tích sơ đồ gá đặt.
1- Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
Chi tiết gối đỡcó nhiệm vụ đỡ các ổ trục trong máy.Do vậy ,yêu
cầu của kỹ thuật chủ yếu của chi tiết này là độ chính xác của lỗ
để lắp ghép với ổ ,độ song song của đường tâm lỗ với mặt đáy
gối đỡ.
Do không có yêu cầu gì đặc biệt nên ở nguyên coongnayf chỉ
cần đảm bảo kích thước 56
-0.074
. Độ song song giữa 2 mặt đầu và
độ vuông góc giữa 2 mặt đầu tâm lỗ và mặt đáy gối đỡ.
Phương án gia công: chọn phương pháp phay hai mặt đầu đồng
thời bằng dao phay đĩa 3 mặt cắt để có thể thay đổi vị trí khi dao
mòn ,máy gia công chọn máy 6H82.
2.Sơ đồ gá đặt
a.Chuẩn : xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và phương
án gia công ta có sơ đồ gá đặt như hình vẽ 1.Để thuận tiện cho
việc gia công,tránh sai số tích lũy,do đó ta chọn chuẩn tinh
thống nhất là mặt đáy và 2 lỗ xỏ bu lông đã được gia công ở
nguyên công trước.
b.Định vị: từ phương án chón chuẩn ta chọn cơ cấu định vị như
sau:
 Dùng 2 phiến tỳ để định vị chính ở mặt đáy,khống chế 3
bậc tư do

 Dùng 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt chám định vị lỗ,khống
chế 3 bậc tự do côn lại
c.Kẹp chặt: từ sơ đồ trên ta chọn phương án kẹp chwatj trên bàn
máy bằng cơ cấu bu lông đai ốc đòn kẹp liên động.phương lực kẹp
vuông vóc với mặt định vị chính avaf vuông góc với phương kích
thước dể tránh sai số kẹp chặt (tức ε
k
=0).
II. Tính lực kẹp
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
3Trang 3
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
Để đảm bảo cho chi tiết ổn định trên quá trình gia công không bị sai
lệch vị trí và biến dạng thì phải tính toán lực kẹp và lực cắt.
Máy 6H82, N=4kW, η=0.75.
Đồ gá chuyên dùng
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
4Trang 4
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
W
W
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
5Trang 5
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
Dụng cụ: dao phay đĩa 3 mặt cắt D=225,B=30.
Với chế độ cắt:
- Chiều sâu cắt : t=3

- Lượng chạy dao: S
z
=0.15(mm/răng),
S
vòng
=3.3(mm/vòng)
- Vận tốc cắt : V
b
=33(mm/phút)
Hệ số điều chỉnh:
- Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao : K
1
=1.
- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của dao K
2
=2
- Hệ số phụ thuộc vào trạng thái mặt gia công K
3
=0.75
- Hệ số phụ thuộc vàodạng gia công thô K
4
=1
- V
t
=21.8(mm/phút)
- n
t
3
3
10 .

10 .21,8
35( òng / út)
.
.225
t
V
v ph
D
π
π
= = =
Chọn theo máy:
- n
m
=36(vg/ph)
- S
m
=118(vg/ph)
- V
t
=25.4(mm/phút)
Công suất cắt : N
c
=1.1 kW
1- Tính lực cắt khi phay
a- Tính số răng đồng thời tham gia cắt lớn nhất
từ sơ đồ trên biểu thị vị trí mà mà số răng đồng thời tham gia cắt lớn
nhất ,ta có thể xác định được số răng tham gia cắt lớn nhất là:
tính góc α từ O
d

BO
c
,ta có:
40
arcsin 20 49'
2 112,5
2.20 49' 41 38' 41.65
o
d
c
o o o
R
R
α
α
= = =
⇒ = = =
Vậy số răng đồng thời tham gia cắt là:
Z
đt
=
41,65.20
360
=2.31
Lấy Z=3 đế tính toán
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
6Trang 6
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
R

d
α
A
B
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
7Trang 7
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
b- Tính lực cắt khi phay ( P
z
)
Áp dụng công thức :
P
z
=10.C
px
.K.B.Z.S
z
yp
.t
xp
/θ
qp
.n
w
Với các giá trị : bảng 5-41 sổ tay CNCTM
C
p
=68.2 K=0.98 B=80
Z=20 răng S

z
=0.15(mm/ph) y
p
=0.72
t=3 X
p
=0.86 θ=225
qp=0.86 N=36 w=0
Vậy ta có:
P
Z=
0,72 0,86
0,86
10.68,2.0,98.20.0,15 .3
225 .36
o
P
z
=6684(N)
Với nguyên công này sử dụng 2 dao cắt đồng thời nên ta có :
2P
Z
=2.66,84=13368(N)
2P
n
=(0,6
÷
0,8). 2P
Z
=10694(N)

Từ sơ đồ lực ta thấy lực P
n
có xu hướng dẩy chi tiết tỳ vào chốt định
vị ,lực P
z
có xu hướng nhấc chi tiết ra khổi bề mặt định vị và phiến
tỳ .Do đó lực P
d
là lực nguy hiểm nhất .Vì vậy phải tính lực W theo P
d
:
W=K.P
d
Ta có: P
n
=(0,2
÷
0,3). P
Z
ta chọn hệ số là 0,25
 P
n
=0,25.13368=3342(N)
Tính K=K
0
.K
1
.K
2
.K

3
.K
4
.K
5
.K
6
Với :
• K
0
là hệ số an toàn , K
0
=1,6
• K
1
là hệ số lượng dư không đều , K
1
=1,2
• K
2
là hệ số mon dao , K
2
=1
• K
3
là cắt khong liên tục , K
3
=1,3
• K
4

là hệ số nguồn lực không ổn định , K
4
=1,3
• K
5
là hệ số vị trí của tay quay , K
5
=1
• K
6
là hệ số lật phôi khi kẹp , K
6
=1
Ta có:
W=1,6.1,2.1.1,3.1,3.1.1.3342=10009 ( N )
Như vậy lực kẹp chi tiết cần thiết:
W=10009 N
Do chi tiết được kẹp trên 2 mỏ kẹp nên lực kẹp được chia đều cho 2
mỏ kẹp:
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
8Trang 8
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
W
1
=W
2
=10009/2=5004,5 ( N )
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học

9Trang 9
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
W
W
S
Pd
Pz
P
Pr
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
10Trang
10
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
III- Cơ cấu định vị , kẹp chặt ,so dao
1. Cơ cấu định vị:
a- Phiên tỳ (hình a)
Ta chọn phiến tỳ dễ chế tạo. Vật liệu là thép 20 ,nhiệt luyện
đạt độ cứng 55 đến 60 HRC.
b- Chốt dùng chốt trụ chốt chám
• Chốt trụ (hình b)
Vật liệu thep Y8( CD80 )
Nhiệt luyện đạt độ cứng 55 đến 60 HRC.
• Chốt trám
Kích thước như chốt tròn sau khi phay vát được chốt trám
(phay vát ở kích thước ∅20 đã được gia công)
2. Cơ cấu kẹp chặt (hình c)
Để thuận lợi cho iệc thao tác đảm bảo năng suất và tính kinh tế ta
chọn cơ cấu kẹp nhanh bằng ren vít thông qua đầu kẹp dùng đầu
kẹp dạng cần

Sử dụng cơ cấu lien động để kẹp nhanh và lực phâ bố đều
Dựa vào bảng 8-30 sổ tay CNCTM II
Chọn L=45
L
1
=55
q=50
tính Q sinh ra do ren vít:
công thức tính:
1
1
W.( ).L L q
Q
L
+
=
Q=
5004.100.50
9149( )
55
N
=
Theo bảng 8-51 chọn cơ cấu sinh lực là cà lê cặn tay vowisbu
lông đai ốc. Ta có:
M=16
P
tb
=7.53
L=190
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến

Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
11Trang
11
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá
55
45 45
55
166
78
40
50
20
Ø6.5
8
15
Ø20
1020
Ø15
Hình a: Phi?n T?
Hình b: Ch?t Tr?
Hình c: Co c?u K?p Ch?t
Q
P
Pt
Q
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
12Trang
12
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tính Toán, Thiết Kế Đồ Gá

IV- Tính sai số chê tạo đồ gá
Ta có công thức :
[ε
ct
]
2
2
dg
2
2 2
 
 
 
 ÷
 
 
 
 ÷
 
 
= ε − ε +ε +ε
M
C DC
Trong đó:
ε
gđ
= ε
c
+ε
k

+ε
ctđg
+ε
đc
+ε
m
[ε
ct
] sai số chế tạo cho phép của đồ gá
[ε
gđ
] sai số cho phép của đồ gá
[ε
gđ
] =
1 1 0,074
( ) 0,025
5
2 3 3
δ
δ
÷ = = =
ε
c
sai số chuẩn ε
c=0
ε
k
sai số kẹp chặt ε
k

=0
ε
m
sai số về mòn ε
m
=β.
N
do định vị bằng chốt chọn β=0,5 ; N=500.
Vậy ε
m
=β.
N
=0,011(mm)
ε
dc
sai số chuẩn ε
đc
=0,01(mm)
thay số vào ta có:
[ε
ct
]=
2 2 2 2 2
[0,025] [0 0 0,011 0,01 0,02( )mm
− + + + =
Vậy ta có sai số chế tạo dồ gá là 0,02 mm.
GVHD: Thầy Nguyễn Luyến
Sinh Viên: Nguyễn Bá Học
13Trang
13