Thiết kế đồ gá tiện cổ biên

Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
1



BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
Nội dung : “THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRỤC TRỤC KHUỶU. CHO
NGUYÊN CÔNG TIỆN CỔ BIÊN ĐƯỜNG KÍNH Φ55”




LỜI NÓI ĐẦU
Môn học công nghệ đồ gá đóng vai trò quan trọng trong chương trình học của
sinh viên cơ khí bọn em.Nó cung cấp cho em những kiến thức cơ bản nhất về đồ gá
.Đồ gá với những công dụng của nó:
+ tăng nhanh quá trình định vị,gá đặt,đảm bảo chính xác kich thước
+tăng năng suất lao động,giảm nhẹ điều kiện làm việc
+mở rộng khả năng làm việc của các máy,cho phép gia công những bề mặt
phức tạp…
Do vậy mà chúng ta phải chú trọng đến việc thiết kế và ứng dụng triệt để nó.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy Nguyễn Hiệp Cường-
giảng dạy môn “Tính và thiết kế đồ gá”, đến nay em đã hoàn thành bài tập lớn đồ gá
của mình. Tuy nhiên việc thiết kế không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ
bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn
Em xin chân thành cảm ơn.

Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
2



PHẦN THUYẾT MINH

- Ở đây ta thực hiện tiện thô và tiện tinh cổ biên Φ55 của Trục Khuỷu trên cùng một
lần gá.
1.Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết gia công & đề xuất yêu cầu kĩ thuật:
- trục khuỷu làm việc trong điều kiện khốc liệt,chịu mômen xoắn và mômen uốn lớn
với cường độ cao phải chú trọng vào điều kiện bền và độ bền mỏi của nó.Vùng cổ
biên mà ta đang xét cũng cần những yêu cầu kĩ thuật như trên,ngoài ra nó cần phải đạt
độ chính xác cao để lắp ghép,cần đạt độ bóng nhất định để chống ma sát …Do vậy mà
nguyên công tiện cổ biên cần thực hiện đúng và chính xác,để làm được điều đó thì
trước hết ta phải chú trọng tới việc thiết kế đồ gá cho nó.

Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
3


2.Loại hình sản xuất ở đây là “ sản xuất loạt vừa và lớn” nên ta cần thiết kế đồ gá
cho nguyên công tiện cổ biên Φ55 để dùng cho nhiều loạt chi tiết mà vẫn đảm bảo độ
chính xác nhất định.

3.Xác định sơ đồ định vị và kẹp chặt :
-Yêu cầu đối với trục cổ biên Φ55 là phải đảm bảo độ song song với các đoạn trục và
đạt được độ tròn cần thiết,độ bóng nhất định . do vậy để gia công được ta phải định vị
6 bậc tự do
Kích thước gia công cần đạt được là Φ55
± 0,02
, độ nhám là R
a
= 1,25 (cấp 7)







Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
4

4.Chọn cơ cấu định vị và kẹp chặt
. Trên sơ đồ gá đặt
+ 2 đoạn cổ trục Φ50 định vị 4 bậc tự do. 2 đoạn cổ trục này được dùng khối V
và đòn kẹp ( hoặc vít )để định vị và kẹp chặt.
+ để chống xoay và di trược chi tiết trên đồ gá thì ta cần chốt trám và một chốt
tì vào mặt tựa .
- Để tiện cổ biên trên máy tiện thì ta phải đưa trục quay về đồng trục với trục cổ biên.
- Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực
kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi và
an toàn .
-Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren, lực kẹp hướngtừ trên xuống
thông qua mỏ kep.( hoặc vòng kẹp)













Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
5

5.Tính toán lực kẹp chặt cần thiết ,chọn cơ cấu kẹp chặt hợp lí

tính lực kẹp


-Có 4 lực ma sát sinh ra trên các mặt của khối V ( chúng bằng nhau)
Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
6



ta xác định các trạng thái nguy hiểm :
a,Trang thái chi tiết có thể bị uốn do P
y
- TH này rất nhỏ vì đồ gá bằng kinh nghiêm và mắt thường ta cũng có thể thấy ngay là
nó thừa bền
b, Trạng thái nguy hiểm do chi tiết có thể trượt do lực dọc P
x
- ta có : P
x
.K < ∑ F
ms
= F
ms1
+ F
ms2

+ F
ms3
+ F
ms4

4. ≥ K.Px
→ 2. 4. ≥ K.Px

→ w
2
≥
Vì P
x
= (0,1 ÷ 0,2)P
z


=> có thể thấy là trường hợp này cũng chỉ cần lực kẹp W không lớn
c, Trạng thái chi tiết xoay do P
z
( đây là trạng thái nguy hiểm nhất)
- P
z
.L .K < M
ms
=( F
ms1
+ F
ms2
+ F

ms3
+ F
ms4
). R
chitiet

=> P
z
.L .K < 2.( w.f
1
.R + w.f.R/ sin 2/
α
)
α là góc khối V ( chọn α = 90
0
)
f = 0.2 là hệ số ma sát giữa chi tiết và khối V
f
1
=0.3 là hệ số ma sát giữa chi tiết với mỏ kẹp
R = 50/2 = 25 mm là bán kính của đoạn cổ trục để kẹp
L = 200 + 55/2 = 227.5 mm là khoảng cách lớn nhất
K : hệ số an toàn
K: là hệ số an toàn,được tính như sau :
K = K
o
.K
1
. K
2

. K
3
. K
4
. K
5
. K
6
Với : K
o
:là hệ số an toàn trong mọi trường hợp , lấy K
o
=1,5
Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
7

K
1
:là hệ số kể đến lượng dư không đều K
1
=1 khi gia công tinh
K
1
=1.2 khi gia công thô
Chọn chung là K
1
=1.2
K
2

:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K
o
=1.5
K
3
:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K
3
=1
K
4
:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K
4
=1,3
K
5
:là hệ số kể đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay , lấy K
5
=1
K
6
:là hệ số tính đến momen làm quay chi tiết , lấy K
6
=1
Từ đó tính được : K = 1,5.1,2.1,5.1.1,3.1.1 = 2,925 lấy K = 2,9

Tính lực cắt chính :
,
P
z
( theo tài liệu nguyên lí cắt)

- P
z
phụ thuộc vào chế độ cắt ,nó được tính như sau
P
z
=C
pz
.t
pz
.
.S
pz
. v
npz
. K
pz


với vật liệu phôi là Gang xám GX15-32 và vật liệu dao là hợp kim cứng có
C
pz
= 63.5 là hệ số đặc trưng cho điều kiện gia công nhất định
t
ypz
= 1
0.75
với độ sâu cắt chọn là 1 mm
S
ypz
= 10

0.75
với lượng chạy dao là 10 mm / vòng
v
npz
= 5
.0.7
với tốc độ cắt được tính gần 5
=> P
z
= 0,12 (KN)
Vậy ta có : w =
2).
2
sin (

1
α
RfRf
PLK
z
+

Thay số vào công thức ta có : W = 1,56 ( KN) = 1600 (kg)
Xác định thong số bulông kẹp chặt: d=1,4
[]
σ
W
=1,4
8
1600

=19.8 mm
Với
σ
= 8-10 (kg/mm
2
) ,ta chọn
σ
= 8
Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
8

Vậy ta chọn đường kính bulong tiêu chuẩn la d=20 ( bulong M20)
* Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực
Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp
tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi và an
toàn .Với các yêu cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp kết hợp với khối
V, kẹp chặt bằng ren.
Cơ cấu sinh lực là tay công nhân
6.Bản vẽ đồ gá ( trang sau )

7.Các điều kiện kĩ thuật và tính toán sai số chế tạo
Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định điều kiện kĩ
thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá.
Như vậy ta có:
+Sai số gá đặt cho phép :
[]
δεεεεεεε







÷=≤++++=
2
1
5
1
22222
gdctlrldmkcgd

Suy ra :
[
]
2222
2
cldmkgdctlr
εεεεεε −−−−=
Trong đó


ε
k
: là sai số do kẹp chặt phôi , trong trường hợp này l
ực kẹp vuông góc với
phương kích thước thực hiện do đó ε
k
= 0
ε

m
: là sai số do mòn đồ gá,ta có ε
m
= β. mN µ225500030 ,., ==
ε
lđ
: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy ε
lđ
= 10 µm
ε
c
: là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công ε
c
=0
ε
gđ
: là sai số gá đặt,
Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
9

với δ = 0,02 mm là sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công,
ta có ε
gđ
= (1/5-:-1/2).50 = 20 µm
vậy
[
]
1710105220
22222222

2
=−−−=−−−−= ,
cldmkgdctlr
εεεεεε µm

8.Kết luận
- đồ gá đảm bảo kĩ thuật về sai số chế tạo
+ vật liệu chế tạo trục gá là thép C45
+ thấm và tôi cứng,đạt độ cứng HRC 55-60
+ bề mặt làm việc của cổ biên đạt độ bóng cấp 7 và độ chĩnh xác về hình học

Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
10



Bản vẽ lắp đồ gá :

Hoàng Gia Thắng BTL Đồ Gá
Lớp : CDT3_k50
11



TÀI LIỆU THAM KHẢO
1- Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs-Pts– Lê Văn Tiến –1999
2- Sổ tay &Atlas Đồ gá Pgs-Pts - Trần Văn Địch –2000
3- Sổ tay công nghệ chế tạo máy
Pgs-Pts - Trần Văn Địch vàPgs-Pts Nguyễn Đắc lộc –2000

4- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch –1999
5- Máy cắt kim loại –Nguyễn Thế Lưỡng
6- Cơ sở máy công cụ
7- Dung sai –Ninh Đức Tốn -2000