Thiết kế đồ gá gia công cơ khí

Đồ án: Thiết kế đồ gá gia công cơ khí
Mục lục
Lời nói đầu.
Trang 04
1.Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, sơ đồ gá đặt.
Trang 06
2.Các yếu tố của chế độ cắt
Trang 07
3.Xác định phơng án kẹp chặt.
Trang 09
4.Tính lực kẹp cần thiết.
Trang 09
5.Chọn cơ cấu kẹp.
Trang 10
6.Kiểm tra điều kiện tự hãm.
Trang 13
7.Kiểm bền cho bulông kẹp.
Trang 13
8.Thông số của các chi tiết lắp ráp đồ gá.
Trang 15
9.Kết luận.
Trang 19
Tài liệu tham khảo.
Trang 20
3
Đồ án: Thiết kế đồ gá gia công cơ khí
Lời nói đầu.
Ngày nay, trong thiết kế và chế tạo các sản phẩm cơ khí, chúng ta ngày
càng rộng rãi các loại công cụ lao động, với két cấu và tính năng kỹ thuật
ngày càng hoàn thiện hơn. Đây là yếu tố quan trọng góp phần nâng cao
tính sử dụng cũng nh yếu tố cạnh của sản phẩm, do năng suất, chất lợng

của sản phẩm đợc nâng lên, giảm tối đa thời gian gia công chi tiết.
Các loại công cụ đợc sử dụng dù là các trang thiết bị công nghệ hiện đại,
hay các loại máy vạn năng đều không thể thiếu một bộ phận quan trọng,
đó là đồ gá.
Đồ gá gia công trên các loại máy vạn năng cho phép mở rộng khả năng
hoạt động của máy công cụ, giảm thời gian gia công nhờ quá trình gá dặt
phôi tự động, nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế.
Tuy nhiên, để phát huy tối đa khả năng, việc tính toán thiết kế đồ gá
cần phải đảm bảo theo những tiêu chuẩn và yêu cầu nhất định. Do đó,
môn học Thiết kế đồ gá gia công cơ khí không nằm ngoài mục đích
trang bị cho học viên một phơng pháp tổng quát ban đầu trong việc tính
toán thiết kế đồ gá gia công chi tiết máy.
Trong phạm vi đồ án của mình, bản thân em có sự vận dụng nhất định
những kiến thức đã học. Nội dung đồ án đã thẻ hiện đợc phần nào yêu
cầu đề ra, ban đầu có sự hợp lý trong việc kết hợp yếu tố kết cấu và yếu tố
công nghệ.
Tuy nhiên, do còn thiếu thực tế, việc nắm vững kiến thức môn học còn
cha thực sự sâu cho nên trong quá trình hoàn thiện, nội dung đồ án không
tránh khỏi những sai sót nhất định. Em kính mong có đợc những nhận xét
cụ thể, sự chỉ bảo tận tình của các thầy để em kịp thời bổ xung và sửa
chữa.
4
Đồ án: Thiết kế đồ gá gia công cơ khí
Cũng qua đây chon em đợc gửi lời cảm ơn tới thầy giáo Lại Anh Tuấn
cùng các thầy giáo trong bộ môn CNCT Máy đã tận tình gúp đỡ em hoàn
thiện đồ án này.
HVKTQS, ngày 01-03-2004
Học viên thực hiện
Dào Mạnh Lân
5

Đồ án: Thiết kế đồ gá gia công cơ khí
Thiết kế nguyên lý làm việc của đồ gá
1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, sơ đồ gá đặt:
Chi tiết gia công: tấm tỳ có gờ thép C45(Bảng 6.1.TTKCK.T92)
Độ cứng: HB = 170
ữ
217
Giới hạn bền:
B
= 600(MPa)
Giới hạn chảy:
ch
= 340(MPa)
Đờng kính lỗ gia công = 24, yêu cầu của lỗ gia công đạt độ nhám Ra = 0,63
ta tiến hành khoan theo các bớc nh sau:
+ Lần 1: khoan lỗ 17,4.
+ Lần 2: khoan lỗ 23
+ Lần 3: khoét lỗ 24 để đạt dộ nhám Ra0,63.
a. Chọn chuẩn:
Vì sản suất loạt vừa, số lợng chi tiết tơng đối lớn nên sử dụng phơng pháp tự
động gá đặt nhờ các cơ cấu định vị.
Chi tiết tấm tỳ có dạng khối, để định vị chi tiết ta hạn chế 6 bậc tự do. Trên chi
tiết, sử dụng các bề mặt đã qua gia công cơ với độ bóng tơng đối cao làm chuẩn
định vị cùng các đồ định vị nh sau:
+ Mặt phẳng đế đồ gá định vị mặt phía dới của chi tiết, hạn chế ba bậc tự do.
+ Mặt trớc đế đồ gá có dạng nh một phiến tỳ dịnh vị mặt sau của chi tiết,
hạn chế hai bậc tự do.
+ Một chốt trụ định vị mặt bên chi tiết, hạn chế một bậc tự do.
b. Sơ đồ định vị:
2. Các yếu tố của chế độ cắt:

a.Lực cắt:
6
Đồ án: Thiết kế đồ gá gia công cơ khí
Mômen xoắn:
+ Khi khoan: M
x
= 10.C
M
.D
q
.S
y
.k
P
+ Khoan rộng, khoét: M
x
= 10.C
M
.D
q
.S
y
.k
P
.t
x
Lực chiều trục:
+ Khi khoan: P
0
= 10.C

P
.D
q
.S
y
.k
P

+ Khoan rộng, khoét: P
0
= 10.C
P
.D
q
.S
y
.k
P
.t
x
Trong đó: Bảng 5.32.Sổ tay CNCTM.T25
+ Các hệ số và số mũ: C
M
,C
P
,q,y,x tra bảng 5.32.STCNCTM.T25
+ Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế: Bảng 5.9.Sổ tay CNCTM.T9
k
P
= k

MP
=
n
B






750

n = 0,75

B
= 600(MPa)


k
P
=
845,0
750
600
75,0
=

+ Đờng kính gia công:
D = 24(mm)
+ Lợng chạy dao: Bảng 5.25.Sổ tay CNCTM.T21
S = 0,40(mm/vòng)
+ Chiều sâu cắt:
Khi khoan:
t = 0,5.d = 0,5.17,5 = 8,65(mm)
Khi khoan rộng:
t = 0,5(D - d) = 0,5.(23 17,5) = 2,75(mm)
Vậy:
+ Khi khoan:
M
X
= 10.0,0345.17,5
2
.0,4
0,8
.0,845 = 42,89(N.m)
P
0
= 10.68.17,5
1,0
.0,4
0,7
.0,845 = 5294(N)
+ Khi khoan rộng:
M
X

= 10.0,09.23
1,0
.0,4
0,8
.0,845.2,75
0,9
= 20,886(Nm)
Từ đó ta tính toán cho trờng hợp khoan lỗ 17,5.
c. Tốc độ cắt:
v =
V
ym
q
V
k
ST
DC
.
.
.
+ Bảng 5.28 & 5.30 cho ta:(dao thép gió)
C
V
= 9,8 q = 0,4
y = 0,7 m = 0,2
T = 45
+ Hệ số k
V
:
k

V
= k
MV
.k
UV
.k
LV
7
Đồ án: Thiết kế đồ gá gia công cơ khí
= 0,9.1,0.1,0 = 0,9
v =
9,0.
4,0.45
5,17.8,9
7,02,0
4,0
= 27,3(m/ph)
+ Số vòng quay:
n =
)/(362
24.14,3
3,27.1000
.
.1000
phv
D
V
==

d. Công suất cắt:

N
c
=
)(59,1
9750
362.89,42
9750
.
KW
nM
x
==
Với hiệu suất máy: = 0,8 ta có công suất máy:
N
đc
= N
c
/ = 1,99(KW)
e. Chọn máy:
Trên cơ sở các thông số của chế độ cắt, tham khao bảng 9.21.Sổ tay CNCTM.
Tập3 về đặc tính kỹ thuật của các máy khoan đứng, chọn máy gia công là máy
khoan đứng 2H125 kiểu Nga với các hông số cơ bản sau:
+ Đờng kính lớn nhất khoan đợc: 25 (mm)
+ Dịch chuyển lớn nhất của trục chính: 170 (mm)
+ Số cấp tốc độ: 12
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 45
ữ
2000(vg/ph)
+ Số cấp chạy dao: 9
+ Phạm vi bớc tiến dao: 0,1

ữ
1,6(mm/vg)
+ Lực tiến dao: 900 (Kg)

9000 (N)
+ Mômen xoắn: 2500(Kg.cm)

250(N.m)
+ Công suất động cơ chính: 2,2 (KW)
Từ số cấp tốc độ và phạm vi tốc độ trục chính ta có công bội chuỗi số vòng
quay = 1,41
Suy ra trục chính quay với cấp tốc độ 7 và số vòng quay thực tế:
n
1
= 1,41
6
x45 = 354(vg/ph)
Từ số cấp chạy dao và phạm vi bớc tiến dao ta có công bội chuỗi lợng chạy
dao
= 1,41
Suy ra cơ cấu đẩy có tốc độ cấp 5 và lộng chạy dao thực tế:
S
1
= 1,41
4
x0,1 = 0,4(mm/vg)
Mômen cắt thực tế:
)(47,48
354
8,0.2,2.9750

..9750
Nm
n
N
M
dc
C
===

3. Xác định phơng án kẹp chặt:
Gia công chi tiết là quá trình khoan lỗ 24, lực cắt P
0
theo phơng thẳng đứng,
mômen cắt M
x
, chi tiết gia công có xu hớng xoay quanh trục mũi khoan.Để cố
định chi tiết, ta tiến hành kẹp chặt chi tiết theo sơ đồ sau:
8
Đồ án: Thiết kế đồ gá gia công cơ khí
4. Tính lực kẹp cần thiết:
Theo sơ phơng án kẹp chặt trên đây, lực kẹp cần thiết P
1
phải đủ lớn để chông
xoay cho chi tiết. Nó đợc tính theo công thức:
0
1
..2
.
lf
MK

P
C
=
Trong đó:
+ Mômen cắt thực tế:
M
C
= 48,47(Nm)
+ Hệ số ma sát ở bề mặt kẹp:
f = 0,45
+ Cánh tay đòn giữa lực P
0
và P
1
:
l
0
= 55(mm)
+ Hệ số an toàn chung:
K = K
0
.K
1
.K
2
.K
3
.K
4
.K

5
.K
6
. Hệ số an toàn trong mọi trờng hợp:
K
0
= 1,5
. Hệ số kể đến lợng d không đều:
K
1
= 1,0
. Hệ số thay đổi lực cắt do mòn dụng cụ:
K
2
= 1,0
. Hệ số tăng lực cắt do cắt không liên tục:
K
3
= 1,2
. Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định:
K
4
= 1,3

. Hệ số kể đến vị trí tay quay cơ cấu kẹp:
K
5
= 1,0
9