bài tập lớn đồ gá đại học bách khoa hà nội

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

I.

GVHD. NGUYỄN THÀNH

PHÂN TÍCH CHI TIẾT

Chi tiết gối đỡ thường dùng để đỡ các ổ trục trong máy. Do vậy yêu cầu kỹ thuật chủ yếu là độ
chính xác của lỗ để lắp ghép với ổ; độ song song của đường tâm lỗ chính với mặt đáy chi tiết.

- Dựa vào bản vẽ ta thấy rằng :
- Đây là một chi tiết bao gồm có một lỗ chính mà đường tâm của nó song song với mặt
-

-

đáy phía chân đế
Có 4 lỗ trơn bắt bu lông ở phần đế đảm bảo đường tâm của chúng song song với

nhau, với mặt đầu và cùng vuông góc với mặt đáy
- Ngoài ra còn lỗ nhỏ để làm đường dẫn dầu bôi trơn
- Một số đặc điểm phụ khác như vát mép lỗ, vê tròn cạnh, làm cùn cạnh sắc
Từ những yêu cầu về độ bền mòn, khả năng chịu kéo nén, chịu tải trọng và độ cứng vững
mà ta chọn loại vật liệu chế tạo là Gang xám

1. Phương pháp chế tạo phôi
-

Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là dạng phôi đúc trong khuôn cát vì những ưu điểm như:

Phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn
Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và độ chính xác ở mức chấp nhận được
Khâu làm khuôn đơn giản , giá thành thấp
Dễ triển khai đối với các phân xưởng trong cả nước, trong đó có nhiều khu vực có kinh
nghiệm và kỹ thuật cao trong việc đúc nói chung , đúc Gang nói riêng

II.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY

Ta chọn các chuẩn như sau :

- Chuẩn thô : Mặt cạnh ngoài phần đế và mặt ngoài khối trụ của Gối đỡ
- Chuẩn tinh : Mặt đáy tinh và 2 lỗ tinh.
1. Lập thứ tự các nguyên công
2. Nhiệm vụ của đồ gá phay và sơ đồ gá đặt
a. Nhiệm vụ của đồ gá
• Thiết kế đồ gá cho Nguyên công 5: khoét và doa lỗ ∅40
• Đảm bảo định vị đủ số bậc tự do cần thiết và đúng chuẩn
• Đảm bảo đồ gá dễ tháo lắp, phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn
SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 1


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

• Đảm bảo tính toán đủ lực kẹp chặt
• Đảm bảo tính đơn giản của đồ gá, dễ dàng lắp ráp lên máy công cụ

-

b. Sơ đồ gá đặt
Sau khi có chuẩn tinh ta tiến hành định vị như sau :
Định vị mặt đáy lên phiến tì hạn chế 3 bậc tự do
Sử dụng chốt trụ ngắn cho lỗ ∅16 hạn chế 2 bậc tự do
Dùng một chốt trám vào lỗ ∅16 còn lại hạn chế 1 bậc tự do còn lại
Sơ đồ định vị cụ thể như sau :

- Định vị :
-

3 bậc tự do : Phiến tì

- 2 bậc tự do : Chốt trụ ngắn
- 1 bậc tự do : Chốt trám
- Kẹp chặt : cơ cấu ren vít
- Chọn máy : Máy khoan đứng K135, công suất N= 6kW.
- Chế độ cắt : khoét thô, khoét tinh và doa

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 2


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

3. Tính lực kẹp W
Lực kẹp càng lớn khi lực cắt sinh ra lớn. Do vậy ta chỉ cần tính cho bước khoét thô.
Mô mem xoắn sinh ra trong quá trình khoét:
Mx=10.CM.Dq.tx.Sy.kp
Trong đó:
CM=0,085 q=2 x=0,75 y=0,8 (tra bảng 5-23 sổ tay CN CTM tập 2)
kp=0,6 (tra bảng 5-9 sổ tay CN CTM tập 2)
S=1,6.0,5.0,7.0,75=0,42 (mm/vòng) (tra bảng 5-26 sổ tay CN CTM tập 2)
t=0,5(D-d)=0,5(40-34)=3 mm

 Mx=10.0,085.402.30,75.0,420,8.0,6=929,25 N.m
+ Để tăng độ cứng vững nên tì một mặt đầu vào chốt tì phía dưới
+ Mô mem xoắn Mx do lực cắt gây ra có xu hướng làm quay chi tiết xung quanh trục
của nó, do cơ cấu định vị nên=>chi tiết có xu hướng quay quanh trục A-A. Nếu bỏ
qua ma sát ở mặt đầu với chốt tì phía dưới thì điều kiện cân bằng mô men có thể
được viết dưới dạng như sau:

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 3


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

2M x
a
.R.K = W.
D
2



W=

4M x
.R.K
D.a

Trong đó :
K : là hệ số an toàn tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công.
K = K 0 .K1.K 2 .K 3.K 4 .K 5 .K 6

K0: Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp. K0 = 1,5.

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 4


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

K1: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, đối với gia công
thô: K1= 1,2.
K2: Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn:
K2 = 1÷1,8. Ta chọn K2 = 1.
K3: Hệ số tăng lực cắt khi gia công: K3 = 1.
K4: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt.
Trường hợp kẹp bằng tay: K4 = 1,3.
K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay.
Trường hợp thuận lợi: K5 = 1.
K6: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết.
K6 = 1,5

K = 1,5.1, 2.1.1.1,3.1.1,5 = 3,5
Thay vào công thức tính :

R=

a2
0, 062
+ b2 =
+ 0,12 = 0,1
4
4
m

a=0,06 m
D=0,04 m
Thay vào ta được:
4.929, 25
.3,5.0,1
0, 06.0, 04
W=
=5,4 KN
Vậy mỏ kẹp phải đảm bảo lực kẹp sấp xỉ :

W = 5, 4(kN )

4. Chọn cơ cấu sinh lực
Ta chọn cơ cấu sinh lực là ren vít.

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 5


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

- Phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên không tồn tại sai
(ε k = 0)

số kẹp chặt
Lực Q đặt lên tay quay của ren vít có mặt kẹp thong qua miếng đệm được xác định theo
công thức:

β
W[r0 tan ( α + ϕ0 ) + f .R cot( )]
2
l

Q=
l-khoảng cách từ tâm ren ren vít tới điểm đặt lực Q, l (d- đường kính ngoài danh nghĩa
của ren vít, mm)

W
5400
=
= 18

0,5 [ σ ] k
0,5.60.104
d=



mm

Chọn Bu long M18

r0- bán kính ngoài trung bình của ren vít, mm
α
α
- góc nâng của ren vít 2030’ – 3030’
SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 6


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

ϕ0

ϕ0

- góc ma sát trong cặp ren vít-đai ốc: =6040’
f- hệ số ma sát ở chỗ tiếp xúc phẳng của ren vít với chi tiết gia công hoặc của đai ốc với
vòng đệm, f=0,1-0,15
R-bán kính mặt cầu của đâu ren vít, mm… R=10mm
β
β
- góc giữa 2 đường tiếp tuyến của mặt cầu ở đầu ren vít, 1200
Thay số =>Q=47,12 N

5. Nghiệm bền cơ cấu
Để tính lực kẹp sinh ra khi kẹp bằng ren, ta triển khai bu lông và thấy nó có dạng hình
chêm và góc nghiêng của nó là góc nâng ren.
Cân bằng mô men ta có phương trình:
Q.l=M1+M2=Q1.r0+F2.R
M1-là mô men ma sát giữa mặt tiếp xúc của ren
M2-là momen ma sát giữa mặt phẳng kẹp và mặt bị kẹp
tan ( α + ϕ0 )
ϕ1
Q1=2W.
F2=2W.tan
ϕ1
là góc ma sát giữa mặt phẳng kẹp với bề mặt kẹp
2W tan ( α + ϕ 0 ) + 2W .R tan ϕ1 ]
l
=>Q=
=52,22 N > 47,12 N
=>Cớ cấu đủ bền !

6. Tính sai số chế tạo đồ gá
ε gd = ε 2c + ε 2k + ε 2ct + ε 2m + ε 2ld
Ta có :
Trong đó:

ε gd

ε gd
: sai số gá đặt, được xác định [

]=

1 1
( ÷ )
3 5

δ, với δ là dung sai kích thước 0,2

=>δ=1/150,04

1
Ta lấy:
SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

[εgd]=

4

δ
= 50µm

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 7


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

- εc: sai số chuẩn: Do quá trình định vị bằng Ê tô vào tâm kẹp=> εc=0
- εk : sai số kẹp chặt, ở đây phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước

-

thực hiện nên: εk=0.
- εdg: sai số đồ gá
εm : sai số do mòn đồ gá

εm = β. N
β : hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, β = 0,3.
N : s.lg chi tiết được gia công trên đồ gá,chọn N= 2000

ε m = 0,3. 2000 = 13, 4( µ m)
⇒

-

ε ct
: sai số chế tạo đồ gá

ε dc

ε dc

: sai số điều chỉnh,

= 10 µm.

ε gd = ε 2c + ε 2 k + ε 2 dg + ε ct 2 + ε m 2 + ε dc 2
Vậy :
Với [εgd] = 50µm
Từ đó ta xác định được độ chính xác cần chế tạo đồ gá là:
ε ct = [ε gd ]2 − [ε c 2 + ε k 2 + ε m 2 + ε dc 2 ]
= 50 2 − (02 + 02 + 13, 42 + 10 2 )
≈ 47(μm)

ε ct ≤ 47μm
Vậy cần phải chế tạo Đồ gá phay có sai số chế tạo là

7. Nêu yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 8


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

ε ct ≤ 47μm
Từ sai số chế tạo đồ gá đã tính

, và yêu cầu thiết kế , ta xác định được các điều kiện

kỹ thuật của đồ gá như sau :

• Độ không song song giữa mặt định vị và mặt đáy đồ gá nhỏ hơn 0,047 (mm)
• Độ không vuông góc giữa tâm các chốt và mặt đáy đồ gá nhỏ hơn 0,047 (mm)
• Bề mặt làm việc của chốt định vị, và phiến tì, chốt trụ ngắn, chốt trám sau khi nhiệt luyện đạt
từ 50 ÷ 55 HRC

8. các cơ cấu khác
a. Cơ cấu định vị và kẹp chặt
- Cơ cấu định vị : Phiến tì, chốt trụ ngắn, chốt trám

- Cơ cấu kẹp chặt :

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 9


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

b. Cơ cấu bạc dẫn thay nhanh
9. Thao tác với đồ gá
a. Gá đặt Đồ gá lên bàn máy
- Đưa đồ gá lên bàn máy và bắt bu long cố định với bàn máy
b. Gá đặt chi tiết lên đồ gá
Định vị
- Cho chi tiết vào, một lỗ lồng vào chốt trụ ngắn, một lỗ lồng vào chốt trám
Kẹp chặt
- Sau khi định vị xong ta xoay tay quay để mỏ kẹp vào vị trí kẹp
- Tiếp tục xoay chặt hơn cho đến khi cảm thấy lực kẹp đủ lớn
c. Quá trình tháo kẹp và lấy chi tiết ra
Thực hiện ngược lại

III.

BẢN VẼ ĐỒ GÁ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 10


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy…………….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên )
2.
3.
4.
5.
6.

NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Sổ tay công nghệ chế tạo máy. (3 tập)…..GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên)
NXB Khoa học và Kỹ thuật - 2005
Atlas Đồ Gá……………………………….GS.TS Trần Văn Địch (chủ biên )
NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Đồ gá…………………………………………....GS.TS Trần Văn Địch
NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy…………GS.TS Trần Văn Địch
NXB Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội 2000
Hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy...GS.TS Nguyễn Đắc Lộc , Lưu Văn

Nhang.
NXB Khoa học và Kỹ thuật

LỜI KẾT
Thông qua bài tập lớn môn học Đồ gá. Em cảm thấy mình đã củng cố tích lũy thêm rất
nhiều kiến thức bổ ích, giúp em hoàn thiện hơn, sâu chuỗi được các kiến thức như : Công nghệ
chế tạo máy, Đồ gá, máy công cụ, dụng cu cắt …

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 11


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ
NHÂN

GVHD. NGUYỄN THÀNH

Tuy nhiên do kinh nghiệm còn thiếu, kiến thức các môn học chưa được sâu sắc Nên chắc
chắn sẽ còn rất nhiều thiếu sót và chưa thật sự tỉ mỉ. Em rất mong được sự chỉ bảo nhiệt tình của
thầy.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Thành Nhân đã tận tình hướng dẫn, chỉ
bảo nhiệt tình và giải đáp mọi thắc mắc mà em gặp phải trong quá trình học tập môn học !
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày …. tháng ... năm 2016
Sinh viên

Lưu Văn Đạt

MỤC LỤC

SVTH : LƯU VĂN ĐẠT

MSSV : 20130824

Lớp KTCK 08 – K58

Trang 12