Thiết kế đồ gá khoan lỗ

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
Tính toán thiết kế đồ gá cho các nguyên công gia công sau đạt yêu cầu kỹ thuật, biết các bề
mặt khác đã gia công đạt yêu cầu như bản vẽ.
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Lập sơ đồ định vị cho các nguyên công.
Lựa chọn, tính toán các cơ cấu định vị.
Lựa chọn, tính toán cơ cấu kẹp chặt.
Lựa chọn, tính toán cơ cấu dẫn hướng, so dao (nếu có).
Lựa chọn, tính toán cơ cấu khác của đồ gá.
Bản vẽ kỹ thuật đồ gá: bản vẽ lắp, bản vẽ các chi tiết thành phần.

Chi tiết số 3: Gia công 4 lỗ 4
Vật liệu – thép C45


Mục lục
Nội dung

Trang

1. Lập sơ đồ định vị và kẹp chặt cho chi tiết.

3

2. Tính toán sai số các kích thước cần đảm bảo khi gia công.

3

3. Lựa chọn, tính toán cơ cấu định vị.

5

4. Tính toán sai số kẹp chặt và lực kẹp chặt.

5

5. Lựa chọn, tính toán cơ cấu kẹp chặt.

7

6. Lựa chọn, tính toán các cơ cấu khác của đồ gá. 8
7. Bản vẽ lắp đồ gá.

10

Tài liệu tham khảo

11


1. Lập sơ đồ định vị và kẹp chặt cho chi tiết.
 Định vị.
Do các bề mặt đã được gia công đạt yêu cầu bản vẽ nên ta chọn chuẩn định vị như sau:

-

Sử dụng 1 phiến tỳ phẳng định vị vào mặt A, hạn chế 3 bậc tự do.
Sử dụng 2 chốt tỳ đầu phẳng định vị mặt B, hạn chế 2 bậc tự do.
Sử dụng 1 chốt tỳ đầu phẳng định vị mặt C, bạn chế 1 bậc tự do.
Kẹp chặt.
Sử dụng 2 mỏ kẹp xoay, kẹp chặt chi tiết với đầu mỏ kẹp tỳ vào mặt phẳng A, phương
lực kẹp như hình vẽ.
W

W

2. Tính toán sai số các kích thước cần đảm bảo khi gia công.

 Dung sai vị trí kích thước L=24 mm.
- Khi gia công 4 lỗ 4 đạt yêu cầu về dung sai vị trí 0.25 thì kích thước L=24 mm cần
đảm bảo dung sai cho phép trong khoảng:

3


Suy ra:
 Dung sai vị trí so với các mặt chuẩn A, B, C.

-

Khi gia công 4 lỗ 4 đảm bảo yêu cầu thì đường tâm thực của mỗi lỗ phải
ở trong vùng mặt trụ có đường kính 0,25 mm, đường trục của mặt
trụ trùng với vị trí chính xác về lý thuyết của lỗ được xem xét đối với
các mặt phẳng chuẩn A, B, C.

Suy ra: Dung sai về vị trí của lỗ 4 so với các mặt chuẩn là:
-

Với mặt A:

-

Với mặt B:

-

Với mặt C:

4


3. Lựa chọn tính toán cơ cấu định vị.
Ta sử dụng chốt tỳ phẳng và phiến tỳ phẳng có kích thước
như sau:

Chốt tỳ đầu phẳng

Phiến tỳ phẳng

4.
kẹp

Tính toán
chặt và lực
chặt.

sai số
kẹp



Tính toán sai

số kẹp

chặt.
Với sơ đồ gá đặt và kẹp chặt như hình vẽ trên thì ta có lực kẹp chặt W
có phương vuông góc với phương kích thước lỗ gia công 4 nên sai số kẹp
chặt bằng 0.
 Tính toán lực kẹp chặt.
- Với có cấu định vị và kẹp chặt như đã chọn thì trong trường hợp này
lực kẹp chặt W nằm theo phương thẳng đứng và cùng chiều với lực
cắt Pc nên thực tế lực kẹp chặt không cần lớn lắm.

5


Pc

Mc

W

G

-

Tuy nhiên để gia công được thì lực kẹp chặt cần phải thắng được
momen cắt Mc.

Suy ra:
Trong đó:
K - hệ số an toàn chung; K = 1.5 ÷ 2
Mc – momen cắt khi khoan (N.mm)
R – khoảng cách từ tâm chi tiết đến tâm mũi khoan (mm); R = 12
(mm)
d – đường kính mũi khoan (mm); d = 4 (mm)
f – hệ số ma sát; f=0,2
r – bán kính trung bình của mặt tiếp xúc giữa chi tiết và đồ định vị
(mm); r = 12 (mm)
Pc – lực cắt khi khoan (N)
 Tính toán lực cắt Pc (N) và Momen xoắn Mc (Nmm).
 Chế độ cắt khi gia công:
- Chiều sâu cắt t (mm):
+ Chiều sâu cắt khi khoan được xác định theo công thức:
-

-

Chiều sâu chạy dao S (mm/vòng):
+ Với đường kính lỗ cần gia công là 4, vật liệu gia công là thép C45 có
HB=180, chiều sâu lỗ khoan h = 12 (mm) ta xác định đượclượng chạy dao S =
0,1÷0,15 (mm)
→ Chọn S = 0.1 (mm/vòng)
Tốc độ cắt khi khoan (m/phút):

Với vật liệu mũi khoan là thép gió, vật liệu khoan là thép C45 có ,
lượng chạy dao S = 0,1 mm/phút, tra bảng 5-28 trang 23 – sổ tay
công nghệ chế tạo máy 2 có:

6


Khi khoan có dung dịch trơn nguội chu kì bền T của dụng cụ cắt
xác định: với vật liệu dao làm bằng thép gió, vật liệu gia công là
thép C45, tra bảng 5-30 – sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 có T = 25
(phút).
Hệ số cắt Kv là hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt có tính đến
các điều kiện cắt thực tế:
Trong đó:
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công, với vật liệu gia công là thép
C45, , tra theo bảng 5-1 trang 6 – sổ tay công nghệ chế tạo máy 2
có:
là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép gia công, tra bảng 5-2
trang 6,7 – sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 có
Vậy:
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt, với vật liệu dụng cụ cắt
là T5K12B tra theo bảng 5-6 trang 8 – sổ tay công nghệ chế tạo máy
2 có:
là hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan, với l = 12 (mm) tra bảng
5-31 trang 24 – sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 có: 1
Suy ra:
Suy ra:

-

 Tính toán lực cắt Pc (N) và Momen xoắn Mx (Nmm):
Lực cắt Pc (N) và momen xoắn Mx được xác định theo công thức:
Trong đó:
được xác định trong bảng 5-32 trang 25 – sổ tay công nghệ chế
tạo máy 2. Với vật liệu gia công là thép C45, vật liệu dụng cự cắt là
thép gió ta có:
Trị số tính đến các yếu tố gia công thực tế Kp; trong trường hợp
này chỉ phụ thuộc vào vệt liệu gia công và được xác định bằng:
Suy ra:

Với các giá trị như trên ta có lực kẹp chi tiết W được xác định:

5. Lựa chọn, tính toán cơ cấu kẹp chặt.
7


-

Với lực kẹp đã tính như trên, ta chọn kẹp chặt chi tiết với cơ cấu mỏ
kẹp xoay sử dụng 2 mỏ kẹp kẹp vào 2 phía của chi tiết gia công:

Suy ra, lực mà mỗi mỏ kẹp cần để kẹp chặt chi tiết là:

F'

F

W'=1369,27 (N)

Sơ đồ lực tác dụng vào mỏ kẹp khi kẹp chặt chi tiết gia công

Để có thể tác dụng 1 lực có giá trị bằng lên đầu tì của mỏ kẹp ta cần phải
tác dụng đủ 1 lực có giá trị lên đầu của tay quay.
Giá trị lực F được xác định dựa trên nguyên lý đòn bẩy và có giá trị bằng:

6. Lựa chọn, tính toán các cơ cấu khác của đồ gá.
 Cơ cấu dẫn hướng.
-

Bạc dẫn hướng: bạc dẫn hướng cố định có vai.

8


-

Phiến dẫn: phiến dẫn cố định không tháo được.

 Các cơ cấu khác.
- Đế đồ gá:

-

Thân đồ gá phần lắp chốt tỳ phẳng:

9


7. Bản vẽ lắp đồ gá.

16

Vòng d?m

15

Phi?n d?n

14

Phi?n t? ph?ng

13

Vít M5x12

12

B?c d?n

11

Ch?t t? ph?ng

10

Thân d? gá

9

G?i d? m? k?p

8

Bulong M5x15

7

M? k?p

6

Ch?t

5

Tay quay

4

B?c d?m

3

Ð? m? k?p

2

Bulong M5x20
Ð? d? gá

1
STT

Ký hi?u

Ngu ? i v?

Nguy?n H? u Tài

Ki?m tra

Ts.
Nguy?n Ng?c Kiên

Tên g?i

S
lu ?

B? N V

Ð? I H? C BÁCH KHOA HÀ N? I
VI?N CO KHÍ - BM. CÔNG NGH? CH? T

Tài liệu tham khảo
 Đồ gá cơ khí & tự động hóa – GS. Trần Văn Địch
PGS.TS. Lê Văn Tiến
PGS.Ts. Trần Xuân Việt
 Sổ tay & Atlas đồ gá – GS. Trần Văn Địch

10