bài tập lớn đồ gá thầy nhân đại học bách khoa hà nội

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

Lời nói đầu

Đồ gá là một môn học không thể thiếu đối với sinh viên nghành công nghệ chế tạo máy. Đồ
gá không chỉ tăng khả năng gá đặt chi tiết gia công mà còn tăng khả năng công nghệ của
máy. Vậy nên môn Đồ gá rất quan trọng.
Bài tập lớn không chỉ giúp sinh viên hiểu sâu thêm kiến thức môn học mà còn giúp học một
số môn học khác và làm đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp cũng như khi làm việc.
Để hoàn thành bài tập lớn môn học em xin cảm ơn thầy Nguyễn Thành Nhân đã chỉ bảo tận
tình em trong quá trình học tập và làm bài tập lớn.

Em xin chân thành cảm ơn thầy!
Hà Nội, ngày 5-12-2018

Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 1


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

I.

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 cùng 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.
-

II.
1.
2.
a.
•
•

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
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.

Lập thứ tự các nguyên công
Nhiệm vụ của đồ gá phay và sơ đồ gá đặt
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
Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 2


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

•

Đảm bảo đồ gá dễ tháo lắp, phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn

•
•

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 :
Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 3


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

-

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 suấtN=6kW.

Chế độ cắt : khoét thô, khoét tinh và doa

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 tập2)
kp=0,6 (tra bảng 5-9 sổ tay CN CTM tập2)
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(Dd)=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
Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 4


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

+ 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:

Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 5


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

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 =K0 .K1.K2.K3.K4.K5.K6
K0: Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp. K0 = 1,5.
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.
Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 6


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỒ GÁ

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:
a2
0, 062
2
R=
+b =
+ 0,12 = 0,1
4
4

Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 7


Vậy mỏ kẹp phải đảm bảo lực kẹp xấp xỉ :
W = 5, 4(kN )
4. Chọn cơ cấu sinh lực
Ta chọn cơ cấu sinh lực là ren vít.

- Phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên không tồn tại sai
số kẹp chặt ( ε k = 0 )
Lực Q đặt lên tay quay của ren vít có mặt kẹp thông qua miếng đệm được xác định
theo công thức:
β
W[ r0 tan(α + φ0 ) + f .R.cot( )]
2
Q=
l

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

d=

W
5400
=
= 18
0, 5[σ ]k
0,5.60.10 4

-> Chọn bu lông M18
Họ tên sinh viên: Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 8

- r0: bán kính ngoài trung bình của ren vít, mm
- α : góc nâng của ren vít α = 2 30 − 3 30
'
φ ren
= 60vít
40với
-- f: hệ
số ma sát ở chỗ tiếp xúc phẳng của
chi tiết gia công hoặc của đai ốc với
: góc ma sát trong cặp ren vít-đaiốc: 0
0

'

0

'

vòng đệm, f=0,1-0,15
- R: bán kính mặt cầu của đâu ren vít, mm… R=10mm

- β góc giữa 2 đường tiếp tuyến của mặt cầu ở đầu renvít, β = 120
Thay số =>Q=47,12 N

0

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 = M 1 + M 2 = 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
Q1 = 2W .tan(α + φ0 )
F2 = 2W .tan ϕ1

ϕ1 :là góc ma sát giữa mặt phẳng kẹp với bề mặt kẹp
Q=

2W tan(α + φ0 ) + 2W .R tan ϕ1
l
= 52,22 N >47,12 N

=>Cớ cấu đủ bền !
6. Tính sai số chế tạo đồ gá
Ta có:

ε gd

=

ε c2 + ε k2 + ε ct2 + ε m2 + ε ld2

Trong đó:

ε gd :sai số gá đặt, được xác định

[ε gd ] = ( 1 ÷ 1 ).δ
3

5

với δ là dung sai kích thước 0,2

=> δ = 1/150, 4
1
[ε ] = δ = 50µ m
4
Ta lấy:
gd

Họ tên sinh viên: Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 9


ε
- c:

sai số chuẩn: Do quá trình định vị bằng Ê tô vào tâm kẹp=>c=0

ε k :sai số kẹp chặt,ở đây phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên:
ε k =0.
ε
- dg : sai số đồ gá
- ε m : 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 đồgá
ε dc : sai số điều chỉnh, ε dc = 10µ m

Vây:

ε gd = ε c2 + ε k2 + ε dg2 + ε ct2 + ε m2 + ε dc2

Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 10


Với

[ε gd ] = 50µ m

Từ đó ta xác định được độ chính xác cần chế tạo đồ gá là:

ε ct =

2
[ε gd ]2 − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc
]

Vậy cần phải chế tạo Đồ gá phay có sai số chế tạo là: ε ct ≤ 47 µ m
7. Nêu yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
Từ sai số chế tạo đồ gá đã tính ε ct ≤ 47 µ m , 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:


b. Cơ cấu bạc dẫn thay nhanh
9.
a.
b.

Thao tác với đồ gá
Gá đặt Đồ gá lên bàn máy
Đưa đồ gá lên bàn máy và bắt bu long cố định với bàn máy
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

Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 13


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy…………….GS.TS Trần Văn Địch
(chủ biên) NXB Đại Học Bách Khoa HàNội
2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. (3 tập)…..GS.TS Nguyễn Đắc
Lộc (chủ biên) NXB Khoa học và Kỹ thuật -2005
3. Atlas Đồ Gá……………………………….GS.TS Trần Văn Địch
(chủ biên) NXB Đại Học Bách Khoa HàNội
4.
Đồ gá…………………………………………....GS.TS Trần Văn
Địch NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
5. Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy…………GS.TS
Trần VănĐịch NXB Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội2000
6. Hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy...GS.TS Nguyễn Đắc Lộc ,
LưuVănNhang.NXB Khoa học và Kỹ thuật

Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 14


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 :
Côngnghệ chế tạo máy, Đồ gá, máy công cụ, dụng cu cắt… 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!

Họ tên sinh viên : Phùng Khắc Dương

MSSV 20150771

Page 15