THIẾT kế đồ gá NGUYÊN CÔNG KHOAN lỗ m6

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG KHOAN LỖ,TARO M6

1. Yêu cầu kỹ thuật cần đạt của đồ gá.
- Nguyên công khoan, taro lỗ M6 là nguyên công cuối cùng trong quy trình công nghệ
gia công chi tiết gối đỡ,nên ta có thể sử dụng tất cả các mặt phẳng,các lỗ đã gia công để
định vị gia công lỗ M6.
- Khoan lỗ Ө6 đạt kích thước yêu cầu.
- Cơ cấu kẹp chặt,chốt tỳ phải đảm bảo độ cứng vững khi gá đặt và đảm bảo khi kẹp chi
tiết không bị biến dạng bởi lực kẹp.
-Các chi tiết định vị trong đồ gá cần đảm bảo độ chính xác và lắp ghép theo dung sai cho
phép,nhiệt luyện để đạt độ cứng cần thiết để đảm bảo số lần gia công tối đa nhất.
-Cơ cấu và hệ thống gá đặt phải đủ điều kiện làm việc là cứng vững,đồng thời cũng phải
đảm bảo một số tiêu chí:
1. Đơn giản về hệ thống.
2. Tiết kiệm chi phí làm đồ gá.
3. Tháo lắp nhanh gọn ,rút ngắn thời gian gia công.

1


Hình 1:Bản vẽ lắp gá đặt chi tiết .

2. Thành phần của đồ gá

2


Hình 2:Sơ đồ định vị gá đặt gia công khoan.
o Đồ gá là trang bị công nghệ cần thiết trong quá trình gia công cơ khí, kiểm tra và lắp
ráp sản phẩm cơ khí , dung để xác định vị trí của phôi so với dụng cụ cắt và giữ chặt
phôi ở vị trí dưới tác dụng của lực cắt trong khi gia công .

o Bảo đảm vị trí chính xác giữa phôi và dụng cụ cắt.
o Cố định vị trí chi tiết đã định vị , không có ngoại lực làm xê dịch hay rung động ( kẹp
chặt)
o Xác định vị trí và dẫn hướng dụng cụ cắt.
o Tạo thêm một số chuyển động để gia công các bề mặt phức tạp.
* Cấu tạo chung của đồ gá như sau :
o Bộ phận định vị
o Bộ phần kẹp chặt
o Các cơ cấu truyền lực
o Các cơ cấu hướng dẫn , so dao.
3


o Cỏc c cu quay v phõn
o Thõn v gỏ.
o C cu nh v v kp cht gỏ vo mỏy.
C cu nh v v xõy dng s gỏ t
- Dựng phin t vo mt ỏy chi tit hn ch 3 bc t do.
- Dựng cht tr ngn vo l 18 hn ch 2 bc t do.
- Dựng cht trỏm vo l 18 hn ch 1 bc t do.
o Phiến tỳ.
S dng mt phin t cú phn trờn l mt mt phng biờn dng ch
nht kớch thc nh hỡnh v (mm) nh v ba bc t do ca chi
tit.phin t ny c lp trờn thõn gỏ vi kieur lp H7/js6 v kp cht
bng vớt lc giỏc,
Sử dụng phiến tỳ đơn giản, dễ chế tạo và có độ cứng
vững tốt và dễ cho việc quét dọn . Phiến tỳ đc làm
bằng thép 20X , đc thấm than và sau nhiệt luyện đạt
độ cứng HRC = 50 - 60 với chiều sâu lớp thấm là 0,5 0,8 (mm) .
o Trt tr trũn ngn.

-Cht tr di (h3-a): Dựng cht tr di cú kh nng hn ch 4 bc t do. V kt cu,
chiu di phn lm vic L ca cht s tip xỳc vi l chun D cú t s L/D>1,5. Nu
phi hp vi mt phng nh v chi tit, thỡ mt phng ch c hn ch mt bc
t do.
-Cht tr ngn (hỡnh 3 -b,c): cht tr ngn cú kh nng hn ch hai bc t do tnh tin
theo hai chiu vuụng gúc vi tõm cht . T l L/D< 0,33^ 0,35.
-Cht trỏm (cht vỏt -hỡnh 3-d) ch hn ch mt bc t do.

4


Hình 3:Các loại trốt định vị .
Vật liệu để chế tạo các chốt gá như sau: khi dc <16mm, chốt gá được chế tạo bằng
thép dụng cụ Y7A,Y10A, 9XC, CD70; khi dc >16mm được chế tạo bằng thép
crôm-20X, thấm các bon đạt chiều dày lớp thấm 0,8^1,2mm, sau đó tôi đạt độ cứng
HRC50^55.
Lắp ghép giữa lỗ chuẩn và chốt gá là mối ghép lỏng nhẹ nhưng khe hở nhỏ nhất
(H7/h7) để có thể giảm bớt được sai số chuẩn. Còn lắp ghép giữa chốt và thân đồ gá
thường là (H7/k7) hoặc (H7/m7)

Hình 4:Các loại trốt định vị .

– Chốt côn: Các loại chốt côn như hình 4.
5


+ Chốt côn cứng: tương ứng 3 điểm (h4-a), hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến.
+ Chốt côn tuỳ động (chốt côn mềm): tương ứng 2 điểm (h 4-b) hạn chế 2 bậc tự do
tịnh tiến. Chốt côn tuỳ động dùng khi chuẩn định vị là chuẩn thô nhằm mục đích để bề
mặt côn làm việc của chốt côn luôn luôn tiếp xúc với lỗ trong một loạt phôi được chế

tạo bằng cách đúc, rèn dập, đột lỗ…
 Trong cơ cấu định vị gia công lỗ M6 ta cần sử dụng trốt trụ ngắn và trốt trám để
đingh vị tại hai lỗ Ө18.
 Cơ cấu kẹp chặt
- Chi tiết gia công được kẹp chặt bằng bu lông đai ốc xiết chặt chi tiết với các thiết bị định vị chi
tiết trên bàn gá.
- Cơ cấu và đường kính của đai ốc và bu lông phụ thuộc vào lực kẹp cần thiiets khi ta gia công
khoan chi tiết.
 Cơ cấu so dao,dẫn hướng
Giới thiệu chung về cơ cấu dẫn hướng:
o Nhiệm vụ:
Cơ cấu dẫn hướng dùng để dẫn hướng dụng cụ cắt và nâng cao độ cứng vững của nó.
Thường xuất hiện trên đồ gá khoan, khoét, doa,…do độ cứng vững của các dụng cụ cắt này
kém.
o Phân loại: cơ cấu dẫn hướng của đồ gá gồm phiến dẫn và bạc dẫn

6


Hình 5:Cơ cấu bạc dẫn .
Cơ cấu dẫn hướng của đồ gá:
- Phiến dẫn:
Phiến dẫn cố định
Phiến dẫn tháo được
- Bạc dẫn:
Bạc dẫn hướng cố định
Bạc dẫn hướng thay thế
Bạc dẫn hướng có kết cấu đặc biệt
Bạc dẫn có tác dụng trực tiếp dẫn hướng dụng cụ cắt, được lắp trên phiến dẫn. Phiến dẫn được
lắp trên thân đồ gá

Kích thước lỗ bạc dẫn bằng kích thước dụng cụ gia công
o Công dụng:
Xác định tâm lỗ gia công mà không phải lấy dấu
Tăng độ cứng vững cho dụng cụ cắt
a) Phiến dẫn
Phiến dẫn có dạng tấm, được định vị và kẹp chặt trên thân đồ gá, mang bạc dẫn
hướng.
Gồm có các dạng:
Phiến dẫn cố định không tháo được
7


Phiến dẫn cố định tháo được

Phiến dẫn bản lề

8


Phiến dẫn tháo rời

Phiến dẫn treo
9


Để xác định chính xác vị trí tâm lỗ khi gia công, trên thân phiến dẫn phải có
các chốt định vị.
 Trong cơ cấu ta chọn phiến dẫn bản lề để thuận tiện hơn trong việc tháo
lắp.
b)  Bạc dẫn hướng

Công dụng:

Xác định vị trí tâm lỗ gia công

Làm điểm tựa, tăng cứng vững cho dụng cụ cắt
Gồm có các loại:

Bạc dẫn cố định
Được dùng trong trường hợp lỗ gia công chỉ qua 1 nguyên công hoặc 1 bước
công nghệ.
Kết cấu gồm 2 loại: bạc trơn và bạc có vai.
 

 



Bạc dẫn thay thế
10




Bạc dẫn thay thế nhanh

 

Rãnh trên vai có tác dụng làm giảm thời gian thay bạc: do không cần tháo vít
hãm
Bạc thay thế dùng khi gia công lỗ gồm nhiều bước công nghệ, sau mỗi bước

phải thay thế bạc dẫn hướng và dụng cụ cắt. Bạc thay thế lắp với phiến dẫn
thông qua bạc lót. Bạc lót lắp chặt với phiến dẫn, bạc dẫn lắp sít trượt với bạc
lót.

Bạc dẫn xoay
Dùng để gia công lỗ trên máy doa. Bạc dẫn được lắp với ổ trượt hoặc ổ lăn, các
ổ đó được lắp với phiến dẫn. Bạc dẫn có lắp then với cán dao để quay theo trục
dao khi gia công

11






Bạc dẫn hướng có kết cấu đặc biệt.
- Hình a: Gia công trên mặt nghiêng/mặt cầu
- Hình b: Gia công với dụng cụ cắt có đầu dẫn hướng

Bạc dẫn hướng .
 

 

-

Chiều dài bạc dẫn: b=(1,5÷2)d
Khoảng cách đến bề mặt gia công:
Đối với vật liệu giòn (gang) : a = (0,3÷0,5).d

Đối với vật liệu dẻo (thép, nhôm): a = (0,5 ÷ 1).d
12


-

Khi khoột: a 0,3.d
úng bc dn lờn phin dn

Trong c cu ta s dng bc dn thay th nhanh.

- Trong cơ cấu dn hng, chi ti tip xỳc trc tip vi mi khoan c
gi bc dn hng, chúng thờng đợc làm bằng thép dụng cụ và
thép hợp kim , nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 55 - 60 . Các bề
mặt làm việc của nó phải đợc mài đạt Ra0,32 (mm).
- Bc dn hng tin li trong vic gia cụng nhiu chi tit vỡ nú thỏo lp
nhanh,nh v v trớ gia cụng l khoan v thỏo lp nhanh chớnh xỏc.

3. Tớnh lc kp
13


Lực kẹp là cơ sở để thiết kế các cơ cấu kẹp chặt . Việc
tính lực kẹp đợc coi là gần đúng trong điều kiện chi tiết
gia công ở trạng thái cân bằng tĩnh dới tác dụng của các
ngoại lực : lực kẹp , phản lực của mặt tỳ , lực ma sát ở các
bề mặt tiếp xúc , lực cắt và trọng lợng của chi tiết . Trong
thực tế lực cắt không ổn định , lực ma sát cũng không
ổn định do đó lực kẹp cũng không ổn .
Trị số của lực kẹp : trị số của lực kẹp phôi trên đồ gá phải

đảm bảo sao cho phôi cân bằng, ổn định, không bị xô
lệch trong suốt quá trình gia công dới tác dụng của ngoại
lực, trong đó chủ yếu là lực cắt, mômen xoắn, trọng lợng
của bản thân phôi và các lực loại 2 sinh ra trong qua trình
gia công nghĩa là có thể xác định đợc lực kẹp gần đúng
bằng cách giải bài toán cân bằng tĩnh tuỳ theo sơ đồ gá
đặt cụ thể với quan hệ :
M = F(k, Mc , f...)
P

= F(k, Pc , f...)

Chn mỏy :
- Chọn máy khoan cần 2A55.
- Đờng kính lớn nhất khi khoan thép: 50mm.
- Công suất đầu khoan 4,5 kw, công suất nâng xà ngang 1,7
kw.
- Số vòng quay trục chính ( V/ph):30-37; 5-47; 5-60-75-95118-150190-225-300-375-475-600-950-1180-15001700.
- Bớc tiến sau 1 vòng quay trục chính (mm/v): 0.05-0.07-0.10.14-0.2-0.28-0.4-0.56-0.79-1.15-1.54-2.2.
- Mômen xoắn lớn nhất: 75 KG; Lực dọc trục lớn nhất: 2000
KG.
Chn dao:
Mũi khoan bằng thép gió, có đờng kính mũi khoan D= 5,5 mm.
Ch ct:
- S=0,28 (mm/vg)
- n =118 (v/p)
Tui bn dao : T = 180 ph
Trong quỏ trỡnh khoan l chi tit chu tỏc dng ca cỏc cỏc lc sau :
+ Momen xon M do lc ct gõy ra
14

+ Lực cắt P0
+ Lực kẹp W
+ Lực ma sát Fms
+ Các phản lực N1 N2 N3
+ Sơ đồ lực :

Hình 4:Sơ đồ đặt lực khi khoan.
a. Lực cắt khi khoan
Có công thức lực tiến dao khi khoan:

Tra bảng(7-3)CDCGCCK: Cp=42,7 ,Zp=1,0, Yp=0,8, Kp=1
P0=42,7.5,5.0,280,8.1. =84,82 (kg)=848,2 (N)
Ta có momen xoắn M khi khoan:
M=10.Cm.DZm.SyM.kp
Tra bảng (7-3)CDCGCCK ta có trị số Cm=0,021
Tra bảng (7-3)CDCGCCK ta có kp= 1
D: Đường kính lỗ gia công D=5,5mm
15


S: Lượng chạy dao S=0.28mm/vòng
Các số mũ stra bảng (7-3)CDCGCCK ta có: Zm=2; yM=0,8.
Hệ số ma sát f=0,3
Khi đó:
Mc=0,021.5,52.0,280,8.1=0,22 (kg.m)=2,2 (N.m)

Vậy lực kẹp cần tính là:
(2W+Po).f.a=K.Mc

 2W = ==462,1(N)
 W = 231,05 (N)
Trong đó : f : là hệ số ma sát f = 0,2
K – hệ số an toàn đảm bảo trong quá trình gia công
K = K0 . K1 . K2 . K3 . K4 . K5 . K6
K0 – hệ số an toàn định mức K0 = 1,5
K1 – hệ số an toàn kể đến lượng dư không đều gia công thô K1=1,2
K2 – hệ số an toàn kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2 = 1,2
K3 – hệ số an toàn kể đến quá trình cắt K3 = 1,2
K4 – hệ số an toàn kể đến nguồn sinh lực không ổn định với cơ cấu kẹp bằng tay
K4 = 1,3
16


K5 – hệ số kể đến góc quay của cơ cấu cần sinh ra lực kẹp thuận tiện K5 =1
K6 – hệ số tính đến mômen làm lật quanh điểm tựa ( Khi định vị trên các phiến
tỳ)

K6 = 1,5
Vậy

K = 1,5 . 1,2 . 1,2 . 1,3. 1 . 1,5 = 4,212

4. Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực.
- Cơ cấu sinh lực là tay công nhân.
- Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu sau:
+ 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 làbu lông đai ốc.
Đường kính bulông được xác định theo độ bền kéo của bulông :
+ Đường kính bu lông :d = C.(mm)
Trong đó :
C :hệ số phụ thuộc vào loại ren ( C = 1,4)
d :đường kính ngoài của ren (mm).
W :lực kẹp chặt được tính từ momen cắt
: ứng suất bền của vật liệu ; = 8 -10 kg/mm2.
d = mm.
Chọn bulông M8 theo tiêu chuẩn .

 Các cơ cấu khác.
1. Cơ cấu dẫn hướng gồm khớp bản lề,rãnh chữ T để bắt bàn máy và máy.
2. Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc.
3. Thân đồ gá được chọn theo kết cấu như bản vẽ lắp, thân đồ gá được chế tạo bằng
gang.
17


5. Tính độ chính xác của đồ gá.
Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định điều kiện kỹ
thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá.
Ta phải so sai số gá đặt đạt yêu cầu
 Sai số chế tạo lắp ráp đồ gá phải thoả mãn yêu cầu của nguyên công
đg =

2
 m2   ld2   CTLR

CTLR 

[ gd ] 2   c2   K2   m2   ld2

 Sai số gá đặt cho phép: [gđ]

[gđ] =

1 1
  
5 2

.

: Dung sai kích thước cần đạt của nguyên công là:  = 100m = 0,1 ( mm )
Lấy

[gđ] = 0,25.  = 0,25 100 = 25 (m)

 Sai số chuẩn: c
Trường hợp này sai số chuẩn c = 0. Do kích thước cần đạt chỉ phụ thuộc vào độ
chính xác của việc chế tạo phiến dẫn và lực kẹp cùng phương với lực cắt.
 Sai số lắp đặt đồ gá trên máy: lđ
Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá.
Sai số lắp đặt [lđ] phụ thuộc quá trình gá đặt (lắp) đồ gá trên máy gia công.
Thường lấy lđ = 6 m ( 5  10 )
18


 Sai số mòn: m
Là sai số do đồ gá bị mòn gây ra m =  .

N

( m )

: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị.
Với đồ định vị là phiến tỳ  = 0,2 ( 0,2  0,4 )
N: Số lần định vị chi tiết lên đồ gá. N = 8000 ( chi tiết )


m = 0,2 . = 17,8 ( m )

 Sai số kẹp chặt: K
Trong trường hợp này phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước
thực hiện nên k = 0
 Thay vào công thức tính sai số chế tạo lắp ráp đồ gá ta có:
CTLR =

[ gd ] 2   c2   K2   m2   ld2

= = 17,32( m )
Vậy CTLR = 20 ( m )
 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.

19


Hỡnh 4:Bn v lp gỏ .
1. khụng vuụng gúc gia mt t v mt gỏ 0,02/100 ( mm )
2. khụng vuụng gúc gia cỏc mt thõn gỏ 0,02 ( mm )

3. búng ca cỏc b mt lp rỏp v nh v : cp 7
4. cng ca cỏc cht t v cht nh v 5055 HR
5. Yêu cầu đối với thân đồ gá:
Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải đc ủ để khử ứng
suất
Kiểm tra đồ gá :
+ Phải kiểm tra tất cả các kích thớc chuẩn
+ Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết
+ Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá
Sơn đồ gá :

20


+ Sau khi đồ gá đợc kiểm tra tất cả các bề mặt không
gia công cần phải đợc sơn dầu. Màu sơn có thể tuỳ
ý, lớp sơn phải kh
+ Các chi tiết nh tay quay, chi tiết khoá, bulông, đai
ốc đợc nhuộm lấy màu bằng phơng pháp hóa học.
Những yêu cầu an toàn về đồ gá :
+ Những chi tiết ngoài không đc có cạnh sắc.
+ Không đợc làm xê dịch vị trí của đồ gá khi thay
đổi điều chỉnh trên máy.
+ Đồ gá cần đợc cân bằng tĩnh và cân bằng động.
+ Kết cấu của đồ gá thuận tiện cho việc quét dọn
phoi và dung dịch trơn nguội trong quá trình gia
công.
+ Khi lắp các chi tiết trên đồ gá phải có dụng cụ
chuyên dùng.

21


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đại học công nghiệp Hà Nội khoa cơ khí
Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ
[2] Đặng Văn Nghìn – Lê Trung Thực.
Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy tập 1,2và 3 . ĐHBK Hà Nội 1970
[3] Nguyễn Đắc Lộc – Ninh Đức Tốn – Lê Văn Tiến - Trần Xuân Việt.
Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 và 2 NXB KHKT-2000
[4] Đặng Vũ Giao.
Tính và thiết kế đồ gá ĐHBK Hà Nội-1969
[5] Nguyễn Ngọc Anh - Phạm Đình Thuyên - Nguyễn Ngọc Thư – Hà Văn Vui.
Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II, III, IV.
[6] Nguyễn Ngọc Đào - Hồ Viết Bình.
Chế độ cắt khi gia công cơ ĐHSPKT.TPHCM
[7] Hồ Viết Bình – Lê Đăng Hoành - Nguyễn Ngọc Đào.
Đồ gá gia công cơ khí tiện phay bào mài ĐHSPKT.TPHCM
[8] Trần Văn Địch .
Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy NXB KHKT-1999
[9] Văn Giáp – Thái Thị Thu Hà.
Các phương pháp gia công kim loại NXB ĐHQG TPHCM-2001
[10] Bộ môn công nghệ chế tạo máy.
Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy tập 1 và 2 ĐHBK HN-1997

22


-------------Hết-------------

23