Đồ án Chi tiết máy Thiết kế đồ gá

LỜI NÓI ĐẦU. Để ghóp phần vào công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, nghành sản xuất cơ khí cần phải nhanh chóng nâng cao chất lượng và năng suất chế tạo, vì đó là một trong các nghành trọng điểm của nền công nghiệp quốc gia đặc biệt là chế tạo thiết bị và phụ tùng, cung cấp cho các nghành công nghiệp khác thiết bị sản xuất. Đồ gá gia công cơ góp phần không nhỏ vào nhiệm vụ đó, bởi máy móc,thiết bị đều phải dùng đến đồ gá mới có thể gia công được. Một trong những nhiệm vụ chính của chuẩn bị sản xuất là thiết kế và chế tạo các trang bị công nghệ, có thể chiếm tới 80% khối lượng chuẩn bị sản xuất và 10-15% giá thành sản phẩm (giá thành máy).Chi phí cho thiết kế và chế tạo đồ gá chiếm một tỉ lệ lớn trong tổng chi phí cho trang bị công nghệ.Vì vậy việc thiết kế và tiêu chuẩn đồ gá cho phép giảm thời gian sản xuất,tăng năng suất lao động một cách đáng kể. Đồ án môn học:Thiết kế đồ gá là hết sức cần thiết đối với sinh viên khoa cơ khí nói chung và sinh viên ngành Chế Tạo Máy nói riêng,giúp cho sinh viên nắm được những kiến thức cơ bản về đồ gá gia công cơ và cách thức thiết kế đồ gá để gia công một chi tiết nhất định. Trong thời gian làm đồ án,được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo Trần Hữu Quang , thầy giáo Tạ Đăng Doanh và các thầy giáo trong bộ môn Chế Tạo Máy em đã hoàn thành đồ án môn học,tuy nhiên do khả năng và trình độ còn hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót,em mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy và sự đóng góp chân tình của các bạn giúp em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Em xin chân thành cảm ơn Học viên thực hiện. Trần Công Trí. Thuyết minh đồ án 1. Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật và tính công nghệ của chi tiết: Chi tiết gia công là chi tiết nắp đỡ có các đặc điểm sau: *Chi tiết được làm từ vật liệu thép 40 Cr, có đường kính lớn nhất là (100 và có chiều dài cao 33 mm. có 3lỗ bậc(14/ (9 cách đều120
*đoạn cần gia công là 2vát hợp với nhau 1 góc 60
có chiều cao của phần cần gia công là20 mm, yêu cầu độ vuông góc với mặt tỳ cao nên để gia công nó ta dùng phương pháp phay . Từ kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có nhận xét sau: + Chi tiết cần gia công chỉ cần thực hiện một nguyên công phay Trước tiên phay 1vát sau đó xoay chi tiết đi một góc120
hay vát thứ2 do vậy trong quá trình gá đặt phải chắc chắn khi chuyển từ gia công vat này sang gia công vát khác trong quá trình gia công mà vẫn đảm bảo vị trí gá đặt chính xác tin cậy 2. Chọn chuẩn và sơ đồ định vị: 2.1 Chọn chuẩn định vị: Vật cần gia công là 2 vát của nắp đỡ, yêu cầu về độ chính xác vị trí của cácvát độ vuông góc của các vát và mặt đáy cao . Do vậy chọn chuẩn định vị là các mặt: mặt đáy của nắp đỡ mặt trụ trong của 2 lỗ (9 của nắp. Các bề mặt này đã được gia công ở các nguyên công trước. 2.2 Chọn đồ định vị: + Mặt phẳng tỳ vào mặt đáycủa nắp hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết. + Chốt trụ ngắn trong lỗ (9 hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết. + Chốt trám trong lỗ (9 hạn chế 1 bậc tự do của chi tiết. Cấu tạo của các phần tử định vị +Chốt trụ: Theo bảng 8-9 trang 400 STCNCTM Tập 2 ta có các kích thước của chốt: D  D1  d  L  h  l  c   9  12  10  25  3  11  2   +Chốt trám: Theo bảng 8-9 trang 400 STCNCTM Tập 2 ta có các kích thước của chốt: D  D1  d  L  h  l  B   9  12  10  25  3  11  8  
Các kích thước của mỏ kẹp tra bảng 8 -30 sổ tay CNCTM tập 2 ta được như sau
Tra bảng 8-30 ta có các kích thước của mỏ kẹp c  h  B  C1  L  b  H   8  5  26  3  63  16  16   Phiến tỳ không có trong tiêu chuẩn ta thiết kế như sau
Tra bảng 8-35 ta có các kích thước của mỏ kẹp dạng thước thợ d  d1  D  B  H1  h1  H  l   11  16  25  25  45  25  14  28  
3.Xác định phương án kẹp chặt. 3.1.Chọn chế độ cắt & chọn máy để gia công : *Số vòng quay của dao
Lượng chạy dao vòng : s
=
Lượng chạy dao răng : s
=
3.2 Tính lực cắt
Lực cắt PZ, Py (coi thành phần PX không tác dụng) Thành phần lực tiếp tuyến xác định theo công thức sau: PZ=
(sổ tay công nghệ CTM 2) Trong đó Z: số răng dao phay Z=4 KMV:hệ số phụ thuộc vào vật liệu KMV=0.8(bảng 5-9 sổ tay CNCTM2) n: số vòng quay của dao chọn trên máy n=223vg/ph D:đường kính dao phay D=50 mm t: chiều sâu cắt t=3 mm( sổ tay CNCTM2) B:chiều rộng dao B=20mm CP, x,y,u,q,
tra bảng 5-41(T2) sổ tay CNCTM, dao phay thép gió. CP=68.2,x=0.86,y=0.72, u=1,q=0.86,w =0
PZ=
(N) Theo bảng 5-42 sổ tay( CNCTMT2 ) ta có các lực thành phần Thành phần lực ngang Ph=
Thành phần lực hướng kính Py=
Thành phần lực hướng trục Px=
Thành phần lực tổng hợp Pyz=
=215(N) Thành phần lực vuông góc phương chạy dao PV =
=201(N) Công suất cắt của máy : Ne=PZ.V/(1000.60)=0,12(KW) Mô men cắt trên trục chính của máy
Tra sổ tay CNCTM tập 3 ta chọn máyphay đứng của nga :6H12
Có các thông số của bàn máy như sau Chiều rộng bàn máy :b=160 mm Chiều dài bàn máy: l=630 mm Số cấp tốc độ trục chính :18 Phạm vi tốc độ trục chính :63-31501( vg/ph) Công suất động cơ chạy dao :1,7 (kw) 4. Chọn cơ cấu sinh lực. Một trong các yếu tố để gia công có năng suất cao là mức độ cơ khí hoá và tự tộng hoá việc điều khiển quá trình kẹp chặt phô dẫn đến giảm đáng kể thời gian phụ ,giảm nặng nhọc cho công nhân mang lại hiệu quả lớn đồng thời nó còn cho lực kẹp lớn Nên ta chọn cơ cấu sinh lực khí nén do các lý do sau; -vì chi tiết của chúng ta bé yêu cầu lực kẹp không lớn lắm Dùng khí nén giảm nhẹ sức lao động khi kẹp chặt chi tiết,thao tác nhẹ nhàng,thuận tiện Tạo được lực kẹp đều,lớn và có thể điều chỉnh được dẽ tự động hoávà có thể điều khiểnn từ xa tính lực kẹp
Mô men chống xoay do phiến tỳ tạo ra xét phân tố diện tích d
như hình vẽ
Mcx1=
Mô men chống xoay do ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết M2=2.P.f2.R2=2.0,05.45.P=5 .P Với f2 là hệ số ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết lấy :f2=0,05 R2 =45 mm là cánh tay đòn từ điểm đặt lực kẹp cho đến tâm chi tiết Thành phần lực PZ tạo ra mô men làm xoay chi tiết Mc=K.pz.R=207.50=10350 k(N.mm) K là hệ số an toàn K=K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0 là hệ số an toàn, thường lấy K0=1.5 K1 là hệ số về tính chất bề mặt gia công K1=1.2 K2 là hệ số về việc tăng lực cắt do mòn dao K2=1.1 K3 là hệ số về việc tăng lực cắt khi gia công bề mặt không liên tục K3=1 K4 là hệ số về lực kẹp ổn định,kẹp bằng tay K4=1.3 K5 là hệ số xét ảnh hưởng của mômen làm quay chi tiết K5=1 K6 là hệ số xét mômen làm phôi lật quanh điểm tựa K6=1.5 Thay các giá trị vào công thức tính K ta được K=3,8 Mô men cắt Mc=10350.K=10350.3,8=39330(N.mm) Phương trình cân bằng mô men Mc =M1+ M2
39330=
Giải ra ta được : P=1815 N 5.Tính toán thiết kế truyền lực Gọi Q là lực ở cần pít tông tác dụng vào cơ cấu kẹp lấy mô men đối với điểm o ta có : Q.l1.
=p.l
Trong đó l=24mm l1=27mm,
=0,9 Ta tính đường kính của xi lanh Từ công thức
( áp suât cho phép trong bình khí nén là p=4at) để cho cơ cấu làm việc an toàn ổn định ta chọn đường kính pít tông là D=30mm Chọn đường kính cần pít tông d=6mm 6. Tính bền cho một số chi tiết chịu l số chi tiết chịu lực chính Kiểm bền cho cần pít tông trong quá trình làm việc cần pít tông chỉ chịu lực nén Q=1792N do đó ta kiểm bền theo độ bền nén
trong đó

cần pít tông đảm bảo điều kiện bền 7. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá theo Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy trang 111 ta có:
Trong đó: (ct – sai số cho phép của đồ gá. (gđ– sai số gá đặt, (gđ =
;
- dung sai của nguyên công phay 2 vát Theo bảng 3-91 trang248 STCNCTM Tập 3 có
= 18 mm. (
gd = 6 mm (c – sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra Trong kết cấu đồ gá này coi chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên (c = 0. (k – sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra, (k = 0 do trong kết cấu đồ gá này dùng cơ cấu kẹp liên động nên lực kẹp phân bố đều trên mặt chuẩn. (m – sai số do đồ gá bị mòn gây ra: (m= (.
. Với : ( - hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị. Khi chuẩn tinh là phiến tỳ phẳng thì ( = 0,2 ( 0,4; chọn ( = 0,3 N - số chi tiết được gia công trên đồ gá, ta cũng chọn N = 100chi tiết. Vậy có (m =
mm. (đc – sai số điều chỉnh, Lấy (đc= 10 ((m). Như vậy:
[(m]. 8. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: Từ kết cấu của đồ gá đã thiết kế, sai số gá đặt cho phép được đảm bảo khi: Độ vuông góc giữa tâm chốt trụ và mặt đế gá phải nhỏ hơn 0,14mm Độ không song song giữa mặt trên phiến tỳ và đế gá phải nhỏ hơn 0,14mm Phiến tỳ nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 35-40 9. Kết luận. Sau một thời gian tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, đồng thời được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Trần Hữu Quang,thầy giáo Tạ Đăng Doanh và các thầy giáo trong bộ môn Chế tạo máy, nhiệm vụ của đồ án đã hoàn thành. Trong quá trình thiết kế bản thân đã tự tìm hiểu và đọc nhiều tài liệu có liên quan để làm sao cho bản thiết kế đạt tính công nghệ tối ưu nhất. Tuy nhiên do kinh nghiệm thiết kế thực tế còn nhiều hạn chế do vậy trong quá trình làm chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót nên thông qua đồ án này em kính mong thầy giáo và các thầy trong bộ môn chỉ bảo và giúp đỡ em tận tình để những đồ án sau sẽ khắc phục được những nhược điểm còn tồn tại. Em xin chân thành cảm ơn ! Ngày 8 tháng 1 năm 2006 Học viên thực hiện Trần Công Trí Tài liệu tham khảo 1.Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá -NXB khoa học & kỹ thuật. 2.Đồ gá gia công CK: Phay-Bao-Tiện -NXB khoa học & kỹ thuật. 3.Sổ tay & át lát đồ gá -NXB khoa học & kỹ thuật. 4.Sổ tay CNCTM -NXB khoa học & kỹ thuật. 5Nguyên lý cắt -Bách khoa Hà Nội.