Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - 65 Thiết kế đồ gá Chọn đồ gá để tính toán cụ thể đồ gá phay mặt đầu trụ tròn 0,2 45 Khi thiết kế đồ gá ta cần phải tuân theo bớc sau : Xác định kích thớc bàn máy + Kích thớc bàn máy Dùng máy phay 6H12 có mặt làm việc bàn : 400x1600 (mm) Xác định phơng pháp định vị Vì ta đà phay tinh mặt phẳng A (Gốc kích thớc), Vậy ta dùng mặt phẳng làm chuẩn định vị để tránh sai số chuẩn, phiến tỳ phải làm tinh (bề mặt không khía nhám) mặt phẳng định vị bËc tù do, ta dïng thªm chèt trơ ngắn 25 để định vị bậc tự cho chi tiết Để phay chi tiết với số lợng gia công 5000 ta định vị bậc tự Vẽ đờng bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá (theo tỷ lệ 1:1) Đờng bao chi tiÕt vÏ b»ng nÐt chÊm g¹ch, viƯc thĨ hiƯn hình chiếu tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp chi tiết, chi tiết không phức tạp nên cần biểu diễn hình chiếu Xác định phay chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp Vì chi tiết đợc phay máy phay đứng đợc định vị phiến tỳ Vậy lực kẹp chi tiết có phơng từ xuống dới (xuống bàn máy), điểm đặt lực chi tiết nh hình vẽ lực kẹp tác dụng vuông góc với bàn máy Xác định vị trí vẽ kết cấu đồ định vị S (Cần đảm bảo cho lực cắt, lực 2,5 kẹp hớng vuông góc vào đồ định vị, vuông góc với chúng) Tính lực kẹp cần thiết phay Xác định phơng chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp W Lực kẹp có phơng, chiều, điểm đặt nh hình vẽ Để phay mặt A này, chi tiết đợc định vị bậc tự do, lực cắt tiếp tuyến đợc xác định theo c«ng thøc sau : y Pz  C.t x S z B u D q n w Z.K W Trong ®ã : C : HƯ sè ¶nh hëng cđa vËt liệu T : Chiều sâu cắt (mm) S : Lợng chạy dao (mm/răng) Z : Số dao phay B : BỊ réng dao phay D : §êng kÝnh dao phay (mm) N : Sè vßng quay cđa dao (vòng/phút) Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - K : HƯ sè phơ thc vµo vËt liƯu X,y,u,q, số mũ Hệ số số mũ lÊy STCNCTM T2 Theo mơc 7, tÝnh chÕ ®é cắt cho bề mặt ta đà có : Lực cắt tiếp tuyến : Pz = 588,6(N) Lực chạy dao Px = 294,3 (N) Lùc híng kÝnh Py = 0,4Pz = 235,44 (N) Lực vuông góc với lực chạy dao : Pv = 529,74 (N) Vậy trờng hợp cấu kẹp phải tạo lực ma sát lín h¬n lùc Px Ta cã : PkĐp = W.f > PS Gäi K lµ hƯ sè an toµn VËy : W K PS f Theo bảng 34 TKĐACNCTM, ta cã hƯ sè ma s¸t f =0,15 K : HƯ sè an toµn K = (1,5  2)  W 2 294,3 3924( N ) 0,15 Chän c¬ cÊu kẹp chặt Kết cấu đợc kẹp chặt cấu kẹp liên động theo nguyên lý đòn bẩy tự cân Cơ cấu kẹp chặt đợc chọn theo bảng (8-30) (STCNTCM II) VÏ c¬ cÊu dÉn híng, so dao Vẽ thân đồ gá Vẽ đầy đủ thân đồ gá vẽ trích phần không nhìn thấy đợc, nh vít, lò xo, đồng thời ý đến phơng pháp gá đặt chi tiết, tháo chi tiết sau gia công, tính công nghệ tháo lắp đồ gá 10 Tính sai số chế tạo đồ gá 10.1 Các thành phần sai số gá đặt Khi thiết kế đồ gá cần ý đến số điểm sau : - Sai số đồ gá ảnh hởng đến sai số kích thớc gia công nhng phần lớn ảnh hởng đến sai số vị trí tơng quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn - Nếu chi tiết gia công dao định hình dao định kích thớc sai số đồ gá không ảnh hởng đến kích thớc sai số hình dáng bề mặt gia công - Khi gia công phiến dẫn dụng cụ sai số đồ gá ảnh hởng đến khoảng cách tâm lỗ gia công khoảng cách từ bề mặt định vị tới lỗ tâm - Sai số đồ gá phân độ ảnh hởng đến sai số bề mặt gia công - Khi phay, bào, chuốt đồ gá nhiều vị trí độ xác kích thớc độ xác vị trí bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tơng quan chi tiết định vị đồ gá Độ không song song mặt định vị mặt đáy đồ gá gây sai số dạng bề mặt gia công bề mặt chuẩn Sai số đồ gá đợc tính theo công thức sau (Do phơng sai số khó xác định, ta dùng công thức vectơ) Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2  dg  c   k   dcg  c   k   m   dc Trong ®ã  c : Sai sè chuÈn định vị không trùng với gốc kích thớc gây  c =  k : Sai sè kÑp chặt lực kẹp gây sai số kẹp chặt đợc xác định theo công thức bảng 20-24 (Chú ý phơng lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc cần thực k = 0), bảng 21 sách TKĐACNCTM, ta có k = 0(m) m :Sai số mòn, đợc xác định theo công thức sau : m N (m) 0,3 5.000 21,21 (m) ®c : Sai sè ®iỊu chỉnh đợc sinh trình lắp ráp ®iỊu chØnh ®å g¸ sai sè ®iỊu chØnh phơ thc vào khả điều chỉnh dụng cụ để điều chỉnh lắp ráp thực tế tính toán đồ gá ta lắp đc = 10(m) gđ : Sai số gá đặt Khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép [gđ] =/3 Với dung sai nguyên công ta đạt kích thớc 65 0,1, =0,2  [g®] = 0,2/3 = 0,067(mm) ct : Sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct] sai số cần đợc xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn phơng chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép : 2 2 [ ct ]  [ gd ]  [ c   k   m   dc ]  66,67  [ 21,212  10 ] 62,41 (m) = 0,062 (mm) 10.2 Nªu số yêu cầu kỹ thuật đồ gá Từ giá trị sai số gá đặt cho phép ta nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá - Độ không song song mặt đáy đồ gá mặt tỳ B < 0,062mm) - Độ không vuông góc đờng tâm lỗ 25 với mặt đáy đồ gá < 0,062 (mm) Bảng thống kê chi tiết đồ gá phay Thứ tự Tên Chi tiết Thân đồ ga Vít Then Bạc KĐp ren vÝt Sè lỵng 2 VËt liƯu Gang x¸m CT3 ThÐp 45 ThÐp 45 CT3 §å ¸n CNCTM K42 Chi tiÕt gia công Khối V Mặt phẳng định vị Cữ so dao Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - 2 Gang xám Thép 30 CT3 Thép 45 Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - 65 Thiết kế đồ gá Chọn đồ gá để tính toán cụ thể đồ gá phay mặt đầu trụ tròn 0,2 45 Khi thiết kế đồ gá ta cần phải tuân theo bớc sau : Xác định kích thớc bàn máy + Kích thớc bàn máy Dùng máy phay 6H12 có mặt làm việc bàn : 400x1600 (mm) Xác định phơng pháp định vị Vì ta đà phay tinh mặt phẳng A (Gốc kích thớc), Vậy ta dùng mặt phẳng làm chuẩn định vị để tránh sai số chuẩn, phiến tỳ phải làm tinh (bề mặt không khía nhám) mặt phẳng định vị bậc tự do, ta dùng thêm chốt trụ ngắn 25 ®Ĩ ®Þnh vÞ bËc tù cho chi tiÕt Để phay chi tiết với số lợng gia công 5000 ta định vị bậc tự Vẽ đờng bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá (theo tỷ lệ 1:1) Đờng bao chi tiết vẽ nét chấm gạch, việc thể hình chiếu tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp chi tiết, chi tiết không phức tạp nên cần biểu diễn hình chiếu Xác định phay chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp Vì chi tiết đợc phay máy phay đứng đợc định vị phiến tỳ Vậy lực kẹp chi tiết có phơng từ xuống dới (xuống bàn máy), điểm đặt lực chi tiết nh hình vẽ lực kẹp tác dụng vuông góc với bàn máy Xác định vị trí vẽ kết cấu đồ định vị S (Cần đảm bảo cho lực cắt, lực 2,5 kẹp hớng vuông góc vào đồ định vị, vuông góc với chúng) Tính lực kẹp cần thiết phay Xác định phơng chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp W Lực kẹp có phơng, chiều, điểm đặt nh hình vẽ Để phay mặt A này, chi tiết đợc định vị bậc tự do, lực cắt tiếp tuyến đợc xác định theo công thức sau : y Pz  C.t x S z B u D q n w Z.K W Trong ®ã : C : HƯ sè ¶nh hëng cđa vËt liƯu T : Chiều sâu cắt (mm) S : Lợng chạy dao (mm/răng) Z : Số dao phay B : BỊ réng dao phay D : §êng kÝnh dao phay (mm) N : Số vòng quay dao (vòng/phút) Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - K : HƯ sè phơ thc vµo vËt liƯu X,y,u,q, lµ số mũ Hệ số số mũ lấy STCNCTM T2 Theo mục 7, tính chế độ cắt cho bề mặt ta đà có : Lực cắt tiếp tuyÕn : Pz = 588,6(N) Lùc ch¹y dao Px = 294,3 (N) Lùc híng kÝnh Py = 0,4Pz = 235,44 (N) Lực vuông góc với lực chạy dao : Pv = 529,74 (N) Vậy trờng hợp cấu kẹp phải tạo lực ma sát lớn lùc Px Ta cã : PkÑp = W.f > PS Gäi K lµ hƯ sè an toµn VËy : W K PS f Theo bảng 34 TKĐACNCTM, ta có hệ sè ma s¸t f =0,15 K : HƯ sè an toµn K = (1,5  2)  W 2 294,3 3924( N ) 0,15 Chọn cấu kẹp chặt Kết cấu đợc kẹp chặt cấu kẹp liên động theo nguyên lý đòn bẩy tự cân Cơ cấu kẹp chặt đợc chọn theo bảng (8-30) (STCNTCM II) VÏ c¬ cÊu dÉn híng, so dao VÏ thân đồ gá Vẽ đầy đủ thân đồ gá vẽ trích phần không nhìn thấy đợc, nh vít, lò xo, đồng thời ý đến phơng pháp gá đặt chi tiết, tháo chi tiết sau gia công, tính công nghệ tháo lắp đồ gá 10 Tính sai số chế tạo đồ gá 10.1 Các thành phần sai số gá đặt Khi thiết kế đồ gá cần ý đến số điểm sau : - Sai số đồ gá ảnh hởng đến sai số kích thớc gia công nhng phần lớn ảnh hởng đến sai số vị trí tơng quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn - Nếu chi tiết gia công dao định hình dao định kích thớc sai số đồ gá không ảnh hởng đến kích thớc sai số hình dáng bề mặt gia công - Khi gia công phiến dẫn dụng cụ sai số đồ gá ảnh hởng đến khoảng cách tâm lỗ gia công khoảng cách từ bề mặt định vị tới lỗ tâm - Sai số đồ gá phân độ ảnh hởng đến sai số bề mặt gia công - Khi phay, bào, chuốt đồ gá nhiều vị trí độ xác kích thớc độ xác vị trí bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tơng quan chi tiết định vị đồ gá Độ không song song mặt định vị mặt đáy đồ gá gây sai số dạng bề mặt gia công bề mặt chuẩn Sai số đồ gá đợc tính theo công thức sau (Do phơng sai số khó xác định, ta dùng công thức vectơ) Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 dg  c   k   dcg  c   k   m   dc Trong ®ã  c : Sai sè chuÈn ®Þnh vÞ không trùng với gốc kích thớc gây c =  k : Sai sè kĐp chỈt lực kẹp gây sai số kẹp chặt đợc xác định theo công thức bảng 20-24 (Chú ý phơng lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc cần thực k = 0), bảng 21 sách TKĐACNCTM, ta có k = 0(m) m :Sai số mòn, đợc xác định theo c«ng thøc sau :  m  N (m) 0,3 5.000 21,21 (m) đc : Sai số điều chỉnh đợc sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ để điều chỉnh lắp ráp thực tế tính toán đồ gá ta lắp đc = 10(m) gđ : Sai số gá đặt Khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép [gđ] =/3 Với dung sai nguyên công ta đạt kích thớc 65 0,1, =0,2 [g®] = 0,2/3 = 0,067(mm) ct : Sai sè chÕ tạo cho phép đồ gá [ct] sai số cần đợc xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn phơng chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép : 2 2 [ ct ]  [ gd ]  [ c   k   m   dc ]  66,67  [ 21,212  10 ] 62,41 (m) = 0,062 (mm) 10.2 Nªu sè yªu cầu kỹ thuật đồ gá Từ giá trị sai số gá đặt cho phép ta nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá - Độ không song song mặt đáy đồ gá mặt tỳ B < 0,062mm) - Độ không vuông góc đờng tâm lỗ 25 với mặt đáy đồ gá < 0,062 (mm) Bảng thống kê chi tiết đồ gá phay Thứ tự Tên Chi tiết Thân đồ ga Vít Then Bạc Kẹp ren vÝt Sè lỵng 2 VËt liƯu Gang x¸m CT3 ThÐp 45 ThÐp 45 CT3 Chi tiết gia công Khối V Mặt phẳng định vị Cữ so dao Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - 2 Nguyên công (Phay mặt đầu 45).) Phay mặt đầu trụ tròn để đạt kích thớc 650,1 Định vị kẹp chặt.ịnh vị kẹp chặt Lấy mặt A (đối diện) đà đợc gia công làm chuẩn tinh Chi tiết đợc định vị phiến từ (định vị bậc tự do), khối V ngắn (hạn chế bậc tự do) đợc kẹp chặt cấu ren vít Vị trí dao đợc xác định cữ xo dao, nguyên công đợc thực W máy phay đứng dao phay mặt đầu Tính toán tra lợng d Kích thớc cần đạt nguyên công 650,1 với độ nhám Ra =2,5 m W Gang xám Thép 30 CT3 Thép 45 2,5 65 Đồ án CNCTM K42 Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - Tra theo bảng (3-91) STCNCTM T1, tơng ứng với cấp xác IT10 Nguyên công đợc chia làm bớc : + Phay thô + Phay tinh Lợng d nhỏ đợc tính nh sau : Zimin = RZi-1 + Ti-1 + Si-1 + i Với phôi khuôn vỏ mỏng, làm khuôn máy, theo bảng (3-15) STCNCTM T1, cấp xác phôi đạt IT14 Theo bảng TKĐACNCTM, với kích thớc lớn vật nhỏ 1250 (mm) : RZ + T = 600 (m) (1) - Sai lƯch kh«ng gian cđa vËt ®óc : + Sai lƯch ®é cong vênh mặt vật đúc : (Bề mặt thực gia công) đợc xác định : C1 = K.L K : Độ cong vênh 1mm chiều dài (m/mm) L : Kích thớc lớn mặt phẳng L = 75 (mm) Theo bảng (4-40) STCNCTM ĐHBK LÊy K =  C1 = 1.75 = 75 (m) + Sai lệch độ không song song mặt phẳng chuẩn mặt phẳng gia công bớc phay thô đạt cấp xác IT12, sau bớc phay thô theo bảng (311) ứng với kích thớc danh nghĩa 10 100 cấp xác IT14 Dung sai vật đúc 740 (m) Sai lệch độ không song song : KS2 = 1/2 dung sai ph«i = 1/2 740 = 370 (m) + Vì sai lệch độ cong vênh độ không song khong hớng nên tổng sai lệch không gian cuả phôi : ci ks 75  370 445 (m) (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã lỵng d nhá nhÊt ë bíc phay thô : Zbmin = 445 + 600 = 1045 (m) = 1,045 (mm) - Lỵng d nhá nhÊt ë bíc phay tinh Theo b¶ng (3-69) STCNCTM T1 cã : + bớc phay thô đạt cấp xác IT12, sau bíc phay th« Rz = 50, T = 50 Rz + T = 50 + 50 = 100 (m) + Sau bớc phay thô, sai lệch không gian lại : = 0,06phôi = 0,06.445 = 26,7 (m)  Lỵng d nhá nhÊt ë bíc phay tinh lµ : Zbmin = 100 +26,7 = 126,7 (m) Zbmin = 0,127 (mm) KÝch thíc phay th« : 64,9 + 0,127 = 65,027 (mm) KÝch thíc cđa ph«i : 65,027 + 1,045 = 66,072 (mm) Dung sai cña tõng nguyên công tra theo bảng (3-18) STCNCTM T1 - Phay tinh : 100 m - Phay th« : 180 m - Cđa ph«i : 740 m - KÝch thíc giíi hạn đợc tính : Lấy kích thớc tính toán làm tròn theo hàng số có nghĩa dung sai ta đợc kĩch thớc Sau lấy kích thớc cộng trừ dung sai dới đợc kÝch thíc max Sau phay tinh: Lmin = 64,9 (mm) Lmax = 64,9 + 0,2 + 0,1 = 65,1 (mm) Sau phay thô: Lmin = 65,03 Đồ án CNCTM K42 Đỗ Xuân Thành Lớp CTM2 - Lmax = 65,03 + 0,18 + 0,18 = 65,39 (mm) KÝch thíc cđa ph«i : Lmin = 66,07 L max= 66,07 + 1,48=67,55 (mm) - Lợng d giới hạn đợc xác định nh sau : + Khi phay tinh : Z min=65,03 - 64,9 = 0,13 Zmax=65,39 - 65,1 = 0,29 + Khi phay th«: Zmin =66,07 - 65,03 = 1,04 (mm) = 1040 (m) Zmax= 67,55 - 65,39 - 2,16=2160m KÕt qu¶ tính toán đợc ghi bảng - Lợng d tổng cộng đợc tính theo công thức : Zo =130 + 1040 = 1170 (m) = 1,17mm Zo max= 290 + 2160 = 2450 (m) = 2,45 (mm) -KiÓm tra kết tính toán : + Sau tinh : Zmax - Zmin= 290 - 130=160 (m) 2 - 1 =180 2-100 2=2,45 m + Sau phay th«: Zmax-Zmin= 2160 - 1040 = 1040(m) 3 - 2 = 2.240 - 180 = 1040(m)