CHƯƠNG VII ĐỒ GÁ 7.1.Khái niệm và phân loại đồ gá. 7.1.1.Khái niệm a. Khái niệm Trên các máy công cụ để thực hiện cắt gọt được đều phải tiến hành một quá trình gá lắp chi tiết. Quá trình này được thực hiện qua hai giai đoạn: - Định vị: Là xác định vị trí của chi tiết trong hệ thống công nghệ - Kẹp chặt: Là cố định vị trí của chi tiết sau khi định vị Tuỳ theo từng phương pháp gia công mà nó biểu hiện, đặc thù gá lắp khác nhau được biểu thị thông qua đồ gá của từng phương pháp.Đồ gá là một trang bị công nghệ không thể thiếu được trong quá trình gia công trên máy cắt kim loại. Đồ gá là những trang thiết bị công nghệ nhằm vào việc sử dụng gá đăt chi tiết (định vị và kẹp chặt). Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi để mở rộng khả năng công nghệ cho máy, ổn định về định mức lao động, tăng độ chính xác gia công chi tiết. b. Vai trò của đồ gá trong sản xuất - Nâng cao độ chính xác gia công - Nâng cao năng suất lao động - Giảm nhẹ sức lao động - Mở rộng khả năng công nghệ của máy c. Yêu cầu của đồ gá: - Kết cấu đươn giản dễ sử dụng - Đủ lực kẹp và độ cứng vững - Đảm bảo nâng cao độ chính xác và năng suất cho nguyên công - An toàn cho công nhân 7.1.2. Phân loại đồ gá 1.Theo mức độ chuyên môn hóa a. Đồ gá vạn năng Đồ gá vạn năng như : ê tô, mâm cặp, … nó được sử dụng để gá đặt rất nhiều loại chi tiết khác nhau trong nhóm này chia thành hai loại : - Đồ gá vạn năng ở mức độ thấp đơn giản - Đồ gá vạn năng ở mức độ cao Đặc điểm: - Đồ gá ở nhóm này được dùng để gá kẹp nhiều dạng chi tiết khác nhau về hình dáng và kích thước. - Độ chính thấp và thời gian gá đặt chi tiết lớn b. Đồ gá chuyên dùng: Được dùng chủ yếu trên các máy tự động hoặc bán tự động hoặc trên các dây chuyền sản xuất ổn định Đặc điểm : - Nó chỉ đáp ứng cho việc gá lắp một chi tiết gần giống nhau về hình dáng và kích thước hoặc dạng chi tiết gần giống nhau về hình dáng và kích thước. -Phạm vi điều chỉnh của nhóm đồ gá này rất nhỏ, - Đảm bảo gá đặt nhanh và cho độ chính xác cao. - Thường dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối c. Đồ gá vạn vạn năng lắp ráp (hay còn gọi là đồ gá hiệu chỉnh) Đồ gá loại này cấu tạo gồm các tấm và thân gá được sản xuất theo tiêu chuẩn hoá, khi cần người ta có thể lắp ghép lại để đáp ứng cho việc gá lắp một dạng chi tiết nào đó 2. Phân loại theo công dụng: Theo phương pháp này có các dạng đồ gá sau: - Đồ gá dùng trong lắp ráp - Đồ gá dùng để tạo phôi - Đồ gá dùng trên máy cắt kim loại: Đồ gá chi tiết và đồ gá dao  7.2. Cấu tạo chung của đồ gá 7.2.1 Các bộ phận của đồ gá Mỗi đồ gá có kết cấu cụ thể khác nhau, song cơ bản gồm các bộ phận sau: 1. Thân gá 2. Các chi tiết định vị 3. Các chi tiết kẹp chặt 4. Cơ cấu truyền lực kẹp 5. Các chi tiết dẫn hướng hoặc giới hạn dụng cụ cắt 6. Các chi tiết phụ: Tay gạt, bàn đạp, phanh, đối trọng, lò xo… 7.2.2. Các chi tiết định vị : Các chi tiết định vị trong đồ gá làm nhiệm vụ các điểm tỳ, điểm tựa của phôi để xác định vị trí của phôi một cách chính xác. Yêu cầu kỹ thuật đối với chi tiết định vị là: - Bảo đảm độ chính xác theo phương cần thiết - Có đủ độ cứng (không bị biến dạng rung động dưới tác dụng của lực kẹp, lực cắt) - Có tính chống mòn cao - Có hình dáng kết cấu đáp ứng được yêu cầu định vị của từng bề mặt định vị, từng đồ gá khác nhau Theo hình dạng kết cấu chia thành hai loại : Chi tiết định vị mặt phẳng và chi tiết định vị mặt trụ * Chi tiết định vị mặt phẳng gồm: a. Chốt tỳ Gồm 3 loại: - Chốt tỳ cố định: Dạng trụ có đầu khác nhau: đầu phẳng, đầu nhọn, đầu có khía nhám dùng để định vị vào các mặt phẳng - Chốt tỳ điều chỉnh: Dùng để điều chỉnh khi phôi không thăng bằng vững vàng mặc dù đã có đủ điểm định vị chính - Chốt tỳ tuỳ động:Dùng định vị trên các bề mặt rộng. Thường áp dụng trong trường hợp mặt chuẩn thô và hình dáng phôi không cân đối thăng bằng H h1 h D1 D d Chèt tú b. Phiến tỳ: Có dạng hình chữ nhật dẹt, được cố định vào thân gá bằng các vít đầu chìm, trên bề mặt có xẻ rãnh khía nhám, tránh kẹt bụi, phoi. Dùng để định vị vào mặt chuẩn lớn, chi tiết nặng. B b 4 5 ° * Chi tiết định vị mặt trụ gồm: - Khối V có góc làm việc : 60 0 ,90 0 , 120 0 (Thường dùng góc 90 0 , góc càng lớn sai số càng lớn) Khối V ngắn coi là định vị 2 điểm, khối V dài coi là định vị 4 điểm. - Trục gá lắp khít vào lỗ chuẩn của phôi: có hai loại trục gá cứng và trục đàn hồi. Loại cứng đạt độ đồng tâm cao hơn nhưng đòi hỏi lỗ chuẩn có dung sai chặt chẽ. Loại đàn hồi có thể gá chi tiết có dung sai kích thước lỗ chuẩn tương đối rộng rãi, thao tác nhanh - Chốt: Có hai loại chốt trụ hoặc chốt trám được định vị khít vào lỗ chuẩn trên phôi, chốt ngắn định vị hai điểm, chốt dài định vị 4 điểm. Chốt trám định vị 1 điểm, nó có tác dụng chống hiện tượng siêu định vị 7.2.3. Các chi tiết kẹp chặt Cơ cấu kẹp chặt của đồ gá có nhiệm vụ giữ chặt phôi ở vị trí đã định vị không cho xê dịch hoặc rung động khi gia công. Do đó cơ cấu kẹp chặt phải có những yêu cầu sau: 1. Vững chắc, truyền đủ lực kẹp tới phôi 2. Cơ cấu đơn giản gọn gàng 3. Điều khiển thuận tiện, nhẹ nhàng và nhanh 4. Không bị nới lỏng có nghĩa là tự hãm tốt 5. Lâu hỏng Đơn giản nhất là cơ cấu kẹp chặt dạng cơ khí nhưng có nhược không khống chế được lực kẹp, tốn sức lao động và cồng kềnh, thao tác chậm. Cơ cấu kẹp chặt loại này thường là : Vít, chèm,tay đồn, cam lệch tâm, lò xo, ống kẹp… 7.2.4 Cữ so dao Cơ cấu so dao là 1 bộ phận của đồ gá nhằm xác định chính xác vị trí của dụng cụ cắt so với bàn máy và đồ gá, thường được dùng ở đồ gá phay, bào, tiện, chuốt mặt ngoài Cơ cấu so dao giúp quá trình gá đặt dao được nhanh chóng nhất lá khi gia công những bề mặt phức tạp ở nguyên công phay Về kết cấu của cữ so dao phụ thuộc hình dáng bề mặt chi tiết gia công. Đối với đò gá phay thường bao gồm miếng gá dao và căn đệm  7.3. Nguyên tắc định vị 6 điểm 7.3.1. Nguyên tắc Theo phương pháp lý thuyết ta biết rằng một vật rắn tuyệt đối đặt trong không gian 3 chiều Oxyz, có 6 khả năng chuyển động tự do đó là : + 3 chuyển động tịnh tiến : OX, OY, OZ + 3 chuyển động quay : OX, OY, OZ Muốn vật rắn tuyệt đối có vị trí xác định trong không gian 3 chiều theo các toạ độ x,y,z cho trước thì phải chọn các điểm trên các mặt sao cho khống chế hết 6 chuyển động trên (6 bậc tự do). ⇒ Đó chính là nguyên tắc 6 điểm khi định vị b.Nội dung của nguyên tắc: (H7.1) Xột một vật rắn tuyệt đối dạng hình hộp và chọn các điểm định vị trên các mặt như hình vẽ : • Xét mặt I: Chọn 3 điểm 1, 2, 3 ứng với 3 điểm 1’, 2’, 3’ trờn mặt phẳng toạ độ xOy để khống chế theo toạ độ z. + Điểm 1 ứng với điểm 1’ khống chế bậc tự do tịnh tiến theo phương Oz + Điểm 2 ứng với điểm 2’ khi kết hợp với điểm 1 khống chế bậc tự do quay quanh Ox + Điểm 3 ứng với điểm 3’ khi kết hợp với điểm 1 khống chế bậc tự do quay quanh Oy •Xét mặt II: Chọn 2 điểm 4 và 5 ứng với 2 điểm 4’; 5’ trờn mặt phẳng yOz để khống chế theo toạ độ x + Điểm 4 ứng với điểm 4’ khống chế bậc tự do tịnh tiến theo phương Ox + Điểm 5 ứng với điểm 5’ khi kết hợp với điểm 4 khống chế bậc tự do quay quanh Oz •Xét mặt III: Chọn điểm 6 ứng với 6’ trờn mặt phẳng xOz để khống chế theo toạ độ y + Điểm 6 ứng với điểm 6’ khống chế bậc tự do tịnh tiến theo phương Oy ⇒ Như vậy 6 bậc tự do chuyển động của một vật rắn tuyệt đối đó khống chế hết.  7.4. Một số trường hợp định vị điển hình Trong thực tế một số sơ đồ định vị điển hình được sử dụng rất nhiều. Hiểu được nguyên tắc định vị và sử dụng nó là điều hết sức quan trọng tạo điều kiện thao tác nhanh định vị đúng tránh được sai hỏng. Sau đây ta xét một số sơ đồ định vị điển hình 7.4.1 Định vị bằng mặt phẳng Đây là dạng định vị dùng rất phổ biến trong phay bào. Trường hợp định vị bằng mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do Z X Y 0 5 ' 4 ' 6 ' 6 2 1 3 5 4 2 ' 3 ' 1 ' I I I I I I Hình 7-1 H×nh 1. §Þnh vÞ b»ng mÆt ph¼ng trªn ªt« - Thường sử dụng cho các chi tiết dạng hộp, phẳng 2. Định vị theo mặt trụ ngoài <H-7-2> Trong trường hợp này tuỳ theo mặt ngoài của chi tiết tiếp xúc với đồ gá mà có thể khống chế được hai hay 4 bậc tự do. Theo quy định nếu chiều dài phần tiếp xúc lớn hơn đường kính nơi tiếp xúc thì gọi là tiếp xúc trụ dài, còn nếu chiều dài nhỏ hơn đường kính tiếp xúc thì gọi là tiếp xúc trụ ngắn . Các dạng định vị theo trụ ngoài bao gồm: a. Khối V: Đây là dạng định vị ngoài chủ yếu ở phay vì nó chịu được lực lớn và va đập, độ cứng vững cao. Khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do còn khối V dài khống chế 4 bậc tự do Hinh 7-3 D L a) Khối V dài b) Khối V ngắn Hình a: khống chế 4 bậc chỉ còn 2 bậc tịnh tiến và xoay quanh Ox Hình b: khống chế tịnh tiến theo Oy và Oz b. Mâm cặp ba chấu tự định tâm Dùng phổ biến cho tiện và phay với trường hợp phân độ. Nếu cắp dài hạn chế 4 bậc nếu cặp ngắn khống chế 2 bậc. Hinh 7-4 D L §Þnh vÞ b»ng mÆt trô ngoµi c ?p dài (L>D) Khi cặp dài khống chế 4 bậc tự do: 2tịnh tiến theo Oz, Oy; 2 xoay theo Oz, Oy Hinh 7-4 H×nh 2 Trêng hîp ®Þnh vÞ b»ng 3 mÆt ph¼ng vu«ng gãc Z D L Y X 0 §Þnh vÞ b»ng mÆt trô ngoµi c ?p ng?n (L>D) Khi cặp ngắn khống chế bậc tự do: tịnh tiến theo Oz, Oy c. Chấu cặp đàn hồi Dùng nhiều trên máy tự động: Máy tiện Revolve, phay lăn răng… 7.4.3. Định vị theo lỗ trụ Tuỳ theo chiều dài tiếp xúc giữa lỗ và chốt mà gọi là tiếp xúc dài hoặc tiếp xúc ngắn (quy định này giống như định vị mặt trụ ngoài) - Chốt trụ: Nếu tiếp xúc dài khống chế 4 bậc, ngắn khống chế 2 bậc - Chốt trám: Người ta chỉ sử dụng chốt trám ngắn và hạn chế một bậc tự do tịnh tiến theo phần trụ của nó. Trong quá trình định vị theo lỗ trụ người ta dùng chốt có đường kính danh nghĩa bằng dường kính danh nghĩa của lỗ 7.4.4. Định vị theo hai lỗ tâm<H-7-2> Dạng định vị này thường sử dụng cho dạng phôi tròn xoay. Trên mặt đầu của chi tiết có gia công hai lỗ tâm. Mũi tâm gắn trên đồ gá hoặc máy có góc côn bằng góc côn ở lỗ tâm. Trong đó có một mũi tâm cố định và một mũi tâm di động. H-7-2> *Khi định vị chi tiết qua 2 mũi tâm chi tiết đợc khống chế 5 bậc tự do : Còn 1 bậc tự do không khống chế là xoay quanh 0X + Mũi tâm cố định khống chế 3 bậc tự do (Tịnh tiến theo 0x,0y,0z) +Mũi tâm di động khống chế 2 bậc tự do (xoay quanh 0y,0z) *ứng dụng: (0.5điểm) +Đối với nguyên công phay :Gia công chi tiết có dạng đa giác đều, rãnh then , trục then hoa. +Đối với nguyên công mài, Tiện: gia công các bậc trục trơn, trục côn, trục lệch tâm. 7.4.5. nh v qua ờto mỏy, bn t 7.4.6. nh v phi hp a. Mõm cp mi tõm Định vị bằng mặt trụ ngoài và lỗ tâm *Khi định vị chi tiết gia công trong trờng hợp định vị phối hợp mâm cặp 3 chấu kết hợp với mũi chống tâm đợc khống chế 4 bậc tự do : + Mâm cặp khống chế 2 bậc tự do (Tịnh tiến theo 0y và 0z) (cặp ngắn) , nếu cặp dài ở trờng hợp này sẽ bị siêu định vị + Mũi tâm kết hợp với mâm cặp khống chế 2 bậc tự do (xoay quanh 0y và 0z) Còn 2 bậc tự do không khống chế là xoay quanh 0x và tịnh tiến theo 0x *ứng dụng: + Đối với nguyên công phay :Gia công chi tiết có dạng đa giác đều, rãnh then , trục then hoa. + Đối với nguyên công mài, Tiện: gia công các bậc trục trơn, trục côn, trục lệch tâm. b. Khi V + Mt u Trng hp ny thng s dng khi V di . Lỳc ú khi V hn ch 4 bc t do v mt u úng vai trũ mt chn nờn khng 1 bc t do=> Tng s bc b hn ch l 5. Cng cú trng hp dựng khi V ngn khi ú khi V khng ch 2 bc t do cũn mt u khng ch 3 bc nh vy s bõc b khng ch vn l 5. c. Mt phng - cht tr - cht trỏm (Hinh 7-6) õy l trng hp dựng nhiu trong phay, trng hp ny cht tr v cht trỏm u l cht ngn; cht trỏm phi cú hng trỏm vuụng gúc ng ni tõm ca hai cht. Nu khụng m bo hai iu kin trờn thỡ s gỏ s siờu nh v. Trng hp ny mt phng khng ch 3 bc t do, cht tr khng ch 2 bc t do v cht trỏm khống chế 1 bậc. Như vậy sơ đồ này định vị hoàn toàn 6 bậc tự do của chi tiết gia công Trường hợp 4: Định vị bằng lỗ côn Định vị bằng lỗ cụn thường thấy ở phay khi định vị trục dao hoặc chuụi dao phay. Mặt cụn ở đõy thường dựng là mặt cụn dài hạn chế 5 bậc tự do chỉ cũn lại duy nhất một bậc tự do quay xung quanh tõm chi tiết 7.5. Giới thiệu một số đồ gá cơ bản 7.5.1. Mũi nhọn chống tâm a. Mũi tâm cứng Hinh 7-6 [...]...b Mũi tâm tùy động 7.5.2 Mâm cặp 3 chấu, 4 chấu 7.5.1 Êto máy 7.5.1 Đồ gá khoan . đồ gá sau: - Đồ gá dùng trong lắp ráp - Đồ gá dùng để tạo phôi - Đồ gá dùng trên máy cắt kim loại: Đồ gá chi tiết và đồ gá dao  7.2. Cấu tạo chung của đồ gá 7.2.1 Các bộ phận của đồ gá Mỗi đồ. nhóm đồ gá này rất nhỏ, - Đảm bảo gá đặt nhanh và cho độ chính xác cao. - Thường dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối c. Đồ gá vạn vạn năng lắp ráp (hay còn gọi là đồ gá hiệu chỉnh) Đồ gá. nhau trong nhóm này chia thành hai loại : - Đồ gá vạn năng ở mức độ thấp đơn giản - Đồ gá vạn năng ở mức độ cao Đặc điểm: - Đồ gá ở nhóm này được dùng để gá kẹp nhiều dạng chi tiết khác nhau về