Đang tải... (xem toàn văn)
Nội dung các công việc cần thực hiện: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết, kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật cho trên bản vẽ. Phân tích yêu cầu của nguyên công được giao nhiệm vụ thiết kế. Chọn và tính toán các thông số công nghệ khi gia công: Máy, dụng cụ, chế độ cắt, lực cắt khi gia công Phân tích sơ đồ định vị, chọn cơ cấu định vị phù hợp. Xây dựng sơ đồ gá đặt, xác định phương, chiều, điểm đặt của các ngoại lực tác dụng lên phôi. Lập phương trình cân bằng tĩnh để xác định lực kẹp. Chọn cơ cấu kẹp để thoả mãn các yêu cầu công nghệ, năng suất dễ thao tác. Chọn cơ cấu dẫn hướng hoặc so dao (nếu cần) Chọn cơ cấu phân độ (nếu cần) Thiết kế hoặc chọn thân đồ gá phù hợp. Tính toán độ chính xác đồ gá, chọn yêu cầu kỹ thuật cảu đồ gá. Vẽ đồ gá trên khổ giấy A3 và tập thuyết minh.
Bài tập lớn Đồ Gá Khoa khí Bộ môn công nghệ chế tạo máy ***** Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Vệt Nam Độc Lập Tự Do Hạnh Phúc Bài tập lớn Họ tên sinh viên: Tống Mạnh Toàn Nhiệm vụ thiết kế: Tính toán thiết kế đồ gá chuyên dùng gia công chi tiết C15 nguyên công Các tài liệu ban đầu: - Bản vẽ chi tiết gia công - Bản vẽ tiến trình công nghệ gia công Nội dung công việc cần thực hiện: - Phân tích chức làm việc chi tiết, kiểm tra yêu cầu kỹ thuật cho vẽ - Phân tích yêu cầu nguyên công đợc giao nhiệm vụ thiết kế - Chọn tính toán thông số công nghệ gia công: Máy, dụng cụ, chế độ cắt, lực cắt gia công - Phân tích sơ đồ định vị, chọn cấu định vị phù hợp - Xây dựng sơ đồ gá đặt, xác định phơng, chiều, điểm đặt ngoại lực tác dụng lên phôi - Lập phơng trình cân tĩnh để xác định lực kẹp - Chọn cấu kẹp để thoả mãn yêu cầu công nghệ, suất dễ thao tác - Chọn cấu dẫn hớng so dao (nếu cần) - Chọn cấu phân độ (nếu cần) - Thiết kế chọn thân đồ gá phù hợp - Tính toán độ xác đồ gá, chọn yêu cầu kỹ thuật cảu đồ gá - Vẽ đồ gá khổ giấy A3 tập thuyết minh Ngày 17 tháng năm 2003 Giáo viên hớng dẫn Tiến trình công nghệ gia công chi tiết C15 Gia công mặt đầu C Chuẩn: Mặt b Kích thớc: 21; 63 Độ nhám: Rz=20 Bài tập lớn Đồ Gá Gia công mặt đầu B Chuẩn: Mặt C Kích thớc: 200,1 Độ nhám: Rz=20 Gia công mặt A Chuẩn: Mặt C Kích thớc: 62+0,1 Độ nhám: Rz=20 Gia công mặt D Chuẩn: Mặt B Kích thớc: 42+0,1 Độ nhám: Rz=20 Gia công hai lỗ: 10+0,035 Chuẩn: Mặt B, 25 Kích thớc: 180 Độ nhám: Ra=2,5 Gia công lỗ: 20+0,035 Chuẩn: Mặt C, hai lỗ 10 Kích thớc: 900,1 Độ nhám: Ra=2,5 Gia công lỗ: 12+0,035 Chuẩn: Mặt D, lỗ 10, 20 Kích thớc: 21 Độ nhám: Ra=2,5 Gia công lỗ 6+0,03 Chuẩn: Mặt B, hai lỗ 10 Kích thớc: 10 Độ nhám: Ra=2,5 Bài tập lớn Đồ Gá Phần thuyết minh I, Phân tích chức làm việc chi tiết, kiểm tra yêu cầu kỹ thuật cho vẽ Càng gạt dạng chi tiết họ chi tiết dạng càng, chúng loại chi tiết có lỗ mà tâm chúng song song với tạo với góc Chi tiết dạng thờng có chức biến chuyển động thẳng chi tiết (thờng piston động cơ) thành chuyển động quay chi tiết khác (nh trục khuỷu) ngợc lại Ngoài chi tiết dạng dùng để đẩy bánh ( cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ) Điều kiện làm việc gạt đòi hỏi cao: + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ + Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập * Điều kiện kỹ thuật: - Kích thớc lỗ đực gia công với độ xác cấp 7ữ9, độ nhám bề mặt Ra= 0,63ữ0,32 - Độ không song song tâm lỗ khoảng 0,03ữ0,05(mm) - Các rãnh then đợc gia công đạt cấp xác 8ữ10 độ nhám Rz=40ữ10 hay Ra=10ữ2,5 - Các mặt làm việc đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50ữ55HRC * Điệu kiện làm việc gạt đòi hỏi cao: Bài tập lớn Đồ Gá + Luôn chịu ứng suất gạt đòi hỏi cao + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ II, Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết Nh dạng chi tiết khác, chi tiết gạt tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng ảnh hởng trực tiếp đến suất độ xác gia công Vì thiết kế cần phải ý tới kết cấu + Độ cứng vững + Chiều dài lỗ nên mặt đầu chúng nằm mặt phẳng song song với tốt + Kết cấu nên đối xứng qua mặt phẳng Đối với có lỗ vuông góc với kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công lỗ + Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết lúc + Hình dáng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Đối với gạt C15 nguyên công gia công mặt đầu C với chuẩn B, sau gia công mặt đầu B lấy C làm chuẩn, gia công mặt A lấy C làm chuẩn, Gia công mặt D lấy chuẩn B (nguyên công 1,2,3,4), gia công hai lỗ 10 lấy B làm chuẩn (nguyên công 5), gia công lỗ 20 lấy chuẩn mặt C lỗ 10(nguyên công 6) Gia công lỗ 12 lấy chuẩn mặt D lỗ 10, 20 làm chuẩn (nguyên công 7), Gia công lỗ lấy mặt B lỗ 10 làm chuẩn(nguyên công 8) III, Thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ 10+0,035 1, Phân tích: Để gia công lỗ 10+0,035 cần phải thực bớc khoan, doa thô Do cần thiết kế đồ gá cho khoan đủ + Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ 10+0,035 cần đảm bảo đồng tâm tơng đối hình trụ hình tròn phôi Độ vuông góc tâm lỗ mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm lỗ mặt đầu tâm lỗ 90 0,1 Do chi tiết đợc định vị phiến tỳ, khối V (vừa định vị vừa kẹp phụ) kẹp chặt chi tiết mỏ kẹp Các bạc thay nhanh có tác dụng dẫn hớng dao, gia công chốt tỳ phụ tăng độ cứng vững chi tiết gia công 2, Chọn máy: Chọn máy khoan cần 2H53 (Bảng [1]) Đặc tính kỹ thuật 2H53 Đờng kính gia công lớn (mm) 35 Khoảng cách từ trục tới bàn máy (mm) 320 ữ 1400 Côn móc trục N04 Số cấp tốc độ 21 Bài tập lớn Đồ Gá Giới hạn số vòng quay (vòng/ phút) 25 ữ 2500 Số cấp chạy dao 12 Giới hạn chạy dao (mm/vòng) 0,056 ữ 25 Công suất động (KW) Kích thớc máy (mm) 870 x 2100 Độ phức tạp sửa chữa R 29 3, Chọn dao: Chọn mũi khoan thép gió chuyên dùng (bảng 4-40 [2]), mũi doa có gắn lỡi thép gió (bằng 4-49 [2]) 4, Chế độ cắt: Bớc 1: Khoan đờng kính lỗ 9,8 Chiều sâu cắt: t=0,5.9,8=4,9(mm) Lợng chạy dao: S=0,24ữ0,31(bảng 5-25 [3]) Tốc độ cắt v đợc tính: v= C v D q K v (m / ph) T m S y Tuổi thọ mũi khoan T=35 (bảng 5-30 [3]) Trong hệ số số mũ (tra bảng 5-28 [3]) Cv=34,2 q=0,45 y=0,3 m=0,2 Hệ số: Kv=KMV.Kuv.Klv Kuv=0,83 (tra bảng 5-6 [3]) nv KMV= 190 (tra bảng 5-1[3]) HB HB=190 KMV=1 KLV=1(tra bảng 5-3 [3]) KV=1.0,83.1=0,83 V= n= 43,2.9,8 0, 45 0,83 = 55(m / ph) 35 0, 2.0,310,3 1000.V 1000.55 = = 1797(vg / ph) chọn n=1600(vg/ph) (tra bảng 8[1]) D 9,8 Bài tập lớn Đồ Gá Bớc 2: Khoan rộng lỗ 10 Chiều sâu cắt: t=0,5(10-9,8)=0,1(mm) Lợng chạy dao: S=0,24ữ0,31(mm) (Tra bảng 5-25 [3]) Tốc độ cắt khoan V = C v D q K v ( m / ph) T m t x S y Tuổi thọ mũi khoan T=35(phút) (5-30 [3]) Trong hệ số số mũ (tra bảng 5-29 [3]) Cv=56,9 q=0,5 y=0,45 m=0,4 x=0,15 Hệ số: Kv=KMV.Kuv.Klv Kuv=0,83 (tra bảng 5-6 [3]) nv KMV= 190 (tra bảng 5-1 [3]) HB HB=190 KMV=1 KLV=1(tra bảng 5-3 [3]) KV=1.0,83.1=0,83 V= n= 56,9.10 0, 45 0,83 = 86( m / ph) chọn n=2500(vg/ph) (tra bảng 8[1]) 35 0, 4.0,10,15.0,310, 45 1000.V 1000.86 = = 2738(vg / ph) D 10 Bớc Doa thô lỗ 10 Chiều sâu cắt t=0,035(mm) Lợng chạy dao S=2,2(mm/vg) (tra bảng 5-27 [3]) Tốc độ V đợc tính theo công thức C v D q v = m x y K v (m / ph) T t S Tuổi thọ mũi doa T=30(phút) (5-109 [3]) Trong hệ số số mũ (tra bảng 5-29 [3]) Cv=109 q=0,2 x=0 y=0,5 m=0,45 Hệ số: Kv=KMV.Kuv.Klv Kuv=0,83 (tra bảng 5-6 [3]) Bài tập lớn Đồ Gá nv KMV= 190 (tra bảng 5-1 [3]) HB HB=190 KMV=1 KLV=1(tra bảng 5-3 [3]) KV=1.0,83.1=0,83 109.100, 0,83 = 21(m / ph) V = 0, 45 30 0,0350.2,20,5 n= 1000.V 1000.21 = = 666(vg / ph) D 10 III, Lập sơ đồ tính lực Chỉ cần tính mômen Mx (N.mm) lực chiều trục P0 (N ) cho khoan đủ Mx=10.Cm.Dq.Sy.kp P0=10.Cp.Dq.Sy.kp n K Mp HB (tra bảng 5-9 [3]) = 190 BH=190 KMp=1 Kp=1 CM, CP cá số mũ tra bảng 5-32 [3] CM=0,021 q=2 y=0,8 Cp=42,7 q=1 y=0,8 Mx=10.0,021.9,82.0,310,8.1=7,9 (N.mm) P0=10.42,7.9,8.0,310,8.1=1639,6(N) Công suất cắt Ne (KW) Ne = M x n ( KW ) 9750 Với n = 1000.V D n = 1797(vg/ph) Ne = 7,9.1797 = 1,46( KW ) 9750 IV, Tính lực kẹp Để gia công đợc chi tiết lực kẹp phải thắng đợc mômen cắt khoan Mms=Mx Bài tập lớn Đồ Gá Để tăng tính chất an toàn kẹp chặt ta thêm hệ số toàn K Mms Mx.K Với sơ đồ lực kẹp: Pz d = Mk ; M ms = W Dtb ; M ms K Mx ; M x = Pz L Do khoan thủng lỗ nên không kể đến lực chiều trục P0 Trong f : hệ số ma sát, với phiến tỳ khía nhám f=0,45 L: khoảng cách cánh tay đòn L=90 (mm) Dtb: Đờng kính trung bình phiến tỳ d: đờng kính mũi khoan (W + P0 ) f 2.M k Dtb 2.M K L W = K P0 = K Dtb f d Trong đó: K: hệ số an toàn đợc tính nh sau: K=K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: Hệ số an toàn trờng hợp K0=1,5 K1: Hệ số kể đến lợng d không đều, gia công thô K1=12 K2: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2=1,5 K3: Hệ số kể đến cắt không liên tục làm tăng lực cắt K3=1 K4: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định kẹp chặt tay K4=1,3 Bài tập lớn Đồ Gá K5: Hệ số kể đến vị trí tay quay cấu kẹp thuận tiện hay không, kẹp chặt kẹp chặt tay: Góc quay > 900 K5=1,2 K6: Hệ số tính đến mômen làm lật phôi quanh điểm tựa Khi định vị chốt tỳ: K6=1 Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn là: K=1,5.1,5.1,2.1.1,3.1,2.1=4,212 W 2.4,212.7,9.1000 1639,6 = 3290( N ) 0,45.30 V, Chọn cấu kẹp Cơ câuc kẹp chặt phải thoả mãn yêu cầu: Khi kẹp phải giữ vị trí phôi, lực kẹp tạo phải đủ, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi, an toàn Kẹp chặt: Dùng cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt mối ghép ren, lực kẹp hớng từ xuống thông qua mỏ kẹp Từ ta có phơng trình cân lực: W(la +lb)=Q.lb Q= W (la + lb) lb VI, Xác định sai số đồ gá Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu nguyên công để qui định điều kiện kỹ thuật chế tạo lắp ráp đồ gá Nh ta có sai số gá đặt cho phép: Theo công thức tài liệu [1] [ ] = gd ct = c2 + k2 + m2 + dc2 + ct2 [ ] gd k2 m2 dc2 c2 Trong đó: Bài tập lớn Đồ Gá k: Là sai số kẹp chặt phôi trờng hợp lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc k=0 m: Sai số mòn đồ gá m = N Trong đó: N số chi tiết gia công chọn N=400 chi tiết m = N = 0,5 400 = 10( àm) dc: Là sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá, thực tế tính toán đồ gá lấy dc=5 ( àm) c: Là sai số chuẩn định vị chi tiết gia công, với sơ đồ định vị chi tiết nh hình vẽ ta có sai số chuẩn: c=0 (tra bảng 19 [1]) 1 gd: Là sai số gá đặt [ gd ] = = 0,035 = 11,67( àm) 3 ctlv = 11,67 102 52 = 3,35( àm) VII, Yêu cầu kỹ thuật - Các kích thớc chi tiết sau gia công tinh có độ xác cấp - Các kích thớc tự khác có độ xác cấp - Thân đồ gá phải đợc ủ để khử ứng suất - Kiểm tra kích thớc chuẩn khoảng cách tâm bạc dẫn, kích thớc cấu kẹp, kiểm tra chế độ lắp ghép chi tiết, đặc biệt kích thớc thay đổi đồ gá - Đồ gá đợc sơn sơn dầu có màu ghi - Đóng nhãn mác nơi chế tạo đồ gá 10 Bài tập lớn Đồ Gá Tài liệu tham khảo Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy [1] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập [2] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập [3] Công nghệ chế tạo máy tập 1, tập [4] Đồ gá [5] Atlat đồ gá [6] 11