Đang tải... (xem toàn văn)
PHẦN THUYẾT MINH I, Phân tích chức năng làm việc của chi tiết càng gạt: Đối với chi tiết càng gạt, nó cũng là một chi tiết cơ khí dạng càng, càng là loại chi tiết có một hay hai lỗ cơ bản mà đường tâm của chúng có thể song song hay tạo với nhau một góc nào đó. Các chi tiết dạng càng thường dùng để truyền chuyển động từ quay sang chuyển động tịnh tiến, hay làm nhiệm vụ gạt các bánh răng trong hộp số khi cần thay đổi tỷ số truyền. Chi tiết dạng càng là chi tiết có các lỗ cơ bản và các lỗ không cơ bản chúng đều được gia công phảI đảm bao yêu cầu cao Điều kiện làm việc của các chi tiết dạng càng đòi hỏi khá cao vì nó luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kì, luôn luôn chịu lực va đập tuần hoàn. II, Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết: Bề mặt làm việc của càng gạt la bề mặt trong của các lỗ. Cụ thể là ta phải đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây: Độ không song song giữa đường tâm hai lỗ cơ bản trong khoảng 0,1 mm trên 100 mm chiều dài. Độ song song giưa các mặt đầu với nhau 0.03 Độ vuông góc của đường tâm lỗ 10 với đường tâm lỗ 20 là 0,1 mm trên 100mm chiều dài chuẩn. Khoảng cách giữa hai đường tâm lỗ 10 và 20 cần được đảm bảo độ chính xác nằm trong vùng dung sai + 0,1mm, và giữa đường tâm lỗ 15 với đường tâm lỗ 10 nằm trong khoảng dung sai cho phép + 0,1mm. Chi tiết càng gạt có dạng thanh dẹt, dài, yếu nên cần đảm bảo kết cấu của càng phải đủ cứng vững… Các bề mặt khác của cần gạt được gia công đạt độ nhẵn Rz = 20. Với những yêu cầu kỹ thuật như trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình khi gia công chi tiết như sau: Kết cấu của chi tiết phải đảm bảo được khả năng cững vững. Với càng gạt, do kích thước không lớn lắm nên ta có thể chọn phôi dập để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nhiệt của chi tiết. Các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau. Kết cấu của chi tiết nên đối xứng với mặt nào đó. Với chi tiết càng gạt mà ta cần gia công các lỗ vuông góc cần thuận lợi cho việc gia công các lỗ ren phụ. Kết cấu của chi tiết cần thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô, chuẩn tinh thống nhât khi gia công. Với càng gạt ta cần thiết kế, qua các nguên công sau: Nguyên công 1:Gia công mặt đầu C Nguyên công 2: Gia công mặt B. Nguyên công 3: Gia công mặt đầu D
Bài tập lớn đồ gá - Phần thuyết minh I, Phân tích chức làm việc chi tiết gạt: Đối với chi tiết gạt, chi tiết khí dạng càng, loại chi tiết có hay hai lỗ mà đờng tâm chúng song song hay tạo với góc Các chi tiết dạng thờng dùng để truyền chuyển động từ quay sang chuyển động tịnh tiến, hay làm nhiệm vụ gạt bánh hộp số cần thay đổi tỷ số truyền Chi tiết dạng chi tiết có lỗ lỗ không chúng đợc gia công phảI đảm bao yêu cầu cao Điều kiện làm việc chi tiết dạng đòi hỏi cao chịu ứng suất thay đổi theo chu kì, luôn chịu lực va đập tuần hoàn II, Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: Bề mặt làm việc gạt la bề mặt lỗ Cụ thể ta phải đảm bảo điều kiện kỹ thuật sau đây: - Độ không song song đờng tâm hai lỗ khoảng 0,1 mm 100 mm chiều dài - Độ song song gia mặt đầu với 0.03 - Độ vuông góc đờng tâm lỗ 10 với đờng tâm lỗ 20 0,1 mm 100mm chiều dài chuẩn - Khoảng cách hai đờng tâm lỗ 10 20 cần đợc đảm bảo độ xác nằm vùng dung sai + 0,1mm, đờng tâm lỗ 15 với đờng tâm lỗ 10 nằm khoảng dung sai cho phép + 0,1mm - Chi tiết gạt có dạng dẹt, dài, yếu nên cần đảm bảo kết cấu phải đủ cứng vững - Các bề mặt khác cần gạt đợc gia công đạt độ nhẵn Rz = 20 Với yêu cầu kỹ thuật nh ta đa số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết nh sau: - Kết cấu chi tiết phải đảm bảo đợc khả cững vững - Với gạt, kích thớc không lớn nên ta chọn phôi dập để đảm bảo điều kiện làm việc khắc nhiệt chi tiết - Các mặt đầu chúng thuộc hai mặt phẳng song song với - Kết cấu chi tiết nên đối xứng với mặt Với chi tiết gạt mà ta cần gia công lỗ vuông góc cần thuận lợi cho việc gia công lỗ ren phụ - Kết cấu chi tiết cần thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô, chuẩn tinh thống nhât gia công Với gạt ta cần thiết kế, qua nguên công sau: - Nguyên công 1:Gia công mặt đầu C - Nguyên công 2: Gia công mặt B - Nguyên công 3: Gia công mặt đầu D - Nguyên công 4: Gia công mặt đầu A - Nguyên công 5: Gia công hai lỗ 10 - Nguyên công 6: Gia công lỗ 20 - Nguyên công 7:Gia công lỗ chốt 12 - Nguyên công 7:Gia công lỗ chốt III, Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5: Gia công hai lỗ 10 3.1 Phân tích: -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá Để gia công đợc lỗ 10, để đạt độ xác cao ta phải thực gia công hai theo bớc: - Khoan lỗ - Doa lỗ Nh ta cần thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan đủ 3.2 Lập sơ đồ gá: Gia công lỗ 10 cần đảm bảo độ song song tâm lỗ với đờng tâm lỗ 10 dờng tâm lỗ 20 , đảm bảo độ vuông góc gia đờng tâm lỗ 10 với mặt đầu Do ta dùng phiến tỳ hạn chế bậc tự định vị vào mặt B, dùng khối V ngắn định vị vào mặt có 25 - Mặt tỳ: Mặt B đợc gia công tinh, ta sử dụng phiến tỳ để định vị ba bậc tự chi tiết, yêu cầu gia công chi tiết mặt tỳ ta sử dụng thân đồ gá làm mặt tỳ với yêu cầu gia công thân đồ gá phải đảm bảo độ vuông góc mặt phẳng với mặt đáy - Khối V ngắn: Kối V khống chế bậc tự chi tiết Khối Vđợc làm từ vật liệu thép 20X có độ cứng HRC50 ữ 60 Kích thớc khối V đợc tra theo đờng kính mặt trụ 25 theo (sổ tay công nghệ chế tạo máy II) - - 3.3 Ch máy: Chọn máy khoan 216A 3.4 Chọn dao: - Với bớc 1: Ta dùng mũi khoan thép hợp kim P6M5 - Với bớc 2: Ta dùng dao doa thép hợp kim.P6M5 3.5 Chế độ cắt: a, Bớc 1: Chế độ cắt khoan lỗ 9.8: Ta dùng mũi khoan thép thép hợp kim P5M6 *Chiều sâu cắt khoan lỗ: t = 9.8 = 4.9mm Với vật liêu chế tạo chi tiết gạt C2 GX15-32 có HB 190, -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá *Lợng chạy dao S : tra theo (sổ tay công nghệ chế tạo máy II) với lợng chạy dao S = 0,24 mm/vòng q Khi tốc độ cắt khoan là: V = C vm.D y K v T S Với: D: Đờng kính danh nghĩa mũi khoan D = 9.8 mm S: Lợng chạy dao, S = 0,24mm/vòng Các hệ số ta tra đợc bảng - 28 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy Tầp 2), với vật liệu làm lỡi cắt mũi khoan ruột gà thép gió P18 Cv = 14,7; q = 0,25; m = 0,125; y = 0,55 Tuổi thọ mũi khoan tra đợc theo bảng 30 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2): T = 25phút) Hệ số: Kv = KMV KUV KLV Trong đó: KMV: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công Tra bảng ta đợc: K MV Với: Nh vậy: 190 = HB nv nv: hệ số mũ HB: độ cứng vật liệu gia công, với HB = 190 n K MV 1,3 v 190 190 = ữ = ữ =1 HB 190 KUV: Hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng 5-6 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập 2) ta có: KMV = 1,0 KLV: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan Với chiều sâu khoan khoảng 20 tra bảng (5 - 31) ta đợc KLV = 1,0 Kv = KMV KUV KLV=1 Nh ta có vận tốc cắt bớc khoan là: Cv D q 14, 7.9.80.25 K = 1.1.1 = 38 m/phút v T m S y 250.125.0, 240.55 1000.38 Số vòng quay cua dụng cụ : n = = 1234 vòng/phút 9.8 b, Bớc 2: Doa lỗ tạo lỗ 10 Với đờng kính sau doa 10 đờng kính trớc doa 9.8 10 9.8 *hiều sâu cắt cắt doa = 0.1 mm q Tốc độ cắt bớc doa là: V = Cm v D K v T t x S y V= Với: D: Đờng kính danh nghĩa dao doa S: Bớc chạy dao: S = 0,5 mm/vòng Các hệ số ta tra đợc bảng 5-29 (Sổ tay công nghệ chế tạo máytập 2): Cv = 15,6; y = 0,5; q = 0,2; m = 0,3; x = 0,1; T = 20 phút Hệ số điều chỉnh tổng quát: Kv = KMV KUV KTV Tra bảng 5-50 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập 2) ta có: KMV =1; KUV =1 KLV =1 hệ số phụ thuộc chiều sâu doa -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá Knv=0.9 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi Kv=1.1.1.0.9=0.9 Nh vận tốc cắt bớc doa la: Cv D q Cv D q 15, 6.100.2 V = m x y K v = m x y K v = 0.3 0.1 0.5 0.9 = 16 m/phút T t S T t S 20 0,1 0.5 1000.16 Số vòng quay dụng cụ n = = 509 vòng/phút 10 3.6 Lập sơ đồ tính lực: Khi mũi khoan, hay mũi doa tác dụng vào phôi momen xoắn M x lực Po hớng từ xuống Để chống lại ảnh hởng momen Mx tới yêu cầu gia công ta phải tiến hành cân chúng momen ma sát, muốn ta phải dùng khối V ngắn để kẹp chặt chi tiết lực P đợc khử phiến tỳ Tính lực cắt momen xoắn: * Khi khoan: Mx = 10.CM.Dq tx.Sy.kP P0 = 10.CP.Dq.tx.Sy.kP Các thông số ta tra đợc bảng 5-32(Sổ tay công nghệ chế tạo máy- tập 2) Với Mx: CM = 0,012 q = 2,2 y = 0,8 Với Po: CP = 42 q = 1,2 y = 0,75 kP:Hệ số tính đến yếu tố gia công thực tế,trong trờng hợp phụ thuộc vào vật liệu gia công đợc xác định bàng :kP=kMP=1 Thay số vào công thức ta có: Mx = 10.0, 012.9,82.2.4,90.0.240.8.1 = 5.808 Nm=5808Nmm P0 = 10.42.9.81.2.0.50.75.1 = 3863 N Công xuất cắt: Ne = M x n với n=1234 vòng/phút 9750 M n 5.808.1234 Ne = x = = 0.74 kW 9750 9750 * Khi doa: Để xác định momen xoắn M x doa, dao doa coi nh dao tiện đờng kính dụng cụ cắt D,khi mô men xoắn dụng cụ tính Nm theo công thức: Mx = C p t x S zy D.Z 2.100 Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp Tính với Pz: Cp = 92 x = 1,0 y = 0,75 n=0 PX=10.54.4.90.9.0.24.5090.1=542N Tính với PY: Cp = 54 x = 0,9 -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá y = 0,75 n=0 PY=10.54.4.90.9.0.240.75.5090.1=774N Tính với Px: Cp = 46 x = 1,0 y = 0,4 n=0 PX=10.46.4.91.0.240.4.1.1=1274N công thức tính momen xoắn Mx = C p t x S zy D.Z 2.100 Với Sz lợng chay dao răng: Sz = S/Z với Z số dao doa Z=4 Các hệ số: Cp = 92 x = 1,0 y = 0,75 0.75 Mx = 92*0.1 *0.5 *10* = 1,1 Nm=1100Nmm 200 Ne = M x n với n = 509 vòng/ phút 9750 M n 1,1*509 Ne = x = = 0, 06 kW 9750 9750 Tính lực kẹp xác định cấu kẹp: Do hai bớc kể để gia công lỗ 10, ta dễ dàng nhận thấy bớc khoan có momen xoắn lớn Do ta cần tính lực kẹp cho bớc khoan lỗ đủ đảm bảo điều kiện kẹp cho bớc doa Điều kiện cân bằng: ồ Mx = P =0 Với sơ đồ tính nh hình biểu diễn ta có: -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá - - Phơng lực kẹp vuông góc với phơng lực tác dụng khoan Ta cần phải tính lực kẹp cho với lực kẹp sinh lực ma sát đủ lớn để thoả mãn (1), đồng thời không lớn để làm chi tiết ta bị biến dạng - Để tính đợc lực kẹp ta tơng tợng cắt chi tiết nh hình vẽ - Viết phơng trình cân ta có: ồ Mx = ị Mx - * N * f * D / = P = ị W - * N * cos(a / 2) = suy W=2*cos(/2)= * M x cos(a / 2) để kẹp đợc an toàn ta cần nhân f *D thêm hệ số an toàn k Với: f:hệ số ma sát mặt tiếp xúc khối V chi tiết gia công f=0.2 N:lực pháp tuyến Hệ số an toàn k đợc tính nh sau: k = k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6 k0: hệ số an toàn lấy cho trờng hợp, lấy k0 = 1,5 k1: hệ số an toàn kể đến lợng d không khoan k1 =1,2 k2: hệ số an toàn kể đến dao cùn tăng lực cắt k2 = 1,5 k3: hệ số an toàn kể đến lực cắt không liên tục k3 = k4: hệ số an toàn kể đến nguồn sinh lực, ta dùng nguồn sinh lực tay nên lấy k4 = 1,3 k5: hệ số an toàn kể đến vị trí tay quay kẹp, lấy k5 = 1,2 k6: hệ số an toàn tính đến tính chất tiếp xúc, lấy k6 = Nh hệ số an toàn tính đợc là: k =1,5.1,2.1,5.1.1,3.1,2.1 = 4,21 Tính lực kẹp đó: W = k * M x * cos(a / 2) 5808* cos 450 = 4.21* = 3458N f *D 0.2 * 25 Mặt khác khoan dới tác dụng Mx, nhiên dới tác dụng lực kẹp mỏ cặp chốt trụ ngắn M x không đủ để xoay chi tiết khoan Vậy cần kẹp chi tiết với lực kẹp W = 8,6 N đủ để gia công chi tiết -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá 3.7 Cơ câu kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn yêu cầu sau: kẹp phải giữ vị trí chi tiết, lực kẹp phải đủ đồng thời không làm biến dạng phôi, kết cấu phải nhỏ gọn thao tác dễ dàng Từ lực kẹp ta xác định đợc đờng kính bulông 3.8 Cơ cấu dẫn hớng cấu khác: + Cơ cấu dẫn hơng: Với đồ gá khoan doa cấu dẫn hớng phận quan trọng, đặc biệt với lỗ khoan nhỏ nh nguyên công ta thiết kế Cơ cấu dẫn hớng giúp xác định vị trí trực tiếp mũi khoan, tăng độ cững vững mũi khoan trình gia công Cơ cấu dẫn hớng ta thiết kế đồ gá dùng phiến tỳ cố định, bạc dẫn đợc chọn bạc thay nhanh bạc dẫn hớng thay nhanh + Các cấu khác: Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy bulông đai ốc Thân đồ gá đợc chọn theo kết cấu nh vẽ lắp, thân đồ gá đợc chế tạo bàng gang 3.9 Xác định sai số đồ gá: Sai số đồ gá cho phép: 1 dg = c2 + k2 + m2 + ld2 + ct2 [ gd ] = ữ Trong đó: k : Sai số kẹp chặt phôi, trờng hợp lựu kẹp vuông góc với phơng thực nên: k = m : Sai số mòn đồ gá, gọi N = 5000 số chi tiết cần gia công ta có: -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá m = 0.03 5000 = 2,12 àm ld : Sai số lắp đặt đồ gá: ld = 10àm c : Sai số chuẩn, nh sơ đồ định vị chi tiết ta có c = 50 àm Sai số gá đặt chuẩn cho phép sổ tay đồ gá: [ gd ] = 70àm Vậy sai số gá đặt: dg = 70 2,12 10 50 47,9 àm 3.10 Những yêu cầu kĩ thuật đồ gá: - Yêu cầu thân đồ gá: Tất thân đồ gá đế phải đợc ủ để khử ứng suất - Kiểm tra đồ gá: Phải kiểm tra tất kích thớc chuẩn (kích thớc chi tiết định vị), khoảng cách tâm bạc dẫn Kích thớc cấu kẹp chặt khả đa đợc chi tiết gia công vào lúc kẹp chặt rút chi tiết gia công tháo lỏng - Kiểm tra chế độ lắp ghép chi tiết - Kiểm tra khả di trợt chi tiết di động đồ gá - Sơn đồ gá: Sau kiểm tra tất bề mặt không gia công phải đợc sơn dầu - Các chi tiết nh bulông đai ốc đợc nhuộm màu phơng pháp hóa 3.11 Những yêu cầu an toàn đồ gá: - Những chi tiết đồ gá không đợc có cạnh sắc - Không đợc làm thay đổi vị trí đồ gá ta thay đổi hay điều chỉnh bàn máy - Đồ gá đợc cân tĩnh cân động - Lắp chi tiết đồ gá nên có dụng cụ chuyên dùng 3.12 guyên lý làm việc đồ gá: Sau thiết kế gia công xong đồ gá để gia công chi tiết gạt C2 trình làm việc đồ gá nh sau: - Lắp chốt trụ chám chốt trụ ngắn vào thân đồ gá - Nếu khoan ta dùng phiến dẫn khoan doa thay phiến dẫn khoan phiến dẫn doa - Mang cụm thân đồ gá vừa lắp xong đạt lên bàn máy xiết bulông kẹp Điều chỉnh đồ gá - Khi lắp chi tiết ta dùng tay gạt kẹp lên, đặt chi tiêt vào đùng vị trí - Đặt kẹp vào thân chi tiết, dùng dụng cụ xiết chặt bulông kep - Kết thúc trình gá đặt - để tháo lắp đợc dễ dàng chiều dài trợt khối V phải chọn phù hợp -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46 Bài tập lớn đồ gá - Tài liệu tham khảo: Đồ gá khí hoá tự động hoá - Lê Văn Tiến 1999 Sổ tay Atlas đồ gá - Trần Văn Địch 2000 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Trần Văn Địch & Nguyễn Đắc Lộc Máy cắt kim loại Cơ sở máy công cụ Dung sai Ninh Đức Tốn 2000 Sổ tay hớng dẫn thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy -Sinh viên thực hiện: Hoàng Bá Lĩnh Lớp CTM6 K46