Thiết kế đồ gá máy chuyên dùng

Môc lôc Lêi nãi ®Çu I. ThiÕt kÕ c¬ cÊu ®Þnh vÞ 1. Ph©n tÝch s¬ ®å ®Þnh vÞ vµ c¸c bÒ mÆt chuÈn 2. Lùa chän, thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt cña c¬ cÊu ®Þnh vÞ II. Ph©n tÝch, lùa chän ®å g¸ theo n¨ng suÊt III. TÝnh to¸n, thiÕt kÕ c¬ cÊu kÑp 1. TÝnh to¸n lùc kÑp 2. ThiÕt kÕ c¬ cÊu kÑp 3. KiÓm tra bÒn IV. Ph©n tÝch, tÝnh to¸n nguån sinh lùc V. ThiÕt kÕ tæng thÓ ®å g¸ 1. C¸c c¬ cÊu kh¸c 2. D¹ng tæng thÓ cña ®å g¸, kiÓm tra bÒn 3. Chi tiÕt ho¸ c¸c chi tiÕt phi tiªu chuÈn VI. TÝnh to¸n, x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu vÒ ®é chÝnh x¸c, bÒn, bÒn mßn 1. X¸c ®Þnh ®é chÝnh x¸c c¸c kÝch th­íc chÕ t¹o ®å g¸ 2. X¸c ®Þnh ¶nh h­ëng bÒn mßn ®Õn ®é chÝnh x¸c gia c«ng IV. AN TOµN lao ®éng vµ m«i tr­êng Tµi liÖu tham kh¶o Lêi nãi ®Çu ®Ó gãp phÇn vµo c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n­íc, ngµnh s¶n xuÊt c¬ khÝ cÇn ph¶i nhanh chãng n©ng cao chÊt l­îng vµ n¨ng suÊt chÕ t¹o, v× ®ã lµ mét trong c¸c ngµnh träng ®iÓm cña nÒn c«ng nghiÖp quèc gia ®Æc biÖt lµ chÕ t¹o thiÕt bÞ vµ phô tïng, cung cÊp cho c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c thiÕt bÞ s¶n xuÊt. §å g¸ gia c«ng c¬ gãp phÇn kh«ng nhá vµo nhiÖm vô ®ã, bëi m¸y mãc, thiÕt bÞ ®Òu ph¶i dïng ®Õn ®å g¸ míi cã thÓ gia c«ng ®­îc. Mét trong nh÷ng nhiÖm vô chÝnh cña chuÈn bÞ s¶n xuÊt lµ thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c trang bÞ c«ng nghÖ, cã thÓ chiÕm tíi 80% khèi l­îng chuÈn bÞ s¶n xuÊt vµ 10-15% gi¸ thµnh s¶n phÈm (gi¸ thµnh m¸y). Chi phÝ cho thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o ®å g¸ chiÕm mét tØ lÖ lín trong tæng chi phÝ cho trang bÞ c«ng nghÖ. V× vËy viÖc thiÕt kÕ vµ tiªu chuÈn ®å g¸ cho phÐp gi¶m thêi gian s¶n xuÊt, t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng mét c¸ch ®¸ng kÓ. §å ¸n m«n häc: C¬ së thiÕt kÕ ®å g¸ lµ hÕt søc cÇn thiÕt ®èi víi sinh viªn khoa c¬ khÝ nãi chung vµ sinh viªn ngµnh ChÕ t¹o m¸y nãi riªng, gióp cho sinh viªn n¾m ®­îc nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ®å g¸ gia c«ng c¬ vµ c¸ch thøc thiÕt kÕ ®å g¸ ®Ó gia c«ng mét chi tiÕt nhÊt ®Þnh. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n m«n häc, em ®· ®­îc sù chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy gi¸o T¹ §¨ng Doanh vµ c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n ChÕ t¹o m¸y, gióp em hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc. Tuy nhiªn do kh¶ n¨ng vµ tr×nh ®é cßn h¹n chÕ nªn ®å ¸n cßn nhiÒu thiÕu sãt, em rÊt mong ®­îc sù chØ b¶o tËn t×nh cña c¸c thÇy vµ sù ®ãng gãp ch©n t×nh cña c¸c b¹n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o T¹ §¨ng Doanh cïng c¸c thÇy trong bé m«n ChÕ t¹o m¸y ®· gióp ®ì em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Häc viªn thùc hiÖn NguyÔn Hång Phong I. thiÕt kÕ c¬ cÊu ®Þnh vÞ 1. Ph©n tÝch s¬ ®å ®Þnh vÞ vµ c¸c bÒ mÆt chuÈn Chi tiÕt cÇn gia c«ng lµ cµng quay cong gåm cã hai ®Çu: ®Çu lín vµ ®Çu nhá. Nèi tiÕp gi÷a hai ®Çu lµ phÇn th©n cong cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt. §é nh¸m cña c¸c bÒ mÆt ®Çu ë hai ®Çu vµ cña c¸c lç ®· gia c«ng f25H7, f40H7 ®Òu thÊp: Ra = 2,5. Do vËy ta cÇn sö dông c¸c bÒ mÆt nµy lµm chuÈn tú ®Ó ®Þnh vÞ chi tiÕt trong khi gia c«ng. Lç cÇn gia c«ng n»m ngang trªn phÇn ®Çu nhá cña cµng. KÝch th­íc cña lç lµ f13H8 vµ yªu cÇu ®é nh¸m cña lç thÊp Ra = 2,5. Do vËy ®Ó gia c«ng ®­îc lç ®¹t ®­îc yªu cÇu kÜ thuËt ®­a ra cÇn ph¶i thùc hiÖn hai b­íc nguyªn c«ng lµ khoan vµ khoÐt trªn m¸y khoan ®øng kiÓu 2H125. Nh­ vËy trong qu¸ tr×nh gia c«ng, chi tiÕt võa chÞu t¸c dông cña m« men c¾t Mc, võa chÞu t¸c dông cña lùc tiÕn dao P. Theo s¬ ®å ®Þnh vÞ cña chi tiÕt cÇn gia c«ng ta cã: + MÆt ®Çu cña ®Çu nhá h¹n chÕ 3 bËc tù do, gåm 2 bËc tù do xoay vµ 1 bËc tù do tÞnh tiÕn. + MÆt trô trong f25H7 trªn ®Çu nhá h¹n chÕ 2 bËc tù do, gåm 2 bËc tù do tÞnh tiÕn. + MÆt trô trong f40H7 trªn ®Çu to h¹n chÕ 1 bËc tù do, gåm 1 bËc tù do xoay. Nh­ vËy theo s¬ ®å ®Þnh vÞ nµy, chi tiÕt bÞ h¹n chÕ c¶ 6 bËc tù do. MÆt ®Çu cña ®Çu nhá do h¹n chÕ sè bËc tù do nhiÒu nhÊt nªn lµ chuÈn chÝnh. 2. Lùa chän, thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt cña c¬ cÊu ®Þnh vÞ C¬ cÊu ®Þnh vÞ cña ®å g¸ ®­îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ chÝnh x¸c cña chi tiÕt gia c«ng trªn ®å g¸. Khi g¸ ®Æt, c¸c mÆt chuÈn cña chi tiÕt gia c«ng sÏ tiÕp xóc víi c¸c bÒ mÆt ®Þnh vÞ cña ®å g¸. Yªu cÇu chung ®èi víi c¸c c¬ cÊu ®Þnh vÞ: + Sè l­îng vµ ph©n bè c¸c phÇn tö ®Þnh vÞ ®ñ ®Ó ®Þnh vÞ ph«i theo yªu cÇu, ®¶m b¶o ®ñ ®é cøng v÷ng khi kÑp chÆt. + KÕt cÊu vµ kÝch th­íc c¸c chi tiÕt ®Þnh vÞ ph¶i chän theo tiªu chuÈn. BÒ mÆt lµm viÖc cña c¸c chi tiÕt nµy ph¶i cã ®é chèng mßn lín. VËt liÖu chÕ t¹o c¸c chi tiÕt ®Þnh vÞ th­êng lµ thÐp Y7A hoÆc c¸c lo¹i thÐp 15, 20, 20X víi c¸c bÒ mÆt ®­îc thÊm c¸cbon cã ®é s©u 0,8 ¸ 1,2 mm vµ nhiÖt luyÖn ®¹t ®é cøng HRC 50 ¸ 55. + C¸c chi tiÕt ®Þnh vÞ chÝnh vµ phô ph¶i cã ®é cøng v÷ng nhÊt ®Þnh, kh«ng bÞ biÕn d¹ng qu¸ lín. L¾p ghÐp c¸c phÇn tö ®Þnh vÞ víi th©n ®å g¸ cÇn ph¶i ch¾c ch¾n. + Chi tiÕt ®Þnh vÞ ph¶i ®­îc chÕ t¹o víi diÖn tÝch mÆt tú h¹n chÕ ®Ó gi¶m bít ¶nh h­ëng cña c¸c nhÊp nh« tíi ®é æn ®Þnh g¸ ®Æt. + C¸c chi tiÕt ®Þnh vÞ kh«ng ®­îc lµm háng mÆt chuÈn trªn chi tiÕt gia c«ng, nhÊt lµ c¸c bÒ mÆt ®­îc sö dông lµm chuÈn tinh, kh«ng ®­îc gia c«ng l¹i trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o chi tiÕt. Trªn c¬ së c¸c yªu cÇu vµ s¬ ®å ®Þnh vÞ cña chi tiÕt cÇn gia c«ng ta chän c¸c phÇn tö ®Þnh vÞ nh­ sau: + Sö dông phiÕn tú ®Ó ®Þnh vÞ mÆt ®Çu cña ®Çu nhá, h¹n chÕ ®­îc 3 bËc tù do. + Sö dông chèt g¸ ®Ó ®Þnh vÞ mÆt trô trong f25H7 trªn ®Çu nhá h¹n chÕ ®­îc 2 bËc tù do. + Sö dông chèt tr¸m ®Ó ®Þnh vÞ mÆt trô trong f40H7 trªn ®Çu to h¹n chÕ 1 bËc tù do, trôc dµi cña chèt tr¸m ph¶i vu«ng gãc víi ®­êng nèi t©m hai ®Çu. Dùa vµo kÝch th­íc cña chi tiÕt cÇn gia c«ng, ta chän kiÓu phiÕn tú phi tiªu chuÈn, d¹ng ®Üa trßn, kÝch th­íc cña phiÕn tú nh­ sau: KÝch th­íc cña chèt g¸ vµ chèt tr¸m tra theo Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y – TËp II ta sÏ ®­îc c¸c kÝch th­íc tiªu chuÈn nh­ sau: KÝch th­íc cña chèt g¸ (theo b¶ng 8-9): D(g6) l d(j6) L h1 c C1 25 20 20 40 2 4 1.6 * VËt liÖu: thÐp 20Cr thÊm than, s©u 0,8 ¸ 1,2 mm, HRC 50 ¸ 55 KÝch th­íc cña chèt tr¸m (theo b¶ng 8-9): D(g6) l d(j6) L h1 c c b b1 B 40 28 32 50 3 6 1.6 5 8 D-5 * VËt liÖu: thÐp 20Cr thÊm than, s©u 0,8 ¸ 1,2 mm, HRC 50 ¸ 55 ph©n tÝch, lùa chän kiÓu ®å g¸ theo n¨ng suÊt §å g¸ lµ trang bÞ c«ng nghÖ cÇn thiÕt vµ kh«ng thÓ thiÕu ®­îc trong qu¸ tr×nh gia c«ng c¬ khÝ, nã gãp phÇn ®¶m b¶o tÝnh chÊt l¾p lÉn cña s¶n phÈm, n©ng cao tr×nh ®é c¬ khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸ cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt c¬ khÝ. Cã rÊt nhiÒu kiÓu ®å g¸ kh¸c nhau, tuú thuéc vµo d¹ng s¶n xuÊt vµ yªu cÇu chÊt l­îng s¶n phÈm mµ ta lùa chän cho phï hîp. KiÓu ®å g¸ v¹n n¨ng ®­îc sö dông chñ yÕu ë d¹ng s¶n xuÊt ®¬n chiÕc – lo¹t nhá, cho n¨ng suÊt thÊp vµ chÊt l­îng s¶n phÈm kh«ng cao. Ng­îc l¹i kiÓu ®å g¸ chuyªn dïng chØ ®­îc sö dông cho mét nguyªn c«ng nhÊt ®Þnh ®èi víi mét chi tiÕt nhÊt ®Þnh, nã cho phÐp g¸ ®Æt nhanh vµ ®é chÝnh x¸c g¸ ®Æt cao. §èi víi chi tiÕt cÇn gia c«ng, ta ph¶i thùc hiÖn hai nguyªn c«ng khoan vµ khoÐt ®Ó t¹o thµnh lç trô f13H8, d¹ng s¶n xuÊt lµ lo¹t lín, do vËy ta chän kiÓu ®å g¸ chuyªn dïng. §Ó gi¶m gi¸ thµnh cña ®å g¸ ng­êi ta th­êng dïng tèi ®a nh÷ng chi tiÕt tiªu chuÈn. Tuy nhiªn ®Ó ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh g¸ ®Æt chi tiÕt ®­îc thuËn tiÖn, cho n¨ng suÊt vµ chÊt l­îng g¸ ®Æt cao, ®¶m b¶o ®é tin cËy, an toµn trong qu¸ tr×nh gia c«ng chi tiÕt ®¸p øng yªu cÇu s¶n xuÊt d­íi d¹ng lo¹t lín th× viÖc lùa chän c¬ cÊu kÑp chÆt lµ v« cïng quan träng vµ lµ b­íc khã kh¨n nhÊt ®èi víi viÖc thiÕt kÕ ®å g¸ gia c«ng c¬. Trªn c¬ së ®ã ta chän c¬ cÊu kÑp chÆt d¹ng xi lanh – pittong khÝ nÐn, võa ®¶m b¶o kÑp chi tiÕt nhanh, tin cËy, gi¶m thêi gian phô võa gi¶m nÆng nhäc cho c«ng nh©n vµ mang l¹i hiÖu qu¶ lín. Bªn c¹nh ®ã, c¬ cÊu kÑp chÆt xi lanh – pittong khÝ nÐn cßn cho phÐp ®¹t ®­îc lùc kÑp rÊt lín, ®iÒu chØnh ®­îc lùc kÑp theo yªu cÇu lµm viÖc vµ kh«ng phô thuéc vµo c«ng nh©n. III. tÝnh to¸n, thiÕt kÕ c¬ cÊu kÑp 1. TÝnh to¸n lùc kÑp Lùc kÑp dïng ®Ó chèng l¹i sù dÞch chuyÓn cña ph«i so víi c¸c phÇn tö ®Þnh vÞ cña ®å g¸ d­íi t¸c dông cña träng l­îng ph«i vµ lùc ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh gia c«ng nh­ lùc c¾t, lùc qu¸n tÝnh, lùc ly t©m… Yªu cÇu ®èi víi lùc kÑp ®ã lµ kh«ng ph¸ vì ®Þnh vÞ cña ph«i ®· ®­îc x¸c lËp tõ tr­íc, do ®ã cÇn ph¶i lùa chän h­íng vµ ®iÓm ®Æt mét c¸ch hîp lý; kh«ng g©y biÕn d¹ng ph«i g©y h­ háng bÒ mÆt; ®¶m b¶o viÖc kÑp chÆt vµ th¸o kÑp kh«ng tèn thêi gian. ViÖc chän h­íng cña lùc kÑp ph¶i ®¶m b¶o vu«ng gãc víi mÆt ®Þnh vÞ chÝnh, ®¶m b¶o sù tiÕp xóc tèt cña c¸c mÆt chuÈn trªn ®Þnh vÞ chÝnh. C¨n cø vµo s¬ ®å ®Þnh vÞ, h­íng cña lùc c¾t, ta chän h­íng cña lùc kÑp vu«ng gãc víi mÆt ®Çu ë ®Çu nhá cña cµng, ®iÓm ®Æt cã thÓ coi nh­ ®Æt t¹i t©m cña lç. Khi gia c«ng, lùc t¸c dông lªn chi tiÕt bao gåm: m« men c¾t M, lùc chiÒu trôc P, lùc kÑp chÆt Q vµ lùc ma s¸t t¹i mÆt tú Fms (hoÆc Mms). Ph­¬ng t¸c dông vµ ®iÓm ®Æt cña c¸c lùc ®­îc biÓu diÔn trªn h×nh vÏ. a. X¸c ®Þnh m« men c¾t vµ lùc däc trôc lín nhÊt Gi¸ trÞ cña m« men c¾t M vµ lùc däc trôc P phô thuéc vµo chÕ ®é c¾t vµ ph­¬ng ph¸p gia c«ng cô thÓ. Gi¶ sö ®Ó gia c«ng ®­îc lç f13 ta ph¶i thùc hiÖn qua hai b­íc: khoan lç f10 sau ®ã khoÐt thµnh lç f13. Khi ®ã ta sÏ tÝnh ®­îc c¸c gi¸ trÞ cô thÓ cña chóng. *) Khi khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp ; P = 10.Cp.Dq.Sy.kp (1) Theo b¶ng 5-32 (Sæ tay CNCTM – tËp 2), ®èi víi vËt liÖu gia c«ng lµ thÐp c¸cbon, vËt liÖu dông cô lµ thÐp giã ta cã: CM = 0,0345; qM = 2; y = 0,8; Cp = 68; qp = 1; y = 0,7 MÆt kh¸c tèc ®é c¾t tÝnh ra vßng/phót lµ: n= = 955 (v/ph) L­îng ch¹y dao tÝnh ra mm/vßng: s = = 0,021 (mm/vßng) Tèc ®é c¾t khi khoan: v= 30 (m/ph) Kp: hÖ sè tÝnh ®Õn c¸c yÕu tè gia c«ng thùc tÕ, theo b¶ng (5-9) ta cã: KP= KMP= trong ®ã ®èi víi nguyªn c«ng khoan ta cã: n = 0,75; sB=750 MPa VËy ta cã: KP = 1 Thay vµo (1) ta ®­îc: Mx = 10.0,0345.102.0,0210,8.1 = 1,57 (Nm) P = 10.68.10.0,0210,7.1 = 455 (N) *) Khi khoÐt: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp ; P = 10.Cp.tx.Dq.Sy.kp Theo b¶ng 5-32 (Sæ tay CNCTM – tËp 2), ®èi víi vËt liÖu gia c«ng lµ thÐp c¸cbon, vËt liÖu dông cô lµ thÐp giã ta cã: §èi víi M : CM = 0,09; qM = 1; x = 0,9; y = 0,8; §èi víi P : Cp = 67; x = 1,2; y = 0,7 MÆt kh¸c tèc ®é c¾t tÝnh ra vßng/phót lµ: n= = 612 (v/ph) L­îng ch¹y dao tÝnh ra mm/vßng: s = = 0,0245 (mm/vßng) Tèc ®é c¾t khi khoan: v= 25 (m/ph) ChiÒu s©u c¾t : t = 0,5(D1 – D2) = 0,5(13 –10) = 1,5 (mm) Kp: hÖ sè tÝnh ®Õn c¸c yÕu tè gia c«ng thùc tÕ, theo b¶ng (5-9) ta cã: KP= KMP= trong ®ã ®èi víi nguyªn c«ng khoÐt ta cã: n = 0,75; sB=750 MPa VËy ta cã: KP = 1 Thay vµo (1) ta ®­îc: M = 10.0,09.131.1,50,9.0,2450,8.1 = 5,47 (Nm) P = 10.67.1,51,2.130.0,2450,7.1 = 407 (N) §Ó ®¶m b¶o kÑp chÆt chi tiÕt trong toµn bé qu¸ tr×nh gia c«ng, ta ph¶i tÝnh to¸n lùc kÑp khi chi tiÕt chÞu lùc c¾t tèi ®a. Theo tÝnh to¸n ë trªn ta cã : Mmax = 5,47 (Nm) ; Pmax = 455 (N) C«ng suÊt c¾t: N= N = = 0,343 (Kw) Dùa vµo c«ng suÊt c¾t chän ®­îc m¸y khoan ®øng kiÓu m¸y Nga 2H125 (b¶ng 9-21 Sæ tay CNCTM TËp 3). b. X¸c ®Þnh lùc kÑp chÆt *) TÝnh hÖ sè an toµn chung K ®Ó ®¶m b¶o an toµn khi kÑp chÆt chi tiÕt: S¬ ®å tÝnh lùc kÑp ®­îc coi lµ gÇn ®óng trong ®iÒu kiÖn ë tr¹ng th¸i c©n b»ng tÜnh d­íi t¸c dông cña ngo¹i lùc. Gi¸ trÞ cña lùc kÑp lín hay nhá lµ tuú thuéc vµo ngo¹i lùc t¸c dông. Lùc c¾t thùc tÕ kh«ng ph¶i lµ h¨ng sè. Ngoµi ra cßn nhiÒu ®iÒu kiÖn kh«ng æn ®Þnh kh¸c. §Ó tÝnh ®Õn c¸c g©y nªn kh«ng æn ®Þnh nãi trªn, khi tinh lùc kÑp ta thªm vµo c¸c hÖ sè: -K: HÖ sè an toµn trong mäi tr­êng hîp K=1,5 -K: HÖ sè kÓ ®Õn l­îng d­ kh«ng ®Òu K=1,1 -K: HÖ sè kÓ ®Õn dao cïn lµm t¨ng lùc c¾t K=1,2 -K: HÖ sè vÒ viÖc t¨ng lùc c¾t khi gia c«ng c¸c bÒ mÆt kh«ng liªn tôc K=1,2 -K: HÖ sè lùc kÑp kh«ng æn ®Þnh K=1 -K: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña m«men lµm chi tiÕt quay quanh trôc cña nã: K=1,0 -K: HÖ sè xÐt m«men lµm ph«i lËt quanh ®iÓm tùa K=1,0 HÖ sè an toµn chung K: K=KKKKKKK. K=1,5.1,1.1,2.1,2.1.1,0.1,0 = 2,3 *) §Ó ®¬n gi¶n cho viÖc tÝnh to¸n lùc kÑp Q mµ vÉn b¶o ®¶m kÑp chÆt chi tiÕt ®­îc tin cËy, ta coi t¸c dông cña m« men c¾t M vµ lùc chiÒu trôc P lµ ®éc lËp víi nhau, mÆt kh¸c t¸c dông cña lùc chiÒu trôc P lµm chi tiÕt quay quanh t©m lç ®Çu nhá vµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn xuèng d­íi còng ®éc lËp víi nhau. Khi ®ã lùc kÑp chÆt sÏ lµ gi¸ trÞ lín nhÊt cña bµi to¸n tÝnh lùc kÑp trong ba tr­êng hîp trªn. i - Khi chi tiÕt chÞu t¸c dông cña m« men c¾t, lùc kÑp ph¶i cã gi¸ trÞ sao cho chi tiÕt kh«ng bÞ quay quanh ®iÓm A (nÕu mòi khoan quay ng­îc chiÒu kim ®ång hå) hoÆc ®iÓm B (nÕu quay theo chiÒukim ®ång hå). Tuy nhiªn tr­êng hîp thø nhÊt nguy hiÓm h¬n nªn ta chän tr­êng hîp nµy ®Ó tÝnh to¸n. Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng m« men so víi ®iÓm A: MA = = 0 Þ Q1 = ii – Khi chi tiÕt chÞu t¸c dông cña lùc chiÒu trôc lµm quay chi tiÕt, quanh t©m lç cña ®Çu nhá. Lùc kÑp ph¶i cã gi¸ trÞ sao cho ma s¸t t¹i mÆt tiÕp xóc cña chi tiÕt víi phiÕn tú chèng l¹i chuyÓn ®éng quay nµy. Ta cã: Q2 = iii – Khi chi tiÕt chÞu t¸c dông cña lùc chiÒu trôc lµm chi tiÕt chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn xuèng d­íi, lùc kÑp ph¶i cã gi¸ trÞ sao cho lùc ma s¸t t¹i mÆt tiÕp xóc víi phiÕn tú chèng l¹i chuyÓn ®éng quay nµy. Ta cã: KP – f.Q3 = 0 Þ Q3 = VËy lùc kÑp lín nhÊt lµ Qmax = 6187 (N) 2. ThiÕt kÕ c¬ cÊu kÑp Trªn c¬ së c¸c ph©n tÝch lùa chän ®å g¸ theo n¨ng suÊt ë trªn, ta chän kiÓu ®å g¸ chuyªn dông trong ®ã dïng c¬ cÊu kÑp chÆt cã sö dông nguån sinh lùc lµ khÝ nÐn. KÕt hîp víi kÝch th­íc cña chi tiÕt vµ kh«ng gian bè trÝ ®¶m b¶o cho kÝch th­íc ®å g¸ nhá gän nhÊt ta chän s¬ ®å kÑp chÆt nh­ sau: Trªn c¬ së s¬ ®å nµy, ta thiÕt kÕ cô thÓ tõng chi tiÕt cña c¬ cÊu kÑp. Trong ®ã trô ®ì má kÑp ta chän lo¹i vÝt hai ®Çu M12 vµ bu l«ng M12 lµ chi tiÕt tiªu chuÈn, c¸c chi tiÕt cßn l¹i nh­ má kÑp, trô ®Èy, nªm, con l¨n ta ®Òu chÕ t¹o phi tiªu chuÈn ®Ó ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh g¸ kÑp ®­îc thuËn lîi vµ kh«ng g©y biÕn d¹ng, x©y x­íc bÒ mÆt chi tiÕt. C¸c th«ng sè cña vÝt hai ®Çu M12: d p l1 l lo 12 1,25 24 100 30 3. KiÓm tra bÒn Tõ s¬ ®å kÑp chÆt ta thÊy chi tiÕt trô ®Èy lµ chÞu lùc nguy hiÓm nhÊt d­íi t¸c dông cña lùc däc c¸n pitt«ng lµm nã bÞ uèn cong. Ta cã thÓ m« h×nh ho¸ trô nµy thµnh mét rÇm c«ng x«n bÞ ngµm t¹i phiÕn ke ®øng. trong ®ã W’ tÝnh theo ®iÒu kiÖn c©n b»ng cña nªm: W’ = W.sina , víi a = 30o lµ gãc nªm Theo s¬ ®å kÑp chÆt ta cã c«ng thøc tÝnh lùc kÑp (b¶ng 8-52.31 – Sæ tay CNCTM tËp 2): trong ®ã: q – lùc nÐn cña lß xo, cã thÓ chän q = 20%Q = 0,2.6187 = 1237 (N) h - hÖ sè phô thuéc vµo ma s¸t, chän: h = 0,8 tgj1np: hÖ sè ma s¸t trªn cÇn vµ lç dÉn h­íng pitt«ng, chän tgj1np = 0,25 tgj1: hÖ sè ma s¸t trªn mÆt nghiªng, chän tgj1 = 0,25 tgj2: hÖ sè ma s¸t trªn cÇn pitt«ng, chän tgj2 = 0,25 d/D: tû sè ®­êng kÝnh trong vµ ngoµi con l¨n, chän d/D = 0,5 l1/l = 1; h1 = f(l1/l) = 0,95 thay vµo ta ®­îc Þ W’ = 4876.sin300 = 2438 (N) Khi ®ã øng suÊt lín nhÊt xuÊt hiÖn trªn trô t¹i vÞ trÝ ngµm vµ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: trong ®ã: F1 = W’sin30o = F2 = W’cos30o = Wx = 0,1.D3 = 0,1.0,013 = 10-7 (m3) F = Þ VËy s < [s] = 16. 103 (N/cm2), nªn trô ®Èy ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn. IV. ph©n tÝch, tÝnh to¸n nguån sinh lùc Nh­ trªn ®· ph©n tÝch, ta chän nguån sinh lùc kiÓu xi lanh – pitt«ng khÝ nÐn. ¸p suÊt lµm viÖc trong buång xi lanh n»m trong kho¶ng 40 – 60 (N/cm2), sö dông c¬ cÊu nªm ®Ó khuyÕch ®¹i hoÆc thu nhá vµ chuyÓn h­íng t¸c dông cña lùc. §Ó x¸c ®Þnh ®­êng kÝnh cña pitt«ng ta chän ¸p suÊt lµm viÖc s¬ bé: p = 50 (N/cm2), ta cã: trong ®ã h - hÖ sè tæn thÊt, ta chän h = 0,9 Þ Theo tiªu chuÈn ta chän ®­êng kÝnh cña xi lanh lµ D = 5 (cm) V. thiÕt kÕ tæng thÓ ®å g¸ §Ó ®¶m b¶o cho ®å g¸ ho¹t ®éng tin cËy, th¸o l¾p söa ch÷a dÔ dµng vµ chÕ t¹o kinh tÕ, ta chÕ t¹o th©n ®å g¸ b»ng gang ®óc, phiÕn ke ®øng chÕ t¹o b»ng thÐp hµn, liªn kÕt gi÷a phiÕn ke ®øng vµ th©n ®å g¸ qua chèt vµ vÝt ®Çu ch×m, vÝt ®Çu ch×m ®­îc lÊy theo tiªu chuÈn. Do lç cÇn gia c«ng cã bÒ mÆt trªn ph¼ng nªn ta kh«ng cÇn dông cô ®Ó dÉn h­íng vµ so dao còng nh­ c¸c c¬ cÊu kh¸c nh­ b«i tr¬n, lµm nguéi vµ tho¸t phoi. Trªn c¬ së c¸c tÝnh to¸n thiÕt kÕ ë trªn, ta cã b¶n vÏ tæng thÓ cña ®å g¸: VI. TÝnh to¸n, x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu vÒ ®é chÝnh x¸c, bÒn, bÒn mßn §å g¸ lµ trang bÞ phô cña qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, nhiÖm vô cña ®å g¸ lµ x¸c lËp vÞ trÝ ®óng cña chi tiÕt ®Ó gia c«ng ®¹t sai sè chi tiÕt trong ph¹m vi cho phÐp. §é chÝnh x¸c yªu cÇu cña ®å g¸ ®­îc ®¸nh gi¸ b»ng 3 chØ tiªu, ®ã lµ: ®é chÝnh x¸c cña c¸c kÝch th­íc gia c«ng, ®é chÝnh x¸c vÒ mÆt h×nh d¸ng h×nh häc vµ ®é chÝnh x¸c vÒ vÞ trÝ t­¬ng quan gi÷a c¸c bÒ mÆt cña chi tiÕt gia c«ng. Trong c¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ trªn, sai lÖch cña ®å g¸ chØ dÉn tíi sai lÖch vÒ vÞ trÝ t­¬ng quan gi÷a c¸c bÒ mÆt cña chi tiÕt gia c«ng, sai lÖch cña ®å g¸ kh«ng ¶nh h­ëng tíi ®é chÝnh x¸c c¸c kÝch th­íc vµ ®é chÝnh x¸c vÒ h×nh d¸ng h×nh häc cña chi tiÕt gia c«ng. MÆt kh¸c ®é chÝnh x¸c vÒ vÞ trÝ t­¬ng quan gi÷a c¸c bÒ mÆt cña chi tiÕt gia c«ng kh«ng chØ phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c cña ®å g¸ mµ cßn phô thuéc vµo mét lo¹t c¸c yÕu tè kh¸c nh­: sai lÖch cña m¸y, sai lÖch g¸ ®Æt ®å g¸ lªn bµn m¸y vµ sai lÖch do biÕn d¹ng ®µn håi cña c¸c chi tiÕt cña ®å g¸ d­íi t¸c dông cña lùc kÑp vµ lùc c¾t. NÕu gäi d1 lµ sai sè cña chi tiÕt gia c«ng, ta cã: d1 = d + d2 + d3 + d4 trong ®ã: d - sai lÖch cña ®å g¸ d2 – sai lÖch cña m¸y d3 – sai lÖch g¸ ®Æt ®å g¸ d4 – sai lÖch vÞ trÝ cña chi tiÕt do biÕn d¹ng ®µn håi Tõ ®ã, ta cã sai lÖch cña ®å g¸: d £ d1 - d2 - d3 - d4 §èi víi chi tiÕt cµng quay cong khi gia c«ng trªn ®å g¸ gÆp ph¶i sai sè do vÞ trÝ cña mòi khoan kh«ng chÝnh x¸c (do kh«ng sö dông b¹c dÉn h­íng), ®é kh«ng song song cña trôc chèt g¸ víi trôc chèt tr¸m… Trªn c¬ së x¸c ®Þnh, tÝnh to¸n c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c cña ®å g¸ ®Ó ®­a ra biÖn ph¸p kh¾c phôc sai sè, ®¶m b¶o gia c«ng chi tiÕt theo yªu cÇu kü thuËt ®Ò ra. VII. An toµn lao ®éng vµ m«i tr­êng Trong mäi tr­êng hîp vÊn ®Ó an toµn lao ®éng vµ m«i tr­êng còng ®­îc ®Æt lªn hµng ®Çu. Do vËy ®Ó ®¶m b¶o an toµn trong qu¸ tr×nh gia c«ng còng nh­ khi th¸o l¾p ®å g¸, th¸o l¾p chi tiÕt g¸ kÑp ta cÇn thùc hiÖn mét sè yªu cÇu sau: + Khi g¸ kÑp ®å g¸ lªn bµn m¸y, c¸c chi tiÕt cña ®å g¸ v­ît ra ngoµi ph¹m vi bµn m¸y kh«ng ®­îc ¶nh h­ëng ®Õn ho¹t ®éng cña m¸y. + C¸c ®å g¸ ph¶i ®­îc c©n b¼ng tÜnh vµ c©n b»ng ®éng. + Khi l¾p lß xo nÐn trªn ®å g¸ ph¶i cã trôc g¸ hoÆc èng b¹c chuyªn dïng. + Tr¸nh gi¶m ¸p hoÆc t¨ng ¸p suÊt khÝ nÐn mét c¸ch ®ét ngét, th­êng xuyªn kiÓm tra ¸p suÊt khÝ nÐn. + Th­êng xuyªn dän s¹ch phoi, ®¶m b¶o phoi kh«ng lµm ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh gia c«ng còng nh­ mÊt an toµn lao ®éng. + Khi ®å g¸ lµm viÖc, c¸c bé phËn cña ®å g¸ ®Æc biÖt lµ c¸c bÒ mÆt lµm viÖc ph¶i ®­îc chiÕu s¸ng, c«ng suÊt chiÕu s¸ng ph¶i ®­îc chän theo tiªu chuÈn vÒ an toµn ®iÖn. + Kh«ng ®­îc söa ch÷a ®å g¸ khi m¸y ®ang lµm viÖc. KÕt luËn Qua viÖc lµm ®å ¸n m«n häc C¬ së thiÕt kÕ §å g¸ cho em n¾m ®­îc nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ®å g¸ cña ngµnh c¬ khÝ nãi chung vµ ngµnh chÕ t¹o m¸y nãi riªng. §Ó thùc hiÖn mét nguyªn c«ng nµo ®ã ta cã thÓ sö dông nhiÒu lo¹i ®å g¸ kh¸c nhau, c¸c ®å g¸ nµy kh¸c nhau ë ph­¬ng ph¸p ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt, møc ®é c¬ khÝ ho¸… c¸c ®å g¸ kh¸c nhau sÏ cho n¨ng suÊt vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ kh¸c nhau. Do ®ã viÖc thiÕt kÕ lùa chän lo¹i ®å g¸ cho tõng chi tiÕt nhÊt ®Þnh lµ hÕt søc quan träng. ViÖc lùa chän lo¹i ®å g¸ ®Ó gia c«ng ph¶i ®­îc thùc hiÖn mét c¸ch ®ång bé, kÕt hîp nhiÒu yÕu tè liªn quan víi nhau, cô thÓ lµ: kÕt cÊu cña ®å g¸ ®­îc lùa chän theo d¹ng s¶n xuÊt, ®é chÝnh x¸c kÝch th­íc, h×nh d¸ng cña chi tiÕt, kh¶ n¨ng gia c«ng trªn mét ®å g¸ tÊt c¶ c¸c chi tiÕt víi viÖc ®iÒu chØnh thay ®æi Ýt nhÊt, kh¶ n¨ng sö dông c¸c m¸y hiÖn cã ë c¸c nhµ m¸y vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ mang l¹i. TµI liÖu tham kh¶o 1.TrÇn V¨n §Þch ThiÕt kÕ ®å ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi – 2000 2.Lª V¨n TiÕn, TrÇn V¨n §Þch, TrÇn Xu©n ViÖt §å g¸ gia c«ng vµ tù ®éng ho¸ Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi – 1999 3.TrÇn V¨n §Þch Sæ tay ATLAS ®å g¸ Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi – 2000 4.Tiªu chuÈn Nhµ n­íc ®å g¸ TËp I, II, III, IV Nhµ xuÊt b¶n Hµ Néi – 1976 5. Sæ tay C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y (tËp I, II, III) Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi - 2001