Tính toán thiết hế đồ gá gia công chi tiết dạng bán nguyệt

Lêi nãi ®Çu §Ó gãp phÇn vµo c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n­íc, nghµnh 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 nghµnh träng ®iÓm cña nÒn c«ng nghiÖp quèc gia ®Æc biÖt lµ chÕ t¹o thiÕt bÞ vµ phô tïng, cung cÊp cho c¸c nghµnh 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: 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 thêi gian lµm ®å ¸n,®­îc sù gióp ®ì chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy gi¸o TrÇn H÷u Quang vµ c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n ChÕ T¹o M¸y 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 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 gióp em hoµn thµnh ®å ¸n mét c¸ch tèt nhÊt. 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 tËn t×nh em trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n. Häc viªn thùc hiÖn. TrÇn h÷u ph­íc ®å ¸n m«n häc thiÕt kÕ ®å g¸ I. ph©n tÝch s¶n phÈm. 1.Ph©n TÝch Yªu CÇu Kü ThuËt Cña BÒ MÆt Gia C«ng. Chi tiÕt gia c«ng lµ trôc ®Èy lÉy cß, vËt liÖu thÐp C45. Nguyªn c«ng lµ phay cung trßn cã chiÒu ®­êng kÝnh d = 12mm . §é ch×nh x¸c vÞ trÝ: ®­îc x¸c ®Þnh nh­ trªn h×nh vÏ bªn d­íi. 2. X¸c §Þnh S¬ §å G¸ §Æt. a.Chän chuÈn: Sö dông bÒ mÆt trô F10mm, dµi 9.5mm cã ®é nh¸m Ra = 2.5mm lµm mÆt chuÈn tinh. b.X¸c ®Þnh s¬ ®å ®Þnh vÞ: NhiÖm vô cña nguyªn c«ng lµ phay cung trßn ®­êng kÝnh d = 12mm, d¹ng s¶n xuÊt hµng lo¹t võa. VËy ®Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng vµ n¨ng xuÊt khi gia c«ng ta dïng ph­¬ng ph¸p g¸ ®Æt chi tiÕt khi gia c«ng lµ ph­¬ng ph¸p tù ®éng ®¹t kÝch th­íc. §Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña vÞ trÝ th× chi tiÕt ph¶i ®­îc khèng chÕ 6 bËc tù do. Ta cã s¬ ®å ®Þnh vÞ nh­ sau: - Dïng 1 khèi V dµi ®Þnh vÞ 4 bËc tù do trªn trôc Cvµ ®Þnh vÞ 1 bËc tù do ë mÆt bªn cña trôc bËc F10mm. - Dïng 1 chèt tú ®Þnh vÞ 1 bËc tù do ë mÆt ph¼ng bªn cña mÆt trô ®­êng kÝnh 15mm ®­îc x¸c ®Þnh nh­ trªn h×nh vÏ . VÞ trÝ ®Æt lùc kÑp Wct lªn trôc F10mm nh­ h×nh vÏ: S¬ ®å ®Þnh vÞ 3. Chän M¸y §Ó Gia C«ng Chi TiÕt. KiÓu lo¹i m¸y chän ph¶i ®¶m b¶o thùc hiÖn ph­¬ng ph¸p gia c«ng ®· x¸c ®Þnh cho chi tiÕt ®ã. KÝch th­íc m¸y ph¶i ®¶m b¶o qu¸ tr×nh gia c«ng thuËn tiÖn, an toµn. M¸y chän ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu chÊt l­îng gia c«ng theo tr×nh tù chung cña chi tiÕt gia c«ng. Tõ c¸c yªu cÇu trªn vµ thùc tÕ trong s¶n xuÊt hiÖn nay cïng víi yªu cÇu d¹ng s¶n xuÊt lo¹t võa, chän m¸y phay v¹n n¨ng kiÓu m¸y 5§32(Sæ tay CNCTM) ii. thiÕt kÕ c¬ cÊu ®Þnh vÞ. 1.Chän khèi V dµi ®Þnh vÞ ®o¹n trô F10mm: Tra b¶ng 8.5/397: Khèi V l¾p trªn mÆt ph¼ng th¼ng ®øng KÝch th­íc khèi V (mm): D =10 H = 16 L = 10 B = 32 B1 = 8 d = 4.5 d1 = 7.5 d2 = 4 A = 20 A1 = 6 A2 = 7.5 l = 5 h = 4.5 h1 = 5 b = 2 r = 0.6 c = 1.6 VËt liÖu: thÐp 20Cr, thÊm than, chiÒu s©u líp thÊm 0.8 – 1.2 mm, nhiÖt luyÖn ®¹t 55 – 60 HRC. 2. Chän chèt tú ®Çu ph¼ng: Tra b¶ng 8.1/392: D = 6 d = 4 H = 3 L = 9 c = 0.4 t = 1.0 d1 = 1 b = 1 c1 = 0.5 iii. tÝnh to¸n chÕ ®é c¾t - tÝnh lùc kÑp. 1.Chän vËt liÖu lµm dao: Phay cung trßn cã ®­êng kÝnh d = 12mm vµ c¸c kÝnh th­íc nh­ trong b¶n vÏ chi tiÕt . §Ó ®¶m b¶o tÝnh c¾t gät vµ tÝnh mµi s¾c dônh cô ta dïng dao phay ®Üa 3 mÆt b»ng thÐp giã. 2. L­îng ch¹y dao r¨ng Sz: Do chiÒu räng cña r·nh bÐ, chiÒu s©u r·nh bÐ. Theo b¶ng 5.35/30, ta chän Sz = 0.01mm. Chän ®­êng kÝnh dao phay D = 12mm. V× chiÒu s©u phay t < 5mm, chän dao phay cã r¨ng mÞn: z = 8. 3. TÝnh tèc ®é c¾t V (m/ph): Ta cã c«ng thøc: V = - Tra b¶ng 5.36/32, dao phay r·nh, vËt liÖu l­ìi c¾t P6M5, gia c«ng thÐp cacbon sb = 750MPa. Ta cã: Cv = 53 q = 0.25 x = 0.3 y = 0.2 u = 0.2 p = 0.1 m =0.2 - Tra b¶ng 5.1/6, chu kú bÒn trung b×nh cña dao phay: T = 120 (phót) - HÖ sè hiÖu chØnh chung cho tèc ®é c¾t: kv = kmv.knv.kuv + Tra b¶ng 5.1/6. HÖ sè phô thuéc vµo chÊt l­îng cña vËt liÖu gia c«ng: kmv = kn.(750/sb) Tra b¶ng 5.2/6: kn = 1; nv = 0.9 Þ kmv = 1.0(750/750)0.9 = 1.0 + Tra b¶ng5.5/8. HÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vµo t×nh tr¹ng bÒ mÆt ph«i: knv = 0.85 + Tra b¶ng 5.6/8. HÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo vËt liÖu cña dông cô c¾t. ThÐp P6M5: kuv = 1.0. Nªn: kv = 1,0.0,85.1,0 = 0,858. VËy: V = = 59,1 (m/ph). 4. Lùc c¾t khi phay Pz (N): Do chiÒu dµy c¾t bÐ ®Ó kh«ng x¶y ra sù tr­ît lµm mßn sao, ®Ó t¨ng tuæi bÒn dao ta dïng ph­¬ng ph¸p phay thuËn. C¸c thµnh phÇn lùc c¾t t¸c dông lªn chi tiÕt ®­îc thÓ hiÖn nh­ h×nh vÏ: -Thµnh phÇn lùc th¼ng ®øng P® t¸c dông lªn chi tiÕt gia c«ng cã chiÒu h­íng xuèng d­íi nen cã xu h­íng Ðp chi tiÕt lªn mÆt bªn cña khèi V, do ®ã gi¶m rung ®éng khi phay vµ chi tiÕt kh«ng thÓ tr­ît trªn khèi V. -Thµnh phÇn lùc n»m ngang Pn cña mçi r¨ng khi phay lµm cho chi tiÕt cã xu h­íng lËt xung quanh ®iÓm O, nªn ®iÓm dÆt lùc kÑp tèi ­u nhÊt lµ t¹i ®iÓm M (nh­ h×nh vÏ): Lùc c¾t tæng hîp R t¸c dông lªn chi tiÕt : Pz: lµ thµnh phÇn lùc tiÕp tuyÕn Pr: lµ thµnh phÇn lùc h­íng kÝnh Ta cã c«ng thøc tÝnh thµnh phÇn lùc Pz: Pz = Tra b¶ng 5.41/34, ta ®­îc: Cp = 68.2 x = 0.86 y = 0.72 u = 1.0 q = 0.86 w = 0 + Tra b¶ng 5.9. HÖ sè ®iÒu chØnh chÊt l­îng cña vËt liÖu gia c«ng: kmp = 0.3 + Sè vßng quay cña dao phay: n = = 1000.59,1/(3,14.12) = 1568 (v/ph) Pz = = 25,2 (N) Tõ ®ã: Pn = ( 0,8…0,9 ).Pz = 0,9.25,2 =22,68 (N). Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng t¸c dông lªn chi tiÕt: Wct.9,5 = Pn.13 Þ Wct = Pn.13 / 9,5 = 6,66.13/9,5 = 31,04(N). IV. thiÕt kÕ c¬ cÊu kÑp. Do lùc kÑp bÐ nªn ®Ó cho viÖc g¸ vµ kÑp chÆt chi tiÕt ®­îc thuËn lîi, nhanh chãng ta chän ta chän c¬ cÊu kÑp chÆt lµ c¬ cÊu b¸nh lÖch t©m. Vµ víi kÕt cÊu ®å g¸ ta chän má kÑp l¾c lµ hîp lÝ. 1. Chän má kÑp: Tra sæ tay CNCTMT2 trang 435 cã: M L B H b b1 b2 b3 h h1 16 160 50 25 20 32 32 4.0 2.0 5.0 L A d d1 d2 l1 l2 c c1 r 70 75 19 28 M12 12 10 12 4 16 2. Chän c¬ cÊu b¸nh lÖch t©m: e r Hµnh tr×nh kÑp 1,2 16 1,2 3. Chän nguån sinh lùc: Do ta chän c¬ cÊu truyÒn lùc kÑp lµ c¬ cÊu b¸nh lÖch t©m, lùc kÑp bÐ nªn ta chän lùc sinh ra ®Ó kÑp chi tiÕt gia c«ng lµ lùc cña ng­êi c«ng nh©n. Ta tÝnh l­c kÑp cÇn thiÕt cña ng­êi c«ng nh©n ®Ó kÑp chÆt chi tiÕt. Ta cã: N = Wct.l1/l2 = 31,04.15/25 = 18,62 (N). P.L = Víi L = 150mm Chän hÖ sè ma s¸t f = tg=0,1 Chän P = (5,5.12.0,995)/(tg(4+5,71)+tg5,71).150 = 5,42 (N) VËy c¬ cÊu ®· chän lµ hîp lÝ. 4. KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn tù h·m: §iÒu kiÖn tù h·m cña b¸nh lÖch t©m: 24/1,2 = 20 > 14 VËy c¬ cÊu lÖch t©m cã kh¶ n¨ng tù h·m. KÕt luËn Qua viÖc lµm ®å ¸n m«n häc ThiÕt KÕ §å G¸ ®· gióp cho häc viªn n¾m ®­îc nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n 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¸ vµ c¸c chèt tú phô, khèi V, …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. 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. Môc lôc Lêi nãi ®Çu………………………………………………………………1 ®å ¸n m«n häc thiÕt kÕ ®å g¸……………………………............2 I. ph©n tÝch s¶n phÈm………………………………………………..3 ii. thiÕt kÕ c¬ cÊu ®Þnh vÞ…………………………………………..3 iii. tÝnh to¸n chÕ ®é c¾t - tÝnh lùc kÑp………………………..4 IV. thiÕt kÕ c¬ cÊu kÑp………………………………………………6