CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Phân loại đồ gá
1.1.1 Phân loại theo nhóm máy
- Đồ gá trên máy tiện, máy tiện revolve
- Đồ gá trên máy phay
- Đồ gá trên máy bào
- Đồ gá trên máy khoan
- Đồ gá trên máy doa
- Đồ gá trên máy chuốt
- Đồ gá trên máy gia công bánh răng
1.1.2 Phân loại theo mức độ chuyên môn hóa
1.1.2.1 Đồ gá vạn năng thông dụng Đồ gá vạn năng thông dụng có thể gọi là đồ gá vạn năng không điều chỉnh Khi sử dụng đồ gá vạn năng thông dụng không cần phải lắp bổ sung thêm các chi tiết và bộ phận khác vào đồ gá Loại đồ gá này được dùng để định vị và kẹp chặt các chi tiết có kích thước và hình dáng khác nhau trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ Các đồ gá vạn năng thông dụng thường được chế tạo như loại thiết bị phụ kèm theo máy của các nhà máy chế tạo máy công cụ Ví dụ: mâm cặp vạn năng, êtô vạn năng, đầu phân độ vạn năng…
Hình 6: Đầu hàn ống nhỏ
1.1.2.2 Đồ gá vạn năng điều chỉnh Đồ gá này gồm có bộ phận cố định và bộ phận thay đổi Bộ phận cố định là phần cơ sở dùng cho mọi chi tiết gia công khác nhau Bộ phận thay đổi là những chi tiết của đồ gá được sử dụng tùy theo hình dạng và kích thước của chi tiết gia công
Ví dụ: các loại êtô khí nén dùng để phay, có má êtô thay đổi còn để êtô là phần cố định
1.1.2.3 Đồ gá vạn năng lắp ráp (đồ gá tổ hợp) Đồ gá tổ hợp là đồ gá được tổ hợp lại từ những chi tiết và bộ phận tiêu chuẩn hóa đã được chế tạo sẵn và được dùng lại nhiều lần để gá đặt nhiều loại chi tiết khác nhau Đồ gá này được dùng trong sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt lớn và hàng khối So với các đồ gá vạn năng và đồ gá chuyên dùng, sử dụng đồ gá tổ hợp có hiệu quả kinh tế rất cao bởi vì chi phí về thiết kế và chế tạo đồ gá loại này cho sản phẩm cụ thể tương đối thấp, rút ngắn được thời gian chuẩn bị sản xuất khi chuyển sang sản xuất loại sản phẩm mới
Hình 7: Đồ gá hàn cho ống lớn
1.1.2.4 Đồ gá chuyên môn hóa điều chỉnh Đồ gá này dùng để định vị và kẹp chặt nhóm các chi tiết có kích thước, có kết cấu công nghệ gần như nhau, phương pháp gia công và đặc tính của các bề mặt định vị tương tự nhau Đồ gá chuyên môn hóa điều chỉnh gồm hai bộ phận: bộ phận vạn năng và bộ phận thay thế Bộ phận vạn năng thường không đổi và gồm: than đồ gá, truyền dẫn… Bộ phận thay thế gồm các chi tiết thay thế được chế tạo thích hợp với hình dáng và kích thước của nhóm chi tiết gia công trên đồ gá
Bộ đầu hàn và đồ gá chuyên môn hóa điều chỉnh cho phép điều chỉnh các chi tiết định vị, giúp gá đặt các chi tiết cùng kiểu nhưng kích thước khác nhau Việc sử dụng chi tiết thay thế mở rộng khả năng công nghệ của đồ gá, giảm số lượng đồ gá chuyên dụng và rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất khi chuyển sang sản xuất hàng loại sản phẩm mới Đồ gá chuyên môn hóa điều chỉnh được sử dụng phổ biến trong sản xuất hàng loạt và hàng loạt lớn.
Loại đồ gá này chỉ có khả năng thực hiện một nguyên công cho một chi tiết cụ thể Khi có sự thay đổi trong đối tượng sản xuất, loại đồ gá này sẽ không còn áp dụng được.
Đồ gá chuyên dùng giúp gia công tất cả các chi tiết trong lô sản phẩm với độ chính xác cao chỉ sau một lần điều chỉnh máy Điều này không chỉ nâng cao năng suất lao động mà còn giảm thời gian phụ và sức lao động của công nhân Ưu điểm này càng trở nên rõ ràng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, việc sử dụng đồ gá chuyên dụng không mang lại hiệu quả kinh tế do chi phí thiết kế và chế tạo đồ gá làm tăng giá thành sản phẩm, đồng thời không giúp rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất.
Hình 10: Bàn thao tác cho đầu hàn
1.1.3 Cấu tạo tổng quát đồ gá
Tùy thuộc vào tính chất của nguyên công, đồ gá cần được thiết kế với kết cấu cụ thể, bao gồm nhiều bộ phận khác nhau Thông thường, đồ gá được cấu tạo từ các bộ phận chính như sau:
Cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt hoặc cơ cấu so dao
Cơ cấu quay và phân độ
Thân đồ gá và đế đồ gá để lắp ráp các bộ phận trên tạo thành bộ đồ gá hoàn chỉnh
Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá vào máy cắt kim loại
Nâng cao năng suất và độ chính xác gia công nhờ vào việc xác định vị trí chi tiết bằng các đồ gá định vị, giúp tiết kiệm thời gian rà gá Độ chính xác gia công được đảm bảo thông qua việc lựa chọn chuẩn và độ chính xác của đồ gá, đồng thời không phụ thuộc vào tay nghề công nhân Vị trí của dao so với đồ định vị, quyết định kích thước gia công, đã được điều chỉnh sẵn.
Đồ gá mở rộng khả năng công nghệ của thiết bị, cho phép máy móc thực hiện các công việc của các loại máy khác Ví dụ, có thể mài trên máy tiện, tiện trên máy phay hoặc phay trên máy tiện Đồ gá cũng hỗ trợ gia công những nguyên công phức tạp mà không thể thực hiện nếu thiếu chúng, như khoan lỗ nghiêng trên mặt trụ, phay bánh răng với đồ gá phân độ, hoặc gia công nhiều lỗ.
Giảm nhẹ sự căng thẳng và cải thiện điều kiện làm việc của công nhân, không cần sử dụng thợ bậc cao
Hình 11: Bộ gá kẹp hàn
1.1.5 Yêu cầu đối với đồ gá
• Kết cấu phù hợp với công dụng:
- Phù hợp với quy mô sản xuất loại nhỏ, vừa hay lớn của nhà máy
- Chế tạo cho phân xưởng mới
- Để mở khả năng công nghệ máy công cụ
Để nâng cao năng suất lao động, đồ gá cần được thiết kế sao cho việc gá đặt và tháo phôi diễn ra nhanh chóng Đồ gá chuyên dụng nên có kết cấu đơn giản nhất có thể Tuy nhiên, hiệu quả kinh tế vẫn luôn là tiêu chí hàng đầu trong việc lựa chọn phương án kết cấu cho đồ gá.
• Đảm bảo được độ chính xác:
- Đồ định vị phải chính xác
- Kẹp chặt đúng vị trí và không làm biến dạng chi tiết
- Thân đồ gá phải cững vững
Sai số trong quá trình gia công chi tiết phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó đồ gá là một yếu tố quan trọng Người thiết kế đồ gá cần nắm rõ các sai số có thể xảy ra từ đồ gá và ảnh hưởng của chúng đến sai số gia công chi tiết Việc kiểm soát các sai số của đồ gá cùng với các sai số liên quan là cần thiết để đảm bảo rằng sai số cho phép của chi tiết gia công được giữ ở mức chấp nhận được.
• Sử dụng phải thuận tiện:
- Gá đặt và tháo lắp chi tiết gia công nhanh, dễ dàng
- Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác
- Dễ làm sạch phôi trên đồ gá
- Gá đặt đồ gá trên máy phải đơn giản
Chi phí cho đồ gá là một yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất, đặc biệt đối với các loại đồ gá quay và trục chỉnh máy như trên máy tiện, máy tiện rovonve, máy tiện đứng và máy mài mòn Để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc, các đồ gá này cần được thiết kế không có phần lồi nhô ra lớn và phải có bộ phận che bảo vệ.
Định vị và đồ định vị
Quá trình định vị là sự xác định vị trí chính xác tương đối của chi tiết so với dụng cụ cắt trước khi gia công
1.1.2 Yêu cầu đối với đồ định vị
Khi định vị chi tiết trên đồ gá, các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với bề mặt chuẩn của chi tiết được sử dụng để đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và dụng cụ cắt.
Các chi tiết và bộ phận đó được gọi là đồ định vị (cơ cấu định vị, chi tiết định vị)
Sử dụng hợp lý cơ cấu định vị giúp xác định chính xác vị trí của chi tiết một cách nhanh chóng, từ đó giảm thời gian phụ và nâng cao năng suất lao động, mang lại hiệu quả kinh tế thiết thực.
Hình 14: Đầu hàn ống orbital Để đảm bảo được chức năng đó, cơ cấu định vị phải thỏa mãn những yêu cầu chủ yếu sau đây:
1) Cơ cấu định vị cần phải phù hợp với bề mặt dùng làm chuẩn định vị của chi tiết gia công về mặt hình dáng và kích thước
2) Cơ cấu định vị cần phải đảm bảo độ chính xác lâu dài về kích thước và vị trí tương quan
3) Cơ cấu định vị chi tiết có tính chống mài mòn cao, đảm bảo tuổi thọ qua nhiều lần gá đặt Độ mòn của bề mặt làm việc cơ cấu định vị được tính như sau: u N
Độ mòn u được đo bằng micromet (μm) và hệ số β, phụ thuộc vào vật liệu cùng tính chất tiếp xúc, được xác định qua thực nghiệm Hệ số β thường dao động trong khoảng 0,2 đến 0,4 N là số lần gá đặt phôi lên đồ định vị.
Vật liệu làm cơ cấu định vị, có thể sử dụng các loại thép 20X, 40X, Y7A, Y8A, thép 20X thấm C hoặc thép 45 Nhiệt luyện đạt độ cứng 50÷60 HRC
13 Độ nhám bề mặt làm việc Ra = 0,63÷0,25; cấp chính xác IT6÷IT7
Tất cả các loại đồ định vị trong bài viết này đã được tiêu chuẩn hóa, với các thông số hình học, độ chính xác, kích thước và chất lượng bề mặt được cung cấp trong các sổ tay cơ khí, công nghệ chế tạo máy và thiết kế đồ gá Bề mặt của chi tiết gia công thường được sử dụng làm chuẩn định vị.
- Chuẩn định vị là mặt phảng
- Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài
- Chuẩn định vị mặt trụ trong
Chuẩn định vị kết hợp bao gồm hai lỗ tâm, một mặt phẳng và hai lỗ vuông góc với mặt phẳng đó, hoặc một mặt phẳng và một lỗ có đường tâm song song hoặc vuông góc với mặt phẳng.
Hình 15: Đồ gá cho ống kích thước lớn
1.2.3 Định vị khi chuẩn định vị là mặt trụ ngoài
Chuẩn định vị bao gồm mặt trụ ngoài, với các chi tiết định vị như khối V, cơ cấu định tâm (mâm cặp, ống kẹp đàn hồi) và khối hình đặc biệt.
Khối V dùng để định vị khi mặt chuẩn định vị của chi tiết là mặt trụ ngoài hoặc một phần của mặt trụ ngoài Ưu điểm khi định vị bằng khối V là định tâm tốt, tức là đường tâm của mặt trụ định vị của chi tiết bảo đảm trùng với mặt phẳng đối xứng của hai mặt nghiêng làm việc của khối V, không bị ảnh hưởng của dung sai kích thước đường kính mặt trụ ngoài Một khối V có thể định vị được những chi tiết có đường kính khác nhau Kết cấu của khối V Hình 3a trình bày kết cấu của khối V, có hai loại :
Khối V dài có khả năng tiếp xúc với 4 điểm và hạn chế 4 bậc tự do, với chiều dài tiếp xúc L phải đảm bảo L/D > 1,5, trong đó D là đường kính của chi tiết Khối V dài thường được sử dụng để định vị các chi tiết có đường kính lớn, đặc biệt là những chi tiết có hình dạng khoét lõm Để giảm thiểu bề mặt gia công của khối V, người ta thường sử dụng hai khối V ngắn lắp đặt trên một đế.
Khối V ngắn được định nghĩa là khối V có 2 điểm tiếp xúc và hạn chế 2 bậc tự do Cụ thể, khối V ngắn là khối V mà mặt chuẩn định vị trên chi tiết gia công chỉ tiếp xúc với nó trên chiều dài L, với tỷ lệ L/D nhỏ hơn 1,5.
Khi định vị theo các mặt chuẩn định vị thô của chi tiết, thì mặt định vị của khối V phải làm nhỏ, bề rộng từ 2÷5mm hoặc khía nhám
Khối V đóng vai trò quan trọng trong việc xác định vị trí của chi tiết, do đó cần được định vị chính xác trên thân đồ gá bằng hai chốt và vít để giữ chặt Khối V tiêu chuẩn thường có các góc α`o, αo và α0o.
Khối V định vị được chế tạo bằng thép 20X, 40X; mặt định vị được thấm các bon sâu 0,8÷1,2mm; tôi cứng đạt HRCX÷62 Đối với những khối V dùng làm định vị các trục có D>120mm, thì đúc bằng gang hoặc hàn, trên mặt định vị có lắp các bản thép tôi cứng, khi mòn có thể thay thế được.
Kẹp chặt và các cơ cấu kẹp chặt
1.3.1 Khái niệm về kẹp chặt
Kẹp chặt là công việc tiếp theo sau khi định vị để hoàn thành việc gá đặt chi tiết
Cơ cấu kẹp chặt là bộ phận quan trọng của đồ gá, có chức năng tạo ra lực kẹp khi có nguồn lực tác động Nó đảm bảo sự tiếp xúc vững chắc giữa phôi và đồ định vị, ngăn chặn sự dịch chuyển và rung động trong quá trình gia công dưới tác dụng của lực cắt.
Cơ cấu kẹp bổ sung thường được sử dụng bên cạnh cơ cấu kẹp chính để tăng cường độ vững chắc của hệ thống công nghệ Việc này không chỉ nâng cao độ chính xác trong gia công mà còn đảm bảo đạt được yêu cầu về độ nhám và cải thiện năng suất lao động.
Cơ cấu định vị và cơ cấu kẹp chặt thường được tách rời để ngăn chặn biến dạng của cơ cấu định vị do lực kẹp tác động, từ đó đảm bảo độ chính xác cao cho phôi.
1.3.2 Những yêu cầu đối với kẹp chặt
- Không được phá hỏng vị trí đã định vị của choi tiết gia công
Lực kẹp cần được điều chỉnh đủ mạnh để giữ cho chi tiết không bị di chuyển dưới tác động của lực cắt, nhưng cũng không nên quá lớn để tránh gây ra biến dạng cho phôi.
- Không làm hỏng bề mặt do lực kẹp tác dụng vào
- Thao tác nhanh, đỡ tốn sức
- Kết cấu nhỏ, gọn, an toàn, thành một khối để dễ bảo quản, sửa chữa
- Cố gắng làm cho phương, chiều của lực kẹp vuông góc và hướng vào mặt chuẩn chính, không ngược chiều với lực cắt
Điểm đặt của lực kẹp phải được xác định chính xác trên đồ định vị hoặc trong đa giác chân đế, nhằm đảm bảo rằng các đồ định vị tiếp xúc với mặt chuẩn chính, từ đó ngăn ngừa hiện tượng lật hoặc biến dạng phôi.
Có nhiều loại cơ cấu kẹp, mỗi loại có các đặc điểm về kết cấu, tính năng cơ bản và phạm vi sử dụng khác nhau
Không nên nhầm lẫn định vị và kẹp chặt Đó là hai khái niệm khác nhau hẳn cần được phân biệt rõ ràng
1.3.3 Ý nghĩa của vấn đề kẹp chặt
Cơ cấu kẹp chặt có ảnh hưởng đáng kể đến thời gian gia công, đặc biệt là thời gian phụ và sức lao động của công nhân Ngoài ra, nó còn ảnh hưởng đến độ chính xác và độ bóng bề mặt của chi tiết gia công.
Trong sản xuất hàng loạt, việc lựa chọn cơ cấu kẹp chặt là rất quan trọng Cần cơ khí hóa và tự động hóa quy trình kẹp chặt để giảm thời gian phụ, tăng tính tiện lợi trong thao tác và giảm sức lao động cho công nhân Đặc biệt, đối với các chi tiết lớn và nặng, việc cơ khí hóa kẹp chặt là cần thiết để tiết kiệm sức lực.
Khi thiết kế cơ cấu kẹp chặt, cần chú ý đến một số vấn đề quan trọng như phương và chiều của lực kẹp, vị trí đặt lực kẹp, cường độ của lực kẹp, tính tự hãm, cũng như hệ thống truyền động và cấu trúc hợp lý nhất.
1.3.4 Phương và chiều lực kẹp
Phương và chiều của lực kẹp có mối liên hệ chặt chẽ với vị trí của chuẩn định vị chính, cũng như chiều của lực cắt và trọng lượng của vật gia công.
Lực kẹp nên được đặt thẳng góc với mặt chuẩn định vị chính để tối ưu hóa diện tích tiếp xúc, giảm áp suất và hạn chế biến dạng Chiều của lực kẹp phải hướng từ ngoài vào mặt định vị, tránh hướng ngược với lực cắt và trọng lượng của vật gia công, vì điều này có thể dẫn đến lực kẹp lớn và cơ cấu kẹp cồng kềnh, gây khó khăn trong thao tác, đặc biệt khi gia công thô hoặc với vật gia công lớn Tốt nhất là lực kẹp cùng chiều với lực cắt và trọng lượng của vật gia công, nhưng trong một số trường hợp, có thể chọn chúng thẳng góc với nhau nếu cấu trúc không cho phép.
1.3.5 Điểm dặt lực kẹp Điểm đặt của lực kẹp cần thỏa mãn 2 điều kiện:
1 Khi kẹp vật gia công ít bị biến dạng nhất Muốn vậy điểm đặt phải tác dụng vào chỗ có độ cứng vững lớn
2 Khi kẹp không gây ra mômen quay đối với vật gia công Muốn vậy điểm đặt phải tác dụng ở trong diện tích định vị hoặc ở trong diện tích mấy điểm đỡ và phải ở gần mặt gia công
1.3.6 Phân loại các cơ cấu kẹp chặt
Có thể phân cơ cấu kẹp chặt thành mấy loại sau:
1 Phân theo kết cấu có: Cơ cấu đơn giản và cơ cấu tổ hợp a Đơn giản: Do một chi tiết kẹp chặt thực hiện việc kẹp b Tổ hợp: Do hai hoặc nhiều chi tiết, ví dụ bu lông, bánh lệch tâm, chêm, đòn v.v phối hợp thực hiện việc kẹp Ví dụ: Ren ốc – đòn bẩy, đòn bẩy – bánh lệch tâm, chêm – ren ốc v.v
Những cơ cấu tổ hợp thường dùng để phóng đại lực kẹp, để đối chiếu lực kẹp hoặc “bắc cầu” đi tới điểm đặt
2 Phân theo nguồn lực có: Kẹp bằng tay, kẹp cơ khí hóa và kẹp tự động hóa a Cơ khí hóa gồm: Hơi ép, dầu ép, kẹp bằng chân không bằng điện tử, hoặc những thứ đó phối hợp với nhau b Tự động hóa: Không cần người thao tác mà nhờ những cơ cấu chuyển động của máy thao tác tự động
3 Phân theo phương pháp kẹp có: Kẹp một chi tiết hoặc kẹp nhiều chi tiết một lúc Kẹp một lần hoặc kẹp nhiều lần tách rời
Cơ cấu tự định tâm
Cơ cấu tự định tâm là thiết bị có chức năng vừa định vị vừa kẹp chặt, giúp đảm bảo rằng tâm đối xứng của chi tiết trùng khớp với tâm của cơ cấu.
Cơ cấu tự định tâm là thiết bị quan trọng trong việc gá đặt chi tiết nhiều lần, đảm bảo vị trí tâm của chi tiết luôn không đổi Các bề mặt định vị của cơ cấu này có khả năng chuyển dịch và không cố định, di chuyển vào hoặc lùi ra với cùng tốc độ, do đó chúng cũng đóng vai trò như bề mặt kẹp chặt.
+ Giảm thời gian định vị và kẹp chặt chi tiết
+ Độ chính xác định tâm cao, vì dung sai của hai mặt chuẩn và dung sai khoảng cách hai mặt chuẩn đều phân cho hai bên
Cơ cấu tự định tâm được sử dụng phổ biến để định tâm các vật tròn xoay, vật đối xứng và những vật có chuẩn định vị do một lần chạy dao tạo ra, giúp đảm bảo sai số mặt định vị bằng không.
1.4.2 Các cơ cấu định tâm thường dùng
- Cơ cấu tự định tâm bằng ren ốc trái chiều nhau
- Tự định tâm bằng chêm
- Tự định tâm bằng đòn bẩy
- Tự định tâm bằng đường cong
- Tự định tâm bằng khe chêm
- Tự định tâm bằng lò xo đĩa
- Tự định tâm bằng chất dẻo
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Tính toán đồ gá
2.1.1 Xác định kích thước ống
- Đường kính ống: D1max8mm; D1min5.5mm; D2max8mm; D2min5.5mm;
Chi tiết định vị 4 bậc tự do Định vị 4 bậc tự do bằng mặt cong trụ dài
2.1.3 Xác định phương chiều lực kẹp
Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết:
Lực tác dụng lên chi tiết:
1 Tính toán lực kẹp cần thiết
Qua hình vẽ, chi tiết được định vị trên phiến tỳ và chốt chống xoay Lực cắt tiếp tuyến được xác định theo công thức Rz = 895 N Để đơn giản hóa việc tính toán lực kẹp, ta giả định chỉ có lực Ps tác dụng lên chi tiết Trong trường hợp này, cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực Ps.
Lực Ps được tính bằng công thức: Ps = 0,4Rz = 358N
Wct - l lực kẹp cần thiết, K – hệ số an tòan, f = 0.4 hệ số ma sát
K 0 = 1,5 : Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp
K 1 = 1,2 : Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bong thay đổi
K 2 = 1,2 : Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn
K 3 = 1,2 : Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn
Phương trình cân bằng moment tại điểm O
Q : Lực kẹp do ren tạo ra
Theo bảng 3-1 /79 sách công nghệ chế tạo máy: Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào Với bulông M10 ta chọn :
3 Tính sai số chế tạo đồ gá
Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được xác định bằng công thức sau: ek là sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra, và em là sai số mòn do đồ gá bị mòn Sai số mòn được tính theo công thức với b là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ gá, có giá trị bằng 0,2.
N_số lượng cho tiết được gia công trên đồ gá ( NP00) eđc_sai số điều chỉnh do quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá
4 Các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
- Đồ gá khi lắp cần phải đảm bảo độ song song giữa phiến tỳ và mặt đáy B không quá 0,015 [mm]
- Các áo bạc phải được nhiệt luyên và mài đạt Rz1,25
- Đồ gá sau khi sử dụng cần được bảo dưỡng và tra dầu mỡ tại các mối lắp
2.1 4 Tính toán tự định tâm
Chúng tôi lựa chọn phương pháp tự định tâm bằng ống kẹp co bóp đàn hồi, một thiết bị có hình dạng ống xẽ rãnh và khả năng đàn hồi, giúp kẹp chặt và định tâm chi tiết một cách hiệu quả Ống kẹp co bóp được phân loại thành nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật.
Định vị chi tiết được thực hiện qua hai phương pháp: định vị mặt ngoài và mặt trong Mặt trong của chi tiết được định vị bằng ống kẹp định tâm với đầu côn bung, trong khi mặt ngoài được định vị nhờ đầu côn bóp.
+ Theo phần kẹp: Kẹp một đầu và kẹp hai đầu
+ Theo chiều kẹp: Kéo và đẩy
Ống kẹp được thiết kế với thân đồ gá và vật chống xoay, giúp định vị và kẹp chặt chi tiết một cách hiệu quả Đầu bên phải của ống kẹp có ba rãnh được xẻ, cho phép khi kéo ống sang bên trái, ống sẽ bị bóp lại và giữ chặt chi tiết Để thuận tiện trong việc tháo rời chi tiết, góc côn α được thiết lập là 30 độ.
Rãnh và lỗ ống kẹp có các kiểu như hình 6 tùy theo tiết diện của phôi
Kiểu a: lỗ vuông, 4 rãnh; kiểu b: lỗ hình chữ nhật, 4 rãnh; kiểu c: lỗ 6 cạnh, 3 rãnh
Khi ống kẹp nằm trong ổ kẹp thì tuỳ theo đường kính phôi to nhỏ khác nhau mà điểm tiếp xúc giữa ống kẹp sẽ khác nhau
Góc côn α của phần làm việc khi ở trạng thái tự do và khi ở trạng thái kẹp chặt thường lấy cách nhau 30′
Nếu ta xem ống kẹp như là một chêm cứng không biến dạng thì phần làm việc của nó chịu các lực sau đây khi kẹp chặt :
Q - Lực kéo hướng trục (kG),
Trong quá trình kẹp chi tiết, phản lực của chi tiết (W) được đo bằng kilogam (kG), tương ứng với lực kẹp, trong khi F2 đại diện cho lực ma sát giữa chi tiết và ống kẹp Tổng phản lực thẳng đứng, ký hiệu là W1, bao gồm cả phản lực W và lực ma sát giữa vỏ đồ gá và ống kẹp.
Theo lực kẹp của chêm ta có :
24 α - là nữa góc côn của ống kẹp
Khi giữa phôi và ống kẹp tồn tại khe hở f, lực kẹp trên cần phải giảm đi một phần lực W2, nhằm đảm bảo rằng các mảnh hình máng A, B, C có thể biến dạng một khoảng f.
Có thể coi các mảnh đó như những dầm công xôn được ngàm một đầu có chiều dài L chịu lực W2 ở đầu để biến dạng một đoạn f
Nếu không có miếng chặn định cữ số 1, chi tiết có thể dịch chuyển theo hướng trục, dẫn đến lực ma sát F2 giữa chi tiết và ống kẹp không ảnh hưởng đến lực kẹp.
Ống kẹp co bóp đàn hồi được chế tạo từ thép thấm các bon hoặc thép có thành phần các bon cao Đối với các chi tiết lớn và nặng, ống kẹp thường sử dụng thép hợp kim như 12XH3A, 15XA, 4XC, 9XC, hoặc thép Y6A đến Y10A Phần đuôi của ống kẹp được nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 0÷35, trong khi phần làm việc có độ cứng HRC U÷60.
- Ưu điểm của ống kẹp co bóp đàn hồi: kết cấu nhỏ, đơn giản, thao tác tiện lợi và nhanh
- Nhược điểm: không hoàn toàn tiếp xúc với cả bề mặt phôi theo cả tiết diện ngang hay dọc.
Thiết kế đồ gá
Tác dụng là lẹp chặt chi tiết đồng thời hạn chế 2 bậc tự do trong chi tiết
Dựa vào kích thước thực tế đo được ta gia công chi tiết
Các bảng vẽ chi tiết như sau:
Hình 17: Chi tiết khóa kẹp 1
26 Hình 18: Chi tiết khóa kẹp 2
Hình 19: Chi tiết khóa kẹp 3
27 Hình 20: Chi tiết khóa kẹp 4
28 Hình 21: Bảng vẽ lắp khóa kẹp
Hình 22: Hình ảnh thực tế
Bộ phần định vị rất quan trọng trong việc gá đặt, định vị là điểm không thể thiếu trong đồ gá
Dựa vào các dạng ống ta gia công và thay đổi bộ phận định vị cho hợp lý
Dưới đây là mẫu thiết kế định vị chính, có thể thay đổi kích thước theo kích thước ống Din 188-50
Các bảng vẽ chi tiết và bảng vẽ lắp:
Hình 23: Chi tiết đồ định vị 1
30 Hình 24: Chi tiết đồ định vị 2
Hình 25: Bãng vẽ lắp đồ định vị
31 Hình 26: Hình thực tế cặp định bị phi
Hình 27: Hình thực tế cặp định bị phi
Hình 28: Hình thực tế cặp định bị phi
Thân gá giúp cho bộ đồ gá được cứng vững, chịu tác động của ngoại lực
Các chi tiết của thân gá
Hình 35: Bảng vẽ lắp thân đồ gá
Mô phỏng bộ đồ gá ống tiêu chuẩn Din 188-50
Hình 36: Mô khi lắp đặt
LẮP RẮP THỬ NGHIỆM ĐỒ GÁ
Bước1: Lắp rắp cụm đồ gá
Bước 2: Sau khi lắp cả mặt dưới và mặt trên bộ đồ gá, ta đặt ống vào, căn chỉnh và kẹp 1 bên lại
Bước 3: Kẹp chặt hai bên, khi 2 ống đã đồng tâm và khít ta có thể thử nghiệm
Sản phẩm sau khi gá đặt và thử nghiệm
