1. Hình thành nhiệm vụ thiết kế:
Nhiệm vụ là thiết kế đồ gá cho nguyên công 4, khoét và doa bán tinh 2 lỗ 6 và 6’. Sử dụng mũi khoét hợp kim cứng và dao doa hợp kim cứng. Đồ gá phải đảm bảo vị trí tương quan về kích thước giữa 2 lỗ, độ song song giữa 2 đường tâm lỗ, độ vuông góc giữa mặt bên lỗ 5 so với bề mặt phía
trên(mặt 3).Trong quá trình gia công cần đảm bảo định vị và kẹp chặt nhanh chóng, chính xác, quá trình tháo lắp dể dàng, kết cấu đồ gá đơn giản, dể sử dụng và an toàn.
2. Nội dung công việc:
• Tính sai số gá đặt
- Sai số này tính cho nguyên công đang thực hiện đồ gá:
εgủ = ε2c +ε2k +ε2ủg Trong đó:
+ εc : sai soỏ chuaồn.
+ εk : sai số kẹp chặt.
+ εđg : sai số đồ gá.
• Tớnh sai soỏ chuaồn - Theo [7, trang 26]
εc (L) = ∆X1 + ∆X2
Trong đó:
+ Khâu 2: từ chuẩn điều chỉnh đến chuẩn định vị = X1
+ Khâu 3: từ chuẩn định vị đến gốc kích thước = X2
Chuẩn định vị ở đây là 2 lỗ 1 ảnh hưởng đến kích thước h.
h a
b
• Sai soỏ chuaồn do ủũnh vũ loó1.
Đối với kích thước H ta có chuẩn kích thước công nghệ:
H = b – a ⇒ εc (H) = δ(b) - δ(a) = 0
• Sai số chuẩn do định vị lỗ 1 và mặt 5
Ta có chuẩn điều chỉnh trùng với chuẩn định vị.
- Do phương dịch chỉnh vuông góc với phương kích thước nên sai số chuẩn nhỏ.
0.12 0.12 0.00136 7.84 119.84
c
d d
d d
a b
ε = ∂ ∂ + ∂ ∂ = + =
⇒ εc (H) = 0,00136 do đó εc(H)< 21[∂(H)]= 0.0152 =0.0075 nên thoả điều kiện định vị.
- Tính sai số kẹp chặt : εk = ( ymax – ymin ).cosα Trong đó:
+ α : góc kẹp giữa phương kích thước gia công và phương dịch chuyển y của chuẩn đo lường.
+ ymax, ymin: là đoạn dịch chuyển lớn nhất và bé nhất của chuẩn đo lường.
Do : α = 90o ⇒ εk = 0 Tính sai số đồ gá :
- Sai số đồ gá thường được chọn = 5
1 dung sai kích thước.
1.0.02 0.004
dg 5
ε = = (mm).
εgủ
⇒ = εc2 +εk2 +εủg2 = 0.001362+ +02 0.042 =0.04 (mm) Dung sai độ vuông góc = .0,01 0,002
5
1 =
Dung sai độ song song = .0,02 0,004 5
1 =
3. Tính toán lực kẹp:
wc F0 W
- Theo [7, trang 49, công thức (3-11)]
6 5 4 3 2 1
0. . . . . .
. . . 2 1
k k k k k k k k
a f
M
Wct K c
=
=
Trong đó:
+ ko = 1,5: hệ số an toàn.
+ k1 = 1,1: bề mặt bị kẹp đã qua gia công.
+ k2 = 1,3: hệ số tính đến độ mòn dao.
+ k3 = 1,2: hệ số về việc tăng lực cắt tăng lên do gia công không lieõn tuùc.
+ k4 = 1,3: keùp baống tay.
+ k5 = 1: kẹp bằng tay có góc quay < 90 o.
+ k6 = 1,2: hệ số phụ thuộc điểm lật phôi, điểm tựa có mặt tiếp xúc lớn.
Mc = 58,58 (Nm).
f : hệ số ma sát giữa chi tiết và cơ cấu kẹp. ⇒ f = 0,75 Suy ra : k = 3,21
(N) 2984,8 042
, 0 . 75 , 0
58 , 58 . 21 , .3 2 1 . . 2
1 = =
= f a M Wct k c
4. Tính lực kẹp do cơ cấu tạo ra:
- Chọn cơ cấu bằng ren vít. Theo [3, trang 485]
1 1
l l .l P
Q= +
Theo [10] trang 59
P
Q
l l1
Chọn bulông M10, lực xiết cho phép của bulông tạo ra :
[ ] 9062,2(N)
2 , 5
150 . 14 , 3 . 10 2
, 5
] .[
. 2
2 = =
= d π σ Q
Vậy chọn các kích thước cơ cấu theo tài liệu [3, trang 438,bảng 8-33]
M10 , L = 80 (mm), B = 28 (mm), H = 16 (mm), chọn l = l1 = 36 mm.
⇒Q=2Wct=2.2984,8 = 5969,6(mm).
Vậy Q < [Q]
5. Kieồm tra beàn:
• Kiểm bền bulông theo ứng suất tương đương δtủ = δ2 +3.τ2 ≤ [δ ]
δtđ : có thể tính theo công thức δtđ = 1,3δ . σ : ứng suất kéo hoặc nén khi bulông làm việc.
δ = 4 .d2
P
π = 2 .
. 4
d P
π với P = 2Wct
δtủ = 3,14.102
6 , 5969 . 4 . 3 ,
1 = 98,8(N/mm2)
vậy δtđ < [δ ] = 150(N/mm2)
• Nghiệm bền theo hệ số an toàn.
R3 l1
b3 b2
- Trong quá trình làm việc thân bulông sẽ chịu uốn, nếu phần làm việc của bulông quá dài, điều kiện nghiệm bền thân bulông chịu uốn dọc:
[ ]
( )2min
2 E th th
tt th
L .
J . E P .
P
vieọc làm naêng khả đủ buloâng để
hạn tới duùng tác lực ngoại : P
: đó Trong
P n n P
à
= π
=
≥
=
+ PE : lực Ơle.
+ E : mô đun đàn hôi của vật liệu chế tạo bulông kẹp; E = 2,5.105 N/mm2. + Jmin : Moment quán tính nhỏ nhất theo tiết diện ngang của bulông.
490,63(mm ) 64
10 . 14 , 3 64
d
Jmin = π. 14 = 4 = 4
+ à : Hệ số tớnh đến hỡnh thức chịu uốn =1.
+ L : Chều dài phần làm việc = 100 (mm).
+ [ n ] : Hệ số an toàn cho phép; [ n ] = 2,5 ÷ 4.
Suy ra : P P ( ).E.L.J 3,14 .21..10100.2490,63 96748,3(N)
. 5 2 2min
2 E
th = =
à
= π
= ⇒ =967485969,6,3
tt th
P
P = 16,2
do đó : n > [n]
6. Hoạt động đồ gá:
- Đồ gá được sử dụng gia công lỗ 8,9 đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật.
Chi tiết được đặt trên 1 phiến tỳ định vị 3 bậc tự do và phiến tỳ này được đặt trên bàn máy. Chi tiết còn được định vị nhờ vào 2 chốt trụ và chốt trám lắp chặt trên 1 thanh thẵng sao cho khi lắp vào chi tiết thì được định vị ở 2 lỗ 1 định vị 3 bậc tự do nên tổng cộng chi tiết được định vị 6 bậc tự
do nên cứng vững. Do đó khi gia công lỗ 8,9 sẽ đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật
- Đặt phiến tỳ lên thân đồ gá vào chốt định vị và xiết vít 19.
- Lắp hai chốt trụ và chốt trám vào thân đồ gá. Đặt chi tiết gia công vào hai chốt trụ và trám rồi xiết hai kẹp bằng bulông 14.
- Lắp thanh định vị vào đồ gá. Lắp bạc dẩn vào thanh định vị.
- Đưa dao vào vị trí đồng tâm với bạc dẩn và tiến hành gia công .
Chi tiết có dạng sau khi gia công xong: