Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – tự do – hạnh phúc
BÀI TẬP LỚN
ĐỒ GÁ
Sinh viện thục hiên: Nguyễn Tuấn Anh

Lớp: D7CNCK

Nhiệm vụ: tính toán thiết kế đồ gá chuyên dung gia công chi tiết cần lắc con cóc:
Gia công mặt đầu C
-

Chuẩn mặt A
Kích thước 25+0.05
Độ nhám: Ra=1,25.

Các tài liệu ban đầu:
-

Bản vẽ chi tiết gia công cần lắc con cóc.
Bản tiến trình công nghệ gia công chi tiết.

Nội dung thực hiện:
-

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết, kiểm tra các yêu cầu kĩ thuật.
Phân tích yêu cầu của nguyên công được giao.
Chọn và tính toán các thông số công nghệ khi gia công: Máy, dụng cụ, chế
độ cắt, lưc cắt khi gia công.
Phân tích sơ đồ định vị, chọn cơ cấu định vị phù hợp.
Xây dựng sơ đồ gá đặt, xác định phương chiều của các ngoại lực.

Lập phương trình cân bằng tĩnh để xác định lực kẹp.
Chọn cơ cấu kẹp.
Chọn cơ cấu dẫn hướng hoặc so dao(nếu cần).
Chọn cơ cấu phân độ(nếu cần).
Thiết kế hoặc chọn thân đồ gá phù hợp.
Tình toán độ chính xác đồ gá, chọn yêu cầu kĩ thuật của đồ gá.
Bản vẽ đồ gá và tập thuyết minh.
Hà Nôi ngày tháng 11 năm 2015
Giáo viên hướng dẫn


Phân tích chức năng làm việc và các yêu cầu kĩ thuật của cần lắc
con cóc:
Cần lắc con cóc là một chi tiêt được lắp trên máy bào B665sản xuất năm
1970 tại nhà máy cơ khí Hà Nội với nhiệm vụ quay bánh cóc gắn với trục vít
me là cơ cấu điều khiển động tịnh tiến ngang. Cần lắc con cóc là một chi tiết
tương đối phức tạp, với các yêu cấu kĩ thuật bao gồm:
Độ đảo hướng kính của lỗ so với mặt đầu A là 0,05.
Độ nhám của mặt đầu A và B là Ra=1,25 .
Độ vuông góc của lỗ (bên trái)so với đường tâm trục lỗ 32 là 0,05.
Độ song song của lỗ (bên phải) so với đường tâm trục lỗ là 0,05.
Độ nhám của bề mặt lỗ là Ra= 0,63 .
Đây là chi tiết dạng càng trên có hai lỗ và nhằm biến chuyển động quay
thành chuyển động lắc khứ hồi của cóc. Lỗ bên phải làm nhiệm vụ đỡ con
cóc, lỗ bên trái làm nhiệm vụ nhận chuyển đông từ trục chính. Ngoài hai lỗ
và còn có mặt A và B làm việc với tác dụng tì lên hai gối trục, bên cạnh đó
ta còn có các lỗ và đây là các lỗ để bắt các trục vít nhằm tránh cho chi tiết
khỏi bị đẩy ra ngoài. Ở đây ta nhận thấy lỗ giữ một vai trò quan trọng có tác
dụng định vị cho cơ cấu trong quá trình làm việc, do vậy nó phải chính xác
nhất. Các bề mặt của chi tiết làm việc với ma sát vì vậy để đảm bảo yêu cầu

chống mòn cần được gia công đạt độ bóng cao Ra= 0,63.
II.
Yêu cầu nguyên công được giao
Nguyên công được giao là nguyên công số 3 gia công mặt đầu C,
chuẩn mặt A, kích thước 25+0,05, độ nhám Ra=1,25.
III.
Chọn và tính toán các thong số công nghệ khi gia công:
1) Chọn máy: chọn máy phụ thuộc vào độ chính xác và độ bóng bề
mặt gia công. Với chi tiết gia công mặt C có độ bóng là Ra=1,25 ta
chọn máy phay vạn năng. Máy mà ta chọn là máy phay đứng mà
cụ thể là ta lấy máy 6H82 của Liên Xô với các đặc tính và thong số
kĩ thuật như sau:
+ Công suất động cơ chính của máy: 7kW.
+ Công suất động cơ chạy dao: 1,7kW.
+ Khối lượng máy: 2700kg.
+ Phạm vi tốc độ điều chỉnh: 30-1500 vòng/phút.
+ Số cấp tốc độ chính: 18.
Các đặc tính này được tra từ bảng 9-38 sách STCNCTM.
2) Chọn dụng cụ: Dụng cụ cắt được chọn theo yêu cầu của bề mặt gia
công, vật liệu, độ chính xác và năng suất yêu cầu. Chọn dao phay
I.

-


3)

4)

mặt đầu bằng thép gió P18 để dảm bảo độ cứng vững của dao. Dao

phay có các thong số sau:
Đường kính dao phay: D=40mm.
Các kích thước khác: L=2,d=16, Z=10.
Chọn chế độ cắt:
Trước hết tra lượng dư bề mặt gia công. Theo bảng 4-13 khi phay
mặt phẳng kích thước bề mặt gia công lớn nhất là 30mm cũng là
bề rộng phay nên lượng dư được chọn là 0,9 mm (chọn gia công
thô khi đúc bằng khuôn cát có độ chính xác cấp 2,3)
Theo bảng 5-35 với dao phay mặt đầu răng nhỏ ta chọn chiều sâu
cắt là t=1mm thì có lượng chạy dao trên một răng là
Sz=0,05-0,09(mm/răng) lấy Sz=0,05 mm
Lúc đó ta tính được lượng chạy dao vòng là
Sv= Sz.Z= 0,05.10=0,5mm/vòng
Với Z là số răng của dao phay.
Tính tốc độ cắt:
Tốc độ cắt của dao phay nói chung được tính theo công thức:
C v .D q
.k v
T m .t x .Sz y .B u .Z p

v=
trong đó tra bảng 5-39 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta có
các số liệu sau: B=30mm thì Cv=41 q=0,25 x=0,1 y=0,4 u=0,15
p=0 m=0,2.
Tra bảng 5-40 ta có T=120 phút là tuổi bền của dao.
Các hệ số kv=kMvknvkuv
KMv= kv(nv=1,93 với=500Mpa và nv=0,9 kv=1,34 kv=0,8 kuv=0,4
Thay số ta có kv= 0,62
41.30 0, 25
.0,62

120 0, 2.10,1.0,10, 4.30 0,15.10 0

5)

6)

Vậy vận tốc cắt là: v=
= 48,83(m/phút)
Vận tốc vòng quay của máy sẽ là:
n== 388,57 vòng/phút lấy theo tiêu chuẩn số vòng quay của máy
phay ta chọn n=375 vòng/phút lúc đó tính lại v=47,12 ta lấy là
47(m/phút).
Lực cắt khi gia công:


10.Cp.t x .Sz y .B n .Z
.k Mp
D q .n w

ta có công thức: Pz =
tra bảng 5-41 có Cp= 82,5 x=0,95 y=0,8 n=1,1 q=1,1 và w=0
(

7)

tra bảng 5-9 ta có kMp=
= 0,885
từ đó ta tính được Pz= 485N
Mômen xoắn Mx trên trục chính của máy.
Pz.D

485.40
=
2.100
200

8)

σB n
)
750

Mx=
Công suất cắt Ne

= 97 Nm

Pz.v
485.47
=
1020.60 1020.60

Ne =
= 0,37 kW
Tỷ số giữa lực cắt thành phần khi quay: bảng 5-24 cho ta
Ph/Pz= 0,3-0,4
Pv/Pz=0,85-0,95
Py/Pz=0,3-0,4
Px/Pz=0,5-0,55
Từ đó tính ra: Ph=180N- lực ngang
Pv=430N – lực thẳng đứng

Py=180N – lực hướng kính
Px=250N – lực hướng trục


IV.

V.

Phân tích sơ đồ định vị và chọn cơ cấu định vị.
Như yêu cầu của nguyên công phay mặt C là chọn mặt A làm chuẩn
nên chọn sơ đồ định vị như sau: Trước hết dùng hai phiến tì phẳng tì ở
mặt A và lấy một khối V định vị mặt trụ như thế vẫn chưa đủ để chi
tiết vững(sẽ bị xoay quanh khối V)tuy nhiên do t dung dao phay mặt
đầu và chỉ chú trọng đến chiều cao của các khoảng cách 25 nên không
cần giữ them bậc nào nữa ngoài ra để chi tiết không bị cong hoặc uốn
thì ta cho them một chốt tỳ phụ phía dưới điểm đặt lực kẹp. chốt tì này
không hạn chế bậc tự do và không đóng vai trò định vị( có hay không
không quan trọng).
Xây dựng sơ đồ gá đặt:
Các hệ số kể đến khi tính lực kepf:
K0 – hệ số an toàn trong mọi trường hợp lấy =1,5.
K1 – hệ số kể đến lượng dư không đều
K2 – hệ số kể đến dao cùn làm tang lực cắt
K3 – hệ số kể đến cắt không lien tục
K4 – hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định
K5 – hệ số kể đến vị trí tay quay của cơ cấu kẹp thuận tiện hay không
thuận tiện
K6 – hệ số kể đến mômen làm lặt phôi quay điểm tựa



Ta lấy các hệ số như sau và hệ số điều chỉnh chung K để đảm bao an
toàn:
K= K0.K1. K2. K3. K4. K5. K6=1,5.1,2.1,5.1,3.1,2.1,5=6,32
Do dung cơ cấu kẹp chặt (hình vẽ) lực kep vuông góc với mặt định vị
và cùng chiều với chiều trục Pv của dao nên như ta thấy trục lực chiều
tạo với lực kẹp cùng chiều làm tăng lực kẹp. do ta đua vào một khống
V nên lực kẹp lúc này chỉ còn làm nhiệm vụ giữ cho chi tiết khỏi quay
và trượt khỏi bề mặt định vị. trên sơ đồ gá đặt có các lực tác dụng vào
chi tiết gồm: lực chạy ngang Ph do bị chặn bởi khối V nên được hạn
chế, lực dọc trục dao làm giảm lự kẹp, mômen xoắn Mx của dao, các
lực ma sát tại các phiến tỳ phẳng có hệ số ma sát đều lấy bằng f=0,10,15 và hệ số ma sát tại chỗ kẹp lấy f=0,1-0,15
Ta có phương trình tác dụng kép như sau:
Phương trình chống trượt
Pz(130-15) ≤ f(Pv + 80W/130).130 – 2.11.f.50W/130

→W≥K

115 Pz − f .Pv.130
f (80 − 100.11 / 130)

Thay số vào ta có: W ≈ 4416 N ≈442kG
VI.

Chọn cơ cấu kẹp
Để thỏa mãn yêu cầu về công nghệ, năng suất và dễ thao tác ta chọn
cơ cấu kẹp là cơ cấu tay đòn . Cơ cấu này dung ren vít để kẹp chặt.
khi dung cờ lê vặn đai ốc thì kẹp chặt chi tiết lại nhờ ren kẹp chặt. Cơ
cấu kẹp chặt kiểu này được tiêu chuẩn hóa (các số liệu kết cấu của cơ
cấu được tra trong sổ tay công nghệ chế tạo máy – phần đồ gá trong
máy công cụ-- tập II ). Ta chọn cơ cấu kẹp như hình vẽ:



Với cơ cấu kẹp này ta tính được lực siết bulong như sau:
l2

Q=W

l1

Và với l2/l1 = 1.5 ta có Q = 442 . 1,5 = 662 kG
VII.

VIII.

IX.

Chọn cơ cấu so dao và cơ cấu dẫn hướng.
Cơ cấu so dao là một bộ phận của đồ gá để xác định vị trí chính xác
của dụng cụ so với đồ gá. Ta dung ở đây là cơ cấu so dao đơn giản
như trên bản vẽ đồ gá.
Chọn thân đồ gá.
Ta chọn thân đồ gá như mọi thân đồ gá máy phay khác. Nó được mô
tả như trên bản vẽ kết cấu đồ gá. Vật liệu của thân đồ gá ta lấy là thép
CT.
Tính độ chính xác chế tạo đồ gá
Đồ gá có ưu điểm là có kết cấu đơn giản. Nó chỉ là đồ gá phay mặt
phẳng đầu chỉ yêu xầu đảm bảo khoảng cách kích thước song song
nên không cần phải định vị đủ cả 6 bậc tự do. Cơ cấu kẹp ở đây là cơ
cấu không phức tạp, chỉ là cơ cấu cơ khí kẹp bằng tay.
Sai số của đồ gá được tính như sau:



ε dg = ε ct + ε m + ε ld

Trong đó

ε
ct

là sai số do chế tạo của đồ gá

m

là sai số do mòn của đồ gá

ld

là sai số do gá đặt đồ gá trên máy

ε
ε

Khi chế tạo đồ gá người ta thường lấy độ chính xác của nó cao hơn so
với chi tiết gia công trên đồ gá đó.
Khi dung chốt tỳ để định vị một bề mặt của phôi trong quá trình gia
công thì độ mòn của chốt tỳ xác định theo công thức sau:
u= ( trong đó N là số lần tiếp xúc của phôi với chốt tỳ.
Sai số của đồ gá thường là rất khó xác định và nhỏ nên có thể bỏ qua
trường hợp không yêu cầu cao về độ chính xác cao.


TÀI LIÊU THAM KHẢO:
1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tâp I – II – III.
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.
2. Đồ gá
Tác giả Trần Văn Địch.
3. Cơ sở công nghệ chế tạo máy
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.