Lời nói đầu
Để thực hiện cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa nền kinh tế Việt Nam, trong
tương lai tới thì trình độ cơng nghệ của sản xuất phải đánh giá bằng chỉ tiêu cơng
nghệ tiên tiến vàtự động hóa. Chỉ tiêu cơng nghệ tiên tiến vàtự động hóa được thể
hiện qua trang thiết bị, máy móc, cơng cụ và kĩ thuật điều khiển để tự động hóa q
trì
nh sản xuất.
Với mức độ tự động hóa của thiết bị, chất lượng chế tạo cao, màcụ thể là độ
chính xác cao, độ tin cậy lớn… thì các máy và cụm kết cấu được ứng dụng lớn
trong truyền động cơ khí – thủy lực – khínén – điện. Các thơng tin truyền dưới
dạng các năng lượng đó phải làtí
n hiệu tương tự, nhị phân vàtí
n hiệu số, được sử lý
với vận tốc nhanh.
Những trang thiết bị trình độ cao này đã được chuyển giao công nghệ vào Việt
Nam một phần và tương lai sẽ còn tiếp tục phát triển. Chúng được khai thác tối ưu,
thí
ch nghi, hồn thiện vàmở rộng, để đảm bảo qtrì
nh sản xuất ổn định có hiệu
quả kinh tế , cósức cạnh tranh trên thị trường. Để cóthể vận dụng các trang thiết bị,
cũng như triển khai vào thực tế sản xuất thì địi hỏi kiến thức mới về tự động hóa.
Truyền động thủy lực – khínén làmột trong các dạng truyền động có tí
nh tự
hóa, làm việc với công suất cao vàtải trọng lớn, yêu cầu không gian lắp đặt nhỏ, dễ
dàng điều chỉnh nhanh chóng vàchí
nh xác. Xi lanh thủy lực –khínén có kết cấu
đơn giản vàhiệu quả kinh tế hơn so mới các truyền động cơ khí khác. Sự kết hợp
của những ưu điểm này mở ra một phạm vi ứng dụng rộng rãi cho thủy lực- khínén
trong ngành cơ khí chế tạo máy, cơ khí động lực vàngành hàng khơng.
Với tính ứng dụng cao và cấp thiết của thủy lực – khínén trong cơng nghiệp
cũng như trong đời sống nên em đã chọn đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ

hình kẹp chặt chi tiết bằng khí nén trên máy đột dập.
Trong thời gian thực hiện hiện đồ án em đã được sự giúp đỡ vàchỉ bảo tận
tì
nh của thầy giáo - Ts. Đào Chí Cường, cùng sự góp ýcủa các thầy trong bộ môn
Công nghệ cơ điện vàcác bạn cùng lớp, đã giúp em hoàn thiện đề tài một cách sớm
nhất. Tuy vậy do thời gian vàkiến thức của bản thân cóhạn, lên đồ án của em vẫn
cịn nhiều thiếu sót vàkhuyết điểm, em rất mong được sự chỉ bảo và đóng góp ý
kiến hơn nữa từ các thầy.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hưng yên, Ngày 04 tháng 8 năm 2014
Sinh viên thực hiện

Phạm Quốc Minh

1


Chương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1. Khínén vàhệ thống khínén [1]
1.1.1. Vài nét về sự phát triển của cơng nghệ khínén
Khơng khí xung quanh ta nhiều vơ kể và nó là một nguồn năng lượng rất lớn
mà con người đã biết sử dụng chúng từ trước Công nguyên. Tuy nhiên sự phát triển
và ứng dụng khí nén lúc đó cịn rất hạn chế do chưa có sự phối hợp giữa các ngành
vật lý, cơ học v.v..
Mãi cho đến thế kỷ17, nhà kĩ sư chế tạo người Đức Otto von Guerike, nhà
toán học và triết học người Pháp Blaise Pascal, cũng như nhà vật lý người Pháp
Denis Papin đã xây dựng nên nền tảng cơ bản ứng dụng khínén.
Trong thế kỉ 19, các máy móc thiết bị sử dụng năng lượng khínén lần lượt
được phát minh như: thư vận chuyển trong ống bằng khínén (1835) của Josef
Ritter, phanh bằng khí nén (1880), búa tán đinh bằng khí nén (1861)…Với sự phát

triển mạnh mẽ của năng lượng điện, vai trị sử dụng năng lượng bằng khínén bị
giảm dần. Tuy nhiên việc sử dụng năng lượng bằng khínén vẫn đóng một vai trò
cốt yếu trong nhiều lĩnh vực, mà khi sử dụng năng lượng điện sẽ nguy hiểm; sử
dụng năng lượng khínén ở những dụng cụ nhỏ, nhưng truyền động với vận tốc lớn;
sử dụng năng lượng khínén ở những thiết bị như búa hơi, dụng cụ dập, phun sơn,
giákẹp chi tiết… và nhất làcác dụng cụ, đồ gákẹp chặt trong các máy.
Cùng với sự phát triển không ngừng của lĩnh vực tự động hóa, ngày nay các
thiết bị truyền dẫn, điều khiển bằng thủy lực – khínén sử dụng trong máy móc trở
nên rộng rãi ở hầu hết các lĩnh vực công nghiệp như máy công cụ CNC, phương
tiện vận chuyển, máy dập, máy uốn, máy ép phun, dây chuyền chế biến thực
phẩm,… do những thiết bị này làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo chí
nh
xác cao, cơng suất lớn với kích thước nhỏ gọn vàlắp đặt dễ dàng ở những không
gian chật hẹp so với các thiết bị truyền động và điều khiển bằng cơ khí hay điện.

1.1.2. Khả năng ứng dụng của khí nén
1. Trong lĩnh vực điều khiển
Sau chiến tranh Thế giới thứ 2, nhất làvào những năm 50 và 60 của thế ký
20 này, làthời gian phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật điều khiển bằng khínén. giai
đoạn tự động hóa qtrình sản xuất được phát triển rộng rãi và đa dạng trong nhiều
lĩnh vực khác nhau. Chỉ riêng ở Cộng hòa Liên bang Đức dãcó60 hãng chuyên sản
xuất các phân tử điều khiển bằng khínén. Hệ thống điều khiển bằng khí nén được
sử dụng ở những lĩnh vực màở đó dễ xảy ra các vụ cháy nổ, các thiết bị phun sơn;
các loại đồ gákẹp các chi tiết nhựa, chất dẻo; hoặc là được sử dụng cho lĩnh vực sản
xuất các thiết bị điện tử, vìcác thiết bị khínén cóthể đảm bảo điều kiện vệ sinh mơi
trường rất tốt vàan tồn cao. Ngồi ra hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử
dụng trong các dây chuyền rửa tự động; trong các thiết bị vận chuyển vàkiểm tra
của thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì và trong cơng nghiệp hóa chất.

2



2. Hệ thống truyền động
Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: Các thiết bị, máy móc trong lĩnh vực khai
thác, như khai thác đá, khai thác than; trong các cơng trình xây dựng, như xây dựng
hầm mỏ, đường hầm,....
3. Truyền động quay
Truyền động động cơ quay với công suất lớn bằng năng lượng khínén giá
thành rất cao. Nếu so sánh giáthành tiêu thụ điện của một động cơ quay bầng năng
lượng khínén vàmột động cơ điện có cùng một cơng suất, thìgiá thành tiêu thụ
điện của một động cơ quay bằng năng lượng khí nén cao hơn 10 đến 15 lần so với
động cơ điện. Nhưng ngược lại thể tí
ch vàtrọng lượng nhỏ hơn 30% so với động cơ
điện cócùng cơng suất. Những dụng cụ vặn ví
t từ M4 đến M300; máy khoan, công
suất khoảng 3,5 kw; máy mài, công suất khoảng 2,5 kw, cũng như những láy mài
với cơng suất nhỏ, nhưng với số vịng quay cao 100.000 vịng/phút thìkhả năng sử
dụng động cơ truyền động bằng khínén làphùhợp.
4. Truyền động thẳng
Vận dụng truyền động bằng áp suất khínén cho chuyển động thẳng trong các
dụng cụ, đồ gákẹp chặt chi tiết, trong các thiết bị đơng gói, trong các loại máy gia
công gỗ, trong các thiết bị làm lạnh, cũng như trong hệ thống phanh hãm của ôtô.
5. Trong các hệ thống đo và kiểm tra.
Dùng trong các thiết bị đo và kiểm tra chất lượng sản phẩm.

1.1.3. Ưu - nhược điểm của khínén:
Khí nén được tạo ra từ khơng khílấy trong tự nhiên nên nócónhững ưu điểm:
- Do khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí
, cho nên cóthể trí
ch chứa

khínén một cách thuận lợi. Như vậy cókhả năng ứng dụng để thành lập các
trạm trích chứa khínén.
- Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học của khínén
nhỏ vàtổn thất áp xuất trên đường dẫn í
t.
- Khơng gay ơnhiễm mơi trường.
- Chi phíthấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khínén, bởi vìphần
lớn trong các xínghiệp hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn.
- Hệ thống phòng ngừa quááp suất giới hạn được đảm bảo.
Tuy vậy trên thự tế khí nén cũng córất nhiều hạn chế:
- Lực truyền tải trọng thấp.
- Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thìvận tốc truyền cũng thay đổi, bởi vì
khả năng đàn hồi của khínén lớn, cho nên khơng thể thực hiện những
chuyển động thẳng hoặc quay đều.
- Dòng khíthốt ra ở đường dẫn ra gây nên tiếng ồn.
- Hiện nay, trong lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều
khiển bằng khínén với cơ, hoặc với điện, điện tử. Cho nên rất khó xác định
một cách chính xác, rõ ràng ưu, nhược điểm của từng hệ thống điều khiển.
3


1.1.4. Đặc điểm, tính chất của khơng khínén.
-

-

-

-


-

-

-

-

Số lượng: cóthể coi làvơtận.
Việc vận chuyển: có thể được lưu thơng dễ dàng trong các đường ống dẫn,
với một khoảng cách nhất định. Đường hồi về khơng cần thiết vìkhínén sau
khi cơng tác được thốt ra ngồi mơi trường.
Lưu trữ: Máy nén khíkhơng nhất thiết phải hoạt động liên tục. Khơng khínén
được lưu trữ trong các bì
nh chứa, được lắp nối trong hệ thống ống dẫn để cung
cấp cho sử dụng khi cần thiết.
Nhiệt độ: Khơng khínén í
t bị thay đổi theo nhiệt độ.
Chống cháy nổ: Khơng có nguy cơ gây cháy bởi khínén nên khơng tốn phívề
phịng cháy. Hoạt động với áp suất khoảng 6 - 7 bar nên việc phòng nổ khơng
qphức tạp.
Mức độ sạch: Khơng khínén sạch ngay cả trong trường hợp lưu thông trong
các đường ống hay thiết bị. Không một nguy cơ gây bẩn nào phải lo tới. Điều
này đặc biệt cần thiết trong các ngành công nghiệp thực phẩm, vải sợi, lâm
sản, thuộc da…
Cấu tạo trang thiết bị: Đơn giản nên cógiáthành thấp.
Vận tốc: Khơng khínén cóthể lưu thơng với tốc độ rất cao. Vận tốc cơng tác
của các xy lanh khí nén thường trong khoảng 1 đến 2 m/s, trong một số
trường hợp cóthể đạt 5 m/s.
Tí

nh dễ điều chỉnh: Vận tốc vàáp lực của những thiết bị cơng tác dùng khí
nén được điều chỉnh một cách vôcấp.
Vấn đề quá tải: Các công cụ vàthiết bị khí nén đảm nhận tải trọng cho đến
khi chúng dừng hẳn, cho nên sẽ không xảy ra quátải.
Để phân định một cách cặn kẽ các lĩnh vực áp dụng kỹ thuật khínén, cần
phải biết các tính chất khơng thể khơng chútrọng đến sau đây:
Cách xử lý: Khơng khínén phải được chuẩn bị sao cho không chứa bụi bẩn,
tạp chất và nước vìchúng làm cho các phần tử khínén chóng mịn.
Tí
nh chịu nén: Khơng khícótí
nh nén được, cho phép thay đổi và điều chỉnh vận
tốc của Piston.
Lực tác dụng: Không khí được nén sẽ khơng kinh tế nếu chưa đạt được một
công suất nhất định, áp suất làm việc thường được chấp nhận là7 bar. Lực
tác dụng được giới hạn trong khoảng 20000 đến 30000 N (2000 đến 3000
kp). Độ lớn của lực tác dụng còn phụ thuộc vào vận tốc vàhành trì
nh.
Thốt khí: Khơng khínén xả ra ngồi tạo âm thanh gây ồn, nhưng nhờ các
bộ giảm thanh gắn ở từng đường thoát nên vấn đề này đã được giải quyết.
Giá thành: Khơng khínén làmột nguồn năng lượng dồi dào, đơn giản và
sẵn cónên hệ thống sử dụng cógiáthành thấp.

4


1.1.5. Các đại lượng vật lý và đơn vị đo.
Không khítrong bầu khíquyển là một hỗn hợp các khí như ni tơ (chiếm
78% thể tích), ơxy (chiếm 21%), cịn lại là một số khí như: cácbonic, acgơng,
hyđrơ, nêơng, hêli, criptơng, xênon, …
Để hiểu rõ thêm các định luật về động lực học vàtrạng thái của khơng khí

,
dưới đây liệt kêcác thông số vật lývàcác hệ thống đo lường.
Trong thực tế người ta thường dùng hai hệ thống đo lường thuận lợi trong
việc nghiên cứu vàứng dụng làhệ kỹ thuật vàhệ SI.
Bảng 1.1.Các thông số cơ bản:

Thông số

Kýhiệu Hệ kỹ thuật

Hệ SI

Chiều dài
Khối lượng
Thời gian
Nhiệt độ
Cường độ dòng điện
Cường độ ánh sáng

l
m
t
T
I

mét (m)
kg
giây (s)
K
A

Candela (Cd)

mét (m)
kp.s2/m
giây (s)
0
C
Ampe

Bảng 1.2.Các thông số dẫn xuất:

Thơng số

Kýhiệu

Hệ kỹ thuật

Hệ SI

Lực
Diện tích
Thể tích
Lưu lượng
áp suất

F
A
V
Q
p


kp = kg.f = 9,8 N
m2
m3
m3/s
at (kỹ thuật)
kp/cm2

1 N = 1 kg.m/s2
m2
m3
m3/s
Pa (1 Pa = 1 N/m2)
bar (1 bar = 105 Pa)

Kết hợp giữa hệ kỹ thuật vàhệ quốc tế (SI) ta cócơng thức Niutơn: F = m.a
m – khối lượng; a – gia tốc; g - gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s2).
Quan hệ giữa các thông số trên như sau:
Khối lượng 1 kg = 1 kp.s2/9,81.m
Lực
1 kp = 9,81 N
Để đơn giản tính tốn ta lấy 1 kp = 10 N.
Nhiệt độ ở điểm 0:
00C = 2730 K,
ở nhiệt độ khác:
10C = 1 K

5



• Đơn vị đo áp suất:
Đơn vị cơ bản của áp suất theo Hệ đo lường SI lâPascal.
1. Pascal làáp suất phân bố đều lên bế mặt có diện tí
ch 1m2 với lực tác động
vng góc lên bề mặt đó là 1 Newton (N).
l Pascal (Pa) = l N/m2 1 Pa = 1 kg m/s2/m2 =1 kg/ms2
Trong thực tế người ta dùng đơn vị bội số của pascal làMegapascal (MPA).
1MPa - l.000.000 Pa'
Ngồi ra cịn dùng đơn vị bar:
1 bar = 105 Pa = 100.000 Pa
và đơn vị kp/cm2 (theo DIN - Tiêu chuẩn của Càng hòa.Liên bang Đức)'
1 kg/cm2 = 0,980665 bar = 0,981 bar
1 bar = 1,01972Kp/cm2 = 1,02 kp/cm2 .
Trong thực tế người ta coi: 1 bar = 1 kp/cm2 = 1 at
Ngồi ra một sơ nước (Anh, Mỹ) còn sử dụng đơn vị đo áp suất Pound (O,45336kg)
per square inch (6,4521 cm2) Kíhiệu Ibf/in2 (psi) .
1 bar = 14,5 psi; 1psi = 0,06895 bar
ớ việt nam quen dùng đơn vị kG/cm2 tương đương với kp/cm2

6


1.1.6. Các tí
nh chất và các định luật cơ bản của khơng khí
1. Khơng khícótính chịu nén.
Khơng khílà một hỗn hợp khí xác định gồm nhiều thành phần như ơxy,
hyđrơ, nitơ, hơi nước,… nên có thể nén vàgiãn nở được.
Dựa vào đó Boyle – Mariotte đã phát biểu: " ở nhiệt độ khơng đổi áp suất
của chất khítỷ lệ nghịch với thể tích". Điều đó có nghĩa làtí
ch giữa áp suất vàthể

tí
ch làhằng số đối với một lượng khí xác định.
P1V1 = p2V2 = p3V3 = const
2. Thể tích khơng khí thay đổi theo nhiệt độ.
Với một lượng áp suất dư khơng đổi vànhiệt độ tăng 1 K thì thể tí
ch khơng
khí tăng thêm 1/273 thể tích của chí
nh nó.
V1 T1
=
Định luật Gay – Lussac:
V2 T2
Tổng quát:
T2 − T1
V2 = V1 + V1

273

3. Phương trình trạng thái của chất khí
.
p.V = G.R.T
 - khối lượng riêng của chất khí
, kg/m3;
R - hằng số khí(của khơng khílà29,27);

p - áp suất, bar;
T – nhiệt độ, K;

V – thể tích, m3;
G – khối lượng, kg. (G = V.)

4. Các tổn thất trong hệ thống khínén.
+ Tổn thất cơ khí C: Làtổn thất do ma sát giữa các chi tiết cơ khí trong khi
chuyển động tương đối với nhau.
+ Tổn thất thể tích V: Làtổn thất rịrỉ khơng khíkhi di chuyển qua các chỗ
(chi tiết) ghép nối.
+ Tổn thất áp suất  :
p = 10. v2 (N/m2
P

2g

 - khối lượng riêng (kg/m3)
v – vận tốc trung bình (m/s)

 - hệ số tổn thất cục bộ, phụ thuộc vào thực nghiệm, số Reynold Re, nhiệt
độ, vận tốc, hướng chảy, hình dạng, tiết diện.
g - gia tốc trọng trường.

7


1.1.7. Hệ thống khínén
1.1.7.1. Tổng quan về hệ thống khínén

Cơ cấu chấp hành

Xi lanh, động cơ

Phần tử điều khiển


Van đảo chiều, van
tiết lưu

Phần tử xử lýtí
n hiệu

Van logic, rơle
thời gian

Phần tử tạo tí
n hiệu

Van đảo chiều,
cảm biến

Phần tử cung cấp năng lượng

Máy nén vàthiết
bị sử lýkhínén

Hình 1.1.Sơ đồ khối hệ thống khínén

8


1.1.7.2. Máy nén khí
Máy nén khí là thiết bị tạo ra áp suất khí, ở đó năng lượng cơ học của động cơ
điện hoặc động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt
năng.
Ta có thể phân loại máy nén khí như sau:

1.Theo áp suất:
- Máy nén khí áp suất thấp: p  15 bar
- Máy nén khí áp suất cao:
p  15 bar
- Máy nén khí áp suất rất cao: p  300bar
2.Theo nguyên lý hoạt động:
- Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu
pittơng, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén
khí kiểu trục vít.
- Máy nén khítuabin: máy nén khí ly tâm và máy nén khí theo chiều
trục.
1.1.7.3. Bình trích chứa khínén
Khínén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử lý thìcần phải có một bộ
phận lưu trữ để sử dụng. Bì
nh trí
ch chứa khínén cónhiệm vụ cân bằng áp suất khí
nén từ máy nén khíchuyển đến trí
ch chứa, ngưng tụ và tách nước.
Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào cơng suất của máy nén khívàcơng
suất tiêu thụ của các thiết bị sử dụng, ngồi ra kích thước này cịn phụ thuộc vào
phương pháp sử dụng: vídụ sử dụng liên tục hay gián đoạn.

1.1.7.3. Các phần tử trong hệ thống điều khiển
Một hệ thống điều khiển bao gồm ít nhất là một mạch điều khiển vòng hở
(Open – loop Control System) với các phần tử sau:
- Phần tử đưa tín hiệu : nhận những giá trị của đại lượng vật lý như đại lượng
vào, là phần tử đầu tiên của mạch điều khiển. Ví dụ: van đảo chiều, rơle áp
suất.
- Phần tử xử lýtín hiệu: Xử lýtí
n hiệu nhận vào theo một quy tắc logic nhất

định, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển. Vídụ: van đảo chiều, van
tiết lưu, van logic OR hoặc AND.
- Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển, là đại
lương ra của mạch điều khiển. Vídụ: xilanh, động cơ khí nén.
1. Van đảo chiều
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dịng năng lượng bằng cách đóng, mở
hay chuyển đổi vị trí, để thay đổi hướng của dòng năng lượng.

9


a. Van đảo chiều 2/2
Làvan có2 cửa nối P vàA , 2 vị trí0 và1. Vị trí0 ở cửa A vàbị chặn. Nếu có
tin hiệu tác động vào, thìvị trí0 sẽ chuyển sang vị trí 1, như vậy cửa P vàcửa A nối
thong với nhau . Nếu tín hiệu khơng cịn tác động nữa, thìvan sẽ chuyển từ vị trí1
về vị trí0

Hình 1.3.Van đảo chiều 2/2

b. Van đảo chiều 3/2:
Làvan có3 cửa, 2 vị trí. Cửa P nối với nguồn năng lượng, cửa A nối với
buồng xi lanh cơ cấu chấp hành , cửa T làcửa xả. Khi con trượt di chuyển sang trái
cửa P thông với cửa A. Khi con trượt di chuyển sang phải thìcửa A thơng với cửa T
xả khíra . Van này thường dùng làm rowle khínén.

Hình 1.4.Van đảo chiều 3/2

c. Van đảo chiều 5/2
Khi chưa có tín hiệu điện tác động vào cửa (14), thìcửa (3) bị chặn, cửa (1)
nối với cửa (2) vàcửa (4) nối với cửa (5). Khi cótí

n hiệu điện tác động vào cửa (14)
thìnịng van sẽ dịch chuyển sang phải, cửa (2) nối với cửa (3) vàcửa (1) nối với
cửa (4) cịn cửa (5) bị chặn. Khi tí
n hiệu tác động vào cửa (14) mất đi thì dưới tác
động của lịxo nịng van trở về vị trí ban đầu.

Hình 1.5.Van 5/2

10


d. Van đảo chiều 4/3
Làvan có4 cửa, 3 vị trí.Cửa A,B lắp vào buồng làm việc của xi lanh chấp
hành, cửa P nối với nguồn năng lượng , cửa T xả khí
.

Hinh 1.6.Van đảo chiều 4/3

e. Van đảo chiều 5/3
Làvan có5 cửa, 3 vị trí.Cửa A,B lắp vào buồng làm việc của xi lanh cơ cấu
chấp hành, cửa P nối với nguồn năng lượng, cửa T xả khí
.

2. Van điều khiển 4/2.
Van phân phối 4/2 làm việc theo nguyên lýmột mặt tựa phẳng. Làmột tổ hợp
2 van phân phối 3/2. Bộ phân phối được đóng ở vị trícó lị xo vàmột đường mở
khác cũng ở vị trínày.
Trong hình trên, đường dẫn từ P đến B vàtừ
A đến R thông nhau. Dưới tác động bằng lực
đồng thời của cả hai trục ấn, nó đóng sự vượt

qua từ P đến B vàtừ A về R. Khi tác động với
áp suất đủ lớn lên cả hai trục ấn sẽ làm cho lò
xo hồi phục lại, tức mở đường đi qua từ P đến
A vàtừ B về R. Bộ phân phối này khơng có
đường thốt vàmở đường trùng lặp nhau. Nó
được truyền dẫn nhờ vào lị xo ở vị trí đầu.
Các bộ phân phối này được dùng để điều
khiển thiết bị xylanh tác động kép.

11

Hình 1.7.Van điều khiển 4/2


"Trong thực tế ít dùng van điều khiển 4/2 mà thường dùng van 5/2"

3. Van tiết lưu
Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức là điều chỉnh
vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Ngồi ra van tiết lưu cũng có
nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổi vị trícủa van đảo chiều. Nguyên lý làm
việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay dổi tiết
diện.
Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay.
Tiết diện chảy Ax thay đổi bằng điều chỉnh vít điều chỉnh bằng tay. Khi dịng
khínén từ A qua B, lị xo đẩy màng chắ xuống vàdịng khínén chỉ đi qua tiết diện
Ax. Khi dịng khí nén đi từ B sang A, áp suất khínén thắng lực lị xo đẩy màng chắn
lên và như vậy dong khínén sẽ đi qua khoảng hở giữa mành chắn vàmặt tựa màng
chắn, lưu lượng không được điều chỉnh.

Hình 1.8.Van tiết lưu


12


4. Cơng tắc hành trình
a. Van khínén ( Van 3/2 )

b. Giới hạn hành trình điện cơ

Hình 1.9.Giới hạn hành trình điện cơ

+ Khi khơng tác động:

+ Khi cósự tác động :

5. Xi lanh khínén
a. Xi lanh chuyển động tịnh tiến
Xi lanh tác dụng đơn dùng lò xo:
Cylinder tác động đơn chỉ được cung cấp khínén từ một phía do đó chỉ tạo ra
hành trình làm việc theo một chiều. Hành trình ngược lại của piston được thực hiện
bởi lịxo. Việc xác định kích cỡ lịxo tùy thuộc kiểu cóthể đưa piston đi (hay về) vị
tríkhởi động một cách nhanh chóng.
Trong xylanh cólịxo hồi vị, hành trì
nh của piston làmột hàm theo chiều dài của lị
xo. Thơng thường hành trình này không quá100 mm.
13


Loại này được sử dụng cho các công việc đơn giản: đẩy vào, đẩy ra, nâng lên,
đưa chi tiết vào, cung cấp chuyển động ...

Độ kín khít được bảo đảm bởi vật liệu nhựa dẻo hoặc vật liệu mềm được lắp
vào trong một piston kim loại. Chuyển động ở mép piston làchuyển động trượt kí
n
trong bề mặt trụ của xylanh.
Thứ hai làloại xylanh màlịxo thực hiện hành trì
nh làm việc, cịn khínén thực
hiện hành trình ngược lại. Thường trong trường hợp này người ta sử dụng khínén
để dừng, hãm (xe tải, xe con, toa xe) để bảo đảm sự chắc chắn phanh hãm.

Hình 1.10.Xi lanh tác dụng đơn dùng lị xo

Xi lanh tác dụng hai chiều , khơng cóbộ phận giảm chấn:
Hành trình đi và về của piston đều có tác động bởi khínén. Sử dụng trong
trường hợp địi hỏi phải có chuyển động hai chiều có điều khiển. Độ kí
n giữa
xylanh và piston được bảo đảm nhờ có các đệm ở mép piston hoặc của màng.

Hình 1.11. Xinh lanh tác dụng hai chiều khơng cóbộ phận giảm chấn

Xi lanh tác dụng hai chiều, cóbộ phận giảm chấn ở cuối khoang chạy:
Thực chất của việc giảm chấn cho piston ở cuối hành trì
nh làsự bố trí đường
thốt bằng van một chiều cótiết lưu. Ở đây khối dẫn hướng đóng vai trị quan trọng.
Để tránh va đập có thể dẫn tới hư hỏng, người ta lắp một bộ phận giảm chấn điều
chỉnh được ở cuối hành trình của xylanh. Cần có bộ phận này bởi vìpiston phải
được giảm chấn một cách đáng kể khi nó đến cuối hành trì
nh. Bộ phận giảm chấn
cómột đường thốt khínhỏ cóthể điều chỉnh được, tạo ra hiệu ứng giảm chấn.
14



Khí được tích chứa trong phần cuối buồng chứa của xylanh sau mỗi lần nén.
Lúc bấy giờ áp suất dư phát sinh sẽ thoát qua van tiết lưu và hiệu ứng giảm chấn bắt
đầu xảy ra (do phải đi qua tiết diện hẹp). Sự nén này của khí qua đường tiết lưu bổ
sung thêm cho việc hấp thụ một phần năng lượng, piston hãm chuyển động và đi tới
chậm dần cho tới cuối hành trì
nh. ở hành trình ngược lại tiếp theo sau thìvìtiết lưu
làmột chiều nên piston chuyển động khơng bị hãm.
Ngồi ra cịn cócác kiểu giảm chấn khác:
+ Giảm chấn khơng điều chỉnh được, ở hai phía
+ Giảm chấn khơng điều chỉnh được, ở một phí
a
+ Giảm chấn điều chỉnh được, ở một phí
a của piston.

Hình 1.12.Xi lanh tác dụng hai chiều, cóbộ phận giảm chấn ở cuối khoang chạy

1

Miếng đệm đầu trục

2

Nam châm

3

Đệm ống ngoài

4


Vỏ ngoài

5

Ống dân thanh

6

Miếng đệm

7

Vỏ bọc mặt trước

8

Mặt dẩn khí

9

Cơng tắc từ

10

Cần pittong

11

Vịng chống mịn


12

Đệm pittong

Hình 1.13.Cấu tạo xi lanh
15


Xi lanh tác dụng hai chiều, dùng công tắc từ :

Hình 1.14.Xi lanh tác dụng hai chiều, dùng cơng tắc từ

b. Xi lanh màng

Hình 1.15.Xi lanh màng

Màng cóthể làcao su, nhựa dẻo hay cũng có thể bằng kim loại, đảm nhận vai
trò của piston. Cần piston được cố định ở trung tâm của màng, khơng có đệm kí
n.
Hành trình về được thực hiện bởi tính đàn hồi của vật liệu màng.
c. Xi lanh quay
Kýhiệu.

Hình 1.16. Xi lanh quay

Cần piston có thanh răng truyền động tới bánh răng quay, góc quay 0÷ 3600,
momen khoảng 0,5nm đến 20Nm ở áp suất vận hành 6bar, tùy thuộc vào đường
kí
nh của piston (hình 2.27)

16


Kiểu truyền động xoay (hình 2.28) điều khiển bằng van 4/2, 5/2, 5/3.
Góc xoay 0 ÷2700
Momen khoảng 0,5nm đến 20Nm ở áp suất vận hành 6bar, tùy thuộc vào
kích thước của cánh gạt.

Hình 1.17.Xi lanh quay

1.2. Cơng nghệ đột dập vàứng dụng
Đột dập làmột phần của công nghệ dập nguội. Dập nguội làmột công nghệ
mới so với lịch sử phát triển công nghiệp thế giới. Công nghệ dập nguội là một
bước phát triển của cơng nghệ gị. Đó là phương pháp gia công kim loại bằng áp
lực. Nguyên lý cơ bản làlợi dụng khả năng biến dạng dẻo của kim loại, làm biến
dạng kim loại ở thể rắn dưới tác dụng của ngoại lực để tạo ra thành phẩm, bán thành
phẩm có kích thước nhất định tùy theo thiết kế.
Ta cóthể phân loại đột dập như sau :
1.2.1. Phương pháp dập
- Dập thể tích: Là phương pháp làm biến dạng kim loại hạn chế trong lịng
khn, khn dập vừa làdụng cụ truyền lực vừa làdụng cụ tạo hì
nh vật dập. Cócác
phương pháp dập thể tích như sau: dập nóng, dập nguội, dập trong lịng khn kí
n,
dập trong lịng khn hở…
- Dập tấm: Là phương pháp gia công áp lực để chế tạo sản phẩm từ vật liệu
tấm, thép bản hoặc dải cuộn. Dập tấm thường được tiến hành ở trạng thái nguội nên
còn được gọi làdập nguội bề dày tấm lớn hơn 10mm thì có thể dập nóng. Dập tấm
được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như chế tạo ôtô, máy bay, tàu
thủy, các thiết bị đồ gia dụng…

1.2.2. Đột
Làmột nguyên công dùng để tạo lỗ vậy nên cịn gọi là đột lỗ. Đột lỗ có đột lỗ
thông suốt và đột lỗ không thông.
- Đột lỗ thông suốt: Nếu chi tiết bị đột làtấm mỏng vàkhông cần lật phơi. Để
kim loại thừa thốt ra dễ dàng người ta dùng vịng đệm hoặc đặt phơi lên khn có
lỗ rồi mới gia công. Nếu vật bị đột dày, lỗ nho, sau khi đột sâu khoảng 70%-80%
chiều sâu toàn bộ người ta lật vật đột để đột. Nếu đường kí
nh lỗ quálớn thìta dùng
mũi đột rỗng, khi lỗ quásâu thìdùng thêm những đệm rỗng.
- Đột lỗ không thông: Là giai đoạn đầu của đột lỗ thông. Kim loại chỉ biến
dạng giãn ra quanh mũi đột màkhơng bị đẩy ra ngồi để tạo lỗ.
1.2.3. Ưu nhược điểm của công nghệ đột dập
17


Ưu điểm:
- Biến dạng kim loại ở thể rắn cókhả năng khắc phục được các khuyết tật đúc
như rỗ khí,rỗ co… làm tổ chức kim loại mịn chặt, nâng cao cơ tính sản phẩm.
- Cókhả năng thay đổi tổ chức kim loại từ tổ chức hạt thành tổ chức thớ làm
tăng cơ tính sản phẩm.
- Chất lượng cơ tính lý lớp bề mặt tốt, độ bóng, độ chính xác cao hơn chi tiết
đúc.
- Đây là phương pháp cơ bản để chế tạo phôi cho gia công cắt gọt, những chi
tiết quan trọng chịu tải lớn cần phải qua rèn dập. Tuy nhiên các sản phẩm đột
ta cóthể dùng ln màkhơng cần gia cơng cắt gọt lại, có độ bền vững cao.
- Tiết kiệm nhiều ngun vật liệu, khơng địi hỏi tay nghề công nhân cao năng
suất cao thuận lợi cho qtrì
nh tự động hóa, sản lượng lớn giáthành hạ.
- Đột cóthể cho phép tạo các lỗ có độ sâu khơng lớn một cách nhanh chóng,
màkhơng cần dùng đến các loại máy khoan.

- Thường dùng gia công các lỗ cho nguyên công tán rive.
Nhược điểm:
- Không gia công được các chi tiết phức tạp như đúc.
- Không gia công đựơc các chi tiết có kích thước qlớn.
- Việc sử dụng các hợp kim trong phương pháp gia công này hạn chế hơn,
khơng gia cơng được các kim loại giịn.

1.3. Máy đột dập sử dụng trong công nghiệp [4]
1.3.1. Máy dập trục khuỷu
Máy dập trục khuỷu có lực ép từ 16 đến 10.000 tấn. Máy này có loại hành
trình đầu con trượt cố định gọi làmáy cóhành trì
nh cứng ; cóloại đầu con trượt có
thể điều chỉnh được gọi làhành trì
nh mềm. Nhì
n chung các máy lớn đều có hành
trì
nh mềm. Trên máy dập cơ khí có thể làm được các cơng việc khác nhau : rèn
trong khuôn hở, ép phôi , đột lỗ , cắt bavia …
Sơ đồ nguyên lý được trình bày trên hì
nh sau:
1-Động cơ điện ; 2-Bánh đai nhỏ ; 3-Bánh đai lớn ( Bánh đà ) ; 4-Trục dẫn ; 5Bánh răng nhỏ ; 6-Bánh răng lớn ; 7-Cơ cấu ly hợp ; 8-Trục khuỷu ; 9-Cơ cấu
phanh hãm ; 10-Tay biên ; 11-Đầu trượt ; 12-Rãnh trượt ; 13-Đe dưới ; 14-Đế máy

18


Hình 1.18. Máy dập trục khuỷu

-Nguyên lýhoạt động:
Động cơ (1) truyền qua bộ truyền đai (2),(3) truyền chuyển động cho trục (4),

bánh răng (5) ăn khớp với bánh răng (6) lắp lồng khơng trên trục khuỷu (8). Khi
đóng ly hợp (7) trục khuỷu (8) quay , thông qua tay biên (10) làm cho đầu trượt (11)
chuyển động tịnh tiến lên xuống, thực hiện chu trình dập . Đe dưới (13) lắp trên bệ
nghiêng cóthể điều chỉnh được vị trí ăn khớp của khuôn trên và khuôn dưới.
Đặc điểm của máy dập trục khuỷu : Chuyển động của đầu trượt êm hơn máy
búa , năng xuất cao, tổn hao năng lượng ít. Nhưng có nhược điểm là điểu chỉnh
phạm vi hành trình bé, địi hỏi tí
nh tốn phơi chí
nh xác vàphải làm sạch phôi kỹ
trước khi dập.

1.3.2. Máy cắt đột lệch tâm
Máy ép lệch tâm được sử dụng nhiều trong dập nguội . Máy ép lệnh tâm cólực
ép từ 50 đến 2500KN , bàn máy cóthể cố định hoặc điều chỉnh được.

19


Hình 1.19.Máy cắt đột lệch tâm

1-Mơ tơ ; 2-Bánh đai ; 3-Đai truyền ; 4-Vô năng ; 5-Cá; 6-Trục lệnh tâm ; 7Phanh ; 8-Bánh lệch tâm ; 9- Đầu trượt ; 10-Bàn máy ; 11-Bàn đạp ; 12-Then chặn

-Nguyên lýhoạt động:
Mở máy mô tơ (1) và bánh đai (2) quay , qua đai truyền (3), vô lăng cung với li
hợp (4) quay tự do trên trục lệch tâm (6) . Khi nhấn bàn đạp (11), then chắn (12) rời
khỏi vị trí, lịxo kéo theo bán nguyệt quay đi một góc làm cho vơ lăng gắn liền với
trục lệch tâm (6) . Trục lệch tâm sẽ quay theo vô lăng , đầu trượt (9) chuyển động
xuống vàlên. Vậy khi nhấn bàn đạp, tức khi máy làm việc, phanh dây (7) thả trục
(6) để trục quay theo vô lăng . Sau đó phanh hãm đứng n theo đúng vị trímà
khơng chuyển động theo qn tính. Để điều chỉnh được hành trì

nh của máy , người
ta lắp thêm bạc lệch tâm (8) vào trục ( 6) bằng rãnh then. Khi lắp khuôn người ta
điểu chỉnh chiều cao kín của máy bằng cách tăng dảm chiều dài thanh truyền hoặc
điều chỉnh chiều cao bàn máy nếu bàn máy điều chỉnh được.

1.3.2.2. Ưu – nhược điểm:
Ưu điểm :
- Máy tạo ra lực ép lớn
- Dễ chế tạo
- Kết cấu máy đơn giản
Nhược điểm:
- Tính vạn năng của máy thấp
- Do kết cấu của máy không đối xứng nên trục lệch tâm gây ứng suất mỏi
- Khi làm việc gây chấn động mạnh
- Gây tiếng ồn
20


1.3.3. Cắt đột ma sát kiểu trục ví
t
Nguyên tắc làm việc của máy đột
ma sát trục vít làáp dụng cơ cấu trục
vít tự hãm để dự trữ động năng quay
của bánh đà ở hành trình chạy khơng
vàcung cấp động năng ấy cho hành
trình làm việc. các máy đột trục ví
t
cólực đột từ 40 đến 630 tấn.
Sơ đồ nguyên lý( hình 1.2)
Trong đó:

1. Động cơ
2. Bộ truyền đai
3. Bánh ma sát
4. Trục di động
5. Bánh ma sát
6. Đĩa ma sát
7. Trục vítme
8. Đai ốc
9. Đầu trượt
10. Vấu tỳ
11,12. Cữ hành trình
13. Chày
14. Cối
15. Cần điều khiển
16. Bàn đạp
Hình 1.20. Sơ đồ nguyên lýmáy cắt đột kiểu trục vít

-Nguyên lýhoạt động:
Động cơ (1) truyền chuyển động qua bộ truyền đai (2) làm quay trục (4) trên
đó có lắp các đĩa ma sát (3) và (5). Khi nhấn bàn đạp (16), cần điều khiển (15) đi
lên đẩy trục (4) dịch sang bên phải và đĩa ma sát (3) tiếp tục với bánh ma sát (6) làm
trục vít (7) quay theo chiều thuận đưa đầu búa đi xuống. Khi đến vị trícuối của
hành trình độ vấu (10) tỳ vào cữ hành trình (12) làm cho cần điều khiển (15) đi
xuống đẩy trục (4) qua trái và đĩa ma sát (5) tỳ vào bánh ma sát (6) làm cho trục ví
t
quay theo chiều ngược lại đưa đầu trượt đi lên đến cữ hành trì
nh (11), cần (15) lại
được nhấc lên, trục (4)được đẩy sang phải lặp lại quátrì
nh trên.
1.3.3.2. Ưu điểm và nhược điểm.

Ưu điểm:
-Máy ép ma sát chuyển động đầu trượt êm, tốc độ ép không lớn lên kim loại
biên dạng từ từ vàtriệt để hơn, hành trình làm việc điều chỉnh trong phạm vi khá
rộng.
-Máy tạo ra lực ép lớn vàổn định.
21


-Đơn giản, dễ chế tạo, giátrành rẻ.
-Dễ cơ khí hóa và tự động hóa qtrì
nh cơng nghệ.
Nhược điểm:
-Năng xuất khơng cao.
-Lực ép tạo được khơng lớn.
-Chưa có tính tự động hóa cao.
1.3.4. Máy cắt đột thủy lực.
Sơ đồ ngun lý(hình 1.4)
Trong đó:
1. Van đảo chiều 3/2
2. Xi lanh cơng tác.
3. Chày.
4. Cối.
5. Van phân phối.
6. Van an toàn.
7. Bể dầu.
8. Bơm dầu
9. Van cản một chiều điều chỉnh
được.
10. Van một chiều
Hình 1.21. Máy cắt đột thủy lực


-Nguyên lýhoạt động.
Dầu từ bể dầu (7) qua bơm (8) vào van phân phối đến (5a). Ban đầu dầu
chưa tác động van (5a) ở trạng thái 0, van (1) ở trạng thái (1) vàdầu được cung cấp
vào buồng dưới của các xi lanh (2) đẩy piston đi lên. Dầu từ buồng trên xi lanh về
thùng. Khi van (5a) tác động dầu sẽ qua van một chiều (10) đến các van đảo chiều
(1) tác động ở vị trí1 dầu sẽ đi vào buồng trên của xi lanh (2) vàxi lanh 2 bắt đầu
làm việc, đồng thời van phân phối (5b) tác động ở mức 0 dầu ở bồng dưới sẽ chảy
về bể dầu

1.3.4.2. Ưu – nhược điểm máy đột thủy lực;
Ưu điểm :
- Lực ép được kiểm xốt chặt chẽ trong từng chu kỳ
- Cókhả năng tạo ra lực làm việc lớn, cố định ở bất kỳ vị trínào khi xảy ra
quátải cho nên sẽ an toàn cho máy.
- Lực tác dụng làm biến dạng vật liệu rất êm vàtừ từ
- Làm việc khơng cótiếng ồn
- Hệ thống điều khiển tự động hóa
- Năng xuất vàhiệu quả cao
22


Nhược điểm:
- Giáthành cao khóchế tạo
- Máy cócấu tạo phức tạp

1.4. Hệ thống công nghệ của máy đột dập
1.4.1. Hệ thống công nghệ [3]
Một hệ thống công nghệ của máy bao gồm : Máy - Dao – Đồ Gá– Chi tiết gia
công.

1. Máy
Làbộ phận động cơ truyền chuyển động đến các chi tiết máy. Tất cả các loại
máy đều đc chế tạo với độ chính xác nhất định. Các sai số hì
nh học của máy khi chế
tạo như độ đảo trục chính, sai số sống trượt … sẽ phản ánh lên chi tiết gia công.
2. Đồ gá
Đồ gá dùng để đảm bảo vị trí tương đối của chi tiết gia công với dụng cụ cắt.
Sai số chế tạo, lắp ráp đồ gáảnh hưởng đến độ chí
nh xác gia cơng.
3. Dao
Làbộ phận tác động trực tiếp lên bề mặt chi tiết cần gia cơng, sai số của nó
ảnh hưởng trực tiếp đến bề mặt của chi tiết. Đối với máy đột dập để tác động làm
thay đổi hình dạng chi tiết phải dùng chày, cối.
4. Chi tiết gia công
Chi tiết gia cơng chính làphơi códạng tấm, khối hì
nh học … mà chúng ta cần
gia cơng để đưa về hình dạng khác nhau với nhiều mục đích sử dụng.
1.4.2. Hệ thống cơng nghệ của máy đột dập khínén
Hệ thống cơng nghệ của máy đột dập khínén gồm cóba phần chính đó là cơ
cấu chấp hành,cơ cấu điều khiển vàphần gá đỡ
- Cơ cấu chấp hành là xi lanh thủy lực –khínén
Trong đó bao gồm xi lanh thực hiện chức năng dập, xi lanh cấp phôi, xi lanh kẹp
phôi, xi lanh đẩy chi tiếp sau khi dập
- Cơ cấu điều khiển đó là các van 5/3 hoặc 5/2 tác động bằng tí
n hiệu điện.
- Cơ cấu gá đỡ cơ cấu chấp hành và cơ cấu điều khiển.

23



Kết luận chương 1
-Ở chương một đã trình bày khái qt về khínén vàhệ thống khí nén, trong đó
bao gồm lịch sử phát triển ,các loại máy nén khí
, các phần tử trong hệ thống khí
nén, chức năng nhiệm vụ của từng phần tử bao gồm cơ cấu điều khiển và cơ cấu
chấp hành.
-Đã tìm hiểu và trình bày tổng quan, cấu tạo về các loại máy đập dập thường
được sử dụng trong công nghiệp, chức năng nhiệm vụ của các loại máy đột dập đó.
-Khái quát chung về hệ thống cơng nghệ của máy cơng cụ nói chung vàhệ thống
cơng nghệ của máy đột dập khínén nói riêng.
Đây là những kiến thức cơ bản để giúp cho việc tí
nh tốn, lựa chọn vàxây dựng
mơ hình máy đột dập sử dụng khínén

24


Chương 2. Cơ sở lýthuyết tính tốn cơ cấu kẹp chặt
2.1. Nguyên tắc sáu điểm khi định vị chi tiết gia công [3]
Một vật rắn tuyệt đối trong hệ tọa độ ba chiều cósáu chuyển động hoặc sáu bậc
tự do. Đó là ba chuyển động tịnh tiến dọc trục OX, OY, OZ và ba chuyển động
quay quanh các trục đó. Bậc tự do theo phương nào đó của vật rắn tuyệt đối làkhả
năng di chuyển của vật rắn theo phương đó mà khơng bị bất kỳ một cản trở nào.
Ngược lại vật rắn không thể di chuyển theo phương nào đó, có nghĩa nó bị khống
chế bậc tự do theo phương đó.
Vật rắn tuyệt đối cóhình dạng khối lập phương được đặt trong hệ tọa độ đềcác
thì:
-Khi ta tịnh tiến khối lập phương tiếp xúc với mặt phẳng XOY thìkhối lập
phương bị khống chế các chuyển động sau: Tịnh tiến dọc trục OZ, quay xung
quanh các trục OY,OX.

-Khi tịnh tiến khối lập phương cho tiếp xúc với mặt phẳng YOZ, khối lập
phương bị khống chế các chuyển động sau: tịnh tiến dọc trục OX, quay xung quanh
trục OZ.
-Khi tịnh tiến khối lập phương cho tiếp
xúc với mặt phẳng XOZ, khối lập phương bị
không chế chuyển động tịnh tiến dọc trục
OY.
Như vậy khi khối lập phương tiếp xúc
với cả ba mặt phẳng của hệ tọa độ đề các thì
khối lập phương bị tước bỏ cả sáu chuyển
động, hay nói cách khác, nóbị khống chế cả
sáu bậc tự do :
Hình 2.1.Sơ đồ xác định vị trícủa vật rắn
trong hệ tọa độ Đềcác

Tịnh tiến vàquay quanh OX, OY, OZ
Khi một vật bị khống chế cả sáu bậc tự do, có nghĩ là nó có vị trí xác định
trong khơng gian. Đối với chi tiết gia công cũng vậy, muốn xác định được vị trícủa
nóta phải khống chế các bậc tự do theo phương cần thiết.
Cần chú ý là mỗi mặt phẳng đều có khả năng khống chế ba bậc tự do. Mặt
phẳng YOZ vàXOZ khống chế 2 và1 bậc tự do, bởi vìcác bậc cịn lại đã bị khống
chế trước đó ở mặt phẳng XOY.

2.2. Khái niệm về cơ cấu kẹp chặt [2]
2.2.1. Khái niệm
Khi thiết kế đồ gá, sau khi đã lựa chọn được phương án định vị tương đối hợp
lý, tiếp theo ta chọn phương án kẹp chặt phôi trong đồ gá. Việc chọn phương án kẹp
chặt cũng phải tuân thủ theo những nguyên tắc nhất định, trong nhiều trường hợp
giải quyết vấn đề kẹp chặt, cịn khó khăn hơn vấn đề định vị vìkết cấu của đồ gá
khơng cho phép.

25