Mục lục
Lời nói đầu ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
Mục lục ...........................................................................................................................4
Chương 1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên cơng và trình tự thiết kế đồ gá5
1.1. Phân tích u cầu kỹ thuật của ngun cơng ........................................................5
1.2. Trình tự thiết kế đồ gá ...........................................................................................5
Chương 2. Phân tích sơ đồ gá đặt của nguyên công ...................................................6
2.1. Phương án 1 ..........................................................................................................6
2.2. Phương án 2 ..........................................................................................................6
2.3. Phân tích ưu nhược điểm và chọn phương án tối ưu ............................................7
Chương 3. Tính tốn thiết kế và lựa chọn các cơ cấu của đồ gá ............................... 8
3.1. Chọn máy gia công và dụng cụ cắt .......................................................................8
3.1.1. Chọn máy gia công .........................................................................................8
3.1.2. Chọn dao .........................................................................................................8
3.2. Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết ............................................................... 8
3.3. Tính lực cắt và lực kẹp ..........................................................................................9
3.3.1. Chế độ cắt .......................................................................................................9
3.3.2. Lực cắt và momen cắt ...................................................................................10
3.3.3. Tính lực kẹp ..................................................................................................11
3.4. Xác định cơ cấu kẹp chặt ....................................................................................12
3.5. Xác định cơ cấu định vị ......................................................................................14
3.6. Cơ cấu khác của đồ gá ........................................................................................15
Chương 4. Sai số chế tạo cho phép và các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá ..................17
4.1. Tính sai số chế tạo ............................................................................................... 17
4.1.1. Sai số chuẩn ..................................................................................................17
4.1.2. Sai số kẹp chặt k .........................................................................................17
4.1.3. Sai số mòn m .............................................................................................. 18
4.1.4. Sai số điều chỉnh dc ......................................................................................18
4.1.5. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct .........................................................18
4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá .................................................................................18
Tài liệu tham khảo ........................................................... Error! Bookmark not defined.

4


Chương 1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên cơng và trình
tự thiết kế đồ gá
1.1. Phân tích u cầu kỹ thuật của ngun cơng
Rãnh then là vị trí để lắp then trên trục. Độ chính xác về chiều dài và độ sâu của
rãnh then không yêu cầu quá cao dung sai 0.2 mm.
Độ nhám bề mặt rãnh then cần gia cơng có Ra = 2.5 đạt cấp chính xác 5 nên yêu
cầu về độ nhám này không quá cao, có thể phay là đạt được.
Đây là dạng rãnh then hở nên gia công bằng phương pháp phay rất dễ dàng.
Nguyên công này ở sau nguyên công tiện nên các chuẩn được chọn đều là chuẩn
tinh

1.2. Trình tự thiết kế đồ gá
Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ gá đặt phôi và các yêu cầu kĩ thuật của nguyên công, xác
định bề mặt chuẩn, chất lượng bề mặt cần gia cơng, độ chính xác về kích thước hình
dáng, số lượng chi tiết gia cơng và vị trí các cơ cấu định vị và kẹp chặt trên đồ gá.
Bước 2: Xác định lực cắt, momen cắt, phương chiều điểm đặt của lực kẹp, và các
lực cùng tác động vào chi tiết trong q trình gia cơng. Xác định các lực nguy hiểm mà
lực cắt hoặc momen cắt gây ra. Sau đó viết phương trình cân bằng về lực để xác định giá
trị lực kẹp cần thiết.
Bước 3: Xác định kết cấu và các bộ phận khác của đồ gá (cơ cấu định vị, kẹp chặt,
dẫn hướng, so dao, thân đồ gá,...).
Bước 4: Xác định kết cấu và các bộ phận phụ của đồ gá (chốt tỳ phụ, cơ cấu phân
độ, quay).
Bước 5: Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá theo yêu cầu kỹ thuật của từng
nguyên công.
Bước 6: Ghi kích thước giới hạn của đồ gá (chiều dài, rộng, cao,. ). Đánh số các

vị trí của chi tiết trên đồ gá.

5


Chương 2. Phân tích sơ đồ gá đặt của nguyên cơng
2.1. Phương án 1

Hình 2.1. Sơ đồ định vị theo phương án 1
Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do. Sử dụng khối V để định vị cho các mặt trụ ngoài
Khối V thứ nhất hạn chế 3 bậc tự do
Chống tịnh tiến theo phương OZ
Chống tịnh tiến theo phương OX
Chống quay quanh phương OY
Khối V thứ hai hạn chế 2 bậc tự do
Chống quay quanh OZ
Chống tịnh tiến theo OY
Sử dụng thêm chốt tỳ điều chỉnh để tăng cứng

2.2. Phương án 2

Hình 2.2. Sơ đồ định vị theo phương án 2
Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do. Sử dụng khối V để định vị cho các mặt trụ ngoài
Sử dụng chốt tỳ phẳng để định vị mặt cạnh bên
6


Khối V thứ nhất hạn chế 2 bậc tự do
Chống tịnh tiến theo phương OZ
Chống quay quanh phương OY

Khối V thứ hai hạn chế 2 bậc tự do
Chống quay quanh OZ
Chống tịnh tiến theo OY
Chốt tỳ bề mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
Chống tịnh tiến theo phương OX
Sử dụng thêm chốt tỳ điều chỉnh để tăng cứng

2.3. Phân tích ưu nhược điểm và chọn phương án tối ưu
Ưu điểm:
Phương án 1: rút bớt được chi tiết trên đồ đá nên giảm được giá thành khi chế tạo
đồ gá
Phương án 2: Đảm bảo độ cứng vững của chi tiết khi gia công hơn phương án 1
Nhược điểm:
Phương án 1: không đảm bảo độ cứng vững của chi tiết khi gia công bằng phương
án 2
Phương án 1: Do phải sử dụng thêm chốt tỳ phẳng để hạn chế bậc tự do tịnh tiến
theo OX nên giá thành đồ gá cao hơn so với phương án 1
Nhận thấy cả 2 phương án đều hạn chế 5 bậc tự do của chi tiết khi gia cơng. Nhưng
phương án 1 chi tiết có thể bị trượt dễ hơn so với phương án 2 nên chọn phương án 2 để
thiết kế đồ gá.

7


Chương 3. Tính tốn thiết kế và lựa chọn các cơ cấu của đồ gá
3.1. Chọn máy gia công và dụng cụ cắt
3.1.1. Chọn máy gia công
Chọn máy: máy phay đứng 6H12
Thơng số máy 6H12: Cơng suất 7Kw
Số vịng quay trục chính (v/ph): 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300

375-475-600-753-950 1180-1500
Bước tiến của bàn (m/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95 118-150-190-235-300 375-475600-75-960 1500
3.1.2. Chọn dao
Tra bảng 4 – 76 [1] chọn dao phay liền khối hợp kim cứng đường kính d = 8 mm;
chiều dài phần làm việc l = 11 mm; tổng chiều dài L = 40 mm.

Hình 3.1. Chọn dụng cụ cắt

3.2. Phân tích sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết
Các lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:
Lực kẹp: Lực kẹp W có phương thẳng đứng và song song với bề mặt gia công
Chiều lực kẹp:
Hướng từ trên xuống bề mặt định vị
Chiều cùng với lực dọc trục khi phay
Cùng chiều trọng lực của chi tiết
Điểm đặt lực: lực kẹp tác dụng từ hai bên của chi tiết phân bố đều trên bề mặt định vị,
tác dụng trong diện tích định vị
Lực cắt dọc trục Px
8


Lực cắt chính Pz
Các lực ma sát sinh ra do chi tiết tiếp xúc với các mặt của khối V

Hình 3.2. Sơ đồ các lực tác dụng

3.3. Tính lực cắt và lực kẹp
3.3.1. Chế độ cắt
Chiều sâu cắt t = 6 mm
Lượng chạy dao sz = 0.06 mm/răng

Vận tốc tính toán

Vt =

𝐶𝜈 𝐷𝑞

y
𝑇 𝑚 ⋅𝑡 𝑥 𝑆𝑍 ⋅𝐵𝑢 ⋅𝑍 𝑃

(3.1)

.Kv

Tra các bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 [2] ta được: Kv = 1.0,85.1 = 0,85
Tra bảng 5-9; 5-39 [2] ta được:
Cv
12

q
0,3

x
0,3

y
0,25

u
0


p
0

12. 80,3
Vt =
. 0,85 = 7,19 (𝑚/𝑝ℎ)
800,26 . 60,3 . 0,060,25 . 80 . 20
9

m
0,26

T
80

(3.2)


Số vịng quay trục chính tính tốn
nt =

1000.vt
 .D

(3.3)

= 286 (vòng/phút)

Chọn số vong quay trên máy: nm = 300 vòng/phút
Vật tốc cắt thực tế:


 .D.nm
= 7,53 (m/ph)
1000

vtt =

(3.4)

3.3.2. Lực cắt và momen cắt
Lực cắt chính
𝑦

𝑃𝑍 =

10. 𝐶𝑝. 𝑡 𝑥 ⋅ 𝑆𝑍 ⋅ 𝐵𝑛 ⋅ 𝑍
⋅ 𝑘𝑀𝑉
𝐷 𝑞 𝑛𝑤

(3.5)

Tra bảng 5-41 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2
Cp
261

x
0,9

Pz =


y
0,8

u
1,1

10.261.60,9 .0,060,8 .81 .2
81,1 .3000,1

= 1266,21 (N)

q
1,1

w
0,1

(3.6)

Momen cắt:
Mχ =

𝑃𝑧 ⋅𝐷
2.100

=

1266,21⋅8
2.100


= 50,64 (N.m)

(3.7)

Tra bảng 5-42 [2] ta có các lực thành phần:
Lực hướng kính
Py = 0,35Pz = 443,17 (N)

(3.8)

Lực chạy dao
Ph = 0,35Pz = 443,17 (N)

(3.9)

Pyz = √1266,212 + 443,172 = 1341,52 (N)

(3.10)

Px = 0,5.Pz = 0,5.1266,21 = 633,1 (N)

(3.11)

10


3.3.3. Tính lực kẹp

Hình 3.3. Sơ đồ tính lực kẹp cần thiết


a) Trường hợp 1: Chi tiết bị quay quanh Oy
Px + W1 + W2 = 2N1 + 2N2

(3.12)

Do sử dụng đòn kẹp liên động nên W1 ⁓ W2. Lấy W1 = W2 = W
𝑊

Phản lực N1 = N2 = .cos45
2

𝑊

𝑊

2

2

(1)  Px + 2W = 2. .cos45 + .cos45
 W = -1080,77 (N)

(loại do W > 0)

b) Trường hợp 2: Chi tiết bị quay quanh Oz
-77.Px - 200.N2 + 200W = 0

(3.13)

𝑊


 -77.Px – 200.2. .cos45 + 200.W = 0
2

=> W = 829,56 (N)
c) Trường hợp 3: Chi tiết bị tịnh tiến theo phương Ox
Pyz + Ph = Fms1 + Fms2 + Fms3 + Fms4
11

(3.14)


Fms1; Fms2 là các lực ma sát sinh ra tại vị trí mỏ kẹp
Fms3; Fms4 là các lực ma sát sinh ra tại vị trí khối V
Phương trình (14) tương đương:
W

W

2

2

Pyz + Ph = f.W + f.W + 2.f. .cos45 + 2.f. .cos45

(3.15)

Với f là hệ số ma sát. Lấy f = 0.3
 W=


Pyz + Ph
f.+ f.+ f.cos45 + f.cos45

= 1742,41 (N)

Tính tốn qua các trường hợp nhận thấy W = 1742,41 là lớn nhất nên sẽ tính tốn,
thiết kế đồ gá theo W này.

3.4. Xác định cơ cấu kẹp chặt

Hình 3.4. Cơ cấu kẹp chặt
Kẹp chặt bằng cơ cấu cơ khí, sử dụng kẹp chặt bằng ren vít thơng qua bulong. Lực
kẹp được tác dụng thông qua mỏ kẹp. Sử dụng đòn kẹp liên động để nâng cao năng suất.
Ta chọn mỏ kẹp theo Atlas đồ gá.

12


Hình 3.5. Mỏ kẹp trong cơ cấu kẹp chặt

Mỏ kẹp được làm bằng thép C45, được nhiệt luyện đạt độ cứng 40÷45 HRC
Đường kính bulong được xác định thơng qua lực kẹp cần thiết
Wct = W.k

(3.16)

với k là hệ số an toàn
k=𝑘1 . 𝑘2 . 𝑘3 . 𝑘4 . 𝑘5 . 𝑘6

(3.17)


𝑘0 : an toàn cho tất cả các trường hợp 𝑘0 = 1,5
𝑘1 : hệ số tính đến trường hợp độ bóng thay đổi
Trong trường hơp này đã gia công tinh => 𝑘1 =1
𝑘2 : hệ số tăng lực khi dao mòn 𝑘2 = 1,2
𝑘3 : hệ số tăng lực khi gián đoạn gia công 𝑘3 = 1,3
𝑘4 : hệ số tính đến sai số cơ cấu kẹp chặt 𝑘4 =1,3
𝑘5 : hệ số tính đến sự thuận lợi của cơ cấu kẹp k5 =1
𝑘6 : hệ số tính đến momen quay của chi tiết 𝑘6 =1
=>k= 1,5. 1. 1,2. 1,3. 1,3. 1. 1 = 3,042
Lực kẹp cần thiết: Wct = 1742,41.3,042 = 5300 (N)
Đường kính bulong kẹp:
𝑊𝑐𝑡

D = 1,4√

[𝜎]

5300

= 1,4√

80

= 11,39 mm

Chọn bulong M12
13

(3.18)



3.5. Xác định cơ cấu định vị
Do chi tiết thuộc dạng trục, có bề mặt định vị là bề mặt trịn ngồi nên ta sử dụng
khối V để định vị chi tiết.

Hình 3.6. Khối V định vị chi tiết
Khối V được làm bằng thép 20X, được nhiệt luyện đạt độ cứng 55÷60 HRC
Cơ cấu định vị đồ gá gia cơng trên máy phay vạn năng, máy phay giường, các loại
máy dọa... thường là then dẫn hướng hình chữ nhật lắp với rãnh chữ T trên bàn máy. Ở
đây ta sử dụng 2 then dẫn hướng để định vị đồ gá trên bàn máy.
Để kẹp chặt đồ gá lên trên bàn máy, công cụ thường là bulông - đai ốc. Các rãnh chữ T
trên bàn máy phay, máy dọa thông thường có chiều rộng tiêu chuẩn. Then dẫn hướng để
định vị đồ gá trên bàn máy phải có bề rộng tương ứng.

Hình 3.7. Then dẫn hướng trên đồ gá

14


Then dẫn hướng được làm bằng thép C45, nhiệt luyện đạt độ cứng 40÷45 HRC
Hai then dẫn hướng phải bằng nhau, cùng được lắp trên một rãnh chữ T của bàn máy và
có khoảng cách hợp lý. Then dẫn hướng thường có các loại then bắt chặt với then đồ gá
và then rời đầu vuông đi kèm theo máy.

3.6. Cơ cấu khác của đồ gá
Cữ so dao
Tham khảo Atlat đồ gá ta lựa chọn cữ so dao như sau:

Hình 3.8. Cữ so dao

Cữ so dao được làm bằng thép C45, được nhiệt luyện đạt độ cứng 40÷45 HRC
Chốt định vị cữ so giao lựa chọn ∅4
Bulong bắt đế đồ gá M6
Thân đồ gá đồ gá
Tham khảo Atlat đồ gá ta lựa chọn tính tốn như sau:
Thân đồ gá có thể chế tạo bằng hàn, đúc, rèn hoặc lắp ghép các các tấm thép tiêu
chuẩn bằng bulông - đai ốc.
Thông thường người ta dùng thân đồ gá đúc bằng gang hoặc thép. Thân đồ gá đúc
có độ cứng vững cao và có thể đúc được các kết cấu phức tạp, tuy nhiên thời gian chế
tạo lâu và đắt tiền.

15


Thân đồ gá hàn có độ cứng vững thấp, khó tạo thành kết cấu phức tạp, nhưng nó
lại có ưu điểm là nhẹ, thời gian chế tạo nhanh và rẻ tiền. Thân đồ gá cũng có thể được
làm từ nhơm và đồng (khi độ cứng vững khơng cần cao lắm).

Hình 3.9. Thân đồ gá
Ở đây ta chọn thân đồ gá được chế tạo theo phương pháp đúc. Vật liệu của thân đồ
gá là gang xám

16


Chương 4. Sai số chế tạo cho phép và các yêu cầu kỹ thuật của đồ
gá
4.1. Tính sai số chế tạo
4.1.1. Sai số chuẩn
Trường hợp 1

Ta có sai số chuẩn tính cụ thể như sau : ( theo pp chuỗi kích thước)

Hình 4.1. Sơ đồ tính sai số chuẩn H2
Sai số chuẩn H2
𝜀𝑐 (𝐻2 ) = 0,5. δd.(

1
sin(𝛼)

= 0,5.0,016.(

(4.1)

+1)

1
𝑠𝑖𝑛45

+1) = 0,019 (mm)

Trường hợp 2

Hình 4.2. Sai số chuẩn H3
Sai số chuẩn H3
17


H3 = CD – BC
𝜀𝑐 (𝐻3 ) = 𝛿𝑑𝐶𝐷 = 0.4 (mm)
Do 𝜀𝑐 (𝐻3 ) > 𝜀𝑐 (𝐻2 ) nên lấy 𝜀𝑐 (𝐻2 ) để tính sai số chuẩn

4.1.2. Sai số kẹp chặt k
k là sai số do kẹp chặt phơi,
k =C.W0.5 = 5 m

(4.2)

4.1.3. Sai số mịn m
Do đồ gá bị gây ra sai số mịn được tính theo công thức sau:
m = . N (m)

(4.3)

chọn =0,3
m = 0,3.√10000 = 30(m).
4.1.4. Sai số điều chỉnh dc
Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ
thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp.Trong
thực tế khi tính tốn đồ gá ta có thể lấy dc = 510 (m) ,lấy dc = 8 (m)
4.1.5. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct
Sai số này cần xác định khi thiết kế đồ gá. Do đó số các sai số phân bố theo quy
luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta dùng cơng thức sau để tính.
Sai số gá đặt cho phép gđ
2

2 + 𝜀2 ]
𝜀ct = √[𝜀𝑔đ ] − [𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚
𝑑𝑐

(4.4)


Với sai số gá đặt cho phép
1 1
𝜀𝑔đ ≤ [𝜀𝑔đ ] = ( ÷ ) 𝛿
5 2

(4.5)

lấy gd =1/3. = 1/3.0,2 = 0.067 (mm)
[𝜀ct ] = √0, 0672 − (0.0192 + 0.0052 + 0, 032 + 0.0082 ) = 0.056(mm)

4.2. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
Độ không song song giữa mặt khối V ngắn và mặt đế đồ gá ≤ 0.056 (mm)
18


Độ không song song giữa mặt khối V ngắn và mặt rãnh then ≤ 0.056 (mm)
Độ khơng vng góc giữa thân đồ gá và mặt đế đồ gá ≤ 0.056 (mm)
Độ bóng các bề mặt lắp ráp và định vị: cấp 6
Yêu cầu đối với thân đồ gá:
Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất
Kiểm tra đồ gá
Phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn
Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết
Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá

19


4


5

6

7

8

9

20

21

22

10
19
Ø10H7/k6

3

11

18
12
Ø8H7/js6

2


205

13

Ø4H7/js6
1
Ø10H7/js6

Ø6H7/js6
Ø4H7/js6

14
16

15

250

17

22

Mỏ kẹp

2

C45

21


Lò xo

2

C70

20

Chốt định vị

4

CT3

19

Bulong M8

C45

18

Khối V

4
2

40X
CT3


17

680

M10

16

Chốt

1
1

15

Đòn gánh

1

14

Then dẫn hướng

2

C45
C45

3


CT3

1

C45

Mặt bắt chốt tỳ
Bạc lót

1

C45
C45

8

Chốt tỳ phẳng
Chốt đẩy

7

Đệm

1
2
8

6

Chốt giữ


2

Đai ốc M12

5

Chốt tỳ phụ
Cữ so dao

1

13
12

M6

11
10
9

Yêu cầu kỹ thuật:

Độ không song song giữa mặt khối V ngắn và mặt đế đồ gá ≤ 0.056 (mm)

5

M12

4


Độ không song song giữa mặt khối V ngắn và mặt rãnh then T ≤ 0.056 (mm)

3
2

Độ không vng góc giữa thân đồ gá và mặt đế đồ gá ≤ 0.056 (mm)
Bề mặt làm việc của các chốt định vị được nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 40 - 45.

Đai ốc M10

20X

M6

1

TT

Chốt định vị
Bulong M6

1

C45
C45
CT3
C45
40X


Bulong M6

1
3

Y7A
C45
C45

Thân đồ gá

1

GX 15-52

Tên gọi

Kí hiệu

S.L K.L

Vật liệu

Tờ Ghi chú

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
Chức năng
Thiết kế

Hướng dẫn

Duyệt

Họ và tên

Chữ ký

Ngày

BẢN VẼ LẮP ĐỒ GÁ PHAY
RÃNH THEN

Số lượng

Khối lượng

1
Tờ 1

Tỷ lệ
1:1

Số tờ 1


5

7

9
20


10

19
11
18
12
13
4

8
3

2

22
21
1
17

22

Mỏ kẹp

2

C45

21


Lò xo

2

C70

20

Chốt định vị

4

CT3

19

Bulong M8

C45

18

Khối V

4
2

40X
CT3


17

16

15

14

M10

16

Chốt

1
1

15

Đòn gánh

1

14

Then dẫn hướng

2

C45

C45

3

CT3

1

C45

Mặt bắt chốt tỳ
Bạc lót

1

C45
C45

8

Chốt tỳ phẳng
Chốt đẩy

7

Đệm

1
2
8


6

Chốt giữ

2

Đai ốc M12

5

Chốt tỳ phụ
Cữ so dao

1

13
12

M6

11
10
9

5

M12

4

3
2

M6

1

6

Đai ốc M10

20X

TT

Chốt định vị
Bulong M6

1

C45
C45
CT3
C45
40X

Bulong M6

1
3


Y7A
C45
C45

Thân đồ gá

1

GX 15-52

Tên gọi

Kí hiệu

S.L K.L

Vật liệu

Tờ Ghi chú

BÀI TẬP LỚN ĐỒ GÁ
Chức năng
Thiết kế

Hướng dẫn
Duyệt

Họ và tên


Chữ ký

Ngày

BẢN VẼ PHÂN RÃ ĐỒ GÁ
PHAY RÃNH THEN

Số lượng

Khối lượng

1
Tờ 1

Tỷ lệ
1:1

Số tờ 1