CHƯƠNG 1: CƠ SỞ VỀ ĐỒ GÁ 1. Khái niệm Trang bị công nghệ là toàn bộ các thiết bị, phụ tùng hoặc cơ cấu bổ sung cho máy gia công giúp đảm bảo bảo an toàn lao động và nâng cao năng suất. Nhìn chung trang bị công nghệ bao gồm các loại đồ gá và dụng cụ phụ. Trang bị công nghệ có thể được phân loại thành trang bị công nghệ vạn năng (thường dùng trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ) và trang bị công nghệ chuyên dùng (thường dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối).
Đồ gá là trang bị công nghệ giúp gá đặt, kiểm tra, đo lường hay lắp ráp trong quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí. Theo mục đích Theo mục đích đồ gá được phân thành năm loại: 1. Đồ gá để gá đặt phôi vào máy 2. Đồ gá để gá đặt dụng cụ gia công (dụng cụ phụ) 3.
Đồ gá di chuyển và nghiêng để kẹp. Theo mức độ chuyên môn hóa: Theo mức độ chuyên môn hóa đồ gá được chia thành ba loại: vạn năng, chuyên môn hóa và chuyên dùng. Vạn năng Đồ gá vạn năng được sử dụng để gá đặt các chi tiết có hình dạng và kích thước khác nhau trên các máy gia công kim loại khác nhau. Được khuyến nghị cho sản xuất đơn chiếc, chế thử.
Đồ gá vạn năng Đồ gá vạn năng không điều chỉnh là đồ gá không yêu cầu thay thế hay bổ sung các bộ phận, dùng để gá đặt các phôi có hình dạng và kích thước khác nhau với sơ đồ định vị tương đối đơn giản. Được khuyến nghị sử dụng cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. Đồ gá vạn năng không điều chỉnh Đồ gá vạn năng điều chỉnh gồm bộ phận cố định và bộ phận thay đổi. Bộ phận cố định dùng cho mọi CTGC.
Bộ phận thay thế được sử dùng tùy theo hình dạng và kích thước của CTGC. Được khuyến nghị cho sản xuất hàng loạt vừa. Chuyên môn hóa Đồ gá chuyên môn hóa điều chỉnh được sử dụng để gá đặt các chi tiết tương tự nhau về kích thước và đặc tính công nghệ. Đồ gá này gồm bộ phận cố định và bộ phận thay thế.
Được khuyến nghị cho sản xuất hàng loạt và hàng loạt lớn. Đồ gá chuyên dùng được sử dụng để thực hiện một nguyên công của một chi tiết cụ thể, cho phép gá đặt nhanh và độ chính xác cao với một lần điều chỉnh máy. Được khuyến nghị cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Tổ hợp Đồ gá tổ hợp được lắp ráp từ các chi tiết và bộ phận được tiêu chuẩn hóa.
Đồ gá tổ hợp đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với các đồ gá vạn năng và chuyên môn hóa do chi phí thiết kế và chế tạo đồ gá tổ hợp cho một sản phẩm cụ thể thấp. Đồ gá tổ hợp được sử dụng trong mọi dạng sản xuất. Công dụng của đồ gá - Tăng hiệu quả gia công về năng suất và độ chính xác. - Mở rộng khả năng công nghệ.
- Giúp gia công những nguyên công khó. - Cải thiện điều kiện và môi trường làm việc. Yêu cầu đối với đồ gá - Kết cấu phải phù hợp với công dụng và dạng sản xuất, đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế. - Đảm bảo yêu cầu về độ chính xác gia công.
- Đảm bảo cân bằng đồ gá (tránh rung động ảnh hưởng đến chất lượng CTGC). - Sử dụng thuận tiện và đảm bảo an toàn, dễ dàng gá đặt chi tiết, gá đặt đồ gá trên máy và dễ dàng vệ sinh phoi trên đồ gá. Cấu tạo của đồ gá 1. Cấu tạo tổng quát của đồ gá - Cơ cấu định vị - Cơ cấu kẹp chặt - Cơ cấu truyền động lực - Các cơ cấu định vị và dẫn hướng dụng cụ cắt - Các cơ cấu quay và phân độ - Thân đồ gá và đế đồ gá - Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá vào máy 1.
Các chi tiết và cơ cấu định vị Các chi tiết và cơ cấu định vị là các chi tiết và cơ cấu tiếp xúc với chuẩn định vị của CTGC, khống chế các bậc tự do theo nguyên tắc sáu điểm. Các chi tiết và cơ cấu định vị chia thành hai loại là định vị chính và định vị phụ. Chi tiết định vị chính khống chế các bậc tự do nhằm đảm bảo chính xác vị trí của CTGC trong đồ gá. Các chi tiết định vị chính được phân thành ba loại: chi tiết định vị mặt phẳng, chi tiết định vị mặt trụ ngoài và chi tiết định vị mặt trụ trong.
Chi tiết định vị phụ không khống chế các bậc tự do, không thay đổi vị trí của CTGC đã được xác định bởi chi tiết định vị chính mà dùng để tăng độ cứng vững cho CTGC. Các 4 chi tiết định vị phụ gồm chốt tỳ định vị và bộ phận đỡ điều chỉnh. Các chi tiết định vị khi chuẩn là mặt phẳng Các chi tiết định vị mặt phẳng gồm chốt tỳ cố định, chốt tỳ điều chỉnh, chốt tỳ tự lựa, phiến tỳ cố định. Chốt tỳ cố định a) đầu phẳng; b) đầu cầu; c) đầu phẳng khía nhám Hình 1.
Chốt tỳ a) Chốt tỳ điều chỉnh; b) Chốt tỳ tự lựa Hình 1. Các chi tiết định vị khi chuẩn là mặt trụ ngoài Các chi tiết định vị mặt trụ ngoài gồm khối V, ống kẹp đàn hồi. Ống kẹp đàn hồi 1. Các chi tiết định vị khi chuẩn là mặt trụ trong Các chi tiết định vị mặt trụ trong gồm chốt định vị, trục gá, mũi tâm.
Chốt định vị được phân thành ba loại: chốt trụ, chốt côn và chốt trám. Trục gá phân thành hai loại là trục gá cứng và trục gá bung. Mũi tâm gồm ba loại: mũi tâm cứng, mũi tâm tùy động và mũi tâm quay. Yêu cầu kỹ thuật chung của chi tiết định vị Vật liệu chế tạo: thép Y7A, các loại thép 15, 20, 20X, bề mặt được thấm cacbon sâu 0.
Độ cứng đạt 50 ÷ 55 HRC. Độ nhám bề mặt của các chi tiết định vị đạt Ra = 0,63 μm. Cơ cấu kẹp chặt 1. Khái niệm Cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu dùng để cố định vị trí của CTGC sau khi định vị, tránh gây ra sai lệch vị trí hay biến dạng CTGC dưới tác dụng của trọng lực hay lực cắt.
Yêu cầu đối với cơ cấu kẹp chặt - Không làm sai lệch vị trí đã được định vị của chi tiết. - Lực kẹp phải vừa đủ, lớn hơn lực kẹp cần thiết tránh gây xê dịch chi tiết, đồng thời không quá lớn làm biến dạng chi tiết. - Đảm bảo an toàn, nhanh gọn và dễ dàng khi thao tác. - Cơ cấu kẹp chặt phải đơn giản, nhỏ gọn, tiện lợi và dễ dàng sửa chữa, bảo trì.
Cơ cấu truyền động lực Cơ cấu truyền động lực của đồ gá giúp cơ khí hóa tác động của cơ cấu kẹp lên phôi, có thể dễ dàng điều chỉnh và kiểm soát lực kẹp, đảm bảo yêu cầu về lực kẹp và không phụ thuộc vào công nhân. Phổ biến nhất là truyền động khí nén (piston - xilanh, xilanh - màng) với khả năng đáp ứng nhanh, cho phép điều chỉnh và dễ dàng kiểm soát lực kẹp được tạo ra và đảm bảo lực kẹp ổn định. Chúng dễ sản xuất và bảo trì, hiệu suất không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Áp suất không khí trong hệ thống khí nén 0,4 đến 0,6 MPa.
Ngoài ra còn có các bộ truyền động khí nén chân không, nhưng việc sử dụng chúng 7 bị hạn chế bởi nhu cầu sử dụng máy bơm nén khí hoặc piston một và hai cấp chân không hoạt động bằng khí nén. Để cung cấp các lực kẹp cần thiết với các thiết bị kẹp có kích thước nhỏ, người ta sử dụng truyền động thủy lực - khí nén và cơ khí - thủy lực. Lực kẹp được tạo ra ở các truyền động thủy lực có kích thước nhỏ nhờ áp suất chất lỏng cao trong hệ thống thủy lực của chúng (10 Mpa trở lên). Khó đảm bảo độ kín yêu cầu của các mối nối chuyển động trong các bộ truyền động như vậy do áp suất chất lỏng (dầu) cao.
Nên sử dụng các bộ truyền động thủy lực trên các máy được thủy lực hóa. Ngoài ra, các bộ truyền động điện từ, từ tính (với nam châm vĩnh cửu), điện - cơ, ly tâm - quán tính và bộ truyền động từ các phần tử chuyển động của máy công cụ và các lực phát sinh trong quá trình gia công được sử dụng, cũng như bộ truyền động bằng tay của các thiết bị kẹp. Thân đồ gá và đế đồ gá Thân đồ gá là yếu tố cơ bản quan trọng nhất của đồ gá, giúp xác định vị trí các chi tiết và cơ cấu của đồ gá từ đó tạo thành một đồ gá hoàn thiện. Do chịu tác dụng của lực gia công và lực kẹp phôi nên thân đồ gá có một số yêu cầu: - Kết cấu cứng vững, bền, không bị biến dạng khi chịu tải trọng, khi gia công.
- Kết cấu gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ vệ sinh, bảo dưỡng, dễ thao tác khi gá đặt CTGC - Kết cấu phải đảm bảo an toàn, có độ vững chãi, đặc biệt là đối với những đồ gá quay nhanh. Thân đồ gá a) Thân đồ gá đúc từ gang xám; b) Thân đồ gá hàn từ thép tấm; c) Thân đồ gá lắp ghép từ những chi tiết tiêu chuẩn; d) Thân đồ gá rèn từ thép 1. Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá vào máy Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá vào máy được phân thành hai loại: định vị đồ gá trên máy tiện và định vị đồ gá trên bàn máy. 8 Cấu tạo cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá trên máy tiện gồm phần: trục định tâm, bích chuyển tiếp và cơ cấu kẹp chặt (gồm bulông, đai ốc, bạc lót và long đền) Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá trên rãnh chữ T của bàn máy cấu tạo gồm con trượt, bulông, thanh kẹp, long đền, miếng đệm.
Trình tự thiết kế đồ gá Bước 1: Nghiên cứu CTGC, yêu cầu kỹ thuật và tính công nghệ trong kết cấu. Bước 2: Nghiên cứu công nghệ gia công chi tiết. Bước 3: Thiết kế sơ đồ gá đặt của nguyên công cần thiết kế đồ gá. Bước 4: Thiết kế bản vẽ kết cấu cụ thể của đồ gá.
Bước 5: Vẽ tách chi tiết và điều chỉnh chi tiết từ bản vẽ lắp. Bước 6: Hiệu chỉnh bản vẽ lắp. Các tài liệu ban đầu để thiết kế đồ gá Các tài liệu ban đầu để thiết kế đồ gá được chia thành ba loại là cơ bản, hướng dẫn và tham khảo.