I. Khái niệm và Thành phần của Đồ gá Gia công
Đồ gá gia công cắt gọt là thiết bị quan trọng trong thiết kế công nghệ chế tạo máy, dùng để gá và kẹp chặt chi tiết khi gia công trên các máy cắt khác nhau. Trong phạm vi đồ án môn học, sinh viên cần thiết kế đồ gá chuyên dùng hoặc đồ gá vạn năng cho các nguyên công như khoan, khoét, phay, tiện, mai, cắt răng doa. Tất cả các loại đồ gá đều cấu tạo từ những bộ phận nhất định với mục đích xác định vị trí chi tiết và đảm bảo độ chính xác cao. Việc thiết kế phải chú ý đến khả năng chế tạo, lắp ráp và các kết cấu đồ gá tiêu chuẩn, đồng thời phù hợp với cấu trúc và tính năng của máy sẽ lắp đặt.
1.1. Cơ cấu định vị trong thiết kế đồ gá
Cơ cấu định vị có vai trò xác định vị trí tương đối của chi tiết so với máy hoặc dụng cụ cắt. Cơ cấu này bao gồm các loại chốt tỳ, phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trụ dài, chốt trám, khối V, và trục gá. Đây là bộ phận cơ bản đảm bảo độ chính xác vị trí của chi tiết gia công và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.
1.2. Các bộ phận cơ sở và nối ghép
Chỉ tiết cơ sở (như đế hình vuông, hình tròn có rãnh hoặc lỗ ren) là chi tiết gốc để nối liên các bộ phận khác nhau thành đồ gá hoàn chỉnh. Các chỉ tiết nối ghép như bu lông, đai ốc được chế tạo theo tiêu chuẩn để kết nối các bộ phận lại với nhau một cách vững chắc và đáng tin cậy.
II. Cơ cấu Kẹp chặt và Dẫn hướng
Cơ cấu kẹp chặt là thành phần then chốt để giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công. Cơ cấu này được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, từ cấu trúc đơn giản đến tổ hợp phức tạp. Cơ cấu dẫn hướng có chức năng giữ cho hướng tiến dao không bị xê dịch vì lực cắt, lực kẹp, và rung động. Hai loại cơ cấu này thường được dùng trên máy khoan và máy doa để đảm bảo độ chính xác cao. Tuỳ theo loại máy và yêu cầu kỹ thuật, có thể sử dụng các phương pháp kẹp bằng tay hoặc cơ khí như hơi ép, dầu ép, kẹp bằng chân không.
2.1. Phân loại cơ cấu kẹp chặt
Cơ cấu kẹp chặt được phân loại theo cấu trúc (đơn giản hoặc tổ hợp), nguồn lực (tay, cơ khí, tự động), và phương pháp kẹp (một hoặc nhiều chi tiết). Các loại kẹp bằng tay như ren ốc thích hợp cho các hoạt động thủ công, còn kẹp cơ khí được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp hiện đại.
2.2. Cơ cấu so đao và phân độ
Cơ cấu so đao dùng để điều chỉnh vị trí dụng cụ cắt so với bàn máy, đồ gá hoặc chi tiết gia công, được sử dụng chủ yếu trên máy phay. Cơ cấu phân độ được dùng trên máy khoan và máy phay để quay mâm quay theo một góc xác định nhằm khoan lỗ hoặc phay bề mặt cách nhau đều.
III. Đồ gá Khoan Ứng dụng và Yêu cầu
Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ như khoan, khoét hoặc doa. Ngoài đồ gá chính, còn có các dụng cụ phụ để kẹp chặt dao như mang rãnh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp tarô. Đồ gá khoan tiêu chuẩn thường hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng tâm lỗ gia công. Thiết kế đồ gá khoan cần đảm bảo độ cứng vững, độ chính xác định tâm cao, và dễ dàng lắp ráp, thao tác. Các yêu cầu kỹ thuật bao gồm giữ chi tiết cố định, định tâm chính xác, và giảm độ xê dịch khi gia công.
3.1. Cấu trúc và chức năng đồ gá khoan
Đồ gá khoan gồm cơ cấu định vị để xác định chính xác vị trí lỗ cần khoan và cơ cấu kẹp chặt để giữ chi tiết không xê dịch. Kết cấu phải đủ độ cứng vững để chịu được lực cắt và rung động của máy khoan, đảm bảo độ chính xác lỗ khoan theo yêu cầu kỹ thuật.
3.2. Yêu cầu thiết kế đồ gá khoan
Khi thiết kế đồ gá khoan, sinh viên phải chú ý đến khả năng định tâm chính xác, cơ cấu kẹp chặt phải đạt độ cứng vững cao, dụng cụ phụ như đầu kẹp phải tiêu chuẩn hóa. Ngoài ra, cần tính toán lực kẹp, độ chính xác định vị, và đảm bảo an toàn cho công nhân khi sử dụng.
IV. Đồ gá Phay Tiện và Chuốt Đặc điểm Thiết kế
Đồ gá phay phải đủ độ cứng vững cao vì lực cắt lớn, cắt gián đoạn gây rung động lớn. Kết cấu đồ gá phay gồm cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt, cơ cấu so đao, cơ cấu phân độ, cơ cấu chép hình, và cơ cấu gá đặt với bàn máy. Đồ gá tiện có thể có phôi quay (mâm cập) hoặc phôi cố định, dao quay. Cần chú ý đến lực ly tâm, cân bằng động, và an toàn công nhân. Đồ gá chuốt có kết cấu đơn giản nhất vì lực chuốt lớn, chi tiết được kẹp chặt nhờ lực chuốt mà không cần cơ cấu kẹp riêng. Định tâm và dẫn hướng do bộ phận dẫn hướng của dao chuốt thực hiện, thường là một chi tiết dạng bạc có hình dạng đơn giản.
4.1. Đặc điểm thiết kế đồ gá phay
Đồ gá phay yêu cầu độ cứng vững cao, cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo lực kẹp đủ lớn. Kết cấu phức tạp hơn đồ gá khoan, bao gồm nhiều cơ cấu phụ trợ. Thiết kế phải tính toán kỹ lực cắt, rung động, và đảm bảo độ chính xác bề mặt gia công theo yêu cầu kỹ thuật từ bản vẽ kỹ thuật.
4.2. Đồ gá tiện và chuốt
Đồ gá tiện phải chú ý đến cân bằng động, lực ly tâm, và an toàn cho công nhân. Đồ gá chuốt có kết cấu đơn giản nhất, không cần cơ cấu kẹp riêng. Cả hai loại đều yêu cầu định tâm chính xác và bộ phận dẫn hướng dao chắc chắn để đảm bảo chất lượng gia công và hiệu suất cao.
