MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: Trong thời buổi cơ khí nắm vai trò vô cùng quan trọng trong phát triển đất nước hiện nay. Với mục đích chung là tạo lợi nhuận và thu được năng suất cao thì việc sử dụng đồ gá là vô cùng quan trọng. Đồ gá từ lâu đã trở thành một phần không thể thiếu trong sản xuất.
Trong việc chế tạo đồ gá ta phải nghiên cứu, đánh giá, phân tích nhằm có được thiết kế hợp lý về kết cấu của đồ gá. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích, đồ gá chuyên dùng và đồ gá vạn năng cũng có những điểm yếu. Điều này đặc biệt đúng trong sản xuất nhỏ và không thường xuyên lặp lại. Cho nên chúng ta cần phải sử dụng 1 loại đồ gá để cải thiện những điểm yếu của đồ gá chuyên dùng và đồ gá vạn năng.
Đồ gá tổ hợp là giải pháp tốt nhất đó là sự kết của chuyên dùng và vạn năng. Khi một công ty sử dụng đồ gá tổ hợp, kể cả là 1 cơ hợp sở sản xuất nhỏ, thì cũng nhận được rất nhiều lợi ích. Ở đây nhóm đánh mạnh, quan tâm đến thân đồ gá tổ hợp (quyết định tính công nghệ của đồ gá). Với các lí do trên, đề tài nghiên cứu chọn là: ‘' Nguyên cứu, thiết kế, chế tạo các chi tiết trong đồ gá tổ hợp (thân đồ gá).
Mục tiêu: Hiện tại ở Việt Nam đồ gá tổ hợp chưa sử dụng rộng rãi, mức độ nghiên cứu còn hạn chế. Vì thế mục tiêu của nhóm là nghiên cứu và tìm hiểu đồ gá tổ hợp. Từ những kiến thức thu được, thiết kế đồ gá tổ hợp phục vụ cho dạng sản xuất vừa và nhỏ. Phương pháp, đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 1.
Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu các thành phần trong đồ gá tổ hợp: chi tiết định vị, kẹp chặt, thân. Phạm vi nghiên cứu Đồ gá tổ hợp là 1 mảng rất lớn để có thể nghiên cứu và chế tạo được hết các chi tiết. Do đó chúng em xin được giới hạn lại phạm vi gia công cắt gọt trên máy phay vạn năng và phay CNC. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu, thiết kế đồ gá tổ hợp : - Tham khảo các tài liệu về đồ gá để nắm rõ được khái niệm về đồ gá tổ hợp, đồ định vị, chi tiết kẹp và thân đồ gá.
-Tham khảo các tài liệu để nắm rõ cách phân tích tính toán những thông số cơ bản : sai số, lực kẹp. -Tổng hợp, quan sát,phân tích đồ gá tổ hợp, các chi tiết của đồ gá có sẵn trên thị trường, trong tài liệu. -Phân tích, tính toán, sau đó chọn lựa và thiết kế bộ đồ gá tổ hợp. -Thiết kế và chế tạo mô hình.
Trong quá trình làm việc cập nhập kinh nghiệm thực tế vào bản thiết kế. -Trao đổi, tiếp thu ý kiến khi làm việc nhóm. -Hướng dẫn của GVHD. -Hiểu biết, trình bày rõ ràng suy nghĩ của bản thân cũng như của các thành viên khác trong nhóm.
CHƯƠNG II. Định nghĩa và đối tượng sử dụng đồ gá tổ hợp 2. Định nghĩa Đồ gá tổ hợp là 1 hệ thống đồ gá sử dụng các thành phần tiêu chẩn để xây dựng 1 đồ gá chuyên dùng. Thể hiện trong hình 2.1, đồ gá tổ hợp được lắp ghép từ thân đồ gá, chi tiết hỗ trợ, chi tiết định vị, kẹp chặt và những chi tiết tương tự.
Chi tiết được lắp đặt bằng bu lông đầu chìm và bu lông định vị. Một hệ thống đồ gá tổ hợp có thể bao gồm hàng trăm các thành phần khác nhau. Các chi tiết có thể được lắp ghép để xây dựng đồ gá mà có thể gá đặt được nhiều các chi tiết khác nhau. Mối quan hệ giữa các dạng đồ gá Để hiểu đồ gá tổ hợp liên quan đến vấn đề kẹp chặt như thế nào, cần phải hiểu rõ các dạng đồ gá khác nhau.
Đồ gá có thể phân loại thành 3 dạng. Dạng đầu tiên ít phức tạp nhất là đồ gá vạn năng. Dạng phức tạp và chi tiết nhất là đồ gá chuyên dùng. Còn đồ gá tổ hợp nằm giữa.
Đồ gá tổ hợp là cầu nối bắc qua khoảng hở giữa đồ gá vạn năng và đồ gá chuyên dùng. Đồ gá vạn năng có khả năng tái sử dụng và chi phí đầu tư ít. Mặc dù những thành phần này yêu cầu ít vốn đầu tư ban đầu, nhưng chúng thường xuyên không đáp ứng đủ đối với những chi tiết phức tạp hoặc sản xuất lớn. Đồ gá chuyên dùng được thiết kế riêng biệt cho 1 nguyên công nhất định.
Những đồ gá này, mặc dù thường rất hiệu quả, nhưng trong tình hình hiện nay yếu tố về mẫu mã là 1 trong nhưng yếu tố hàng đầu đi cùng với chất lượng. Mẫu mã thay đổi liên tục dẫn đến số lượng sẽ không nhiều và không ổn định cũng như không thể xác định chu kì có lặp đi lặp lại hay không. Do đó việc áp dụng dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối không còn phù hợp nữa vì khi đó sẽ tốn rất nhiều chi phí và thời gian chuẩn bị. Việc chế tạo bộ đồ gá chuyên dùng cho dạng sản phẩm nào đó với số lượng rất ít, vài chục chiếc là không kinh tế vì đồ gá chiếm tới 20% , có khi nhiều hơn, giá thành sản.
Đồ gá chuyên dùng được xây dựng từ cả những thành phần tiêu chuẩn và những thành phần tự làm để đạt được những yêu cầu đặc trưng. Những đồ gá này thích hợp cho sản xuất lớn hoặc những quá trình sản xuất có tính lặp lại. Đồ gá tổ hợp, hiểu theo 1 nghĩa cơ bản nhất, là đồ gá chuyên dùng được cấu tạo từ những bộ phận có sẵn. Đối tượng sử dụng Đồ gá tổ hợp được sử dụng trong tất cả các dạng sản xuất, phù hợp với hầu hết các cơ sở sản xuất từ vừa và nhỏ cho đến lớn, hàng loạt lớn và hàng khối.
Ưu điểm của đồ gá tổ hợp • Đồ gá sau khi sử dụng có thể tháo rời để dễ dàng bảo quản • Rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất • Sử dụng để lắp ghép lại thành nhiều đồ gá khác nhau • Đảm bảo khả năng kinh tế doanh nghiệp Luan van Trang 10 2. Định nghĩa - Là xác định vị trí tương quan của chi tiết so với dao, đồ gá, máy. Nguyên tắc định vị 6 điểm a) Nguyên tắc, cơ sở ứng dụng định vị 6 điểm - Nguyên tắc Một vật rắn đặt trong không gian 3 chiều, có 6 khẳ năng chuyển động tự do, đó là 3 chuyển động tịnh tiến theo 3 phương và 3 chuyển động quay theo 3 phương. Người ta gọi đó là 6 bậc tự do của một vật rắn tuyệt đối.
Muốn vật rắn có vị trí xác định trong không gian 3 chiều Oxyz, ta phải khống chế 6 bậc tự do của vật rắn tuyệt đối. HÌNH 1: 6 phương chuyển động của khối lập phương trong tọa độ Đề - các Khi đặt một khối lập phương trong hệ tọa độ Đề-các, ta có thể thấy các chuyển động trên được khống chế như sau: Mặt phẳng Oxy khống chế ba bậc tự do. Điểm 1 khống chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục Z; Điểm 2 khống chế bậc tự do quay quanh trục X; Điểm 2 khống chế bậc tự do quay quanh trục Y. Mặt phẳng Oyz khống chế hai bậc tự do.
Điểm 4 khống chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục X. Điểm 5 khống chế bậc tự do quay quanh trục Z. Mặt phẳng Oxz khống chế một bậc tự do. Điểm 6 khống chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục Y.
Luan van Trang 11 Cần chú ý rằng mỗi mặt phẳng đều có khả năng khống chế 3 bậc tự do, nhưng ở những mặt phẳng YOZ và XOZ chỉ cần khống chế hai và một bậc tự do vì có những bậc tự do ở mặt này có thể khống chế thì ở mặt XOY đã khống chế rồi. Cơ sở ứng dụng: Chi tiết gia công là vật thực, muốn ứng dụng nguyên tắc 6 điểm thì phải coi chi tiết là vật rắn tuyệt đối, đặt trong hệ 3 chiều Oxyz. Căn cứ vào điều kiện gia công cụ thể của từng nguyên công mà khống chế hết số bậc tự do là hợp lý nhất. a) Các chú ý khi định vị theo nguyên tắc 6 điểm - Phải hạn chế đủ bậc tự do cần thiết - Không khống chế trùng vì sẽ gây siêu định vị hậu quả gây cho chi tiết đồ gá biến dạng công vênh - Không khống chế thừa vì sẽ làm cho kết cấu đồ gá cồng kềnh - Không khống chế thiếu vì sẽ gây sai số gia công không lường trước được - Tùy theo yêu cầu gia công mà khống chế từ 1 đến 6 bậc b) Các chi tiết định vị trong chế tạo máy Định vị mặt phẳng: - Phiến tỳ: Khống chế 3 bậc tự do: tịnh tiến Oz, quay quanh Ox và Oy Hình 2: Các loại phiến tỳ thường dùng Luan van Trang 12 - Chốt tỳ: Chốt đỡ cố định dùng để đỡ các mặt của chi tiết gia công, gồm 4 loại và được tiêu chuẩn hoá về kích thước và hình dáng.
+ Chốt đỡ đầu phẳng (hình 3a): Dùng dể định vị các mặt phẳng đã dược gia công. + Chốt đỡ đầu chỏm cầu (hình 3b): Dùng để đỡ các mặt chưa gia công. + Chốt đỡ đầu khía nhám (hình 3c): Dùng để định vị mặt phẳng thô, loại này có diện tích tiếp xúc lớn nên lâu mòn. Hình 3: Các loại chốt tỳ thông dụng Định vị mặt trụ ngoài: - Khối V ngắn (hình 4a): Dùng để định vị cấc trục có chiều dài nhỏ.
- Khối V dài (hình 4b): Dùng để định vị các trụ có chiều dài lớn. - Khối V định vị mặt trụ thô (hình 4c): Mặt định vị khối V nhỏ, bề rộng thường từ 2 ÷5 mm hoặc khía nhám. Hình 4: Các loại khối V thông dụng Luan van Trang 13 Định vị mặt trụ trong: Chốt định vị có hai loại: Chốt định vị không có vai (hình 5a) và chốt định vị có vai (hình 5b). – Chốt có chiều cao phần làm việc <1/3 chiều cao của lỗ được gọi là chốt ngắn – Chốt định vị có chiều cao > 1/3 chiều cao của lỗ chi tiết gia công gọi là chốt dài.
– Chốt ngắn vén bên khử một bậc tự do (hình 5c). – Chối định vị được lắp với thân đồ gá theo lắp ghép H7/p6 , trường hợp khác khác có thể lắp cố định với thân đồ gá bằng đai ốc hoặc vít (hình 5e, d). Hình 5: Các loại chốt định vị mặt trụ trong 2.