Thiết kế, chế tạo đồ gá gia công cơ khí phục vụ giảng dạy môn học công nghệ chế tạo máy

Nội dung text: Thiết kế, chế tạo đồ gá gia công cơ khí phục vụ giảng dạy môn học công nghệ chế tạo máy

1. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ PHỤC VỤ GIẢNG DẠY MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY DESIGN, MANUFACTURING THE SPECIALIZED FIXTURES SUPPORTS FOR STUDYING THE MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY Phan Thanh Vũ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM TÓM TẮT Sinh viên chưa được tiếp cận thực tế nên những kiến thức về đồ gá rất ít. Do đó khi học môn Công nghệ chế tạo máy cũng như làm đồ án Công nghệ chế tạo máy sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc thiết kế đồ gá, dẫn đến kết quả học tập các môn này không tốt. Bài báo này sẽ trình bày việc lập quy trình công nghệ gia công một chi tiết và từ đó lựa chọn các nguyên công tiêu biểu để thiết kế đồ gá chuyên dùng. Ở đây chúng ta sử dụng chi tiết gối đỡ trục, một chi tiết điển hình của dạng hộp, và thiết kế ba đồ gá gồm đồ gá phay, một đồ gá khoét doa lỗ và một đồ gá khoan ba lỗ cách đều. Ba đồ gá sẽ sử dụng ba cơ cấu kẹp chặt khác nhau nhằm tăng sự đa dạng trong việc lựa chọn cơ cấu kẹp chặt khi sinh viên thiết kế đồ gá. Đặc biệt, với đồ gá khoan ba lỗ cách đều, do kết cấu đặc biệt của chi tiết nên đồ gá này có sử dụng cơ cấu quay và phân độ. Từ khóa: Công nghệ chế tạo máy, Đồ gá chuyên dùng, Phay, Khoan, Khoét doa, Cơ cấu phân độ ABSTRACT The knowledge about the fixtures of students, who don’t have practical experience, is a little. So they always feel difficult and get low score when studying Machinery manufacturing technology and doing project of Machinery manufacturing technology. This paper will show the technology process of a part and design specialized fixtures for some selected operations. Here, we use the steady bearing part, a typical housing part, and design three fixtures including a milling fixture, a boring fixture and a drilling three same dividing holes. To provide many choices when doing project, these fixtures will use different types of clamping mechanism. Especially, the drilling fixture use the rotation and indexing device due to the special structure of the part. Keywords: Machinery manufacturing technology, Specialized fixtures, Milling, Drilling, Boring, Indexing device 1. GIỚI THIỆU Muốn vậy thì trong quá trình học tập, sinh Kỹ sư công nghệ chế tạo máy có thể làm viên phải luôn trau dồi kiến thức của tất cả việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau như thiết các môn học. Một trong số các môn học kế, lập quy trình chế tạo chi tiết máy, chế tạo được coi là “xương sống” của ngành chế tạo đồ gá gia công, quản lý sản xuất, dịch vụ kỹ máy nhằm giải quyết tốt các vấn đề vừa nêu thuật Tuy nhiên công việc chính được coi đó là môn Công nghệ chế tạo máy và Đồ án công nghệ chế tạo máy. Tuy nhiên, sinh viên là quan trọng nhất của kỹ sư cơ khí là làm sao để chế tạo được các chi tiết đảm bảo chất với kiến thức thực tế ít ỏi thì rất khó hình lượng cũng như năng suất, hiệu quả kinh tế. dung ra được các đồ gá chuyên dùng mặc dù Đây là cơ sở để có thể tạo ra được các máy có thể đã tham khảo nhiều sách về đồ gá. Đó móc phục vụ cho nhu cầu của con người. cũng là nguyên nhân làm cho việc học hai môn này mà đặc biệt là việc thiết kế đồ gá lại 1
2. trở nên khó khăn hơn đối với sinh viên cơ khí. Nhận thấy được sự cần thiết phải chế tạo các đồ gá thực để quá trình dạy và học hai môn học Công nghệ chế tạo máy và Đồ án công nghệ chế tạo máy hiệu quả hơn nên tác giả đã tiến hành thực hiện đề tài này. 2. LỰA CHỌN CHI TIẾT VÀ THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1 Lựa chọn chi tiết cho đề tài Trong thực tế thì có rất nhiều chi tiết với hình dạng và kích thước khác nhau. Tuy nhiên để giảm bớt việc phải quản lý nhiều hồ sơ công nghệ và việc lặp lại các công việc khi lập quy trình công nghệc cho các chi tiết có hình dạng và kết cấu tương đối giống nhau thì người ta sử dụng các quy trình công nghệ điển hình. Để sử dụng được công nghệ điển hình thì ta phải thống nhất hóa, tiêu chuẩn hóa kết cấu của chi tiết và từ đó phân ra các dạng chi tiết điển hình. Một trong các dạng chi tiết điển hình đó là chi tiết dạng hộp. Ở đây, tác giả lựa chọn chi tiết “gối đỡ trục”, một chi tiết hay gặp trong các máy móc và cũng là một chi tiết dạng hộp điển hình để tiến hành lập quy trình công nghệ gia công. Hình 1. Chi tiết gối đỡ trục 2.2 Thiết kế quy trình công nghệ Hình 2. Sơ đồ gá đặt thể hiện trình tự gia Chi tiết được sản xuất theo dạng sản công (7 nguyên công) xuất hàng khối nên quy trình công nghệ sẽ được thiết kế theo hướng phân tán nguyên công để đảm bảo năng suất và hiệu quả kinh tế. Với phân tích trên, chi tiết được hoàn thành trong bảy nguyên công như Hình 2. 2
3. 3. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO CÁC NGUYÊN CÔNG ĐƯỢC LỰA CHỌN (2, 3, 7) Đồ gá sẽ được thiết kế dựa trên phương án gá đặt đã đưa ra trên đây. 3.1 Đồ gá nguyên công phay Hình 3. Đồ gá phay 3
4. Để lựa chọn được cơ cấu kẹp phù hợp với Tương tự, chúng ta cũng tiến hành tính yêu cầu gia công ta cần phải tính lực kẹp cần lực kẹp cần thiết cho trường hợp này. Với thiết Wct. Dựa trên lực cắt và tiến hành viết nguyên công này, chi tiết có xu hướng quay phương trình cân bằng lực, ta tính được giá quanh tâm lỗ gia công nên ta sẽ viết phương trị của Wct =1203 kG. Với giá trị của lực kẹp trình cân bằng momen và tính được giá trị cần thiết, ta chọn được bu-lông phù hợp M16. của lực kẹp cần thiết Wct = 639 kG. Để giảm Tính toán lực do cơ cấu kẹp tạo ra thông qua thời gian gá đặt chi tiết, đồ gá này sẽ sử dụng đòn bẩy và thiết kế được cơ cấu kẹp như cơ cấu đòn kẹp liên động. Với cơ cấu này, Hình 3. khi tháo lắp chi tiết ta chỉ cần nới lỏng đai ốc Ta chỉ cần nới lỏng hai đai ốc phía trên ở một bên. mỏ kẹp, nhờ lực đẩy của lò xo làm cho chi tiết được nới lỏng, đồng thời kéo hai mỏ kẹp 3.3 Đồ gá nguyên công khoan 3 lỗ ra thì có thể dễ dàng tháo lắp chi tiết. Ở nguyên công cuối, ta tiến hành khoan 3.2 Đồ gá nguyên công khoét, doa lỗ để ta rô ba lỗ cách đều nhau. Lực kẹp cần thiết trong trường hợp này có giá trị Wct = 236 kG. Để xác định chính xác vị trí cần khoan và tăng độ cứng vững của chi tiết thì đồ gá khoan phải có bạc dẫn hướng. Thông thường bạc dẫn hướng sẽ được đặt trên phiến dẫn cố định hoặc dạng bản lề lật trong trường hợp khó tháo lắp chi tiết. Tuy nhiên do kết cấu đặc biệt của chi tiết này, nếu làm bạc dẫn hướng theo hai cách trên thì sẽ không đảm bảo khoảng cách giữa bạc dẫn và bề mặt lỗ cần gia công, sẽ làm mất công dụng dẫn hướng của bạc. Do đó, đồ gá này có trang bị thêm cơ cấu quay và phân độ giúp giải quyết được vấn đề trên. Cơ cấu kẹp ren của đồ gá được kết hợp với chốt trụ ngắn đi kèm với bạc chữ C. Nhờ bạc chữ C này mà khi gá lắp chi tiết ta chỉ cần nới lỏng đai ốc sau đó rút bạc chữ C ra là đã có thể tháo lắp chi tiết một cách dễ dàng. Trong trường hợp này đai ốc có đường kính bao nhỏ hơn đường kính lỗ lắp chốt của chi tiết. 4. KẾT LUẬN Đề tài đã thực hiện được những nội dung sau: Đưa ra quy trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ trục. Hình 4. Đồ gá khoét doa lỗ 4
5. Chế tạo 3 đồ gá gia công chi tiết gối đỡ trục bằng vật liệu nhôm giúp cho việc dạy và học môn Công nghệ chế tạo máy và Đồ án công nghệ chế tạo máy được dễ dàng hơn. Tuy nhiên để hoàn chỉnh hơn thì cần tiếp tục nghiên cứu chế tạo thêm các đồ gá chuyên dùng khác như đồ gá tiện, đồ gá có các cơ cấu kẹp nhanh. Hình 5. Đồ gá khoan 3 lỗ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]- Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh; Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy; Nhà xuất bản ĐH Quốc gia TpHCM; 2013. [2]- Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt; Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2006. [3] - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt; Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2006. [4]- Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt; Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2006. [5]- Trần Văn Địch; Atlas đồ gá; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2006. 5
6. Thông tin liên hệ tác giả chính (người chịu trách nhiệm bài viết): Họ tên: Phan Thanh Vũ Đơn vị: Khoa Cơ khí máy – ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM Điện thoại: 0978485733 Email: vupt@hcmute.edu.vn 6
7. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2017-2018 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.