Trong Công nghệ chế tạo máy, muốn đạt được chi tiết có hình dạng, kích thước và chất lượng phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ, ta phải thực hiện gia công qua nhiều nguyên công (hay nhiều bước). Tại mỗi nguyên công (hay mỗi bước) ta phải hớt (cắt gọt) đi một lượng kim loại nhất định.
Lớp kim loại được cắt gọt đi trong quá trình gia công được gọi là lượng dư gia công.
Xác định lượng dư gia công hợp lý sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong gia công cơ khí chính xác.
Các nội liên quan đã được đề cập tới trong bài viết trước bao gồm:
1. Khái niệm về LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
- Lượng dư gia công quá lớn sẽ dẫn đến các ảnh hưởng gì?
- Lượng dư gia công quá nhỏ sẽ dẫn đến ảnh hưởng gì?
2. PHÂN LOẠI LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
- Lượng dư trung gian là gì?
- Lượng dư tổng cộng là gì?
- Lượng dư đối xứng là gì?
- Lượng dư không đối xứng là gì?
Bài viết này sẽ đề cập tới: Phương pháp xác định lượng dư gia công và Bài tập tính lượng dư gia công.
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ
- Phương pháp thống kê – kinh nghiệm
- Phương pháp tính toán - phân tích
- BÀI TẬP TÍNH LƯỢNG DƯ: Xác định lượng dư để gia công mặt trụ ngoài Ф60+0,03+0,01
- - Tính sai lệch không gian Pp của phôi
- - Tính sai lệch còn lại sau các nguyên công.
- - Tính lượng dư nhỏ nhất
Tìm Hiểu Chung Về Lượng Dư Gia Công
Link tải file bài viết này. Nếu cần, bạn có thể tham khảo Cách tải file tài liệu trên Blog Công Nghệ HCV về máy tính tại đây nhé.
1. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ
Trong công nghệ chế tạo máy, người ta thường dùng hai phương pháp xác định lượng dư gia công: phương pháp thống kê – kinh nghiệm và phương pháp tính toán – phân tích.
Phương pháp thống kê – kinh nghiệm
Phương pháp thống kê kinh nghiệm được sử dụng phổ biến trong sản xuất. Theo phương pháp này, lượng dư gia công được xác định bằng tổng giá trị lượng dư theo kinh nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là không tính đến điều kiện gia công cụ thể, cho nên lượng dư gia công thường lớn hơn giá trị cần thiết. Giá trị lượng dư của bước (hay nguyên công) được cho trong sổ tay công nghệ chế tạo máy.
Phương pháp tính toán - phân tích
Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo thành lượng dư do giáo sư Kovan đề xuất.
Hình 2.4. Phôi có kích thước nhỏ nhất và lớn nhất.
Ymax , Ymin – biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất;
CH – Kích thước điều chỉnh.
Khi gia công loạt chi tiết trên máy được điều chỉnh sẵn, vì kích thước của phôi dao động trong phạm vi dung sai, nghĩa là amin đến amax cho nên kích thước của chi tiết đạt được là bmin và bmax. Lượng dư gia công tương ứng là Zbmin và Zbmax
Trong trường hợp này ta có:
Zbmin = amin – bmin (2.12)
Zbmax = amax – bmax (2.13)
Thay amax = amin + δa và bmax = bmin + δb vào công thức (2.13) ta được:
Zbmax = amin + δa – bmin – δb
Hoặc : Zbmax =Zbmin + δa – δb (2.14)
Đối với trường hợp gia công mặt tròn ngoài đối xứng có các công thức sau:
2Zbmin = Damin – Dbmin (2.15)
2Zbmax = Damax – Damin (2.16)
Hình 2.5. Phôi có kích thước nhỏ nhất và lớn nhất.
Ymax , Ymin – biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất;
CH – kích thước điều chỉnh.
Khi gia công mặt tròn trong đối xứng (hình 2.5) ta có:
2Zbmin = Dbmax – Damax (2.17)
2Zbmax = Dbmin – Damin (2.18)
Lượng dư trung gian là lượng dư gia công ứng với từng bước công nghệ, phải đảm bảo loại trừ được các sai số ở bước công nghệ sát trước và sai số gá đặt ở nguyên công đang thực hiện.
Như vậy, lượng dư trung gian nhỏ nhất bao gồm các yếu tố sau đây:
- Rza - chiều cao nhấp nhô do nguyên công (hay bước) sát trước để lại.
- Ta - chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do nguyên công (hay bước) sát trước để lại.
- Pa - sai lệch về vị trí không gian do nguyên công (hay bước) sát trước để lại. Sai lệnh này là độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song của chi tiết.
b – sai số gá đặt do nguyên công (hay bước) đang thực hiện tạo nên.
Như vậy lượng dư nhỏ nhất Zbmin được xác định như sau:
Khi gia công mặt phẳng ngoài không đối xứng:
Zbmin = amin – bmin = (Rza + Ta) + Pa + b (2.19)
Khi gia công mặt phẳng trong không đối xứng
Zbmin = bmin - amin = (Rza + Ta) + Pa + b (2.20)
Khi gia công mặt phẳng ngoài đối xứng:
2Zbmin = amin – bmin = 2[(Rza + Ta) + Pa + b] (2.21)
Khi gia công mặt phẳng trong đối xứng:
2Zbmin = bmin – amin = 2[(Rza + Ta) + Pa + b] (2.22)
Khi gia công mặt tròn ngoài đối xứng:
2Zbmin = damin – dbmin = 2[(Rza + Ta) +│Pa + b│] (2.23)
Vì phương của Pa và b không trùng nhau và khó xác định, cho nên khi tính 2Zbmin để gia công mặt tròn ngoài đối xứng ta phải dùng công thức:
(2.24)
Khi gia công mặt tròn trong đối xứng ta cũng dùng công thức (2.24) để xác định 2Zbmin.
Tuy nhiên, tuỳ từng điều kiện gia công cụ thể mà một số yếu tố tạo thành lượng dư trong các công thức (2.19) và (2.24) không tồn tại, do đó các công thức trên được rút gọn hơn nhiều. Xét các trường hợp sau đây:
- Sau nguyên công đầu tiên đối với các gang và kim loại màu thì Ta = 0, bởi vì gang và kim loại màu có độ hạt lớn nên ít bị biến dạng dẻo, do đó lớp hư hỏng bề mặt do biến dạng dẻo gây ra không đáng kể.
- Khi chuẩn định vị trùng với bề mặt gia công (như mài vô tâm, doa tuỳ động, chuốt lỗ, mài nghiền) thì sai số chuẩn c = 0, nếu bỏ qua sai số do kẹp chặt và đồ gá gây ra thì sai số gá đặt b = 0.
- Bước hay nguyên công lần cuối với mục đích tăng độ bóng bề mặt thì 2Zbmin = 2Rza hay Zbmin = Rza.
- Bề mặt qua nhiệt luyện, sau đó qua mài, khi mài phải phải giữ lại lớp bề mặt đã xử lý nhiệt nên đại lượng Ta khi mài sau nhiệt luyện bằng 0.
Trị số Pa phụ thuộc vào dạng phôi và kích thước của phôi.
Đối với phôi dập:
(2.25)
ở đây : Pk – độ lệch của khuôn dập; Pc – độ cong của đường tâm phôi (phụ thuộc vào chiều dài phôi ).
Độ cong của đường tâm phôi Pc được xác định theo công thức:
Pc = Δc.L (2.26)
Ở đây : ∆c – độ cong đơn vị (µm/mm);
L – chiều dài của phôi (mm).
Đối với các nguyên công (các bước) tiếp theo cần tính các giá trị của sai lệch không gian còn lại Pcòn lại (P1; P2; P3; P4…) theo giá trị của sai lệch không gian ban đầu (sai lệch không gian của phôi Pp) có tính đến hệ số giảm sai K.
Ví dụ: Sau gia công thô thì P1 = 0,06 Pp; sau gia công bán tinh thì P2 = 0,04 Pp; sau khi gia công siêu tinh thì P4 = 0,03 Pp.
2. TRÌNH TỰ TÍNH LƯỢNG DƯ
Khi tính lượng dư theo phương pháp của Giáo sư Kovan cần tuân theo trình tự các bước sau đây:
1. Lập quy trình công nghệ và phương án gá đặt phôi.
2. Xác định thứ tự tuần bước công nghệ.
3. Xác định các giá trị Rza; Ta; Pa và b.
4. Xác định Zbmin cho tất cả các bước.
Các bước tiếp theo để tính lượng dư mặt ngoài và mặt trong được thực hiện như sau:
11. Xác định lượng dư tổng cộng Z0max; Z0min bằng cách cộng các lượng dư trung gian.
12. Kiểm tra phép tính: tìm hiệu số của lượng dư và của dung sai:
Z0max – Z0min = δp - δct (2.27)
3. BÀI TẬP TÍNH LƯỢNG DƯ
BÀI TẬP MẪU:
Tính lượng dư để gia công mặt trụ ngoài Ф60+0,03+0,01 của trục răng. Phôi: phôi dập trên máy búa nằm ngang, độ chính xác đạt Cấp 2. Khối lượng của phôi: 11,3 kg. Các bước công nghệ: tiện thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh. Tiện và mài đều được thực hiện bằng chống tâm hai đầu (hình 2.7).
Hình 2.7. Trục răng
Xác định lượng dư để gia công mặt trụ ngoài Ф60+0,03+0,01 được tiến hành theo trình tự sau đây:
- Lập bảng 2.1 và ghi trình tự các bước công nghệ: tiện thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh. Do chống tâm hai đầu nên sai số gá đặt b = 0.
- Tính sai lệch không gian Pp của phôi:
ở đây: Pk – độ lệch của khuôn dập (phôi trong khuôn bị lệch so với tâm danh nghĩa của phôi). Độ lệch này phụ thuộc vào khối lượng của phôi và Pk = 1mm;
Pc – độ cong của phôi thô (độ cong của đường tâm phôi):
Pc = ∆c . L = 1.138 ~ 0,14mm (∆c – độ cong đơn vị, ∆c = 1µm/mm);
L – chiều dài từ mặt đầu của phôi tới tâm đoạn cần gia công;
Pt – sai lệch do lấy tâm làm chuẩn:
( δp = 3mm – dung sai của phôi).
Như vậy, ta có:
- Tính sai lệch còn lại sau các nguyên công.
+ Sau tiện thô: P1 = 0,06 Pp = 0,06.1820 = 109µm.
+ Sau tiện tinh: P2 = 0,05 Pp = 0,02.1820 = 91µm.
+ Sau mài thô: P3 = 0,04 Pp = 0,04.1820 = 73µm.
- Tính lượng dư nhỏ nhất:
2Zbmin = 2(Rza + Ta +Pa)
+ Tiện thô: 2Zbmin = 2(150 + 250 + 1820)= 2.2220µm.
+ Tiện tinh: 2Zbmin = 2(50 + 50 + 109) = 2.209µm.
+ Mài thô: 2Zbmin = 2(30 + 30 + 91) = 2.151µm.
+ Mài tinh: 2Zbmin= 2(10 + 20 + 73) = 2.103µm.
Như vậy, chúng ta đã đi phân loại lượng dư gia công và tham khảo bài tập mẫu tính lượng dư. Hi vọng đây sẽ là điều bổ ích khi bạn tìm hiểu về ngành công nghệ chế tạo máy.
Bài viết liên quan:
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét
Hãy bình luận bằng tiếng Việt có dấu và Luôn tôn trọng người dùng khác, bạn nhé.