Thông tin tài liệu
Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG CHƯƠNG CÁC CHI TIẾT CỦA ĐỒ GÁ 6.1- CÁC CHI TIẾT ĐỊNH VỊ CỦA ĐỒ GÁ: 6.1.1- Khái niệm yêu cầu: Khái niệm: Đồ gá máy cắt kim loại trang bị công nghệ kèm với máy cắt kim loại, nhằm để xác định vị trí xác chi tiết gia cơng so với dụng cụ cắt, đồng thời giữ vững vị trí suốt q trình gia cơng u cầu: Nhiệm vụ đồ gá dùng để định vị kẹp chặt cho chi tiết gia cơng cần có u cầu sau: - Độ xác cao, - Có thể gá đặt chi tiết cách nhanh chóng thuận lợi, - Giữ chi tiết cách cố định, - Phải có đủ độ cứng vững, - Các phần tử định vị, cấu dẫn hướng cấu gá dao phải có tính chống mài mịn tốt, có thời gian sử dụng lâu dài 6.1.2- Chi tiết định vị đồ gá: Chi tiết định vị đồ gá chi tiết tiếp xúc trực tiếp với chuẩn định vị chi tiết gia cơng, chia làm loại: 1.Chi tiết định vị chính: chi tiết khống chế số bậc tự chi tiết gia công theo yêu cầu 2.Chi tiết định vị phụ: chi tiết có tác dụng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công mà khơng có tác dụng khống chế bậc tự nào, cần phải thoả mãn u cầu khơng làm phá vị trí chi tiết gia cơng định vị chi tiết định vị Do tính quan trọng chi tiết định vị nên chế tạo chúng cần phải thoả mãn số yêu cầu sau: - Có độ xác độ nhẵn bề mặt làm việc cao - Có tính chống mài mịn tốt - Đảm bảo độ cứng vững tốt tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể - Các chi tiết định vị thường chế tạo thép cácbon dụng cụ: Y7A; Y8A,… thép hợp kim: 20Cr; 40Cr,…sau gia công được cứng thường đạt từ 5862 HRC Bề mặt làm việc thấm cacbon nitơ hoá đạt độ sâu: 0.8-1.2 mm 6.1.3- Định vị chuẩn mặt phẳng: Để định vị chuẩn mặt phẳng người ta thường dùng phần tử sau đây: 1.Chốt tỳ cố định: Có loại - Đầu có khía nhám: dùng để định vị chuẩn chuẩn thô - Đầu phẳng: dùng để định vị chuẩn chuẩn tinh Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Đầu hình chỏm cầu: dùng để định vị chuẩn chuẩn thơ Đường kính chốt :+ D 12 mm chế tạo thép cacbon dụng cụ có hàm lượng C = 0.7-0.8 % cứng đạt HRC = 50-60 + D > 12 mm thép có hàm lượng C = 0.15-0.2%, cứng thấm than đạt HRC = 55-60 - Số chốt tỳ dùng mặt chuẩn định vị số bậc tự mà cần hạn chế - Hình 6.1- Các loại chốt tì cố định 2.Chốt tỳ điều chỉnh: sử dụng bề mặt làm chuẩn chi tiết gia công chuẩn thơ, có sai số hình dáng có kích thước tương quan thay đổi nhiều.Trên mặt phẳng định vị chi tiết gia cơng, người ta dùng chốt tỳ cố định chốt tỳ điều chỉnh nhằm chỉnh lại vị trí phơi Hình 6.2- Chốt tì điều chỉnh Chốt tỳ tự lựa: Dùng chuẩn định vị chuẩn thô mặt bậc Do đặc điểm kết cấu chốt tỳ tự lựa tiếp xúc với mặt chuẩn đồng thời tăng độ cứng vững chi tiết gia công giảm áp lực bề mặt điểm tỳ Hình 6.3- Chốt tì tự lựa Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Chốt tỳ tự phụ: Không tham gia định vị chi tiết gia cơng, có tác dụng nâng cao độ cứng vững cho chi tiết gia công W W h W W a) b) Hình 6.4- Chốt tỳ phụ Phiến tỳ: Là chi tiết định vị chuẩn mặt phẳng gia cơng có diện tích trung bình lớn Về kết cấu có loai: + Đơn giản + Có bậc + Xẻ rãnh nghiêng Hình 6.5- Các loại phiến tỳ Sai số định vị định vị mặt phẳng: Sai số định vị xảy sai số chế tạo bề mặt định vị chi tiết gia công bề mặt định vị chi tiết định vị đồ gá 6.1.4- Định vị chuẩn định vị mặt trụ ngoài: Chuẩn định vị mặt trụ ngồi chi tiết định vị thường là: Khối V, cấu định tâm(mâm cặp, ống kẹp đàn hồi), khối hình đặc biệt Khối V: Khối V dùng để định vị mặt chuẩn định vị chi tiết mặt trụ phần mặt trụ Ưu điểm định vị khối V định tâm tốt, tức đường tâm mặt trụ định vị chi tiết bảo đảm trùng với mặt phẳng đối xứng hai mặt nghiêng Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG làm việc khối V, không bị ảnh hưởng dung sai kích thước đường kính mặt trụ ngồi Một khối V định vị chi tiết có đường kính khác Kết cấu khối V Hình 5.6a trình bày kết cấu khối V, có hai loại : Hình 6.6- Kết cấu khối V + Khối V dài: Tương đương với điểm tiếp xúc hạn chế bậc tự (hoặc khối V có chiều dài tiếp xúc L với mặt chuẩn định vị chi tiết cho L/D >1,5 ; Dđường kính chi tiết) Khối V dài định vị chi tiết có đường kính lớn, thường khoét lõm hình 5.6b Để giảm bề mặt gia công khối V, người ta dùng hai khối V ngắn lắp đế (hình 5.6c) + Khối V ngắn:Tương đương điểm tiếp xúc hạn chế bậc tự (hoặc khối V ngắn khối V mà mặt chuẩn định vị chi tiết gia cơng tiếp xúc với chiều dài L, với L/D< 1,5) Khi định vị theo mặt chuẩn định vị thơ chi tiết, mặt định vị khối V phải làm nhỏ, bề rộng từ 2÷5mm khía nhám Vị trí khối V định vị trí chi tiết, nên khối V phải định vị xác thân đồ gá hai chốt dùng vít để bắt chặt Khối V tiêu chuẩn có góc α=60 o , α=90 o α=120 o Khối V định vị chế tạo thép 20X, 40X; mặt định vị thấm bon sâu 0,8÷1,2mm; tơi cứng đạt HRC=58÷62 Đối với khối V dùng làm định vị trục có D>120mm, đúc gang hàn, mặt định vị có lắp thép tơi cứng, mịn thay -Tính tốn chọn khối V Khối V tiêu chuẩn hố, tra kích thước liên quan sổ tay cơng nghệ chế tạo máy Đối với kích thước H người thiết kế định H kích thước đo từ tâm O trục kiểm có đường kính D đến mặt đáy khối V, kích thước D lấy kích thước trung bình kích thước mặt trụ ngồi chi tiết Trong sản xuất, thường người ta lấy tâm o trục kiểm (cũng tâm mặt trụ định vị chi tiết) để Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG điều chỉnh vị trí dao, thực tế tâm mặt trụ ngồi chi tiết chuẩn định vị chi tiết lấy mặt để định vị khối V, kích thước H biểu thị chiều cao kích thước chuẩn định vị, cần phải ghi vẽ làm việc khối V dùng làm cho việc kiểm tra chế tạo điều chỉnh khối V Từ hình 5.6a, ta có : Khi α=90 o , ta có : H=h+0,707D-0,5C Khi góc α= 1, ta có: H=h+1,087D-0,289C Trong : h C- chọn theo kết cấu tiêu chuẩn khối V; D- Kích thước trung bình đường kính mặt ngồi định vị chi tiết - Tính sai số định vị chi tiết định vị mặt ngồi khối V Như trình bày, tâm mặt định vị chi tiết chuẩn định vị, vậy, tính tốn sai số định vị tính lượng biến đổi lớn tâm mặt ngồi loạt chi tiết gia cơng Sơ đồ tính hình 5.7, chi tiết có đường kính lớn D+ΔD, tâm mặt ngồi O; chi tiết có đường kính bé D-ΔD, chi tiết dịch xuống đến tiếp xúc với khối V Lúc điểm A chu vi dịch chuyển đến A1, tương ứng tâm O dịch chuyển đến O1 OO1 lượng biến đổi vị trí chuẩn định vị sai số vị trí mặt định vị gây Từ quan hệ hình học, ta được: Sai số định vị phụ thuộc vào dung sai kích thứớc mặt chuẩn định vị ngồi chi tiết δD trị số góc α khối V Hình 6.7- Sơ đồ tính tốn sai số chuẩn - Ưu điểm : + Định tâm tốt, tức đường tâm mặt trụ định vị chi tiết bảo đảm trùng với mặt phẳng đối xứng mặt nghiêng làm việc khối V + Không bị ảnh hưởng dung sai kích thước đường kính mặt trụ ngồi + Một khối V định vị chi tiết có đường kính khác * Khối V dài: Tương ứng với điểm tiếp xúc hạn chế bậc tự ( L/D > 1,5) * Khối V ngắn: Tương ứng với điểm tiếp xúc hạn chế bậc tự ( L/D < 1,5) Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Vị trí khối V định vị trí chi tiết, nên khối V phải định vị xác thân đồ gá chốt dùng vít để bắt chặt Khối V thiết kế có góc 60 ;90 ;120 Khối V chế tạo thép 20X, mặt định vị đuợc thấm C sâu 0,8-1,2 mm Tôi đạt độ cứng HRC = 58-62 Đối với khối V dùng làm định vị trục có đường kính D > 120 mm đúc gang hàn Trên mặt định vị có lắp thép cứng Mâm cặp: Khi chuẩn mặt trụ ngồi, gia cơng nhóm máy tiện nhóm máy phay đồ định vị chấu kẹp mâm cặp chấu tự định tâm Mâm cặp cấu định vị vạn năng, có khả điều chỉnh phạm vi rộng tuỳ theo kích thước bề mặt chuẩn định vị thay đổi Mâm cặp cấu định vị đồng thời cấu kẹp chặt 3.Ống kẹp đàn hồi: Khi chuẩn định vị mặt trụ ngồi, có độ xác định, gia cơng nhóm máy tiện máy phay đồ định vị ống kẹp đàn hồi Ống kẹp đàn hồi cấu tự định tâm có khả định tâm (khoảng 0,01÷0,03mm) cao mâm cắp chấu Ống kẹp đàn hồi chế tạo từ thép 20X, 40X, Y7A, Y10A, 9XC, thép 45 Các bề mặt chúng phải tơi đạt độ cứng 45÷50 HRC (Trong chương cấu tự định tâm trình bày kĩ mâm cặp, ống kẹp đàn hồi ) 5.1.5- Định vị chuẩn định vị mặt trụ trong: Thường dùng cấu tự định tâm, loại chốt trụ, loại trục gá… Các loại chốt gá: - Chốt trụ: Gồm có loại kết cấu khác - Chốt trụ dài có khả khống chế bậc tự Về kết cấu chiều dài phần làm việc L chốt tiếp xúc với lỗ chuẩn D có tỉ số L/D>1,5 - Chốt trụ ngắn khống chế bậc tự tịnh tiến theo chiều vuông góc với tâm chốt Tỉ lệ L/D≤ 0,33-0,35 - Chốt trám khống chế bậc tự Vật liệu chế tạo chốt gá: + Khi d c 16mm chốt gá chế tạo thép dụng cụ : Y7A; 10A; 9XC,CD70 + Khi d c 16mm chốt gá chế tạo thép 20X, thấm C đạt chiều dày 0,81,2 mm, sau tơi đạt HRC 50-55 Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Hình 6.8- Các loại chốt gá hình trụ - Chốt cơn: + Chốt côn cứng: Tương ứng điểm, hạn chế bậc tự tịnh tiến + Chốt côn tuỳ động: Tương ứng với điểm hạn chế bậc tự tịnh tiến Dùng chuẩn định vị chẩn thơ Hình 6.9- Chốt Các loại trục gá: Khi gia công máy tiện, máy phay, máy mài … với chuẩn lỗ hình trụ qua gia cơng, nguời ta cịn dùng loại trục gá khác để định vị thường khống chế bậc tự a Trục gá hình trụ: loại thường phải dùng đai ốc để kẹp chặt chi tiết, lắp ghép với chuẩn định vị có khe hở nên độ xác định tâm khơng cao (Thường dùng mối ghép H7/h7) b Trục gá hình cơn: Để khắc phục nhược điểm trục gá hình trụ nguời ta sử dụng chốt gá hình cơn, chốt gá có độ nhỏ( ) Lắp ghép bó với chuẩn định vị khơng có khe hở nên độ xác định tâm cao Ngồi cịn truyền moment xoắn lớn c Trục gá đàn hồi: Khi gia công bạc thành mỏng máy tiện, máy mài trịn ngồi… để tránh biến dạng lực kẹp gây ra, ta dùng trục gá đàn hồi, loại có khả định tâm tốt (0,01-0,02)mm, lực kẹp không Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Hình 6.10- Các loại trục gá Sai số định vị định vị mặt * Tính sai số định vị dùng chốt gá - Chốt gá lỗ vị trí Khi chốt gá đặt thẳng đứng, chuẩn định vị chốt gá vị trí (hình 5.11 a) Trong trường hợp lỗ có đường kính lớn chốt gá có đường kính nhỏ nhất, sai số chuẩn định vị lượng dịch chuyển tâm hình học lỗ o1ct o2 ct : ±ΔD- sai lệch đường kính mặt lỗ định vi d- đường kính danh nghĩa chốt gá ±Δd- sai lệch đường kính chốt gá δD- dung sai kích thước đường kính lỗ δd- dung sai kích thước đường kính chốt gá Δ - khe hở nhỏ chốt gá mặt lỗ định vị Hình 6.11- Sơ đồ tính tốn sai số chuẩn a) Chốt vị trí bất kì; b) Chốt vị trí nằm ngang - Chốt gá vị trí nằm ngang (hình 5.11b).Trong trường hợp chi tiết gá chốt gá có xu hướng rơi xuống phía Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Có hai trường hợp xảy ra: Chốt gá có kích thước lớn d+Δd lỗ định vị có kích thước nhỏ D-ΔD, lúc vị trí tiếp xúc chốt gá lỗ định vị điểm A cao nhất, tâm chi tiết o 1ct Chốt gá có kích thước nhỏ d-Δd lỗ định vị có kích thước lớn D+ΔD, lúc vị trí tiếp xúc chốt gá lỗ định vị điểm B thấp nhất, tâm chi tiết o ct Trong hai trường hợp, tâm chi tiết dịch chuyển theo phương zz từ o 1ct đến o ct , hay nói cách khác sai số định vị theo phương zz o1ct o2 ct Ta có : * Định vị kết hợp: Trong thực tế thường dùng đồng thời nhiều bề mặt để làm chuẩn định vị Khi dùng phương pháp cần lưu ý không để xảy tượng siêu định vị, phải tính đến sai số chế tạo khe hở lắp ghép chi tiết định vị - Định vị với chuẩn mặt phẳng hai lỗ vng góc với mặt phẳng: Chuẩn định vị áp dụng rộng rãi để gia công chi tiết dạng hộp, dạng thân, dạng càng…Đây phương pháp định vị dùng chuẩn thống tạo điều kiện gia công đảm bảo độ xác bề mặt Như biết theo nguyên tắc định vị điểm dễ xảy tượng siêu định vị vì: Dùng mặt phẳng khống chế bậc tự kết hợp với hai chốt trụ ngắn hai lỗ chuẩn số bậc tự dô khống chế Nghĩa xảy tượng siêu định vị Ngoài dung sai khoảng cách tâm hai lỗ chuẩn dung sai khoảng cách tâm hai chốt định vị xảy trường hợp khơng lắp chi tiết gia công vào hai chốt định vị Để khắc phục vấn đề người ta đưa phương án sau để lắp ghép mặt phẳng chuẩn định vị Do khoảng cách kích thước hai tâm lỗ hai tâm chốt thay đổi phạm vi dung sai, dung sai kích thước đường kính hai chốt hai lỗ khe hở lắp ghép chốt lỗ, dẫn tới hai lỗ lắp vào hai chốt Để giải vấn đề ta dùng hai phương pháp sau: Hình 6.12: Định vị kết hợp mặt phẳng hai lỗ định vị Ví dụ: hình 5.12; lỗ 1, Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG * Phương án thứ nhất: - Tăng đường kính lỗ:nhưng phương án khơng lỗ chế tạo theo qui định Hình 6.13:Sơ đồ tính tốn đường kính chốt - Giảm đường kính chốt: giả sử chốt lỗ đồng tâm phải làm nhỏ chốt thứ Cần phải thoả mãn yêu cầu kích thước lớn chốt thứ lắp vào lỗ thứ điều kiện kích thước đường kính hai lỗ nhỏ nhất, kích thước đường kính hai chốt lớn nhất.Cịn khoảng cách tâm hai lỗ lớn nhất, khoảng cách tâm hai chốt nhỏ nhất( ngược lại khoảng cách tâm hai lỗ nhỏ nhất, khoảng cách tâm hai chốt lớn nhất) + Ký hiệu: Gọi DL1 DL kích thước danh nghĩa lỗ lỗ d c1 d c kích thước danh nghĩa chốt định vị số số D L1 ; D L : sai lệch đường kính lỗ số số d c1 ; d c : sai lệch đường kính chốt số số LL : Sai lệch kích thước khoảng cách tâm lỗ Lc : Sai lệch kích thước khoảng cách tâm chốt Từ hình vẽ ta thấy: L2 dc L LC (1) 2 dc L+ LL L L LC (2) 2 Lấy (1)-(2) dc2 DL 2(LL LC ) L- LL Hay: dc2 DL ( L C ) Với: L dung sai khoảng cách tâm lỗ chuẩn c dung sai khoảng cách tâm chốt định vị + Chú ý: Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 10 Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG +Trường hợp vít có đầu phẳng (hình 5.30 c) r =0, thay vào cơng thức (b) có dạng (c) +Trường hơp dùng miếng đệm (hình 5.30 d), đầu trục vít quay lỗ miếng đệm, tiếp xúc vịng trịn có bán kính R =D/2, mơ men ma sát xuất đầu trục vít : Nếu ta xét đến ma sát bề mặt ren, mô men tác động tay quay xác định theo công thức : Trong thực tế ta phải kể đến ma sát mặt đầu đai ốc hay trục vít, mơ men tác dụng tay quay xác đinh: QL = M r +Mms (d) + Trường hợp kẹp chặt đai ốc, phương trình (d) có dạng : Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 24 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG * Tính gần Khi tính gần đúng, để xác định lực kẹp (KG) theo chiều dài tiêu chuẩn tay quay (L=14d; L- chiều dài tay quay, d- đường kính danh nghĩa ren), ta sử dụng cơng thức sau : - Khi kẹp trục vít có đầu dạng cầu : W ≈ 140 ⋅Q - Khi kẹp đai ốc: (12) W ≈ 65 ⋅Q (13) Trong bảng 5-1 5-2, cho giá trí lực kẹp W phụ thuộc lực Q xác định theo công thức (8) (11) với ϕqđ =6 34’; μ=0,1; β=120 Bảng 5.1 Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 25 Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Bảng 5.2 6.3 CÁC CƠ CẤU ĐỊNH VỊ KHÁC CỦA ĐỒ GÁ 6.3.1.CÁC CƠ CẤU TỰ ĐỊNH TÂM: Khái niệm: Cơ cấu tự định tâm cấu vừa định vị, vừa kẹp chặt đồng thời có tác dụng làm cho tâm đối xứng chi tiết trùng với tâm cấu tự định tâm Cơ cấu tự định tâm cần thiết phải gá đặt chi tiết hai nhiều lần, khiến lần gá đặt tâm chi tiết có vị trã không đổi Các bề mặt định vị cấu tự định tâm có chuyển dịch được, khơng cố định, chúng tiến vào lùi tốc độ, cho nãn mặt định vị đồng thời bề mặt kẹp chặt - Ưu điểm : + Giảm thời gian định vị kẹp chặt chi tiết + Độ xác định tâm cao, dung sai hai mặt chuẩn dung sai khoảng cách hai mặt chuẩn phân cho hai bên Ví dụ hình 5.31: mặt định vị chi tiết hai mặt phẳng, kích thước hai mặt định vị L±ΔL Vị trí giới hạn chi tiết Trị số dịch chuyển lớn chi tiết ΔL (δL/2) Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 26 Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG - Ứng dụng: cấu tự định tâm thường hay dùng để định tâm vật tròn xoay, vật đối xứng vật có chuẩn định vị lần chạy dao tạo Lúc ta có sai số mặt định vị khơng Hình 6.31- Cơ cấu tự định tâm Các cấu tự định tâm thường dùng: a) Cơ cấu tự định tâm ren ốc trái chiều nhau: Hình 5.32 cấu khối V tự định tâm nhờ vào trục vít có ren trái chiều (một bên ren trái, bên ren phải) Hình 6.32: Tự định tâm ren ốc trái chiều 1,2 – khối V; - trục vít có ren trái chiều; 4,10 - vít cố định; 5,6,8,9 - vít; - chạc Khi quay trục vít, hai khối V đồng thời tiến vào lùi (nhờ thực việc định tâm chi tiết) Điều chỉnh chạc sang trái sang phải nhờ vít 9, ta điều chỉnh tâm hai khối V lệch sang trái sang phải Độ xác định tâm phụ thuộc vào bước ren hai bãn có hay khơng, phụ thuộc vào khe hở đai ốc ren ốc Chế tạo loại ren phức tạp nên độ xác định tâm khơng cao Bằng cấu ta đặt khối V theo phương thẳng đứng b)Tự định tâm chêm: Hình 5.33, tự định tâm khe chêm : Nhờ lõi có mặt vát nghiêng hình chêm, nên vặn đai ốc tiến vào, lõi đẩy ba trượt để định tâm kẹp chặt chi tiết gia cơng mặt chuẩn Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 27 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Hình 6.33: Tự định tâm chêm Góc nâng chêm thườmg lấy 15 độ Kết cấu chêm có độ xác định tâm cao, độ cứng vững tốt.Khi vặn ngược đai ốc 5, lõi kéo chi tiết tháo lỏng c) Tự định tâm đòn bẩy: Hình 5.34 kết cấu tự định tâm địn bẩy, hình 5.21a định tâm mặt ngồi; hình 5.34b, c định tâm mặt Độ xác định vị phương pháp phụ thuộc vào lắp ghép chốt quay, tỉ lệ cánh tay địn Hình 6.34: Tự định tâm địn bẩy d) Tự định tâm đường cong: Hình 5.35 định tâm mặt chi tiết, dựa vào đường cong rãnh để đẩy hai chốt định vị vào lỗ chi tiết Hành trình loại ngắn, để tăng hành trình làm thành hai đoạn đường cong: đoạn đầu góc nâng 30 độ để đẩy chi tiết đoạn xa, đoạn hai góc nâng nhỏ độ để kẹp chặt tự hãm Vì đường cong khó chế tạo xác, nên độ xác định tâm loại khơng cao Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 28 Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Có thể dùng mâm cặp tự định tâm Nhờ bánh hình nhỏ vặn làm quay đĩa, đáy đĩa có (cũng bánh ăn khớp với bánh nhỏ) Mặt đĩa có rãnh xoắn ốc Ac-si-mét ăn khớp với khía sau vấu Do đĩa quay vấu tiến vào tâm lùi với tốc độ Các loại mâm cặp sử dụng rộng rãi, có tính vạn cao, lực kẹp lớn, kẹp chặt; khuyết điểm đoạn rãnh xoắn có độ cong khơng (bán kính khơng nhau) Vì rãnh xoắn Ac-si-mét đĩa quay xoắn lưng vấu tiếp xúc đường tiếp xúc mặt, chịu áp lực lớn, dễ mịn Rãnh xoắn Ac-si-mét có phương trình độc cực (hình 5.36a) : r = a.θ Trong đó: r - véc tơ bán kính; θ - góc cực; a- gọi đặc tãnh xoắn ốc, số a = v/ω Khi θ=1 radian, a=r Do đặc tính xoắn a véc tơ bán kính r Khi θ =360 =2π radian, ta vẽ đựơc vòng xoắn thứ véc tơ bán kính r trở thành bước xoắn t, nghiã : Vì a số, r ln ln tăng, nên góc α ln ln giảm Ví dụ: đường xoắn mâm cặp tiêu chuẩn TC-25 có D=192,5mm; d=110mm; t=10mm; a=t/2π=1,59mm Theo cơng thức (1), ta tìm góc nâng α: Theo hình 5.23a, vặn đĩa ngược chiều kim đồng hồ vấu vào tâm (kẹp) tiếp xúc với mặt lồi Khi vặn đĩa ngược lại vấu (tháo lỏng) tiếp xúc với mặt lõm Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 29 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Hình 5.36 Trong hình 5.36c, từ tâm O′ (lệch cách mặt đối xứng AA vấu a) ta vẽ bán kãnh r1, r2, r3, rn lấy làm prôfil vấu (với bước tiến t) tiếp xúc tồn chiều rộng vấu vấu không chuyển động theo hướng kính Sự thay đoạn cong xoắn ốc nằm bề rộng vấu cung tròn có sai số nhỏ, khơng đáng kể Khi vấu xê dịch hướng tâm thấp ăn khớp với đoạn rãnh xoắn ốc cùng, lúc cao lại ăn khớp với đoạn rãnh xoắn ốc ngồi Vậy prơfil r1, r2, r3, rn vấu bị kẹt, khơng dịch chuyển Để tránh tượng kẹt bề mặt lõm tất phải có prôfil với bán kãnh R cố định lớn bán kính lớn rãnh xoắn ốc rmax =D/2; cịn bề mặt lồi tất phải có prơfil với bán kính R1 cố định bán kính bé rãnh xoắn ốc rmin = d/2 Thường lấy: R = D/2+(5-10)mm R1 = d/2-(3-8)mm Các bán kính R R1 có tâm điểm nằm đường B-B song song với đường đối xứng A-A cách A-A khoảng a e)Tự định tâm khe chêm: Nguyên tắc loại nhờ vào lực cắt để đẩy lăn vấu kẹp vào khe hở có hình chêm đạt tự định tâm đồng thời kẹp chặt, lực cắt lớn lực kẹp lớn Kết cấu cấu tự định tâm khe chêm hình 5.24a, b Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 30 Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Hình 6.37a, b: Tự định tâm khe chêm Hình 5.24a, b định tâm mặt chi tiết lăn (chuẩn định vị tinh), dùng vấu khía nhám để tăng hệ số ma sát dùng mặt định vị thô Khi muốn tháo lỏng chi tiết cần dùng tay kết cấu tay quay quay ngược chi tiết gia cơng để đẩy lăn vấu khỏi khe chêm - Tính tự hãm : Muốn tự hãm, nghĩa lăn khơng bật khỏi khe chêm phải đảm bảo hai phản lực R1 R2 (hình 5.25) nằm trãn đường thẳng, ngược chiều trị số Tốt R1 R2 tạo thành ngẫu lực thuận chiều kim đồng hồ, R1 bên phải R2 Muốn tự hãm được, cần phải có : Trong :α- Góc hợp hai tiếp tuyến điểm tiếp xúc lăn - vật gia cơng lănlõi cam; -Góc ma sát lăn vật gia cơng; -Góc ma sát lăn lõi cam Thường , nên, ta có : α ≤ (1) So sánh (1) (2) , ta có điều kiện tự hãm : - Để tháo lõng lăn sau hết lực cắt mơ men ma sát trượt phản lực N tạo phải lớn mô men ma sát lăn, tức : Trong :K- hệ số ma sát lăn; d - đường kính lăn - Tính lực kẹp Từ hình 5-24, ta có lực kẹp lăn là: Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 31 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Trong đó: W- lực kẹp (N); P- lực cắt (N); D1- đường kính chi tiết; D2đường kính chổ có lực cắt chi tiết; 1- góc ma sát lăn chi tiết; n- số lăn Thường ta lấy đường kính lăn d= D1/8 - Kiểm ta theo chèn ép: b Trong đó:E- mơ đun đàn hồi chi tiết (2.104 kG/mm2-); b - chiều dài lăn (mm); σ - ứng suất chèn dập (đối với thép σ-=200 kG/mm2) f) Tự định tâm ống kẹp co bóp đàn hồi Ống kẹp co bóp ống xẽ rãnh đàn hồi hình cơn, nhờ biến dạng đàn hồi để kẹp chặt định tâm chi tiết Ống kẹp co bóp phân thành loại : + Theo mặt định vị: Định vị mặt mặt chi tiết Ống kẹp định tâm mặt chi tiết nhờ đầu bung, cịn định tâm mặt ngồi nhờ đầu bóp + Theo phần kẹp: Kẹp đầu kẹp hai đầu + Theo chiều kẹp: Kéo đẩy - Sơ đồ làm việc ống kẹp hình 5.38 Hình 5.38 Hình 5.39 1-ống kẹp; 2- thân đồ gá ; 3- vãt chống xoay; 4-chi tiết Đầu bên phải ống kẹp xẽ rãnh Khi kéo ống kẹp sang bên trái, ống bị bóp lại để định vị kẹp chặt chi tiết Để dễ dàng tháo chi tiết ra, góc α= 30 Rãnh lỗ ống kẹp có kiểu hình 5-27 tùy theo tiết diện phôi Kiểu a:lỗ vuông, rãnh; kiểu b: lỗ hình chữ nhật, rãnh; kiểu c:lỗ cạnh, rãnh Khi ống kẹp nằm ổ kẹp tuỳ theo đường kính phơi to nhỏ khác mà điểm tiếp xúc ống kẹp khác Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 32 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Góc α phần làm việc trạng thái tự trạng thái kẹp chặt thường lấy cách 30′ - Tính lực kẹp (hình 5-40): Nếu ta xem ống kẹp chêm cứng khơng biến dạng phần làm việc chịu lực sau kẹp chặt : Q - Lực kéo hướng trục (kG), W - Phản lực chi tiết (kG) , tức lực kẹp, F2 - Lực ma sát chi tiết ống kẹp W1- Tổng phản lực thẳng đứng phản lực W lực ma sát vỏ đồ gá ống kẹp (kG) Hình 5.40: Theo lực kẹp chêm ta có : Ở đây: , 2- Góc ma sát ống kẹp với vỏ với chi tiết α - góc ống kẹp Nếu phơi ống kẹp có khe hở f lực kẹp phải trừ bớt thành phần lực W2 cần để làm mảnh hình máng A, B, C biến dạng khoảng f Có thể coi mảnh dầm cơng xơn ngàm đầu có chiều dài L chịu lực W2 đầu để biến dạng đoạn f Nếu khơng có miếng chặn định cữ số 1, chi tiết xã dịch hướng trục lực ma sát F2 chi tiết ống kẹp không ảnh hưởng đến lực kẹp, lúc : - Vật liệu chế tạo ống kẹp co bóp đàn hồi thép thấm bon, thép có thành phần bon cao Đối với chi tiết lớn nặng, ống kẹp thường làm thép hợp kim 12XH3A 15XA, 4XC, 9XC, dùng thép Y6A ÷Y10A, nhiệt luyện phần đến độ cứng HRC =30÷35, phần làm việc HRC =55÷60 - Ưu điểm ống kẹp co bóp đàn hồi: kết cấu nhỏ, đơn giản, thao tác tiện lợi nhanh - Nhược điểm: khơng hồn tồn tiếp xúc với bề mặt phôi theo tiết diện ngang hay dọc h)Tự định tâm chất dẻo Dùng chất dẻo để định tâm kẹp chặt chi tiết đồ gá thành tựu có hiệu cao Nó có độ xác định tâm cao (có thể đạt tới 0,001÷ 0,03mm), triệt tiêu hồn tồn khe hở chi tiết đồ định vị đồng thời kẹp chặt với lực kẹp lớn Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 33 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Ưu điểm đồ gá dùng chất dẻo là: kết cấu nhỏ, gọn, thao tác nhanh độ xác định tâm cao, lực kẹp phân bố 6.4 CÁC CƠ CẤU KHÁC CỦA ĐỒ GÁ: Ngoài cấu định vị, kẹp chặt, định tâm, cấu phóng đại lực kẹp, cấu sinh lực , tuỳ theo loại gia công, đồ gá gia cơng cịn cần cấu khác như: cấu dẫn hướng, cấu gá dao, cấu chép hình, cấu phân độ, thân đồ gá Những cấu có loại đơn giản thiếu chúng ảnh hưởng đến độ xác gia công, độ nhám bề mặt, suất lao động, cường độ lao động Sau ta nghiên cứu loại cấu nói 6.4.1- Cơ cấu dẫn hướng kiểm tra vị trí dụng cụ cắt Cơ cấu dẫn hướng kiểm tra vị trí dụng cụ cắt phận quan trọng đồ gá gia công cắt gọt Cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt (bạc dẫn hướng) có tác dụng xác định trực tiếp vị trí dụng cụ cắt, đồng thời nâng cao độ cứng vững q trình gia cơng, đảm bảo hướng tiến dao xác, giảm sai số gia cơng Cơ cấu kiểm tra vị trí dụng cắt nhằm xác định vị trí dụng cụ cắt trước gia cơng (ví dụ cấu so dao phay, dưỡng chỉnh dao bào xọc) Nói chung, dụng cụ cắt đủ độ cứng vững vị trí điều chỉnh ngồi phạm vi gá đặt phôi thông qua cấu so dao (như đồ gá tiện, phay, bào, xọc, chuốt mặt ngoài) Nếu dụng cụ cắt cứng vững khoan, khoét, doa) cần có cấu dẫn hướng dụng cụ cắt nhằm đảm bảo độ cứng vững cần thiết q trình gia cơng 1) Bạc dẫn: Các loại bạc dẫn dùng gia công lỗ (khoan, khoét, doa) loại máy khoan, máy doa có tác dụng dẫn hướng trực tiếp dụng cụ cắt Bạc dẫn hướng lắp trực tiếp phiến dẫn (tấm dẫn hướng) Tấm dẫn hướng lắp ghép với thân đồ gá gia công cắt gọt Tuỳ theo yêu cầu gia cơng người ta sử dụng loại bạc dẫn sau : a Bạc dẫn cố định Loại bạc thường dùng dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ qua nguyên công với bước công nghệ nguyên công gồm nhiều bước công nghệ (khoan, khoét, doa) mà sau bước công nghệ phải thay phiến dẫn có lắp bạc cố định (phiến dẫn tháo rời) Về kết cấu, bạc gồm hai loại bạc trơn bạc có vai (hình 6.29a,b) Kết cấu đơn giản, độ xác vị trí tương đối cao, thay bạc không thuận tiện Bạc lắp trực tiếp dẫn hướng thân đồ gá theo chê độ lắp H7/n6 H7/r6 Độ nhám bề mặt bạc phải đạt Ra=1.25 Ra= 0,63μm b Bạc dẫn thay Loại bạc dùng dạng sản xuất lớn, hàng khối phiến dẫn cố định để thực nguyên công gia công lỗ gồm nhiều bước công nghệ, sau bước phải thay bạc dẫn hướng dụng cụ cắt So với bạc cố định, cần thêm bạc lót dẫn bạc dẫn Bạc thay lắp với phiến dẫn thông qua bạc lót Bạc lót lắp với phiến dẫn theo chế độ lắp H7/n6 lắp với Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 34 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG bạc dẫn thay theo chế độ lắp trung gian H6/g5 H7/g6 Bạc thay cố định nhờ vít hãm (hình 5.29c) Khi bạc dẫn bị mịn, muốn thay ta vặn vít lấy bạc Hình 6.29- Các loại bạc dẫn hướng c Bạc dẫn thay nhanh Kết cấu loại bạc giống bạc dẫn thay thế, khác chổ có thêm phần khuyết vai bạc Phần khuyết có tác dụng giảm thời gian thay bạc, nhờ cơng nhân đứng máy khơng cần tháo vít hãm bạc thay bạc mà cần xoay bạc cho phần khuyết chiều dày vai bạc ứng với vít hãm rút bạc khỏi phiến dẫn để thay (hình 5.29d) Bạc thay nhanh thường dùng trình gia cơng cần thay dao liên tục Ví dụ lỗ cần gia công qua bước công nghệ khoan, khoét, doa Do kích thước đường kính dao tăng dần, nên yêu cầu kích thước đường kính lỗ bạc phải khác Dùng bạc thay nhanh giảm thời gian phụ để thay bạc dẫn Ba loại bạc tiêu chuẩn, chọn sổ tay khí d Bạc dẫn đặc biệt Do hình dáng chi tiết vị trí đặc biệt lỗ gia công dùng loại bạc tiêu chuẩn, người ta thiết kế loại bạc đặc biệt Ví dụ hình 5.30a, b, c, d dùng loại bạc dẫn hướng đặc biệt gia công lỗ bề mặt nghiêng, mặt cầu mà tâm lỗ không hướng tâm mặt cầu, hai bên lỗ có mặt cao hơn, lỗ có đường tâm gần nhau, Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 35 Bài giảng: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Hình 6.30- Các loại bạc dẫn hướng đặc biệt e Bạc dẫn quay Dùng để gia công lỗ máy doa nhằm tránh tượng kẹt phoi gây mòn nhanh lỗ dẫn hướng bạc Bạc dẫn lắp với ổ trượt ổ lăn ổ lại lắp với phiến dẫn Bạc dẫn có lắp then với cán dao để quay theo trục dao q trình gia cơng Các thơng số chủ yếu thiết kế bạc dẫn Bạc dẫn dùng để dẫn hướng, xác định vị trí đồng thời để tăng độ cứng vững dụng cụ cắt, nhằm giảm độ lệch rung động q trình gia cơng Vì bạc dẫn ảnh hưởng lớn đến độ xác gia cơng lỗ, đặc biệt độ xác vị trí tương quan Khi thiết kế cần ý chọn thơng số sau: (1) Kích thước dung sai đường kính bạc Khi dùng bạc tiêu chuẩn, người thiết kế định, cần theo bước sau : - Kích thước đường kính bạc nên lấy kích thứớc giới hạn lớn dụng cụ cắt - Do mũi khoan, mũi khoét dao doa chế tạo theo tiêu chuẩn, nên chế độ lắp bạc dao nên chọn theo hệ trục - Dùng chế độ lắp trung gian dao bạc dẫn để giảm ma sát dao khỏi bị kẹt Nói chung khoan khoét lỗ dùng F7, doa thô dùng G7, doa tinh dùng G6 Ví dụ: Gia cơng lỗ 16H8 vật liệu thép, q trình gia cơng gồm bước cơng nghệ khoan- kht -doa Kích thước dung sai bạc chọn bảng (6-1) Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 36 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG (2) Chiều cao H bạc (hình 5-31a) Chiều cao H chiều dài tiếp xúc mũi khoan bạc Trị số H ảnh hưởng lớn đến tác dụng dẫn hướng dụng cụ cắt ma sát bạc mũi khoan Khi H lớn, tính dẫn hướng tốt, ma sát bạc mũi khoan tăng lên; H q nhỏ, tính dẫn hướng giảm Nói chung người ta lấy H=(1-1,25)d Khi lỗ gia cơng u cầu có độ xác cao, đường kính lỗ gia cơng nhỏ, tức độ cứng vững mũi khoan thấp ta lấy giá trị lớn, ngược lại lấy giá trị bé Hình 6.31 – Khoảng cách bạc đến mặt đầu lỗ gia cơng (3) Khoảng phoi h (hình 5.31a): Khoảng cách bạc chi tiết, bảo đảm việc phoi Nếu h nhỏ, phoi khó khăn, khơng bề mặt gia cơng bị hỏng, có làm gãy mũi khoan; h lớn, tính dẫn hướng giảm, độ lệch mũi khoan lớn Đồ thị hình 5.31b biểu diễn quan hệ h đường kính d gia cơng thép gang (4) Vật liệu chế tạo nhiệt luyện : Bạc lót chế tạo từ thép 45, đạt độ cứng HRC 44÷60 Bạc dẫn hướng chế tạo từ thép Y10A, Y12A, 9XC, tơi đạt độ cứng HRC 62÷64 ; thép 20, 20X trước phải thấm than đạt độ sâu 0,8÷1,2mm 2) Phiến dẫn: Bạc dẫn hướng lắp phiến dẫn đồ gá tạo thành cấu dẫn hướng mũi khoan, mũi khoét, mũi doa để gia cơng lỗ có độ xác u cầu Phiến dẫn gồm hai loại phiến dẫn cố định phiến dẫn động - Phiến dẫn cố định: Phiến dẫn cố định lắp xác với thân đồ gá Nó tháo lắp khơng tháo lắp Phiến dẫn lắp cố định đạt độ xác vị trí tâm lỗ cao, thao tác tháo lắp chi tiết gia công phức tạp, thời gian phụ lớn phải dùng bạc dẫn thay nhanh lỗ yêu cầu độ xác cao phải qua nhiều bước cơng nghệ Chính việc này, ảnh hưởng đến vị trí tâm lỗ Hình 5.32 trình bày loại phiến dẫn hướng: a)-có thể đúc liền; b) hàn; c) lắp ghép vít với thân đồ gá Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 37 Bài giảng: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÙI HỆ THỐNG Hình 6.32- Phiến dẫn cố định - Phiến dẫn kiểu lề: Loại phiến dẫn chế tạo tách riêng khỏi thân đồ gá gắn với khớp lề (hình 5.33) Một đầu phiến dẫn gia cơng lỗ xác để lắp với chốt lề, đầu thứ xẽ rãnh để bắt vít kẹp chặt, có gối tựa thay đổi để đỡ phiến dẫn Loại phiến dẫn có ưu điểm dễ tháo lắp vật gia cơng Nhưng có nhược điểm độ xác định tâm thấp, giá thành chế tạo đồ gá cao Hình 5.33- Phiến dẫn lề Hình 5.34- Phiến dẫn treo - Phiến dẫn treo (hình 5.34), dẫn vít bắt chặt cố định với hai trụ trượt Phần đầu hai trụ lắp liền với đầu khoan, phần trượt thân đồ gá Phiến dẫn nâng lên hạ xuống theo đầu khoan, kẹp chặt ln chi tiết gia cơng nhờ lực lị xo lồng ngồi hai trụ, nên giảm nhiều thời gian phụ Phiến dẫn treo thường dùng đầu khoan nhiều trục lắp trục máy khoan dùng gia công lỗ bước công nghệ Chất lượng lỗ gia công chịu ảnh hướng bạc dẫn hướng Độ xác vị trí lỗ gia công phụ thuộc vào yếu tố sau : - Khe hở dụng cụ cắt bạc dẫn hướng - Khe hở bạc thay bạc lót - Chiều dài dẫn hướng chiều dài tiếp xúc dụng cụ chi tiết H - Khoảng phoi h Khoa khí-Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ 38 ... kính hai lỗ nhỏ nh? ?t, k? ?ch thước đường kính hai ch? ? ?t lớn nh? ?t. Cịn khoảng c? ?ch t? ?m hai lỗ lớn nh? ?t, khoảng c? ?ch t? ?m hai ch? ? ?t nhỏ nh? ?t( ngược lại khoảng c? ?ch t? ?m hai lỗ nhỏ nh? ?t, khoảng c? ?ch t? ?m hai... thước dung sai ch? ? ?t m? ?t: K? ?ch thước ch? ? ?t lấy k? ?ch thước nhỏ lỗ Ch? ?? độ lắp ghép thường H/ j H/ f Độ xác k? ?ch thước ch? ? ?t cao độ xác k? ?ch thước lỗ t? ?? đến cấp - Xác định k? ?ch thước ch? ? ?t v? ?t ch? ?? yếu dựa... ghép nhỏ ch? ? ?t lỗ 1; ch? ? ?t lỗ * Khi giảm đường kính ch? ? ?t khe h? ?? t? ?ng lên, bậc t? ?? t? ??nh tiến theo x ch? ? ?t h? ??n ch? ??, ch? ? ?t thứ có t? ?c dụng h? ??n ch? ?? bậc t? ?? quay quanh trục z * Khi giảm đường kính ch? ??t
Ngày đăng: 19/01/2022, 15:51
Xem thêm:
