Giáo trình Kỹ thuật gia công cơ khí (Nghề: Cơ điện tử - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Kỹ thuật gia công cơ khí cung cấp một số kiến thức như: Những khái niệm và định nghĩa cơ bản; Chất lượng bề mặt gia công; Độ chính xác gia công; Chuẩn; Đặc trưng của các phương pháp gia công; Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.

Chương Chuẩn Mục tiêu: -Trình bày định nghĩa phân loại chuẩn, trình gá đặt chi tiết gia cơng - Trình bày ngun tắc định vị điểm - Xác định cách tính sai số gá đặt - Xác định nguyên tắc chọn chuẩn - Chủ động, sáng tạo đảm bảo an tồn q trình học tập Nội dung: 4.1 Định nghĩa phân loại chuẩn Để máy móc làm việc ổn định xác cần phải đảm bảo vị trí tương quan chi tiết, cụm Khi gia cơng máy, phơi cần phải có vị trí xác tương đối so với cấu máy mà xác định quỹ đạo dịch chuyển dụng cụ cắt (sống trượt, bàn xe dao, đầu dao phay, cữ tỳ, cấu chép hình v.v ) Sai lệch hình dáng hình học, kích thước chi tiết gia cơng phần sai lệch vị trí lưỡi cắt phôi so với quỹ đạo chuyển động tạo hình cho Mặt khác thân chi tiết, điểm, đường, bề mặt chúng phải đảm bảo điều kiện ràng buộc xác định Điều kiện ràng buộc biểu thị quan hệ kích thước , vị trí tương quan v.v Vấn đề xác định vị trí tương quan chi tiết máy lắp ráp vị trí phơi máy gia công giải cách chọn chuẩn 4.1.1 Định nghĩa Chuẩn tập hợp đường bề mặt, đường điểm chi tiết mà người ta vào để xác định vị trí bề mặt, đường điểm khác thân chi tiết chi tiết khác Chú ý : Tập hợp bề mặt, đường điểm có nghĩa chuẩn hay nhiều bề mặt, đường điểm 4.1.2 Phân loại Chuẩn thiết kế chuẩn thực hay chuẩn ảo 60 Ví dụ: hình 6.1 a cho thấy mặt A chuẩn thực để xác định bậc chi tiết; cịn hình 6.1b, tâm O lỗ chuẩn ảo Chuẩn công nghệ Là chuẩn dùng để xác định vị trí phơi chi tiết q trình chế tạo sữa chữa Chuẩn cơng nghệ chia ra: Chuẩn gia công (chuẩn định vị gia công) dùng để xác định vị trí tương quan bề mặt, đường điểm chi tiết trình gia cơng Chuẩn ln chuẩn thực Chuẩn gia cơng (chuẩn định vị gia cơng) trùng không trùng với mặt tỳ chi tiết lên đồ gá lên bàn máy Chuẩn gia công chia làm chuẩn thô chuẩn tinh: Chuẩn thô chuẩn xác định bề mặt chưa gia cơng, mang yếu tố hình học thực phơi chưa gia cơng Có sản xuất hạng nặng, phôi rèn, đúc to, để giảm khối lượng gia công vận chuyển, người ta gia cơng sơ chuẩn thơ bề mặt gia công Chuẩn tinh chuẩn xác định bề mặt gia công Nếu chuẩn (bề mặt này) dùng lắp ráp sau gọi chuẩn tinh Ngược lại, bề mặt chuẩn tinh gọi chuẩn tinh phụ Ví dụ: Mặt lỗ A bánh dùng làm chuẩn tinh gá đặt để gia cơng lỗ A dùng làm chuẩn lắp ráp với trục (hình 4.1a) Cịn mặt b gờ c piston dùng làm chuẩn tinh thước khác, lắp ráp khơng dùng chuẩn tinh phụ (hình 4.1b) a) b) Hình 4.1: Chuẩn tinh 61 Chuẩn điều chỉnh: bề mặt có thực đồ gá hay máy dùng để điều chỉnh vị trí dụng cụ cắt so với chuẩn định vị gia công Chuẩn đo lường: Là chuẩn xác định bề mặt, đường, điểm có thực chi tiết mà ta lấy làm gốc để đo vị trí mặt gia cơng Chuẩn lắp ráp (chuẩn định vị lắp ráp): bề mặt, đường, điểm dùng để xác định vị trí tương quan chi tiết khác trình lắp ráp sản phẩm Chuẩn lắp ráp trùng với mặt ty, bề mặt dùng để kiểm tra vị trí chi tiết lắp ráp mà khơng phải mặt tỳ lắp ráp Ví dụ: Hình 4.2a: - chuẩn thiết kế, A- chuẩn đo lường, B- chuẩn lắp ráp, C - chuẩn công nghệ (mặt lỗ tâm) Hình 6.3b: chuẩn thiết kế, chuẩn công nghệ, đo lường, lắp ráp mặt A Hình 4.2:Chuẩn Chi tiết có loại chuẩn khơng trùng (a) trùng (b) Trong thực tế có chuẩn thiết kế, công nghệ, đo lường, lắp ráp khơng trùng nhau; có hồn tồn trùng 62 Sơ đồ phân loại chuẩn sau (hình 4.3): CHUẨN Chuẩn thiết kế Chuẩn công nghệ Chuẩn lắp ráp Chuẩn gia công Chuẩn điều chỉnh Chuẩn thô Chuẩn đo lường Chuẩn tinh Chuẩn tinh Chuẩn tinh phụ Hình 4.3:Sơ đồ phân loại chuẩn 4.2 Quá trình gá đặt chi tiết gia cơng 4.2.1 Khái niệm q trình gá đặt Gá đặt chi tiết trước gia công gồm hai trình: định vị chi tiết kẹp chặt chi tiết _ Quá trình định vị xác định vị trí xác tương đối chi tiết so với máy dụng cụ cắt trước gia cơng Ví dụ: phay mặt B (hình 4.4), chi tiết định vị mặt A để bảo đảm kích thước HH, dụng cụ cắt điều chỉnh theo kích thước HH, mà gốc kích thước bàn máy (hoặc bề mặt đồ định vị đồ gá) 63 Hình 4.4: Định vị chi tiết để phay _ Quá trình kẹp chặt trình cố định vị trí chi tiết sau định vị để chống lại tác dụng ngoại lực (chủ yếu lực cắt) q trình gia cơng chi tiết làm cho chi tiết khơng rời khỏi vị trí định vị Ví dụ: Gá đặt mâm cặp chấu tự định tâm (hình 4.5) Sau đưa chi tiết lên mâm cặp, vặn cho chấu cặp tiến vào cho tâm chi tiết trùng với tâm trục máy, q trình định vị Sau tiếp tục vặn cho chấu cặp tạo nên lực kẹp chi tiết để chi tiết không bị dịch chuyển q trình gia cơng sau Đó q trình kẹp chặt Hình 4.5: Gá đặt mâm cặp chấu Cần lưu ý trình định vị q trình vơ quan trọng gia cơng chi tiết, q trình định vị xảy trước trình kẹp chặt Khơng hai q trình xảy đồng thời khơng q trình kẹp chặt xảy trước trình định vị Gá đặt chi tiết hợp lý hay không vấn đề việc thiết kế quy trình cơng nghệ Vì khống chế nguyên nhân khác sinh sai số gia công mức độ định độ xác chi tiết gia cơng chủ yếu q trình gá đặt định Chọn phương án gá đặt hợp lý giảm thời gian phụ, đảm bảo độ cứng vững tốt để nâng cao chế độ cắt, giảm thời gian 64 4.2.2 Các phương pháp gá đặt chi tiết gia công: 4.2.2.1 Phương pháp rà gá Có hai trường hợp: rà trực tiếp máy rà theo dấu vạch sẵn Theo phương pháp này, người công nhân dùng mắt với dụng cụ bàn rà, mũi rà, đồng hồ đo hệ thống ống kính quang học để xác định vị trí chi tiết so với máy dụng cụ cắt Phương pháp rà gá thường dùng sản xuất đơn hay loạt nhỏ trường hợp mặt phơi q thơ khơng thể dùng đồ gá Ví dụ: Khi gia công lỗ d2 bạc lệch tâm (hình 4.6) mâm cặp chấu phải tiến hành rà để đảm bảo tâm lỗ O2 trùng với tâm trục máy d1 d2 k = const b O2 O1 a e Hình 4.6: Phay dao phay đĩa Hình 4.7: Rà gia cơng lỗ bạc lệch tâm 4.2.2.2 Phương pháp tự động đạt kích thước Theo phương pháp này, dụng cụ cắt có vị trí tương quan cố định so với vật gia công (tức vị trí điều chỉnh) Vị trí bảo đảm cố định nhờ cấu định vị Đồ gá Khi gia công theo phương pháp này, máy dao điều chỉnh trước Ví dụ: phay dao phay đĩa mặt (hình 4.7) dao điều chỉnh trước để đảm bảo kích thước a b 4.3 Nguyên tắc định vị điểm Trong công nghệ chế tạo máy ta xẽ xét chuyển động vật rắn tuyệt đối không gian theo hệ toạ độ Đề Các Nó gồm bậc tự chuyển động là: bậc tịnh tiến dọc trục ox, oy, oz bậc xoay quanh trục ox, oy, oz 65 Bậc tự vật rắn tuyệt đối khả di chuyển vật rắn theo phương mà khơng bị cản trở Khi ta đặt khối lập phương hệ toạ độ Đề Các, thấy chuyển động khống chế sau : 6' z 4' 5' o y 1' 3' 2' x Hình 4.8: Sơ đồ xác định vị trí vật rắn hệ toạ độ Đề Các Mặt phẳng xoy (khống chế bậc tự do): Điểm 1: khống chế bậc tự tịnh tiến dọc trục oz Điểm 2: khống chế bậc tự quay quanh trục ox Điểm 3: khống chế bậc tự quay quanh trục oy  điểm tạo thành mặt phẳng khống chế bậc tự Mặt phẳng xoz (khống chế bậc tự do): Điểm 4: khống chế bậc tự tịnh tiến dọc trục oy Điểm 5: khống chế bậc tự quay quanh trục oz  điểm tạo thành đường thẳng khống chế bậc tự Mặt phẳng yoz (khống chế bậc tự do): Điểm 6: khống chế bậc tự tịnh tiến dọc trục ox  điểm khống chế bậc tự Cần ý rằng: Mỗi mặt phẳng có khả khống chế bậc tự do, mặt phẳng xoz yoz khống chế bậc có bậc tự mặt khống chế mặt khống chế 66 khơng khống chế Trong q trình định vị chi tiết, khơng phải lúc cần phải khống chế bậc tự do, mà tùy theo yêu cầu gia công ngun cơng, số bậc tự khống chế nhỏ 4.3.2 Một số ví dụ điển hình: a.Mâm cặp chấu tự định tâm: z Là mâm cặp với chiều dài mâm cặp lớn đường kính chi tiết (L>D) khống chế bốn bậc tự sau: d o y Tịnh tiến dọc trục ox l Tịnh tiến dọc trục oz l>d x Quay quanh trục ox Quay quanh trục oz Hình 4.9: Mâm cặp chấu tự định tâm khống chế bậc tự b Hai mũi tâm với mũi tâm trước cố định khống chế bậc tự do: Mũi tâm trước cố định z khống chế bậc tự do: Tịnh tiến dọc trục ox y Tịnh tiến dọc trục oy x Tịnh tiến dọc trục oz Hình 4.10:Hai mũi tâm khống chế bậc tự Mũi tâm sau di động khống chế bậc tự do: Quay quanh trục ox Quay quanh trục oz c) Khối V: * Khối V dài: Với chiều dài khối V lớn đường kính trục chi tiết khống chế bốn bậc tự do: Tịnh tiến dọc trục ox Tịnh tiến dọc trục oz Quay quanh trục ox Quay quanh trục oz 67 z o y x d l L>D Hình 4.11: Khối V dài khống chế bậc tự * Khối V ngắn: Với chiều dài khối V nhỏ đường kinh trục chi tiết khống chế hai bậc tự do: z o y x d L L