Chương 3 chuẩn trong gia công cơ khí dung sai kỹ thuật đo

Chương3 CHUẨN 3.1 Khái niêm và Định nghĩa 3.1.1 Định nghĩa Về phương diện hình học, Chuẩn dùng chế tạo máy là một tập hợp đường, điểm ,bề mặt của chi tiết được dùng làm cứ để xác định vị trí của một tập hợp đường, điểm ,bề mặt khác của chi tiết đo hay của các chi tiết khác một mối quan hệ lắp ráp nhất định 3.1.2 Phân loại chuẩn Để phân loại Chuẩn có nhiều quan điểm Nếu phân loại chuẩn theo quá trình hình thành các bề mặt ta có sơ đồ phân loại chuân sau: Chuẩn công nghệ Chuẩn CN gia công Chuẩn tinh Chuẩn thô Chuẩn tinh phụ Hình 3.1 Sơ đồ phân loại chuân 3.1.2.1 Chuẩn thiết kế Chuẩn thiết kế là một tập hợp đường, điểm, bề mặt được dùng làm cứ để ghi các kích thước thiết kế Ví dụ: Hình 3.2 thì O1 là chuẩn thiết kế của O2 vì O1 được dùng làm cứ để ghi kích thước thiết kế LITL và ngược lại o2 o1 TL L Hình 3.2 Chuẩn thiết kế Đặc điểm nổi bật của Chuẩn thiết kế là các bề chuẩn có vai trò tương đương và kích thước thiết kế là vô hướng vì quá trình thiết kế, các bề mặt được hình thành đồng thời 3.1.2.2 Chuẩn công nghê Đặc điểm chung của chuẩn công nghệ là các bề mặt chuẩn không có vai trò tương đương và kích thước công nghệ có hướng rõ ràng vì công nghệ các bề mặt bao giờ cũng được hình thành theo một quy trình, quy phạm nhất định Chuẩn công nghệ gia công a Chuẩn định vị Là một tập hợp đường, điểm, bề mặt của chi tiết được dùng làm cứ để xác định vị trí của chi tiết HTCN Trong chuẩn định vị, tuỳ theo chức sử dụng chuẩn người ta chia ra: + Chuẩn định vị tỳ (Chuẩn tỳ) Là các mặt chuẩn vừa làm nhiệm vụ định vị vừa tỳ vào đồ định vị của đồ gá Ví dụ: hình 3.3 mặt A vừa làm nhiệm vụ định vị vừa tỳ vào đồ định vị của đồ gá Chuẩn định vị không tỳ (Chuẩn không tỳ) Là các mặt chuẩn chỉ làm nhiệm vụ định vị mà không tỳ vào đồ định vị của đồ gá Ví dụ: hình 3.4 mặt B chỉ làm nhiệm vụ định vị mà không tỳ vào đồ định vị của đồ gá Trong chuẩn định vị, tuỳ theo chất lượng bề mặt chuẩn người ta chia ra: + Chuẩn thô Là những bề mặt chưa qua gia công lần nào A Hình 3.3 Chuẩn tỳ B A Hình 3.4 Chuẩn không tỳ + Chuẩn tinh Là những bề mặt đã được gia công ít nhất một lần Trong chuẩn tinh, tuỳ theo chức sử dụng chuẩn người ta chia ra: - Chuẩn tinh chính Hình 3.5 Chuẩn tinh chính Chuẩn tinh chính là các bề mặt chuẩn vừa dùng quá trình gia công vừa dùng quá trình lắp ráp sau này Ví dụ: hình 3.5 mặt A vừa dùng định vị quá trình gia công vừa dùng làm mặt định vị quá trình lắp rắp - Chuẩn tinh phụ Chuẩn tinh phụ là các bề mặt chuẩn chỉ dùng quá trình gia công mà không dùng quá trình lắp ráp sau này Ví dụ: hình 3.6 hai lỗ tâm chỉ có tác dụng định vị quá trình gia công, không sử dụng quá trình lắp ráp Hình 3.6 Chuẩn tinh phụ b Chuẩn đo lường Chuẩn đo lường dùng quá trình gia công là một tập hợp đường, điểm, bề mặt của chi tiết được dùng làm cứ để đo lường, kiểm tra vị trí của bề mặt gia công (Kiểm tra kích thước nguyên công) Chuẩn công nghê lắp ráp (Chuẩn lắp ráp) a Chuẩn định vị lắp ráp (Chuẩn lắp ráp) Là một tập hợp đường, điểm , bề mặt của chi tiết được dùng làm cứ để xác định vị trí của một tập hợp đường, điểm, bề mặt khác của chi tiết khác một mối quan hệ lắp ráp nhất định b Chuẩn đo lường Chuẩn đo lường dùng quá trình láp ráp là một tập hợp đường, điểm, bề mặt của chi tiết được dùng làm cứ để đo lường, kiểm tra vị trí của một tập hợp đường, điểm, bề mặt khác của chi tiết khác một mối quan hệ lắp ráp nhất định 3.1.3 Một số Chú y Nếu phân loại chuẩn theo quan hệ về vị trí của các bề mặt chuẩn một sơ đồ gá đặt ta có sơ đồ phân loại chuẩn sau: Chuẩn Chuẩn khởi xuất Chuẩn định vị Chuẩn đo lường Chuẩn chỉnh dao Chuẩn sở Hình 3.7 Sơ đồ phân loại chuẩn theo quan hệ về vị trí của các bề mặt chuẩn một sơ đồ gá đặt - Chuẩn khởi xuất Chuẩn khởi xuất là các bề mặt được hình thành ở nguyên công (bước) trước được dùng làm cứ để xác định vị trí của bề mặt gia công Kích thước khởi xuất là kích thước nối từ chuẩn khởi xuất đến bề mặt gia công Ví dụ hình 3.8, C là chuẩn khởi xuất của A vì C được gia công trước K là kích thước khởi xuất n A K TK C H TH B S Hình 3.8 Ví dụ về chuẩn khởi xuất - Chuẩn định vị Theo quan điểm phân loại này, chuẩn định vị chính là chuẩn định vị dùng quá trình gia công - Chuẩn đo lường Theo quan điểm phân loại này, chuẩn đo lường chính là chuẩn đo lường dùng quá trình gia công - Chuẩn chỉnh dao (Chuẩn điều chỉnh) Là một tập hợp đường, điểm , bề mặt thuộc một chi tiết nào đó HTCN được dùng làm cứ để gá đặt dụng cụ cắt theo đúng kích thước điều chỉnh Chuẩn chỉnh dao dược chọn cho hoặc là thuận lợi cho việc tính toán hoặc thuận lời cho quá trình gá đặt dụng cụ cắt - Chuẩn sở Là một tập hợp đường, điểm , bề mặt thuộc một chi tiết nào đó HTCN được coi có vị trí không thay đổi gá đặt cả loạt chi tiết gia công Ví dụ: hình 3.8, chuẩn sở là mặt phẳng qua ba điểm ba chốt định vị Ví dụ xác định các lọai chuẩn sơ đồ gá đặt hình 3.9 - Chuẩn khởi xuất: - Kích thước khởi xuất: - Chuẩn định vị: - Chuẩn đo lường: - Chuẩn chỉnh dao: - Chuẩn sở: n KTK TD D M A o N α Hình 3.9 Ví dụ xác định các loại chuẩn 3.2 Quá trình gá đặt chi tiết gia công 3.2.1 Khái niêm về quá trình gá đặt chi tiết gia công Trước gia công phải tiến hành gá đặt chi tiết Quá trình gá đặt chi tiết gia công bao gồm hai quá trình - Quá trình định vị: Là quá trình xác định cho chi tiết có một vị trí tương quan chính xác HTCN - Quá trình kẹp chặt chi tiết: Là quá trình cố định vị trị của chi tiết đã định vị để chống lại tác động của ngoại lực (chủ yếu là lực cắt) quá trình gia công để vị trí của chi tiết ổn định xuốt quá trình gia công Thường cố định vị trị của chi tiết bằng cách kẹp chặt nên quá trình này được gọi là quá trình kẹp chặt Cần lưu ý rằng quá trình định vị thường xảy trước quá trình kẹp chặt Lựa chọn được phương án gá đặt hợp lý có ý nghĩa rất lớn việc thiết QTCN Vì lựa chọn được phương án gá đặt hợp lý sẽ làm giảm sai số gia công, giảm thời gian gá đặt, giảm sức lao động cho công nhân, nâng cao suất lao động, giảm giá thành sản phẩm,v.v 3.2 Các phương pháp gá đặt chi tiết gia công Phương pháp rà gá e Là phương pháp gá đặt đó quá trình định vị được thực hiện bằng cách rà theo các măt chuẩn hoặc là rà theo dấu đã vạch sẵn Quá trình rà gá được thực hiện cho từng chiếc chi tiết gia công Ví dụ: để đường tâm phần trụ nhỏ trùng với đường tâm máy phải tiến hành rà gá theo hai đường chuẩn hình 3.10 n Hình 3.10 Rà gá mâm cặp chấu Ưu điểm - Có thể đạt độ chính xác gia công một cách chủ động - Có thể loại trừ được ảnh hưởng dao mòn đến độ chính xác gia công - Có thể tận dụng được một số phôi kém chính xác - Không cần đồ gá phức tạp Nhược điểm - Độ chính xác gia công đạt được thấp và phụ thuộc vào tay nghề của người thợ - Năng suất thấp Phương pháp này thường được dùng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ, sửa chữa và chế tạo thử Phương pháp tự động đạt kích thước Là phương pháp gá đặt mà vị trí tương quan giữa chi tiết gia công và dụng cụ cắt được xác định nhờ đồ định vị của đồ gá tác động lên các mặt định vị của chi tiết Quá trình được thực hiện cho cả loạt chi tiết gia công Ví dụ: gia công A B đạt kích thước K H, ta tiến hành gá DCC theo các kích thước điều chỉnh L1 L2 hình 3.11 L1 A K B TK A H TH L2 Hình 3.11 Phương pháp tự động đạt kích thước Ưu điểm - Độ chính xác gia công ít phụ thuộc vào tay nghề của người thợ và không phụ thuộc vào chiều dày lớp cắt bé nhất - Năng suất cao , giá thành hạ Nhược điểm - Không tận dụng được một số phôi kém chính xác - Độ mòn của dao ảnh hưởng lớn đến độ chính xác gia công Phương pháp này thường dùng sản lượng gia công đủ lớn 3.3 Nguyên tắc điểm định vị 3.3.1 Nguyên tắc điểm Một vật rắn tuyệt đối đặt không gian chiều oxyz có khả chuyển động tự gồm chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay quanh phương ox; oy; oz Sáu chuyển động tự đó được gọi là bậc tự của một vật rắn tuyệt đối Muốn vật rắn tuyệt đối có một vị trí xác định không gian chiều oxyz ta phải khống chế hết bậc tự Ví dụ: Z oz III oz ' 4' oy Y 6' II 1' I 2' 3''' oy Hình 3.12 Nguyên tắc điểm ox ox X Muốn vật rắn hình khối hộp chữ nhật có một vị trí xác định không gian chiều oxyz theo các toạ độ x, y, z cho trước, ta phải chọn các điểm định vị các mặt định vị các mặt định vị cho khống chế hết cả sáu bậc tự Trên mặt I chọn điểm 1,2,3 ứng với điểm ’, ‘,3’ mặt phẳng toạ độ xoy để khống chế theo toạ độ z - Điểm (1’) khống chế bậc tự tịnh tiến theo phương - Điểm 2(2’) kết hợp với điểm khống chế bậc tự quay quanh - Điểm 3(3’) kết hợp với điểm khống chế bậc tự quay quanh Trên mặt II chọn điểm 4, ứng với điểm 4’, 5’ mặt phẳng toạ độ yoz để khống chế theo toạ độ x - Điểm 4(4’) khống chế bậc tự tịnh tiến theo phương - Điểm (5 ‘) kết hợp với điểm khống chế bậc tự quay quanh Trên mặt III chọn điểm ứng với điểm 6’ mặt phẳng toạ độ xoz để khống chế theo toạ độ y - Điểm ứng với điểm ’ sẽ không chế bậc tự tịnh tiến theo phương Như vậy, chúng ta đã chọn được điểm định vị mặt định vị để khống chế hết cả bậc tự của văt rắn, nghĩa là vật rắn có một vị trí hoàn toàn xác định theo các toạ độ x,y,z cho trước hệ toạ độ oxyz Chú y: Mỗi mặt phẳng có khả khống chế bậc tự do, các mặt II, III chỉ cần chọn lần lượt là điểm, điểm định vị Vì các bậc tự còn lại đã được mặt I khống chế 3.3.2 Ứng dụng nguyên tắc điểm vào quá trình định vị Ứng dụng nguyên tắc điểm - Chi tiết gia công là vật thực, muốn ứng dụng nguyên tắc điểm phải coi chi tiết là vật rắn tuyệt đối và đặt không gian chiều oxyz - Căn cứ vào điều kiện công cụ thể của từng nguyên công để khống chế hết số bậc tự cần thiết một cách hợp lý nhất Không nhất thiết lúc nào cũng khống chế hết cả bậc tự Ký hiệu quy ước các điểm chuẩn Sơ đồ chuẩn ở dạng ly thuyết - Các mặt phẳng chuẩn mà hình chiếu đã suy biến thành đường ký hiệu: - Các mặt phẳng chuẩn mà hình vẫn giữ nguyên tiết diện ký hiệu: Quy ước này tuân thủ các quy ước về xét thấy khuất của bản vẽ kỹ thuật Quy ước này cũng vừa thể hiện được số điểm định vị các mặt định vị, khoảng cách giữa các điểm định vị và hướng tác dụng của các mặt định vị Ví dụ: quy ước ký hiệu số điểm chuẩn các mặt định vị hình 3.13 Hình 3.13 Ký hiệu quy ước sơ đồ chuẩn dạng lý thuyết Sơ đồ chuẩn ở dạng kết cấu Được ký hiệu: Quy ước chỉ thể hiện được số điểm định vị các mặt định vị còn khoảng cách giữa các điểm định vị, hướng tác dụng của các mặt định vị bản thân kết cấu tự nói lên Ví dụ: gá mâm cặp ba chấu tự định tâm, nếu cặp sâu thì khống chế bậc tự Ký hiệu quy ước hình 3.14 Hoac Hình 3.14 Ký hiệu quy ước sơ đồ chuẩn dạng kết cấu Một số ví dụ ứng dụng nguyên tắc điểm Ví dụ 1: Hình 3.15 Gia công A đạt KITK bằng chỉnh sẵn dao, sơ đồ gá đặt hình 3.15 Với yêu đó số bậc tự cần khống chế là: A K TK B Hình 3.15 Ví dụ 2: Gia công A, B đạt K1ITK1, K2ITK2 bằng chỉnh sẵn dao, sơ đồ gá đặt hình 3.16 Với yêu đó số bậc tự cần khống chế là: n A LTL B A K TK Hình 3.16 n Ví dụ Gia công mặt phẳng khối cầu bằng chỉnh sẵn dao, sơ đồ gá đặt hình 3.17 Với yêu đó số bậc tự cần khống chế là: K TK Hình 3.17 Ví dụ Gia công khoan lỗ xuyên tâm khối cầu bằng chỉnh sẵn dao, sơ đồ gá đặt hình 3.18 Với yêu đó số bậc tự cần khống chế là: Hình 3.18 3.3.3 Một số chú y Định vị không đảm bảo nguyên tắc điểm sẽ xảy các hậu quả: - Siêu định vị: là hiện tượng một bậc tự (BTD)bị khống chế quá lần - Thiếu định vị: là hiện tượng một BTD cần phải khống chế không khống chế -Thừa định vị: là hiện tượng một BTD không cần khống chế vẫn khống chế Siêu định vị làm cho chi tiết, đồ gá biến dạng, cong vênh nên gây sai số gia công rất lớn Thiếu định vị sẽ gây sai số gia công không lường trước được Thừa định vị làm cho kết cấu đồ gá cồng kềnh Trong thực tế phải tuyệt đối tránh hiện tượng thiếu và siêu định vị, còn thừa định vị vẫn được sử dụng với mục đích chủ yếu là đưa chi tiết vào vùng gia công nhanh Ví dụ: - Hình 3.19, cần khống chế 05 BTD mới khống chế 03 BTD, thiếu 02 bậc tự Hậu quả gậy nên SSGC cho kích thước L không lường trước được - Hình 3.20, chốt trụ dài khống chế 04 bậc tự do, mặt đầu khống chế 03 BTD Tổng sơ đồ khống chế 07 BTD Trong đó BTD quay quanh đường tâm lỗ chưa khống chế Như vậy sơ đồ bị siêu định vị (02 bậc n A LTL B A K TK Hình 3.19 Sơ đồ thiếu định vị Hình 3.20 Sơ đồ siêu định vị bị khống chế quá một lần) Hậu quả làm cho chốt bị biến dạng, cong vênh - Với yêu cầu gia công hình 3.21 chỉ cần khống chế 03 BTD, thực tế khống chế 06 BTD, vậy đã khống chế thừa 03 BTD Sơ đồ này có tác dụng đưa chi tiết gia công vào vùng gia công nhanh A K TK B Hình 3.21 Sơ đồ thừa định vị Căn cứ số điểm định vị các mặt chuẩn mà ta có các tên gọi khác cho các mặt chuẩn: - Bề mặt đó có điểm định vị được gọi là chuẩn chính - Bề mặt đó có điểm định vị được gọi là chuẩn dẫn hướng - Bề mặt đó có điểm định vị được gọi là chuẩn chặn Các điểm định vị có khoảng cách càng xa càng tốt, vì vậy mặt chuẩn chính có diện tích càng lớn càng tốt Chuẩn dẫn hướng càng dài, càng càng hẹp càng tốt Chuẩn chặn có diện tích càng nhỏ càng tốt Ví dụ hình 3.21 Khái niệm về số bậc tự được khống chế công nghệ được hiểu là một bậc tự theo một trục tọa độ nào đó được khống chế có nghĩa là chi tiết có một vị trí xác định trục tọa độ đó Số bậc tự cần phải khống chế một sơ đồ gá đặt phụ thuộc và phương pháp đạt độ chính xác gia công 3.4 Sai số gá đặt Một những yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác gia công là sai số gá đặt chi tiết Về trị số, sai số gá đặt được xác định theo công thức: ε gd = ε c2 + ε k2 + ε đg (3.1) Trong đó: - ε đg εk εc - sai số gá đặt - sai số kẹp chặt chi tiết (sai số kẹp) - sai số chuẩn 3.4.1 Sai số kẹp chặt εk Sai số kẹp chặt là thành phần sai số kẹp chặt chi tiết sinh ra, về trị số sai số kẹp bằng lương dịch chuyển lớn nhất của chuẩn khởi xuất chiếu lên phương kích thước chuẩn khởi xuất Ví dụ: cách xác định sai số kẹp chặt hình 3.22 w H max w L dc H y y max Hình 3.22 Sai số lực kẹp gây Do lực kẹp thay đổi từ Wmin đến Wmax nên CKX chuyển vị từ ymin đến ymax vì vậy kích thước gia công thay đổi từ Hmin đến Hmax Nếu không bù trừ ymim thi sai số kẹp được xác định theo công thức: εk = ymax cos α (3.2) Nếu bù trừ đượcc ymim thi sai số kẹp đợc xác định theo công thức: εk = (ymax – ymin) cosαα (3.3) Trong đó : α - Góc hợp bởi phương kích thước khởi xuất và phương lực kẹp ymax , ymin – Lượng dịch chuyển lớn nhất và nhỏ nhất của chuẩn khởi xuất theo phương kích thước khởi xuất y được xác định theo công thức: y = C.qn (3.4) Trong đó: C - hệ số phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của bề mặt tiếp xúc q - áp lực riêng bề mặt tiếp xúc (N/mm2) n - số mũ được xác định bằng thực nghiệm (n < 1) 3.4.2 Sai số đồ gá ε đg Sai số đồ gá là thành phần sai số chế tạo đồ gá không chính xác, độ mòn của đồ gá và gá đồ gá lên máy không chính xác sinh Về trị số, sai số đồ gá được xác định theo công thức: ε đg = δ đg2 + U đg (3.5) Trong đó: δ đg - dung sai chế tạo đồ gá Thường sai của chi tiết gia công δ đg =(1/3 –1/5) δ ct , đó δ ct là dung Udg – độ mòn của đồ gá Udg được xác định theo từng sơ đồ gá đặt cụ thể Ví dụ định vị bằng chốt tỳ thì độ mòn của những chốt tỳ có thể xác định theo công thức thực nghiệm sau: U đg = β N (µm) (3.6) Trong đó: N - Số lần tiếp xúc của bề mặt phôi với chốt tỳ β - Hệ số phụ thuộc vào tình trạng và điều kiện tiếp xúc giữa phôi với chốt tỳ Ngoài sai số chế tạo, mòn của của đồ gá, nếu gá đặt đồ gá máy không chính xác sẽ gây sai, sai số này được xác định theo từng trường hợp cụ thể và thư ờng có trị số không lớn nếu thực hiện việc gá đặt đồ gá máy theo đúng yêu cầu Vì vậy những trường hợp yêu cầu độ chính xác gia công không cao cho phép bỏ qua thành phần sai số này 3.4.3 Sai số chuẩn εc 3.4.3.1 Khái niêm Sai số chuẩn là thành phần sai số chọn chuẩn và sử dụng chuẩn sinh Về trị số, sai số chuẩn bằng lượng biến động lớn nhất của chuẩn khởi xuất (CKX) so với chuẩn sở (CCS) hoặc so với chuẩn chỉnh dao (CCD) 3.4.3.2 Cách tính a Với các sơ đồ gá đặt đơn giản Có thể sử dụng phương pháp khảo sát trực quan Nội dung của phương pháp là bằng trực quan khảo sát các biến động về chuẩn một sơ đồ gá đặt Nếu sơ đồ đơn giản có thể chỉ được sai số chuẩn Nếu sơ đồ gá đặt phức tạp có thể sử dụng công thức: εc(K) = ∆mđv.cosθ ± ∆ktc.cosβ (3.7) Trong đó: ∆mđv - Sai số mặt định vị: là khả xê dịch lớn nhất của chuẩn định vị so với chuẩn chỉnh dao sai lệch bề mặt định vị gây ∆ktc - Sai số không trùng chuẩn: là khả xê dịch lớn nhất của chuẩn khởi xuất so với chuẩn định vị dung sai khoảng cách từ chuẩn định vị đến chuẩn khởi xuất gây θ - góc hợp bởi phương của ∆mđv và phương của kích thước khởi xuất K β - góc hợp bởi phương của ∆ktc và phương của kích thước khởi xuất K Trong công thức 3.7 lấy dấu “+” ∆mđv và ∆ktc cùng chiều, dấu “-” ∆mđv và ∆ktc ngược chiều a Với các sơ đồ gá đặt phức tạp Sử dụng phương pháp giải chuỗi kích thước công nghệ, là một phương pháp tổng quát đó có thể áp dụng để giải được hầu hết các sơ đồ gá đặt Nội dung phương pháp sau: Nếu tính sai số chuẩn theo lượng biến động lớn nhất của CKX so với với CCD thì phải giải chuỗi kích thước công nghệ, đó: - Kích thước khởi xuất nhận làm khâu khép kín; - Các khâu thành phần là các riêng kích thước công nghệ của các nguyên công (bao gồm nguyên công thực hiện và các nguyên công sát trước có liên quan) Khi tính SSC thì người ta coi kích thước công nghệ riêng của nguyên công thực hiện hoàn toàn không có sai số, nghĩa là lượng biến động của nó bằng Với lý luận ta có công thức tính SSC sau: - Nếu giải chuỗi bằng phương pháp đổi lẫn chức hoàn toàn: n ε c ( K ) = ∑ λiTxi i (3.8) - Nếu giải chuỗi bằng phương pháp đổi lẫn chức không hoàn toàn: ε c (K ) = i ∑ λ T i xi i (3.9) Trong đó: – Các khâu thành phần chuỗi có biến thiên về độ lớn hoàn toàn độc lập Txi λi – Lượng biến động lớn nhất của khâu xi theo phương xi – Hệ số anh hưởng của các khâu thành phần đến khâu khép kín n – Số khâu thành phần chuỗi Chú y: - Trong một số trường hợp, các khâu thành phần là các kích thước lắp ráp - Khái niệm về kích thước công nghệ (KTCN) riêng của nguyên công: nếu đạt độ chính xác gia công bằng đo cắt thử thì KTCN riêng của nguyên công được tính từ mặt đo dò đến mặt gia công; nếu đạt độ chính xác gia công bằng chỉnh sẵn dao thì KTCN riêng của nguyên công được tính từ chuẩn chỉnh dao đến mặt gia công - Trình tự giải bài toán tính sai số chuẩn: + Nghiên cứu kỹ sơ đồ gá đặt và yêu cầu của nguyên công (bước); + Lập chuỗi công nghệ gia công: xác định khâu khép kín (kích thước khởi xuất); các khâu thành phần (KTCN riêng của nguyên công thực hiện, của các nguyên công sát trước có liên quan); + Giải chuỗi kích thước công nghệ theo công thức 3.8 hoặc 3.9 (khi đã coi KTCN riêng của nguyên công thực hiện không có sai số - lượng biến động bằng không); + Thảo luận kết quả 3.4.3.2 Một số ví dụ tính sai số chuẩn Ví dụ Hình 3.23 Gia công A đạt KTK bằng chỉnh sẵn dao, sơ Đồ gá đặt hình 3.23 Tính SSC cho kích thước K Giải: Phương pháp trực quan: εc(K) = Áp dụng công thức 3.7: εc(K) = ∆mđv.cosθ ± ∆ktc.cosβ = 0+0=0 A K TK B Phương pháp giải chuỗi: εc(K) = Ví dụ Hình 2.24 Gia công A đạt KTK bằng chỉnh sẵn dao, sơ đồ gá đặt hình 2.24 Tính SSC cho kích thước K Giải: Phương pháp trực quan: Áp dụng công thức 3.7: Phương pháp giải chuỗi: Hình 3.23 n A C KITK m n ITn S B Hình 3.24 Ví dụ Hình 3.25 Gia công mặt A loạt phôi có kích thước D TD bằng chỉnh sẵn dao, sơ đồ gá đặt hình 2.25 Tính SSC cho các kích thước H Giải: Áp dụng công thức 3.7: Phương pháp giải chuỗi: Hình 3.25 Ví dụ Hình 3.26 Gia công A đạt KTK bằng chỉnh sẵn dao, sơ Đồ gá đặt hình 3.26 Tính SSC cho kích thước K Biết ở nguyên công trước gia công G người ta định vị và điều chỉnh theo tâm của trụ Giải: Áp dụng công thức 3.7: Phương pháp giải chuỗi: n A K TK G n Tn TD D o α Hình 3.26 3.5 - Nguyên tắc chọn chuẩn 3.5.1 Nguyên tắc chung Khi chọn chuẩn cần phải đảm bảo các yêu cầu chung sau: Bảo đảm chất lượng của sản phẩm ổn định suốt QTGC Năng cao suất, giá thành hạ Để đảm bảo các yêu cầu chung, chọn chuẩn nên tuân theo các nguyên tắc chung: Chọn chuẩn phải tuân thủ nguyên tắc điểm định vị để khống chế hết số bậc tự cần thiết một cách hợp lý nhất Tuyệt đối tránh hiện tượng thiếu và siêu định vị và một số trường hợp là thừa định vị một các không cần thiết Chọn chuẩn cho lực cắt, lực kẹp không làm chi tiết, đồ gá bị biến dạng cong vênh đồng thời lực kẹp phải nhỏ để gảm nhẹ sức lao động cho công nhân 3 Chọn chuẩn kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ, sử dụng thuận lợi và thích hợp với từng loại hình sản xuất nhất định 3.5.2 Nguyên tắc chọn chuẩn tinh Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo các yêu cầu: Bảo đảm độ chính xác về vị trí tương quan giữa các mặt gia công với Phân bố đủ lượng dư cho các mặt sẽ gia công Khi chọn chuẩn tinh cần đảm bảo các nguyên tắc (lời khuyên) sau: Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Ví dụ: Hình 2.27 chuẩn tinh chính là mặt lỗ A gia công răng, chọn vậy sẽ đảm bảo độ độ đồng tâm giữa mặt lỗ A và vòng chia của A Hình 3.27 Chuẩn tinh chính Cố gắng chọn chuẩn cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt Đảm bảo nguyên tắc này sẽ làm cho sai số chuẩn là nhỏ nhất Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất Chuẩn tinh thống nhất sẽ tạo điều kiện để thống nhất phương án gá đặt, thống nhất được đồ gá từ đó giảm chi phí thiết kế, chế tạo tạo đồ gá, góp phần làm giảm giá thành sản phẩm 3.5.3 Nguyên tắc chọn chuẩn thô Chọn chuẩn thô cần đảm bảo các yêu cầu: Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với các bề mặt không gia công Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công Khi chọn chuẩn thô nên tuân theo các nguyên tắc (lời khuyên) sau: Theo một phương kích thước nhất định, nếu chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô Theo một phương kích thước nhất định, nếu chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào yêu cầu cầu độ chính xác về vị trí tương quan so với bề mặt gia công là cao nhất làm chuẩn thô Ví dụ: Hinh 2.28 Theo phương kích thước thẳng đứng, chi tiết gia công có 04 bề mặt không gia công đó mặt ? có yêu cầu ĐCX về Hình 3.28 Chọn chuẩn thô có VTTQ so với mặt gia công (mặt đáy) là cao nhất Vì vậy nên chọn mặt ? làm chuẩn thô Theo một phương kích thước nhất định, nếu chi tiết gia công có tất các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi của bề mặt nào yêu cầu lượng dư nhỏ và đồng đều nhất làm chuẩn thô Ví dụ: Hình 3.29 Theo phương kích thước thẳng đứng, chi tiết có tất cả các mặt đều gia công, đó mặt ? yêu cầu lượng dư đồng đều nhất Vì vậy nên chọn mặt ? làm chuẩn thô nhiều bề mặt không gia công Hình 3.29 Chọn chuẩn thô tất các bề mặt đều gia công Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô Ứng với một bật tự cần thiết thì chuẩn thô chỉ được chọn và sử dụng không quá một lần cả QTGC Nếu vi phạm lời khuyên này thì gọi là phạm chuẩn thô Nếu phạm chuẩn thô thì sẽ làm cho sai số về vị trí tương quan giữa các mặt gia công với là rất lớn Ví dụ hình 3.30 Phương án 1: Nguyên công I: Cặp vào gia công Nguyên công II: Cặp vào gia công Kết luận: chọn chuẩn đúng Phương án 2: Nguyên công 1: Cặp vào gia công Nguyên công 2: Cặp vào gia công Kết luận: Phạm chuẩn thô vì mặt chuẩn thô đã được sử dụng quá một lần Hình 3.30 Ví dụ về phạm chuẩn thô 3.6 Chuẩn gia công máy CNC 3.6.1 Một số đặc điểm gia công máy CNC Gia công máy công cụ CNC có một số đặc điểm nổi bật sau: - Việc điều khiển các chức của máy được thực hiện tự đông theo chương trình lập sẵn, có thể gia công được các mặt 3D bất kỳ; - Độ cứng vững của HTCN cao, khả đạt độ chính gia công cao; - Có thể gia công nhiều bề mặt (nhiều bước) một lần gá; - Các dịch chuyển của máy, dụng cụ được bắt đầu từ gốc tọa độ 3.6.2 Chuẩn và chọn chuẩn gia công máy CNC Do các máy công cụ CNC có những đặ điểm khác biệt so với máy công cụ thông thường nên chuẩn và chọn chuẩn máy CNC có một số đặc điểm sau: - Gá đặt máy CNC thường gồm các quá trình: gá đồ gá lên bàn máy; gá chi tiết lên đồ gá và gá đặt dụng cụ cắt lên máy Để thực hiện các quá trình này được chính xác phải quy định rất cụ thể các hệ tọa độ, các điểm chuẩn máy, dụng cụ cắt và chi tiết - Hệ tọa độ của máy có điểm gốc tại điểm chuẩn M (điểm gốc của máy) của máy được coi là chuẩn sở, được dùng làm cứ để xác định vị trí các hệ trục tọa độ còn lại - Hệ trục tọa độ của chi tiết có gốc là điểm W (điểm gốc của chi tiết) được quy định vị trí, chiều dương của các trục một các cụ thể Các khái niệm về chuẩn hệ tọa độ này tuân thủ đúng khi gá đặt máy công cụ vạn Trong đó điểm của chi tiết được coi chuẩn chỉnh dao - Khi gá đặt chi tiết lên đồ gá, gá đặt đồ gá lên máy nên khống chế hết cả sáu bậc tự và chọn chuẩn cho sai số chuẩn, sai số kẹp chặt có trị số nhỏ nhất - Hệ trục tạo độ của dao, điểm chuẩn của dao P, điểm chuẩn gá dao T và điểm gá dao N,v.v được quy định cụ thể nhằm mục đích thuận lợi cho việc lập trình và việc đảm bảo độ chính xác gia công ... làm gia? ?m sai số gia công, gia? ?m thời gian gá đặt, gia? ?m sức lao động cho công nhân, nâng cao suất lao động, gia? ?m gia? ? thành sản phẩm,v.v 3. 2 Các phương pháp gá đặt chi tiết gia. .. được xác định theo công thức: ε đg = δ đg2 + U đg (3. 5) Trong đo? ?: δ đg - dung sai chế tạo đồ gá Thường sai của chi tiết gia công δ đg =(1 /3 –1/5) δ ct , đo? ? δ ct là dung Udg – độ mòn... làm cho sai số về vị trí tương quan giữa các mặt gia công với là rất lớn Ví dụ hình 3. 30 Phương án 1: Nguyên công I: Cặp vào gia công Nguyên công II: Cặp vào gia công Kết