Chuẩn và Phương pháp Gia công Chuẩn bị trong Công nghệ Chế tạo Máy
MỤC LỤC
Chuẩn trong chế tạo máy
Hầu hết các tr−ờng hợp thì chuẩn thô là những yếu tố hình học thực của phôi ch−a gia công; chỉ trong trường hợp phôi đưa vào xưởng đã ở dạng gia công sơ bộ thì chuẩn thô mới là những bề mặt gia công, tr−ờng hợp này th−ờng gặp trong sản xuất máy hạng nặng. Vì đ−ờng kính D của lỗ tâm tr−ớc khi gia công có dung sai là δD, do vậy khi ta gá chi tiết lên 2 mũi tâm để gia công thì các kích th−ớc A, B sẽ có gốc kích th−ớc (mặt đầu chi tiết) bị dịch chuyển một đoạn ∆ theo ph−ơng ngang.
Các ph−ơng pháp gia công chuẩn bị
Mặt tròn của đĩa có khía, khi quay nó tiếp xúc với phôi, phát ra nhiệt l−ợng lớn làm cho kim loại bị nóng chảy và bị cắt đứt, trong khi đó đĩa đ−ợc làm nguội bằng cách ngâm trong n−ớc hoặc t−ới dung dịch làm nguội liên tục (nh−ng không t−ới vào vị trí cắt), do vậy, có thể cắt đ−ợc phôi cứng hơn dụng cụ cắt. Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối, việc gia công lỗ tâm đ−ợc thực hiện trên máy chuyên dùng, chi tiết đ−ợc gá đặt trên hai khối V tự định tâm, khi gia công tiến hành theo hai bước: thứ nhất phay hai mặt đầu trục đồng thời bằng hai dao phay mặt đầu; b−ớc thứ hai tiến hành gia công cùng lúc hai lỗ tâm bằng mũi khoan tâm chuyên dùng.
Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết máy
- Hình dáng, kích th−ớc các rãnh (nếu có) phải thuận tiện cho việc thoát dao. - Kết cấu bánh răng phải tạo điều kiện cho việc gia công bằng nhiều dao cùng một lúc. - Các bánh răng bậc nên có cùng một môđun để thuận tiện cho việc gia công, giảm đ−ợc thời gian thay dao, tăng năng suất. Tùy theo kết cấu, sản l−ợng và độ chính xác yêu cầu mà ta chọn chuẩn cho thích hợp:. - Khi gia công bánh răng có lỗ, dù là bánh răng trụ, côn, bánh vít thì chuẩn tinh thống nhất là mặt lỗ. Ngoài lỗ ra, ng−ời ta còn chọn thêm mặt đầu làm chuẩn, lúc. đó mặt lỗ và mặt đầu phải gia công trong một lần gá để đảm bảo độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ. Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, ở nguyên công đầu tiên người ta th−ờng dùng một mặt đầu và mặt ngoài của bánh răng làm chuẩn thô. Sau khi nhiệt luyện, khi cần mài lại lỗ người ta phải dùng vành răng để định vị bằng vòng lăn. Như vậy, trong những trường hợp gia công bánh răng có lỗ, chuẩn định vị có thể là tất cả các bề mặt. - Đối với các loại trục răng, chuẩn lắp ráp là bề mặt cổ trục. Vì vậy, phôi của các loại bánh răng này đ−ợc gia công nh− các trục bậc và chuẩn định vị có thể là mặt đầu, cổ trục và hai lỗ tâm. Quy trình công nghệ gia công phôi tr−ớc khi cắt răng bao gồm các nguyên công nh− sau:. - Gia công thô mặt lỗ. - Gia công tinh mặt lỗ. - Gia công thô mặt ngoài. - Gia công tinh mặt ngoài. Ngoài ra, nếu cần còn có thêm các nguyên công nh− khoan lỗ, phay rãnh then, then hoa trên trục răng hoặc làm ren.. - Khi sản l−ợng nhỏ, việc gia công phôi tr−ớc khi cắt răng đ−ợc thực hiện trên máy tiện. Lỗ bánh răng cần phải doa vì yêu cầu phải có độ chính xác cao. - Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, th−ờng dùng ph−ơng pháp chuốt để gia công lỗ, kể cả lỗ có rãnh then, then hoa. Trong trường hợp này, trước khi chuốt thường được khoan hoặc khoét trên máy khoan đứng; các nguyên công khác chỉ. được gia công sau khi chuốt lỗ bởi vì phương pháp chuốt có thể đạt được độ chính xác kích thước rất cao nhưng độ chính xác về vị trí tương quan của mặt lỗ với mặt khác lại khá thấp. Các mặt ngoài đ−ợc gia công trên máy tiện bán tự động hoặc trên dây chuyền tự động. - Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, thường gia công chuẩn bị trước khi cắt răng trên các máy tiện và các máy rơvônve. - Các bánh răng có đ−ờng kính > 500 mm th−ờng đ−ợc gia công chuẩn bị trước khi cắt răng trên máy tiện đứng. Bánh răng là chi tiết quan trọng, có độ bền và tuổi thọ cao. Thông thường, răng của bánh răng có biên dạng là đ−ờng thân khai. Về nguyên lý tạo răng, có thể chia thành hai ph−ơng pháp gia công là ph−ơng pháp định hình và phương pháp bao hình. - Phương pháp định hình là phương pháp cắt răng mà dụng cụ cắt có biên dạng l−ỡi cắt là rãnh răng. Quá trình cắt răng không liên tục, khi cắt thì cắt từng rãnh răng một, sau đó phân độ để gia công tiếp rãnh răng khác. - Ph−ơng pháp bao hình là ph−ơng pháp cắt răng mà dụng cụ cắt không cần có biên dạng l−ỡi cắt là rãnh răng. Quá trình cắt răng diễn ra liên tục, khi cắt dụng cụ cắt sẽ lăn tương đối trên vành của bánh răng gia công và khi đó quỹ tích các đường bao của dụng cụ cắt là prôfin thân khai của răng bánh răng gia công. a) Gia công theo phương pháp định hình c Phay định hình. Nếu nó làm cho khâu khép kín tăng thì mang dấu (+) và làm cho khâu khép kín giảm thì mang dấu (-). Vậy, công thức xác định l−ợng điều chỉnh sẽ là:. Công thức trên là xét cho chuỗi 3 khâu, nếu chuỗi có nhiều khâu thì công thức tổng quát để tính l−ợng điều chỉnh sẽ là:. n: tổng số khâu của chuỗi. e) Ph−ơng pháp lắp điều chỉnh. Phương pháp lắp điều chỉnh về cơ bản giống phương pháp lắp sửa, nghĩa là độ chính xác của khâu khép kín đạt được nhờ thay đổi giá trị của khâu bồi thường. Nh−ng điểm khác nhau là ph−ơng pháp này không phải lấy đi một lớp kim loại của khâu bồi thường mà là điều chỉnh vị trí khâu bồi thường hoặc thay đổi kích thước khác nhau của khâu bồi thường để đảm bảo độ chính xác của khâu khép kín. Như vậy, khâu bồi thường có thể cố định như bạc, vòng đệm.. hay có thể dịch chuyển được như. chêm, bạc đàn hồi, nối trục đàn hồi, bánh lệch tâm, êcu điều chỉnh.. Từ yêu cầu của mối lắp, ta có thể tính ra giá trị phải điều chỉnh ở khâu bồi thường theo dung sai của các khâu thành phần đã mở rộng và dung sai khâu khép kín. Ph−ơng pháp điều chỉnh đ−ợc dùng nhiều trong tr−ờng hợp chuỗi kích th−ớc có nhiều khâu, trong đó khâu khép kín đòi hỏi chính xác cao nh−ng khi chế tạo các khâu thành phần thì không cần cao lắm. Cuối cùng sai số các khâu đ−ợc dồn vào khâu bồi thường. Phương pháp này có khả năng phục hồi độ chính xác của mối lắp sau thời gian làm việc và thuận tiện trong sửa chữa thiết bị. Việc chọn hình thức tổ chức lắp ráp sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh−:. - Tính chất sản phẩm: phức tạp hay đơn giản, nặng hay nhẹ. - Độ chính xác đạt đ−ợc của các chi tiết lắp. - Tính chất mối lắp và ph−ơng pháp lắp. Căn cứ vào trạng thái và vị trí của đối tượng lắp, người ta phân thành:. - Lắp ráp cố định. - Lắp ráp di động. Lắp ráp cố định là hình thức tổ chức lắp ráp mà mọi công việc lắp đ−ợc thực hiện tại một hoặc một số địa điểm. Các chi tiết lắp, cụm hay bộ phận đ−ợc vận chuyển tới địa điểm lắp. Lắp ráp cố định còn đ−ợc phân thành lắp ráp cố định tập trung và phân tán. a) Lắp ráp cố định tập trung. Là hình thức tổ chức lắp ráp mà đối t−ợng lắp đ−ợc hoàn thành tại một vị trí nhất định do một công nhân hoặc một nhóm công nhân cùng thực hiện. Hình thức lắp ráp cố định tập trung đòi hỏi diện tích mặt bằng làm việc lớn, đòi hỏi thợ có trình độ và tính vạn năng cao, đồng thời có chu kỳ lắp ráp một sản phẩm lớn, năng suất thấp. Do đó, hình thức này thường dùng khi lắp ráp các loại máy hạng năng như máy cán, máy hơi nước, tàu thủy; lắp những sản phẩm đơn giản, số nguyên công ít trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ.. b) Lắp ráp cố định phân tán. Hình thức lắp ráp này thích hợp với những sản phẩm phức tạp, có thể chia thành nhiều bộ phận lắp ráp, thực hiện ở nhiều nới độc lập. Sau đó mới tiến hành lắp các bộ phận lại thành sản phẩm ở một địa điểm nhất định. So với hình thức lắp ráp cố định tập trung, hình thức này cho năng suất cao hơn, không đòi hỏi trình độ tay nghề và tính vạn năng của công nhân cao. Do đó, hạ đ−ợc giá thành chế tạo sản phẩm. Nếu sản l−ợng càng lớn thì có thể càng phân nhỏ sản phẩm lắp thành nhiều bộ phận và cụm. Mỗi vị trí lắp chỉ có số nguyên công nhất định, công nhân lắp ráp đ−ợc chuyên môn hoá cao theo nguyên công. Vì vậy, hình thức này th−ờng dùng trong sản xuất dạng trung bình. Trong hình thức lắp ráp di động đối t−ợng lắp đ−ợc di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác phù hợp với quy trình công nghệ lắp ráp. Tại mỗi vị trí lắp, đối t−ợng đ−ợc thực hiện một hoặc một số nguyên công nhất định. Theo tính chất di động của đối tượng lắp ráp, người ta phân thành:. a) Lắp ráp di động tự do. Đây là hình thức tổ chức lắp ráp mà tại mỗi vị trí lắp đ−ợc thực hiện hoàn chỉnh một nguyên công lắp ráp xác định, sau đó đối t−ợng lắp mới đ−ợc di chuyển tới vị trí lắp tiếp theo của quy trình công nghệ lắp chứ không theo nhịp của chu kỳ lắp. Sự di chuyển của đối tượng lắp được thực hiện bằng các phương tiện như xe đẩy, cần trục.. b) Lắp ráp di động c−ỡng bức.
