. Sai số kẹp chặt phôi εk cho kích thướ cA không ảnh hưởng tới sai số gá đặt trong trường hợp này
9.1.5.Xác định sai số chế tạo đồ gá:
- Ta xác định sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công, từ đó quy định điều kiện kĩ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá. Trước hết ta phân tích yêu cầu của nguyên công:
- Yêu cầu:
Lỗ đạt kích thước ∅60+0,03 (∅60H7), độ nhám Ra = 0,63 µm.
Độ vuông góc của đường tâm lỗ ∅60H7 với gờ định vị giữa thân và đáy ≤ 100µm.
Độ vuông góc của đường tâm lỗ ∅60H7 với lỗ ∅30H8 ≤ 50µm.
Độ vuông góc của đường tâm lỗ ∅60H7 với 1 mặt đầu của nó ≤ 80µm. + Kích thước lỗ và độ bóng lỗ đạt được là do độ cứng vững hệ thống và do dụng cụ quyết định, không bị ảnh hưởng bởi độ chính xác chế tạo đồ gá.
+ Theo cách định vị ở các nguyên công là dùng chuẩn tinh thống nhất nên các yêu cầu độ vuông góc nói trên sẽ đạt được nếu có các yêu cầu phù hợp về vị trí tương quan giữa tâm lỗ ∅60H7, gờ định vị, tâm lỗ ∅30H8, mặt đầu và chuẩn tinh. Chuẩn tinh thống nhất dùng ở đây là mặt đáy và 2 lỗ ∅13H7. Nếu coi các yêu cầu về vị trí tương quan này là ngang nhau ta sẽ có các yêu cầu về vị trí tương quan của tâm lỗ ∅60H7 với các mặt chuẩn tinh là như sau:
Độ song song của đường tâm lỗ ∅60H7 với mặt phẳng tạo bởi tâm 2 lỗ ∅13H7 là: 315.[tgα] = 315.2100x200 = 80 µm (góc quay cho phép giữa đường tâm lỗ ∅60H7 với gờ định vị thân và đáy là 2[tgα] = 100/200).
Độ song song của đường tâm lỗ ∅60H7 với mặt đáy là: 315.[tgβ] = 315.250x75 = 105 µm (góc quay cho phép giữa đường tâm lỗ ∅60H7 với đường tâm lỗ ∅30H8 là 2[tgβ] = 50/75).
+ Ta nhận thấy đó chính là độ chính xác kích thước δ cần đạt của nguyên công đang thực hiện.
+ Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được tính bằng công thức (7.40)[1]:
εct2= εgd2- (εc2+ εk2+ εm2+ εdc2) Trong đó: εgd: Sai số gá đặt. εc: Sai số chuẩn. εk: Sai số kẹp chặt. εm: Sai số do mòn đồ gá. εdc: Sai số điều chỉnh.
+ Tính εct để đảm bảo độ song song của đường tâm lỗ ∅60H7 với mặt phẳng tạo bởi tâm 2 lỗ ∅13H7 là 80 µm:
εgd = 80/2 = 40 µm;
εc = 31 µm (đã tính trong chương 6);
εk = 0 (phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước);
εm = β.N1/2
β: Hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, β = 0,3.
N: Số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, N = 3000.
⇒εm = 0,3. 30001/2 = 16µm. εdc = 10 µm (bảng 7.9[1]). ⇒ [εct] ={402 - (312 + 02 +162 +102 )}1/2 = 17 µm.
+ Tính εct để đảm bảo độ song song của đường tâm lỗ ∅60H7 với mặt đáy là 60µm.
εgd = 105/2 ≈ 52 µm;
εc = 0 (do chuẩn định vị trùng gốc kích thước);
εk = 0 (phương kẹp vuông góc vớ phương kích thước).
εm = 16 µm (như trên).
εdc = 10 µm (bảng 7.9[1]).
⇒[εct] ={522- (02+ 02+162+102)}1/2= 48 µm.
* Từ việc phân tích sơ đồ gá đặt chi tiết ta biết các nguyên nhân gây ra sai số, coi các ảnh hưởng là ngang nhau, ta có điều kiện kỹ thuật của đồ gá như sau:
+ Độ không song song cho phép của đường tâm 2 bạc dẫn tới mặt phẳng tạo bởi tâm 2 lỗ ∅13H7 là 9 µm.
+ Độ không đồng tâm cho phép của đường tâm 2 bạc dẫn là 9 µm. + Độ không song song cho phép của đường tâm 2 bạc dẫn tới mặt đáy của đồ gá là 19 µm {(48-9)/2 ≈ 19 µm}.
+ Độ không song song cho phép của mặt các phiến tỳ tới mặt đáy của đồ gá là 19 µm.
9.2.Thiết kế đồ gá cho nguyên công 22 phay mặt đầu lỗ ∅60H7.
9.2.1.Phân tích sơ đồ gá đặt:
- Định vị: Mặt đáy I hạn chế 3 bậc tự do, 2 lỗ ∅13H7 đã được gia công tinh hạn chế 3 bậc tự do (bằng 1 chốt trụ và một chốt trám - chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do, chốt trám hạn chế 1 bậc tự do). Như vậy chi tiết được hạn chế cả 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt chi tiết: Kẹp chặt chi tiết bằng mỏ kẹp đặt vào mặt trên
đỉnh, phương của lực kẹp từ trên xuống tức vuông góc, hướng vào mặt chuẩn chính và không ngược chiều lực cắt. Sơ đồ định vị và kẹp chặt được thể hiện trên hình vẽ dưới đây:
115N N N N 100 A-A Fk Fms1 G G Fk Pz Pv Ps Py 137 16 0 Fms2 19 7, 5
- Các lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:
G: Trọng lượng của chi tiết, G = 220 N.
Pz, Py: Lực cắt tiếp tuyến và hướng kính, Pz = 772 N. N: Phản lực của phiến tỳ lên chi tiết.
Fms1,Fms2: Lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa phiến tỳ và chi tiết, giữa mỏ kẹp và chi tiết: Fms1 = (Fk + G - kPv).f1; Fms2 = Fk.f2; Với f1,f2 là các hệ số ma sát tương ứng: f1 = 0,16 ÷ 0,20; f2 = 0,4 ÷ 0,7 (bảng 7.7[1]).
- Trong quá trình gia công chi tiết có thể bị trượt trên mặt phiến tỳ hoặc lật quanh cạnh A-A do tác dụng của lực cắt. Lực kẹp Fk phải có tác dụng loại bỏ các hiện tượng này.
- Tổng hợp lực Py và Pz phân tách thành 2 thành phần Pv và Ps, theo trang 239[1] ta tính được:
Ps = (0,3 ÷ 0,4)Pz = (0,3 ÷ 0,4).772 ≈ 270 N. Pv = (0,85 ÷ 0,9)Pz = (0,85 ÷ 0,9).772 ≈ 675 N. + Điều kiện để chi tiết không bị trượt trên mặt phiến tỳ là:
Fms1 + Fms2 ≥ kPs⇒ (Fk + G - kPv).f1 + Fk.f2≥ kPS ⇒ Fk≥ [kPs - (G - kPv).f1]/(f1 + f2)
Lực kẹp cần Fk1 = [kPs - (G - kPv).f1]/(f1 + f2) + Điều kiện để chi tiết không bị lật quanh cạnh A-A là:
⇒ G.100 + Fk.115 + Ps.160 ≥ kPv.137 + Fk.f2.197,5 ⇒ Fk≥ (kPv.137 - G.100 - Ps.160)/(115 - f2.197,5) Lực kẹp cần Fk2 = (kPv.137 - G.100 - Ps.160)/(115 - f2.197,5) *Từ đó chọn: Fk = max(Fk1; Fk2) * Với G = 220 N, Ps = 270 N, Pv = 675 N, f1 = 0,2; f2 = 0,7; k = 3,5; Ta tính được: Fk1 = [kPs - (G - kPv).f1]/(f1 + f2) = [3,5.270 - (220 - 3,5.675).0,2]/(0,2 + 0,7) = 1526 (N). Fk2 = (kPv.137 - G.100 - Ps.145)/(115 - f2.197,5) = = (3,5.675.137 - 220.100 - 270.145)/(115 - 0,7.197,5) < 0
*Suy ra: Fk = max(Fk1; Fk2) = 153 kg.
9.2.3.Chọn cơ cấu kẹp chặt và cơ cấu sinh lực kẹp:
- Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo tạo ra đủ lực kẹp để giữ đúng vị trí phôi dưới tác dụng của lực cắt và mômen cắt, đồng thời không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi và an toàn. Ngoài ra cần đảm bảo về mặt kinh tế.
- Với các yêu cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp, kẹp chặt bằng ren vít. Người công nhân sẽ tạo ra mômen xiết chặt bulông bằng cách dùng cờ_lê vặn.
- Cơ cấu kẹp được thể hiện như hình vẽ dưới đây:
90200 200 Q Fk Fk Chi tiÕt - Lực kẹp từ đai ốc xuống là: Q = Fk.200/90 = 1526.200/90 = 3390 kg. - Theo bảng 8-51[4] ta có:
+ Đường kính danh nghĩa của ren vít là: d = 12 mm. + Chiều dài tay vặn là: L = 140 mm.
+ Lực tác động vào tay vặn: P = 70 N.
9.2.4.Chọn các cơ cấu khác của đồ gá:
- Cơ cấu định vị đồ gá lên bàn máy là then có kích thước lắp ghép là 18h6.
- Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc . - Phiến dẫn có kích thước 32x180 mm.
- Trên đồ gá phay cần cữ so dao để xác định vị trí của dao.
- Thân đồ gá được chọn theo kết cấu như bản vẽ lắp, thân được chế tạo bằng phương pháp đúc, từ vật liệu gang xám GX 12-28.