- Điều kiện sản xuất: Điều kiện xuất: Điều kiện
7.4.2.Xỏc định lượng dư gia cụng
Đầu vào Chuyển đổi Đầu ra
7.4.2.Xỏc định lượng dư gia cụng
Hỡnh 7.4
Hỡnh 7.5
Trang 157
7.4.2.1. Khỏi niệm và định nghĩa
Muốn đạt được chi tiết cú hỡnh dạng, kớch thước và chất lượng theo yờu cầu kỹ thuật thiết kế ta phải thực hiện gia cụng qua nhiều nguyờn cụng (hay nhiều bước). Tại mỗi nguyờn cụng hay mỗi bước ta phải hớt đi một lớp kim loại nhất định. Lớp kim loại được hớt đi trong quỏ trỡnh gia cụng được gọi là lượng dư gia
cụng.
Lượng dư gia cụng cơ là lớp kim loại được hớt đi khỏi bề mặt phụi trong quỏ
trỡnh gia cụng cơ khớ để đạt được những yờu cầu kỹ thuật của chi tiết do người
thiết kế yờu cầu.
í Nghĩa: Xỏc định lượng dư gia cụng hợp lý sẽ gúp phần nõng cao hiệu quả kinh tế.
+ Lượng dư gia cụng quỏ lớn sẽ dẫn đến:
- Tốn vật liệu, làm cho hệ số sử dụng vật liệu giảm xuống.
- Tăng khối lượng để gia cụng chi tiết.
- Tốn năng lượng điện (vỡ phải cắt nhiều lần hoặc phải dựng mỏy cú cụng suất lớn).
- Hao mũn dụng cụ cắt.
- Mỏy mũn nhanh. - Vận chuyển nặng.
Ngoài ra, lượng dư lớn cũn gõy khú khăn cho việc gia cụng trờn mỏy điều chỉnh sẵn, tăng biến dạng đàn hồi của hệ thống cụng nghệ, làm giảm độ chớnh xỏc
gia cụng. Tất cả những yếu tố trờn làm cho giỏ thành của sản phẩm tăng. + Lượng dư gia cụng quỏ nhỏ sẽ dẫn đến:
- Lượng dư khụng đủ để hớt đi sai lệch của phụi.
- Lượng dư quỏ nhỏ sẽ dẫn đến hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao sẽ bị mũn nhanh, bề mặt gia cụng khụng đạt được độ búng cao.
- Tăng phế phẩm và tăng giỏ thành sản phẩm.
7.4.2.2. Phõn loại lượng dư gia cụng 1. Lượng dư trung gian:
Lượng dư trung gian là lớp kim loại được hớt đi ở mỗi bước hay mỗi nguyờn cụng. Lượng dư trung gian là hiệu số kớch thước do bước hay nguyờn cụng sỏt
Trang 158
trước để lại và kớch thước do bước (hay nguyờn cụng) đang thực hiện tạo nờn. Ta ký hiệu lượng dư trung gian là Zb.
+ Đối với trường hợp gia cụng mặt ngoài:
Zb = a – b (7.1)
+ Đối với trường hợp gia cụng mặt trong:
Zb = b – a (7.2)
Ở đõy:- Zb: Lượng dư trung gian.
- a: Kớch thước của bước hay nguyờn cụng sỏt trước để lại (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- b: Kớch thước của bước hay nguyờn cụngđang thực hiện tạo nờn.
Hỡnh 7.7. lượng dư gia cụng
a- gia cụng mặt ngoài; b- gia cụng mặt trong
2. Lượng dư tổng cộng:
Lượng dư tổng cộng là lớp kim loại cần hớt đi trong tất cả cỏc nguyờn
cụng(hay cỏc bước). Lượng dư tổng cộng được ký hiệu bằng Z0và bằng hiệu số kớch thước của phụi và của chi tiết.
+ Đối với trường hợp gia cụng mặt ngoài:
Z0 = ap- act (7.3)
+ Đối với trường hợp gia cụng mặt trong:
Z0 = act - ap (7.4)
Ở đõy : Z0 - Lượng dư tổng cộng.
ap - Kớch thước của phụi.
act - Kớch thước của chi tiết.
Như vậy lượng dư tổng cộng bằng tổng cỏc lượng dư trung gian:
Z0 = n bi Z
1
(7.5)
Trang 159 3. Lượng dư đối xứng:
Lượng dư đối xứng tồn tại khi gia cụng cỏc mặt trũn xoay (trũn ngoài, trũn
trong) đối xứng khi gia cụng cỏc mặt phẳng đối xứng.
Khi gia cụng mặt trũn ngoài
Zb = 2 b a d d (7.6) Hoặc 2Zb = da-db và 2Zb= la-lb (7.7)
Khi gia cụng mặt trũn trong
Zb = 2 a b d d (7.8) Hoặc 2Zb= db-da và Zb= lb -la (7.9)
Ở đõy : 2Zblà lượng dư gia cụng đường kớnh hoặc lượng dư hai phớa khi gia cụng cỏc mặt đối xứng;
da và db là kớch thước bề mặt ở bước hay nguyờn cụng trước (da) và ở bước hay nguyờn cụng đang thực hiện (db);
la và lblà kớch thước giữa cỏc mặt phẳng ở bước hay nguyờn cụng trước (la) và ở bước hay nguyờn cụng đang thực hiện (lb).
4. Lượng dư khụng đối xứng:
Lượng dư khụng đối xứng tồn tại khi cỏc bề mặt được gia cụng khụng phụ thuộc lẫn nhau (hỡnh 7.9)
Hỡnh 7.8. Lượng dư đối xứng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trang 160
Như vậy ta cú; Zb1 = a1- b1 (7.10) Zb2 = a2- b2 (7.11)
Lượng dư gia cụng một phớa là một trường hợp đặc biệt của lượng dư gia cụng
khụng đối xứng khi cú một bề mặt đối diện khụng được gia cụng.
7.4.2.3. Phương phỏp xỏc định lượng dư
Trong ngành chế tạo mỏy thường ỏp dụng hai phương phỏp xỏc định lượng dư
gia cụng: Phương phỏp thống kờ - kinh nghiệm và phương phỏp tớnh toỏn - phõn tớch.
1. Phương phỏp thống kờ kinh nghiệm:
Phương phỏp thống kờ kinh nghiệm được phổ biến trong sản xuất. theo phương phỏp này thỡ lượng dư gia cụng được xỏc định bằng tổng giỏ tri lượng dư theo kinh nghiệm. Nhược điểm của phương phỏp này là khụng tớnh đến điều kiện gia cụng cụ thể, nờn lượng dư gia cụng thường lớn hơn giỏ trị cần thiết.giỏ trị lượng dư của cỏc bước (hay nguyờn cụng) được cho trong sổ tay cụng nghệ chế tạo
mỏy.
2. Phương phỏp tớnh toỏn - phõn tớch:
Phương phỏp này dựa trờn cơ sở phõn tớch cỏc yếu tố tạo thành lượng dư do giỏo sư Kovan đề xuất.
Trang 161
Khi gia cụng loạt chi tiết trờn mỏy được điều chỉnh sẵn, vỡ kớch thước của phụi dao động trong phạm vi dung sai, nghĩa là aminđến amax, cho nờn kớch thước của chi tiết đạt được là bmin và bmax. Lượng dư gia cụng tương ứng là Zbmin và Zbmax (hỡnh 7.10)
Trong trường hợp này ta cú:
Zbmin = amin - bmin (7.12) Zbmax = amax - bmax (7.13)
Thay amax = amin + a và bmax = bmin + bvào cụng thức (6.13) ta được:
Zbmax = amin + a- bmin - b
Hoặc Zbmax = Zbmin +a-b (7.14)
Đối với trường hợp gia cụng mặt trũn ngoài đối xứng cú cỏc cụng thức sau:
2Zbmin = Damin - Dbmin (7.15) 2Zbmax = Damax– Damin (7.16)
Khi gia cụng mặt trũn trong đối xứng (hỡnh 6.5) ta cú: 2Zbmin = Dbmax - Damax (7.17) 2Zbmax = Dbmin– Damin (7.18)
Hỡnh 7.10. Phụi cú kớch thước nhỏ nhất và lớn nhất
Ymax,Ymin-biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất;
Trang 162
Lượng dư trung gian là lượng dư gia cụng ứng với từng bước cụng nghệ, phải đảm bảo loại trừ được cỏc sai số ở bước cụng nghệ sỏt trước và sai số gỏ đặt ở nguyờn cụng đang thực hiện. Như vậy lượng dư trung gian nhỏ nhất (hỡnh 7.12)
bao gồm cỏc yếu tố sau đõy:
- Rza: là chiều cao nhấp nhụ do nguyờn cụng hay bước sỏt trước để lại.
- Ta: là chiều sõu lớp hư hỏng bề mặt do nguyờn cụng hay bước sỏt trước để lại.
- ρa: là sai lệch vị trớ khụng gian do nguyờn cụng hay bước sỏt trước để lại. sai lệch này là độ cong vờnh, độ lệch tõm, độ khụng song song của chi tiết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- b: sai số gỏ đặt do nguyờn cụng (hay bước) đang thực hiện tạo nờn.
Hỡnh 7.11. Phụi cú kớch thước nhỏ nhất và lớn nhất
Ymax,Ymin–biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất;
CH –kớch thước điều chỉnh
Trang 163
Như vậy lượng dư nhỏ nhất Zbminđược xỏc định như sau: Khi gia cụng mặt phẳng ngoài khụng đối xứng:
Zbmin = amin– bmin = (Rza + Ta) + ρa + b (7.19)
Khi gia cụng mặt phẳng trong khụng đối xứng:
Zbmin = bmin– amin = (Rza + Ta) + ρa + b (7.20)
Khi gia cụng mặt phẳng ngoài đối xứng:
2Zbmin = amin– bmin = 2((Rza + Ta) + ρa + b) (7.21)
Khi gia cụng mặt phẳng trong đối xứng:
2Zbmin = bmin– amin = 2((Rza + Ta) + ρa + b) (7.22)
Khi gia cụng mặt trũn ngoài đối xứng:
2Zbmin– damin– dbmin = 2(( Rza + Ta) + a b ) (7.23)
Vỡ phương củaa và b khụng trự ng nhau và khú xỏc định, cho nờn khi tớnh
2Zbminđể gia cụng mặt trũn ngoài đối xứng ta phải dựng cụng thức:
2Zbmin = 2 2 2 (Rza Ta) a b
(7.24)
Khi gia cụng mặt trũn trong đối xứng ta cũng dựng cụng thức (7.24) để xỏc định 2Zbmin.
Tuy nhiờn, tựy từng điều kiện gia cụng cụ thể mà một số yếu tố tạo thành lượng dư trong cỏc cụng thức (7.19) (7.24) khụng tồn tại, do đú cỏc cụng thức
trờn được rỳt gọn hơn nhiều. xột cỏc trường hợp sau đõy:
Sau nguyờn cụng đầu tiờn đối với gang và kim loại màu thỡ Ta = 0, bởi vỡ gang và kim loại màu cú độ hạt lớn và ớt bị biến dạng dẻo, do đú lớp hư hỏng bề mặt do biến dạng dẻo gõy ra khụng đỏng kể.
- Khi chuẩn định vị trựng với bề mặt gia cụng (như mài vụ tõm, doa tựy động, chuốt lỗ, mài nghiền) thỡ sai số chuẩn b= 0.
- Bước hay nguyờn cụng lần cuối với mục đớch tăng độ búng bề mặt thỡ
2Zbmin= 2Rza hay Zbmin Rza.
- Bề mặt qua nhiệt luyện, sau đú qua mài, khi mài phải giữ laị lớp bề mặt đó sử lý nhiệt nờn đại lượng Ta khi mài sau nhiệt luyện bằng 0.
- Trị số patựy thuộc vào dạng phụi và kớch thước phụi. Đối với phụi dập: ρa = 2 2
c (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
k p
p (7.25) Ở đõy: pk là độ lệch của khuụn dập;
Trang 164
pc là độ cong của đường tõm phụi (phụ thuộc vào chiều dài phụi). Độ cong của đường tõm phụi pcđược xỏc định theo cụng thức:
Pc = c.L (7.26)
Ở đõy: c - độ cong đơn vị (m/mm); L - chiều dài của phụi(mm);
Đối với cỏc nguyờn cụng (cỏc bước) tiếp theo cần tớnh giỏ trị của sai lệch khụng gian cũn lại pcl (p1;p2;p3…)theo giỏ trị của sai lệch khụng gian ban đầu (sai
lệch khụng gian của phụi pp) cú tớnh đến hệ số giảm sai K.
Vớ dụ: sau khi gia cụng thụ thỡ p1 = 0.06pp; sau khi gia cụng bỏn tinh thỡ p2= 0.04pp; sau khi gia cụng siờu tinh thỡ p3 = 0.03pp