Chương 5 : Chọn phơi và các phương pháp gia cơng chuẩn bị phơi
5.2. Lượng dư gia cơng và xác định kích thước phơi
Trong quá trình gia cơng cơ, để chế tạo chi tiết cĩ độ chính xác và chất lượng bề mặt phù hợp với yêu cầu kỹ thuật về điều kiện làm việc của sản phẩm,
phải hớt đi một lớp kim loại trên bề mặt phơi làm thay đổi hình dáng, kích thước và
độ nhám bề mặt, vì vậy cần phải cĩ lượng dư gia cơng cơ.
Lượng dư gia cơng cơ là lớp kim loại được lấy đi trong quá trình gia cơng cơ khí.
Trong ngành chế tạo máy tuỳ theo dạng sản xuất, giá thành vật liệu chiếm từ 50- 75% giá thành sản phẩm, trong đĩ lượng dư (phoi) lấy đi chiếm 20-22% giá thành. Lượng dư gia cơng cơ phải xác định sao cho trong điều kiện làm việc cụ thể, sản phẩm đạt chất lượng yêu cầu với giá thành thấp nhất, cĩ nghĩa là phải xác định
lượng dư gia cơng hợp lí.
Nếu lượng dư lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, chi phí lao động để gia cơng, chi phí
năng lượng điện, dụng cụ cắt và thiết bị… đều tăng do đĩ dẫn đến giá thành gia
cơng cao.
Nếu như lượng dư gia cơng quá nhỏ sẽ khơng đủ lớp kim loại để hớt đi các sai lệch hư hỏng của phơi để tạo thành chi tiết theo các yêu cầu kỹ thuật.
5.2.1. Các khái niệm lượng dư:
a. Lượng dư giữa các nguyên cơng (lượng dư trung gian):
Là lớp kim loại hớt đi ở mỗi nguyên cơng, mỗi bước cơng nghệ (Zi).Nĩ được
xác định bằng trị số kích thước do bước nguyên cơng sát trước để lại và kích thước do bước (nguyên cơng) đang thực hiện tạo nên
Đối với mặt trụ ngồi : Zi = Li-1 – Li Đối với mặt trụ trong : Zi = Li – Li-1
a) Mặt ngịai b) Mặt trong Hình 5.2 Lượng dư gia cơng
b. Lượng dư tổng cộng:
Là lượng dư kim loại được lấy đi trong quá trình gia cơng qua tất cả các
nguyên cơng, các bước cơng nghệ (Zo).
Đối với mặt trụ ngồi : Zo = Lph – Lct Đối với mặt trụ trong : Zi = Lct – Lph
Trong đĩ : Lph kích thước phơi Lct kích thước chi tiết
c. Lượng dư đối xứng:
Là lớp kim loại hớt đi khi gia cơng các bề mặt trịn xoay ngồi (trục), trịn xoay trong (lỗ), hoặc gia cơng cùng một lúc các bề mặt song song cĩ chiều dài cắt như nhau (kí hiệu là: 2Zi hoặc 2Lo ).
Đối với mặt trụ ngồi: 2Zi = Di-1 – Di
2Zo = Dph - Dct
Đối với mặt trụ trong: 2Zi = Di – Di-1
2Zo = Dct- Dph
5.2.2. Các phương pháp xác định lượng dư:
Để xác định lượng dư gia cơng thường áp dụng hai phương pháp: - Phương pháp thống kê kinh nghiệm ( hay p.p tra bảng ). - Phương pháp tính tốn phân tích.
Phương pháp thống kê kinh nghiệm: là phương pháp được dùng phổ biến nhất
trong thực tế sản xuất. Lượng dư gia cơng được xác định dựa trên tổng lượng dư các bước gia cơng theo kinh nghiệm và được cho theo bảng trong các sổ tay thiết kế.
Phương pháp này cũng cĩ ưu điểm là nhanh gọn, khơng mất nhiều thời gian, nhưng cũng cĩ nhược điểm là lượng dư gia cơng thường lớn hơn trị cần thiết do khơng cĩ
điều kiện gia cơng cụ thể.
Z i L i L i- 1 L i- 1
Phương pháp tính tốn phân tích: là phương pháp dựa trên phân tích và tổng hợp các yếu tố tạo nên lớp kim loại cần hớt để tạo thành một chi tiết hồn thiện. So sánh với phương pháp thống kê kinh nghiệm, lượng dư cĩ thể giảm từ 6-15% khối lượng chi tiết.
Nguyên tắc tính tốn lượng dư là lấy kích thước chi tiết hồn thiện tình cảm cơ sở, tính lượng dư trung gian cho các nguyên cơng, các bước cơng nghệ, sau đĩ cộng gộp dần lên từ kích thước chi tiết cho đến nguyên cơng đầu tiên để cĩ kích thước
phơi cần thiết.
Lượng dư trung gian tối thiểu (Zi min) phải bảm bảo loại trừ được các sai số ở bước cơng nghệ sát trước và sai số gá đặt ở bước đang thực hiện. Nĩ bao gồm các yếu tố sau:
+ Chiều cao nhấp nhơ do bước cơng nghệ sát trước để lại (Rzi-1).
+ Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước cơng nghệ sát trước để lại (Ti-1).
+ Sai lệch về vị trí khơng gian do bước cơng nghệ sát trước để lại (độ cong vĩnh viễn, độ lệch tâm, độ khơng song song…) ( pi-1).
+ Sai số gá đặt chi tiết ở bước cơng nghệ đang thực hiện (εi).
Như vậy, giá trị nhỏ nhất của lượng dư gia cơng tính tốn cho bước cơng nghệ
đang thực hiện được tính:
Đối với mặt phẳng:
Zimin = (Rzi +Ti-1) +pi-1 +εi
Đối mặt trụ trong hoặc ngịai vì phương của (p) và (ε) cĩ thể khác nhau nên phải tổng hợp chúng theo phương pháp cộng đại số:
2. Zi min=2.( − + − )+ − + 2 2 1 1 1 i i i Zi T R ρ ε