2.5.4. .1 Chốt định vị
5.2 LƯỢNG Dư GIA CÔNG VÀ XÁCĐỊNH KÍCH THƯỚC PHÔI
5.2.3.3 Trình tự tính lượng dư theo cách lập bảng
Đe tính luợng du theo cách lập bảng ( Do Kôvan đề ra) cho một bề mặt gia công nào đó. Ta lập bảng 5-1 nhu sau:
Báng 5-1:Báng xác định lượng dư gia công theo Kôvan.
Thứ tự
các
bước công
nghệ
Các yếu tố của lượng dư (pm) Lượng dư tính tốn ^bmin (^m) Kích thước tính tốn (mm) Dung sai s (pm) Kích thước giới hạn. (mm) Trị số giới hạn của lượng dư.
(pm)
Rza Ta pa Sb Max Min Max Min
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Phôi Tiện thô Tiện tinh
Sau khi lập bảng, trình tụ tiến hành nhu sau:
- Lập thứ tụ các buớc hay nguyên công ghi vào cột (1).
- Tra bảng các giá trị Rza và Ta của các buớc công nghệ ghi vào cột (2), (3). - Tra và tính giá trị của pa ghi vào cột (4).
- Tính Eb và ghi vào cột (5).
- Tra hoặc uớc luợng giá trị dung sai ở từng buớc công nghệ và ghi vào cột (8). Ở buớc cuối cùng ghi theo trị số dung sai ghi trên bản vẽ. Các buớc trung gian dung sai sẽ tăng dần cho đến dung sai phôi.
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cồng nghệ Thủ Đức
- Tính Zbmin theo công thức (V-l) và (V-2) và ghi vào cột (6). Khi tính cần lưu ý: Các yếu tố mang chỉ số a là của nguyên công hay bước sát trước như Rza, Ta, pa, còn chỉ số mang chữ b là của nguyên công hay bước đang thực hiện như £b.
- Ghi các kích thước tính tốn vào cột (7). Cách tính như sau:
+ Đối với mặt ngồi: Ở ngun cơng hay bước cuối cùng ghi kích thước nhỏ nhất theo bản vẽ. Cơng bước này với lượng dư tính tốn ở cột (6) sẽ được kích thước tính tốn của ngun cơng hay bước sát trước và ghi vào cột (7). Lần lượt làm như vậy cho đến khi được kích thước của phơi.
+ Đối với mặt trong: Ở nguyên công hay bước cuối cùng ghi kích thước lớn nhất theo bản vẽ. Lấy kích thước này trừ đi lượng dư tính tốn ở cột (6) sẽ được kích thước tính tốn của ngun công hay bước sát trước và ghi vào cột (7). Tiếp tục làm như vậy cho tới khi được kích thước của phơi.
- Ghi các kích thước giới hạn vào cột (9) và (10) như sau:
+ Đối với mặt ngồi: Lấy kích thước tính tốn ở cột (7) đem qui tròn và ghi vào cột (10). Cách qui trịn tùy theo hàng số có nghĩa của dung sai nhưng tăng lên một đơn vị. Sau đó lấy kích thước ở cột (10) cộng với dung sai ở cột (8) sẽ được kích thước ghi vào cột (9).
+ Đối với mặt trong: Lấy kích thước tính tốn ở cột (7) đem qui tròn và ghi vào cột (9). Cách qui trịn cũng lấy theo hàng số có nghĩa của dung sai nhưng giảm đi một đơn vị. Sau đó lấy kích thước ở cột (9) trừ đi dung sai ở cột (8) sẽ được kích thước ghi vào cột (10). Việc tính tốn các bước này được tiến hành theo hàng ngang.
- Tính trị số giới hạn của lượng dư để ghi vào cột (11) và (12). + Đối với mặt ngoài: zbmin = amin - bmin
Zbmax 3-max — bmax + Đối với mặt trong:
Zbmin bmax — amax Zbmax bmin - amin
a-min , bmin : Lay ơ cọt (10)’ amax, bmax : Lay ơ cọt (9). zbmax ghi vào cột (11); zbmin ghi vào cột (12).
+ Cộng tất cả các giá trị lượng dư ở cột (11) ta có lượng dư tổng cộng zomax. Cộng tất cả các giá trị lượng dư ở cột (12) ta có lượng dư tổng cộng zomin.
- Kiểm tra lại việc tính tốn các biểu thức:
Zbmax Zbmin ơa ơb
z<)max — Zomin Ơpbơi — Ơcbi tiết
5.2.3.4 Vỉ dụ về tỉnh lượng dư gia công:
Gia công trục trơn: D = 350-0.215 ; L =3000; Rz=20; Thép cacbon có độ cứng 200HB.
* Chọn loại phôi: Phôi rèn tự do, dung sai phôi: Ơphơi = ±10mm.
* Gia công trên máy tiện: Gá 1 đầu trên mâm cặp bốn chấu và 1 đầu chống tâm. - Đe đạt Rz = 20, cần qua 2 bước: Tiện thô, tiện tinh. Như vậy ở cột 1 ta ghi 3 dịng: Phơi, tiện thơ, tiện tinh.
- Ghi các giá trị Rza, Ta vào cột (2) và (3).
+ Phôi: Rza + Ta = 3000 ( sổ tay CNCTM tập 1) + Tiện tho: Rz = 50 ; T = 50 ;
+ Tiện tinh: Rz = 20 ; T = 20 ; - Tính và ghi giá trị pa vào cột (4).
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cồng nghệ Thủ Đức
+ Phôi:
Với:
p OpQong pỊỊ
Pcong = AK . L = 0.8 X 3 = 2.4mm Sai lệch do khoan tâm: Pit = 0.25 X 20 = 5 mm
Ta có: ------------
PpMt = + s± 5.55
+ Tiện thô: p = 0.06 X 5.55 = 0.333 mm = 333 pm + Tiện tinh: p = 0.04 X 333 = 13.32 pm
- Tính Eb và ghi vào cột (5): Khi chi tiết gia công được gá đặt một đầu vào mâm cặp 04 chấu, một đầu chống tâm, thì sai số gá đặt Eb sẽ được xác định bằng phương pháp rà gá trên mâm 04 chấu.
+ Tiện thô: Sb = 1 mm = 1000 pm + Tiện tinh: £b = 0 mm
- Ghi giá trị dung sai ô vào cột (8):
(Theo bản vẽ chi tiết) + Tiên tinh: ô = 215 pm.
+ Tiên thô: ô = 2350 pm. (Chọn tăng lên)
+ Phôi: ô = 20000 pm (Độ chính xác của phôi rèn tự do) - Tính Zbmin ghi vào cột (6):
+ Tiện thô: ________ _________
= 2(jỊ„ - L- ựpfl2 -£/) = 2(3 + = 17300pm + Tiện tinh:
= 2(p_,n T Ta - - 2[(SO + 50) + 333—ũ;] = 866 pm
- Bắt đầu từ bước (7), ta thực hiện theo sự hướng dẫn và ghi vào bảng - Lượng dư tổng cộng: Zomax = 40.000 pm
Zomin = 20215 pm - Kiểm tra lại: Zomax - Zomin = 19785 pm
Pphôi - Pct = 20000 - 215 = 19785 pm. Thứ tự các bước công nghệ
Các yếu tố của lượng dư (gm) Lượng dư tính tốn ^bmin (gm) Kích thước tính tốn (mm) Dung sai 5 (|im) Kích thước giới hạn. (mm) Trị số giới hạn của lượng dư.
(|im)
Rza Ta pa eb Max Min Max Min
(1)’ (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Phôi 3000 5550 367.951 20000 390.0 370.0 Tiện thô 50 50 333 1000 17300 350.651 2350 353.05 350.70 36950 19300 Tiện tinh 20 20 13.3 0 866 349.785 215 350.0 349.785 3050 915 Tống 40000 20215
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cồng nghệ Thủ Đức
5.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CHUẨN BỊ PHƠI
Gia cơng chuẩn bị phơi là những ngun cơng mở đầu cho q trình cơng nghệ gia cơng cơ. Cần phải có gia cơng chuẩn bị phơi vì:
- Phơi đuợc tạo ra (đúc, rèn, dập...) có chất luợng bề mặt qúa xấu so với yêu cầu nhu dính cát, xù xì chai cứng trên bề mặt, đậu rót, đậu ngót...chua đuợc lấy đi. Neu đua vào gia cơng cơ ngay có thể làm dụng cụ cắt mau mịn, dễ vỡ, chế độ cắt khi gia công bị hạn chế, khi cắt dễ sinh va đập làm máy công cụ suy giảm độ chính xác.
- Một số loại phơi cịn nhiều sai lệch nhu cong vênh, lệch khn, lệch tâm, méo mó.. .việc gá đặt khi gia cơng sẽ rất nhiều khó khăn.
Do đó cần phải gia cơng chuẩn bị phôi. Các nguyên công gia công chuẩn bị phôi đuợc chọn tuỳ thuộc vào đặc tính phơi liệu, vào dạng sản xuất, vào cơ sở vật chất kỹ thuật cụ thể của nơi sản xuất. Ví dụ: Phơi đúc trong khn cát phải có ngun cơng làm sạch, ủ, gia cơng bóc vỏ; Phơi cán (phơi thanh) để gia công trục cần phải nắn thẳng, cắt đứt, khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm ...Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thuờng nguyên công làm sạch đuợc thục hiện ở phân xuởng chế tạo phơi, cịn ngun cơng nắn thẳng, gia cơng bóc vỏ, cắt đứt .. .thục hiện ở phân xuởng cơ khí. Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, công việc gia công chuẩn bị phôi đuợc tách riêng thành một bộ phận, phân xuởng có các thiết bị riêng nhu máy làm sạch, máy khỏa mặt đầu -khoan tâm, máy gia công phá...
5.3.1 Làm sạch phôi:
Các phôi đúc, phôi rèn, phôi dập truớc khi gia công phải đuợc làm sạch cát, vảy kim loại, vết bẩn gỉ, các rìa mép kim loại.. .tạo nên các bề mặt sạch sẽ để gia công cắt gọt đuợc dễ dàng.
Phuơng pháp làm sạch đuợc chọn tuỳ theo kích thuớc và sản luợng phơi. Với sản luợng nhỏ, chi tiết lớn sẽ đuợc làm sạch theo phuơng pháp thủ công bằng bàn chải sắt, dũa, đá mài... Với các chi tiết nhỏ, cũng có thể cho vào thùng quay, các chi tiết khi quay va đập vào nhau, các vết gỉ, vảy, cát ...sẽ rơi ra. Với sản luợng lớn, chi tiết lớn có thể dùng khí nén có áp suất lớn để thổi các hạt gang nhỏ va đập vào chi tiết cần làm sạch trên thiết bị chuyên dùng.
5.3.2 Nắn thẳng phôi:
Nắn thẳng không những dùng cho phơi mà cịn cần nắn thẳng các chi tiết giữa các nguyên công nhu: Nắn thẳng các trục kém cứng vững sau khi tiện thô, nắn thẳng các chi tiết sau khi nhiệt luyện.. .Phôi sau khi nắn thẳng sẽ có luợng du đều, gá đặt phơi dễ dàng hơn, giảm đuợc sai số khi gia công.
Nắn thẳng có thể thục hiện bằng nhiều cách: - Ngắm bằng mắt, nắn bằng búa tay. - Nắn ép thẳng dùng đồ gá trên máy ép. - Nắn thẳng trên máy chuyên dùng.
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cồng nghệ Thủ Đức
Phương pháp nắn thẳng dùng đồ gá trên máy ép có thể thực hiện bằng cách gá đặt chi tiết trên hai khối V, dùng lực ép trên máy ép thuỷ lực hoặc trục vít ép từ trên xuống. Nắn theo cách này đỡ tốn công sức so với cách nắn bằng búa tay và có thể nắn được trục có đừơng kính lớn.
Nắn thẳng trên máy nắn chun dùng (Hình 5-5 ), máy nắn gồm có một thùng quay, trong thùng có ba cặp con lăn có dạng hypecbơlơit trịn xoay được đặt nghiêng một góc 20°...Những bộ con lăn này từng cặp một được đặt chéo nhau vừa quay theo thùng, vừa quay quanh tâm của nó. Cặp con lăn 1 vừa quay vừa đẩy chi tiết tịnh tiến dọc trục, còn cặp con lăn 2 và 3 làm nhiệm vụ ép để nắn thẳng chi tiết 5.
Hình 5-5: Nắn thăng phơi trên máy chun dùng.
* Khoảng cách giữa các con lăn có thể điều chỉnh được để phù họp với các loại đường kính phơi khác nhau. Một số máy cịn có vành 4 chứa bột mài để làm nhẵn trục.
* Máy nắn thẳng chuyên dùng thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, có năng xuất cao (0,8-l,6m/ph), độ thẳng của chi tiết sau khi nắn có thể đạt 0,5 + Imm trên chiều dài 1000mm.
5.3.3 Gia cơng phá:
Mục đích của gia cơng phá là bóc đi lóp vỏ ngồi của phơi có sai lệch q lớn, chai cứng, dính cát, rỗ nứt...Một số trường họp dùng gia cơng bóc vỏ ngồi để phát hiện và loại bỏ những phơi đúc có khuyết tật, phơi rèn bị nứt, rạn trước khi đưa vào gia công cơ khí.
Máy dùng để gia cơng phá khơng cần chính xác nhưng phải có cơng suất lớn, đủ độ cứng vững. Khi gia công phá thường xảy ra va đập, toả nhiệt nhiều, rung động... do đó dao, máy chóng mịn, vì thế khơng nên kết họp gia cơng phá với gia công tinh trên một máy.
5.3.4 Cat đứt phôi:
Cắt đứt phôi thường dùng với các loại phôi thanh, phôi cán...cần cắt đứt thành từng đoạn tương ứng theo chiều dài trục (bằng chiều dài phôi trục hoặc bội số của nó) hoặc cắt các đậu rót, đậu ngót của các phơi đúc...
Có nhiều phương pháp cắt đứt: cắt bằng cưa tay, cắt bằng cưa cần đi lại, cắt bằng cưa đai, cưa đĩa, cắt trên máy công cụ (tiện, phay, bào ...), cắt bằng đá mài cắt, cắt
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cồng nghệ Thủ Đức
bằng hơi hàn, cắt trên máy cắt đột thuỷ lực,...Khi chọn phương pháp cắt đứt phải xét tới các yếu tố sau:
- Độ chính xác cắt đứt gồm: Độ chính xác kích thước cần cắt, độ chính xác mặt cắt (Độ phang, độ thẳng góc của mặt cắt).
- Be rộng miệng cắt. - Năng suất cắt.
- Chọn phương pháp cắt đứt tùy theo loại phôi, sản lượng và điều kiện về cơ sở vật chất kỹ thuật.
Máy cưa cần:CỎ kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, một công nhân có thể đứng nhiều
máy, bề rộng miệng cắt: 3-4 mm, năng suất thấp do có hành trình chạy khơng.
Máy cưa đai: Có ưu điểm cắt liên tục nên năng suất cao, bề rộng miệng cắt hẹp,
chất lượng mặt cắt tốt, có thể cắt phơi có đường kính lớn, nhưng lưỡi cưa khó chế tạo, dễ đứt gãy.
Cắt đứt bằng đá mài cat: Thường dùng để cắt phôi ống, phơi thép hình , phơi đặc
có chiều dày cắt không lớn hoặc để cắt các loại thép cứng (thép đã tơi). cắt bằng đá mài có thể đạt độ chính xác cao, chất lượng mặt cắt tốt, năng suất cao.
Cat đứt trên máy cat đột thuỷ lực: Là phương pháp cắt đứt dựa trên biến dạng
dẻo kim loại ở vùng cắt. Phương pháp này cho năng suất cao nhưng miệng cắt khơng chính xác do vật liệu bị biến dạng dẻo khi cắt, không cắt được phơi có đường kính lớn.
Cat bằng hơi hàn: Thường dùng để cắt phơi tấm có hình dáng phức tạp, năng suất
cao nhưng chất lượng mặt cắt thấp, độ chính xác khơng cao.
Cat đứt trên máy cơng cụ: Có thể cắt trên máy phay bằng dao phay đĩa, trên máy
bào, máy tiện bằng dao cắt đứt. cắt đứt trên máy tiện bằng dao tiện cắt thanh chỉ dùng cắt phôi có đường kính khơng lớn vì đường kính phơi lớn thì dao nhơ ra nhiều, càng vào sâu việc thốt phoi, thốt nhiệt càng khó, dễ gãy dao. Khi cắt trên máy tiện thường phải mở rộng miệng cắt, dao phải dịch chuyển đi lại khi cắt nên năng suất thấp, chiều rộng miệng cắt lớn.
5.3.5 Gia công lỗ tâm:
Lỗ tâm là chuẩn tinh phụ, thường dùng để gá đặt khi gia công các chi tiết dạng trục. Lỗ tâm khơng chỉ dùng khi gia cơng cơ mà cịn dùng trong qúa trình kiểm tra và sửa chữa sau này.
Lỗ tâm có nhiều loại, nhưng thường dùng 2 loại sau :
- Loại tâm có một góc cơn (Loại đơn giản) (Hình 5-6a) chỉ có một góc cơn làm việc 60°, mặt cơn làm việc có đường kính D, lỗ d là để khi chống mũi tâm vào khỏi vướng, có khi nó được tarơ ren để cố định chi tiết khác trên trục hoặc để bảo vệ lỗ tâm
- Loại lỗ tâm có hai góc cơn (Hình 5-6b,c), phần côn vát 120° để bảo vệ lỗ tâm làm việc 60° bên trong khi va đập , ngoài ra nhờ phần cơn vát đó có thể gia cơng suốt mặt đầu trụ.
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cơng nghệ Thủ Đức
Hình 5-6: Các loại ỉỗ tâm
Khi gia công lỗ tâm cần bảo đảm những yêu cầu sau:
- Hai lỗ tâm nằm trên cùng một đuờng tâm để tránh tình trạng mũi tâm tiếp xúc khơng đều, chóng mịn ảnh huởng tới độ chính xác gá đặt.
- Góc cơn phải đúng, chiều sâu lỗ tâm phải đảm bảo để diện tích tiếp xúc khi gá đặt mũi tâm lớn, tránh biến dạng.
- Be mặt côn làm việc của lỗ tâm phải nhẵn bóng để chóng mịn, giảm bớt biến dạng.
Đe gia cơng lỗ tâm, tuỳ theo từng điều kiện cụ thể có nhiều phuơng pháp khác nhau:
- Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ có thể gia cơng lỗ tâm trên máy cơng cụ vạn năng nhu máy tiện, máy phay, máy khoan...khi khoan tâm thuờng dùng mũi khoan tâm chuyên dùng (Hình 5-7). Gia công theo phuơng pháp này cần chú ý bảo đảm độ đồng tâm của hai lỗ tâm khi quay đầu chi tiết để gia công lỗ tâm thứ hai.
- Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, gia công lỗ tâm đuợc thục hiện trên máy chyên dùng (Hình 5-8). Trên các máy này, chi tiết đuợc gá đặt trên hai khối V tụ định tâm, khi gia công tiến hành theo hai buớc: Buớc thứ nhất phay hai mặt đầu trục cùng một lúc bằng hai dao phay mặt đầu; Buớc thứ hai, phôi đuợc chuyển sang vị trí thứ hai để tiến hành gia công cùng một lúc hai lỗ tâm bằng mũi khoan tâm chuyên dùng . Gia công lỗ tâm theo phuơng pháp này, độ chính xác của hai lỗ tâm rất cao, năng suất cao.
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Công nghệ Thủ Đức