2.5.4. .1 Chốt định vị
5.2 LƯỢNG Dư GIA CÔNG VÀ XÁCĐỊNH KÍCH THƯỚC PHÔI
5.2.3.1 Quan điểm về lượng dư của Kôvan
Khi gia công một loạt phôi cùng loại trên máy đã điều chỉnh sẵn, vì kích thước phơi dao động trong giới hạn dung sai phôi, nên lượng dư gia cơng cũng bị dao động.
- Ở những phơi có kích thước amin, khi gia cơng có kích thước bmin, lượng dư gia công sẽ là zbmin.
- Ở những phơi có kích thước amax, khi gia cơng có kích thước bmax, lượng dư gia công sẽ là zbmax.
Lượng dư thực khi gia công cả loạt sẽ dao động từ Zbmin zbmax. Khi gia cơng mặt ngồi trên máy điều chỉnh sẵn như hình 5-3 ta có:
Zbmin 3mm - hmin ZbmaX amax - bmax
Hĩnh 5-3: Gia cơng mặt ngồi.
Hĩnh 5-4:Gỉa cơng mặt trong
Khi gia công mặt trong trên máy điều chỉnh sẵn như hình 5-4 ta có: Zbmin bmax — amax
ZbmaX bmin — amin - CH : Kích thước điều chỉnh dao.
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cồng nghệ Thủ Đức
- a : Kích thước đạt được ở ngun cơng (Hay bước) sát trước. Đối với bề mặt ngoài đối xứng:
2Zbmin Damin — Dbmin 2Zbmax Damax - Dbmax Đối với bề mặt trong đối xứng:
2Zbmax Dbmin — Damin 2Zbmin Dbmax — Damax
Giữa kích thước max và kích và kích thước min sai lệch một lượng ơ, ta có: ơ/ Zbmax — Zbmin ơa — ơb
Đối với bề mặt đối xứng:
ôz — 2zbmax — 2Zbmin — ơDa — ƠD|,
Các cơng thức trên dùng để tính kích thước trung gian của các nguyên công (hay bước) khi đã biết lượng dư trung gian.
5.2.3.2 Công thức tỉnh lượng dư trung gian theo Kôvan:
Đối với mặt phang:
Zbmin = (RZa + Ta )+pa +eb (V-l) Đối với mặt đối xứng:
22»™ = 2 [«.« * T' - Vflr + e/] <v'2* Trong đó:
- Rza: Là chiều cao trung bình lóp nhấp nhô bề mặt do nguyên công hay bước sát trước để lại.
- Ta: Chiều sâu lóp hư hỏng bề mặt do nguyên công hay bước sát trước để lại. - pa: Sai lệch về vị trí khơng gian do ngun cơng hay bước sát trước để lại. Ví dụ: Độ không song song, độ cong vênh... sai lệch này tách khỏi sai lệch hình dáng hình học như: Độ côn, độ ôvan.
- £b : Sai số gá đặt do nguyên công đang thực hiện sinh ra. Sai số này bao gồm sai số chuẩn và sai số kẹp chặt.
Các chú ý khi sử dụng cơng thức tính lượng dư:
- Sau nguyên công thứ nhất đối với chi tiết làm bằng gang hay kim loại màu thì khơng cịn Ta trong cơng thức. Tại vì lóp kim loại hỏng tạo nên là do biến dạng dẻo mà lóp kim loại có độ hạt to như gang và kim loại màu thì hiện tượng đó khơng đáng kể.
- Sau khi nhiệt luyện mà đem mài thì khơng tính Ta trong cơng thức lượng dư mài. Vì Ta là lóp kim loại được làm cứng do nhiệt luyện.
- Một số nguyên công như: Doa, chuốt lỗ, mài nghiền, mài vơ tâm.. .thì khơng khắc phục được sai số khơng gian và sai số gá đặt nên khơng tính pa và £b vào công thức lượng dư. Như vậy: . _ . F _ _ ,
2Zbmín = 2[ỈLa-K ]
Khoa cơ khỉ - Trường Cao Đăng Cồng nghệ Thủ Đức
- Có nhiều ngun cơng chỉ nhằm mục đích nâng cao độ bóng bề mặt nhu: Đánh bóng, mài nghiền lần cuối.. .thì cơng thức luợng du đối với bề mặt tròn xoay chỉ là:
2Zb™ = 2R:ứ
- Các thành phần của luợng du vừa kể trên phải tra bảng và tính tốn. - Rza: Thuờng tra theo bảng về chỉ tiêu độ bóng bề mặt.
Ví dụ: Phơi rèn dập: Rza = 150 -ỉ- 300pm. Phôi thép tiện thô: Rza = 50pm. Phôi thép tiên tinh: Rza = 25pm. Phay mặt đầu: Rza = 100pm. - Ta: Trong nhiều truờng họp cho chung với Rza.
Ví dụ: Phơi cán: Rza + Ta = 300pm. Phôi rèn tụ do: Rza + Ta = 2000 + 5000pm. Phôi đúc cấp III: Rza + Ta = 800^- 2000pm.
- pa: Khi tính pa cần xem xét dạng phơi và kích thuớc. Ví dụ: Trục phơi dập: ;-------------
2 pa = ỳ>ik2'■ +
Pik : Độ lệch khuôn dập; Pct: Độ cong của trục; Với: Pct = Ac. Lc
Ac: Độ cong đơn vị; Lc: Chiều dài tính tốn;
Sau mỗi buớc ta tính sai lệch khơng gian cịn lại: pcịn lại tính theo Pban đầu- Ví dụ: Sau tiện thơ thì: Ptiệnthơ = 0.06 Pphơi
Sau tiện tinh thì: ptiên tinh = 0.04 ptiện thơ. - Eb : Thuờng tính theo công thức:
_ L1 , i (Bỏ qua sai số đồ gá)
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