CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.3 Kẹp chặt và các cơ cấu kẹp chặt
1.3.1 Khái niệm về kẹp chặt
Kẹp chặt là công việc tiếp theo sau khi định vị để hoàn thành việc gá đặt chi tiết.
Cơ cấu kẹp chặt là một bộ phận của đồ gá có nhiệm vụ sinh ra lực kẹp khi có nguồn lực tác dụng vào nó. Tác dụng của cơ cấu kẹp chủ yếu là đảm bảo sự tiếp xúc chắc chắn giữa phôi và đồ định vị, đồng thời không cho nó dịch chuyển cũng như không bị rung động trong quá trình gia công dưới tác dụng của lực cắt.
Ngoài cơ cấu kẹp chính có khi còn dùng cơ cấu kẹp bổ sung nhằm tăng độ vững của hệ thống công nghệ, do đó nâng cao độ chính xác gia công, đảm bảo được độ nhám yêu cầu
và nâng cao năng suất.
Thông thường cơ cấu định vị và cơ cấu kẹp chặt tách rời nhau để tránh gây biến dạng của
cơ cấu định vị dưới tác dụng của lực kẹp, đảm bảo độ chính xác của phôi.
1.3.2 Những yêu cầu đối với kẹp chặt
- Không được phá hỏng vị trí đã định vị của choi tiết gia công.
- Lực kẹp phải đủ để chi tiết không bị xê dịch dưới tác dụng của lực cắt nhưng không quá lớn so với các giá trị cần thiết để tránh sinh ra biến dạng của phôi.
- Không làm hỏng bề mặt do lực kẹp tác dụng vào.
- Thao tác nhanh, đỡ tốn sức.
- Kết cấu nhỏ, gọn, an toàn, thành một khối để dễ bảo quản, sửa chữa.
- Cố gắng làm cho phương, chiều của lực kẹp vuông góc và hướng vào mặt chuẩn chính, không ngược chiều với lực cắt.
- Điểm đặt của lực kẹp nằm ngay trên đồ định vị hoặc nằm trong đa giác chân đế tạo nên bởi các đồ định vị tiếp xúc với mặt chuẩn chính để không gây lật hoặc biến dạng phôi.
16
Có nhiều loại cơ cấu kẹp, mỗi loại có các đặc điểm về kết cấu, tính năng cơ bản và phạm
vi sử dụng khác nhau.
Không nên nhầm lẫn định vị và kẹp chặt. Đó là hai khái niệm khác nhau hẳn cần được phân biệt rõ ràng.
1.3.3 Ý nghĩa của vấn đề kẹp chặt
Cơ cấu kẹp chặt tốt hay xấu ảnh hưởng rất lớn đến thời gian gia công, nhất là ảnh hưởng đến thời gian phụ và sức lao động của công nhân, ngoài ra còn ảnh hưởng đến độ chính xác, độ bóng bề mặt của chi tiết gia công.
Trong sản xuất loại lớn và hàng khối việc chọn cơ cấu kẹp chặt rất quan trọng, cần phải
cơ khí hóa và tự động hóa việc kẹp chặt nhằm rút ngắn thời gian phụ, thao tác thuận tiện
và giảm sức lao động cho công nhân. Đối với các chi tiết lớn, nặng cũng phải cơ khí hóa việc kẹp chặt để khỏi tốn sức.
Khi thiết kế cơ cấu kẹp chặt cần chú ý mấy vấn đề chính sau đây: Phương và chiều của lực kẹp, điểm đặt của lực kẹp, trị số lớn nhỏ của lực kẹp, tính tự hãm, truyền động và kết cấu hợp lý nhất.
1.3.4 Phương và chiều lực kẹp
Phương và chiều của lực kẹp có liên quan mật thiết với vị trí của chuẩn định vị chính, chiều của lực cắt và chiều của trọng lượng bản thân vật gia công.
Nói chung phương của lực kẹp nên thẳng góc với mặt chuẩn định vị chính, vì như thế ta
có diện tích tiếp xúc lớn nhất, giảm được áp suất và do đó ít biến dạng nhất. Còn chiều của lực kẹp thì đi từ ngoài vào mặt định vị. Chiều lực kẹp không nên ngược với chiều lực cắt và chiều trọng lượng vật gia công (kẹp từ dưới lên trên), vì như thê lực kẹp phải rất lớn, cơ cấu kẹp cồng kềnh, to và thao tác tốn sức, nhất là khi gia công thô và trường hợp vật gia công rất lớn. Lực kẹp nên cùng chiều với lực cắt và trọng lượng bản thân vật gia công là tốt nhất, nhưng đôi khi vì kết cấu không cho phép thì có thể chọn chúng thẳng góc với nhau.
1.3.5 Điểm dặt lực kẹp
Điểm đặt của lực kẹp cần thỏa mãn 2 điều kiện:
17
1. Khi kẹp vật gia công ít bị biến dạng nhất. Muốn vậy điểm đặt phải tác dụng vào chỗ có độ cứng vững lớn.
2. Khi kẹp không gây ra mômen quay đối với vật gia công. Muốn vậy điểm đặt phải tác dụng ở trong diện tích định vị hoặc ở trong diện tích mấy điểm đỡ và phải ở gần mặt gia công.
1.3.6 Phân loại các cơ cấu kẹp chặt
Có thể phân cơ cấu kẹp chặt thành mấy loại sau:
1. Phân theo kết cấu có: Cơ cấu đơn giản và cơ cấu tổ hợp.
a. Đơn giản: Do một chi tiết kẹp chặt thực hiện việc kẹp.
b. Tổ hợp: Do hai hoặc nhiều chi tiết, ví dụ bu lông, bánh lệch tâm, chêm, đòn v.v... phối hợp thực hiện việc kẹp. Ví dụ: Ren ốc – đòn bẩy, đòn bẩy – bánh lệch tâm, chêm – ren ốc v.v...
Những cơ cấu tổ hợp thường dùng để phóng đại lực kẹp, để đối chiếu lực kẹp hoặc “bắc cầu” đi tới điểm đặt.
2. Phân theo nguồn lực có: Kẹp bằng tay, kẹp cơ khí hóa và kẹp tự động hóa.
a. Cơ khí hóa gồm: Hơi ép, dầu ép, kẹp bằng chân không bằng điện tử, hoặc những thứ đó phối hợp với nhau.
b. Tự động hóa: Không cần người thao tác mà nhờ những cơ cấu chuyển động của máy thao tác tự động.
3. Phân theo phương pháp kẹp có: Kẹp một chi tiết hoặc kẹp nhiều chi tiết một lúc. Kẹp một lần hoặc kẹp nhiều lần tách rời.
18