Bề mặt cần tớnh lượng dư trung gian và kớch thước trung gian là bề trụ ỉ28 mm, cú cấp chớnh xỏc IT14 và độ nhỏm bề mặt Ra = 3,2 àm.
6.1.1 Bước 1 và 2
Tiến trình gia công gồm 5 bước tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, mài tinh, mài mỏng.
6.1.2 Bước 3 xác định Rzi-1, hi-1, ρi-1, εi
Tổng giá trị nhám Rz và chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt h cho phôi đúc có kích thước lớn nhất khụng quỏ 1250 mm, cấp chớnh xỏc II là 700 àm [8, trang 70, bảng 3.2].
Theo tiến trình công nghệ ta đã chọn và theo [1, trang 143, phụ lục 11] ta có trình tự các bước công nghệ, độ chính xác, độ nhám bề mặt và chiều sâu lớp biến cứng theo các bước như sau:
Bước 1: Tiện thụ đạt cấp chớnh xỏc IT14, độ nhỏm bề mặt Rz1 = 100 àm và chiều sõu lớp biến cứng h1 = 350 àm.
Bước 2: Tiện bỏn tinh đạt cấp chớnh xỏc IT12, độ nhỏm bề mặt Rz2 = 25 àm và chiều sõu lớp biến cứng h2 = 50 àm.
Bước 3: Tiện tinh đạt cấp chớnh xỏc IT9, độ nhỏm bề mặt Rz3 = 12,5 àm và chiều sõu lớp biến cứng h3 = 25 àm.
Sai số không gian tổng cộng của phôi được xác định bởi công thức [2, trang 26, bảng 1.23]:
ρ0 = √ρcv2 +ρlk2
Độ cong vênh của mặt đầu phôi đúc được tính theo phương hướng kính [8, trang 72, bảng 3.6]
ρcv = ∆ k.D
với: ∆ k – độ cong đơn vị: ∆ k = 1 àm [10, trang 30, bảng 1.29]
D – đường kính lỗ gia công
ρcv = ∆ k.D = 1.75 = 75 àm.
Sai số độ lệch thao đúc ρlk trong trường hợp này chính là sai lệch vị trí của các mặt chuẩn (đã gia công trước đó và được sử dụng để gá đặt chi tiết cho nguyên công đang thực hiện) so với bề mặt cần gia công.
Do sử dụng mặt đầu ∅240 mm và mặt trụ ngoài chiều dài 15 mm làm chuẩn thô để gia công mặt trụ ∅75m6 nên phải tính đến sai lệch kích thước từ tâm lỗ (lỗ được tạo sẵn khi đúc) đến bề mặt làm chuẩn là 140 mm. Dùng mặt đầu ∅75m6 và mặt trụ ngoài chiều dài 80 mm làm chuẩn để gia công lỗ nên phải tính sai lệch kích thước từ tâm lỗ đến bề mặt làm chuẩn gia công lỗ là 37,5 mm [10, trang 26, bảng 1.23]. Dung sai lần lượt của 2 kớch thước trờn là TA = 1600 àm; TB = 1000 àm [8, trang 36, bảng 2.11]
phôi có cấp chính xác 2, kích thước lớn nhất là ∅240 mm.
Độ lệch khuôn ρlk được tính theo công thức:
ρlk = √(T2A)2+(T2B)2 = √(16002 )2+(10002 )2= 943 àm
Vậy:
ρ0 = √ρcv2 +ρlk2 = √752+9432 = 946 àm
Tính sai lệch còn lại sau các nguyên công:
Hệ số chính xác hóa của các bước tiện thô, tiện bán tính, tiện tinh, mài tinh và mài mỏng lần lượt là 0,06; 0,05; 0,04; 0,03; 0,002 [8, trang 77, bảng 3.9].
Sau bước tiện thô, sai số không gian còn lại là:
ρ1 = 0,06.ρ0 = 0,06.946 ≈ 57 àm
Sau bước tiện bán tinh, sai số không gian còn lại là:
ρ2 = 0,05. ρo = 0,05.946 ≈ 47 àm
Sau bước tiện tinh, sai số không gian còn lại là:
ρ3 = 0,04. ρo = 0,04.946 ≈ 38 àm
Sau bước mài tinh, sai số không gian còn lại là:
ρ4 = 0,03. ρo = 0,03.946 ≈ 28 àm
Sau bước mài mỏng, sai số không gian còn lại là:
ρ5 = 0,002. ρo = 0,002.946 ≈ 2 àm Sai số gá đặt khi tiện thô là [8, trang 77]:
εgd1 = √εc12+εk12
Sai số do chọn chuẩn trên mâm cặp: εc1 = 0 [11, trang 37, bảng 2.1].
Sai số kẹp chặt theo phương hướng kớnh: εk1 = 700 àm, kẹp trờn mõm cặp ba chấu, kích thước tiết diện ngang của phôi là ∅240 mm [8, trang 87, bảng 3.11].
Vậy sai số gá đặt khi tiện thô là:
εgd1 = √02+7002= 700 àm
Bước tiện bán tinh không thay đổi đồ gá, sai số không gian còn lại là:
εgd2 = 0,06.εgd1 = 0,06.700 = 42 àm.
Bước tiện tinh không thay đổi đồ gá, sai số không gian còn lại là:
εgd3 = 0,05.εgd1 = 0,05.700 = 35 àm.
Bước mài tinh thay đổi đồ gá, sai số gá đặt khi mài tinh là:
εgd4 = √εc22+εk22
Sai số do chọn chuẩn trên phiến tỳ khi mài: εc2 = 0 [11, trang 38, bảng 2.1].
Sai số kẹp chặt theo phương hướng kớnh: εk2 = 80 àm, kẹp chặt trờn phiến tỳ bằng cơ cấu khí nén, kích thước tiết diện ngang của phôi là ∅240 mm, bề mặt mài đã qua gia công tinh [8, trang 87, bảng 3.11].
Vậy sai số gá đặt khi mài tinh là:
εgd4 = √02+282 = 14 àm
Bước mài mỏng không thay đổi đồ gá, sai số không gian còn lại là:
εgd5 = 0,002.εgd4 = 0,002.14 = 0,028 àm.
6.1.3 Bước 4: Xác định Zimin cho tất cả các bước Lượng dư cho bước tiện thô:
2Zmin1 = 2.(Rz0 + h0 + √ρ02+ε12) = 2.(700 + √9462+7002) = 2.1877 àm.
Lượng dư cho bước tiện bán tinh:
2Zmin2 = 2.(Rz1 + h1 + √ρ12+ε22) = 2.(100 + 350 + √572+422) = 2.521 àm.
Lượng dư cho bước tiện tinh:
2Zmin3 = 2.(Rz2 + h2 + √ρ22+ε32) = 2.(25 + 50 + √472+352) = 2.134 àm.
Lượng dư cho bước mài tinh:
2Zmin4 = 2.(Rz3 + h3 + √ρ32+ε42) = 2.(12,5 + 25 + √382+402) = 2.93 àm.
Lượng dư cho bước mài mỏng:
2Zmin5 = 2.(Rz4 + h4 + √ρ42+ε52) = 2.(6,3 + 15 + √282+0,082) = 2.49 àm.
6.1.4 Bước 5: Xác định kích thước lớn nhất của mặt đầu
Mặt đầu ỉ28 mm cú es = +0,03 mm và ei = +0,011 mm [12, trang 242, bảng 2.5].
Kích thước lớn nhất của mặt đầu khi mài mỏng:
dmax5 = d + es = 28 + 0,03 = 28,03 mm.
Kích thước nhỏ nhất của mặt đầu khi mài mỏng:
dmin5 = d + ei = 28 + 0,011 = 28,011 mm.
6.1.5 Bước 6: Xác định kích thước bước sát trước Kích thước nhỏ nhất của mặt đầu sau khi mài tinh:
dmin4 = dmin5 + 2Zmin5 = 25,011 + 2.0,049 = 25,109 mm.
Kích thước nhỏ nhất của mặt đầu sau khi tiện tinh:
dmin3 = dmin4 + 2Zmin4 = 25,109 + 2.0,093 = 25,295 mm.
Kích thước nhỏ nhất của mặt đầu sau khi tiện bán tinh:
dmin2 = dmin3 + 2Zmin3 = 25,295 + 2.0,134 = 25,563 mm.
Kích thước nhỏ nhất của mặt đầu sau khi tiện thô:
dmin1 = dmin2 + 2Zmin2 = 25,563 + 2.0,521 = 26,605 mm.
Kích thước nhỏ nhất của phôi:
dmin0 = dmin1 + 2Zmin1 = 25,605 + 2.1,877 = 29,359 mm.
6.1.6 Bước 7: Tính kích thước giới hạn
Dung sai các bước được tra trong các sổ tay [12, trang 233, bảng 2.3]:
Td0 = 1900 àm (cấp chớnh xỏc phụi IT16) ;Td1 = 740 àm (tiện thụ đạt IT14); Td2
= 300 àm (tiện bỏn tinh đạt IT12); Td3 = 74 àm (tiện thụ tinh IT19); Td 4= 30 àm (mài tinh đạt IT7); Td5 = 19 àm (mài mỏng đạt IT6).
Sau bước mài mỏng:
dmax5 = dmin5 + Td5 = 25,011 + 0,019 = 25,03 mm Sau bước mài tinh:
dmax4 = dmin4 + Td4 = 25,109 + 0,03 = 25,139 mm Sau bước tiện tinh:
dmax3 = dmin3 + Td3 = 25,295 + 0,074 = 25,369 mm Sau bước tiện bán tinh:
dmax2 = dmin2 + Td2 = 25,563 + 0,3 = 75,863 mm Sau bước tiện tthô:
dmax1 = dmin1 + Td1 = 25,605 + 0,74 = 27,345 mm Kích thước lớn nhất của phôi:
dmax0 = dmin0 + Td0 = 28,359 + 1,9 = 30,259 mm 6.1.7 Bước 8: Xác định lượng dư giới hạn
2Zminigh
là hiệu kích thước giới hạn nhỏ nhất của bước sát trước và bước đang thực hiện.
2Zmaxigh là hiệu kích thước giới hạn lớn nhất của bước sát trước và bước đang thực hiện.
Mài mỏng:
2Zmin5g h = dmin4 – dmin5 = 25,109 – 25,011 = 0,098 mm = 98 àm.
2Zmax5gh = dmax4 – dmax5 = 25,139 – 25,03 = 0,109 mm = 109 àm.
Mài tinh:
2Zmin4g h = dmin3 – dmin4 = 25,295 – 25,109 = 0,186 mm = 186 àm.
2Zmax4gh = dmax3 – dmax4 = 25,369 – 25,139 = 0,23 mm = 230 àm.
Tiện tinh:
2Zmin3g h = dmin2 – dmin3 = 25,563 – 25,295 = 0,268 mm = 268 àm.
2Zmax3gh = dmax2 – dmax3 = 25,863 – 25,369 = 0,494 mm = 494 àm.
Tiện bán tinh:
2Zmin2g h
= dmin1 – dmin2 = 26,605 – 25,563 = 1,042 mm = 1042 àm.
2Zmax2gh = dmax1 – dmax2 = 27,345 – 25,863 = 1,482 mm = 1482 àm.
Tiện thô:
2Zmin1g h
= dmin0 – dmin1 = 29,359 – 26,605 = 2,754 mm = 2754 àm.
2Zmax1gh
= dmax0 – dmax1 = 30,259 – 27,345 = 2,914 mm = 2914 àm.
6.1.8 Bước 9: Xác định lượng dư tổng cộng bé nhất và lớn nhất 2Z0min = ∑
i=1 n
Zmini = 3754 + 1042 + 268 + 186 + 98 = 5348 àm.
2Z0max = ∑
i=1 n
Zmaxi = 4914 + 1482 + 494 + 230 + 109 = 7229 àm.
6.1.9 Bước 10: Kiểm tra kết quả tính toán 2Z0max – 2Z0min = 7229 – 5348 = 1881 àm.
Tph – Tct = 1900 – 19 = 1881 àm.
Vậy kết quả tính là đúng.
Bảng 6.1. Tớnh lượng dư gia cụng bề mặt đầu ỉ28 mm Thứ
tự các bước
gia công
Các yếu tố tạo thành
lượng dư Lượng
dư 2Zmini
àm
Kích thước
tính toán d,
mm
Dun g sai Ti, àm
Kích thước giới hạn, mm
Lượng dư giới hạn,
àm Rzi-1
àm hi-1
àm
ρi-1
àm
εi
àm dmin dmax 2Zminigh 2Zmaxigh
0.
Phôi 700 946 - - 30,359 190
0 30,359 82,259 - -
1.
Tiện thô
100 350 57 700 2.1877 28,605 740 28,605 25,345 3754 4914 2.
Tiện bán tinh
25 50 47 42 2.521 25,563 300 25,563 25,863 1042 1482
3.
Tiện
tinh 12,5 25 38 35 2.134 25,295 74 25,295 25,369 268 494
4.
Mài
tinh 6,3 15 28 40 2.93 25,109 30 25,109 25,139 186 230
5.
Mài
mỏng 1,25 3 2 0,08 2.49 25,011 19 25,011 25,03 98 109
Tổng cộng 5348 7229