PHÔI VÀ LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
III. Xác định trị số lượng dư và tra bảng tính lượng dư
* Lượng dư gia công trung gian (Zb) được xác định bằng hiệu số kích thước do bước (hay nguyên công) đang thực hiện tạo nên với kích thước do bước (hay nguyên công) sát trước để lại. Lượng dư gia công trung gian (Zb)) ( hình 6.1) 1à: - Đối với mặt ngoài: Zb = a - b
- Đối với mặt trong: Zb = b - a
* Lượng dư gia công tổng cộng được xác định bằng hiệu số kích thước của phôi thô và chi tiết hoàn chỉnh.
+ Lượng dư gia công tổng cộng được xác định như sau:
+ Đối với mặt ngoài : Zo = Kph– Kct + Đối với mặt trong : Zo = Kct –Kph
Kph : kích thước của phôi thô.
Kct : kích thước của chi tiết hoàn chỉnh.
b a
Zb
a b
Zb
a) Mặt ngoài b) Mặt trong
Hình 6.1 lượng dư gia công trung gian (Zb) a) Kích thước do bước công nghệ sát trước để lại, b)Kích thước do bước công nghệ đang thực hiện tạo nên.
* Lượng dư đối xứng xác định bằng hiệu số kích thước đường kính bề mặt gia công ở bước nguyên công sát trước và bước công nghệ đang thực hiện (hình 6.2)
Zb
da
Zb
db
db
da
Zb Zb
a) Mặt ngoài b) Mặt trong Hình 6.2 lượng dư đối xứng:
da - kích thước do bước công nghệ sát trước để lại, db - Kích thước do bước công nghệ đang thưch hiện tạo nên + Đối với mặt ngoài tròn xoay : Zb =
2
b
a d
d − , tức là 2 Zb = da - db
+ Đối với mặt trong tròn xoay : Zb = 2
a
b d
d −
, tức là 2 Zb = db - da
∗ Trong đó
- da : kích thước do bước công nghệ sát trước để lại.
- db : kích thước do bước công nghệ đang thực hiện tạo nên.
* Như vậy lượng dư gia công tổng cộng sẽ bằng tổng giá trị của các lượng dư gia công trung gian ở tất cả các bước công nghệ hoặc nguyên công của quá trình công
nghệ, nghĩa là : Zo = n: Số bước hoặc số nguyên công cần thiết để gia công bề mặt.
∑= n i
Zi 1
* Lượng gia công tổng cộng tính cho các bề mặt đối xứng sẽ là : - Đối với mặt ngoài : 2Zo = 2∑ = d
= n i Zi
1
ph - dct - Đối với mặt trong : 2Zo = 2∑ = d
= n i
Zi 1
ct - dph
- dph : kích thước đường kính phôi.
- dct : kích thước đường kính chi tiết hoàn chỉnh.
Trong ngành chế tạo máy người ta thường áp ụng hai phương pháp sâu đây để xấc định lượng dư gia công:
- Phương pháp thống kê kinh nghiệm - Phương pháp tính toán phân tích.
a) Phương pháp thống kê kinh nghiệm:
Phương pháp này được dùng rất phổ biến trong thực tế sản xuất. ở đây lượng dư gia công được xác định bằng tổng giá trị lượng dư các bước gia công theo kinh nghiệm. Giá trị theo lượng dư gia công thương tổng hợp thành bảng trong các sổ tay thiết kế công nghệ. Nhược điểm phương pháp này là không xét
đến những điều kiện gia công cụ thểnên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết.
b) Phương pháp tính toán phân tích:
Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải hớt đi để có một chi tiết máy hoàn chỉnh, do giáo sư Kôvan đề xuất.
Phương pháp này tính lượng dư cho hai trường hợp:
_ Dụng cụ cắt được điều chỉnh sẵn trên máy, phôi được xác định vị trí nhờ đồ gá.
_ Phôi được rà gá sẵn trên máy.
Trong trường hợp gia công một loạt phôi cùng loại trên máy đã điều chỉnh sẵn vì kích thước phôi dao động trong giới hạn dung sai nên giá trị của lượng dư của gia công
cũng dao động. Những phôi trong loạt có kích thước amin thì sau khi gia công sẽ có kích thước bmin, lượng dư gia công sẽ là Zbmin. Ngược lại những phôi có kích thước amax, sau khi gia công sẽ có kích thước bmax. Giá trị thực tế của lượng dư gia công sẽ nằm trong phạm vi giá trị Zbmin và Zbmax, ứng với cả loạt phôi. Theo hình 6 - 17 ta thấy:
Zbmin = amin - bmin
Zbmax =amax - bmax
ở đây dụng cụ cắt được điều chỉnh cố định cho cả loạt phôi, ứng với kích thước CH. Nếu một phôi nào đó có kích thước ban đầu là amin thì khi gia công nó sẽ bị cắt với chiều sâu cắt nhỏ nhất; lực cắt sẽ nhỏ nhất nên độ biến dạng của phôi theo phương kích thước gia công cũng nhỏ nhất ( ymin). Như vậy lượng dư gia công se là Zbminvà kích thướcc sau khi gia công sẽ là CH + ymin amaxthì sẽ cắt với chiều sâu cắt lớn nhất, độ biến dạng theo lực cắt cũng lớn nhất (Zbmax), kích thước sau khi gia công sẽ là cH + ymax. Như vậy ta có các mối quan hệ sau đây:
Zbmin = amin - (CH + ymin) = amin - bmin
Zbmax = amax - (CH + ymax) =amax - bmax
CHb max
a max Zb max y max CHa min b min Zb min y min
Hình 6.3. Giá trị lượng dư gia công đối với một loại phôi trên máy điều chỉnh sẵn:
CH - Kích thước điều chỉnh dụng cụ cắt ứng với các loạt phôi:
ymax và ymin - trị số biến dạng do lực cắt.
Thay trị số về dung sai của các kích thước a và b là δa và δb ta sẽ có amax = amin + δa
bmax = bmin + δb
Zbmax = (amin +δa) - (bmin + δb) = (amin - bmin) + (δa - δb) = Zbmin + δa - δ
Đối với lượng dư danh nghĩa ( lượng chênh lệnh giưũa hai kích thước danh nghĩa adn và bdn) ta có (hình 6- 18):
a max
a dn
a min
b max
b dn
b min
BaHa HbBb
Hình 6.4. Kích thước danh nghĩa có kích thước giới hạn của a, b, Ba và Bb - sai lệch trên của kích thước a va b,
Ha và hb - sai lệch dưới của kích thước a và b.
_ Đối với mặt ngoài:
Zbdn = adn - bdn = (amin + Ha) - (bmin + Hb) = amin + Ha - bmin - Hb = Zbmin + Ha - Hb Đối với mặt trong:
Zbmin = bmax - amax; amin + δa
Zbmax = bmin - amin; bmax = bmin + δb
Zbmax = (bmax - δb) - (amax - δa) = (bmax - amax) + (δa - δb) = Zbmin +δa - δb
Zbdn = bdn - adn
=(bmax - Bb) - (amax - Ba) = (bmax - amax) + Ba - Bb = Zbmin + Ba - Bb
Tương tự như vậy, lượng dư cho bề mặt đối xứng được xác định như sau:
_ Mặt ngoài đối xứng :
2Z bmin = D amin - Dbmin 2Zbmax = Damax - Dbmax
= 2Zbmin + δDa - δDb
2Zbdn = 2Zbmin + HDa - HDb
δDa, δDb - dung sai của kích thước Da, Db, HDa, HDb - sai lệch dưới của kích thước Da, Db,
Zb max
ymax
Damin
Dbmin CH Dbmax Damax ymin Zb min CH
Hình 6.5. Kích thước phôi ban đầu cho lỗ:
CH - kích thước điều chỉnh dụng cụ cắt, ymax ymin - trị số biến dạng _ Mặt trong đối xứng ( hình 6- 19) :
2Zbmin = Dbmax - D amax
2Zbmax = Dbmin - Damin
= (Dbmax - δDb) - (Damax - δDa) = (Dbmax - Damax) + δDa - δDb
=2Zbmin + δDa - δDb
2Zbdn =Dbdn - Dadn
= (Dbmax - BDb) - (Damax BDa) = ( Dbmax - Damax) + BDa - BDb = 2Zbmin + BDa - BDb
Với BDa, BDb là sai lệch trên của kích thước Da, Db,
Dung sai của lượng dư (δZ) được tính bằng hiệu số giưũa lượng dư lớn nhất và lượng dư nhỏ nhất:
+ Bề mặt không đối xứng: δZ = Zbmax - Zbmin= δa - δb
+ Bề mặt đối xứng : δZ = 2Zbmax - 2Z bmin = δDa - δDb
Sau khi đã xác định lượng dư trung gian cho từng nguyên công hoặc từng bước công nghệtheo diễn giải trên đây, cần tổng hợp các giá trị lượng dư trung gian để được lượng dư tổng cộng (Zo).