Bài giảng Chi tiết máy - Chương 6: Chuẩn và chuỗi kích thước công nghệ - Bùi Trọng Hiếu
Tính toán kích thước công nghệ
• Kích thước R là khâu khép kín của chuỗi kích
thước Cm1 và Cm2.
• Như vậy: R = Cm2 - Cm1
• R
max = Cm2 max - Cm1 min
• R
min = Cm2 min - Cm1 max
• Kích thước Cm1 và kích thước R đã biết (chuyển
trực tiếp từ kích thước thiết kế qua), kích thước
Cm2 chưa biết. Để xác định Cm2, cần phải kiểm
tra điều kiện chuyển đổi có thực hiện được
không:
•R = Cm2 + Cm1
72 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 18/03/2022 | Lượt xem: 420 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Chi tiết máy - Chương 6: Chuẩn và chuỗi kích thước công nghệ - Bùi Trọng Hiếu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 6
CHUẨN VÀ CHUỖI KÍCH THƯỚC
CÔNG NGHỆ
I. Khái niệm về quá trình gá đặt chi tiết.
1. Định vị: Xác định vị trí cx của chi tiết so với
dao / đồ gá / máy.
2. Kẹp chặt: Giữ chi tiết ở vị trí đã định vị: vì dưới
tác động của lực cắt , lực ly tâm, trọng lượng chi
tiết sẽ phá hủy vị trí đã định vị
3. Gá đặt: Bao gồm 2 quá trình: Định vị Rồi kẹp
chặt chi tiết. Gá đặt hợp lý phải thỏa mãn 02 yêu
cầu:
* Chính xác
* Nhanh
KẸP CHẶT KHÔNG THAM GIA VÀO VIỆC ĐỊNH VỊ
II. Nguyên tắc 6 điểm và
những chú ý khi định vị:
Trong không gian 03 chiều, một vật thể có ???
bậc tự do chuyển động:
03 tịnh tiến và 03 quay:????
Để xác định vị trí của chi tiết trong không gian
ta phải khống chế các bậc tự do của nó:
Ta đặt chi tiết lên:
* Mặt phẳng xoy khống chế ??? bậc tự do: ???
* Mặt phẳng yoz khống chế ??? bậc tự do: ???
* Mặt phẳng xoz khống chế ??? bậc tự do: ???
Z
6
5
4
O X
3
2 1
Y
II. Nguyên tắc 6 điểm và
những chú ý khi định vị:
• Ta tuyệt đối không được khống
chế trùng bậc tự do (một bậc
tự do khống chế nhiều lần) vì
sẽ gây ra hiện tượng siêu định
vị sẽ làm hư hỏng đồ gá hoặc
chi tiết
Những điều chú ý khi định vị:
Phải hạn chế đủ bậc tự do cần thiết.
Không nên khống chế thừa vì
đồ gá sẽ phức tạp.
Không được khống chế trùng..vì
siêu định vị
Tùy theo yêu cầu gia công: 1 đến 6
bậc
Trong ngành CTM người ta chế tạo
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau:
•Mặt phẳng:
•Khống chế 03 bậc: Tịnh tiến oz, quay
quanh ox và oy.
Trong ngành CTM người ta chế tạo
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau:
•Khối V dài:
z
y x
•Khối V dài: Khống chế 04 bậc: ,
•Quay quanh ,Quay quanh
Chú ý: quay ở đây không
có nghĩa là phải quay
toàn vòng mà chi tiết chỉ
cần rời khỏi vị trí cân
bằng là đã quay (nhúc
nhích)
Trong ngành CTM người ta chế tạo
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau:
•Khối V ngắn:
•Khối V ngắn khống chế hai bậc: tịnh
tiến Oz, tịnh tiến Ox
Trong ngành CTM người ta chế tạo
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau:
•Chốt trụ dài:
Chốt trụ dài: khống chế 4 bậc: oz oy
Quay quanh oz ,Quay quanh oy
Trong ngành CTM người ta chế tạo
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau:
Trong ngành CTM người ta chế tạo
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau:
•Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc:
oz oy
•Chốt trám chẳng qua là chốt trụ ngắn
ta vạt bỏ 2 bên như hình vẽ, do đó
chốt trám khống chế 1 bậc tùy theo vị
trí của chốt.
Kích thước của mặt phẳng, khối V, chốt
trụ thế nào là lớn hay nhỏ, dài hay ngắn
tùy thuộc vào diện tích tiếp xúc, hay
chiều dài tiếp xúc giữa chi tiết gia công
và chi tiết định vị.
Ngoài ra còn phụ thuộc vào khe hở lắp
giữa chi tiết gia công và chi tiết định vị,
nói chung là độ chính xác lắp rất cao,
nếu khe hở quá lớn thì sẽ không khống
chế bậc tự do nào cả.
Lưu ý khi định vị:
- Diện tích (chiều dài) tiếp xúc giữa chi tiết
gia công và chi tiết định vị
- Khe hở lắp giữa chi tiết gia công và chi tiết
định vị
- Siêu định vị
Khi làm bài tập ta phải chú ý:
Bậc tự do nào mà nếu ta không khống
chế thì ta không gia công được chi tiết
theo yêu cầu: PHẢI KHỐNG CHẾ.
Bậc tự do nào không ảnh hưởng đến
việc gia công thì ta không cần khống
chế.
Sau khi định vị xong ta còn kẹp chặt.
KẸP CHẶT KHÔNG THAM GIA VÀO
ViỆC ĐỊNH VỊ
Gia công lỗ suốt chiều dài trên ct hình trụ
tròn xoay cần khống chế mấy bậc tự do?
Đánh số thứ tự các bề mặt của ct và chọn
bề mặt nào làm chuẩn định vị?
Chọn ct định vị: mặt phẳng, khối V dài, V
ngắn, chốt trụ.v.v.
Gia công lỗ không suốt (có chiều dài e)
trên ct hình trụ tròn xoay cần khống chế
mấy bậc tự do? Đánh số thứ tự các bề
mặt của ct và chọn bề mặt nào làm chuẩn
định vị?
Chọn ct định vị: mặt phẳng, khối V dài, V
ngắn, chốt trụ.v.v.
•Ta có 2 phương án định vị khi gia
công lỗ không thông suốt:
•Khối V dài + một chốt.
•Khối V ngắn + mặt phẳng
Gia công rãnh then suốt chiều
dài trên ct hình trụ tròn xoay
cần khống chế mấy bậc tự do?
Gia công rãnh then không suốt
(có chiều dài l) trên ct hình trụ
tròn xoay cần khống chế mấy
bậc tự do?
Gia công rãnh then không suốt
(có chiều dài e) trên ct hình trụ
tròn xoay có lỗ sẵn như hình vẽ
cần khống chế mấy bậc tự do?
Gia công mặt phẳng bậc như
hình vẽ cần khống chế mấy bậc
tự do?
Khoan lỗ không thông suốt cần
khống chế mấy bậc tự do?
Ví dụ
• Chỉ cần hạn chế 1 bậc tự do: trong công
nghệ mài bi cầu
Z
Đá mài
Y
Bi cầu D X
Z
Chỉ cần hạn chế 2 bậc tự do: trong
công nghệ mài bi đũa trụ
Đá mài
Bi đũa D
III. Chuẩn và phân loại chuẩn
1. Định nghĩa:
Chuẩn là tập hợp những bề mặt, những đường
hoặc những điểm của một chi tiết mà người ta
căn cứ vào đó để xác định vị trí của các bề
mặt, đường hoặc điểm khác của chi tiết đó
hoặc của chi tiết khác
Chú ý: Chuẩn ảnh hưởng lớn đến độ chính xác
gia công.
2. Phân loại chuẩn
Tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng của
chuẩn mà người ta chia chuẩn ra
làm các loại sau đây:
Chuẩn thiết kế
Chuẩn công nghệ
a.Chuẩn thiết kế
Chuẩn thiết kế: định nghĩa chuẩn
+dùng trong quá trình thiết kế
Chuẩn này được hình thành khi
lập chuỗi kích thước trong quá
trình thiết kế .
Chuẩn thiết kế có thể là chuẩn
thực hay chuẩn ảo.
B C
A D
O
A1
A2
A3
Bánh răng côn
Mặt A là chuẩn thiết kế và là chuẩn thực.
O là chuẩn thiết kế và là chuẩn ảo
b.Chuẩn công nghệ
Định nghĩa chuẩn + dùng trong quá trình công
nghệ
Là chuẩn được dùng để xác định vị trí của phôi
hoặc của chi tiết trong quá trình chế tạo và sửa
chữa
Chuẩn công nghệ còn chia ra:
Chuẩn định vị (Chuẩn gia công)
Chuẩn đo lường
Chuẩn điều chỉnh
Chuẩn lắp ráp
Chuẩn định vị (Chuẩn gia công )
Dùng để xác định vị trí tương quan giữa
các bề mặt, đường hoặc điểm của chi tiết
trong quá trình gia công cơ. Chuẩn này
luôn là chuẩn thực và nằm trên chi tiết.
Chuẩn gia công (chuẩn định vị gia công)
có thể trùng hoặc không trùng với mặt tỳ
của chi tiết lên đồ gá hoặc lên bàn máy.
Chuẩn gia công được chia làm chuẩn thô
và chuẩn tinh:
Chuẩn gia công
Chuẩn thô: Bề mặt chọn chuẩn còn thô
chưa gia công, thường dùng cho nguyên
công đầu tiên.
Chuẩn tinh: ?
Chuẩn tinh chính ?
Chuẩn tinh:
Chuẩn tinh phụ ?
Chuẩn tinh chính: Dùng trong gia công và cũng
dùng trong lắp ráp. Thí dụ ???
Bánh đai: Lập phương án gia công bánh đai.
Khi gia công rãnh lắp dây đai ta chọn bề mặt
nào làm chuẩn định vị?
Lỗ là chuẩn tinh chính
Chuẩn tinh phụ: Chỉ dùng trong gia công mà
không dùng trong lắp ráp. Thí dụ ???
Gia công một trục dài ta chọn bề mặt nào làm
chuẩn định vị?
Hai lỗ tâm là chuẩn tinh phụ
Gia công mặt A chi tiết khối chữ nhật để
đạt kích thước H như hình vẽ:
H
Ta cần khống chế mấy bậc tự do và chọn
bề mặt nào làm chuẩn định vị?
Chuẩn đo lường: Là chuẩn xác định trên bề mặt,
đường, điểm có thực trên chi tiết mà ta lấy làm gốc để
đo vị trí mặt gia công.
Thí dụ: phay mặt A để đạt kích thước H ta cần khống
chế mấy bậc tự do? Kể ra? Chọn mặt nào làm chuẩn
định vị? và mặt nào làm chuẩn đo lường?
Mặt đó thuộc về chi tiết gia công
A
Chuẩn điều chỉnh: là bề mặt có thực trên đồ gá
hay máy dùng để điều chỉnh vị trí dụng cụ cắt
so với chuẩn định vị gia công.
Chuẩn điều chỉnh
Chuẩn lắp ráp: Chuẩn dùng trong quá trình lắp
ráp
IV. Sai số chuẩn và cách tính
1.Định nghĩa :
•Sai số chuẩn phát sinh khi
chuẩn định vị không trùng với
gốc kích thước và có trị số
bằng lượng biến động của gốc
kích thước chiếu lên phương
kích thước cần thực hiện .
• Sự hình thành kích thước công nghệ:
• Ví dụ: Xét kích thước H1 giữa hai bề mặt A
và E của một chi tiết (hình vẽ).Trên quan
điểm công nghệ thì ta chú ý tới sự hình
thành của kích thước đó trong quá trình
gia công như thế nào? mặt A hay E sẽ
được gia công trước? Sự hình thành kích
thước ra sao để tránh bớt phế phẩm? Giả
sử mặt A đã được gia công ở nguyên công
sát trước , mặt E đang được gia công thì
kích thước H1 có gốc ở A và hướng về mặt
E.
H1
H
K’
Sai số gá đặt
• Độ chính xác gia công của một chi tiết phụ
thuộc vào nhiều yếu tố, một trong các yếu
tố đó là “sai số gá đặt”
• Sai số gá đặt là sai số phát sinh trong quá
trình gá đặt chi tiết khi gia công:
gd c kc dg
hay 2 2 2
gd c kc dg
Sai số kẹp chặt
• Sai số kẹp chặt là lượng chuyển vị của chuẩn
đo lường chiếu lên phương kích thước thực
hiện do lực kẹp thay đổi gây ra
kc (ymax ymin ) cos
• Trong đó:
- góc giữa phương kích thước thực hiện và
phương của lực kẹp.
- ymax, ymin – lượng dịch chuyển lớn nhất và nhỏ
nhất của chuẩn đo khi lực kẹp thay đổi.
W
Hmax Hmin
ymin
ymax
Hình 6.18 – Sơ đồ xác định sai
số kẹp chặt
Sai số đồ gá: εdg
• Sai số của đồ gá sinh ra do chế tạo đồ gá
không chính xác, do độ mòn của nó và do
gá đặt đồ gá lên máy không chính xác.
• Khi chế tạo đồ gá, người ta thường lấy độ
chính xác của nó cao hơn so với chi tiết
gia công trên đồ gá.
• Sai số của đồ gá nhiều khi rất khó xác
định và thường rất nhỏ nên trong trường
hợp yêu cầu độ chính xác không cao ta có
thể bỏ qua
Tính sai số chuẩn theo chuỗi
kích thước công nghệ
Thực chất kích thước gia công là
khâu khép kín của chuỗi kích thước
công nghệ, chuỗi đó hình thành qua
một nguyên công hay qua một số nc.
Các khâu của chuỗi đó có thể là
những khâu cố định (không ảnh
hưởng đến kích thước gc), hoặc
những khâu thay đổi (có ảnh hưởng)
Chuỗi kích thước công nghệ gồm 4
khâu cơ bản sau:
• KHÂU 1: Từ bề mặt gia công (mặt dao cắt) tới
chuẩn điều chỉnh; ký hiệu là a (không ảnh
hưởng đến kích thước gia công)
• KHÂU 2: Từ chuẩn điều chỉnh đến chuẩn định
vị; ký hiệu là x1 (có ảnh hưởng ..)
• KHÂU 3: Từ chuẩn định vị đến gốc kích thước;
ký hiệu là x2 (có ảnh hưởng ..)
• KHÂU 4: Từ gốc kích thước trở về mặt gia
công. Đó chính là kích thước gia công (khâu
khép kín)
H2
H1
H
• Ta có: a – X1 + X2 – H = 0
• H = a – X1 + X2 (1)
• Trong đó:
• X1= OJ – OM = OI + IJ – OM (2)
• X2 = ON - OM
• Thay (2) vào (1) và chú ý đổi dấu ta có:
• H = a – OI - IJ + OM + ON - OM
• H = a – IJ + ON – OI
• Vì a – IJ là hằng số nên H chỉ phụ thuộc vào
DD
đại lượng ON – OI =
2 2sin
• Suy ra: 2
1
(H) D (1 )
c
2 sin
2
Còn nhiều bài tập khác nữa
V. Hướng dẫn cách chọn
chuẩn
• Công việc chọn chuẩn có ý nghĩa khá
quan trọng. Mục đích của việc chọn chuẩn
là đảm bảo được 2 yêu cầu sau đây:
Chất lượng của chi tiết trong quá trình
gia công;
Bảo đảm năng suất và giảm giá thành.
• Khi tiến hành chọn chuẩn ta phân ra 2
trường hợp chọn chuẩn thô và chuẩn tinh
ĐỌC TÀI LiỆU
Chọn chuẩn thô
• Chuẩn thô dùng để gá đặt chi tiết để gia
công NC thứ nhất trong quá trình gia công
• Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định
đối với qui trình công nghệ. Cần đảm bảo 2
yêu cầu sau khi chọn chuẩn thô:
Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia
công
Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí
tương quan giữa các bề mặt không gia
công với những mặt sắp gia công.
5 điểm cần tuân thủ khi chọn
chuẩn thô
• Nếu chi tiết có một bề mặt không gia công
thì nên lấy bề mặt đó làm chuẩn thô
• Nếu có nhiều bề mặt không gia công thì
nên chọn bề mặt không gia công nào có
yêu cầu chính xác về vị trí tương quan cao
nhất đối với các bề mặt gia công làm
chuẩn thô.
• Nếu tất cả bề mặt của chi tiết đều phải gia
công thì chọn một mặt nào đó có lượng
dư yêu cầu đều, nhỏ nhất làm chuẩn thô.
• Bề mặt chọn làm chuẩn thô nên tương đối
bằng phẳng, không có mép rèn dập
(bavia), đậu rót, đậu ngót hoặc quá gồ
ghề.
• Chuẩn thô chỉ dùng một lần trong quá
trình công nghệ gia công.
Chọn chuẩn tinh
Khi chọn chuẩn tinh nên tuân thủ 5 điểm
sau đây :
Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh
chính, như vậy sẽ làm cho chi tiết gia công
có vị trí tương tự lúc làm việc
Cố gắng chọn chuẩn tinh trùng gốc kích
thước để sai số chuẩn bằng 0.
• Chọn chuẩn tinh sao cho khi gia công
không vì lực cắt, lực kẹp mà chi tiết bị biến
dạng quá nhiều. Lực kẹp phải gần bề mặt
gia công, đồng thời mặt định vị cần có đủ
diện tích.
• Chọn chuẩn tinh sao cho kết cấu đồ gá đơn
giản và sử dụng tiện lợi.
• Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất. Chọn
chuẩn thống nhất nghĩa là trong nhiều lần
gá đặt cũng chỉ dùng một chuẩn để thực
hiện các nguyên công của qui trình công
nghệ, vì khi thay đổi chuẩn sẽ có sai số tích
lũy ở những lần gá sau
VI. Kích thước công nghệ
1.Khái niệm: Những kích thước có liên quan
đến chuẩn định vị, chuẩn điều chỉnh và máy,
dao, đồ gá trong quá trình hình thành kích
thước của chi tiết cho trên bản vẽ đuợc gọi là
kích thước công nghệ.
Như vậy kích thước công nghệ có liên quan
đến máy, dao, đồ gá. Vì thực tế có những đồ
định vị đi liền với máy (mâm cặp, êtô, bàn
máy) nên kích thước công nghệ được chia ra
làm 3 loại như sau:
a.Kích thước có liên quan đến máy: ký hiệu Cm.
• Là kích thước điều chỉnh vị trí tương đối của
dao so với những cơ cấu định vị trên máy công
cụ như mâm cặp, êtô, bàn máy, đồ gá.
b.Kích thước có liên quan đến dao: ký hiệu Cd
•Đấy là những kích thước do dao định
ra như đường kính mũi khoan, mũi
khoét hoặc điều chỉnh nhiều dao
c.Kích thước có liên quan đến đồ gá: ký hiệu Cđg
• Là những kích DD
thước của đồ gá
có ảnh hưởng H1
đến kích thước
C
điều chỉnh vị trí đg
tương đối của
dao so với
chuẩn định vị Hình 6.30
và điều chỉnh. Sơ đồ định vị gia công rãnh then
2.Tính toán kích thước công
nghệ
• Chuẩn thiết kế và chuẩn công nghệ có thể
trùng nhau hoặc không trùng nhau.
Trường hợp không trùng nhau người cán
bộ công nghệ phải biết chuyển đổi từ kích
thước thiết kế sang kích thước công nghệ.
• Có hai cách chuyển đổi từ kích thước thiết
kế sang kích thước công nghệ là trực tiếp
và gián tiếp
Tính toán kích thước công nghệ
3
Tính toán kích thước công nghệ
• Kích thước R là khâu khép kín của chuỗi kích
thước Cm1 và Cm2.
• Như vậy: R = Cm2 - Cm1
• Rmax = Cm2 max - Cm1 min
• Rmin = Cm2 min - Cm1 max
• Kích thước Cm1 và kích thước R đã biết (chuyển
trực tiếp từ kích thước thiết kế qua), kích thước
Cm2 chưa biết. Để xác định Cm2, cần phải kiểm
tra điều kiện chuyển đổi có thực hiện được
không:
•R = Cm2 + Cm1
Tính toán kích thước công nghệ
Tính toán kích thước công nghệ
Tính toán kích thước công nghệ
Tính toán kích thước công nghệ
• Như vậy điều kiện chuyển đổi hợp lý . Vậy kết
quả tính như sau:
• Rmax = Cm2 max - Cm1 min
• Rmin = Cm2 min - Cm1 max
• Cm1 min = Cm2 max - Rmax = 40,05 – 15,3 = 24,75
• Cm1 max = Cm2 min - Rmin = 39,95 15,1 =24,85
• -0,15
• -0,25
• Kết quả: Cm1= 25 -0,15 -0,25
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_chi_tiet_may_chuong_6_chuan_va_chuoi_kich_thuoc_co.pdf