C ng l loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản cần gia công đạt độ chínhμ μ xác cao m đ ờng tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một gócμ − n o đó. Ngo i ra, trên c ng còn có các lỗ dùng để kẹp chặt, các rãnh then, các mặtμ μ μ
đầu v các yếu tố khác cần phải gia công. μ
Chi tiết dạng c ng th ờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiếtμ − n y th nh chuyển động quay của chi tiết khác. Ngo i ra, chi tiết dạng c ng cònμ μ μ μ dùng để đẩy bánh răng di tr ợt khi cần thay đổi tỷ số truyền trong các hộp tốc độ. −
C ng gạt, c ng nối, cánh tay đòn, đòn kẹp, đòn gánh, tay biên v những chi tiếtμ μ μ t ơng tự l các khâu động học của các cơ cấu máy, dụng cụ, trang bị công nghệ− μ
đều thuộc nhóm chi tiết dạng c ng.μ 11.4.1- Yêu cầu kỹ thuật
Khi chế tạo c ng cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau: μ
- Kích th ớc các lỗ cơ bản đ ợc gia công đạt độ chính xác cấp 7 - 9; độ− − nhám bề mặt Ra = 0,63 - 0,32.
- Độ không song song của tâm các lỗ cơ bản khoảng 0,03 - 0,05 mm trên 100 mm bán kính.
- Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu khoảng 0,05 - 0,1 mm trên 100 mm bán kính.
- Độ không song song của các mặt đầu các lỗ cơ bản khác trong khoảng 0,05 -0,25 mm trên 100 mm bán kính mặt đầu.
- Các rãnh then (nếu có) đ ợc gia công đạt cấp chính xác 8 - 10 v độ nhám− μ bề mặt Rz = 10 - 40.
- Các bề mặt l m việc của c ng đ ợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50 - 55 HRC. μ μ − 11.4.2- Vật liệu v ph ơng pháp chế tạo phôi μ −
Với những c ng l m việc với tải trọng không lớn thì dùng vật liệu l gangμ μ μ xám GX 12 - 28, GX 24 - 44. Những c ng có độ cứng vững thấp, l m việc với tảiμ μ trọng va đập thì nên chọn gang dẻo GD 37 - 12, gang rèn. Còn những c ng l mμ μ việc với tải trọng lớn, để tăng độ bền nên dùng các vật liệu l thép cácbon 20, 40,μ 45; thép hợp kim 18CrNiMoA, 18Cr2Ni4WA, 40CrMoA có độ bền cao...
Tùy thuộc v o vật liệu v điều kiện cụ thể, chi tiết c ng có thể đ ợc tạo phôiμ μ μ − bằng nhiều ph ơng pháp nh đúc, rèn, dập. − −
- C ng có kích th ớc vừa v nhỏ, nếu sản l ợng ít thì phôi đ ợc chế tạoμ − μ − − bằng rèn tự do; nếu sản l ợng nhiều thì dùng ph ơng pháp dập. − −
- Phôi đúc dùng cho c ng bằng gang, kim loại m u, thép. Tùy theo điều kiệnμ μ sản xuất, sản l ợng m có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn mẫu− μ
- C ng loại lớn, nếu sản l ợng ít thì dùng phôi h n; nếu sản l ợng nhiều thìμ − μ − kết hợp dùng h n v dập tấm. μ μ
11.4.3- Tính công nghệ trong kết cấu
Cũng nh các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng c ng tính công nghệ có− μ ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh h ởng trực tiếp đến năng suất v độ chính xác gia− μ công. Vì vậy, khi thiết kế chi tiết c ng nên chú ý tới kết cấu của nó nh : μ −
- C ng phải có độ cứng vững cao. μ
- Chiều d i của các lỗ cơ bản nên bằng nhau v các mặt đầu của chúng cùngμ μ nằm trên một mặt phẳng để tiện gá đặt.
- Kết cấu của c ng nên có đối xứng qua một mặt phẳng n o đó. μ μ
- Kết cấu của c ng phải thuận lợi cho việc gia công đồng thời nhiều chi tiết. μ - Hình dáng của c ng phải thuận tiện cho việc chọn chuẩn. μ
11.4.4- Quy trình công nghệ gia công chi tiết c ng μ a) Chuẩn định vị
Yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất của chi tiết dạng c ng l khoảng cách tâmμ μ giữa các lỗ cơ bản, vị trí t ơng quan giữa lỗ cơ bản so với các bề mặt lỗ khác hoặc− mặt đầu. Vì vậy, khi định vị chi tiết dạng c ng phải đảm bảo đ ợc vị trí t ơng đốiμ − − của các bề mặt với nhau, của các lỗ với nhau v độ vuông góc của các lỗ với mặtμ
đầu của nó.
Do vậy, chuẩn thô ban đầu đ ợc chọn l v nh ngo i của lỗ v một mặt đầu của− μ μ μ μ phôi. Chọn chuẩn thô nh vậy l để gia công măt đầu kia v gia công lỗ cơ bản.− μ μ
Sơ đồ định vị chi tiết c ng để thực hiện việc gia công tạo chuẩn tinh nh bên. μ − Chi tiết đ ợc định vị bằng mặt đầu phía d ới, v nh ngo i của lỗ cơ bản bên− − μ μ trái đ ợc định vị bằng khối V cố−
định, v nh ngo i của lỗ cơ bảnμ μ bên phải đ ợc định vị bằng khối− V di động, lực kẹp W đ ợc tác−
động thông qua khối V di động n y. μ
Sau khi có đ ợc lỗ cơ bản− v mặt đầu đã gia công, chọnμ chuẩn tinh thống nhất l mặt đầuμ v hai lỗ cơ bản để gia công cácμ mặt còn lại của c ng. μ
Sơ đồ định vị để gia công víi chuÈn tinh thèng nhÊt nh−
bên, mặt đầu c ng tỳ v o phiếnμ μ
Hỡnh 11.86. Sơ đồ gá đặt khi gia công mặt đầu v lỗ cơ μ bản của thanh truyền (nguyên công tạo chuẩn tinh)
Hỡnh 11.87. Sơ đồ định vị với chuẩn tinh thống nhất
tỳ, một lỗ c ng lồng v o chốt trụ ngắn, lỗ kia lồng v o chốt trám (chú ý h ớngμ μ μ −
định vị của chốt trám).
b) Trình tự gia công các bề mặt
Các chi tiết dạng c ng rất đa dạng, tuy vậy có thể gia công theo trình tự tổngμ quát nh sau: −
- Gia công mặt đầu.
- Gia công thô v tinh các lỗ cơ bản. μ
- Gia công các lỗ khác nh lỗ ren, lỗ dầu... − - Cân bằng trọng l ợng (nếu cần). −
- KiÓm tra.
11.4.5- Biện pháp công nghệ thực hiện các nguyên công chính a) Gia công mặt đầu
Tùy theo độ chính xác của phôi m có thể gia công mặt đầu của c ng bằngμ μ nhiều ph ơng pháp khác nhau nh phay, tiện, m i, chuốt. Ph ơng pháp b o ít− − μ − μ
đ ợc dùng vì mặt đầu có diện tích nhỏ rải rác nên có năng suất thấp. −
- Trong sản xuất h ng loạt lớn v h ng khối, nếu phôi có độ chính xác cao thìμ μ μ th ờng gia công mặt đầu bằng m i hoặc chuốt. Lúc đó, vừa đạt đ ợc năng suất− μ − cao, vừa đạt đ ợc độ chính xác cao. −
- Trong sản xuất h ng loạt nhỏ v vừa, gia công mặt đầu của c ng bằng phayμ μ μ hoặc tiện.
- Tuy nhiên, nếu độ chính xác của phôi quá thấp thì các dạng sản xuất đều dùng phay để gia công mặt đầu c ng. μ
Ngo i ra, chọn ph ơng pháp gia công mặt đầu c ng còn phụ thuộc v oμ − μ μ l ợng d gia công hay nói cách khác l phụ thuộc v o ph ơng pháp chế tạo phôi.− − μ μ − Nếu l ợng d nhỏ có thể không dùng phay đ ợc m dùng m i; nếu l ợng d− − − μ μ − − lớn thì dùng m i sẽ không hợp lý. μ
Các mặt đầu của c ng đ ợc gia công từng phía lần l ợt trên máy phay ngangμ − − hay đứng bằng một dao với sơ đồ định vị nh hình 8.10. Hoặc cũng có thể phay− hai mặt của mỗi đầu trên máy phay ngang bằng một bộ hai dao phay đĩa ba mặt.
Phôi đ ợc gá đặt trên các đồ định vị thích hợp v điều chỉnh các mặt t ơng đối− μ − với dao nhờ các dụng cụ chuyên dùng. Nh sơ đồ hình 8.12, để đảm bảo hai mặt−
đầu đối xứng so với mặt phẳng giữa của tay biên, chi tiết sẽ đ ợc định vị v o phần− μ thân tay biên không gia công. Với sơ đồ định vị n y khi gia công các c ng lớn, đểμ μ nâng cao năng suất có thể dùng máy phay nhiều trục gia công cả bốn mặt đầu cùng mét lóc.
Trong một số tr ờng hợp yêu cầu độ chính xác cao thì sau khi phay hoặc− chuốt, mặt đầu của c ng phải qua m i trên máy m i phẳng có b n quay. M i cácμ μ μ μ μ mặt đầu cùng lúc nếu chúng có bề d y bằng nhau, m i xong lật lại m i phía kia;μ μ μ nếu bề d y khác nhau thì m i đầu lớn riêng, đầu nhỏ riêng. Cũng có thể thực hiệnμ μ
b) Gia công thô v tinh các lỗ cơ bản trên c ng μ μ
Các lỗ cơ bản của c ng có yêu cầu chính xác bản thân cao vì nó sẽ lắp ghépμ với chi tiết khác. Tùy theo sản l ợng, điều kiện sản xuất m có biện pháp gia công− μ phù hợp:
* Trong sản xuất nhỏ, sản l ợng ít với mọi cỡ của c ng, lỗ cơ bản đ ợc gia− μ − công trên máy khoan đứng, khoan cần hoặc máy tiện, máy doa ngang bằng ph ơng pháp lấy dấu, r gá. − μ
* Trong sản xuất h ng loạt, sảnμ l ợng nhiều, các lỗ cơ bản đ ợc gia− − công trên máy khoan đứng, khoan cần hoặc máy khoan có đầu Rơvônve bằng ph ơng pháp tự động đạt kích− th ớc nhờ bạc lắp trên phiến dẫn. −
Để tiến h nh gia công có thểμ dùng hai cách sau:
Cách 1: Gia công một lỗ, sau đó lấy lỗ n y l m chuẩn định vị cùng vớiμ μ
mặt đầu để gia công lỗ tiếp theo. Lúc n y sơ đồ gia công nh hình 11.89. Vì chỉμ − gia công một lỗ nên chỉ cần khống chế 5 bậc tự do nh vậy l đủ rồi, bậc tự do còn− μ lại l xoay quanh tâm lỗ cần gia công không cần khống chế vì nó không ảnhμ h ởng đến độ chính xác cần đạt. Lỗ đ ợc gia công qua ba b ớc: khoan, khoét,− − − doa. Cũng có thể thay khoét, doa bằng chuốt hoặc thay doa bằng nong lỗ.
Sau khi đã gia công một lỗ xong, tiến h nh gia công các lỗ tiếp theo. Lúc n yμ μ chi tiết đ ợc định vị bằng mặt đầu, mặt lỗ vừa đ ợc gia công xong v một mặt− − μ n o đó để hạn chế nốt bậc tự do xoay quanh tâm lỗ sẽ gia công. Để hạn chế bậc tựμ do n y ta dùng khối V tùy động tỳ v o v nh ngo i của đầu c ng có lỗ sẽ gia công.μ μ μ μ μ Theo cách n y, khoảng cách tâm của các lỗ đ ợc đảm bảo nhờ độ chính xácμ − khoảng cách của tâm chốt định vị v tấm bạc dẫn cho lỗ tiếp theo. Khi gia côngμ các lỗ tiếp theo phải tuân thủ theo nh lỗ đầu tiên. −
Cách 2: Gia công lần l ợt tất cả các lỗ sau một lần định vị. −
Theo cách n y, chi tiết gia công phải đ ợc định vị đủ cả 6 bậc tự do (sơ đồμ −
định vị nh hình 11.90): mặt đầu đ ợc khống chế 3 bậc tự do, khối V tỳ v o v nh− − μ μ ngo i khống chế 2 bậc tự do, khối V tùy động tỳ v o v nh ngo i khống chế bậc tựμ μ μ μ do còn lại. Vị trí v khoảng cách giữa các lỗ do vị trí các bạc dẫn lắp trên phiếnμ dẫn quyết định.
Hỡnh 11.89. Sơ đồ định vị để gia cônglỗ tiếp theo
Gia công lần l ợt các lỗ theo các b ớc khoan, khoét, doa trên máy khoan cần− − bằng cách di chuyển đầu khoan, đồ gá cố định hoặc trên máy khoan đứng bằng cách di chuyển đồ gá.
* Trong sản xuất h ng khối,μ gia công các lỗ cơ bản đ ợc tiến− h nh trên máy khoan nhiều trụcμ hoặc máy tổ hợp nhiều trục chính.
Dùng máy tổ hợp có thể đạt hiệu quả kinh tế cao vì nó có khả
năng gia công song song hoặc song song liên tục tất cả các lỗ trong một lần gá. Theo ph ơng án n y, độ− μ chính xác về vị trí các lỗ đảm bảo
tốt, độ song song giữa các lỗ v khoảng cách giữa các lỗ cũng đạt đ ợc tốt hơn.μ − Nếu lỗ có đ ờng kính lớn hơn 30 mm, khi tạo phôi đã có lỗ sẵn thì trình tự sẽ− l tiện rộng lỗ (hay khoét), gia công tinh với một số lỗ cần lắp bạc đồng thì sau khiμ gia công tinh lỗ rồi mới đóng bạc v o, sau đó lại gia công tinh lại bạc đồng. μ
Khi lỗ cơ bản yêu cầu có rãnh then, then hoa thì có thể gia công bằng ph ơng− pháp xọc hoặc chuốt. Nếu dùng xọc để gia công rãnh then hoa thì phải dùng thêm
đầu phân độ, lúc đó năng suất thấp v độ chính xác kém; còn dùng chuốt thì năngμ suất cao, chính xác nh ng lại đắt tiền. −
c) Gia công các lỗ không cơ bản
Các lỗ không cơ bản của chi tiết dạng c ng l các lỗ có ren, lỗ để kẹp chặt, lỗμ μ bắt vú mỡ... Thông th ờng, các lỗ n y có yêu cầu độ chính xác không cao, th ờng− μ − l cÊp 10. μ
Tr ờng hợp dùng để định vị đúng vị trí giữa c ng với một bộ phận khác, các− μ lỗ n y phải gia công đạt độ chính xác cấp 7 (nh lỗ định vị giữa thân biên v nắpμ − μ biên).
Việc gia công các lỗ không cơ bản th ờng đ ợc tiến h nh sau khi gia công− − μ các mặt đầu v một hoặc các lỗ cơ bản. Các lỗ n y đ ợc gia công sau cùng tr ớcμ μ − − khi nhiệt luyện.
Đối với những lỗ yêu cầu độ chính xác không cao thì dùng ph ơng pháp− khoan.Còn những lỗ có yêu cầu chính xác phải khoan, khoét, doa. Tùy theo sản l ợng m trên cơ sở của sơ đồ định vị thiết kế các đồ gá, các thiết bị có năng suất− μ phù hợp.
d) KiÓm tra
Đối với chi tiết dạng c ng, ngo i việc kiểm tra đ ờng kính lỗ v bề d y củaμ μ − μ μ các đầu c ng còn phải kiểm tra khoảng cách tâm các lỗ cơ bản, độ vuông góc giữaμ
Hỡnh 11.90. Sơ đồ định vị gia cônghai lỗ cùng mét lóc
* Đ ờng kính các lỗ cơ bản đ ợc kiểm tra bằng th ớc cặp, calip hay đồng− − − hồ đo lỗ. Bề d y của đầu c ng cũng đ ợcμ μ −
kiểm tra bằng th ớc cặp, calip. −
* Khoảng cách tâm các lỗ cơ bản
đ ợc kiểm tra nh của chi tiết dạng hộp. − −
* Độ không song song giữa các
đ ờng tâm lỗ đ ợc kiểm tra bằng đồng hồ− − so với đồ gá nh sau:−
Ta cho hai trục kiểm v o hai lỗ cầnμ kiểm tra độ không song song. Đặt trục kiểm ở lỗ lớn hơn lên hai khối V giống nhau, ở đầu kia đ ợc đỡ bằng một chốt−
định vị, chi tiết đ ợc định vị 5 bậc tự do− khi kiÓm tra.
Cho đồng hồ so đo một bên đầu trục kiểm, chỉnh đồng hồ so về số 0. Sau đó,
cho đồng hồ sang đo ở đầu bên kia. Chỉ số trên đồng hồ so l độ không song songμ của hai lỗ c ng. μ
Để thực hiện đ ợc chính xác việc đo, mũi dò của đồng hồ so phải dò đúng−
đ ờng sinh trên cùng. Ng ời ta sẽ thay mũi dò của đồng hồ so có dạng l ỡi− − − ngang nh một con dao tiện cắt đứt.−
* Độ vuông góc giữa lỗ v mặt đầu của c ng đ ợc kiểm tra bằng đồ gáμ μ − chuyên dùng v đồng hồ so. Sơ đồ kiểm tra nh sau: Lắp trục tâm (trục n y cóμ − μ một độ côn nhất định) v o lỗ c ng cần kiểm tra. Gá trục tâm lên hai mũi tâm, quayμ μ trục tâm đi một vòng. Số chỉ chênh lệch của đồng hồ so cho biết độ vuông góc với bán kính từ mũi tỳ của đồng hồ so đến tâm
quay.
Chú ý: Đối với một số c ng không cóμ
đ ờng trục đối xứng thì để thuận tiện cho− việc gá đặt, ng ời ta sẽ tạo thêm một số vấu−
để l m chuẩn tinh phụ hoặc để kẹp chặt. Sauμ khi gia công xong thì cắt bỏ đi.
Nếu khối l ợng c ng v ợt quá yêu− μ − cầu thì chọn những nơi m không ảnhμ
h ởng đến độ cứng vững, độ bền của c ng (− μ mặt đầu c ngμ ) khoan đi v i lỗ để giảmμ khối l ợng.−
Hỡnh 11.91. Sơ đồ kiểm tra độ không song song của hai lỗ c ngμ
Hỡnh 11.92. Sơ đồ kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ v mặt đầu c ngμ μ