CHƯƠNG 8: LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
8.3. Phương pháp xác định lượng dư
Trong công nghệ chế tạo máy người ta thường áp dụng hai phương pháp xác định lượng dư gia công: phương pháp thống kê - kinh nghiệm và phương pháp tính tóan- phân tích.
8.3.1. Phương pháp thống kê - kinh nghiệm.
Phương pháp thống kê - kinh nghiệm được sử dụng phổ biến trong sản xuất. Theo phương pháp này thì lượng dư gia công được xác định bằng tổng giá trị lượng dư theo kinh nghiệm.
Nhược điểm của phương pháp này là không tính đến điều kiện gia công cụ thể, cho nên lượng dư
gia công thường lớn hơn giá trị cần thiết. Giá trị Hình8.4.Phôi có kích thước nhỏ nhất và lớn nhất.
Hình 8.3. Lượng dư không đối xứng
lượng dư của các bước (Hay nguyên công ) được cho trong sổ tay công nghệ chế tạo máy.
8.3.2. Phương pháp tính toán – phân tích.
Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tạo thành lượng dư do giá sư Kovan đề xuất.
Khi gia công loạt chi tiết trên máy được điều chỉnh sẵn, vì kích thước của phôi dao động trong phạm vi dung sai, nghĩa là amin đến amac cho nên kích thước của chi tiết đạt được là bminvà bmax. Lượng dư gia công tương ứng là Zbmin và Zbmac (hình8.4).
Trong trường hợp này ta có:
Zbmin = amin- bmin (8.12)
Zbmac = amac- bmax (8.13) Thay amac = amin+ ∂a và bmac = bmin + δb vào công thức (8.13) được:
Zbmac= amin+δa – bmin- δb
Hoặc Zbmac = Zbmin + δa - δb (8.14) Đối với trường hợp gia công mặt tròn ngoài đối xứng có các công thức sau:
2Zbmin = Damin – Dbmin (8.15)
2Zbmax = Damax – Damin (8.15)
Khi gia công mặt tròn trong đối xứng (hình 8.5) ta có:
2Zbmin = Dbmac - Damax (8.16) 2Zbmax = Dbmin – Damin (8.18)
Hình 8.5. phôi có kích thước nhỏ nhất và lớn nhất.
Ymac,ymin – biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất;
Ch – kích thước điều chỉnh.
Lượng dư trung gian là lượng dư gia công ứng với từng bước công nghệ, phải đảm bảo loại trừ được các sai số ở bước công nghệ sát trước và sai số gá đặt ở nguyên công đang thực hiện. Như vậy lượng dư trung gian nhỏ nhất (hình 8.5) bao gồm các yếu tố sau đây:
- Rza – chiều cao nhấp nhô do nguyên công (hay bước) sát trước để lại.
- Ta – chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do nguyên công (hay bước) sát trước để lại.
- Pa – sai lệch vị trí không gian do nguyên công (hay bước) sát trước để lại. Sai lệch này là độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song của chi tiết.
- εb – sai số gá đặt do nguyên công (hay bước) đang thực hiện tạo nên.
Như vậy lượn dư nhỏ nhất Zmin được xác định như sau:
Zmin = amin – bmin = (Rza + Ta) + Pa + εb (8.19) Khi gia công mặt phẳng trong không đối xứng:
Zbmin = bmin – amin = (Rza + Ta) + Pa + εb (8.20) Khi gia công mặt phẳng ngoài đối xứng:
2Zbmin = amin – bmin = 2[ (Rza + Ta) + Pa + εb ] (8.21) Khi gia công mặt phẳng trong đối xứng:
2Zbmin = bmin – amin = 2[ (Rza + Ta) + Pa + εb ] (8.22) Khi gia công mặt tròn ngoài đối xứng:
2Zbmin = dmin – dmin = 2[(Rza + Ta) + pa + εb ] (8.23)
Vì phương của pa và εb không trùng nhau và khó xác định, cho nên khi tính 2Zbmin
để gia công mặt tròn ngoài đối xứng ta phải dùng công thức:
2Zbmin = 2[(Rza + Ta) + pa2 +εb2 (8.24)
Khi gia công mặt tròn trong đối xứng ta cũng dùng công thức (5.24) để xác định 2Zbmin . Tuy nhiên, tùy từng điều kiện gia công cụ thể mà có một số yếu tố tạo thành lượng dư trong các công thức (8.19) ÷ (8.24) không tồn tại, do đó các công thức trên được rút gọn hơn nhiều. Xét các trường hợp sau đây:
- Sau nguyên công đầu tiên đối với gang và kim loại màu thì Ta = 0, bởi vì gang và kim loại màu có độ hạt lớn nên ít bị biến dạng dẻo, do đó lớp hư hỏng bề mặt do biến dạng dẻo gây ra không đáng kể.
- Khi chuẩn định vị trùng với bề mặt gia công (như mài vô tâm, dao tùy động, chuốt lỗ, mài nghiền) thì sai số chuẩn εc = 0 , nếu bỏ qua sai số nếu kẹp chặt và đồ gá gây ra thì sai số gá đặt εb = 0.
- Bước hay nguyên công lần cuối với mục đích tăng độ bóng bề mặt thì 2Zbmin = 2Za hay Zbmin = Rza .
- Bề mặt qua nhiệt luyện, sau đó qua mài, khi mài phải giữ lại lớp bề mặt đã xử lý nhiệt lên đại lượng Ta khi mài sau khi nhiệt luyện bằng 0.
Trị số Pa phụ thuộc vào dạng phôi và kích thước của phôi.
đối với phôi dập: Pa = pk2 + pc2 (8.25) Hình 8.6. Lượng dư nhỏ nhất khi gia công
mặt ngoài.
ở đây: Pk - độ lệch của khuôn dập; Pc - độ cong của đường tâm phôi (phụ thuộc vào chiều dài phôi). độ cong của đường tâm phôi Pc được xác định theo công thức:
Pc = ∆c . L (8.26)
ở đõy: ∆c - độ cong đơn vị (àm/mm);
L – chiều dài của phôi (mm).
Đối với các nguyên công (các bước) tiếp theo cần tính giá trị của sai lệch không gian còn lại Pcòn lại (p1 ; p2 ; p3 ; p4 …..) theo giá trị của sai lệch không gian ban đầu (sai lệch không gian của phôi Pp) có tính đến hệ số giảm sai K .
Ví dụ: Sau khi gia công thô thìP1 = 0,05 Pp; sau khi gia công bán tinh thì P2 = 0,04 Pp; sau khi gia công siêu tinh thì P4 = 0,03 Pp.