CHUẨN VÀ CHUỖI KÍCH THƯỚC CÔNG NGHỆ

công nghệ chế tạo máy

CHƯƠNG 6CHUẨN VÀ CHUỖI KÍCH THƯỚC

CÔNG NGHỆ

§6.1 Định nghĩa và phân loại chuẩn

6.1.1 Định nghĩa

Chuẩn là tập hợp những đường bề mặt,

đường hoặc 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 bản thân chi tiết đó hoặc của chi tiết khác

hoặc điểm có nghĩa là chuẩn đó có thể là

6.1.2 Phân loại chuẩn

chuẩn mà người ta chia chuẩn ra làm các loại sau đây:

Chuẩn thiết kế

Chuẩn công nghệ

a) Chuẩn thiết kế

vị trí của những bề mặt, đường hoặc điểm của bản thân chi tiết hay của những chi tiết khác của sản phẩm trong quá trình thiết kế

kích thước trong quá trình thiết kế

thể là chuẩn ảo.

b) Chuẩn công nghệ

phôi hoặc của chi tiết trong quá trình chế tạo và sữa chữa

Chuẩn gia công

Chuẩn điều chỉnh

Chuẩn đo lường

Chuẩn gia công

bề mặt, đường hoặc điểm của chi tiết trong quá trình gia công cơ Chuẩn này luôn là

chuẩn thực.

thể trùng hoặc không trùng với mặt tỳ của chi tiết lên đồ gá hoặc lên bàn máy.

chuẩn tinh

Chuẩn thô: là chuẩn xác định trên những bề

mặt chưa được gia công, mang những yếu

tố hình học thực của phôi chưa gia công.

Chuẩn tinh: là chuẩn xác định trên những bề

mặt đã được gia công Chuẩn tinh chia ra chuẩn tinh chính và chuẩn tinh phụ.

+ Chuẩn tinh chính được dùng trong gia công và cả trong lắp ráp.

+ Chuẩn tinh phụ chỉ dùng trong quá

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 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.

Chuẩn lắp ráp (chuẩn định vị lắp ráp): là

những bề mặt, đường, điểm dùng để xác

định vị trí tương quan của các chi tiết khác nhau trong quá trình lắp ráp sản phẩm

Chi tiết có chuẩn không trùng nhau và chuẩn trùng nhau

Sơ đồ phân loại chuẩn

Chuẩn

Chuẩn thiết kế Chuẩn công nghệ

Chuẩn gia công Chuẩn điều chỉnh Chuẩn đo lường Chuẩn lắp ráp

Chuẩn thô Chuẩn tinh

§6.2 Quá trình gá đặt chi tiết

Gá đặt chi tiết gồm 2 quá trình: Định vị chi tiết và kẹp chặt

Quá trình định vị chi tiết: là sự xác định vị trí

chính xác của chi tiết tương đối so với máy hoặc dụng cụ cắt

6.2.2 Các phương pháp gá đặt chi tiết trước gia công

Có thể tận dụng được các phôi kém chính xác (như

phôi đúc) bằng cách linh động phân bố lượng dư

Loại trừ ảnh hưởng mòn dao.

Không cần đồ gá phức tạp.

Nhược điểm

theo đường vạch dấu sẽ gây ra sai số, chỉ chính xác từ 0,2 – 0,5 mm.

xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, trong trường hợp bề mặt phôi quá thô, khó dùng đồ gá

b) Phương pháp tự động đạt kích thước

vị trí tương quan cố định so với vật gia công (tức là vị trí đã được điều chỉnh trước) Vị trí này đảm bảo cố định nhờ cơ cấu định vị đồ gá và

máy, dao được điều chỉnh sẵn.

Ưu điểm :

phẩm, độ chính xác ít phụ thuộc vào trình độ tay nghề

thời gian cắt thử.

Nhược điểm

vượt quá hiệu quả do phương pháp này mang lại.

được bù lại nếu số chi tiết gia công quá ít.

mòn thì kích thước đã điều chỉnh sẽ bị phá

vỡ nhanh, phải điều chỉnh lại, như thế sẽ gây tốn kém, phiền phức

1 2

3

4 5

6.3.2 Ứng dụng nguyên tắc 6 điểm khi định vị chi tiết

gia công

Để định vị hoàn toàn phôi (hoặc chi tiết)

trong đồ gá cần phải tạo sáu điểm tỳ bố trí

trên các mặt chuẩn của phôi (hoặc chi tiết)

để khống chế 6 bậc tự do chuyển động (3 tịnh tiến và 3 quay) trong hệ tọa độ Đề-các.

Trong thực tế không phải lúc nào người ta

cũng định vị hết cả sáu điểm mà tùy theo yêu cầu gia công ở từng nguyên công mà số bậc

tự do định vị có thể từ 1 đến 6

Z

Chỉ cần hạn chế 2 bậc tự do: trong công nghệ mài bi đũa

D

Đá mài

Bi đũa

Chỉ cần hạn chế 3 bậc tự do khi gia công mặt

X, Y, Z

Chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do khi phay bậc suốt

dọc chi tiết để đảm bảo kích thước N và M.

O

Y

Z

X

Một số lưu ý khi định vị chi tiết gia công

hạn chế đủ sáu bậc tự do khi định vị.

§6.4 Sai số gá đặt

thuộc vào nhiều yếu tố, một trong các yếu tố

đó là “sai số gá đặt”

trình gia công cơ được xác định bằng công thức sau:

dg kc

c

gd ε ε ε

ε =  +  + 

6.4.1 Sai số đồ gá

không chính xác, do độ mòn của nó và do gá đặt đồ gá lên máy không chính xác.

chính xác của nó cao hơn so với chi tiết gia công trên đồ gá.

và thường rất nhỏ nên trong trường hợp

yêu cầu độ chính xác không cao ta có thể bỏ

6.4.2 Sai số kẹp chặt

lường chiếu lên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra

Trong đó:

phương dịch chuyển y của chuẩn đo lường.

-ymax-, y-min – lượng dịch chuyển lớn nhất và

nhỏ nhất của chuẩn đo khi lực kẹp thay đổi

α

ε kc = ( ymax − ymin ) ⋅ cos

Công thức xác định biến dạng tiếp xúc giữa mặt

chi tiết gia công và đồ định vị của đồ gá:

trong trường hợp gia công cả loạt có điều chỉnh sẵn, ta có thể dùng phương pháp giải

Gọi L là khâu khép kín của chuỗi kích thước công nghệ thì:

L = f(x 1 , x 2 , …., x n ; a 1 , a 2 , …, a n ) Trong đó: x 1 , x 2 , …, x n - những kích thước biến động

a 1 , a 2 , …, a n – những kích thước cố định.

Tính sai lệch chuẩn cho kích thước L nghĩa là tìm lượng biến

động ΔL của nó khi những kích thước liên quan thay đổi (ΔL=Σ các lượng biến động của các kích thước liên quan)

n n

x x

f x

x

f x

∆

∂

∂ +

x x

f L

1



Các kích thước x thường biến động trong phạm vi dung sai của

chúng δx , nên sai số chuẩn sẽ là:

Chuỗi kích thước công nghệ

Để đơn giản trong việc tính sai lệch chuẩn, trong

trường hợp gia công cả loạt có điều chỉnh sẵn, ta

có thể dùng phương pháp giải chuỗi kích thước Theo phương pháp này ta phải lập chuỗi kích

thước công nghệ Chuỗi kích thước công nghệ có 4 khâu cơ bản:

• Từ mặt gia công tới chuẩn điều chỉnh.(a)

• Từ chuẩn điều chỉnh đến chuẩn định vị.(x1)

• Từ chuẩn định vị về gốc kích thước.(x2)

• Từ gốc kích thước về mặt gia công.(h)

Gia công rãnh then

trên chi tiết trục có đường kính D +δD được

gá trên khối V dài có góc V α o , hãy tính sai số chuẩn khi thực hiện kích thước

§6.5 Hướng dẫn cách chọn chuẩn

trọng Mục đích của việc chọn chuẩn là đảm bảo được 2 yêu cầu sau đây:

gia công;

trường hợp chọn chuẩn thô và chuẩn tinh

6.5.1 Chọn chuẩn thô k

thứ nhất trong quá trình gia công

với qui trình công nghệ Cần đảm bảo 2 yêu cầu sau khi chọn chuẩn thô:

công

5 điểm cần tuân thủ khi chọn chuẩn thô

không gia công thì nên lấy bề mặt đó làm chuẩn thô

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.

bằng phẳng, không có mép rèn dập (bavia), đậu rót, đậu ngót hoặc quá ghồ ghề.

trình công nghệ gia công

6.5.2 Chọn chuẩn tinh

Khi chọn chuẩn tinh nên tuân thủ 5 điểm sau đây :

chính, như vậy sẽ làm cho chi tiết gia công có

vị trí tương tự lúc làm việc

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

giản và sử dụng tiện lợi

§6.6 Kích thước công nghệ

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.

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 :

6.6.1 Khái niệm

công nghệ]

Máy-Dao-Đồgá [Hình thành kích

thước thiết kế]

Chuẩn bị sản xuất Xưởng chế tạo

Sơ đồ hình thành kích thước yêu cầu trên bản vẽ

thiết kế

Kích thước có liên quan đến máy: ký hiệu

Cm.

của dao so với những cơ cấu định vị trên máy công cụ như mâm cặp, êtô, bàn máy

Kích thước có liên quan đến dao: ký hiệu Cd

như đường kính mũi khoan, mũi khoét

Kích thước có liên quan đến đồ gá: ký hiệu Cdg

6.6.2 Tính toán kích thước công nghệ

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

kế sang kích thước công nghệ là trực tiếp và

Kích thước thiết kế Kích thước công nghệ

Điều kiện chuyển đổi kích thước

• Điều kiện để chuyển đổi kích thước là dung sai khâu khép

kín của chuỗi kích thước công nghệ bằng tổng dung sai các khâu thành phần trong chuỗi:

• Như vậy muốn chuyển đổi kích thước thiết kế về kích

thước công nghệ ta phải hình thành chuỗi kích thước công nghệ.

• Nếu điều kiện chuyển đổi hợp lí, ta sẽ tính toán kích thước công nghệ.

Ví dụ

Kích thước R là khâu khép kín của chuỗi kích thước

C m1 và C m2

Như vậy: R = C m2 – C m1  R max = C m2max – C m1min

R min = C m2min – C m1max

kích thước Cm1 và R đã biết Kích thước Cm2 chưa

biết Để xác định Cm2, cần kiểm tra điều kiện chuyển đổi có thực hiện được không:

δR = δC m2 + δC m1  0,4 = δC m2 + 0,2

 δC m2 = 0,2 Như vậy điều kiện chuyển đổi hợp lí

Vậy kết quả như sau:

C m2max = R max + C m1min = 80,2 + 39,9 = 120,1

C m2min = R min + C m1max = 79,8 + 40,1 = 199,9

Kết quả:

C = 120 ±0,1