- Để làm được điều này thì việc nghiên cứu, ứng dụng các phương pháp gia công tiên tiến vào sản xuất là một việc hết sức cấp thiết. - Trong chế tạo máy việc nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm là nhiệm vụ quan trọng mà yếu tố cơ bản là nâng cao độ chính xác gia công các chi tiết máy qua đó cho phép tăng độ bền và tuổi thọ làm việc của các chi tiết máy. - Hiện nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, các chủng loại máy công cụ được sử dụng ngày càng nhiều, việc “Xác định độ chính xác gia công khi tiện trục dài thép C45” trong từng điều kiện xác định là rất cần thiết, từ đó cho ta thấy được tình trạng thực tế của độ chính xác gia công của chi tiết, máy móc và mức độ ổn định của quy trình sản xuất.....để có kế hoạch tổ chức và điều chỉnh trong quá trình sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế cho nền sản xuất. - Độ chính xác của chi tiết hay sản phẩm trong quá trình sản xuất là một yếu tố quyết định đến chất lượng của mọi chi tiết và sản phẩm. - Độ chính xác gia công là đặc tính chủ yếu của chi tiết máy. - Trong thực tế không thể chế tạo chi tiết có độ chính xác tuyệt đối bởi vì khi gia công xuất hiện các sai số. - Nâng cao độ chính xác gia công cho phép tăng độ bền và tuổi thọ của chi tiết máy. - Do đó, các nhà khoa học đã và đang thực hiện các công trình nghiên cứu về độ chính xác gia công. - Đề tài “Xác định độ chính xác gia công khi tiện trục dài thép C45” nhằm giải quyết một phần vấn đề này. - Xác định qui luật phân bố của độ chính xác gia công đối với các nguyên công tiên. - Phân tích các qui luật phân bố của độ chính xác gia công - Cắt thử một số loạt chi tiết trong điều kiện sản xuất hàng loạt - Kiểm tra kích thước của các chi tiết - Xây dựng các đồ thị phân bố của độ chính xác gia công - Xử lý kết quả và rút ra kết luận Nội dung của đề tài bao gồm : 1. - Tổng quan về độ chính xác gia công cơ 8. - Giới thiệu các quy luật phân bố của độ chính xác gia công 9. - Xác định các đặc tính của các qui luật phân bố của độ chính xác gia công. - Xác định độ chính xác gia công của chi tiết trên máy tiện 11. - Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 12 năm 2015 Tác giả luận văn: Lê Việt Dũng 4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG CƠ 1.1- Khái niệm và định nghĩa: Độ chính xác gia công của chi tiết máy là mức độ giống nhau về hình học, về tính chất cơ lý lớp bề mặt của chi tiết máy được gia công so với chi tiết máy lý tưởng trên bản vẽ thiết kế. - Nói chung, độ chính xác của chi tiết máy được gia công là chỉ tiêu khó đạt và gây tốn kém nhất kể cả trong quá trình xác lập ra nó cũng như trong quá trình chế tạo. - Trong thực tế, không thể chế tạo được chi tiết máy tuyệt đối chính xác, nghĩa là hoàn toàn phù hợp về mặt hình học, kích thước cũng như tính chất cơ lý với các giá trị ghi trong bản vẽ thiết kế. - Giá trị sai lệch giữa chi tiết gia công và chi tiết thiết kế được dùng để đánh giá độ chính xác gia công. - Các chỉ tiêu đánh giá độ chính xác gia công. - Độ chính xác kích thước: được đánh giá bằng sai số kích thước thật so với kích thước lý tưởng cần có và được thể hiện bằng dung sai của kích thước đó. - Độ chính xác vị trí tương quan: được đánh giá theo sai số về góc xoay hoặc sự dịch chuyển giữa vị trí bề mặt này với bề mặt kia (dùng làm mặt chuẩn) trong hai mặt phẳng tọa độ vuông góc với nhau và được ghi thành điều kiện kỹ thuật riêng trên bản vẽ thiết kế như độ song song, độ vuông góc, độ đồng tâm, độ đối xứng. - Độ chính xác hình dáng hình học tế vi và tính chất cơ lý lớp bề mặt: độ nhám bề mặt, độ cứng bề mặt. - Khi gia công một loạt chi tiết trong cùng một điều kiện, mặc dù những nguyên nhân sinh ra từng sai số của mỗi chi tiết là giống nhau nhưng xuất hiện giá trị sai số tổng cộng trên từng chi tiết lại khác nhau. - Sở dĩ có hiện tượng như vậy là do tính chất khác nhau của các sai số thành phần. - 5 Một số sai số xuất hiện trên từng chi tiết của cả loạt đều có giá trị không đổi hoặc thay đổi nhưng theo một quy định nhất định, những sai số này gọi là sai số hệ thống không đổi hoặc sai số hệ thống thay đổi. - Có một sai số khác mà giá trị của chúng xuất hiện trên mỗi chi tiết không theo một quy luật nào cả, những sai số này gọi là sai số ngẫu nhiên. - 1.2- Các phƣơng pháp đạt độ chính xác gia công trên máy: Đối với các dạng sản xuất khác nhau thì sẽ có phương hướng công nghệ và tổ chức sản xuất khác nhau. - Để đạt được độ chính xác gia công theo yêu cầu ta thường dùng hai phương pháp sau: 1.2.1- Phƣơng pháp cắt thử từng kích thƣớc riêng biệt: Sau khi gá chi tiết lên máy, cho máy cắt đi một lớp phoi trên một phần rất ngắn của mặt cần gia công, sau đó dừng máy, đo thử kích thước vừa gia công. - và cứ thế tiếp tục cho đến khi đạt đến kích thước yêu cầu thì mới tiến hành cắt toàn bộ chiều dài của mặt gia công. - Khi gia công chi tiết tiếp theo thì lại làm như quá trình nói trên. - Trên máy không chính xác vẫn có thể đạt được độ chính xác nhờ tay nghề công nhân. - Có thể loại trừ được ảnh hưởng của dao mòn đến độ chính xác gia công, vì khi rà gá, người công nhân đã bù lại các sai số hệ thống thay đổi trên từng chi tiết. - Khuyết điểm: 6 - Độ chính xác gia công của phương pháp này bị giới hạn bởi bề dày lớp phoi bé nhất có thể cắt được. - Người thợ không thể nào điều chỉnh được dụng cụ để lưỡi cắt hớt đi một kích thước bé hơn chiều dày của lớp phoi nói trên và do đó không thể bảo đảm được sai số bé hơn chiều dày lớp phoi đó. - Người thợ phải tập trung khi gia công nên dễ mệt, do đó dễ sinh ra phế phẩm. - Do năng suất thấp, tay nghề của thợ yêu cầu cao nên giá thành gia công cao. - Ngoài ra, khi gia công tinh như mài vẫn dùng phương pháp cắt thử ngay trong sản xuất hàng loạt để loại trừ ảnh hưởng do mòn đá mài. - 1.2.2- Phƣơng pháp tự động đạt kích thƣớc: Trong sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối, để đạt độ chính xác gia công yêu cầu, chủ yếu là dùng phương pháp tự động đạt kích thước trên các máy công cụ đã được điều chỉnh sẵn. - Ở phương pháp này, dụng cụ cắt có vị trí chính xác so với chi tiết gia công. - Hay nói cách khác, chi tiết gia công cũng phải có vị trí xác định so với dụng cụ cắt, vị trí này được đảm bảo nhờ các cơ cấu định vị của đồ gá, còn đồ gá lại có vị trí xác định trên bàn máy cũng nhờ các đồ định vị riêng. - Khi gia công theo phương pháp này, máy và dao đã được điều chỉnh sẵn. - Phương pháp tự động đạt kích thước trên máy phay Chi tiết gia công được định vị nhờ cơ cấu định vị tiếp xúc với mặt đáy và mặt bên. - Do vậy, khi gia công cả loạt phôi, nếu không kể đến độ mòn của dao (coi như dao không mòn) thì các kích thước a và b nhận được trên chi tiết gia công của cả loạt đều bằng nhau. - Đảm bảo độ chính xác gia công, giảm bớt phế phẩm. - Độ chính xác đạt được khi gia công hầu như không phụ thuộc vào trình độ tay nghề công nhân đứng máy và chiều dày lớp phoi bé nhất có thể cắt được bởi vì lượng dư gia công theo phương pháp này sẽ lớn hơn bề dày lớp phoi bé nhất có thể cắt được. - 8 - Phí tổn về việc chế tạo phôi chính xác không bù lại được nếu số chi tiết gia công quá ít khi tự động đạt kích thước ở nguyên công đầu tiên. - 1.3- Các nguyên nhân sinh ra sai số gia công: Trong quá trình gia công, có rất nhiều nguyên nhân sinh ra sai số gia công. - Sai số gia công gồm có sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên. - Sai số xuất hiện trên từng chi tiết của cả loạt đều có giá trị không đổi gọi là sai số hệ thống không đổi. - Hoặc sai số xuất hiện trên từng chi tiết của cả loạt có giá trị thay đổi nhưng theo một quy luật nhất định, sai số này gọi là sai số hệ thống thay đổi. - Các nguyên nhân sinh ra sai số hệ thống không đổi. - Sai số lý thuyết của phương pháp cắt. - Sai số chế tạo của dụng cụ cắt, độ chính xác và mòn của máy, đồ gá. - Độ biến dạng của chi tiết gia công. - Các nguyên nhân sinh ra sai số hệ thống thay đổi. - Các nguyên nhân sinh ra sai số ngẫu nhiên. - Lượng dư gia công không đều (do sai số của phôi. - Vị trí của phôi trong đồ gá thay đổi (sai số gá đặt. - Do mài dao nhiều lần - Do thay đổi nhiều máy để gia công một loạt chi tiết. - Trong qúa trình cắt gọt, các biến dạng này gây ra sai số kích thước và sai số hình dáng hình học của chi tiết gia công. - Lực cắt tác dụng lên chi tiết gia công, sau đó thông qua đồ gá truyền đến bàn máy, thân máy. - Bất kỳ một chi tiết nào của các cơ cấu máy, đồ gá, dụng cụ hoặc chi tiết gia công khi chịu tác dụng của lực cắt ít nhiều đều bị biến dạng. - Vị trí xuất hiện biến dạng tuy không giống nhau nhưng các biến dạng đều trực tiếp hoặc gián tiếp làm cho dao rời khỏi vị trí tương đối so với mặt cần gia công, gây ra sai số. - Gọi Δ là lượng chuyển vị tương đối giữa dao và chi tiết gia công do tác dụng của lực cắt lên hệ thống công nghệ. - Lúc đó, bán kính của chi tiết gia công sẽ tăng từ (R) đến (R + ΔR) (Hình 1.2). - Ảnh hưởng của lượng chuyển vị đến kích thước gia công khi tiện. - Do đó, đối với dao một lưỡi cắt, lượng chuyển vị y (chuyển vị theo phương pháp tuyến của bề mặt gia công) có ảnh hưởng tới kích thước gia công nhiều nhất, còn chuyển vị z (chuyển vị theo phương tiếp tuyến của bề mặt gia công) không ảnh hưởng nhiều đến kích thước gia công. - Đối với dao nhiều lưỡi cắt hoặc dao định hình thì có trường hợp cả ba chuyển vị x, y, z đều có ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. - Py là thành phần lực pháp tuyến thẳng góc với mặt gia công và y là lượng chuyển vị tương đối giữa dao và chi tiết gia công. - 11 Lượng chuyển vị của hệ thống công nghệ không phải là chuyển vị của một chi tiết mà là chuyển vị của cả một hệ thống gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau. - Với một chi tiết có độ cứng vững là J, nếu ta chia chi tiết này thành nhiều chi tiết nhỏ khác rồi ghép lại thì chi tiết mới sẽ có độ cứng vững kém hơn trước. - Tuy nhiên, đôi khi ta phải chia nhỏ chi tiết ra để cho dễ gia công, lúc này cần phải chọn phương pháp phù hợp để vẫn đảm bảo việc gia công và độ cững vững. - a) Ảnh hƣởng của độ cứng vững hệ thống công nghệ Để thấy rõ hơn ảnh hưởng của độ cứng vững hệ thống công nghệ đến độ chính xác gia công, ta khảo sát quá trình tiện một trục trơn. - Chi tiết được gá trên hai mũi tâm, vị trí tương đối giữa dao và chi tiết phụ thuộc vào vị trí tương đối của ụ trước, ụ sau và bàn dao. - Do vậy, ta khảo sát chuyển vị của từng bộ phận nói trên, rồi tổng hợp lại sẽ được chuyển vị của cả hệ thống công nghệ, từ đó biết được sai số gia công. - Sai số do chuyển vị của hai mũi tâm gây ra Giả sử, xét tại vị trí mà dao cắt cách mũi tâm sau một khoảng là x. - Nếu xem chi tiết gia công cứng tuyệt đối thì đường tâm của chi tiết sẽ dịch chuyển từ AB đến A’B’. - (2) Vậy, vị trí tương đối của mũi dao so với tâm quay của chi tiết sẽ dịch chuyển đi một khoảng từ C đến C. - (3) Như vậy, nếu chưa kể đến biến dạng của chi tiết gia công thì đại lượng CC’ chính là lượng tăng bán kính Δr1 của chi tiết gia công tại mặt cắt đang xét. - Từ phương trình này ta thấy, khi ta thực hiện chuyển động ăn dao dọc để cắt hết chiều dài chi tiết (tức là khi x thay đổi) thì lượng tăng bán kính Δr1 là một đường cong parabol. - Từ đó, ta thấy rõ ảnh hưởng của độ cứng vững của hai mũi tâm không những gây ra sai số kích thước mà còn cả sai số hình dáng, nó làm cho trục đã tiện có dạng lõm ở giữa và loe ở hai đầu. - Sai số do biến dạng của chi tiết gia công Chi tiết gia công có độ cứng vững không phải là tuyệt đối như khi ta xét ở trên, mà nó cũng sẽ bị biến dạng khi chịu tác dụng của lực cắt. - Ngay tại điểm mà lực cắt tác dụng, chi tiết gia công sẽ bị võng. - Độ võng đó chính là lượng tăng bán kính Δr2 và cũng là một thành phần của sai số gia công. - Trường hợp chi tiết gá trên 2 mũi tâm(Hình 1.4): Hình 1.4. - Chi tiết được gá trên hai mũi tâm Ta có. - Với: E: môđun đàn hồi của vật liệu chi tiết gia công. - I: mômen quán tính của mặt cắt gia công (với trục trơn I = 0,05d4). - 14 Khi dao ở chính giữa chi tiết thì Δr2 là lớn nhất: EILPry483max2. - Trường hợp chi tiết gá trên mâm cặp (côngxôn) (Hình 1.5): Hình 1.5. - Chi tiết được gá trên mâm cặp (côn xôn) Khi gia công những chi tiết ngắn có L/d10, cần thiết phải có thêm luynet. - Sai số do biến dạng của dao và ụ gá dao: Dao cắt và ụ gá dao khi chịu tác dụng của ngoại lực cũng bị biến dạng đàn hồi và làm cho bán kính chi tiết gia công tăng lên một lượng Δr3 với: dyJPr 3. - Ụ dao sẽ mang dao cắt di chuyển dọc theo trục của chi tiết để cắt hết chiều dài. - Điều này chứng tỏ rằng Δr3 chỉ có thể gây ra sai số kích thước đường kính của chi tiết gia công mà không gây ra sai số hình dáng. - 16 b) Ảnh hƣởng do dao mòn Khi dao mòn sẽ làm cho lưỡi cắt bị cùn đi, việc đó làm cho kích thước gia công thay đổi, lực cắt cũng thay đổi một lượng ΔPy tỷ lệ thuận với diện tích mòn Um. - Um (các hệ số tỷ lệ được tra theo bảng) Khi gia công trên các máy đã điều chỉnh sẵn (theo phương pháp tự động đạt kích thước), mòn dao sẽ gây ra sai số hệ thống thay đổi. - c) Ảnh hƣởng do sai số của phôi Tổng quát thì sai số đường kính của chi tiết gia công do ảnh hưởng của độ cứng vững là: JPyyyyDypdm2.2)(2 với xyynxypyytSCHBtSCP. - Do sai số về hình dạng hình học của phôi trong quá trình chế tạo mà trong quá trình cắt lượng dư gia công thay đổi, làm cho chiều sâu cắt cũng thay đổi và lực cắt thay đổi theo, gây nên sai số hình dạng cùng loại trên chi tiết. - Ảnh hưởng sai số hình dáng của phôi đến sai số hình dạng của chi tiết khi tiện
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt