Thiết kế và chế tạo dao phay lăn răng trục vít
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng và biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế.
Trong ngành chế tạo máy, bánh răng là một chi tiết máy rất phức tạp vì yêu cầu thiết kế và chế tạo các loại bánh răng trụ, côn thẳng, côn xoắn . . . được dùng nhiều trong truyền động ô tô , máy kéo, máy bay, máy công cụ , trong ngành đo kỹ thuật và nhiều ngành khác.
Dụng cụ cắt răng là một yếu tố quan trọng để gia công bánh răng và là nhân tố quan trọng có ảnh hưởng quyết định đến độ chính xác của chi tiết. Thiết kế và chế tạo dụng cụ cắt răng có chất lượng tốt và giá thành hạ là yêu cầu cần thiết của ngành chế tạo máy ở nước ta. Thiết kế dụng cụ cắt răng là khâu quan trọng và đầu tiên cung cấp cho công nghệ chế tạo những dụng cụ cắt răng có chất lượng tốt.
Môn học Nguyên lý và Dụng cụ cắt là một trong những môn chính của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy. Trong quá trình 5 năm học tập và rèn luyện tại trường, thời gian làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về môn học, trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản và khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức để làm đồ án cũng như trong công tác sau này. Là một sinh viên chuyên ngành cơ khí , trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em được giao nhận "Thiết kế và chế tạo dao phay lăn răng trục vít" do cô giáo Thạc sỹ Hà Thị Mai hướng dẫn.
Đây là một đề tài khá phức tạp nhưng được sự chỉ bảo tận tình của cô hướng dẫn và các thầy cô giáo trong bộ môn cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay em đã hoàn thành đồ án của mình. Mặc dù vậy bản đồ án của em vẫn không tránh khỏi những vấp váp và thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo thêm của cô giáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn, giúp em hiểu sâu hơn về môn học cũng như các phương pháp khác để thiết kế và chế tạo dụng cụ cắt một cách hợp lý hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
PHẦN I
SƠ LƯỢC VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BÁNH RĂNG.
Truyền động bánh răng theo phương pháp ăn khớp được sử dụng rộng rãi trong nghành cơ khí. Chất lượng truyền động chủ yếu là phụ thuộc vào độ chính xác chế tạo bánh răng.
Độ chính xác của bánh răng gia công phụ thuộc vào độ chính xác của dụng cụ cắt răng, theo phương pháp gia công răng cách hình thành prôfin răng người ta chia làm hai loại như sau :
I. CẮT RĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP CHÉP HÌNH.
Ở đây prôfin của dụng cụ hoặc hình chiếu của prôfin đó là bản chép lại nguyên hình của prôfin rãnh giữa các răng của bánh răng được gia công. Trong quá trình cắt prôfin của dụng cụ cắt ở tất cả các điểm đều trùng với prôfin rãnh.
- Dao phay ngón cắt răng ( cắt bánh răng thẳng ).
Có năng xuất và độ chính xác thấp, nó được sử dụng để cắt bánh răng với mô đun lớn hơn 50mm.
2. Dao phay đĩa (môđun) cắt răng.
Được chế tạo với các răng hớt lưng có kết cấu liền răng (với thân) hoặc ghép răng. Các răng của dao có prôfin thân khai hay hình thang. Dao dùng để gia công thô hoặc tinh bánh răng thẳng. Nó được chế tạo thành bộ gồm 8 hoặc 15 số hiệu, độ chính xác không cao, năng xuất thấp chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc.
- Dao chuốt để gia công bánh răng.
Phương pháp chuốt được sử dụng để gia công bánh răng thẳng và nghiêng ăn khớp trong và ngoài.
* Ưu điểm của phương pháp chép hình:
Thao tác đơn giản, có thể thực hiện trên các máy phay vạn năng, máy phay chuyên dùng với đầu phân độ vạn năng hoặc đĩa chia độ đơn giản.
* Nhựợc điểm phương pháp chép hình:
Năng xuất cắt thấp vì có chuyển động quay phân độ, độ chính xác gia công thấp chỉ đạt cấp chính xác 7 – 8, dùng cho bộ truyền tốc độ thấp không lớn hơn 5 (m/s)
II. CẮT RĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP BAO HÌNH.
Ở đây prôfin của bánh răng được gia công được hình thành bởi đường bao của các vị trí liên tiếp các lưỡi cắt của dao trong quá trình cắt răng.
1. Dao xọc răng.
Dùng để cắt bánh răng hình trụ có thể cắt tất cả các răng cùng một lúc, cắt răng trên bánh răng có bậc hoặc vai nhô lên , cắt bánh răng ăn khớp trong, cắt bánh răng chữ V với răng liên tục không có rãnh thoát dao, cắt thanh răng v.v. . .năng xuất gia công cao.
2. Dao phay lăn răng.
Dùng để gia công bánh răng ăn khớp ngoài ( và một phần cho bánh răng ăn khớp trong ) răng thẳng, răng nghiêng (răng xoắn) , bánh răng chữ V và gia công bánh vít .
* Ưu điểm của phương pháp bao hình:
Có độ chính xác gia công và năng xuất cắt cao vì quá trình bao hình là một quá trình liên tục và điều hoà , không có chuyển động phân độ, không có khoảng chạy không của bàn máy. Đồng thời có thể dùng một dao để cắt các bánh răng có cùng mô đuyn nhưng có số răng khác nhau. Vì trong quá trình bao hình, hình dáng răng dao không phụ thuộc vào số răng của bánh răng gia công.
Dao phay lăn răng là một trong những dao cắt theo phương pháp bao hình.
- Công dụng phạm vi sử dụng và phân loại dao phay lăn răng.
a) Công dụng và phạm vi sử dụng.
Dao phay lăn răng là dụng cụ gia công răng được dùng phổ biến nó dùng để gia công bánh răng ăn khớp ngoài (và một phần cho bánh răng ăn khớp trong), răng thẳng, răng nghiêng , răng xoắn, bánh răng chữ V và bánh vít. Dạng prôfin răng dao phay phụ thuộc vào dạng prôfin răng của bánh răng gia công vì vậy dạng prôfin của răng dao phay có thể là thân khai , nôvicốp ...
b) Phân loại.
Dựa vào số đầu mối phân thành dao phay một đầu mối và dao phay nhiều đầu mối. Dựa vào dạng prôfin của trục vít, người ta phân biệt dao phay lăn Ácsimét, Côvôliut, Thân khai. Về mặt kết cấu phân thành dao phay nguyên khối chuôi dời hoặc chuôi liền ở loại này dao phay được chế tạo từ một phôi hoàn chỉnh và dao phay ghép ở đây chỉ có răng dao được chế tạo bằng vật liệu phần cắt các răng được lắp vào thân nhờ các cơ cấu kẹp chặt. Dao phay ghép được chế tạo để cắt các bánh răng có môđun lớn ( m > 10 mm)
c) Nguyên lý làm việc của dao phay lăn.
Quá trình hình thành prôfin của răng bánh răng bằng dao phay lăn răng tương tự như quá trình ăn khớp của bánh răng gia công với trục vít (trục vít có thể coi như bánh răng nghiêng với số răng bằng số đầu mối của trục vít). Để tạo ra mặt trước của răng và lưỡi cắt ta làm các rãnh xoắn, để tạo ra góc sau ta hớt lưng mặt sau của răng.
Muốn cho cặp bánh răng nghiêng ăn khớp chính xác thì răng của chúng phải ăn khớp chính xác với một thanh răng không gian. Như vậy hai bánh răng này phải có bước răng và góc prôfin bằng nhau đo trong tiết diện NN thẳng góc với hướng răng của thanh răng. Trong tiết diện thẳng góc với hướng xoắn trên mặt trụ chia trung bình dao phay phải có bước răng tu và góc prôfin au tương ứng bằng bước t1 và góc prôfin a1 của tiết diện pháp tuyến theo mặt trụ chia của bánh răng gia công tức là t1=tu , a1=au , mu=m1. Theo sơ đồ gia công dao phay và bánh răng gia công quay liên tục quanh trục của chúng. Giả sử có k đầu mối gia công bánh răng có z răng ta có : 1vòng dao®k/z vòng phôi
Khi quay trục vít một đầu mối sẽ lần lượt ăn khớp với tất cả các răng của bánh răng. Do đó mỗi răng của bánh răng được gia công bởi với tất cả các răng của dao phay một đầu mối. Khi dùng dao phay nhiều đầu mối mỗi đường ren cũng gia công một rãnh răng nhưng sau đó đường ren này không cắt rãnh tiếp theo mà cắt rãnh nằm cách rãnh đó một số rãnh bằng số đầu mối của dao phay. Những rãnh ở giữa sẽ được gia công bởi các ren khác của dao phay nhiều đầu mối. Như vậy sau một vòng quay của dao phay bánh răng sẽ quay một số bước răng và số rãnh răng được gia công bằng số đầu mối của dao phay. Vì các răng dao được sắp xếp theo đường xoắn vít nên quỹ tích của mỗi răng sẽ di động dọc theo trục dao phay.
PHẦN II
THIẾT KẾ KẾT CẤU DAO PHAY LĂN RĂNG
I. CHỌN VẬT LIỆU LÀM DAO
A- Những yêu cầu chung.
1. Tính năng cắt.
a) Độ cứng : Là một trong những chỉ tiêu quan trọng của vật liệu dụng cụ cắt. Muốn cắt được vật liệu phần cắt phải cứng hơn vật liệu gia công khoảng HRC 25. Độ cứng phần cắt của dao thường đạt HRC 60 ¸ 65. Nâng cao độ cứng phần cắt của dao cho phép tăng khả năng chịu mòn và tăng tốc độ cắt.
b) Độ bền nhiệt : Là khả năng giữ được độ cứng cao và các tính năng cắt khác ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian dài. Ngoài ra nó còn quyết định việc duy trì khả năng cắt của dao trong điều kiện nhiệt độ và áp lực rất lớn ở vùng cắt. Độ bền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng các nguyên tố hợp kim như: vonfram, crom, vanadi, coban, molipđen . . .
c) Độ bền cơ học : Trong quá trình cắt do ảnh hưởng của máy, dao, đồ gá, chi tiết dẫn đến tình trạng lưỡi cắt bị phá huỷ sớm do mẻ , gẫy, vỡ, mòn. . vì vậy để nâng cao tính năng cắt và tuổi bền của dao, vật liệu dụng cụ cắt cần phải có độ bền cơ học cao.
d) Độ bền mòn : Độ bền mòn vật liệu dụng cụ cắt được đặc trưng bởi khả năng giữ vững hình dáng và thông số hình học phần cắt trong quá trình gia công. Để tăng độ bền mòn cần thêm vào thành phần của thép một số nguyên tố hợp kim như vonfram, vanađi. . .
e) Độ dẫn nhiệt : Độ dẫn nhiệt của vật liệu dụng cụ cắt càng cao thì nhiệt lượng được truyền khỏi vùng cắt càng nhanh. Do đó giảm sự tập trung nhiệt trên vùng cắt, nâng cao tốc độ cắt .
2. Tính công nghệ.
Dụng cụ cắt thường có hình dáng hình học phức tạp đòi hỏi những yêu cầu kỹ thuật khá cao về độ chính xác hình dáng, kích thước, độ nhẵn bề mặt. Vì vậy vật liệu dụng cụ cắt cần phải có tính công nghệ tốt.
3. Tính kinh tế.
Vật liệu dụng cụ cắt thường đắt tiền do đó cần phải chọn vật liệu dụng cụ cắt phù hợp với yêu cầu của dao và chi tiết gia công nhằm giảm chi phí chế tạo dao cho một đơn vị chi tiết gia công.
B- Các loại vật liệu dụng cụ cắt.
1. Thép cacbon dụng cụ.
Độ cứng bề mặt đạt được sau khi nhiệt luyện HRC 60 ¸ 65 trong lõi đạt HRC 40
Độ bền nhiệt thấp 200 ¸ 2500C
Tốc độ cắt V= 4¸ 10 m/p
* Ưu điểm : dễ mài sắc, dễ đạt độ nhẵn bề mặt cao và giá thành rẻ.
* Nhược điểm : vì độ thấm tôi thấp nên phải tôi trong nước hoặc trong hỗn hợp nước và muối. Do đó tốc độ nguội nhanh nên khi tôi thường bị biến dạng, nứt, vỡ, nhạy cảm với sự quá nhiệt.
2. Thép hợp kim dụng cụ.
Thép hợp kim dụng cụ tôi ở nhiệt độ 820 ¸ 8500C trong dầu. Sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 62 ¸ 66.
Độ bền nhiệt khoảng 3500C ¸ 4000C.
Tốc độ cắt V= 12¸ 15 m/ph.
Để chế tạo dụng cụ cắt thường dùng các loại thép hợp kim dụng cụ sau : 9XC, XBG, X12F1 . . . trong đó thép 9XC được sử dụng rộng rãi vì nó có.
* Ưu điểm:
Rẻ tiền
Độ thấm tôi và tính thấm tôi tốt nên sau khi tôi có thể làm nguội trong dầu , dụng cụ cắt ít bị biến dạng cong vênh.
Phân bố cácbít đồng đều nên độ bền nhiệt cao cho phép nâng cao tốc độ cắt.
* Nhược điểm :
Độ cứng ở trạng thái ủ cao (HB 217 ¸ 235) do đó khó gia công.
Khi nhiệt luyện rễ sinh ra lớp thoát cacbon do đó ảnh hưởng sấu đến độ cứng tại những chỗ mỏng trên phần cắt của dao.
3. Thép gió.
Là loại thép có hợp kim hàm lượng hợp kim cao, nhất là vonfra (6¸ 19% ) và crôm (3 ¸ 4.6%). Sau khi nhiệt luyện độ cứng đạt HRC 62 ¸ 65. Thép gió có độ thấm tôi lớn độ bền mòn và độ bền cơ học cao. Độ bền nhiệt khoảng 6000C vì vậy dao thép gió có thể cắt tốc độ lớn gấp 3 ¸ 4 lần dao thép cacbon dụng cụ. Tốc độ cắt lớn nhất Vmax = 50 m/ph.
Thép gió được chia làm hai loại :
Thép gió năng xuất thường : P18, P9, P6M5
Thép gió năng xuất cao: P18F2, P9F5, P9K10
Thép gió P18 và P9 được dùng phổ biến chúng có độ bền nhiệt và tính năng cắt như nhau. Do đó tuổi bền khi cắt ở vùng tốc độ cao là như nhau. Còn khi cắt ở vùng tốc độ thấp dao thép gió P18 có tuổi bền cao hơn dao thép gió P9 vì độ chịu mòn ở trạng thái nguội của thép gió P18 cao hơn P9.
Thép gió P9 có hàm lượng vanadi cao hơn nên cứng hơn khó mài hơn khi mài sắc dễ sinh hiện tượng cháy bề mặt làm độ cứng giảm. Thép gió P9 có hàm lượng vonfram ít hơn nên rẻ tiền hơn . Mặt khác do ít vonfram nên lượng cacbit dư ít và có sự phân bố cacbit đồng đều hơn nên có tính gia công tốt ở trạng thái nóng, dễ rèn, dễ cán.
Nhược điểm của thép gió là sự phân bố không đồng nhất của cacbit sinh ra trong quá trình biến cứng của thép đúc. Do đó làm giảm chất lượng và cơ tính của thép gió dẫn đến lưỡi cắt dễ bị mẻ, gãy, làm giảm tuổi bền của dao. Vì vậy trước khi gia công cơ phôi thép gió cần được rèn đi rèn lại nhiều lần để phân bố lại cacbit cho đồng đều.
Thép gió năng xuất cao được chế tạo theo hai hướng :
Thêm côban và thêm vanađi.
Ngoài ra để giảm hàm lượng vonfram có thể tăng môlipđen theo định mức 1% môlipđen thay thế cho 2% vonfram và nhận được loai thép gió môlipđen. Nói chung thép gió môlipđen có tính năng cắt như thép gió vonfram, thép gió môlipđen có độ không đồng nhất cacbit nhỏ hơn thép gió vonfram. Song nhược điểm cơ bản của thép gió môlipđen là làm giảm nhiệt độ tôi và tăng sự thoát cacbon bề mặt khi tăng hàm lượng môlipđen. Vì vậy để tránh làm hỏng lớp bề mặt của dao cần tiến hành tôi trong lò có môi trường bảo vệ.
4. Hợp kim cứng.
Hợp kim cứng được chế tạo bằng phương pháp luyện kim bột thành phần chủ yếu của hợp kim cứng là cacbit vonfram một số loại có cacbit titan, cacbit tantan.
Hợp kim cứng có độ cứng lớn HRA 87 ¸ 92 (lớn hơn HRC 70).
Độ bền nhiệt 10000C.
Tốc độ cắt cao : 100 ¸ 500 m/ph .
Năng xuất cắt cao hơn thép gió 2 ¸ 3 lần.
Nhược điểm cơ bản của Hợp kim cứng là độ bền uốn kém độ dẻo thấp. Do đó dao hợp kim cứng cần làm việc trong điều kiện không có va đập, tránh tải trọng thay đổi và hệ thống công nghệ cần phải đảm bảo cứng vững.
Qua việc phân tích tính chất,đặc điểmvà ứng dụng của một số vật liệu thường được sử dụng để chế tạo dụng cụ cắt. Thấy rằng dao phay lăn răng có kết cấu tương đối phức tạp, làm việc trong điều kiện trung bình, vận tốc cắt không cao. Nên ta chọn vật liệu làm dao là thép gió P18, thoả mãn yêu cầu đối với vật liệu làm dao:
- Tốc độ cắt (25¸35) m/ph.
- Tính chống mài mòn và tuổi bền cao (gấp 8¸10) lần so với thép hợp kim dụng cụ.
- Độ thấm tôi cao (tôi thấm với tiết diện bất kỳ).
- Độ cứng sau khi tôi HRC 62¸64.
- Cắt gọt được ở nhiệt độ đến 600°c.
- Tính công nghệ tốt : gia công bằng cắt gọt0 được, tính mài mòn cao.
II. CÁC DẠNG MẶT VÍT CƠ SỞ CỦA DAO PHAY LĂN TRỤC VÍT.
1. Các mặt vít cơ sở.
Trong việc thiết kế dụng cụ cắt người ta ưu tiên áp dụng các mặt vít kẻ tức là bề mặt tạo nên khi đường thẳng ( gọi là đường sinh thẳng ) có chuyển động xoắn vít.
a) Mặt vít acsimet kín :
Được tạo nên bởi chuyển động vít của đường sinh thẳng cắt trục chuyển động vít dưới một góc b, nếu b = 900 tức là đường sinh thẳng làm với trục OO một góc vuông thì mặt vít acsimet sẽ có dạng mặt helicoit thẳng . Mặt vít acsimet không thể khai triển trên mặt phẳng được do đó không thể gia công nó bằng cách dùng mặt phẳng hay một mặt bất kỳ khác mà chỉ có thể dùng một đường ( lưỡi cắt ) tạo nên.
Khi cắt mặt vít bằng mặt phẳng đi qua trục ta được đường thẳng nghiêng với trục một góc nhất định.
Ở tiết diện thẳng góc với đường vít mặt vít acsimet sẽ có dạng đường cong.
b) Mặt vít hở (convoliut) :
Được tạo nên bởi chuyển động vít của đường sinh thẳng không cắt trục chuyển động vít nhưng nghiêng với trục này một góc b . Trong quá trình chuyển động đường sinh thẳng luôn luôn tiếp tuyến với mặt trụ gọi là mặt định hướng.
Mặt vít convoliut không trải được trên mặt phẳng và do đó không thể dùng mặt phẳng để gia công được. Tiết diện thẳng góc với đường vít hoặc rãnh có dạng thẳng. ở tiết diện hướng trục, mặt convoliut có dạng đường cong. Ở tiết diện thẳng góc với trục là đường cong, gọi là đường thân khai kéo dài.
c) Mặt vít thân khai:
Trong trường hợp đặc biệt khi đường sinh thẳng nghiêng với trục này một góc b bằng góc nghiêng của đường vít trên trụ dẫn hướng thì ta có mặt convoliut trải được trên mặt phẳng và có thể dùng mặt phẳng để gia công được, mặt vít này gọi là mặt vít thân khai.
Đường sinh thẳng luôn luôn tiếp tuyến với đường vít đó trên mặt trụ định hướng. Mặt vít thân khai có thể trải trên mặt phẳng và do đó có thể dùng mặt phẳng để gia công.
Trong tiết diện thẳng góc với trục, mặt vít cho ta đường thân khai.
* Qua việc phân tích trên ta thấy :
- Khi góc b = 0 ( góc b là góc được tạo nên bởi chuyển động vít của đường sinh thẳng không cắt trục chuyển động vít nhưng nghiêng với trục này một góc b) ta có mặt vít thân khai.
- Khi bán kính của mặt trụ định hướng bằng không thì mặt vít convoliut sẽ trở thành mặt vít acsimet.
Như vậy ta thấy hai mặt vít acsimet và mặt vít thân khai là trường hợp đặc biệt của mặt vít convôliut.
- Nếu mặt trước của dao phay là convoliut thì góc trước g > 0 do đó việc chế tạo cũng như việc mài sắc sẽ khó khăn hơn so với góc trước g = 0 ( khi g = 0 mặt trước của dao phay là mặt xoắn acsimet ).
- Việc kiểm tra prôfin dao phay trong tiết diện hướng trục sẽ dễ dàng hơn trong tiết diện pháp tuyến.
Do hai ưu điểm sau nên ta chọn mặt vít acsimet.
III. TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỦA DAO PHAY.
1. Các kích thước prôfin răng dao phay.
a) Bước theo phương pháp tuyến : Nếu góc prôfin của dao phay au bằng góc prôfin a¶ của dạng sinh bánh răng thì khi cắt, vòng lăn gia công trùng với vòng chia của bánh răng được chế tạo. Do đó bước răng của dao phay tu trong tiết diện pháp tuyến bằng bước răng t1 trong tiết diện pháp tuyến của bánh răng được chế tạo theo vòng chia.
tu = p* m* n = p*5*1 = 15.71 (mm)
trong đó : n-là số đầu mối.
m- mô đun của dao.
b) Chiều dày răng ở tiết diện pháp tuyến :
Chiều dày răng dao trong tiết diện pháp tuyến Sn bằng chiều rộng rãnh răng bánh răng trong tiết diện pháp tuyến.
c) Chiều cao đầu răng dao phay :
Đầu răng của dao sẽ gia công chân răng bánh răng. Do đó chiều cao đầu răng dao phay sẽ bằng chiều cao chân răng bánh răng.
h1 = 1,25*m*f
trong đó : f- là hệ số chiều cao của răng khi ăn khớp tiêu chuẩn f = 1
thay số: h1 = 1,25*5*1 = 6,25 ( mm )
d) Chiều cao chân răng dao phay :
Chân răng dao phay sẽ gia công đầu răng của bánh răng . Muốn cho đáy rãnh răng dao phay không cắt mặt ngoài của bánh răng gia công thì giữa chúng phải có khe hở Cu1 = 0,25* m . Do đó chiều cao chân răng dao phay bằng: h2 = 1,25* m*f + Cu1
thay số : h2 = 1,25*5*1 + 0,25*5 = 7,5 (mm).
e) Chiều cao toàn bộ prôfin răng dao phay :
h = h1 + h2
trong đó : h1- là chiều cao đầu răng dao
......................................
Sai số gá đặt là sai số vị trí của phôi khi nó bị lệch so với vị trí yêu cầu trong đồ gá. Sai số gá đặt xuất hiện khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. Sai số gá đặt được xác định theo công thức sau:
egd =
Trong đó:
ec – Sai số chuẩn.
ek – Sai số kẹp chặt.
edg – Sai số đồ gá.
2. Sai số chuẩn (ec).
Sai số chuẩn là lượng dịch chuyển của gốc kích thước chiếu lên phương kích thước thực hiện. Sai số chuẩn xuất hiện khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. ở nguyên công phay đường vít mối ghép giữa trục gá và phôi là mối ghép có độ hở.
ec = Dmđv´ Cosj±Dltc ´ Cosq
Trong đó:
Dmđv = dl + dtr (j = 0)
Dktc = 2e (q = 0)
Lắp ghép giữa lỗ chi tiết và trục gá
dl: Dung sai lỗ chi tiết, dl = 0,025 (mm)
dtr: Dung sai trục gá, dtr = 0,013 (mm)
e - độ lệch tâm giữa mặt chuẩn và mặt gia công tròn xoay.
e = (mm)
ÞeC = 25 + 13 + 17 = 51 (mm)
3. Sai số kẹp chặt (ek).
Sai số kẹp chặt sinh ra do lực kẹp của đồ gá và được xác định theo công thức sau:
ek = (Ymax – Ymin) ´ Cosa
Trong đó:
Ymax, Ymin – biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất của mặt chuẩn dưới tác dụng của lực kẹp.
a - góc hợp thành giữa phương lực kẹp và phương kích thước thực hiện.
ở nguyên công phay đường vít do lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện nên a = 0
Þek = 0
4. Sai số đồ gá (edg).
Sai số đồ gá bao gồm:
Trong đó:
ect – Sai số chế tạo đồ gá
em – sai số mòn của đồ gá
edc – Sai số điều chỉnh đồ gá
Công thức trên được viết dưới dạng phép cộng véc tơ, bởi vì phương của các sai số khác nhau rất khó xác định nên giá trị tuyệt đối của sai số đồ gá được xác định như sau:
edg =
Sai số mòn được xác định theo công thức sau:
em = b´
b - hệ số, b = 0,18
N – số lượng chi tiết gá đặt trên đồ gá, N = 5253 (chi tiết).
em = 0,18 ´ = 13 (mm)
Sai số điều chỉnh của đồ gá phụ thuộc vào khả năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ điều chỉnh. Khi thiết kế đồ gá có thể lấy edc = 10 (mm).
Đồ gá chế tạo với cấp chính xác h6 nên ect = 13 (mm)
Þegđ =
egđ = 55 (mm)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
(1)- Hướng dẫn thiết kế đồ án CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Xuất bản năm 2013
(2)-Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
HỒ VIẾT BÌNH-PHAN MINH THANH
Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố HCM
(3)-CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ
NGUYỄN TRỌNG ĐÀO
HỒ VIẾT BÌNH
Nhà xuất bản Đà Nẵng,2001
(4)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 1
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2010
(5)-Sổ tay CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY tập 2
NGUYỄN ĐẮC LỘC
LÊ VĂN TIẾN
NINH ĐỨC BỐN
TRẦN XUÂN VIỆT
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
(6)-ATLAS ĐỒ GÁ
TRẦN VĂN ĐỊCH
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật ,2003
(7)-Sách CÔNG NGHỆ KIM LOẠI
NGUYỄN TÁC ÁNH
HOÀNG TRỌNG BÁ
(8)-Sách DUNG SAI KỸ THUẬT ĐO
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – TRẦN VĂN ĐỊCH. NXB KHKT 2000
- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2000. –HỒ VIẾT BÌNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ. – NXB ĐÀ NẴNG 2001. NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH.
- SỔ TAY CNCTM TẬP 1,2. NXB KHKT 2001. –NGUYỄN ĐẮC LỘC – LÊ VĂN TIẾN.
- ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ. NXB ĐÀ NẴNG 2000. – HỒ VIẾT BÌNH – LÊ ĐĂNG HOÀNH – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.
- SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ. – NXB KHKT 2000. –TRẦN VĂN ĐỊCH.
- CÁC SÁCH GIÁO KHOA VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.
- CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. – ĐHSPKT 2002. – NGUYỄN NGỌC ĐÀO – HỒ VIẾT BÌNH – PHAN MINH THANH.
TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ RÃNH ĐUÔI ÉN ĐHCN HÀ NỘI
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK