Linh Kiện Lắp Ghép
Linh Kiện Truyền Động
Sơn – Keo – Hóa Chất
Vật Tư Điện
Vật Tư Đường Ống
Vật Tư Khí Nén
Dụng Cụ Đo
Phụ Kiện Nâng Hạ
Vật Tư Gia Công
Dụng Cụ Cầm Tay
Thiết Bị An Toàn
Thiết Bị IOTCơ Khí, Internet of Thing
Bậc khống chế của đồ gá thông dụng
Bậc khống chế của đồ gá thông dụng
Giới thiệu
Trong gia công cơ khí, đồ gá (jig/fixture) là các thiết bị phụ trợ dùng để định vị và kẹp chặt phôi trong quá trình gia công, giúp đảm bảo độ chính xác và hiệu suất của quá trình sản xuất. Để đạt được độ chính xác cao trong gia công, các đồ gá phải khống chế được vị trí của phôi theo một số chiều không gian nhất định. Bậc khống chế của đồ gá đề cập đến số lượng các bậc tự do bị khống chế của phôi khi được kẹp chặt trong đồ gá.
1. Khái niệm bậc khống chế
Bậc khống chế là số lượng bậc tự do (hoặc phương chuyển động) của phôi được khống chế trong quá trình định vị và kẹp chặt. Trong không gian 3 chiều, một chi tiết cơ khí có thể dịch chuyển theo 6 bậc tự do, bao gồm:
- 3 bậc tự do tịnh tiến: Tịnh tiến theo các trục X, Y, Z.
- 3 bậc tự do quay: Quay quanh các trục X, Y, Z.
Để đảm bảo chi tiết được định vị chính xác, đồ gá phải khống chế đủ các bậc tự do của chi tiết. Tuy nhiên, tùy vào yêu cầu gia công, không nhất thiết phải khống chế toàn bộ 6 bậc tự do, mà có thể để một hoặc một số bậc tự do không bị khống chế nếu không ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình gia công.
2. Các loại bậc khống chế trong đồ gá thông dụng
2.1 Khống chế hoàn toàn 6 bậc tự do
- Đây là trường hợp phổ biến nhất trong gia công, khi mà chi tiết được khống chế cả 6 bậc tự do.
- Phôi được cố định chặt theo cả 3 phương dịch chuyển và 3 phương quay để đảm bảo không có bất kỳ sự di chuyển hoặc xoay nào trong quá trình gia công.
- Ứng dụng: Thường được sử dụng trong gia công phay, khoan, hoặc các công đoạn yêu cầu độ chính xác rất cao.
2.2 Khống chế 5 bậc tự do
- Chi tiết được khống chế 5 bậc tự do, thường để lại 1 bậc tự do quay không bị khống chế. Điều này có thể áp dụng khi một mặt của chi tiết được tự do xoay quanh một trục, nhưng không ảnh hưởng đến quá trình gia công.
- Ứng dụng: Phổ biến trong gia công tiện, nơi chi tiết quay quanh một trục cố định và chỉ cần khống chế các bậc tự do khác.
2.3 Khống chế 4 bậc tự do
- Khống chế 4 bậc tự do là khi đồ gá chỉ định vị và cố định phôi theo 4 bậc tự do. Thường thì 2 bậc tự do quay quanh 2 trục sẽ không bị khống chế, cho phép chi tiết có khả năng quay trong không gian.
- Ứng dụng: Trong gia công các chi tiết có dạng trụ hoặc trục, khi mà chỉ cần khống chế chuyển động tịnh tiến của phôi, không cần phải khống chế toàn bộ các bậc quay.
2.4 Khống chế 3 bậc tự do
- Đây là trường hợp chi tiết được khống chế 3 bậc tự do, thường chỉ định vị tịnh tiến theo 3 trục, còn các bậc tự do quay không bị khống chế.
- Ứng dụng: Được sử dụng trong các đồ gá đơn giản hoặc các chi tiết có tính chất đối xứng, khi chỉ cần đảm bảo vị trí của chi tiết trong không gian.
3. Nguyên tắc khống chế bậc tự do trong đồ gá
Để khống chế các bậc tự do của chi tiết trong quá trình gia công, cần tuân theo các nguyên tắc cơ bản sau:
3.1 Nguyên tắc 3-2-1 (Three-Two-One Principle)
Đây là nguyên tắc phổ biến nhất trong định vị phôi, sử dụng để khống chế 6 bậc tự do của phôi:
- 3 điểm tiếp xúc đầu tiên để định vị mặt đáy, khống chế 3 bậc tự do tịnh tiến theo các phương X, Y, Z.
- 2 điểm tiếp xúc tiếp theo để định vị mặt cạnh, khống chế 2 bậc tự do quay quanh trục X và Z.
- 1 điểm tiếp xúc cuối cùng để định vị mặt còn lại, khống chế bậc tự do quay quanh trục Y.
3.2 Định vị theo nguyên lý đẳng thức
Trong một số trường hợp, việc khống chế bậc tự do dựa trên tính chất đối xứng của chi tiết hoặc hình học đặc biệt, giúp giảm số điểm định vị cần thiết.
3.3 Đảm bảo độ cứng vững
Bất kể số bậc tự do bị khống chế, điều quan trọng là đảm bảo phôi được cố định một cách cứng vững, không có sự dịch chuyển hay rung động trong quá trình gia công.
4. Ứng dụng của các bậc khống chế trong đồ gá
- Trong gia công phay: Thường sử dụng đồ gá khống chế hoàn toàn 6 bậc tự do để đảm bảo chi tiết không di chuyển khi gia công các mặt phẳng và lỗ.
- Trong gia công tiện: Chi tiết thường được khống chế 5 bậc tự do, để lại 1 bậc tự do quay quanh trục, vì quá trình tiện yêu cầu chi tiết quay đều quanh trục chính.
- Trong gia công khoan: Có thể sử dụng đồ gá khống chế 4 hoặc 5 bậc tự do, tùy thuộc vào yêu cầu gia công cụ thể.
5. Kết luận
Bậc khống chế trong đồ gá là yếu tố quan trọng quyết định độ chính xác và hiệu quả của quá trình gia công. Tùy thuộc vào từng loại chi tiết và yêu cầu kỹ thuật cụ thể, người thợ cơ khí sẽ lựa chọn cách khống chế bậc tự do phù hợp để đảm bảo chi tiết được gia công chính xác và không có sai sót. Nguyên tắc 3-2-1 là cơ sở để khống chế bậc tự do trong đồ gá thông dụng, giúp các kỹ sư và thợ cơ khí dễ dàng áp dụng vào thực tế.
Xem thêm các bài viết liên quan:
Siêu định vị trong chế tạo máy là gì?
