Nguyên tắc 6 điểm định vị chi tiết gia công

Trong quá trình gia công cơ khí, việc định vị chi tiết gia công đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác và chất lượng sản phẩm. Một trong những phương pháp định vị phổ biến và hiệu quả nhất là nguyên tắc 6 điểm định vị, được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống đồ gá phay, tiện, và các máy công cụ khác. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về nguyên tắc này.

1. Nguyên tắc 6 điểm định vị là gì?

Nguyên tắc 6 điểm định vị (Six-point location principle) là một phương pháp định vị chi tiết gia công dựa trên việc kiểm soát các bậc tự do của chi tiết, nhằm cố định và định vị nó một cách chắc chắn và chính xác. Mỗi chi tiết gia công có 6 bậc tự do bao gồm:

• 3 bậc tự do dịch chuyển (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 chắc chắn, người ta sử dụng các bề mặt tiếp xúc để hạn chế toàn bộ 6 bậc tự do này. Phương pháp 6 điểm định vị là phương pháp cơ bản, có tính toán kỹ lưỡng nhằm giữ chi tiết tại một vị trí cố định trong không gian 3D.

2. Cách thức hoạt động của nguyên tắc 6 điểm định vị

Nguyên tắc này dựa trên việc sử dụng 6 điểm tiếp xúc với chi tiết gia công thông qua đồ gá. Các điểm này được bố trí tại các vị trí chiến lược để hạn chế cả dịch chuyển và xoay của chi tiết theo các trục không gian.

• 3 điểm tiếp xúc đầu tiên: Được đặt trên một mặt phẳng chuẩn (thường là mặt đáy của chi tiết) để hạn chế 3 bậc tự do dịch chuyển theo hướng thẳng đứng (trục Z) và xoay quanh trục X, Y.
• 2 điểm tiếp xúc tiếp theo: Được đặt trên một mặt phẳng đứng (thường là mặt bên của chi tiết) để hạn chế 2 bậc tự do dịch chuyển theo trục X và xoay quanh trục Z.
• Điểm tiếp xúc cuối cùng: Được đặt trên mặt còn lại (thường là mặt còn lại của chi tiết theo trục Y) để hạn chế 1 bậc tự do còn lại là dịch chuyển theo trục Y.

Với cách bố trí này, toàn bộ 6 bậc tự do của chi tiết gia công được cố định hoàn toàn, giúp đảm bảo rằng chi tiết được giữ vững và ổn định trong quá trình gia công.

3. Ý nghĩa của nguyên tắc 6 điểm định vị trong gia công

Nguyên tắc 6 điểm định vị không chỉ là cơ sở lý thuyết mà còn mang lại nhiều lợi ích thực tế trong quá trình gia công:

• Đảm bảo độ chính xác: Khi chi tiết được định vị chính xác theo nguyên tắc này, nó không bị dịch chuyển hoặc lệch vị trí trong suốt quá trình gia công, giúp sản phẩm đạt được độ chính xác cao.
• Tăng tính ổn định: Việc hạn chế 6 bậc tự do giúp chi tiết được giữ chắc chắn và ổn định, ngay cả khi chịu lực cắt mạnh từ các công cụ gia công.
• Giảm thiểu sai số: Sai số do rung động hoặc sự lệch vị trí của chi tiết trong quá trình gia công sẽ được giảm thiểu nhờ việc định vị chắc chắn theo nguyên tắc 6 điểm.
• Dễ dàng lắp đặt và điều chỉnh: Nguyên tắc này cho phép thiết kế các loại đồ gá phù hợp, giúp người vận hành dễ dàng lắp đặt và điều chỉnh chi tiết gia công mà không mất nhiều thời gian.

4. Ứng dụng của nguyên tắc 6 điểm định vị

Nguyên tắc 6 điểm định vị được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực gia công cơ khí, từ phay, tiện, mài cho đến khoan. Các thiết bị và máy móc công cụ như máy CNC, máy phay, máy tiện đều sử dụng đồ gá theo nguyên tắc này để đảm bảo chi tiết gia công được cố định một cách tối ưu.

Một số ví dụ điển hình về ứng dụng của nguyên tắc 6 điểm định vị:

• Gia công chi tiết dạng hộp: Mặt đáy của chi tiết tiếp xúc với 3 điểm, các mặt bên tiếp xúc với 2 và 1 điểm còn lại, giúp cố định chi tiết hoàn hảo trong không gian.
• Gia công chi tiết dạng trục: Đầu và đuôi của trục được định vị trên 3 điểm đầu tiên, với 2 và 1 điểm khác tiếp xúc ở các mặt còn lại để hạn chế dịch chuyển và xoay.

Ví dụ:

Chỉ cần hạn chế 1 bậc tự do: trong công nghệ mài bi cầu.	Chỉ cần hạn chế 2 bậc tự do: trong công nghệ mài bi đũa.
Chỉ cần hạn chế 3 bậc tự do: phay mặt phẳng B đạt kích thước H0,1 và song song với mặt phẳng A.	Chỉ cần hạn chế 4 bậc tự do: phay rãnh then suốt dọc chi tiết trụ, đảm bảo kích thước h và đối xứng qua tâm

Chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do: phay bậc suốt dọc chi tiết, đảm bảo kích thước M và N

5. Thiết kế đồ gá theo nguyên tắc 6 điểm định vị

Trong thực tế, để áp dụng nguyên tắc 6 điểm định vị, các kỹ sư thiết kế đồ gá phải tính toán kỹ lưỡng về hình dạng, kích thước của chi tiết gia công cũng như yêu cầu về độ chính xác của sản phẩm. Việc bố trí các điểm tiếp xúc cần đảm bảo rằng:

• Các bề mặt tiếp xúc của chi tiết và đồ gá phải có độ chính xác cao, không có sai số lớn.
• Điểm tiếp xúc phải đủ mạnh để chịu được lực cắt trong quá trình gia công mà không bị biến dạng hay xê dịch.
• Hệ thống đồ gá phải dễ dàng lắp đặt, tháo rời để thuận tiện cho quá trình gia công hàng loạt.

Kết luận, nguyên tắc 6 điểm định vị là một phương pháp hiệu quả để cố định chi tiết gia công trong quá trình sản xuất cơ khí, đảm bảo độ chính xác cao và sự ổn định. Việc nắm vững và ứng dụng nguyên tắc này không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn tối ưu hóa quá trình sản xuất.

Xem Thêm Các Bài Viết Liên Quan

• Bước trong chế tạo máy là gì
• Siêu định vị trong chế tạo máy là gì?
  
• Tại sao phải vát góc chi tiết máy?