MÔ ĐUN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔN HỌC THIẾT BỊ CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG NGHỀ BẢO TRÌ THIẾT BỊ CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRUNG[.]
Trang 1BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: THIẾT BỊ CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNGNGHỀ: BẢO TRÌ THIẾT BỊ CƠ KHÍ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày…….tháng….năm
2017 của Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình
Trang 2Ninh Bình, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN:
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thểđược phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo vàtham khảo
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm
Trang 3LỜI GIỚI THIỆU
Trong chiến lược phát triển và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng caophục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Đào tạo nguồnnhân lực phục vụ cho công nghiệp hóa nhất là trong lĩnh vực cơ khí – Nghề cắtgọt kim loại là một nghề đào tạo ra nguồn nhân lực tham gia chế tạo các chi tiếtmáy móc đòi hỏi các sinh viên học trong trường cần được trang bị những kiếnthức, kỹ năng cần thiết để làm chủ các công nghệ sau khi ra trường tiếp cậnđược các điều kiện sản xuất của các doanh nghiệp trong và ngoài nước Tổ môncắt gọt kim loại khoa Cơ khí đã biên soạn cuốn giáo trình
Thiết bị cơ khí đại cương Nội dung của mô đun để cập đến các công việc, bài
tập cụ thể về phương pháp và trình tự gia công các chi tiết
Căn cứ vào trang thiết bị của các trường và khả năng tổ chức sinh viênthực tập ở các công ty, doanh nghiệp bên ngoài mà nhà trường xây dựng các bàitập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh hiện tại
Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình biên soạn, song không tránh khỏinhững sai sót Chúng tôi rất mong nhận được những đóng góp ý kiến của cácbạn và đồng nghiệp để cuốn giáo trình hoàn thiện hơn
Ninh Bình, ngày tháng năm 2017
Tham gia biên soạn
1 Chủ biên: Phạm Văn Thịnh
2 Trần Đại Dương
3 Đàm Văn Tới
Trang 4MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: NHỮNG ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 14
1 Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 14
1.1 Quá trình sản xuất 14
1.2 Quá trình công nghệ 14
1.2.1 khái niệm 14
1.2.2 Các yếu tố của qui trình công nghệ 14
1.2.2.1 Nguyên công 14
1.2.2.2 Gá 15
1.2.2.3 Vị trí 15
1.2.2.4 Bước 15
1 2.2.5 Đường chuyển dao 15
1 2.2.6 Động tác 16
2 Các dạng sản xuất 16
2.1 Dạng sản xuất đơn chiếc: 16
2.2 Dạng sản xuất hàng loạt: 16
2.3 Dạng sản xuất hàng khối: 16
CHƯƠNG 2: GÁ ĐẶT CHI TIẾT GIA CÔNG 17
1 Những khái niệm cơ bản 17
1.1 Khái niệm về gá đặt 17
1.1.1 Khái niệm 17
1.1.2 Định vị 17
1.1.3 Kẹp chặt 17
1.2 Khái niệm về Chuẩn 17
1.2.1 Khái niệm 17
1.2.2 Phân loại 18
1.3 Cách tính sai số gá đặt 18
1.3.1 Cách tính sai số kẹp chặt 18
1.3.2 Cách tính sai số đồ gá 19
1.3.3 Cách tính sai số chuẩn 19
2 Nguyên tắc định vị và kẹp chặt chi tiết gia công 20
2.1 Nguyên tắc 6 điểm khi định vị 20
2.1.1 Khái niệm 20
Trang 52.1.2 Nguyên tắc 6 điểm định vị 20
2.1.3 Vận dụng nguyên tắc 6 điểm định vị chi tiết 21
2.2 Nguyên tắc kẹp chặt 21
3 Phương pháp gá đặt chi tiết khi gia công 22
3.1 Phương pháp rà gá 22
3.2 Phương pháp tự động đạt kích thước 23
4 Nguyên tắc chọn chuẩn gia công 23
4.1 Nguyên tắc chọn chuẩn thô 23
4.2 Chọn chuẩn tinh 24
Chương 3: ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG 26
1 Khái niệm 26
1.1 Độ chính xác về kích thước 26
1.2 Độ chính xác về hình dạng hình học 26
1.3 Độ chính xác về vị trí tương quan 26
1.4 Độ chính xác về chất lượng bề mặt 26
1.4.1 Độ nhấp nhô tế vi 26
1.4.2 Độ sóng bề mặt 26
2 Các phương pháp đạt độ chính xác gia công 27
2.1 Phương pháp cắt thử 27
2.1.1 Thao tác 27
2.1.2 Ưu điểm của phương pháp cắt thử 27
2.1.3 Nhược điểm của phương pháp cắt thử 27
2.1.4 Áp dụng phương pháp cắt thử 27
2.2 Phương pháp tự động đạt kích thước 28
2.2.1 Thao tác 28
2.2.2 Ưu điểm của phương pháp tự động đặt kích thước 28
2.2.3 Nhược điểm của phương pháp tự động đặt kích thước 28
2.2.4 Áp dụng phương pháp tự động đặt kích thước 28
3 Các nguyên nhân gây ra sai số gia công 28
3.1 Biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ 28
3.1.1 Độ cứng vững của hệ thống công nghệ 28
3.1.2 ảnh hưởng do dao mòn 29
3.1.3 Ảnh hưởng do sai số của phôi 29
Trang 63.2 Ảnh hưởng độ chính xác của máy đến độ chính xác gia công 29
3.3 Ảnh hưởng sai số của dụng cụ cắt 30
3.4 Ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của hệ thống công nghệ 30
3.5 Ảnh hưởng do rung động của hệ thống công nghệ đến độ chính xác gia công 31
3.6 Ảnh hưởng do phương pháp đo và dụng cụ đo 32
4 Các phương pháp nghiên cứu độ chính xác gia công 32
4.1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm 32
4.2 Phương pháp tính toán- phân tích 32
4.3 Phương pháp thống kê xác suất 33
CHƯƠNG 4: PHÔI VÀ LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 33
1 Các loại phôi 34
1.1 Phôi cán 34
1.2 Phương pháp rèn 34
1.3 Phương pháp đúc 34
2 Nguyên tắc chọn phôi 35
3 Lượng dư gia công 35
3.1 Định nghĩa 35
3.2 Phân loại 35
4 Phương pháp xác định lượng dư 36
4.1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm 36
4.2 Phương pháp tính toán phân tích 36
5 Gia công chuẩn bị phôi 36
5.1 Làm sạch phôi 36
5.2 Nắn thẳng phôi 37
5.2.1 Ngắm bằng mắt, nắn bằng búa tay 37
5.2.2 Nắn ép 37
5.2.3 Nắn thẳng trên máy chuyên dùng 37
5.2.4 Nắn thẳng trên máy cán ren phẳng 37
5.3 Cắt đứt phôi 37
5.4 Gia công phá 38
5.5 Gia công lỗ tâm làm chuẩn phụ 38
5.5.1 Công dụng của lỗ tâm 38
Trang 75.5.2 Phương pháp gia công lỗ tâm 38
CHƯƠNG 5: NGUYÊN TẮC THIÊT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 39
1.4 Bước 40
1.4.1 Khái niệm 40
1.4.2 Ví dụ minh họa 40
1.5 Đường chuyển dao 40
1.6 Động tác 40
2 Phương pháp thiết kế quá trình công nghệ 40
2.1 Ý nghĩa của việc thiết kế quá trình công nghệ (QTCN) 40
2.2 Các tài liệu cần thiết 41
2.3 Trình tự thiết kế 41
2.3.1 Các bước thực hiện 42
2.2.1 Lập sơ đồ gá đặt 42
2.2.2 Chọn máy 42
2.2.3 Chọn dụng cụ cắt 42
2.2.4 Tra lượng dư 42
2.2.3.Tra chế độ cắt 42
2.3 Lập phiếu công nghệ hướng dẫn gia công 47
2.3.1 Phiếu tiến trình công nghệ 47
2.3.2 Phiếu quy trình công nghệ 47
2.3.3 Phiếu nguyên công 48
CHƯƠNG 6: GIA CÔNG MẶT PHẲNG 49
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật 49
2 Các phương pháp gia công mặt phẳng 50
2.1 Bào và xọc mặt phẳng 50
2.2 Phay mặt phẳng 50
2.3 Gia công tinh nhẵn 52
2.3.1 Mài mặt phẳng 52
2.3.2 Cạo rà mặt phẳng 54
CHƯƠNG 7: GIA CÔNG MẶT NGOÀI TRÒN XOAY 55
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật 55
1.1 Khái niệm 55
1.2 Phân loại 55
Trang 81.3 Yêu cầu kỹ thuật 55
2 Các phương pháp gia công mặt ngoài tròn xoay 56
2.1 Tiện 56
2.1.1 Cách gá đặt 56
2.1.3 Độ chính xác gia công 57
2.2 Mài 57
2.3 Gia công tinh nhẵn 58
CHƯƠNG 8: GIA CÔNG MẶT TRONG TRÒN XOAY 59
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật 59
1.1 Khái niệm 59
1.2 Phân loại lỗ 59
1.3 Yêu cầu kỹ thuật khi gia công lỗ 60
2 Các phương pháp gia công lỗ 60
2.1 Khoan lỗ 60
2.2 Khoét 60
2.3 Doa lỗ 61
2.4 Tiện trong 61
2.5 Mài lỗ 61
CHƯƠNG 9: GIA CÔNG REN 63
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật 63
1.1 Khái niệm 63
1.2 Phân loại 63
2 Các phương pháp gia công mối ghép ren 64
2.1 Gia công ren trên máy tiện 64
2.2 Gia công ren bằng bàn ren, tarô 64
2.3 Gia công ren bằng đầu cắt ren 65
2.4 Tiện cao tốc 65
2.5 Phay ren 66
2.6 Cán ren 66
2.7 Mài ren 66
CHƯƠNG 10: GIA CÔNG THEN VÀ THEN HOA 67
1 Phương pháp gia công 67
1.1 Phương pháp gia công then bằng 67
Trang 91.2 Phay rãnh then bán nguyệt 68
1.3 Gia công mối ghép then hoa 68
1.3.1 Phương pháp định tâm mối ghép then hoa 69
CHƯƠNG 11: GIA CÔNG MẶT ĐỊNH HÌNH 70
1.Khái niệm 70
2 Phương pháp gia công 70
2.1 Tiện 70
2.1.1 Tiện bằng dao định hình 70
2.1.2 Tiện bằng dụng cụ chép hình 71
2.2 Phay 71
CHƯƠNG 12: GIA CÔNG BÁNH RĂNG 73
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật 73
1.1 Khái niệm 73
1.2 Phân loại 73
1.3 Yêu cầu kỹ thuật 73
2 Phương pháp gia công 74
2.1 Phương pháp gia công bánh răng trụ 74
2.1.1 Gia công theo phương pháp định hình 74
2.1.2 Gia công theo phương pháp bao hình 76
2.1.3 Gia công mặt đầu của răng 81
2.1.4 Gia công tinh bánh răng trụ 82
2.2 Gia công bánh răng côn 82
2.2.1 Gia công bánh răng côn răng thẳng 83
2.2.2 Gia công bánh răng côn răng cong 84
2.3 Cắt răng bánh vít 85
2.3.1 Gia công bánh vít bằng dao phay lăn 85
2.3.2 Gia công bánh vít bằng dao quay 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
Trang 10MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
+ Là môn học cơ sở nghề có kiến thức lý thuyết chuyên;
+ Là môn học giúp cho sinh viên có kiến thức thực tế khi lĩnh hội các môđun nghề và thực tập sản xuất
II MỤC TIÊU MÔN HỌC:
- Khái quát được những vấn đề cơ bản về gia công cơ khí;
- Nêu được các khái niệm về nguyên công, lần gá, bước, độ chính xác,
chuẩn, gá đặt;
- Vận dụng những kiến thức của môn học để tính toán, thiết kế và bảo
quản đồ gá;
- Thiết kế được tiến trình hoặc qui trình công nghệ gia công cơ;
- Tích cực trong học tập, tìm hiểu thêm trong quá trình thực tập xưởng;
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích
Lý thuyết
Bài tập Kiểm tra*
Trang 11Những định nghĩa và khái niệm cơ bản.
1 Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ
2 Các dạng sản xuất
Gá đặt chi tiết gia công
1 Khái niệm
2 Nguyên tắc định vị và kẹp chặt chi tiết gia công
3 Phương pháp gá đặt chi tiết khi gia công
4 Nguyên tắc chọn chuẩn gia công
Độ chính xác gia công
1 Khái niệm
2 Các phương pháp đạt độ chính xác gia công
3 Các nguyên nhân gây ra sai số gia công
4 Các phương pháp nghiên cứu độ chính xác gia công
Phôi và lượng dư gia công
1 Các loại phôi
2 Nguyên tắc chọn phôi
3 Lượng dư gia công
4 Phương pháp xác định lượng dư
5 Gia công chuẩn bị phôi
Nguyên tắc thiết kế quy trình công nghệ
1 Các thành phần của quá trình công nghệ
2 Phương pháp thiết kế quá trình công nghệ
Gia công mặt phẳng
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật
2 Các phương pháp gia công mặt phẳng
Gia công mặt ngoài tròn xoay
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật
2 Các phương pháp gia công mặt ngoài tròn xoay
Gia công mặt trong tròn xoay
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật
2 Các phương pháp gia công mặt trong tròn xoay
Gia công ren
31.51.51235227122211313225235235235236
31.51.593321712229312214225234224225
00020200000002001010000001011010
00010001000000000001010000000001
Trang 12XI
XII
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật
2 Các phương pháp gia công mối ghép ren
Gia công then và then hoa
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật
2 Các phương pháp gia công
Gia công mặt định hình
1 Khái niệm
2 Phương pháp gia công
Gia công bánh răng
1 Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật
2 Các phương pháp gia công
24523523624
23422523523
00101000000
01000000101
+ Giáo trình thiết bị cơ khí đại cương;
+ Giáo án thiết bị cơ khí đại cương;
+ Đề cương bài giảng thiết bị cơ khí đại cương;
+ Tài liệu tham khảo thiết bị cơ khí đại cương;
+ Phim, slide
- Nguồn lực khác:
+ Là những phương tiện không có trong lớp học, xưởng thực tậpnhưng có tại cơ sở đào tạo, sản xuất
V PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ:
1 Phương pháp đánh giá: Kiểm tra viêt, vấn đáp, trắc nghiệm Thực hiện theo
quy chế thi, kiểm tra và công nhận tốt nghiệp trong dạy nghề hệ chính quy banhành kèm theo Quyết định số 14/2007/QĐ-BLĐTBXH ngày 24/5/2007 của Bộtrưởng Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội
2 Nội dung đánh giá:
- Kiến thức:
+ Trình bày được phương pháp chọn phôi, gá đặt, chọn chuẩn và giacông các bề mặt điển hình;
Trang 13+ Nêu lên được các khái niệm về nguyên công, lần gá, bước, độ chính xác, chuẩn, gá đặt;
+ Vận dụng những kiến thức của môn học để tính toán, thiết kế và bảo quản đồ gá
- Kỹ năng:
+ Lập qui trình công nghệ gia công cho các chi tiết
- Thái độ:
+ Tích cực trong học tập, tìm hiểu thêm trong quá trình thực tập xưởng
VI HƯỚNG DẪN CHƯƠNG TRÌNH :
1 Phạm vi áp dụng chương trình:
- Môn học Thiết bị cơ khí đại cương này được sử dụng để giảng dạy chotrình độ đào tạo Cao Đẳng Cắt Gọt Kim Loại
2 Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy môn học:
- Giáo viên trước khi giảng dạy cần phải căn cứ vào nội dung của từng
bài học chuẩn bị đầy đủ các điều kiện thực hiện bài học để đảm bảo chất lượnggiảng dạy;
- Khi giảng dạy, cần giúp người học nhận thức đầy đủ vai trò, vị trí từngbài học;
- Để giúp người học nắm vững những kiến thức cơ bản cần thiết sau mỗibài cần giao bài tập đến từng học sinh Các bài tập chỉ cần ở mức độ đơn giản,trung bình phù hợp với phần lý thuyết đã học, kiểm tra đánh giá và công bố kếtquả công khai;
- Tăng cường sử dụng thiết bị, đồ dùng dạy học, trình diễn mẫu để tănghiệu quả dạy học;
- Giáo viên giảng dạy phải kiểm tra đánh giá thường xuyên
3 Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
- Trọng tâm của môn học đồ gá là các chương: 2, 3, 6, 7, 8, 9
Trang 14CHƯƠNG 1: NHỮNG ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.2 Quá trình công nghệ
1.2.1 khái niệm
Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thayđổi trạng thái và tính chất hoá lý của vật liệu, vị trí tương quan giữa các bộ phậncủa chi tiết
Quá trình công nghệ gia công cơ là quá trình cắt gọt phôi để làm thay đổikích thước, hình dạng của nó
Quá trình công nghệ nhiệt luyện là quá trình làm thay đổi tính chất vật lý
và hoá học của vật liệu chi tiết
Quá trình công nghệ lắp ráp là quá trình tạo thành những quan hệ tươngquan giữa chi tiết thông qua các loại liên kết mối lắp ghép
Quá trình công nghệ chế tạo phôi như: đúc, gia công áp lực
1.2.2 Các yếu tố của qui trình công nghệ
- Xác định quá trình công nghệ hợp lý rồi ghi lại thành văn bản gọi là quitrình công nghệ
Trang 15Ví dụ: Chi tiết (hình vẽ 1.1).
- Tiện đầu A rồi quay trở lại tiện đầu B thì vẫn thuộc một nguyên công
- Tiện đầu A cho một loạt nhiều chi tiết rồi quay trở lại tiện đầu B cho loạt
- Ý nghĩa kinh tế: Tuỳ theo sản lượng và điều kiện sản xuất mà phân tánnguyên công (chia nhỏ ra làm nhiều nguyên công) hay tập trung nguyên côngnhằm mục đích bảo đảm cân bằng cho nhịp sản xuất Hoặc gia công thô trênmáy rẻ tiền và gia công tinh trên máy chính xác đắt tiền
1 2.2.5 Đường chuyển dao
Dường chuyển dao là một phần của bước để bớt đi một lớp vật liệu cócùng chế độ cắt và cùng một dao
BA
C
Trang 162 Các dạng sản xuất
2.1 Dạng sản xuất đơn chiếc:
Sản lượng hàng năm rất ít từ một đến vài chục chiếc
+ Tính ổn định: Sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều
+ Tính lặp lại: Chu kỳ chế tạo không xác định Do vậy, dạng sản xuất nàythường chỉ dùng các trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn năng Máy móc được
bố trí theo từng loại, thành từng bộ phận sản xuất khác nhau Tài liệu công nghệ
có nội dung sơ lược, yêu cầu thợ phải có tay nghề cao
2.2 Dạng sản xuất hàng loạt:
Sản lượng hàng năm không quá ít
+ Tính ổn định: Tương đối ổn định
+ Tính lặp lại: Sản phẩm được chế tạo hàng loạt theo chu kỳ xác định
Tuỳ theo sản lượng và mức độ ổn định của sản phẩm chúng ta có thể chiara: dạng sản xuất loạt nhỏ (gần giống với dạng sản xuất đơn chiếc); dạng sảnxuất loạt vừa; dạng sản xuất loạt lớn (gần giống với dạng sản xuất hàng khối)
Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng các công nghệ tiên tiến cóđiều kiện cơ khí hoá và tự động hoá Máy móc được bố trí theo thứ tự cácnguyên công
Trang 17CHƯƠNG 2: GÁ ĐẶT CHI TIẾT GIA CÔNG
Mã chương: MH 18.02
Mục tiêu:
- Phân biệt được quá trình định vị và quá trình kẹp chặt;
- Phân loại được chuẩn;
- Thực hiện được cách gá đặt, định vị, kẹp chặt chi tiết gia công;
- Tính được các loại sai số;
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tíchcực sáng tạo trong học tập
- Ngoại lực chủ yếu là: lực cắt, lực ly tâm, trọng lực
- Quá trình định vị bao giờ cũng tiến hành trước quá trình kẹp chặt, khôngbao giờ xẩy ra đồng thời hoặc sau quá trình kẹp chặt
1.2 Khái niệm về Chuẩn.
Trang 18- Bề mặt không gia công.
Trong thực tế có thể cơ nhiều bề mặt của chi tiết làm nhiều nhiệm vụ khácnhau, chẳng hạn có bề mặt của chi tiết vừa dùng để định vị, vừa dùng để kẹpchặt hay đo lường
Chuẩn là tập hợp những bề mặt, đường hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào đó để xác định vị trí tương quan của các bề mặt, đường hoặc điểm khác của bản thân chi tiết đó hay của chi tiết khác
Cần lưu ý rằng chuẩn có thể là một hay nhiều bề mặt, đường hoặc điểm
Vị trí tương quan của các bề mặt, đường hoặc điểm được xác định trong quátrình thiết kế gia công cơ, lắp giáp và đo lường
- Chuẩn thô: là những bề mặt chưa được gia công dùng làm mặt chuẩn
- Chuẩn tinh: là những bề mặt đã được gia công dùng làm mặt chuẩn
c- Chuẩn lắp ráp
Chuẩn dùng để xác định vị trí tương quan của các bề mặt, đường hoặcđiểm trong quá trình lắp ráp các chi tiết máy để tạo thành các mặt bộ phận củamáy hay sản phẩm thì được gọi là chuẩn lắp ráp
d- Chuẩn kiểm tra
Chuẩn kiểm tra là chuẩn mà người ta căn cứ vào đó để kiểm tra các kíchthước, vị trí tương quan giữa các yếu tố hình học của chi tiết máy
Trang 19- Khi = 900 thì K = 0, phương của lực kẹp vuông góc với phương củakích thước gia công.
- Khi = 00 thì K = K max, phương của lực kẹp trùng với phương củakích thước gia công
- Lượng chuyển vị y xẩy ra do biến dạng tiếp xúc giữa mặt chuẩn định vịcủa chi tiết và cơ cấu định vị của đồ gá
- Quan hệ giữa biến dạng tiếp xúc và lực kẹp (2.1).
- Sai số kẹp chặt không ảnh
hưởng đến độ chính xác của kích
thước đường kính và kích thước
giữa 2 bề mặt được gia công đồng
thời bằng một dao Và cũng không
ảnh hưởng đến hình dáng học của
bề mặt gia công
- Để giảm sai số kẹp chặt K
cần tăng độ cứng vũng của đồ gá
đặc biệt là tăng độ cứng vững của
cơ cấu định vị và tạo lực kẹp ổn
định (kẹp chặt bằng hơi, dầu ép) và
tăng độ đồng đều của lớp bề mặt
chuẩn
1.3.2 Cách tính sai số đồ gá
- Sai số đồ gá sinh ra do chế tạo đồ gá không chính xác, do đồ gá bị mòn,
so sự gá đặt và điều chỉnh đồ gá trên máy công cụ
2 2 2
dc n ct
Trang 20+ h2: kích thước cần đạt được khi gia công.
* Nhận xét: Kích thước h2 phụ thuộc vào vị trí bề mặt C (gốc kích thước) Vị trícủa bề mặt C biến động một khoảng h1 (tính cho cả loạt chi tiết gia công) Do
- Để giảm hoặc loại trừ sai số chuẩn định vị cần phải chọn phương án gáđặt để cho chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường (gốc kích thước) Giảm khe
hở giữa mặt lỗ chuẩn và chốt định vị
- Ở tất cả các nguyên công phải bảo đảm nguyên tắc dùng chuẩn tinhthống nhất
2 Nguyên tắc định vị và kẹp chặt chi tiết gia công
2.1 Nguyên tắc 6 điểm khi định vị
+ Tịnh tiến theo phương Oy, ký hiệu Oy
+ Tịnh tiến theo phương Oz, ký hiệu Oz
+ Quay quanh trục Ox, ký hiệu
+ Quay quanh trục Oy, ký hiệu
+ Quay quanh trục Oz, ký hiệu
+ Mỗi điểm (mỗi chốt tỳ) hạn chế một bậc tự do
+ Để hạn chế cả 6 bậc tự do của vật rắn (chi tiết máy) thì phải cần 6 điểm(6 chốt tỳ)
Hình 2.3
z
OxOy
Oz
Trang 21+ 6 điểm định vị của chi tiết là 6 điểm hạn chế 6 bậc tự do.
+ Dùng 3 mặt phẳng vuông góc với nhau xOy, xOz, yOz
+ Điểm 1, 2, 3 nằm trong mặt phẳng xOy
hạn chế 3 bậc tự do, đó là tịnh tiến Oz
quay quanh trục quay quanh
+ Điểm 4, 5 nằm trong mặt phẳng yOz
hạn chế 2 bậc tự do: tịnh tiến Ox,
quay quanh
+ Điểm 6 nằm trong mặt phẳng xOy
hạn chế 1 bậc tự do : tịnh tiến Oy
2.1.3 Vận dụng nguyên tắc 6 điểm định vị chi tiết
Dùng nguyên tác 6 điểm để định vị chi tiết gia công, nhưng trong quátrình gia công không nhất thiết phải hạn chế đủ 6 bậc tự do mà tuỳ theo yêu cầukích thước đạt được của bề mặt gia công có thể chỉ cần hạn chế 1 bậc, 2 bậc, 3bậc, 4 bậc, 5 bậc hoặc 6 bậc tự do
2.2 Nguyên tắc kẹp chặt.
- Không được phá vỡ vị trí đã định vị của chi tiết gia công
- Lực kẹp phải vừa đủ không nhỏ hơn lực kẹp cần thiết, đồng thời cũngkhông quá lớn để tránh chi tiết bị biến dạng
- Biến dạng do lực kẹp gây ra không được vượt quá giới hạn cho phép
- Thao tác kẹp chặt phải nhanh, nhẹ, tiện lợi, an toàn
- Cơ cấu kẹp chặt phải nhỏ gọn, đơn giản, gắn liền thành một khối
- Phương chiều của lực kẹp nên cố gắng vuông góc với mặt chuẩn định vịchính
- Chiều của lực kẹp từ ngoài hướng vào mặt định vị, chiều của lực kẹpkhông ngược với chiều của lực cắt và trọng lượng của vật gia công
- Điểm đặt của lực kẹp phải tác dụng vào chỗ chi tiết gia công có độ cứngvững lớn làm cho chi tiết gia công bị biến dạng ít nhất
- Khi kẹp không gây ra mômen quay đối với vật gia công
W W
W
Trang 223 Phương pháp gá đặt chi tiết khi gia công
Ví dụ: Khi gia công lỗ d2 của bạc lệch tâm
O2 trùng với tâm trục chính của máy (hình
2.6).
Phương pháp rà gá thường được dùng
trong sản xuất đơn chiếc hay loạt nhỏ hoặc
trong trường hợp mặt phôi quá thô không thể
dùng đồ gá được
W W
Hình 2.5
Hình 2.6
Trang 23Dụng cụ cắt có vị trí tương quan cố định so với vật gia công (tức là vị trí
đã điều chỉnh) Vị trí này đuợc bảo đảm cố định nhờ các cơ cấu định vị của đồ
gá Khi gia công theo phương pháp này, máy và dao được điều chỉnh trước
4 Nguyên tắc chọn chuẩn gia công
4.1 Nguyên tắc chọn chuẩn thô
Trang 24Ví dụ: Gia công lỗ của tay biên (hình 2.9) lấy mặt A làm chuẩn thô để đảm bảo
lỗ có chiều dày đều nhau Yêu cầu vị trí tương quan giữa tâm lỗ và mặt A caohơn đối với mặt B
- Trong các bề mặt phải gia công chọn mặt nào có lượng dư nhỏ, đều làmchuẩn
A
B
Hình 2.10
Ví dụ: Gia công băng máy tiện (hình 2.10) chọn mặt B làm chuẩn thô để gia
công mặt A, chọn mặt A làm chuẩn tinh để gia công mặt B Vì khi đúc mặt Bnằm ở nửa phần khuôn dưới, có cấu trúc kim loại tốt hơn và do đó có khả năngchống mòn tốt
- Chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng, không có nét rèn dập(ba via), đậu ngót, đậu rót, quá gồ ghề
A
Hình 2.11
Ví dụ: Gia công trục bậc (hình 2.11) gá lần một lấy mặt B làm chuẩn thô để gia
công mặt C, gá lần 2 vẫn dùng mặt B làm chuẩn thô để gia công mặt A thì sẽkhó bảo đảm sự đồng tâm giữa 2 mặt C và A
4.2 Chọn chuẩn tinh
* Nguyên tắc chọn chuẩn tinh:
- Chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy sẽ làm cho chi tiết lúc gia công
Trang 25* Bề mặt lỗ A sau này cũng đợc lắp ghép với trục truyền động của bánh răng.
- Chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước Để sai số chọn chuẩn e(L) = 0
Ví dụ: Gia công mặt N (hình 2.13)
N
Hình 2.13
Gốc kích thước h và chuẩn định vị đều nằm trên mặt K Nên khi gia công mặt N
để đạt kích thước h thì sai số chuẩn của kích thước là eh = 0
- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp chặt Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị.
Ví dụ: Gia công tay biên (hình 2.14)
M
Hình 2.14
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng
- Chọn chuẩn tinh thống nhất Trong nhiều lần gá cũng chỉ dùng một chuẩn để thực hiện các nguyên công của cả quá trình công nghệ Vì khi thay đổi chuẩn này sẽ gây ra sai số tích luỹ ở những lần gá sau
Ví dụ: Gia công các mặt ngoài của trục khuỷu chọn lỗ tâm làm chuẩn tinh thống
nhất Hình 2.15
Hình 2.15
Trang 26CHƯƠNG 3: ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG
Mã chương: MH 18 - 03 Mục tiêu:
- Trình bày được độ chính xác gia công, các yếu tố và mối quan hệ củachúng;
- Xác định được các phương pháp đảm bảo độ chính xác;
- Nêu lên được các nguyên nhân gây ra sai số gia công và biện pháp khắcphục;
- Trình bày được độ nhám bề mặt đến tính năng làm việc của chi tiết máy;
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tíchcực sáng tạo trong học tập
- Độ chính xác tương quan được ghi thành một điều kiện kỹ thuật trên bản
vẽ thiết kế
1.4 Độ chính xác về chất lượng bề mặt
1.4.1 Độ nhấp nhô tế vi
Sai lệch về độ nhẵn bề mặt được biểu thị bằng Ra và Rz Sai số của bề
mặt thực được quan sát trong một miền rất nhỏ khoảng 1mm2.
1.4.2 Độ sóng bề mặt.
Độ sóng của bề mặt chi tiết là chu kỳ không phẳng của bề mặt chi tiếtđược quan sát trong phạm vi từ 1- 100mm
Trang 272 Các phương pháp đạt độ chính xác gia công
- Trước khi cắt thử thường phải lấy dấu để người thợ có thể rà chuyểnđộng của lưỡi cắt trùng với dấu đã vạch một cách nhanh chóng và tránh sinh raphế phẩm ngay từ lần cắt đầu tiên
2.1.2 Ưu điểm của phương pháp cắt thử
- Có thể đạt được độ chính xác về kích thước nhờ rà gá (tất nhiên có phụthuộc vào tay nghề của người thợ)
- Có thể loại trừ được ảnh hưởng của dao bị mòn đến độ chính xác giacông, vì khi rà gá người thợ đã bù lại các sai số hệ thống thay đổi trên từng chitiết gia công
- Đối với phôi không chính xác người thợ có thể phân bố lượng dư đềuđặn nhờ vào quá trình vạch dấu hoặc rà trực tiếp
- Không cần đến độ gá phức tạp
2.1.3 Nhược điểm của phương pháp cắt thử
- Độ chính xác gia công bị giới hạn bởi bề dày bé nhất của lớp phôi hớt đi.Người thợ không thể nào điều chỉnh được dụng cụ để lưỡi cắt có thể hớt đi mộtkích thước bé hơn chiều dày nhỏ nhất cho phép (đối với dao tiện hợp kim cứngchiều dày phôi nhỏ nhất là 0,005mm; đối với dao tiện đã mòn là 0,02mm) Do
đó không thể bảo đảm được sai số bé hơn chiều dày lớp phôi đó
- Người thợ phải chú ý cao độ trong quá trình làm việc nên bị mệt mỏi do
đó dễ sinh ra chi tiết bị phế phẩm
- Do phải cắt thử nhiều lần nên năng suất thấp
- Trình độ tay nghề của người thợ yêu cầu cao
- Giá thành gia công cao
2.1.4 Áp dụng phương pháp cắt thử
Phương pháp cắt thử chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, trongcông nghệ sửa chữa và chế thử hoặc trong một vài nguyên công gia công tinh
Trang 282.2 Phương pháp tự động đạt kích thước
2.2.1 Thao tác
- Dụng cụ cắt có vị trí quan trọng cố định so với chi tiết gia công (tức là vịtrí đã được điều chỉnh) hay nói cách khác chi tiết gia công cũng phải có vị tríxác định so với dụng cụ cắt
- Vị trí này được đảm bảo nhờ các cơ cấu định vị của đồ gá, đồ gá lại có
vị trí xác định trên bàn máy
- Khi gia công theo phương pháp tự động đặt kích thước máy và dao đãđược điều chỉnh sẵn
2.2.2 Ưu điểm của phương pháp tự động đặt kích thước
- Đảm bảo độ chính xác gia công, giảm bớt chi tiết phế phẩm
- Độ chính xác chi tiết đạt được phụ thuộc không nhiều vào trình độ taynghề của người thợ và bề dày bé nhất của lớp phôi bị hớt đi
- Chỉ cắt một lần là đạt được kích thước yêu cầu, không mất thì giờ cắtthử và đo nhiều lần
- Năng suất và hiệu quả kinh tế cao
2.2.3 Nhược điểm của phương pháp tự động đặt kích thước
- Phí tổn về việc thiết kế, chế tạo đồ gá cũng như phí tổn về công và thờigian điều chỉnh máy, dao cắt
- Phí tổn về việc phải chế tạo phôi chính xác
sẽ tự động điều chỉnh lại hệ thống để đạt được kích thước quy định
3 Các nguyên nhân gây ra sai số gia công
3.1 Biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ
3.1.1 Độ cứng vững của hệ thống công nghệ
chính xác gia công, ta khảo sát quá trình tiện một trục trơn Chi tiết được gá trênhai mũi tâm, vị trí tương đối giữa dao và chi tiết phụ thuộc vào vị trí tương đốicủa ụ trước, ụ sau và bàn dao Do vậy, ta khảo sát chuyển vị của từng bộ phậnnói trên, rồi tổng hợp lại sẽ được chuyển vị của cả hệ thống công nghệ, từ đóbiết được sai số gia công
Nếu chất lượng dụng cụ cắt kém, mau mòn thì kích thước đã điều chỉnh sẽ
bị phá hoại nhanh chóng Nghĩa là bị thay đổi trong khoảng thời gian ngắn chonên phải điều chỉnh lại kích thước điều chỉnh ban đầu
Trang 293.1.2 Ảnh hưởng do dao mòn
Khi dao mòn sẽ làm cho lưỡi cắt bị cùn đi, việc đó làm cho kích thước giacông thay đổi, lực cắt cũng thay đổi một lượng ∆Py tỷ lệ thuận với diện tíchmòn Um
Ngoài ra, các thông số hình học của dao cũng có ảnh hưởng đến lượngthay đổi lực pháp tuyến Py Do vậy, khi xác định ∆Py ngoài mòn dao còn phảinhân thêm các hệ số điều chỉnh
Ta có: ∆Py = Kdm K K Kr Um (các hệ số tỷ lệ được tra theo bảng)Khi gia công trên các máy đã điều chỉnh sẵn (theo phương pháp tự độngđạt kích thước), mòn dao sẽ gây ra sai số hệ thống thay đổi
3.1.3 Ảnh hưởng do sai số của phôi
Do sai số về hình dạng hình học của phôi trong quá trình chế tạo mà trongquá trình cắt lượng dư gia công thay đổi, làm cho chiều sâu cắt cũng thay đổi vàlực cắt thay đổi theo, gây nên sai số hình dạng cùng loại trên chi tiết
3.2 Ảnh hưởng độ chính xác của máy đến độ chính xác gia công
Việc hình thành các bề mặt gia công là do các chuyển động cắt của những
bộ phận chính của máy như trục chính, bàn xe dao, bàn máy Nếu các chuyểnđộng này có sai số, tất nhiên nó sẽ phản ánh lên bề mặt gia công của chi tiếtmáy
* Nếu đường tâm trục chính máy tiện không song song với sống trượt củathân máy trong mặt phẳng nằm ngang thì khi tiện chi tiết gia công sẽ có hìnhcôn
* Nếu đường tâm trục chính máy tiện không song song với sống trượt củathân máy trong mặt phẳng thẳng đứng thì khi tiện chi tiết gia công sẽ có hìnhhypecbôlôit
* Nếu sống trượt không thẳng trên mặt phẳng nằm ngang sẽ làm cho quỹđạo chuyển động của mũi dao không thẳng, làm cho đường kính chi tiết giacông chỗ to, chỗ nhỏ
* Độ lệch tâm của mũi tâm trước so với tâm quay của trục chính sẽ làmcho đường tâm của chi tiết gia công không trùng với đường tâm của hai lỗ tâm
đã được gia công trước để gá đặt Chi tiết vẫn có tiết diện tròn nhưng tâm của nólệch với đường nối hai lỗ tâm là e1
* Nếu chi tiết gia công trong một lần gá thì đường tâm của chi tiết làđường thẳng nhưng hợp với đường nối hai lỗ tâm một góc nhỏ Nhưng nếu giacông với hai lần gá (đổi đầu) thì mỗi đoạn cắt có một đường tâm riêng
* Nếu trục chính máy phay đứng không thẳng góc với mặt phẳng của bànmáy theo phương ngang thì mặt phẳng phay được sẽ không song song với mặtphẳng đáy của chi tiết đã được định vị trên bàn máy Độ không song song nàychính bằng độ không vuông góc của đường tâm trục chính trên cả chiều rộngcủa chi tiết gia công
Trang 30* Nếu trục chính máy phay đứng không thẳng góc với mặt phẳng của bànmáy theo phương dọc của bàn máy thì bề mặt gia công sẽ bị lõm
Máy dù được chế tạo như thế nào thì sau một thời gian sử dụng cũng bịmòn Hiện tượng mòn trong quá trình sử dụng là do ma sát giữa các mặt cóchuyển động tương đối với nhau Nhất là khi có bụi phoi trộn lẫn với dầu bôitrơn thì hiện tượng mài mòn càng nhanh Ngoài ra, dầu bôi trơn và dung dịchtrơn nguội còn gây nên hiện tượng ăn mòn hóa học ở những bộ phận nó tác dụngvào và làm mòn thêm nhanh Trạng thái mòn của máy sẽ gây ra sai số mang tínhchất hệ thống
3.3 Ảnh hưởng sai số của dụng cụ cắt
đặt dụng cụ trên máy đều ảnh hưởng đến độ chính xác gia công
chuốt ) thì sai số chế tạo dụng cụ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác giacông
Dao phay ngón, phay đĩa dùng để gia công rãnh then thì sai số đường kính
và chiều rộng của dao cũng ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác chiều rộngrãnh then
của các loại tarô, bàn ren đều phản ánh trực tiếp lên ren gia công
Khi gia công bằng các loại dao định hình, nếu prôfin của lưỡi cắt có sai số
sẽ làm sai bề mặt gia công
Ngoài sai số chế tạo, trong quá trình cắt, dao sẽ bị mòn và ảnh hưởng rấtlớn đến độ chính xác gia công Tùy theo mức độ mòn, dao có thể thay đổi cảhình dạng lẫn kích thước và sinh ra sai số trên chi tiết gia công dưới dạng sai số
hệ thống thay đổi
Ngoài ra, việc gá đặt dao không chính xác cũng gây nên sai số kích thước
và hình dạng hình học của chi tiết gia công Ví dụ, khi tiện ren, nếu dao gákhông vuông góc với đường tâm chi tiết thì góc ren cắt ra ở bên phải và bên tráikhông bằng nhau Hay khi tiện trục trơn, nếu dao gá cao hơn hoặc thấp hơn tâmquay của chi tiết thì sẽ làm cho đường kính chi tiết gia công tăng lên một lượng
3.4 Ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của hệ thống công nghệ.
a) Ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của máy
Khi máy làm việc, nhiệt độ ở các bộ phận khác nhau có thể chênh lệchkhoảng 10 - 150C, sinh ra biến dạng không đều và máy sẽ mất chính xác
Ảnh hưởng đến độ chính xác gia công nhiều nhất là biến dạng nhiệt của ổ trục chính Nhiệt tăng làm cho tâm trục chính xê dịch theo hướng ngang vàhướng đứng vì các điểm trên nó có nhiệt độ khác nhau
Trang 31Thông thường, nhiệt tăng nhiều nhất ở ổ đỡ trục chính, nhiệt độ ở đây cóthể cao hơn các nơi khác của ụ trục chính từ 30 - 40%
Xê dịch theo hướng ngang làm thay đổi kích thước và hình dạng của chi
tiết gia công, gây ra sai số hệ thống thay đổi Khi số vòng quay trục chính n càng lớn thì sự xê dịch càng nhiều và tỉ lệ thuận với n
Thời gian đốt nóng ụ trục chính khoảng 3 - 5 giờ, sau đó nhiệt độ đốtnóng cũng như vị trí tâm sẽ ổn định Nếu tắt máy sẽ xảy ra quá trình làm nguộichậm và tâm của trục chính sẽ xê dịch theo hướng ngược lại
Để khắc phục sai số gia công do biến dạng nhiệt gây ra có thể cho máychạy không tải chừng 2 - 3 giờ rồi mới tiến hành điều chỉnh máy
Ngoài ra, đối với các máy công cụ chính xác cao, ánh nắng mặt trời chiếuvào cũng làm cho máy mất chính xác
b) Ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của dao cắt
Tại vùng cắt, hầu hết công cơ học cần thiết cho qúa trình cắt đều chuyểnthành nhiệt Tùy theo chế độ cắt, vật liệu làm dao, vật liệu gia công mà tỷ lệphần nhiệt phân bố vào phoi, chi tiết gia công, dụng cụ cắt và một phần tỏa ramôi trường xung quanh sẽ khác nhau
trước làm cho đường kính ngoài giảm đi, đường kính lỗ tăng lên Cho đến khidao ở trạng thái cân bằng nhiệt thì dao không nở dài thêm nữa và nếu không có
sự mòn dao thì kích thước gia công sẽ không đổi
c) Ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của chi tiết gia công
Một phần nhiệt ở vùng cắt truyền vào chi tiết gia công, làm nó biến dạng
và gây ra sai số gia công Nếu chi tiết được nung nóng toàn bộ thì chỉ gây ra sai
số kích thước, còn nếu bị nóng không đều thì còn gây ra cả sai số hình dáng Nhiệt độ của chi tiết gia công trong quá trình cắt phụ thuộc vào chế độcắt
Khi tiện, nếu tăng vận tốc cắt và lượng chạy dao, tức là rút ngắn thời giannung nóng liên tục chi tiết gia công thì nhiệt độ của nó sẽ nhỏ Còn chiều sâu cắttăng thì nhiệt độ chi tiết gia công cũng tăng theo
3.5 Ảnh hưởng do rung động của hệ thống công nghệ đến độ chính xác gia công.
Rung động của hệ thống công nghệ trong quá trình cắt không những làmtăng độ nhám bề mặt và độ sóng, làm cho dao nhanh mòn mà còn làm cho lớpkim loại mặt bị cứng nguội, hạn chế khả năng cắt gọt
Rung động làm cho vị trí tương đối giữa dao cắt và vật gia công thay đổitheo chu kỳ, nếu tần số thấp, biên độ lớn sẽ sinh ra độ sóng bề mặt; nếu tần sốcao, biên độ thấp sẽ sinh ra độ nhám bề mặt
Trang 32Ngoài ra, rung động làm cho chiều sâu cắt, tiết diện phoi và lực cắt sẽtăng, giảm theo chu kỳ, làm ảnh hưởng tới sai số gia công.
3.6 Ảnh hưởng do phương pháp đo và dụng cụ đo
Trong quá trình chế tạo, việc kiểm tra, đo lường cũng gây ra sai số và ảnhhưởng đến độ chính xác gia công Những sai số do đo lường bao gồm:
- Sai số do dụng cụ đo: tuy là dụng cụ để đánh giá độ chính xác gia côngnhưng bản thân nó khi chế tạo, lắp ráp cũng bị sai số
đều
- Sai số do độ mòn của dụng cụ sau một thời gian sử dụng,
Để giảm bớt ảnh hưởng của đo lường đến độ chính xác gia công, khi đolường phải chọn dụng cụ đo và phương pháp đo phù hợp với độ chính xác theoyêu cầu
4 Các phương pháp nghiên cứu độ chính xác gia công
4.1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm
Đây là phương pháp đơn giản nhất, căn cứ vào độ chính xác bình quânkinh tế để đánh giá Độ chính xác bình quân kinh tế là độ chính xác có thể đạtđược một cách kinh tế trong điều kiện sản xuất bình thường, là điều kiện sảnxuất có đặc điểm sau:
- Thiết bị gia công hoàn chỉnh
- Trang bị công nghệ đạt được yêu cầu về chất lượng
- Sử dụng bậc thợ trung bình
- Chế độ cắt theo tiêu chuẩn và định mức thời gian cũng theo tiêu chuẩn Cách tiến hành: Cho gia công trên một loại máy, một chế độ công nghệ,bậc thợ trong điều kiện tiêu chuẩn và xem thử đạt được độ chính xác gia công rasao Làm nhiều lần như thế, thống kê lại kết quả đạt được và lập thành bảng
thể đạt được của một phương pháp gia công và cũng không phải là độ chính xác
có thể đạt được trong bất kỳ điều kiện nào
Phương pháp này nên dùng làm tham khảo và khi vận dụng phải căn cứthêm điều kiện sản xuất cụ thể để xác định cho thích hợp
4.2 Phương pháp tính toán- phân tích
Theo phương pháp này, ta phân tích nguyên nhân sinh ra sai số gia công,tính các sai số đó, rồi tổng hợp chúng lại thành sai số gia công tổng Từ đó, vẽquy luật phân bố và căn cứ vào đó để đánh giá độ chính xác gia công
Trong mọi trường hợp, sai số gia công tổng phải nhỏ hơn dung sai chophép của chi tiết cần chế tạo
Trang 334.3 Phương pháp thống kê xác suất
Phương pháp này được sử dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối Cách tiến hành: Cắt thử một loạt chi tiết có số lượng đủ để thu được nhữngđặc tính phân bố của kích thước đạt được Thông thường, số lượng chi tiết cắt thử từ
60 đến 100 chi tiết trong một lần điều chỉnh máy Đo kích thước thực của từng chi tiết trong cả loạt Tìm kích thước giới hạn lớn nhất, nhỏ nhất của cả loạt Chia khoảng giới hạn từ lớn nhất đến nhỏ nhất đó thành một số khoảng (thường lớn hơn 6 khoảng) Xác định số lượng chi tiết có kích thước nằm trong mỗi khoảng và xây dựng đường cong phân bố kích thước thực nghiệm
Đường cong thực nghiệm có trục hoành là kích thước đạt được, còn trụctung là tần suất của các kích thước xuất hiện trong mỗi một khoảng Trên đườngcong thực nghiệm ta thấy rằng: kích thước phân bố của cả loạt chi tiết cắt thửtập trung ở khoảng giữa Số chi tiết cắt thử trong một lần điều chỉnh máy cànglớn thì đường cong càng có dạng tiệm cận đến đường cong phân bố chuẩnGauss Phương pháp này tuy đơn giản nhưng tốn kém vì phải cắt thử cả loạt chitiết
Để giảm bớt chi phí đồng thời rút ngắn thời gian xác định quy luật phân
bố kích thước, người ta dùng các số liệu có sẵn để tham khảo khi gia công cáckích thước
Trang 34CHƯƠNG 4: PHÔI VÀ LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
- Cán sản xuất ra 75% sản phẩm gia công bằng áp lực
+ Gia công được vật phức tạp
+ Cơ tính của vật rèn tự do không đều
+ Tính dẻo kim loại không cao, không nên gc vật hình khuôn, nêm
1.3 Phương pháp đúc
Đúc trong khuôn cát
- Khuôn cát được chế tạo bằng 1 hỗn hợp có thành phần chủ yếu là cát: + Dễ tạo hình
Trang 35+ Độ bóng kém, độ chính xác kém
→ Thường sản xuất đơn chiếc hay sửa chữa chế thử
Quá trình sản xuất đúc
2 Nguyên tắc chọn phôi
- Nắm vững các yêu cầu thiết kế
- Có kiến thức về đặc tính các loại vật liệu và các loại phôi
- Nắm vững phạm vi công dụng của từng loại phôi
3 Lượng dư gia công
3.1 Định nghĩa
Lượng dư gia công cơ là lớp kim loại được lấy đi trong quá trình gia công
cơ khí Ta phải xác định lượng dư gia công hợp lý: Lượng dư quá lớn sẽ tốnnguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều, tốn năng lượng, dụng cụcắt, vận chuyển nặng … dẫn đén giá thành tang
Nếu lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi do sai
số in dập của phôi để lại, có thể xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết
3.2 Phân loại.
Lượng dư trung gian được xác định bằng hiệu số kích thước do bước haynguyên công sát trước (a) để lại và kích thước do bước hay nguyên công đangthực hiện (b) tạo nên, ký
Trang 36Lượng dư tổng cộng là lớp kim loại cần phải hớt đi trong tất cả các bướchoặc nguyên công tức là trong suốt cả quá trình gia công trên bề mặt đó để biến
từ phôi thô thành chi tiết hoàn thiện, ký hiệu Z0
Lượng dư tổng cộng được xác định bằng hiệu số kích thước phôi thô vàkích thước chi tiết đã chế tạo xong
- Đối với mặt ngoài: Z0 = aph - act
- Đối với mặt trong: Z0 = act - aph
gian trong tất cả các bước của quá trình công nghệ:
Lượng dư đối xứng, nó tồn tại khi gia công các bề mặt tròn xoay ngoàihoặc tròn xoay trong, hoặc khi gia công song song các bề mặt phẳng đối diệnnha
4 Phương pháp xác định lượng dư
4.1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm
Với phương pháp này lượng dư được xác định dựa trên tổng số lượng dưcác bước gia công theo kinh nghiệm Lượng dư phôi đúc thường lấy theo kinhnghiệm mà không tính tới các bước gia công Trong các sổ tay thường cho loạilượng dư này
Song theo phương pháp này thì ta xác định lượng dư gia công một cáchmáy móc, không dựa trên các bước gia công, không tính tới sơ đồ định vị, kẹpchặt, các điều kiện khác khi cắt nên lượng dư thường lớn hơn yêu cầu, dẫn đếnkhông kinh tế
4.2 Phương pháp tính toán phân tích
Phương pháp này do GS Kôvan đề xuất, dựa trên việc phân tích và tổnghợp các yếu tố tạo nên lớp kim loại cần phải hớt đi để có một chi tiết hoàn thiện
Phương pháp này tính lượng dư cho hai trường hợp:
- Trường hợp gá đặt chi tiết theo kiểu rà gá
chỉnh sẵn trên máy, nếu áp dụng vào trường hợp rà gá thì chỉ cần bổ sung một ít
mà thôi
5 Gia công chuẩn bị phôi
5.1 Làm sạch phôi
- Loại trừ lớp cát bụi bám trên bề mặt phôi đúc
- Loại trừ vẩy kim loại bị cháy trên về mặt phôi rèn, phôi đúc
- Loại trừ các rìa, mép (bavia) của vật rèn, dập hoặc các lớp kim loại hưhỏng trên bề mặt trớc khi dập tinh
Trang 37- Tạo nên các bề mặt sạch sẽ để gia công cắt gọt đuợc dễ dàng.
- Sản xuất đơn chiếc: dùng phương pháp thủ công như chổi sắt, bàn chảisắt, giũa, búa
+ Chi tiết có khối lợng nhỏ cho vào thùng quay các chi tiết sẽ va đập vàonhau làm vết cát, bẩn, gỉ rơi ra
+ Vật rèn được làm sạch trong hỗn hợp cát và nước hoặc trong dung dịchaxit
- Sản suất hàng loạt và sản xuất hàng khối làm sạch vật rèn, vật đúc nhờcác thiết bị chuyên dùng
5.2.2 Nắn ép
- Nắn thẳng trên hai khối V
- Nắn thẳng trên 2 mũi tâm
+ Kiểm tra bằng đồng hồ so
+ Lực ép dùng cơ cấu dần ép hoặc khí nén
5.2.3 Nắn thẳng trên máy chuyên dùng
5.2.4 Nắn thẳng trên máy cán ren phẳng
5.3 Cắt đứt phôi
Cắt đứt phôi thường dùng với các loại phôi thanh, phôi cán cần cắt đứt thành từng đoạn tương ứng theo chiều dài trục hoặc cắt các đậu ngót, đậu rót của các phôi đúc Khi chọn phương pháp cắt đứt phôi phải xét đến một số yếu tố sau đây:
Độ chính xác cắt đứt như độ chính xác chiều dài phôi, độ phẳng và độ thẳng góc của mặt cắt với đường tâm của phôi
Bề rộng miệng cắt lớn hay bé có liên quan đến chi phí vật liệu nhiều hay ít, đặc biệt là đối với những kim loại quý
- Năng suất cắt
Tùy theo loại phôi, sản lượng và điều kiện về cơ sở vật chất kỹ thuật củanơi sản xuất mà chọn phương pháp cắt sao cho đảm bảo năng suất cao, đạt được các yêu cầu kỹ thuật của phôi và tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm chi phí chế tạo
Trang 385.5 Gia công lỗ tâm làm chuẩn phụ
5.5.1 Công dụng của lỗ tâm
- Lỗ tâm là chuẩn tinh phụ thống nhất để định vị chi tiết dạng trục trongnhiều lần gá hoặc nhiều nguyên công khác nhau
- Lỗ tâm dùng làm chuẩn trong gia công cơ, kiểm tra, sửa chữa
- Lỗ tâm giúp cho việc gá đặt được nhanh chóng, bảo đảm độ chính xáckhi phải qua nhiều lần gá đặt
5.5.2 Phương pháp gia công lỗ tâm
- Dạng sản xuất đơn chiếc và sản xuất nhỏ: lỗ tâm được gia công bằngmáy tiện, máy khoan
- Dạng sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối: lỗ tâm được gia côngtrên máy chuyên dùng vừa phay mặt đầu vừa khoan lỗ tâm
- Sơ đồ gia công hai lỗ tâm trên máy liên hợp
Trang 39CHƯƠNG 5: NGUYÊN TẮC THIÊT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Mã chương: MH 18 - 05
Mục tiêu:
- Trìmh bày được ý nghĩa của việc thiết kế quy trình công nghệ
- Phân tích và chọn phương án hợp lý, sử dụng dược các loại sổ tay côngnghệ khi thiết kế
- Xác định được các biện pháp nâng cao năng suất lao động và áp dụngkhi xây dựng quy trình
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tíchcực sáng tạo trong học tập
1.1.2 Đặc điểm
- Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ để hoạch toánkinh tế và tổ chức sản xuất → có 2 phương hướng để phân chia nguyên công: + Tập trung nguyên công: Tại 1 chỗ làm việc làm nhiều công việc
+ Phân tán nguyên công: Tại 1 chỗ làm việc chỉ thực hiện 1 nguyên công
nguyên công đó được đánh theo số La Mã: I, II, III,
Trang 401.4 Bước.
1.4.1 Khái niệm
Bước là một phần của nguyên công, trực tiếp thay đổi trạng thái kỹ thuậtsản phẩm bằng một hay một nhóm dụng cụ với chế độ làm việc không đổi (đổidụng cụ, chuyển bề mặt, đổi chế độ, chuyển sang một bước mới)
1.4.2 Ví dụ minh họa
Tiện trục bậc như ở trên:
- P/án 1: Tiện đầu C → Nguyên công này có 2 bước:
+ B1: Tiện đầu C
+ B2: Tiện đầu A
- P/án 2 & 3: → Mỗi nguyên công là một bước phân công
1.5 Đường chuyển dao
Đường chuyển dao là một phần của bước để bớt đi một lớp vật liệu cócùng chế độ cắt và cùng một dao
1.6 Động tác
Động tác là một phần của bước hoặc nguyên công Tập hợp các hoạtđộng, thao tác của công nhân để thực hiện nhiệm vụ của bước (nguyên công)
2 Phương pháp thiết kế quá trình công nghệ
2.1 Ý nghĩa của việc thiết kế quá trình công nghệ (QTCN)
Thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ là lập nên những văn kiện, tàiliệu để phục vụ và hướng dẫn cho việc gia công các chi tiết trên máy, bao gồm
cả việc thiết kế những trang bị cần thiết Mục đích là nhằm hướng dẫn côngnghệ, lập các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, kế hoạch sản xuất và điều hành sản xuất
loạt nhỏ, đơn chiếc quy trình công nghệ chỉ bao gồm trình tự các nguyên côngvới một số thông số cần thiết như chỉ rõ máy, dao, thời gian gia công, bậc thợ Còn sản xuất loạt lớn, hàng khối thì quy trình rất quy mô, tỷ mỷ, bao gồm nhiềutài liệu khác nhau
Để một quy trình công nghệ thiết kế ra được tốt thì phải có các điều kiệnsau:
- Phải đảm bảo chất lượng sản phẩm
- Phương pháp gia công phải kinh tế nhất
- áp dụng được những thành tựu mới nhất trong khoa học kỹ thuật
- Phải thích hợp với điều kiện cụ thể của nhà máy, khả năng và lực lượngcán bộ, công nhân, thiết bị
- Phải tranh thủ sử dụng các sáng kiến kinh nghiệm hợp lý hóa sản xuất