SỞ LAO ĐỘNG THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH HÀ NAM TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC NHIÊN LIỆU DẦU MỠ VÀ NƢỚC LÀM MÁT NGHỀ CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số 23.giáo trình học tập, tài liệu cao đẳng đại học, luận văn tiến sỹ, thạc sỹ
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PHỤC HỒI
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GIA CÔNG CƠ KHÍ
Gia công cơ khí là quá trình sử dụng máy móc và công nghệ nhằm áp dụng các nguyên lý kỹ thuật để tạo ra các sản phẩm có độ chính xác cao, đáp ứng nhiều yêu cầu sản xuất khác nhau Quá trình này có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong đời sống con người và là một phần quan trọng của chu trình sản xuất hiện đại Khi nhắc đến gia công cơ khí, ta hình dung các thao tác lên bề mặt vật liệu bằng các loại máy tiếp xúc và làm việc trên các chất liệu như inox, nhôm, sắt và thép Đây là một lĩnh vực được nhà nước chú trọng đầu tư và khuyến khích phát triển để ứng dụng kỹ thuật gia công cơ khí vào sản xuất công nghiệp và đời sống hàng ngày Với độ chính xác cao và tính linh hoạt trong ứng dụng, gia công cơ khí đóng vai trò then chốt trong sản xuất và chế tạo các sản phẩm chất lượng cao.
Với sự phát triển ngày càng mạnh của khoa học kỹ thuật, các loại máy móc gia công cơ khí hiện đại như gia công bằng laser và gia công cơ khí bằng máy CNC ngày càng được ứng dụng rộng rãi Các phương pháp gia công này cho phép tiết kiệm thời gian và công sức nhờ hệ thống tự động hóa được tích hợp trên máy tính Vật liệu được gia công sẽ được cắt chính xác, mang lại độ sắc nét cao, bề mặt sáng bóng và không có răng cưa, đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ cho sản phẩm cuối cùng.
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG
2.1 Phương pháp gia công không phôi
Gia công không phôi là một phương pháp gia công cơ khí nhằm giữ nguyên khối vật liệu kim loại và không sinh ra kim loại thải ra trong quá trình gia công Trong số các phương pháp gia công không phôi tiêu biểu, có thể kể đến gia công biến dạng, gia công áp lực và gia công nóng Những kỹ thuật này cho phép hình thành và định hình chi tiết mà không cần loại bỏ vật liệu, tối ưu hoá việc sử dụng vật liệu và đáp ứng yêu cầu về độ đồng nhất và chất lượng sản phẩm.
Hình 1.1 Gia công không phôi
Trong gia công cơ khí, phôi là một thành phần quan trọng không thế thiếu tại mọi giai đoạn Cụ thể “phôi” ở đây đƣợc phân chia ra thành 2 loại:
Phôi là nguyên vật liệu đầu vào trong quy trình gia công cơ khí, trải qua các bước gia công để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh Ví dụ, các tấm inox cỡ lớn được coi là phôi và trải qua cắt gọt, mài giũa để tạo nên chiếc muỗng inox – thành phẩm cuối cùng.
Phôi là thuật ngữ trong gia công cơ khí có hai nghĩa cơ bản Thứ nhất, phôi chỉ phần vật liệu bị thải ra trong quá trình gia công tiện, phay, bào, cắt… Ví dụ để sản xuất một chiếc muỗng bằng inox, máy gia công sẽ cắt bỏ các phần inox thừa và phần thừa này được gọi là phôi Thứ hai, trong khái niệm gia công không phôi, phôi được hiểu là vật liệu ban đầu dùng làm cơ sở để gia công, tức là đầu vào cho quá trình chế tạo.
Phương pháp gia công không phôi cho ra đời các sản phẩm được gọi là khởi phẩm, là những hình dạng được tạo hình sơ bộ với bề mặt còn thô và độ nhẵn chưa cao Để đảm bảo độ tinh xảo, khởi phẩm cần trải qua các quá trình gia công bổ sung như cắt gọt, cắt laser và các phương pháp gia công khác để hoàn chỉnh sản phẩm.
Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp sản phẩm không cần phải cắt gọt vì không phải là bề mặt lắp ghép; hoặc bề mặt sản phẩm đã đảm bảo độ trơn nhẵn và độ chính xác cao nhờ áp dụng các phương pháp đúc áp lực, đúng khuôn mẫu chảy và rèn khuôn chính xác.
Nếu dựa trên điểm chung của các công nghệ trên để gộp chúng thành các phương pháp thì gia công không phôi sẽ bao gồm 3 phương pháp chính:
Gia công biến dạng là phương pháp gia công kim loại, dùng ngoại lực tác động lên vật liệu ở trạng thái nóng hoặc nguội, khiến kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi và biến dạng dẻo Quá trình này làm thay đổi hình dạng của kim loại nhưng không làm mất đi độ bền và tính liên kết vốn có của nó.
Gia công áp lực: là phương pháp nung nóng và ép phôi kim loại qua lỗ định hình để tạo hình nhƣ yêu cầu
Gia công nóng: là phương pháp làm biến dạng phôi kim loại ở nhiệt độ cực cao
Các công nghệ được sử dụng cho gia công không phôi nhằm đảm bảo khối kim loại trong quá trình gia công được nguyên vẹn Để đạt được mục tiêu này, phương pháp không phôi thường tập trung vào kiểm soát nhiệt độ, ứng suất và độ chính xác của quá trình, đồng thời tối ưu hóa bề mặt và tính toàn vẹn kết cấu của sản phẩm Các công nghệ tiêu biểu áp dụng cho gia công không phôi bao gồm các phương pháp hình thành và gia công bằng lực mà không loại bỏ vật liệu, cùng với các kỹ thuật xử lý bề mặt và gia công không tiếp xúc nhằm duy trì chất lượng và độ chính xác cao.
Gia công đúc là phương pháp nấu chảy kim loại thành trạng thái lỏng, rót chúng vào lòng khuôn đúc có hình dáng và kích thước theo yêu cầu rồi để kim loại đông đặc lại Quá trình này cho phép chế tạo các chi tiết kim loại phức tạp với độ chính xác kích thước và bề mặt phù hợp, đồng thời tối ưu chi phí và thời gian sản xuất cho cả các đơn hàng lớn lẫn gia công tùy chỉnh Đây là lựa chọn phổ biến trong sản xuất công nghiệp khi cần hình thành các chi tiết có hình dạng phức tạp hoặc số lượng lớn từ nhiều hợp kim khác nhau.
Gia công rèn là một phương pháp gia công kim loại dùng áp lực tác động lên kim loại ở thể rắn để biến đổi hình dạng và kích thước, nhằm tạo ra thành phẩm hoặc bán thành phẩm Quá trình rèn thúc đẩy sự biến dạng dẻo của kim loại dưới nhiệt độ và áp suất phù hợp, giúp tăng cường tính chất cơ học và độ đồng nhất của vật liệu Tùy điều kiện nhiệt độ và cường độ tác động, rèn có thể thực hiện ở rèn nóng hoặc nguội, với ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các chi tiết máy, khuôn mẫu và dụng cụ đòi hỏi độ bền cao.
- Gia công dập nóng: là phương pháp sử dụng áp lực tác động lên kim loại ở nhiệt độ cực cao, khiến vật liệu biến dạng khống chế bởi lòng khuôn
- Gia công dập nguội: là phương pháp sử dụng áp lực làm biến dạng kim loại dưới dạng dẻo trong khuôn ở nhiệt độ phòng
- Gia công cán: là phương pháp cho vật liệu đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngƣợc chiều nhau, khiến cho chúng bị biến dạng và mỏng đi
- Gia công ép: là phương pháp ép vật liệu kim loại đã được nung nóng qua lỗ khuôn để có được hình dạng và kích thước như yêu cầu
- Gia công kéo: là phương pháp gia công không phôi bằng cách cho vật liệu đi qua lỗ khuôn kéo để tăng chiều dài, giảm tiết diện
Gia công hàn là phương pháp gia nhiệt vùng tiếp xúc giữa hai hoặc nhiều chi tiết kim loại, sau đó dùng lực tác động để chúng dính chặt với nhau Quá trình nung nóng làm tăng khả năng liên kết giữa các chi tiết và lực áp dụng giúp tạo mối hàn chắc chắn, liên tục và có khả năng chịu lực cao Đây là kỹ thuật kết nối kim loại phổ biến trong sản xuất và chế tạo, được áp dụng để tạo nên các mối hàn có độ bền và chất lượng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.
- Gia công mài: là phương pháp làm nhẵn mịn bề mặt vật liệu kim loại, gia tăng độ bóng sau khi khi gia công
2.2 Phương pháp gia công cắt gọt
* Gia công cơ khí tiện
Gia công cơ khí tiện là công nghệ gia công cắt gọt phôi bằng chuyển động quay tròn của phôi và chuyển động tiến của lƣỡi dao
Khi thực hiện phương pháp tiện trong gia công cơ khí, phôi và lưỡi dao sẽ chuyển động tiến dọc và tiến ngang để cắt và tạo hình phôi Quá trình tiện cho phép gia công các chi tiết máy, ốc vít và bu lông cùng nhiều bộ phận cơ khí với độ chính xác cao và bề mặt gia công mịn Đây là phương pháp gia công cơ khí tiện phổ biến nhờ khả năng xử lý nhanh, linh hoạt và hiệu quả cho các hình dạng trụ, các mặt ngoài và các ren trên chi tiết.
Hình 1.2 Gia công tiện bằng máy CNC trong chế tạo chi tiết máy
* Gia công cơ khí phay
Hình 1.3 Gia công phay sử dụng máy CNC
Gia công cơ khí phay là phương pháp gia công phôi dùng dao có nhiều lưỡi cắt quay tròn, kết hợp với chuyển động chạy dao theo các phương thẳng đứng, ngang và dọc để cắt và tạo hình phôi, cho phép gia công chi tiết chính xác, nhanh và cho bề mặt thành phẩm mịn.
Phương pháp gia công cơ khí phay được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ truyền động, vỏ hộp số và vỏ đĩa nhôm cho ô tô, đáp ứng yêu cầu về tính chính xác và chất lượng bề mặt Ngoài ra, quy trình phay còn được dùng để chế tạo bánh răng và gá đỡ cho các loại máy móc, góp phần nâng cao hiệu suất và độ bền của hệ thống máy.
* Gia công cơ khí khoan – doa – khoét – taro
Hình 1.4 Gia công bằng phương pháp khoan – doa – khoét – taro
CÁC DẠNG GIA CÔNG
Gia công thô là quá trình loại bỏ một lượng vật liệu lớn khỏi phôi để tạo ra các hình dạng sơ bộ cho chi tiết cần gia công Vì thế, phương pháp này không đòi hỏi bề mặt gia công có độ chính xác và độ nhẵn cao như các phương pháp gia công tinh Quá trình gia công thô giúp định hình nhanh các kích thước cơ bản, sau đó các giai đoạn gia công tiếp theo sẽ nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt.
Loại bỏ một lớp kim loại tương đối mỏng còn lại sau lần gia công thô có thể đạt cấp chính xác 3 ÷ 2 và độ nhẵn ∆6 ÷ ∆7 Mục đích là loại bỏ lượng dư gia công để bước gia công côn tinh chỉ cần cắt mỏng, giúp bảo vệ được dụng cụ cắt và nâng cao hiệu suất gia công.
3.3 Gia công láng bề mặt
Lấy đi một lớp kim loại rất mỏng để đạt chính xác cấp 1 ÷ 2 và độ nhẵn ∆7 ÷
Đối với các chi tiết đòi hỏi độ chính xác và độ nhẵn rất cao, đặc biệt là ở mức chính xác cấp 1 và độ nhẵn trên ∆10, người ta áp dụng công nghệ gia công siêu tinh để đạt được bề mặt hoàn thiện tối ưu Quá trình gia công siêu tinh giúp loại bỏ các khuyết tật siêu nhỏ, tăng tính đồng nhất và nâng cao độ bền cũng như hiệu suất làm việc của chi tiết trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.
ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG
4.1 Khái niệm Độ chính xác gia công của chi tiết máy là mức độ giống nhau về kích thước, hình dáng hình học, vị trí tương quan của chi tiết máy được gia công so với chi tiết máy lý tưởng trên bản vẽ thiết kế
Trong quá trình gia công, độ chính xác tuyệt đối của chi tiết luôn là mục tiêu mà mọi nhà sản xuất mong muốn, nhưng thực tế cho thấy không thể chế tạo được chi tiết máy có độ chính xác tuyệt đối hoàn hảo Để đánh giá mức độ chính xác của chi tiết gia công so với bản vẽ thiết kế, người ta dựa vào khái niệm dung sai, cho biết mức chênh lệch cho phép giữa kích thước thực tế và kích thước trên bản vẽ Dung sai giúp kiểm soát chất lượng, so sánh với tiêu chuẩn và từ đó đảm bảo tính khớp giữa các bộ phận, tối ưu hóa quy trình gia công và nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.
Hình 1.8 Độ chính xác gia công chi tiết
Trong thực tế, độ chính xác gia công được biểu thị bằng các sai số kích thước, sai lệch về hình học và sai lệch về vị trí tương đối giữa các yếu tố hình học của chi tiết, được thể hiện thông qua dung sai Độ chính xác gia công còn được thể hiện bằng độ nhám bề mặt của chi tiết.
Dung sai là khái niệm mô tả việc trong chế tạo không thể đạt được kích thước, vị trí và hình dạng chính xác tuyệt đối để cho ra sản phẩm đồng nhất và đúng như mong muốn, vì quá trình gia công chịu nhiều yếu tố khách quan như độ chính xác của dụng cụ, thiết bị gia công, dụng cụ đo và trình độ tay nghề của người thợ Do đó, ở quá trình thiết kế cần xác định một dung sai cho phép nhằm bảo đảm các yêu cầu kỹ thuật và chức năng được đáp ứng đồng thời duy trì giá thành hợp lý Dung sai giúp kiểm soát độ chênh lệch giữa các chi tiết trong gia công và lắp ráp, từ đó đảm bảo tính khả thi của sản phẩm trong sản xuất hàng loạt.
Hình 1.9 Quy ước dung sai khi chế tạo, lắp ghép chi tiết
Dung sai là phạm vi cho phép của sai số liên quan đến một kích thước trong thiết kế Giá trị dung sai được tính bằng hiệu giữa giới hạn lớn nhất và giới hạn nhỏ nhất của kích thước, hoặc bằng hiệu giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới Dung sai thể hiện độ chính xác yêu cầu cho kích thước, hay còn gọi là độ chính xác thiết kế, và được ghi kèm với kích thước danh nghĩa trên bản vẽ kỹ thuật.
Dung sai luôn có giá trị dương và thể hiện phạm vi sai số cho phép trong quá trình gia công Trị số dung sai càng nhỏ thì phạm vi cho phép sai số càng hẹp, đòi hỏi độ chính xác kích thước gia công cao hơn Ngược lại, dung sai càng lớn thì yêu cầu về độ chính xác kích thước khi gia công sẽ giảm đi, khiến quá trình gia công dễ dàng hơn nhưng độ chính xác thu được thấp hơn.
CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT SẢN PHẨM
Chất lƣợng bề mặt gia công đƣợc đánh giá bằng hai yếu tố đặc trƣng:
- Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt
Chất lượng lớp kim loại bề mặt phụ thuộc vào tính chất của kim loại và phương pháp gia công cơ được áp dụng Trong quá trình gia công dưới lưỡi cắt, bề mặt kim loại xuất hiện những vết lồi lõm và cấu trúc của lớp bề mặt có thể thay đổi, ảnh hưởng tới độ nhám, độ bóng và khả năng làm việc của chi tiết Việc kiểm soát các đặc tính này đòi hỏi lựa chọn vật liệu và điều kiện gia công phù hợp nhằm tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của sản phẩm.
Mức độ biến cứng và chiều sâu biến cứng của chi tiết phụ thuộc vào phương pháp gia công và chế độ cắt Khi tăng lượng chạy dao và chiều sâu cắt, chiều sâu biến cứng sẽ tăng lên; ngược lại, giảm các tham số này sẽ làm giảm chiều sâu biến cứng.
Các sai số của bề mặt gia công đƣợc phân biệt theo dấu hiệu hình học nhƣ sau:
- Sai số hình dáng (độ ô van, độ tang trống, độ đa cạnh …)
- Độ nhám bề mặt (được tạo thành những vết lồi, lõm dưới tác dụng của lưỡi cắt)
Trong hình 2.1, các bề mặt được mô tả theo mức độ nhám và độ sóng: bề mặt 1 có độ nhám và độ sóng cao, bề mặt 2 có độ nhám và độ sóng ở mức vừa phải, và một số bề mặt tương đối bằng phẳng nhưng vẫn có độ nhám cao.
(bề mặt 3) hoặc bề mặt phẳng với độ nhám thấp (bề mặt 4)
1) Độ sóng và độ nhấp nhô cao
2) Độ sóng và độ nhấp nhô vừa phải
3) Bề mặt phẳng và độ nhấp nhô cao
4) Bề mặt phẳng và độ nhấp nhô thấp
Bề mặt chi tiết đƣợc gia công bằng các dụng cụ có lƣỡi cắt có độ nhám với các đặc tính khác nhau:
- Độ nhám dọc (trùng với phương của vecto tốc độ cắt)
Độ nhám ngang (vuông góc với phương của vectơ tốc độ cắt) thường lớn hơn độ nhám dọc; độ nhám dọc xuất hiện khi lực cắt biến đổi gây rung động và do nguyên nhân lẹo dao Khi gia công tinh bề mặt bằng dụng cụ hạt mài, độ nhám theo hai phương ngang và dọc gần như bằng nhau, cho thấy ảnh hưởng của quá trình gia công lên bề mặt.
Chất lượng bề mặt gia công phụ thuộc vào những yếu tố sau đây:
- Tính chất của vật liệu gia công
- Độ cứng vững của hệ thống công nghệ
- Thông số hình học của dao
5.1 Tính chất cơ lý lớp bề mặt
Trong quá trình gia công cắt gọt, dưới tác dụng của lực cắt, mạng tinh thể ở lớp bề mặt kim loại bị xô lệch, gây biến dạng dẻo ở vùng trước và sau của lưỡi cắt, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và độ bền chi tiết sau khi gia công.
Trong quá trình sản xuất kim loại, ứng suất xuất hiện giữa các tinh thể làm biến đổi cấu trúc và ảnh hưởng đến vùng cắt Thể tích riêng tăng lên, còn mật độ kim loại giảm ở vùng này, từ đó dẫn tới thay đổi cơ tính của lớp bề mặt Những biến đổi về cơ tính này được đánh giá theo các tiêu chí cụ thể nhằm xác định mức độ bền, độ cứng và khả năng chịu mài mòn của lớp bề mặt sau quá trình gia công.
- Mức độ biến cứng: Đƣợc đánh giá bằng thông số
- Chiều sâu lớp biến cứng: Mức độ biến cứng và chiều sâu biến cứng phụ thuộc vào mối quan hệ giữa hai thông số: lực cắt và nhiệt cắt
Ứng suất dương xuất hiện trên bề mặt chi tiết trong quá trình gia công Lớp ứng suất dương có trị số, dấu và chiều phụ thuộc vào các điều kiện gia công như loại vật liệu, công cụ, thông số gia công và phương pháp gia công được áp dụng.
5.2 Độ bóng bề mặt Độ nhám bề mặt hay còn đƣợc gọi là độ bóng bề mặt Sau khi gia công, hầu hết bề mặt chi tiết nhìn có vẻ sáng bóng nhƣng thực chất lại công không bằng phẳng một cách lý tưởng mà vẫn có những mấp mô
Bản chất nhám bề mặt là độ nhám, hay còn gọi là độ bóng bề mặt, thể hiện mức độ không đồng nhất trên bề mặt sau quá trình gia công Dù sau khi gia công hầu hết bề mặt chi tiết có vẻ sáng bóng, thực tế chúng chưa đạt được sự phẳng lý tưởng và vẫn tồn tại những vùng mấp mô, không bằng phẳng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất ghép nối và tuổi thọ của chi tiết.
Các hình học mấp mô trên bề mặt chi tiết gia công sau quá trình cắt gọt kim loại là kết quả của biến dạng dẻo của lớp vật liệu trên bề mặt, đồng thời chịu ảnh hưởng của nhiều nguyên nhân khác.
Những mấp mô có tỉ số giữa bước mấp mô (p) và chiều cao mấp mô (h)
Thông số nhám bề mặt
Nguyên lý hoạt động của dụng cụ đo độ nhám: Khi cho vật dịch chuyển với
Quá trình đo độ nhám bắt đầu khi đầu kim dò di chuyển trên bề mặt sản phẩm với tốc độ quy định, hướng vuông góc với bề mặt nhằm theo dõi các đợt nhấp nhô của bề mặt Máy ghi lại biểu đồ thể hiện độ dịch chuyển của kim dò và vận tốc di chuyển của bề mặt cần đo; dựa trên biểu đồ này ta xác định được độ nhám bề mặt của sản phẩm Độ nhám Ra hay độ nhám bình quân Ra được gọi là độ nhám tiêu chuẩn và được tính dựa trên biểu đồ như hình minh họa Độ nhám bình quân Ra được tính bằng cách lấy phần dưới đối xứng qua trục đối xứng, sau đó san bằng để có đường bình quân của hai phần diện tích, và khoảng cách từ đường đối xứng đến đường bình quân được tính bằng mm.
Độ nhám Rz, còn gọi là chiều cao trung bình của profil, là chỉ số đo độ gồ ghề bề mặt được xác định bằng trung bình tổng các giá trị tuyệt đối của 5 đỉnh cao nhất và 5 điểm thấp nhất của profil trong một khoảng chiều dài chuẩn L Chỉ số này phản ánh mức độ nhám thô và có ảnh hưởng đến quá trình gia công, chất lượng bề mặt và tuổi thọ của chi tiết Ảnh hưởng của nhám bề mặt thể hiện qua khả năng liên kết lớp phủ, sự hao mòn và khả năng bôi trơn, từ đó Rz trở thành tham số quan trọng trong đánh giá chất lượng và thiết kế công nghệ.
- Ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng làm việc của chi tiết máy
Nhám lớn (độ nhám bề mặt cao) dẫn đến khó hình thành màng bôi trơn trên bề mặt trượt; khi có tải trọng, đỉnh nhám tiếp xúc sinh ra ma sát ở trạng thái nửa ướt hoặc khô, làm giảm hiệu suất làm việc và tăng nhiệt độ hệ thống Điều này gây ra lực tập trung và ứng suất lớn tại vùng tiếp xúc, vượt quá giới hạn cho phép và có thể phá hỏng mặt tiếp xúc, khiến chi tiết nhanh bị mòn.
1 Trình bày khái niệm gia công cơ khí; độ chính xác gia công, dung sai?
2 Kể tên và nêu đạc điểm của các phương pháp phục hồi chi tiết?
3 trình bày các phương pháp gia công cắt gọt?
4 Chất lƣợng bề mặt là gì, các thông số cơ bản của chất lƣợng bề mặt, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt?
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG NGUỘI CƠ BẢN
VẠCH DẤU TRÊN MẶT PHẲNG
1.1 Dụng cụ vạch dấu a Mũi vạch dấu:
Mũi vạch dấu là một mũi nhọn được tôi cứng và mài nhọn với góc α từ 15 đến 20 độ, có chiều dài từ 150 đến 250 mm Vật liệu chế tạo phổ biến cho mũi vạch là thép Y10 hoặc thép Y12.
Đài vạch dấu là một giá thẳng trên thân có rãnh di trượt, nhờ vậy có thể điều chỉnh độ cao của mũi nhọn so với mặt đáy trong quá trình vạch dấu Mũi vạch được lắp vào thân đài vạch; đầu mũi vạch được mài nhọn với góc α từ 15°–20° Chiều dài của mũi vạch thường từ 250–300 mm Vật liệu chế tạo thường là thép Y10 hoặc Y12.
Hình 21: Đài vạch dấu c Com pa vạch dấu
Com pa gồm hai chân nhọn: một chân cố định và một chân còn lại đóng vai trò mũi vạch dấu Vật liệu làm com pa thường là thép cacbon dùng cho dụng cụ hoặc thép thông thường, có hai đầu nhọn làm bằng thép Y10 hoặc Y12 và độ cứng cao.
Compa được dùng để vẽ các đường tròn, cung tròn và chia đường thẳng thành nhiều phần bằng nhau, hai chân compa đƣợc tôi cứng
Góc giữa hai chân compa khoảng 60 o ( nếu góc mở lớn hơn 60 o khi quay kích thước sẽ gây sai số)
Hình 23.: Compa vạch dấu d Chấm dấu
Chấm dấu là dụng cụ dùng để đánh dấu sau khi đã vạch các đường dấu, gồm 3 phần: đầu nhọn được mài góc 60°, thân tròn có khía nhám và đuôi hơi côn; đầu nhọn và đuôi được tôi cứng Kích thước phổ biến gồm đường kính 8–12 mm và chiều dài 90–150 mm Vật liệu chế tạo là thép cacbon dụng cụ, thường là Y7 hoặc Y8.
Hình 2.4: Chấm dấu 1.2 Phương pháp vạch dấu trên mặt phẳng a.Vạch dấu bằng phương pháp dựng hình
Là phương pháp vạch dấu đơn giản nhất bao gồm công việc vẽ hình hay dựng hình và đánh dấu
Trước hết cần chọn bề mặt làm chuẩn của chi tiết để vạch dấu Trong trường hợp lấy dấu phẳng chuẩn, bề mặt chuẩn có thể là cạnh ngoài của chi tiết hoặc các đường vạch dấu khác Đối với lấy dấu chính xác, bề mặt được chọn làm chuẩn phải được gia công, mặt phải nhẵn và đảm bảo độ chính xác.
Dựa vào bản vẽ chi tiết và các yêu cầu kỹ thuật, vận dụng kiến thức dựng hình và các dụng cụ lấy dấu để vẽ hình dạng của chi tiết lên mặt phẳng; sau đó xác định những đường và điểm cần thiết rồi dùng chấm dấu để đánh dấu các điểm, các đường hoặc các đường bao chi tiết và vạch dấu theo đúng chuẩn.
Việc lấy dấu phẳng theo dưỡng có thể thực hiện dễ dàng và nhanh chóng nhờ các dưỡng có sẵn Để lấy dấu trên bề mặt phôi đã gia công, ta áp dưỡng lên mặt phôi và dùng mũi vạch để vạch dấu theo biên dạng của dưỡng.
Hình 2.5 : Vach dấu theo dưỡng
Phương pháp này thường được sử dụng để lấy dấu khi gia công chi tiết phức tạp Ngoài việc lấy dấu biên dạng của chi tiết, phương pháp này còn dùng để đánh dấu các lỗ hoặc vạch dấu trên nhiều phôi giống nhau Ưu điểm của phương pháp là nhanh, đơn giản và đảm bảo sự đồng đều của dấu trên các chi tiết Tuy nhiên, nhược điểm là yêu cầu dụng cụ hoặc khuôn đánh dấu phải được chế tạo chính xác; nếu không, hàng loạt chi tiết sẽ bị sai lệch.
Dưỡng mẫu đơn giản thường được chế tạo từ tấm kim loại dày khoảng 0,5 mm Với những dưỡng mẫu có kích thước lớn dễ bị uốn cong hoặc gãy, có thể gia công thêm các tấm gỗ hoặc các gân tăng cứng để tăng độ bền và ổn định Đối với các dưỡng phức tạp được chế tạo trong phân xưởng, thường dùng tấm thép dày 2 mm hoặc dày hơn để đảm bảo độ chịu lực và tuổi thọ cao.
ĐỤC KIM LOẠI
2.1 Khái niệm Đục là phương pháp gia công nguội bằng cách hớt đi một lớp vật liệu trên bề mặt cần gia công với dụng cụ là lƣỡi đục và dụng cụ tạo lực là búa
2.2 Phương pháp đục kim loại a Phương pháp cầm đục
Khi đục kim loại, người thợ cầm đục bằng tay trái Đặt phần thân đục vào khe giữa ngón cái và ngón trỏ, cách đầu búa khi dập khoảng 20–30 mm Các ngón tay ôm quanh thân đục cho thoải mái, không nên cầm đục quá chặt hoặc quá lỏng; ngón trỏ có thể ôm vào thân đục hoặc duỗi ra thoải mái.
Hình 2.6: Phương pháp cầm đục b Phương pháp cầm búa
Để cầm búa đúng ở tay phải, ngón tay nắm chặt vừa phải, ngón út cách đuôi cán búa khoảng 20–30 mm Khi nắm, bốn ngón tay ôm cán và ép sát vào lòng bàn tay, ngón cái đặt lên cạnh ngón trỏ và các ngón tay ép sát vào nhau Vị trí các ngón tay với cán búa không đổi trong suốt quá trình vung và đập búa, giúp ổn định lực và tăng độ chính xác khi làm việc.
Hình 2.7: Phương pháp cầm búa c Tƣ thế đứng đục
– Khi đục kim loại, người thợ đứng trên bục chếch về phía trái ê tô, tay trái cầm đục, tay phải cầm búa
– Lấy hai đường tâm cơ bản của ê tô làm chuẩn: đường tâm dọc song song với má của ê tô, đường tâm ngang vuông góc và chia đôi má ê tô
Vị trí của hai bàn chân so với hai đường tâm như sau:
+ Bàn chân trái hợp với đương tâm dọc một góc 70 ÷ 75 0
+ Bàn chân phải đặt song song với đường tâm dọc hoặc hợp với đường tâm dọc một góc 40 ÷ 45 0
Đường thẳng nối điểm giữa hai gót chân hợp với đường tâm ngang ở góc 40–45 độ; khoảng cách giữa hai gót chân thường rộng bằng vai, trọng tâm toàn thân rồn đều lên hai chân, hai đầu gối hơi chùng và tư thế thoải mái Khoảng cách giữa người và ê tô vừa phải giúp tư thế làm việc hiệu quả Tốt nhất là giữ nách trái hơi khép, cánh tay trên của tay trái buông dọc theo thân, cánh tay dưới nằm ngang, và góc giữa cánh tay trên và cánh tay dưới của tay trái hợp với nhau ở khoảng 90 độ.
Hình 2.8: Tư thế đục d Kỹ thuật đục
- Vung búa vừa phải khi đánh búa
- Cung tròn khi vung búa và đánh búa xuống phải trùng với đường tâm của đục
- Lần đánh búa đầu tiên dùng lực vừa phải , chỉ dùng lực đánh mạnh khi chắc chắn đánh búa vào chính giữa của đầu dục
- Nếu đầu đục bị tòe (đầu dạng nấm)
- Không sử dụng vì nó rất nguy hiểm ,cần phải mài vát lại đầu đục Ðầu đục dạng nấm có thể gây ra
- Có thể nện búa bị lệch tâm
- Vài mảnh kim loại có thể bay ra
- Có thể bị rạch tay khi cạnh cắt trượt trên phôi và đục đi xuống phía dưới.
NẮN VÀ UỐN KIM LOẠI
3.1 Phương pháp nắn kim loại a Nắn kim loại dạng thanh trên mặt phẳng đe, khối V
Khi nắn những thanh dài có tiết diện nhỏ, đặt phôi lên mặt bàn nắn phẳng và dùng búa đánh vào điểm cong sao cho điểm cong không tiếp xúc với mặt phẳng Tại những vị trí đánh búa, nên có đệm mỏng bằng tôn hoặc đồng để bảo vệ bề mặt và tăng hiệu quả nắn.
Hình 2.9: Nắn kim loại trên mặt phẳng
Đối với thanh kim loại có kích thước lớn hoặc trục đã gia công chính xác, quy trình nắn bắt đầu bằng việc đặt hai đầu lên hai khối V hoặc dùng chống tâm ở hai đầu và dùng đồng hồ so để rà tròn; sau đó xác định điểm cong và dùng vam ép hoặc búa nắn để phục hồi hình dạng mong muốn.
Hình 2.10: Nắn kim loại trên tấm V b Nắn kim loại dạng tấm có chiều dày < 5mm trên tấm phẳng
Đặt tấm kim loại phẳng làm tấm kê, tay phải cầm búa và tay trái giữ vật cần gia công Đập búa trực tiếp vào vùng cong nhiều nhất của chi tiết để tạo và điều chỉnh độ cong; khi độ cong giảm, đánh búa nhẹ dần, rồi lật mặt và tiếp tục đánh vào phần còn cong cho đến khi đạt được hình dạng mong muốn.
Khi bề mặt đã phẳng, kiểm tra theo chiều cạnh; nếu cạnh vẫn còn cong, đặt cạnh cong lên phía trên và tiếp tục đánh búa để làm phẳng, sau đó đổi chiều đánh sang cạnh phía bên kia để hoàn tất quá trình.
Hình 2.11: Nắn kim loại trên tấm phẳng
Với những thanh bị vênh hai chiều, đầu tiên đặt thanh lên tấm phẳng và đánh mạnh búa ở giữa để độ vênh giảm dần Lật mặt sau, đánh búa như ở trên và làm như vậy nhiều lần cho đến khi thanh kim loại thẳng Sau khi nắn xong, dùng thước thẳng hoặc bàn vạch dấu để kiểm tra.
Các chi tiết kim loại có chiều dày dưới 5 mm được tôi gia công bằng phương pháp dập toàn bộ Trong quá trình này, tôi không gõ vào các chỗ lồi mà ngược lại tập trung gõ vào các vùng lõm Nhờ tác dụng của búa, các thớ kim loại ở vùng lõm bị kéo căng, còn các thớ ở vùng lồi bị nén lại, giúp chi tiết trở lại thẳng và phẳng.
3.2 Phương pháp uốn thỏi kim loại a Đặc điểm của uốn kim loại
Hình 2.12: Đặc điểm uốn kim loại
Uốn kim loại là quá trình gia công không phoi lợi dụng tính biến dạng dẻo của kim loại để tạo thành hình dáng, kích thước theo yêu cầu
Xét thanh kim loại, trước khi uốn ta kẻ những đường thẳng song song và cách đều nhau
Sau khi uốn, các đường dọc vẫn giữ được sự song song với nhau, trong khi các đường ngang không còn song song nữa và bị biến dạng Khoảng cách từ tâm uốn đến các điểm thay đổi: OA1 lớn hơn a, còn ở gần tâm uốn là OA3.
4 mm cần vát mép để làm tăng độ bền cho mối hàn
- Khe hở làm tăng khả năng ngấu phía dưới của mối hàn
- Kích thước phần không vát mép có tác dụng làm cho kim loại chảy xuống phía dưới phần chưa hàn
- Mối hàn gấp mép (bẻ mí)
- Mối hàn có tấm đệm (ít dùng)
Tuỳ theo phương pháp hàn mà ta có các kỹ thuật hàn khác nhau:
Với kỹ thuật hàn hồ quang tay cần lưu ý các kỹ thuật sau:
- Chuyển động của que hàn
+Dịch chuyển que hàn dọc theo hướng hàn để hàn hết chiều dài vật hàn (đường hàn)
+Dịch chuyển que hàn dọc theo trục que hàn để duy trì hồ quang cháy ổn định
+Dao động ngang của que hàn để tạo ra bề rộng của mối hàn
- Kỹ thuật hàn ở các vị trí hàn khác nhau
+Với hàn đứng nên hàn từ dưới lên, que hàn nghiêng với trục thẳng đứng từ 60 0 -80 0
Trong hàn ngang, mép cạnh trên nên được vát và mép cạnh dưới không vát để tăng độ bám và chất lượng mối hàn Với kỹ thuật hàn điện, cần chú ý gá kẹp các chi tiết đúng vị trí theo mối hàn, bất kể đó là hàn điểm hay hàn đường, nhằm đảm bảo độ ổn định và hiệu quả của quá trình hàn.
Gia công và nhiệt luyện sau hàn
Tuỳ thuộc vào chi tiết cần phục hồi mà ta tiến hành các biện pháp gia công tinh sau khi hàn:
- Tiện sau khi hàn: dùng cho các chi tiết trục, lỗ
- Mài tinh bền mặt: dùng cho các bề mặt phẳng sau khi hàn
1 Nêu khái niệm và đặc điểm của phục hồi chi tiết bằng phương pháp hàn?
2 Nêu phân loại các phương pháp hàn?
3 Trình bày quy trình phục hồi chi tiết băng phương pháp hàn?