Đề Cương - Công Nghệ Kim Loại ( full đáp án )

 Bước là một phần của nguyên công được thực hiện bằng một dụng cụ cắt hay một tập hợp dụng cụ cắt, gia công một bề mặt hay một tập hợp các bề mặt trong một lần điều khiển lấy chế độ cắ

Câu 1: Trình bày khái niệm, đặc điểm và sơ đồ quá trình sản xuất khuôn đức trong khuôn cát.

Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn) Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xácthấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn, nhưng khuôn cát có ưu điểm làtạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn và giá thành khuôn thấp

Câu 2: Phân tích sơ đồ cấu tạo và các bộ phận cơ bản của khuôn đúc bằng cát.

Câu 3: Trình bày khái niệm, đặc điểm và quá trình công nghệ đúc trong khuôn kim loại.

Câu 4: Tình bày khái niệm, đặc điểm và các phương pháp đúc ly tâm.

Thực chất đúc ly tâm là điền đầy hợp kim lỏng vào khuôn quay Nhờ lực ly tâm sinh

ra khi quay sẽ làm hợp kim lỏng phân bố lên thành khuôn và đông đặc tại đó

Dạng đúc đặc biệt trong khuôn quay có đặc điểm:

v Ưu điểm

-     Tổ chức kim loại mịn chặt, không tồn tại các khuyết tật rỗ khí, rỗ co ngót

-     Tạo ra vật đúc có lỗ rỗng mà không cần thao

-     Không dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí kim loại

-     Tạo ra vật đúc gồm một vài kim loại riêng biệt trong cùng một vật đúc

v Nhược điểm

-     Có hiện tượng  thiên tích vùng theo diện tích ngang của vật đúc, do mỗi phần tử

có khối lượng khác nhau chịu lực ly tâm khác nhau

-     Khi đúc ống, đường kính lỗ kém chính xác và có chất lượng bề mặt kém

Trên hình 9.4 giới thiệu hai phương pháp đúc ly tâm: đúc ly tâm có trục quay thẳngđứng (Hình 9.4 - a) và đúc ly tâm có trục quay nằm ngang (Hình 9.4 - b)

Câu 5: Trình bày định nghĩa, đặc điểm và phân loại rèn khuôn.

Rèn khuôn (còn gọi là dập thể tích) là phương pháp gia công áp lực, trong đó kim loại được biến dạng hạn chế trong lòng khuôn dướic tác dụng của lực đập

So với rèn tự do, rèn khuôn có đặc điểm:

-        Độ chính xác và chất lượng vật rèn cao

-        Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp

-        Năng suất cao

-        Dễ cơ khí hóa và tự động hóa

-        Nhưng giá thành chế tạo khuôn cao, khuôn chống mòn, vì vậy phương phápdập khuôn chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối

- Phân loại:

Theo trạng thái phôi

Theo kết cấu lòng khuôn

Theo cách bố trí khuôn trên khối khuôn

Theo thiết bị gia công

Câu 6: Trình bày khái niệm, đặc điểm của quá trình hàn và phân loại các phương pháp hàn.

a.   Khái niệm

Hàn là phương pháp công nghệ nối các chi tiết máy bằng kim loại hoặc phi kim loạivới nhau bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo) Sau đó kimloại lỏng hóa rắn hoặc kim loại dẻo thông qua có lực ép, chỗ nối tạo thành mối liên kếtbền vững gọi là mối hàn

-    Hàn có thể nối những kim loại có tính chất khác nhau Ví dụ, kim loại đen vớikim loại đen, kim loại với vật liệu phi kim loại,…

-    Tạo được các chi tiết máy, các kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác khônglàm được hoặc gặp nhiều khó khăn

-    Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín

-    Tuy nhiên hàn có nhược điểm: sau khi hàn vẫn tồn tại ứng suất dư, vật hàn dễbiến dạng (cong vênh)

c Phân loại các phương pháp hàn

Căn cứ theo trạng thái kim loại mối hàn khi tiến hành nung nóng, người ta chia cácphương pháp hàn thành hai nhóm sau:

-    Hàn nóng chảy là chỗ hàn và que hàn bổ sung được nung đến trạng thái nóngchảy

-    Hàn áp lực nếu chỗ nối của các chi tiết được nung nóng đến trạng thái dẻo thìphải dùng ngoại lực ép lại Sau khi ép thì mới có khả năng tạo nên mối hàn bền vững

Câu 7: Phân tích tổ chức kim loại mối hàn.

Vùng ảnh hưởng nhiệt là vùng kim loại cơ bản nằm sát kim loại mối hàn thay đổi tổ chức và tính chất do tác dụng của nguồn nhiệt hàn

Câu 8: Phân tích các thông số hình học phần cắt của dao tiện.

Những bộ phận chính của dao tiện:

Măt trước : là mặt có tác dụng để thoát phoi

Mặt sau : (Gồm có mặt sau chính và mặt sau phụ) là mặt đối diện với

chi tiết cần gia công

Lưỡi cắt gọt : Gồm có lưỡi cắt chính (là giao tuyến giữa mặt sau chính và

mặt trước của dao) và lưỡi cắt phụ (là giao tuyến giữa mặt sau phụ và mặt

trước)

Mũi dao : là chỗ tiếp giáp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ, mũi

dao có thể nhọn, lượn tròn

Câu 9: Trình bày các dạng phoi khi cắt gọt kim loại.

Phoi vụn: Gia công vật liệu giòn như gang

Phoi xếp: Gia công vật liệu dẻo như thép các bon

Phoi dây: Gia công vật liệu như đồng, nhôm

Câu 10: Phân tích hiện tượng lẹo dao khi cắt gọt kim loại.

- Khái niệm: Trong quá trình cắt, có các hạt rất cứng ở phôi bám rất chắc vào lưỡi cắt Hiện tượng này gọi là lẹo dạo

- Các nhân tố ảnh hưởng đến lẹo dao

+ Tốc độ cắt: Sơ đồ lẹo dao

+ Vật liệu gia công:

Vật liệu càng dẻo càng dễ lẹo dao, chiều cao lẹo dao càng tăngPeclit hạt dẻo hơn Peclit tấm

+ Chiều dày cắt a:

Chiều dày cắt tăng thì tốc độ lẹo dao diễn ra chậm nhưng chiều cao lẹo daolại lớn

+ Góc trước:

Góc trước tăng lên thì chiều cao lẹo dao bé lại

- Ảnh hưởng của lẹo dao đến quá trình cắt

Gia công thô, lẹo dao làm tăng góc trước, dễ thoát phoi, chống mòn lưỡi dao

Gia công tinh không mong muốn lẹo dao

Câu 11: Phân tích các khả năng công nghệ trên máy tiện.

Tiện khỏa Mặt Tiện Tinh bề mặt

Tiện rãnh Tiện cắt đứt

Tiện ren ngoài

Câu 12: Trình bày các yếu tố khi cắt tiện.

1.1.  Tốc đô cắt chính

Là tốc độ của chuyển động cắt chính – chuyển động để cắt ra phoi Chuyển động cắt chính có thể là chuyển động quay tròn, tịnh tiến

1.2 Lượng chạy dao S – Độ lớn của tốc độ chạy dao

Lượng chạy dao là lượng dịch chuyển theo phương của chuyển động chạy dao sau một vòng quay của chuyển động cắt chính

1.3.  Chiều sâu cắt t (mm)

Chiều sâu cắt là khoảng cách giữa bề mặt chưa gia công và bẻ mặt đã gia công đotheo phương vuông góc với bề mặt đã gia công

Câu 13: Phân tích các lực cắt tác dụng lên dao tiện và các nhân tố ảnh hưởng đến lực cắt khi tiện.

Các nhân tố ảnh hưởng đến lực cắt khi tiện:

 Tốc độ cắt

 Chiều sâu cắt

 Lượng chạy dao

 Thông số hình học của lưỡi cắt dao tiện

 Vật liệu làm dao

 Vật liệu gia công

 Điều kiện cắt đến lực cắt

Câu 14: Phân tích các phương pháp gia công trên máy phay.

Khả năng công nghệ: Phay có thể gia công được các mặt phẳng, mặt định hình có

đường sinh thẳng hay cong

Câu 15: Phân tích các phương pháp gia công trên máy khoan và phương pháp doa.

- Khoan

+ Khoan là phương pháp gia công để tạo lỗ từ phôi đặc Khoan có khả năng tạo lỗ

có đường kính ∅ 1÷80mm, phổ biến nhất là để gia công các lõ có đường kính

Câu 16:Phương pháp gia công trên máy mài.

- Phân loại máy mài:

+ Máy mài tròn trong

+ Máy mài tròn ngoài

+ Máy mài phẳng

+ Máy mài không tâm

+ Máy mài chuyên dung

- Phân loại phương pháp mài:

+ Mài tròn ngoài

+ Mài tròn trong

+ Mài phẳng

+ Mài định hình

Câu 17: Trình bày quá trình sản xuất và các dạng sản xuất.

- QTSX là quá trình con người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến nó

thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích của con người

- Các dạng sản xuất và các hình thức tổ chức sản xuất

+ Dạng sản xuất đơn chiếc

+ Dạng sản xuất hàng loạt

+ Dạng sản xuất hàng khối

Dạng sản xuất loạt nhỏ có đặc điểm rất giống như với dạng sản xuất đơn chiếc

Dạng sản xuất loạt lớn có đặc điểm rất giống như với dạng sản xuất hàng khối Vì vậy trong thực tế người ta phân dạng sản xuất thành ba loại sau:

+ Dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ

+ Dạng sản xuất loạt vừa

+ Dạng sản xuất loạt lớn, hàng khối

Câu 19: Các thành phần của quá trình nguyên công.

 Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ do một công nhân hay một nhóm công nhân gia công liên tục một chi tiết hay một tập hợp chi tiết tại một chỗ làm việc nhất định

 Bước là một phần của nguyên công được thực hiện bằng một dụng cụ cắt hay một tập hợp dụng cụ cắt, gia công một bề mặt hay một tập hợp các bề mặt trong một lần điều khiển lấy chế độ cắt

 Đường chuyển dao là một lần dịch chuyển của dụng cụ cắt theo phương chạy dao

s để bóc đi một lớp kim loại nhất định Đường chạy dao là một phần của bước

 Gá là một phần của nguyên công được thực hiện trong một lần gá đặt chi tiết Gá đặt chi tiết bao gồm hai quá trình là: định vị và kẹp chặt

 Vị trí: Là một phần của nguyên công, được xác định bởi một vị trí tương quan giữa chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dụng cụ cắt

 Động tác là các hành động cụ thể của công nhân trực tiếp tác động vào hệ thống công nghệ nhằm hoàn thành các công việc của một nguyên công

Câu 18: Trình bày quá trình công nghệ và thứ tự lập quy trình công nghệ.

Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của đối tượng sản xuất Thay đổi trạng thái và tính chất baogồm: thay đổi hình dáng, kích thước, độ chính xác gia công, chất lượng bề mặt, tính chất cơ lí, vị trí tương quan giữa các bề mặt của chi tiết

Câu 20: Trình bày khái niệm độ chính xác gia công cơ khí? Phân tích

nguyên nhân gây sai số GCCK

Độ chính xác gia công của chi tiết máy là mức đô giống nhau về hình học,

về tính chất cơ lý lớp bề mặt của chi tiết máy được gia công so với chi tiết máy lýtưởng trên bản vẽ thiết kế

Các nguyên nhân:

+ Ảnh hưởng độ chính xác của máy , dao , đồ gá và tình trạng mòn của chúng+ Ảnh hưởng do biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ MGDC

+ Ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của máy , dao , đồ gá và chi tiết gia công

+ Sai số do rung động khi cắt gọt

+ Sai số do chọn chuẩn và gá đặt chi tiết

+ Sai số đo lường

+ sai số điều chỉnh máy gia công

Câu 21:Phân tích ảnh hưởng của chất lượng bề mặt đến khả năng làm việc của chi tiết máy ?

- Ảnh hưởng đến tính chống mòn của chi tiết

+ Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt

+ Ảnh hưởng của lớp biến cứng bề mặt

+ Ảnh hưởng của ứng suất dư

- Ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết

+ Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt

+ Ảnh hưởng của lớp biến cứng bề mặt

+ Ảnh hưởng của ứng suất dư

- Ảnh hưởng đến tính chống ăn mòn hóa học của lớp bề mặt chi tiết

+ Ảnh hưởng của độ nhấp nhô tế vi

+ Ảnh hưởng của lớp biến cứng bề mặt

- Ảnh hưởng đến độ chính xác mối lắp ghép

Câu 22 : ( 5điểm ) Trình bày khái niệm về chất lượng bề mặt gia công cơ khí và các nhân tố hưởng đến độ nhám và độ biến cứng bề mặt gia công?

Khái niệm: Chất lượng của chi tiết máy được đánh giá trên 4 mặt sau :

Độ chính xác về kích thước của các bề mặt

Độ chính xác về hình dạng của các bề mặt

Độ chính xác về vị trí tương quan của các bề mặt

Chất lượng bề mặt

- Các nhân tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt

+ Ảnh hưởng của vật liệu gia công

+ Ảnh hưởng do rung động của hệ thống công nghệ

+ Ảnh hưởng của chế độ cắt gọt

+ Ảnh hưởng của phương pháp gia công và điều kiện gia công

- Các nhân tố ảnh hưởng đến biến dạng cứng bề mặt

Câu 23: Trình bày khái niệm và phân loại chuẩn.

Chuẩn là tập hợp của những bề mặt, đường hoặc điểm của 1 chi tiết mà căn cứ vào đó người ta xác định vị trí của các bề mặt, đường hoặc điểm khác của bản thân chi tiết đó hoặc chi tiết khác

Phân loại:

+ Chuẩn thiết kế:

Chuẩn thiết kế là chuẩn đượcdùng trong quá trình thiết kế Chuẩn thiết kế

có thể là chuẩn thực hoặc chuẩn ảo

+ Chuẩn công nghệ:

Chuẩn gia công : Chuẩn gia công dùng để xác định vị trí của những bề mặt, đường hoặc điểm của chi tiết trong quá trình gia công

Chuẩn gia công bao giờ cũng là chuẩn thực , và được chia thành

+ Chuẩn thô là những bề mặt dùng làm chuẩn cha được gia công thô.+ Chuẩn tinh là những bề mặt dùng làm chuẩn đã được gia công tinh Chuẩn gia công là dấu đã vạch

Câu 24: Trình bày khái niệm, yêu cầu và nguyên tắc chọn chuẩn thô.

Khái niệm: Chuẩn thô là những bề mặt dùng làm chuẩn cha được gia công thô Yêu cầu:

 Đảm bảo độ chính xác tương quan giữa các bề mặt không gia công với các

bề mặt gia công

 Phân bố đủ lượng dư cho bề mặt sẽ gia công

Nguyên tắc:

 Theo 1 phương kích thước nhất định:

+ Nếu trên chi tiết có 1 bề mặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô

+ Nếu trên chi tiết có 2 hay nhiều bề mặt không gia công thì chọn bề mặt nào yêu cầu về Độ chính xác về vị trí tương quan so với bề mặt gia công cao

+ Nếu trên chi tiết tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt nào gia công yêu cầu lượng dư nhỏ và đồng đều nhất

 Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt bằngphẳng, trơn tru nhất làm chuẩn thô

 Theo một phương kích thước thì chuẩn thô chỉ được chọn và sủ dụng một lần, nếu vi phạm thì gọi là Phạm chuẩn thô

 Chọn chuẩn thô ở vị trí mà dễ gia công chuẩn tinh

Câu 25 : ( 5điểm ) Trình bày nguyên lý định vị chi tiết và các ví dụ minh họa áp dụng nguyên lý định vị trong gá lắp khi gia công chi tiết máy ?

- Nguyên lý định vị chi tiết khi gia công

- Các ví dụ minh họa áp dụng nguyên lý định vị trong gá lắp khi gia công chi tiết máy

+ Nguyên lý định vị khối hộp

+ Nguyên lý định vị mặt trụ dài

+ Nguyên lý định vị mặt trụ ngắn

Câu 26: Trình bày khái niệm và các bộ phận cơ bản của đồ gá ?

Khái niệm: Đồ gá gia công cơ khí là một loại trang bị công nghệ nhằm

xác định vị trí chính xác của chi tiết gia công so với dụng cụ cắt, đồng thời giữvững vị trí đó trong suốt quá trình gia công

- Chi tiết định vị đồ gá trên máy: dùng để định vị đồ gá trên bàn máy

- Thân đồ gá và các chi tiết ghép nối: các chi tiết định vị, kẹp chặt được lắp trên nó để tạo thành một đồ gá hoàn chỉnh

- Cơ cấu gá dao

Câu 27: Trình bày kết cấu của các chi tiết định vị bằng mặt phẳng.

- Chốt tỳ:

+ Cố định:

o Khối V di động:

o Khối V lắp trên mặt đứng

o Định vị mặt đầu và có lỗ lắp chốt định vị

o Côn định vị

- Mặt trụ trong

Câu 29: Phân tích đặc điểm làm việc và xác định điều kiện tự hãm của cơ cấu kẹp chặt bằng chêm.

Đặc điểm:

+ Cơ cấu kẹp chặt bằng chêm được sử dụng rỗng rải trong thực tế sản xuất.Chêm là một chi tiết kẹp chặt có hai mặt làm việc không song song với nhau, Khi đóng chêm vào thì mặt nghiêng của chêm tạo ra lực kẹp Trong quá trình làm việc nhờ lực ma sát ở hai mặt làm việc mà chêm không tụt ra được, hiện tượng này gọi là hiện tượng tự hãm của chêm

+ Nhược điểm của chêm là lực kẹp có hạn, do đó nó thường được dùng trong sản xuất nhỏ hoặc trong các phân xưởng sửa chửa

Điều kiện tự hãm của chêm

Sơ đồ tính điều kiện tự hãm của chêm vát một mặt

• Lực ma sát nghiêng: F = N tan φ = (W/ cos α) tan φ

• Lực ma sát ngang: F’ = F cos α = W tan φ

• Phân tích phản lực N:

Cân bằng lực theo phương thẳng đứng:

W’ = W + F sin α = W (1 + tan α tan  )

Thay vào công thức tính F1 ta được:

F1 = W’ tan 1 = W (1 + tan α tan  ) tan 1

Điều kiện tự hãm: F’ + F 1 ≥ P với P = W tan α

 W tan  + W (1 + tan α tan  ) tan  1 ≥ W tan α

  +  1 ≥ α Câu 30: Phân tích đặc điểm làm việc và xác định điều kiện tự hãm của cơ cấu con lăn lệch tâm.

Đặc điểm:

+ Ưu điểm: kẹp nhanh, đơn giản , không cần các thiết bị phụ

+ Nhược điểm: hành trình kẹp ngắn, lực kẹp bé (chỉ bằng 1/5-1/6 lực kẹp của ren ốc), tính vạn năng kém hơn kẹp bằng ren vít, tính tự hãm kém

Điều kiện tự hãm của bánh lệch tâm: Để bánh lệch tâm tự hãm được thì các

momen tác dụng lên bánh lệch tâm phải cân bằng tại O1 (tâm chốt quay):

Trong đó:

+ W: Lực kẹp

+ e: Độ lệch tâm của bánh lệch tâm

+ F: Lực ma sát giữa mặt ngoài của bánh lệch tâm với vật gia công

+ D: Đường kính ngoài của bánh lệch tâm

+ F1: Lực ma sat giữa chốt quay và lỗ của bánh lệch tâm

+ d: Đường kính của chốt quay

+ f: Hệ số ma sát giữa mặt ngoài của bánh lệch tâm với vật

gia công

+ f1: Hệ số ma sát giữa chốt quay và lỗ của bánh lệch tâm

Thí dụ: nếu f= f1= 0,15 ; d=10 mm thì điều kiện tự hãm: 𝑫/𝒆≥ 14