Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1 3TC

Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1Bai giang công nghệ chế tạo máy phan 1

Ths Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM Khoa Cơ Khí

 Đánh giá sinh viên

 Kiểm tra giữa kỳ

(chất lượng bề mặt và độ chính xác gia công…)

 Nắm vững những kiến thức cơ bản về công nghệ chế tạo chi tiết cơ khí (chuẩn, lượng dư gia công…)

 Nắm vững các phương pháp gia công cắt gọt (tiện, phay…)

3 Độ chính xác gia công

4 Chuẩn

5 Lập sơ đồ gá đặt (ví dụ)

6 Lượng dư gia công, tính công nghệ trong kết cấu

7 Kiểm tra giữa kỳ

7 Kiểm tra giữa kỳ

8+9 Các phương pháp gia công cắt gọt (tiện)

10 Các phương pháp gia công cắt gọt (bào, xọc, phay, chuốt)

11 Các phương pháp gia công cắt gọt (khoan, khoét, doa, taro)

12 Thiết lập thứ tự nguyên công và sơ đồ gá đặt (ví dụ)

13 Các phương pháp gia công cắt gọt (mài)

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM Viện Cơ Khí

iện nguyên thiên nhiên để biến nó thành sản phẩm phục vụ cho lợi

ích của con người”

iện tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của đối tượng sản xuất”

 T Thay hay đổi đổi hình hình dạng dạng,,

 Thay Thay đổi đổi kích kích thước thước,,

 T Thay hay đổi đổi tính tính chất chất cơ cơ lí lí hoá hoá của của vật vật liệu liệu và và

 T Thay hay đổi đổi vị vị trí trí tương tương quan quan của của các các bộ bộ phận phận của của chi chi tiết tiết

 Nhằm thỏa mãn các yêu cầu

 Đ Độ ộ chính chính xác xác gia gia công công,,

 Độ Độ nhám nhám bề bề mặt mặt,,

 V Vịị trí trí tương tương quan quan giữa giữa các các bề bề mặt mặt,,

 Độ Độ chính chính xác xác bề bề mặt mặt,, v v v v

9

iện thành liên tục tại một chỗ làm việc do một hay một nhóm công

nhân thực hiện để gia công một hoặc một số chi tiết cùng lúc”

 Khi không có công nhân nào phục vụ thì đó là nguyên công được tự động hoá hoàn toàn

iện  Phân chia quy trình công nghệ ra thành các nguyên công có ý

nghĩa kỹ thuật và ý nghĩa kinh tế.

 Ý Ý nghĩa nghĩa kỹ kỹ thuật thuật ở ở chỗ chỗ tuỳ tuỳ theo theo yêu yêu cầu cầu kỹ kỹ thuật thuật của của chi chi tiết tiết mà mà phải

phải ra ra công công bề bề mặt mặt nào nào đó đó bằng bằng phương phương pháp pháp bào bào,, phay phay hay hay mài mài

 Ý Ý nghĩa nghĩa kinh kinh tế tế là là ở ở chỗ chỗ tuỳ tuỳ theo theo sản sản lượng lượng và và điều điều kiện kiện sản sản xuất xuất cụ cụ

 Gá

 “Gá là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần gá đặt một hoặc nhiều chi tiết cùng lúc”

11

iện trí tương quan giữa chi tiết gia công và máy hoặc giữa chi tiết

gia công và đồ gá hay dụng cụ cắt”

iện bề mặt (hoặc nhiều bề mặt) bằng một dao hoặc nhiều dao với

chế độ cắt không thay đổi”

Ví dụ đường chuyển dao

1, 2: Đoạn trục; a, b: 2 lần chuyển dao

iện năm rất ít (thường từ một đến vài chục chiếc), sản phẩm không

ổn định do chủng loại nhiều, chu kỳ chế tạo lại không được xác định.

 Máy công cụ được bố trí theo loại

 Tài liệu công nghệ dưới dạng phiếu tiến trình công nghệ

 Trình độ thợ có tay nghề cao

 Năng suất lao động thấp, giá thành cao

15

g  Tuỳ theo sản lượng và mức độ ổn định của sản phẩm mà người

ta chia ra: sản xuất hàng loạt nhỏ, sản xuất hàng loạt vừa và sản xuất hàng loạt lớn.

 Các máy được bố chính theo quy trình công nghệ

 Các máy được bố trí theo quy trình công nghệ rất chặt chẽ.

 Sử dụng nhiều máy tổ hợp máy tự đông máy chuyên dùng và đường dây tự động

 Năng suất lao động cao giá thành sản phẩm hạ.

 Công nhân đứng máy có trình độ tay nghề không cao nhưng thợ điều chỉnh máy lại có trình độ tay nghề cao.

17

 F F ­­ Thời Thời gian gian làm làm việc việc tính tính theo theo ca, ca, tháng tháng,, năm năm ((phút phút));;

 q q ­­ Số Số lượng lượng sản sản phẩm phẩm ((hoặc hoặc chi chi tiết tiết)) được được chế chế tạo tạo trong trong thời thời gian gian F

F

q

iện đơn vị thời gian (năm, quý, tháng).

 Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức:

) 100

1 (1



 



 N m N

 N N ­­ số số chi chi tiết tiết được được sản sản xuát xuát trong trong một một năm năm;;

 N 1 ­­ số số sản sản phẩm phẩm (( số số máy máy )) được được sán sán xuất xuất trong trong môt môt năm năm;;

 M M ­­ số số chi chi tiết tiết trong trong một một sản sản phẩm phẩm;;

  ­­ số số chi chi tiết tiết được được chế chế tạo tạo thêm thêm để để dự dự phòng phòng ((   = = 5 5   7 7% % ));;

 ­­ số số chi chi tiết tiết phế phế phẩm phẩm ((  = = 3 3   6 6% %))

19

100

 V V ­­ thể thể tích tích của của chi chi tiết tiết (dm (dm 3 ));;

  ­­ khối khối lượng lượng của của vật vật liệu liệu (( của của thép thép là là 7 7,,825 825kg/dm kg/dm 3 ;;  của của gang gang dẻo

dẻo là là 7 7,,3 3kg/ kg/ dm dm 3 ;;  của của nhôm nhôm là là 2 2,,7 7 kg/dm kg/dm 3 và và  của của đồng đồng là là 8 8 72 72 kg/dm 3 ))

và khối lượng chi tiết Q

Dạng sản xuất

Q- khối lượng của chi tiết

>200 kg 4  200 kg < 4 kg Sản lượng hàng năm của chi tiết ( chiếc )

iện vào một nguyên công và được thực hiện trên một máy

 Được ứng dụng cho những chi tiết phức tạp có nhiều bề mặt cần gia công  dùng máy có năng suất cao.

 Cho phép nâng cao hệ số sử dụng mặt bằng sản xuất

 Cân dùng máy có độ phức tạp cao và điều chỉnh máy cũng rất

 Phân tán nguyên công có nghĩa là chia quy trình công nghệ ra nhiều nguyên công nhỏ, mỗi nguyên công được thực hiện trên một máy

 Sử dụng các máy thông dụng, các dụng cụ tiêu chuẩn và các trang thiết bị đơn giản.

21

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM Khoa Cơ Khí

iện nó được tạo thành bởi tính chất của kim loại và phương pháp

gia công cơ.

 Chất lượng bề mặt gia công phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Tính chất của vật liệu gia công

Phương pháp gia công (tiện, phay, bào, mài…)

 Thông số hình học của dao

 Dung dịch trơn nguội

 Chất lượng bề mặt được đánh giá theo chỉ tiêu sau đây:

 Đặc tính hình học của bề mặt

 Tính chất cơ lý của bề mặt

23

 Độ Độ nhám nhám dọc dọc ((trùng trùng với với phương phương của của vectơ vectơ tốc tốc độ độ cắt cắt))

 Độ Độ nhám nhám ngang ngang ((vuông vuông góc góc với với phương phương của của vectơ vectơ tốc tốc độ độ cắt cắt))

iện lệch profin trung bình cộng (Ra) của lớp bề mặt.

 Chiều cao nhấp nhô (Rz)

 L Là à tổng tổng trung trung bình bình của của năm năm giá giá trị trị lớn lớn nhất nhất h h max và và năm năm giá giá trị trị nhỏ nhỏ nhất

nhất h h min trong trong phạm phạm vi vi chiều chiều dài dài chuẩn chuẩn ll

đều của của đường đường trung trung bình bình và và không không cắt cắt profin profin bề bề mặt mặt

 Sai lệch profin trung bình cộng (Ra)

 L Là à giá giá trị trị trung trung bình bình cộng cộng của của tất tất cả cả các các sai sai số số profin profin yi yi trong trong phạm phạm vi

vi chiều chiều dài dài chuẩn chuẩn ll

5

1

i

i i

R

1 0

1 1

 Sử Sử dụng dụng trị trị số số R R z khi khi độ độ nhẵn nhẵn bề bề mặt mặt nằm nằm trong trong phạm phạm vi vi từ từ cấp cấp 1 1 đến

đến cấp cấp 5 5 ((R R z = = 320 320   20 20  m) m) hoặc hoặc từ từ cấp cấp 13 13 đến đến cấp cấp 14 14 ((R R z = = 0 0,,08 08 

0 0,,05 05  m) m)

iện sát trong phạm vi lớn hơn độ nhám bề mặt (từ 1-10mm).

 Độ sóng bề mặt là tập hợp tất cả độ nhấp nhô được lặp lại theo chu kỳ trên bề mặt chi tiết (

 Nguyên nhân gây ra độ sóng là do độ cứng vững của hệ thống công nghệ (máy­dao­chi tiết­đồ gá)

 Mức Mức độ độ và và chiều chiều sâu sâu của của lớp lớp bị bị biến biến cứng cứng phụ phụ thuộc thuộc vào vào tác tác dụng dụng của

của lực lực cắt cắt,, mức mức độ độ biến biến dạng dạng dẻo dẻo của của kim kim loại loại và và ảnh ảnh hưởng hưởng nhiệt nhiệt trong

trong quá quá trình trình sử sử dụng dụng

 Khi Khi bị bị mòn mòn kích kích thước thước và và hình hình dáng dáng của của chi chi tiết tiết thay thay đổi đổi  Thay Thay đổi đổi tính

tính ăn ăn khớp khớp của của chi chi tiết tiết   Thay Thay đổi đổi vị vị trí trí tương tương quan quan của của các các cơ cơ cấu

cấu máy máy và và phá phá huỷ huỷ máy máy trong trong quá quá trình trình làm làm việc việc

 Quan Quan hệ hệ giữa giữa lượng lượng mòn mòn và và thời thời gian gian sử sử dụng dụng

 ĐộĐộ nhámnhám bềbề mặtmặt ảnhảnh hưởnghưởng đếnđến tuổituổi thọthọ củacủa chichi tiếttiết máymáy

 ĐộĐộ nhámnhám càngcàng lớnlớn (a),(a), thờithời giangian mònmòn banban đầuđầu xảyxảy rara nhanhnhanh,, thờithời giangian sửsửdụng

Độ bền bền mỏi mỏi tăng tăng khi khi độ độ nhám nhám giảm giảm

 Bề Bề mặt mặt vật vật liệu liệu thép thép được được đánh đánh bóng bóng có có độ độ bền bền mỏi mỏi cao cao hơn hơn 40 40% % so

so với với bề bề mặt mặt không không được được đánh đánh bóng bóng

 Độ nhám ảnh hưởng đến tính chống ăn mòn hoá học

NhÊp nh« míi

dung sai sai  

 KhiKhi đườngđường kínhkính lắplắp ghépghép >>5050mmmm

Rz == ((00,,11  00,,1515)) 

 KhiKhi đườngđường kínhkính lắplắp ghépghép trongtrong khoảngkhoảng 18185050mmmm

tính chống mòn của bề mặt chi tiết

 Biến cứng bề mặt trong quá trình gia công cơ có ảnh hưởng tốt đến độ bền mỏi của chi tiết máy (ngăn vết nứt xuất hiện).

 Biến cứng bề mặt trong quá trình gia công cơ có khả năng làm tăng tính chống ăn mòn hoá học của bề mặt chi tiết

g tăng tính chống ăn mòn hoá học của bề mặt chi tiết

 Bề mặt biến cứng có thể tăng độ bền mỏi của chi tiết lên khoảng 20%, tăng độ chống mòn của nó lên 2­3 lần.

 Ứng suất dư nén trên lớp bề mặt có khả năng làm tăng độ bền mỏi của chi tiết (có thể tăng lên 50%)

 Ứng suất dư kéo trên lớp bề mặt làm giảm độ bền mỏi của chi tiết (có thể giảm đi 30%)

37

 Chiều Chiều dày dày phoi phoi kim kim loại loại h h min phụ phụ thuộc thuộc vào vào bán bán kính kính mũi mũi dao dao rr

 Nếu Nếu lượng lượng chạy chạy dao dao S S quá quá nhỏ nhỏ (S (S < <0 0,,03 03 mm/ mm/vòng vòng)) thì thì trị trị số số của của R R z

rh h

r S

R z

loại tách tách dễ dễ,, biến biến dạng dạng của của lớp lớp bề bề mặt mặt không không nhiều nhiều   R R z thấp

 Khi Khi tăng tăng vận vận tốc tốc cắt cắt đến đến khoảng khoảng V V = = 20 20 ­­ 40 40 m/ph m/ph  Lẹo Lẹo dao dao làm làm tăng

tăng độ độ nhám nhám bề bề mặt mặt gia gia công công

 Nếu Nếu tiếp tiếp tục tục tăng tăng vận vận tốc tốc cắt cắt,, lẹo lẹo dao dao bị bị nung nung nóng nóng nhanh nhanh hơn hơn 

 Với Với vận vận tốc tốc cắt cắt V V > > 60 60 m/ph m/ph thì thì lẹo lẹo dao dao không không hình hình thành thành được được nên nên độ

độ nhám nhám bề bề mặt mặt gia gia công công giảm giảm,, độ độ nhẵn nhẵn tăng tăng

41

Ảnh hưởng của tốc độ cắt tới độ nhám bề mặt khi gia công thép

mm/vg thì thì bề bề mặt mặt gia gia công công có có độ độ nhấp nhấp nhô nhô tế tế vi vi giảm giảm

 Nếu Nếu giảm giảm S S < < 0 0,,02 02 mm/vg mm/vg thì thì độ độ nhấp nhấp nhô nhô tế tế vi vi sẽ sẽ tăng tăng lên lên,, độ độ nhẵn nhẵn bóng

 Tính chất vật liệu gia công

 Vật Vật liệu liệu dẻo dẻo và và dai dai ((thép thép ít ít Cacbon Cacbon)) dễ dễ biến biến dạng dạng dẻo dẻo sẽ sẽ cho cho độ độ nhám

nhám bề bề mặt mặt lớn lớn hơn hơn vật vật liệu liệu cứng cứng và và giòn giòn

 Độ Độ cứng cứng của của vật vật liệu liệu gia gia công công tăng tăng thì thì chiều chiều cao cao nhấp nhấp nhô nhô tế tế vi vi giảm

giảm và và hạn hạn chế chế ảnh ảnh hưởng hưởng của của tốc tốc độ độ cắt cắt tới tới chiều chiều cao cao nhấp nhấp nhô nhô tế

gia công công

 Khi Khi hệ hệ thống thống công công nghệ nghệ có có rung rung động động,, độ độ sóng sóng và và độ độ nhấp nhấp nhô nhô tế tế

vi dọc dọc sẽ sẽ tăng tăng nếu nếu lực lực cắt cắt tăng tăng,, chiều chiều sâu sâu cắt cắt lớn lớn và và tốc tốc độ độ cắt cắt cao cao

 Độ Độ nhám nhám của của bề bề mặt mặt gia gia công công còn còn phụ phụ thuộc thuộc độ độ cứng cứng vững vững của của chi chi tiết

tiết khi khi kẹp kẹp chặt chặt

 Tình Tình trạng trạng máy máy có có ảnh ảnh hưởng hưởng quyết quyết định định đến đến độ độ nhám nhám của của bề bề mặt mặt gia

gia công công

 Nếu góc trước  tăng từ giá trị âm đến giá trị dương thì mức độ

và chiều sâu biến cứng bề mặt chi tiết giảm.

 Vận tốc cắt tăng làm giảm thời gian tác động của lực gây ra biến dạng kim loại, do đó làm giảm chiều sâu biến cứng và mức

chạy dao dao

 Ngoài ra, biến cứng bề mặt cũng tăng nếu dụng cụ cắt bị mòn,

bị cùn.

45

Phay bằng dao phay mặt đầu 140-160 40-100

Mài tròn thép chưa nhiệt luyện 140-160 30-60

Mài tròn ngoài thép ít cacbon 160-200 30-60

Mài tròn ngoài thép nhiệt luyện 125-130 20-40

 Lượng chạy dao (S) làm tăng chiều sâu có ứng suất dư

 Góc trước () có trị số âm gây ra ứng suất dư nén (ứng suất dư

 Gia công vật liệu giòn bằng dụng cụ cắt có lưỡi gây ra ứng suất

dư nén, còn gia công bằng vật liệu dẻo thường gây ra ứng suất

dư kéo.

 Gia công bằng đá mài thường gây ra ứng suất dư kéo, còn gia

iện  Phương pháp đo độ nhám Ra, Rz, Rmax bằng máy đo profin

 Phương pháp so sánh bằng mắt (phương pháp này cho phép xác định được cấp bóng từ 3 đến 7)

Dùng đầu kim cương tác động lên bề mặt mẫu một lực P, sau

 Dùng đầu kim cương tác động lên bề mặt mẫu một lực P, sau

đó xác định diện tích bề mặt mẫu do đầu kim cương ăn xuống.

 H v ­­ độ độ biến biến cứng cứng (N/mm (N/mm 2 ))

 P P ­­ lực lực tác tác dụng dụng của của đầu đầu kim kim cương cương(N) (N);;

 S S ­­ diện diện tích tích bề bề mặt mặt do do đầu đầu kim kim cương cương ấn ấn xuống xuống (mm (mm 2 ))

49

S P

Hv 

và sau sau mỗi mỗi lần lần kích kích thích thích ta ta chụp chụp ảnh ảnh đồ đồ thị thị Rơnghen Rơnghen

 Cho Cho phép phép đo đo được được cả cả chiều chiều sâu sâu biến biến cứng cứng

 Rất Rất phức phức tạp tạp và và tốn tốn nhiều nhiều thời thời gian gian cho cho điều điều chỉnh chỉnh đồ đồ thị thị Rơnghen Rơnghen ((mất mất khoảng khoảng 10 10 giờ giờ trong trong một một lần lần đo đo))

 Tính toán lượng biến dạng

 Sau Sau khi khi hớt hớt từng từng lớp lớp mỏng mỏng kim kim loại loại bằng bằng phương phương pháp pháp hoá hoá học học và và điện

điện cơ cơ khí khí ta ta tính tính toán toán lượng lượng biến biến dạng dạng của của chi chi tiết tiết mẫu mẫu Dựa Dựa vào vào lượng

lượng biến biến dạng dạng này này ta ta xác xác định định được được ứng ứng suất suất dư dư

 Cũng Cũng có có thể thể dùng dùng tia tia Rơnghen Rơnghen để để đo đo khoảng khoảng cách cách giữa giữa các các phần phần tử tử

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM Khoa Cơ Khí

iện về kích thước, hình dáng hình học, vị trí tương quan của chi tiết

gia công trên máy và chi tiết lý tưởng trên bản vẽ.”

 Độ chính xác kích thước đạt được.

 Đó Đó là là độ độ chính chính xác xác về về kích kích thước thước thẳng thẳng hoặc hoặc kích kích thước thước góc góc

 Độ Độ chính chính xác xác kích kích thước thước được được đánh đánh giá giá bằng bằng sai sai số số của của kích kích thước thước

 Độ chính xác hình dáng hình học.

 Đó Đó là là mức mức độ độ phù phù hợp hợp giữa giữa hình hình dáng dáng hình hình học học thật thật và và hình hình dáng dáng hình

hình học học lý lý tưởng tưởng của của chi chi tiết tiết Ví Ví dụ dụ,, độ độ côn côn,, độ độ ovan ovan,, độ độ phẳng phẳng… …

 Độ chính xác vị trí tương quan.

công cơ cơ,, giảm giảm lượng lượng dư dư gia gia công công và và tiết tiết kiệm kiệm nguyên nguyên vật vật liệu liệu

 Nâng Nâng cao cao độ độ chính chính xác xác gia gia công công cơ cơ chocho phép phép loại loại bỏ bỏ công công việc việc điều điều

hiện phương phương pháp pháp lắp lắp ráp ráp theo theo dây dây chuyền chuyền

53

iện sản xuất bình thường với giá thành hạ nhất.

 “Độ chính xác có thể đạt tới” là độ chính xác đạt được trong

những điều kiện đặc biệt không tính đến giá thành gia công (máy chính xác, đồ gá tốt, công nhân có tay nghề cao,v.v ).

C