ĐỀ CƯƠNG ôn THI tốt NGHIỆP hệ CAO ĐẲNG NGHỀ THÁNG 6 2015 môn CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy

Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thayđổi về hình dáng kích thước, tính chất lý hóa của bản thân chi tiết và vị trítương quan giữa các chi tiết trong s

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG NGHỀ THÁNG 6 /2015

MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

1 Trình bày quá trình công nghệ, các thành phần của qui trình công nghệ.

Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thayđổi về hình dáng kích thước, tính chất lý hóa của bản thân chi tiết và vị trítương quan giữa các chi tiết trong sản phẩm

a Nguyên công : là một phần của quá trình công nghệ được hoàn thành liên tục,

tại một chỗ làm việc và do một hay nhóm công nhân cùng thực hiện

Nếu thay đổi một trong các điều kiện: tính liên tục hay chỗ làm việc thì ta đãchuyển sang một nguyên công khác

Ví dụ: tiện trục bậc như hình vẽ có thể có 3 phương án gia công như sau:

Phương án 1: Tiện đầu A xong trở đầu tiện đầu C ngay, đó là một nguyên công Phương án 2: Tiện đầu A cho hàng loạt chi tiết sau đó chuyển sang tiện đầu C

cũng cho cả loạt chi tiết trên cùng một máy đó Như vậy ta đã chia thành hainguyên công vì không đảm bảo tính liên tục

Phương án 3: Tiện đầu A trên máy số 1, tiện đầu C trên máy số 2 như vậy cũng đã

chia thành 2 nguyên công vì chỗ làm việc đã thay đổi từ máy số 1 sang máy số 2.Thực hiện nguyên công tiện xong tiến hành phay rãnh then ở một máy khác( máy phay đứng ) cũng là 2 nguyên công

=> Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ để hoạch toán và tổchức sản xuất.Việc phân chia quá trình công nghệ thành các bước nguyên công có

ý nghĩa kinh tế kỹ thuật

Ý nghĩa kỹ thuật: tùy theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà phải lựa chọn phương

pháp gia công

Ví dụ: như gia công mặt phẳng tùy theo yêu cầu chi tiết thô hay tinh mà ta lựa

chọn phương pháp phay hay mài tinh

Hình 1.1

Ý nghĩa kinh tế: Đối với máy gia chính xác thì không nên dùng để gia công thô mà

chỉ nên dùng để gia công tinh Máy lớn thì nên sử dụng để gia công chi tiết lớn cònmáy nhỏ thì gia công chi tiết nhỏ vì máy gia công chính xác, máy có kích thướt giacông lớn thì đắt tiền hơn, chi phí cho 1 ca máy cao hơn làm cho giá thành sảnphẩm cũng cao theo

b Gá: là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần gá đặt chi

tiết

Ví dụ: như chi tiết trên hình 1.1 là: gá lần 1 tiện một đầu, rồi quay đầu gá lần 2

tiện tiếp đầu kia Một nguyên công có thể có một hay nhiều lần gá

c Vị trí: là một phần của nguyên công, được xác định bởi vị trí tương quan giữa

chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dao cắt Ví dụ trên hình 1.1 ta gá chi tiết trênđầu phân độ phay rãnh then thứ nhất sau đó quay 1800 phay tiếp rãnh then thứ 2được gọi là một lần gá nhưng có 2 vị trí Như vậy một lần gá có thể có một haynhiều vị trí

d Bước

Cũng là một phần của nguyên công gia công một bề mặt ( hoặc tập hợp bề mặt )

sử dụng một hoặc một bộ dao mà trong quá trình làm việc không thay đổi chế độcắt

Ví dụ: tiện mặt trụ C sau đó thay đổi tốc độ, bước tiến, thay dao để tiện ren là hai

bước khác nhau

e Đường chuyển dao

là một phần của bước để hớt đi một lớp vật liệu có cùng chế độ cắt và sử dụngcùng một dao Như vậy một bước có thể có nhiều đường chuyển dao

f Động tác

là một hành động của công nhân đề điều khiển máy thực hiện việc gia công haylắp ráp Ví dụ: nhấn nút khởi động máy, kẹp êtô…Động tác là đơn vị nhỏ nhất củanguyên công

2 Trình bày phương pháp đúc, ưu nhược điểm của nó so với phương pháp khác.

Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn có hình dáng vàkích thước định sẵn Sau khi kim loại kết tinh ta thu được chi tiết có hìnhdạng và kích thước tương ứng với lòng khuôn gọi là vật đúc.

Ưu điểm: có thể đúc được tất cả các kim loại và hợp kim có thành phần khác

nhau Có thể chế tạo các chi tiết có kích thước và hình dạng đơn giản đến phức tạp

mà các phương pháp tạo phôi khác không thực hiện được Khối lượng vật đúc từnhỏ vài chục gam cho đến những chi tiết có kích thước to vài chục tấn Chi phí sảnxuất thấp, giá thành chi tiết thấp

Nhược điểm: hệ số sử dụng kim loại thấp do đậu rót, đậu ngót Chi phí kiểm tra

thành phần các nguyên tố cao do phải dùng đến máy kiểm tra hiện đại ( máy phântích thành phần kim loại

3 Trình bày phương pháp gia công áp lực, ưu nhược điểm của nó so với phương pháp khác.

+ Chỉ gia công được những chi tiết đơn giản

+ Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tay nghề công nhân

Rèn tự do sử dụng rộng rãi trong sản xuất đơn chiếc, trong công nghiệp sửachữa tàu thủy, tàu hỏa…các chi tiết chịu tải trọng phức tạp

Phôi dập nguội thông thường ở dạng tấm Phương pháp này cho năng suất vàchất lượng chi tiết rất cao Phù hợp cho các ngành chế tạo ôtô, thiết bị điện…

Phương pháp cán

là phương pháp gia công áp lực trong đó kim loại được biến dạng qua khe hởgiữa hai trục cán quay ngược chiều nhau Hình dạng và khe hở giữa hai trục cánquyết định hình dạng, kích thước tiết diện ngang của sản phẩm (hình 2.5)

Phôi chế tạo từ phương pháp cán có tiết diện ngang và chiều dài theo tiêu chuẩn, độ chính xác, chất lượng bề mặt và thành phần hóa học ổn định hơn

so với phôi đúc

Kéo sợi

là phương pháp gia công áp lực, trong đó kim loại được biến dạng qua lỗ hình củakhuôn kéo; Hình dạng, kích thước, tiết diện của sản phẩm phụ thuộc vào hìnhdạng, kích thước của lỗ khuôn (hình 2.6)

Ép kim loại

Hình 2.6 – Sơ đồ kéo sợi

1 Phôi; 2 Khuôn kéo;

3 Sản phẩm

Hình 2.5 – Sơ đồ cán

1,2 - Trục cán; 3 - Sản phẩm

là quá trình gia công kim loại bằng áp lực, trong đó kim loại được nung nóng vàđược ép qua lỗ khuôn để có được hình dạng và kích thước theo yêu cầu cần thiết.

4 Trình bày yêu cầu của vật liệu làm dao.

- Độ chịu nhiệt : 800 ¿ 10000C với tốc độ cắt lên đến 400m/phút

- Khuyết điểm chính của hợp kim cứng là sức bền uốn kém nên khi làm việc có

 Phân lọai theo nguyên lý tạo hình bề mặt: phương pháp gia công chép hình,phương pháp gia công định hình, phương pháp gia công bao hình.

 Phân lọai theo yêu cầu của chi tiết gia công: gia công thô, gia công bán tinh, giacông tinh, gia công bóng

 Phân lọai theo máy gia công: gia công tiện, phay, bào, mài, khoan, khóet, doa,xọc, chuốt…

 Phân lại theo bế mặt gia công: gia công mặt phẳng, gia công mặt trụ, gia côngrãnh, gia công lỗ, gia công bánh răng…

Kích thước của phoi tách ra không giống với lớp cắt tương ứng khi nó còn nằmtrong chi tiết (hình 7.8): L >Lf, af >a, bf =b

Hiện tượng đó gọi là hiện tượng co rút phoi và được đặc trưng bởi hệ số co rútphoi:

K= L

L f=

a f

a >1Trong đó:

L, Lf – chiều dài lớp cắt và chiều của phoi

af, a – chiều dày phoi và chiều dày lớp cắt

bf, b – chiều rộng phoi và chiều rộng lớp cắt

Hình 7.8 – Quá trình tạo phoi

6 Trình bày thông số hình học của dụng cụ cắt ở trạng thái tĩnh (vẽ hình minh họa)

Góc trước chính γ : là góc tạo bởi mặt trước và mặt đáy đo trong tiết diện

chính N-N Độ lớn của góc trước quyết định đến khả năng thoát phoi nênđược gọi là góc thoát

Góc sau chính α : là góc tạo bởi mặt sau chính và mặt cắt đo trong tiết diện

chính N-N Góc α luôn dương và có ảnh hưởng đến vấn đề ma sát khi cắtnên được gọi là góc sát

Góc sắc chính β : là góc tạo bởi mặt trước và mặt sau chính đo trong tiết

diện chính Độ lớn của góc β quyết định độ bền của lưỡi cắt chính nên đượcgọi là góc nhị diện

Góc cắt chính δ : là góc tạo bởi mặt trước và mặt cắt đo trong tiết diện

chính Độ lớn của góc cắt xác định mặt trước trong hệ trục toạ độ

γ +β+α=δ+γ=900

Góc nghiêng chính ϕ : là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt

đáy và phương chạy dao Độ lớn của góc nghiêng chính xác định vị trí củalưỡi cắt chính trong hệ trục toạ độ xác định

Góc nghiêng phụ ϕ1 : là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy

và phương chạy dao Độ lớn của góc nghiêng phụ xác định vị trí của lưỡi cắtphụ trong hệ trục toạ độ xác định

Góc trước phụ γ1 : là góc tạo bởi mặt trước và mặt đáy đo trong tiết diện phụ.

Độ lớn của góc trước phụ xác định vị trí của mặt trước phụ trong hệ trục toạ độxác định

Góc sau phụ α1 : là góc tạo bởi mặt sau phụ và lưỡi cắt phụ đo trong tiết diện

Góc nâng λ : là góc tạo bởi lưỡi cắt chính và mặt đáy đo trên mặt cắt Độ lớn

của góc nâng xác định vị trí của lưỡi cắt chính

Lẹo dao không tồn tại lâu trên dao, nó định kỳ bị bẻ gãy rồi rơi vào giữa lưỡicắt và phôi, gọi là phoi lẹo dao Khí đó sẽ gây nên các vết lõm trên bề mặt giacông, làm cho bề mặt không trơn nhẵn.

Tác dụng của lẹo dao:

* Khi gia công tinh, lẹo dao có hại vì nó làm giảm độ chính xác và độ trơn nhẵn

bề mặt

8 Trình bày các dạng mòn dao, nguyên nhân gây ra mòn dao (Vẽ hình minh họa)

Cách tốt nhất để tăng năng suất là tăng vận tốc cắt, nhưng lựa chọn này bị giới hạn

do làm giảm tuổi thọ dao Vận tốc cắt cao hơn làm tăng độ mài mòn dao, tăng chiphí sản xuất và làm gián đoạn quá trình sản xuất Sự thay đổi hình dạng dao so vớihình dạng nguyên bản của nó trong quá trình gia công, do vật liệu dao bị mất dầnđược gọi là sự mài mòn dao

Hình 7.11: Các dạng mài mònPhoi được tách ra khỏi chi tiết ở mặt trước của dao, sự dịch chuyển của phoi tạo ra

sự ma sát mãnh liệt giữa phoi và mặt trước của dao Sự tiếp xúc này để lại các vếtxước trên mặt trước song song với cạnh cắt chính Sự mài mòn như vậy trên mặttrước của dao được gọi là mài mòn lưỡi liềm

Mài mòn mặt sau chủ yếu là do sự ma sát giữa cạnh cắt và bề mặt chi tiết đã đượcgia công

Mài mòn lưỡi cắt là sự kết hợp giữa mài mòn mặt trước và mài mòn mặt sau Loạimài mòn này thường mòn nhanh hơn mài mòn mặt sau

Độ mài mòn mặt sau thường là tiêu chuẩn để xác định tuổi thọ dao

Bằng thực nghiệm người ta khảo sát mối quan hệ giữa mài mòn dao và các yếu tốcông nghệ khác như; thời gian cắt T, vận tốc cắt V, chiều dày cắt a, chiều rộng cắtb…

Phương trình thực nghiệm tuổi bền dao được biểu diễn dưới dạng:

 s : lượng chạy dao – mm/vòng

 Cv, m, Xv, Yv : các hệ số phụ thuộc vào chế độ gia công,

 Kv : hệ số điều chỉnh

Các hệ số có thể tra cứu trong các sổ tay gia công

9 Trình bày nguyên tắc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh.

Nguyên tắc chọn chuẩn thô

 Nếu chi tiết có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩnthô, như vậy sai lệnh vị trí tương quan giữa bề mặt không gia công và các bềmặt phải gia công là nhỏ nhất

 Nếu có một số bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu độchính xác về vị trí tương quan cao nhất làm chuẩn thô

 Trong các bề mặt phải gia công, nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ, đồngđều làm chuẩn thô

 Chọn mặt tương đối bằng phẳng, không có ba via, đậu hơi, đậu rót, đậu ngótlàm chuẩn thô

 Chuẩn thô chỉ nên sử dụng một lần ( chủ yếu để gia công chuẩn tinh )

Nguyên tắc chọn chuẩn tinh

 Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy sai số vị trí tương quan khigia công và khi làm việc là nhỏ nhất

 Nên chọn chuẩn gia công ( chuẩn định vị ) trùng với gốc kích thước ( chuẩn đolường ) để sai số chuẩn bằng không

 Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lựckẹp Mặt phẳng làm chuẩn phải có diện tích đủ lớn để định vị

 Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng

 Nên chọn chuẩn thống nhất nghĩa là sử dụng một chuẩn cho tất cả các nguyêncông để sai số do lệch chuẩn là nhỏ nhất

mặt (Vẽ hệ tọa độ, xác định những bậc tự do nào cần khống chế)

11 Trình bày công dụng và yêu cầu của đồ gá.

Công dụng

- Nâng cao năng suất và độ chính xác gia công

- Mở rộng khả năng công nghệ cho máy thí dụ như mài trên máy tiện, phaytrên máy tiện, tiện trên máy phay…

- Giúp cho việc thực hiện các nguyên công khó trở nên dễ dàng thí dụ nhưdùng ụ phân độ để gia công bánh răng bằng phương pháp phay định hình

- Cải thiện điều kiện làm việc

Yêu cầu đối với đồ gá

- Kết cấu phải phù hợp với công dụng

- Đảm bảo độ chính xác gia công

- Thao tác dễ dàng, nhanh chóng và an toàn lao động

- Giá thành chế tạo thấp

12 Trình bày nguyên lý, khả năng công nghệ (tạo hình), dụng cắt,

phương pháp gá đặt của phương pháp tiện.

a Nguyên lý gia công

Tiện là phương pháp gia công có chuyển động chính là chuyển động quay tròn củachi tiết, chuyển động phụ là chuyển động tịnh tiến của dụng cụ cắt

e- tiện ren ngòai

Dụng cụ cắt

Dựa vào vị trí của lưỡi cắt chính, ta có: dao trái (hình a) và dao phải (hình b)

Theo hình dáng của đầu dao, ta có: dao thẳng (hình a), dao cong (hình b) và dao cóvuốt dài (dao cắt) (hình c)

hành cắt toàn bộ chiều dài gia công Khi gia công chi tiết tiếp theo thì lại lần nữalặp lại quá trình nói trên.

Trước khi cắt thử thường phải lấy dấu để người thợ có thể rà chuyển động củalưỡi cắt trùng với dấu đã vạch sẵn một cách nhanh chóng và để tránh sinh ra phếphẩm do quá tay

- Trình độ tay nghề công nhân cao

- Người thợ phải chú ý cao độ nên dễ mệt mỏi do đó dễ sinh ra phế phẩm

- Năng suất thấp

- Giá thành cao

Phương pháp này áp dụng cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

13 Trình bày phương pháp tự động đạt kích thước trong gia công, ưu nhược điểm của phương pháp.

Bản chất của phương pháp này là trước khi gia công, dụng cụ đã được điềuchỉnh trước, có vị trí tương quan cố định so với chi tiết gia công hoặc chính xáchơn là có vị trí tương quan với chi tiết định vị đồ gá

Ưu điểm

- Đảm bảo độ chính xác gia công, giảm phế phẩm

- Chỉ cắt một lần là đạt kích thước yêu cầu nên năng suất cao, giá thành hạ

- Nâng cao hiệu quả kinh tế

Nhược điểm

- Không loại trừ ảnh hưởng mòn dao đến độ chính xác gia công

- Chi phí thiết kế chế tạo đồ gá cao

- Yêu cầu về phôi cao

Phương pháp này áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

14 Trình bày ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến khả năng làm việc của chi tiết máy (ảnh hưởng đến tính chống mài mòn, ảnh hưởng đến độ bền mỏi, ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn, ảnh hưởng đến độ

chính xác mối lắp).

MÒN Do bề mặt hai chi tiết tiếp xúc nhau có nhấp nhô tế vi (nhám) nên trong

giai đoạn đầu của quá trình làm việc, hai bề mặt này chỉ tiếp xúc nhau ở một sốđỉnh nhấp nhô; diện tích tiếp xúc thực chỉ bằng một phần của diện tích tiếp xúctính toán (hình 3.2) Tại các đỉnh tiếp xúc đó áp suất rất lớn, thường vượt quá giớihạn chảy, có khi vượt quá giới

hạn bền của vật liệu Áp suất đó

làm các điểm tiếp xúc bị nén đàn

hồi và làm biến dạng dẻo các

nhấp nhô, đó là biến dạng tiếp

đạt kích thước trên máy phay.

Hình 3.2 - Sơ đồ tiếp xúc ban đầu của cặp chi tiết ma sát với

nhau.

hiện tượng mài mòn ban đầu Trong điều kiện làm việc nhẹ và vừa, mài mòn banđầu có thể làm cho chiều cao nhấp nhô giảm 6575%, lúc đó diện tích tiếp xúcthực tăng lên và áp suất tiếp xúc giảm đi Sau giai đoạn này, quá trình mài mòn xảy

ra bình thường và chậm Cuối cùng là giai đoạn mòn kịch liệt, khi đó bề mặt tiếpxúc bị tróc ra (nghĩa là bề mặt chi tiết bị phá huỷ)

MỎI Độ nhám bề mặt có ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết máy, nhất là

khi chi tiết máy chịu tải trọng chu kỳ có đổi dấu, vì ở đáy các nhấp nhô tế vi có ứngsuất tập trung với trị số lớn, có khi trị số này vượt quá giới hạn mỏi của vật liệu.Ứng suất tập trung này sẽ gây ra các vết nứt tế vi ở đáy các nhấp nhô, đó là nguồngốc gây phá hỏng chi tiết máy

CHỐNG ĂN MÒN: Các chỗ lõm bề mặt do độ nhấp nhô tế vi tạo ra là nơi chứa

các tạp chất như axít, muối, v.v các tạp chất này có tác dụng ăn mòn hoá họcđối với kim loại Quá trình ăn mòn hoá

học trên lớp bề mặt chi tiết làm các

nhấp nhô mới hình thành

Quá trình ăn mòn hoá học này ở lớp

bề mặt xảy ra dọc theo sườn dốc của

các nhấp nhô tế vi, theo chiều từ đỉnh

xuống đáy các nhấp nhô, làm cho các

nhấp nhô cũ bị mất đi và các nhấp nhô

CHÍNH XÁC MỐI LẮP Độ chính xác của các mối lắp quyết định bởi khe hở

(hoặc độ dôi) lắp, mà khe hở phụ thuộc rất nhiều vào độ nhẵn bóng các bề mặt lắpghép với nhau Trong giai đoạn mòn ban đầu, chiều cao nhấp nhô có thể giảm6575%, làm khe hở mối lắp tăng lên và độ chính xác lắp ghép giảm đi Vì vậy, đốivới các mối lắp lỏng, để đảm bảo độ ổn định của các mối lắp trong thời gian sửdụng thì ta phải giảm độ nhấp nhô các mặt làm việc đến tối thiểu Thực nghiệmcho thấy, độ bền của mối lắp ghép có quan hệ trực tiếp với độ bóng bề mặt lắpghép Tăng chiều cao nhấp nhô thì độ bền mối lắp ghép giảm

Hình 3.4 - Quá trình ăn mòn hoá học trên bề mặt chi tiết máy.