0,25đ - Chuẩn là tập hợp của những bề mặt, đường hoặc điểm của một 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 c
Trang 1HỘI ĐỒNG THI TỐT NGHIỆP
Ghi chú: Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
Trang 2CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ
Câu 1 (3,5đ): Phân biệt định vị và kẹp chặt Thế nào là chuẩn, nguyên tắc chọn chuẩn trong gia công cơ khí?
- Định vị là sự xác định chính xác vị trí tương đối của chi tiết so với dụng cụ cắt trước
khi gia công (0,2đ)
- Kẹp chặt là quá trình cố định vị trí của chi tiết sau khi đã định vị để chống lại tác dụngcủa ngoại lực (chủ yếu là lực cắt) trong quá trình gia công làm cho chi tiết không được
xê dịch và rời khỏi vị trí đã được định vị (0,25đ)
- Chuẩn là tập hợp của những bề mặt, đường hoặc điểm của một 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 của chi tiết khác (0,25đ)
- Chọn chuẩn thô: đảm bảo hai yêu cầu
+ Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công (0,2đ)
+ Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công
với những bề mặt sắp gia công (0,2đ)
Để đảm hai yêu cầu trên khi chọn chuẩn thô cần tuân theo 5 nguyên tắc sau:+ Nguyên tắc 1: Nếu chi tiết gia công có một bề mặt không cần gia công thì nên lấy bềmặt đó làm chuẩn thô, như vậy sẽ làm cho sự thay đổi vị trí tương quan giữa các bề mặt
gia công và bề mặt không gia công là nhỏ nhất (0,2đ)
+ Nguyên tắc 2: Nếu chi tiết có một số bề mặt không cần gia công thì nên chọn bề mặtnào có yêu cầu chính xác về vị trí tương quan cao nhất đối với các bề mặt gia công làm
chuẩn thô (0,2đ)
+ Nguyên tắc 3: Trong các bề mặt cần gia công, nên chọn bề mặt nào có lượng dư gia
công nhỏ, đều làm chuẩn thô (0,2đ)
+ Nguyên tắc 4: Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng, không có
bavia, đậu rót, đạu ngót, hoặc quá gồ ghề (0,2đ)
+ Nguyên tắc 5: Chuẩn tho chỉ nên ding một lần trong cả quá trình gia công (0,2đ)
- Chọn chuẩn tinh: đảm bảo 2 yêu cầu sau:
+ Đảm bảo chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công (0,2đ)
+ Nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm (0,2đ)
Để đảm hai yêu cầu trên khi chọn chuẩn tinh cần tuân theo 5 nguyên tắc sau:
* Nguyên tắc 1: Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy sẽ làm cho chitiết lúc gia công có vị trí tương tự như khi làm việc Điều này rất quan trọng khi gia
công tinh (0,2đ)
* Nguyên tắc 2: Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn
bằng 0 (0,2đ)
* Nguyên tắc 3: Chọn chuẩn tinh sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do
lực cắt, lực kẹp Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị (0,2đ)
* Nguyên tắc 4: Chọn chuẩn tinh sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, thuận tiện khi sử dụng
(0,2đ)
Trang 3* Nguyên tắc 5: Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất, có nghĩa là trong nhiều lần gácũng chỉ dng một chuẩn để thực hiện các nguyên công của cả quá trình công nghệ, vì
khi thay đổi chuẩn thì sẽ sinh ra sai số tích lũy ở những lần gá sau (0,2đ)
Câu 2 (4đ): Nêu các yêu cầu kỹ thuật của trụ bậc? Trình bày phương pháp tiện trụ bậc ngắn!
Yêu cầu kỹ thuật của trụ bậc
- Đảm bảo độ chính xác về kích thước (các kích thước chiều dài, đường kính đạt yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ ) (0,2đ)
- Đảm bảo độ chính xác về hình dáng, hình học (không bị côn, hình tang trống, hình yên ngựa, ô van, đa cạnh (0,2đ)
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan (đảm bảo độ đồng tâm, độ vuông góc giữa các bậc trục ) (0,2đ)
- Đảm bảo độ nhám bề mặt (độ nhám phải nằm trong giới hạn cho phép ghi trên bản vẽ) (0,2đ)
Trang 4Ưu điểm : Phương pháp này có năng suất cao vì chiều dài cắt gọt nhỏ hơn (0,25đ)
Nhược điểm: lượng dư lớn và không đều nhau, lực cắt lớn và độ cứng vững bị giảm
xuống (0,25đ)
+ Cắt phối hợp:
(0,25đ)
Đây là phương pháp cắt phối hợp của hai phương pháp trên nhằm khắc phục nhược
điểm của hai phương pháp (0,25đ)
Câu 3 (2,5đ): Hãy tính toán để phân độ khi phay bánh răng có Z =51 răng
Trang 5- Chọn z'= 50 (0,25đ)
- Số vòng quay khi phân độ (chọn vòng lỗ 20) (0,5đ)
-Sai số khi phân độ được bù lại thông qua bộ bánh răng thay thế:
(0,5đ)
- Kiểm nghiệm đk ăn khớp
40+25>30+15 ; 60+30>25 +15 điều kiện thoả mãn (0,5đ)
- z'< z nên đĩa chia phải quay ngược chiều tay quay (0,25đ)
( trường hợp này phải lắp thêm bánh răng trung gian z 0 ăn khớp giữa bánh c và d)
Vậy khi gia công bánh răng có z = 51 răng cần lắp bộ bánh răng thay thế a = 40, b =
25, c = 30, d = 60 và một bánh răng trung gian z 0 bất kỳ đồng thời mỗi lần phân độ
quay tay quay đi 16 lỗ trên vòng 20 lỗ (0,5đ)
60
30 25
40 50
40 50
) 51 50 (
20
165
450
Trang 6Lập trình gia công tinh cho chi tiết sau:
HỘI ĐỒNG THI TỐT NGHIỆP
Ghi chú: Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
Trang 7Câu 1 (4đ): Trình bày nguồn gốc của lực cắt, phân tích lực cắt theo các phương chuyển động và viết công thức tính công suất cắt gọt!
Nguồn gốc của lực cắt:
- Định nghĩa lực cắt: Trong cắt gọt kim loại, người ta gọi lực sinh ra trong quá trình cắt tác dụng lên dao là lực cắt, ký hiệu là Pr
; còn lực có cùng độ lớn, cùng phương nhưng ngược chiều với lực cắt gọi là phản lực cắt, ký hiệu là Pr '
.(0,5đ)
- Quá trình cắt thực hiện được cần có lực để thắng biến dạng và ma sát, do vậy lực cắt theo định nghĩa trên có thể hiểu rằng có nguồn gốc từ quá trình biến dạng và ma sát Biến dạng khi cắt có biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo Do vậy lực sinh ra do biến dạng cũng có lực biến dạng đàn hồi Pr dh
và lực biến dạng dẻo Pr d
Những lực này cùng
với lực ma sát tác dụng lên dao, cụ thể trên mặt trước và mặt sau dao (0,5đ)
- Sơ đồ nguồn gốc của lực cắt
Phân tích lực cắt theo các phương chuyển động
- Lực cắt tổng P được phân tích thành 3 thành phần theo 3 phương chuyển động v, s và tcủa chuyển động cắt: tiếp tuyến, ngược với
chuyển động chạy dao và hướng kính (0,5đ)
* Thành phần P z hay P v: nằm theo hướng
chuyển động chính (hướng tốc độ cắt), thành
phần này gọi là lực tiếp tuyến, lực cắt chính
Giá trị lực Pz cần thiết để tính toán công suất
của chuyển động chính, tính độ bền của dao,
của chi tiết cơ cấu chuyển động chính và của
những chi tiết khác của máy công cụ.(0,5đ)
Pdh1
Pdh2
Pd1
P d2
Pbd
F ms1
Fms2 Fms
Pbd
P
Dao Phoi Chi tiết
Trang 8* Thành phần P x hay P s: tác dụng ngược hướng chay dao, gọi là lực chiều trục hay lực chạy dao Biết lực này để tính độ bền của chi tiết trong chuyển động chạy dao, độ bền
của dao và công suất tiêu hao của cơ cấu chạy dao (0,5đ)
* Thành phần P y hay P t: tác dụng trong mặt phẳng nằm ngang và vuông góc với đường tâm chi tiết (vuông góc với mặt phẳng sau khi gia công) Thành phần này gọi là lực hướng kính có tác dụng làm cong chi tiết (biểu thị bằng độ võng), ảnh hưởng đến độ chính xác của chi tiết gia công, độ cứng vững của máy và dụng cụ cắt
Sau khi xác định được các lực thành phần Px, Py và Pz , thì lực cắt tổng P được tính theo công thức:
.
N N
(0,5đ)
Câu 2 (3,5đ): Trình bày phương pháp tiện côn bằng cách xoay xiên bàn dao dọc phụ!
Nguyên lý: Mặt côn được hình thành bởi sự kết hợp 2 chuyển động
- Chuyển động quay của phôi
Chuyển động tịnh tiến của dao nhưng là chuyển động tịnh tiến xiên so với tâm trục chính một góc đúng bằng góc dốc α của bề mặt côn cần tiện (0,5đ)
Để tạo ra chuyển động tịnh tiến xiên, người ta xoay bàn trượt dọc phụ đi một góc α và thực hiện tiến dao bằng tay do du xích bàn trượt dọc phụ thực hiện (0,5đ)
Đặc điểm
- Gia công được các mặt côn ngoài và côn trong với góc dốc α tùy ý (00<α<900)
- Độ bóng và độ chính xác bề mặt gia công không cao do thực hiện bước tiến bằng tay
- Lực cắt nhỏ hơn so với phương pháp dùng dao rộng bản, ít rung động
- Chiều dài côn tiện được bị giới hạn bởi hành trình lớn nhất của bàn trượt dọc phụ
(0,5đ)
Phương pháp tiện
Trang 9- Xác định hướng xoay bàn trượt dọc phụ theo cùng chiều hay ngược chiều kim đồng hồ
- Nới lỏng vít hãm giữa bàn trượt dọc phụ và đế rồi xoay bàn trượt một góc α (1đ)
- Nếu trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thì quá trình xoay và điều chỉnh được tiến hành theo chi tiết mẫu sau đó cố định bàn trượt dọc phụ lại và gia công các chi tiết trongloạt
- Trong sản xuất đơn chiếc hay loạt nhỏ thì có thể dùng mẫu kiểm hoặc ke hoặc đồng hồ
so để điều chỉnh góc xoay α cho chính xác (0,5đ)
- Khi gia công chiều sâu cắt được xác định bằng du xích bàn trượt ngang, bước tiến thựchiện nhờ du xích bàn trượt dọc phụ và chủ yếu bằng tay Do kích thước đường kính luônthay đổi, nên lực cắt cũng thay đổi, vì vậy quá trình thực hiện bước tiến phải đều để
Trang 10HỘI ĐỒNG THI TỐT NGHIỆP
Ghi chú: Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
Trang 11Câu 1 (4đ): Trình bày cấu tạo chung và các góc độ cơ bản phần cắt gọt của dao tiện?
Cấu tạo chung của dao tiện
- Dao tiện gồm có đầu dao và thân dao, đó là hai bộ phận chủ yếu Đầu dao là phần làm
nhiệm vụ cắt gọt, thân dao dùng để gá lắp và kẹp chặt vào ổ dao của máy tiện, thân dao
có tiết diện vuông hoặc là hình chữ nhật hoặc hình tròn (0,5đ)
- Đầu dao : Còn gọi là phần cắt của dao, trực tiếp làm nhiệm vụ cắt gọt được tạo thànhbởi các mặt, các đường theo các góc độ nhất định Những mặt, đường, góc độ đó quyếtđịnh đến thời gian sử dụng của dao, năng suất và chất lượng sản phẩm khi gia công
me phẳng hoặc không có me (0,5đ)
+ Mặt sau : (mặt sau chính và mặt sau phụ):
Mặt sau chính là mặt đối diện với bề mặt đang gia công
Mặt sau phụ là mặt đối diện với mặt đã gia công
+ Lưỡi cắt chính : Là giao tuyến của mặt trước và mặt sau chính (lưỡi cắt tham gia cắtgọt chính)
Trang 12+ Lưỡi cắt phụ : Là giao tuyến của mặt trước và mặt sau phụ (khi cắt một phần của lưỡicắt tham gia cắt gọt) Dao tiện có thể có một hoặc hai lưỡi cắt phụ.
+ Mũi dao : Là giao điểm của lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ, mũi dao có thể nhọn, cung
tròn hoặc mài vát (0,5đ)
Các góc độ cơ bản
- Các góc trong tiết diện chính
+ Góc trước chính γ : Là góc hợp bởi mặt trước và mặt đáy xét tại một điểm trên lưỡicắt chính
+ Góc sau chính α : Là góc tạo bởi mặt sau chính của dao và mặt phẳng cắt gọt xét tạimột điểm trên lưỡi cắt chính
+ Góc sắc chính β: Là góc giữa mặt trước và mặt sau chính xét tại một điểm trên lưỡicắt chính
β = 90o - α - γ
+ Góc cắt gọt chính δ: Là góc tạo bởi mặt trước và mặt phẳng cắt gọt xét tại một điểmtrên lưỡi cắt chính δ = 90o - γ (0,5đ)
- Các góc trong tiếp diện phụ:
+ Góc trước phụ γ1 : Là góc hợp bởi mặt trước và mặt đáy xét tại một điểm trên lưỡi cắtphụ
+ Góc sau phụ α1 : Là góc tạo bởi mặt sau chính của dao và mặt phẳng cắt gọt xét tạimột điểm trên lưỡi cắt phụ
+ Góc sắc phụ β1: Là góc giữa mặt trước và mặt sau chính xét tại một điểm trên lưỡi cắtphụ
Trang 13Các góc trong mặt phẳng cắt gọt:
Góc nâng của lưỡi cắt chính λ : Là góc tạo bởi lưỡi cắt chính và hình chiếu của nó trênmặt phẳng đáy
Nếu λ = 0 lưỡi cắt chính song song với mặt đáy
Nếu λ >0 mũi dao là điểm thấp nhất của lưỡi cắt chính
Nếu λ<0 mũi dao là điểm cao nhất của lưỡi cắt chính
(0,5đ)
Câu 2 (3,5đ): Trình bày phương pháp tiện côn bằng cách xê dịch ngang ụ động!
Nguyên lý:
Mặt côn được hình thành bởi sự kết hợp 2 chuyển động
- Chuyển động quay của phôi
- Chuyển động tịnh tiến dọc theo băng máy của dao trong đó đường tâm của phôi được đánh lệch đi so với tâm trục chính một góc đúng bằng góc α cần tiện
Để đánh lệch đường tâm của phôi, người ta gá lắp phôi trên 2 mũi tâm, sau đó điều chỉnh tâm ụ sau dịch chuyển ngang một lượng, sao cho đường tâm của phôi lệch đi so với đường tâm của máy một góc α (0,5đ)
Đặc điểm
- Có thể gia công được các chi tiết có chiều dài côn lớn
- Chạy dao tự động nên độ bóng và độ chính xác cao
- Không gia công được các góc côn lớn do hạn chế bởi khoảng xê dịch ngang của ụ động
- Không gia công được các mặt côn trong (0,5đ)
Phương pháp tiện
- Xác định khoảng xê dịch H theo công thực sau: L
l
d D
Trang 14- Để xê dịch ụ sau, trước hết phải căn cứ vào vị trí của chi tiết gá trên máy mà xác định xem xê dịch ụ động về phía bên này hay bên kia người thợ
- Tiến hành điều chỉnh vít điều chỉnh ở sườn bên của thân ụ động theo hướng đã định một khoảng H
- Để xê dịch ngang ụ động có thể thực hiện một trong các cách sau:
+ Cách 1: Dịch chuyển ngang thân ụ động theo vạch chia độ trên thân và đế ụ động Trường hợp trên mặt đầu của đế ụ động không khắc vạch chia độ, có thể dịch chuyển ngang thân ụ động sử dụng thước đo chiều dài Đặt vạch chuẩn của thước trùng với vạch chuẩn ở mặt đầu của đế ụ động, vặn vít điều chỉnh để thân ụ động dịch chuyển ngang cho tới khi vạch chuẩn trên thân ụ động trùng với vạch ở trên thước có giá trị
bằng khoảng dịch chuyển ngang của thân ụ động (0,5đ)
+ Cách 2: Đo khoảng cách giữa mũi tâm trước và mũi tâm ở ụ động được dịch chuyển
(0,5đ)
+ Cách 3: Dịch chuyển ngang thân ụ động căn cứ vào chỉ số trên thang chia độ của đồng
hồ so, quay tay quay của ụ động để dịch chuyển nòng ụ động ra khỏi lỗ của thân ụ động một đoạn Sau đó gá đồng hồ so trên ổ dao, điều chỉnh cho đầu đo ngang tâm máy và tiếp xúc với bề mặt trụ của nòng ụ động bằng tay quay của bàn dao ngang Điều chỉnh mặt số của đồng hồ để kim chỉ vào vạch số “0” Vặn vít điều chỉnh để dịch chuyển ngang thân ụ động, lượng dịch chuyển của thân ụ động được xác định theo số chỉ của thang chia độ của đồng hồ so Độ chính xác của khoảng dịch chuyển ngang thân ụ động
phụ thuộc vào độ chính xác của đồng hồ so (0,5đ)
+ Cách 4: Dịch chuyển ngang thân ụ động căn cứ vào du xích bàn dao ngang, quay tay quay của ụ động để dịch chuyển nòng ụ động ra khỏi lỗ của thân ụ động một đoạn Điềuchỉnh cho mũi dao tiếp xúc với nòng ụ động thông qua một mảnh giấy mỏng Sau đó lùidao ra hoặc tiến vào một lượng H rồi lại điều chỉnh cho nòng ụ động tiếp xúc với mũi dao bằng vít điều chỉnh thông qua mảnh giấy mỏng Trường hợp tiến dao vào thì trước hết phải dùng du xích chạy dao dọc đưa dao ra khỏi nòng ụ động và tiến dao vào bằng
du xích chạy dao ngang, rồi mới điều chỉnh cho nòng ụ động tiếp xúc trở lại (0,5đ)
+ Cách 5: Dịch chuyển ngang thân ụ động căn cứ vào chi tiết mẫu gá trên hai mũi tâm
và dùng đồng hồ so kiểm tra độ song song giữa đường sinh của bề mặt chi tiết mẫu và hướng chuyển động tiến của dao sau khi điều chỉnh xê dịch thân ụ sau
- Sau khi đã điều chỉnh được máy theo yêu cầu thì việc tiện như tiện mặt trụ ngoài
Trang 15- Chọn z'= 70
- Số vòng quay khi phân độ (chọn vòng lỗ 21) (0,5đ)
-Sai số khi phân độ được bù lại thông qua bộ bánh răng thay thế:
- Kiểm nghiệm đk ăn khớp
40+35>30+15 ; 60+30>25 +15 điều kiện thoả mãn
- z'< z nên đĩa chia phải quay ngược chiều tay quay
( trường hợp này phải lắp thêm bánh răng trung gian z 0 ăn khớp giữa bánh c và d) (1đ)
Vậy khi gia công bánh răng có z = 71 răng cần lắp bộ bánh răng thay thế a = 40, b =
35, c = 30, d = 60 và một bánh răng trung gian z 0 bất kỳ đồng thời mỗi lần phân độ
quay tay quay đi 12 lỗ trên vòng 21 lỗ (1đ)
60
3035
4070
4070
)7170(
21
127
470
Trang 16- Bước ren của trục vít me: Svm = 12mm
- Bộ bánh răng thay thế đang lắp trên máy
64 86
86 40
=
=
d c
b a
i ttb
- Các bánh răng thay thế gồm có:
+ Bộ 5: 25; 30; 35; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100
+ Bộ 4: 20; 24; 28; 32; 36; 40; 44; 48; 52; 56; 60; 64; 68; 72
HỘI ĐỒNG THI TỐT NGHIỆP
Ghi chú: Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
Trang 17Câu 1(4đ): Nêu và trình bày các điểm chuẩn trên máy tiện CNC! (3,5đ)
* Điểm 0 của máy (M):
- Là điểm gốc của các hệ thống toạ độ máy
- Điểm M được các nhà chế tạo quy định theo kết cấu động học của từng loại máy
(0,5đ)
* Điểm 0 của chi tiết (W)
- Là điểm gốc của hệ tọa độ chi tiết
- Điểm W do người lập trình tự lựa chọn sao cho
+ Quy đổi thuận tiện các kích thước ghi trên bản vẽ thành các giá trị toạ độ trong phạm
vi không gian làm việc của máy
+ Định hướng kẹp chặt, điều chỉnh, kiểm tra hệ thống đo lường dich chuyển thuận tiện
+ Với các chi tiết đối xứng nên chọn điểm W tại trục đối xứng
+ Với các chi tiết phay nên chọn điểm W tại điểm góc ngoài đường viền của chi tiết
- Nếu hệ thống toạ độ của chi tiết và hệ thống toạ độ của máy khác loại thì các toạ độ của chi tiết phải chuyển sang hệ thoạ độ của máy
Điểm W nằm trên đường tâm của chi tiết hoặc ở đầu bên trái hoặc ở đầu bên phải
- Khi gia công chi ti ết có nhiều hình dáng giống nhau và đối xứng với nhau thì người ta thường xác định trên chi ti ết nhi ều hệ tọa độ khác nhau có các điểm 0 tương
ứng của chi tiết là W1, W2, W3….(0,5đ)
* Điểm 0 của chương trình (P0)
- Là điểm dụng cụ cắt sẽ ở đó trước khi gia công
- Nên chọn điểm 0 của chương trính sao cho chi tiết gia công hoặc dụng cụ có thể thay
đổi một cách dễ dàng mà không ảnh hưởng đến chi tiết hoặc đồ gá (0,5đ)
* Điểm chuẩn của máy (R)
- Là một điểm xác định trong hệ thống toạ độ máy dùng để xác định vị trí của hệ toạ độ máy trong một số trường hợp nhất định
- Điểm chuẩn này có một khoảng cách xác định so với điểm 0 của máy và đã được đánh
dấu trên bàn trượt của máy (0,5đ)
* Điểm chuẩn của dao (P)