Bài giảng công nghệ chế tạo máy 1

Khi pherit bi n d ng nhi u tr thành catôt, peclit bi n d ng ít tr thành an t, làm cho quá trình n mòn và khu ch tán nhanh.. Ta th y, hình dáng.

L I NÓI U

trong l nh v c công ngh ch t o máy, nh ng y u t nh h ng đ n ch t l ng khi gia công c khí, nguyên nhân gây sai s trong quá trình gia công, đ gá gia công c ng

cho SV các ngành h c liên quan

M C L C

5.3 Gia công m t tr ngoài 121

CH NG 1. CÁC KHÁ I NI M VĨ NH NGH A C B N

M c đích:

Nh m trang b cho SV nh ng ki n th c c b n và hi u sâu s c v quá trình

s n xu t, quá trình công ngh , các thành ph n c a quá trình công ngh , các d ng

s n xu t; các ki n th c v s n ph m và phôi Qua đó giúp cho các em bi t đ c các hình th c t ch c s n xu t

1.1 Khái ni m v s n ph m, chi ti t máy, b ph n, c c u máy vƠ phôi

1.1 1 S n ph m

S n ph m là m t danh t quy c đ ch m t v t ph m đ c ch t o ra giai

đo n cu i cùng c a m t quá trình s n xu t, t i m t c s s n xu t S n ph m có th

là máy móc thi t b hoàn ch nh, s d ng đ c ngay nh ng c ng có th là b ph n,

c m máy hay chi ti t…dùng đ l p ráp hay thay th

Ví d 1:

1.1.2 Chi ti t máy

Chi ti t máy là đ n v nh nh t và hoàn ch nh v m t k thu t, không th

V í d 2: Bánh r ng, tr c, vít, l p…

1.1.3 B ph n máy (c m máy)

B ph n máy là hai hay nhi u chi ti t máy đ c liên k t v i nhau theo nh ng nguyên lý và quy lu t nh t đ nh Nh ng t nó ch a th ho t đ ng đ c l p đ c mà

ph i l p ghép hay liên k t vào thành m t s n ph m hoàn ch nh đ ho t đ ng

Ví d 3: Xích, líp, moay …có quy lu t làm vi c riêng nh ng ph i l p vào xe

đ p m i ho t đ ng đ c

1.1.4 C c u máy

C c u máy là m t t h p g m hai hay nhi u chi ti t máy đ th c hi n m t nhi m v xác đ nh

Ví d 4: c c u bánh r ng di tr t, dùng đ thay đ i t s truy n gi a hai

tr c

M t c c u máy có th là m t b ph n máy, nh ng các chi ti t máy trong

m t c c u có th n m trong các c m khác nhau

1.1.5 Phôi

t o ra t m t quá trình s n xu t này chuy n sang m t quá trình s n

xu t khác

Ví d 5: Quá trình đúc, là quá trình rót kim lo i l ng vào khuôn, sau khi kim

- S n ph m c a quá trình đúc

1.2 Quá trình s n xu t, quá trình công ngh

1.2.1 Quá tr ình s n xu t

Nói m t cách t ng quát, quá trình s n xu t là quá trình con ng i tác đ ng vào tài nguyên thiên nhiên đ bi n nó thành s n ph m ph c v cho l i ích c a con

ng i

nh ngh a này r t r ng, có th bao g m nhi u giai đo n Ví d , đ có m t s n

khí, gia công nhi t, l p ráp v.v

N u nói h p h n trong m t nhà máy c khí, quá trình s n xu t là quá trình t ng

S nh h ng c a các quá trình nêu trên đ n n ng su t, ch t l ng c a quá trình s n xu t có m c đ khác nhau nh h ng nhi u nh t đ n ch t l ng, n ng

su t c a quá trình s n xu t là nh ng quá trình có tác đ ng làm thay đ i v tr ng thái, tính ch t c a đ i t ng s n xu t, đó chính là các quá trình công ngh

1 2.2 Quá trình công ngh

Quá trình công ngh là m t ph n c a quá trình s n xu t tr c ti p làm thay đ i

tr ng thái và tính ch t c a đ i t ng s n xu t Thay đ i tính ch t và tr ng thái bao hàm; Thay đ i hình d ng, thay đ i kích th c, thay đ i tính ch t c lý hóa c a v t

li u và thay đ i v trí t ng quan gi a các b ph n c a chi ti t

Quá trình công ngh gia công c là quá trình c t g t phôi đ làm thay đ i kích

th c và hình dáng c a nó

Quá trình công ngh nhi t luy n là quá trình thay đ i tính ch t v t lý và hóa

h c c a v t li u chi ti t

gi a các chi ti t thông qua các lo i liên k t m i l p ghép

Ngoài ra còn có các quá trình công ngh nh ch t o phôi, nh qúa trình đúc, quá trình gia công áp l c, vv…

Quá trình công ngh h p lý là quá trình công ngh th a mãn đ c các yêu c u

c a chi ti t nh đ chính xác gia công, đ nhám b m t, v trí t ng quan gi a các

đây, nguyên công đ c đ c tr ng b i 3 đi u ki n c b n, đó là hoàn thành

và tính liên t c trên đ i t ng s n xu t và v trí làm vi c Trong quá trình th c hi n quy trình công ngh n u chúng ta thay đ i 1 trong 3 đi u ki n trên thì ta đã chuy n sang m t nguyên công khác

Ví d 6: Ti n tr c có hình nh sau:

N u ta ti n đ u A r i tr đ u đ ti n đ u B (ho c ng c l i) thì v n thu c m t nguyên công vì v n đ m b o tính ch t liên t c và v trí làm vi c Nh ng n u ti n

đ u A cho c lo t xong r i m i tr l i ti n đ u B c ng cho c lo t đó thì thành hai nguyên công vì đã không đ m b o đ c tính liên t c, có s gián đo n khi ti n các

b m t khác nhau trên chi ti t Ho c ti n đ u A máy này, đ u B ti n máy khác thì rõ ràng đã hai nguyên công vì v trí làm vi c đã thay đ i

Nguyên công là đ n v c b n c a quá trình công ngh đ h ch toán và t ch c

s n xu t Vi c ch n s l ng nguyên công s nh h ng l n đ n ch t l ng và giá thành s n ph m, vi c phân chia quá trình công ngh ra thành các nguyên công có ý ngh a k thu t và kinh t

Ý ngh a k thu t: M i m t ph ng pháp c t g t có m t kh n ng công ngh

nh t đ nh (kh n ng v t o hình b m t c ng nh ch t l ng đ t đ c) Vì v y, xu t phát t yêu c u k thu t và d ng b m t c n t o hình mà ta ph i ch n ph ng pháp gia công t ng ng hay nói cách khác ch n nguyên công phù h p

Ta không th th c hi n đ c vi c ti n các c tr c và phay rãnh then cùng

m t ch làm vi c Ti n các c tr c đ c th c hi n trên máy ti n, phay rãnh then

th c hi n trên máy phay

Ý ngh a kinh t : Khi th c hi n công vi c, tùy thu c m c đ ph c t p c a hình

d ng b m t, tùy thu c s l ng chi ti t c n gia công, đ chính xác, ch t l ng b

m t yêu c u mà ta phân tán ho c t p trung nguyên công nh m m c đích đ m b o s cân b ng cho nh p s n xu t, đ t hi u q a kinh t nh t

Hình 1.1 Chi ti t tr c

không c n chính xác cao đ đ t hi u qu kinh t (l y ph n l n l ng d ); khi gia

ti t

1.3.2 Gá

Tr c khi gia công, ta ph i xác đ nh v trí t ng quan gi a chi ti t so v i máy,

d ng c c t và tác d ng lên chi ti t m t l c đ ch ng l i s xê d ch do l c c t và các

y u t khác gây ra khi gia công nh m đ m b o chính xác v trí t ng quan đó Quá trình nay ta g i là quá trình gá đ t chi ti t

Gá là m t ph n c a nguyên công, đ c hoàn thành trong m t l n gá đ t chi

ti t.Trong m t nguyên công có th có m t ho c nhi u l n gá, t t nh t nên dùng s

l n gá ít nh t trong m t nguyên công

V trí là m t ph n c a nguyên công, đ c xác đ nh b i m t v trí t ng quan

gi a chi ti t v i máy ho c gi a chi ti t v i d ng c c t M t l n gá có th có m t

ho c nhi u v trí

Ví d 8: Khi phay bánh r ng b ng dao phay đ nh hình, m i l n phay m t r ng,

ho c khoan m t l trên chi ti t có nhi u l đ c g i là m t v trí (m t l n gá có nhi u v trí) Còn khi phay bánh r ng b ng dao phay l n r ng, m i l n phay là m t

v trí (nh ng do t t c các r ng đ u đ c gia công nên l n gá này có m t v trí)

Hình 1.2 Chi ti t tr c

Khi thi t k qui trình công ngh c n l u ý là gi m s l n gá đ t (trong khi v n

gi đ c v trí c n thi t) b i vì m i m t l n gá đ t s gây ra sai s gia công

1.3.4 B c

B c c ng là m t ph n c a nguyên công khi th c hi n gia công m t b m t (ho c m t t p h p b m t) s d ng m t d ng c c t (ho c m t b d ng c ) v i ch

đ làm vi c c a máy duy trì không đ i (v, s, t, không đ i)

N u thay đ i m t trong các đi u ki n nh : b m t gia công ho c ch đ c t (t c đ , l ng ch y dao ho c chi u sâu c t)thì ta đã chuy n sang b c khác

B c có th là b c đ n gi n và b c ph c t p ví d , khi tiên m t tr c bâc

g m ba đo n v i đ ng kính khác nhau (b ng m t dao) thì ta ph i th c hi n ba

b c đ n gi n Còn khi ti n tr c b c đó đ ng th i b ng nhi u dao thì ta có m t

b c ph c t p

Khi l p ráp b c đ c xem là m t quá trình n i ghép các chi ti t l i v i nhau

đ đ t đ chính xác c n thi t ho c các quá trình khác nhau nh c o s a then đ l p

nó vào v trí, l p m t vòng bi trên tr c…

M t nguyên công có th có m t ho c nhi u b c

Ví d 9: C ng là gia công hai đo n tr c nh ng n u gia công đ ng th i b ng

hai dao là m t b c; còn gia công b ng m t dao trên t ng đo n tr c là hai b c

gian gia công ch c n tính cho m t b m t gia công có chi u dài l n nh t

1.3.5 ng chuy n dao

Hình 1.3 Gia công chi ti t tr c

Vi c phân chia thành đ ng tác r t c n thi t đ đ nh m c th i gian, nghiên c u

n ng su t lao đ ng và t đ ng hóa nguyên công

Qui trình công ngh mà ta thi t k ph i đ m b o đ c đ chính xác và ch t

l ng gia công, đ ng th i ph i đ m b o t ng n ng su t lao đ ng và gi m giá thành Qui trình công ngh này ph i đ m b o đ c s n l ng đ t ra đ t đ c các ch tiêu trên đây thì qui trình công ngh ph i đ c thi t k thích h p v i d ng s n xu t Tùy theo s n l ng hàng n m và m c đ n đ nh c a s n ph m mà ta chia ra

ba d ng s n xu t sau:

1.4.1.1 S n xu t đ n chi c

D ng s n xu t đ n chi c là s n l ng hàng n m ít, th ng t m t đ n vài ch c chi c S n ph m không n đ nh do ch ng lo i nhi u Chu k ch t o không đ c xác đ nh

D ng s n xu t đ n chi c có nh ng đ c đi m sau:

S n xu t đ n chi c th ng đ c s d ng trong công ngh s a ch a, ch

S n xu t hàng lo t là d ng s n xu t ph bi n trong ngành ch t o máy Tùy

t c trong m t th i gian dài v i s l ng r t l n (m t hàng n đ nh, ít thay đ i) th c

hi n n đ nh t i t ng đ a đi m Xí nghi p s n xu t hàng kh i th ng phân chia thành nhi u nguyên công nh

D ng s n xu t hàng kh i có đ c đi m là:

- S n ph m r t n đ nh

i v i d ng s n xu t này ta ph i t ch c k thu t và công ngh nh sau:

- Trang thi t b , d ng c công ngh th ng la chuyên dùng

công ngh có n i dung c th và t m

gi i

D ng s n xu t hàng kh i cho phép áp d ng các ph ng pháp công ngh tiên

ti n, có đi u ki n c khí hóa và t đ ng hóa s n xu t, t o đi u ki n t ch c các

đ ng dây gia công chuyên môn hóa Các máy d ng s n xu t này th ng đ c b trí theo theo th t nguyên công c a quá trình công ngh

Ngoài ra, c n ph i n m v ng các hình th c t ch c s n xu t đ s d ng thích

h p cho các d ng s n xu t khác nhau

Sau khi xác đ nh đ c s n l ng hàng n m N c a chi ti t ta ph i xác đ nh

kh i l ng c a chi ti t Kh i l ng Q c a chi ti t đ c xác đ nh theo công th c :

Q = V. (kg)

đây: V- th tích c a chi ti t (dm3

);

S máy và n ng su t c a máy c n tính toán đ đ m b o dây chuy n n đ nh, bình th ng, không đ ng Gia công ph i đ ng b (đ m b o nh p s n xu t) Nh p

s n xu t là kho ng th i gian l p l i c a chu k gia công ho c l p ráp và đ c tính theo công th c:

n

T t N

Trong đó: T- Kho ng th i gian làm vi c (phút),

Trong đó m i nguyên công đ c th c hi n đ c l p, không liên quan v th i gian, đ a đi m làm vi c đ i v i các nguyên công khác, th ng dùng cho s n xu t

ch t o chi ti t máy và ch t l ng l p ráp chúng thành s n ph m hoàn ch nh

i v i các chi ti t máy riêng bi t thì ch t l ng ch t o chúng đ c đánh giá b ng các thông s c b n sau đây:

Ch t l ng b m t là m t ch tiêu trong ch t l ng ch t o chi ti t, nó có nh

h ng r t l n đ n kh n ng làm vi c c a chi ti t máy Ch t l ng b m t gia công

ph thu c vào ph ng pháp và đi u ki n gia công c th Ch t l ng b m t là m c

Trong ph m vi này chúng ta c n đi sâu vào tính ch t hình h c và tính ch t c

lý c a b m t gia công

2.2.1.2 Các ch tiêu đánh giá ch t l ng b m t

1 Tính ch t hình h c c a b m t gia công

a nh p nhô t vi (đ nhám)

nh ng t x t c c b , nh trên b m t gia công và làm cho b m t có đ nhám

nhám b m t là đ nh p nhô t vi c a l p b m t (hình 1.4), g m đ l i, lõm, đ

sóng, đ nh n (đ nhám) ó là ch tiêu đánh giá đ nh p nhô b m t khi gia công,

đ c th hi n b ng đ i l ng Ra và Rz tính b ng micromét ( m)

nh p nhô đ n đ ng trung bình trên chi u dài chu n l Ta có th tính:

đ n5 đáy th p nh t c a nh p nhô trên b m t đo đ n m t đ ng th ng song song

5

h h h h h h h h h h z

Hình 2.1 S đ xác đ nh đ nhám b m t

m t trong ph m vi chi u dài c s l Theo tiêu chu n Vi t Nam thì đ bóng b m t

v i c p 14 (Ra = 0.01m ; Rz = 0.05 m) Trên b n v chi ti t máy, yêu c u v đ nhám b m t đ c cho theo giá tr c a Ra ho c Rz Tr s Ra đ c cho khi yêu c u

đ nhám b m t (đ nh n bóng b m t) c n đ t t c p 6 đ n c p 12 (Ra = 2.5  0.04

ph m vi t c p 1 đ n c p 5 (Rz = 320  20 m) ho c t c p 13 đ n 14 (Rz = 0.08  0.05 m) Trong th c t s n xu t r t nhi u khi ng i ta đánh giá đ nhám b m t chi ti t máy theo các m c đ : thô (c p 1  4), bán tinh (c p 5  7), tinh (c p 8  11),

Ph ng pháp gia

Các b m t không ti p xúc, b m t không quan

tr ng : chân máy, giá

2,5 2,5

Ti n tinh,

d a tinh, phay…

B m t ti p xúc t nh,

đ ng, tr c vít, m t mút bánh r ng…

Doa, mài, mài, đánh bóng…

m ng, nghi n, rà,

B m t nút, van, bi, con

l n, d ng c đo, c n mâu

…

0,08 0,08

ph ng pháp khác…

B m t làm vi c các chi

ti t chính xác cao, d ng

c đo, c n m u chu n…

b sóng b m t:

sóng b m t là chu k không b ng ph ng c a b m t chi ti t máy đ c

1÷10mm ây là ch tiêu trung gian gi a sai l ch t vi và sai l ch đ i quan v hình dáng hình h c c a chi ti t C n c vào t l gi a chi u cao nh p nhô và b c sóng

c t làm xô l ch m ng tinh th và làm xu t hi n ng su t gi a các h t tinh th làm

th tích riêng t ng và m t đ kim lo i gi m Làm t ng đ c ng, dòn và gi m đ d o, dai c a v t li u Ngoài ra, còn làm thay đ i tính d n t , d n đi nc ng nh m t s tính ch t khác

K t qu là l p kim lo i trên b m t gia công b c ng ngu i r n ch c l i so v i kim lo i b n ch t

M c đ bi n c ng và chi u sâu l p bi n c ng b m t ph thu c vào tác d ng

c a l c c t, ph thu c vào quái tình bi n d ng d o kim lo i và ph thu c vào nhi t

Hình 2.2 Sóng b m t và nhám b m t

c t sinh ra N u l c c t t ng m c đ bi n d ng d o cu a t li u t ng, th i gian tác

d ng c a chúng kéo dài thì s làm m c đ bi n c ng và chi u sâu l p bi n c ng đ u

t ng Ng c l i n u nhi t đ c t sinh ra l n, th i gian tác d ng kéo dài thì s làm

gi m m c đ bi n c ng

Khi gia công trong l p b m t chi ti t xu t hi n ng su t d Các nguyên

Khi tr ng l c m t đi bi n d ng d o gây ra ng su t d

t ng th tích nh ng không t ng đ c nên gây ra ng su t nén, đ cân b ng l p bên trong gây ra ng su t kéo

2.2.2 Ch t l ng b m t nh h ng đ n kh n ng lƠm vi c c a chi ti t máy

Ch t l ng b m t nh h ng nhi u đ n kh n ng làm vi c c a chi ti t máy: tính ch ng mòn, đ b n m i, tính ch ng n mòn hóa h c, đ chính xác m i l p ghép

a nh h ng c a đ nhám b m t

đ u hai b m t này ch ti p xúc v i nhau trên m t s đ nh nh p nhô cao, di n tích

v t quá gi i h n ch y, có khi v t c gi i h n b n c a v t li u, làm cho các đi m

nén đàn h i và bi n d ng d o các nh p nhô, đó là bi n d ng ti p xúc

V i: C,x là h s và s m ph thu c vào đi u ki n th c nghi m (d ng ti p

)

Khi hai b m t chuy n đ ng t ng đ i v i nhau x y ra tr t d o các đ nh

nh p nhô d n đ n hi n t ng mòn nhanh chóng ban đ u, khe h t ng lên ó là hi n

t ng mòn ban đ u; trong đi u ki n làm vi c nh và trung bình mòn ban đ u có th làm cho chi u cao nh p nhô gi m 65 ÷ 75%, lúc đó di n tích ti p xúc th c t ng lên

và áp xu t gi m xu ng Sau giai đo n này mòn tr nên bình th ng và ch m, giai

đo n này g i là mòn làm vi c Sau mòn làm vi c b m t làm vi c b tróc ra, k t c u

b m t b phá h y, phá h ng, giai đo n này g i là mòn phá h y i v i chi ti t máy

tr c khi b mòn phá h y x y ra , b m t làm vi c còn có th ph c h i, còn sau khi mòn phá h y x y ra chi ti t không th ph c h i đ c kh n ng làm vi c

Quá trình mài mòn c a m t c p chi ti t ma sát v i nhau th ng qua 3 giai

đo n Quy lu t mòn nh sau:

- Giai đo n II là giai đo n mòn n đ nh (mòn ch m)

Trên hình 2.3 bi u th m i quan h gi a l ng mòn và th i gian s d ng c a

ba c p chi ti t có đ nhám khác nhau C p c có đ nhám l n nh t, th i gian mòn ban đ u x y ra nhanh nh t, th i gian s d ng ng n nh t Ngh a là

( ) ( ) ( )

z c z b z a

đ n tu i th c a chi ti t máy nh n bóng cao thì th i gian làm vi c càng dài Tuy

v y tùy theo đi u ki n làm vi c c th đ ch n đ nh n bóng b m t t i u

Hình 2.3 Quá trình mài mòn c a m t c p

chi ti t ma sát v i nhau

ng su t d trên b m t sinh ra trong quá trình gia công không có nh h ng

gì đ n tính ch ng mòn c a b m t chi ti t nh ng ng su t d bên trong thì nh

Hình 2.4 Quan h gi a l ng mòn ban

đ u u và đ nh p nhô t vi R a

a nh h ng c a đ nhám b m t

nh n b m t nh h ng nhi u đ n đ b n m i c a chi ti t nh t là khi

chúng ch u t i tr ng chu k d u thay đ i vì đáy các nh p nhô (hình 1.6) có ng

su t t p trung v i tr s l n, có khi v t quá gi i h n m i c a v t li u ó là ngu n

g c các v t n t phá h ng chi ti t

Ví d , ti n v t li u C45 v i chi u cao nh p nhô 75 m s có gi i h n m i

Ch lõm c a l p b m t là n i ch a axít, mu i và t p ch t, làm cho l p kim

lo i b n mòn d n theo các l p t ngoài vào trong theo chi u m i tên (nh p nhô c - nét li n, nh p nhô m i- nét đ t)

Vì v y b m t kim lo i càng nh n thì càng ít b n mòn Bán kính đáy lõm càng l n thì m c đ ch ng n mòn càng cao do đó đ ch ng n mòn ta th ng ph lên b m t m t l p b o v nh m crôm hay niken

b nh h ng c a bi n c ng l p b m t

Sau gia công c , l p b m t kim lo i b bi n c ng và làm xô l ch m ng nguyên t Hình d ng, tính ch t, t ch c, đ h t l p b m t làm co bi n d ng d o và

bi n c ng khác nhau pherit bi n d ng và bi n c ng nhi u h n peclit Khi pherit

bi n d ng nhi u tr thành catôt, peclit bi n d ng ít tr thành an t, làm cho quá trình

n mòn và khu ch tán nhanh

c nh h ng c a ng su t d

chính xác c a m i l p quy t đ nh b i khe h hay đ dôi Ph n quy t đ nh

l i do đ nh n b m t l p ghép v i nhau vì chi u cao nh p nhô trung bình tham gia vào vùng dung sai ch t o chi ti t và s mài mòn ban đ u nh h ng tr c ti p đ n khe h m i l p (th ng m i l p gi m đi m t c p)

b n m i l p ghép có quan h tr c ti p đ n đ nh n b m t N u đ nh p nhô b m t t ng thì đ b n m i l p gi m và ng c l i

chi u dày phôi nh nh t hmin

đây khi ti n, sau m t vòng quay c a chi tiêt gia công dao th c hi n m t

l ng n dao S1 (mm/vòng) và d ch chuy n t v trí 1 sang v trí 2 (hình2.5.a) Trong tr ng h p này trên b m t gia công còn l i ph n kim lo i ch a đ c h t đi (ph n m) ph n m này chính là đ nhám b m t sau khi gia công Ta th y, hình dáng

dáng c a đ nhám s thay đ i (hình c) khi gia công b ng dao có bán kính m i dao

Trong quá trình hình thành đ nhám khi ti n b ng dao có bán kính m i dao không l n và l ng ch y dao l n thì đ nhám b m t không ch ch u nh h ng c a bán kính m i dao mà còn ch u nh h ng c a l i c t chính và l i c t ph (hình f)

T nh ng l p lu n trên đây mà giáo s ng i Nga Trebusep đã đ a công th c

bi u th m i quan h gi a Rzv i s,r và hminnh sau:

- Khi S>0,15 mm/vòng thì : Rz=

r

S

82

rh h

r S

l i dao c t b ng đá kim c ng m n m t tr c và m t sau l i c t, khi r = 10 m

là th c hi n b c ti n tinh ho c phay tinh v i l ng ch y dao S quá nh s không

có ý ngh a đ i v i vi c c i thi n ch t l ng b m t

Khi gia công v t li u dòn th ng hay rung đ ng nên đ nh n b m t gi m Khi gia công v t li u d o, l p b m t b bi n c ng làm đ nh p nhô t ng lên, đ

đ c t lên kho ng 15-20 m/phút thì nhi t c t và l c c t đi u t ng, gây ra bi n d ng

d o m nh, m t tr c và m t sau c a dao kim lo i b ch y d o khi l p kim lo i b

ph n m t sau c a dao V c u trúc, thì l o dao là h t kim lo i r t c ng, nhi t đ

sau c a dao L o dao làm t ng đ nhám b m t gia công N u ti p t c t ng t c đ

c t, l o dao b nung nóng nhanh h n, vùng kim lo i bi n d ng b phá h y, l c dính

c a l o dao không th ng n i l c ma sát c a dòng phoi và l o dao b cu n đi L o dao bi n m t ng v i t c đ c t trong kho ng 30-60 m/phút V i t c đ c t l n h n 60m/phút thì l o dao không hình thành đ c, nên đ nhám b m t gia công gi m (đ bong nh n b m t t ng)

Khi gia công kim lo i giòn nh gang, các m nh kim lo i b tr t và v ra không theo th t do đó làm t ng đ nh p nhô b m t T ng t c đ c t s gi m đ c

c ng c a v t li u gia công t ng lên thì chi u cao nh p nhô t vi gi m và

h n ch nh h ng c a t c đ c t t i chi u cao nh p nhô t vi Khi đ c ng c a v t

cao nh p nhô t vi h u nh không còn M t khác gi m tính d o c a v t li u gia công

b ng bi n c ng b m t c ng làm gi m chi u cao nh p nhô t vi

2.2.3.3 Các y u t nh h ng do rung đ ng c a h th ng công ngh

Quá trình rung đ ng trong h th ng công ngh t o ra chuy n đ ng t ng đ i

có chu k gi d ng c c t và chi ti t gia công, làm thay đ i đi u ki n ma sát, gây nên đ sóng và nh p nhô t vi trên b m t gia công Sai l ch c a các b ph n máy làm cho chuy n đ ng c a máy không n đ nh, h th ng công ngh s có dao đ ng

Hình 2.7 Quan h gi a chi u cao nh p nhô R z và

l ng ti n dao s

Khi h th ng công ngh có rung đ ng, đ sóng và đ nh p nhô t vi d c s t ng n u

l c c t t ng, chi u sâu c t l n và t c đ c t cao, ví d : khi mài

Tình tr ng c a máy có nh h ng l n đ n đ nhám b m t gia công Mu n đ t

đ nhám b m t gia công th p tr c h t ph i đ m b o đ đ c ng v ng c n thi t

nhám b m t gia công còn ph thu c vào đ c ng v ng c a chi ti t khi k p

ch t Ví d , khi k p ch t chi ti t d ng tr c m t đ u (k p côngxôn ), đ nhám b m t

t ng d n t đ u đ c k p ch t sang đ u không đ c kep ch t khi chi ti t gia công

đ c ch ng tâm hai đ u thì đ nhám b m t t ng d n t hai đ u đ n tâm c a chi tiêt

2.2.4 Các y u t nh h ng đ n tính ch t c lý c a l p b m t

2.2.4.1 nh h ng đ n bi n c ng

Nh ng y u t nào làm t ng l c c t, t ng m c đ bi n d ng d o c a kim lo i thì s làm cho bi n c ng b m t t ng N u duy trì l c c t trên b m t thì s làm t ng chi u sâu bi n c ng, còn các y u t làm t ng nhi t đ c t và duy trì tác d ng c a nhi t đ kéo dài trên b m t thì s làm gi m m c đ và chi u sâu bi n c ng

ng su t d sinh ra trên b m t gia công ph thu c nhi u vào bi n d ng đ n

h i, bi n d ng d o, biên đ nhi t đ và chuy n pha trong c u trúc kim lo i ây là quá trình ph c t p, ng i ta th y r ng khi c t g t n u góc tr c c a dao c t nh

h n không ( <0) thì m i có kh n ng t o ra ng su t d nén và ch có ng su t d nén m i có nh h ng t t

Có th ch n ph ng pháp gia công v i ch đ c t (s, v, t) h p lý đ t o ra đ bóng (đ nhám) b m t theo yêu c u B ng 2.2 cho bi t các ph ng pháp gia công

c ng b m t (m c đ và chi u sâu bi n c ng) ph thu c vào các

ph ng pháp gia công và các thông s hình h c c a dao B ng 2.3 cho bi t các

ph ng pháp gia công có kh n ng t o ra m c đ và chi u sâu bi n c ng khác nhau

B ng 2.3 M c đ vƠ chi u sơu bi n c ng c a các ph ng pháp gia công

c ng (%) Chi u sơu bi n c ng ( m)

Mài tròn ngoài thép nhi t luy n 125  130 20  40

Quá trình hình thành ng su t d b m t khi gia công ph thu c vào bi n

d ng đàn h i, bi n d ng d o, bi n đ i nhi t và hi n t ng chuy n pha trong c u trúc

kim lo i Quá trình này r t ph c t p

Khi gia công b ng d ng c c t có l i, quá trình hình thành ng su t d trên

b m t ph thu c vào bi n d ng đàn h i c a v t li u gia công và d ng c c t, đ ng

th i c ng ph thu c vào d ng c c t, thông s hình h c c a dao và dung d ch tr n ngu i

máy, còn ng su t d kéo có nh h ng ng c l i

Khi bào, mu n đ t ng su t d nén thì dao ph i có góc tr c  âm Các thành

ph n khác nhau trên b m t gia công chi ti t máy th ng có ng su t d khác nhau

v tr s d u, nên nh h ng c a ch đ c t, c a thông s hình h c c a d ng c c t,

c a dung d ch tr n ngu i đ i v i ng su t d khác nhau

D a vào nh ng k t qu nghiên c u các y u t nh h ng đ n ng su t d trong l p b m t c a chi ti t gia công có th k t lu n s b nh sau:

su t d trên b m t gia công c a chi ti t máy

- Góc tr c () có tr s âm gây ra ng su t d nén ( ng su t d có l i)

công b ng v t li u d o th ng gây ra ng su t kéo

2.3 chính xác gia công

2.3.1 Khái ni m vƠ đ nh ngh a

chính xác gia công c a chi ti t máy là m c đ gi ng nhau v kích th c hình dáng hình h c, v trí t ng quan c a chi ti t máy đ c gia công so v i chi ti t máy lý t ng trên b n v thi t k

Nói chung, đ chính xác c a chi ti t máy đ c gia công là ch tiêu khó đ t và gây t n kém nh t k c trong quá trình xác l p ra nó c ng nh trong quá trình ch

t o

Trong th c t , không th ch t o đ c chi ti t máy tuy t đ i chính xác, ngh a

là hoàn toàn phù h p v m t hình h c, kích th c c ng nh tính ch t c lý v i các giá tr ghi trong b n v thi t k Giá tr sai l ch gi a chi ti t gia công và chi ti t thi t

k đ c dùng đ đánh giá đ chính xác gia công

chính xác c a chi ti t đ c đánh giá theo các y u t sau đơy :

- chính xác v trí t ng quan: đ c đánh giá theo sai s v góc xoay ho c s

d ch chuy n gi a v trí b m t này v i b m t kia (dùng làm m t chu n) trong hai

m t ph ng t a đ vuông góc v i nhau và đ c ghi thành đi u ki n k thu t riêng trên b n v thi t k nh đ song song, đ vuông góc, đ đ ng tâm, đ đ i x ng

M t s sai s xu t hi n trên t ng chi ti t c a c lo t đ u có giá tr không đ i

ho c thay đ i nh ng theo m t quy đ nh nh t đ nh, nh ng sai s này g i là sai s h

th ng không đ i ho c sai s h th ng thay đ i

Có m t sai s khác mà giá tr c a chúng xu t hi n trên m i chi ti t không theo m t quy lu t nào c , nh ng sai s này g i là sai s ng u nhiên

i v i các d ng s n xu t khác nhau thì s có ph ng h ng công ngh và

t ch c s n xu t khác nhau đ t đ c đ chính xác gia công theo yêu c u ta

th ng dùng hai ph ng pháp sau:

2.3.2.1 Ph ng pháp c t th t ng chi ti t

ng n c a m t c n gia công, sau đó d ng máy, đo th kích th c v a gia công N u

ch a đ t kích th c yêu c u thì đi u ch nh dao n sâu thêm n a d a vao du xích trên máy, r i l i c t th ti p m t ph n nhá c a m t c n gia công, l i đo th v.v và

c th ti p t c cho đ n khi đ t đ n kích th c yêu c u thì m i ti n hành c t toàn b chi u dài c a m t gia công Khi gia công chi ti t ti p theo thì l i làm nh quá trình nói trên

gá, ng i công nhân đã bù l i các sai s h th ng thay đ i trên t ng chi ti t

quá trình v ch d u ho c ra tr c ti p

- Không c n đ n đ gá ph c t p

nh t có th c t đ c V i dao ti n h p kim c ng mài bóng l i c t, b dày bé nh t

mm

Ng i th không th nào đi u ch nh đ c d ng c đ l i c t h t đi m t kích

th c bé h n chi u dày c a l p phoi nói trên và do đó không th b o đ m đ c sai

s bé h n chi u dày l p phoi đó

ph i c t th nhi u l n nên n ng su t th p

- Trình đ tay ngh c a ng i th yêu c u cao

Ph ng pháp này th ng ch dùng trong s n xu t đ n chi c, lo t nh , trong công ngh s a ch a, ch th Ngoài ra, khi gia công tinh nh mài v n dùng ph ng pháp c t th ngay trong s n xu t hang lo t đ lo i tr nh h ng do mòn đá mài 2.3.2.2 Ph ng pháp t đ ng đ t kích th c trên máy công c đã đi u ch nh

s n

ph ng pháp này, d ng c c t có v trí chính xác so v i chi ti t gia công

Hay nói cách khác, chi ti t gia công c ng ph i có v trí xác đ nh so v i d ng c c t,

v trí này đ c đ m b o nh các c c u đ nh v c a đ gá, còn đ gá l i có v trí xác

đ nh, trên bàn máy c ng nh các đ đ nh v riêng

bên Dao phay đ a ba m t đã đ c đi u ch nh tr c sao cho m t bên trái c a dao

cách m t bên c a đ đ nh v m t kho ng cách b c đ nh và đ ng sinh th p nh t c a

dao cách m t trên c a phi n đ nh v

phía d i m t kho ng b ng a Do v y,

khi gia công c lo t phôi, n u không k

đ n đ mòn c a dao (coi nh dao

không mòn) thì các kích th c a và b

nh n đ c trên chi ti t gia công c a c

lo t đ u b ng nhau

gia công h u nh không ph thu c vào trình đ tay ngh công nhân đ ng máy và

Hình 2.8 Ph ng pháp t

đ ng đ t kích th c

pháp này s l n h n b dày l p phoi bé nh t có th c t đ c (Không c n công nhân

có tay ngh cao nh ng c n th đi u ch nh máy gi i)

hóa quá trình s n xu t, nh ng công nhân có trình đ tay ngh cao có kh n ng đi u

ch nh máy và cùng lúc ph c v nhi u máy khác nhau

- Nâng cao hi u qu kinh t

ch nh máy và dao l n có th v t quá hi u qu mà ph ng pháp này mang l i

quá ít khi t đ ng đ t kích th c nguyên công đ u tiên

nhanh chóng Do đó l i ph i đi u ch nh đ khôi ph c l i kích th c đi u ch nh ban

đ u i u này gây t n kém và khá phi n ph c

Ph ng pháp này th ng đ c dùng trong s n xu t hàng lo t l n, hàng kh i,

đ đ t đ chính xác gia công yêu c u trên các máy công c đã đ c đi u ch nh s n

2.3.3 Các nguyên nhơn gơy ra sai s gia công

H th ng công ngh (máy, đ gá, dao, chi ti t) không ph i là m t h th ng tuy t đ i c ng v ng mà ng c l i khi ch u tác d ng c a ngo i l c nó s b bi n

d ng đàn h i và bi n d ng ti p xúc Trong qúa trình c t g t, các bi n d ng này gây

ra sai s kích th c và sai s hình dáng hình h c c a chi ti t gia công

L c c t tác d ng lên chi ti t gia công, sau đó thông qua đ gá truy n đ n bàn máy, thân máy M t khác, l c c t c ng tác d ng lên dao và thông qua cán dao, bàn dao truy n đ n thân máy B t k m t chi ti t nào c a các c c u máy, đ gá, d ng

c ho c chi ti t gia công khi ch u tác d ng c a l c c t ít nhi u đ u b bi n d ng V trí xu t hi n bi n d ng tuy không gi ng nhau nh ng các bi n d ng đ u tr c ti p

ho c gián ti p làm cho dao r i kh i v trí t ng đ i so v i m t c n gia công, gây ra sai s

G i  là l ng chuy n v t ng đ i gi a dao và chi ti t gia công do tác d ng

ba l ng chuy n v x, y, z theo ba tr c t a đ X, Y, Z

Lúc đó, bán kính c a chi ti t gia công s t ng t (R) đ n (R + R)

Ta có:

) (R Y Z

Z Y

i v i dao nhi u l i c t ho c dao đ nh hình thì có tr ng h p c ba

chuy n v x, y, z đ u có nh h ng đ n đ chính xác gia công xác đ nh nh

Hình 2.9 nh h ng c a l ng chuy n v

đ n kích th c gia công khi ti n

Phân l c c t tác d ng lên h th ng công ngh máy – đ gá – dao – chi ti t thành ba thành ph n l c Px, P

n ng ch ng l i bi n d ng c a nó khi có ngo i l c tác d ng vào”

L ng chuy n v c a h th ng công ngh không ph i là chuy n v c a m t chi ti t mà là chuy n v c a c m t h th ng g m nhi u chi ti t l p ghép v i nhau

d g

J

11

111

i u này cho th y r ng, h th ng càng có nhi u thành ph n thì càng kém

c ng v ng V i m t chi ti t có đ c ng v ng là J, n u ta chia chi ti t này thành nhi u chi ti t nh khác r i ghép l i thì chi ti t m i s có đ c ng v ng kém h n

tr c Tuy nhiên, đôi khi ta ph i chia nh chi ti t ra đ cho d gia công, lúc này c n

1 nh h ng c a đ c ng v ng h th ng công ngh

th y rõ h n nh h ng c a đ c ng v ng h th ng công ngh đ n đ chính xác gia công, ta kh o sát quá trình ti n m t tr c tr n Chi ti t đ c gá trên hai

m i tâm, v trí t ng đ i gi a dao và chi ti t ph thu c vào v trí t ng đ i c a

tr c, sau và bàn dao Do v y, ta kh o sát chuy n v c a t ng b ph n nói trên, r i

t ng h p l i s đ c chuy n v c a c h th ng công ngh , t đó bi t đ c sai s gia công

* Sai s do chuy n v c a hai m i tơm gơy ra :

Gi s , xét t i v trí mà dao c t cách m i tâm sau m t kho ng là x

đ i thì đ ng tâm c a chi ti t s d ch chuy n t AB đ n A’B’

G i L là chi u dài tr c c n gia công, lúc này l c tác d ng lên m i tâm sau là:

L

X L p p X

L p L p

P J

p Y

s y

s

s s

V y, v trí t ng đ i c a m i dao so v i tâm quay c a chi ti t s d ch chuy n

đi m t kho ng t C đ n C’:

L

X L y Y Y CD CD

.

, ,

2

L

X J

P L

X L J

P r

t y

s

y  





T ph ng trình này ta th y, khi ta th c hi n chuy n đ ng n dao d c đ c t

h t chi u dài chi ti t (t c là khi x thay đ i) thì l ng t ng bán kínhr

cong parabol

T đó, ta th y nh h ng c a đ c ng v ng c a hai m i tâm không nh ng gây ra sai s kích th c mà còn c sai s hình dáng, nó làm cho tr c đã ti n có d ng lõm gi a và loe hai đ u

* Sai s do bi n d ng c a chi ti t gia công :

Chi ti t gia công có đ c ng v ng không ph i là tuy t đ i nh khi ta xét trên,

mà nó c ng s b bi n d ng khi ch u tác d ng c a l c c t Ngay t i đi m mà l c c t

và c ng là m t thành ph n c a sai s gia công

c b n v bi n d ng đàn h i c a m t h d i tác d ng c a ngo i l c Sau đây là vài

P

2 2

Hình 2.11 Chi ti t gá

trên 2 m i tâm

Khi dao chính gi a chi ti t thì r2 là l n nh t:

EI

L P

48

3 max



- Tr ng h p chi ti t gá trên mâm c p:

Khi gia công nh ng chi ti t ng n

Có 5dL<, phôi ch c n gá trên mâm c p

Trong tr ng h p này đ c ng v ng c a phôi s là:

33

L

EI

J p 

- Tr ng h p phôi đ c gá trên mâm c p và có ch ng m i tâm sau:

Khi phôi đ c gá nh bên thì vi c xác đ nh l ng chuy n v c c đ i c a phôi

ph i gi i b ng bài toán siêu t nh

Ta có

EI

L P