CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG

giaưcôngưchiưtiếtưmáy Thiết kế quy trình công nghệ gia công một sản phẩm bao gồm các công việc: - Tìm hiểu tính năng sử dụng, điều kiện làm việc của chi tiết hay sản phẩm, tính ổn định

Chươngư2 Thiếtưkếưquáưtrìnhưgiaưcông

Để làm ra một sản phẩm th ờng có nhiều ph ơng án công nghệ, nh ng phải chọn một ph ơng án hợp lý hoặc tối u Ph ơng án công nghệ hợp lý là

ph ơng án bảo đảm đ ợc chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế

Có hai ph ơng án thiết kế QTCN: thiết kế cho một nhà máy mới và

thiết kế trên cơ sở nhà máy đang hoạt động.

Thiết kế quá trình công nghệ nhằm mục đích h ớng dẫn công nghệ, xác lập các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, kế hoạch sản xuất và điều hành sản

xuất.

Ngày nay do nhu cầu xã hội về đa dạng hoá sản phẩm, thay đổi mẫu mã nhanh, ng ời ta đã tạo ra quá trình công nghệ linh hoạt

Quá trình công nghệ đ ợc thiết lập cần phải có độ tin cậy nhất định Độ tin cậy có thể do yếu tố chủ quan và khách quan

2.1.ưKháIưniệmưchungưphươngưphápưthiếtưkếưquáư

trìnhưcôngưnghệưgiaưcôngưchiưtiếtưmáyư

2.1.1.ưýưnghĩaưcủaưviệcưchuẩnưbịưsảnưxuất

Bất kỳ một sản phẩm nào tr ớc khi sản xuất đều phải qua giai đoạn

chuẩn bị sản xuất

Trong đó, thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy là một nội dung cơ bản của nó

- Yêu cầu kỹ thuật

của sản phẩm:

* Tính năng sử dụng

* Chỉ tiêu kỹ thuật

* Vật liệu

- Qui mô sản xuất:

* Sản l ợng hay tính thời gian

* Nhu cầu (thị tr ờng)

- Điều kiện sản xuất: Điều kiện

sản xuất nơi thực hiện công

nghệ

-Khả năng công nghệ:

* Của nơi thực hiện

* Do bên ngoài giúp đỡ

Thiết kế quá trình công nghệ, so sánh

và chọn ph ơng

án tối u

- Quá trình công nghệ hợp lý

-Quá trình công nghệ tối u:

* Tối u hoá

ph ơng án công nghệ

* Tối u hoá quá trình công nghệ -Sản phẩm đạt yêu cầu:

* Chất l ợng tốt

* Giá thành rẻ

giaưcôngưchiưtiếtưmáy

Thiết kế quy trình công nghệ gia công một sản phẩm bao gồm các công việc:

- Tìm hiểu tính năng sử dụng, điều kiện làm việc của chi tiết hay sản

phẩm, tính ổn định của sản phẩm trong nhu cầu của xã hội

- Nghiên cứu về yêu cầu kỹ thuật, kết cấu của chi tiết, sản phẩm

- Xác định quy mô sản xuất và điều kiện sản xuất

- Xác định thứ tự các nguyên công, cách gá đặt các chi tiết, lập sơ đồ

các nguyên công

- Chọn phôi và ph ơng pháp chế tạo phôi

- Chọn máy cho mỗi nguyên công

- Xác định l ợng d và dung sai các nguyên công Căn cứ vào đó xác định kích th ớc cần thiết của phôi

- Xác định dụng cụ cắt và dụng cụ kiểm tra Thiết kế những dụng cụ đặc biệt

- Xác định các thông số công nghệ: Tốc độ cắt (V, n), b ớc tiến dao, chiều sâu cắt t

- Xác định các đồ gá, thiết kế các đồ gá khi cần

- Xác định các bậc thợ

- Định mức thời gian và năng suất, so sánh các ph ơng án kinh tế

Tuỳ theo điều kiện, khả năng công nghệ của từng nơi, từng lúc mà việc thiết kế một QTCN có thể đ ợc tiến hành theo nhiều cách khác nhau

2.2.1 Kiểm tra tính công nghệ trong kết cấu chi tiết máy.

Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của chi tiết

hoặc sản phẩm, nó đảm bảo l ợng tiêu hao kim loại ít nhất, khối l ợng gia công và lắp ráp nhỏ nhất, giá thành chế tạo thấp nhất trong điều kiện sản xuất nhất định

Khi nghiên cứu tính công nghệ trong kết cấu cần chú ý những điểm sau:

- Tính công nghệ trong kết cấu phụ thuộc nhiều vào quy mô sản xuất

cũng nh tính chất hàng loạt của sản phẩm

- Tính công nghệ trong kết cấu phải đ ợc nghiên cứu đồng bộ với kết cấu tổng thể của cả sản phẩm, không đ ợc tách riêng từng phần tử kết cấu, trên cơ sở đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của nó

- Tính công nghệ trong kết cấu phải đ ợc nghiên cứu theo điều kiện sản xuất cụ thể

- Tính công nghệ cần phải đ ợc chú trọng triệt để trong từng giai đoạn của quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí

Tính công nghệ trong kết cấu cơ khí đ ợc đánh giá gần đúng theo các chỉ tiêu sau :

- Trọng l ợng kết cấu nhỏ nhất

- Sử dụng vật liệu thống nhất, tiêu chuẩn, dễ tìm kiếm và rẻ tiền

- Quy định kích th ớc, dung sai và độ nhám bề mặt hợp lý

- Sử dụng các chi tiết máy và bề mặt trên chi tiết máy thống nhất, tiêu

chuẩn

- Kết cấu hợp lý dễ gia công cơ khí và lắp ráp thuận tiện

Để đảm bảo hiệu quả sản xuất, cần phải nghiên cứu tính công nghệ một cách cẩn thận cả khi thiết kế sản phẩm và tr ớc khi thiết kế quá trình công nghệ Tr ớc khi tiến hành thiết kế QTCN cho sản phẩm, phải kiểm tra hệ thống tính công nghệ trong kết cấu của các chi tiết, cụm, bộ phận trong kết cấu tổng thể của sản phẩm.

Tính công nghệ trong kết cấu đ ợc xem xét trên cơ sở các yêu cầu cụ thể sau :

- Giảm quảng đ ờng chạy dao khi cắt

- Đơn giản hoá kết cấu, đảm bảo gia công một cách kinh tế

- Tạo điều kiện sử dụng các dụng cụ thống nhất, tiêu chuẩn, các dụng cụ làm việc thuận lợi không va đập

- Chi tiết đủ cứng vững tạo điều kiện cắt gọt với chế độ cắt lớn

- Góp phần làm giảm phí tổn điều chỉnh thiết bị, trang bị công nghệ,

giảm số lần gá đặt

- Phân biệt rõ giữa bề mặt gia công, bề mặt không gia công cũng nh giữa các bề mặt ứng với các nguyên công khác nhau

- Tính riêng các kết cấu trong tr ờng hợp áp dụng các ph ơng pháp gia

công đặc biệt

- Giảm l ợng vật liệu cắt gọt nhờ thiết kế phôi và xác định l ợng d hợp lý, xác định chính xác l ợng d gia công, giới hạn khối l ợng cắt gọt ở các bề mặt quan trọng

Một số ví dụ về tính công nghệ của chi tiết máy:

- Đảm bảo độ cứng vững khi gia công:

- Đảm Bảo kết cấu đơn giản, dễ gia công

a) Chi tiết có thành mỏng nên kém cứng vững khi gia công lỗ b) Chi tiết có thêm gân trợ lực để tăng cứng vững khi gia công

a) Kết cấu phức tạp, rất khó gia công b) Kết cấu gồm hai chi tiết nên dễ gia công hơn

- TiÕt kiÖm vËt liÖu

- T¹o ®iÒu kiÖn n©ng cao n¨ng suÊt gia c«ng

a) KÕt cÊu tèn nhiÒu vËt liÖu b) KÕt cÊu gåm hai chi tiÕt nªn tèn Ýt vËt liÖu h¬n

a) KÕt cÊu h¹n chÕ kh¶ n¨ng gia c«ng nhiÒu chi tiÕt cïng mét lóc

b,c) KÕt cÊu cho phÐp gia c«ng nhiÒu chi tiÕt cïng mét lóc

- Ph©n biÖt râ bÒ mÆt gia c«ng vµ bÒ mÆt kh«ng gia c«ng

- Ph©n biÖt râ c¸c bÒ mÆt gia c«ng ë c¸c nguyªn c«ng kh¸c nhau

a) KÕt cÊu ch a ph©n biÖt râ mÆt gia c«ng vµ kh«ng gia c«ng

b) KÕt cÊu hîp lý h¬n

a) Khoan lç D sau khi phay r·nh B sÏ khã kh¨n, r·nh vµ lç dÔ lÖch

b) KÕt cÊu hîp lý h¬n, dÔ gia c«ng h¬n

- Tạo điều kiện giảm bớt hành trình cắt, giảm quãng đ ờng chạy dao

- Đảm bảo tiến dao thuận lợi

a) Kết cấu gây ra quãng đ ờng chạy dao lớn b) Kết cấu rút ngắn quãng đ ờng chạy dao

a) Không thể doa chính xác trên suốt chiều dài lỗ vì đầu doa có độ côn b,c) Kết cấu hợp lý hơn vì đã trừ bỏ phần côn

- Tr¸nh va ®Ëp khi gia c«ng

- §¶m b¶o tiÕn dao thuËn lîi

a) KÕt cÊu dÔ lµm g·y mòi khoan khi khoan lç b,c) KÕt cÊu t¹o ®iÒu tiÖn an toµn khi khoan

MÆt bÝch vu«ng dÔ g©y va ®Ëp dao khi tiÖn mÆt ®Çu

MÆt bÝch trßn tr¸nh g©y va ®Ëp khi tiÖn

- Tạo điều kiện dùng dụng cụ cắt tiêu chuẩn để tăng năng suất

a) Sử dụng dao phay ngón để gia công rãnh then nên năng suất thấp b) Sử dụng dao phay đĩa để gia công nên năng suất cao hơn

2.2.2 Xác định trình tự gia công hợp lý.

Khi thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết máy phải xác định hợp lý thứ tự các nguyên công sao cho chu trình gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, chi phí gia công là nhỏ nhất

Thứ tự gia công các bề mặt của chi tiết máy phụ thuộc vào tính chất logic của quá trình biến đổi trạng thái, tính chất chi tiết máy, phụ thuộc vào lý thuyết về chuẩn công nghệ và điều kiện sản xuất cụ thể

Khi xác định thứ tự nguyên công cần dựa vào tiến trình công nghệ điển hình với dạng chi tiết máy cơ bản (trục, hộp, càng, bạc, bánh răng)

để cụ thể hóa quy trình cho chi tiết máy thực tế

Nói chung người ta dựa vào trạng thái cuối cùng của đối tượng gia công để lập ra các phương án thứ tự gia công các bề mặt theo nguyên tắc: trước hết gia công các bề mặt chuẩn công nghệ (chuẩn tinh thống nhất), các bề mặt quan trọng thường qua hai giai đoạn gia công thô và gia công tinh