Công nghệ chế tạo máy - ĐH SPKT
Trang 1KHOA CƠ KHÍ - CHẾ TẠO MÁY
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
( TÁI BẢN LẦN THỨ NHẤT CÓ SỬA CHỮA)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
- NĂM 2004 -
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Khối kiến thức thuộc nhóm công nghệ chế tạo máy được phân chia thành hai giáo trình chính, đó là:
ngành cơ khí như: CKM, KCN, TKM, CKT, CKĐ, CĐT…
2 – CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY là môn học chuyên ngành cho các ngành học sau: CKM, KCN, TKM, CKT Nội dung của giáo trình này gồm các phần chính như: Thiết kế đồ gá, Thiết kế quá trình công nghệ, Công nghệ gia công các chi tiết điển hình, Công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí
Chương thiết kế quá trình công nghệ có lồng ghép nội dung Tính công nghệ trong kết cấu và Tính toán lượng dư, đó là hai nội dung cần có của công việc thiết kế quá trình công nghệ Mặt khác, các khái niệm cơ bản như nguyên công, bước, gá, vị trí… cũng được giới thiệu trong chương này nhằm giúp sinh viên ứng dụng trực tiếp vào việc thiết kế nguyên công
Chương thiết kế đồ gá chủ yếu giới thiệu cơ sở thiết kế, còn các đồ gá mẫu cũng như các chi tiết tiêu chuẩn được trình bày trong tài liệu “ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ KHÍ” Ở chương này trình bày khá kỹ về cách tính sai số chuẩn bằng phương pháp lập chuỗi, cách tính lực kẹp cần thiết để chọn cơ cấu kẹp
Hai chương còn lại nội dung không thay đổi nhiều so với các giáo trình đã có
Để hoàn thành tập giáo trình này ngoài sự cố gắng của các tác giả còn có sự góp ý của đồng nghiệp và sự đóng góp tích cực của các sinh viên làm luận án tốt nghiệp đã thực hiện tốt các bản vẽ làm cho giáo trình sáng sủa, dễ đọc
Các tác giả rất mong sự đóng góp tận tình của các thầy cô đồng nghiệp và sinh viên
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 3- 264 -
MỤC LỤC
Lời nói đầu 3
Chương 1:THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT MÁY 5
1.1.Các khái niệm cơ bản 5
1.1.1.Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 5
1.1.2.Chuẩn bị công nghệ 7
1.1.3.Phương pháp tổ chức nguyên công và tổ chức sản xuất 9
1.2.Phương pháp thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy 10
1.2.1.Tài liệu ban đầu10 1.2.2.Trình tự thiết kế QTCN 10
1.2.3.Nghiên cứu bản vẽ và kiểm tra tính công nghệ trong kết cấu 11
1.2 4.Xác định lượng dư gia công hợp lý 17
1.2.5.Xác định trình tự gia công hợp lý và thiết kế nguyên công 29
1.3.So sánh các phương án công nghệ 33
1.4.Tiêu chuẩn hóa quá trình công nghệ 35
1.4.1.Khái niệm 35
1.4.2.Công nghệ điển hình 36
1.4.3.Công nghệ nhóm 36
1.4.4.Công nghệ tổ hợp 37
Chương 2 : THIẾT KẾ ĐỒ GÁÙ 39
2.1 Khái niệm chung về đồ gá 39
2.1.1 Khái niệm về trang bị công nghệ 39
2.1.2 Phương pháp trang bị cho QTSX 39
2.1.3 Cấu tạo tổng quát của đồ gá 40
2.1.4 Tác dụng của đồ gá 40
2.1.5 Yêu cầu đối với đồ gá 40
2.1.6 Phân loại đồ gá 41
2.2 Phương pháp thiết kế đồ gá 42
2.2.1 Phương hướng chung 43
2.2.2 Tài liệu ban đầu để thiết kế đồ gá 43
2.2.3 Phương pháp và trình tự thiết kế đồ gá 43
2.2.4 Những tính toán cần thiết khi thiết kế đồ gá 44
2.3.Chuẩn và sai số chuẩn 45
2.3.1.Chuẩn 45
2.3.2.Sai số chuẩn 47
2.4 Các chi tiết và cơ cấu định vị 55
2.4.1 Khái niệm 55
2.4.2 Các chi tiết định vị chính 55
2.4.3 Các cơ cấu định vị phụ 61
2.5 Kẹp chặt và những tính toán về kẹp chặt 63
2.5.1.Khái niệm và các yêu cầu về kẹp chặt 63
2.5.2.Phương pháp tính lực kẹp cần thiết 65
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 4- 265 -
2.5.3 Sai số do kẹp chặt gây ra 70
2.6 Các cơ cấu kẹp chặt kiểu cơ khí 72
2.6.1 Kẹp chặt bằng chêm 72
2.6.2 Kẹp chặt bằng ren 76
2.6.3 Kẹp chặt bằng cam 80
2.6.4 Kẹp chặt bằng đĩa mỏng đàn hồi 85
2.6.5 Kẹp chặt bằng chất dẻo 87
2.7 Các cơ cấu kẹp chặt kiểu thuỷ khí, điện từ, điện cơ 89
2.7.1 Kẹp chặt bằng khí nén 89
2.7.2 Kẹp chặt bằng thủy lực 92
2.7.3 Kẹp chặt bằng khí nén - thủy lực 95
2.7.4 Kẹp chặt bằng cơ khí – thủy lực 99
2.7.5 Kẹp chặt bằng điện – cơ 100
2.7.6 Kẹp chặt bằng điện từ .101
2.7.7 Kẹp chặt bằng chân không 103
2.8 Các cơ cấu khác của đồ gá .104
2.8.1 Cơ cấu dẫn hướng 104
2.8.2 Cữ so dao - Cơ cấu quay và phân độ .107
2.8.3 Thân đồ gá .110
2.9 Khái quát về đồ gá tổ hợp tháo lắp nhanh 111
2.9.1 Khái niệm 111
2.9.2 Ưu điểm của đồ gá tháo lắp nhanh 112
2.9.3 Thành phần của đồ gá tổ hợp tháo lắp nhanh 112
2.9.4 Lắp ráp đồ gá từ các chi tiết tiêu chuan 114
Chương 3: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 115
3.1.Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng hộp .115
3.1.1 Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của chi tiết dạng hộp 115
3.1.2 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết hộp 117
3.1.3 Vật liệu và phôi để chế tạo các chi tiết dạng hộp 117
3.1.4 Quy trình công nghệ gia công chi tiết hộp 118
3.1.5 Biện pháp thực hiện các nguyên công chính 120
3.2.Quy trình công nghệ gia công các chi tiết dạng càng .133
3.2.1.Điều kiện kỹ thuật .134
3.2.2.Vật liệu và phôi 134
3.2.3.Tính công nghệ trong kết cấu của càng 135
3.2.4.Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng càng 135
3.2.5.Biện pháp thực hiện các nguyên công 138
3.2.6 Quy trình công nghệ gia công tay biên 142
3.3.Quy trình công nghệ gia công các chi tiết dạng trục .144
3.3.1.Điều kiện kỹ thuật chi tiết dạng trục 144
3.3.2.Vật liệu và phôi chế tạo trục 145
3.3.3.Tính công nghệ trong kết cấu của trục 146
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 5- 266 -
3.3.4.Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng trục 146
3.3.5 Kiểm tra trục 166
3.4.Quy trình công nghệ gia công các chi tiết dạng bạc 167
3.4.1.Điều kiện kỹ thuật 168
3.4.2.Vật liệu và phôi 169
3.4.3.Tính công nghệ trong kết cấu của bạc 169
3.4.4.Quy trình công nghệ khi gia công bạc 169
3.4.5.Biện pháp thực hiện các nguyên công 172
3.5 Gia công bánh răng .178
3.5.1 Phân loại và độ chính xác bánh răng 178
3.5.2 Vật liệu và phôi bánh răng 179
3.5.3 Yêu cầu kỹ thuật và nhiệt luyện bánh răng 180
3.5.4 Chuẩn định vị và quy trình công nghệ trước khi gia công răng 181
3.5.5 Các phương pháp gia công răng của bánh răng 182
3.5.6 Kiểm tra bánh răng 220
Chương 4: CÔNG NGHỆ LẮP RÁP CÁC SẢN PHẨM CƠ KHÍ .225
4.1 Khái niệm về công nghệ lắp ráp .225
4.1.1.Vị trí của công nghệ lắp ráp 225
4.1.2.Nhiệm vụ của công nghệ lắp ráp 226
4.2 Các phương pháp lắp ráp .227
4.2.1.Phân loại các mối lắp 227
4.2.2.Khái niệm về độ chính xác lắp ráp 228
4.2.3.Các phương pháp lắp ráp 229
4.3 Các hình thức tổ chức lắp ráp .235
4 3.1 Hình thức tổ chức lắp ráp cố định 235
4.3.2 Hình thức tổ chức lắp ráp di động 236
4.4 Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp .238
4.4.1 Khái niệm và định nghĩa 238
4.4.2.Tài liệu ban đầu 239
4.4.3 Trình tự thiết kế QTCN lắp ráp 239
4.4.4 Lập sơ đồ lắp 240
4.5 Công nghệ lắp một số mối lắp điển hình 243
4.5.1.Lắp ráp các mối lắp cố định tháo được .243
4.5.2.Lắp ráp các mối lắp cố định không tháo được 245
4.5.3.Lắp ráp các mối lắp di động 248
4.5.4.Lắp ráp bộ truyền bánh răng 253
4.6 Kiểm tra chất lượng lắp ráp .257
4.6.1.Kiếm tra chất lượng mối lắp 257
4.6.2 Cân bắng máy 258
4.6.3 Kiểm tra chất lượng sản phẩm 261
Tài liệu tham khảo 263
Mục lục 264
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 6- 263 -
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hà Văn Vui – Nguyễn Văn Long Đồ gá trên máy cắt kim loại.Tập 1 và 2 - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật hà nội –
1987
[2] Lê Văn Tiến – Nguyễn Đắc Lộc … Công nghệ chế tạo máy (2 tập) Nhà xuất bản giáo dục 1998
[3] Đặng Văn Nghìn ,Lê Minh Ngọc
Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Trường đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh- 1992
[4] B M Kovan Fundamentals of manufacturing engineering - Mir publishers – Moscow 1979
[5] Hirm E Gant Munkadarabbefogó Készulékek - Uszaki Konyvkiadó, Budapest 1970
[6] Poof Ing Ion Stănescu Conf Ing Voicu Tache Dispozitive Pentru Masini Unlte - Editura Tehuică –Bucaresti 1969
[7] Đặng Vũ Giao Tính và thiết kế đồ gá - Đại học bách khoa Hà Nội 1968
[8] B.E Antonuk Giúp đỡ bạn trẻ thiết kế đồ gá (Tiếng Nga) - Nhà xuất bản: Minck 1975
[9] A.N Gavrilov-P I Covalep Album về đồ gá dùng cho máy cắt kim loại ứng dụng trong ngành chế tạo dụng cụ (tiếng Nga ) - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Moscow 1963
[10] Ancepob
Đồ gá trên máy cắt kim loại(Tiếng Nga) - Nhà xuất bản khoa học vàkỹ thuật Moscow-
1965
[11] B.E Antonuk Giúp đỡ bạn trẻ thiết kế đồ gá (Tiếng Nga) - Nhà xuất bản: Minck 1975
[12] Barơbasôp
Kỹ thuật phay - Nhà xuất bản: “MIR” Moscow 1984
[13] Nguyễn Ngọc Anh –Phan Đình Thuyên Sổ tay công nghệ chế tạo máy(tập 2, 3,4) - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội- 1979
[14] Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào – Lê Đăng Hoành Đồ gá gia công cơ khí – Tiện, Phay, Bào, Mài – Nhà xuất bản Đà nẵng, năm 2000
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 7- 5 - - -
Chương 1
THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CÔNG CHI TIẾT MÁY
1.1 Các khái niệm cơ bản
1.1.1 Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ
Quá trình chính: là quá trình liên quan trực tiếp đến việc chế tạo chi tiết, lắp ráp và hoàn chỉnh sản phẩm Quá trình chính trong gia công cơ khí bao gồm: quá trình tạo phôi, quá trình gia công cắt gọt, quá trình nhiệt luyện, quá trình lắp ráp, quá trình bao gói,sơn…
Trong quá trình chính, có khâu liên quan trực tiếp đến việc thay đổi hình dáng, kích thước, tính chất cơ lý và vị trí của các chi tiết máy- Đó là quá trình công nghệ
Ta có thể hình dung quá trình công nghệ theo sơ đồ sau:
Quá trình công nghệ bao gồm: quá trình tạo phôi, quá trình gia công, quá trình nhiệt luyện, quá trình lắp ráp
Quá trình tạo phôi
Quá trình gia công
Quá trình lắp ráp
Quá trình kết thúc Quá trình công nghệ
QTCN chế tạo
Quá trình sản xuất
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 8- 6 - - -
Quá trình công nghệ chế tạo bao gồm: quá trình tạo phôi, quá trình gia công (cắt và nhiệt luyện) Sau đây ta tìm hiểu kỹ hơn về quá trình công nghệ gia công cắt gọt
2 Các thành phần của quá trình công nghệ
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 một nhóm công nhân cùng thực hiện
Nếu thay đổi một trong các điều kiện: tính liên tục, hoặc chỗ làm việc thì ta đã chuyển sang một nguyên công khác
Ví dụ: Tiện một trục bậc như hình 1.1, có thể có 3 phương án gia công như sau:
Phương án 1: Tiện đầu B xong rồi trở lại tiện đầu C ngay, đó là một nguyên công có
-Ý nghĩa vật lý là ở chỗ không thể vừa tiện vừa phay hay vừa tiện vừa mài một chi tiết trên cùng một máy, nên phải chia thành 2 nguyên công (khái niệm này đúng khi không có máy vạn năng tổ hợp)
-Ý nghĩa kinh tế là ở chỗ: Việc phân chia thành ít hay nhiều nguyên công còn tùy thuộc điều kiện thiết bị và sản lượng hàng năm
b) Gá: Là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần gá đặt chi
tiết Một nguyên công có thể có một hay nhiều lần gá
Ví dụ: Tiện một đầu rồi trở đầu kia (hình 1.1) để tiện là hai lần gá
A
D
Hình 1-1 Tiện trụïc bậc
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 9- 7 - - -
c) Vị trí: Là một phần của nguyên công, được xác định bởi một vị trí tương quan
giữa chi tiết gia công với dụng cụ cắt
Cùng ở hình 1.1 nếu dùng ụ phân độ để gá đặt chi tiết khi phay rãnh then, thì sẽ có hai vị trí khi phay hai rãnh A, D Như vậy một lần gá có thể có một hoặc nhiều vị trí
d)Bước: Là một phần của nguyên công được đặc trưng bởi :
- Gia công một bề mặt hoặc nhiều bề mặt cùng lúc
- Sử dụng một dao hoặc một nhóm dao ghép
- Cùng một chế độ cắt
Thay đổi một trong ba yếu tố trên là ta đã chuyển qua bước khác
Ví dụ : Trên hình 1-1, khi ta sử dụng phương án một để gia công thì nguyên công tiện có
hai bước khác nhau vì đã thay đổi bề mặt gia công, nghĩa là tiện đầu B là bước một, tiện đầu C là bước hai
e)Đường chuyển dao :là một phần của bước để hớt đi một lớp kim loại, sử dụng
cùng một dao và một chế độ cắt
Ví dụ: Khi tiện đầu B của trục, do lượng dư quá lớn ta phải cắt hai lần với n,s,t như nhau,
đó là hai đường chuyển dao trong cùng một bước Nếu lần cắt thứ hai ta sử dụng chế độ cắt khác thì đó là hai bước chứ không phải hai đường chuyển dao
f) Động tác: Là một hành động của công nhân để điều khiển máy thực hiện việc
gia công hay lắp ráp Ví dụ: nhấn nút, quay ụ dao, xiết mâm cặp…
1.1.2 Chuẩn bị công nghệ
1-Khái niệm: Chuẩn bị công nghệ cho sản xuất là cầu nối quan trọng giữa hai quá
trình: thiết kế sản phẩm và chế tạo ra chúng, trong đó tiến hành những nội dung kỹ thuật tổng hợp nhằm đưa vào sử dụng trong sản xuất những quy trình công nghệ mới có hiệu qủa nhất trên cơ sở những thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến Mục đích của chuẩn bị công nghệ là đảm bảo cho quá trình chế tạo sản phẩm được liên tục, đạt chất lượng, năng suất, thời hạn và giá thành sản phẩm theo đúng kế hoạch đã đề ra
Vị trí của chuẩn bị công nghệ như sau:
CBTK – chuẩn bị thiết kế CBCN – chuẩn bị công nghệ Thiết kế các quá trình công nghệ chế tạo sản phẩm rồi ghi thành văn bản được gọi là quy trình công nghệ(QTCN), đó là nội dung chủ yếu của chuẩn bị công nghệ
Chuẩn bị SX CBTK CBCN
Tổ chức sản xuất, điều hành sản xuất
Sản phẩm
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 10- 8 - - -
Quá trình công nghệ là một quá trình phức tạp, nhiều thông tin nên người ta quan niệm khâu chuẩn bị công nghệ là quá trình xử lý số liệu và thông tin với tính linh hoạt cao, vì vậy phương hướng cơ bản hiện nay của khâu chuẩn bị công nghệ là:
a) Nghiên cứu và áp dụng các biện pháp nhằm rút ngắn thời gian và giảm khối lượng lao động trong quá trình chuẩn bị sản xuất và sản xuất, áp dụng nhanh chóng và có hiệu quả những tiến bộ khoa học kỹ thuật có liên quan đến quá trình sản xuất và quá trình công nghệ Cụ thể là:
-Nghiên cứu ứng dụng nguyên lý CIM (Computer Integrated Manufacturing)-nghĩa là thực hiện quá trình sản xuất hoàn toàn tự động theo nguyên lý điều khiển tổ hợp bằng máy tính, trên cơ sở tự động hóa thiết kế (CAD – Computer Aided Design) và tự động hóa sản xuất (CAM - Computer Aided Manufacturing) để rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất, rút ngắn chu kỳ sản xuất và nâng cao hiệu quả gia công
-Nghiên cứu xây dựng và áp dụng các quá trình công nghệ và dây chuyền sản xuất tối ưu, tự động hóa linh hoạt trong sản xuất loạt vừa và nhỏ theo phương pháp công nghệ tổ hợp
b)Thường xuyên nghiên cứu bổ sung, cải tiến để hoàn thiện quá trình công nghệ cũ, thiết kế hợp lý quá trình và trang thiết bị-dụng cụ công nghệ mới Cần chú trọng tới cải tiến kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất để đạt hiệu quả ngày càng cao Khâu chuẩn
bị công nghệ cần luôn luôn hướng tới ổn định hóa quá trình, nâng cao độ tin cậy; khi điều kiện sản xuất chưa tự động hóa cao muốn làm được điều đó người kỹ sư công nghệ phải dự kiến được các tình huống xảy ra, tìm biện pháp khống chế, giữ vững tính ổn định của quá trình công nghệ dưới tác động của các sự cố xảy ra vào bất cứ lúc nào
2 - Nội dung và phương thức chuẩn bị công nghệ
Nội dung của chuẩn bị công nghệ gồm:
- Xác lập quy trình công nghệ
- Thiết kế và chế tạo trang bị công nghệ
- Chọn các phương án kiểm tra chất lượng sản phẩm (Có thể thiết kế và chế tạo phương tiện kiểm tra)
- Lập các tài liệu công nghệ
- Thử nghiệm quá trình công nghệ để chuẩn bị đưa vào sản xuất
Các phương thức chuẩn bị công nghệ:
- Phương thức thủ công: chuẩn bị công nghệ chủ yếu là do con người thực hiện, không sử dụng các thiết bị xử lý số liệu, chỉ sử dụng một số phương tiện tính toán đơn giản như máy tính bấm tay Phương thức này mất nhiều thời gian, tuy nhiên nó là phương pháp chính để rèn luyện kỹ năng cho người mới học
- Phương thức bán tự động: dùng máy tính điện tử để trợ giúp trong tính toán, tìm phương án tối ưu Người công nghệ phải khái quát vấn đề, lập bài toán, hướng dẫn máy xử lý bài toán (lập trình)
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 11- 9 - - -
- Phương thức tự động: các công việc như thiết kế quá trình công nghệ, tính toán chế độ cắt, lượng dư gia công, lập sơ đồ công nghệ v.v… đều do máy tính thực hiện Cán bộ công nghệ giữ vai trò sáng tạo, quyết định về các thông tin ban đầu, mô hình hóa để máy thực hiện
1.1.3 Phương pháp tổ chức nguyên công và tổ chức sản xuất
1.Phương pháp tổ chức nguyên công:
Số lượng các nguyên công phụ thuộc vào phương pháp tổ chức nguyên công: tập trung hay phân tán
- Phương pháp tập trung nguyên công được đặc trưng bởi việc tập trung nhiều bước công nghệ thành một nguyên công Như vậy số lượng nguyên công ít, tập trung tại một số
ít chỗ làm việc
- Phương pháp phân tán nguyên công được đặc trưng bằng số lượng nguyên công nhiều, nhưng số lượng các bước gia công trong một nguyên công ít Cụ thể là mỗi nguyên công chỉ có một hay vài bước công nghệ
Sử dụng phương pháp phân tán nguyên công trong một số trường hợp rất có lợi, ví dụ trong các điều kiện sau:
+ Sử dụng thiết bị chuyên dùng, đơn giản, giá thành thấp
+ Hoặc thiết bị vạn năng có trang bị công nghệ chuyên dùng.(Như máy vạn năng nhưng đồ gá chuyên dùng, dụng cụ cắt chuyên dùng.)
+ Các dây chuyền sản xuất liên hệ mềm
Trong những điều kiện như vậy thì phân tán nguyên công là phù hợp vì mỗi nguyên công chỉ vài bước công nghệ, sử dụng bậc thợ thấp
Sử dụng phương pháp tập trung nguyên công trong trường hợp có máy tổ hợp, máy CNC hoặc trung tâm gia công
Trong một số trường hợp sử dụng thiết bị vạn năng nhưng do yêu cầu khắt khe về vị trí tương quan nên phải tập trung nguyên công để chỉ một lần gá gia công được nhiều bề mặt Khi đó sai số vị trí là nhỏ nhất
2.Các hình thức tổ chức sản xuất
-Tổ chức sản xuất theo dây chuyền: mỗi nguyên công hoàn thành tại một địa điểm
nhất định nhưng có quan hệ với nhau về mặt thời gian và không gian Ta còn gọi là tuân thủ nhịp gia công T (phút) và bước vận chuyển L (mét) Số lượng nguyên công phải được tính toán thông qua nhịp sản xuất và độ tin cậy của từng nguyên công Phương pháp tổ chức sản xuất theo dây chuyền luôn luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao
-Tổ chức sản xuất không theo dây chuyền: Mỗi nguyên công được thực hiện một cách
độc lập, không có liên quan về không gian và thời gian với các nguyên công khác Hiệu quả kinh tế ở phương pháp này thấp Việc bố trí thiết bị thường theo nhóm máy: Tiện,
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 12- 10 - - -
phay, bào, mài … Phương pháp này phù hợp với sản xuất nhỏ, sửa chữa, chế tạo phụ tùng thay thế …
1.2 Phương pháp thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ
Thiết kế quy trình công nghệ (QTCN) là một nội dung quan trọng của công việc chuẩn bị sản xuất, nếu QTCN hợp lí phù hợp với điều kiện sản xuất thì sẽ đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao Vì vậy cần tuân theo nội dung và trình tự thiết kế
1.2.1 Các tài liệu ban đầu
Khi thiết kế QTCN cần phải có các tài liệu sau:
- Bản vẽ chi tiết với đầy đủ các hình chiếu, vật liệu, kích thước,dung sai, độ bóng, độ cứng, các yêu cầu kỹ thuật về vị trí, hình dáng Các yêu cầu đặc biệt như cân bằng, tôi bề mặt hay thể tích …
- Sản lượng hàng năm, hoặc số lượng của một đợt sản xuất
- Thời hạn thực hiện xong kế hoạch (tháng, năm …)
- Điều kiện sản xuất
Khi thiết kế quy trình công nghệ thì điều kiện thiết bị rất quan trọng, có 3 trường hợp đặt ra là:
+ Thiết kế quy trình công nghệ cho một nhà máy mới
+ Thiết kế quy trình công nghệ cho một nhà máy có sẵn
+ Thiết kế quy trình công nghệ cho một nhà máy có thêm phần mở rộng sản xuất (nghĩa là đầu tư thêm cho nhà máy cũ)
Các tài liệu cần thiết để thiết kế quy trình công nghệ là: các sổ tay công nghệ, thuyết minh của các máy, các tiêu chuẩn về đồ gá, sổ tay dụng cụ cắt, dụng cụ đo, sổ tay về dung sai, các sổ tay về định mức kỹ thuật … Ngoài ra có thể cần đến máy vi tính và các phần mềm chuyên dụng để tính và tra chế độ cắt, lượng dư gia công hay thiết lập trình tự gia công
1.2.2 Trình tự thiết kế quy trình công nghệ
- Tìm hiểu chi tiết cần gia công: tìm hiểu điều kiện làm việc của chi tiết, tính ổn định của sản phẩm trong nhu cầu sử dụng của xã hội Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật kết cấu của chi tiết xem tính công nghệ có phù hợp với điều kiện sản xuất hay không ?
- Xác định quy mô sản xuất và lựa chọn phương pháp tổ chức sản xuất
- Chọn phôi và phương pháp tạo phôi
- Xác định thứ tự các nguyên công Cách gá đặt, chọn máy
- Xác định lượng dư và dung sai cho từng bước công nghệ và lượng dư tổng để quy định kích thước phôi
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 13- 11 - - -
- Xác định chế độ cắt gọt hợp lý
- Chọn hoặc thiết kế đồ gá cho từng nguyên công
- Xác định bậc thợ cho từng nguyên công
- Định mức thời gian và tính toán năng suất thực tế So sánh các phương án công nghệ
Với trình tự vừa kể trên, có thể dựa vào các quy trình công nghệ điển hình để giảm bớt khối lượng thiết kế Với một chi tiết mới, không có QTCN điển hình, chúng ta phải thực hiện đầy đủ các bước thiết kế đã nêu Sau đây ta tiến hành phân tích tỉ mỉ một số bước thiết kế cơ bản
1.2.3 Nghiên cứu bản vẽ và kiểm tra tính công nghệ trong kết cấu chi tiết
1.Cơ sở để đánh giá tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công:
- Tính công nghệ của kết cấu chi tiết gia công phụ thuộc nhiều vào quy mô sản xuất
- Tính công nghệ của kết cấu phải được nghiên cứu đồng bộ với kết cấu tổng thể của sản phẩm cơ khí, không tính riêng từng phần tử kết cấu, trên cơ sở đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
- Tính công nghệ của kết cấu phải được chú trọng triệt để trong từng giai đoạn của quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí
- Tính công nghệ phải phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể
2.Các chỉ tiêu đánh giá tính công nghệ trong kết cấu:
a Trọng lượng kết cấu nhỏ nhất
b Sử dụng vật liệu thống nhất, tiêu chuẩn, dễ tìm và rẻ
c Quy định kích thước, dung sai và độ nhám bề mặt hợp lý
d Sử dụng chi tiết máy và bề mặt chi tiết máy thống nhất, tiêu chuẩn
e Kết cấu hợp lý để gia công cơ khí và lắp ráp thuận tiện Đặc biệt đối với quá trình gia công cắt gọt phải bảo đảm các yêu cầu sau:
- Giảm lượng vật liệu cắt gọt bằng cách thiết kế phôi và các bề mặt gia công hợp lý, xác định chính xác lượng dư gia công
- Giảm quãng đường chạy dao khi cắt gọt
- Đơn giản hóa kết cấu, đảm bảo tính kinh tế khi gia công và sử dụng phôi liệu (ví dụ: tách một chi tiết phức tạp thành nhiều chi tiết đơn giản để dễ gia công, tiết kiệm vật liệu)
- Tạo điều kiện sử dụng dao cắt thống nhất, tiêu chuẩn
- Đảm bảo dao cắt làm việc thuận tiện, không bị va đập khi cắt
- Đảm bảo chi tiết đủ cứng vững, tạo điều kiện cắt gọt với chế độ cắt cao
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 14Sau đây là các ví dụ về phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết máy:
Hình 1-3 a) c) Chi tiết có kết cấu phức tạp khó gia công b) d) Kết cấu gồm hai chi tiết dễ gia công hơn
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 15Hình 1-8 a) Kết cấu có diện tích gia công lớn ,gây tốn kém khi cắt gọt b) Kết cấu giảm diện tích gia công cắt gọt
a) Hình 1-5
Trang 16Hình 1-11
a) Kết cấu là một khối liền , khó chế tạo và không thuận lợi cho việc sữa chữa
b) Kết cấu hợp lý hơn , gồm hai chi tiết ráp lại ,chế tạo đơn giản hơn
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 17a)
Hình 1-14 a) Kết cấu khó chế tạo , không thuận lợi khi sử dụng
b) Kết cấu có bạc , dễ chế tạo và sử dụng hơn c) Kết cấu đơn giản , dễ chế tạo và sửa chữa
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 18- 16 - - -
Hình 1-17 a) Kết cấu không tạo khả năng gia công cùng một đường chuyển dao b) Kết cấu hợp lí hơn
Hình 1-15 a) c) Kết cấu không có rãnh thoát dao nên dễ bị gãy, bể dao
b) d) Kết cấu hợp lý hơn nên dễ chế tạo và lắp ráp hơn
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 19- 17 -
1.2.4 Xác định lượng dư gia công hợp lý
1 Khái niệm và định nghĩa a) Khái niệm:
Trong cơ khí chế tạo, tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về vật liệu có thể chiếm từ
30 % đến 60 % tổng chi phí chế tạo
Xác định lượng dư gia công hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần làm giảm chi phí về vật liệu và đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:
- Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động, tiêu tốn nhiều năng lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng … dẫn đến giá thành tăng
- Ngược lại lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi do có hiện tượng in dập từ phôi qua chi tiết gia công Hệ số in dập giảm dần qua mỗi lần gia công, vì vậy để hoàn thành một bề mặt đạt chất lượng phải trải qua nhiều bước gia công Lượng dư phải đủ để thực hiện các nguyên công cần thiết đó Mặt khác lượng dư quá nhỏ có thể xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao sẽ bị mòn nhanh, bề mặt gia công không đạt độ bóng yêu cầu
b) Định nghĩa:
Lượng dư gia công cơ là lớp kim loại được hớt đi trong quá trình gia công cơ khí
Để hoàn thành một bề mặt phải trải qua nhiều bước gia công nên có hai khái niệm quan trọng là: Lượng dư tổng cộng và lượng dư trung gian
- Lượng dư gia công tổng cộng ( ký hiệu là Z0 ) là toàn bộ lớp kim loại được hớt đi trong quá trình gia công qua tất cả các nguyên công hay bước công nghệ
- Lượng dư gia công trung gian ( ký hiệu là Zb ) là lớp kim loại được hớt đi ở mỗi bước công nghệ hoặc mỗi nguyên công
Quan hệ giữa Z0 và Zb là:
n bi
Z Z
1
0 (n là số nguyên công hay bước công nghệ)
Hình 1-19 Lượng dư gia công trung gian Z b
Mặt gia công
Mặt gia công
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 20- 18 -
Trên hình 1-19 thể hiện việc gia công ở nguyên công thứ I nào đó, ta có:
- Đối với mặt ngoài: Zb = a - b
- Đối với mặt trong: Zb = b - a Trong đó: b – là kích thước của bước ( hay nguyên công ) đang thực hiện
a – là kích thước của bước ( hay nguyên công ) sát trước để lại
Lượng dư tổng cộng được xác định như sau:
Đối với mặt ngoài: Zo = Kích thước phôi – Kích thước chi tiết =
n bi
Z
1
Đối với mặt trong: Z0 = Kích thước chi tiết – Kích thước phôi =
n bi
Z
1
Khi xác định lượng dư cho các bề mặt đối xứng, ví dụ mặt trụ ta thường tính 2Zb để tránh nhầm lẫn khi cộng với kích thước đường kính Trên hình 1-20 ta có:
- Đối với mặt ngoài: 2Zb = da - db
- Đối với mặt trong : 2Zb = db - daTrong đó: db – Là kích thước đường kính đang thực hiện
da – Là kích thước đường kính của nguyên công (hay bước) sát trước để lại Lượng dư tổng cộng của bề mặt đối xứng sẽ là:
- Đối với mặt ngoài:
n bi
Z Z
1
2 = dphôi – dchi tiết
- Đối với mặt trong:
n bi
Z Z
1
2 = dchi tiết – dphôi
b) Mặt trong Hình 1-20 Lượng dư đối xứng
a) Mặt ngoài
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 21- Phương pháp tra bảng
- Phương pháp tính toán
+ Phương pháp tra bảng dựa vào cơ sở thống kê kinh nghiệm Ở phương pháp này lượng
dư được tra trong các bảng của sổ tay công nghệ chế tạo máy, hoặc các sổ tay tra cứu chuyên dùng thuộc các phân xưởng sản xuất Việc lập các bảng này dựa vào việc thống kê kinh nghiệm
Ưu điểm của phương pháp này là nhanh, dễ thực hiện, nhưng nhược điểm của nó là không xét đến điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết Chỉ có một số bảng tra của riêng phân xưởng hay nhà máy lập nên là phù hợp với điều kiện thực tế
+ Phương pháp tính toán: dựa trên việc phân tích và tổng hợp các yếu tố tạo thành lớp kim loại cần phải hớt bỏ để có một chi tiết hoàn thiện Phương pháp này đưa lại hiệu quả kinh tế lớn nên có nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và đưa ra phương pháp tính toán riêng Sau đây ta tìm hiểu phương pháp tính lượng dư của giáo sư tiến sĩ V.M.Kôvan
a) Quan điểm về lượng dư của Kôvan:
Khi gia công một loạt phôi cùng loại trên máy đã điều chỉnh sẵn; vì kích thước phôi dao động trong giới hạn dung sai phôi nên lượng dư gia công cũng sẽ dao động :
- Ở những phôi có kích thước a min
Khi gia công xong sẽ có kích thước b min
Lượng dư gia công cũng sẽ là Z b min
- Ở những phôi có kích thước a max
Khi gia công xong sẽ có kích thước b max
Lượng dư gia công sẽ là Z b max
Lượng dư thực khi gia công cả loạt sẽ dao động từ Zb min Zb maxVậy khi gia công mặt ngoài trên máy điều chỉnh sẵn như hình 1-21 ta có:
Zb min = amin - bmin
Zb max =amax - bmaxCòn mặt trong như hình 1-22:
Zb min = bmax - amax
Zb max = bmin - amin
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 22- 20 -
C H – Là kích thước điều chỉnh
b –Kích thước đạt được ở nguyên công (hay bước) đang thực hiện
a - Kích thước đạt được ở nguyên công (hay bước) sát trước Đối với mặt ngoài đối xứng:
2Zb min = Da min – Db min 2Zb max = Da max – Db max Đối với mặt trong đối xứng:
2Zb min = Db max – Da max 2Zbmax = Db min - Da min
Hình 1-22 Gia công mặt trong
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 23- 21 -
Giữa kích thước max và kích thước min sai lệch nhau một lượng là , nên ta có:
z = Zb max – Zb min = a- b Mặt đối xứng:
z = 2Zb max – 2Zb min = Da - DbCác công thức trên đây dùng để tính kích thước trung gian của các nguyên công (hay bước) khi đã biết lượng dư trung gian Sau đây ta tìm hiểu cách tính lượng dư trung gian theo phương pháp phân tích
b) Công thức tính toán lượng dư trung gian theo Kôvan:
Đối với mặt phẳng: Z b min = ( R za + T a ) + a + b
Đối với mặt đối xứng:
Trong đó:
R za - Chiều cao trung bình lớp nhấp nhô bề mặt do nguyên công hay bước sát trước để lại
T a - Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do nguyên công (hay bước ) sát trước để lại
a - Sai lệch về vị trí không gian do nguyên công hay bước sát trước để lại Ví dụ: độ không song song, độ cong vênh… Sai lệch này tách khỏi sai lệch về hình dáng hình học như: độ côn, độ ô van
b - Sai số gá đặt do nguyên công đang thực hiện sinh ra Sai số này bao gồm sai số chuẩn và sai số kẹp chặt
Các chú ý khi sử dụng công thức tính lượng dư :
- Sau nguyên công thứ nhất đối với các chi tiết làm bằng gang hay kim loại màu thì không còn Ta trong công thức nữa Sở dĩ như vậy vì lớp kim loại hỏng tạo nên là do biến dạng dẻo mà đối với kim loại có độ hạt to như gang và kim loại màu thì hiện tượng đó không đáng kể
- Sau nhiệt luyện mà đem mài thì không tính Ta trong công thức lượng dư mài bởi vì
Ta là lớp kim loại được làm cứng do nhiệt luyện, đó là lớp kim loại cần thiết khi sử dụng, lớp này có chiều sâu khá lớn
- Một số nguyên công như : doa, chuốt lỗ, mài nghiền, mài vô tâm… thì không khắc phục được sai số không gian và sai số gá đặt nên không tính a và b vào công thức lượng
2Z b R za T a a b
(1-1) (1-2)
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 24- 22 -
Rza - thường tra theo bảng về chỉ tiêu độ bóng bề mặt
Ví dụ: Phôi rèn dập : Rza = 150 300 m; Phôi thép tiện thô: Rza = 50 m Phôi thép tiện tinh: Rza = 25 m; Phay mặt đầu: Rza = 100 m
Ta - Trong nhiều trường hợp cho chung với Rza :
Phôi rèn tự do Rza + Ta = 2000 5000 m
Phôi đúc cấp III Rza + Ta = 800 2000 m
a - Khi tính a cần xem xét dạng phôi và kích thước
Ví dụ: Trục phôi dập 2 2
ct lk
Thông thường : còn lại tính theo ban đầu
Ví dụ : Sau tiện thô: tiện thô = 0,06 phôi Sau tiện tinh : tiện tinh = 0,04 tiện thô
b : thường tính theo công thức (đã học ở cơ sở công nghệ chế tạo máy)
2 2
k c
b
(bỏ qua sai số đồ gá)
c) Trình tự tính lượng dư theo cách lập bảng
Để tính toán lượng dư theo cách lập bảng (do Kôvan đề ra) cho một bề mặt nào đó,
ta lập bảng gồm 12 cột sau:
Thứ tự các bước công nghệ
Các yếu tố của lượng dư (m) Lượng
dư tính toán
Z b min
(m)
Kích thước tính toán (mm)
Dung sai (m)
Kích thước giới hạn (mm)
Trị số giới hạn của lượng dư (m)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Phôi
Tiện thô Tiện tinh
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 25- 23 -
Sau khi lập bảng, trình tự tiến hành như sau:
1 – Lập thứ tự các bước hay nguyên công ghi vào cột (1)
2 – Tra bảng các giá trị của Rz và T của các bước công nghệ ghi vào cột (2), (3)
3 – Tra và tính giá trị của , ghi vào cột (4)
4 – Tính và ghi vào cột (5)
5 – Tra hoặc ước lượng giá trị dung sai ở từng bước công nghệ và ghi vào cột (8), ở bước cuối cùng ghi theo trị số dung sai ghi trên bản vẽ, các bước trung gian dung sai sẽ tăng dần cho đến dung sai phôi
6 – Tính Zbmin theo công thức (1-1) và (1-2) rồi ghi vào cột (6)
Khi tính cần lưu ý : Các yếu tố mang chỉ số a là của nguyên công hay bước sát trước (như Rza, Ta , a), còn chỉ số mang chữ b là của nguyên công hay bước đang thực hiện (b)
7 – Ghi các kích thước tính toán vào cột (7) Cách tính kích thuớc tính toán như sau:
Đối với mặt ngoài : Ở nguyên công hay bước cuối cùng ghi kích thước nhỏ nhất
theo bản vẽ Cộng kích thước này với lượng dư tính toán ở cột (6) sẽ được kích thước tính toán của nguyên công hay bước sát trước rồi ghi vào cột (7) Lần lượt làm như vậy cho đến khi được kích thước của phôi
Đối với mặt trong : Ở nguyên công hay bước cuối cùng ghi kích thước lớn nhất
theo bản vẽ Lấy kích thước này trừ đi lượng dư tính toán ở cột (6) sẽ được kích thước tính toán của nguyên công hay bước sát trước ghi vào cột (7) Tiếp tục làm như vậy cho đến khi được kích thước tính toán của phôi
8 – Ghi kích thước giới hạn vào cột (9) và (10) như sau :
Đối với mặt ngoài : Lấy kích thước tính toán ở cột (7) đem quy tròn rồi ghi vào cột
(10) Cách quy tròn tùy theo hàng số có nghĩa của dung sai nhưng tăng lên một đơn vị Sau đó lấy kích thước ở cột (10) cộng với dung sai ở cột (8) sẽ được kích thước ghi vào cột (9)
Đối với mặt trong : Lấy kích thước tính toán ở cột (7) đem quy tròn rồi ghi vào cột
(9) Cách quy tròn cũng lấy theo hàng số có nghĩa của dung sai nhưng giảm đi một đơn vị Sau đó lấy kích thước ở cột (9) trừ đi dung sai ở cột (8) sẽ được kích thước ghi vào cột (10)
Việc tính toán ở bước này tiến hành theo hàng ngang
9 – Tính trị số giới hạn của lượng dư để ghi vào cột (11) và (12) : Với mặt ngoài : Zbmin = amin - bmin
Zbmax = amax - bmax
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 26- 24 -
amin , bmin lấy ở cột (10) ; amax , bmax lấy ở cột (9) , Zbmax ghi vào cột (11) ; còn
Zbmin ghi vào cột (12)
Với mặt trong : Zbmin = bmax - amax
Zbmax = bmin - amin Cách ghi cũng như mặt ngoài
10 – Cộng tất cả các giá trị lượng dư ở cột (11) ta có lượng dư tổng cộng Zomax ; Cộng tất cả các giá trị lượng dư ở cột (12) ta có Zomin
11 – Kiểm tra lại mọi việc tính toán bằng các biểu thức :
Zbmax – Zbmin = a - b Và Zomax – Zomin = phôi - chitiết
d- Ví dụ về tính lượng dư gia công :
Ví vụ 1:
Gia công trục trơn : D = 350-0,215 ; L= 3000 mm ; Rz = 20 ;VL : thép C : 200HB Chọn loại phôi : Phôi rèn tự do, dung sai phôi ph = 10 mm
Gia công trên máy tiện : Gá đặt một đầu trên mâm 4 chấu và một đầu chống tâm
1 - Để đạt Rz = 20 cần qua 2 bước: tiện thô và tiện tinh,như vậy ở cột 1 ta ghi 3 dòng : phôi,tiện thô, tiện tinh
2 - Ghi các giá trị Rza và Ta vào cột (2) ,(3):
Phôi : Rza +Ta =3000 ( theo sổ tay rèn dập hoặc sổ tay CNCTM tập 1)
Tiện thô: Rz = 50 ,T=50 theo tài liệu cơ sở CNCTM chương độ cx gia công
phôi
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 27- 25 -
Khi chi tiết gia công được gá đặt một đầu vào mâm 4 chấu, một đầu chống tâm, thì sai số gá đặt b sẽ được xác định bằng phương pháp rà gá trên mâm 4 chấu
Khi tiện thô : r =1 mm =1000m
Khi tiện tinh r = 0
5 - Ghi giá trị dung sai vào cột (8)
Ở bước tiện tinh = 215m (Theo bản vẽ chi tiết)
Ở bước tiện thô = 2350m (Chọn tăng lên)
Phôi : = 20000 m (Độ chính xác của phôi rèn tự do có đường kính D=350mm)
6 - Tính Zbmin rồi ghi vào cột (6)
Kích thước tính toán
Dung sai (m)
kích thước giới hạn (mm)
Trị số g/h lượng
dư
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Phôi 3000 5550 367,951 20000 390,0 370,0
Thô 50 50 333 1000 17300 350,651 2350 353,05 350,70 36950 19300 Tinh 20 20 13,3 0 866 349,785 215 350,0 349,785 3050 915
Trang 28định vị mặt phẳng 2 (dùng hai phiến tì ) và hai
,lỗ 10 (chốt trụ và chốt trám) Các mặt định
vị đã được gia công Để tiện cho việc tính toán
ta lập bảng
Theo bảng 10 sách Thiết Kế Đồ Aùn
CNCTM –PGS.PTS Trần Văn Địch ta có giá
trị T + Rz = 350 + 250 = 600 m Sau bước thứ
nhất đối với gang có thể loại trừ T, chỉ còn Rz
có giá trị 50 m và20 m (bảng 12 )
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau :
Giá trị cong vênh c của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục :
Kích thước tính toán
Dung sai (m)
kích thước giới hạn (mm)
Trị số g/h lượng dư
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Phôi 600 294 48,078 400 48,08 47,68
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 29- 27 -
Tiện thô 50 15 127 920 49,918 170 49,92 49,75 2070 1840 Tiện tinh 20 6 66 50,05 50 50,05 50,00 250 130
Giá trị cm được xác định theo công thức sau :
Ở đây: b, c là dung sai kích thước b, c của phôi Như vậy sai lệch không gian tổng cộng là :
Sai lệch không gian còn lại sau tiện thô là :
1 =0,05 phôi = 0,05.294 = 15m
Sai số gá đặt khi tiện thô lỗ được xác định như sau :
Sai số chuẩn trong trường hợp này xuất hiện là do chi tiết bị xoay khi định vị vào hai chốt mà hai chốt có khe hở với lỗ định vị
max = A + B + min
Ở đây: A làdung sai của lỗ định vị A =16m =0,016 mm
B là dung sai đường kính chốt, B =14m =0,014mm min là khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt , min =13m =0,013 mm
Góc xoay lớn nhất của chi tiết được xác định như sau:
Ở đây : H là khoảng cách giữa hai lỗ chuẩn.Như vậy:
Khi đó sai số chuẩn trên chiều dài lỗ gia công : c = L.tg =100.0,0004 = 04 mm = 40m
Trong đó L là chiều dài lỗ gia công
m
c b
2
400 2
400 2
2
2 2
2 2
Trang 30Bây giờ ta xác định lựợng dư nhỏ nhất theo công thức :
Lượng dư nhỏ nhất của tiện thô là:
Lượng dư nhỏ nhất của tiện tinh là:
Cột kích thước tính toán được xác định như sau : Ta lấy kích thước cuối cùng trừ đi lượng dư khi tiện tinh, ta sẽ được kích thước khi tiện thô, sau đó lấy kích thước tiện thô trừ
đi lượng dư tiện thô ta sẽ được kích thước phôi
d1 = 50,05 – 0,132 = 49,918 mm
Kích thước phôi : d1 = 40,918-184 = 48,078 mm Dung sai của từng nguyên công tra bảng ta được
Dung sai tiện tinh : = 50m Dung sai tiện thô = 170m Dung sai phôi = 400m
Cột kích thước giới hạn được xác định như sau : lấy kích thước tính toán và làm tròn theo hằng số có nghĩa của dung sai ta được dmax sau đó lấy dung sai dmax trừ dung sai dmin.Vậy ta có:
Sau tiện tinh : dmax = 50,05mm ; dmin =50,05 – 0,05 =50 mm Sau tiện thô : dmax = 49,92 mm ; dmin = 49,92 –0,17 = 49,75mm
Kích thước của phôi : dmax = 48,08 mm ; dmin =48,08 –0,4 = 47,68mm
Cột lượng dư giới hạn được xác định như sau : Zmin bằng hiệu giữa hai kích thước lớn nhất của hai nguyên công kề nhau, Zmax bằng hiệu giữa hai kích thước nhỏ nhất của hai nguyên công kề nhau Vậy ta có:
Khi tiện tinh : 2Zmin = 50,05 –49,92 = 0,13 mm =130m
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 31- 29 -
Tất cả các kết quả tính toán được ghi vào bảng tính lượng dư và lượng dư tổng cộng được tính như sau :
2Z0min =130 + 1840 = 1970 m 2Zmax =250 +2070 = 2320 m Kiểm tra kết quả tính toán:
Sau tiện tinh : 2Zmax - 2Zmin = 250 – 130 = 120 m; 1 - 2 = 170 –50 = 230 m
Sau tiện thô : 2Zmax - 2Zmin = 2070 – 1840 = 230m ; phôi -1 = 400 –170 = 230 m
Hoặc 2Z0max – 2Z0min = 2320 – 1970 = 350 m phôi -2 = 400 –50 = 350 m
1.2.5-Xác định trình tự gia công hợp lí và thiết kế nguyên công
1/ Xác định trình tự gia công hợp lí:
Lập trình tự gia công là một công việc phức tạp, vì có nhiều phương án giải quyết Mục đích chính là phải chọn được một trình tự có chu kì gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất , góp phần hạn chế chi phí gia công, bảo đảm hiệu quả sản xuất
Trình tự gia công hợp lí các bề mặt được thể hiện ở thứ tự tối ưu các nguyên công của quá trình công nghệ Thứ tự gia công đó phụ thuộc vào :
- Lí thuyết về chuẩn công nghệ
- Điều kiện sản xuất cụ thể ( thiết bị,trang bị CN…) Khi xác định thứ tự các nguyên công cần dựa vào quy trình công nghệ điển hình của các chi tiết cơ bản như : Trục, bạc, càng, hộp, bánh răng …và tuân theo các chỉ dẫn sau :
1 - Đầu tiên phải gia công các mặt chuẩn định vị (tốt nhất la øchuẩn tinh thống nhất )
Ở nguyên công đầu này việc chọn chuẩn thô phải tuân thủ các hướng dẫn ở chương chuẩn và gá đặt ( cơ sở CNCTM )
2 – Tiếp tục gia công các bề mặt làm chuẩn trên cơ sở đã có một bề mặt làm chuẩn tinh, ví dụ ở nguyên công đầu tiên đã gia công được mặt phẳng thì nguyên công thứ hai phải gia công được một hoặc hai lỗ để phối hợp với mặt phẳng hạn chế 6 bậc tự do Hoặc gia công tiếp hai mặt phẳng để định vị thêm 3 bậc tự do nữa
3 - Các nguyên công tiếp theo cần chia ra : Những bề mặt cần độ chính xác cao và những bề mặt cần độ chính xác thấp Khi gia công các bề mặt cần độ chính xác thấp , không ảnh hưởng gì đến các bề mặt có chính xác cao thì nên gia công chúng sau Ưu tiên
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 324 - Nếu chi tiết hay bề mặt có qua nhiệt luyện thì nên chia ra hai giai đoạn :Trước và sau nhiệt luyện
5 -Những bề mặt có độ chính xác rất cao phải trải qua gia công lần cuối như : mài nghiền , mài khôn, mài siêu tinh, đánh bóng thì nên tách giai đoạn này riêng ra để dùng những thiết bị và môi trường gia công đặc biệt
6 - Cố gắng phân chia khối lượng gia công của từng nguyên công đều nhau : nghĩa là thời gian nguyên công bằng nhau hay là bội số của nhau để dễ bố trí máy theo sản xuất dây chuyền
2/ Thiết kế nguyên công
Thiết kế nguyên công nghĩa là thực hiện những công việc sau đối với từng nguyên công
-Chọn máy và dụng cụ cắt -Xác định chuẩn công nghệ, phương án gá đặt phôi,chọn đồ gá và các trang thiết bị khác
- Xác định chế độ cắt hợp lí
- Định mức thời gian gia công
- Xác định máy và nhân công Sau đây ta phân tích cụ thể từng công việc :
a- Chọn máy : Phải tuân thủ các nguyên tắc tổng quát sau :
- Kiểu máy được chọn phải thực hiện được phương pháp gia công đã xác định, ứng với phương pháp gia công
- Kích thước làm việc của máy phải đảm bảo quá trình gia công thuận tiện , an toàn , tương ứng với kích thước trang bị,dụng cụ công nghệ và hành trình cắt theo các phương và chiều khác nhau
- Máy được chọn phải đảm bảo chất lượng gia công nghĩa là có độ chính xác cao hơn độ chính xác của chi tiết gia công trên đó
- Công suất máy phải phù hợp với công suất cắt gọt, nghĩa là không nhỏ hơn và cũng không lớn hơn công suất cắt quá nhiều gây lãng phí
- Nên chọn máy có năng suất cao , các phí tổn về thời gian chạy không là ít nhất Ưu tiên các máy bán tự động, tự động, điều khiển số…
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 33- 31 -
- Ở dạng sản suất loạt nhỏ nên tập trung nguyên công trên một vài máy để giảm chi phí vận chuyển và các chi phí khác trong sản xuất
- Chú ý đến điều kiện sản xuất thực tế khi chọn máy
b – Xác định chuẩn công nghệ, phương án gá đặt, chọn trang bị công nghệ:
- Chuẩn công nghệ phải được xác định trên nguyên tắc đã nêu ở phần cơ sở công nghệ
-Việc kẹp chặt tham khảo chương 2 của giáo trình này
- Sử dụng đồ gá chuyên dùng hoặc đồ gá tháo lắp nhanh trên máy chuyên dùng
c – Xác định chế độ cắt hợp lí :
Chế độ cắt ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng gia công Vì thế khi
chọn CĐC ta phải tham khảo chương “lí thuyết cắt kim loại” ở giáo trình cơ sở CNCTM
Đặc biệt phải tối ưu hóa chế độ cắt khi gia công
Khi lựa chọn chế độ cắt nên tận dụng khả năng của dụng cụ cắt, nhất là tuổi bền nhằm nâng cao năng suất cắt gọt ở những bước gia công thô
Các giá trị tối ưu của CĐC hay các thông số công nghệ khác hiện tại được xác định trước khi gia công ( nghĩa là ngoài quá trình cắt ), được chỉnh sẵn trên máy theo những chỉ tiêu tối ưu khác nhau về kĩ thuật và kinh tế Nhưng trong quá trình cắt , do ảnh hưởng của các yếu tố ngẫu nhiên mà các thông số công nghệ sẽ có giá trị thực tế sai lệch so với giá trị
tối ưu đã xác định Vì vậy phương hướng chung là tối ưu hóa liên tục các thông số công nghệ ngay trong quá trình cắt, nhằm đảm bảo các thông số công nghệ luôn có giá trị tối
ưu
d –Định mức thời gian gia công
Định mức thời gian gia công nhằm mục đích xác định khối lượng thời gian cần thiết để hoàn thành nội dung công việc cho từng nguyên công và toàn bộ quá trình công nghệ trong điều kiện sản xuất cụ thể nào đó
Các thành phần thời gian thường được phân chia như sau : -To - Là thời gian cơ bản : Đây là thời gian máy làm việc , dụng cụ cắt trực tiếp làm biến đổi hình dạng kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết gia công Công thức tính toán
thời gian này cho trong sổ tay : “chế độ cắt gia công cơ “
-Tp -là thời gian phụ : Đây là thời gian do máy hoặc công nhân thao tác để hoàn thành chu kì gia công Ví dụ : thời gian chạy dao lùi ra , gá đặt và tháo chi tiết, đo lường khi gia công …
-Tnc = T0 + Tp là thời gian nguyên công, thời gian này chiếm tỉ lệ lớn nhất
-Tpv – là thời gian phục vụ, nó bao gồm hai thành phần :
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 34a,b : là hệ số tỉ lệ thời gian tra ở các sổ tay công nghệ
-Ttn – là thời gian nghỉ ngơi tự nhiên theo nhu cầu của con người
Tổ hợp các loại thời gian trên ta được thời gian gia công từng chiếc là :
Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Khi gia công hàng loạt chi tiết ,cần phải điều chỉnh máy … ta có thêm thời gian chuẩn bị kết thúc :Tcbkt
Tcbkt bao gồm những công việc có liên quan đến việc chuẩn bị để gia công một loạt chi tiết và thu dọn để kết thúc chúng, ví dụ : điều chỉnh máy, thiết kế chế tạo đồ gá …Thời gian này không phụ thuộc vào số chi tiết trong loạt (n) Số chi tiết trong loạt càng lớn thì thời gian từng chi tiết trong loạt sẽ giảm xuống
Như vậy: Ttc loạt = Ttc + Tcbkt /n Để định mức thời gian người ta thường dùng hai phương pháp , trong đó , bấm giờ sát thực tế sản xuất hơn , chính xác hơn ,vì thời gian cần thiết để gia công được phân tích thành từng động tác tỉ mỉ và dùng đồng hồ ghi nhận lại rồi ghi vào sổ tay Độ chính xác của phương pháp bấm giờ phụ thuộc vào số lần quan sát và điều kiện thực hiện quá trình gia công , có khi phải vận dụng phương pháp tính toán thống kê xác suất để xử lí kết quả
đo về thời gian gia công để có định mức lao động hợp lí
Phương pháp xác định tiêu chuẩn thường dựa vào kinh nghiệm
e –Xác định số lượng máy và nhân công
Số lượng máy cần thiết cho một nguyên công được xác định theo công thức :
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 35- 33 -
Tm – Tổng giờ máy cần thiết để gia công hết sản lượng chi tiết (giờ/năm)
Tm = Ttc loạt.N ( N là sản lượng hàng năm )
K – Hệ số xét đến khả năng vượt định mức , tăng năng suất K = 0,9 0,95
TM – Vốn thời gian làm việc thực tế của một máy theo chế độ một ca sản xuất hàng ngày ( TM có giá trị khoảng 2200 giờ/năm ) :
m – số ca sản xuất hàng ngày ( m = 1,2 hoặc 3)
* Số công nhân cần thiết cho nguyên công :
1.3 – So sánh các phương án công nghệ :
Khi thiết kế các quá trình công nghệ,ta phải so sánh các phương án công nghệ khác nhau để tìm ra phương án tối ưu Chỉ tiêu để đánh giá là năng suất và giá thành
- Chỉ tiêu về năng suất
Trong đó :
Tc – Thời gian của một ca sản xuất (giờ/ca) Ttc – Thời gian từng chiếc ( phút/chiếc)
Mo – Số máy một công nhân vận hành
- Chỉ tiêu về giá thành :
Trong đó :
G –giá thành một sản phẩm N- sản lượng hàng năm Ksx – chi phí sản xuất Ksx = KV + KL ( + ) + KM + KD + KG = (đồng/năm) Với : Kv – chi phí về vật liệu
Trang 36- 34 -
KL – Chi phí về lương cho công nhân sản xuất
- Hệ số tiền thưởng ,phụ cấp,bảo hiểm xã hội (ví dụ : = 1,14 1,23)
- Hệ số chi phí quản lí,điều hành sản xuất (ví dụ : = 1,5 4)
KM – Chi phí về máy
KD –Chi phí về dụng cụ
KG – Chi phí về trang bị công nghệ Giá thành gia công G được phân thành hai phần chính :
G = G1 + G2 G1 – Giá thành không phụ htuộc sản lượng N
G2 –Giá thành phụ thuộc sản lượng N Đại lượng G1 được xác định theo chi phí vật liệu và chi phí lương tính cho một chi tiết máy :
G1 = Kv + ( + )ttc.KL (đồng/chiếc) Đại lượng G2 được xác định theo chi phí về trang thiết bị, dụng cụ công nghệ tính cho một chi tiết máy
Khi so sánh các phương án công nghệ phải chú ý tới giá trị sản lượng giới hạn (NG) Giá trị NG cho biết phạm vi ứng dụng kinh tế của từng phương án Ví dụ , khi so sánh hai phương án với giá thành gia công là GA và GB ta có sản lượng giới hạn là :
Theo biểu đồ hình 1-24 ,nếu sản lượng thực tế N
< NG thì chọn phương án công nghệ A vì GA < GB ,
ngược lại nếu sản lượng thực tế lớn hơn NG thì chọn
phương án B vì GB < GA
Khi so sánh các phương án công nghệ ta thấy rõ là : phương án nào chi phí ít thì hiệu quả kinh tế cao
Đặc biệt là phí tổn về thời gian, vì phí tổn thời gian
càng thấp thì năng suất càng cao Chính vì vậy các
biện pháp tăng năng suất, hạ giá thành ở đây chính là
các biện pháp giảm chi phí, ở đây ta chú trọng tới chi
phí về thời gian vì nó liên quan tới công nghệ nhiều
Sau đây là một số biện pháp chính để giảm chi phí về thời gian :
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 37- 35 -
Giảm thời gian cơ bản t0 bằng cách :
- Tăng độ chính xác của phôi , xử lí nhiệt để cải thiện điều kiện cắt gọt
- Cắt nhiều dao đồng thời để giảm hành trình chạy dao, xác định hợp lí lượng ăn tới và vượt quá của dao
- Chọn chế độ cắt cao khi gia công thô
- Gia công đồng thời nhiều bề mặt bằng dụng cụ định hình hoặc ghép nhiều dụng cụ cắt ;sử dụng máy nhiều trục chính ,lúc này t0 t0
Giảm thời gian phụ tp bằng cách :
- Giảm thời gian gá đặt chi tiết gia công bằng cách dùng đồ gá kẹp nhanh ( đồ gá khí nén , dầu ép , từ , điện cơ …)
- Thiết kế hệ thống kiểm tra tự động trong khi đang gia công để giảm phí tổn về thời gian kiểm tra
- Làm trùng thời gian phụ với thời gian cơ bản tp t0 như dùng đồ gá bàn quay để gá nhiều chi tiết hoặc vừa cắt vừa tháo lắp phôi ; thực hiện quá trình cắt khứ hồi; tiến hành cấp phôi và gá đặt tự động
-Giảm thời gian thay đổi và điều chỉnh dụng cụ cắt bằng cách dùng dụng cụ cắt tổ hợp ; dụng cụ chuyên dùng ; sử dụng phương pháp tự động điều chỉnh máy
Trong quá trình định mức ta chưa kể đến các loại tổn thất khác như : Do bố trí chỗ làm việc thiếu hợp lí dẫn đến thao tác chậm bàn giao ca kíp không đúng thời gian ; cúp điện, nước ; thay đổi nhân sự bất thường ; trục trặc về thiết bị và công nghệ … Để tính đến những sự cố đó ,khi định mức có thể chọn thêm các hệ số khác
1.4 Tiêu chuẩn hóa quá trình công nghệ
1.4.1 Khái niệm :
Theo thống kê của nhiều nước có nền công nghiệp phát triển thì có tới 75% sản phẩm của ngành chế tạo máy được sản xuất theo loạt vừa và nhỏ Vì vậy khi chuẩn bị kĩ thuật cho sản xuất , gồm chuẩn bị thiết kế kết cấu và chuẩn bị công nghệ như đã nêu ở 1.1.2,luôn luôn tìm biện pháp nâng cao tính loạt cho một đơn vị nguyên công hoặc cho một quá trình công nghệ nhằm đạt hiệu quả kinh tế khi gia công
Biện pháp cơ bản để nâng cao tính loạt nhằm rút ngắn thời gian chuẩn bị công nghệ là thống nhất hóa, tiến tới tiêu chuẩn hóa quá trình công nghệ như:
- Công nghệ điển hình
- Công nghệ nhóm
- Công nghệ tổ hợp Tiêu chuẩn hóa quá trình công nghệ sẽ góp phần :
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 38- 36 -
- Giải phóng cán bộ công nghệ khỏi những công việc tính toán , trùng lặp nhiều tài liệu công nghệ
- Giảm số lượng các trang bị công nghệ giống nhau
- Đơn giản việc tính tóan định mức về lao động và vật liệu
- Giảm thời gian bố trí sản xuất Muốn tiêu chuẩn hóa quá trình công nghệ phải thống nhất hóa và tiêu chuẩn hóa kết cấu của đối tượng sản xuất (chi tiết hoặc bộ phận máy) bởi vì đối tượng sản xuất có kết cấu giống nhau sẽ có công nghệ giống nhau Để thống nhất hóa ,tiêu chuẩn hóa kết cấu của đối tượng sản xuất cần phải khảo sát và phân loại các chi tiết máy theo từng ngành và đặc điểm công nghệ của chúng
1.4.2 Công nghệ điển hình
Mục đích của điển hình hóa quá trình công nghệ là xây dựng một quy trình công nghệ chung cho các đối tượng sản xuất (chi tiết ,bộ phận ,sản phẩm ) có kết cấu giống nhau
Cơ sở của công nghệ điển hình là dựa vào việc phân loại chi tiết ,bộ phận máy … về mặt kết cấu và công nghệ xác định hoặc lập nên các đối tượng đại diện (điển hình) có đầy đủ các đặc trưng tiêu biểu của từng kiểu Nhờ vậy mà quá trình gia công chi tiết hoặc lắp ráp các bộ phận cùng một kiểu nhất định được tiến hành theo những quy trình công nghệ đã lập nên từ trước Những quy trình này đã được thiết kế, kiểm nghiệm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật theo những điều kiện về trình độ sản xuất nhất định
Những nội dung cần thực hiện khi điển hình hóa quá trình công nghệ là :
1 – Phân loại các chi tiết , bộ phận của sản phẩm thành các kiểu, trong một kiểu thì các đối tượng phải giống nhau hầu như hoàn toàn về kết cấu
2 – Phân tích lựa chọn trong từng kiểu một đối tượng điển hình
3 – lập tiến trình công nghệ điển hình cho từng kiểu đối tượng, dựa vào đối tượng điển hình đã chọn
4 – Xác định trang thiết bị , dụng cụ, chế độ công nghệ cho từng kiểu , ứng với tiến trình công nghệ điển hình
1.4.3 Công nghệ nhóm
Cơ sở của công nghệ nhóm là phân nhóm đối tượng sản xuất theo sự giống nhau từng phần về kết
cấu Ví dụ đối với chi tiết gia công là mức độ giống
nhau về một hoặc tập hợp một vài bề mặt gia công
như hình 1-25 Như vậy cho phép gia công các chi
tiết trong cùng một nhóm ở nguyên công giống nhau
đó cùng trang thiết bị, dụng cụ và trình tự công nghệ
Trên hình 1-25:
6lỗ þ 15
Chi tiết 1
Chi tiết 3 Chi tiết 2
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 39- 37 -
Các chi tiết gia công trong công nghệ nhóm (các lỗ bố trí trên vòng tròn
của 3 chi tiết là giống nhau về kích thứơc,
số lỗ, vị trí ) Vật liệu gia công cùng giống
nhau
Khi gia công hệ lỗ 15 trên 3 chi tiết ở hình (1-25) ta có thể sử dụng chung đồ gá , máy, chế độ công nghệ, dụng cụ cắt …Việc gia công như vậy ta gọi là công nghệ nhóm Công nghệ nhóm thường được thực hiện ở từng nguyên công , cụ thể là trên từng máy ví dụ : gia công nhóm trên máy tiện , máy khoan, máy phay …
Như vậy qua việc phân nhóm, số lượng chi tiết gia công tính cho một đơn vị trang thiết bị công nghệ sẽ tăng lên ,hay còn gọi là tăng quy mô sản xuất cho một thiết bị Điều đó sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao
Phạm vi của công nghệ nhóm tuy hẹp hơn công nghệ điển hình , vì công nghệ nhóm chỉ bao gồm một số nguyên công chung ứng với một số bề mặt gia công giống nhau của các chi tiết, nhưng công nghệ nhóm lại rất cụ thể, cho phép ứng dụng nhanh và đưa lại hiệu quả kinh tế cao ở điều kiện sản xuất loạt nhỏ, đơn chiếc ; bởi vì ở công nghệ nhóm số lượng chi tiết thuộc một nhóm có thể nhiều mặc dù kết cấu chung của các chi tiết có khác nhau
1.4.4 Công nghệ tổ hợp
Do tính phổ biến của ngành chế tạo máy nói chung là sản xuất hàng loạt vừa và nhỏ nên phương hướng công nghệ quan trọng đang được triển khai và xây dựng ở nhiều nước là ứng dụng quá trình công nghệ vào dây chuyền sản xuất linh hoạt tự động hóa trên cơ sở công nghệ tổ hợp và điều khiển tối ưu hệ thống
Các phương pháp công nghệ điển hình và công nghệ nhóm, nếu xét riêng biệt, chúng có những riêng biệt và hạn chế nhất định Công nghệ điển hình có đối tượng là các chi tiết gia công có kết cấu giống nhau ở mức độ cao , thường là các đối tượng gia công cùng kiểu, có khi cùng cỡ; như vậy quá trình công nghệ để gia công chúng phải giống nhau Nếu chỉ giới hạn trong một kiểu hoặc một cỡ chi tiết thì phụ tải và hiệu suất sử dụng của trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thường là thấp, làm hạn chế hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ và dây chuyền sản xuất Công nghệ điển hình chỉ có thể áp dụng có hiệu quả tốt nếu số lượng đối tượng gia công trong cùng một kiểu hoặc cỡ phải đủ nhiều , thường phải ứng với quy mô sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối; dây chuyền sản xuất thường là cứng, kém linh hoạt
Sản xuất theo dây chuyền trên cơ sở quá trình công nghệ tối ưu, linh hoạt và tự động hóa trong quy mô sản xuất phổ biến là hàng loạt vừa và nhỏ đặt ra vấn đề nghiên cứu công nghệ tổ hợp dựa trên việc kết hợp các phương pháp thống nhất hóa, tiêu chuẩn hóa kết cấu của đối tượng sản xuất, công nghệ điển hình và công nghệ nhóm nhằm khai thác tận dụng những ưu điểm, hạn chế các nhược điểm của từng phương pháp riêng biệt
Những bước quan trọng trước hết cần phải thực hiện để có thể áp dụng công nghệ tổ hợp là :
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh
Trang 40- 38 -
1-Phân loại và ghép nhóm đối tượng gia công (có thể xuất phát từ loại hoặc kiểu ) trong chủng loại đối tượng gia công có trong chương trình sản xuất Từ chương trình sản xuất trước hết xác định dạng chi tiết phổ biến, rồi loại chi tiết phổ biến trong dạng chi tiết phổ biến, tiếp theo là xác định các thông số cơ bản phổ biến của đối tượng gia công trong loại chi tiết phổ biến (loại vật liệu phổ biến, số lượng chi tiết phổ biến, số lượng bề mặt gia công khác nhau phổ biến, các yêu cầu kỹ thuật phổ biến của bề mặt cơ bản ( độ chính xác, độ nhám , độ cứng, kích thước tổng thể phổ biến ) Sau đó so sánh từng đối tượng trong loại phổ biến theo thông số cơ bản phổ biến để xác định số kiểu chi tiết trong loại chi tiết phổ biến được gia công theo tiến trình công nghệ tổ hợp
2-Xác định đối tượng đại diện ( điển hình) : xác định kiểu chi tiết đại diện trong số kiểu chi tiết được gia công theo công nghệ tổ hợp trên cơ sở độ phức tạp cao nhất về kết cấu và công nghệ
3-Xác định số lượng quy đổi của từng kiểu chi tiết khác ra kiểu điển hình bằng hệ số quy đổi Hệ số quy đổi ( tính gần đúng ) là hệ số xét đến sự khác nhau về kết cấu và công nghệ giữa kiểu đang xét và kiểu điển hình Sau đó tính tổng số lượng đã quy đổi ra kiểu điển hình của tất cả các chi tiết được gia công tổ hợp
4-Xác định phương án tổ hợp tối ưu về công nghệ ( ví dụ đối với các chi tiết chính xác của động cơ Diesel, bộ đôi chính xác cao, chi tiết dạng trụ, các kiểu piston, xylanh, kim , đế với các cỡ D12, D20, W50, C100 có thể có các phương án tổ hợp công nghệ như sau :
-Gia công tổ hợp các kiểu chi tiết piston, xylanh, kim, đế -Gia công tổ hợp các loại chi tiết trục (piston, kim ) -Gia công tổ hợp các kiểu chi tiết bạc (lỗ) : xylanh, đế -Gia công tổ hợp từng kiểu chi tiết theo các cỡ ( kiểu piston , kiểu xylanh, kiểu đế , gia công tổ hợp nhiều cỡ )
5-Thiết kế xây dựng quá trình công nghệ , nguyên công và dây truyền gia công theo phương án tổ hợp tối ưu về công nghệ, kể cả thiết kế đồ gá điều chỉnh cho từng nguyên công
Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP Ho Chi Minh