Giao trinh thiet ke qui tring cong nghe

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

- Căn cứ vào quá trình sản xuất và tính chất của sản phẩm nhằm đưa ra q trình cơng nghệ phù hợp.

Đây là khái niệm rất rộng, bao trùm nhiều giai đoạn và những đặc trưng khác nhau.

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

Hình 1 Q trình sản xuất cơ khí.

Hình 2

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

1. Ý NGHĨA CỦA VIỆC CHUẨN BỊ SẢN XUẤT:

Bất cứ một sản phẩm nào trước khi đưa vào sản xuất đều phải qua giai đoạn chuẩn bị sản xuất. Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy là một nội dung cơ bản của giai đoạn chuẩn bị sản xuất.

- Chuẩn bị nhân lực.

- Chuẩn bị máy, thiết bị, dụng cụ.

- Thiết kế quá trình cơng nghệ, gia cơng chi tiết máy. - Thao tác, vận hành máy để tiến hành gia công.

Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật đặc biệt là sự trợ giúp của máy vi tính, vì vậy ngồi việc chuẩn bị các phần trên thì việc lập trình để gia cơng chi tiết là khơng thể thiếu và địi hỏi độ chính xác cao.

Với mỗi sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau nhưng làm sao chọn được phương án gia cơng hợp lý hoặc tối ưu nhất. Có thể hình dung quá trình tạo ra một sản phẩm cơ khí như sau:

Đầu vào à chuyển đổi à đầu ra - Đầu vào:

+ Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm: 1. Tính năng sử dụng.

2. Chỉ tiêu kỹ thuật. 3. Vật liệu.

+ Quy mô sản xuất 1. Sản lượng. 2. Nhu cầu. 3. Thời gian.

+ Điều kiện sản xuất, khả năng công nghệ ở nơi thực hiện hoặc do bên ngoài giúp đỡ và cộng tác

- Chuyển đổi: chọn phương án, thiết kế quy trình cơng nghệ, tiến hành gia cơng.

- Đầu ra:

+ Q trình cơng nghệ hợp lý. + Sản phẩm đạt u cầu.

Một q trình cơng nghệ được xác lập phải có độ tin cậy theo yêu cầu nhất định, độ tin cậy này chịu ảnh hưởng của nhều yếu tố chủ quan và khách quan. Độ tin cậy của từng nguyên công được xác định:

R(nc)= Mi/Mp Trong đó:

Mi: Số lượng chi tiết gia cơng đảm bảo chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Mp: Tổng số lượng chi tiết gia công.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

2. ĐỊNH NGHĨA VÀ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN: 2.1. Các thành phần của quy trình cơng nghệ: 2.1.1. Nguyên công:

- Là một phần của quy trình cơng nghệ được hồn thành liên tục tại một chỗ làm việc do một hay một nhóm người thực hiện. Nếu thay đổi một trong các điều kiện, tính làm việc liên tục hoặc chỗ làm việc thì ta đã chuyển qua một ngun cơng khác.

Ví dụ: Để gia cơng chi tiết như hình vẽ, ta thực hiện các phương pháp sau:

Hình 14.1.1. chi tiết trục bậc Phương án 1:

+ Nguyên công 1: Tiện các mặt trụ Bước 1: Tiện mặt A

Bước 2: Tiện mặt B Bước 3: Tiện mặt C

+ Nguyên cơng 2: Phay rãnh then D

Nếu thay đổi tính liên tục, thì ta có phương án khác Phương án 2:

+ Nguyên công 1: Tiện các mặt trụ Bước 1 : Tiện mặt A

mặt sử dụng một ( hoặc một bộ ) dao đồng thời chế độ cắt của máy duy trì khơng đổ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Nếu thay đổi một trong các điều kiện: bề mặt gia cơng hoặc chế độ làm việc của máy thì đã chuyển sang một bước khác.

2.1.5. Đường chuyển dao: Là một phần của bước để hợt đi một lớp vật liệu có cùng chế độ cắt và bằng cùng một dao.

2.1.6. Động tác: Là một hành động của người gia công để điều khiển máy thực hiện việc gia công hoặc lắp ráp.

2.2. Các dạng sản xuất:

Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối, biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để chế tạo ra sản phẩm đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuât. Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:

2.2.1. Dạng sản xuất đơn chiếc: sản lượng hàng năm ít, thường từ một đến vài chục chiếc, sản phẩm không ổn đinh, chu kỳ chế tạo không được xác định. Do vậy trong dạng sản xuất đơn chiếc thường sử dụng các loại máy công cụ vạn năng.

2.2.2. Dạng sản xuất hàng loạt: sản lượng hàng năm khơng q ít, sản phẩm được chế tạo thành từng loạt theo chu kỳ xác định, sản phẩm tương đối ổn định. Tùy theo sản lượng và mức độ ổn định mà người ta chia sản xuất hàng loạt ra sản xuất loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn.

2.2.3. Dạng sản xuất hàng khối: có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chun mơn hóa sản xuất cao, trang thiết bị dụng cụ cơng nghệ là chun dùng.

2.3. Hình thức tổ chức sản xuất:

Trong quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí thường được thực hiện theo hai hình thức tổ chức sản xuất; sản xuất theo dây chuyền và sản xuất không theo dây chuyền.

2.3.1. Sản xuất theo dây chuyền: thường được áp dụng ở quy mô sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối. Đặc điểm của hình thức này là:

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

- Máy được bố trí theo trình tự các ngun cơng, nghĩa là mỗi ngun cơng được hồn thành tại một vị trí nhất định. Sau khi thực hiện nguyên công đối tượng sản xuất được chuyển qua máy tiếp theo. - Số lượng máy và năng suất lao động phải được xác định hợp lý để

đảm bảo tính đồng bộ về thời gian giữa các nguyên công trên cơ sở nhịp sản xuất của dây chuyền.

2.3.2. Sản xuất không theo dây chuyển:

Các nguyên công được thực hiện khơng có sự ràng buộc lẫn nhau về thời gian và địa điểm. Sản xuất không theo dây chuyền cho năng suất và hiệu quả kinh tế thấp hơn hình thức sản xuất theo dây chuyền. 2.4. Quan hệ giữa đường lối, biện pháp công nghệ và quy mô sản xuất: - Số lượng các ngun cơng của một quy trình cơng nghệ phụ thuộc vào

phương pháp thiết kế các nguyên công. Trong thực tế người ta thường áp dụng hai phương pháp thiết kế các ngun cơng tùy theo trình độ phát triển sản xuất đó là phương pháp tập trung ngun cơng và phương pháp tán nguyên công.

- Tập trung ngun cơng có nghĩa là bố trí nhiều bước cơng nghệ trong phạm vi một nguyên công, như vậy số lượng ngun cơng của quy trình cơng nghệ sẽ ít đi.

- Phân tán ngun cơng có nghĩa là bố trí ít các bước cơng nghệ trong phạm vi một nguyên công, như vậy số lượng nguyên công của quy trình cơng nghệ sẽ nhiều lên.

- Mục đích của việc chuẩn bị cơng nghệ là đảm bảo q trình chế tạo sản phẩm cơ khí ổn định, đều đặn ứng với từng quy mô và điều kiện sản xuất nhất định, đảm bảo được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đã được xác đinh và đảm bảo kế hoạch sản xuất.

- Nhiệm vụ của giai đoạn chuẩn bị công nghệ là thiết kế, thử nghiệm, giám sát và điều hành quá trình trong thực tế sản xuất đạt hiệu quả tốt, - Như vậy quan hệ giữa chuẩn bị công nghệ và q trình cơng nghệ có

tính chất tương hỗ, hồn thiện lẫn nhau.

- Quy mơ sản xuất nhỏ thông thường chỉ lập hồ sơ công nghệ dưới dạng phiếu tiến trình cơng nghệ.

- Quy mơ sản xuất lớn phải lập hồ sơ công nghệ tỉ mỉ, chính xác, chia quy trình cơng nghệ đến mứ phân cấp nhỏ nhất, Hồ sơ gồm có: phiếu tiến trình cơng nghệ, phiếu ngun cơng, sơ đồ ngun cơng với nội dung cụ thể về trang thiết bị, dụng cụ, thông số công nghệ, định mức vật tư, định mức thời gian và bậc thợ.

3. CÁC NGUYÊN TẮC LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ: 3.1. Xác định trình tự gia cơng hợp lý:

- Xác định phương án gia công.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

- Chọn máy, dụng cụ, trang bị phù hợp. - Xác định vị trí của các bề mặt gia cơng.

- Xác định kích thước của từng bệ mặt không tách rời từng phần tử. - Phạm vi gá đặt phơi.

- Độ chính xác đạt được. - Xác định lượng dư nhỏ nhất. - Căn cứ điều kiện sản xuất thực tế. 3.2. Thiết kế nguyên công:

- Lập phương án gia công.

- Chọn chuẩn và phương án gá đặt.

- Chọn máy và các trang thiết bị kèm theo ( các loại đồ gá ). - Chọn dụng cụ cắt thích hợp cho từng bước.

- Chọn chế độ cắt: + Chiều sâu cắt :t + Lượng chạy dao: S + Tốc độ cắt: v

- Xác định thời gian cho từng nguyên công. - Tính hiệu quả kinh tế đạt được.

4. CÁC BƯỚC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ:

Khi tiến hành quy trình cơng nghệ gia cơng của một chi tiết cần thực hiện những bước sau đây:

- Nắm tính năng sử dụng, điều kiện làm việc của chi tiết, tính ổn định của sản phẩm.

- Xác định yêu cầu kỹ thuật, tính kết cấu của chi tiết. - Xác đinh quy mô sản xuất và điều kiện sản xuất. - Xác đinh thứ tự và các nguyên công.

- Lặp sơ đồ nguyên công và cách gá đặt. - Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. - Chọn máy cho mỗi nguyên công.

- Xác định lượng dư và dung sai cho các nguyên công để căn cứ vào đó xác định kích thước cần thiết của phôi.

- Xác định dụng cụ cắt và các loại dụng cụ kiểm tra. - Xác định chế độ cắt.

- Xác định các loại đồ gá kèm theo. - Xác định thời gian.

- Tính năng suất đạt được.

BÀI 2: CÁC NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

I. GIỚI THIỆU:

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

- Trong q trình gia cơng các chi tiết, xác định đúng thứ tự các nguyên công đóng vai trị rất quan trọng đến tính hiệu quả và chất lượng của sản phẩm. Để xác định đúng thứ tự các ngun cơng thì cần phải tn thủ theo các nguyên tắc như: phân tích chức năng và điều kiện làm việc, tính cơng nghệ, độ bóng của chi tiết.

II. MỤC TIÊU THỰC HIỆN:

- Trình bày được yêu cầu kỹ thuật, chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công đầy đủ và rõ ràng.

- Liệt kê và giải thích được các nguyên tắc lập thứ tự các nguyên cơng, tính kinh tế, các phương pháp gia cơng.

III. NỘI DUNG CHÍNH:

- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết. - Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết.

- Độ bóng bề mặt đạt được bằng các phương pháp gia cơng - Độ chính xác gia cơng chi tiết máy.

IV. CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP:

- Học trên lớp: chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết, tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết, độ bóng bề mặt đạt được bằng các phương pháp gia cơng, độ chính xác gia công chi tiết máy.

- Học sinh thảo luận theo nhóm.

- Tự nghiên cứu tài liệu và làm các bài tập ở nhà. - Tham quan, theo dõi sản xuất tại xưởng.

- Thực hành tại xưởng để phân biết tính kết cấu của các chi tiết máy. 1. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI

TIẾT:

Mỗi chi tiết máy đều có kết cấu và cơng dụng riêng, việc phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết đóng vai trị hết sức quan trọng trong quá trình chuẩn bị và tiến hành sản xuất. Cần nghiên cứu kết cấu, chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết, cụ thể là phải xác định được chi tiết làm việc ở bộ phận nào của máy, những bề mặt nào của chi tiết là những bề mặt làm việc, những kích thước nào là quan trọng.

Trong một số trường hợp, nếu không rõ chức năng làm việc của chi tiết phải phân tích kết cấu, chức năng dựa trên những kiến thức của các mơn học như: vật liệu cơ khí, chi tiết máy, cơ kỹ thuật… để xác định chức năng, nhiệm vụ của chi tiết và có thể xếp các chi tiết đó vào các dạng chi tiết cơ bản như: chi tiết dạng trục, chi tiết dạng hộ, chi tiết dạng bạc, chi tiết dạng càng, chi tiết bánh răng… Từ đó có thể xác định được những điều kiện kỹ thuật cơ bản của chi tiết.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Sau khi đã phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết, cần chọn vật liệu thích hợp để chế tạo chi tiết đó và phân tích thành phần hóa học của vật liệu được sử dụng. Ví dụ, thép 45 có thành phần hóa học như trong bảng sau:

Bảng 2.1. Thành phần hóa học của thép 45

0,4-0,5 0,37

0.17-0,5-0,8 0,045 0,045 0,30 0,30 2. PHÂN TÍCH TÍNH CƠNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI

TIẾT:

Một q trình cơng nghệ có thể được thiết kế hồn tồn mới hoặc có thể được xây dựng trên cơ sở điều chình và bổ sung quy trình cơng nghệ sẵn có trong thực tế sản xuất. Trong thực tế sản xuất, chi tiết gia cơng cần được phân tích kết cấu một cách cẩn thận theo quan điểm công nghệ để tìm ra những phần tử kết cấu cũng như những yêu cầu kỹ thuật chưa hợp lý với chức năng làm việc của đối tượng gia cơng. Từ đó có thể đưa ra những đề nghị sửa đổi và bổ sung kết cấu nhằm nâng cao tính cơng nghệ, cho phép giảm khối lượng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và giảm giá thành sản phẩm.

Tính cơng nghệ trong kết cấu làm một tính chất hết sức quan trọng của chi tiết ( hoặc sản phẩm ) cơ khí nhằm đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhất, khối lượng gia cơng và lắp ráp ít nhất, giá thành chế tạo thấp nhất trong điều kiện quy mô sản xuất nhất định.

Những cơ sở nhằm nâng cao tính cơng nghệ: - Phụ thuộc vào quy mô sản xuất.

- Không tách riêng từng phần tử mà phải kết hợp đồng bộ với kết cấu tổng thể của sản phẩm trên cơ sở đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của nó.

- Tùy thuộc vào điều kiện sản xuất cụ thể ( sản xuất theo dây chuyền hay sản xuất khơng theo dây chuyền).

Vì khối lượn lao động và vật liệu tiêu hao chỉ có thể được xác định chính xác nếu q trình cơng nghệ được thiết kế hồn chỉnh nên tính cơng nghệ trong kết cấu cơ khí thường được đánh giá gần đúng theo những chỉ tiêu sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

- Xác định chính xác lượng dư gia công nhặm giảm lượng vật liệu cắt gọt bằng cách thiết kế phơi.

- Đơn giản hóa kết cấu, đảm bảo gia công kinh tế. - Giảm quãng đường chạy dao khi cắt.

- Sử dụng dụng cụ thống nhất, tiêu chuẩn.

- Đảm bảo dụng cụ cắt làm việc thuận tiện, không bị va đập. - Đảm bảo chi tiết đủ cứng vững.

- Giảm các trang bị công nghệ, giảm số lần gá đặt.

- Phân biệt rõ bề mặt gia công và bề mặt không gia công cũng như giữa các bề mặt ứng với các nguyên công khác nhau.

Để đảm bảo tính cơng nghệ trong kết cấu chi tiết máy, địi hỏi phải có sự hợp tác chặt chẽ giữa các thành viên của bộ phận thiết kế, bộ phận tổ chức sản xuất.

2.1. Chi tiết dạng trục:

- Kết cấu của trục có cho phép gia cơng bằng dao tiện thường khơng? - Kích thước của trục có giảm dần từ hai phía đầu trục hay khơng? - Trường hợp trên trục có các rãnh then kín, có thể thay thế chúng bằng

các rãnh then hở hay khơng?

- Trục có đủ độ cứng vững hay khơng?

- Trục có phải nhiệt luyện khơng và khả năng bị biến dạng khi nhiệt luyện?

- Khi gia cơng trục có cần lỗ tâm phụ hay khơng?

- Có thể thay trục bậc bằng trục trơn hay khơng? ( vì gia cơng trục trơn đơn giản hơn nhiều so với trục bậc ).

2.2. Chi tiết dạng hộp:

- Kết cấu các bề mặt phải cho phép thoát dao một cách dễ dàng.

- Các lỗ trên hộp phải cho phép gia công đồng thời trên các máy nhiều trục.

- Có thể đưa dao và để gia cơng các lỗ, các bề mặt một cách dễ dàng hay khơng?

- Trên hộp có các lỗ kín hay khơng? Có khả năng thay thế chúng bằng các bề mặt song song hoặc vng góc với đáy khơng?

- Trên hộp có những lỗ nghiêng so với bề mặt ăn dao không và khả năng thay thế chúng.

- Chi tiết đủ độ cứng vững hay khơng?

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích và khả năng dùng làm chuẩn phụ khơng?

- Có thể áp dụng khả năng chế tạo phôi tiên tiến. 2.3. Bánh răng:

Kết cấu của bánh răng phải có những đặc điêm sau đây:

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

- Hình dáng lỗ phải đơn giản.

- Hình dáng vành ngồi của bánh răng phải đơn giản. Bánh răng có tính cơng nghệ cao nhất là bánh răng khơng có gờ.

- Nếu có gờ chỉ nên ở một phía, vì nếu gờ ở cả hai phía thời gian gia cơng sẽ tăng lên rất nhiều.

- Kết cấu của bánh răng phải tạo điều kiện gia công bằng nhiều dao cùng một lúc.

- Đối với bánh răng nghiêng thì góc nghiêng nên nhỏ hơn 30 độ. 3. CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY:

Chất lượng sản phẩm là một chỉ tiêu quan trọng phải đặc biệt quan tâm khi chuẩn bị công nghệ chế tạo sản phẩm.

Chất lượng sản phẩm trong ngành chế tạo máy bao gồm: chất lượng chế tạo chi tiết máy và chất lượng lắp ráp chúng thành sản phẩm hoàn chỉnh. Đối với các chi tiết máy thì chất lượng chế tạo chúng được đánh giá bằng các thông số cơ bản sau đây:

- Độ chính xác về kích thước của các bề mặt. - Độ chính xác về hình dáng của các bề mặt.

- Độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt. - Chất lượng bề mặt.

Khả năng làm việc của chi tiết máy phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của lớp bề mặt. Chất lượng bề mặt là tập hợp của nhiểu tính chất quan trọng của lớp bề mặt như:

Hình 2.1. Sơ đồ các đỉnh nhấp nhô trên chiều dài chuẩn

Chất lượng bề mặt là mục tiêu chủ yếu cần đạt ở bước giá công tinh các bề mặt chi tiết máy.

Độ nhám là cơ sở để đánh giá độ nhẵn bề mặt. Theo tiêu chuẩn nhà nước thì độ nhẵn bề mặt được chia thành 14 cấp ứng với giá trị của Rz và Ra.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

- Trị số Rz tương ứng khi yêu cầu độ nhẵn bề mặt cần đạt trong phạm vi từ cấp 1 đến cấp 5 ( Rz=320-20

- Trị số Ra tương ứng khi yêu cầu độ nhẵn bề mặt cần đạt trong phạm vi từ cấp 6 đến cấp 12 ( Ra = 2.5- 0,04

Bảng 2.2 Cấp nhẵn bóng bề mặt:

Độ nhám bề mặt và độ chính xác về kích thước có quan hệ với nhau chặt chẽ. Theo kinh nghiệm, người ta dựa vào cấp chính xác về kích thước để xác định độ nhám bề mặt tương ứng, cụ thể giá trị của độ nhám bề mặt khoảng ( 5-20%) dung sai của kích thước cần đạt.

Bảng 2.3. Khả năng đạt độ nhẵn bóng bề mặt của các phương pháp gia công

4. ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG:

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy móc, thiết bị phải gọn, đẹp, làm việc chính xác, độ tin cậy cao. Muốn vây từng chi tiết máy của nó phải có kết cấu hợp lý, độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt phù hợp với yêu cầu làm viêc, tính chất cơ lý của lớp bề mặt tốt…

Trên cơ sở những yêu cầu làm việc của máy móc, thiết bị như độ chính xác, độ ổn định, độ bền lâu, năng suất làm việc, mức độ dễ điều khiển, mức độ an toàn khi làm việc…mà người thiết kế xác lập nên những điều kiện kỹ thuật cần thiết và dung sai cho phép của từng chi tiết máy rồi ghi lên bản vẽ chế tạo. Tuy nhiên mọi kết quả đều do người cơng nghệ quyết định vì người công nghệ là người trực tiếp chế tạo ra sản phẩm đó và quyết định độ chính xác đạt được của chúng.

Độ chính xác gia cơng của chi tiết máy là mức độ giống nhau về hình học, kích thước vị trí tương quan, tính chất cơ lý lớp bệ mặt chi tiết máy được gia công so với chi tiết máy lý tưởng trên bản vẽ.

Nói chung, độ chính xác của chi tiết máy được gia cơng là chỉ tiêu khó đạt nhất và gây tốn kém nhất kể cả trong quá trình xác lập ra nó cũng như trong q trình chế tạo.

Trong thực tế không thể chế tạo chi tiết máy tuyệt đối chính xác, vì vậy người ta dùng giá trị sai lệch của nó để đánh giá độ chính xác gia cơng của chi tiết máy, giá trị sai lệch đó càng lớn thì độ chính xác gia cơng càng thấp.

Độ chính xác gia cơng bao gồm 2 khái niệm: độ chính xác của một chi tiết và độ chính xác của nhiều chi tiết.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

4.1. Độ chính xác của một chi tiết:

+ Độ chính xác kích thước: là độ chính xác về kích thước thẳng hoặc kích thước góc. Độ chính xác kích thước được đánh giá bằng sai số kích thước thật so với kích thước lý tưởng cần có và được thể hiện bằng dung sai của kích thước đó.

+ Độ chính xác về vị trí tương quan: độ chính xác về vị trí tương quan giữa hai bề mặt thực chất là sự xoay đi một góc nào đó của bề mặt này so với bề mặt kia ( dùng làm mặt chuẩn ). Như vây độ chính xác về vị trí tương quan được đánh giá theo sai số về góc u cầu giữa vị trí bề mặt này với bề mặt kia trong hai mặt phẳng tọa độ vng góc với nhau và thường được ghi thành một điều kiện kỹ thuật riêng trên bản vẽ chế tạo. + Độ chính xác hình dáng hình học đại quan: là mức độ phù hợp lớn nhất của chúng với hình dáng hình học lý tưởng của nó.

+ Độ song: là chu kỳ không phẳng của bề mặt chi tiết máy được quan sát trong phạm vi nhỏ( 1-100mm)

+ Độ nhám bề mặt ( sai lệch hình học tế vi ) : được biểu thị bằng một trong hai chỉ tiêu Ra hoạc rz

+Tính chất cơ lý lớp bề mặt: là một trong những chỉ tiêu quan trọng của độ chính xác gia cơng, nó ảnh hưởng lớn đến điều kiện làm việc của chi tiết máy.

4.2. Độ chính xác của loạt chi tiết:

Khi xem xét độ chính xác gia cơng của một nhóm chi tiết máy, ngồi những yếu tố cần xem xét cho một chi tiết máy cần phải kể đến những yếu tố nhằm đảm bảo sai số có tổng cộng xuất hiện trên một chi tiết bất kỳ đều nhỏ hơn sai số cho phép. Tổng sai số bao gồm: sau số hệ thống và sai số ngẫu nhiên.

+ Sai số hệ thống: sai số xuất hiện trên từng chi tiết của cả loạt điều có giá trị khơng đổi hoặc thay đổi theo một quy luật nhất định. Những sai số này gọi là sai số hệ thống không đổi hoặc sai số hệ thống thay đổi.

+ Sai số ngẫu nhiên: sai số mà giá trị của chúng xuất hiện trên mỗi chi tiết không theo một quy luật nào cả.

Các nguyên nhân sinh ra sai số hệ thống không đổi: + Sai số lý thuyết của phương pháp cắt.

+ Sai số chế tạo của máy, đồ gá, dụng cụ cắt. + Độ biến dạng của chi tiết gia công.

Các nguyên nhân sinh ra sai số hệ thống thay đổi: + Dụng cụ cắt bị mòn theo thời gian.

+ Biến dạng vì nhiệt của máy, đồ gá, dụng cụ cắt. Các nguyên nhân sinh ra sai số ngẫu nhiên:

+ Độ cứng vật liệu không đồng đều.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

+ Lượng dư gia công không đều. + Vị trí của phơi trong đồ gá thay đổi. + Sự thay đổi ứng suất dư của lớp bề mặt. + Do mài và gá dao nhiều lần.

+ Do thay đổi máy để gia công một loạt chi tiết. BÀI 3

LẬP SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT, CHỌN MÁY, CHỌN DỤNG CỤ CẮT I. GIỚI THIỆU:

- Trong q trình gia cơng chi tiết, lập sơ đồ gá đặt quyết định đến độ chính xác của các bề mặt gia công.

- Chọn máy và chọn dụng cụ cắt phù hợp sẽ mang lại hiệu quả chất lượng của sản phẩm và tính kinh tế.

II. MỤC TIÊU THỰC HIỆN:

- Trình bày đúng các nguyên tắc chọn chuẩn, các mặt định vị, các ký hiệu định vị, lực kẹp chặt, các yêu cầu kỹ thuật và các yêu cầu khác. - Trình bày đầy đủ các tiêu chí và các yêu cầu để chọn máy, sơ đồ gá

đặt và chọn các loại dụng cụ cắt. III. NỘI DUNG CHÍNH:

- Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công. - Các nguyên tắc chọn chuẩn.

- Lập sơ đồ gá đặt chi tiết. - Chọn máy.

- Chọn dụng cụ cắt.

IV. CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP:

- Học trên lớp: nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công, khi chọn chuẩn, lập sơ đồ gá đặt chi tiết, chọn máy, chọn dụng cụ cắt.

- Học sinh thảo luận theo nhóm.

- Tự nghiên cứu tài liệu và làm các bài tập ở nhà. - Tham quan, theo dõi sản xuất tại xưởng.

- Thực hành tại xưởng để thiết kế các nguyên công gia công các chi tiết máy, chọn được máy vfa dụng cụ cắt phù hợp.

1. NGUYÊN TẮC CHUNG KHI THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG:

Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo được năng suất và độ chính xác theo yêu cầu kỹ thuật. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng dư, số bước và thứ tự các nguyên công hoặc các bước công nghệ… Vì thế, khi thiết kế ngun cơng phải dựa vào dạng sản xuất, phương pháp phân tán nguyên công ( tức là tập trung nguyên công hay phân tán nguyên công) để chọn sơ đồ các bước nguyên công hợp lý. Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất khi gia công chi tiết thực hiện

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

nhiều phương án khác nhau, số nguyên công cũng như thứ tự các nguyên công phụ thuộc vào dạng phơi,độ chính xác u cầu của chi tiết.

Các ngun cơng hoặc các bước cần đạt được độ chính xác và độ bóng cao nên tách thành những nguyên công, những bước riêng biệt và nên áp dụng phương pháp gia công tuần tự bằng một dao.

Đối với các máy tổ hợp , các máy tự động, các nguyên công được xây dựng theo phương pháp gia công song song hoặc đầu tư. Đường lối công nghệ ở đây là tập trung nguyên công nghĩa là một nguyên cơng có nhiều bước cơng nghệ.

2. CÁC NGUN TẮC KHI CHỌN CHUẨN:

Khi chọn chuẩn phải xác định chuẩn cho nguyên công đầu tiên và chuẩn cho nguyên công tiếp theo. Thông thường chuẩn dùng cho nguyên công đầu tiên là chuẩn thô, chuẩn dùng ở các nguyên cơng tiếp theo là chuẩn tinh.

Mục đích của việc chọn chuẩn là đảm bảo hai yêu cầu: - Chất lượng chi tiết trong q trình gia cơng.

- Nâng cao năng suất và giảm giá thành. 2.1. Chọn chuẩn thơ:

Chọn chuẩn thơ có ý nghĩa quyết định đối với q trình cơng nghệ, ảnh hưởng đến các ngun cơng sau và đến độ chính xác gia công chi tiết. Khi chọn chuẩn thô cần chú ý đến hai yêu cầu:

- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.

- Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt khơng gia cơng với các bề mặt sắp gia công.

Dựa vào các yêu cầu trên, người ta đưa ra 5 điểm cần tuân thủ khi chọn chuẩn thô.

- Chi tiết gia cơng có một bề mặt khơng gia cơng thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thơ.

- Nếu có một số bề mặt khơng gia cơng, chọn bề mặt khơng gia cơng nào có u cầu chính xác về vị trí tương quan cao nất đối với bề mặt gia công làm chuẩn thô.

- Trong các bề mặt phải gia công, nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ, đều làm chuẩn thơ.

- Chọn về mặt chuẩn thô tương đối bằng phẳng, không có bavia hoặc q gồ ghề.

- Chuẩn thơ chỉ nên chọn một lần trong q trình gia cơng. 2.2. Chọn chuẩn tinh:

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.

- Chọn chuẩn định vị trùng với góc kích thước để sai số chọn chuẩn ec=o

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

- Chọn mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị, khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lựu kẹp.

- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, thuận tiện khi sử dụng. - Cố gắng chọn chuẩn thống nhất, trong nhieuf lần gá cũng chỉ dùng

một chuẩn dẫn đến sai dố tích lũy giảm. 3. LẬP SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT CHI TIẾT:

Để lập sơ đồ gá đặt chi tiết, trước tiên ta phải cần chọn bề mặt làm chuẩn. Khi chọn chuẩn cần tuan thủ các nguyên tác khi chọn chuẩn ( năm nguyên tắc chọn chuẩn thô và năm nguyên tắc chọn chuẩn tinh). Các mặt làm chuẩn cần được khống chế đủ số bậc tự do cần thiết, không thiếu ( chi tiết chưa được xác định vị trí), khơng thừa ( siêu định vị). Tại mỗi ngun cơng, mỗi bước cần vẽ phơi ở vị trí gia công và không cần thể hiện theo tỷ lệ, mà chỉ cần thể hiện một cách ước lượng.

Mặt định vị được vẽ bằng màu xanh và vẽ các ký hiệu định vị ( ^) với số bậc tự do được khống chế. Ví dụ, ^3 là bề mặt định vị được hạn chế 3 bậc tự do.

Lực kẹp chặt được ký hiệu bằng mũi tên (->), nếu vừa định vị vừa kẹp chặt thì dùng ký hiệu (V)

Hình 3.1. Sơ đồ gá đặt khi mài trịn ngồi

Bề mặt gia cơng được vẽ bằng mực đỏ và phải ghi độ bóng cần đạt được bằng ký hiệu tam giác 3, tam giác 4, tam giác 5… hoặc bằng các ký hiệu rz, Ra.

Các giá trị quy đổi giữa cấp bóng và Rz, Ra được quy đổi ở bảng 3.1 Bảng 3.1 Giá trị quy đổi cấp bóng Rz, Ra

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Trong mỗi nguyên công hoặc các bước cần ghi đầy đủ các kích thước gia cơng, dung sai và hình dáng cần đạt được cũng như thể hiện đầy đủ các đường chuyển dao, các ký hiệu về định vị và kẹp chặt.

4. CHỌN MÁY:

Sau khi đã xác định được phương pháp gia công và đồ gá đặt chi tiết, ta tiến hành chọn máy. Chọn máy cần chú ý vào q trình gia cơng ( gia cơng thơ hay gia cơng tình), phụ thuộc vào độ chính xác và độ bóng bề mặt gia cơng.

Nếu các u cầu trên được thỏa mãn bằng nhiều loại máy khác nhau thì lúc này ta cần chọn một máy cụ thể theo những yêu cầu sau:

- Kích thước của máy phù hợp với kích thước của chi tiết cần gia công và phạm vi gá đặt phôi trên máy.

- Máy phải đảm bảo được năng suất cắt gọt.

- Máy phải có khả năng làm việc với các chế độ tối ưu.

- Nên chọn những máy vạn năng, máy chuyên dùng phù hợp với công việc sản xuất.

- Tùy thuộc vào điều kiện máy móc tại cơ sở sản xuất để chọn các máy gia cơng thích hợp.

- Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối, tại mỗi nguyên công không nên dùng quá hai máy để tránh các sai số gá đặt.

5. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI: 5.1. Máy tiện T616:

+ Chiều cao tâm máy : 160mm

+ Khoảng cách giữa hai taamL 750mm + Công suất động cơ: 4,5 KW

+ Đường kính lỗ trục chính :35mm + Cơn mooc số 5

+ số vịng quay trục chính: 1380-1980 ( vòng \ phút )

44-66-91-120-173-240-350-503-723-958-+Lượng tiến dọc: 0,06-0,07-0,09-0,1-0,12-0,13-0,15-0,18-0,19-0,21- 0,23-0,24- 0,30-0,33-0,36-0,37-0,42-0,46-0,47-0,53-0,56-0,65-0,71-0,74-0,83-0,93-1,07-1,12-1,3-1,49-1,61-1,86-2,24-2,6-3,24( mm\ vòng)

+ Lượng tiến ngang: 0,19-0,22-0,24-0,26-0,27-0,3-0,31-0,35-0,39-0,41-0,44-0,48-0,52-0,61-0,68-0,78-0,82-0,95-1,09-1,22-1,36-1,63-1,90-2,45 (mm\ vòng )

0,04-0,05-0,07-0,08-0,08-0,11-0,13-0,14-0,15-0,17-5.2. Máy tiện 1K62:

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

5.3. Máy khoan đứng 2A135:

5.4. Máy khoan cần 2A55:

5.5. Máy phay 6H12:

5.6. Máy phay 6H13:

5.7. Máy mài tròn 3151:

5.8. Máy mài tròn T12:

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

5.9. Máy mài trong 35250:

Bảng 3.2. Tuổi bền của dụng cụ cắt

Bài 4

TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG I. GIỚI THIỆU:

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

- Lượng dư trong quá trình chế tạo phôi quyết định đến giá thành sản phẩm, tùy theo yêu cầu sản xuất và chất lượng bề mặt sản phẩm mà có các phương án tính lượng dư gia cơng khác nhau. Tính lượng dư gia cơng phù hợp không những rút ngắn thời gian gia công mà chi phí mua sắm vật tư giảm xuống.

II. MỤC TIÊU THỰC HIỆN:

- Trình bày được khái niệm về lượng dư gia cơng.

- Tính tốn chính xác lượng dư gia cơng cho các bước cơng nghệ theo phương pháp thống kê kinh nghiệm và theo phương pháp phân tích. III. NỘI DUNG CHÍNH:

- Các khái niệm chung về lượng dư gia công. - Lập các bước tính lượng dư gia cơng.

- Xác định lượng dư theo phương pháp thống kê kinh nghiệm. - Xác định lượng dư theo phương pháp phân tích.

IV. CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP:

Học trên lớp: các khái niệm chung về lượng dư gia cơng, các bước tính lượng dư gia cơng, xác định lượng dư theo phương pháp thống kê kinh nghiệm và phương pháp phân tích.

- Học sinh thảo luận theo nhóm.

- Tự nghiên cứu tài liệu và làm các bài tập ở nhà. - Tham quan, theo dõi sản xuất tại xưởng.

- Thực hành tại xưởng để tính lượng dư cho các nguyên công gia cong các chi tiêt máy.

1. CÁC KHÁI NIỆM CHUNG VỀ LƯỢNG DƯ GIA CÔNG:

Trong ngành chế tạo máy, tùy thuộc vào dạng sản xuất mà chi phí phơi liệu chiếm từ 30% đến 60% tổng chi phí chế tạo. Phơi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công, lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai dẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế q trình cơng nghệ vì:

- Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều, tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt… làm cho giá thành của sản phẩm tăng lên.

- Ngược lại lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hồn thiện.

- Sai lệch về kích thước và hình dáng của chi tiết sẽ giảm dần qua mỗi ngun cơng cắt gọt. Vì vậy mà trong mỗi q trình cơng nghệ ta phải chia ra làm nhiều ngun cơng, nhiều bước để có thể hớt đi lớp kim loại mang sai số in dập do nguyên công trước để lại. lượng dư phải đủ để thực hiện các ngun cơng cần thiết đó. Mặt khác nếu lượng dư

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

quá bé thì khi gia cơng có thể sẽ xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao dễ bị mòn nhanh, bề mặt gia công không đảm bảo.

Dựa trên cơ sở các mối quan hệ đó, chúng ta cần phải phân biệt những khái niệm chung về lượng dư gia công:

- Lượng dư gia cơng cơ khí là lớp kim loại được hớt đi trong q trình gia cơng cơ khí.

- Lượng dư gia cơng trung gian là lớp kim loại được hớt đi ở mỗi bước công nghệ hoặc mỗi nguyên công (Zb).

- Lượng dư gia cơng tổng cộng là tồn bộ lớp kim loại được hớt đi trong q trình gia cơng qua tất cả các nguyên công hoặc các bước công nghệ(Zo).

- Lượng dư đối xứng là lớp kim loại được hớt đi khi gia công các bề mặt trịn xoay ngồi hoặc trong.

2. CÁC BƯỚC TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CƠNG:

Lượng dư gia cơng trung gian (Zb) được xác định bằng hiệu số kích thước, do bước ( hay nguyên công) đang thực hiện tạo nên với kích thước do bước ( hay ngun cơng) sát trước để lại. Lượng dư gia công trung gian (Zb) được xác định là

+ Đối với mặt ngoài: Zb = a-b + Đối với mặt trong: Zb = b-a

a_ kích thước do bước cơng nghệ sát trước để lại.

b_ kích thước do bước cơng nghệ đang thực hiện tạo nên Hình 14.4.1a . mặt ngồi

Hình 14.4.1. Mặt trong

Lượng dư gia công tổng cộng (Zo) được xác định bằng hiệu số kích thước của phơi thơ và chi tiết hồn thành. Lượng dư gia cơng tổng cộng (Zo) được xác định như sau;

+ Đối với mặt ngoài: Zo=Kph-Kct + Đối vời mặt trong: Zo=Kct-Kph Trong đó:

Kct_ kích thước của chi tiết Kph_ kích thước của phôi

Lượng dư đối xứng được xác định bằng hiệu số kích thước đường kính bề mặt gia cơng ở bước công nghệ xát trước và bước công nghệ đang thực hiện.

Hình 14.4.2a. Mặt trịn ngồi

</div>