Bài Giảng CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2

CBGD: LÊ QUÝ ĐỨC
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY - KHOA CƠ KHÍ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – TP.HCM
ĐT: 8653896 – 0903820386
EMAIL:
NỘI DUNG MÔN HỌC
BÀI 1: GIA CÔNG TINH BẰNG BIẾN DẠNG DẺO.
BÀI 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BẰNG
ĐIỆN VẬT LÝ & ĐIỆN HOÁ HỌC.
BÀI 3: THIẾT KẾ QTCN GIA CÔNG.
BÀI 4: TIÊU CHUẨN HOÁ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ.
BÀI 5: C/NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH.
BÀI 6: GIA CÔNG BỀ MẶT REN.
BÀI 7: GIA CÔNG BỀ MẶT RĂNG.
BÀI 8: THIẾT KẾ QTCN LẮP RÁP.
BÀI 1: GIA CÔNG TINH BẰNG BIẾN DẠNG DẺO
1- BẢN CHẤT
2- ĐẶC ĐIỂM GIA CÔNG TINH BẰNG BIẾN DẠNG DẺO
3- CHẤT LƯNG ĐẠT ĐƯC SAU GIA CÔNG
4- DỤNG CỤ DÙNG ĐỂ GIA CÔNG
•
I- BẢN CHẤT
•
Dưới áp lực của dụng cụ có độ cứng cao hơn độ
cứng của vật liệu gia công, các nhấp nhô của bề
mặt gia công bò biến dạng dẻo và bò ép xuống một
mặt làm cho chiều cao nhấp nhô giảm xuống đồng
thời sẽ tạo ra các nhấp nhô mới.
II- ĐẶC ĐIỂM GIA CÔNG TINH BẰNG BIẾN DẠNG DẺO

Phương pháp gia công được sử dụng rộng rãi và có hiệu qủa

nhất, khi dùng phương pháp lăn ép bằng con lăn hoặc bi.

Dùng g/công mặt ngoài, mặt phẳng, mặt lỗ, mặt đònh hình v.v…

Các yếu tố ảnh hưởng đến mọi chỉ tiêu cơ bản của chất lượng
gia công là ứng suất pháp và ứng suất cắt ở vùng b/dạng cũng
như tỷ lệ của chúng.

Quá trình san phẳng các nhấp nhô xảy ra không phải nhờ hiện
tượng xô trượt kim loại theo hướng tiến dao dưới t/dụng của P
t.

Quá trình san phẳng các nhấp nhô xảy ra là phải nhờ hiện tượng
dát rộng kim loại dưới tác dụng của P
k

Tỷ lệ P
t
/P
k
tuỳ thuộc góc
α
- góc tiếp xúc của dụng cụ và nhấp
nhô ban đầu.

Khi lăn ép có P
t
= 0 – lăn ép không có chạy dao dọc sẽ có độ
nhẵn cao nhất. khi P
t

/P
k

⇒
min có thể đạt Ra = 0.02

0,01.
•
Hình 5-74

Lăn ép bằng các dụng cụ đàn hồi sau lăn ép hình
dáng chi tiết không đổi – không sửa được sai số
hình dáng. Khi đó đường kính chi tiết giảm đi một
lượng: (khi trước g/công bề mặt phải đạt Ra <= 2.5):

∆
d
= k ( R
bđ
– R
z
)

Lăn ép bằng dụng cụ không đàn hồi – sửa được
hình dáng nhưng phải thỏa mãn theo điều kiện:
•

∆
d

>= (
δ
-
δ
’ ) hoặc (
δ
-
δ
’ ) <= k ( R
bđ
- R
z
).
δ: Dung sai của phôi trước lăn ép.
δ’: Dung sai của phôi sau lăn ép.
R
bđ
: Nhấp nhô bề mặt trước lăn ép.
R
z
: Nhấp nhô bề mặt sau lăn ép.
III- CHẤT LƯNG ĐẠT ĐƯC SAU GIA CÔNG
a- Về mặt hình dáng

Bằng dụng cụ đàn hồi thì không thay đổi

Bằng dụng cụ không đàn hồi sẽ làm giảm độ sóng ban
đầu và sinh ra sóng mới nguyên nhân là do:
•
- Độ đảo của con lăn

•
- Vật liệu cứng không đều
•
- Bán kính cong của con lăn không đều
•
- Độ nhẵn ban đầu không đều
•
- Bước tiến dọc không đều.
•
- Hệ thống công nghệ kém cứng vững

Để giảm độ sóng khi lăn bằng con lăn đóa ngoài việc
giảm độ đảo hướng trục thì nên chọn đ/kính con lăn và
phôi là bội số của nhau.
b- Về độ sóng
c- Về độ nhẵn
c- Về độ nhẵn

Độ nhẵn theo hướng ngang cao hơn hướng dọc.

Tỷ lệ chiều dài sóng so với chiều cao sóng lớn hơn khi gia
công bằng các phương pháp gia công cắt gọt.
•
Hình 10 - 3

Độ nhẵn đạt Ra = 0.63 – 0.32 với S ≥ 0.5 mm/vòng
d- Hình dáng nhấp nhô

Các nhấp nhô có bán kính đỉnh r lớn, còn góc dốc β nhỏ
Hình 10 – 3


Trò số của r vàø β phụ thuộc đường kính bi, bán kính con
lăn đóa, bán kính góc lươn con lăn côn.

Tỷ lệ r/Rzmax rất lớn và nó đặc trưng cho diện tích tiếp
xúc thực.

Lăn ép rung có thể điều chỉnh số hành trình kép và biên
độ của bi nên sẽ thay đổi được hình dáng nhấp nhô.
Hình 10 -3: Profin bề mặt khi gia công bằng các phương pháp khác nhau
a) Prôfin bề mặt sau khi tiện
b) Prôfin bề mặt sau khi mài
c) Prôfin bề mặt sau khi lăn ép
d) Bán kính đỉnh r và góc dốc sau lăn ép

Nâng cao rất nhiều tính chất cơ lý của bề mặt (Cấu
trúc, độ cứng ứng suất v.v )

Lực quá lớn dẫn tới biến cứng quá độ làm xấu tính sử
dụng của chi tiết vì vậy cần chọn thông số dụng cụ và
chế độ làm việc tối ưu .
•
Bảng (10 – 1) nêu quan hệ của chất lượng và các
thông số công nghệ.

Nhìn chung khả năng của phương pháp này có thể đạt
đến cấp chính xác 6 hoặc 7, Ra = 0,1

0,05 nếu Ra
ban đầu ≤ 0,4

•
e- Chiều của vết gia công
•
Cũng giống như gia công bằng cắt gọt, trừ khi lăn ép
rung
f- Tính cơ lý lớp bề mặt
•
IV- DỤNG CỤ DÙNG ĐỂ GIA CÔNG
1- Lăn ép bằng con lăn hoặc bi: có thể gia công được mặt
phẳng, mặt tròn trong và ngoài, các góc lượn…
a- Lăn ép bằng một con lăn.
Hình 10 – 4: Lăn ép bằng con lăn.
•
b- Lăn ép bằng bi

Lăn ép mặt phẳng: Dùng trên máy phay và có các
chuyển động như khi phay dùng dao phay mặt đầu.
Hình 5 – 75a

Lăn ép nhiều bi ly tâm:
Thường dùng gia công mặt tròn ngoài
•
Hình 5 – 75b

Lăn ép nhiều bi không ly tâm: thường dùng gia công mặt tròn trong.

Lăn ép nhiềi bi không ly tâm các lỗ có kích thước lớn.
•
Hình 5 – 75c và 5 – 75d
2- Lăn ép giữa các con lăn.

•
Lăn ép bằng một con lăn được dùng khá phổ biến
nhưng có nhược điểm là lực tác dụng hướng kính từ
một phía, nên hệ thống công nghệ – nhất là chi tiết gia
công cần phải có độ cứng vững. Để khắc phục người ta
dùng p/pháp lăn ép nhiều con lăn ( lăn ép giữa các con
lăn).
•
Hình (10 – 6 ) và hình (10 – 7 )
Hình 10 – 6: Sơ đồ lực tác dụng khi lăn ép
bằng nhiều con lăn.
Hình 10 – 7: Lăn ép bằng hai con lăn.
3- Chà bằng mũi kim cương hoặc hợp kim cứng:
•
Được dùng khi các phương pháp lăn ép nêu trên khó thực hiện.
Phương pháp này thường dùng gia công mặt trụ và mặt đầu.
•
Hình (10 – 8 )
Hình 5 – 76: Chà sát bằng mũi
kim cương
1- Vít đ/chỉnh áp lực
2- ng bọc
3- Đồng hồ so
4- Mũi kim cương
5- Chi tiết gia công
6- ng giữ dụng cụ
7- Thân.
•
4- Nong lỗ bằng bi hoặc chày nong.
a- Nong lỗ bằng bi:


Gia công lỗ thông.

Có thể thực hiện bằng tay hoặc máy khá đơn giản.

Độ thẳng tâm của lỗ sau khi gia công kém nên
thường dùng gia công lỗ ngắn.

Lỗ sau khi gia công đạt CCX7, Ra = 0,2 – 0,1khi bi
có độ cx cấp 6
Hình (5 – 77)
Hình 5 – 77: Nong loã baèng bi

Thường dùng gia công lỗ có đường kính nhỏ, khi gia
công có thể đạt CCX7-8, Ra = 0,8 – 0,4 tuỳ thuộc việc
chọn kết cấu chày, lượng dư và chế độ ép.
•
Hình ( 5 – 78 )

Thông số công nghệ, lượng dư và chế độ làm việc khi
khi nong tham khảo trang 17 và bảng 10 – 3.Bk1970
b- Nong lỗ bằng chày nong một nấc
Hình 5 – 78: Nong lỗ bằng chày nong
a- Kết cấu của chày nong
b- Chày đẩy
c- Chày kéo.
Thường có ba loại

Chày nong nhiều nấc tổ hợp cả lưỡi cắt và vòng nong.


Chày nong nhiều nấc liền khối.

Chày nong ghép các vòng nong
•
Hình (10 – 11) hoặc (5 - 79)
Chày nong kéo cũng tương tự như chày nong đẩy nhưng ít
chòu lực uốn hơn
Chú ý:

Khi nong lỗ, chất lượng bề mặt đạt được ít phụ thuộc vào
tốc độ ép, tốc độ ép chủ yếu ảnh hưởng đến năng suất.

Khi nong ép cần thiết phải dùng dung dòch trơn nguội.
c- Nong lỗ bằng chày nong nhiều nấc
Hình 5 – 79: Caùc loaïi chaøy nong.
B ÀI 2: PH NG PHÁP GIA CƠNG B NG ƯƠ Ằ
I N V T LÝ VÀ I N HỐ H CĐ Ệ Ậ Đ Ệ Ọ
1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG
2. GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TIA LỬA
ĐIỆN
3. GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG LAZE
4. GIA CÔNG BẰNG SIÊU ÂM
5. GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ĐIỆN HÓA.
6. GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỐI HP.