Chương Khái quát chung công nghệ chế tạo máy 1.1 Quá trInh sản xuất trinh công nghệ 1.1 1.Quá trinh sản xuất trinh công nghệ a.Quá trinh sản xuất Nói cách tổng quát trinh sản xuất trinh tác động người vào cải vật chất thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích người Nói hẹp hơn, nhà máy khí, trinh sản xuất trinh tổng hợp hoạt động có ích để biến nguyên vật liệu bán thành phẩm thành sản phẩm nhà máy Nó gồm nhiều trinh trinh phụ Các trinh trinh như: trinh tạo phôi (úc, Rèn, Dập ), trinh gia công khí (Tiện, Phay, Bào ), trinh nhiệt luyện, trinh lắp ráp, trinh kiểm tra trinh phụ như: vận chuyển, sửa ch a thiết bị, sơn lót, bao bi đóng gói b Quá trinh công nghệ - Quá trinh công nghệ gia công cơ: Là trinh làm thay đổi hinh dáng, kích thước đối tượng sản xuất - Quá trinh nhiệt luyện: Là trinh làm thay đổi tính chất vật lý, học (độ cứng), hoá học (cấu trúc hạt kim loại) vật liệu - Quá trinh lắp ráp: Là trinh trinh tạo thành mối liên kết gia chi tiết thông qua mối lắp ghép gia chúng Xác định trinh công nghệ hợp lý ghi thành kiện công nghệ thi gọi quy trinh công nghệ 1.1.2 Các thành phần trinh công nghệ a Nguyên công: Là phần trinh công nghệ hoàn thành liên tục chổ làm việc hay nhóm công nhân thực B A Ví dụ tiện bề mặt A, B trục hinh vẽ: - Nếu tiện mặt A xong, quay lại tiện mặt B nguyên công - Nếu tiện mặt A xong cho loạt trở đầu tiện mặt B nguyên công Nguyên công đơn vị trinh công nghệ dùng để hạch toán tổ chức sản xuất Việc phân chia tương đối, tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật Một quy trinh công nghệ gồm nhiều nguyên công b.Gá (gá đặt): Là phần nguyên công hoàn thành lần gá đặt chi tiết gia công Một nguyên công gồm hay nhiều lần gá B A Ví dụ: Khi tiện A xong lại tiện B thi có lần gá c Vị trí: Là phần nguyên công xác định vị trí chi tiết so với máy dao Như lần gá có nhiều vị trí d.Bước: Là phần nguyên công tiến hành gia công một tập hợp bề mặt hay dao với chế độ cắt không đổi suốt thời gian gia công e ường chuyển dao: Là phần bước để hớt (cắt) lớp vật liệu có chế độ cắt dao cắt f ộng tác: Là hành động công nhân để điều khiển máy gia công lắp ráp ộng tác đơn giản yếu tố quan trọng việc thực Tự động hoá trinh sản xuất 2.chất lượng bề mặt chi tiết máy 1.2.1 Các yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt Gồm: - Hinh dáng lớp bề mặt (độ sóng, độ nhám ) - Trạng thái tính chất lý lớp bề mặt (độ cứng, chiều sâu lớp biến cứng, ứng suất dư ) - Phản ứng lớp bề mặt môi trường làm việc (tính chống mòn, khả nng chống xâm thực hoá học, độ bền mỏi ) Chất lượng bề mặt chi tiết máy phụ thuộc vào phương pháp điều kiện gia công cụ thể 1.2.1.1 Chất lượng hinh học bề mặt gia công Bề mặt sau gia công không phẳng cách lý tưởng mà có nhng nhấp nhô Nhng nhấp nhô trinh biến dạng dẻo bề mặt chi tiết gia công cắt gọt, vết lưỡi cắt để lại bề mặt gia công, ảnh hưởng rung động cắt nhiều nguyên nhân khác Bề mặt CTM sau mài Bề mặt chi tiết máy sau gia công (Mài) Hinh dáng hi nh học bề mặt CTM đặc trưng bởi: độ nhấp nhô tế vi (độ nhám) độ sóng - ộ nhấp nhô tế vi (độ nhám bề mặt) ược xác định hai thông số sau: Hinh ộ nhám bề mặt CTM + Chiều cao nhấp nhô prôfin theo 10 điểm, RZ: Là trị số trung binh tổng giá trị tuyệt đối chiều cao đỉnh cao chiều sâu đáy thấp prôfin giới hạn chiều dài chuẩn Rz = H i =1 Max H i =1 Như vậy, gá đặt chi tiết, tuỳ theo yêu cầu gá đặt gia công mà sử dụng kết hợp gi a phương pháp để tiến hành gá đặt chi tiết cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật gia công chi tiết Ví dụ: ể gia công đạt kích thước H hinh vẽ phương pháp H phay, định vị bậc tự đủ Chú ý: Trong trinh định vị, bậc tự khống chế lần Bậc tự khống chế lần thi gọi siêu định vị ây trường hợp cần tránh gá đặt chi tiết Gá đặt siêu định 1.4.4 Cách tính sai số gá đặt Sai số gá đặt xác định theo công thức Trong đó: gd = C + K + dg c: Sai số chuẩn gd = + + C K dg K: Sai số kẹp chặt dg: Sai số đồ gá Sai số kẹp chặt K Sai số kẹp chặt sai số lực kẹp gây Nó lượng chuyển vị gốc kích thước chiếu lên phương kích thước thực lực kẹp thay đổi gây K = (ymax - ymin)cos Trong đó: - ymax, ymin lượng chuyển vị max, gốc khíc thước lực kẹp thay đổi - góc gia phương kích thước thực phương dịch chuyển y Công thức tính độ biến dạng chỗ tiếp xúc đồ gá chi tiết: yMax yMin HMa H x Mi H n W Sơ đồ tính sai số kẹp chặt lực kẹp gây Sai số đồ gá dg Sai số đồ gá sinh chế tạo đồ gá không xác, mòn gá đặt đồ gá lên máy không xác dg = ct + m + ld Trong đó: ct : sai số chế tạo đồ gá : sai số mòn đồ ct gá ct : sai số gá đặt chi tiết lên máy ể hạn chế sai số đồ gá, người ta thường lấy độ xác đồ cao so với chi tiết gia công đồ gá 1-2 cấp Sai số chuẩn C Ví dụ, xét kích thước 100+0.1 hinh bên Do yêu cầu làm việc, người thiết kế cho kích thước 100mm với dung sai cho phép 0.1mm Còn quan điểm công nghệ thi lại ý đến hinh thành kích thước trinh gia công nào? Mặt A hay mặt B gia công trước, hinh thành kích thước phải để tránh bớt phế phẩm 100+0.1 Như biết, chuẩn thiết kế chuẩn công nghệ trùng không trùng Nếu trùng tức thể tốt quan điểm công nghệ công tác thiết kế Nếu chế tạo ta thực dễ dàng kích thước cho thiết kế thi mặt đó, thiết kế có tính công nghệ cao Về mặt công nghệ mà nói thi kích thước ghi vẽ chế tạo không kích thư ớc tĩnh vô hướng n a A B Nếu mặt A gia công nguyên công sát trước, mặt B gia công thi kích thước 100mm có gốc A hướng mặt B ( ường xanh) Như vậy, kích thước công nghệ có hướng rõ rệt, hướng từ gốc kích Xét mặt công nghệ, điều qua trọng gốc kích thước chuẩn định vị nguyên công có trùng hay không Xét ví dụ: Trường hợp a, gia công mặt N để đạt kích thước A, gốc kích thước chuẩn định vị mặt K nên trinh gia công, kích thước A không đổi, tức sai số chuẩn Trường hợp b, gia công mặt N để hinh thành kích thước B Khi chuẩn định vị K, gốc kích thước mặt M nên gia công, kích thước B chịu ảnh hưởng biến động gốc kích thước (H) Khi kích thước B có sai số chuẩn Như vậy, sai số chuẩn sai số chọn chuẩn tạo nên Sai số chuẩn xuất chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước có trị số lư ợng biến thiên gốc kích thước chiếu lên phương kích thước thực hiên Thực chất, kích thước cần đạt gia công khâu khép kín chuỗi kích thư ớc công nghệ Chuỗi hinh thành nguyên công hay số nguyên công Gọi kích thước cần đạt L, thi L phụ thuộc vào khâu thành phần chuỗi kích thước ai, xi : L = (x1, x2, , xn ; a1, a2, , an) Trong đó: - xi kích thước thay đổi có dung sai xi - kích thước không đổi (thường kích thước điều chỉnh) Khi tính sai số chuẩn cho kích thước L nghĩa tim cL biến động nhng kích thước liên quan thay đổi Gọi lượng biến động L L thi L xác định tổng lượng biến động kích thước liên quan: L = x + x + + x n x x x n Hay: n C(L ) = i=1 xi x i Các phương pháp xác định sai số chuẩn: a) Phương pháp cực đại-cực tiểu Theo phương pháp này, phải lập chuỗi kích thước công nghệ cho kích thước cần tính sai số chuẩn L cho L khâu khép kín Khi kích thước L đóng vai trò hàm số mà biến số khâu thành phần chuỗi kích thước công nghệ Sai số chuẩn tính theo công thức sau: n C ( L ) = L = i =1 xi xi Chuỗi kích thước công nghệ lập theo nguyên tắc sau: Có a khâu L L Mặt gia công Có a khâu Có b khâu Chuẩn định vị Gốc kích thước Mặt gia công Có b khâu Gốc kích thước Chuẩn định vị b) Phương pháp xác suất thống kê Sai số chuẩn tính theo công thức sau: C (L ) = K i xi i=1 x i n Trong Ki hệ số phụ thuộc vào quy luật phân bố khâu thành phần chuỗi kích thước công nghệ (các xi), thường lấy Ki = ữ 1,5 Khi phân bố theo đường cong phân bố chuẩn (Gauss) thi K = Như vậy, muốn tính sai số chuẩn cho kích thước L đó, trư ớc tiên phải xác định chuỗi kích thước liên quan nó, sau dùng công thức để tính Ví dụ tính sai số chuẩn H3 D+0.05 Với chi tiết hinh trụ có đường kính Dd gá khối V dài hinh vẽ Sử dụng dao phay ngón để gia công đạt kích thước H1, H2 H3 Hãy tính sai số chuẩn H1, H2, H3 Giải: Tính sai số chuẩn cho kích thước H1 H2 a I H1 I Sơ đồ gá đặt gia công chi tiết Khi gia công H1, chuẩn định vị I, gốc kích thước A, có sai số chuẩn Lập chuỗi kích thước: a1-x1+x2-H1=0 H1=a1-x1+x2 Trong a1 khâu điều chỉnh (khâu không đổi), x1 x2 khâu thay đổi x1=D/2 sin; = = x1 sin sin x2=D/2 = = x2 áp dụng công thức: n C ( L ) = L = i =1 c ( H1 ) xi xi = + = ( 1) sin sin Nhận xét: Sai số chuẩn H1 =900 (2=1800) Khi N trùng với A, tức gốc kích thước trùng với chuẩn định vị 4.5 Nh ng điểm cần tuân thủ chọn chuẩn Mục đích việc chọn chuẩn để đảm bảo hai yêu cầu: - Chất lượng chi tiết trinh gia công - Nâng cao nng suất, giảm giá thành 4.5.1 Chọn chuẩn thô Khi chọn chuẩn thô cần phải: - Phân bố đủ lượng dư cho bề mặt gia công - ảm bảo độ xác cần thiết vị trí tương quan gia bề mặt không gia công nhng bề mặt gia công B m n Ví dụ: Khi gia công mặt A B chi tiết hộp phôi đúc, phải chia hai trường hợp: - Chưa có lỗ đúc sẵn: Có thể lấy A làm chuẩn thô để gia công lỗ, sau lấy lỗ để gia công lại A Lấy A làm chuẩn để gia công B - Có lỗ đúc sẵn: Phải lấy lỗ làm chuẩn thô để gia công A, sau lấy A làm chuẩn để gia công mặt B lỗ A Dựa vào yêu cầu trên, người ta đưa lời khuyên sau: Nếu chi tiết gia công có bề mặt không gia công thi nên chọn mặt làm chuẩn thô, vi làm cho thay đổi vị trí tương quan gia bề mặt gia công bề mặt không gia công nhỏ (Hinh a) Ký hiệu mặt không gia công Chuẩn thô mặt không gia công Chuẩn thô mặt không gia công có vị trí tương quan cao Nếu có số bề mặt không gia công, nên chọn bề mặt không gia công có yêu cầu xác vị trí tương quan cao bề mặt gia công làm chuẩn thô Trong bề mặt phải gia công, nên chọn mặt lượng dư nhỏ, làm chuẩn thô Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối phẳng, ba via, đậu ngót, đậu rót gồ gề Mặt làm chuẩn thô nên dùng lần trinh gia công Chọn chuẩn tinh Khi chọn chuẩn tinh nên quan tâm đến số lời khuyên sau : Cố gắng chọn chuẩn tinh chuẩn tinh chính, làm cho chi tiết gia công có vị trí tương tự lúc làm việc Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn không Chọn chuẩn cho gia công chi tiết không bị biến dạng vi lực cắt, lực kẹp Mặt làm chuẩn phải đủ diện tích để chi tiết vng vàng Chọn chuẩn cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận tiện Cố gắng chọn chuẩn thống nhất, dùng nhiều nguyên công quy trinh công nghệ Vi thay đổi chuẩn sinh sai số tích luỹ lần gá sau ... cấp 14 Rz dùng cho trường hợp độ nhám từ cấp 1- 5, cấp 13 , 14 Còn từ cấp 6 -12 thi sử dụng Ra Cấp độ nhám Ra(àm) Rz(àm) Không lớn 84 40 20 320 15 0 80 10 40 20 2,5 1, 25 0,63 10 6,3 3,2 10 11 12 0,32... 10 40 20 2,5 1, 25 0,63 10 6,3 3,2 10 11 12 0,32 0 ,16 0,08 0,04 1, 6 0,8 0,4 0,2 Chiều dài chuẩn l (mm) 2,5 0,8 0,25 13 0,02 0,08 0 ,1 14 đỏ ký0, 01 0,05 sử dụng vẽ Ghi chú: Ch in đậm màu hiệu độ... tiến dao S S1 S1 T Rz Rz T 1 , Lượng tiến dao nhỏ Lượng tiến dao lớn + Với S > 0 ,15 mm/vg : + Với S < 0 ,1 mm/vg : S2 Rz = 8r S a r.a Rz = + + 8r S Rz Rz theo lý thuyết Rz=S2/8r 0, 01 0,02 0,03