Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình Chơng khái niệm 1.1- Mở đầu Ngành Chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cần thiết để ngành phát triển mạnh Vì vậy, việc phát triển KH - KT lĩnh vực Công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế, hoàn thiện vận dụng phơng pháp chế tạo, tổ chức điều khiển trình sản xuất đạt hiệu kinh tế cao Công nghệ chế tạo máy lĩnh vực khoa häc kü tht cã nhiƯm vơ nghiªn cøu, thiÕt kế tổ chức thực trình chế tạo sản phẩm khí đạt tiêu kinh tế kỹ thuật định điều kiện quy mô sản xuất cụ thể Một mặt Công nghệ chế tạo máy lý thuyết phục vụ cho công việc chuẩn bị sản xuất tổ chức sản xuất có hiệu Mặt khác, môn học nghiên cứu trình hình thành bề mặt chi tiết lắp ráp chúng thành sản phẩm Công nghệ chế tạo máy môn học liên hệ chặt chẽ lý thuyết thực tiễn sản xuất Nó đợc tổng kết từ thực tế sản xuất trải qua nhiều lần kiểm nghiệm để không ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật, đợc đem ứng dụng vào sản xuất để giải vấn đề thực tế phức tạp hơn, khó khăn Vì thế, phơng pháp nghiên cứu Công nghệ chế tạo máy phải liên hệ chặt chẽ với điều kiện sản xuất thực tế Ngày nay, khuynh hớng tất yếu Chế tạo máy tự động hóa điều khiển trình thông qua việc điện tử hóa sử dụng máy tính từ khâu chuẩn bị sản xuất tới sản phẩm xởng Đối tợng nghiên cứu Công nghệ chế tạo máy chi tiết gia công nhìn theo khía cạnh hình thành bề mặt chúng quan hệ lắp ghép chúng lại thành sản phẩm hoàn chỉnh Để làm công nghệ đợc tốt cần có hiểu biết sâu rộng môn khoa học sở nh: Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Máy công cụ, Nguyên lý cắt, Dụng cụ cắt v.v Các môn học Tính toán thiết kế đồ gá, Thiết kế nhà máy khí, Tự động hóa trình công nghệ hỗ trợ tốt cho môn học Công nghệ chế tạo máy vấn đề có quan hệ khăng khít với môn học Môn học Công nghệ chế tạo máy giúp cho ngời học nắm vững phơng pháp gia công chi tiết có hình dáng, độ xác, vật liệu khác công nghệ lắp ráp chúng thành sản phẩm, mà giúp cho ngời học khả phân tích so sánh u, khuyết điểm phơng pháp để chọn phơng pháp gia công thích hợp nhất, biết chọn trình công nghệ hoàn thiện nhất, vận dụng đợc kỹ thuật biện pháp tổ chức sản xuất tối u để nâng cao suất lao động Mục đích cuối Công nghệ chế tạo máy nhằm đạt đợc: chất lợng sản phẩm, suất lao động hiệu kinh tế cao Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình 1.2- trình sản xuất trình công nghệ 1.2.1- Quá trình sản xuất Nói cách tổng quát, trình sản xuất trình ngời tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích ngời Định nghĩa rộng, bao gồm nhiều giai đoạn Ví dụ, để có sản phẩm khí phải qua giai đoạn: Khai thác quặng, luyện kim, gia công khí, gia công nhiệt, lắp ráp v.v Nếu nói hẹp nhà máy khí, trình sản xuất trình tổng hợp hoạt động có ích để biến nguyên liệu bán thành phẩm thành sản phẩm có giá trị sử dụng định, bao gồm trình nh: Chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia công nhiệt, kiểm tra, lắp ráp trình phụ nh: vận chuyển, chế tạo dụng cụ, sửa chữa máy, bảo quản kho, chạy thử, điều chỉnh, sơn lót, bao bì, đóng gói v.v Tất trình đợc tổ chức thực cách đồng nhịp nhàng trình sản xuất đợc liên tục Sự ảnh hởng trình nêu đến suất, chất lợng trình sản xuất có mức độ khác ảnh hởng nhiều đến chất lợng, suất trình sản xuất trình có tác động làm thay đổi trạng thái, tính chất đối tợng sản xuất, trình công nghệ 1.2.2- Quá trình công nghệ Quá trình công nghệ phần trình sản xuất, trực tiếp làm thay đổi trạng thái tính chất đối tợng sản xuất Đối với sản xuất khí, thay đổi trạng thái tính chất bao gồm: - Thay đổi trạng thái hình học (kích thớc, hình dáng, vị trí tơng quan phận chi tiết ) - Thay đổi tính chất (tính chất lý nh− ®é cøng, ®é bỊn, øng st d− ) * Quá trình công nghệ bao gồm: - Quá trình công nghệ tạo phôi: hình thành kích thớc phôi từ vật liệu phơng pháp nh đúc, hàn, gia công áp lực - Quá trình công nghệ gia công cơ: làm thay đổi trạng thái hình học lý tính lớp bề mặt - Quá trình công nghệ nhiệt luyện: làm thay đổi tính chất lý vật liệu chi tiết cụ thể tăng độ cứng, độ bền - Quá trình công nghệ lắp ráp: tạo vị trí tơng quan xác định chi tiết thông qua mối lắp ghép chúng để tạo thành sản phẩm hoàn thiện Quá trình công nghệ cho đối tợng sản xuất (chi tiết) phải đợc xác định phù hợp với yêu cầu chất lợng suất đối tợng Xác định trình công nghệ hợp lý ghi thành văn kiện công nghệ văn kiện công nghệ gọi quy trình công nghệ Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình 1.3- thành phần quy trình công nghệ 1.3.1- Nguyên công Nguyên công phần trình công nghệ, đợc hoàn thành cách liên tục chỗ làm việc hay nhóm công nhân thực đây, nguyên công đợc đặc trng điều kiện bản, hoàn thành tính liên tục đối tợng sản xuất vị trí làm việc Trong trình thực quy trình công nghệ thay đổi điều kiện ta chuyển sang nguyên công khác Ví dụ: Tiện trục có hình nh sau: Nếu ta tiện đầu A A B trở đầu để tiện đầu B (hoặc ngợc lại) thuộc nguyên công đảm bảo tính chất liên tục vị trí làm việc Nhng tiện đầu A cho loạt xong trở lại tiện đầu B cho loạt thành hai nguyên công không đảm bảo đợc tính liên tục, có gián đoạn tiện bề mặt khác chi tiết Hoặc tiện đầu A máy này, đầu B tiện máy khác rõ ràng hai nguyên công vị trí làm việc thay đổi Nguyên công đơn vị trình công nghệ Việc chọn số lợng nguyên công ảnh hởng lớn đến chất lợng giá thành sản phẩm, việc phân chia trình công nghệ thành nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật kinh tế * ý nghĩa kỹ thuật: Mỗi phơng pháp cắt gọt có khả công nghệ định (khả tạo hình bề mặt nh chất lợng đạt đợc) Vì vậy, xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn phơng pháp gia công tơng ứng hay nói cách khác chọn nguyên công phù hợp Ví dụ: Ta thực đợc việc tiện cổ trục phay rãnh then chỗ làm việc Tiện cổ trục đợc thực máy tiện, phay rãnh then thực máy phay * ý nghÜa kinh tÕ: Khi thùc hiƯn c«ng việc, tùy thuộc mức độ phức tạp hình dạng bề mặt, tùy thuộc số lợng chi tiết cần gia công, độ xác, chất lợng bề mặt yêu cầu mà ta phân tán tập trung nguyên công nhằm mục đích đảm bảo cân cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế Ví dụ: Trên máy, không nên gia công thô tinh mà nên chia gia công thô tinh hai máy Vì gia công thô cần máy có công suất lớn, suất cao, không cần xác cao để đạt hiệu kinh tế (lấy phần lớn lợng d); gia công tinh cần máy có độ xác cao để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chi tiết Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình 1.3.2- Gá Trớc gia công, ta phải xác định vị trí tơng quan chi tiết so với máy, dụng cụ cắt tác dụng lên chi tiết lực để chống lại xê dịch lực cắt yếu tố khác gây gia công nhằm đảm bảo xác vị trí tơng quan Quá trình ta gọi trình gá đặt chi tiết Gá phần nguyên công, đợc hoàn thành lần gá đặt chi tiết Trong nguyên công có nhiều lần gá Ví dụ: Để tiện mặt trụ bậc A, B, C ta thực lần gá: C A B - Lần gá 1: Gá lên mũi chống tâm truyền mômen quay tốc để gia công bề mặt C B - Lần gá 2: Đổi đầu để gia công bề mặt B (vì mặt cha đợc gia công lần gá trớc phải lắp với tốc) 1.3.3- Vị trí Vị trí phần nguyên công, đợc xác định vị trí tơng quan chi tiết với máy chi tiết với dụng cụ cắt Một lần gá có nhiều vị trí Ví dụ: Khi phay bánh dao phay định hình, lần phay răng, khoan lỗ chi tiết có nhiều lỗ đợc gọi vị trí (một lần gá có nhiều vị trí) Còn phay bánh dao phay lăn răng, lần phay vị trí (nhng tất đợc gia công nên lần gá có vị trí) 1.3.4- Bớc Bớc phần nguyên công thực gia công bề mặt (hoặc tập hợp bề mặt) sử dụng dụng cụ cắt (hoặc dụng cụ) với chế độ công nghệ (v, s, t) không đổi Một nguyên công có nhiều bớc Ví dụ: Cũng gia công hai đoạn trục nhng gia công đồng thời hai dao bớc; gia công dao đoạn trục hai bớc * Khi có sù trïng b−íc (nh− tiƯn b»ng dao cho bề mặt lúc), thời gian gia công cần tính cho bề mặt gia công có chiều dài lớn nhát Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình 1.3.5- Đờng chuyển dao Đờng chuyển dao phần bớc để hớt lớp vật liệu có chế độ cắt dao Mỗi bớc có nhiều đờng chuyển dao Ví dụ: Để tiện mặt trụ dùng chế độ cắt, dao để hớt làm nhiều lần; lần đờng chuyển dao 1.3.6- Động tác Động tác hành động công nhân để điều khiển máy thực việc gia công lắp ráp VÝ dơ: BÊm nót, quay dao, ®Èy ®éng Động tác đơn vị nhỏ trình công nghệ Việc phân chia thành động tác cần thiết để định mức thời gian, nghiên cứu suất lao động tự động hóa nguyên công 1.4- dạng sản xuất hình thức tổ chức sản xuất Dạng sản xuất khái niệm cho ta hình dung quy mô sản xuất sản phẩm Nó giúp cho việc định hớng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật - công nghệ nh tổ chức toàn trình sản xuất Các yếu tố đặc trng dạng sản xuất: - Sản lợng - Tính ổn định sản phẩm - Tính lặp lại trình sản xuất - Mức độ chuyên môn hóa sản xuất Tùy theo yếu tố mà ngời ta chia dạng sản xuất: - Đơn - Hàng loạt - Hàng khối 1.4.1- Dạng sản xuất đơn Dạng sản xuất đơn có đặc điểm là: - Sản lợng hàng năm ít, thờng từ đến vài chục - Sản phẩm không ổn định chủng loại nhiều - Chu kỳ chế tạo không đợc xác định Đối với dạng sản xuất ta phải tổ chức kỹ thuật công nghệ nh sau: - Sử dụng trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn để đáp ứng tính đa dạng sản phẩm - Yêu cầu trình độ thợ cao, thực đợc nhiều công việc khác - Tài liệu hớng dẫn công nghệ nét bản, thờng dới dạng phiếu tiến trình công nghệ Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình 1.4.2- Dạng sản xuất hàng loạt Dạng sản xuất hàng loạt có đặc điểm là: - Sản lợng hàng năm không - Sản phẩm tơng đối ổn định - Chu kỳ chế tạo đợc xác định Tùy theo sản lợng mức độ ổn định sản phẩm mà ta chia dạng sản xuất loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn Sản xuất loạt nhỏ gần giống với sản xuất đơn chiếc, sản xuất loạt lớn gần giống sản xuất hàng khối 1.4.3- Dạng sản xuất hàng khối Dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là: - Sản lợng hàng năm lớn - Sản phẩm ổn định - Trình độ chuyên môn hóa sản xuất cao Đối với dạng sản xuất ta phải tổ chức kỹ thuật công nghệ nh sau: - Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thờng chuyên dùng - Quá trình công nghệ đợc thiết kế tính toán xác, ghi thành tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể tỉ mỉ - Trình độ thợ đứng máy không cần cao nhng đòi hỏi phải có thợ điều chỉnh máy giỏi - Tổ chức sản xuất theo dây chuyền Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng phơng pháp công nghệ tiên tiến, có điều kiện khí hóa tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức đờng dây gia công chuyên môn hóa Các máy dạng sản xuất thờng đợc bố trí theo theo thứ tự nguyên công trình công nghệ Chú ý việc phân chia thành ba dạng sản xuất nh mang tính tơng đối Trong thực tế, ngời ta chia dạng sản xuất nh sau: - Sản xuất đơn loạt nhỏ - Sản xuất hàng loạt - Sản xuất loạt lớn hàng khối Ngoài ra, cần phải nắm vững hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng thích hợp cho dạng sản xuất khác Trong trình chế tạo sản phẩm khí thờng đợc thực theo hai hình thức tổ chức sản xuất là: sản xuất theo dây chuyền không theo dây chuyền 1-4-4 Hình thức tổ chức sản xuất Hình thức sản xuất theo dây chuyền thờng đợc áp dụng quy mô sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Đặc điểm: - Máy đợc bố trí theo thứ tự nguyên công trình công nghệ, nghĩa Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình nguyên công đợc hoàn thành vị trí định - Số lợng chỗ làm việc suất lao động chỗ làm việc phải đợc xác định hợp lý để đảm bảo tính đồng thời gian nguyên công sở nhịp sản xuất dây chuyền Nhịp sản xuất khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công lắp ráp, nghĩa khoảng thời gian nguyên công trình công nghệ đợc thực đồng sau khoảng thời gian đối tợng sản xuất đợc hoàn thiện đợc chuyển khỏi dây chuyền sản xuất Hình thức sản xuất không theo dây chuyền thờng đợc áp dụng quy mô sản xuất loạt nhỏ Đặc điểm: - Các nguyên công qúa trình công nghệ đợc thực ràng buộc lẫn thời gian địa điểm Máy đợc bố trí theo kiểu, loại không phụ thuộc vào thứ tự nguyên công - Năng suất hiệu kinh tế thấp hình thức sản xuất theo dây chuyền Ngày nay, nhờ ứng dụng thành tựu điện tử, tin học, xử lý điện toán kỹ thuật điều khiển tự động, công nghệ trình sản xuất đợc thực máy đợc điều khiển tự động nhờ máy tính điện tử, có khả lập trình đa dạng để thích nghi với sản phẩm Dạng sản xuất nh đợc gọi sản xuất linh hoạt dạng sản xuất đặc trng ngày phổ biến xã hội Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình Chơng Chất lợng bề mặt chi tiết máy Chất lợng sản phẩm ngành chế tạo máy bao gồm chất lợng chế tạo chi tiết máy chất lợng lắp ráp chúng thành sản phẩm hoàn chỉnh Để đánh giá chất lợng chế tạo chi tiết máy, ngời ta dùng thông số sau: - Độ xác kích thớc bề mặt - Độ xác hình dạng bề mặt - Độ xác vị trí tơng quan bề mặt - Chất lợng bề mặt Chơng nghiên cứu yếu tố đặc trng chất lợng bề mặt, ảnh hởng chất lợng bề mặt tới khả làm việc chi tiết máy, yếu tố ảnh hởng đến chất lợng bề mặt phơng pháp đảm bảo chất lợng bề mặt trình chế tạo chi tiết máy 2.1- yếu tố đặc trng cho chất lợng bề mặt Khả làm việc chi tiết máy phụ thuộc nhiều vào chất lợng lớp bề mặt Chất lợng bề mặt tiêu tập hợp nhiều tính chất quan trọng lớp bề mặt: - Hình dạng lớp bề mặt (độ sóng, độ nhám ) - Trạng thái tính chất lý lớp bề mặt (độ cứng, chiều sâu biến cøng, øng st d− ) - Ph¶n øng cđa líp bề mặt môi trờng làm việc (tính chống mòn, khả chống xâm thực hóa học, độ bền mỏi ) 2.1.1- Tính chất hình học bề mặt gia công Tính chất hình học bề mặt gia công đợc đánh giá độ nhám bề mặt độ sóng bề mặt a) Độ nhám bề mặt (hình học tế vi, độ bóng) Trong trình cắt, lỡi cắt dụng cụ cắt hình thành phoi kim loại tạo vết xớc cực nhỏ bề mặt gia công Nh vậy, bề mặt có độ nhám Độ nhám bề mặt gia công đợc đo chiều cao nhấp nhô Rz sai lệch profin trung bình cộng Ra lớp bề mặt Chiều cao nhấp nhô Rz : trị số trung bình tổng giá trị tuyệt đối chiều cao đỉnh cao chiều sâu đáy thấp profin tính phạm vi chiều dài chuẩn đo l Trị số Rz đợc xác định nh sau: Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Rz = y Lu đức bình (h1 + h + h ) + (h + h + h 10 ) l Rmax Đờng đỉnh y1 h1 h2 h5 h3 h4 h10 h9 h6 yn Đờng đáy Chiều dài chuẩn l chiều dài phần bề mặt đợc chọn để đo độ nhám bề mặt, không tính đến dạng mấp mô khác có bớc lớn l (sóng bề mặt chẳng hạn) Hình 2.1- Độ nhám bề mặt chi tiết Sai lệch profin trung bình cộng Ra: trung bình số học giá trị tuyệt đối khoảng cách từ điểm profin đến đờng trung bình, đo theo phơng pháp tuyến với đờng trung bình Ra = n 11 y dx ∑ yi x n i =1 l ∫0 Độ nhám bề mặt có ảnh hởng lớn đến chất lợng làm việc chi tiết máy Ví dụ: Đối với chi tiết mối ghép động (ổ trợt, sống dẫn, trợt ), bề mặt làm việc trợt tơng nên nhám lớn khó đảm bảo hình thành màng dầu bôi trơn bề mặt trợt Dới tác dụng tải trọng, đỉnh nhám tiếp xúc với gây tợng ma sát nửa ớt, chí ma sát khô, giảm thấp hiệu suất làm vịêc, tăng nhiệt độ làm việc mối ghép Mặt khác, đỉnh tiÕp xóc, lùc tËp trung lín, øng st lín v−ỵt ứng suất cho phép phát sinh biến dạng dẽo phá hỏng bề mặt tiếp xúc, làm bề mặt bị mòn nhanh, thời kỳ mòn ban đầu Thời kỳ mòn ban đầu ngắn thời gian phục vụ chi tiết giảm Đối với mối ghép có độ dôi lớn, ép hai chi tiết vào để tạo mối ghép nhấp nhô bị san phẳng, nhám lớn lợng san phẳng lớn, độ dôi mối ghép giảm nhiều, làm giảm độ bền mối ghép Nhám nhỏ bề mặt nhẵn, khả chống lại ăn mòn tốt: bề mặt nhẵn bóng lâu bị gỉ Độ nhám bề mặt sở để đánh giá độ nhẵn bề mặt phạm vi chiều dài chuẩn ngắn l Theo tiêu chuẩn Nhà nớc độ nhẵn bề mặt đợc chia làm 14 cấp ứng với giá trị Ra, Rz (cấp 14 cấp nhẵn nhất, cấp cấp nhám nhất) Trong thực tế sản xuất, ngời ta đánh giá độ nhám bề mặt chi tiết máy theo mức độ: thô (cấp ữ 4), bán tinh (cấp ữ 7), tinh (cấp ữ 11), siêu tinh (cấp 12 ữ 14) Trong thực tế, thờng đánh giá nhám bề mặt hai tiêu Việc chọn tiêu tùy thuộc vào chất lợng yêu cầu đặc tính kết cấu bề mặt Chỉ tiêu Ra đợc sử dụng phổ biến cho phép ta đánh giá xác thuận lợi bề mặt có yêu cầu nhám trung bình Với bề mặt Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình nhám bóng tiêu Rz lại cho ta khả đánh giá xác dùng tiêu Ra Chỉ tiêu Rz đợc sử dụng bề mặt kiểm tra trực tiếp thông số Ra, nh bề mặt kích thớc nhỏ có profin phức tạp b) Độ sóng bề mặt Độ sóng bề mặt chu kỳ không phẳng bề mặt chi tiết máy đợc quan sát phạm vi lớn độ nhám bề mặt Ngời ta dựa vào tỷ lệ gần L chiều cao nhấp nhô bớc l h sóng để phân biệt độ nhám bề mặt H độ sóng bề mặt chi tiết máy Độ nhám bề mặt ứng với tỷ lệ: l/h = ữ 50 Hình 2.2- Tổng quát độ nhám độ sóng Độ sóng bỊ mỈt øng víi tû lƯ: bỊ mỈt chi tiÕt máy L/H = 50 ữ 1000 đó, L: khoảng cách đỉnh sóng l: khoảng cách đỉnh nhấp nhô tế vi H chiều cao sóng h: chiều cao nhấp nhô tế vi 2.1.2- Tính chất lý bề mặt gia công a) Hiện tợng biến cứng lớp bề mặt Trong trình gia công, tác dụng lực cắt làm xô lệch mạng tinh thể lớp kim loại bề mặt gây biến dạng dẻo vùng trớc vùng sau lỡi cắt Phoi kim loại đợc tạo biến dạng dẻo hạt kim loại vùng trợt Giữa hạt tinh thĨ kim lo¹i xt hiƯn øng st ThĨ tÝch riêng tăng mật độ kim loại giảm vùng cắt Giới hạn bền, độ cứng, độ giòn lớp bề mặt đợc nâng cao; ngợc lại tính dẻo dai lớp bề mặt lại giảm Tính dẫn từ nh nhiều tính chất khác lớp bề mặt thay đổi Kết tổng hợp lớp bề mặt kim loại bị cứng nguội, lại có độ cứng tế vi cao Có tiêu để đánh giá độ biến cứng: - Độ cứng tế vi - Chiều sâu lớp biến cứng Mức độ biến cứng chiều sâu lớp biến cứng bề mặt phụ thuộc vào tác dụng lực cắt, mức độ biến dạng dẻo kim loại ảnh hởng nhiệt vùng cắt Lực cắt (cờng độ, thời gian tác dụng) tăng làm cho mức độ biến dạng dẻo vật liệu tăng; qua làm tăng mức độ biến cứng chiều sâu lớp biến cứng bề mặt Nhiệt sinh vùng cắt (nhiệt độ, thời gian tác dụng) hạn chế tợng biến cứng bề mặt b) ứng suất d lớp bề mặt Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy vị nh hình 8.10): mặt đầu đợc khống chế bậc tự do, khối V tú vµo vµnh ngoµi khèng chÕ bËc tù do, khối V tùy động tỳ vào vành khống chế bậc tự lại Vị trí khoảng cách lỗ vị trí bạc dẫn lắp phiến dẫn định Gia công lần lợt lỗ theo bớc khoan, khoét, doa máy khoan cần cách di chuyển đầu khoan, đồ gá cố định máy khoan đứng cách di chuyển đồ gá * Trong sản xuất hàng khối, gia công lỗ đợc tiến hành máy khoan nhiều trục máy tổ hợp nhiều trục Dùng máy tổ hợp đạt hiệu kinh tế cao có khả gia công song song song song liên tục tất lỗ lần gá Sơ đồ định vị nh hình 8.14 Theo phơng án này, độ xác vị trí lỗ đảm bảo tốt, độ song song lỗ khoảng cách lỗ Hình 8.14- Sơ đồ định vị gia công hai lỗ lúc đạt đợc tốt Nếu lỗ có đờng kính lớn 30 mm, tạo phôi có lỗ sẵn trình tự tiện rộng lỗ (hay khoét), gia công tinh với số lỗ cần lắp bạc đồng sau gia công tinh lỗ đóng bạc vào, sau lại gia công tinh lại bạc đồng Khi lỗ yêu cầu có rãnh then, then hoa gia công phơng pháp xọc chuốt Nếu dùng xọc để gia công rãnh then hoa phải dùng thêm đầu phân độ, lúc suất thấp độ xác kém; dùng chuốt suất cao, xác nhng lại đắt tiền c) Gia công lỗ không Các lỗ không chi tiết dạng lỗ có ren, lỗ để kẹp chặt, lỗ bắt vú mỡ Thông thờng, lỗ có yêu cầu độ xác không cao, thờng cấp 10 Trờng hợp dùng để định vị vị trí với phận khác, lỗ phải gia công đạt độ xác cấp (nh lỗ định vị thân biên nắp biên) Việc gia công lỗ không thờng đợc tiến hành sau gia công mặt đầu lỗ bản, sơ đồ định vị nh hình 8.10 Các lỗ đợc gia công sau trớc nhiệt luyện Đối với lỗ yêu cầu độ xác không cao dùng phơng pháp khoan Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 131 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Còn lỗ có yêu cầu xác phải khoan, khoét, doa Tùy theo sản lợng mà sở sơ đồ định vị thiết kế đồ gá, thiết bị có suất phù hợp d) Kiểm tra Đối với chi tiết dạng càng, việc kiểm tra đờng kính lỗ bề dày đầu phải kiểm tra khoảng cách tâm lỗ bản, độ vuông góc mặt đầu đờng tâm lỗ, độ không song song tâm lỗ * Đờng kính lỗ đợc kiểm tra thớc cặp, calip hay đồng hồ đo lỗ Bề dày đầu đợc kiểm tra thớc cặp, calip * Khoảng cách tâm lỗ đợc kiểm tra nh chi tiết dạng hộp * Độ không song song đờng tâm lỗ đợc kiểm tra đồng hồ so với đồ gá nh sau: Ta cho hai trục kiểm vào hai lỗ cần kiểm tra độ không song song Đặt trục kiểm lỗ lớn lên hai khối V giống nhau, đầu đợc đỡ chốt định vị, chi tiết đợc định vị bậc tự kiểm tra Cho đồng hồ so đo bên ®Çu trơc kiĨm, chØnh ®ång hå so vỊ sè Sau đó, cho đồng hồ sang đo đầu bên Chỉ số đồng hồ so độ không song song hai lỗ Để thực đợc xác việc đo, mũi dò đồng hồ so phải dò đờng sinh Ngời ta thay Hình 8.15- Sơ đồ kiểm tra độ không mũi dò đồng hồ so có dạng lỡi song song hai lỗ ngang nh dao tiện cắt đứt * Độ vuông góc lỗ mặt đầu đợc kiểm tra đồ gá chuyên dùng đồng hồ so Sơ đồ kiểm tra nh sau: Lắp trục tâm (trục có độ côn định) vào lỗ cần kiểm tra Gá trục tâm lên hai mũi tâm, quay trục tâm vòng Số chênh lệch đồng hồ so cho biết độ vuông góc với bán kính từ mũi tỳ đồng hồ so đến tâm quay Chú ý: Đối với số đờng trục đối xứng để thuận tiện cho việc gá đặt, ngời ta tạo thêm số Hình 8.16- Sơ đồ kiểm tra độ vuông góc tâm lỗ mặt đầu Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 132 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy vấu để làm chuẩn tinh phụ để kẹp chặt Sau gia công xong cắt bỏ Nếu khối lợng vợt yêu cầu chọn nơi mà không ảnh hởng đến độ cứng vững, độ bền (mặt đầu càng) khoan vài lỗ để giảm khối lợng 8.3- quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp Trục loại chi tiết đợc dùng phổ biến ngành Chế tạo máy, có nhiệm vụ truyền chuyển động quay, mômen xoắn chịu biến dạng phức tạp xoắn, uốn, kéo, nén Các chi tiết dạng trục có bề mặt cần gia công mặt tròn xoay ngoài, mặt thờng dùng làm mặt lắp ghép Tùy theo kết cấu mà ta chia chi tiết dạng trục loại sau: - Trục trơn: st chiỊu dµi l, trơc chØ cã mét kÝch th−íc đờng kính d Với l/d < trục trơn ngắn; l/d 10 trục trơn thờng; l/d > 10 trục trơn dài - Trục bậc: suốt chiều dài l trục có số kích thớcđờng kính khác Trên trục bậc cã r·nh then, r·nh then hoa hc cã ren - Trục rỗng: có tác dụng làm giảm trọng lợng làm mặt lắp ghép - Trục răng: loại trục mà có bánh liền trục - Trục lệch tâm: loại trục có cổ trục không nằm đờng tâm nh trục khuỷu 8.3.1- Yêu cầu kỹ thuật Khi chế tạo chi tiết dạng trục cần bảo đảm điều kiện kỹ thuật sau: - Kích thớc đờng kính cổ lắp ghép yêu cầu cấp xác ữ 10, vài trờng hợp cần cấp - Độ xác hình dáng hình học nh độ côn, độ ôvan trục nằm khoảng 0,25 ữ 0,5 dung sai đờng kính cổ trục - Dung sai chiều dài bậc trục khoảng 0,05 ữ 0,2 mm - Độ lệch tâm cổ trục lắp ghép không 0,01 ữ 0,03 mm - Độ không song song rãnh then hay then hoa tâm trục không 0,01 mm 100 mm chiều dài - Độ nhám cổ trục lắp ghép đạt Ra = 1,25 ữ 0,63; mặt đầu Rz = 40 ữ 20; bề mặt không lắp ghép Rz = 80 ữ 40 - Tính chất lý bề mặt trục nh độ cứng bề mặt, độ thấm tùy trờng hợp cụ thể mà đặt điều kiện kỹ thuật Ngoài ra, số trục làm việc tốc độ cao có yêu cầu cân tĩnh cân động để khử rung động trình làm việc 8.3.2- Vật liệu phơng pháp chế tạo phôi Vật liệu để chế tạo chi tiết dạng trục thông thờng thép cacbon nh thép Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 133 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 35, 40, 45; thép hợp kim nh 40Cr; 40Mn, 50Mn dùng cho trục chịu tải trọng lớn Đối với trục đặc biệt nh trục cán, trục khuỷu, trục máy cắt kim loại thờng đợc chế tạo từ gang có độ bền cao, gang cầu vật liệu có tính chống mòn cao giảm rung động tốt Khi chế tạo trục trơn tốt dùng phôi Với trục bậc có đờng kính chênh không lớn dùng phôi cánnóng Trong sản xuất nhỏ đơn chiếc, phôi trục đợc chế tạo cách rèn tự rèn tự khuôn đơn giản máy búa, dùng phôi cán nóng Phôi trục lớn đợc chế tạo cách rèn tự hàn ghép phần lại Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối, phôi trục đợc chế tạo dập nóng máy dập ép máy ép; với trục bậc rèn máy rèn ngang phơng pháp đúc Đối với phôi trục gang độ bền cao đợc chế tạo phơng pháp đúc Phôi đúc cho phép giảm lợng d khối lợng gia công trình chế tạo 8.3.3- TÝnh c«ng nghƯ kÕt cÊu Khi thiÕt kÕ chi tiết dạng trục cần phải ý vấn đề sau: - Các bề mặt trục gia công đợc dao thông thờng - Đờng kính cổ trục nên giảm dần hai đầu - Giảm đờng kính trục đến mức mà đảm bảo khả làm việc - Đối với trục dài phải ý đến việc bố trí luynét đợc dễ dàng - Chọn bố trí bề mặt nh then, ren, rãnh xoắn phải thích hợp thuận lợi cho trình gia công Một vấn đề cần ý quy tình công nghệ chế tạo trục trơn khác trục bậc tính đơn giản tính kinh tế, cần nghiên cứu khả thay trục bậc trục trơn 8.3.4- Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục a) Chuẩn định vị Đối với chi tiết dạng trục yêu cầu độ đồng tâm cổ trục quan trọng Để đảm bảo yêu cầu này, gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thèng nhÊt ChuÈn tinh thèng nhÊt gia c«ng chi tiết dạng trục hai lỗ tâm hai đầu trục Nếu trục rỗng dùng mũi tâm khía nhám để truyền mômen xoắn a) b) Hình 8.17- Sơ đồ định vị trục hai mũi tâm a) Hai mũi tâm thờng; b) Hai mũi tâm có khía nhám Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 134 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn gia công tất mặt ngoài, phay rãnh then, then hoa, ren trục Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn đợc định vị hai mũi tâm để gia công mặt sai số chuẩn cho kÝch th−íc ®−êng kÝnh, nh−ng sÏ cã sai sè chn cho kích thớc hớng trục mũi tâm trái mũi tâm cứng gia công bậc trục theo phơng pháp điều chỉnh sẵn dao đạt kích thớc trình chế tạo hai lỗ tâm có sai số chiều sâu lỗ tâm, mũi dao đợc điều chỉnh sẵn cách mũi tâm bên trái kích thớc không đổi Điều dẫn đến kích thớc từ mũi dao đến đầu bên trái trục thay đổi lỗ tâm côn trục sâu, cạn khác Để khắc phục sai số này, ta thay mũi tâm cứng bên phải mũi tâm tùy động Khi dùng hai mũi tâm làm chuẩn phải dùng tốc để truyền mômen xoắn, gia công trục lần gá để tiện hết chiều dài dùng mũi tâm có gắn tốc mặt đầu Khi gia công mũi tâm sau cố định số vòg quay chi tiết gia công nhỏ, số vòng quay chi tiết gia công > 500 v/ph làm mũi tâm cố định bị cháy phải dùng mũi tâm quay Ngoài hai lỗ tâm lấy chuẩn mặt trục để gia công mặt bậc trục khác, gia công rãnh then, then hoa, mặt đầu Còn dùng chuẩn phối hợp mặt lỗ tâm Đối với chi tiết trục rỗng, gia công tinh mặt ngoài, chi tiết đợc định vị mặt lỗ gia công để đảm bảo độ đồng tâm mặt b) Trình tự gia công bề mặt Chi tiết trục đợc gia công theo trình tự nh sau: * Gia công chuẩn bị: cắt đứt phôi theo chiều dài, khoả hai mặt đầu khoan tâm, trục dài cần dùng thêm luynét phải gia công cổ đỡ * Gia công trớc nhiệt luyện: để đảm bảo độ cứng vững trục, gia công ngời ta gia công đoạn trục có đờng kính lớn trớc, gia công đờng kính nhỏ sau - Tiện thô bán tinh mặt trụ - Tiện tinh mặt trụ Nếu trục rỗng sau tiện thô bán tinh phải khoan doa lỗ gia công tinh mặt - Mài thô số cổ trục để đỡ chi tiết phay - Nắn thẳng trục có đờng kính < 100 mm l/d > 10 - Gia công mặt định hình, rãnh then, rãnh chốt, trục - Gia công lỗ vuông góc thành với đờng tâm trục góc, bề mặt có ren, mặt không quan trọng * Gia công nhiệt luyện * Nắn thẳng sau nhiệt luyện để khắc phục biến dạng Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 135 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy * Gia công tinh sau nhiệt luyện: - Mài thô tinh cổ trục - Mài thô tinh mặt định hình (nếu có) - Đánh bóng 8.3.5- Biện pháp công nghệ thực nguyên công a) Khoả mặt đầu khoan tâm Khi chế tạo trục có chiều dài l > 120 mm từ phôi dập hay phôi hai lỗ tâm đợc dùng làm chuẩn định vị Trong trờng hợp này, việc khoả mặt đầu khoan lỗ tâm thực theo phơng pháp sau đây: * Trong sản xuất đơn loạt nhỏ, thờng phay hai mặt đầu trục sau lấy dấu khoan lỗ tâm Cũng gá trục lên máy tiện, tiện đoạn khoả mặt đầu khoan lỗ tâm; sau trở ngợc đầu trục kia, kẹp đoạn tiện nguyên công trớc khoả mặt đầu khoan lỗ tâm lại * Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối, việc khoả mặt đầu khoan lỗ tâm đợc thực theo ba cách sau: - Phay mặt đầu máy phay có tang quay, sau khoan lỗ tâm máy khoan hai phía - Phay mặt đầu máy phay ngang, khoan lỗ tâm máy chuyên dùng Gá hai chi tiết lên khối V định vị 1, kẹp I chặt khối V Các chi tiết đợc khống chế dọc trục chốt tỳ Trục đa vào gia công II vị trí II trục đợc gia công đầu nhờ vị trí I Sau gia công Hình 8.18- Sơ đồ gia công mặt đầu trục xong vị trí II trục máy phay ngang đợc gia công hai đầu Với hai cách trên, việc gia công mặt đầu khoan lỗ tâm đợc chia thành hai nguyên công - Phay mặt đầu khoan lỗ tâm hai phía nguyên công máy chuyên dùng Chi tiết đợc định vị kẹp chặt nhờ khối V Sau gia công xong mặt đầu hai dao phay, bàn xe dao chạy đến vị trí hai mũi khoan tâm Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 136 Hình 8.19- Sơ đồ gia công đồng thời mặt đầu trục CuuDuongThanCong.com lỗ tâm máy chuyên dùng https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Gia công xong bàn xe dao lại chạy vị trí ban đầu để tháo chi tiết thay phôi vào b) Tiện thô tinh bậc trục Tiện thô tinh bậc trục đợc thực máy tiện vạn năng, máy tiện có bàn dao chép hình thủy lực, máy bán tự động chép hình thủy lực, máy tiện trục nhiều dao Chọn loại máy tùy thuộc vào điều kiện sản xuất sản lợng - Trong sản xuất nhỏ đơn chiếc, với phôi cán rèn tự tùy theo hình dáng bên kích thớc trục nh tỷ lệ đờng kính lớn, nhỏ mà tiến hành tiện liên tục máy tiện vạn Khi lỗ tâm đợc gia công theo phơng pháp lấy dấu - Trong sản xuất hàng loạt nhỏ, gia công bậc trục máy tiện có trang bị bàn dao chép hình thủy lực Với loại máy rút ngắn thời gian gia công từ 2,5 ữ lần so với gia công máy tiện thờng - Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối, việc gia công bậc trục đợc tiến hành máy bán tự động trục nhiều dao, máy nhiều trục Tiện nhiều dao máy loại có u điểm tiện dao giảm đợc thời gian gia công Ngoài ra, dùng máy bán tự động chép hình thủy lực để gia công bậc trục sản xuất hàng khối Với loại máy có u điểm sau so với tiện nhiều dao: + Thời gian điều chỉnh giảm ữ lần + Năng suất gia công cao cắt tốc độ cao + Thuận lợi trục cứng vững + Tiện tinh đợc trục dài có yêu cầu độ nhẵn bóng bề mặt cao mà tiện nhiều dao thực đợc c) Mài thô tinh cổ trục Mài cổ trục đợc thực máy mài tròn ngoài, với trục bậc ngắn trục trơn mài máy mài vô tâm Khi mài máy mài vô tâm mặt định vị mặt gia công Khi mài máy mài tròn ngoài, trục đợc định vị hai lỗ tâm hai mũi tâm Lúc đó, độ xác cổ trục sau mài phụ thuộc vào độ xác lỗ tâm mũi tâm, trớc nguyên công mài tinh phải sửa lỗ tâm để loại trừ sai hỏng bề mặt lỗ tâm bị ôxy hóa bị cháy nhiệt luyện Với máy mài tròn tiến dao theo phơng ngang hay phơng dọc - Mài tiến dao ngang chiỊu dµi mµi l < 80 mm, dïng chiều dài đoạn gia công nhỏ bề rộng đá gia công mặt định hình tròn xoay - Mµi tiÕn dao däc chiỊu dµi mµi l > 80 mm, trờng hợp đợc sử Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 137 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy dụng phổ biến mài trục Khi mài, thời gian phụ để kiểm tra chi tiết lớn Vì vậy, để nâng cao suất, mài thờng dùng thiết bị kiểm tra kích thớc gia công trình gia công (xem CNCTM II/ 181) d) Gia công mặt định hình Các mặt định hình trục gồm mặt có ren, bánh răng, then hoa, rãnh then, mặt lệch tâm Phơng pháp gia công mặt đợc đề cập Chơng Các phơng pháp gia công bề mặt chi tiết máy * Gia công mặt có ren trục - Gia công ren theo chiều trục: Đối với ren kẹp chặt sản lợng dùng tiện ren, bàn ren; sản lợng nhiều dùng dao tiện lợc, đầu cắt ren, cán ren Nếu ren truyền lực (ren hình vuông, hình thang) với sản lợng dùng tiện thờng, sản lợng nhiều dùng phay ren - Gia công ren lỗ làm với đờng tâm trục góc: Loại lỗ ren thờng dùng để bắt bulông kẹp chặt chi tiết khác lên trục Ren thờng đợc cắt tarô tay sản lợng tarô máy sản lợng nhiều * Gia công trục Phơng pháp gia công trục giống nh phơng pháp gia công bánh Việc thực cắt bao hình hay định hình tùy thuộc vào dạng sản xuất điều kiện sản xuất * Gia công rãnh then then hoa Rãnh then trục thờng đợc gia công máy phay với dao phay ngón hay dao phay đĩa Lúc đó, trục đợc định vị hai khối V lỗ tâm Mặt then hoa trục thờng đợc gia công phơng pháp phay, gia công phơng pháp bào, chuốt hay cán nguội * Gia công mặt lệch tâm Các chi tiết trục có mặt lệch tâm loại chi tiết nh trục cam, trục khuỷu động đốt e) Gia công lỗ xác dọc trục Đối với loại trục nh trục máy cắt kim loại, nòng súng thờng có lỗ rỗng bên có bề mặt côn hay trụ đòi hỏi độ xác kích thớc nh độ đồng tâm với mặt trục Có thể quan niệm loại trục dạng trục bậc có lỗ rỗng bên Vì vậy, cần đề biện pháp gia công lỗ xác bên cho đồng tâm với mặt trục Tùy theo dạng phôi mà ta có biện pháp gia công thích hợp: - Nếu phôi đặc từ thép cán, rèn hay dập sau tiện thô đợc bậc trục, tiến hành gia công thô mặt lỗ khoan, sau gia công tinh khoét, doa tiện Khi gia công tinh xong lỗ, dùng lỗ để định vị cho gia công tinh mặt Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 138 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy - Nếu phôi đúc có lỗ sẵn dùng lỗ thô làm chuẩn để gia công thô mặt trục Sau đó, dùng mặt để định vị gia công lỗ Rồi lại dùng mặt lỗ vừa gia công xong để định vị gia công tinh mặt Riêng với trục máy cắt kim loại lại dùng mặt tinh để định vị cho trình mài lỗ côn đầu trục f) Khoan lỗ vuông góc với đờng tâm trục Để khoan lỗ loại thờng dùng máy khoan, kiểu máy cách định vị phụ thuộc vào hình dạng trục công dụng lỗ Thông thờng, chi tiết đợc định vị hai khối V, dùng thêm chốt tỳ để hạn chế chuyển động chiều trục Ngoài ra, định vị hai mũi tâm cứng Khi gia công lỗ nghiêng với đờng tâm trục góc việc định vị thế, khác ta điều chỉnh đồ định vị cho lỗ gia công phù hợp với hớng chạy dao g) Gia công tinh lần cuối Đối với trục có độ xác thông thờng cần mài tinh đủ Tuy nhiên, trục có yêu cầu độ xác cao nhr trục máy cắt kim loại, trục khuỷu sau mài tinh cổ trục phải qua gia công tinh lần cuối đánh bóng, mài khôn mài siêu tinh xác h) Kiểm tra Đối với chi tiết dạng trục, thờng phải kiểm tra kích thớc, độ nhám bề mặt bề mặt, hình dáng hình học bề mặt - Kiểm tra kích thớc bao gồm kích thớc đờng kính, chiều dài bậc trục, kích thớc then, then hoa, ren trục Có thể dùng thớc cặp yêu cầu dung sai > 0,02 mm; nÕu dung sai nhá h¬n cã thĨ dïng panme, calip, ®ång hå so, dơng quang học, đồ gá chuyên dùng - Kiểm tra hình dáng hình học cổ trục đợc thực nhờ đồng hồ so Chi tiết đợc gá mũi tâm máy tiện hay đồ gá chuyên dùng Kiểm tra tiết diện đáng giá đợc độ ôvan, đa c¹nh; kiĨm tra ë nhiỊu tiÕt diƯn däc trơc suy độ côn - Kiểm tra vị trí tơng quan bề mặt bao gồm: + Độ dao động cổ trục đợc kiểm tra cách đặt trục lên khối V, đầu đo đồng hồ tỳ vào cổ trục cần đo Hiệu số hai số lớn nhỏ đồng hồ sau quay trục vòng trị số dao động + Độ song song đỉnh, chân mặt bên then, then hoa so với đờng tâm cổ đỡ đợc kiểm tra đồng hồ so Chi tiết đợc đặt lên hai khối V, dùng đồng hồ so rà đỉnh, chân, mặt bên then, then hoa đợc độ song song so với đờng tâm cổ đỡ + Kiểm tra độ đồng tâm cổ trục Nhờ ®å g¸ mang theo ®ång hå so quay quanh mét Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa Đồ gá 139 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy bậc trục mũi tỳ đồng hồ tỳ vào bậc trục cần kiểm tra 8.4- quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc Để nâng cao tuổi thọ thiết bị, đơn giản hoá giảm bớt khối lợng gia công máy móc thiết bị, ngời ta thờng lắp chi tiết họ bạc Chúng thờng đợc dùng làm chi tiết lót ổ, chịu mài mòn đặc biệt khả thay đợc Bạc chi tiết có dạng tròn xoay, hình ống, thành mỏng, mặt đầu có vai vai, mặt trụ côn Bạc nguyên xẻ rãnh, mặt làm việc bạc có rãnh dầu, bạc có lỗ ngang để tra dầu Về mặt kết cấu, chia chi tiết dạng bạc loại nh: a) b) c) d) Hình 8.20- Một vài dạng kết cấu bạc - Loại bạc trơn gờ (hình a) - Loại bạc có gờ mặt bích (hình b, c) - Loại bạc có lỗ hình côn (hình d) - Loại bạc có xẻ rãnh - Loại bạc có thêm lớp hợp kim chống mòn - Loại bạc mỏng có xẻ rãnh Nếu dựa vào máy để gia công nguyên công bạc, chia bạc thành nhóm theo đờng kính gồm: Dới 25 mm; 25 ÷ 32 mm; 32 ÷ 40 mm; 40 ÷ 50 mm; 50 ÷ 65 mm; 65 ÷ 100 mm Đặc trng quan trọng kích thớc bạc tỷ số chiều dài đờng kính ngoµi lín nhÊt cđa chi tiÕt Tû sè nµy th−êng nằm khoảng 0,5 ữ 3,5 8.4.1- Yêu cầu kỹ thuật Khi chế tạo chi tiết dạng bạc, yêu cầu kỹ thuật quan trọng độ đồng tâm mặt mặt lỗ, nh độ vuông góc mặt đầu đờng tâm Cụ thể phải đảm bảo điều kiện sau: - Độ xác kích thớc bề mặt đạt cấp ữ 10 - Độ xác kích thớc bề mặt lỗ đạt cấp 7, cấp 10, lỗ Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 140 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy bạc cần lắp ghép xác yêu cầu cấp - Độ dày thành bạc cho phép sai lêch khoảng 0,03 ữ 0,15 mm - Độ đồng tâm mặt mặt lỗ thông thờng > 0,15 mm - Độ không vuông góc mặt đầu đờng tâm lỗ khoảng 0,1 ữ 0,2 mm/ 100 mm bán kính Nếu loại bạc chịu tải trọng dọc trục độ không vuông góc khoảng 0,02 ữ 0,03 mm/ 100 mm bán kính - Độ nhám bề mặt: + Với mặt cần đạt Ra = 2,5 + Với mặt lỗ, tùy theo yêu cầu mà cho Ra = 2,5 ữ 0,63; có Ra = 0,32 + Với mặt đầu Rz = 40 ÷ 10, cã cÇn Ra = 2,5 ÷ 1,25 8.4.2- Vật liệu phơng pháp chế tạo phôi Vì đặc điểm bạc làm việc có chuyển ®éng t−¬ng ®èi, vËy viƯc lùa chän vËt liƯu để chế tạo chi tiết dạng bạc phải dựa sở cặp vật liệu ma sát cho phù hợp Các loại vật liệu thờng dùng để chế tạo chi tiết dạng bạc thép, đồng, gang hợp kim đặc biệt khác; dùng chất dẻo gốm Việc chọn phôi để chế tạo chi tiết dạng bạc phụ thuộc vào điều kiện làm việc, hình dạng sản lợng, cụ thể: - Với bạc có đờng kính lỗ < 20 mm thờng dùng thép định hình thép cán nóng phôi đúc đặc với vật liệu hợp kim đồng, gang - Với bạc có đờng kính lỗ > 20 mm thờng dùng phôi ống phôi có lỗ đúc sẵn Thông thờng đúc khuôn cát, làm khuôn tay; sản lợng lớn dùng đúc ly tâm, đúc khuôn kim loại, đúc áp lực - Đối với bạc có thành mỏng xẻ rãnh, thờng ngời ta làm đồng thau đồng đỏ dùng đồng lại - Đối với loại bạc yêu cầu làm việc suốt đời thay đợc dùng hợp kim xốp, sau thấm dầu vào để trình làm việc nhiệt độ tăng lên dầu tự tiết - Với loại bạc nhỏ, nhẹ nh đồng hồ, vật dụng gia đình, ngời ta thờng dùng chất dẻo để làm cách ép lại, làm sứ ép lại, sau thiêu kết 8.4.3- Tính công nghệ kết cấu Khi gia công chi tiết dạng bạc trớc hết cần ý đến đặc trng quan trọng tỷ số chiều dài đờng kÝnh ngoµi lín nhÊt cđa chi tiÕt Tû sè nµy thờng nằm khoảng 0,5 ữ 3,5 Cần phải lu ý đến kích thớc lỗ bạc với đờng kính, việc gia công lỗ khó gia công trục Ngoài ra, bề dày bạc không đợc mỏng gây khó khăn việc kẹp chặt để gia công (thờng dùng ống kẹp đàn hồi, cấu kẹp chất dẻo) Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 141 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 8.4.4- Quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc a) Chuẩn định vị Để đảm bảo đợc hai điều kiện kỹ thuật bạc độ đồng tâm mặt mặt trong, độ vuông góc mặt đầu đờng tâm lỗ, dùng phơng pháp gia công sau: - Gia công mặt ngoài, mặt lỗ, mặt đầu lần gá Phơng án gia công thực chế tạo bạc từ phôi phôi ống với việc cắt ®øt ë b−íc ci cïng, lóc ®ã chi tiÕt ®−ỵc định vị mặt mặt đầu Nếu phôi đúc chiếc, muốn gia công theo phơng pháp cần phải tạo Hình 8.21- Gia công mặt thêm vấu lồi dài để làm chuẩn, lúc bạc lần gá tăng phế liệu giảm hệ số sử dụng vật liệu - Gia công mặt ngoài, mặt lỗ, mặt đầu hai lần gá lần gá đầu tiên, chi tiết đợc định vị mặt mặt đầu để gia công mặt lỗ mặt đầu Sau đó, định vị chi tiết mặt lỗ mặt đầu gia công để gia công mặt Hình 8.22- Gia công mặt mặt đầu lại bạc sau hai lần gá - Gia công mặt ngoài, mặt lỗ, mặt đầu ba lần gá Hình 8.23- Gia công mặt bạc sau ba lần gá Lần gá đầu tiên, chi tiết đợc định vị mặt mặt đầu để gia công phần mặt ngoài, mặt đầu gia công thô mặt Tiếp đến, định vị chi tiết phần mặt mặt đầu gia công lần gá trớc để gia công phần mặt ngoài, mặt đầu lại gia công tinh mặt Sau đó, định vị chi tiết mặt lỗ gia công để gia công tinh mặt Nh vậy, với việc định vị vào mặt lỗ bạc để gia công mặt có u điềm so với định vị mặt để gia công lỗ định vị mặt lỗ, dùng trục gá đàn hồi sai số gá đặt (nếu dùng chống tâm) nhỏ (nếu kẹp trục gá lên mâm cặp); ra, dùng lỗ tâm làm chuẩn để gia công mặt độ lệch tâm lỗ mặt đợc loại bỏ Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 142 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy b) Trình tự gia công bề mặt Khi lập trình tự nguyên công để gia công bề mặt máy gia công cần dựa vào hình dáng phôi sản lợng Tuy nhiên, trình tự gia công bề mặt bạc thờng nh sau: - Gia công mặt bạc (mặt ngoài, mặt trong, mặt đầu) - Khoan lỗ phụ - Gia công mặt định hình - Nhiệt luyện - Gia công tinh lỗ, mặt - Đánh bóng mặt yêu cầu có độ bóng cao - Kiểm tra 8.4.5- Biện pháp công nghệ thực nguyên công a) Gia công mặt bạc Biện pháp gia công mặt bạc phụ thuộc vào dạng phôi sản lợng * Các bạc chế tạo từ phôi - Nếu sản lợng ít, tiến hành gia công máy tiện vạn lần gá qua bớc: xén mặt đầu, khoan mồi, khoan lỗ, tiện trong, tiện ngoài, cắt đứt - Nếu sản lợng nhiều, việc gia công mặt bạc đợc thực máy rơvônve tự động trục nhiều trục lần gá qua bớc: xén mặt đầu, khoan lỗ, tiện mặt ngoài, vát mép, doa thô cắt đứt * Các bạc chế tạo từ phôi ống Biện pháp gia công bạc từ phôi ống giống phôi khác nguyên công khoan lỗ thay khoét doa lỗ * Các bạc chế tạo từ phôi đúc rèn - Nếu sản lợng ít, với chi tiết cỡ lớn vừa thực gia công máy tiện cụt, tiện đứng; với chi tiết cỡ nhỏ gia công máy tiện vạn thông thờng - Nếu sản lợng nhiều, với chi tiết cỡ nhỏ vừa gia công máy tiện mét trơc nhiỊu dao hay m¸y tiƯn nhiỊu trơc nhiỊu dao Chú ý: Đối với bạc có thành mỏng, cứng vững gia công mặt chính, việc định vị không khác với loại bạc nói nhng lực kẹp phải theo phơng hớng trục để tránh gây biến dạng hớng kính trng sau gia công Với bạc có kết cấu đặc biệt cần phải có biện pháp thích hợp nh: bạc có lỗ côn đợc khoét, doa dao hình côn; bạc có lớp hợp kim chống mòn sau gia công tinh lỗ tiến hành đúc lớp hợp kim lên mặt lỗ, sau phải gia công tinh lại lớp hợp kim b) Gia công lỗ phụ Các lỗ phụ bạc thờng lỗ tra dầu, lỗ có ren để kẹp chặt với chi Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 143 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy tiết khác Để gia công lỗ này, bạc thờng đợc định vị mặt mặt đầu mặt mặt đầu - Nếu sản lợng ít, lỗ đợc khoan máy khoan đứng với đồ gá có bạc dẫn hớng khoan theo dấu - Nếu sản lợng nhiều, dùng máy khoan có đầu rơvônve đầu khoan nhiều trục để gia công tất lỗ lúc; với chi tiết cỡ vừa gia công máy tổ hợp c) Gia công thô tinh mặt định hình Những mặt định hình gồm rãnh then, rãnh dầu, khía, rãnh then - Rãnh then: Nếu sản xuất nhỏ, đơn gia công máy xọc; sản xuất loạt lớn gia công máy chuốt Rãnh then mặt đợc gia công dao phay ngón máy phay đứng dao phay đĩa máy phay ngang nh chi tiết dạng trục - Rãnh dầu mặt định hình mặt trong: thờng đợc gia công phơng pháp chép hình Nh gia công rãnh dầu mặt lỗ bạc tiện chép hình; rãnh định hình mặt bạc nh rãnh cam thùng đợc gia công tiện chép hình phay chép hình - Răng khía bạc hay bánh liền bạc: đợc gia công phơng pháp phay, bào, xọc (xem Chơng - Gia công bánh răng) d) Gia công tinh bề mặt sau nhiệt luyện Các bề mặt xác bạc sau nhiệt luyện cần phải gia công tinh lại (thờng mặt trong, có mặt ngoài) Để đảm bảo độ đồng tâm mặt mặt cần lấy mặt làm định vị để gia công mặt Việc gia công tinh bề mặt thờng thực máy mài Đối với chi tiết có đờng kính lớn khó gia công máy mài phải dùng dao hợp kim cứng dao kim cơng để tiện mỏng máy tiện cụt, tiện đứng với đồ gá thích hợp Nếu bề mặt bạc cần độ nhẵn bóng xác cao dùng phơng pháp mài khôn mài nghiền để gia công tinh lần cuối e) Kiểm tra Khi gia công chi tiết dạng bạc thờng phải kiểm tra yếu tố nh đờng kính ngoài, đờng kính trong, chiều dày thành bạc, độ nhám bề mặt, độ đồng tâm mặt mặt trong, độ vuông góc mặt đầu đờng tâm lỗ - Kiểm tra u tè kÝch th−íc nh− ®−êng kÝnh trong, ®−êng kÝnh ngoài, chiều dày thành bạc dụng cụ đo vạn nh thớc cặp, calip ; kiểm tra độ nhám bề mặt cách so sánh với mẫu - Kiểm tra độ đồng tâm bề mặt: thờng dùng đồng hồ so đồ gá kiểm tra giống nh sơ đồ kiểm tra bậc chi tiết dạng trục - Kiểm tra độ vuông góc mặt đầu đờng tâm lỗ: dùng đồng Thớc góc Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 144 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Trục tâm hồ so (nh chi tiết dạng trục) dùng thớc góc với sơ đồ bên sơ đồ này, lắp thêm trục tâm vào lỗ bạc, sau cho cạnh thớc góc lên trục tâm, dịch vào tiếp xúc với mặt đầu bạc Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa 145 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .. .Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình 1.2- trình sản xuất trình công nghệ 1.2.1- Quá trình sản xuất Nói cách tổng quát, trình sản xuất trình ngời tác động vào... văn kiện công nghệ văn kiện công nghệ gọi quy trình công nghệ Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức... https://fb.com/tailieudientucntt Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Lu đức bình Chơng Chất lợng bề mặt chi tiết máy Chất lợng sản phẩm ngành chế tạo máy bao gồm chất lợng chế tạo chi tiết máy chất lợng lắp ráp