BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY II

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY II Tài liệu lưu hành nội bộ - dành cho sinh viên Ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Cơ khí Chế tạo Biên soạn: Bợ mơn Cơ khí Chế tạo Khoa Cơ khí Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo MỤC LỤC Chương LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 1.1- Khái niệm phân loại loại lượng dư a) Khái niệm: b) Phân loại: 1.2 Phương pháp xác định lượng dư gia cơng hợp lí a) Phương pháp thống kê kinh nghiệm: b) Phương pháp tính tốn phân tích: 1.3 Các yếu tố tạo thành lượng dư trung gian 10 1.4 Chọn phôi phương pháp chế tạo phôi 15 Chương 2: ĐẶC TRƯNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CẮT GỌT 17 2.1 TIỆN 17 2.2 BÀO, XỌC 21 2.3 PHAY 23 2.4 KHOAN, KHOÉT, DOA 29 2.5 KHOÉT 33 2.6 DOA 34 2.7 GIA CÔNG REN BẰNG TARO 36 2.8 CHUỐT 38 2.9 MÀI 40 Chương THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CƠ 52 3.1 NHỮNG TÀI LIỆU BAN ĐẦU ĐỂ THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ: 52 3.2 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ MỘT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: 52 3.3 MỘT SỐ BƯỚC CƠ BẢN: 53 3.3.1 Kiểm tra tính cơng nghệ kết cấu chi tiết máy: 53 3.3.2 Chọn phôi phương pháp chế tạo phôi: 55 3.3.3 Thiết kế nguyên công 55 3.4 SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ: 58 Chương CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 60 4.1 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT DẠNG HỘP: 60 4.1.1- Yêu cầu kỹ thuật 61 4.1.2- Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 61 4.1.3- Tính cơng nghệ kết cấu 62 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo 4.1.4- Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết dạng hộp 63 4.1.5- Biện pháp thực ngun cơng 65 4.2- QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT DẠNG TRỤC 75 4.2.1- Yêu cầu kỹ thuật 75 4.2.2- Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 76 4.2.3- Tính cơng nghệ kết cấu 76 4.2.4- Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết trục 77 4.2.5- Biện pháp cơng nghệ thực ngun cơng 79 4.3- QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT DẠNG BẠC 86 4.3.1- Yêu cầu kỹ thuật 87 4.3.2- Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 87 4.3.3- Tính cơng nghệ kết cấu 88 4.3.4- Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết bạc 88 4.3.5- Biện pháp công nghệ thực nguyên công 90 4.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG 93 4.4.1- Yêu cầu kỹ thuật 93 4.4.2- Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 94 4.4.3- Tính cơng nghệ kết cấu 94 4.4.4- Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết 94 4.4.5- Biện pháp công nghệ thực nguyên cơng 96 CHƯƠNG 5: CÔNG NGHỆ LẮP RÁP 102 5.1 KHÁI NIỆM CHUNG: 102 5.1.1- Vị trí cơng nghệ lắp ráp 102 5.1.2- Nhiệm vụ công nghệ lắp ráp 103 5.2- CÁC PHƯƠNG PHÁP LẮP RÁP 103 5.2.1- Phân loại mối lắp 103 5.2.2- Khái niệm độ xác lắp ráp 104 5.2.3- Các phương pháp lắp ráp 104 5.3- CÁC HÌNH THỨC TỔ CHỨC LẮP RÁP 111 5.3.1- Lắp ráp cố định 111 5.3.2- Lắp ráp di động 112 5.3.3- Lắp ráp dây chuyền 113 5.4- THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ LẮP RÁP 114 5.4.1- Khái niệm định nghĩa 114 5.4.2- Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp 114 5.4.3- Trình tự thiết kế quy tình cơng nghệ lắp ráp 115 Trang Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo 5.4.4- Lập sơ đồ lắp ráp 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO .117 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo Chương LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 1.1- Khái niệm phân loại loại lượng dư a) Khái niệm: Lượng dư gia công lượng kim loại hớt khỏi bề mặt phơi q trình gia cơng khí nhằm biến phơi liệu thành chi tiết hồn thiện Trị số lượng dư (m) phản ánh trình độ chế tạo phôi, trị số m lớn phải qua nhiều bước gia công tiêu hao nhiều lao động nhân lực dụng cụ cắt, lượng dư lớn tốn nhiều nguyên vật liệu giá trị sản phẩm tăng theo Ngược lại trị số m nhỏ không đủ bước công nghệ cần thiết để hớt số lượng phôi nhằm biến thành chi tiết hồn thiện Như biết chương độ xác gia cơng: Sai số in dập sai số bước công nghệ tối thiểu phải thực giảm sai số phơi để lại theo u cầu Do cần phải tính tốn để xác định lượng dư cách hợp lí b) Phân loại: Lượng dư gia công phân loại sau: * Lượng dư trung gian: lớp kim loại bị bóc bước cơng nghệ nguyên công ký hiệu là: Z b Hình 1.1 Định nghĩa lượng dư * Lượng dư tổng cộng: toàn lớp kim loại bị hớt bề mặt chi tiết máy suốt q trình gia cơng ký hiệu là: Z Lượng dư tổng cộng xác định hiệu số kích thước phơi thơ kích thước chi tiết chế tạo xong - Đối với mặt ngoài: Z0 = aph - act - Đối với mặt trong: Z0 = act - aph Như vậy, rõ ràng lượng dư tổng cộng tổng lượng dư trung gian tất bước q trình cơng nghệ: n số bước công nghệ Trang Bài giảng Cơng nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo n Z   Z bi (n- Số bước nguyên công gia công bề mặt) i 1 * Lượng dư đối xứng: lớp kim loại hớt gia cơng bề mặt trịn xoay ngồi gia cơng song song bề mặt phẳng đối diện a Hình 1.2 Lượng dư đối xứng 1.2 Phương pháp xác định lượng dư gia cơng hợp lí Trong Chế tạo máy có phương pháp xác định lượng dư gia cơng là: a) Phương pháp thống kê kinh nghiệm: Với phương pháp lượng dư xác định dựa tổng số lượng dư bước gia công theo kinh nghiệm Lượng dư phôi đúc thường lấy theo kinh nghiệm mà không tính tới bước gia cơng Trong sổ tay thường cho loại lượng dư Song theo phương pháp ta xác định lượng dư gia cơng cách máy móc, khơng dựa bước gia cơng, khơng tính tới sơ đồ định vị, kẹp chặt, điều kiện khác cắt nên lượng dư thường lớn yêu cầu, dẫn đến không kinh tế b) Phương pháp tính tốn phân tích: Phương pháp GS Kơvan đề xuất, dựa việc phân tích tổng hợp yếu tố tạo nên lớp kim loại cần phải hớt để có chi tiết hồn thiện Phương pháp tính lượng dư cho hai trường hợp: - Trường hợp dao điều chỉnh sẵn máy - Trường hợp gá đặt chi tiết theo kiểu rà gá Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo Các vấn đề trình bày sau chủ yếu thuộc trường hợp dao điều chỉnh sẵn máy, áp dụng vào trường hợp rà gá cần bổ sung mà thơi * Đối với mặt ngồi Khi gia công loạt phôi loại máy điều chỉnh sẵn, kích thước phơi dao động giới hạn dung sai nên lượng dư gia công dao động Ở phơi có kích thước nhỏ amin gia cơng xong có kích thước bmin, lượng dư gia cơng Zbmin; cịn phơi có kích thước lớn amax gia cơng xong có kích thước bmax, lượng dư gia cơng Zbmax Lượng dư thực gia công nằm khoảng Zbmin - Zbmax Hình 1.3 Giá trị lượng dư gia công loạt phôi máy điều chỉnh sẵn Ta thấy rằng, điều chỉnh dao theo kích thước CH để cắt loạt phơi gặp phơi có kích thước amin cắt lớp chiều sâu cắt nhỏ nhất, lực cắt nhỏ biến dạng nhỏ ymin, ta có lượng dư nhỏ Zb Kích thước hình thành sau cắt CH + ymin Ngược lại, gặp phơi có kích thước amax cắt lớp chiều sâu cắt lớn nhất, lực cắt lớn nhất, biến dạng lớn ymax, ta có lượng dư lớn Zb max Kích thước hình thành sau cắt CH + ymax Vậy ta có: Zb = amin - (CH + ymin) = amin - bmin Zb max = amax - (CH + ymax) = amax - bmax Nếu thay trị số dung sai kích thước a, b δa, δb: amax = amin + δa bmax = bmin + δb ta có: Zb max = (amin + δa) - (bmin + δb) Trang Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo = amin - bmin + δa - δb Zb max = Zb + δa - δb Lượng dư danh nghĩa (lượng chênh lệch hai kích thước danh nghĩa adn, bdn): Zb dn = and - bdn= (amin + Ha) - (bmin + Hb) = amin - bmin + Ha - Hb Zb dn = Zb + Ha - Hb Hình 1.4 Cách xác định lượng dư * Đối với mặt Làm tương tự với mặt ngồi, ta có được: Zb = bmax - amax Zb max = bmin - amin Thay: amin = amax - δa; bmin = bmax - δb vào Zb max ta có: Zb max = Zb + δa - δb Zb dn = bnd - adn= (bmax - Bb) - (amax - Ba) = bmax - amax + Ba - Bb Zb dn = Zb + Ba - Bb * Đối với bề mặt đối xứng Lượng dư bề mặt đối xứng xác định tương tự trên, ta có: + Mặt ngoài đối xứng: 2Zb = Da - Db 2Zb max = Da max - Db max = 2Zb + δD a - δD b Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo 2Zb dn = 2Zb + HD a - HD b + Mặt đối xứng: 2Zb = Db max - Da max 2Zb max = Db - Da = 2Zb + δD a - δD b 2Zb dn = 2Zb + BD a - BD b Dung sai lượng dư hiệu số lượng dư lớn nhỏ nhất: - Bề mặt không đối xứng: δz = Zb max - Zb = δa - δb - Bề mặt đối xứng: δz = 2Zb max - 2Zb = δD a - δD b 1.3 Các yếu tố tạo thành lượng dư trung gian Phần kim loại cần phải hớt qua bước hay nguyên công tức lượng dư trung gian, bao gồm yếu tố sau đây: Rz a - Chiều cao trung bình lớp nhấp nhơ bề mặt bước công nghệ sát trước để lại Ta - Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lại ρa - Sai lệch vị trí khơng gian chi tiết bước cơng nghệ sát trước để lại (độ không song song, độ cong vênh, độ lệch tâm ) εb - Sai số gá đặt nguyên công thực gây Như vậy, giá trị nhỏ lượng dư gia công bề mặt khơng đối xứng tính cho bước cơng nghệ thực xác định sau: Zb = Rza + Ta + ρa + εb Đối với bề mặt đối xứng, phương ρa εb khác nên ta phải tính theo phép cộng vectơ: 2Zb  2( Rza  Ta   a   b ) Trang 10 Bài giảng Cơng nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo Tóm lại, nghiên cứu hợp lý hố cơng nghệ lắp ráp phải quán triệt từ giai đoạn thiết kế sản phẩm đến giai đoạn gia công khí để sản xuất sản phẩm có chất lượng cao giá thành hạ 5.1.2- Nhiệm vụ công nghệ lắp ráp Nhiệm vụ chung công nghệ lắp ráp vào yêu cầu kỹ thuật vẽ lắp mà nghiên cứu để tìm biện pháp tổ chức kỹ thuật để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp đạt hai yêu cầu: - Đảm bảo tính kỹ thuật sản phẩm theo yêu cầu nghiệm thu - Nâng cao suất lắp ráp, hạ giá thành sản phẩm * Để đạt yêu cầu nói cần phải giải nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ yêu cầu kỹ thuật sản phẩm - Phân biệt độ xác mối lắp đặc tính làm việc chúng để q trình lắp sai lệch không vượt giới hạn cho phép - Nắm vững ngun lý hình thành chuỗi kích thước lắp ráp, từ có biện pháp cơng nghệ lắp, kiểm tra, điều chỉnh cạo sửa nhằm thoả mãn yêu cầu kỹ thuật sản phẩm - Cần thực quy trình cơng nghệ lắp theo trình tự hợp lý (tuần tự hay song song) thông qua việc thiết kế sơ đồ lắp - Nắm vững công nghệ lắp ráp, sử dụng hợp lý trang bị, đồ gá, dụng cụ đo kiểm, vận chuyển để nâng cao suất chất lượng lắp ráp 5.2- CÁC PHƯƠNG PHÁP LẮP RÁP 5.2.1- Phân loại mối lắp Trong công nghệ lắp ráp, yếu tố quan tâm thực mối lắp ghép Dựa vào đặc tính nó, người ta phân mối lắp thành hai loại chính: - Mối lắp cố định: mối lắp mà vị trí tương đối chi tiết không đổi Mối lắp cố định phân thành hai loại sau: + Mối lắp cố định tháo được: mối lắp ren, then, chêm, chốt + Mối lắp cố định không tháo được: mối lắp đinh tán, hàn, ép nóng, ép nguội dán Các mối lắp thường gặp vỏ tàu thuỷ, máy bay, cầu 103 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo - Mối lắp di động: mối lắp mà chi tiết có khả chuyển động tương Mối lắp di động phân thành hai loại sau: + Mối lắp di động tháo được: khớp xoay, khớp trượt, khớp lăn, piston - xylanh + Mối lắp động không tháo được: khớp xoắn, ổ bi đỡ chặn 5.2.2- Khái niệm độ xác lắp ráp Cũng q trình gia cơng cơ, q trình lắp ráp có khả xuất sai lệch sai lệch vị trí cụm lắp, chi tiết lắp, mối lắp làm chúng không thoả mãn yêu cầu vẽ lắp sản phẩm Đảm bảo độ xác lắp ráp nghĩa phải đạt ba yêu cầu sau: - Khi chi tiết máy đem lắp ghép với nhau, chúng hình thành mối lắp (cố định hay di động) Ta phải đảm bảo tính chất mối lắp theo u cầu thiết kế - Các mối lắp ghép liên tiếp tạo thành chuỗi kích thước, chuỗi kích thước đường thẳng, chuỗi kích thước mặt phẳng, chuỗi kích thước khơng gian hay chuỗi góc tuỳ theo u cầu thiết kế, để làm việc chi tiết chịu lực mà đảm bảo mối quan hệ khâu với nhau, khơng thay đổi vị trí tương đối chúng nghĩa tính máy ổn định - Sau thời gian làm việc, mối lắp di dộng, bề mặt tiếp xúc chi tiết bị mòn làm tăng dần khe hở, thay đổi vị trí chi tiết phận máy Cho nên, công nghệ lắp ráp cần tìm cách giảm khe hở ban đầu có khả hiệu chỉnh vị trí chi tiết phận máy bị mài mòn, nhằm nâng cao thời gian hiệu sử dụng thiết bị 5.2.3- Các phương pháp lắp ráp Để đảm bảo độ xác lắp ráp, nhà máy khí thường sử dụng phương pháp lắp ráp sau Việc chọn phương pháp lắp ráp tùy theo dạng sản xuất, tính chất sản phẩm độ xác mà nhà máy có khả thực a) Phương pháp lắp lẫn hoàn toàn Nếu ta lấy chi tiết đem lắp vào vị trí cụm hay sản phẩm lắp mà khơng phải sửa chữa, điều chỉnh đảm bảo tính chất lắp ráp theo yêu cầu thiết kế, ta gọi phương pháp lắp lẫn hồn tồn Phương pháp đơn giản, suất cao, khơng địi hỏi trình độ cơng nhân cao, dễ dàng xây dựng định mức kỹ thuật, kế hoạch lắp ổn định, có khả tự động hố khí hố q trình lắp, thuận tiện cho q trình sửa chữa thay Trang 104 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo Tuy nhiên, để thực hiện phương pháp hoàn toàn phụ tḥc vào đợ xác gia cơng chi tiết lắp, số khâu chuỗi kích thước lắp dung sai khâu khép kín q trình lắp Như ta biết, dung sai chế tạo khâu thành phần tính theo cơng thức: T Tct   n 1 Trong đó, Tct: dung sai chế tạo khâu thành phần TΣ: dung sai khâu khép kín N: số khâu chuỗi kích thước lắp Rõ ràng thấy rằng, dung sai khâu khép kín cao (Tct nhỏ) số khâu chuỗi kích thước nhiều việc thực phương pháp khó khăn, chí khơng thực có thực giá thành cao, tỷ lệ phế phẩm lớn địi hỏi phải chế tạo chi tiết xác Vì vậy, phương pháp lắp lẫn hồn tồn thích hợp dạng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối, sản phẩm tiêu chuẩn hố Hình 5.1 Phương pháp lắp lẫn hồn tồn b) Phương pháp lắp lẫn khơng hồn tồn Vì điều kiện phạm vi ứng dụng phương pháp lắp lẫn hoàn toàn nhiều trường hợp bị hạn chế nên ta phải dùng phương pháp lắp lẫn khơng hồn tồn Thực chất phương pháp cho phép mở rộng phạm vi dung sai khâu thành phần để chế tạo dễ hơn, song lắp ta phải tìm cách thực để đạt yêu cầu kỹ thuật khâu khép kín thiết kế cho 105 Bài giảng Cơng nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo Hình 5.2 Phương pháp lắp lẫn khơng hồn tồn * Giả sử, ta có khâu lắp với theo yêu cầu sau: A1 + A2 - AΔ = Giải chuỗi kích thước với giả thiết dung sai khâu thành phần nhau, nghĩa dung sai chế tạo TA1 = TA2 - Nếu dùng phương pháp lắp lẫn hồn tồn dung sai khâu thành phần là: TA1  TA  TA TA  1 vậy, T AΔ bé việc chế tạo khâu thành phần với dung sai T A1, TA2 khó, suất thấp, giá thành chế tạo cao phế phẩm lớn - Nếu ta dùng phương pháp lắp lẫn không hồn tồn cho phép tăng TA1, TA2 lên gấp nhiều lần thành T’A1, T’A2 Khi lắp phải chịu số phần trăm phế phẩm định kích thước thực thường phân bố theo quy luật tập trung nhiều vào trung tâm dung sai nên có số chi tiết không quy cách lắp không vừa Số phần trăm phế phẩm phụ thuộc vào quy luật phân bố đường cong xác suất quan hệ số khâu chuỗi Số khâu nhiều T’AΔ bù trừ cho không tăng tỷ lệ phần trăm phế phẩm cho khâu theo tỷ lệ Do đó, phương pháp thường áp dụng cho sản phẩm lắp có độ xác cao số khâu nhiều c) Phương pháp lắp chọn Bản chất phương pháp lắp chọn cho phép mở rộng dung sai chế tạo chi tiết Sau chế tạo xong, chi tiết phân thành nhóm có dung sai nhỏ hơn, sau tiến hành lắp Trang 106 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bộ môn Cơ khí Chế tạo chi tiết nhóm tương ứng với Như vậy, nhóm, việc lắp ráp thực theo phương pháp lắp lẫn hồn tồn Lắp chọn tiến hành theo hai cách: * Chọn lắp chiếc: Ta đo kích thước chi tiết, vào yêu cầu mối lắp để xác định khe hở độ dơi cần thiết Từ đó, ta đo chọn chi tiết lắp phù hợp với kích thước xác định Nhược điểm cách nhiều thời gian đo, tính tốn lựa chọn chi tiết phù hợp với mối lắp Vì vậy, suất thấp, chi phí lắp ráp tăng * Chọn lắp theo nhóm: Trong q trình lắp ráp, ta tiến hành phân nhóm chi tiết lắp Sau thực q trình lắp ráp chi tiết theo nhóm tương ứng Ví dụ: Khi lắp ghép piston với xylanh động đốt Với dung sai kích thước xylanh (lỗ) TA, trục (piston) TB, lắp phải đảm bảo khe hở Δ Nếu ta tăng dung sai chế tạo cho chi tiết bị bao chi tiết bao lên n lần thì: T_A = n TA; T_B = n TB Sau chế tạo, ta phân chi tiết gia cơng n nhóm thực trình lắp ráp sản phẩm theo nhóm thoả mãn yêu cầu kỹ thuật mối lắp Như vậy, việc lắp ráp nhóm thực theo phương pháp lắp lẫn hoàn toàn Cách chọn lắp theo nhóm cho khả nâng cao suất q trình gia cơng, giảm giá thành chế tạo sản phẩm Phương pháp lắp chọn thường ứng dụng công nghệ chế tạo đơi có u cầu dung sai mối lắp khắt khe (như đôi bơm cao áp, van trượt thuỷ lực có khe hở làm việc từ - 3µm) Tuy nhiên, phương pháp chọn lắp theo nhóm cịn số tồn như: - Phải thêm chi phí cho việc kiểm tra phân nhóm chi tiết, đồng thời phải có biện pháp bảo quản tốt, tránh nhầm lẫn nhóm - Thường số chi tiết nhóm chi tiết bao bị bao khơng nên xảy tượng thừa thiếu chi tiết lắp nhóm hay nhóm khác Trong trường hợp phải tính đến việc điều chỉnh đường cong phân bố đường cong phân bố đồng dạng cách điều chỉnh máy 107 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bộ môn Cơ khí Chế tạo Ngồi việc phân nhóm theo kích thước lắp, chi tiết có chuyển động tịnh tiến với tốc độ cao (piston, trượt, biên) cần phải phân nhóm theo trọng lượng nhằm tránh tượng cân trình làm việc, giảm rung động d) Phương pháp lắp sửa Để gia công chi tiết (khâu thành phần) dễ dàng nhằm giảm giá thành chế tạo, người ta tăng dung sai khâu thành phần từ T1, T2 Tn thành T’1, T’2 T’n Việc đảm bảo dung sai khâu khép kín TΔ thực trình lắp ráp, nghĩa bớt khâu chuỗi kích thước, gọi khâu bồi thường Chú ý rằng, không chọn khâu bồi thường khâu chung hai chuỗi kích thước liên kết Như hình bên, khơng phép chọn khâu A2 = B3 làm khâu bồi thường cạo sửa để thoả mãn chuỗi A khơng làm thoả mãn chuỗi B Ví dụ lắp hệ dẫn trượt: Ta có: A2 - A1 - AΔ = Khi chế tạo, ta mở rộng dung sai khâu thành phần A1, A2 để dễ gia công Khi lắp, ta phải đảm bảo đặc tính mối lắp khe hở Δmax cách chọn khâu thành phần A2 làm khâu bồi thường để cạo bớt lớp lượng dư cho đảm bảo yêu cầu khe hở mối lắp Một vấn đề cần quan tâm phải chọn khâu bồi thường để lượng dư cạo sửa vừa đủ, không nhiều (tốn công sửa chữa, tăng chi phí, giảm suất) (hụt kích thước) Muốn vậy, việc bố trí tâm dung sai khâu bồi thường kích thước danh nghĩa cho chi tiết chọn làm khâu bồi thường có lớp kim loại để cạo sửa mà đạt độ xác khâu khép kín Hình 5.3 Lắp hệ dẫn trượt cạo sửa Trang 108 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bộ mơn Cơ khí Chế tạo * Cách tính lượng dư, điều chỉnh vị trí tâm dung sai khâu bồi thường mở rộng sau: Nếu ta gọi lượng điều chỉnh ΔK giả sử ta có chuỗi kích thước lắp ráp là: A1 + AΔ - A2 = đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mối lắp Với: TA1, TA2 dung sai kích thước A1, A2 ban đầu T’A1, T’A2 dung sai mở rộng kích thước A1, A2 ΔA1, ΔA2 toạ độ tâm dung sai khâu A1, A2 Δ’A1, Δ’A2 toạ độ tâm dung sai mở rộng khâu A1, A2 Hình 5.4 Sơ đồ bố trí dung sai để tính Δk Khi chế tạo, ta mở rộng dung sai để dễ gia công, lắp phải đảm bảo dung sai khâu khép kín không đổi Vậy, ta phải giữ cận miền dung sai mở rộng khâu không đổi điều chỉnh cận khâu cho mối lắp có khe hở AΔmax khơng đổi Lượng điều chỉnh ΔK 109 Ở đây, ta chọn khâu A2 khâu bồi thường giữ cận khâu A1 không đổi, sau điều chỉnh cận khâu A2 ' Vậy ta có khâu điều chỉnh: K  Trong đó: A max  ' TA1 T  ' A1  A  ' A2  A2  A max 2 TA1 T   A1  A   A  A 2 T' T  Suy ra: K    'A1   'A2     A1   A2          Đặt : TK  TA'   TA , sai lệch dung sai khâu khép kín mở rộng dung sai khâu khép kín chưa mở rộng khâu thành phần Ta có: K  TK    'A1   'A2     A1   A2  Công thức xét cho chuỗi khâu, chuỗi có nhiều khâu cơng thức tổng quát để tính lượng điều chỉnh là: K  n 1 n 1  m   m       'Ai    'Ai       Ai    Ai   i 1 i  m 1 i  m 1   i 1  TK e) Phương pháp lắp điều chỉnh Phương pháp lắp điều chỉnh giống phương pháp lắp sửa, nghĩa độ xác khâu khép kín đạt nhờ thay đổi giá trị khâu bồi thường Nhưng điểm khác phương pháp lấy lớp kim loại khâu bồi thường mà điều chỉnh vị trí khâu bồi thường thay đổi kích thước khác khâu bồi thường để đảm bảo độ xác khâu khép kín Như vậy, khâu bồi thường cố định bạc, vịng đệm hay dịch chuyển chêm, bạc đàn hồi, nối trục đàn hồi, bánh lệch tâm, êcu điều chỉnh Từ yêu cầu mối lắp, ta tính giá trị phải điều chỉnh khâu bồi thường theo dung sai khâu thành phần mở rộng dung sai khâu khép kín Phương pháp điều chỉnh dùng nhiều trường hợp chuỗi kích thước có nhiều khâu, khâu khép kín địi hỏi xác cao chế tạo khâu thành phần khơng cần cao Cuối sai số khâu dồn vào khâu bồi thường Phương pháp Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo có khả phục hồi độ xác mối lắp sau thời gian làm việc thuận tiện sửa chữa thiết bị 5.3- CÁC HÌNH THỨC TỔ CHỨC LẮP RÁP Việc chọn hình thức tổ chức lắp ráp sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: - Dạng sản xuất - Tính chất sản phẩm: phức tạp hay đơn giản, nặng hay nhẹ - Độ xác đạt chi tiết lắp - Tính chất mối lắp phương pháp lắp Căn vào trạng thái vị trí đối tượng lắp, người ta phân thành: - Lắp ráp cố định - Lắp ráp di động 5.3.1- Lắp ráp cố định Lắp ráp cố định hình thức tổ chức lắp ráp mà công việc lắp thực địa điểm Các chi tiết lắp, cụm hay phận vận chuyển tới địa điểm lắp Lắp ráp cố định phân thành lắp ráp cố định tập trung phân tán a) Lắp ráp cố định tập trung Là hình thức tổ chức lắp ráp mà đối tượng lắp hoàn thành vị trí định cơng nhân nhóm cơng nhân thực Hình thức lắp ráp cố định tập trung địi hỏi diện tích mặt làm việc lớn, địi hỏi thợ có trình độ tính vạn cao, đồng thời có chu kỳ lắp ráp sản phẩm lớn, suất thấp Do đó, hình thức thường dùng lắp ráp loại máy hạng máy cán, máy nước, tàu thủy; lắp sản phẩm đơn giản, số ngun cơng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ b) Lắp ráp cố định phân tán Hình thức lắp ráp thích hợp với sản phẩm phức tạp, chia thành nhiều phận lắp ráp, thực nhiều nới độc lập Sau tiến hành lắp phận lại thành sản phẩm địa điểm định 111 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo So với hình thức lắp ráp cố định tập trung, hình thức cho suất cao hơn, khơng địi hỏi trình độ tay nghề tính vạn cơng nhân cao Do đó, hạ giá thành chế tạo sản phẩm Nếu sản lượng lớn phân nhỏ sản phẩm lắp thành nhiều phận cụm Mỗi vị trí lắp có số ngun cơng định, cơng nhân lắp ráp chun mơn hố cao theo ngun cơng Vì vậy, hình thức thường dùng sản xuất dạng trung bình 5.3.2- Lắp ráp di động Trong hình thức lắp ráp di động đối tượng lắp di chuyển từ vị trí sang vị trí khác phù hợp với quy trình cơng nghệ lắp ráp Tại vị trí lắp, đối tượng thực nguyên công định Theo tính chất di động đối tượng lắp ráp, người ta phân thành: a) Lắp ráp di động tự Đây hình thức tổ chức lắp ráp mà vị trí lắp thực hồn chỉnh ngun cơng lắp ráp xác định, sau đối tượng lắp di chuyển tới vị trí lắp quy trình cơng nghệ lắp khơng theo nhịp chu kỳ lắp Sự di chuyển đối tượng lắp thực phương tiện xe đẩy, cần trục b) Lắp ráp di động cưỡng Đây hình thức tổ chức lắp ráp mà trình di động đối tượng lắp điều khiển thống nhất, phù hợp với nhịp độ chu kỳ lắp nhờ thiết bị như: băng chuyền, xích tải, xe ray, bàn quay Theo hình thức di động, người ta chia lắp ráp di động cưỡng hai dạng: - Lắp ráp di động cưỡng liên tục: đối tượng lắp di chuyển liên tục công nhân thực thao tác lắp đối tượng lắp chuyển động liên tục Bởi hình thức này, cần phải xác định vận tốc chuyển động đối tượng lắp hợp lý để đảm bảo yêu cầu chất lượng lắp hồn thành ngun cơng lắp thỏa mãn chu kỳ lắp - Lắp ráp di động cưỡng gián đoạn: hình thức lắp mà đối tượng lắp dàng lại vị trí lắp để cơng nhân thực nguyên công lắp ráp khoảng thời gian xác định, sau đối tượng lắp di chuyển đến vị trí lắp Tổng thời gian dừng lại vị trí lắp di chuyển tương ứng với thời gian nhịp sản xuất Trang 112 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo Lắp ráp di động cưỡng liên tục có suất cao độ xác lại thấp so với lắp ráp di động cưỡng gián đoạn trình lắp kiểm tra chất lượng bị ảnh hưởng chấn động cấu vận chuyển Do đó, để đạt độ xác suất lắp ráp dùng hình thức lắp ráp di động cưỡng gián đoạn 5.3.3- Lắp ráp dây chuyền Hình thức lắp ráp dây chuyền hình thức lắp, sản phẩm lắp thực cách liên tục vị trí lắp khoảng thời gian xác định Ở đây, sản phẩm lắp di động cưỡng gián đoạn hay di động cưỡng liên tục Lắp ráp dây chuyền sở tiến tới tự động hố q trình lắp ráp Để thực lắp ráp dây chuyền cần có điều kiện sau: - Các chi tiết lắp phải thoả mãn điều kiện lắp lẫn hoàn toàn, loại trừ việc sửa chữa, điều chỉnh vị trí lắp dây chuyền - Cần phải phân chia thành trình lắp ráp thành ngun cơng cho thời gian thực gần bội số nhau, đảm bảo đồng nguyên công nhịp sản xuất để dây chuyền làm việc liên tục ổn định - Cần xác định xác số lượng cơng nhân có trình độ tay nghề phù hợp với tính chất lắp vị trí nguyên công lắp, lựa chọn trang thiết bị, đồ gá, dụng cụ phù hợp cần thiết cho nguyên công - Phải đảm bảo cung cấp đầy đủ kịp thời tới chỗ làm việc chi tiết, cụm hay phận phục vụ cho trình lắp ráp để dây chuyền làm việc liên tục Thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp theo dây chuyền địi hỏi khối lượng tính tốn lớn, tỉ mỉ xác tùy theo quy mô sản xuất, mức độ phức tạp động tác lắp điều kiện công nghệ lắp ráp Cơng nghệ lắp ráp theo dây chuyền có ưu điểm sau: - Công nhân lắp ráp chun mơn hố cao, sử dụng hợp lý, đó, giảm thời gian lắp ráp - Mặt lắp ráp gọn, mở rộng khả phân xưởng - Nâng cao suất, giảm phí tổn nên giá thành sản phẩm hạ 113 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo 5.4- THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ LẮP RÁP 5.4.1- Khái niệm định nghĩa Nội dung quy trình cơng nghệ lắp ráp xác định trình tự phương pháp lắp ráp chi tiết máy để tạo thành sản phẩm, thoả mãn điều kiện kỹ thuật đề cách kinh tế Quá trình lắp ráp sản phẩm chia thành: - Nguyên công lắp ráp: phần trình lắp, hoàn thành phận hay sản phẩm chỗ làm việc định hay nhóm cơng nhân thực cách liên tục Ví dụ: Lắp bánh răng, bánh đà lên trục hay lắp ráp máy - Bước lắp ráp: phần nguyên công, quy định không thay đổi vị trí dụng cụ lắp Ví dụ: Lắp bánh đai lên trục gồm bước sau: + Cạo sửa lắp then lên trục + Lắp bánh đai + Lắp vít hãm - Động tác: thao tác công nhân để thực công việc lắp ráp Ví dụ: Lấy chi tiết lắp, đặt vào vị trí lắp, kiểm tra chất lượng mối lắp 5.4.2- Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp Để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp cần có tài liệu sau: - Bản vẽ lắp chung toàn sản phẩm hay phận với đầy đủ yêu cầu kỹ thuật - Bản thống kê chi tiết lắp phận hay sản phẩm với đầy đủ số lượng, quy cách, chủng loại chúng - Thuyết minh đặc tính sản phẩm, yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu, yêu cầu đặc biệt lắp ráp sử dụng - Sản lượng mức độ ổn định sản phẩm - Khả thiết bị, dụng cụ, đồ gá lắp; khả kỹ thuật xí nghiệp Trang 114 Bài giảng Cơng nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo 5.4.3- Trình tự thiết kế quy tình cơng nghệ lắp ráp Thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp cần thực cơng việc theo trình tự: - Nghiên cứu vẽ lắp chung sản phẩm, kiểm tra tính cơng nghệ lắp ráp Giải chuỗi kích thước lắp ráp cần sửa đổi tính cơng nghệ kết cấu - Chọn phương pháp lắp ráp - Lập sơ đồ lắp ráp - Chọn hình thức tổ chức lắp ráp, lập quy trình cơng nghệ lắp ráp - Xác định nội dung, công việc cho nguyên công bước lắp ráp - Xác định điều kiện kỹ thuật cho mối lắp, phận hay cụm lắp - Chọn dụng cụ, đồ gá, trang bị cho nguyên công lắp ráp hay kiểm tra - Xác định tiêu kỹ thuật, thời gian cho nguyên cơng Tính tốn so sánh phương án lắp mặt kinh tế - Xác định thiết bị hình thức vận chuyển qua ngun cơng - Xây dựng tài liệu cần thiết: vẽ, sơ đồ lắp, thống kê dụng cụ, hướng dẫn cách lắp, kiểm tra 5.4.4- Lập sơ đồ lắp ráp Một sản phẩm có nhiều phận, phận có nhiều cụm, cụm có nhiều nhóm, nhóm gồm nhiều chi tiết hợp thành Ta gọi phần chia nhỏ đơn vị lắp (có thể phận, cụm hay nhóm) Trong chi tiết đơn vị lắp, ta chọn chi tiết mà trình lắp chi tiết khác lắp lên Chi tiết gọi chi tiết sở Từ đây, ta tiến hành xây dựng sơ đồ lắp Trong số chi tiết đơn vị lắp, ta tìm chi tiết sở, lắp chi tiết khác lên chi tiết sở theo thứ tự xác định Nói chung, chi tiết lắp với thành nhóm, nhóm lắp với thành cụm, cụm lắp với thành phận, phận lắp với thành sản phẩm Nhưng có chi tiết lắp trực tiếp lên cụm, lên phận sản phẩm, có nhóm lắp trực tiếp lên phận sản phẩm, có cụm lắp trực tiếp lên sản phẩm Khi lập sơ đồ lắp cần ý vấn đề sau: 115 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo - Mỗi đơn vị lắp không nên chênh lệch lớn trọng lượng, khn khổ, kích thước, số lượng chi tiết Làm vậy, định mức lao động đơn vị lắp gần nhau, tạo điều kiện tăng suất tính đồng lắp ráp dây chuyền - Chọn đơn vị lắp cho lắp ráp thuận tiện Số chi tiết lắp trực tiếp lên chi tiết sở tốt Thiết kế quy trình lắp ráp hợp lý tránh việc tháo ra, lắp vào nhiều lần trình lắp - Bộ phận cần kiểm tra lắp ráp nên tách thành đơn vị lắp riêng để kiểm tra dễ dàng thuận tiện Trang 116 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bộ môn Cơ khí Chế tạo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Địch, Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [2] Trần Đắc Lộc, Hưỡng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy, [3] Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 117 ... Trang Bài giảng Cơng nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo 5.4.4- Lập sơ đồ lắp ráp 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO .117 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II. .. thử, đặc biệt 17 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bợ mơn Cơ khí Chế tạo tình trạng dao gia công máy CNC Chất lượng ngun cơng gia cơng phụ thuộc vào kỹ người thợ gia công máy công cụ truyền... cần phải chế tạo lưỡi cắt có dạng cong, chế tạo dao phức tạp thực tế người ta chế tạo dao phay có lưỡi cắt thẳng chấp nhận sai số dạng ren phay 27 Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II Bộ môn