Giáo trình công nghệ chế tạo máy - Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHAN MINH THANH - HỒ VIẾT BÌNH GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************* HỒ VIẾT BÌNH PHAN MINH THANH GIÁO TRÌNH NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LỜI NĨI ĐẦU Khối kiến thức thuộc nhóm công nghệ chế tạo máy phân chia thành hai giáo trình chính, là: - CƠ SỞ CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY môn học sở cho tất ngành khí như: CKM, KCN, TKM, CKT, CKĐ, CĐT, CTĐ 2- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY môn học chuyên ngành cho ngành học: CKM, KCN Nội dung giáo trình gồm phần chính: Thiết kế đồ gá, Thiết kế q trình cơng nghệ, Cơng nghệ gia cơng chi tiết điển hình, Cơng nghệ lắp ráp sản phẩm khí Chương Thiết kế q trình cơng nghệ có lồng ghép nội dung Tính cơng nghệ kết cấu Tính tốn lượng dư Đó hai nội dung cần có cơng việc thiết kế q trình cơng nghệ Chương Thiết kế đồ gá chủ yếu giới thiệu sở thiết kế, đồ gá mẫu chi tiết tiêu chuẩn trình bày tài liệu “ĐỒ GÁ GIA CƠNG CƠ KHÍ” Chương trình bày kỹ cách tính sai số chuẩn phương pháp lập chuỗi, cách tính lực kẹp cần thiết để chọn cấu kẹp Để hồn thành tập giáo trình này, ngồi cố gắng tác giả cịn có góp ý đồng nghiệp đóng góp tích cực sinh viên làm luận án tốt nghiệp thực tốt vẽ làm cho giáo trình sáng sủa, dễ đọc Các tác giả mong đóng góp ý kiến nội dung sách thầy cô đồng nghiệp sinh viên Các tác giả Chương THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT MÁY Mục tiêu : - Trình bày trình tự thiết kế quy trình cơng nghệ máy gia công truyền thống máy CNC - Thiết lập quy trình cơng nghệ hợp lý gia công máy truyền thống - Kiểm tra tính cơng nghệ kết cấu chi tiết máy từ đề xuất thay đổi, cải tiến kết cấu chi tiết máy để việc chế tạo lắp ráp thuận lợi - Tra cứu tính tốn lượng dư gia công hợp lý nhằm giảm khối lượng phôi thời gian gia công 1.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CƠ Thiết kế quy trình công nghệ (QTCN) nội dung quan trọng cơng việc chuẩn bị sản xuất, QTCN hợp lí phù hợp với điều kiện sản xuất đạt suất, chất lượng hiệu kinh tế cao Vì cần tuân theo nội dung trình tự thiết kế 1.1.1 Các tài liệu ban đầu Khi thiết kế QTCN cần phải có tài liệu sau: - Bản vẽ chi tiết với đầy đủ hình chiếu, vật liệu, kích thước, dung sai, độ bóng, độ cứng, u cầu kỹ thuật vị trí, hình dáng Các yêu cầu đặc biệt cân bằng, bề mặt hay thể tích … - Sản lượng hàng năm, số lượng đợt sản xuất - Thời hạn thực xong kế hoạch - Điều kiện sản xuất (trang thiết bị ) Khi thiết kế quy trình cơng nghệ, điều kiện thiết bị quan trọng, có ba trường hợp đặt là: + Thiết kế quy trình cơng nghệ cho nhà máy + Thiết kế quy trình cơng nghệ cho nhà máy có sẵn + Thiết kế quy trình cơng nghệ cho nhà máy có thêm phần mở rộng sản xuất (nghĩa đầu tư thêm cho nhà máy cũ) Các tài liệu cần thiết để thiết kế quy trình cơng nghệ sổ tay công nghệ, thuyết minh máy, tiêu chuẩn đồ gá, sổ tay dụng cụ cắt, dụng cụ đo, sổ tay dung sai, sổ tay định mức kỹ thuật … Ngồi cần đến máy vi tính phần mềm chuyên dụng để tính tra chế độ cắt, lượng dư gia cơng hay thiết lập trình tự gia cơng (thực vẽ) 1.1.2 Trình tự thiết kế quy trình cơng nghệ - Tìm hiểu chi tiết cần gia cơng: tìm hiểu điều kiện làm việc chi tiết, tính ổn định sản phẩm nhu cầu sử dụng xã hội Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật, kết cấu chi tiết xem tính cơng nghệ có phù hợp với điều kiện sản xuất hay không? - Xác định quy mô sản xuất lựa chọn phương pháp tổ chức sản xuất - Chọn phôi phương pháp tạo phôi - Xác định thứ tự nguyên công Cách gá đặt, chọn máy, dao - Chia nguyên công thành bước công nghệ - Xác định lượng dư dung sai cho bước công nghệ lượng dư tổng để quy định kích thước phơi - Xác định chế độ cắt gọt hợp lý - Chọn thiết kế đồ gá cho nguyên công - Xác định bậc thợ cho ngun cơng - Định mức thời gian tính toán suất thực tế So sánh phương án cơng nghệ Với trình tự vừa kể trên, dựa vào quy trình cơng nghệ điển hình để giảm bớt khối lượng thiết kế Với chi tiết mới, khơng có QTCN điển hình, phải thực đầy đủ bước thiết kế nêu Sau số bước thiết kế 1.1.3 Kiểm tra tính cơng nghệ kết cấu chi tiết máy Tính cơng nghệ kết cấu nghĩa hình dáng kết cấu công nghệ chi tiết máy phải đơn giản, dễ chế tạo, dễ lắp ráp, giá thành rẻ đảm bảo độ bền chức làm việc 1.1.3.1 Cơ sở để đánh giá tính cơng nghệ kết cấu chi tiết máy - Tính công nghệ kết cấu chi tiết máy phụ thuộc vào quy mơ sản xuất - Tính cơng nghệ kết cấu phải nghiên cứu đồng với kết cấu tổng thể sản phẩm khí, khơng tính riêng phần tử kết cấu, sở đảm bảo chức điều kiện làm việc chi tiết - Tính cơng nghệ kết cấu phải trọng triệt để giai đoạn q trình chế tạo sản phẩm khí ( tạo phơi, gia cơng cơ, nhiệt luyện ) - Tính cơng nghệ kết cấu phải phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể 1.1.3.2 Các tiêu đánh giá tính cơng nghệ kết cấu a/ Trọng lượng kết cấu nhỏ b/ Sử dụng vật liệu thống nhất, tiêu chuẩn, dễ tìm rẻ c/ Quy định kích thước, dung sai độ nhám bề mặt hợp lý d/ Sử dụng chi tiết máy bề mặt chi tiết máy thống nhất, tiêu chuẩn e/ Kết cấu hợp lý để gia cơng khí lắp ráp thuận tiện Đặc biệt q trình gia cơng cắt gọt phải bảo đảm yêu cầu sau: - Giảm lượng vật liệu cắt gọt cách thiết kế phôi bề mặt gia công hợp lý, xác định xác lượng dư gia cơng - Giảm qng đường chạy dao cắt gọt - Đơn giản hóa kết cấu, đảm bảo tính kinh tế gia cơng sử dụng phơi liệu (ví dụ: tách chi tiết phức tạp thành nhiều chi tiết đơn giản để dễ gia công, tiết kiệm vật liệu) - Tạo điều kiện sử dụng dao cắt thống nhất, tiêu chuẩn - Đảm bảo dao cắt làm việc thuận tiện, không bị va đập cắt - Đảm bảo chi tiết đủ cứng vững, tạo điều kiện cắt gọt với chế độ cắt cao - Giảm phí tổn điều chỉnh thiết bị, trang bị công nghệ, giảm số lần gá đặt chi tiết gia công - Phân biệt rõ ràng bề mặt gia công bề mặt không gia công bề mặt ứng với nguyên công khác - Khi sử dụng thiết bị chuyên dùng phải ý đến đặc điểm riêng kết cấu để phù hợp với thiết bị gia công Sau ví dụ phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết máy: A A A A A a) b) A A Hình 1.1: a) Chi tiết có thành mỏng cứng vững gia công lỗ b) Thêm gân trợ lực để tăng cứng vững c) d) b) a) a) 0,5 Hình 1.2: a) c) Chi tiết có kết cấu phức tạp khó gia công b) d) Kết cấu gồm hai chi tiết dễ gia cơng b) Hình 1.3: a) Kết cấu chưa phân biệt rõ mặt gia công mặt không gia cơng b) Kết cấu hợp lí a) b) Hình 1.4 a) Kết cấu khơng phân biệt mặt gia công mặt không gia công b) Kết cấu a) b) d) c) Hình 1.5: a) Kết cấu hao phí vật liệu phải bỏ nhiều lượng dư b) Kết cấu gồm hai chi tiết hao phí vật liệu c) Kết cấu không gá đặt nhiều phôi d) Kết cấu tạo điều kiện gá đặt nhiều phơi a) b) Hình 1.6: a) Mặt bích vng dễ gây va đập tiện mặt đầu b) Mặt bích trịn tránh va đập tiện a) b) Hình 1.7: a) Kết cấu có diện tích gia công lớn, gây tốn cắt gọt b) Kết cấu giảm diện tích gia cơng cắt gọt a) b) Hình 1.8: a) Ê ke tốn nhiều vật liệu b) Ê ke có gân chịu lực, thành mỏng, tốn vật liệu b) a) Hình 1.9 a) Kết cấu gồm khối liền (trên thân hộp) không sửa chữa b) Kết cấu thành hộp lắp thêm bạc nên dễ sửa chữa, thay a) b) Hình 1.10 a) Kết cấu khối liền, khó chế tạo không thuận lợi cho việc sữa chữa b) Kết cấu hợp lý hơn, gồm hai chi tiết ráp lại, chế tạo đơn giản 10 a) b) c) Hình 1.11: a) Kết cấu khó gia cơng, dễ gãy mũi khoan b) c) Kết cấu tạo điều kiện khoan lỗ an tồn a) b) Hình 1.12 a) Kết cấu lỗ bị lay rộng nghiêng khoan b) Kết cấu hợp lý a) b) c) Hình 1.13 a) Kết cấu khó chế tạo, khơng thuận lợi sử dụng b) Kết cấu có bạc, dễ chế tạo sử dụng c) Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo sửa chữa 11 ... nhóm cơng nghệ chế tạo máy phân chia thành hai giáo trình chính, là: - CƠ SỞ CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY môn học sở cho tất ngành khí như: CKM, KCN, TKM, CKT, CKĐ, CĐT, CTĐ 2- CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY mơn... trang bị công nghệ - Chuẩn công nghệ phải xác định nguyên tắc điểm nêu chương Chuẩn giáo trình Cơ sở Công nghệ chế tạo máy 14 - Việc kẹp chặt tham khảo chương thiết kế đồ gá giáo trình - Sử dụng... Trình bày trình tự thiết kế quy trình cơng nghệ máy gia công truyền thống máy CNC - Thiết lập quy trình cơng nghệ hợp lý gia cơng máy truyền thống - Kiểm tra tính cơng nghệ kết cấu chi tiết máy từ