Giáo trình Công nghệ chế tạo máy (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng nghề): Phần 1 - Tổng cục Dạy nghề

Giáo trình Công nghệ chế tạo máy (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng nghề) cung cấp những phần lý thuyết cơ bản nhất trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khi gia công cơ khí. Phần 1 của giáo trình gồm những nội dung về: quá trình sản xuất và quá trình công nghệ; gá đặt chi tiết gia công; độ chính xác gia công; phôi và lượng dư gia công; nguyên tắc thiết kế quy trình công nghệ;... Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ LAO ĐỘNG -THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ « GIÁO TRÌNH Tên mơn học: Cơng nghệ chế tạo máy NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ (Ban hành kèm theo Quyết định số:120 /QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng Cục trưởng Tổng cục Dạy nghề) Hà Nội , năm 2013 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Hiện nay, nghiệp công nghiệp hóa, đại hố đất nước, chế tạo máy ngành quan trọng kinh tế quốc dân sử dụng hầu hết lĩnh vực công nông nghiệp Các cán kỹ thuật ngàng chế tạo máy đào tạo phải có kiến thức kỹ thuật đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thực tế sản xuất chế tạo, lắp ráp, sử dụng, sửa chữa Với mục đích đó, tài liệu cung cấp phần lý thuyết lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, yếu tổ ảnh hưởng đến chất lượng gia công khi, đồng thời giới thiệu phương pháp gia công thông dụng để tạo dạng bề mặt đạt yêu cầu khác chất lượng gia cơng Trong tài liệu trình bày số quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết điển hình áp dụng thực tế sản xuất, biện pháp kỹ thuật để đảm bảo chất lượng lắp sản phẩm Do xuất lần đầu, nên sách khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc đồng nghiệp Chúng tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tham gia biên soạn Chủ biên: Trần Thị Nguyên MỤC LỤC CHƯƠNG Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.1 Q trình sản xuất 1.2 Q trình cơng nghệ 10 Các dạng sản xuất 14 2.1 Sản xuất đơn 15 2.2 Sản xuất hàng loạt 15 2.3 Sản xuất hàng khối 16 CHƯƠNG 20 Khái niệm 20 1.1 Quá trình gá đặt 20 1.2.Cách tính sai số chuẩn 24 Nguyên tắc định vị kẹp chặt chi tiết 27 2.1 Nguyên tắc điểm định vị 27 Phương pháp gá đặt chi tiết gia công 33 3.1 Phương pháp rà gá 34 3.2 Phương pháp tự động đạt kích thuớc 34 Các nguyên tắc chọn chuẩn gia công 35 CHƯƠNG 39 Khái niệm 39 1.1 Độ xác kích thước 40 1.2 Độ xác hình dáng hình học 40 1.3 Độ xác vị trí tương quan 41 Các phương pháp đạt độ xác gia cơng 43 2.1 Phương pháp cắt thử 43 2.2 Phương pháp tự động đạt kích thước 45 Các nguyên nhân gây sai số gia công 46 3.1 Ảnh hưởng cuả độ xác cuả máy 47 3.2 Biến dạng đàn hồi hệ thống công nghệ 50 3.3 Ảnh hưởng sai số dụng cụ cắt tới độ xác gia cơng 53 3.4 Ảnh hưởng biến dạng nhiệt máy tới độ xác gia công 55 3.5 Rung động hệ thống cơng nghệ q trình cắt 58 3.6 Ảnh hưởng dụng cụ đo phương pháp đo tới độ xác gia cơng 59 Các phương pháp xác định độ xác gia cơng 59 4.1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm 60 4.2 Phương pháp tính tốn phân tích 60 4.3 Phương pháp thống kê xác suất 61 CHƯƠNG Các loại phôi 1.1 Phôi đúc 1.2 Phôi chế tạo phương pháp gia công áp lực 1.3 Phôi từ thép cán 1.4 Phôi rèn tự 1.5 Phơi dập thể tích 1.6 Phơi dập Nguyên tắc chọn phôi Lượng dư gia công 3.1 Khái niệm 3.2 Phân loại lượng dư gia công Phương pháp xác định lượng dư Gia cơng chuẩn bị phơi 5.1 Cắt bavia, đậu rót 5.2 Làm phôi 5.3 Cắt phôi 5.4 Ủ phôi 5.5 Nắn phôi 5.6 Gia công phá 5.7 Gia công lỗ tâm CHƯƠNG Các thành phần qui trình công nghệ ( xem chương 1) Phương pháp thiết kế q trình cơng nghệ gia cơng chi tiết máy 2.1 Ý nghĩa cơng việc thiết kế qui trình cơng nghệ 2.2 Trình tự thiết kế QTCN 2.3 Một số bước thiết kế 2.4 So sánh phương án công nghệ CHƯƠNG Khái niệm yêu cầu kĩ thuật gia công bề mặt Các phương pháp gia công mặt phẳng 2.1 Bào xọc mặt phẳng 2.2 Phay mặt phẳng 2.3 Mài mặt phẳng 2.4 Chuốt mặt phẳng 2.5 Cạo mặt phẳng Kiểm tra mặt phẳng CHƯƠNG Khái niệm yêu cầu kỹ thuật 65 65 65 67 68 68 69 69 70 71 71 72 74 86 86 86 87 88 89 90 90 92 92 92 92 93 94 96 98 98 98 99 102 105 108 110 111 114 114 Các phương pháp gia cơng mặt trụ ngồi 2.1 Tiện mặt trụ ngồi 2.2 Mài trịn ngồi 2.3 Lăn ép mặt ngồi 2.4 Phay thơ mặt ngồi Kiểm tra mặt trụ ngồi CHƯƠNG 8: 1.Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật Các phương pháp gia công mặt tròn xoay 2.1 Tiện lỗ 2.2 Khoan lỗ 2.3 Khoét 2.4 Doa lỗ 2.5 Mài lỗ Kiểm tra lỗ CHƯƠNG Khái niệm yêu cầu kỹ thuật 1.1 Khái niệm, công dụng 1.2 Yêu cầu kỹ thuật Các phương pháp gia công ren 2.1 Tiện ren 2.2 Phay ren 2.3 Gia công ren tarô, bàn ren 2.4 Cán ren 2.5 Mài ren Kiểm tra ren CHƯƠNG 10 Gia công rãnh then Gia cơng then hoa 2.1 Phương pháp định hình 2.2 Phương pháp bao hình Kiểm tra then, then hoa CHƯƠNG 11 Khái niệm, yêu cầu kỹ thuật Phương pháp gia cơng mặt định hình 2.1 Gia cơng dao định hình 2.2.Gia cơng theo phương pháp bao hình 2.3 Các phương pháp gia cơng tinh 2.4 Các phương pháp gia công bánh côn thẳng 115 115 121 126 128 128 131 131 132 132 134 135 136 139 142 147 147 147 147 148 148 150 151 152 153 154 157 157 159 160 160 161 163 163 163 163 175 183 187 3.Kiểm tra bánh 3.1 Kiểm tra sai lệch biên dạng 3.2 Kiểm tra sai lệch khoảng pháp tuyển chung (L) 3.3 Kiếm tra sai số tích ỉuỹ bước vòng 3.4 Kiểm tra tổng hợp bánh ăn khớp hai bên TÀI LIỆU THAM KHẢO 191 193 194 194 196 202 TÊN MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã mơn học: MH 21 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: Vị trí: Mơn học Cơng Nghệ Chế Tạo Máy bố trí sau sinh viên học xong mơn học lý thuyết sở, môn Vẽ kỹ thuật, Dung sai, Vật liệu khí Tính chất: Là mơn học sở nghề có liên quan đến kiến thức Lý thuyết chuyên môn Mô đun đào tạo nghề Môn học Công nghệ chế tạo máy chủ yếu nghiên cứu qui trình cơng nghệ gia cơng khí Cách tính tốn lượng dư gia cơng, cách tính sai số chuẩn thiết lập qui trình cơng nghệ Ý nghĩa: Công nghệ chế tạo máy môn học giúp người học vận dụng kiến thức học vào thực tập, sản xuất thiết lập công nghệ gia công chi tiết, tạo sản phẩm đạt giá trị sử dụng tốt, tính kinh tế cao, chất lượng, giá thành rẻ Vai trò: Giúp cho người học thiết lập qui trình cơng nghệ biết cách quản lý q trình chế tạo sản phẩm; Giúp cho người học nắm tiêu công nghệ cần thiết, nhằm nâng cao tính cơng nghệ q trình thiết kế kết cấu khí, để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Mục tiêu môn học: - Khái quát vấn đề gia công khí; - Nêu khái niệm trình sản xuất qui trình cơng nghệ; - Hiểu yếu tố qui trình cơng nghệ; - Hiểu loại chuẩn, lượng dư gia cơng; - Biết cách tính tốn sai số chuẩn lượng dư gia cơng; - Vận dụng kiến thức môn học vào thực tế, thiết kế công nghệ đồ gá thơng dụng; - Phân tích q trình định vị kẹp chặt chi tiết; - Phân tích trình rà gá chi tiết gia cơng; - Thiết kế tiến trình qui trình cơng nghệ gia cơng khí; - Tích cực học tập, tìm hiểu thêm trình thực tập xưởng; - Rèn luyện tính kiên trì, chủ động tích cực, sáng tạo học tập Nội dung môn học: Thời gian Số Tên chương, mục TT I II Tổng số Những định nghĩa khái niệm Lý Bài Kiểm thuyết tập tra* 3 0 Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.5 1.5 0 Các dạng sản xuất 1.5 1.5 0 Gá đặt chi tiết gia công 12 1 Khái niệm 3 0 Nguyên tắc định vị kẹp chặt chi tiết gia 3 Phương pháp gá đặt chi tiết gia công 2 0 Nguyên tắc chọn chuẩn gia cơng 1 Độ xác gia công 7 0 Khái niệm 1 0 Các phương pháp đạt độ xác gia 2 0 Các nguyên nhân gây sai số gia công 2 0 Các phương pháp nghiên cứu độ xác 2 0 Phôi lượng dư gia công 11 Các loại phôi 3 0 Nguyên tắc chọn phôi 1 0 Lượng dư gia công công III công gia công IV Phương pháp xác định lượng dư 2 0 Gia công chuẩn bị phôi 1 Nguyên tắc thiết kế quy trình cơng nghệ 1 Các thành phần q trình cơng nghệ 2 0 Phương pháp thiết kế q trình cơng nghệ Gia công mặt phẳng 5 0 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 2 0 Các phương pháp gia công mặt phẳng 3 0 1 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 2 0 Các phương pháp gia cơng mặt ngồi trịn VII Gia cơng mặt trịn xoay I Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 2 0 Các phương pháp gia cơng mặt trịn Gia công ren 1 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 2 0 Các phương pháp gia công mối ghép ren Gia công then then hoa 1.Gia công rãnh then 1 Các phương pháp gia công then hoa 1 Kiểm tra then then hoa 1 0 Gia cơng mặt định hình 5 0 Khái niệm 2 0 Phương pháp gia công 3 0 1 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 2 0 Các phương pháp gia công 75 64 V VI VII Gia cơng mặt ngồi trịn xoay xoay xoay IX X XI XII Gia công bánh Cộng CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mã chương: MH 21 - Giới thiệu: “ Những khái niệm bản” chủ yếu giới thiệu khái niệm trình sản xuất trình công nghệ dạng sản xuất Mục tiêu: - Phân biệt trình sản xuất trình công nghệ; - Xác định dạng sản xuất; - Phân tích yếu tố qui trình cơng nghệ Lấy ví dụ; - Rèn luyện tính nghiêm túc, chủ động học tập Nội dung: Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ Mục tiêu: - Phân biệt trình sản xuất trình cơng nghệ; - Phân tích yếu tố qui trình cơng nghệ Lấy ví dụ minh họa; - Tạo khơng khí sơi nổi, tích cực hoạt động nhóm 1.1 Q trình sản xuất Q trình sản xuất trình người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ lợi ích người Theo nghĩa rộng, ví dụ, để có sản phẩm khí người phải thực trình khai thác quặng, luyện kim, gia cơng cơ, gia cơng nhiệt, hố, lắp ráp, kiểm tra Theo nghĩa hẹp, ví dụ nhà máy khí q trình sản xuất q trình tổng hợp hoạt động có ích người để biến nguyên liệu thành phẩm thành sản phẩm nhà máy Q trình tổng hợp bao gồm: chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia cơng nhiệt, hố, kiểm tra, lắp ráp hàng loạt trình phụ khác chế tạo dụng cụ, chế tạo đồ gá, vận chuyển, sữa chữa máy, chạy thử, điều chỉnh, sơn lót, bao bì, đóng gói, bảo quản kho, 83 PLt - độ lệch tâm phôi (PLt = 1,4mm) Như vậy, Pp = \J0,92 + 1,42 = 1,66mm = 1660Mm Tính sai lệch khơng gian cịn lại sau ngun cơng: Sau kht thơ: Pi = 0,06 Pp = 0,06 1660 = 99,60 mm ~ 100 Mm Sau khoét tinh: P2 = 0,05 Sp = 0,05 99,6 = 4,980 mm ~ 5Mm Sau doa thô : P3 = 0,04 Sp = 0,04 99,6 = 3,984 mm ~ Mm Tính sai số gá đặt 8b Sai số gá đặt 8b trường hợp sai số kẹp chặt, sai số chuẩn định vị chi tiết mâm cặp chấu tự định tâm Khi đó, theo “Sổ tay gia công” 8bl = 580 Mm Ở bước cơng nghệ (ngun cơng) tiếp theo: kht tinh, ta có: 8b2 = 0,06 8bi + 80 = 0,06 580 + 50 = 85 Mm Ở đây: S0 sai số gá đặt bổ sung gia công máy có nhiều trục (do cấu mang trục quay) Đối với bước cơng nghệ (ngun cơng) doa thô, sai số gá đặt Sb3 lấy S 0, có nghĩa Sb3 = 50 Mm Tính lượng dư nhỏ nhất: Khoét thô: 2Zbmin = ( Rza + Ta+ P2a + S2b ) = = ( 150 +250 + 16602 + 5802 ) = 2.2160Mm Khoét tinh: 2Z bmin = (50 + 50 + V02 + 852 ) = 2.231 Mm Doa thô: 2Z bmin = ( 30 + 40 + + 502 ) = 2.120Mm Doa tinh: 2Z bmin = (5 + 10 + Ẩ2 + 02 ) = 2.19 Mm Tính “kích thước tínn tốn” (cột 7) cách ghi kích thước lớn chi tiêt vào bảng cuối cùng, cịn kích thước khác lấy kích thước trước trừ lượng dư tính tốn nhỏ Như vậy, ta có: Doa tinh: d4 = 50,027mm Doa thô: d3 = 50,027 - 0,038 = 49,989mm Khoét tinh: d2 = 49,989 - 0,24 = 49,749 mm Khoét thô: d = 49,749 - 0,462 = 49,287mm Phôi: dp = 49,287 - 4,32 = 44,967mm Tra dung sai nguyên công theo sổ tay công nghệ chê tạo máy 84 ghi kêt vào cột số Tính kích thước giới hạn lớn cách làm trịn số kích thước tính tốn theo hàng số có nghĩa dung sai (số chữ số sau dấu phẩy số chữ số dung sai) Như vậy, kích thước giới hạn lớn nguyên công (bước) doa tinh 50,027 ( cột số 10) Tính kích thước giới hạn nhỏ (cột số 9) cách lấy kích thước giới hạn lớn trừ dung sai nguyên cơng Như ta có: Doa tinh: d4 = 50,027 - 0,027 = 50mm Doa thô: d3 = 49,989 - 0,039 = 49,95mm Khoét tinh: d2 = 49,75 - 0,17 = 49,58mm Khoét khô: di = 49,3 - 0,3 = 49mm Phơi: dp = 44,9 - 4,75 = 42,15mm Tính lượng dư giới hạn: 2Zbmin hiệu kích thước giới hạn lớn hai nguyên công 2Zbmax hiệu kích thước giới hạn nhỏ hai ngun cơng Như ta có: Doa tinh: 2Zbmin = 50,027 - 49,989 = 0,038mm = 38 Mm 2Zbmax = 50 - 49,95 = 0,05 = 50 Mm Doa thô: 2Zbmin = 49,989 - 49,75 = 0,239mm = 239 Mm 2zbmax = 49,95 - 49,58 = 0,37 = 370 Mm Khoét tinh: 2Zbmin = 49,75 - 49,3 = 0,45mm = 450 Mm 2zbmax = 49.58 - 49 = 0,58 = 580 Mm Khoét khô: 2Zbmin = 49,3 - 44,9 = 4,4mm = 4400 Mm 2Zbmax = 49 - 42,15 = 6,85 = 6850 Mm Xác định lượng dư tổng cộng: 2Zomax = 2Zbmax = 50 + 370 + 580 + 6850 = 7850 Mm 85 2Zomin = 2Zbmin= 38 + 239 + 450 + 4400 = 5127 Mm Kiểm tra phép tính Để kiểm tra phép tính có hay so sánh hiệu lượng dư trung gian với hiệu dung sai nguyên công Phép tính xem thoả mãn đẳng thức sau đây: 2Zbmax=2Zbmin 2Z0max = 2Z0min Bảng 6.2 kết kiểm tra phép tính Ngun cơng (bước) So sánh bước trung gian Hiệu (Mm) lượng dư Hiệu dung sai Khoét thô 6850 - 4400 = 2450 2750 - 300 = 2450 Khoét tinh 580 - 450 = 130 300 - 170 = 130 Doa thô 370 - 239 = 131 170 - 39 = 131 Doa tinh = = Kiểm tra tổng hợp 7850 - 5127 = 2723 2750 - 27 = 2723 Trên sở số liệu bảng 4-8 xây dựng sơ đồ phân bố lượng dư dung sai gia cơng lỗ 050 +0,027 Bảng 6.3 Tính lượng dư gia cơng Các ngun cơng Lượng dư tính tốn Z imin imin (  m) Các yếu tố Mm) Rza Ta Pa □ Kích Dung thước sai Mm tính tốn (mm) Kích thước giới hạn d d max Lượng dư giới hạn 2Zbmi 2Z bma 86 b n 10 11 x 12 Phôi 15 25 166 - - 44,96 2750